thiết kế thi công mô hình cắt bơm cao áp pe
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.68 MB, 50 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KH VÀ CN CẤP TRƯỜNG
THIẾT KẾ THI CÔNG MÔ HÌNH
CẮT BƠM CAO ÁP PE
S
K
C
0
0
3
9
5
9
MÃ SỐ: T58 - 2010
S KC 0 0 2 9 0 4
Tp. Hồ Chí Minh, 2010
Bơm Cao Áp PE
BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ
CÔNG NGHỆ CẤP TRƢỜNG
MÃ SỐ T58-2010
Thiết Kế Thi Công Mô Hình Cắt Bơm
Cao Áp PE, Sử Dụng Điều Tốc Liên Hợp
Phục Vụ Cho Công Tác Đào Tạo.
Trang 1
Bơm Cao Áp PE
CHƢƠNG MỞ ĐẦU
Trong quá trình giảng dạy thực hành một trong những khó khăn của ngƣời học thƣờng
gặp phải là phần điều tốc liên hợp trên bơm cao áp. Để thuận lợi cho việc tìm hiểu hệ
thống này, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài này.
Hiện nay, trong và ngòai nƣớc mô hình hệ thống này chƣa có. Phƣơng pháp thực hiện đề
tài này là bằng thực nghiệm. phạm vi của đề tài là thực hiện mô hình cắt bơm cao áp PE
S4. Trong mô hình này có đầy đủ tất cả các hệ thống thƣờng gặp trên một bơm cao áp hiện
đại. hi vọng nó có tác dụng thiết thực đến những ngƣời muốn tìm hiểu về hệ thống nhiên
liệu động cơ diesel.
Trang 2
Bơm Cao Áp PE
MỤC LỤC
Trang
Chƣơng I .......................................................................................................... ..4
I – Sơ đồ hệ thống nhiên liệu dùng bơm cao áp PE ........................................ ..4
Công dụng bơm cao áp PE .............................................................................. ..4
Giải thích ký hiệu ............................................................................................ ..5
II – Cấu tạo, nguyên lý hoạt động bơm cao áp PE .......................................... ..5
Cấu tạo bơm PE ............................................................................................... ..5
Nguyên lý hoạt động bơm PE .......................................................................... ..9
Bơm tiếp vận.................................................................................................... 12
III – Cơ cấu phun dầu sớm tự động ................................................................. 15
IV – Bộ điều tốc trên bơm PE ......................................................................... 17
Công dụng, phân loại ....................................................................................... 17
Bộ điều tốc cơ khí ............................................................................................ 19
Bộ điều tốc áp thấp .......................................................................................... 21
Bộ điều tốc liên hợp ......................................................................................... 23
V – Phƣơng pháp tháo, ráp bơm cao áp PE trên động cơ…………………… 29
Phƣơng pháp tháo bơm PE .............................................................................. 29
Phƣơng pháp ráp bơm PE ................................................................................ 32
VI – Chuẩn đoán, hƣ hỏng hệ thống nhiên liệu ............................................... 33
Chƣơng II – Bơm cao áp PES – 4 ................................................................... 34
I – Sơ đồ hệ thống nhiện liệu dùng bơm cao áp PES – 4: .............................. 34
II – Cấu tạo, nguyên lý làm việc ...................................................................... 35
Cấu tạo ............................................................................................................. 35
Nguyên lý làm việc .......................................................................................... 36
III – Các hệ thống trên mô hình cắt ................................................................. 38
Bộ phun dầu sớm tự động ................................................................................ 38
Bộ điều tốc liên hợp ......................................................................................... 40
IV – Hoàn thiện mô hình bơm cao áp PES – 4................................................ 46
Kết luận và Đề Nghị………………………………………………………… 47
Tài liệu tham khảo ........................................................................................... 48
Trang 3
Bơm Cao Áp PE
CHƢƠNG I BƠM CAO ÁP PE :
I - Sơ đồ hệ thống nhiên liệu dùng bơm cao áp PE.
Hình 1.1 :Hệ thống nhiên liệu bơm PE có van an toàn ở bơm cao áp.
1 – Thùng chứa; 2 – Lưới lọc và van 1 chiều; 3 – Lọc thứ cấp; 4 – Bơm tiếp vận; 5 – Bơm
tay; 6 – Bơm cao áp; 7 – Lọc thứ cấp; 8 – Ống cao áp; 9 – Kim phun; 10 – Van an toàn;
11 – Bộ điều tốc; 12 – Đường dầu về.
1. Công dụng của bơm cao áp PE :
-
Bơm cao áp PE gọi là bơm dài một dãy, cung cấp nhiên liệu cho nhiều xilanh của
động cơ. Bơm có nhiều phần tử bơm ráp chung trong một vỏ bằng nhôm, đƣợc điều
khiển do một trục cam nằm trong vỏ bơm. Một thanh răng chung điều khiển các
piston bơm.
-
Đƣợc dùng phổ biến trên các động cơ Diesel ôtô máy kéo nhƣ MTZ, IFA, KAMAS, TOYOTA, MERCEDES, HYNO, ISUZU.
-
Bơm PE trên động cơ Diesel có công dụng:
a. Tiếp nhiên liệu sạch từ thùng chứa đƣa đến bơm.
b. Ép nhiên liệu lên áp lực cao (2500 – 3000 psi) đƣa đến kim phun đúng thời
điểm và phù hợp với thứ tự thì nổ của động cơ.
c. Phân phối lƣu động đồng đều cho các xi lanh và tuỳ theo yêu cầu hoạt động
của động cơ.
Trang 4
Bơm Cao Áp PE
2 – Giải thích ký hiệu ghi trên vỏ bơm cao áp PE:
PE 6 A 70 B 4 1 2 R S114
PES 6 A 70 A 2 1 2 3 R S64
PE
: chỉ loại bơm cao áp cá nhân có chung một cốt cam đƣợc điều khiển qua khớp
nối. Nếu có thêm chữ S: cốt cam bắt trực tiếp vào động cơ không qua khớp nối.
6
: chỉ số xilanh bơm cao áp (bằng số xilanh động cơ).
A
: kích thƣớc bơm (A: cỡ nhỏ, B: cỡ trung, Z: cỡ lớn, M: cỡ thật nhỏ, P: đặc biệt,
ZW: cỡ thật lớn).
70
: chỉ đƣờng kính piston bơm bằng 1/10mm (70 = 7mm).
B
: chỉ đặc điểm thay thế các bộ phận trong bơm khi lắp ráp bơm
(gồm có : A, B, C, Q, K,P)
4
: chỉ vị trí dấu ghi đầu cốt bơm. Nếu số lẻ: 1, 3, 5 dấu ghi ở đầu cốt bơm. Nếu số
chẵn: 2,4,6 thì dấu nằm bên phải nhìn từ phía cửa sổ.
1
: chỉ bộ điều tốc (0: không có, 1: ở phía trái, 2: ở phía phải).
2
: chỉ vị trí bộ phun dầu sớm (nhƣ bộ điều tốc). R:chỉ chiều quay bơm: R:cùng
chiều kim đồng hồ.
II – Cấu tạo, nguyên lý hoạt động bơm cao áp PE:
1. Cấu tạo bơm cao áp PE :
Hình 2.1: Cấu tạo bơm cao áp PE
1 – ống cao áp; 2 – van cao áp; 3 – xilanh; 4 – piston; 5 – thanh răng; 6 – ống xoay;
7 – lò xo; 8 – con đội; 9 – trục cam; 10 – cam; 11 – bơm tiếp vận.
Trang 5
Bơm Cao Áp PE
Hình 2.2 : Cấu tạo chi tiết của bơm cao áp PE
1 – thân bơm; 2 – đĩa khác; 3 – bệ van cao áp; 4 – vòng 0; 5 – thanh răng; 6 – ống nối;
7 – lò xo van cao áp; 8 – vòng bít; 9 – van cao áp; 10 – piston; 11 – vít; 12 – vòng đệm;
13 – vít rỗng; 14 – ổ bi đũa côn; 15 – nắp ổ bi; 16 – vòng bít dầu; 17 – vòng đệm lò xo;
18 – mũ ốc tròn; 19 – vòng 0; 20 – ổ bi đũa côn; 21 – vòng đệm; 22 – vòng điều chỉnh;
23 – then bán nguyệt; 24 – trục cam; 25 – vít; 26 – bánh răng chủ động; 27 – ống điều
khiển; 28 – đĩa tựa lò xo trên; 29 – lò xo piston; 30 – đĩa tựa lò xo dưới; 31 – vòng đệm;
32 – cụm cần đẩy; 33 – con lăn; 34 – bạc lót; 35 – nút; 36 – vòng 0; 37 – ổ đỡ giữa;
38 – vòng đệm; 39 – vít rỗng; 40 – vòng đệm; 41 – vít rỗng; 42 – nắp; 43 – vòng bít;
44 – giá đỡ dây ngừng động cơ; 45 – bulông; 46 – vòng điều chỉnh; 47 – vòng đệm.
-
Bơm cao áp cao áp PE gồm nhiều tổ bơm PF gộp lại. Có cốt cam nằm trong bơm
và đƣợc điều chỉnh bởi một thanh răng.
-
Một thân bơm đƣợc đúc bằng hợp kim nhôm trên đó có các lỗ để bắt ống dầu đến,
ống dầu về, ốc xả gió, lỗ xỏ thanh răng, vít chận thanh răng, vít kiềm xilanh…thân
bơm có thể chia làm ba phần:
Trang 6
Bơm Cao Áp PE
Phần giữa, bên trong chứa các cặp piston xi lanh tƣơng ứng với số xilanh của động
cơ, các vòng răng và thanh răng điều khiển. Trên vòng răng có vít điều chỉnh vị trí
tƣơng đối của piston và xilanh.
Phần dƣới, bên trong có chứa cốt bơm, hai đầu tựa lên hai bạc đạn lắp ở nắp đậy
cốt bơm. Cốt bơm có số cam bằng số xilanh động cơ và có cam sai tâm để điều
khiển bơm tiếp vận. Dƣới cốt bơm là đáy bơm có các nắp đậy, bên trong có dầu
nhờn để bôi trơn. Cốt bơm có một đầu đƣợc lắp với trục truyền động tự động ( hoặc
bộ phun dầu sớm tự động). Đầu còn lại lắp quả tạ và các chi tiết của bộ điều tốc cơ
khí (hoặc để trống nếu bộ điều tốc áp thấp).
Phần trên là phòng chứa nhiên liệu thông giữa các xilanh với nhau. Các vít kiềm xilanh chỏi ở lỗ nhiên liệu ra của xilanh. Một van an toàn để điều chỉnh áp lực nhiên
liệu vào các xilanh.
Động cơ diesel có bao nhiêu xilanh thì bơm PE của nó có bấy nhiêu phần tử bơm. Một
phần tử bơm bao gồm: piston, xilanh, vòng răng điều khiển piston thay đổi lƣu lƣợng
nhiên liệu và bộ van thoát nhiên liệu cao áp. Piston bơm PE có kết cấu giống nhƣ piston
bơm PF, thuộc loại móc rãnh và xoay để thay đổi lƣu lƣợng. Nơi đầu piston bơm có rãnh
đứng, rãnh ngang và rãnh xiên. Rãnh xéo trên đầu piston bơm có mấy kiểu: rãnh xiên phía
dƣới bên phải; rãnh xiên phía dƣới bên trái; rãnh xiên nằm phía trên piston bơm, rãnh xiên
nằm phía trên và phía dƣới.
Cấu tạo một tổ bơm cao áp PE.
Hình 2.3 : Cấu tạo một tổ bơm cao áp PE
1 – thanh răng; 2 – vành răng; 3 – đầu nối ống; 4 – lò xo;
5 – van cao áp; 6 – đế van; 7 – xilanh; 8 – gờ xả nhiên liệu; 9,
11 – vít; 10 – piston; 12 – ống xoay; 13 – đĩa trên;14 – lò xo
bơm cao áp; 15 – đĩa dưới; 16 – bulông điều chỉnh; 17 – con
đội; 18 – con lăn; 19 – cam.
Trang 7
Bơm Cao Áp PE
-
Trên hình 2.3 giới thiệu cấu tạo của một phần tử bơm của bộ bơm cao áp điều
chỉnh lƣợng nhiên liệu cấp cho chu trình bằng van piston có rãnh xiên nằm phía
dƣới piston bơm.
-
Chi tiết chính của bơm là cặp piston xilanh bơm cao áp. Chúng gồm có hai chi tiết
chính là piston 10 và xilanh 7. Đó là cặp chi tiết chính xác đƣợc chọn lắp với nhau
và khi thay phải thay cả cặp.
-
Xilanh đƣợc lắp vào lỗ trong thân bơm rồi dùng vít 9 hãm. Không gian bên trong
xilanh ăn thông với đƣờng nhiên liệu trong thân bơm bằng các cửa a và b. Bên trên
xilanh ngƣời ta lắp một van cao áp 5 và đế van 6, đây cũng là cặp chi tiết lắp ghép
chính xác.
-
Các mặt phẳng tiếp xúc giữa xilanh và đế van đƣợc mài bóng. Đầu nối ống 3 đƣợc
vặn chặt, thông qua vòng đệm tì lên vai đế van; nhờ đó mặt tiếp xúc giữa xilanh và
đế van luôn kín khít. Nhờ lò xo 4 van cao áp đƣợc ép chặt lên mặt hình côn của đế
van, ngăn cách không gian phía trên piston của phần tử bơm với đƣờng ống cao áp.
-
Ống xoay 12 lắp bên ngoài xilanh 7, phần đầu của ống xoay có một vành răng 2.
Nhờ vít 11 vành răng này đƣợc bắt chặt vào đầu ống xoay. Phần đuôi ống xoay xẻ
thành rãnh chữ nhật, ngạnh chữ nhật trên đuôi piston đƣợc kẹp trong rãnh này. Vai
ống xoay tỳ lên đĩa trên 13 của lò xo 14, nhờ đó ống xoay đƣợc giữ lại trong thân
bơm. Đĩa dƣới 15 của lò xo tỳ lên mặt đầu của đuôi piston. Mặt dƣới cùng của đuôi
piston tựa lên vít chỉnh 16 của con đội 17. Vành răng 2 ăn khớp với thanh răng 1,
thanh này có thể chuyển dịch theo hƣớng vuông góc với mặt phẳng của hình vẽ,
qua đó làm xoay xilanh 12 và piston 10.
-
Phần đầu của piston đƣợc phay định hình tạo thành gờ xả nhiên liệu 8, rãnh thẳng
đứng và rãnh hình vành khăn.
Trang 8
Bơm Cao Áp PE
2. Nguyên lý hoạt động bơm cao áp PE:
Hình 2.4 : Nguyên lý làm việc bơm cao áp PE
-
Khi xoay cam 19, con lăn 18 lăn trên prôfin cam, lúc đó dƣới tác dụng của cam và
của lò xo bơm cao áp, con đội 17 và piston bơm cao áp thực hiện vận động tịnh tiến
lên xuống. Trong thời gian piston đi xuống, van cao áp đóng kín nên tạo ra độ chân
không trong không gian phía trên piston. Nhờ gờ phía trên của piston mở các cửa a
và b (sơ đồ I) thì nhiên liệu bắt đầu đi vào không gian phía trên piston. Quá trình
nạp nhiên liệu vào xilanh tiếp tục cho tới khi piston tới vị trí thấp nhất.
-
Thời gian đầu lúc piston từ dƣới đi lên, nhiên liệu bị đẩy từ không gian phía trên
piston qua các cửa a và b (sơ đồ II) đi ra.
-
Khi gờ trên của piston đến ngang mép trên của các cửa a và b thì cửa a và b bịt kín.
Vị trí này của piston tƣơng ứng với thời điểm bắt đầu quá trình cung cấp nhiên liệu
“hình học” (sơ đồ III).
-
Nếu piston tiếp tục đi lên nhiên liệu sẽ bị nén (sơ đồ IV).
-
Khi lực ép của nhiên liệu từ phía không gian của bơm tác dụng lên van cao áp lớn
hơn tổng hợp lực do lò xo và áp lực của nhiên liệu từ phía không gian của đầu nối
ống cao áp tác dụng tới thì van cao áp bật mở và nhiên liệu sẽ qua đƣờng ống cao
áp đi tới vòi phun. Quá trình cung cấp đƣợc tiếp diễn tới lúc gờ xả của piston bắt
Trang 9
Bơm Cao Áp PE
đầu mở cửa xả b. Vị trí này của piston tƣơng ứng với thời điểm kết thúc quá trình
cung cấp nhiên liệu “hình học” (sơ đồ V).
-
Từ lúc mở cửa xả b, nhiên liệu từ không gian phía trên piston đƣợc đẩy ra đƣờng
nhiên liệu xả (sơ đồ VI), áp suất nhiên liệu ở không gian phía trên piston giảm
xuống đột ngột, dƣới tác dụng của lực lò xo và áp suất nhiên liệu trong không gian
của đầu nối ống cao áp, van cao áp tì chặt lên đế van chấm dứt quá trình cung cấp
nhiên liệu cho vòi phun mặc dù lúc ấy piston bơm cao áp vẫn tiếp tục đi lên.
-
Do tính chịu nén của nhiên liệu và do tác dụng tiết lƣu của các cửa hút và cửa xả
của xilanh đối với nhiên liệu nên các thời điểm bắt đầu và kết thúc quá trình cung
cấp nhiên liệu “thực tế” khác với thời điểm bắt đầu và kết thúc quá trình cung cấp
nhiên liệu “hình học”.
Hình 2.5 : Sơ đồ điều chỉnh lƣợng nhiên liệu cấp cho chu trình.
Trang 10
Bơm Cao Áp PE
-
Muốn tăng hoặc giảm lƣợng nhiên liệu cấp cho chu trình cần phải xoay piston. Khi
xoay piston sẽ làm thay đổi vị trí tƣơng đối giữa gờ xả của piston và lỗ xả của xilanh.
-
Trên hình 2.5 giới thiệu các vị trí tƣơng đối giữa cửa xả của xilanh với gờ trên và
gờ xả của piston.
-
Trên sơ đồ đó, sự chuyển dịch tƣơng đối của đồ thị khai triển của đầu piston đƣờng
kính dp , đối với cửa xả đứng yên khi piston xoay và tinh tiến lên xuống, đƣợc thay
thế bằng sự chuyển dịch tƣơng đối của cửa xả đối với đồ thị khai triển của đầu piston đứng yên.
-
Vị trí A tƣơng ứng với vị trí cấp nhiên liệu toàn tải, vị trí B – một phần tải và vị trí
C – cắt nhiên liệu. Ơ vị trí C, qua rãnh thẳng đứng, cửa xả luôn luôn đƣợc ăn thông
với không gian phía trên piston. Sơ đồ cũng chỉ rõ khi xoay piston sẽ làm thay đổi
hành trình có ích ha. Khi xoay piston về phía tăng nhiên liệu thƣờng bị giới hạn bởi
vít điều chỉnh.
-
Gờ xả trên pittông cần bảo đảm mối quan hệ đƣờng thẳng giữa hành trình có ích ha
của piston bơm cao áp với góc xoay của piston và mức chuyẻn dịch của thanh răng.
-
Trong bơm cao áp điều chỉnh lƣợng nhiên liệu cấp cho chu trình bằng van piston
cần giảm lực cản khi xoay piston tới mức nhỏ nhất. Muốn vậy cần tìm biện pháp
giảm bán kính mặt tiếp xúc của đuôi piston với vít điều chỉnh con đội.
Hình 2.6 : Khâu liên kết giữa vít điều chỉnh con đội và đuôi piston bơm cao áp
1 – piston; 2 – lò xo; 3 – đĩa dưới lò xo; 4 – vít điều chỉnh con đội.
Trang 11
Bơm Cao Áp PE
-
Nếu phần tán của đuôi piston nằm gọn trong phần khoét lõm ở đĩa dƣới của lò xo
đồng thời tạo ra một khe hở nhỏ c gữa đuôi piston và vít điều chỉnh con đội thì
trong khoảng thời gian giữa hai lần cung cấp nhiên liệu liền nhau của cùng một xilanh mặt tiếp xúc giữa piston 1 và vít điều chỉnh con đội 4 hoàn toàn không chịu
tác dụng của lực lò xo 2 vì lực lò xo 2 đƣợc truyền trực tiếp qua đĩa dƣới của lò xo
tới vít điều chỉnh. Trong trƣờng hợp này, ngay cả ở bộ bơm cao áp có 6 tổ bơm thì
tổng thời gian mà áp suất nhiên liệu trong các xilanh đẩy piston tỳ lên vít điều
chỉnh con đội chỉ chiếm 25%; thời gian còn lại, tất cả các piston của bơm đều có
thể đƣợc xoay tự do nhẹ nhàng.
3. Bơm tiếp vận :
-
Bơm chuyển nhiên liệu đƣợc đặt giữa thùng chứa nhiên liệu và bơm cao áp. Nhiệm
vụ chính của bơm chuyển nhiên liệu là cung cấp nhiên liệu với một áp suất dƣ nhất
định, để khắc phục sức cản của các bình lọc và để tạo điều kiện nạp nhƣ nhau cho
các tổ bơm.
-
Trong động cơ diesel thƣờng dùng bơm chuyển nhiên liệu loại pittông, loại màng,
loại bánh răng, loại cánh gạt hoặc bơm điện. Những bơm ấy có thể đƣợc trục cam
hoặc trục khuỷu của động cơ dẫn động.
-
Lƣu lƣợng của bơm chuyển nhiên liệu tối thiểu phải lớn hơn lƣợng nhiên liệu cực
đại cấp cho động cơ khoảng 2 – 3,5 lần để giữ cho bơm cao áp luôn làm việc ổn
định ngay cả khi các bình lọc bị bẩn gây sức cản lớn. Nhiên liệu thừa trong không
gian hút và không gian xả của bơm cao áp đƣợc dẫn qua các van xả đặc biệt để trở
về thùng chứa nhiên liệu. Trong quá trình ấy không khí và hơi nhiên liệu cũng đi
theo nhiên liệu trở về thùng chứa. Các van xả đều đƣợc điều chỉnh tốt để giữ cho áp
xuất nhiên liệu trong bơm cao áp luôn đạt tới một giá trị yêu cầu.
Trang 12
Bơm Cao Áp PE
a. Bơm màng :
-
Bơm màng có cấu tạo nguyên lý làm việc giống nhƣ bơm nhiên liệu của hệ thống
cung cấp nhiên liệu trên động cơ xăng dùng bộ chế hòa khí.
Hình 2.7 – Bơm tiếp vận loại màng
b. Bơm piston :
Van neùn
Van naïp
Hình 2.8 – Bơm tiếp vận loại piston.
a. Hành trình cam không đội: nhiên liệu nạp vào từ A và thoát ra B
b. Hành trình cam đội : nhiên liệu được nạp vào không gian bên dưới piston.
Trang 13
Bơm Cao Áp PE
-
Ở hành trình cam không đội( hình a) : Piston dịch chuyển xuống van nạp mở ra,
van nén đóng lại nhiên liệu đƣợc nạp vào bơm tiếp vận từ bình chứa vào đƣờng A,
đồng thời đƣợc nén trong không gian bên dƣới piston và thoát ra đƣờng B đến bầu
lọc rồi đến bơm cao áp.
-
Ở hành trình cam đội (hinh b) : Piston dịch chuyển lên van nạp đóng lại, van nén
mở ra nhiên liệu từ bên trong bơm tiếp vận đƣợc nạp vào không gian bên dƣới của
piston để chuẩn bị cho chu trình cấp nhiên liệu tiếp theo.
c. Bơm bánh răng :
Bơm có cấu tạo và nguyên lý làm việc tƣơng tự bơm bánh răng ăn khớp ngoài của hệ
thống bôi trơn.
Hình 2.9 – Bơm tiếp vận kiểu bánh răng.
d. Bơm cánh gạt :
-
Bơm tiếp vận kiêu cánh gạt đƣợc dùng khá phổ biến, có cấu tạo nhƣ hình 2.10,
Trục bơm đƣợc lắp với trục truyền chính, rôto của nó đƣợc lắp đồng tâm với trục
và đƣợc truyền động qua mối lắp then. Rôto xoay bên trong vòng lệch tâm cố định
trên vỏ bơm, bốn cánh gạt của rôto đƣợc đẩy ra ngoài nhờ lực ly tâm và áp lực
nhiên liêu ở phần dƣới các cánh gạt và rôto.
-
Khi rôto quay nhiên liệu di chuyển qua lỗ nhỏ ở khoang bơm cao áp vào khoảng
không gian hình quả thận đƣợc tạo ra bởi rôto, cánh gạt và vòng lệch tâm. Sự
chuyển động quay tròn làm nhiên liệu giửa các cánh gạt kế tiếp nhau đƣợc đẩy lên
Trang 14
Bơm Cao Áp PE
trên không gian hình quả thận và xuyên qua một lỗ nhỏ vào khoang bơm. Đồng
thời một phần nhiên liệu chảy xuyên qua lỗ thứ hai đến van điều áp.
Nhiên liệu đến khoang bơm
Cánh gạt
Rôto
Nhiên liệu vào, áp lực thấp
Hình 2.10 – Bơm tiếp vận kiểu cánh gạt.
III - Cơ cấu phun dầu sớm tự động.
-
Cũng nhƣ đánh lửa sớm tự động trên động cơ xăng. Trên động cơ diesel khi tốc độ
càng cao, góc phun dầu phải càng sớm để nhiên liệu đủ thời gian hòa trộn tự bốc
cháy phát ra công suất lớn nhất. Do đó trên hầu hết các động cơ diesel đều có trang
bị bộ phun dầu sớm tự động.
-
Đối với bơm cao áp PE việc định lƣợng nhiên liệu tùy theo vị trí rãnh xiên nơi piston đối với lỗ dầu ra và lỗ dầu vào ở xilanh.
-
Với piston có rãnh xiên phía trên thì điểm khởi phun thay đổi và điểm dứt phun cố
định, với piston có rãnh xiên cả trên lẫn dƣới thì điểm khởi phun và dứt phun đều
thay đổi. Do đó đối với piston có rãnh xiên phía trên và phía dƣới không cần trang
bị bộ phun dầu sớm tự động vì bản thân rãnh xiên đã thực hiện việc phun dầu sớm
tự động.
-
Với piston có rãnh xiên phía dƣới thì điểm khởi phun cố định, điểm dứt phun thay
đổi. Thông thƣờng các bơm cao áp PE đều có rãnh xiên phía dƣới, nên phải trang
bị bộ phun dầu sớm tự động.
Trang 15
Bơm Cao Áp PE
-
Đa số bơm PE ngƣời ta ứng dụng bộ phận tự động điều khiển góc phun sớm bằng li
tâm, điển hình của loại này là bộ phun dầu sơm tự động của hãng Bosch.
Hình 3.1: Bộ phun dầu sớm tự động trên bơm PE.
1 – Mâm thụ động; 2 – Trục lắp quả tạ; 3 – Vỏ ngoài; 4 – Vỏ trong; 5 – Mâm chủ động;
6 – Quả tạ; 7 – Vít xả gió; 8 – Vít châm dầu; 9 – Vít đậy; 10 – lông đền chêm; 11 – Lò xo;
12 – Tán; 13 – Khớp nối; 14 – Quả tạ.
Hình 3.2 : Nguyên lý làm việc của bộ phun dầu sớm PE.
I – Không làm việc; II – Phun sớm tự động tối đa 10o.
-
Toàn bộ cơ cấu gồm : một mâm nối thụ động đƣợc bắt vào đầu côn của trục cam
bơm cao áp nhờ chốt then hoa và đai ốc giữ. Một mâm nối chủ động có hai vấu
khớp với vấu của mâm truyền động từ động cơ. Chuyển động quay của mâm chủ
động truyền qua mâm thụ động qua hai quả tạ. Trên mâm thụ động có ép hai trục
Trang 16
Bơm Cao Áp PE
thẳng góc với mâm, hai quả tạ quay trên hai trục này. Đầu lồi còn lai của quả tạ tỳ
vào chốt của mâm chủ động, hai quả tạ đƣợc kềm vào nhau nhờ hai lò xo, đầu lò xo
tựa vào trục, đầu còn lại tỳ vào chốt ở mâm chủ động. Một miếng chiêm nằm trên
lò xo để tăng lực lò xo theo định mức. Một bọc dính với mâm chủ động có nhiệm
vụ bọc hai quả tạ và giới hạn tầm di chuyển của chúng.
-
Tất cả đƣợc che kín bằng một bọc ngoài cùng vặn vào bề mặt có ren của mâm thụ
động. Các vòng đệm kín bằng cao su hóa học bảo đảm độ kín giữa bọc và mâm chủ
động. Nhờ vậy mà bên trong cơ cấu này có đầy dầu nhớt bôi trơn.
-
Khi động cơ làm việc, nếu vận tốc tăng, dƣới tác dụng của lực li tâm hai quả tạ
văng ra do mâm thụ động quay, đối với mâm chủ động theo chiều chuyển động của
trục cam bơm do đó làm tăng góc phun sớm nhiên liệu. Khi tốc độ giảm, lực li tâm
yếu hai quả tạ xếp vào lò xo quay mâm thụ động cùng với trục cam đối với mâm
chủ động về phía chiều quay ngƣợc lại. Do đó làm giảm góc độ phun dầu sớm
nhiên liệu.
IV – Bộ điều tốc trên bơm cao áp PE :
1. Công dụng – phân loại :
a. Công dụng :
-
Khi ôtô máy kéo làm việc tải trọng trên động cơ luôn thay đổi. Nếu thanh răng của
bơm cao áp hoặc bƣớm tiết lƣu giữ nguyên một chỗ thì khi tăng tải trọng, số vòng
quay của động cơ sẽ giảm xuống, còn khi tải trọng giảm thì số vòng quay tăng lên.
Điều đó dẫn đến trƣớc tiên làm thay đổi tốc độ tiến của ôtô, thứ hai là động cơ buộc
phải làm việc ở những chế độ không có lợi.
-
Để giữ cho số vòng quay trục khuỷu động cơ không thay đổi khi chế độ tải trọng
khác nhau thì đồng thời với sự tăng tải cần phải tăng lƣợng nhiên liệu cấp vào xilanh, còn khi giảm tải thì giảm lƣợng nhiên liệu cấp vào xilanh.
-
Khi luôn luôn có sự thay đổi tải trọng thì không thể dùng tay mà điều chỉnh lƣợng
nhiên liệu cấp vào xilanh. Công việc ấy đƣợc thực hiện tự động nhờ một thiết bị
đặc biệt trên bơm cao áp gọi là bộ điều tốc.
Trang 17
Bơm Cao Áp PE
Bất kỳ bộ điều tốc loại nào cũng có nhiệm vụ sau:
-
Điều hoà tốc độ động cơ dù có tải hay không tải (giữ vững một tốc độ hay trong
phạm vi cho phép tuỳ theo loại ) có nghĩa là lúc có tải hay không tải đều phải giữ
một tốc độ động cơ trong lúc cần ga đứng yên.
-
Đáp ứng đƣợc mọi vận tốc theo yêu cầu của động cơ.
-
Phải giới hạn đƣợc mức tải để tránh gây hƣ hỏng máy.
-
Phải tự động cúp dầu để tắc máy khi số vòng quay vƣợt quá mức ấn định.
-
Bộ điều tốc trên động cơ diesel chỉ làm việc khi chân ga đƣợc giữ tại một vị trí cố
định, không có tác dụng của ngƣời điều khiển.
b. Phân Loại :
Theo tính chất truyền tác dụng:
-
Bộ điều tốc tác dụng trực tiếp.
-
Bộ điều tốc tác dụng gián tiếp.
Theo vùng bao chế độ tốc độ:
-
Lọai một chế độ.
-
Loại hai chế độ.
-
Loại nhiều chế độ.
Theo công dụng của bộ điều tốc:
-
Loại di chuyển: Đặt trên động cơ của các máy di chuyển.
-
Loại tĩnh tại: Đặt trên động cơ tỉnh tại, bảo đảm điều chỉnh tốc độ với độ chính xác
cao trong các máy phát điện Diesel.
Theo nguyên tắc tác dụng của phần tử nhạy cảm:
-
Loại cơ khí với phần tử nhạy cảm ly tâm.
-
Loại áp thấp.
-
Loại cơ khí kết hợp p thấp (lin hợp).
Trang 18
Bơm Cao Áp PE
2. Bộ điều tốc cơ khí
a. Bộ điều tốc cơ khí nhiều chế độ loại thay đổi biến dạng ban đầu của lò xo.
Hình 4.1. Sơ đồ các bộ điều tốc cơ khí nhiều chế độ.
a – thay đổi biến dạng ban đầu của lò xo; b – không thay đổi biến dạng ban đầu của lò
xo.1 – bàn đạp; 2 – thanh răng bơm cao áp; 3, 7 – tay đòn; 4 – quả văng; 5 – khớp trượt;
6 – lò xo;
Hình 4.2: Bộ điều tốc cơ khí nhiều chế độ thay đổi biến dạng ban đầu của lò xo.
1 – gối chữ thập; 2 và 12 – quả văng; 3 – trục dẫn động; 4 và 9 – khớp trượt; 5 và 6 – tay
đòn; 7, 21 và 28 – lò xo; 8 – tay điều khiển; 10 – đĩa tựa; 11 – đĩa có rãnh chữ thập; 13 –
đĩa côn; 14 và 27 – trục; 15 – tay đòn kéo lò xo; 16 và 17 – thanh kéo thanh răng bơm cao
áp; 18 – thanh nối; 19 – nút; 20 – cốc; 22 – đai kẹp; 23 – vít điều chỉnh độ không đồng
đều; 24 – tấm chắn dầu; 25 – tay đòn của bộ điều tốc; 26 – tay điều khiển; 29 và 30 –
chốt giới hạn; 31 – vấu tỳ.
Trang 19
Bơm Cao Áp PE
-
Đẩy bàn đạp 1 sẽ thay đổi biến dạng ban đầu của lò xo 6. Mỗi vị trí bàn đạp 1 sẽ
tƣơng ứng với một tốc độ khiến lực ly tâm của quả văng 4 thắng lực lò xo làm quả
văng 4 chuyển dịch xa tâm quay và đẩy khớp trƣợt 5 sang trái đôngg thời kéo thanh
răng 2 về phía giảm nhiên liệu, thực hiện nhiệm vụ điều chỉnh tốc độ động cơ.
b. Bộ điều tốc cơ khí không thay đổi biến dạng ban đầu của lò xo.
-
Đẩy bàn đạp 1, qua các tay đòn 7 và 3 sẽ trực tiếp đẩy thanh răng 2 về phía tăng
nhiên liệu. Lúc ấy do Me > Mc khiến tốc độ trục khuỷu tăng lên làm cho lực ly tâm
của quả văng thắng và ép lò xo điều tốc 6 đẩy khớp trƣợt 5 sang trái rồi thông qua
tay đòn 3 kéo thanh răng về phía giảm nhiên liệu, đảm bảo M e Mc. Mỗi tốc độ
động cơ đều tƣơng ứng với với một vị trí của bàn đạp 1, hoạt động của bộ điều tốc
sẽ giúp động cơ hoạt động ổn định.
Hình 4.3 : Bộ điều tốc cơ khí nhiều chế độ không thay đổi biến dạng ban đầu của lò xo.
1 – lò xo ngoài; 2 – lò xo trong; 3 và 7 – ổ bi; 4 – trục tay đòn; 5 – khớp trượt; 6 – quả
văng; 8 – bánh răng dẫn động; 9 và 17 – trục; 10 – giá đỡ quả văng; 11 – đầu kẹp thanh
răng bơm cao áp; 12 – thanh kéo; 13 – vấu tựa; 14 – vít điều chỉnh; 15 – chốt; 16 – tay
đòn; 18 – giá đỡ; 19 – thân bộ điều tốc; 20 – thanh kẹp; 21 và 24 – lò xo; 22 – vành giới
hạn; 23 – tay điều khiển; 25 – trục quá tải.
Trang 20
Bơm Cao Áp PE
3. Bộ điều tốc áp thấp :
Hình 4.4: Sơ đồ bộ điều tốc áp thấp nhiều chế độ.
1 – bình lọc không khí; 2 – tay điều khiển tốc độ; 3 – họng; 4 – bướm gió; 5 – đường ống
hút của động cơ; 6 – nút kéo; 7 – thanh răng bơm cao áp; 8 – lỗ thông với khí trời;
9 – ngăn bên phải của bộ điều tốc; 10 – lò xo điều tốc; 11 – lò xo; 12 – chốt tựa; 13 – vít
điều chỉnh; 14 – ngăn bên trái của bộ điều tốc; 15 – màng mỏng; 16 – ống nối.
-
Nguyên tắc cơ bản của bộ điều tốc là dựa trên tốc độ không khí qua ống khuếch tán
thay đổi, làm áp thấp phát sinh ngay tại họng (tại ngăn áp thấp) thay đổi dẫn đến sự
di chuyển của màng da và thanh răng làm tăng giảm nhiên liệu.
-
Khi cánh bƣớm gió ở vị trí nhất định, nếu thay đổi số vòng quay của động cơ thì
tốc độ không khí qua họng sẽ thay đổi theo và làm thay đổi áp suất ở họng. Càng
tăng số vòng quay động cơ thì áp thấp trong ngăn áp thấp càng tăng. Khi áp thấp
tăng, áp suất bên ngăn khí trời lớn hơn, nên gây áp lực đẩy màng, ép lò xo điều tốc,
kéo thanh răng sang phải về phía giảm nhiên liệu. Nếu giảm tốc độ động cơ xuống
thì áp thấp sẽ giảm theo, lò xo điều tốc sẽ đẩy màng và thanh răng sang trái về phía
tăng nhiên liệu.
-
Với tốc độ động cơ không thay đổi, nếu thay đổi vị trí cánh bƣớm gió sẽ dẫn đến
thay đổi tốc độ không khí tại họng và làm áp thấp thay đổi. Cánh bƣớm gió đóng
càng nhỏ thì áp thấp càng lớn kéo màng bộ điều tốc và thanh răng về trái giảm
nhiên liệu. Mỗi vị trí cánh bƣớm gió do bàn đạp ga điều khiển sẽ tƣơng ứng với
một tốc độ động cơ, càng mở rộng cánh bƣớm gió thì tốc độ động cơ càng lớn.
Trang 21
Bơm Cao Áp PE
Chế độ khởi động.
-
Lúc động cơ ngừng, cả hai ngăn đều thông với khí trời, lò xo điều tốc sẽ đẩy màng
và thanh răng sang phía tăng nhiên liệu, làm giàu nhiên liệu lúc khởi động, giúp
động cơ khởi động dễ dàng. Ngay khi động cơ làm việc áp thấp phát sinh tại ngăn
áp thấp kéo màng và thanh răng về phía giảm nhiên liệu tƣơng ứng với vị trí cánh
bƣớm gió.
Chế độ cầm chừng.
-
Ở chế độ này cánh bƣớm gió đóng gần kín họng khuếch tán, chỉ chừa một đƣờng
ống lùa gió nhỏkhông cho không khí đi qua và tạo áp suất lớn tại phía sau bƣớm ga.
Lực hút chân không trong buồng chân không sẽ tăng lên hút màng da về phía trái,,
ép lò xo, kéo thanh răng về phía ít nhiên liệu tƣơng ứng với tốc độ cầm chừng của
động cơ, vào lúc này màng da bộ điều tốc vừa vặn tiếp xúc với chốt tỳ để giảm bớt
sử rung động của màng, tăng độ ổn định của bộ điều tốc.
Chế độ tốc độ cực đại.
-
Cánh bƣớm gió mở lớn, áp suất sinh ra tại ống dẫn mềm trong ống khuếch tán sẽ
yếu, lực hút chân không trong buồng chân không yếu, lò xo điều tốc đẩy màng và
thanh răng sang phải, về phía tăng nhiên liệu đến vị trí đạt tốc độ tối đa ấn định của
bộ điều tốc.
Chế độ quá tải.
-
Với vị trí cần ga tối đa, động cơ làm việc ở chế độ đầy tải, tiếp tục tăng tải thì tốc
độ động cơ giảm. Do đó, áp thấp sinh ra yếu hơn (so với lúc đầy tải), lò xo điều tốc
đẩy màng về phía tăng nhiên liệu để đáp ứng cho mức tăng quá tải.
Tốc độ vƣợt quá giới hạn.
-
Khi tốc độ động cơ vƣợt quá mức giới hạn yêu cầu, độ chân không sinh ra đủ lớn
để kéo thanh răng về đến vị trí cúp dầu.
Ngừng động cơ.
-
Khi tắt máy, nạng đẩy màng thanh răng về chiều tắt máy, ép lò xo tốc độ lại ngƣng
cung cấp nhiên liệu.
Trang 22
Bơm Cao Áp PE
A - Tốc độ tối đa
B – Tốc độ cầm chừng
Hình 4.5 : Bộ điều tốc áp thấp lúc làm việc.
1 – Ong khuếch tán, 2 – Cánh bướm ga, 3 – Màng da, 4 – Lỗ thông hơi khí trời, 5 – cần
giới hạn, 6 – hướng tăng ga, 7 – hướng giảm ga, 8 – chốt tựa, 9 – áp thấp, 10 – ống mềm
dẻo, 11 – hướng ráp lọc gió, 14 – cần tắt máy, 17 – phòng thông khí trời, 18 – lò xo cầm
chừng, 19 – vít chỉnh cầm chừng, 20 – phòng áp thấp.
4 – Bộ điều tốc cơ khí áp thấp kết hợp ( điều tốc liên hợp)
a. Cấu tạo :
Hình 4.5 - Bộ điều tốc liên hợp.
Trang 23
Bơm Cao Áp PE
Phần trên là phần điều tốc kiểu khí :
-
Khi động cơ hoạt động ở chế độ tải cục bộ, độ chân không trong buồng chân không
làm màng nén lò xo chính. Vì vậy chốt nối tách khỏi vấu chặn đầy tải và lò xo của
nó đƣợc giản ra.
Hình 4.6 – Phần điều tốc kiểu khí của bộ điều tốc liên hợp.
- Khi tốc độ động cơ giảm do tải lớn, độ chân không ở trong họng hút giảm và màng bị
kéo ngƣợc lại bởi lò xo chính, làm dịch thanh răng theo hƣớng tăng lƣợng phun. Vì vậy
chốt nối chạm vào vấu chặn đầy tải.
- Sau khi chốt nối bị chặn bởi vấu chặn đầy tải và độ chân không trở nên yếu đi, thanh
răng dịch chuyển thêm một khoảng L ( hình vẽ) theo hƣớng tăng lƣợng phun nhờ màng,
nén lò xo nối vì vậy tăng công suất động cơ.
Hình 4.7 – Phần điều tốc kiểu khí của bộ điều tốc liên hợp.
Trang 24
