Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ D6CA lắp trên xe Mobihome

Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ D6CA lắp trên xe Mobihome

MỤC LỤC

1. Giới thiệu khái quát về xe MOBIHOME và động cơ D6CA.................................. 5
1.1. Giới thiệu về xe MOBIHOME ................................................................................. 5
1.1.1. Giới thiệu chung ..................................................................................................... 5
1.1.2. Các thông số kỹ thuật của xe MOBIHOME ........................................................... 6
1.2. Giới thiệu về động cơ D6CA lắp trên xe MOBIHOME........................................ 10
1.2.1. Các thông số kỹ thuật của động cơ D6CA ........................................................... 10
1.2.2. Các cơ cấu của động cơ D6CA ............................................................................ 12
1.2.2.1. Cơ cấu trục khuỷu – thanh truyền – piston .................................................................. 12
1.2.2.2. Cơ cấu phân phối khí ................................................................................................... 14

1.2.3. Các hệ thống trong động cơ D6CA ...................................................................... 18
1.2.3.1. Hệ thống làm mát ......................................................................................................... 18
1.2.3.2. Hệ thống bôi trơn ......................................................................................................... 19
1.2.3.3. Hệ thống tăng áp .......................................................................................................... 21

2. Tổng quan về hệ thống nhiên liệu trên động cơ diesel......................................... 24
2.1. Yêu cầu và nhiệm vụ hệ thống nhiên .................................................................... 24
2.1.1. Yêu cầu ................................................................................................................. 24
2.1.2. Nhiệm vụ............................................................................................................... 24
2.2. Đặc điểm hình thành hòa khí trong động cơ diesel ............................................. 25
2.3. Các phương án cung cấp nhiên liệu cho động cơ diesel ...................................... 26
2.3.1. Hệ thống nhiên liệu dùng bơm cao áp kiểu bơm dãy ........................................... 26
2.3 .2. Hệ thống nhiên liệu dùng bơm cao áp kiểu bơm phân phối .............................. 27
2.3.3. Hệ thống nhiên liệu Common Rail ...................................................................... 28
2.4. Các giai đoạn của quá trình cháy trong động cơ diesel ....................................... 29
2.4.1. Giai đoạn cháy trễ I ............................................................................................. 29
2.4.2. Giai đoạn cháy nhanh II ...................................................................................... 30

2.4.3. Giai đoạn cháy chính III ...................................................................................... 31
2.4.4. Giai đoạn cháy rớt ............................................................................................... 31
1


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ D6CA lắp trên xe Mobihome
3. Thiết kế hệ thống nhiên liệu động cơ D6CA .......................................................... 33
3.1. Sơ đồ, nguyên lý làm việc của hệ thống nhiên liệu động cơ D6CA ..................... 33
3.2. Sơ đồ điều khiển hệ thống nhiên liệu động cơ D6CA ......................................... 34
3.2.1. Sơ đồ điều khiển hệ thống nhiên liệu ................................................................... 34
3.2.2. Sơ đồ cấu tạo cụm bơm phun liên hợp ................................................................. 38
3.2.2.1. Sơ đồ dẫn động cụm bơm vòi phun ............................................................................. 38
3.2.2.2. Sơ đồ cấu tạo cụm bơm phun liên hợp ......................................................................... 39

3.2.3. Một số cảm biến sử dụng trong hệ thống nhiên liệu động cơ D6CA ................... 43
3.2.3.1. Cảm biến vị trí bàn đạp ga (TPS) ................................................................................ 43
3.2.3.2. Cảm biến góc quay và tốc độ trục khuỷu (TRS).......................................................... 44
3.2.3.3. Cảm biến vị trí trục khuỷu(SRS) ................................................................................. 45
3.2.3.4. Cảm biến nhiệt độ khí nạp (ATS) ................................................................................ 45
3.2.3.5. Cảm biến nhiệt độ dầu bôi trơn (OTS ) ....................................................................... 46
3.2.3.6. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (CTS) ...................................................................... 47
3.2.3.7. Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu (FTS)............................................................................. 47
3.2.3.8. Cảm biến áp suất khí nạp (TBS) .................................................................................. 47

3.3. Đặc điểm kết cấu hệ thống nhiên liệu động cơ D6CA ......................................... 49
3.3.1. Lọc nhiên liệu ....................................................................................................... 49
3.3.1.1. Bầu lọc thô ................................................................................................................... 49
3.3.1.2. Bầu lọc tinh .................................................................................................................. 50

3.3.2. Bơm chuyển nhiên liệu ......................................................................................... 51

3.3.3. Cụm kim bơm liên hợp. ( Cụm bơm vòi phun ) .................................................... 53
3.3.3.1. Công dụng ................................................................................................................... 53
3.3.3.2. Sơ đồ kết cấu ................................................................................................................ 54
3.3.3.3. Kết cấu của các chi tiết trong cụm bơm vòi phun....................................................... 55

3.3.4. Ống dẫn nhiên liệu và thùng chứa ....................................................................... 58
3.3.4.1. Ống dẫn nhiên liệu ....................................................................................................... 58
3.3.4.2. Thùng chứa nhiên liệu ................................................................................................. 58

4. Tính toán hệ thống nhiên liệu động cơ D6CA ....................................................... 60
4.1. Tính toán chu trình nhiệt động cơ D6CA ............................................................. 60

2


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ D6CA lắp trên xe Mobihome
4.1.1. Thông số cho trước của động cơ .......................................................................... 60
4.1.2. Thông số chọn của động cơ ................................................................................. 60
4.1.3. Tính toán các thông số của chu trình ................................................................... 61
4.1.3.1. Tính quá trình nạp ........................................................................................................ 61
4.1.3.2. Tính quá trình nén ........................................................................................................ 62
4.1.3.3. Tính quá trình cháy ...................................................................................................... 63
4.1.3.4. Tính quá trình giãn nở.................................................................................................. 64
4.1.3.5. Các thông số chỉ thị ..................................................................................................... 65
4.1.3.6. Các thông số có ích ...................................................................................................... 65

4.2. Tính toán cụm vòi phun ......................................................................................... 67
4.2.1. Lượng nhiên liệu cung cấp cho xylanh cho một chu trình công tác .................... 67
4.2.2. Tính toán thể tích lượng nhiên liệu cung cấp cho một chu trình ở chế độ thiết kế
(Vct) ................................................................................................................................. 67

4.2.3. Tốc độ lớn nhất của bơm cao áp (CP) .................................................................. 67
4.2.4. Đường kính piston bơm cao áp ( dp) .................................................................... 68
4.2.5. Hành trình toàn bộ của piston bơm cao áp (h) .................................................... 68
4.2.6. Tính toán vòi phun ............................................................................................... 69
4.3. Tính toán bơm chuyển nhiên liệu ......................................................................... 70
5. Chẩn đoán các dạng hƣ hỏng và xử lý sự cố trong hệ thống nhiên liệu động cơ
D6CA ............................................................................................................................. 71
5.1. Chẩn đoán các dạng hư hỏng................................................................................ 71
5.2. Xử lý sự cố trong hệ thống nhiên liệu động cơ D6CA ......................................... 73
5.2.1. Hệ thống điều khiển ............................................................................................. 73
5.2.1. Hệ thống nhiên liệu .............................................................................................. 73
5.2.1.1 .Bảo dưỡng và sửa chữa bơm chuyển nhiên liệu .......................................................... 74
5.2.1.2. Bảo dưỡng và sửa chữa cụm bơm vòi phun ................................................................ 74
5.2.1.3. Sửa chữa cặp xi lanh và piston cụm bơm vòi phun ..................................................... 75
5.2.1.4 .Sửa chữa đầu vòi phun cụm bơm vòi phun ................................................................. 75

5.2.3. Các mục khác ....................................................................................................... 76
5.3. Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ ................................ 78
3


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ D6CA lắp trên xe Mobihome
5.3.1 Bảo dưỡng kỹ thuật cấp một ................................................................................ 78
5.3.2 Bảo dưỡng kỹ thuật cấp hai ................................................................................. 78
5.3.3 Bảo dưỡng kỹ thuật theo mùa .............................................................................. 78
6. Kết luận ..................................................................................................................... 79
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 80

4

Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ D6CA lắp trên xe Mobihome
1. Giới thiệu khái quát về xe MOBIHOME và động cơ D6CA
1.1. Giới thiệu về xe MOBIHOME
1.1.1. Giới thiệu chung

Hình 1 – 1 Hình ảnh về xe Mobihome
Xe Mobihome là sản phẩm THACO Bus được đóng trên khung gầm Aero Express
nhiều tính năng ưu việt của Hyundai. Bên cạnh đó, THACO cải tiến 1 số chi tiết tạo
cho sản phẩm một nét đẹp rất riêng, mang “bản sắc THACO”. Động cơ Hyundai
D6CA và D6CB công suất cao (380ps và 410ps), tiêu hao nhiên liệu thấp, đạt tiêu
chuẩn khí thải Euro III. Khung xương xe được thiết kế dựa trên phần mềm phân tích
lực - do các chuyên gia của THACO phát triển với sự tư vấn của các tiến sĩ đầu ngành giúp giảm thiểu thiệt hại xe khi va chạm. Các chi tiết xe được sản xuất, lắp ráp bằng
dây chuyền công nghệ hiện đại, tạo nên sự chuẩn xác, đồng nhất cao.

5


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ D6CA lắp trên xe Mobihome
1.1.2. Các thông số kỹ thuật của xe MOBIHOME
Theo A

A

Hình 1 – 2 Sơ đồ tổng thể xe Mobihome
Bảng 1-1 Bảng thông số kỹ thuật của xe Mobihome

STT

1

THÔNG SỐ KỸ THUẬT VÀ TRANG
THIẾT BỊ

MOBIHOME
HB120SSL

40 GIƢỜNG

38 GIƢỜNG, WC

KÍCH THƢỚC (DIMENSION)
Kích thước tổng thể (D x R x C)

mm

12.000 x 2.500 x 3.700

Chiều dài cơ sở

mm

6.150

Vệt bánh xe

trước

2.050

sau

1.860

trước

2.630

sau

3.220

trước

150

sau

140

Khoảng sáng gầm xe

mm

196

Bán kính vòng quay nhỏ nhất

m

10,4

Khả năng leo dốc

%

36,3

Khoảng nhô ra của thân xe
Góc thoát phía trước và sau

2

MOBIHOME
HB120ESL

TRỌNG LƢỢNG (WEIGHT)

6


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ D6CA lắp trên xe Mobihome

3

Trọng lượng bản thân

kg

13.590

Trọng lượng toàn bộ

kg

16.110

Số chỗ

chỗ

40 giường nằm + 02
ghế(tầng trên 20, tầng
dưới 20)

38 giường nằm + 02
ghế(tầng trên 19, tầng
dưới 19)

Toilet phía sau xe

chỗ

Không

Có

HỘP SỐ (TRANSMISSION)
Kiểu hộp số

ZF6S1600

Loại hộp số

6 số tiến, 1 số lùi

Ly hợp

Đĩa đơn ma sát khô, điều khiển bằng thủy lực,
trợ lực khí nén

Tỷ số truyền

1st

6,320

2nd

3,620

3rd

2,150

4th

1,370

5th

1,000

6th

0,810

Reverse

5,810

Tỷ số truyền cuối cùng
4

3,545

LỐP VÀ MÂM (TIRES AND WHEEL)
Công thức bánh xe
Số bộ lốp

5

4x2
trục I

Lốp đơn

trục II

Lốp đôi

Thông số lốp trước và sau

12R22.5

Chụp mâm

Nhựa

Lốp dự phòng

1 lốp

Kiểu săm lốp

Tubeless

Hãng sản xuất lốp

Kumho/ Hankook

HỆ THỐNG PHANH (BRAKE)
Hệ thống phanh chính

trước

Tang trống

sau

Tang trống

Hệ thống dẫn động phanh

Dẫn động khí nén 2 dòng

Hệ thống phanh khí xả

Dẫn động khí nén, kiểu van bướm

Hệ thống phanh đỗ xe

Khí nén tác động lên các bánh sau

Số bầu phanh

6

13.710

bầu

4 (2 bầu đơn, 2 bầu tích năng)

Hệ thống chống bó cứng phanh ABS

Có

Hệ thống chống trượt quay ASR

Có

HỆ THỐNG TREO (SUSPENSION)

7


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ D6CA lắp trên xe Mobihome
Hệ thống treo
Số bầu hơi

trước

Bầu hơi, giảm chấn thủy lực

sau

Bầu hơi, giảm chấn thủy lực

trước

2 bầu hơi

sau

4 bầu hơi

Thanh ổn định
7

8

9

Kiểu thanh xoắn

HỆ THỐNG LÁI (STEERING)
Kiểu hệ thống lái

Trục vít ê-cu bi

Hệ thống trợ lực tay lái

Trợ lực thủy lực

Kiểu vô lăng

Vô lăng 4 chấu, đường kính 500mm

Tay lái điều chỉnh 4 hướng

Có

HỆ THỐNG ÂM THANH (AUDIO)
Radio

AM, FM

CD player

DVD, USB, SD

Ampli điều chỉnh âm thanh + Micro

Có

Camera lùi

Có

Màn hình quan sát LCD trên bảng táp lô

Có

Màn hình LCD cho khoang hành khách

04
LCD
(1 LCD 19 inches ; 2 LCD 17 inches ; 1 LCD
15 inches)

Ổ cứng HD

500 GB

Hệ thống loa

10 loa

HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG (LIGHT)

Đèn pha

Có

Đèn sương mù trước

Có

Cụm đèn kết hợp trước

Có

Đèn báo rẽ tích hợp bên hông xe

Có

Đèn tầm cao phía trước

Có

Đèn tầm cao dọc thân xe

Có

Đèn chiếu sáng khoang hành khách

3 giàn đèn độc lập với ánh sáng trắng, vàng và
xanh

Đèn chiếu sáng cho từng giường nằm

Có

Đèn chiếu sáng dành cho người lái

Có

Đèn chiếu sáng bậc cửa hành khách lên xuống Có
Đèn chiếu sáng khoang hành lý

Có

Đèn chiếu sáng khoang động cơ

Có

Cụm đèn kết hợp sau

Có

Đèn phanh trên cao phía sau

Có

Đèn biển số xe

Có

8

Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ D6CA lắp trên xe Mobihome
10 NỘI THẤT (INTERIOR)
Hệ thống điều hòa

Doowon Hàn Quốc, 30.000 Kcal/h

Tủ nóng lạnh mini

Có

Ghế người lái

Ghế cân bằng hơi tự động, điều chỉnh điện

Giường nằm hành khách

Giường nằm bọc da simili, có gối đầu và gối
chân, tựa lưng có thể điều chỉnh được

Bàn để đồ ăn mỗi giường

Có

Ngăn đựng đồ cá nhân dưới lưng giường

Có

Dây đai an toàn cho mỗi giường

Có

Cửa gió điều hòa cho mỗi giường

Có

Rèm chắn nắng khoang người lái

Có

Rèm che nắng khoang hành khách

Có

Gương chiếu hậu trong

Có

Tủ thuốc y tế

Có

Bình cứu hỏa

Có

Búa thoát hiểm

Có

11 NGOẠI THẤT (EXTERIOR)
Kính chắn gió

Kính ép an toàn 2 lớp, 2 mảnh

Gạt nước và rửa kính chắn gió

Hai cần gạt, kiểu cần kép

Kính bên hông xe

Kính tôi nhiệt, kiểu cố định

Kính phía sau xe

Kính tôi nhiệt

Gương chiếu hậu ngoài

Kiểu sừng, chỉnh điện, gương phẳng + gương
cầu

Sấy gương chiếu hậu ngoài

Có

Kính cửa sổ người lái

Chỉnh điện

Dung tích hầm chứa hành lý

9,5 m3

Chụp ống xả

Inox

Cánh lướt gió trên mui xe

Có

Còi xe

Còi hơi

Bộ đồ nghề tiêu chuẩn kèm theo xe

Có

9


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ D6CA lắp trên xe Mobihome
1.2. Giới thiệu về động cơ D6CA lắp trên xe MOBIHOME
1.2.1. Các thông số kỹ thuật của động cơ D6CA

Hình 1 - 3 Tổng thể động cơ D6CA
Động cơ D6CB là loại động cơ diesel có 6 máy thẳng hàng với thứ tự làm việc 15-3-6-2-4, kết cấu tương đối hiện đại. Với buồng cháy thống nhất xoáy lốc nhẹ và
phương án bố trí cơ cấu phân phối khí theo kiểu SOHC, có 4 xu-páp cho một xi lanh để

nâng cao khả năng nạp đầy không khí và thải sạch sản vật cháy, vì vậy cải thiện tối đa
tính năng hoạt động của động cơ.
Hệ thống cung cấp nhiên liệu sử dụng kim bơm liên hợp điều khiển bằng cơ điện
tử, nên kiểm soát được lượng nhiên liệu cung cấp ở các vòi phun ứng với từng thời
điểm làm việc của động cơ, việc chuyển đổi tốc độ của động cơ nhanh, kết hợp với hệ
thống nạp tăng áp được làm mát bằng không khí giúp cho hạt nhiên liệu được đánh tơi,
tạo điều kiện tốt nhất để hình thành hòa khí qua đó nâng cao được khả năng tiết kiệm
nhiên liệu.
Với những ưu điểm như trên đồng thời động cơ có công suất lớn nên được sử
dụng rộng rãi trên các loại ô tô tải cỡ lớn, xe bồn,… và đặc biệt được sử dụng đa số
trên các xe khách cỡ lớn.

10


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ D6CA lắp trên xe Mobihome
Bảng 1-2 Bảng thông số kỹ thuật của động cơ
ĐỘNG CƠ (ENGINE)
Hãng sản xuất động cơ

HYUNDAI

Tên động cơ

D6CA

Loại động cơ

Diesel, 4 kỳ, 6 xi lanh thẳng hàng, làm mát bằng nước

Hệ thống phun nhiên liệu

Điều khiển điện tử EUI (Delphi)

Hệ thống tăng áp

Turbo charger Intercooler (TCI)

Dung tích xi-lanh

cc

12.344

Đường kính x Hành trình piston

mm

130 x 155

Tỉ số nén

17:1

Công suất cực đại

ps/rpm

410/1.900

kW/rpm

302/1.900

kg.m/rpm 173/1.200
Mô men xoắn cực đại
N.m/rpm

1.695/1.200

Tốc độ tối đa

km/h

115

Dung tích thùng nhiên liệu

Lít

400

Chất liệu thùng nhiên liệu

Thép

Máy khởi động

24V - 6.0kW

Máy phát điện

24V - 180AH

Bình điện ắc-quy

24V-200AH

Hệ thống cứu hỏa khoang động cơ

Có

Tiêu chuẩn khí thải

Euro III

Góc phun sớm

độ

16

Góc mở sớm xu páp nạp

độ

9

Góc đóng muộn xu páp nạp

độ

17

Góc mở sớm xu páp thải

độ

61

Góc đóng muộn xu páp thải

độ

9

1-5-3-6-2-4

Thứ tự làm việc
Chiều dài
Kích thước động Chiều rộng
cơ
Trọng
lượng

mm

1520,3

mm

966,1

Kg

1153

11


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ D6CA lắp trên xe Mobihome
1.2.2. Các cơ cấu của động cơ D6CA
1.2.2.1. Cơ cấu trục khuỷu – thanh truyền – piston
a. Trục khuỷu
Trục khuỷu của động cơ D6CB được chế tạo gồm một khối liền, vật liệu chế tạo
bằng thép, các bề mặt gia công đạt độ bóng cao.
Thứ tự làm việc các xi lanh 1-5-3-6-2-4.
Đường kính cổ trục khuỷu: 95 [mm].
Khe hở làm việc 0,005 [mm].
1

2
3

4

Hình 1-4 Kết cấu trục khuỷu
1- Lỗ dầu; 2- Cổ trục chính; 3- Cổ trục khuỷu; 4- Đối trọng.

12

Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ D6CA lắp trên xe Mobihome
b. Thanh truyền
Thanh truyền là chi tiết nối pittông với trục khuỷu hoặc guốc trượt của các pittông
(trong động cơ tỉnh tải tốc độ thấp). Nó có tác dụng truyền lực tác dụng trên pittông
xuống trục khuỷu, để làm quay trục khuỷu. Khi động cơ làm việc thanh truyền chịu tác
dụng của các lực sau. Lực khí thể trong xilanh, lực quán tính chuyển động tịnh tiến của
nhóm pittông, lực quán tính của thanh truyền. Đó là phần nói chung của phần thanh
truyền trong động cơ đốt trong còn với động cơ của xe Hyunđai nói riêng cụ thể như
sau.
Thanh truyền của động cơ D6CA được chế tạo bằng thép cácbon và thép hợp kim
cácbon được dùng rất nhiều vì giá thành rẻ dễ gia công, đặc biệt gồm có các thành
phần như Mn, Ni, Vônphram, ... Tiết diện của thanh truyền có dạng chữ I, trên đầu to
thanh truyền có khoan lỗ dầu để bôi trơn xilanh, bạc đầu to thanh truyền chế tạo hai
nửa lắp ghép lại với nhau nắp đầu to thanh truyền lắp với thanh truyền nhờ hai bu lông.
Đường kính của chốt khuỷu lắp đầu to thanh truyền: 95 mm.
2
1

3

6

4
5

Hình 1 – 5 Thanh truyền động cơ D6CA
1- Đường dầu; 2- Bạc lót; 3- Thân thanh truyền; 4- Nắp thanh truyền; 5- Ổ đỡ
thanh truyền dưới; 6- Ổ đỡ thanh truyền trên

13


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ D6CA lắp trên xe Mobihome
c. Pittông
Pittông của động cơ D6CA được chế tạo bằng hợp kim nhôm, trên pittông được bố
trí 2 xécmăng khí và 1 xécmăng dầu.
Đường kính của pittông: 130[mm].
Trên pittông được khoét rãnh để lắp xécmăng: Chiều cao rãnh để lắp xécmăng khí
1,5 [mm], chiều cao để lắp xécmăng dầu là 2,9 [mm] chiều cao từ đỉnh pittông đến tâm
chốt pittông là 81[mm]

Xéc măng
khí
mă ̣t
côn
loại
nêm

1

Xéc măng
khí
loại
mă ̣t
côn
Xéc măng dầu
loại kép cuộn
dây mở

3

2

5

4

Hình 1 – 6 Kết cấu pittông
1-Đỉnh píttông;2- Rãnh xécmăng dầu. 3- Rãnh xécmăng khí. 4- Thân píttông; 5- Lỗ
lắp chốt píttông
1.2.2.2. Cơ cấu phân phối khí
Cơ cấu phân phối khí dùng để thực hiện quá trình thay đổi khí: Thải sạch khí thải
khỏi xilanh và nạp đầy không khí mới vào xilanh để động cơ làm việc được liên tục.
Động cơ D6CA dùng cơ cấu phân phối khí dùng xupáp treo, với cách bố trí như vậy
nên buồng cháy rất gọn, diện tích mặt truyền nhiệt nhỏ vì vậy giảm được tổn thất nhiệt.

14


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ D6CA lắp trên xe Mobihome
Cơ cấu xupáp treo còn làm cho dạng đường nạp thải thanh thoát hơn, khiến sức cản khí
động giảm nhỏ do đó tăng tiết diện lưu thông của dòng khí.
Trục cam được chế tạo bằng gang bề mặt làm việc của các cam và cổ trục cam đều
được tôi cao tần. Trục cam có bẩy cổ trục lắp thẳng vào ổ đỡ trên thân máy, đầu trục
cam có lắp bánh răng để dẫn động trục cam.
Xu páp nạp và xu páp thải được dẫn động từ cò mổ, con đội, trục cam. trục cam lại
được dẫn động từ trục khuỷu.
Đường kính của thân xu páp na ̣p là 8,955[mm].

Đường kính của thân xu páp xả là 8,925[mm]
Khe hở giữa ống dẫn hướng và thân xu páp 0,08[mm].
Đường kính đế xu páp nạp: 41,845[mm], xu páp thải: 41,845[mm].
3

4

9

5

11

2

8

1

7

6

10

12

Hình 1-7: Sơ đồ dẫn động cơ cấu phân phối khí
1,7- Thân máy ; 2,8- Nắp máy ; 3,6- Xu páp xả ; 4,10-Cò mổ ; 5,11- Trục cam; 9,12Xu páp nạp

15


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ D6CA lắp trên xe Mobihome
Mỗi xi lanh bố trí 4 xu-páp, 2 xu-páp nạp và 2 xu-páp thải. Mỗi đòn bẩy sẽ làm
nhiệm vụ đóng mở cùng lúc 2 xu-páp. Mỗi máy có bố trí ba đòn bẩy, hai đòn bẩy dẫn
động các xu-páp, một đòn bẩy dẫn động cụm kim bơm liên hợp.Trục cam của động cơ
D6CA có các cam thải, cam nạp và cam dẫn động vòi phun được bố trí trên một trục,
được chế tạo từ thép cacbon và được tôi cao tần. Trục cam có 7 cổ trục với đường kính
65,48 [mm], chiều dài toàn bộ 1028 [mm] được lắp vào các ổ đỡ nằm trên nắp máy.
Chiều cao của cam hút tính từ tâm trục cam : 41,8 [mm]
Chiều cao của cam thải tính từ tâm trục cam : 37,2 [mm]
Chiều cao của cam dẫn động vòi phun tính từ tâm trục cam : 40,7 [mm]
Kết cấu của đòn bẩy được thể hiện thông qua sơ đồ hình vẽ sau đây.

Hình 1 – 8 Sơ đồ cấu tạo các đòn bẩy
1,2,6- Các ốc điều chỉnh khe hở nhiệt; 3- Đòn bẩy dẫn động các xu-páp hút; 4- Đòn
bẩy dẫn động cụm kim bơm liên hợp; 5- Trục đòn bẩy; 7- Đòn bẩy dẫn động các xupáp thải

16


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ D6CA lắp trên xe Mobihome
Viê ̣c dẫn động cho trục cam hoạt động từ trục khuỷu động cơ được thông qua
các bánh răng truyền động. Khi lắp đặt các bánh răng cần chú ý dấu chỉ thị .

Hình 1 – 9 Sơ đồ truyền động trục cam và các dấu chỉ thị
1 - Bánh răng trục cam; 2 - Bộ bánh răng trung gian số 4; 3 - Bánh răng trung gian A;
4- Bánh răng trục khuỷu; 5 - Bộ bánh răng trung gian số 1; 6 - Bánh răng trung gian
D; 7- Bánh răng trung gian F; 8 - Bộ bánh răng trung gian số 2.

17


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ D6CA lắp trên xe Mobihome
1.2.3. Các hệ thống trong động cơ D6CA
1.2.3.1. Hệ thống làm mát
Khi động cơ nóng lên, hệ thống làm mát sẽ truyền nhiệt ra không khí chung
quanh để làm mát động cơ. Ngược lại, khi động cơ còn lạnh, Hệ thống làm mát giúp
động cơ dể nóng lên. Bằng cách đó, Hệ thống làm mát giúp cho việc duy trì nhiệt độ
động cơ thích hợp.
11

12

9

10

8

7

6

1
2

3

4

5

Hình 1 – 10 Sơ đồ hệ thống làm mát động cơ D6CA
1-Két nước; 2-Van Xả; 3- Quạt gió; 4- Bộ làm mát dầu; 5- Lỗ công nghệ; 6-Ống dòng
tràn; 7- Nắp áp suất; 8- Bình chứa; 9- Ống dự trữ; 10- Bơm nước; 11- Van hằng nhiệt;
12- Ống dẫn không khí
 Nguyên lý làm việc hệ thống làm mát của động cơ D6CA :
Hệ thống làm mát của động cơ D6CA lắp trên xe khách giường nằm mobihome của
hãng HYUNDAI chính là hệ thống làm mát bằng nước kiểu tuần hoàn cưỡng bức một
vòng kín. Hệ thống làm mát của động cơ D6CA có các bộ phận chính sau: Áo nước,
bơm nước, két nước, van hằng nhiệt, quạt gió, ống dẫn
Khi động cơ làm việc làm trục bơm quay, lúc này bơm nước (10) hoạt động, hút
nước từ ngăn dưới của két làm mát (1) qua bơm theo ống dẫn đi vào áo nước để làm
mát động cơ và làm mát dầu bôi trơn. Nước sau khi đi vào làm mát trong động cơ có

18


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ D6CA lắp trên xe Mobihome
nhiệt độ cao, nên nước bốc hơi và lượng hơi này đi theo đường ống dẫn không khí (12)
về bình chứa (8). Còn van hằng nhiệt (11) đặt ở cuối đường ống dẫn nước từ động cơ
ra, van này có ba ngã: ngã thứ nhất nối với đường ống dẫn nước nóng từ động cơ ra,
ngã thứ hai nối với ống dẫn thông về két làm mát nước (1), ngã thứ ba nối với ống dẫn
thông về bơm nước (10). Nước sau khi đi vào làm mát động cơ và làm mát dầu bôi trơn
nếu có nhiệt độ lớn hơn 820c thì van hằng nhiệt (11) đóng ngã thứ ba lại đồng thời mở
ngã thứ hai để nước nóng qua van hằng nhiệt về ngăn trên của két làm mát (1), sau đó
nước chảy theo các đường ống dẫn nước trong két làm mát xuống ngăn dưới của két
làm mát.Trong quá trình nước di chuyển từ ngăn chứa phía trên xuống ngăn chứa phía

dưới nước được làm mát bằng cách tản nhiệt qua các lá tản nhiệt và quạt gió hút không
khí đi qua két nên nước được làm nguội tương đối tốt. Cứ tuần hoàn liên tục một vòng
kín như vậy cho đến khi nhiệt độ ở trong áo nước mức 70÷800c thì van hằng nhiệt (11)
đóng ngã thứ hai và mở ngã thứ ba để nước theo ống dẫn thông về bơm nước (10) tiếp
tục trở vào làm mát động cơ, nước cứ lưu thông như vậy cho đến khi nhiệt độ của nứơc
trong áo nước vượt quá 820c thì van hằng nhiệt (2) mở ngã thứ hai và đóng ngã thứ ba
lại, cứ theo hành trình như vậy cho đến khi động cơ ngừng hoạt động.
1.2.3.2. Hệ thống bôi trơn
Động cơ D6CA được bôi trơn kiểu cưỡng bức bằng hệ thống dùng bơm bánh răng.
Dầu động cơ trong cacte được hút vào bơm dầu thông qua ống hút dầu và đi vào bộ lọc
và bộ làm mát dầu đi bôi trơn và làm mát các chi tiết trong động cơ. Hệ thống bôi trơn
gồm có: Bơm dầu, van an toàn, Bộ lọc dầu, các te dầu và đường ống dẫn dầu.

19


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ D6CA lắp trên xe Mobihome

Hình 1 – 11 Sơ đồ hệ thống bôi trơn động cơ D6CA
1- Hộp cácte; 2- Lưới lọc; 3- Bơm dầu; 4- Van an toàn; 5- Bộ làm mát dầu nhờn; 6Van điều tiết; 7- Bộ lọc dòng chính; 8- Van an toàn; 9- Bộ lọc dòng nhánh;10- Đường
dầu chính; 11- Trục khuỷu; 12- Xi lanh; 13- Ống phun dầu làm mát piston; 14- Bánh
răng dẫn động trục cam; 15- Tuabin tăng áp; 16- Trục cam; 17- Dàn cò mổ.

20


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ D6CA lắp trên xe Mobihome
 Nguyên lý làm việc:
Dầu từ bơm dầu (3) hút dầu từ hộp cacte (1) sau khi đã được lọc sơ bộ tại lưới
lọc (2) đặt trước cổ hút bơm dầu nhờn trong hộp cacte, đưa dầu đến bộ làm mát dầu bôi

trơn (5). Dầu bôi trơn sau khi được làm mát (nếu nhiệt độ của dầu quá lớn) qua bầu lọc
dầu (7) đi đến các đường dầu chính như sau:
 Bôi trơn các cổ trục khuỷu, cổ trục đầu to thanh truyền.
 Ống phun dầu lên phía dưới piston để bôi trơn thành xilanh và làm mát đỉnh
piston.
 Bôi trơn các chi tiết của cơ cấu phân phối khí: Trục cam, con đội, cò mổ,...
 Bôi trơn tuabin tăng áp.
 Bôi trơn hệ bánh răng phối khí.
Sau đó dầu bôi trơn từ trục khuỷu, hệ bánh răng phối khí, dầu từ cơ cấu phân
phối khí sẽ tự rơi về hộp cacte. Còn dầu bôi trơn tuabin tăng áp sẻ theo các ống dẫn về
hộp cacte. Trong trường hợp bơm dầu (3) làm việc với áp suất quá cao (có hiện tượng
bị tắc đường ống) đề phòng ống dầu bị vỡ, van an toàn (8) mở (áp suất mở van cao hơn
6,0 kg/c m 2 ) dầu bôi trơn sẽ thoát trở về thùng cacte. Trong trường hợp bầu lọc (7) bị
bẩn, tắc, dầu đi bôi trơn sẽ bị thiếu. Để đảm bảo đủ dầu bôi trơn cho hệ thống thì van
(8) sẽ mở (khi áp suất lớn hơn 3,2kg/ cm 2 ) cho dầu đi thẳng vào các đường dầu chính.
Trước bộ làm mát có van (6) khi động cơ mới khởi động, dầu bị lạnh dặc lại thì van (6)
mở dầu chạy trực tiếp đến bầu lọc. Còn khi động cơ hoạt động, khi nhiệt độ dầu bôi
trơn cao hơn thì van (6) đóng đường dầu, dầu từ bơm qua bộ làm mát dầu để đi đến bầu
lọc.Bầu lọc chính sau khi dùng một thời gian thì sẽ phải tháo ra bảo trì, sửa chữa hoặc
thay thế, khi đó sẽ dùng bầu lọc dầu nhánh kiểu lọc li tâm thay thế
1.2.3.3. Hệ thống tăng áp
Trên động cơ D6CA có bố trí hệ thống nạp tăng áp bằng Turbo. Hệ thống này
có tác dụng dùng năng lượng của khí thải, để dẫn động tua-bin nhằm truyền động cho
máy nén ly tâm với mục đích làm gia tăng tốc độ và lưu lượng của dòng khí nạp vào
xy-lanh qua đó làm tăng công xuất động cơ.

21


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ D6CA lắp trên xe Mobihome

1

7

6

5

2

4

3

Hình 1-12: Sơ đồ hệ thống nạp tăng áp
1- Hòa khí xả động cơ ; 2-Cơ cấ u chấ p hành ; 3- Bánh công tác tua -bin; 4- Bánh công
tác máy nén; 5- Khí nạp thông qua bộ lọc khí ; 6- Hòa khí nạp động cơ; 7- Xilanh động
cơ.
*Cấu tạo: Bộ nạp tăng áp Turbo gồm có vỏ được đúc bằng gang xám bên trong có
bố trí gối đỡ để lắp đặt trục quay. Phía hai đầu trục này có gắn tua bin hướng kính và
máy nén lý tâm. Phần tua bin hướng kính được gắn về phía cổ xả của động cơ, phần
máy nén ly tâm được gắn về phía cổ hút của động cơ. Các ổ đỡ của trục Turbo được
bôi trơn bằng áp lực dầu bôi trơn cưỡng bức cung cấp từ hệ thống bôi trơn động cơ.
Để làm giảm nhiệt độ của môi chất công tác vào xy lanh, trên đường ống nạp
người ta có bố trí két làm mát, nhằm làm giảm ứng xuất nhiệt của các chi tiết trong
động cơ, đồng thời không khí được làm mát sẽ tăng thêm khối lượng vào xy lanh trong
mỗi chu trình, như vậy sẽ làm tăng thêm công suất cho động cơ ( Thực nghiệm đã

22

Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ D6CA lắp trên xe Mobihome
chứng minh khi giảm nhiệt độ của không khí tăng áp 100 thì công suất động cơ sẽ tăng
lên 2.5%).

1

2

Hình 1 – 13 Sơ đồ bố trí hệ thống nạp tăng áp trên động cơ D6CA
1- Máy tăng áp(Turbo); 2- Két làm mát không khí.
*Nguyên lý làm việc: Khi động cơ hoạt động, khí thải từ cổ xả của động cơ sẽ đi
vào tua-bin hướng kính. Khí xả lưu động với áp suất lớn và tốc độ tương đối cao. Khí
xả sau khi đi qua các cánh sẽ làm quay trục tua-bin và được xả ra môi trường qua ống
xả và bầu giảm thanh. Sự quay của bánh tua-bin sẽ làm quay bánh máy nén nhằm tạo
áp lực hút không khí từ môi trường qua bầu lọc, theo đường ống tới két làm mát để đi
vào xy- lanh động cơ.

23


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ D6CA lắp trên xe Mobihome
2. Tổng quan về hệ thống nhiên liệu trên động cơ diesel
Động cơ diesel là phát minh của Rudolf Diesel, người đã tốt nghiệp Đại học Kỹ
thuật ở Munich, Đức, với số điểm cao nhất trong lịch sử của trường. Ông đã được cấp
bằng sáng chế cho động cơ diesel đầu tiên vào năm 1892.Từ đó, công nghệ động cơ
diesel vẫn không ngừng được cải tiến, và bất chấp nhiều quan điểm hoài nghi từ trong
ngành, hãng Mercedes-Benz của Đức đã cho ra mắt chiếc ô tô lắp động cơ diesel đầu
tiên trên thế giới, xe 260D, vào năm 1936. Từ đó đến nay động cơ Diesel không ngừng

được cải tiến, với các giải pháp kỹ thuật tối ưu làm giảm mức độ phát sinh ô nhiễm và
suất tiêu hao nhiên liệu. Các nhà động cơ Diesel đã đề ra nhiều biện pháp khác nhau về
kỹ thuật phun và tổ chức quá trình cháy nhằm giới hạn các chất ô nhiễm.
2.1. Yêu cầu và nhiệm vụ hệ thống nhiên
2.1.1. Yêu cầu
Hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
 Hoạt động lâu bền, có độ tin cậy cao.
 Dễ dàng và thuận tiện trong sử dụng, bảo dưỡng và sửa chữa.
 Dễ chế tạo, giá thành hạ.
2.1.2. Nhiệm vụ
- Dự trữ nhiên liệu: Đảm bảo cho động cơ có thể làm việc liên tục trong một thời
gian nhất định; lọc sạch nước, tạp chất cơ học lẫn trong nhiên liệu, giúp nhiên liệu
chuyển động thông thoáng trong hệ thống.
- Cung cấp nhiên liệu cho động cơ đảm bảo tốt các yêu cầu:
+ Lượng nhiên liệu cấp cho mỗi chu trình phải phù hợp với chế độ làm việc của
động cơ.
+ Phun nhiên liệu vào đúng thời điểm, đúng quy luật mong muốn.
+ Lưu lượng nhiên liệu vào các xylanh phải đồng đều.và phun nhiên liệu vào
xylanh qua lỗ phun nhỏ với chênh áp lớn phía trước và sau lỗ phun, để nhiên
liệu được xé tơi tốt.
+ Các tia nhiên liệu phun vào xylanh động cơ phải đảm bảo kết hợp tốt giữa số
lượng và phương hướng, hình dạng, kích thước của các tia phun với hình dạng
buồng cháy và với cường độ và phương hướng chuyển động của mỗi chất trong
buồng cháy để hòa khí được hình thành nhanh và đều.

24


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ D6CA lắp trên xe Mobihome
2.2. Đặc điểm hình thành hòa khí trong động cơ diesel

Nhìn chung, đối với động cơ Diesel, quá trình hình thành hòa khí có các đặc điểm
sau:
 Hòa khí được hình thành bên trong xi lanh động cơ, điều này khác với động cơ
xăng, hòa khí được hình thành bên ngoài.
 Thời gian hình thành hòa khí rất ngắn, tính theo góc quay trục khuỷu, chỉ bằng
1
1
đến
so với thời gian hình thành hòa khí của động cơ xăng.
20
10

 Nhiên liệu Diesel khó bay hơi hơn xăng nên cần phun thật tơi và hòa trộn thật
đều trong không gian buồng cháy.
 Nhiệt độ không khí trong buồng cháy tại thời điểm phun nhiên liệu phải đủ lớn
để hòa khí có thể tự bốc cháy.
Quá trình hình thành hòa khí và quá trình bốc cháy nhiên liệu của động cơ Diesel
chồng chéo lên nhau. Sau khi phun nhiên liệu, trong buồng cháy diễn ra một loạt thay đổi lý
hóa của nhiên liệu, sau đó phần nhiên liệu phun vào trước đã tạo ra hòa khí, tự bốc cháy, trong
khi nhiên liệu vẫn được phun tiếp, cung cấp cho xi lanh của động cơ. Như vậy, sau khi đã
cháy một phần, hòa khí vẫn tiếp tục được hình thành và thành phần hòa khí thay đổi liên tục
trong không gian và suốt thời gian của quá trình.

25