Tài liệu Chương 10 ĐIỀU CHỈNH VÀ THỬ NGHIỆM ĐCĐT pptx

Chương 10
ĐIỀU CHỈNH VÀ THỬ NGHIỆM ĐCĐT
10.1. Ý nghĩa của việc điều chỉnh động cơ và trình tự thực hiện
10.1.1. Khái niệm về điều chỉnh và các thông số điều chỉnh động cơ
1. Khái niệm
Điều chỉnh động cơ là việc xác lập các giá trị các thông số mà với chúng trong
các điều kiện bình thường động cơ phát ra công suất định mức khi số vòng quay toàn
bộ và khi các chỉ tiêu kiểm tra sự làm việc của tất cả các xy lanh không ra ngoài giới
hạn đã cho trong thuyết minh.
2. Các thông số điều chỉnh
Các thông số điều chỉnh là: chiều cao buồng cháy (tỷ số nén), các khe hở nhiệt,
các pha phối khí, góc phun sớm nhiên liệu, độ đồng đều cung cấp nhiên liệu cho các
xy lanh, áp suất bắt đầu nâng kim phun,… Số lượng các thông số điều chỉnh phụ
thuộc vào kết cấu động cơ.
Các giá trị tối ưu của các thông số điều chỉnh được xác định theo các đặc tính
điều chỉnh nhận được ở nhà máy khi thử nghiệm động cơ vừa chế tạo. Đồng thời xác
định các chỉ tiêu kiểm tra sự làm việc của động cơ. Các kết quả thử nghiệm tiến hành
trong các điều kiện ngoài bình thường và ghi trong lý lịch động cơ. Duy trì các thông
số điều chỉnh và các chỉ tiêu kiểm tra trong các giới hạn mà nhà máy đã quy định là
bắt buộc khi khai thác động cơ trên tàu quân sự. Điều đó thực hiện được bằng việc
theo dõi liên tục khi động cơ làm việc, kiểm tra chu kỳ và điều chỉnh chúng.
Điều chỉnh động cơ được thực hiện sau mỗi lần sửa chữa có tháo, lắp hay thay
thế các chi tiết.
Kiểm tra điều chỉnh động cơ tiến hành trong các thời hạn quy định theo qui định
bảo quản dự phòng và kiểm sửa định kỳ động cơ, cũng như khi thay thiết bị nhiên
liệu, khi độ mòn lớn và khi động cơ làm việc có trục trặc.
10.1.2. Phân loại điều chỉnh
Người ta phân chia điều chỉnh động cơ thành điều chỉnh tĩnh và điều chỉnh động.
1. Điều chỉnh tĩnh:
Điều chỉnh tĩnh tiến hành trên động cơ không làm việc khi nhiệt độ từ 15 ÷ 20
0

C
gồm các nguyên công sau:
- Kiểm tra sự chính xác của tất cả các thiết bị đo - kiểm, thay các khí cụ không
tốt;
- Kiểm tra và điều chỉnh tất cả các thông số điều chỉnh của động cơ, hệ thống cấp
nhiên liệu, máy tăng áp và cơ cấu khác.
2. Điều chỉnh động:
Điều chỉnh động kiểm tra chất lượng điều chỉnh tĩnh, nhận được các thông số đã
cho của quá trình công tác và sự phân bố đều tải cho các xy lanh làm việc với công
suất tòan bộ. Điều chỉnh động được tiến hành trong thời gian chạy rà động cơ bao
gồm các công việc sau:
- Khi công suất bằng 25%N
eH
: đo nhiệt độ khí xả để kiểm tra sự làm việc của tất
cả các xy lanh;
- Khi công suất 50%, 75% định mức: đo cho tất cả các xy lanh các áp suất nén
P
C
, cháy P
Z
, áp suất trung bình theo thời gian P
t
và nhiệt độ khí xả T
?
.
Nếu các thông số đo được khác với giá trị cho trong lý lịch thì phải điều chỉnh
chúng theo trình tự lặp lại.
10.2. Các đặc tính điều chỉnh của động cơ
Các đặc tính điều chỉnh của động cơ là sự phụ thuộc của công suất, tính kinh tế,
các chỉ tiêu của quá tình công tác của nó vào sự thay đổi các thông số điều chỉnh (góc

phun sớm, pha phối khí,..).
10.2.1. Các đặc tính điều chỉnh của động cơ theo góc phun sớm nhiên liệu
1. ảnh hưởng của góc phun sớm nhiên liệu đến sự làm việc của động cơ
Chúng ta hãy làm sáng tỏ ảnh hưởng của góc phun sớm nhiên liệu đến các thông
số quá trình công tác, tính kinh tế, công suất, ứng suất cơ và nhiệt của động cơ. Muốn
vậy ta hãy khảo sát các đồ thị chỉ thị phối hợp thu được ứng với các góc phun sớm
khác nhau (hình 10.1).
- Khi góc phun sớm nhỏ, quá trình cháy chuyển sang đường giãn nở trong vùng
thể tích lớn của xy lanh, điều đó dẫn đến giảm trị số cực đại của tốc độ cháy tương đối
Hỡnh 10.1. Caực bieồu ủồ chổ thũ phoỏi hụùp cuỷa ủiẽden
(n = const; = const)
1- Khi
ϕ
s
= 37
0
goực quay trúc khuyỷu; 2- Khi
ϕ
s
= 29
0
goực quay trúc khuyỷu;
3- Khi
ϕ
s
= 27
0
goực quay trúc khuyỷu; 4- Khi
ϕ
s

= 21
0
goực quay trúc khuyỷu;
5- Khi
ϕ
s
= 15
0
goực quay trúc khuyỷu;
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
p(kG/cm
2
)
650 660 670 680 690 700 710 0 10 20
30 40 50 60 70 80 90 100
ẹCT
ϕ
(
0
GQTK)
1

2
3
4
5
( )
max
(
0
GQTK); giảm nhiệt độ cháy cực đại T
Z
, áp suất cháy cực đại P
Z
, thời
gian giữ chậm sự tự cháy τ
i
và tốc độ tăng áp suất ( )
Max
; tăng tổn thất nhiệt, giảm
hiệu suất chỉ thị η
i
và nâng cao nhiệt độ khí xả T
th
.
Hỡnh 10.2. Caực thoõng soỏ cụ baỷn cuỷa quaự trỡnh chaựy trong xi
lanh ủoọng cụ ủieõden phuù thuoọc vaứo goực phun sụựm nhieõn lieọu
p
z
(kG/cm
2
)

90
70
50
60
τ
i
18
16
14
12
η
i
0,48
0,46
0,44
p(kG/cm
2
)
p
z
T
z
τ
i
η
i
g
i
T
z

(
0
K)
2400
2200
2000
1800
10
8
6
4
2
0
2
4
g
e
(g/cv.h)
145
140
135
130
ϕ
s
(
0
GQTK)
21 23 25 27 27 29 33 35 37
Trên hình 10. 2 chỉ ra sự thay đổi của các thông số cơ bản của quá trình cháy
theo góc phun sớm nhiên liệu.

- Khi tăng góc phun sớm, sự phun nhiên liệu xảy ra ở các áp suất thấp và nhiệt độ
không khí trong xy lanh thấp. Kết quả làm tăng thời gian giữ chậm tự cháy τ
i
.
Khi tăng τ
i
thì đến thời điểm bốc cháy trong xy lanh được tích tụ và bốc cháy một
lượng lớn nhiên liệu, làm tăng các đại lượng ( )
max
và ( )
max
, P
Z
và T
Z
.
Quá trình cháy kết thúc ở đầu hành trình giãn nở (80 ÷ 90% lượng nhiên liệu cấp
cho chu trình cháy hết trong 30 ÷ 40
0
trục khuỷu sau điểm chết trên), các tổn thất
nhiệt do cháy không hoàn toàn nhiên liệu được giảm, dẫn đến tăng hiệu suất chỉ thị và
giảm nhiệt độ khí xả T
th
.
Tăng P
Z
, T
Z
và ( )
max

dẫn đến tăng các tải trọng cơ khí và tải trọng nhiệt lên các
chi tiết chuyển động và khung bệ; tăng độ cứng làm việc của động cơ, tăng mức rung
động và độ ồn.
- Công suất và tính kinh tế của động cơ tăng khi tăng góc phun sớm nhiên liệu
chỉ đến giới hạn xác định. Khi góc phun sớm quá lớn và bốc lửa sớm, sự tăng đột ngột
áp suất trong xy lanh bắt đầu xảy ra sớm trước khi pít tông tới điểm chết trên.
Công suất tổn thất tăng lên, hiệu
suất chỉ thị, công suất và tính kinh tế của
động cơ bị giảm.
Các biểu đồ chỉ thị trong tọa độ P
-V khi các góc phun sớm nhiên liệu
tối ưu, quá lớn và quá nhỏ được chỉ ra
trên hình 10. 3. Góc phun sớm tối ưu
phụ thuộc vào các đặc điểm kết cấu
của động cơ, sơ đồ và áp suất tăng áp,
và được
xác định theo các đặc tính điều chỉnh nhận được khi thử nghiệm động cơ trên giá
thử.
V
h
V
c
Hỡnh 10.3. Caực bieồu ủoà chổ thũ
khi goực phun sụựm nhieõn lieọu
laứ:
1- Toỏi ửu; 2- Quaự lụựn; 3- Quaự
nhoỷ
1
2
3

V(m
3
)
p
(kG/cm
2
)
Trên hình 10.4a, b chỉ ra các đặc tính điều chỉnh của các động cơ?? 15/18 và??
30/38. Đối với động cơ?? 15/18 góc phun sớm nhiên liệu tối ưu là α
tư2
, khi đó công
suất định mức nhận được khi giá trị giới hạn cho phép của áp suất cháy P
Z
.
Trong trường hợp đã cho, góc phun sớm (tối ưu theo điều kiện bền) không là tối
ưu theo các điều kiện kinh tế (hình 10.4a).
Hỡnh 10.4. Caực ủaởc tớnh ủiều chổnh theo goực phun sụựm nhiẽn
lieọu
(khi n = const; = const)
a- ẹoọng cụ?15/18 (theo soỏ lieọu phoứng thớ nghieọm);
b- ẹoọng cụ?H30/38 (theo soỏ lieọu cuỷa nhaứ maựy).
p
z
(kG/cm
2
)
80
70
60
50

40
t
th
(
0
C)
500
480
460
40
g
e
(g/cvh)
220
210
200
190
180
170
ϕ
1
ϕ
2
ϕ
2 ϕ4
p
z
17
13
9

5
N
e
(cv)
150
140
130
120
ϕ
s
(
0
GQT
K)
t
th
N
e
g
e
t
th
1,04
1,02
1,00
0,98
λ
1,1
1,0
0,9

0,8
0,7
g
e
1,08
1,06
1,04
1,02
1,00
n
CTK
1,1
1,0
p
k
1,2
1,1
1,0
p
z
1,1
1,0
0,9
ϕ
s
(
0
GQT
K)
14 16 18 20 22 24 26

ϕ4
a) b)
g
e
p
z
λ
p
k
t
th
n
CTK
Đối với động cơ?? 30/38, góc phun sớm tối ưu là 23
0
góc quay trục khuỷu trước
điểm chết trên (hình 10.4b), trong trường hợp này góc phun sớm tối ưu theo điều kiện
bên cũng tối ưu đối với suất tiêu hao nhiên liệu g
e
.
Các đặc tính điều chỉnh (hình 10.4b) nói lên rằng, ở các động cơ tăng áp tuabin
khí xả tự do sự thay đổi góc phun sớm nhiên liệu gây nên sự thay đổi đặc tính tuabin
- máy nén: tăng nhiệt độ khí xả T
th
do giảm góc phun sớm nhiên liệu dẫn đến tăng số
vòng quay của tuabin - máy nén (n
CTK
) và tăng áp suất tăng áp P
k

.
2. Góc chậm phun nhiên liệu
Người ta phân biệt 2 loại góc phun sớm nhiên liệu: hình học (tĩnh) và thực tế
(động).
a. Góc tĩnh
Góc tĩnh là góc phun sớm nhiên liệu được thiết lập trên động cơ không làm việc
và được xác định khi quay trục khuỷu đến khi bắt đầu chuyển dịch cột nhiên liệu
trong ống thủy tinh của thời điểm kế lắp trên bơm cao áp. Nó tương ứng với thời
điểm bắt đầu cung cấp nhiên liệu bằng bơm cao áp cho vòi phun.
b. Góc động:
Góc động là góc phun sớm nhiên liệu được xác định khi bắt đầu nâng kim phun,
nghĩa là khi bắt đầu phun thực tế nhiên liệu qua vòi phun vào xy lanh của động cơ làm
việc. Góc phun sớm thực tế khác góc phun sớm hình học gọi là góc chậm
phun nhiên liệu :
= - , (
0
GQTK)
Đại lượng chậm phun nhiên liệu phụ thuộc vào áp suất bắt đầu nâng kim
phun, tốc độ pít tông bơm cao áp, khe hở giữa pít tông và xy lanh bơm cao áp, biến
dạng của các ống cao áp và các yếu tố khác … Trong quá trình khai thác động cơ, các
thông số kể trên bị thay đổi và có ảnh hưởng đến giá trị góc phun sớm nhiên liệu thực
tế.
3. Chẩn đoán sự thay đổi góc phun sớm nhiên liệu
Sai lệch khỏi giá trị tối ưu của góc phun sớm nhiên liệu được xét đoán theo giá
trị áp suất cháy cực đại P
Z
và nhiệt độ khí xả T
th
đo cho từng xy lanh khi động cơ làm
việc ở chế độ định mức hay gần định mức.

- Hiện tượng tăng P
Z
đồng thời giảm T
th
xác nhận sự tăng của góc phun sớm
nhiên liệu.
- Giảm P
Z
đồng thời tăng T
th
chứng tỏ góc phun sớm bị giảm.
- Cùng tăng hay cùng giảm P
Z
và T
th
xác nhận lượng nhiên liệu chu trình tăng
hoặc giảm.
Sai lệch hay cùng giảm P
Z
và T
th
so với giá trị định mức có thể liên quan đến
nhiều nguyên nhân khác. Vì vậy trước khi thay đôỉ góc phun sớm nhiên liệu, cần xác
định nguyên nhân thực sự thay đổi P
Z
và T
th
ở các công suất định mức hay gần định
mức.
10.2.2. Các đặc tính điều chỉnh của động cơ theo pha phối khí

Các đại lượng các pha và tiết diện các bộ phận phân phối khí có ảnh hưởng cơ
bản đến quá trình làm việc của động cơ và sự làm việc của máy tăng áp - tuabin khí
xả, chất lượng làm sạch các xy lanh khỏi khí sót, số lượng khí nạp đi vào các xy lanh,
điểm mở và đóng các bộ phận nạp và thải (các xu páp nạp và thải, các cửa nạp và
thải).
Các giá trị tối ưu của các pha phối khí được xác định bằng thực nghiệm khi thử
nghiệm động cơ ở nhà máy chế tạo, xuất phát từ các điều kiện nhận được các giá trị
cực đại của hệ số nạp η
v
và hiệu suất có ích η
e
khi các giá trị cho phép của nhiệt độ pít
tông, các xu páp và nhiệt độ khí xả.
1. Mở các xu páp thải của động cơ 4 kỳ
Góc mở sớm tối ưu của các xu páp thải cho các động cơ 4 kỳ tăng áp và không
tăng áp với số vòng quay n
đc
= 500 ÷ 2000 v/ph làm việc khi cản áp định mức (P
th
=
1,06 ÷ 1,15 kG/cm
2
) và cao (P
th
= 1,3 ÷ 1,5 kG/cm
2
) trên đường thải, nằm trong các
giới hạn từ 40 ÷ 70
0
GQTK trước điểm chết dưới và cuối cùng được xác định theo

các đặc tính điều chỉnh.
Trên hình 10.5 giới thiệu các đặc tính điều
chỉnh của động cơ?? 15/18 tăng áp tuabin khí xả tự
do. Góc tối ưu mở sớm các xu páp thải bằng 45
0
.
40 45 50 55 60

ϕ
SN
(
0
GQT
K)
α
z
p
m
g
e
p
z
=con
st
η
e
t
th
p
k

p
z
(kG/cm
2
)
90
α
z
2.0
1,9
p
m
(kG/cm
2
)
1,75
1,70
40
g
e
(g/cvh)
165
160
155
η
e

0,41
0,40
0,39

0,38
t
th
620
600
580
p
k
(kG/c
m
2
)
175
170
165
120
Hỡnh 10.5. Caực ủaởc tớnh
ủieàu chổnh theo goực mụỷ
sụựm xupaựp xaỷ ủoọng cụ?
H15/18
Sai lệch góc này từ 5 ÷ 10
0
sẽ dẫn đến làm xấu tính
kinh tế của động cơ. Khi tăng góc mở sớm xu páp
thải ; giai đoạn thải cưỡng bức xảy ra ở áp suất
thấp và các tổn thất hành trình bơm (P
Hx
) được
giảm. Song khi đó công giãn nở của chất khí còn
bị giảm lớn hơn, kết quả g

e
tăng. Khi giảm ,
nhiệt độ khí thải T
th
và áp suất tăng áp P
k
bị giảm
còn các tổn thất hành trình bơm (P
Hx
) tăng và tính
kinh tế của động cơ xấu đi (g
e
tăng).
2. Trùng điểm xu páp trong động cơ 4 kỳ
ở các động cơ 4 kỳ tăng áp tuabin khí xả làm
việc khi cản áp cao trên đường thải và ở động cơ
không tăng áp, đại lượng trùng điểm các xu páp
vào khoảng = 20 ÷ 40
0
GQTK để tránh sục khí
xả vào các xy lanh.
ở các động cơ tăng áp tuabin khí xả làm việc khi cản áp định mức trên đường
thải, để quét buồng cháy người ta tăng trùng điểm các xu páp tới trị số = 80 ÷ 170
0

GQTK. Các xu páp nạp được mở sớm 50 ÷ 90
0
GQTK trước điểm chết trên còn các xu
páp thải đóng muộn 38 ÷ 80
0

GQTK sau điểm chết trên.
Trên hình 10. 6 chỉ ra các đặc tính điều chỉnh theo góc trùng điểm các xu páp η
v
= f( ) của động cơ?? 15/18 ở các giá trị khác nhau của cản áp đường thải, thu dược
trong phòng thí nghiệm của BBM. Sai lệch góc trùng điểm các xu páp khỏi giá trị tối
ưu này sẽ gây ra giảm sự nạp đầy các xy lanh, hệ số η
v
giảm đột ngột, đặc biệt trong
các trường hợp nâng cao cản áp đường thải.
3. Đóng muộn các xu páp nạp của động cơ 4 kỳ
Góc đóng muộn tối ưu các xu páp nạp
của động cơ 4 kỳ được xác lập cho chế dộ
Hỡnh 10.5. Caực ủaởc tớnh
ủieàu chổnh theo goực mụỷ
sụựm xupaựp xaỷ ủoọng cụ?
H15/18
0,93
0,91
0,89
0,87
0,85
0,83
0,81
0,79
0,77
0,75
0,73
0,71
0,69
0,67

η
v
0



40

60
ϕ
tđ
(
0
GQT
K)
1
2
3
Hỡnh 10.6. Heọ soỏ naùp cuỷa ủoọng
cụ?H15/18 phuù thuoọc vaứo goực
truứng ủieọp caực xu paựp
1,2, 3 ứng với mức cản áp đường thải
thấp vừa và cao.
định mức và vào khoảng 20 ÷ 55
0
góc quay
trục khuỷu sau điểm chết dưới.
Số vòng quay động cơ ở chế độ định
mức càng lớn thì góc đóng muộn các xu
páp nạp càng lớn. ở các động cơ 4 kỳ tăng

áp, tăng góc đóng muộn các xu páp nạp sẽ
làm tăng nạp đầy các xy lanh và nâng cao
tính kinh tế động cơ ở chế độ tốc độ định
mức, làm xấu sự nạp đầy và tính kinh tế ở
các chế độ tốc độ bộ phận và làm xấu các
tính chất khởi động của động cơ. ảnh
hưởng của góc đóng muộn các xu páp nạp
đến hệ số nạp của động cơ?? 24/27 được
chỉ ra trên hình 10.7.
ở các động cơ 2 kỳ đối đỉnh, các pha phối khí được xác lập khi lắp ráp và trong
quá trình khai thác không được điều chỉnh.
ở các động cơ 4 kỳ và các động cơ 2 kỳ quét thẳng, trong quá trình khai thác phải
thực hiện chu kỳ kiểm tra và điều chỉnh các pha phối khí do các khe hở nhiệt trong
dẫn động các xu páp bị thay đổi.
4. ảnh hưởng của đại lượng các khe hở nhiệt đến sự thay đổi của các pha phối khí
Các khe hở nhiệt trong dẫn động các xu páp được điều chỉnh trên động cơ nguội
ở nhiệt độ 20
0
C. Khi động cơ làm việc, các chi tiết bị đốt nóng, dãn nở và các khe hở
bị giảm.
Trị số cực tiểu của khe hở nhiệt
trong dẫn động cần phải lớn hơn trị số
dãn nở nhiệt của cần xu páp. Trong
trường hợp ngược lại sẽ dẫn đến phá
hỏng độ kín của xy lanh ở kỳ nén và
giãn nở, gây cháy xu páp và phá hỏng
động cơ. Giá trị cực đại của khe hở
cần đảm bảo xu páp làm việc không bị
va đập. Tăng khe hở sẽ tăng gõ các xu
Hỡnh 10.6. Heọ soỏ naùp cuỷa ủoọng

cụ?H15/18 phuù thuoọc vaứo goực
truứng ủieọp caực xu paựp
1,2, 3 ứng với mức cản áp đường thải
thấp vừa và cao.
Hỡnh 10.7: Ảnh hửụỷng goực ủoựng
muoọn caực xu paựp náp ủeỏn heọ soỏ
náp ủoọng cụ?H24/27 khi p
k
> p
Γ
1- n = 1000 v/ph; 2- n = 850 v/ph;
3- n = 750 v/ph.
5 10 15 20 25 30 35 40
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
3
2
1
η
v
ϕ
MN
(
0
GQT
K)

páp, mòn vùng làm việc của xu páp, đế xu páp và độ ồn của động cơ. ảnh hưởng của
sự thay đổi các khe hở nhiệt đến các pha phối khí của động cơ 4 kỳ được chỉ ra trên
hình 10.8.
- Khi tăng các khe hở nhiệt, các xu
páp được mở muộn hơn và đóng sớm
hơn, góc mở sớm vầ góc đóng muộn
của các xu páp bị giảm.
- Khi giảm các khe hở nhiệt, các
xu páp bị mở sớm hơn và đóng
muộn hơn.
Đối với các động cơ trung và cao
tốc, trị số các khe hở nhiệt được thiết
lập với độ chính xác ± 0,05 mm, còn
các pha phối khí đến ± 3
0
GQTK.
10.2.3. Các đặc tính điều chỉnh của động cơ theo tỷ số nén
Khi tăng không hạn chế áp suất cháy cực đại P
Z
và λ = = const thì hiệu suất có
ích η
e
của động cơ tăng áp tuabin khí xả không đạt được cực đại khi thay đổi tỷ số nén
trong các giới hạn được sử dụng trong thực tế: ε = 11 ÷ 18 (hình 10.9). Khi cố định P
Z
= const và λ = thay đổi thì tỷ số nén có giá trị tối ưu phụ thuộc vào áp suất tăng áp.
Sai lệch giá trị tỷ số nén so với giá trị tối ưu làm xấu tính kinh tế của động cơ. Đối với
động cơ đã cho, khi P
Z
= 80 kG/cm

2
thì giá trị tối ưu ε
tư
= 12. Các dấu hiệu xác nhận
về sự giảm tỷ số nén là sự giảm đồng thời áp suất cuối quá trình nén P
c
và áp suất
cháy cực đại P
z
, nâng cao nhiệt độ khí xả T
th
và tiêu hao nhiên liệu giờ ( ) tăng,
đồng thời giảm các tính chất khởi động của động cơ (tăng thời gian khởi động và tiêu
hao khí khởi động).
Trong các điều kiện khai thác, tỷ số nén được kiểm tra theo độ cao buồng cháy.
Với sự tăng cao buồng nén, tỷ số nén bị giảm. Chiều cao buồng nén được đo nhờ
phương pháp ép chì (các động cơ 37?, 40?, 61?,?? 30/38). Để làm điều này trên các
mép đỉnh pít tông ở bề mặt vuông góc với trục tâm động cơ được đặt các khối chì lập
phương có độ cao hơi lớn hơn chiều cao giới hạn của buồng nén. Quay trục khuỷu, độ
Hỡnh 10.7: Ảnh hửụỷng goực ủoựng
muoọn caực xu paựp náp ủeỏn heọ soỏ
náp ủoọng cụ?H24/27 khi p
k
> p
Γ
1- n = 1000 v/ph; 2- n = 850 v/ph;
3- n = 750 v/ph.
ẹCTẹCD ẹCD
ϕ
ftfn

δ
14
12
10
8
6
4
2
Hỡnh 10.8. AÛnh hửụỷng cuỷa giaự trũ
khe hụỷ nhieọt ủeỏn pha phoỏi khớ
ủoọng cụ?H30/38
cao buồng nén được xác định theo độ cao bị ép lại của chì. Độ cao buồng nén được
xác định khi sửa chữa động cơ.
10.3. Các đặc tính điều chỉnh và đặc tính tốc độ của thiết bị cung cấp nhiên liệu
10.3.1. Các đặc tính điều chỉnh
Các chỉ tiêu công tác cơ bản của động cơ: công suất, vùng thay đổi số vòng quay
và tải trọng, tính thích ứng, độ ồn, tính kinh tế, tuổi thọ và độ tin cậy phụ thuộc vào
chất lượng làm việc và các đặc tính của thiết bị cung cấp nhiên liệu.
Các đặc tính điều chỉnh của thiết bị cung cấp
nhiên liệu là sự phụ thuộc vào thông số điều
chỉnh của các chỉ tiêu công tác của thiết bị nhiên
liệu (lượng nhiên liệu cung cấp chi chu trình
, áp suất phun P
f
, quy luật cung cấp nhiên liệu,
…).
Các thông số điều chỉnh của thiết bị nhiên
liệu là: trị số hành trình thanh răng bơm cao áp
S
p

, sức căng sơ bộ lò xo vòi
phun (áp suất bắt đầu nâng kim phun), dự trữ hành trình piston bơm cao áp (khe hở
E).
Các đặc tính đIều chỉnh của thiết bị cung cấp nhiên liệu của động cơ được chỉ ra
trên hình 10.11.
Các đặc tính điều chỉnh cho phép xác định theo hành trình thanh răng cung cấp
nhiên liệu chu trình cực đại và cực tiểu của bơm cao áp khi động cơ làm
việc theo đặc tính tải n
đc
= const. Đặc tính thay dổi = f(S
P
) cho phép xác định
trạng thái kỹ thuật của thiết bị nhiên liệu và khả năng sử dụng tiếp tục nó. Sai lệch của
đặc tính này khỏi đường thẳng khi cung cấp xác nhận sự làm việc không ổn định của
thiết bị nhiên liệu. Sự dãn rộng vùng khoảng cách của các đặc tính về hướng tăng
cung cấp nhiên liệu cho chu trình xác nhận về sự mòn của “bộ đôi” phân bơm cao áp,
của vòi phun và cơ cấu dẫn động bơm nhiên liệu.
Hỡnh 10.9. Sửù phuù thuoọc
cuỷa hieọu suaỏt coự ớch
(tửụng ủoỏi) cuỷa ủoọng cụ
ủieõden vaứo tyỷ soỏ neựn
khi n = const (1) vaứ khi p
z
=
const (2)
11 12 13 14 15 16 ε
1,08
10,4
10,0
0,96

0,92
0,88
2
1
η
e
E
1,1
1,0
0,9
0,8
p
k
1,0
0,8
0,6
0,4
11,5 12 12,56 ε
p
z
(kG/c
m
2
)
80
75
70
g
e
(g/cvh

)
170
165
160
p
k
t
th
η
v
g
e
t
th
(
0
C)
460
440
420
400
Hỡnh 10.10. Caực ủaởc tớnh ủiều chổnh theo tyỷ soỏ neựn
a- ẹoọng cụ?H25/34 khi N
e
= const, n = const,
ϕ
s
= const;
b- ẹoọng cụ?H30/38 khi khi
ε

= 12 (1) vaứ khi
ε
= 13 (2)
Các chỉ số có dấu gạch ngang ở trên là giá trị tương đối.
20 40 60 80 100

N
e
(%)
2
1
2
1
p
z
p
k
1
2
2
1
p
z
(kG/cm
2
)
1,0
0,8
0,6
0,4

g
e
(g/cvh)
1,8
1,6
1,4
1,2
1,0
g
e
a)
b)
E
Khi thử nghiệm thiết bị phun nhiên liệu động cơ trên giá thử trong nhà máy ta
nhận được các đặc tính điều chỉnh và các đặc tính tốc độ sử dụng trong giai đoạn khai
thác động cơ động cơ để đánh giá các chất lượng khai thác của chúng.
Hành trình cực đại và cực tiểu của thanh răng bơm cao áp, và do đó cả đại
lượng cung cấp nhiên liệu cho chu trình được điều chỉnh khi thử bơm nhiên liệu trên
giá. Người ta hạn chế chuyển dịch của thanh răng bằng các mấu chặn “max” và “0”,
còn ở các động cơ kiểu M -50 và M -503 bằng mấu chặn khởi động tự động và đảo
chiều. Bơm cao áp mới được chế tạo với dự trữ năng suất không nhỏ hơn (1,3 ÷ 1,4)
. Các đặc tính điều chỉnh cho phép xác định thời gian phun theo góc quay trục
khuỷu ( -
0
GQTK) và áp suất phun P
f
, các đại lượng này ảnh hưởng cơ bản đến quá
trình cháy nhiên liệu trong xy lanh động cơ.
Hỡnh 10.11. Caực ủaởc tớnh
ủieàu chổnh theo haứnh trỡnh

thanh raờng cuỷa bụm - voứi
phun ủoọng cụ?H30/38 khi n =
const
5 10 15 20 25 30 35
p
f
(kG/c
m
2
)
600
500
400
ϕ
s
(
0
GQ
TK)
20
10
p
f
ϕ
s
(g/c
vh)
4,0
3,0
2,0

1,0
S
p
(mm
)
Hỡnh 10.12. AÛnh hửụỷng cuỷa
aựp suaỏt naõng kim phun (sửực
caờng loứ xo) ủeỏn aựp suaỏt
cửùc ủaùi vaứ thụứi gian phun
nhieõn lieọu
100 260 300
p
f
(kG/cm
2
)
ϕ
s
(
0
GQ
TK)
40
30
20
p
fmax
t
f
p

fmax
(kG/cm
2
)
500
480
460
440
420
400
n
TH
= const
S
p
= const
Hỡnh 10.10. Caực ủaởc tớnh ủiều chổnh theo tyỷ soỏ neựn
a- ẹoọng cụ?H25/34 khi N
e
= const, n = const,
ϕ
s
= const;
b- ẹoọng cụ?H30/38 khi khi
ε
= 12 (1) vaứ khi
ε
= 13 (2)
Các chỉ số có dấu gạch ngang ở trên là giá trị tương đối.
Phá hỏng điều chỉnh mấu chặn cung cấp cực đại có thể gây ra:

- Tăng hành trình thanh răng - q tải động cơ. Các dấu hiệu q tải động cơ là
đồng thời tăng P
Z
và T
th
. Q tải động cơ rút ngắn tuổi thọ của nó và q tải lớn có thể
dẫn đến phá hỏng động cơ.
- Giảm hành trình thanh răng, khi đó động cơ khơng phát được cơng suất tồn bộ.
Khi phá hỏng điều chỉnh mấu chặn cung cấp nhiên liệu “0” thì động cơ khơng
dừng lại được khi gạt tay cần điều khiển về vị trí “dừng”.
Khi hỏng điều chỉnh vấu chặn khởi động tự động, động cơ hoặc là khơng khởi
động được hoặc khởi động được với sự vượt tốc lớn hoặc kẹt khi đảo chiều.
10.3.2. ảnh hưởng của sức căng ban đầu lò xo vòi phun (áp suất bắt đầu nâng kim
phun) đến các thơng số phun nhiên liệu và sự làm việc của động cơ
ảnh hưởng của sức căng ban đầu lò xo vòi phun đến các thơng số phun nhiên liệu
được chỉ ra trên hình 10.12.
- Khi tăng sức căng ban đầu lò xo vòi phun (áp suất bắt đầu nâng kim phun) P
f
,
thời gian phun bị giảm và áp suất phun cực đại P
fmax
tăng lên. Giá trị áp suất tối ưu
bắt đầu nâng kim phun cho các vòi phun kín nhiều lỗ P
ftư
nằm trong khoảng 200 ÷ 325
kG/cm
2
, và cho đầu phun (một lỗ) kiểu chốt trong khoảng 120 ÷ 150 kG/cm
2
. Giá trị

áp suất tối ưu bắt đầu nâng kim phun được chọn theo suất tiêu hao nhiên liệu cực tiểu
khi động cơ làm việc ở chế độ định mức. Đặc tính điều chỉnh của động cơ theo áp
suất bắt đầu nâng kim phun được chỉ ra trên hình 10.13.
- Khi giảm sức căng lò xo chất lượng phun
bụi và cháy nhiên liệu bị xấu đi, độ khơng đồng
đều cung cấp nhiên liệu cho các xy lanh tăng lên,
góc phun sớm sai lệch so với giá trị tối ưu, xuất
Hỡnh 10.11. Caực ủaởc tớnh
ủiều chổnh theo haứnh trỡnh
thanh raờng cuỷa bụm - voứi
phun ủoọng cụ?H30/38 khi n =
const
Hỡnh 10.12. Ảnh hửụỷng cuỷa
aựp suaỏt nãng kim phun (sửực
caờng loứ xo) ủeỏn aựp suaỏt
cửùc ủái vaứ thụứi gian phun
nhiẽn lieọu
Hỡnh 10.13. Ảnh hửụỷng
cuỷa aựp suaỏt baột ủầu
nãng kim phun ủeỏn giaự trũ
τ
i
vaứ g
e
khi n = const, =
const, vaứ ϕ
s
= const
200 300 400
p

f
(kG/cm
2
)
g
e
(g/cv
h)
175
170
165
g
e
τ
i
τ
i
.10
-2
(s)
3,4
2,5
2,0
hiện nhỏ giọt nhiên liệu và keo cốc bám ở đầu
phun. Các điều trên gây ra sự làm việc không ổn
định ở các vòng quay thấp, làm xấu tính chất
khởi động, khói đen, giảm công suất, tính kinh tế,
độ tin cậy và tuổi thọ của động cơ.
- Tăng quá nhiều sức căng ban đầu của lò xo dẫn đến sớm phá hỏng vòi phun
(phá hỏng đế kim phun và mặt côn làm kín của kim phun), rút ngắn thời gian phun,

tăng thời gian giữ nhiên liệu trên bơm và giảm góc phun sớm nhiên liệu thực tế.
Sai lệch sức căng lò xo khỏi giá trị tối ưu làm xấu tính kinh tế của động cơ.
Các thử nghiệm tiến hành trên nhà máy chỉ ra rằng sức căng nắp vặn gắn cụm vòi
phun đến vỏ phân bơm có ảnh hưởng lớn đến đặc tính của bơm - vòi phun.
Các kết quả thí nghệm được giới thiệu trên hình 10.14. Các đồ thị cho thấy rõ ảnh
hưởng của sức căng khác nhau đến lượng cung cấp nhiên liệu cho chu trình
(cm
3
/ CT), thời gian phun nhiên liệu theo góc quay trục khuỷu . Khi sức căng mũ
chụp không đủ, xảy ra hở các mặt đầu của các chi tiết lắp ghép cụm bơm cao áp - vòi
phun trong thời gian phun và gây ra thay đổi các đặc tính.
10.3.3. ảnh hưởng của dự trữ hành trình pít tông bơm cao áp đến quá trình phun
nhiên liệu và sự làm việc của động cơ
Dự trữ hành trình pít tông (khe hở E) chỉ
ra trên hình 10.15. Đây là khoảng cách từ mép
trên của pít tông 5 đến ổ van đẩy 7 khi pít
tông ở điểm chết trên (vòng bi con đội 2 ở
trên đỉnh cam 1). Đại lượng dự trữ hành trình
pít tông thay đổi được nhờ bulông 4. Khi nới
bulông 4 thì pít tông 5 được nâng lên và khe
hở E bị giảm. Khi vặn bulông 4 vào thì khe hở
E tăng lên.
Khi thay đổi đại lượng dự trữ hành trình
pít tông, vị trí mép trên của pít tông 5 đối với
cửa thu 6 của xy lanh 8 bị thay đổi. Do đó khi
Hỡnh 10.13. AÛnh hửụỷng
cuỷa aựp suaỏt baột ủaàu
naõng kim phun ủeỏn giaự trũ
τ
i

vaứ g
e
khi n = const, =
const, vaứ ϕ
s
= const
Hỡnh 10.14. AÛnh hửụỷng cuỷa
sửù xieỏt caờng naộp vaởn bụm cao
aựp - voứi phun ủoọng cụ?H30/38
ủeỏn thụứi gian phun, lửụùng phun
vaứ aựp suaỏt phun cửùc ủaùi khi S
p

= const
100 200 300 400
n(v/ph)
p
f
(kG/c
m
2
)
600
500
400
t
f
(
0
GQ

TK)
20
15
10
(cm
3
/
CT)
4,0
3,3
3,0
3
2
1
3
2
1
3
2
1
thay đổi E thì có thể thay đổi thời điểm bắt
đầu cung cấp nhiên liệu của bơm theo góc
quay trục khuỷu.
Các dung sai chế tạo và lắp ghép các chi tiết của bơm cao áp và dẫn động nó khi
khe hở E không đồng nhất là nguyên nhân làm các thời điểm bắt đầu cấp nhiên liệu
của phân bơm sai khác nhau lớn hơn 0,5
0
GQTK là không cho phép. Vì vậy, sau khi
thiết lập trị số E đồng nhất cần tiến hành kiểm tra các thời điểm bắt đầu cung cấp
nhiên liệu của các phân bơm. Sau khi đặt bơm, trong thời gian động cơ làm việc, áp

suất cháy cực đại P
Z
và nhiệt độ khí xả của các xy lanh T
th
cũng có thể sai khác một
giá trị vượt quá trị số cho phép. Cả hai trường hợp trên cần điều chỉnh thời điểm cung
cấp nhiên liệu của các phân bơm nhờ sự thay đổi đại lượng dự trữ hành trình pít tông
(khe hở E). Các giá trị dự trữ hành trình pít tông và các giới hạn thay đổi chúng đối
với một số động cơ như sau:
40?: E = 2 ± 0,5
mm
; M-503: E = 1 ± 0,35
mm
; 3?6: E = 0,75 ± 0,25
mm
.
Hì
nh 10.15. Sơ đồ biểu diễn sự thay đổi đại lượng E:
h
1
h
2
h
3

E
1

E
2

E
3

h
1
3
2
4
5
6
7
8
Hỡnh 10.14. AÛnh hửụỷng cuỷa
sửù xieỏt caờng naộp vaởn bụm cao
aựp - voứi phun ủoọng cụ?H30/38
ủeỏn thụứi gian phun, lửụùng phun
vaứ aựp suaỏt phun cửùc ủaùi khi S
p

= const
1. Cam; 2. Đũa đẩy; 3. Ê cu hãm; 4. Bu lông đũa đẩy; 5. Piston bơm cao áp; 6. của vào
nhiên liệu; 7. ổ van đẩy; 8. xi lanh bơm cao áp.
E
1
; E
2
; E
3
;- dự trữ hành trình piston; h. Hành trình toàn bộ của piston

10.3.4. ảnh hưởng của đại lượng dự trữ hành trình pít tông đến qúa trình phun
nhiên liệu
Khi thay đổi đại lượng khe hở E, đại lượng mở cửa nạp của xy lanh h
nạp
(pít tông
ở vị trí mép dưới) và thời điểm bắt đầu cung cấp nhiên liệu của các phân bơm thay đổi
(hình 10.16).
Thay đổi thời điểm bắt đầu cung cấp nhiên liệu gây ra sự thay đổi tốc độ chuyển
động của pít tông v
ptBCA
vào thời điểm cấp nhiên liệu, quy luật cung cấp nhiên liệu theo
góc quay của trục khuỷu và thời gian phun theo góc quay trục khuỷu .
2.0
1.0
0.4
0 10 20 30 40 50 60 70
(
0
TK)
1
1
2
1
2
2
12
10
8
6
4

2
V
ptBCA,

(m/s)
h
nạp

(mm)
h
nạp


V
ptBCA


Với E
2
Với E
1


Với E
3


Hình 10.16. ảnh hưởng của sự thay đổi đại lượng E đến góc bắt đầu
cung cấp nhiên liệu và thời gian cung cấp nhiên liệu của bơm cap
áp động cơ?H 18/20

- Khi tăng khe hở đến E
2
, việc cung cấp nhiên liệu xảy ra khi tốc độ pít tông
v
ptBCA
lớn, thời gian phun bị rút ngắn, góc phun sớm nhiên liệu ϕ
s
bị giảm và qui
luật cung cấp nhiên liệu theo góc quay trục khuỷu bị thay đổi.
- Khi giảm khe hở đến E
3
, sự cung cấp nhiên liệu xảy ra ở tốc độ pít tông nhỏ.
Thời gian cung cấp nhiên liệu và góc phn sớm ϕ
s
tăng lên, qui luật cung cấp nhiên
liệu bị thay đổi. Mức độ thay đổi của các thông số trên khi thay đổi khe hở E phụ
thuộc vào biên dạng cam.
Thay đổi đại lượng mở cửa nạp h
nạp
và tốc độ pít tông v
ptBCA
có ảnh hưởng lớn
đến lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình , áp suất phun cực đại P
fmax
và thơi
gian phun .
ảnh hưởng của đại lượng mở cửa nạp h
nạp
đến các thông số kể trên giới thiệu trên
hình 10.17.

10.3.5. ảnh hưởng của đại lượng dự trữ hành trình pít tông đến sự làm việc của
động cơ
Hỡnh 10.17. ảnh hưởng của đại lượng mở cửa nạp (h
n
) đến lượng nhiên
liệu cấp cho chu trình ( );áp suất phun ¸ (P
f
) và thời gian phun theo góc
quay trục khuỷu ( )của động cơc?H30/38
1 2 3 4 5 6 h
nap
(mm)
0
f
26
25
24
23

(kg/C
T)
2,30
2,28
2,26
2,24
f
(kG/c
m
2
)

810
790
770
760
750
Khi giảm dự trữ hành trình pít tông E (đại lượng mở cửa nạp) lượng cung cấp
nhiên liệu chu trình và áp suất phun cực đại P
fmax
bị giảm, thời gian phun và
góc phun sớm ϕ
s
được tăng lên, giảm gây giảm công suất động cơ, (N
e
= B.n
đc
.
. η
e
. P
f
) giảm dẫn đến giảm góc côn (của chùm tia phun) phun bụi, tầm phun xa
và làm xấu chất lượng phun bụi nhiên liệu.
Thời gian phun có ảnh hưởng lớn đến tính kinh tế của động cơ (hình 10.18). Như
các thí nghiệm đã chỉ ra, giảm thời gian phun dẫn đến làm tốt tính kinh tế động cơ chỉ
trong diều kiện chiều dài và góc côn phun tia phù hợp dạng buồng cháy, nghĩa là thực
hiện thời gian phun tối ưu.
Việc giảm tiếp tục thời gian phun liên quan đến việc tăng tốc độ pít tông, nâng
cao áp suất phun, tăng tầm phun xa và góc côn phun tia. Điều đó dẫn đến phá hỏng
tương quan giữa chiều dài và góc côn phun tia với dạng buồng cháy và do đó làm xấu
quá trình cháy và giảm tính kinh tế của động cơ.

Việc thay đổi qui luật cấp nhiên liệu do thay đổi đại lượng dự trữ hành trình pít
tông có ảnh hưởng cơ bản đến sự làm việc của động cơ. Mức ảnh hưởng này phụ
thuộc vào dạng cam và đại lượng dự trữ hành trình pít tông.
ảnh hưởng của đại lượng dự trữ hành trình pít tông đến qui luật cấp nhiên liệu và
dạng biểu đồ chỉ thị khi số vòng quay không đổi được chỉ ra trên hình 10.19.
Khi điều chỉnh thời điểm bắt đầu cấp nhiên liệu của bơm cao áp, được phép thay
đổi đại lượng dự trữ hành trình pít tông nhưng chỉ trong các giới hạn hạn chế để
Hỡnh 10.18. AÛnh hửụỷng cuỷa thời gian phun đến suất tiêu
hao nhiên liệu của động cơ?H36/45
21 22 23 24 25
f
(
0
GQTK)
g
e
(g/cv
h)
157
156
155
154
153
không gây các sai lệch lớn của tốc độ pít tông, thời gian phun và qui luật cung cấp
nhiên liệu so với các giá trị tối ưu.
Đại lượng dự trữ hành trình tối ưu của pít tông được xác định khi chế tạo bơm
nhiên liệu mới. Đại lượng E là tối ưu khi động cơ ở vòng quay định mức cho được
công suất đã cho, có tiêu hao nhiên liệu cực tiểu và các giá trị P
Z
và T

?
cho phép.
Hình 10.19. ảnh hưởng của đại lượng E đến quy luật cấp nhiên liệu G
nl
=f( )
10.3.6. Các đặc tính tốc độ của thiết bị cung cấp nhiên liệu
Đặc tính tốc độ của thiết bị cung cấp nhiên liệu là sự phụ thuộc của đại lượng
cung cấp nhiên liệu cho chu trình vào số vòng quay trục cam của bơm n
trc
khi vị
trí của bộ phận điều chỉnh (hành trình thanh răng) không đổi S
P
= const.
Đặc tính tốc độ nhận được khi thử nghiệm hệ thống phun trên giá thử vạn năng.
Các đặc tính tốc độ (hình 10.20) xác định khả năng nhận tải của động cơ khi vị trí
thanh răng ở mấu chặn (M
e
= B
.
η
e
), khả năng duy trì số vòng quay ổn định cực
(
0
TK)
1’’’
1’
1’’
2’’’
2’

(
0
TK)
P
ĐCT
Với E
2
Với E
1
Với E
3