hệ thống nhiên liệu động cơ diesel dùng bơm VE

MỤC LỤC


DANH MỤC HÌNH VẼ


3

LỜI NÓI ĐẦU
Việt Nam đang phấn đấu cơ bản trở thành một nước công nghiệp hóa hiện
đại hóa. Hòa chung vào dòng phát triển của đất nước ngành công nghiệp ô tô
cũng cần phải có những bước tiến cụ thể. Một trong những chỉ tiêu quan trọng
của ô tô trong tương lai là tăng công suất động cơ, tiết kiệm nhiên liệu và
giảm ô nhiễm môi trường. Vấn đề này đặt ra đối với cả động cơ xăng và động
cơ diesel. Đối với động cơ diesel hệ thống nhiên liệu ngày càng được cải tiến
theo hướng hiện đại, sử dụng bơm cao áp điều khiển điện tử. Ở Việt Nam
hiện nay có nhiều chủng loại bơm khác nhau nhưng phổ biến nhất vẫn là loại
bơm cao áp VE dùng trên xe con và xe tải.
Trong khoảng thời gian thực tập ở trường vừa qua em đã được tìm hiểu về
cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bơm VE, được trực tiếp tháo lắp dưới sự
hướng dẫn của các thầy giáo trong khoa. Cùng với sự hiểu biết cơ bản về bơm
VE và tính phổ biến thực tế của nó trên thị trường ô tô hiện nay em đã quyết
định lựa chọn đề tài về bơm VE. Đồ án phần thuyết minh của em gồm ba vấn
đề chính:
Chương 1: Tổng quan về hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel.
Chương 2: Đặc điểm kết cấu, linh kiện của hệ thống nhiên liệu động cơ
Diesel trên xe Huyn đai.
Chương 3: Quy trình kiểm tra, chuẩn đoán và sửa chữa hệ thống nhiên liệu
động cơ Diesel.
Bao gồm 3 bản vẽ A0:
+

Sơ đồ bố trí hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel
+
Kết cấu bơm cao áp VE
+ Quy trình kiểm tra, chuẩn đoán và sửa chữa hệ thống nhiên liệu Diesel.
Mục đích của đề tài là tìm hiểu một cách chi tiết, cụ thể về kết cấu,
nguyên lý làm việc của bơm VE. Từ đó ta có thể so sánh ưu nhược điểm với
các chủng loại bơm cao áp khác, áp dụng thực tế trong quá trình bảo dưỡng,
sửa chữa, thay thế bơm cao áp cho hệ thống nhiên liệu dùng trên các loại xe
con và xe tải.


4

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài là hệ thống nhiên liệu động cơ
diesel dùng bơm VE
Tìm hiểu về bơm VE mang lại cho chúng ta cái nhìn tổng quát về một
trong những cụm chi tiết quan trọng nhất của hệ thống nhiên liệu diesel. Qua
đó chúng ta có thể ứng dụng trực tiếp vào thực tế để tăng công suất động cơ,
tiết kiệm nhiên liệu, giảm ô nhiễm môi trường.
Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp em đã nhận được sự hướng dẫn tận
tình của các thầy giáo trong khoa, đặc biệt là Ths. Nguyễn Mạnh Dũng.
Nhưng với điều kiện về tài liệu cũng như năng lực của bản thân đồ án tốt
nghiệp của em không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự
đóng góp ý kiến của các thầy giáo trong khoa và các bạn để đồ án tốt nghiệp
của em được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng em xin chân thành cám ơn các thầy giáo trong khoa đặc biệt là
Ths. Nguyễn Mạnh Dũng đã tận tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện để em hoàn
thành đồ án tốt nghiệp này.

Hà Nội, Ngày 12 tháng 5 năm 2014

Sinh viên thực hiện

Vi Văn Vìn

CHƯƠNG I
TỔNG QUAN HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL
1.1. Nhiệm vụ, phân loại và yêu cầu hệ thống nhiên liệu động cơ diesel


5

1.1.1. Nhiệm vụ
+ Dự trữ nhiên liệu: đảm bảo cho động cơ có thể làm việc liên tục trong một

thời gian nhất định, không cần cấp thêm nhiên liệu; 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 sau:
 Lượng nhiên liệu cấp cho mỗi chu trình phải phù hợp với các 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 xilanh phải đồng đều.
Phải phun nhiên liệu vào xilanh qua các 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 xilanh động cơ phải đảm bảo kết hợp tốt giữa
số lượng, 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 môi
chất trong buồng cháy để hòa khí được hinh thành nhanh và đều.
1.1.2. Phân loại
+ Theo phương pháp phun:

 Hệ thống phun nhiên liệu bằng khí nén
 Hệ thống phun nhiên liệu bằng thủy lực
+ Theo phương pháp tạo và duy trì áp suất phun:
 Hệ thống phun trực tiếp
 Hệ thống phun dán tiếp
+ Theo phương pháp điều chỉnh quá trình phun:
 Hệ thống điều chỉnh phun kiểu cơ khí
 Hệ thống điều chỉnh phun kiểu điện tử
+ Theo cách thức tổ hợp các thành tố của hệ thống:
 Hệ thống phun cổ điển
 Hệ thống phun với bơm cao áp – vòi phun liên hợp
 Hệ thống phun với bơm cao áp – vòi phun phân phối
+ Theo loại vòi phun:
 Hệ thống phun với loại vòi phun hở
 Hệ thống phun với loại vòi phun kín

1.1.3. Yêu cầu
Hệ thống nhiên liệu động cơ diesel phải thảo mãn các yêu cầu sau:
+ Hoạt động lâu bền, có độ tin cậy cao;
+ Dễ dàng và thuận tiện trong sử dụng, bảo quản và sửa chữa;


6
+ Dễ chế tạo, giá thành hạ.
+ Nhiên liệu diesel phải rất sạch không chứa tạp chất và nước.
+ Nhiên liệu phải có trị số Cetanne cao (40 – 55) đốt cháy ngay khi nó được

phun vào buống đốt, không tồn đọng nhiên liệu và kết quả là động cơ chạy
êm.
1.2. Đặc điểm hệ thống nhiên liệu động cơ diesel

Đặc điểm khác biệt của động cơ diesel so với động cơ xăng là địa điểm và
thời gian hình thành hỗn hợp nổ. Trong động cơ xăng, hoà khí bắt đầu hình
thành ngay từ khi xăng được hút khỏi vòi phun vào đường nạp (động cơ dùng
bộ chế hoà khí) hoặc được phun vào đường ống nạp (động cơ phun xăng).
Quá trình trên được còn tiếp diễn trong xy lanh, suốt quá trình nạp và quá
trình nén cho đến khi được đốt cháy cưỡng bức bằng tia lửa điện. Ở động cơ
diesel gần cuối quá trình nén, nhiên liệu mới được phun vào buồng cháy động
cơ để hình thành hỗn hợp rồi tự bốc cháy. Dầu diesel có tính năng đặc biệt về
độ bốc hơi, độ nhớt và chi số cetane.
Nhiên liệu đi vào trong xylanh bơm cao áp không được lẫn không khí vì
không khí sẽ làm cho hệ số nạp của các tổ bơm không ổn định, thậm chí có
thể làm gián đoạn quá trình cấp nhiên liệu. Không khí lẫn trong hệ thống
nhiên liệu có thể là do không khí hòa tan trong nhiên liệu tách ra khi áp suất
thay đổi đột ngột, cũng có thể do khí trời lọt vào do đường ống không kín, đặc
biệt là ở những khu vực mà áp suất nhiên liệu thấp hơn áp suất khí trời. Để xả
không khí ra khỏi hệ thống nhiên liệu trên bầu lọc, trên vòi phun và trên bơm
cao áp có bulông xả khí.
Không khí từ ngoài trời qua lọc khí vào ống nạp rồi qua xupáp nạp đi vào
động cơ. Trong quá trình nén các xupáp hút và xả đều đóng kín, khi piston đi
lên không khí trong xylanh bị nén. Piston càng tới sát điểm chết trên, không
khí bên trên piston bị chèn chui vào phần khoét lõm ở đỉnh piston, tạo ra ở
đây dòng xoáy lốc hướng kính ngày càng mạnh. Cuối quá trình nén, nhiên
liệu được phun vào dòng xoáy lốc này, được xé nhỏ, sấy nóng, bay hơi và
hoà trộn đều với không khí tạo ra hoà khí rồi tự bốc cháy.


7
1.2.1. Đặc điểm hình thành hòa khí trong động cơ diesel

Có hai đặc điểm sau:

+ Hòa khí được hình thành bên trong xilanh với thời gian rất ngắn; tính theo
góc quay trục khuỷu, chỉ bằng 1/10 đến 1/20 so với động cơ xăng; ngoài
ra nhiên liệu diesel lại khó bay hơi hơn xăng nên phải được phun thật tơi
và hòa trộn đều trong không gian buồng cháy. Vì vậy phải tạo điều kiện
để nhiên liệu được sấy nóng, bay hơi nhanh và hòa trộn đều với không khí
trong buồng đốt nhằm tạo ra hòa khí; mặt khác phải đảm bảo cho nhiệt độ
không khí trong buồng cháy tại thời gian 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 xilanh động cơ. Như vậy sau khí 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.
1.2.2. Các phương pháp hình thành hòa khí trong động cơ Diesel
Đối với động cơ Diesel thì hỗn hợp cháy là hỗn hợp không đồng nhất và tự
bốc cháy. Vì vậy việc hình thành hỗn hợp trong buồng cháy động cơ Diesel là
việc rất quan trọng. Có 3 phương pháp hình thành khí hỗn hợp trong buồng
cháy động cơ Diesel:
+ Phương pháp thể tích.
+ Phương pháp màng.
+ Phương pháp màng – thể tích.
 Phương pháp thể tích: Nhiên liệu phun vào buồng cháy thành những hạt nhỏ
phân bố đều trong thể tích buồng cháy Vc, từ bề mặt các hạt nhiên liệu bay
hơi hoà trộn với không khí tạo thành hỗn hợp khí.
 Phương pháp màng: Khi nhiên liệu phun vào tạo thành những màng bám trên
thành buồng cháy. Từ mặt màng nhiên liệu sẽ bay hơi hoà trộn với không khí
tạo thành hỗn hợp khí.
 Phương pháp màng thể tích: Nhiên liệu phun vào chia làm hai phần:

8

Một phần nhỏ dưới 30% gct sẽ được đưa vào trung tâm buồng cháy. Phần còn
lại có kích thước hạt tương đối lớn tạo thành màng mỏng bám lên thành
buồng cháy và nó tập trung cháy ở giai đoạn 3 để đạt công lớn (Limax).
1.2.2.1. Hình thành khí hỗn hợp trong buồng cháy dự bị

Thể tích buồng cháy chia làm hai phần:
+ Buồng cháy dự bị đặt trên culasse chiếm khoảng (0,25 0,4) V toàn bộ buồng

cháy.
+ Buồng cháy chính là phần còn lại và đặt trực tiếp trong không gian của xilanh.
Buồng cháy dự bị nối với buồng cháy chính bằng mộy lỗ thông nhỏ. Trên
đường tâm của đường cháy dự bị người ta đặt vòi phun một lỗ.
Đặc điểm hình thành khí hỗn hợp:
+ Trong hành trình nén không khí được đẩy từ buồng cháy chính lên buồng
cháy dự bị. Chênh lệch áp suất giữa V chính và phụ bằng (0,3 0,8) do đó
dòng khí đi vào buồng cháy dự bị với vận tốc lớn gây ra vận động xoáy lốc
trong buồng cháy dự bị

không khí hoà trộn tốt với nhiên liệu trong buồng

cháy dự bị.

Hình 1.1. Buồng cháy dự bị
1- Kim phun

4 - Lỗ thông

2 - Buồng cháy dự

5 - Buồng cháy chính

3 - Họng phun
6 - Bougie xông máy
+ Sau khi phun nhiên liệu trong buồng cháy dự bị hỗn hợp trong buồng cháy
bốc cháy trước làm P và nhiệt độ trong buồng cháy dự bị nhanh chóng tăng


9

lên và > rất nhiều so với P và nhiệt độ trong buồng cháy chính sẽ làm cho
toàn bộ hỗn hợp SVC với nhiên liệu chưa cháy và không khí di chuyển sang
buồng cháy chính với một tốc độ lớn.
+ Sau khi chuyển sang buồng cháy chính số nhiên liệu còn lại chưa cháy tiếp
tục bốc hơi và cháy. Ở đây có sự lưu động với vận tốc lớn của hỗn hợp sang
buồng cháy chính tạo điều kiện hoà trộn tốt. Lỗ thông giữa buồng cháy dự bị
và buồng cháy chính thường rất nóng là điều kiện tốt cho sự bốc hơi của
nhiên liệu khi đi qua lỗ này do đó giảm thời gian cháy trễ như thời gian toàn
bộ quá trình cháy.
Tóm lại: Tác dụng chính của buồng cháy dự bị là sử dụng một phần năng
lượng của nhiên liệu chưa cháy và sản vật cháy sang buồng cháy chính để
cháy tiếp. Áp suất phun không lớn lắm. Áp suất phun = (8 15) (MN/m2), có
thể sử dụng vòi phun hở một lỗ.
Ưu điểm:
+ Động cơ có thể làm việc được với
+
+

+
+

tương đối nhỏ

=1,2 1,4. Pe tương đối

lớn Pe = (0,65 0,75)(MN/m2).
Có thể sử dụng nhiều loại nhiên liệu khác nhau.
P Znhỏ = (4,5 6) (MN/m2).
Rất nhạy cảm với số vòng quay động cơ.
Nhược điểm:
Khó khởi động (để khắc phục khuyết điểm này bằng cách dùng bugi xông
máy).

+ ge lớn : ge = (250 295)g/KWh là vì :
 Có một phần năng lượng bị tổn thất do vận động xoáy lốc mạnh trong buồng
cháy.
 Một phần năng lượng bị tổn thất để khắc phục sức cản lưu động qua lỗ thông
tương đối nhỏ.
 Cấu tạo nắp culasse phức tạp.
1.2.2.2. Hình thành khí hỗn hợp trong buồng cháy xoáy lốc


10

Hình 1.2. Buồng cháy xoáy lốc.
1 – Kim phun

3 – Buồng cháy xoáy lốc

2 – Bougie xông máy

4 – Buồng cháy chính

+ V buồng cháy xoáy lốc gồm hai phần:
+ Buồng cháy xoáy lốc có hình dạng cầu hoặc trụ đặt trên culasse hoặc trên thân

động cơ. Thể tích buồng xoáy lốc = (40 60)% Vc.
+ Buồng cháy chính đặt trực tiếp trên xilanh.
+ Hai buồng cháy được thông với nhau bằng một hoặc vài lỗ thông có tiết diện
tương đối nhỏ (tiết diện 1 1,5% diện tích Vc và lớn dần về phía buồng cháy
chính).
Nhiên liệu được phun qua một lỗ phun, P phun = 8 15 MN/m2 (áp suất phun
nhỏ) đặt ở buồng cháy xoáy lốc hướng tiếp với chiều dòng khí.
+ Khi piston đi lên trong hành trình nén, không khí bị dồn về buồng xoáy lốc,
chênh lệch áp suất giữa buồng chính và xoáy lốc khoảng (0,1 0,2)MN/m2.
+ Tốc độ dòng khí đạt max cách ĐCT khoảng 400. Cuối quá trìmh nén nhiên
liệu phun vào, tia nhiên liệu xoáy lốc với không khí rất mạnh, nhiên liệu ở vỏ
ngoài bị bốc hơi trước và bị xé nhỏ, bay hơi tạo thành hỗn hợp và bốc cháy do
đó sẽ bị cuốn tới vùng họng

ở đây nhiệt độ cao nhất và hỗn hợp tiếp tục

cháy, nhiệt độ và áp suất ở buồng cháy xoáy lốc rất cao, lúc này chênh lệch áp
suất buồng xoáy lốc và buồng chính khoảng (0,4 0,5) MN/m2.
+ Nhờ có dòng khí và nhiên liệu chuyển động mạnh từ buồng cháy xoáy lốc ra
đến mỗi chất trong không gian trên đỉnh piston chuyển động mạnh đồng thời

11

được sấy nóng qua họng thông đến nhiên liệu cháy có điều kiện tốt để bốc hơi
và hoà tan với không khí đến giúp cho nhiên liệu cháy hoàn toàn hơn.
Ưu điểm:
+
+
+
+
+
+
+

Động cơ làm việc với nhỏ ( =1,2 1,4).
Động cơ làm việc êm.
PZ không lớn lắm (PZ = 5,5 6,5 MN/m2 độ).
Sử dụng được nhiều nhiên liệu.
Động cơ làm việc ổn định khi n và phụ tải thay đổi.
Hệ thống nhiên liệu ít bị hư hỏng.
Hệ thống nhiên liệu ít bị hư hỏng, áp suất phun thấp, kim phun có 1 lỗ tia.
Nhược điểm:

+ ŋ2 thấp.
+ ge lớn, ge = (240 265)g/KWh là vì : Vận động rối, sức cản của lỗ thông và

Fw/Vc lớn.
+ Động cơ khó khởi động.
+ Cấu tạo culasse phức tạp, khó bố trí supap.
+ Ở khu vực đỉnh piston đối diện họng thông có nhiệt độ rất lớn.
1.3. Tính chất của nhiên liệu diesel

1.3.1. Tính chất vật lý của nhiên liệu
1.3.1.1. Khối lượng riêng
Thông thường khối lượng riêng ρ của nhiên liệu được cho ở nhiệt độ 20 oC.
Căn cứ vào khối lượng riêng cũng có thể sơ bộ biết được khả năng bay hơi của
nhiên liệu. Nhiên liệu diesel là nhiên liệu nặng, khó bay hơi nên ρ =
0,80÷0,95g/cm.
1.3.1.2. Độ nhớt
Độ nhớt của nhiên liệu cũng thường được cho ở 20oC và ở hai dạng:
+ Độ Nhớt động học: ν (m2/s và cm2/s tức St – stốc). Đối với diesel có ν
=2,5÷8,5cSt.
Độ nhớt tương đối: là tỷ số giữa thời gian chảy của 200ml nhiên liệu vào
200ml nước cất ở cùng 20oC qua lỗ đo của thiết bị đo độ nhớt. Độ nhớt tương
đối còn có tên gọi là Engle kí hiệu là Et và thiết bị đo là Engle kế. nếu độ nhớt
tương đối lớn hơn 5o Et thì phải hâm nóng nhiên liệu trước khi sử dụng.
1.3.1.3. Tính bốc hơi


12

Tính bốc hơi của nhiên liệu quyết định tính chất và thời gian của quá trình
hình thành hỗn hợp. Tính bốc hơi phụ thuộc vào thành phần của nhiên liệu và
được thể hiện qua đường cong chưng cất.
1.3.1.4. Nhiệt độ tự cháy
Nhiệt độ tự cháy là nhiệt độ thấp nhất mà hỗn hợp nhiên liệu – không khí
( với tỷ lệ nhất định ) tự bốc cháy ( không cần nguồn lửa từ bên ngoài ). Nhiệt độ
tự cháy thường tỷ lệ nghịch với khối lượng riêng ρ. Paraphin có nhiệt độ tự cháy
thấp nhất còn các-bua-hy-dro thơm có nhiệt độ tự cháy cao nhất.
1.3.1.5. Nhiệt độ đông đặc
Nếu nhiệt độ đông đặc cao thì phải hâm nóng( sấy) trước khi sử dụng. Người
ta thường sử dụng phụ gia để giảm nhiệt độ đông đặc. Đối với nhiên liệu diesel,

nhiệt độ đông đặc nằm trong khoảng -60o ÷ +5oC.
1.3.1.6. Tạp chất cơ học
Đối với nhiên liệu thông thường thì tạp chất cơ học không được vượt quá 1%
trọng lượng( diesel cũng vậy). còn với động cơ cao tốc không cho phép có tạp
chất cơ học. Thành phần nước: Giới hạn nước trong nhiên liệu được quy định
không quá 1% trọng lượng.
1.3.2. Tính chất hóa học của nhiên liệu
1.3.2.1. Nhiệt trị
Nhiệt trị là nhiệt lượng thu được khi đốt cháy hoàn toàn một đơn vị đo
lường của nhiên liệu. trong tính toán, người ta phân biệt hai loại nhiệt trị là
nhiệt trị cao và nhiệt trị thấp.
Nhiệt trị cao Qo là toàn bộ nhiệt lượng thu được, còn nhiệt trị thấp QH là nhiệt
lượng thu được Qo trừ phần nhiệt lượng tỏa ra khi ngưng tụ hơi nước trong sản
phẩm cháy. Trong tính toán thường sử dụng nhiệt trị thấp QH vì nhiệt độ khí thải
thường lớn hơn nhiều so với nhiệt độ ngưng tụ hơi nước ở cùng áp suất. Nhiên
liệu diesel trong tính toán lấy QH = 42,5MJ/kg.
1.3.2.2. Tính kết cốc


13

Tính kết cốc phản ánh khuynh hướng kết muội than khi đốt cháy nhiên
liệu. (diesel). Muội than gây nên mài mòn và bó kẹt xéc- măng, xi lanh, xu
páp và đế hoặc làm kẹt tắc vòi nước, áo nước….
Hàm lượng cốc trong nhiên liệu diesel không được vượt quá 0, 03 ÷ 0, 1%.
1.3.2.3. Thành phần lưu huỳnh và tạp chất
Lưu huỳnh có trong nhiên liệu ở dạng tạp chất còn lại khi chưng cất dầu mở.
Lưu huỳnh khi cháy sẽ tạo ra SO2 sẽ kết hợp với hơi nước ( cũng tạo ra khi nhiên
liệu cháy) tạo thành a-xít yếu H2SO3 gây ăn mòn hóa học, ăn mòn các chi tiết
trong động cơ và mưa axit.Hiện tại các nước châu âu giưới hạn tạp chất lưu

huỳnh trong diesel không quá 0,15%. Còn nước ta thì vẫn dùng nhiên liệu diesel
có tới 1% lưu huỳnh.
1.3.2.4. Độ axit của nhiên liệu
Độ a-xít của nhiên liệu được biểu thị bằng số mg hy-dro-xit kali KOH cần
thiết để trung hòa lượng axit có trong 1g nhiên liệu. Độ a-xít càng cao càng gây
mòn các chi tiết trong động cơ và làm tăn muội than. Đối với nhiên liệu diesel,
độ a-xit không được vượt quá 10mg KOH.
1.3.3. Đánh giá quá trình tự cháy của nhiên liệu

Hình 1.3. α_metyl_naph_ta_lin.
1.3.3.1. Tỉ số nén của nhiên liệu ε th.
Tính tự bốc cháy của nhiên liệu Diesel: Tính tự cháy của nhiên liệu trong
buồng cháy là một chỉ tiêu quan trọng của nhiên liệu diesel. Trong động cơ
diesel nhiên liệu được phun vào buồng cháy ở cuối kỳ nén, nó sẽ không bốc


14

cháy ngay mà phải qua một thời gian chuẩn bị làm thay đổi các tính chất vật
lý và hóa học (xé tơi tia nhiên liệu thành các hạt nhỏ, cá hạt được sấy nóng ,
bay hơi và hòa trộn vói không khí tạo nên hòa khí trong buồng cháy ,các hân
tử O2 và nhiên liệu trong hòa khí va đập với nhau tạo phản ứng chuẩn bị
cháy ..v…v) sau đó tự bốc cháy. Thời gian tính từ lúc bắt đầu phun nhiên liệu
tới lúc hòa khí bốc cháy được gọi là thời kỳ cháy trễ và được đo bằng thời
gian ‫ح‬i (giây) hoặc góc quoay trục khuỷu φi (độ).
Như vậy giá trị ‫ح‬i hoặc φi ngắn hay dài sẽ thể hiện rõ tính Iự cháy dễ
hay khó của nhiên liệu diesel trong buồng cháy động cơ.
Trên thực tế người ta thường dung các chỉ tiêu sau để đánh giá tính Iự cháy
của nhiên liệu diesel:
+

+
+
+
+

Tỷ số tới hạn ‫ع‬th ;
Số xê tan.
Số xê ten.
Chỉ số diesel.
Hằng số độ nhớt - khối lượng W

Ba chỉ tiêu đầu được đo trên động cơ thử nghiệm đặc biệt, trong điều kiện
thử quy định, hai chỉ tiêu cuối được đo trong phòng thí nghiệm hóa chất. Các
động cơ về thử nghiệm nhiên liệu có mã hiệu sau: ASTM – CFR (Mỹ), BASF
( Đức) hoặc ИT9 (Nga). Các động cơ trên có thể thay đổi dễ dàng Iỷ số nén ‫ع‬
Tỷ số tới hạn ‫ع‬th:
Được xác định trên các động cơ thử nghiệm. Điều kiện thử nghiệm như
sau:
Tốc độ động cơ

n = 900 ±1 vòng / phút

Góc phun sớm

φps = 130 góc quay trục khuỷu, trước

ĐCT
Nhiệt độ nước làm mát

In = 100 ± 20 C

Nhiệt độ không khí trên đường nạp: tk = 65 ± 10C
Nhiệt độ dầu trong các te

td = 50 ÷650C

Áp suát dầu

pd = 0.17 ÷ 0.21 Mpa ;

Áp suất nâng kim phun

pph = 10.5 ± 0.4 MPa ;


15

Lưu lượng nhiên liệu

Qnl = 10ml/ phút

Khe hở xupap lúc lạnh

δnạp = 0.20mm ;

δxả = 0.25mm ;
Cho động cơ hoạt động bằng nhiên liệu cần thử nghiệm, thay đổi tỷ số nén
‫ ع‬sao cho thời gian cháy trễ φi = 130 góc quay trục khuỷu (thời điểm bắi đầu
cháy tại ĐCT).
Tỷ số nén thu được trong điều kiện đó chính là ‫ع‬th ( đánh giá tính tự cháy

của nhiên liệu trong động cơ).
Nhiên liệu nào có ‫ع‬th càng thấp, tính tự cháy của nó càng tốt ( dễ tự cháy ).
1.3.3.2. Chỉ số Xê tan
Số xê tan của nhiên liệu được xác định theo nhiên liệu mẫu do hỗn hợp
của hai hydrocacbon tạo nên : chất xê tan chính ( C 16H34) và chất α – mê
tylnaptali (α- C10H7CH3) với tính tự cháy rất khác nhau . Tính tự cháy của
xeetan được lấy là 100 đơn vị còn α – mê tylnaptalin là 0 đơn vị. pha trộn
hai chất trên theo tỷ lệ thể tích khác nhau sẽ được các nhiên liệu mẫu có tính
tự cháy thay đổi Iừ 0 đến 100 đơn vị.
Số xêtan của nhiên liệu diesel là số phần trăm thể tích của chất xêtan
chính ( C16H34) có trong hỗn hợp của nhiên liệu mẫu ,hỗn hợp này có tính tự
cháy bên trong xilanh động cơ thử nghiệm với các điều kiện thử nghiệm quy
định, vừa bằng tính tự cháy của nhiên liệu cần thử nghiệm.
1.3.3.3. Chỉ số Xê ten
Được xác định tương tự như số xê tan, chỉ khác là trong hỗn hợp của nhiên
liệu mẫu người tat hay xê tan bằng xê ten C 16H32 . Tính tự cháy của xê ten
kém hơn xê tan , do đó số xeten lớn hơn số xe tan:
Số xetan ≈ 0.88 số xêten
Nhưng do chất xeten có tính ổn định kém, nên hiện nay không dùng xeten
làm nhiên liệu mẫu.
1.3.3.4. Chỉ số Diesel ( Đ )


16

Chỉ số diesel Đ là đại lượng quy ước, được dùng để đánh giá tính tự cháy
của nhiên liệu diesel. Chỉ số diesel Đ được xác định theo biểu thức:
Đ = (141, 5 – 131,5γ)(1,8A + 32)
Trong đó: γ (kg/dm3)
Khối lượng riêng của nhiên liệu ở 150C ;A ( 0C )

Điểm anilin, Iức là nhiệt độ kết tủa của nhiên liệu cần thí nghiệm
pha trong aniline theo tỷ lệ thể tích 1:1.
Giữa chỉ số diesel Đ và các chỉ tiêu khác có mối lien hệ khăng khít với
nhau.
1.3.3.5. Hằng số độ nhớt - khối lượng W
Cũng là một chỉ tiêu đánh giá tính tự cháy của nhiên liệu diesel bằng
phương pháp gián tiếp ( xác định trong phòng thí nghiệm hóa chất).
Hiện nay thường dùng số xetan để đánh giá tính tự cháy của nhiên liệu
diesel.
1.3.4. Giản đồ cháy của động cơ diesel.
1.3.4.1. Đặc điểm hình thành hòa khí trong động cơ diesel
Quá trình cháy trong động cơ diesel có những đòi hỏi sau: đảm bảo cho
nhiên liệu được cháy kiệt, kịp thời làm cho hóa năng của nhiên liệu được
chuyển hết thành nhiệt năng, rồi từ nhiệt năng chuyển biến thành cơ năng một
cách hiệu quả nhất. Nhưng nhiên liệu của động cơ diesel lại là những thành
phần chưng cất nặng , khác với săng , nhiên liệu diesel có độ nhớt , khó bay
hơi vì vậy không thể cho nhiên liệu và không khí được hòa trộn trước bên
ngoài xi lanh nhờ bộ chế hòa khí giống như động cơ xăng , mà phải dùng biện
pháp phun tơi nhiên liệu nhờ chênh áp lớn vào môi trường áp suất cao nhiệt
độ lớn của môi chất công tác trong buồng cháy động cơ vào cuối kì nén , làm
cho hòa khí được hình thành trực tiếp bên trong xi lanh. Sau đó hòa khí trải
qua các giai đoạn phản ứng hóa học phức tạp của ngọn lửa lạnh, ngọn lửa
xanh, ngọn lửa nóng và phát hỏa tự bốc cháy. Do cuối kì nén mới phun nhiên
liệu vào xi lanh động cơ nên quá trình hình thành hòa khí rất ngắn , chỉ chiếm


17

khoảng 15 ÷ 350 góc quay trục khuỷu, do đó tạo nên tình trạng không đều về
thành phần hòa khí trong các khu vực buồng cháy động cơ. Mặt khác không

thể đem số nhiên liệu cấp cho chu trình phun cùng một lúc vào xi lanh động
cơ, vì vậy trong phút quá trình phun nhiên liệu, thành phần hòa khí trong xi
lanh cũng biến động liên tục. Tại khu vực hòa khí đậm, nhiên liệu do thiếu
oxy nên cháy chậm, thậm chí gây cháy không kiệt tạo ra khói đen trong khí
xả,còn khu vực hòa khí nhạt gây nên tình trạng không tận dụng hết oxy. Vì
vậy động cơ diesel chỉ có thể hoạt động bình thường không thaỉ khói đen, khi
giá trị sử dụng trung bình của hệ số dư lượng không khí α >1, nghĩa là trong
tình trạng không sử dụng hết số oxy nạp vào trong động cơ. Với trường hợp
α >1 vẫn còn hiện tượng cháy không kiệt, đó là một trong những vấn đề chính
cần giải quyết để nâng cao tính năng động lực và tính kinh tế của động cơ.
Như vậy, muốn nâng cao tính năng của động cơ cần phải đảm bảo napj
nhiều nhất không khí mới vào xy lanh, phải nâng cao mức hiệu suất sử dụng
số không khí này, có nghĩa là phải đảm bảo cho nhiên liệu được cháy kiệt với
hệ số dư lượng không khí α nhỏ nhất và quá trình cháy phải được kết thúc ở
gần điểm chết trên.
Do đó, hình thành hòa khí và bốc cháy của nhiên liệu là các khâu then chốt
quyết định tính năng động lực và tính năng kính tế của động cơ diesel.
1.3.4.2. Đặc điểm của quá trình cháy trong động cơ diesel

Hình 1.4. Quá trình cháy của động cơ.
+ Thời kì cháy trễ:


18

Được tính từ lúc bắt đầu phun nhiên liệu vào xi lanh động cơ (điểm 1) tới
khi phát hỏa bốc cháy ( điểm 2 hình 02). Đặc điểm của thời kì cháy trễ là:
 Tốc độ phản ứng hóa học tương đối chậm, sản vật của phản ứng là sản vật

trung gian (như quá trình của ngọn lửa lạnh)

 Nhiên liệu phun liên tục vào buồng cháy, cuối thời kì cháy trễ khoảng 30 ÷
40% nhiên liệu được phun vào, một vài động cơ cao tốc cá biệt có thể phun
100% nhiên liệu trong thời kì này.
 Thời kì cháy trễ của quá trình cháy trong động cơ diesel, trên một chừng mực
nào đó , cũng có những nét tương tự Như thời kì cháy trễ của động cơ xăng,
chủ yếu là để hình thành nguồn lửa đảm bảo cho quá trình cháy được phát
triển ra toàn bộ buồng cháy. Nhưng thòi gian cháy trễ của động cơ xăng chủ
yếu phụ thuộc vào việc chuẩn bị phản ứng hóa học của hòa khí còn ở động cơ
diesel ngoài việc phải chuẩn bị cần thiết cho phản ứng hóa học còn phải phân
bố nhiên liệu trong không gian buồng cháy, sấy nóng các hạt nhiên liệu làm
nhiên liệu bay hơi và khuếch tán… vì vậy càng có nhiều yếu tố gây ảnh
hưởng tới thời kì này.
Các thông số đặc trưng của giai đoạn cháy trễ là thời gian cháy trễ τi (s)
hay góc cháy trễ ϕi (oTK), phụ thuộc trước hết vào thành phần và tính chất của
nhiên liệu như số xetan, xeten,độ nhớt,...ngoài ra thòi kì cháy trễ còn chịu ảnh
hưởng của yếu tố nhiệt độ và áp suất trong xilanh tại thời điểm phun, độ phun
tơi,mức độ chuyển động rối của môi chất.
+ Thời kì cháy nhanh:

Được tính từ điểm 2 đến khi đạt áp suất cực đại trong xi lanh ở động cơ
cao tốc, pz thường xuất hiện ở vị trí 6 ÷ 10 o góc quay trục khuỷu, phía sau
ĐCT. Đặc điểm của thời kì này là:
 Nguồn lửa được hình thành, tốc độ cháy nhanh tăng, tốc độ tỏa nhiệt thường

lớn nhất; ở cuối thời kì này nhiên liệu bốc cháy chiếm khoảng 1/3 nhiên liệu
cấp cho chu trình.
 Áp suất và nhiệt độ tăng nhanh, áp suất cao nhất lên tới 6 ÷ 9 (Mpa).


19

 Nhiên liệu được phun tiếp vào buồng cháy ( số lượng nhiên liệu phun vào thời

kì này phụ thuộc vào độ dài ngắn của thời gian cháy trễ và thời gian phun
nhiên liệu của chu trình) làm tăng nồng độ nhiên liệu trong hòa khí.
 Trong thời kì cháy nhanh, tốc độ tăng áp suất ∆ p/∆φ vượt quá 4 ÷ 6 (x105Pa/
độ) sẽ tạo nên các xung áp suất đập vào bề mặt các chi tiết trong buồng cháy,
gây nên tiếng gõ đanh, sắc đó là chế độ hoạt động thô bạo của động cơ diesel.
Trong điều kiện hoạt động thô bạo các chi tiết chịu tải của động cơ dễ hỏng,
rút ngắn tuổi thọ, đồng thời còn gây khó khăn cho việc điều khiển lái xe, vì
vậy xần tìm biện pháp tránh gây ra hiện tượng trên. Tình hình cháy trong thời
kì cháy nhanh phụ thuộc chính vào lượng nhiên liệu cấp cho xi lanh trong thời
kì cháy trễ và tình hình tiến triển của những chuẩn bị về mặt vật lý và hóa học
của nhiên liệu trên. Nếu thời kì cháy trễ kéo dài, và số lượng phun vào xilanh
ở thời kì trên rất nhiều và đều được chuẩn bị đầy đủ để cháy thì chỉ cần có
một nới nào đó phát hỏa, màng lửa sẽ lan nhanh đến mọi nơi của buồng cháy.
Tốc độ cháy rất lớn, do đó tăng tốc độ, gia tăng áp suất, hoạt động của động
cơ sẽ trở nên thô bạo, rất khó điều khiển trực tiếp tốc độ cháy của thời kì cháy
nhanh, nhưng có thể điều khiển một cách gián tiếp thông qua việc giảm bớt
lượng nhiên liệu cấp cho xilanh trong thời kì cháy trễ. Vì vậy có thể thấy, điều
khiển thời kì cháy trễ có ảnh hưởng rất quan trọng tới quá trình cháy của động
cơ diesel. Tuy nhiên, tính năng động lực và tính năng kinh tế của động cơ
diesel hoạt động thô bạo chưa chắc đã quá kém.

Trong thực tế,

∆p
∆ϕ

của động cơ diesel nằm trong khoảng 0,3 ÷ 0,6 MN/m2

0

TK, lớn hơn nhiều si với động cơ săng ( khoảng 3 lần) vì tỷ số nén cao hơn.

Chính vì vậy nên động cơ diesel làm việc không em dịu như động cơ xăng .
+ Thời kì cháy chính:

Tính từ điểm 3 đến điểm 4 (điểm có nhiệt độ lớn nhất). điểm nhiệt độ lớn
nhất thường xuất hiện phía sau ĐCT khoảng 20 ÷ 25o góc quay trục khuỷu.
Đặc điểm của thời kì này là:


20
 Quá trình cháy tiếp diến với tốc độ cháy lớn, cuối thời kì cháy chậm đã nhả ra

chiếm khoảng 70 ÷ 80% nhiệt lượng cấp cho chu trình.
 Trong thời kì này, thông thường đã kết thúc phun nhiên liệu, do sản vật cháy
tăng nhanh làm giảm nồng độ của nhiên liệu và oxy.
 Nhiệt độ tăng lên tới giá trị lớn nhất (1700 ÷ 2000 oC), nhưng do piston đã bắt
đầu đi xuống nên áp suất hơi giảm xuống.
 Nồng độ sản vật trung gian trong buồng cháy giảm nhanh, còn nồng độ của
sản vật cháy cuối cùng tăng nhanh.
 Trong thời kì cháy chậm, mới đầu tốc độ cháy rất lớn, sau đó do lượng oxy
trong buồng cháy giảm dần, sản vật cháy tăng lên nhiều, điều kiện cháy trở
nên không lợi vì vậy cuối thời kì tốc độ cháy càng ngày càng chậm. trong thời
kì này một ít nhiên liệu được cháy trong điều kiện rất nóng và thiếu oxy có
thể cháy không hết tạo ra muội than cùng theo khí xả thải ra ngoài trời gây ô
nhiễm mỗi trường. vì vậy vẫn đề chính của thời kì cháy chậm là mẫu thuẫn
giữa tốc độ cháy và tốc độ hình thành hòa khí. Nếu tăng cường cũng cấp oxy
cho nhiên liệu để cải thiện chát lượng hình thành hòa khí sẽ làm tăng tốc độ

cháy, rút ngắn thời kì cháy chậm làm cho nhiên liệu cháy hoàn toàn, nâng cao
thêm tính năng động lực và tính năng kinh tế của động cơ.
+ Thời kì cháy rớt:
Được bắt đâu từ điểm nhiệt độ cực đại 4 tới khi cháy hêt 5. Rất khó xác
định điểm 5, trên thực tế điểm 5 có thể kéo dài tới lúc mở của thải. thông
thường coi điểm 5 là điểm có nhiệt lượng do cháy nhả ra chiếm 95 ÷ 97%
nhiệt lượng cũng cấp cho chu trình. Trong những động cơ cao tốc, thời kì này
có thể chiếm khoảng 50% thời gian hình thành hòa khí và cháy của chu trình.
Đặc điểm của thời kì này là:
 Tốc độ cháy giảm dần tới khi kết thúc cháy, do đó tốc độ nhả nhiệt cũng giảm

dần tới 0.
 Do thể tích môi chất trong xilanh tăng dần nên áp suất và nhiệt độ đều hạ
thấp.
Ở thời kì cháy rớt do áp suất và nhiệt độ môi chất trong xilanh đều hạ
thấp, chuyển động của dòng khí yếu dần, sản vật cháy tăng dần làm cho điều


21

kiện cháy của nhiên liệu kém hơn so với thời kì cháy chậm, khả năng hình
thành muội than ( C ) càng lớn, mặt khác trong thời kì cháy rớt, sự cháy lại
diễn ra trong quá trình giãn nở, vì vậy phần nhiệt lượng nhả ra trong thời kì
này chuyển thành công ít hiệu quả hơn các thời kì trước. Ngược lại nó còn
làm tăng phụ tải nhiệt các chi tiết của động cơ, tăng nhiệt độ khí thải và tăng
tổn thất truyền nhiệt cho nước làm mát làm giảm các tính năng động lực và
tính năng kinh tế của động cơ. Do đó luôn luôn mong muốn giảm thời kì cháy
rớt tới mức ngắn nhất. Muốn vậy phải tăng cường chuyển động của dòng khí
trong buồng cháy động cơ cải thiện chất lượng hình thành hòa khí làm cho
nhiên liệu và không khí được hòa trộn tốt với nhau, đồng thời phải làm giảm

lượng nhiên liệu phun vào xilanh trong thời gian cháy chậm, làm cho quá
trình cháy về cơ bản kết thúc ở sát ĐCT.
Qua những phân tích ở trên đối với đặc điểm quá trình cháy trong động cơ
diesel có thể thấy: Muốn cho động cơ diesel hoạt động tin cậy ( đặc biệt là khi
khởi động lạnh), cần phải đảm bảo cho nhiên liệu có điều kiện tốt để phát
hỏa; muốn cho động cơ chạy êm,ít ồn, có tuổi thọ cao thì tốc độ tăng áp suất
và áp suất cực đại thời kì cháy nhanh không được vượt quá giới hạn cho phép,
phải tìm mọi cách rút ngắn thời kì cháy trễ, giảm số hòa khí được hình thành
và được chuẩn bị tốt trong thời kì này ; muốn cho nhiên liệu được cháy kiệt,
kịp thời nâng cao các tính năng động lực và kinh tế động cơ, giảm khói đen,
cần cải thiện và tăng cường hòa trộn nhiên liệu và không khí trong thời kì
cháy rớt.
1.4. Một số hệ thống nhiên liệu động cơ diesel
1.4.1. Hệ thống cung cấp nhiên liệu common rail
1.4.1.1. Sơ đồ hệ thống
+ Hệ thống common rail là một hệ thống phun nhiên liệu kiểu tích áp. Trong hệ

thống Common rail thì việc tạo áp suất và phun nhiên liệu là tách biệt nhau,
một bơm cao áp riêng biệt được đạt trong thân máy tạo ra áp suất liên tục. Áp
suất này chuyển tới và được tích lại trong rail cung cấp tới các vòi phun.


22
+ Bộ điều khiển động cơ sẽ điều chỉnh lượng nhiên liệu đi vào trong các buồng

cháy và thời điểm phun nhờ các van điện tử nằm trên vòi phun.

Hình 1.5. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống (common rail).
1- làm mát nhiên liệu; 2- Lọc nhiên liệu; 3- Bơm bánh răng; 4- Van xả tràn;
5- Bơm cao áp; 6- Đầu bộ điều khiển nhiên liệu cao áp; 7- Bộ điều khiển

nhiên liệu cao áp; 8- Van điều áp; 9- Ống tích áp hàng 2; 10- Ống tích áp
hàng 1; 11- Van đẩy cơ khí (van bi); 12- Thùng chứa nhiên liệu; 13- bơm
nhiên liệu( Bơm sơ cấp); 14- Van điện từ(van an toàn); 15- Bơm nhiên liệu
thứ cấp; 16- Cụm làm mát nhiên liệu; 17- Van lưỡng kim.
Nguyên lý hoạt động
+ Nhiên liệu lấy từ thùng chứa dầu được bơm lên bởi bơm nhiên liệu sơ cấp
1.4.1.2.

(13) và thứ cấp (15) (hình 1.7), đi qua bầu lọc nhiên liệu (2), tới bơm bánh
răng (3). Dầu sẽ được tăng lên áp suất cao khi nó qua bơm cao áp (5). Trước
khi tới các đường ống cung cấp nhiên liệu cao áp cho các vòi phun nó phải đi
qua bộ điều khiển nhiên liệu cao áp (7). Áp suất này có thể lên đến 1350 bar.
Dầu áp cao sẽ đi vào các vòi phun. ECU điều khiển sự hoạt động của van điện
từ lắp trên vòi phun tạo ra sự chênh áp suất nhiên liệu giữa các khoang chứa
nhiên liệu và khoang piston ở trong vòi phun. Do sự chênh áp này làm kim
phun nâng lên và tiến hành phun nhiên liệu.
1.4.1.3. Đặc điểm của hệ thống
+ Áp suất phun nhiên liệu có thể được chọn rất rộng ở khoảng giá trị cho phép
lấy trong vùng đặc tính.


23
+ Áp suất phun cao ngay ở số vòng quay thấp. Áp suất nhiên liệu cao áp được

tạo ra và cấp đến ống phân phối, áp suất này lên đến 130 Mpa và không phụ
thuộc vào tốc độ động cơ hay lượng phun nhiên liệu. Có nghĩa là áp suất phun
cao ở mọi chế độ tốc độ.
+ Phun nhiều lần: Việc chia nhỏ quá trình phun thành 2 giai đoạn cho phép
nhiên liệu cháy sạch và cháy êm. Hai giai đoạn đó bao gồm giai đoạn phun
mồi và giai đoạn phun chính. Chính vì có giai đoạn phun mồi mà động cơ

cháy êm hơn.
+ Điều khiển điện tử: Việc sử dụng ECU cho phép điều khiển rất chính xác các
thống số phun nhiên liệu như áp suất, thời điểm phun và lượng nhiên liệu
phun.
Với những ưu điểm trên, hệ thống common rail đang được sử dụng ngày
càng rộng rãi.
1.4.2. Hệ thống nhiên liệu dùng bơm cao áp dãy
1.4.2.1. Sơ đồ hệ thống

Hình 1.6. Hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng bơm cao áp dãy.
1- Thùng chứa; 2- Lọc sơ cấp; 3- Bơm tiếp vận; 4- Lọc thứ cấp; 5- Bơm cao
áp; 6- Ống cao áp; 7- Đến kim phun; 8- Đường dầu về; 9- Van an toàn; 10Bơm tay; 11- Lưới lọc và van một chiều; 12- Bộ điều tốc; 13- Đai ốc xả gió.
1.4.2.2.

Nguyên lý hoạt động

+ Khi piston (9) bắt đầu đi xuống nhờ lực đẩy của lò xo (5), đồng thời van cao

áp đóng kín nhờ lò xo của van cao áp (15). Do vậy đã tạo nên độ chân không
ở khoang phía trên của piston. Khi piston đi xuống qua lỗ nạp (18), lỗ xả (10)


24

thì nhiên liệu từ khoang bơm cao áp đi qua cửa nạp xả điền đầy vào khoang
phía trên piston. Quá trình nạp diễn ra cho tới khi nào piston nằm ở vị trí thấp
nhất.

Hình 1.7. Bơm cao áp đơn kiểu bơm dãy.
1- Cam; 2- Con lăn; 3- Con đội; 4- Vít điều chỉnh; 5- Lò xo bơm cao áp; 6Đĩa lò xo trên; 7- Ống xoay; 8- Thanh răng; 9- Piston; 10- Lỗ xả; 11- Xy

lanh; 12- Đệm làm kín; 13- Đế van cao áp; 14- Thân van; 15- Lò xo của van
cao áp ; 16- Đầu ống nối; 17- Thân bơm; 18- Lỗ nạp; 19- Vít kẹp chặt; 20Vành răng; 21- Đệm; 22- Chốt; 23- Đĩa lò xo.
+ Khi piston (9) bắt đầu đi lên nhờ vào cam (1), thông qua con lăn (2), con đội

(3), lúc đầu nhiên liệu được đẩy ra ngoài qua các lỗ nạp xả cho đến khi piston
che kín lỗ nạp xả, do nhiên liệu hầu như không chịu nén nên áp suất trên đỉnh
piston tăng vọt (đây là thời điểm bắt đầu cung cấp nhiên liệu). Áp lực của
nhiên liệu thắng lực lò xo của van cao áp (15) đẩy mở van cao áp và nhiên


25

liệu từ bơm cao áp qua đường ống cao áp tới vòi phun, phun vào động cơ.
Quá trinh cấp nhiên liệu cao áp tới vòi phun được tiếp diễn đến khi rãnh
nghiêng trên piston mở lỗ xả (đây là thời điểm kết thúc quá trình cung cấp
nhiên liệu) và nhiên liệu trong xilanh thoát ra ngoài làm áp suất nhiên liệu
phía trên đỉnh piston giảm đột ngột khiến van cao áp đóng lại nhờ lực lò xo
của van cao áp và áp suất dư trên đường ống cao áp.
+ Ưu điểm:
 Bơm Bosch kiểu dãy được sử dụng rộng rãi nhất trên động cơ hiện nay vì độ
tin cậy cao, độ bền cao, dễ bảo dưỡng, sử chữa và điều khiển.
 Có thể lắp trên các động cơ nhiều xy lanh.
+ Nhược điểm:
 Kích thước và khối lượng lớn, có nhiều cặp chi tiết chính xác, khó chế tạo.
 Trong sử dụng phải thường xuyên kiểm tra độ không đồng đều về nhiên liệu
cung cấp cho chu trình của các tổ bơm.
1.4.3. Hệ thống phun nhiên liệu HEUI
1.4.3.1. Sơ đồ hệ thống
+ Hệ thống nhiên liệu HEUI là một trong những cải tiến lớn của động cơ diesel.
HEUI cho phép điều chỉnh chính xác nhiên liệu phun vào buồng cháy cả về

thời gian, áp suất và lượng nhiên liệu phun mang lại hiệu suất cao cho động
cơ.
+ Công nghệ phun nhiên liệu truyền thống trước đây phụ thuộc vào tốc độ động
cơ, khi tốc độ động cơ tăng thì áp suất cũng tăng lên, gây ảnh hưởng đến độ
bền của động cơ và tăng tiêu hao nhiên liệu của động cơ. Áp suất phun đối
với hệ thống nhiên liệu HEUI không phụ thuộc vào tốc độ động cơ, mà được
điều khiển bằng điện. Vì vậy, động cơ trang bị hệ thống nhiên liệu HEUI sẽ
tiết kiệm nhiên liệu hơn và khí xả sạch hơn