BƠM CAO áp PHÂN PHỐI EP

BƠM CAO ÁP PHÂN PHỐI EP/VE – KE/VE
I. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG:
1. Sơ đồ hệ thống:

Hình 5.1: Sơ đồ hệ thống bơm cao áp phân phối EP/VE – KE/VE.
2. Nguyên lý hoạt động:
Bơm cao áp phân phối VE là loại bơm cao áp chỉ có một piston bơm cao áp. Đặc điểm
của loại bơm này là piston bơm cao áp vừa chuyển động tịnh tiến lên xuống để ép nhiên
liệu vừa xoay tròn để phân phối dầu cao áp cho các vòi phun.
Trong hệ thống bơm cao áp phân phối kiểu VE, nhiên liệu được hút lên tứ thùng chứa
đến bơm cao áp nhờ bơm tiếp vận sau khi đã đi qua bầu lọc dầu. Bơm tiếp vận thường là
loại bơm cánh gạt được lắp ở bên trong của bơm cao áp. Đến thì phun nhiên liệu, cốt bơm
quay kéo đĩa cam và piston quay theo. Đĩa cam quay tựa vào các con lăn, làm cho piston
chuyển động tịnh tiến lên trên ép nhiên liệu. Piston vừa đi lên vừa ép nhiên liệu, khi rãnh
phân phối trên piston trùng với lỗ dầu phân phối, nhiên liệu được đưa đến vòi phun vào xi
lanh động cơ. Nhiên liệu dư ở kim phun và bơm cao áp theo ống dầu về về thùng chứa.
II. CẤU TẠO CỦA BƠM CAO ÁP EP/VE – KE/VE:
Một bơm cao áp VE gồm có các hệ thống.
- Hệ thống tiếp vận nhiên liệu.
- Hệ thống nâng cao áp.


- Hệ thống phun dầu sớm tự động.
- Hệ thống điều tốc
1. Hệ thống tiếp vận nhiên liệu.
a. Bơm tiếp vận:
Cấu tạo:
Một đầu cốt bơm có gắn bánh răng, nhận truyền động từ bánh răng cốt máy. Cốt bơm
điều khiển rotor bơm tiếp vận, piston, đĩa cam và bánh răng bộ điều tốc.
Trên loại bơm phân phối VE, bơm tiếp vận thường là loại bơm kiểu cánh gạt. Trên cốt
bơm có gắn rotor, trên rotor có gắn các cánh gạt (thường là 4 cánh). Vỏ bơm tiếp vận đặt

lệch tâm với cốt bơm. Các cánh gạt tì sát vào thành trong của vỏ bơm bởi lực li tâm khi
bơm quay.

Hình 5.2: Sơ đồ cấu tạo bơm tiếp vận:
Hoạt động:
Khi cốt bơm quay, các cánh gạt gạt dầu từ khoang cung cấp (tiết điện lớn dần) sang
khoang nén (tiết diện nhỏ dần). Cung cấp dầu đến buồng bơm cho bơm cao áp hoạt động,
đồng thời rẽ qua van điều áp để điều hòa áp lực nhiên liệu.
2. Hệ thống nâng cao áp:
a. Piston Bơm:


Hình 5.3 : Cấu tạo bít tông.
Piston bơm cao áp trong bơm cao áp phân phối kiểu VE có dạng trụ. Đỉnh piston có
các rãnh nạp dầu nằm cách đều nhau dọc theo chiều dài của piston. Số rãnh nạp trên đỉnh
piston bằng với số xi lanh của động cơ. Thân piston có lỗ khoang dọc trong thân, lỗ này
thông với cửa phân phối (chỉ có 1 cửa phân phối trên trên piston) và thông với lỗ khoang
ngang. Tại vị trí lỗ khoang ngang có lắp vòng tràn. Vòng tràn có chức năng định lượng
nhiên liệu đưa đến kim phun bằng cách mở lỗ khoang ngang, xả dầu có áp suất cao từ
buồng nén của piston xi lanh bơm cao áp sang vùng chứa dầu có áp suất thấp.
Piston được dẫn động bởi cốt bơm nhờ 1 chốt định vị. Piston quay cùng tốc độ với
cốt bơm. Hai lò xo hồi đẩy piston và đĩa cam tì lên các con lăn.
Trục cốt bơm quay làm cho piston bơm , đĩa bơm quay theo. Khi đĩa cam quay,
mặt cam tì lên các con lăn (các con lăn gắn trên vòng mang càc con lăn, vòng lăn chỉ
quay một góc nhỏ khi có sự tác động của bộ phun dầu sớm tự động). Điều này làm cho
piston vừa quay theo đĩa cam vừa di chuyển lên xuống.
b. Xi lanh bơm (đầu phân phối):
Chính giữa ráp xi lanh bơm, đầu trên cùng đậy lại bởi một vít và đệm kín. Xung
quanh xi lanh có khoan một lỗ hút, các lỗ phân phối (số lỗ phân phối tuỳ theo số xi lanh
của động cơ). Tại đầu ra của lỗ phân phối có gắn van cao áp, lò xo cao áp, ốc lục giác để

gắn ống cao áp.

Hình 5.4: Sơ đồ đầu piston phân phối
động cơ 4 xi lanh


Hình 5.5: Cấu tạo đầu
phân phối:

c. Đĩa cam:
Đĩa cam chuyển động theo
cốt bơm nhờ khớp nối chữ
thập. Trên đĩa cam có các
bướu cam, số bướu cam tuỳ theo số xi lanh động cơ.
d. Đĩa chứa con lăn:
Đĩa này ráp dưới đĩa cam, đứng yên một chổ và liên kết với bộ phun dầu sớm tự
động. Vì vậy khi cốt bơm quay, piston vừa di chuyển lên xuống vừa xoay tròn.
e. Nguyên lý hoạt động:
Ví dụ: Bơm cao áp dùng cho động cơ 4 xi lanh.
Nhiên liệu được phân phối cho 1 xi lanh động cơ trong ¼ vòng quay và 1 lần chuyển
động lên xuống của piston.
Nạp nhiên liệu:


Hình 5.6: Nạp nhiên liệu
Khi một trong bốn rãnh nạp dầu trùng với rãnh hút (chỉ có một rãnh hút, có 4 rãnh
phân phối trên xi lanh bơm), dầu được nạp vào buồng nén qua rãnh hút.
Sự phân phối được thực hiện khi một trong 4 rãnh phân phối thẳng hàng với cửa
piston.
Phân phối nhiên liệu đến kim phun:

Khi đĩa cam và piston quay (đồng thời chuyển động tịnh tiến về phía trước khi
bướu cam bắt đầu tì lên các con lăn), cửa hút bắt đầu đóng lại. Khi cửa hút đóng hoàn
toàn bắt đầu quá trình ép dầu. Khi cửa phân phối trùng với rãnh phân phối, dầu được
piston cho kim phun.


Hình 5.7: Phân phối nhiên liệu.
Kết thúc:

Hình 5.8: Kết
thúc


Piston tiếp tục dịch chuyển về phía trước (Bên phải), lỗ khoang ngang lộ ra khỏi
vòng tràn. Nhiên liệu có áp suất cao xả từ buồng nén qua lỗ khoang ngang ra khoang
trong thân bơm. Ap suất trong buồng nén giảm đột ngột và quá trình phun kết thúc.
3. Hệ thống điều khiển phun sớm tự động:
Nhiên liệu trong động cơ diesel cũng phải được phun sớm theo tốc độ động cơ để có
được công suất cao, đãm bảo tính năng cao nhất.
a. Cấu tạo:
Piston bộ điều khiển phun sớm gắn liền trong vỏ bộ điều khiển, vuông góc với trục
bơm và trượt theo sự cân bằng giữa áp suất nhiên liệu và sức căng lò xo bộ điều
khiển. Chốt trượt biến chuyển động ngang của piston thành chuyển động quay của
vòng đỡ các con lăn.
b. Hoạt động:

Hình 5.9: Phun sớm
Lò xo có xu hướng đẩy piston về phía phun trễ (phía phải). Khi tốc độ động cơ tăng,
áp suất nhiên liệu tăng, áp lực dầu tác dụng lên piston thắng lực đẩy của lò xo và đẩy
piston sang trái. Vòng đỡ các con lăn quay ngược chiều piston bơm cao áp, do đó làm

sớm thời điểm phun nhiên liệu ứng với cùng một vị trí của đĩa cam.


Hình 5.10: Phun trễ
4. Hệ thống điều tốc:
a. Cấu tạo:

Hình 5.11 : Bộ điều chỉnh mọi tốc độ.
1. 2 Các quả văng
11. Cần điều khiển tốc độ động cơ
3. Ống trượt
12. Lị xo điều tốc
4. Cần lắc
13. Chốt hm
5. Cần khởi động
14. Lị xo cầm chừng
6. Lị xo khở động
a. Độ nén của lị xo khởi động
7. Van định lượng
c. Độ nén của lị xo cầm chừng
8. Lỗ cp dầu trn piston
h1.Thì cung cấp nhin liệu tối đa lúc khởi động
9. Piston
h2.Thì cung cấp nhin liệu tối thiểu lc cầm chừng
10. Ốc điều chỉnh tốc độ cầm chừng M2. Chốt của cần 4 và 5


- Bánh răng dẫn động bộ điều chỉnh gắn trên trục bộ điều chỉnh ăn khớp với bánh
răng trên cốt bơm. Trên bánh răng trục bộ điều chỉnh có gắn các quả văng, các quả
văng này phát hiện tốc độ góc trục bộ điều khiển nhờ lực li tâm, bạc bộ điều chỉnh

truyền lực li tâm đến các cần điều khiển.
- Lò xo điều khiển có độ cân theo tải (mức độ đạp chân ga).
- Lò xo giảm chấn, lò xo không tải tránh cho bộ điều chỉnh hoạt động giật cục bằng
cách tì nhẹ vào cần căng.

Hình 5.12 : Bộ điều chỉnh tốc độ nhỏ nhất – lớn nhất.
- Cụm bộ điều chỉnh sẽ điều chỉnh vị trí của vòng tràn theo tốc độ động cơ và tải. Nó
bao gồm cần dẫn hướng, cần căng, cần điều khiển. Các cần này nối với nhau tại
điểm tựa A (điểm tựa tự do). Cần dẫn hướng quay quanh điểm D (điểm tựa cố định
gắn vào vỏ bộ điều chỉnh).
- Lượng phun điều chỉnh bằng cách đẩy vòng tràn qua trái (giảm lượng phun) hay
qua phải (tăng lượng phun) thông qua sự tác động từ các quả văng, bạc, cần điều
khiển, vòng tràn.
b. Hoạt động (kiểu mọi tốc độ):
Chế độ khởi động:


Hình 13 : Điều khiển lượng phun ở chế độ khởi động.
Khi đạp chân ga, cần điều chỉnh dịch chuyển về phía đầy tải. Lò xo điều khiển kéo cần
căng đến khi nó tiếp xúc với vấu chặn. Do động cơ chưa hoạt động, các quả văng không
dịch chuyển, cần điều khiển tì lên bạc bởi sức căng của lò xo khởi động, vì vậy các quả
văng ở vị trí đóng hoàn toàn. Cùng lúc đó, cần điều khiển quay ngược chiều kim đồng hồ
quanh điểm tựa A, đẩy vòng tràn về vị trí khởi động (phun cực đại). Do đó lưông nhiên
liệu cần thiết được cung cấp cho động cơ để khởi động.
Chế độ không tải:

Hình 5.14 : Điều khiển lượng phun ở chế độ không tải.
Khi động cơ đã khởi động xong, chân ga được nhã ra, cần điều chỉnh quay về vị trí
không tải. Ơ vị trí này, lò xo điều chỉnh tự do hoàn toàn nên nó không kéo cần căng. Vì
vậy, ngay ở tốc độ thấp các quả văng bắt đầu mở ra, đẩy bạc về phía phải. Cần điều khiển

và cần căng phải chống lại sức căng của các lò xo (lò xo không tải, lò xo giảm chấn, lò xo


khởi động). Vì vậy, cần điều khiển quay theo chiều kim đồng hồ quanh điểm A, đẩy vòng
tràn về vị trí giảm dầu (không tải). Sự cân bằng được duy trì giữa lực li tâm của các qua
văng và sức căng của các lò xo (lò xo không tải, lò xo giảm chấn, lò xo khởi động) giữ
cho tốc độ động cơ ổn định ở chế độ không tải
Chế độ đầy tải:

Hình 5.15: Chế độ đầy tải

Khi đạp chân ga, cần điều
chỉnh dịch về phía đầy tải, sức căng
của lò xo điều khiển trở nên lớn hơn (làm cho lò xo giảm chấn bị ép lại hoàn toàn). Do đó
cần căng tiếp xúc với vấu cặhn và đứng yên. Hơn nũa, khi cần điều khiển bị đẩy bởi bạc,
nó tiếp xúc với cần căng nên vòng tràn được giữ ở vị trí đầy tải.
Khi vặn vít đầy tải (điều chỉnh lượng phun chế độ đầy tải) quay theo chiều kim
đồng hồ, đẩy cần dẫn hướng quay ngược chiều kim đồng hồ quanh điểm tực D nên cần
điều khiển cũng quay ngược chiều kim đồng hồ quanh điểm tựa D, đẩy vòng tràn theo
hướng tăng lượng phun.
Chế độ tốc độ tối đa:


Hình 5.16 : Chế độ tối đa.
Tốc độ động cơ tăng với tải đầy, lực li tâm của các quả văng dần dần lớn hơn lực
li tâm của các lò xo điều khiển. Đẩy cần căng và cần điều khiển quay ngược chiều
kim đồng hồ quay điểm tựa A, đẩy vòng tràn về phía giảm lượng phun (giảm dầu).
động cơ quay chậm lại, ngăn không cho động cơ quay quá nhanh.
5. Các thiết bị phụ:
a. Van điều áp:

Chức năng của van điều áp là điều chỉnh áp suất do dầu bơm tiếp vận cung cấp có
áp suất tỉ lệ với tốc độ động cơ để dẫn động bộ phun dầu sớm.

Hình 5.17: Van điều áp.

b. Van cắt nhiên liệu:
Nhiệm vụ cắt nhiên liệu khi cần
tắt máy.
Cấu tạo:
Là loại van điện từ, bao gồm: cuộn dây, lõi thép, lò xo hồi vị.

1. Lỗ dầu vào
2. Pis-ton
3. Đầu dầu

4. Solenoid
5. Buồng áp lực cao

Hình 5.18: Cấu tạo van cắt nhiên liệu:
Hoạt động:
Khi ta mở công tắc máy dòng điện đi qua cuộn day, tạo ra lực từ thắng được lực
căng của lò xo, hút van lên, mở cửa hút cho nhiên liệu vào đầu phân phối. Khi tắt
máy, không có dòng điện chạy qua cuộn day, lò xo đẩy van đóng cửa hút, đóng


đường dầu nạp vào bu6ồng nén cao áp của bơm cao áp. Không có dầu vào bơm cao
áp, không có dầu lên kim phun, động cơ không hoạt động.
c. Bộ điều chỉnh thời điểm phun theo tải:

1.

2.
3.
4.

Lò xo điều tốc
Ống trượt
Cần lắc
Cần khởi động

a.
b.
c.
1.
2.

5. Van định lượng
6. Pis-ton
7. Trục bộ điều tốc

Hình 5.19: Sơ đồ bộ phun sớm theo tải:
Vị trí khởi động
Trước khi mở
Vị trí mở
Lỗ dầu
Trục bộ điều tốc


3,5,7. Lỗ dầu về
4. Ống trượt
- Chức năng:

Dùng điều chỉnh thời điểm (cũng như điều chỉnh áp suất dầu bên trong vỏ bơm)
phun theo tải động cơ. Khi động cơ chạy ở chế độ tải cục bộ, nó làm trễ thời điểm
một chút để giảm tiếng ồn của động cơ. Khi hoạt động ở chế độ đầy tải, nó làm
sớm thời điểm phun một chút để tránh giảm công suất động cơ.
-

Hoạt động:

Hình 5.20: Hoạt động phun sớm theo tải
Động cơ chạy ở chế độ tải cục bộ, các quả văng bung ra nhiều, đẩy bạc dịch
chuyển sang phải, dầu (có áp suất đã điều áp) xả qua khe bạc về cửa vào của bơm tiếp
vận. Ap suất nhiên liệu trong bơm giảm, tác động vào bộ điều khiển phun sớm làm trễ
thời điểm phun.
Ngược lại khi tải động cơ tăng, cần căng đẩy bạc sang phải, khe bạc đóng, áp suất
trong buồng bơm tăng, tác động vào bộ điều khiển phun sớm, làm sớm thời điểm phun
nhiên liệu.
Bộ điều chỉnh thời điểm phun theo tải có thể hoạt động trong khoảng tải của động
cơ từ 25% - 70% như hình vẽ dưới. Góc phun trễ cực đại ở phần lớn các kiểu động cơ là
1.50 (góc này phụ thuộc vào kích thước của khe).
d. Bộ chống quay ngược
Đặc điểm của bơm VE là chống quay ngược. Dịch chuyển của piston và việc đóng
mở các cửa hút, cửa phân phối được minh hoạ như hình dưới. Nếu động cơ quay ngược
thì cửa hút mở, cửa phân phối đóng khi piston chuyển động ngược lên trên. Vì vậy,
không có nml phun vào động cơ, động cơ sẽ không hoạt động.


Hình 5.21: Cơ cấu chống quay ngược:
e. Bộ bù độ cao.
Ap suất khí quyển thấp làm tỉ lệ không khí và nhiên liệu trở nên đậm hơn và mật
độ khói trong khí xả tăng. Để tránh hiện tượng này, bộ bù độ cao tự động giảm lượng

nhiên liệu phun theo độ cao của vùng mà xe hoạt động để đạt được tỉ lệ hỗn hợp không
khí nhiên liệu tốt nhất.
Cấu tạo:


Hình 5.22: Cấu tạo bộ bù độ cao
Dưới áp suất khí quyển cao, các ống chân không bị nén lại. Lò xo kéo cần đẩy lên
trên. Ap suất khí quyển thấp, các ồng chân không giãn nở thắng lực ép của lò xo đẩy
cần đẩy đi xuống
Hoạt động:
Độ cao nhỏ:
Ap suất khí quyển cao nén các ống chân không, lò xo đẩy cần đẩy đi lên, cần điều
khiển giữ vòng tràn ở vị trí bình thường.
Độ cao lớn:
Ap suất khí quyển thấp, các ống chân không nở ra thắng lực ép của lò xo, đẩy cần
đẩy đi xuống, dịch chuyển chốt nối sang trái, làm cần điều khiển bị đẩy quay ngược
chiều kim đồng hồ, làm cho cần căng quay theo chiều kim đồng hồ, dịch chuyển vòng
tràn về phía giảm dầu.

nhỏ
lớn
Hình
Hoạt
bù độ
f. Bộ

Độ cao
Độ cao
5.23:
động bộ

cao
bù tua
bin tăng
áp:


Chức năng:
Chức năng của bộ bù tua bin tăng áp tương tự như chức năng của bộ bù độ cao. tua
bin tăng áp làm tăng áp suất và lượng khí nạp vào động cơ. Bộ bù tua bin tăng áp
nhằm điều khiển lượng phun phù hợp với lượng khí nạp vào động cơ để tăng công
suất động cơ.
Cấu tạo:
Thiết bị này gắn trên bộ điều chỉnh cảa bơm cao áp. áp suất khí nạp sau khi tăng áp
tác dụng lên buồng trên của màng (màng gắn liền với cần đẩy) trong khi áp suất khí
quyển tác dụng xuống buồng dưới của màng.
Đầu phía dưới của cần đẩy có dạng côn. Vì vậy, chốt sẽ dịch chuyển vào trong hay ra
ngoài tuỳ theo sự tác động của áp suất khí tăng áp lên màng.
Cần đẩy chuyển động lên hoặc xuống, chốt nối đẩy cần điều khiển quay theo chiều
kim đồng hồ hoặc quay ngược chiều kim đồng hồ quanh trục của nó. Chuyển động
của cần điều khiển làm thay đổi vị trí dừng của cần căng (cần căng làm dịch chuyển
vòng tràn)
Hoạt động:
Khi áp suất tăng áp thấp (dưới 0.14 kgf/cm 2 ). Màng bị đẩy lên phía trên nhờ lò xo,
cần điều khiển quay ngược chiều kim đồng hồ tác động vào cần căng. Cần căng đẩy
vòng tràn về phía giảm dầu.
Khi áp suất tăng áp tăng, màng đầy cần xuống dưới. Cần đẩy quay theo chiều kim
đồng hồ tác động vào cần căng đẩy vòng tràn về phía thêm dầu theo áp suất tăng áp.
Khi áp suất tăng áp vượt quá điểm uốn của đồ thị dưới, chốt nối bị đẩy ngược sang
sang trái bởi mặt côn B, đẩy cần đẩy quay theo chiều kim đồng hồ. Vì vậy, giảm
lượng phun. Điều này tránh áp suất tăng áp quá cao.

Đồ thị dưới chỉ lượng phun theo áp suất tăng áp. Bình thường vùng C và vùng D sử
dụng khi bộ bù tua bin tăng áp làm việc. Vùng B là vùng dự phòng. Trong vùng dự
phòng, lượng phun giảm theo sự gia tăng áp suất tăng áp.


Hình 5.24: Hoạt động của bộ bù tua bin tăng áp:

PHIẾU CÔNG TÁC SỐ 16
XÁC ĐỊNH TÌNH TRẠNG BƠM CAO ÁP VE TRÊN ĐỘNG CƠ
I. Mục tiêu:
Sau khi thực hiện xong phiếu công tác này học viên có thể xác định được tình trạng
bơm VE trên động cơ.
II. Cung cấp:
- Động cơ diesel có sử dụng bơmVE.
- Nhiên lịêu, dầu bôi trơn, nước làm mát.
- Dụng cụ thích hợp…
III. Phương pháp thực hiện:
- Xả gió hạ áp ở hệ thống (như ở chương I).
- Tháo rời các rắc co nối giửa bơm cao áp và các kim phun.
- Để cần ga ở vị trí phun dầu tối đa.
- Cấp điện cho van cất nhiên liệu hoạt động.
- Khởi động động cơ.
Quan sát ở đầu các rắc co. Nếu nhiên liệu không phun ra ở một trong những rắc co thì
bơm đã hư. Nếu nhiên liệu phun ra hết ở đầu các rắc co thì bơm còn hoạt động.
- Ngừng khởi động động cơ.
- Tháo 1 kim phun bất kỳ trên động cơ ra
- Nối ống dầu cao áp từ bơm cao áp đến kim phun vừa tháo


-

-

Để cần ga ở vị trí câm chừng
Khởi động động cơ.
Quan sát, nếu có dầu phun ra nơi kim phun thì bơm còn tốt, nếu không có dầu
phun ra thì do piston bơm cao áp không tao đủ áp lực phun. Để chắc chắn là
piston xi lanh bơm cao áp còn tốt ta kiểm tra áp lực dầu khi bơm cao áp làm việc,
bằng cách:
· Gắn vào ống dẫn dầu cao áp tới kim phun 1 áp kế.
· Đưa cần ga đến vị trí phun dầu tối đa.
· Quay cốt bơm vài vòng (khoảng 5 vòng).
· Nếu áp suất đạt từ 200 kg/cm2 trở lên là tốt.
· Duy trì áp suất này trong khoảng 10 giây. Nếu áp suất này không tụt quá 20
kg/cm2 là van cao áp còn tốt. Tiếp tục kiểm tra cho các tổ bơm tiếp theo
Dọn vệ sinh.
Báo cáo kết quả.