Nghiên cứu các hệ thống cung cấp nhiên liệu cho động cơ diesel điện tử

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA VẬT LÝ





DƯƠNG THỊ LÝ





NGHIÊN CỨU CÁC HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LI
ỆU
CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL ĐIỆN TỬ






KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

HÀ NỘI – 2014


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA VẬT LÝ




DƯƠNG THỊ LÝ





NGHIÊN CỨU CÁC HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LI
ỆU
CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL ĐIỆN TỬ


Chuyên ngành: Vật lý kỹ thuật



KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC


Người hướng dẫn khoa học

KS. TRẦN VĂN GIẢNG





HÀ NỘI – 2014

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình làm khóa luận, em ñã nhận ñược sự giúp ñỡ nhiệt tình
của các thầy, cô giáo trong khoa Vật lý - Trường ñại học Sư phạm Hà Nội 2.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của mình tới các thầy cô và ñặc biệt là thầy
Trần Văn Giảng ñã tận tình hướng dẫn em hoàn thành khóa luận này.
Bước ñầu nghiên cứu khoa học em chắc chắn không tránh khỏi những
thiếu sót, kính mong nhận ñược ý kiến ñóng góp của thầy cô và bạn ñọc ñể
khóa luận ñược hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 5 năm 2014
Sinh viên thực hiện


Dương Thị Lý

LỜI CAM ĐOAN

Khóa luận này ñược hoàn thành dưới sự hướng dẫn của KS. Trần Văn
Giảng. Tôi xin cam ñoan ñây là kết quả nghiên cứu của riêng tôi. Mọi tham
khảo dùng trong báo cáo này ñều ñược trích dẫn rõ ràng tên tác giả, tên công
trình, thời gian, ñịa ñiểm công bố.
Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế ñào tạo, hay gian trá, tôi
xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.

Hà Nội, tháng 5 năm 2014
Sinh viên thực hiện


Dương Thị Lý







DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1. Đồ thị thể hiện các giai ñoạn cháy của ñộng cơ Diesel 8

Hinh 1.2: Sơ ñồ hệ thống nhiên liệu ñộng cơ Diesel. 12
Hình 2.1: Cơ cấu ñiều ga của bơm PE ñiện tử 22
Hình 2.2: Bơm cao áp với cơ cấu ñiều ga ñiện từ 23
Hình 2.3: Cơ cấu ñiều ga ñiện từ của bơm VE 25
Hình 2.4: Cấu trúc của bơm piston hướng trục . 26
Hình 2.5: Cấu trúc bơm hướng kính. 27
Hình 2.6: SPV loại thông thường 28
Hình 2.7: SPV loại ñiều khiển trực tiếp. 29
Hình 2.8: Van TCV. 30
Hình 2.9: Sơ ñồ hệ thống nhiên liệu của ñộng cơ Diesel ñiều khiển
ñiện tử dùng ống phân phối 31

Hình 2.10: Cấu tạo bơm áp cao loại 2 piston. 32
Hình 2.11: Cấu tạo bơm áp cao loại 3 piston. 33
Hình 2.12: Cấu tạo bơm áp cao loại 4 piston 34
Hình 2.13: Cấu tạo vòi phun 35
Hình 2.14: Sơ ñồ hệ thống nhiên liệu HEUI. 36
Hình 2.15: Cấu tạo vòi phun HEUI 37
Hình 2.16: Sơ ñồ hệ thống nhiên liệu EUI. 39
Hình 2.17: Các bộ phận chính của vòi phun 40
Hình 2.18: Sơ ñồ hệ thống ñiều khiển ñiện tử EFI – Diesel dùng bơm
cao áp 42
Hình 2.19: Sơ ñồ hệ thống ñiều khiển ñiện tử EFI –Diesel dùng ống
phân phối 43
Hình 2.20: Vị trí các cảm biến trong hệ thống nhiên liệu EFI–Diesel
bơm cao áp 43
Hình 2.21: Vị trí các cảm biến trong hệ thống nhiên liệu EFI–Diesel
ống phân phối. 44
Hình 2.22: ECU 46
Hình 2.23: Tổng quan về EDU. 48

MỤC LỤC
Lời cảm ơn
Lời cam ñoan
Danh mục hình
MỞ ĐẦU 1
1. Lý do chọn ñề tài 1
2. Mục ñích nghiên cứu 2
3. Nhiệm vụ nghiên cứu 2
4. Đối tượng nghiên cứu 2
5. Phương pháp nghiên cứu 2
6. Đóng góp của khóa luận 2
7. Kết cấu nội dung ñề tài 2
NỘI DUNG 3
CHƯƠNG 1:

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU TRONG
ĐỘNG CƠ DIESEL 3
1.1. Nhiên liệu dùng trong ñộng cơ Diesel 3
1.1.1. Thành phần hóa học 3
1.1.2. Đặc trưng của dầu Diesel 4
1.2. Quá trình cháy trong ñộng cơ Diesel 8
1.2.1. Giai ñoạn 1 (Giai ñoạn cháy trễ) 8
1.2.2. Giai ñoạn 2 (Giai ñoạn cháy mãnh liệt) 9
1.2.3. Giai ñoạn 3 (Giai ñoạn cháy có nhiệt ñộ cao) 10
1.2.4. Giai ñoạn 4 (Giai ñoạn cháy rớt) 10
1.3. Hệ thống cung cấp nhiên liệu trong ñộng cơ Diesel 11
1.3.1. Nhiệm vụ và yêu cầu của hệ thống cung cấp nhiên liệu

trong ñộng cơ Diesel 11
1.3.2. Sơ ñồ và nguyên tắc hoạt ñộng chung của hệ thống 12
1.4. Sự hình thành hòa khí trong ñộng cơ Diesel 14
1.4.1. Đặc ñiểm hình thành hòa khí trong ñộng cơ Diesel 14
1.4.2. Các giai ñoạn hình thành hòa khí 15
1.4.3. Các phương pháp hình thành hòa khí trong ñộng cơ
Diesel 15
CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU CỦA ĐỘNG
CƠ DIESEL ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ 19
2.1. Lịch sử phát triển của hệ thống Diesel ñiều khiển ñiện tử 19
2.2. Phân loại hệ thống cung cấp nhiên liệu của ñộng cơ Diesel ñiều
khiển ñiện tử 21
2.3. Các hệ thống cung cấp nhiên liệu của ñộng cơ Diesel ñiều
khiển ñiện tử 21
2.3.1. Hệ thống nhiên liệu Diesel ñiều khiển ñiện tử với bơm
cao áp 21
2.3.2. Hệ thống nhiên liệu Diesel ñiều khiển ñiện tử với ống
phân phối 31
2.3.3. Hệ thống nhiên liệu Diesel ñiều khiển ñiện tử với bơm –
vòi phun kết hợp 36
2.3.4. Hệ thống ñiều khiển và vị trí các cảm biến trong hệ
thống nhiên liệu của ñộng cơ Diesel ñiều khiển ñiện tử 42
KẾT LUẬN 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO 50




1
MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn ñề tài
Ngày nay trong công cuộc ñổi mới ñất nước, công nghiệp hoá hiện
ñại hoá là nhu cầu tất yếu của một nước phát triển. Cùng với sự phát triển của
các lĩnh vực, lĩnh vực giao thông cũng nắm vai trò chủ ñạo, ñặc biệt trong vấn
ñề vận chuyển và ñi lại. Trong các phương tiện giao thông thì ñộng cơ ñốt
trong là nguồn ñộng lực cho các phương tiện vận tải như: ôtô, máy kéo, xe
máy, tàu thủy, máy bay…
Động cơ Diesel ra ñời sớm và có nhiều ưu ñiểm vượt trội hơn ñộng cơ
xăng. Nhưng ñến nay, nhìn chung ñộng cơ Diesel vẫn ít phổ biến hơn ñộng cơ
xăng do thải khói ñen khá lớn khi tăng tốc, tiêu hao nhiên liệu vẫn còn cao và
tiếng ồn lớn… Trong quá trình làm việc của ñộng cơ Diesel thì các chi tiết
trong hệ thống cung cấp nhiên liệu có thể bị mài mòn, gây ra hiện tượng phun
trễ không kịp thời vào ñúng thời ñiểm và cung cấp không ñủ lượng nhiên liệu
cần thiết cho mỗi chu trình tương ứng với chế ñộ làm việc của ñộng cơ.
Do sự phát triển của khoa học kỹ thuật quá trình công nghiệp hóa, hiện
ñại hóa phát triển mạnh mẽ, công nghệ phun nhiên liệu ñiện tử ñã ra ñời.
Cùng với công nghệ phun xăng ñiện tử, công nghệ phun Diesel ñiện tử cũng
ñã ñược nghiên cứu nâng cao và khắc phục ñược những nhược ñiểm trên.
Công nghệ phun Diesel ñiện tử thì nhiên liệu ñược phun ra với áp suất rất cao
nhờ kết hợp ñiều khiển ñiện tử. Thời gian phun cực ngắn và tốc ñộ phun cực
nhanh. Có thể thay ñổi áp suất phun và thời ñiểm phun tùy theo chế ñộ làm
việc của ñộng cơ. Do ñó làm tăng hiệu suất ñộng cơ và tính kinh tế nhiên liệu
ñược nâng cao hơn.
Vì những lí do trên ñã thúc ñẩy tôi chọn ñề tài: "Nghiên cứu các hệ
thống cung cấp nhiên liệu của ñộng cơ Diesel ñiện tử" làm ñề tài tốt
nghiệp của mình.
2
2. Mục ñích nghiên cứu
- Nghiên cứu lý thuyết tổng quan về hệ thống cung cấp nhiên liệu
trong ñộng cơ Diesel và hệ thống cung cấp nhiên liệu trong ñộng cơ Diesel

ñiện tử
tư ño
co cai nhin toan diên vê hê thông ñể phuc vu cho viêc hoc tâp,
nghiên cưu, giảng dạy sau nay.
3.Nhiệm vụ nghiên cứu
- Tìm hiểu về hệ thống cung cấp nhiên liệu trong ñộng cơ Diesel.
- Phân tích ñặc ñiểm kết cấu, nguyên lý làm việc của hệ thống cung
cấp nhiên liệu Diesel ñiện tử.
4. Đối tượng nghiên cứu
- Hệ thống cung cấp nhiên liệu trong ñộng cơ Diesel.
- Hệ thống cung cấp nhiên liệu trong ñộng cơ Diesel ñiêu khiển ñiện
tử.
5. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu các tài liệu có liên quan ñến ñộng cơ ñốt trong.
- Thảo luận nhóm chuyên môn.
6. Đóng góp của khóa luận
- Khóa luận này cũng có thể làm tài liệu tham khảo cho sinh viên và
những người quan tâm.
7. Kết cấu nội dung ñề tài
Khóa luận gồm 3 phần chính: mở ñầu, nội dung và kết luận.
Nội dung gồm 2 chương:
Chương 1: Tổng quan về hệ thống nhiên liệu trong ñộng cơ Diesel
thông thường.
Chương 2: Hệ thống cung cấp nhiên liệu của ñộng cơ Diesel ñiều
khiển ñiện tử.
3
NỘI DUNG

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VÊ HÊ THÔNG NHIÊN LIÊU ĐÔNG CƠ DIESEL

1.1. Nhiên liêu dung trong ñông cơ Diesel
1.1.1. Thanh phân hoa hoc
Nhiên liêu dung cho ñông cơ Diesel chủ yêu la sản phẩm chưng cât dâu
mỏ, ño la hỗn hơp phưc tap của cac nhom hidrocacbon khac nhau. Dưa vao
tinh chât va câu truc phân tử, hidrocacbon ñươc phân thanh ba nhom:
Hidrocacbon mach thẳng: ñăc biêt hidrocacbon no (hidrocacbon ñăc
biêt la napraphin hay ankan) co khả năng tư bôc chay cao nhât.
Hidrocacbon thơm thuôc loai benzen co khả năng tư bôc chay thâp
nhât.
Hidrocacbon naptalin co khả năng tư bôc chay năm giữa hai ho trên.
Ham lương hidrocacbon naptalin co trong thanh phân của nhiên liêu lam ñô
nhơt nhiên liêu tăng lên.
Thanh phân hoa hoc của nhom chỉ ra ham lương phân trăm nhom
hidrocacbon khac nhau trong thanh phân của nhiên liêu. Ham lương phu
thuôc vao thanh phân của nhiên liêu. Nhiên liêu chưng cât chưa khoảng
30÷55% hidrocacbon no, 5÷15% hidrocacbon naptalin, 30÷50% hidrocacbon
thơm, vơi nhiên liêu năng chưa tương ưng 5÷50%, 40÷70% va 10÷25%.
Thanh phân hoa hoc của nhom cho phep ñanh gia khả năng tư bôc chay của
nhiên liêu so vơi khả năng tư bôc chay của cac nhiên liêu khac nhau. Trong
thanh phân của nhiên liêu, hidrocacbon no cang nhiêu va hidrocacbon thơm
cang it thi khả năng tư bôc chay cang cao (ñanh gia thông qua sô xêtan).
4
Hai loai nhiên liêu ñươc sản xuât tư dâu mỏ thương dung cho ñông cơ
Diesel la: nhiên liêu chưng cât va nhiên liêu năng.
Nhiên liêu chưng cât co ñô nhơt thâp, nhơ vây co thể không cân sây
nong trươc khi câp vao xylanh ñông cơ Diesel. Loai nhiên liêu nay goi la
nhiên liêu Diesel va nhiên liêu tuabin khi. Nhiên liêu Diesel thu ñươc trong
qua trinh chưng cât trưc tiêp dâu mỏ gôm phân chưng cât chủ yêu sôi ở nhiêt
ñô 230÷

C. Nhiên liêu tuabin khi la nhiên liêu thu ñươc băng phương
phap côc hoa châm tư nhưa ñương, crackin cac chât con lai của dâu sunfua.
Loai nhiên liêu nay co ñô tro thâp, ham lương tap chât cơ hoc không ñang kể,
nhưng ham lương lưu huynh va chât co nhưa cao.
Nhiên liêu năng la hỗn hơp cac sản phẩm con lai khi chưng cât dâu mỏ
trưc tiêp. Dưa vao khôi lương va chât lương thanh phân hơp thanh, nhiên liêu
năng ñươc phân thanh loai co ñô nhơt cao va ñô nhơt trung binh. Do nhiên
liêu năng co ñô nhơt cao nên trong hê thông nhiên liêu cân phải co thiêt bi
sây.
Dâu Diesel la loai nhiên liêu năng vơi tỉ trong
= 0,8÷0,95 g/ , co
tinh tư chay cao (không cân nguôn lửa bên ngoai).
Sở dĩ dâu Diesel co tinh tư chay cao vi trong thanh phân của no co
nhiêu hidrocacbon no
ở dang mach thẳng nên dễ bi phân hủy ở nhiêt
ñô cao trong phản ưng oxi hoa tỏa nhiêt.
1.1.2. Đăc trưng của dâu Diesel
1.1.2.1. Đô nhơt
Mưc ñô chảy nhiên liêu trong ñương ông ñăc trưng băng ñô nhơt. Chât
lương phun nhiên liêu vao xylanh phu thuôc vao ñô nhơt: ñô nhơt cang nhỏ
thi chât lương phun cang tôt ngươi ta dung ñơn vi ño quy chuẩn hay ñơn vi ño
vât ly.
5
Đô nhơt ñông hoc (ñơn vi ño
/s) la ñô nhơt vât ly ñươc xac ñinh
băng tỷ sô giữa ñô nhơt ñông lưc hoc vơi khôi lương riêng nhiên liêu khi cung
nhiêt ñô:

Đô nhơt quy ươc ñươc xac ñinh băng thiêt bi nhơt kê: nhơt kê Engler
( hay la ñô nhơt quy chuẩn ( ). Đô nhơt quy chuẩn la tỷ sô giữa thơi

gian chảy 200ml nhiên liêu qua lỗ chuẩn của nhơt kê Engler ở nhiêt ñô thử
nghiêm ñô nhơt vơi thơi gian chảy 200ml nươc tinh khiêt ở nhiêt ñô 20 .
Đô nhơt nhiên liêu Diesel chưng cât dung cho ñông cơ Diesel cao tôc
năm trong khoảng 1,8÷6
/s ở nhiêt ñô 20 . Ở nhiêt ñô 50 , ñô nhơt
của nhiên liêu co ñô nhơt trung binh không lơn hơn 36
/s, ñô nhơt của
mazut năm trong khoảng 36÷260
/s.
1.1.2.2. Nhiêt ñô tư bôc chay
Nhiêt ñô tư bôc chay la nhiêt ñô nhỏ nhât ma nhiên liêu tư bôc chay va
chay liên tuc không cân tac ñông của nguôn ñôt chay. Nhiêt ñô tư bôc chay
phu thuôc vao thanh phân hoa hoc của nhiên liêu va ñiêu kiên môi trương
xung quanh. Tư bôc chay diễn ra chủ yêu phu thuôc vao ap suât va thanh
phân của môi chât. Khi tăng ap suât môi trương va ham lương oxi thi nhiêt ñô
tư bôc chay giảm xuông (tư bôc chay tôt hơn vi tăng ap suât va lương oxi).
Vơi nhiên liêu sản xuât tư dâu mỏ, nhiêt ñô tư bôc chay khi ap suât không khi
3,5÷4,5 Mpa vao khoảng 200÷250
.
1.1.2.3. Nhiêt ñô ñông ñăc
Nhiêt ñô ñông ñăc la nhiêt ñô ma nhiên liêu trong qua trinh lam lanh
mât khả năng lưu ñông. Dưa vao nhiêt ñô ñông ñăc cho phep lưa chon nhiên
liêu thich hơp dung cho ñông cơ trong vung khi hâu xac ñinh va mưc ñô sây
nong nhiên liêu ñể bơm. Nhiêt ñô ñông ñăc không ñươc cao hơn -10
vơi
6
nhiên liêu Diesel, không ñươc cao hơn -5
vơi nhiên liêu co ñô nhơt trung
binh, vơi mazut dung cho ñông cơ Diesel giơi han trên của nhiêt ñô ñông ñăc
co thể lên tơi 40

. Trong qua trinh lam lanh, cac tinh thể paraphin tao thanh
trong nhiên liêu sẽ bam vao thanh ñương ông, phin loc, nhiên liêu mât khả
năng chảy va không thể bơm ñươc. Khi sây nong thi paraphin sẽ nong chảy.
Để ngăn paraphin lăng ñong va duy tri khả năng lưu ñông của nhiên liêu năng
cân phải giữ nhiêt ñô sây nong no khi luân chuyển tư ket dư trữ tơi voi phun.
1.1.2.4. Đô côc hoa
Đô côc hoa la căn dâu hinh thanh trên bê măt cac chi tiêt bi sây nong do
sư phân hủy nhiên liêu ở nhiêt ñô cao. Sử dung nhiên liêu co ñô côc hoa cao
dẫn ñên hinh thanh căn dâu xung quanh miêng voi phun, trong cac rãnh
xecmang, trên thanh buông chay, trên ñương ông xả, trên cac cửa quyet
thải, Ngoai ra, ñô côc hoa của nhiên liêu cao dẫn ñên hinh thanh keo trên
thanh piston, ông lot xylanh va rãnh cac xecmang khi, vi thê lam tăng tổn thât
nhiêt cơ giơi, pha hủy khả năng dich chuyển của xecmang va lam xươc
piston. Đô côc hoa của nhiên liêu xac ñinh băng thiêt bi Konratxon va ñươc
tinh băng %. Đô côc hoa của nhiên liêu chưng cât thương không qua 0,5%,
nhiên liêu năng la 10%.
1.1.2.5. Ham lương lưu huynh
Trong nhiên liêu Diesel, ham lương lưu huynh không lơn hơn 0,2%.
Lưu huynh la chât co hai vi hơp chât của no trong ñiêu kiên xac ñinh co khả
năng ăn mon cac chi tiêt của thiêt bi nhiên liêu, nhom piston xylanh, ñương
ông xả cũng như viêc tăng muôi trong xylanh va sư mai mon cac chi tiêt lam
viêc tăng lên.
Hơp chât lưu huynh hinh thanh do chay lưu huynh la môt trong cac
nguyên nhân chủ yêu ăn mon ông lot xylanh. Do liên kêt anhydrit sunfuric vơi
hơi nươc chưa trong sản phẩm chay tao thanh hơi axit va axit sunfuric ăn mon
7
kim loai. Khi giảm nhiêt ñô thanh xylanh thâp hơn nhiêt ñô ñiểm sương sẽ
diễn ra sư ngưng tu hơi lưu huynh trên bê măt gương ông lot dẫn ñên ăn mon
ñiên hoa ông lot va xecmang piston.
1.1.2.6. Ham lương tap chât cơ hoc

Tap chât cơ hoc trong nhiên liêu chủ yêu la cac hat côc, bui, kim loai va
rỉ săt rơi vao nhiên liêu khi ñiêu chê, bảo quản, vân chuyển va bơm nhiên liêu
qua ñương ông dẫn. Tap chât cơ hoc trong nhiên liêu lam bẩn ket ñưng, mang
loc, tăng ñô mai mon cac chi tiêt bơm cao ap, voi phun, ông lot xylanh,
xecmang,
Theo tiêu chuẩn, trong nhiên liêu Diesel không cho phep co tap chât cơ
hoc. Vơi Diesel sử dung nhiên liêu năng, lam sach tap chât cơ hoc ñươc tiên
hanh băng phương phap lăng ñong, loc va phân ly,
1.1.2.7. Chât lương tư bôc chay
Nhiên liêu co khả năng tư bôc chay khac nhau phu thuôc vao thanh
phân hoa hoc của nhiên liêu. Thơi gian chay tri hoan va ñông lưc hoc qua
trinh chay phu thuôc vao chât lương tư bôc chay của nhiên liêu. Khả năng tư
bôc chay của nhiên liêu ñươc ñanh gia băng tri sô xetan (Xt:
).
Xetan
la môt hidrocacbon no, dang mach thẳng co tinh tư chay
cao. Con α – metylnaphtalin
la môt cacbua hidro co dang mach vong,
co kêt câu phân tử rât bên vững, do ño tinh tư chay rât kem. Để xac ñinh sô
Xe của môt loai dâu Diesel, trên môt ñông cơ thử nghiêm ñăc biêt co thể thay
ñổi ñươc tỷ sô nen, theo môt quy trinh nhât ñinh, ngươi ta thử nghiêm ñông
cơ vơi dâu Diesel nay. Sau ño, ngươi ta tiên hanh thử nghiêm tương tư vơi
nhiên liêu la môt hỗn hơp gôm xetan (
) va α – metylnaphtalin goi la
nhiên liêu so sanh. Thanh phân xetan trong hỗn hơp so sanh ñươc ñiêu chỉnh
cho ñên khi tinh tư chay của hai loai nhiên liêu thử nghiêm la tương ñương.
8
Khi ño, thanh phân xetan tinh theo % trong hỗn hơp so sanh ñươc coi la sô Xe
cân xac ñinh của dâu Diesel. Cac loai dâu Diesel thông dung co Xe năm trong
khoảng 35÷55.

1.2. Qua trinh chay trong ñông cơ Diesel
Gân cuôi qua trinh nen voi phun sẽ phun nhiên liêu vao buông chay
(nhiên liêu ñươc phun vao trươc ĐCT) ñể ñảm bảo cho nhiên liêu co thơi gian
cân thiêt ñể tư bôc chay thi goc phun sơm cỡ Cỡ 15
(tinh theo goc
quay của truc khuỷu) khi nhiên liêu chay nhiêt ñô va áp suất tăng cao co thể
tơi Tơi 2000
va 80 kg/ . Khi thể giãn nở ñẩy piston ñi xuông va sinh
công cho ñên khi van thải mở thi qua trinh chay kêt thuc. Để hiểu rõ quá trình
cháy ta chia ra làm 4 giai ñoạn.

Hình 1.1. Đồ thị thể hiện các giai ñoạn cháy của ñộng cơ Diesel
1.2.1. Giai ñoan 1 (Giai ñoan chay trễ)
Muôn nhiên liêu bôc chay tư ñiểm c thi no phải ñươc bơm va phun vao
sơm hơn.
Tai ñiểm a bơm cao ap băt ñâu bơm nhiên liêu vao. Nhưng do tinh chât
chiu nen của nhiên liêu, tinh chât giãn nở của ñương ông dẫn nhiên liêu, cho
9
nên tơi ñiểm b nhiên liêu mơi ñươc phun vao xylanh,
goi la goc phun trễ
con
la goc phun sơm, va tư ñiểm c nhiên liêu băt ñâu chay luc nay ñương
cong chay tach khỏi ñương cong nen .
Sở dĩ ở ñiểm b nhiên liêu ñã ñươc phun vao xylanh nhưng chưa chay
ngay ñươc vi luc phun vao nhiên liêu con ở thể lỏng, no cân thơi gian chuẩn
bi ñể bôc thanh hơi trôn ñêu vơi không khi va ñươc sây nong.
Do nhiêt ñô của không khi cuôi qua trinh nen rât lơn nên nhiên liêu bôc
hơi rât nhanh va qua trinh oxi hoa ngay cang manh. Khi ño chỗ nao trong
xylanh nhiên liêu va không khi hoa trôn tơi thi chỗ ây nhiên liêu sẽ chay trươc
va do vây ñông cơ Diesel sẽ xuât hiên nhiêu tâm lửa môt luc.

Ở giai ñoan nay lương nhiên liêu phun vao ñông cơ cỡ 40%-50% của
môt lân bơm la tôt nhât. Thơi gian ñể truc khuỷu quay tư ñiểm b ñên ñiểm c
goi la thơi gian chay trễ
(tinh ra giây) hoăc tinh theo goc quay truc khuỷu la
, thơi gian chay trễ hay co tac dung rât quan trong ñôi vơi qua trinh
chay.
1.2.2. Giai ñoan 2 (Giai ñoan chay mãnh liêt)
Giai ñoan nay ñươc tinh tư ñiểm c ñên ñiểm z, nhiên liêu chay rât
nhanh lam cho ap suât trong xylanh tăng lên rât lơn. Điểm z la ñiểm co ap
suât cao nhât. Trong giai ñoan nay nhiên liêu ñươc phun vao ở giai ñoan trươc
hâu như chay hêt va sẽ chay môt phân nhiên liêu ñươc phun vao ở giai ñoan
nay va giai ñoan nay qua trinh chay diễn ra gân như trong qua trinh ñẳng tich.
Để ñanh gia giai ñoan nay ngươi ta dung ñai lương “tôc ñô tăng trung
binh của ap suât” (ki hiêu la ).
(N/ ñô)
Trong ño
: ñô tăng ap suât ;
10
Nêu
nhỏ co nghĩa la ap suât tăng không nhanh lăm ñông cơ lam viêc
êm diu hơn.
Nêu
lơn vươt qua 4÷6 (x 105 Pa/ñô) sẽ tao nên cac xung ap suât ñâp
vao bê măt cac chi tiêt trong buông chay gây tiêng gõ ñanh, săc ño la chê ñô
hoat ñông thô bao của ñông cơ Diesel. Trong ñiêu kiên hoat ñông thô bao cac
chi tiêt chiu tải trong của ñông cơ dễ hỏng, rut ngăn tuổi tho, ñông thơi con
gây kho khăn cho viêc ñiêu khiển vân hanh, vi vây cân tim biên phap tranh
gây ra hiên tương trên.
1.2.3. Giai ñoan 3 (Giai ñoan chay co nhiêt ñô cao)
Điểm d la ñiểm co nhiêt ñô cao nhât. Nhiên liêu vẫn tiêp tuc ñươc phun

vao xylanh trong ñiêu kiên chay rât tôt, nhưng vơi sô lương rât it. Vi luc nay
nhiêt ñô va ap suât trong xylanh ñêu rât cao, nên nhiên liêu ñươc phun vao la
chay ngay. Tuy vây mât ñô oxi ñã giảm nên sư chay dân dân châm lai. Trong
thơi ki nay môt it nhiên liêu ñươc chay trong ñiêu kiên rât nong va thiếu oxi
co thể chay không hêt tao ra muôi than cung theo khi xả thải ra ngoai trơi gây
ô nhiễm môi trương, va sẽ chuyển sang chay ở giai ñoan sau. Nêu tăng cương
cung câp oxi cho nhiên liêu ñể cải thiên chât lương hinh thanh hoa khi sẽ lam
tăng tôc ñô chay, rut ngăn thơi ky chay trễ, lam cho nhiên liêu chay hoan toan,
nâng cao thêm tinh năng ñông va tinh kinh tê của ñông cơ.
1.2.4. Giai ñoan 4 (Giai ñoan chay rơt)
Giai ñoan nay diễn biên tư ñiểm d ñên ñiểm e. Do thể tich môi chât
trong xylanh tăng dân nên ap suât va nhiêt ñô ñêu không cao. Luc nay hỗn
hơp chay trong xylanh ñã ñươc giãn nở môt phân, nhiên liêu co ñiêu kiên găp
oxi hơn, nên môt lương nhiên liêu chưa chay kip ở giai ñoan 3 thi ñươc chay
nôt. Nhưng lương oxi ñã ñươc giảm nhiêu nên sư chay không mãnh liêt nữa
→ ap suât không cao → công co ich thâp.

11
1.3. Hê thông cung câp nhiên liêu trong ñông cơ Diesel
1.3.1. Nhiêm vu va yêu câu của hê thông cung câp nhiên liêu trong
ñông cơ Diesel
1.3.1.1. Nhiêm vu
Hê thông cung câp nhiên liêu co nhiêm vu hut dâu tư thung chưa, loc
sach va tao ap lưc cao phun vao buông ñôt của ñông cơ dươi dang sương mu,
ñung thơi ñiểm vơi lương nhiên liêu phu hơp theo tưng chê ñô hoat ñông của
ñông cơ.
1.3.1.2. Yêu câu
Chât lương phun của nhiên liêu co ảnh hưởng lơn ñên công suât va
mưc tiêu hao nhiên liêu của ñông cơ. Vi vây hê thông cung câp nhiên liêu
phải ñảm bảo cac yêu câu sau:

+ Dâu Diesel cung câp cho ñông cơ phải sach.
+ Thơi ñiểm băt ñâu phun phải chinh xac, thơi ñiểm kêt thuc phun phải
dưt khoat ñể tranh hiên tương phun nhỏ giot.
+ Lương nhiên liêu phun phải kip thơi, ñung thơi ñiểm quy ñinh va
ñông ñêu giữa cac xylanh ñông cơ.
+ Ap suât phun phải bảo ñảm ñể nhiên liêu phun ra ở dang sương mu
va ñảm bảo ñô phun xa tơi cac goc của buông chay.








12
1.3.2. Sơ ñô va nguyên tăc hoat ñông chung của hê thông
1.3.2.1. Sơ ñô
2
3
4
5
6
7
8
9
1 0
1 1
1 2
1

1 3

Hinh 1.2: Sơ ñồ hệ thống nhiên liệu ñộng cơ Diesel
1. Bulong xả khi 2. Bâu loc nhiên liêu 3.5.6.10.11. Ông dân nhiên liêu.

4. Voi phun 7.

Van tran 8. Bơm cao ap
9. Bơm chuyển nhiên liêu 12. Thung nhiên liêu
1.3.2.2. Nguyên tăc hoat ñông
Khi ñông cơ hoat ñông, Bơm chuyển nhiên liệu 9 hút nhiên liệu từ
thùng chứa 12, sau ñó ñẩy tới bầu lọc tinh 2. Tại bầu lọc tinh nhiên liệu ñược
lọc sạch tạp chất, sau ñó nhiên liệu theo ñường ống 3 tới bơm cao áp 8. Bơm
cao áp tạo cho nhiên liệu một áp suất ñủ lớn theo ñường ống cao áp 6 ñến vòi
phun 4 cung cấp cho xylanh ñộng cơ.
Nhiên liệu rò qua khe hở trong thân kim phun của vòi phun và trong
các tổ bơm cao áp (khoảng 0,02% sô nhiên liêu phun vao xylanh) ñược theo
ñường ống dẫn 5 và 11 trở về thùng chứa.
Không khi tư ngoai trơi qua binh loc khi vao ñương ông hut, rôi qua
xupap hut ñi vao xylanh ñông cơ. Trong qua trinh nen cac xupap hut va xả
ñêu ñong kin, khi piston ñi lên, không khi trong xylanh bi nen lai. Piston cang
tơi sat ĐCT không khi bên trên piston bi tren chui vao phân khoet lõm ở ñỉnh
13
piston, tao ra ở ñây dong xoay lôc cang manh. Cuôi qua trinh nen, nhiên liêu
ñươc phun tơi vao dong khi xoay lôc nay lam cho nhiên liêu ñươc xe nhỏ, sây
nong, bay hơi va hoa trôn vơi không khi tao ra hoa khi rôi tư bôc chay.
1.3.2.3. Môt sô bô phân chinh trong hê thông
Thung chưa nhiên liêu
Dung ñể chưa nhiên liêu cho ñông cơ lam viêc. Thung chưa thương
ñươc dâp băng tôn la, trong thung co nhiêu vach ngăn ñể khi xe chay không bi

tăc tao thanh bot, thung co miêng ñể rot nhiên liêu vao thung, trong miêng co
lăp lươi loc, trên miêng co năp ñây, ở năp co lỗ thông hơi, ñay thung co năp
xả căn.
Bơm chuyên nhiên liêu
Đông cơ Diesel thương dung bơm piston lăp trên sươn bơm cao ap, ñể
ñưa nhiên liêu tư thung chưa ñên khoang hut của bơm cao ap nhăm tao ra ở
ñây môt ap suât ổn ñinh vao khoảng 0,18÷0,22 µPa.
Bơm cao ap
Do ñăc ñiểm hỗn hơp nhiên liêu của ñông cơ Diesel ñươc hinh thanh
trong buông chay ñông cơ va tư bôc chay, nên bơm cao ap của hê thông cung
câp nhiên liêu Diesel phải co nhiêm vu cung câp ñung luc môt lương nhiên
liêu co ap suât lơn vao cac xylanh của ñông cơ theo trinh tư lam viêc của cac
xylanh.
Bâu loc dâu
- Bâu loc thô: dung ñể loc sơ bô dâu Diesel trươc khi lên bơm nhiên
liêu. Bô phân quan trong của bâu loc thô la lõi loc, lõi loc co nhiêu loai. Loai
phổ biên thương ñươc chê tao băng ñông la co lỗ như lươi, dây ñông cuôn, sơi
hoa hoc, sơi dây ñông. Lõi ñươc lăp vao truc rỗng trung tâm, trên thanh của
truc co cac lỗ nhỏ dẫn dâu.
14
Dâu tư thung chưa theo ñương ông dẫn, lỗ dâu vao, vao trong bâu loc,
ñi qua lõi loc, cac căn bẩn bi giữ lai, dâu ñươc loc tương ñôi sach vao truc
rỗng va theo ñương dâu ra, ông dẫn lên bơm nhiên liêu.
- Bâu loc tinh: dung ñể loc sach dâu Diesel trươc khi vao ngăn chưa của
bơm cao ap. Bâu loc tinh co thể loc ñươc cac hat bui co kich thươc rât nhỏ.
Ruôt loc của bâu loc tinh thương lam băng giây, len da, sơi bông,
Bâu loc khi
Dung ñể loc sach không khi trươc khi ñưa vao buông ñôt của ñông cơ.
Voi phun
Nhiêm vu: Cung câp dầu Diesel cho buông chay của ñông cơ dươi dang

sương mu.

Yêu câu: Thơi gian băt ñâu va kêt thuc phun phải chinh xac va dưt
khoat, khi kêt thuc phun miêng tia phun phải khô.
Phân loai voi phun: co hai loai.
- Voi phun kin miêng: la loai kim phun bit kin cac lỗ tia phun. Khi
phun nhiên liêu thi kim phun mở cac lỗ tia phun.
- Voi phun hở miêng: la loai voi phun không co kim phun, miêng cac
lỗ tia phun luôn ñể hở.
1.4. Sư hinh thanh hoa khi trong ñông cơ Diesel
1.4.1. Đăc ñiểm hinh thanh hoa khi trong ñông cơ Diesel
Hoa khi ñươc hinh thanh bên trong xylanh ñông cơ vơi thơi gian rât
ngăn, tinh theo goc quay của truc khuỷu, chỉ băng 1/10÷1/20 so vơi trương
hơp của may xăng. Ngoai ra, nhiên liêu Diesel lai kho bay hơi hơn xăng nên
phải ñươc phun thât tơi va hoa trôn ñêu trong không gian buông chay. Vi vây,
phải tao ñiêu kiên ñể nhiên liêu ñươc sây nong, bay hơi nhanh va hoa trôn ñêu
vơi không khi trong buông chay nhăm tao ra hoa khi tôt, măt khac phải ñảm
bảo cho nhiêt ñô không khi trong buông chay tai thơi gian phun nhiên liêu
phải ñủ lơn ñể hoa khi tư bôc chay.
15
Qua trinh hinh thanh hoa khi va qua trinh tư bôc chay nhiên liêu của
ñông cơ Diesel chông cheo lên nhau. Sau khi phun nhiên liêu, trong buông
chay diễn ra môt loat thay ñổi vê ly hoa của nhiên liêu. Sau ño phân nhiên liêu
phun vao trươc ñã tao ra hoa khi, tư bôc chay, trong khi nhiên liêu vẫn ñươc
phun tiêp cung câp cho xylanh của ñông cơ. Như vây sau khi ñã chay hêt môt
phân, hoa khi vẫn tiêp tuc ñươc hinh thanh, va thanh phân hoa khi thay ñổi
liên tuc trong không gian va suôt thơi gian của qua trinh.
1.4.2. Cac giai ñoan hinh thanh hoa khi
Giai ñoan I: Thơi ky phun nhiên liêu vao xylanh.
Gân cuôi qua trinh nen của ñông cơ nhiên liêu phun vao xylanh chuẩn

bi cho qua trinh chay.
Gân cuôi qua trinh nen ap suât trong buông chay kha cao, nhiên liêu
ñươc phun vao phải thât tơi cho nên ap suât của nhiên liêu phải rât cao (ñô
chênh ap lơn). Bô phân lam nhiêm vu ño la bơm cao ap va voi phun.
Giai ñoan II: Thơi ky hôn hơp giưa không khi va nhiên liêu.
Để qua trinh chay ñươc hoan hảo thi phải tao ñiêu kiên cho hỗn hơp
chay thât tôt.
Viêc hinh thanh hỗn hơp của ñông cơ Diesel rât kho khăn vi nhiên liêu
rât kho bôc hơi, thơi gian hinh thanh hỗn hơp rât ngăn. Do ño, ngươi ta phải
co giải phap ñể nâng cao chât lương hỗn hơp.
1.4.3. Cac phương phap hinh thanh hoa khi trong ñông cơ Diesel
Trong ñông cơ Diesel, phương phap hinh thanh hoa khi co y nghĩa
quyêt ñinh ñôi vơi kêt câu, bô tri cũng như thông sô kỹ thuât của hê thông
nhiên liêu noi chung hay cu thể la của bơm cao ap va voi phun noi riêng. Vi
vây, ñể hiểu rõ hơn vê cach thưc lam viêc của ñông cơ Diesel, chung ta phải
nghiên cưu môt sô phương phap hinh thanh khi hỗn hơp thông dung. Theo sư
phân chia không gian buông chay, ngươi ta phân biêt hai loai hinh thanh khi
hỗn hơp trong buông chay: buông chay thông nhât va buông chay ngăn cach.
16
1.4.3.1. Buông chay thông nhât
Buông chay thông nhât la buông chay chỉ bao gôm không gian duy nhât
giơi han bởi ñỉnh piston, xylanh va năp may. Buông chay thông nhât co môt
sô loai khac nhau theo phương phap hinh thanh hỗn hơp.
- Hỗn hơp thể tich
Vê măt kêt câu, phân lõm trên ñỉnh piston co thanh mỏng vơi tỷ sô
= 0,75÷0,9 va không sâu.
Voi phun co lỗ phun ñương kinh rât nhỏ d = 0,15÷0,25mm. Vơi sô lỗ tư
5 ñên 10, ap suât phun lơn khoảng 20÷60
2
MN m

. Tia nhiên liêu phun tơi
sat thanh buông chay nhưng không cham.
Khi piston ñi lên trong qua trinh nen, hiên tương không khi bi chen vao
không gian trên ñỉnh piston xảy ra không mãnh liêt. Noi cach khac, xoay lôc
không manh nên it ảnh hưởng ñên qua trinh hinh thanh hỗn hơp. Do ño buông
chay nay thuôc loai không tân dung xoay lôc. Nhiên liêu phun ra rât tơi va tia
phun phu hơp profil buông chay, do ño tia nhiên liêu thâm nhâp phân lơn thể
tich buông chay, tao ra qua trinh bay hơi, hoa trôn nhiên liêu vơi không khi
hinh thanh hỗn hơp.
Sau thơi gian chay trễ
kể tư luc phun nhiên liêu, qua trinh chay thưc
sư diễn ra. Do hỗn hơp ñươc chuẩn bi hâu như trong toan bô thể tich buông
chay, nên lương hỗn hơp chuẩn bi trong giai ñoan chay trễ lơn va sau ño bung
chay mãnh liêt vơi tôc ñô tăng ap suât
rât lơn.
- Hỗn hơp thể tich – mang
Vê măt kêt câu, phân không gian trên ñỉnh piston co thanh day vơi
0.35 0.75
b
d
D
= ÷ va kha sâu, co hinh dang ña dang như kiểu ∆, ω
17
Tỷ lê thể tich không gian trên ñỉnh piston
va thể tich buông chay
lơn, năm trong khoảng 0,75÷0,9. Voi phun co khoảng 3÷5 lỗ. Vơi ap suât
phun không lơn lăm khoảng 15÷20
2
MN m
.

Khi piston ñi lên trong hanh trinh nen , khôi lương khi giữa năp xylanh
va ñỉnh piston bi chen mãnh liêt vao không gian trên ñỉnh piston tao ra
chuyển ñông xoay lôc vơi cương ñô lơn. Khi nhiên liêu phun vao, môt phân
nhiên liêu bi xoay lôc xe nhỏ, hoa trôn vơi không khi tao thanh hỗn hơp. Phân
con lai co thể ñên 50%, bam lên thanh buông chay tao thanh mang, va ñươc
dong khi xoay cuôn dân tao thanh hỗn hơp.
- Hỗn hơp mang
Không gian trên ñỉnh piston co dang hinh câu vơi ñương kinh d = 0,5D
va ñươc bô tri sâu trên ñỉnh piston. Voi phun co 1÷2 lỗ, ap suât phun tương
ñôi nhỏ chỉ khoảng 15÷18
2
MN m
va tia phun gân như tiếp tuyên vơi thanh
buông chay câu. Nhiêt ñô ñỉnh piston ñươc duy tri ở 300
÷400 băng
phun dâu lam mat ñỉnh piston. Đương nap ñươc bô tri hương tiêp tuyên vơi
xylanh nên tao ra chuyển ñông xoay tron của không khi nap.
Cuôi qua trinh nen, nhiên liêu phun ra phân lơn lên thanh buông chay
(khoảng 95%), phân con lai ở dang rât tơi, tơi phân bô trong thể tich buông
chay. Nhơ chuyển ñông quay tron của không khi tư qua trinh nap cung vơi
xoay lôc do không khi bi chen vao không gian trên ñỉnh piston qua hong
thông không lơn trong qua trinh nen, phân nhiên liêu phun lên thanh buông
chay cung chiêu vơi chiêu xoay sẽ ñươc dan trải trên khoảng 3/4 diên tich
thanh buông chay tao thanh mang rât mỏng khoảng môt vai chuc phân nghin
mm. Cũng chinh nhơ chuyển ñông xoay lôc tổng hơp nêu trên, phân nhiên
liêu phun vao thể tich nhanh chong ñươc xe nhỏ, bay hơi, hoa trôn tao thanh
hỗn hơp va bôc chay tao ñiêu kiên cho nhiên liêu trên mang bay hơi dân va