Bài giảng hệ thống nhiên liệu xăng

HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU XĂNG
1. Công dụng:
- Cung cấp hỗn hợp nhiên liệu xăng – khơng khí (hịa khí) cho động cơ theo các
chế độ tải khác nhau.
- Thải sản phẩm cháy ra bên ngoài.
2. Yêu cầu:
- Nhiên liệu phải được hịa trộn đều với khơng khí.
- Thành phần hỗn hợp phải phù hợp với các chế độ làm việc của động cơ.
- Hỗn hợp nhiên liệu phải được phân bố đều cho các xylanh của động cơ nhiều
xylanh.
- Tiết kiệm được nhiên liệu.
- Thải sạch sản phẩm cháy ra bên ngoài.
- Kết cấu đơn giản, dễ thay thế, bảo dưỡng, sửa chữa.
3. Phân loại:
- Hệ thống nhiên liệu dùng bộ chế hịa khí.
- Hệ thống nhiên liệu kiểu phun xăng.
4. Kết cấu hệ thống nhiên liệu xăng:
4.1. Hệ thống nhiên liệu dùng bộ chế hịa khí:
a. Hệ thống nhiên liệu loại tự chảy.

Hình 6.1. Sơ đồ hệ thống nhiên liệu loại tự chảy
1-Thùng xăng; 2-Nắp đổ xăng; 3-Ống dẫn xăng; 4- Bộ chế hịa khí; 5- Khóa xăng.


b. Hệ thống nhiên liệu loại cưỡng bức.

Hình 6.2. Hệ thống nhiên liệu loại cưỡng bức
4.2. Hệ thống nhiên liệu động cơ phun xăng điện tử

Hình 6.3. Sơ đồ hệ thống phun xăng điện tử
5. Các chi tiết chính của hệ thống nhiên liệu xăng.

5.1. Bơm xăng.


a. Bơm xăng kiểu màng dẫn động cơ khí

Hình 6.4. Bơm xăng kiểu màng dẫn động cơ khí
Khi động cơ hoạt động cam lệch tâm quay về vị trí cao tác động lên đầu phải
của cần bơm đẩy kéo trục bơm đi xuống làm lò xo bị nén lại và màng bơm được kéo
đi xuống tạo ra khoảng không bên trên màng hút van nạp mở ra, lúc này xăng được
hút qua vào van nạp vào chứa trên màng bơm. Khi cam khơng tác dụng lên cần bơm
thì lị xo hồi vị cần dẫn động đẩy đầu phải của cần bơm đi xuống, lò xo bơm đẩy màng
bơm đi lên đóng van nạp và mở van xả, đẩy xăng theo đường dẫn xăng đến buồng
phao của bộ chế hồ khí.
Khi trong buồng phao của bộ chế hồ khí đã đầy xăng van kim đóng kín vào
đế van, xăng khơng vào bầu phao nữa mà theo đường dầu hồi về lại bình xăng.
b. Bơm xăng kiểu màng dẫn động bằng điện
V. Tiếp điểm di động.
C. Tiếp điểm cố định
T. Trục bơm
B. Cuộn dây
R. Lò xo bơm
M. Màng bơm
C1. Van nạp
C2. Van xả
S. Miếng thép
Hình 6.5. Bơm xăng kiểu màng dẫn động bằng điện


Ban đầu dưới tác dụng của lò xo R, trục bơm T kéo tiếp điểm di động V tiếp
xúc với tiếp điểm cố định C tạo thành mạch kín. Khi ta bật khóa điện, dịng điện từ ắc

quy qua tiếp điểm C&V vào cuộn dây B, cuộn dây B phát sinh từ trường hút miếng
thép S, kéo màng bơm M đi lên tạo lực hút phái dưới màng bơm mở van nạp C 1, xăng
được hút từ bình chứa qua ống dẫn vào buồng phía dưới màng bơm. Đồng thời lúc
này tiếp điểm V đi lên tách khỏi tiếp điểm C cắt dòng điện đến cuộn dây B làm mất
lực từ trường trong cn dây, lị xo R đẩy màng M đi xuống tạo lực nén đóng van nạp
C1 và mở van xả C2 đưa xăng đến bầu phao của bộ chế hồ khí.
Khi bầu phao của bộ chế hồ khí đã đầy xăng, van kim đóng kín khơng cho
xăng vào bầu phao làm áp suất nhiên liệu trong buồng phía dưới bơm lớn hơn lực căng
lị xo R đẩy màng bơm cong lên làm nhả cặp tiếp điểm V&C, ngắt dòng điện đi vào
cuộn dây, bơm ngừng hoạt động.
Ưu điểm của bơm xăng kiểu màng dẫn động bằng điện: Bơm xăng dẫn động
bằng điện cung cấp lượng xăng tối đa ở mọi chế độ làm việc của động cơ với một áp
suất khơng đổi và có thể lắp bơm ở bất kỳ vị trí nào trên động cơ.
5.2. Bộ chế hịa khí.
a. Mạch xăng chính:

Hình 6.6. Mạch xăng chính
Khi động cơ hoạt động ở chế độ có tải (bướm ga mở), lưu lượng khơng khí đi
qua họng và độ chân không tại họng sẽ tăng theo tốc độ động cơ (tăng theo độ mở
bướm ga). Độ chân không sẽ truyền từ miệng vịi phun chính đến gíc lơ chính để hút
nhiên liệu qua gíclơ chính đồng thời cũng hút khơng khí qua gíc lơ khơng khí vào tạo
ra bọt xăng để phun ra ở vịi phun chính.


Lượng khơng khí được hút qua gic lơ khơng khí có hai tác dụng: Thứ nhất là
hịa trộn với xăng tạo thành bọt xăng để phun ra ở vòi phun chính làm cho xăng dễ bị
xé tơi bay hơi trộn hịa đều với khơng khí đi qua họng khuếch tán tạo ra hịa khí đồng
nhất. Thứ hai là khơng khí này sẽ làm giảm chênh lệch áp suất phía trước và phía sau
gíclơ xăng chính nên xăng được hút qua gíclơ chính để phun ra ở vịi phun chính sẽ ít
hơn so với bộ chế hòa khí đơn giản. Nhờ đó mà hịa khí được tạo ra sẽ nhạt dần khi

tăng tải (tăng dần độ mở bướm ga) giúp động cơ luôn chạy ở chế độ tiết kiệm nhiên
liệu, tăng được hiệu suất.
b. Mạch khơng tải:

Hình 6.7. Mạch khơng tải
Khi đóng bướm ga : Lúc khởi động và chạy khơng tải (vị trí như hình vẽ). Độ
chân khơng phía sau bướm ga lớn còn ở họng khuếch tán độ chân khơng nhỏ nên xăng
khơng phun ra ở ống phun chính mà xăng từ buồng phao qua zic lơ (1) đường ống (2),
(3), (7). Khơng khí được trộn với xăng nhờ zic lơ khơng khí (5), vít điều chỉnh (6) và
lỗ (4). Lúc này lỗ (8) ở trước bướm ga nên độ chân khơng nhỏ khơng khí đi vào lỗ (8)
hồ trộn với xăng tạo thành bọt xăng đưa vào lỗ (9) sau bướm ga. Do bướm ga đóng
nên vị trí lỗ (9) ở sau bướm ga có độ chân khơng rất lớn vì vậy xăng được phun ra với
nồng độ đậm đặc phù hợp với chế độ công tác lúc khởi động và khơng tải. Lượng hồ
khí ít nhưng chất lượng tốt (hịa khí đậm) nên dễ cháy.
Khi bướm ga mở rộng dần: Độ chân không ở lỗ (9) giảm dần cịn độ chân
khơng ở lỗ (8) lại tăng dần cho nên xăng được phun ra cả ở lỗ (8) và lỗ (9) nhờ đó
lượng xăng cung cấp cho động cơ tăng dần lên khi động cơ chuyển từ chế độ cơng tác
khơng tải sang chế độ cơng tác có tải.


Tay gạt (11) và vít tỳ (12) dùng để điều chỉnh vị trí hạn chế nhỏ nhất của bướm
ga. Sử dụng vít (6) và vít (12) có thể điều chỉnh cho động cơ chạy ở chế độ không tải
với số vòng quay ổn định thấp nhất (chạy ga răng ti).
Khi bướm ga mở lớn (chạy có tải): Độ chân khơng ở đường ống lỗ (8), (9) giảm
không đủ sức hút xăng ra ở 2 lỗ này nên hệ thống không tải ngừng hoạt động. Lúc này
xăng cung cấp cho động cơ hoạt động nhờ mạch phun chính (qua zic lơ (13) đến vịi
phun chính).
c. Mạch làm đậm:

6.8. Mạch làm đậm dẫn động cơ khí

Khi mở bướm ga 100%, nhờ hệ thống truyền động cơ khí kéo van (1) mở thơng
zic lơ làm đậm (2), bổ sung thêm khoảng 10 ÷15% xăng đi qua zic lơ (2) vào vòi phun
để cấp cho động cơ, do đó zic lơ (2) rất nhỏ so với zic lơ (3). Lúc đóng kín zic lơ làm
đậm (tải vừa và nhỏ), zic lơ chính đảm bảo hồ khí có thành phần tiết kiệm.

Hình 6.9. Mạch làm đậm dẫn động bằng chân không
Khi động cơ hoạt động ở tải nhỏ và trung bình bướm ga đóng một phần, độ chân
không sau bướm ga tương đối lớn truyền qua đường ống chân khơng, hút piston ép lị
xo để piston khơng tỳ lên van làm đậm đóng kín lỗ thông. Khi mở rộng bướm ga, độ


chân khơng sau bướm ga giảm, lực lị xo lớn hơn lực hút piston, nên piston bị đẩy
xuống mở van làm đậm bổ sung xăng làm đậm tới zic lơ chính và vịi phun.
d. Mạch tăng tốc:

Ở vị trí đóng nhỏ bướm ga, thơng qua hệ tay địn, thanh ngang (2) kéo pít tơng
lên trên. Xăng từ buồng phao qua cửa van (7) chứa đầy xy lanh (6). Khi mở đột ngột
bướm ga (10) thì cần gạt tay số (9) thơng qua hệ tay địn kéo thanh ngang ép lị xo (3)
đẩy pít tơng đi xuống làm tăng áp suất trong xy lanh (6) sẽ lọt qua van (7) bịt kín lỗ
thơng hơi vào buồng phao. Dịng xăng từ xy lanh đẩy mở van kim (8), phun qua zic lơ
tăng tốc (1) vào họng bộ chế hồ khí đảm bảo làm đậm hịa khí khi tăng tốc. Nếu chỉ
mở bướm ga một cách từ từ thì xăng trong xy lanh (6) sẽ lọt qua van (7) và khe hở
giữa pít tông (5) và xy lanh (6) quay về buồng phao. Do hồ khí bị nhạt nhất vào lúc
bắt đầu mở đột ngột bướm ga nên phải đặt vị trí tay địn (9) sao cho pít tơng có hành
trình lớn nhất vào lúc bắt đầu mở đột ngột bướm ga.


e. Cơ cấu khởi động:

Hình 6.11. Cơ cấu khởi động

Lúc khởi động :
- Động cơ quay với tốc độ (50 ÷100) vịng/phút nên tốc độ dịng khí qua họng
thấp => xăng phun ra ít.
- Động cơ lạnh nhiên liệu khó bốc hơi → dễ đọng lại trên đường ống nạp. Mặt
khác, do động cơ lạnh nên khe hở giữa pít tơng xy lanh lớn để lọt khí → tỷ số nén giảm.
=> Động cơ khó khởi động.
Để việc khởi động dễ dàng cần cung cấp thêm nhiện liệu tạo hỗn hợp đậm. Vì
vậy các bộ chế hồ khí hiện đại thường có thêm cơ cấu khởi động. Cơ cấu khởi động
thường dùng nhất là bướm gió đặt trước họng trên đường ống nạp của bộ chế hồ khí.
Khi khởi động kéo thanh (1) Đóng bướm gió (3). Độ chân khơng sau bướm gió
tăng tất cả các vịi phun của bộ chế hồ khí đều phun nhiên liệu vào khơng gian hỗn
hợp làm hỗn hợp đậm. Để ngăn ngừa hỗn hợp đậm q do thiếu khơng khí, trên bướm
gió có đặt van một chiều (4). Nếu độ chân không sau bướm gió q lớn van này mở bổ
sung khơng khí để điều chỉnh độ chân không tức là điều chỉnh hỗn hợp khí ở nồng độ
thích hợp. Lị xo van một chiều được điều chỉnh thích hợp để thực hiện cơng việc mở
van 4 khi hỗn hợp hịa khí q đậm.


f. Cơ cấu cầm chừng nhanh.

Hình 6.12. Cơ cấu cầm chừng nhanh
Khi máy lạnh cần mở bướm ga rộng hơn vị trí đóng nhỏ nhất để tốc độ khơng
tải lúc đó nhanh hơn so với tốc độ khơng tải chuẩn, nếu khơng có thể gây chết máy.
Chế độ khơng tải nhanh địi hỏi có đủ hồ khí và tốc độ lớn của khơng khí để tăng hàm
lượng hơi xăng vá cải thiện độ đồng đều trong hồ khí. Chế độ khơng tải nhanh được
dùng khi khởi động lạnh cịn nhằm rút ngắn thời gian chạy ấm máy.
Người ta thực hiện chế độ không tải nhanh nhờ mặt cam (8) ở đầu tay gạt (7),
tay gạt này được nối với bướm gió qua các tay địn (5), (7). Khi đóng bướm gió, mặt
cam (8) đẩy vít tỳ (12) lắp trên tay gạt (9) làm bướm ga được mở rộng hơn so với vị trí
khơng tải chuẩn.

g. Cơ cấu hạn chế tốc độ cực đại của động cơ:

Bướm ga làm dày, có mặt nghiêng đối diện với chiều lưu động của dịng khí
Bướm ga xoay được trên trục điều khiển và một đầu nối với lò xo (3). Độ mở
của bướm ga còn phụ thuộc vào chốt (2) (hình a).
Hình c và d : Cơ cấu tay đòn và việc ăn khớp giữa vấu (3’) trên trục điều khiển
với vấu (6’) của bướm ga. Đặc điểm cơ cấu này là cho phép người điều khiển xoay
trục bướm ga để điều chỉnh độ đóng và mở của bướm ga theo ý muốn.
Tuy nhiên lúc dịng khí lưu động mạnh ở đường ống nạp thì bướm ga cũng xoay
được trên trục của nó mặc dù lúc này trục giữ nguyên một vị trí cố định (do cấu tạo
của vấu (3’) và (6’) kết hợp với lò xo (2’). (Hình c,d).
Khi động cơ làm việc, bướm ga được mở nhờ trục điều khiển (3’) hình c. Lúc này
bướm ga chịu hai lực tác dụng: Lực của dịng khí lưu động và lực lị xo (2 ). Trong trường
hợp bình thường bướm ga ở vị trí như hình a. Khi tốc độ động cơ tăng vượt quá giá trị
cho phép, tốc độ dịng khí tăng tác dụng vào mặt nghiêng của bướm ga tạo ra mômen lớn
hơn mômen do lực lò xo tác dụng lên bướm ga làm cho bướm ga đóng nhỏ lại, dẫn đến
động cơ chạy chậm lại (lúc này lị xo được kéo ra) (hình b, d). Khi tốc độ động cơ giảm
đến 1 giá trị nào đó, lực của lị xo thắng lực của dịng khí mở rộng bướm ga làm tăng tốc
độ động cơ trở lại. Việc hạn chế tốc độ động cơ quyết định bởi lực lò xo.