Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel D1146TI

Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel D1146TI
MỤC LỤC
MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA ĐỀ TÀI..................................................................... 5
1. TỔNG QUAN VỀ HTNL ĐỘNG CƠ DIESEL ........................................ 6
1.1. Đặc điểm, nhiệm vụ, yêu cầu HTNL ........................................................ 6
1.1.1. Đặc điểm ................................................................................................ 6
1.1.2. Nhiệm vụ, yêu cầu ................................................................................. 6
1.2. Quá trình hình thành hòa khí trong động cơ Diesel ................................. 7
1.2.1. Đặc điểm hình thành hòa khí ................................................................. 7
1.2.2. Những đặc trưng của động cơ Diesel .................................................... 7
1.2.3. Sự hình thành hòa khí trong động cơ Diesel ......................................... 8
1.3. Đặc điểm các dạng HTNL trên động cơ Diesel........................................ 12
1.3.1. HTNL dùng BCA kiểu bơm dãy ........................................................... 13
1.3.2. HTNL dùng BCA kiểu bơm phân phối ................................................. 15
1.3.3. HTNL Common Rail ............................................................................. 17
2. GỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ D1146TI ......................................... 19
2.1. Các đặc điểm, thông số kỹ thuật của động cơ D1146Ti ........................... 20
2.2. Đặc điểm các cụm chi tiết và cơ cấu của động cơ D1146TI .................... 23
2.2.1. Nhóm Piston .......................................................................................... 23
2.2.2. Thanh truyền .......................................................................................... 24
2.2.3. Trục khuỷu ............................................................................................. 25
2.2.4. Bánh đà .................................................................................................. 27
2.2.5. Thân máy và nắp xylanh ........................................................................ 27
2.2.6. Cơ cấu phân phối khí ............................................................................. 28
2.3. Các hệ thống trên động cơ D1146TI ........................................................ 30
2.3.1. Hệ thống làm mát .................................................................................. 30
2.3.2. Hệ thống bôi trơn ................................................................................... 31
2.3.3. Hệ thống tăng áp .................................................................................... 33
3. KHẢO SÁT HTNL ĐỘNG CƠ D1146TI................................................... 35
3.1. Nhiệm vụ, yều cầu của HTNL động cơ D1146TI .................................... 35
3.2. Sơ đồ NLHĐ của HTNL động cơ D1146Ti ............................................. 36

3.2.1. Sơ đồ HTNL động cơ D1146TI ............................................................. 36
3.2.2. Nguyên lý hoạt động HTNL động cơ D1146TI ................................... 36
3.3. Khảo sát các cụm chi tiết chính của HTNL động cơ D1146TI ................ 37
3.3.1. Bơm cao áp ............................................................................................ 37
3.3.2. Vòi phun ................................................................................................ 41
1


Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel D1146TI
3.3.3. Bơm chuyển nhiên liệu .......................................................................... 42
3.3.4. bầu lọc nhiên liệu ................................................................................... 43
3.3.5. Bộ điều tốc ............................................................................................. 45
3.3.6. Khớp nối tự động điều chỉnh góc phun sớm ......................................... 48
4. TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG CƠ D1146TI ................................................ 51
4.1. Các thông số kỹ thuật của động cơ D1146Ti ........................................... 51
4.1.1. Thông số ban đầu ................................................................................... 51
4.1.2. các thông số chọn của động cơ .............................................................. 52
4.2. tính toán các thông số của chu trình ......................................................... 53
4.2.1. Quá trình nạp ......................................................................................... 53
4.2.2. Quá trình nén ......................................................................................... 54
4.2.3. Quá trình cháy ....................................................................................... 55
4.2.4. Quá trình giản nở ................................................................................... 58
4.2.5. Các thông số chỉ thị ............................................................................... 59
4.2.6. Các thông số có ích ................................................................................ 60
5. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA BCP-VP .................................. 62
5.1. Tính toán bơm cao áp ............................................................................... 62
5.1.1. Thể tích nhiên liệu cung cấp cho 1 chu trình......................................... 62
5.1.2. Thời gian phun nhiên liệu ...................................................................... 62
5.1.3. Lưu lượng trung bình cáp cho 1 tổ bơm ................................................ 63
5.1.4. Đường kính piston BCA ........................................................................ 63

5.1.5. Hành trình có ích của BCA.................................................................... 64
5.2. Tính toán kiểm nghiệm vòi phun .............................................................. 65
5.2.1. Lưu lượng phun lớn nhất trong một chu kỳ........................................... 65
5.2.2. Tổng tiết diện lưu thông của lỗ phun ..................................................... 65
5.2.3. Tiết diện lưu thông của 1 lỗ phun .......................................................... 66
5.2.4. Đường kính lỗ phun tính toán ................................................................ 66
5.2.5. Đường kính phần dẫn hướng của van kim ............................................ 66
5.2.6. Lực ép ban đầu của lò xo vòi phun ........................................................ 67
5.2.7. Hành trình nâng cức đại của van kim .................................................... 67
5.2.8. Xác định độ cứng lò xo .......................................................................... 68
6. KIỂM TRA CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG HTNL ......................................... 69
6.1. Các triệu chứng của động cơ Diesel khi hư hỏng HTNL ......................... 69
6.2. Các dạng hư hỏng thường gặp ở HTNL ................................................... 71
6.2.1. Các hư hỏng bơm chuyển nhiên liệu ..................................................... 72
6.2.2. Các hư hỏng bơm cao áp ....................................................................... 73
2


Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel D1146TI
6.2.3. Các hư hỏng vòi phun ............................................................................ 74
6.2.4. Các hư hỏng bộ lọc nhiên liệu ............................................................... 74
6.2.5. Các hư hỏng đường ống dẫn nhiên liệu ................................................. 75
6.3. Kiểm tra các chi tiết, bộ phận HTNL ....................................................... 75
6.3.1. Kiểm tra các bộ phận thấp áp của HTNL .............................................. 75
6.3.2. Kiểm tra bơm cao áp, vòi phun ............................................................. 76
6.4. bảo dưỡng các chi tiết, bộ phận HTNL .................................................... 79
6.4.1. Bảo dưỡng bơm cao áp .......................................................................... 79
6.4.2. Bảo dưỡng vòi phun .............................................................................. 80
6.4.3. bảo dưỡng các bộ phận khác ................................................................. 80
KẾT LUẬN ...................................................................................................... 81

TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 82

3


Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel D1146TI
LỜI NÓI ĐẦU
Sau quá trình học tập và trang bị những kiến thức về chuyên ngành động lực,
sinh viên được giao nhiệm vụ thiết kế đồ án tốt nghiệp, nhằm giúp cho sinh viên
tổng hợp và khái quát lại những kiến thức đã học, từ kiến thức cơ sở đến kiến thức
chuyên ngành. Qua quá trình thực hiện đồ án sinh viên tự rút ra nhận xét và kinh
nghiệm cho bản thân trước khi bước vào công việc thực tế.
Em được nhận đề tài tốt nghiệp: “KHẢO SÁT HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU
ĐỘNG CƠ D1146TI” do hãng DAEWOO sản xuất.
Trong phạm vi đồ án này, em chỉ giới hạn tìm hiểu một cách tổng quát về các
cơ cấu và hệ thống của động cơ D1146TI, trong đó đi sâu nghiên cứu và tính toán
về hệ thống nhiên liệu của động cơ.
Tuy nhiên do những hạn chế về thời gian, kinh nghiệm thực tiễn, cũng như
kiến thức và tài liệu tham khảo, cho nên trong phạm vi đồ án này em không thể
trình bày được hết các vấn đề liên quan đến động cơ cũng như tìm hiểu sâu hơn về
các cơ cấu và hệ thống trên động cơ. Vì thế chắc chắn không tránh khỏi những sai
sót khi thực hiện đề tài. Em rất mong có được sự quan tâm chỉ bảo của các thầy, cô
cùng các bạn để kiến thức của em được hoàn thiện hơn.
Sau cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Triều, cùng toàn thể
các thầy, cô và các bạn, những người đã giúp đỡ chỉ dẫn cho em trong suốt thời gian
thực hiện đồ án này.
Đà Nẵng, Ngày ......, Tháng ......, Năm 2012.
Sinh viên thực hiên.
Phạm Văn Hoàng.

4


Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel D1146TI
MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI
MỤC ĐÍCH.
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ DAEWOO D1146TI nhằm giải quyết các vấn
đề sau:
Hiểu rõ được cấu tạo của các bộ phận, cụm chi tiết đến từng chi tiết trên hệ
thống nhiên liệu của động cơ.
Nắm được nguyên lý hoạt động của các cụm chi tiết trên hệ thống nhiên liệu.
Từ việc hiểu rõ kết cấu của các chi tiết, nhóm chi tiết để đưa ra được những
hướng giải quyết về những điểm chưa hợp lý của kết cấu.
Đưa ra các tiêu chuẩn kỹ thuật để sử dụng động cơ tốt hơn trong điều kiện môi
trường, khí hậu ở Việt Nam.
Ý NGHĨA.
Việc nắm rõ được toàn bộ cấu tạo của hệ thống nhiên liệu động cơ DAEWOO
D1146TI từ những chi tiết đơn giãn đến những chi tiết, cụm chi tiết phức tạp giúp
cho người cán bộ quản lý, cán bộ kỹ thuật thuận lợi hơn trong công việc quản lý
cũng như trong công việc sử dụng, bảo dưỡng động cơ tốt nhất trong điều kiện cho
phép ở các vùng làm việc khác nhau của động cơ.
Trang bị cho người sử dụng những kiến thức cơ bản về hệ thống nhiên liệu động
cơ để sử dụng và khai thác động cơ được tốt hơn và có thể kịp thời phát hiện, sửa
chữa những hư hỏng nhỏ; thuận lợi hơn trong quá trình bảo dưỡng, bảo trì hệ thống
nhiên liệu động cơ; đưa ra những quy định bảo dưỡng hệ thống nhiên liệu động cơ
hợp lý.

5

Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel D1146TI
1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL.
1.1. ĐẶC ĐIỂM, NHIỆM VỤ VÀ YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU.
1.1.1. Đặc điểm.
Diễn biến chu trình công tác của động cơ Diesel chủ yếu phụ thuộc vào tình
hình hoạt động của thiết bị cung cấp nhiên liệu. Tốc độ tỏa nhiệt của nhiên liệu và
dạng đường cong của áp suất môi chất công tác trong quá trình cháy biến thiên theo
góc quay trục khuỷu chủ yếu phụ thuộc vào những yếu tố sau:
- Thời điểm bắt đầu phun nhiên liệu (góc phun sớm ps).
- Biến thiên của tốc độ phun (quy luật cấp nhiên liệu).
- Chất lượng phun (thể hiện bằng mức phun nhỏ và đều).
- Sự hòa trộn giữa nhiên liệu và không khí trong buồng cháy.
Góc phun sớm của các loại động cơ Diesel vào khoảng 10 ÷ 300 góc quay
trục khuỷu trước điểm chết trên. Thời gian cung cấp nhiên liệu kéo dài khoảng 20 ÷
450 góc quay trục khuỷu. Trong khoảng thời gian ấy áp suất nhiên liệu trong ống
dẫn nhiên liệu đến bơm cao áp tăng từ (0,15 ÷ 0,2) [MN/m2] đến vài chục [MN/m2]
trong vòi phun.
Áp suất phun nhỏ nhất cần đảm bảo yêu cầu phun nhỏ và phun đều của nhiên
liệu, nó phụ thuộc vào cấu tạo của vòi phun và cường độ vận động xoáy lốc của môi
chất trong buồng cháy khi phun nhiên liệu. Trên thực tế thường không nhỏ hơn 10
[MN/m2]. Áp suất lớn nhất thường không vượt quá 40 ÷ 50 [MN/m2] vì nếu lớn
hơn nữa sẽ gây ra những khó khăn không cần thiết về mặt công nghệ chế tạo, ảnh
hưởng xấu tới tuổi thọ của bơm cao áp và vòi phun mặc dù chất lượng phun có thế
được cải thiện chút ít. Tuy nhiên do có yêu cầu cao về tốc độ cấp nhiên liệu, nên
trong một vài trường hợp cá biệt áp suất phun cực đại Theo [9] có thể tới 150 ÷ 200
[MN/m2].
1.1.2. Nhiệm vụ và yêu cầu đối với hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel.
 Hệ thống nhiên liệu của động cơ diesel có những nhiệm vụ sau:
+ Chứa nhiên liệu dự trữ, đảm bảo cho động cơ hoạt động liên tục trong một
khoảng thời gian được quy định.

+ Lọc sạch nước và tạp chất cơ học lẫn trong nhiên liệu.
+ Lượng nhiên liệu cung cấp cho mỗi chu trình phải phù hợp với chế độ làm
viêc của động cơ.
+ Cung cấp nhiên liệu vào xylanh động cơ đúng thời điểm, đúng theo một
quy luật đã định.
+ Cung cấp nhiên liệu đồng đều vào các xylanh theo trình tự làm việc quy
định của động cơ.
6


Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel D1146TI
+ Phun tơi và phân bố đều nhiên liệu trong thể tích môi chất trong buồng
cháy, bằng cách phối hợp chặt chẽ hình dạng kích thước và phương hướng của các
tia nhiên liệu với hình dạng buồng cháy và cường độ vận động của môi chất trong
buồng cháy.
 Yêu cầu đối với hệ thống nhiên liệu của động cơ Diesel:`
+ Hoạt động lâu bền và có độ tin cậy cao.
+ Dễ dàng và thuân tiện trong sử dụng, bảo dưỡng và sửa chữa.
+ Dễ chế tạo, giá thành hạ.
1.2. QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH HÒA KHÍ TRONG ĐỘNG CƠ DIESEL.
1.2.1. Đặc điểm hình thành hòa khí trong động cơ Diesel.
Qúa trình cháy trong động cơ diesel yêu cầu phải đảm bảo cho nhiên liệu được
cháy kiệt, kịp thời, làm cho hóa năng của nhiên liệu được chuyển biến hết thành
nhiệt năng, rồi từ nhiệt năng chuyển biến thành cơ năng một cách hiệu quả nhất. Do
đặc tính của nhiên liệu diesel là có độ nhớt, khó bay hơi hơn so với xăng vì vậy
không thể cho nhiên liệu và không khí hòa trộn trước ở bên ngoài như của đông cơ
xăng, mà phải dùng biện pháp phun tơi nhiên liệu vào môi trường có áp suất cao,
nhiệt độ lớn của môi chất công tác trong xylanh động cơ vào cuối kỳ nén làm hòa
khí được hình thành trực tiếp trong xylanh. Sau đó hòa khí qua các giai đoạn phản
ứng hóa học phức tạp và tự phát hỏa bốc cháy.

Do cuối kỳ nén mới phun nhiên liệu vào xylanh động cơ nên quá trình hình
thành hòa khí rất ngắn, khoảng từ 15  35o góc quay trục khuỷu, do đó tao nên tình
trạng không đều về thành phần hòa khí trong các khu vực buồng cháy của động cơ.
Ngoài ra nhiên liệu diesel lại khó bay hơi hơn xăng nên phải được phun thật tơi để
cho nó được hoà trộn dể dàng trong buồng cháy. Vì vậy phải tạo điều kiện để nhiên
liệu được sấy nóng, bay hơi nhanh và hoà trộn đều với không khí trong buồng cháy
để tạo ra hòa khí. Mặt khác phải đảm bảo cho nhiệt độ không khí trong buồng cháy
đủ lớn trong thời gian phun nhiên liệu để hòa khí có thể tự bốc cháy.
Quá trình hình thành hòa khí và quá trình tự bốc cháy nhiên liệu của động cơ
diesel chồng chéo lên nhau. Tức là phần nhiên liệu phun vào trước đã tạo ra hòa khí
và tự bốc cháy, trong khi nhiên liệu vẫn được tiếp tục phun vào. Như vậy sau khi
cháy một phần nhiên liệu, hòa khí vẫn tiếp tục được hình thành.
1.2.2. Những đặc trưng của động cơ Diesel.
Do thời gian hình thành hoà khí bên trong ngắn, làm cho chất lượng hoà trộn
rất khó đạt tới mức độ đồng đều, vì vậy động cơ diesel có những đặt trưng sau đây:

7


Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel D1146TI
+ Trong quá trình nén, bên trong xylanh chỉ là không khí, do đó có thể tăng tỉ
số nén , qua đó làm tăng hiệu suất động cơ đồng thời tạo điều kiện thuận lợi làm
tăng nhiệt độ môi chất giúp hoà khí dễ tự bốc cháy.
+ Trên đường nạp của động cơ diesel chỉ có không khí nên không cần để ý
đến vấn đề sấy nóng, bay hơi của nhiên liệu trên đường nạp như trong động cơ
xăng. Vì vậy động cơ diesel có thể dùng đường nạp đơn giản.
+ Có thể dùng hoà khí rất nhạt trong buồng cháy (do tính chất hòa trộn
không đều của hòa khí) nên có thể sử dụng cách điều chỉnh về chất, tức là chỉ điều
chỉnh lượng nhiên liệu cấp cho chu trình chứ không điều chỉnh lượng không khí khi
cần thay đổi tải của động cơ.

+ Động cơ diesel có mặt bất lợi (do tính chất hòa trộn không đều tạo ra) đó
là: Bị hạn chế về khả năng giảm hệ số dư lượng không khí , tức là không thể sử
dụng hết lượng không khí thừa trong buồng cháy để đốt thêm nhiên liệu, và khả
năng nâng cao tốc độ động cơ (do tốc độ cháy của hòa khí không đều chậm hơn).
Những hạn chế trên đã làm cho công suất lít (công suất đơn vị) của động cơ diesel
nhỏ hơn so với máy xăng.
1.2.3. Sự hình thành hòa khí trong buồng cháy động cơ Diesel.
Buồng cháy động cơ diesel là nơi hòa khí được hình thành và bốc cháy, gây
ảnh hưởng tới các chỉ tiêu: công suất, hiệu suất, độ tin cậy của động cơ cũng như ô
nhiễm môi trường của khí xả. Theo đặc điểm cấu tạo buồng cháy động cơ diesel
gồm: Buồng cháy thống nhất; Buồng cháy khoét lõm sâu đỉnh piston; Buồng cháy
ngăn cách.
1.2.3.1. Buồng cháy thống nhất.
Hình thành hòa khí trong buồng cháy thống nhất được dựa trên hai yếu tố cơ
bản: đảm bảo chất lượng phun đều và nhỏ của nhiên liệu, kết hợp hình dạng các tia
nhiên liệu với hình dạng buồng cháy tạo ra hòa khí phân bố đều trong không gian
buồng cháy.

a)

b)

Hình 1-1. a- Không có chuyển động xoáy của dòng khí;
b- Có chuyển động xoáy của dòng khí.[1]
8


Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel D1146TI
Khi nhiên liệu được phun vào trong buồng cháy thì sự ma sát giữa tia nhiên
liệu và môi chất trong buồng cháy đã gây ra sự trao đổi động lượng, xé nhỏ các hạt

nhiên liệu và tăng tốc cho dòng khí, không khí chuyển động theo chiều mũi tên
(hình 1.1.a) bị cuốn vào tia nhiên liệu. Nếu tồn tại chuyển động xoáy trong buồng
cháy thì dòng khí sẽ từ sườn của các tia bị cuốn vào thổi ngang các tia nhiên liệu,
tao ra hòa khí (hình.1.1.b).

Nguyên lý của quá trình hình thành khí hỗn hợp trong buồng cháy diễn ra
như sau: Khi có dòng xoáy, không khí từ sườn tia thổi phần nhiên liệu đã bay hơi ra
ngoài, khiến những hạt nhiên liệu còn lại trong tia dễ bay hơi nên làm tăng tốc độ
hình thành khí hỗn hợp, mặt khác còn sử dụng không khí trong không gian giữa các
tia tham gia hoà trộn ngay khi nhiên liệu chưa cháy. Ở những phần khí hỗn hợp đã
cháy do giãn nỡ nên mật độ giảm, còn phần khí hỗn hợp chưa cháy bị nén nên mật
độ lớn. Dưới tác dụng của dòng xoáy tạo ra các lực ly tâm khác nhau: Phần không
khí chưa cháy theo quỹ đạo xoắn ốc cuốn ra ngoài còn phần đã cháy chạy theo quỹ
đạo xoắn ốc vào trong, mở rộng phần hỗn hợp nóng nhờ đó làm tăng tốc độ hình
thành khí hỗn hợp và tốc độ cháy.
1.2.3.2. Buồng cháy khoét sâu trên đỉnh piston.
Loại buồng cháy này thường được tạo dòng xoáy tiếp tuyến của khí nạp và
dòng xoáy hướng kính của khí chèn khí nén, kết hợp với vòi phun nhiều lỗ nên dễ
tạo ra hòa khí tốt. Khi có dòng xoáy (hình 1.1.b) không khí từ sườn tia thổi phần
nhiên liệu còn lại trong tia dễ bay hơi, tăng tốc độ hình thành hòa khí, mặt khác còn
sử dụng hòa khí trong không gian giữa các tia tham gia hòa trộn ngay khi nhiên liệu
chưa cháy. Những phần hòa khí đã cháy do giản nở nên mật độ giảm còn phần hòa
khí chưa cháy mật độ lớn, dưới tác dụng của dòng xoáy tạo ra các lực ly tâm khác
nhau: Phần hòa khí chưa cháy theo quỷ đạo xoắn ốc mở ra ngoài, còn phần đã cháy
theo quỷ đạo xoắn ốc cụp vào trong, mở rộng phần “ hổn hợp nóng” (hình 1.2a) nhờ
đó mà làm tăng tốc độ hình thành hòa khí và tốc độ cháy. Nếu cường độ dòng xoáy
lớn quá, không những làm các tia can thiệp lẫn nhau mà còn làm giảm độ xuyên sâu
của tia nên hòa khí chỉ bốc cháy ở khu vực trung tâm buồng cháy tạo ra tác dụng
khóa nhiệt (hình 1.2b).

9


Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel D1146TI

Hình 1-2. Quá trình cháy và tác dụng của hỗn hợp cháy. [1]
1- Không khí; 2- Dòng xoáy; 3- Khu vực đã cháy.
- Đặc điểm quan trọng của buồng cháy khoét lõm trên đỉnh piston:

h

D
d


e1
e2

Hình 1-3. Kích thước buồng cháy khoét lõm trên đỉnh piston. [1]
D- Đường kính xylanh; d- Đường kính phần khoét lõm; h- Chiều
sâu của phần khoét lõm; e1- Lệch tâm của phần khoét lõm; e2- Lệch
tâm của mũi vòi phun;  - Góc kẹp của các tia phun.
Hình dạng, kích thước, đường kính miệng của phần khoét lõm (hình 1.3) có
tác dụng lớn tới cường độ dòng xoáy hướng kính, qua đó cải thiện điều kiện hình
thành hòa khí và điều kiện cháy. Cường độ dòng xoáy hướng kính tỷ lệ thuận với tỷ
số (D/d)2.
Đường kính phần khoét lõm (d) càng nhỏ thì dòng xoáy càng mạnh, nhưng
sẽ làm chiều sâu h của phần khoét lõm càng lớn. Thông thường thì d = (0,75 
0,9).D; d/h = 2 : 1  4:1.
Ở tải lớn, ứng suất nhiệt tại miệng phần khoét lõm (đỉnh góc ) thường lớn.

Muốn giảm ứng suất nhiệt kể trên cần phải làm cho vách phần khoét lõm thẳng
đứng. Theo kinh nghiệm của công ty Ricado chỉ cần phối hợp tốt giữa đặc tính tia
phun, dòng khí nạp với hình dạng buồng cháy, còn hình dạng phần khoét lõm không
gây ảnh hưởng gì tới tính năng động cơ.
Dòng xoáy không khí: Với cường độ hợp lý của dòng xoáy sẻ có lợi cho chất
lượng hòa khí củng như chất lượng cháy. Nhưng không có nghĩa là dòng xoáy càng
mạnh càng tốt, dòng xoáy quá mạnh sẻ làm tăng tổn thất nhiệt, còn tạo ra hiên
10


Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel D1146TI
tượng can thiệp của các tia phun gần nhau giảm độ xuyên sâu nên quá trình cháy chỉ
xuất hiện ở khu vực trung tâm buồng cháy.
Nguyên tắc hình thành khí hỗn hợp là khuấy trộn không khí thông qua kết
hợp các xoáy lớn và xoáy nhỏ của không khí. Nhiên liệu và không khí được hoà
trộn với một tỷ lệ thích hợp làm cho quá trình cháy được diễn ra tốt hơn. Hệ thống
phun nhiên liệu trực tiếp được sử dụng và nhiên liệu được phun dưới áp suất phun
cao tại một góc phun tối ưu từ một vòi phun có nhiều lỗ lắp trong buồng cháy. Vì
thế, nhiên liệu được phun rất tơi và hoà trộn đều với không khí.
1.2.3.3. Buồng cháy ngăn cách (buồng cháy xoáy lốc).
Toàn bộ buồng cháy được ngăn thành hai phần: Buồng xoáy lốc và buồng
cháy chính, hai phần nối với nhau bằng một đường thông lớn. Buồng cháy xoáy lốc
Ricardo (hình 1.4) dùng trên động cơ ôtô có dạng hình chuông, nối với buồng cháy
chính nhờ đường thông tiếp tuyến. Trong quá trình nén môi chất từ buồng cháy
chính bị đẩy vào buồng xoáy lốc và tạo ra ở đây một dòng xoáy nén mạnh. Nhiên
liệu được phun vào cùng hướng với dòng xoáy lốc, được sấy nóng, bay hơi cùng
không khí nóng tạo ra hòa khí và bốc cháy ở khu vực miệng đường thông. Màng lửa
chuyển động theo quỷ đạo lò xo xoắn cụp vào khu trung tâm buồng cháy. Hòa khí
chưa cháy nồng độ lớn bị đẩy ra xung quanh và được phun vào buồng cháy chính,
do tác dụng chênh áp được tạo ra sau khi một phần niên liệu đã cháy trong buồng

xoáy lốc. Dòng chảy phun ra buồng cháy chính tạo nên dòng xoáy thứ hai ở đây,
thúc đẩy sự hòa trộn giữa nhiên liệu và không khí để hình thành hòa khí và bốc cháy
trong buồng cháy chính.

Hình 1-4. Buồng cháy xoáy lốc Ricado. [1]
( phần khoét trên đỉnh piston có dạng trái tim)
- Đặc điểm quan trọng của buồng cháy xoáy lốc:
Vị trí đường thông không những phải quan tâm đến dòng xoáy trong buồng
xoáy lốc, mà còn phải lưu ý cả dòng xoáy lốc thứ hai trong buồng cháy chính. Đặt
đường thông tiếp tuyến dễ tạo ra dòng xoáy nén; Còn đặt đường thông ở khu vực
giữa, dễ đưa dòng chảy đi ra. Kết quả thực nghiệm chỉ rằng:   400 và đặt mép sắc
11


Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel D1146TI
phía trong của đường thông sát với tâm của buồng xoáy lốc sẻ cho kết quả tốt. Hình
dạng đường thông cần đảm bảo cho dòng xoáy được bao trùm toàn bộ không gian
buồng xoáy lốc.
Đường thông vào buồng cháy xoáy lốc thường làm trên nắp buồng cháy
(một chi tiết rời). Để giảm nhẹ phần gia công hình dạng, kích thước buồng xoáy lốc.
Mặt khác còn tạo điều kiện chọn vật liệu chịu nhiệt cho đường thông qua đó gây
ảnh hưởng tới thời gian cháy trễ và tốc độ tăng áp suất khi cháy (thông thường thì
tăng nhiệt độ nắp buồng cháy sẻ rút ngắn thời gian cháy trễ và giảm tốc độ tăng áp
khi cháy).
Hướng tia phun là hướng lệch tâm theo chiều dòng xoáy. Nếu tia phun theo
hướng tâm, hoặc lệch tâm ngược chiều dòng xoáy thì màng lửa đầu tiên sẽ xuất hiện
ở trung tâm buồng cháy. Còn nếu tia phun lệch tâm theo chiều dòng xoáy khi tâm
tia phun cùng với đường qua tâm buồng cháy tạo một góc kẹp lớn. Nhờ tác dụng
của dòng xoáy mạnh mà nhiên liệu được tráng đều trên thành buồng cháy tạo ra
màng mỏng. Trong điều kiện nhiệt độ thành buồng cháy còn thấp, sẽ làm kém tính

năng khởi động lạnh, ngoài ra phần nhiên liệu được bốc cháy ở những giai đoạn tiếp
theo do thiếu một dòng xoáy mạnh nên thường kéo dài thời gian cháy, làm giảm
hiệu suất động cơ. Độ nhạy đối với phương hướng tia phun của các buồng xoáy lốc
rất khác nhau nhưng buồng hình cầu, đáy phẳng chịu ảnh hưởng tốt nhất.
1.3. ĐẶC ĐIỂM CÁC DẠNG HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU TRÊN ĐỘNG CƠ
DIESEL.
Hệ thống nhiên liệu trên động cơ diesel là những bộ phận quan trọng nhất của
động cơ thực hiện sự hình thành hòa khí. Ta có các hệ thống nhiên liệu trên động cơ
diesel sau:

12


Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel D1146TI
1.3.1. Hệ thống nhiên liệu dùng bơm cao áp kiểu bơm dãy.
5

6

7

8

1

4

3

2

Hình 1-5. Sơ đồ hệ thống nhiên liệu dùng bơm cao áp kiểu bơm dãy. [6]
1- Thùng chứa nhiên liệu; 2- Bầu lọc thô; 3- Bơm chuyển vận và bơm tay; 4Bơmcao áp; 5- Bầu lọc tinh; 6- Ống dầu cao áp; 7- Vòi phun; 8- Buồng cháy.
Khi khởi động động cơ, trục cam dẫn động bơm chuyển vận (3) hút nhiên liệu
từ thùng chứa (1) đẩy qua bầu lọc (5) để cấp nhiên liệu cho bơm cao áp (4). Số tổ
bơm cao áp bằng số xylanh của động cơ, các tổ bơm cung cấp nhiên liệu qua đường
ống cao áp (6) tới vòi phun (7) để phun nhiên liệu vào buồng cháy (8). Nhiên liệu rò
qua khe hở trong thân kim phun của vòi phun và trong các tổ bơm được theo các
đường ống thấp áp trở về thùng chứa.
Để hệ số nạp của các tổ bơm ổn định và không gián đoạn quá trình cấp nhiên
liệu thì nhiên liệu đi vào xylanh bơm cao áp không được lẫn không khí.

13


Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel D1146TI
- Ưu, nhược điểm của hệ thống này:
Ưu điểm :
+ Vì hệ thống nhiên liệu này dùng bơm cao áp kiểu bơm dãy, các tổ bơm độc
lập (mỗi tổ bơm cấp nhiên liệu cho một xylanh riêng) nên khi một tổ bơm bị hỏng
thì các tổ bơm khác vẫn làm việc bình thường, hệ thống vẫn hoạt động.
+ Vì các tổ bơm độc lập với nhau nên thuận tiện cho việc kiểm tra, sửa chữa.
+ Dể vận hành.
Nhược điểm:
+ Do các tổ bơm độc cấp nhiên liệu độc lập với nhau nên lượng nhiên liệu
cung cấp khó đảm bảo được độ đồng đều, chính xác về số lượng giữa các tổ bơm.
+ Kích thước, trọng lượng lớn.
+ Để có thể tạo được áp suất cao và hoạt động lâu bền thì các cặp piston,
xylanh bơm cao áp phải được chế tạo chính xác nên đòi hỏi phải có ngành công
nghệ cao.

Phạm vi ứng dụng: Hệ thống nhiên liệu dùng bơm cao áp kiểu bơm dãy thường
được lắp trên một số xe tải như: Xe tải Huyndai HD, xe tải Kia hay Toyota – Land
Cruiser…

14


Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel D1146TI
1.3.2 Hệ thống nhiên liệu dùng bơm cao áp kiểu bơm phân phối.
3

4

5

6

2
7

1

9
10
B

8

11
12

A

C

Hình 1-6. Sơ đồ hệ thống nhiên liệu dùng bơm cao áp kiểu bơm phân phối. [6]
1- Thùng chứa nhiên liệu; 2,4- Bơm tiếp vận; 3- Bầu lọc tinh; 5- Van điều áp; 6Vòi phun; 7- Buồng cháy; 8- Bơm cao áp phân phối; 9- Van cao áp; 10- Piston;
11- Lỗ đưa nhiên liệu đến các vòi phun; 12- Vành điều lượng.
Bơm phân phối khác với bơm nhánh ở chỗ là chỉ cần một bộ đôi piston-xylanh
nhưng vẫn đảm bảo cung cấp nhiên liệu cho các xylanh. Piston vừa tịnh tiến, vừa
xoay. Với động cơ có i xylanh thì piston sẽ chuyển động tịnh tiến i lần và trong một
chu kỳ của động cơ, piston sẽ xoay đủ một vòng.
Khi động cơ làm việc nhiên liệu được bơm tiếp vận (2) hút nhiên liệu từ thùng
chứa lên bầu lọc tinh. Tại đây nhiên liệu được lọc sạch nước và tạp chất sau đó tới
bơm tiếp vận (4). Nhiên liệu được bơm này đẩy tới đường ống nạp và chờ để nạp
vào xy lanh bơm cao áp.
Khi piston chuyển động xuống dưới, nhiên liệu từ bơm tiếp vận (4) qua lỗ A
được nạp vào xylanh.
Khi piston đi lên trên, một phần nhiên liệu thoát qua lỗ A, cho đến khi đỉnh
piston bắt đầu đóng lỗ A, áp suất nhiên liệu bắt đầu tăng, áp suất tăng cao và mở
van cao áp (9), nhiên liệu theo đường cao áp vào lỗ B, vào xylanh chứa trong phần
hình trụ dưới.

15


Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel D1146TI
Chuyển động xoay tròn của piston xảy ra đồng thời với chuyển động tịnh tiến,
khi rãnh dọc áp vào lỗ đến vòi phun nào thì lỗ đó được nhận nhiên liệu cao áp. Để
điều chỉnh lượng nhiên liệu chu kỳ, người ta thay đổi vị trí của vành điều lượng

(12), nếu mặt trong của vành điều lượng (12) che kín lỗ C thì không có nhiên liệu
cao áp thoát ra ngoài. Khi piston chuyển động đi lên, đến một lúc nào đó mép dưới
làm hở lỗ C, lúc đó nhiên liệu cao áp từ đỉnh piston theo lỗ dọc, xuống lỗ C thoát ra
ngoài. Khi đó áp suất trong xylanh giảm đột ngột, quá trình phun nhiên liệu chấm
dứt. Khi nâng vành điều lượng (12) lên thì mép dưới sớm mở lỗ C, nhờ vậy giảm
lượng nhiên liệu cung cấp.
Ưu, nhược điểm của hệ thống này:
- Ưu điểm:
+ So với bơm bộ thì ưu điểm chính của bơm phân phối là: Nhỏ, nhẹ, ít ồn.
+ Vì ở hệ thống này bơm phân phối dùng một bộ đôi định lượng duy nhất
chung cho mọi xylanh động cơ nên có thể đảm bảo độ đồng đều và chính xác về số
lượng, thời điểm và quy luật cung cấp nhiên liệu vào các xylanh động cơ.
- Nhược điểm:
+ Để mà đảm bảo được độ đồng đều, chính xác về số lượng, thời điểm và quy
luật cung cấp nhiên liệu vào các xylanh động cơ thì yêu cầu bộ đôi định lượng chế
tạo chính xác, đòi hỏi phải có nghành công nghệ cao.
+ Khó vận hành.
- Phạm vi ứng dụng: Vì bơm phân phối có kết cấu gọn nhẹ, làm việc với độ chính
xác cao nên ngày nay người ta thường áp dụng hệ thống này trên những động cơ
cao tốc nhỏ, đặc biệt là ở các loại xe tải nhỏ và xe du lịch.

16


Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel D1146TI
1.3.3 Hệ thống nhiên liệu Common Rail.
7

6

8

9

10
5

11
4
12

3

2
1
15

16

13
14

Hình 1-7. Sơ đồ hệ thống nhiên liệu Common Rail. [10]
1- Thùng chứa nhiên liệu; 2- Bơm chuyển nhiên liệu; 3- Lọc nhiên liệu; 4- Van điều
khiển áp suất; 5-Bơm cao áp; 6- Van cắt nhiên liệu; 7- Ống phân phối; 8- Cảm biến
áp suất; 9- Van giới hạn áp suất; 10- Đường dầu cao áp đến vòi phun; 11- Vòi
phun; 12- Piston; 13- Cảm biến nhiệt độ nước làm mát; 14- Cảm biến trục khuỷu;
15- ECU; 16- Đường dầu về.
Nhiên liệu từ thùng chứa được bơm chuyển nhiên liệu (2) đẩy qua bầu lọc nhiên
liệu (3), sau đó tiếp tục được bơm cao áp (5) nén tới một áp suất nhất định và được

đưa vào một ống chung hay bộ tích lũy áp suất 7 (có các đường ống dẫn đến các vòi
phun nên còn gọi là ống phân phối). Ở một thời điểm nào đó, ứng với một vị trí ga,
trong bộ tích lũy áp suất được giữ ở một giá trị xác định nhờ van giới hạn áp suất
(9) và van cắt nhiên liệu (6) đặt ở bơm cao áp. Van này được điều khiển bởi ECU
(Electronic Control Unit) theo tín hiệu của vị trí bàn đạp ga và các cảm biến khác.
Các vòi phun được điều khiển phun nhờ ECU theo một chương trình đã xác định
được xử lý theo sự điều khiển của người lái và tín hiệu từ các cảm biến.

17


Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel D1146TI
* Ưu điểm của hệ thống nhiên liệu này:
- Độ tin cậy cao, điều khiển chính xác lượng phun: do nó kiểm soát được trạng thái
của động cơ, trạng thái nhiên liệu đưa vào. Vì thế mà lượng phun chính xác hơn.
- Giảm thải ô nhiễm khói xả: Áp suất phun của Common Rail rất cao nên làm cải
thiện được quá trình cháy mà thực tế làm giảm bớt lượng phát thải khói đen. Xa hơn
nữa, nó làm giảm lượng phát thải ô nhiễm là nhờ giai đoạn phun sơ khởi và phun
hỗn hợp.
- Tính kinh tế nhiên liệu (tiết kiệm nhiên liệu) do: Áp suất phun lớn giúp hòa khí
cháy tốt hơn. Mặt khác do điều khiển chính xác lượng nhiên liệu cần cung cấp vì
thế nên kiểm soát tốt về lượng phun và áp suất phun.
- Công suất tăng: Với Common Rail, áp suất phun có thể cho nhiều bộ phận được
chọn lựa tự do và độc lập với tình trạng làm việc của động cơ. Ý nghĩa này moment
động cơ có thể được gia tăng trong vùng tốc độ thấp, một thực tế là nó thực hiện
đóng góp chính làm gia tăng tính linh hoạt của ô tô dùng động cơ diesel.
- Giảm tiếng ồn động cơ vì: Kiểm soát được tốc độ cháy, kiểm soát được lượng
cung cấp không đồng đều giữa các xylanh.
- Không cần sử dụng bộ điều tốc vì: lượng phun được kiểm soát nhờ cảm biến
tốc độ. Khi tốc độ động cơ mà vượt quá tốc độ giới hạn cho phép thì cảm biến tốc

độ sẻ gưởi tín hiệu về ECU để cắt nhiên liệu giảm tốc độ.
Tuy nhiên, HTNL Common Rail còn các tồn tại là:
- Thiết kế và chế tạo phức tạp, đòi hỏi có nghành công nghệ cao.
- Giá thành cao.
- Khó xác định và lắp đặt các chi tiết Common Rail trên động cơ cũ.
Phạm vi ứng dụng: Hệ thống nhiên liệu common Rail chủ yếu được lắp trên các
ôtô lắp động cơ diesel hiện đại ngày nay như: Mercedes-Ben E320 Bluetec;
Mitsubitshi Pajero; Toyota Fortuner…

18


Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel D1146TI
2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ D1146TI.
Động cơ D1146TI là đông cơ diesel 4 kỳ, 6 xylanh thẳng hàng, phun trực
tiếp, được tăng áp và làm mát trung gian do hãng DAEWOO sản xuất có hiệu quả
kinh tế và hiệu suất cao. Động cơ được sử dụng chủ yếu trên ôtô khách và ôtô tải.
Nó thỏa mãn các yêu cầu như: tiếng ồn thấp, tiết kiệm nhiên liệu, tốc độ động cơ
cao, và đảm bảo độ bền.
Động cơ D1146TI là loại động cơ có buồng cháy khoét lõm trên đầu piston
dạng ômêga. Đặc điểm của buồng cháy dạng  là tạo được dòng xoáy tiếp tuyến
của khí nạp và dòng xoáy hướng kính của không khí chèn khi nén, kết hợp với vòi
phun nhiều lỗ để tạo ra hòa khí tốt. Vòi phun của động cơ được đặt trên nắp xylanh
hướng vào phía giữa đỉnh piston để phun trực tiếp nhiên liệu vào buồng cháy. Loại
đỉnh piston này có khuyết điểm là diện tích chịu nhiệt rất lớn, trọng lượng phần đầu
piston nặng và khó giải quyết vấn đề chịu nhiệt của xécmăng, nhất là xécmăng thứ
nhất. Tuy nhiên loại đỉnh có buồng cháy trên đỉnh piston có chỉ tiêu kinh tế cao.

19

Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel D1146TI
2.1. CÁC ĐẶC ĐIỂM, THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ D1146TI.
Bảng 2 – 1. Thông số kỹ thuật động cơ DAEWOO D1146TI.[5]
4 kỳ, kiểu làm mát bằng nước, tăng áp và

Kiểu động cơ:

làm mát trung gian.

Kiểu buồng cháy

Thống nhất.

Kiểu xylanh

Ông lót khô có thể thay thế.

Piston

Piston đỉnh lõm dạng 

Số lượng xécmăng

2 xécmăng khí, 1 xécmăng dầu.

Số xylanh - đường kính - hành trình
6 - 111 - 139
[mm]
Tổng thể tích xylanh [l]

8,071

Tỷ số nén

16,8

Công suất cực đại / Số vòng quay

158 [KW] / 2300 [Vg/ph].

Mômen cực đại / Số vòng quay

82 [kg.m] / 1200 [Vg/ph].

Số vòng quay không Nhỏ nhất
tải
Lớn nhất

600 - 650 [Vg/ph].
2530 [Vg/ph].

Kích thước động cơ (dài - rộng 1253 - 812,5 - 1009
cao) [mm]
Khối lượng động cơ [kg]

745

Thứ tự làm việc của xylanh

1-5-3-6-2-4

Góc phun sớm nhiên liệu

9o

Kiểu điều tốc

Điều tốc cơ khí.

Kiểu vòi phun

Vòi phun nhiều lỗ (5 lỗ).
2

Áp suất phun nhiên liệu [kg/cm ]

214

Áp suất nén / Số vòng quay

28[kg/cm2] / 200 [Vg/ph].

Phương pháp bôi trơn

Bôi trơn cưỡng bức.

Loại bơm dầu

Bơm bánh răng, dẫn đông từ trục khuỷu

động cơ.

Loại bơm nước

Bơm ly tâm, dẫn động bằng đai.

Phương pháp làm mát

Làm mát bằng nước, chu trình kín.

Kiểu máy nén khí - dung tích [cc]

Dẫn động bằng đai - 220.

Điện áp máy khởi động - Công suất

24 [V] - 4,5 [KW].

Ắc quy

24 [V] - 150 [Ah].

20


Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel D1146TI
Mặt cắt ngang của động cơ D1146TI.

10
9

8
7

11

6

12

5
4
3

13

2
14
1

15

Hình 2-1. Mặt cắt ngang động cơ.
1- Bình lọc dầu; 2- Trục khuỷu; 3- Thùng dầu; 4- Thanh truyền;
5- Bơm cao áp; 6- Piston; 7- Bình lọc nhiên liệu; 8- Vòi phun;
9- Đường ống nạp; 10- Bộ làm mát khí nạp; 11- Đường ống thải;
12- Tuabin tăng áp; 13- Trục cam; 14- Bộ làm mát dầu; 5- Các te.

21

Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel D1146TI
Mặt cắt dọc của động cơ D1146TI.

4

5

3

6

2
7
1

8
9
10
11
12

15

14

13

Hình 2-2. Mặt cắt dọc động cơ.
1- Bơm nước; 2- Xupáp nạp; 3- Xupáp xả; 4- Máy nén khí; 5- Bình lọc
khí; 6- Nắp động cơ; 7- Đầu xylanh; 8- Thân xylanh; 9- Hộp bánh đà;

10- Trục cam; 11- Bánh đà; 12- Trục khuỷu; 13- Ống hút dầu;
14- Bơm dầu; 15- Puly dẫn động.

22


Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel D1146TI
2.2. ĐẶC ĐIỂM CÁC CỤM CHI TIẾT VÀ CƠ CẤU CỦA ĐỘNG CƠ
D1146TI.
2.2.1. Nhóm piston.
Trong nhóm piston gồm piston, xécmăng, chốt piston và vòng hãm chốt
piston. Piston là một chi tiết quan trọng của động cơ, cùng với xylanh và nắp xylanh
tạo thành buồng cháy. Điều kiện làm việc của piston là rất khắc nghiệt, trong quá
trình làm việc của động cơ, piston chịu lực rất lớn, chịu áp suất và nhiệt độ rất cao
và ma sát mài mòn lớn.
Trong quá trình làm việc của động cơ, nhóm piston có các nhiệm vụ chính sau:
 Đảm bảo bao kín buồng cháy, giữ cho không khí cháy trong buồng cháy
không lọt xuống cácte và ngăn không cho dầu nhờn từ hộp trục khuỷu sục lên
buồng cháy.
 Tiếp nhận lực khí thể sinh ra do quá trình cháy nổ và truyền tới thanh
truyền để làm quay trục khuỷu, nén khí trong quá trình nén, đẩy khí thải trong quá
trình thải và hút khí nạp mới trong quá trình nạp.
5
4
3
2

1

Hình 2-3. Nhóm piston.

1- Chốt piston; 2- Vòng hãm; 3- Xécmăng dầu;
4- Xécmăng khí thứ hai; 5- Xécmăng khí thứ nhất.
Piston của động cơ D1146TI được chế tạo bằng hợp kim nhôm, trên piston
được bố trí hai xécmăng khí và một xécmăng dầu. Đường kính của piston: D = 111
[mm]. Hành trình piston: S = 139 [mm].
Đỉnh piston có dạng lõm kiểu ômêga. Khi động cơ làm việc đầu piston nhận
phần lớn nhiệt lượng do khí cháy truyền cho nó (khoảng 70  80%) và nhiệt lượng
này truyền vào xécmăng thông qua rãnh xécmăng, rồi đến nước làm mát động cơ.

23


Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel D1146TI
Ngoài ra trong quá trình làm việc piston còn được làm mát băng cách phun dầu vào
phía dưới đỉnh piston.
Thân piston làm nhiệm vụ dẫn hướng cho piston chuyển động trong xylanh,
là nơi chịu lực ngang N và là nơi để bố trí bệ chốt piston. Trên bệ chốt có các gân
để tăng độ cứng vững.
Chân piston có dạng vành đai để tăng độ cứng vững cho piston. Trên chân
piston người ta cắt bỏ một phần khối lượng nhằm giảm lực quán tính cho piston
nhưng không ảnh hưởng đến độ cứng vững của nó.
Chốt piston là chi tiết dùng để nối piston với đầu nhỏ thanh truyền, nó truyền
lực khí thể từ piston qua thanh truyền để làm quay trục khuỷu. Trong quá trình làm
việc chốt piston chịu lực khí thể và lực quán tính rất lớn, các lực này thay đổi theo
chu kỳ và có tính chất va đập mạnh. Đường kính chốt piston bằng 42 [mm], có dạng
hình trụ rỗng. Chốt piston được lắp với piston và đầu nhỏ thanh truyền theo kiểu lắp
tự do. Khi làm việc chốt piston có thể xoay tự do trong bệ chốt piston và bạc lót của
đầu nhỏ thanh truyền, trên đầu nhỏ thanh truyền và trên bệ chốt piston có lổ để đưa
dầu vào bôi trơn chốt piston.
Xécmăng khí được lắp trên đầu piston có nhiệm vụ bao kín buồng cháy,

ngăn không cho khí cháy từ buồng cháy lọt xuống cácte. Trong động cơ, khí cháy
có thể lọt xuống cácte theo ba đường: Qua khe hở giữa mặt xylanh và mặt công tác
(mặt lưng xécmăng); qua khe hở giữa xécmăng và rãnh xécmăng; qua khe hở phần
miệng xécmăng. Xécmăng dầu có nhiệm vụ ngăn dầu bôi trơn sục lên buồng cháy,
và gạt dầu bám trên vách xylanh trở về cácte, ngoài ra khi gạt dầu xécmăng dầu
cũng phân bố đều trên bề mặt xylanh một lớp dầu mỏng. Điều kiện làm việc của
xécmăng rất khắc nghiệt, chịu nhiệt độ và áp suất cao, ma sát mài mòn nhiều và
chịu ăn mòn hoá học của khí cháy và dầu nhờn.
2.2.2. Thanh truyền.
Thanh truyền là chi tiết dùng để nối piston với trục khuỷu và biến chuyển
động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu. Khi làm việc
thanh truyền chịu tác dụng của: Lực khí thể trong xylanh, lực quán tính của nhóm
piston và lực quán tính của bản thân thanh truyền. Thanh truyền có cấu tạo gồm 3
phần: Đầu nhỏ, thân và đầu to.
Đầu nhỏ thanh truyền dùng để lắp với chốt piston có dạng hình trụ rỗng, trên
đầu nhỏ có rãnh hứng dầu để bôi trơn bạc lót và chốt piston phía trên đầu nhỏ có
một vấu lồi lên khoảng 5 [mm] để điều chỉnh trọng lượng và trọng tâm của thanh
truyền. Khi làm việc chốt piston có thể xoay tự do trong đầu nhỏ thanh truyền.
24


Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel D1146TI
Thân thanh truyền có tiết diện chữ I. Chiều rộng của thân thanh truyền tăng
dần từ đầu nhỏ lên đầu to mục đích là để phù hợp với quy luật phân bố của lực quán
tính tác dụng trên thân thanh truyền trong mặt phẳng lắc.
Đầu to thanh truyền có dạng hình trụ rỗng. Đầu to được chia thành hai nửa,
theo mặt nghiêng 45o nhằm giảm kích thước đầu to thanh truyền mà vẫn tăng đươc
đường kính chốt khuỷu, nửa trên đúc liền với thân, nửa dưới rời ra làm thành nắp
đầu to thanh truyền. Hai nửa này được liên kết với nhau bằng bulông thanh truyền.
Trên đầu to thanh truyền có lắp bạc lót để giảm độ mài mòn cho chốt khuỷu,

bạc lót đầu to thanh truyền cũng làm thành hai nửa, khi bạc lót bị mòn thì được thay
thế bằng bạc lót mới. Trên bạc lót có lỗ và rãnh để dẫn dầu bôi trơn và các vấu
chống xoay, khi lắp ghép các vấu này bám vào các rãnh trên đầu to.

Hình 2-4. Thanh truyền.
1- Bạc lót; 2- Thân thnh truyền; 3- Nắp đầu to;
4- Bu lông đầu to thanh truyền; 5- Chốt piston.
2.2.3. Trục khuỷu.
Trục khuỷu có nhiệm vụ tiếp nhận lực tác dụng trên piston truyền qua thanh
truyền và biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục để
đưa công suất ra ngoài trong chu trình sinh công của động cơ (tiếp nhận lưc khí thể
truyền từ piston xuống tạo momen quay cho động cơ) và ngược lại nhận năng lượng
từ bánh đà sau đó truyền qua thanh truyền, piston thực hiện quá trình nén cũng như
trao đổi khí.
Trong quá trình làm việc, trục khuỷu chịu tác dụng của lực khí thể và lực
quán tính, các lực này có trị số rất lớn và thay đổi theo chu kỳ. Các lực tác dụng gây

25