He Thong Nhien Lieu Dong Co

CHƯƠNG IGIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ DIESEL 4 THÌ

I – CẤU TẠO:

Một động cơ Diesel 4 thì có cấu tạo cơ bản gồm có:

Các chi tiết cố định: cacte, xilanh, quy lát.

Các chi tiết di động: pittônh, sec măng, thanh truyền, cốt máy, bánh đà.

Các chi tiết hệ thống phân phối khí.

Các chi tiết hệ thống nhiên liệu.

Các chi tiết hệ thống làm mát.

Các chi tiết hệ thống bôi trơn.

1 – Thân động cơ:

Được đúc thành khối có chứa các xi lanh, trên có nắp xi lanh. Trong thân động

cơ có áo nước làm mát, đường dẫn dầu bôi trơn và chỗ để bắt các chi tiết phụ.

Trong xi lanh có đặt một pittông, pittông đươc nối với trục khuỷu nhờ thanh

truyền, cơ cấu pittông thanh, trục khuỷu có tác dụng biến chuyển động tịnh tiến của

pittông thành chuyển động quay của trục khuỷu.

2 – Hệ thống cung cấp nhiên liệu gồm: bầu lọc, bơm tiếp vận, bơm cao áp, kim

phun, các đường ống dẫn dầu...Trong đó bơm cao áp là thiết bị quan trọng nhất.

3 – Hệ thống phân phối khí: Là hệ thống các cửa đóng mở để hút không khí và

đẩy sản vật cháy ra ngoài. Ở động cơ Diesel 4 thì được bố trí các xupap hút và thoát

xen kẽ nhau đặt ở nắp quy lát.

4 – Hệ thống bôi trơn: thường dùng hệ thống bôi trơn có bơm nhớt. Đối với các

động cơ Diesel cỡ trung trở lên có trang bị thêm hệ thống làm mát dầu bôi trơn và

bơm nhớt đôi.

5 – Hệ thống làm mát:

- Đối với động cơ Diesel vận tải, cơ giới, máy phát điện thường dùng hệ

thống làm mát bằng nước.

- Đối với động cơ Diesel tàu thủy thường dùng hai hệ thống: hệ thống làm

mát bằng nước.

- Đối với động cơ Diesel cỡ nhỏ dùng hệ thống làm mát bằng gió.

6 – Hệ thống khởi động: sử dụng nhiều phương pháp:

- Khởi động bằng tay quay.

- Dùng động cơ điện.

- Khởi động bằng gió nén.

- Khởi động bằng động cơ xăng.

- Dùng máy thủy lực...

7 – Hệ thống tăng áp: nhằm :

- Tăng hệ số nạp.

- Tăng áp suất cuối quá trình nạp .

- Tăng công suất động cơ.

- Giảm suất tiêu hao nhiên liệu.

8 – Hệ thống xông máy: để xông máy động cơ khi khởi động lạnh .

II – NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ:

A – Hành trình nạp B – Hành trình nénC – Hành trình cháy

và giản nởD – Hành trình xả

HÌNH 1. Sơ đồ quá trình công tác của động cơ diezen bốn kỳ.

:: Xem mô phỏng

Để hoàn thành một chu trình công tác động cơ diesel 4 thì phải trải qua 4

giai đoạn liên tiếp đó là:

1 – Thì hút:(hình 1.A)

Piston từ điểm chết trên (ĐCT) đi xuống điểm chết dưới (ĐCD) tạo ra một áp

thấp ở sau nó, nhờ hệ thống phân phối khí, cam hút đội xupáp hút mở ra, không khí

lọc sạch được hút vào lòng xi lanh. Khi piston xuống điểm chết dưới xupáp hút

đóng lại.

http://oto-hui.com/diesel/flash/TRONG4KY.html

2 – Thì ép:(hình 1.B)

Piston từ điểm chết dưới di chuyển lên điểm chết trên, hai xu páp hút và thải

đều đóng, không khí bị ép lại. Khi piston lên đến ĐCT thì áp suất trong xi lanh lên

đến 30 35 kg/cm2, nhiệt độ khoảng 530-730oC.

3 – Thì giản nở:(hình 1.C)

Khi piston lên đến ĐCT nhờ hệ thống nhiên liệu kim phun, dầu được phun vào

buồng đốt dưới dạng hơi sương, gặp phải môi trường áp suất và nhiệt độ cao, nhiên

liệu tự bốc cháy, giản nở và đẩy piston đi xuống. Thì này gọi là thì phát động .

4 – Thì thoát:(hình 1.D)

Khi pittông bị đẩy xuống ĐCD nhờ quán tính của bánh đà, pittông tiếp tục

chạy trở lên, lúc này xupap thoát mở, khí cháy bị đẩy ra ngoài. Khi pittông lên đến

ĐCT xupap thoát đóng lại, xupap hút bắt đầu mở ra để khởi sự một chu kỳ khác.

CHƯƠNG II

HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL

I – NHIỆM VỤ VÀ YÊU CẦU ĐỐI VỚI HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU:

1 – Nhiệm vụ:

Cung cấp nhiên liệu cần thiết tuỳ theo chế độ làm việc của động cơ.

Cung cấp lượng nhiên liệu đồng đều cho các xi lanh động cơ đúng thồi điểm và

đúng thứ tự thì nổ.

Phun sương và phân tán đều hơi nhiên liệu vào buồng đốt.

2 – Yêu cầu:

Thùng nhiên liệu dự trữ phải đảm bảo cho động cơ hoạt động liên tục trong suốt

thời gian quy định.

Các lọc phải sạch nước và tạp chất cơ học lẫn trong nhiên liệu.

Các chi tiết phải chắc chắn, có độ chính xác cao, dễ chế tạo.

Tiện nghi cho việc bảo dưỡng và sửa chữa.

II – PHÂN LOẠI HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL:

Gồm các loại sau đây:

Bơm cao áp một tổ bơm (bơm cao áp PF).

Bơm cao áp nhiều tổ bơm ráp chung một khối (bơm cao áp PE).

Kim bơm liên hợp GM.

Bơm cao áp loại phân phối, gồm:

Bơm cao áp PSB, CAV, DPA, ROOSA MASTER, PENKING, EP – VA, EP

–VM,VE.

Bơm thời áp (bơm CUMMINS).

Hiện nay thông dụng nhất là loại: PE, VE

1 – Thùng chứa. 5 – Ống dầu đến.

2 – Lọc thô. 6 – Ống dầu về.

3 – Bơm tiếp vận.7 – Bơm kim liên

hợp.

4 – Lọc tinh. 8 – Ống dẫn dầu.

HÌNH 2: Hệ thống nhiên liệu bơm kim liên hợp GM.

1 – Thùng chứa.7 – Bộ điều hào tỉ

trọng

2 – Lọc thô. 8 – Đầu phân phối

3 – Bơm tiếp vận. 9 – Kim phun.

4 – Bộ phun sớm tự

động.10 – Ống dầu về.

5 – Cốt bơm. 11 – Lọc tinh.

6 – Bộ điều tốc.

HÌNH 3 : Sơ đồ hệ thông nhiên liệu bơm cao áp PSB.

1– Thùng chứa 11 – Vỏ bọc điều tốc.

2– Ống dẫn dầu. 12 – Mạch tối đa.

3– Lọc. 13 – Tai chịu.

4– Bơm bánh răng. 14 – Bộ cúp dầu

5– Bộ giảm chấn.15 – Ống dẫn dầu đến kim

bơm.

6– Bộ điều tốc. 16 – Cò mổ kim.

7– Lọc tinh. 17 – Đũa đẩy.

8– Quả tạ. 18 – Ống dầu về.

9– Mạch cầm chừng. 19 – Lỗ định lượng.

10– Vít chỉnh tối thiểu 20 – Cam điều khiển kim.

HÌNH 4: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu CUMMINS.

III – SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG TỔNG QUÁT CỦA BƠM CAO

ÁP PE:

1 – Cấu tạo:

1 – Thùng chứa. 8 – Đường dầu về

2 – Lọc sơ cấp. 9 – Van an toàn

3 – Bơm tiếp

vận.10 – Bơm tay

4 – Lọc thứ cấp.11 – Lưới lọc và van một

chiều

5 – Bơm cao áp. 12 – Bộ điều tốc

6 – Ống cao áp. 13 – Đai ốc xả gió

7 – Đến kim

phun

HÌNH 5 : Hệ thống nhiên liệu động cơ diesel có van an toàn lắp ở lọc thứ cấp

:: Xem mô phỏng

1 – Thùng chứa. 7 – Lọc thứ cấp.

2 – Lưới lọc và

van 1 chiều.

8 – Ống cao áp

http://oto-hui.com/diesel/flash/SODOlamviec2.html

3 – Lọc thứ cấp. 9 – Kim phun

4 – Bơm tiếp

vận.10 – Van an toàn

5 – Bơm tay. 11 – Bộ điều tốc

6 – Bơm cao áp.12 – Đường dầu

về

HÌNH 6: Hệ thống nhiên liệu động diesel có van an toàn ở bơm cao áp.

:: Xem mô phỏng

2 – Nguyên lý hoạt động:

Khi động cơ làm việc, bơm tiếp vận hút nhiên liệu từ thùng chứa qua lọc thô

đến lọc tinh rồi đến bơm cao áp. Một van an toàn giới hạn áp suất nhiên liệu và dẫn

dầu về thùng chứa khi tốc độ động cơ cao. Dầu vào bơm cao áp được nén lên áp lực

cao qua đường ống đến kim phun phù hợp với thứ tự thì nổ của động cơ. Kim phun

xịt nhiên liệu vào xi lanh đúng thời điểm. Nhiên liệu dư ở kim phun được đưa về

thùng chứa qua đường dầu về.

Figure 1

CHƯƠNG III

BƠM CAO ÁP PE I – GIỚI THIỆU CHUNG:

Được dùng phổ biến trên các động cơ Diesel ôtô máy kéo như MTZ, IFA, KAMAS,

TOYOTA, MERCEDES, REO, HYNO, ISUZU.

http://oto-hui.com/diesel/flash/SODOlamviec1.html

Bơm PE trên động cơ Diesel có công dụng:

Tiếp nhiên liệu sạch từ thùng chứa đưa đến bơm.

Ép nhiên liệu lên áp lực cao (2500 – 3000 psi) đưa đến kim phun đúng thời điểm

và phù hợp với thứ tự thì nổ của động cơ.

Phân phối lưu động đồng đều cho các xi lanh và tuỳ theo yêu cầu hoạt động của

động cơ.

II – CẤU TẠO BƠM CAO ÁP PE:

1 - Bộ điều tốc cơ khí

2 - Bơm tiếp vận

3 - Bộ phun dầu sớm.Giải thích ký hiệu ghi trên vỏ bơm cao áp PE:

PE 6 A 70 B 4 1 2 R S114

PES 6 A 70 A 2 1 2 3 R S64

PE: chỉ loại

bơm cao áp cá nhân

có chung một cốt

cam được điều

khiển qua khớp nối.

Nếu có thêm chữ S:

cốt cam bắt trực

tiếp vào động cơ

không qua khớp

nối.

6: chỉ số xilanh

bơm cao áp (bằng

số xilanh động cơ).

A: kích thước

bơm (A: cỡ nhỏ, B:

cỡ trung, Z: cỡ lớn,

M: cỡ thật nhỏ, P:

đặc biệt, ZW: cỡ

thật lớn).

70: chỉ đường

kính piston bơm

bằng 1/10mm (70 =

7mm).

B: chỉ đặc điểm

thay thế các bộ

phận trong bơm khi

lắp ráp bơm (gồm

có : A,B,C,Q,K,P)

4: chỉ vị trí dấu

ghi đầu cốt bơm.

Nếu số lẻ: 1,3,5

dấu ghi ở đầu cốt

bơm. Nếu số chẵn:

2,4,6 thì dấu nằm

bên phải nhìn từ

phía cửa sổ.

1: chỉ bộ điều

tốc (0: không có, 1:

ở phía trái, 2: ở

phía phải).

2: chỉ vị trí bộ

phun dầu sớm (như

bộ điều tốc). R:chỉ

chiều quay bơm:

R:cùng chiều kim

đồng hồ

HÌNH 7: Bơm cao áp PE.

Các chi tiết của một tổ bơm cao áp PE:

1 - Lò xo cao áp

2 - Đầu nối đường ống cao áp

3 - Van cao áp

4 - Đế (bệ) van cao áp

5 - Xi lanh bơm

6 - Piton bơm

7 - Manchon

8 - Đế và chén chận lò xo

9 - Lò xo

10 - Chén chận lò xo

11 - Vít điều chỉnh vị trí của piston và vít

khoá

12 - Con đội

13 - Con lăn

14 - Cam

HÌNH 8: Cấu tạo một tổ bơm cao áp PE.

:: Xem mô phỏng

III – NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA BƠM CAO ÁP PE:

http://oto-hui.com/diesel/flash/hinh123.html

HÌNH 9: Sơ đồ công tác bơm cao áp

:: Xem mô phỏng

1 – Theo hình 5:

Phần đầu piston bơm có xẻ rãnh hình chéo (lằn vạt chéo). Piston chuyển động

tịnh tiến trong xilanh và hai bên xilanh có lỗ thoát nhiên liệu.

Khi piston bơm ở vị trí thấp nhất thì nhiên liệu từ lỗ bên trái tràn vào chứa đầy thể

tích công tác (bao gồm: phía trên piston và rãnh lõm ở đầu piston) vị trí I.

Khi piston đi lên, nhiên liệu được ép lại và bị đẩy một phần qua lỗ : vị trí II.

Piston tiếp tục đi lên và che lấp gờ trên của lỗ: vị trí III, từ đó trở đi nhiên

liệu đi vào đường ống cao áp đến kim phun: vị trí IV.

Piston tiếp tục đi lên và khi gờ dưới của rãnh lõm bắt đầu mở lỗ: vị trí V, kể

từ đó trở đi nhiên liệu theo rãnh lõm qua lỗ ra ngoài : vị trí VI.

2 – Trên hình 6 :

http://oto-hui.com/diesel/flash/PISTONPE.html

HÌNH 10: Vị trí tương đối của lỗ thoát với đỉnh piston.

Biểu diễn vị trí tương đốicủa lỗ thoát với đỉnh piston trong quá trình bơm.

stb : hành trình toàn bộ của piston bơm : không thay đổi

se : hành trình có ích của piston bơm, có thể thay đổi khi ta thay đổi vị trí

tương đối của piston và xilanh (qua thanh răng). Muốn thay đổi lượng nhiên liệu

cung cấp trong một chu kỳ ta xoay piston bơm làm cho vị trí lỗ thoát và piston thay

đổi® thay đổi se. khi thay đổi se thì thời gian bắt đầu bơm là không thay đổi mà

thay đổi thời gian kết thúc bơm.

Muốn thay đổi tốc độ động cơ ta điều khiển thanh răng xoay piston để thay

đổi thời gian phun. Thời phun càng lâu lượng dầu càng nhiều động cơ chạy nhanh,

thời gian phun ngắn dầu cang ít động cơ chạy chậm. Khi ta xoay piston để rãnh

đứng ngay lỗ dầu về thì sẽ không có vị trí án mặc dù piston vẫn lên xuống, nhiên

liệu không được ép, không phun động cơ ngưng hoạt động (vị trí này gọi là cúp

dầu).

Lằn vạt xéo trên đầu piston có 3 loại:

- Lằn vạt xéo phía trên.

- Lằn vạt xéo phía dưới.

- Lằn vạt xéo trên dưới.

Tối đa Trung bình Tắt máy

HÌNH 11: Định lượng nhiên liệu của bơm cao áp PE.

(a) (b) (c)

HÌNH 12 : Cấu tạo đầu Piston bơm PE.

a) Lằn vạt xéo trên dưới:

Điểm khởi phun và kết thúc

phun thay đổi.

b) Lằn vạt xéo trên: Điểm

khởi phun thay đổi, điểm

dứt phun cố định.

c) Lằn vạt xéo dưới: Điểm

khởi phun cố định, định dứt

phun thay đổi

IV – BỘ PHUN DẦU SỚM TỰ ĐỘNG TRÊN BƠM CAO ÁP PE:

1 – Cấu tạo:

1 – Mâm thụ động 8 – Vít châm dầu

2 – Trục lắp quả

tạ 9 – Vít đậy

3 – Vỏ ngoài 10 – lông đền

chêm

4 – Vỏ trong 11 – Lò xo

5 – Mâm chủ

động 12 – Tán

6 – Quả tạ 13 – Khớp nối

HÌNH 13: Bộ phun dầu sớm tự động trên bơm PE. 7 – Vít xả gió 14 – Quả tạ

Gồm: một mâm nối thụ động bắt vào đầu cốt bơm cao áp nhờ chốt then hoa và

đai ốc giữ. Một mâm nối chủ động có khớp nối để nhận truyền động từ động cơ.

Chuyển động quay của mâm chủ động truyền qua mâm thụ động qua hai quả tạ.

- Trên mâm thụ động có ép hai trục thẳng góc với mâm, hai quả tạ quay trên hai

trục này. Đầu lồi còn lại của quả tạ tỳ vào chốt của mâm chủ động, hai quả tạ được

kềm vào nhau nhờ hai lò xo, đầu lò xo tựa vào trục, đầu còn lại tỳ vào chốt ở mâm

chủ động. Một miếng chêm nằm trên lò xo để tăng lực lò xo theo định mức. Một

bọc dính với mâm chủ động có nhiệm vụ bọc hai quả tạ và giới hạn tầm di chuyển

của chúng.

- Tất cả các chi tiết được che kín bằng một bọc ngoài cùng vặn vào bề mặt có ren

của mâm thụ động. Các vòng đệm kín bằng cao su hoá học đảm bảo độ kín giữa

bọc và mâm chủ động. Nhờ vậy mà bên trong toàn bộ có đầy dầu nhớt bôi trơn.

- Trên động cơ Diesel khi tốc độ càng cao, góc phun dầu càng sớm để nhiên liệu đủ

thời gian hoà trộn tự bốc cháy phát ra công suất lớn nhất. Do đó trên hầu hết các

động cơ Diesel có phạm vi thay đổi số vòng quay lớn đều có trang bị bộ phun dầu

sớm tự động. Đối với bơm cao áp PE việc định lượng nhiên liệu tuỳ theo vị trí lằn

vạt xéo ở píttông đối với lỗ dầu ra hay vào ở xi lanh.

- Với píttông có lằn vạt xéo phía trên thì điểm khởi phun thay đổi, điểm dứt phun

cố định. Với píttông có lằn vạt xéo cả trên lẫn dưới không cần trang bị bộ phun dầu

sớm tự động vì bản thân lằn vạt xéo đã thực hiện việc phun dầu sớm tự động.

- Với píttông có lằn vạt xéo phía dưới thì điểm khởi phun cố định, điểm dứt

phun thay đổi. Thông thường các bơm cao áp PE đều có lằn vạt xéo phía dưới nên

phải trang bị bộ phun dầu sớm tự động.

- Da số bơm cao áp PE người ta ứng dụng bộ phận tự động điều khiển góc phun

sớm bằng ly tâm. Điển hình của loại này là bộ phun sớm tự động của hãng Bosch.

2 – Nguyên tắc hoạt động bộ phun sớm kiểu ly tâm của hãng Bosch :

I – Không làm việc II – Phun sớm tự động tối đa 10o

HÌNH 14: Nguyên lý làm việc của bộ phun dầu sớm PE

Khi động cơ làm việc, nếu vận tốc tăng, dưới tác dụng của lực ly tâm hai quả tạ

văng ra do mâm thụ động quay đối với mâm chủ động theo chiều chuyển động của

cốt bơm do đó làm tăng góc phun sớm nhiên liệu.

Khi tốc độ giảm, lực ly tâm yếu hai quả tạ xếp vào, lò xo quay mâm thụ động

cùng với trục cam đối với mâm chủ động về phía chiều quay ngược lại. Do đó làm

giảm góc phun nhiên liệu.

V – BỘ ĐIỀU TỐC:

1 – Công dụng:

Khi ôtô máy kéo làm việc tải trọng trên động cơ luôn thay đổi. Nếu thanh răng

của bơm cao áp hoặc bướm tiết lưu giữ nguyên một chỗ thì khi tăng tải trọng, số

vòng quay của động cơ sẽ giảm xuống, còn khi tải trọng giảm thì số vòng quay tăng

lên. Điều đó dẫn đến trước tiên làm thay đổi tốc độ tiến của ôtô máy kéo, thứ hai là

động cơ buộc phải làm việc ở những chế độ không có lợi.

Để giữ cho số vòng quay trục khuỷu động cơ không thay đổi khi chế độ tải

trọng khác nhau thì đồng thời với sự tăng tải cần phải tăng lượng nhiên liệu cấp vào

xilanh, còn khi giảm tải thì giảm lượng nhiên liệu cấp vào xilanh.

Khi luôn luôn có sự thay đổi tải trọng thì không thể dùng tay mà điều chỉnh

lượng nhiên liệu cấp vào xilanh. Công việc ấy được thực hiện tự động nhờ một thiết

bị đặc biệt trên bơm cao áp gọi là bộ điều tốc.

Bất kỳ bộ điều tốc loại nào cũng có nhiệm vụ sau:

- Điều hoà tốc độ động cơ dù có tải hay không tải (giữ vững một tốc độ hay trong

phạm vi cho phép tuỳ theo loại ) có nghĩa là lúc có tải hay không tải đều phải giữ

một tốc độ động cơ trong lúc cần ga đứng yên.

- Đáp ứng được mọi vận tốc theo yêu cầu của động cơ.

- Phải giới hạn được mức tải để tránh gây hư hỏng máy.

- Phải tự động cúp dầu để tắc máy khi số vòng quay vượt quá mức ấn định.

2 – Phân loại:

Khi phân loại các bộ điều tốc người ta căn cứ vào những đặc điểm sau:

a – Theo tính chất truyền tác dụng: Có hai loại:

- Bộ điều tốc tác dụng trực tiếp.

- Bộ điều tốc tác dụng gián tiếp.

b – Theo vùng bao chế độ tốc độ: Có 3loại:

- Loại một chế độ.

- Loại hai chế độ.

- Loại nhiều chế độ.

c – Theo công dụng của bộ điều tốc: Có hai loại:

- Loại di chuyển: Đặt trên động cơ của các máy di chuyển.

- Loại tĩnh tại: Đặt trên động cơ tỉnh tại, bảo đảm điều chỉnh tốc độ với độ chính

xác cao trong các máy phát điện Diesel.

d – Theo nguyên tắc tác dụng của phần tử nhạy cảm: Có 4 loại:

- Loại cơ khí với phần tử nhạy cảm ly tâm.

- Loại áp thấp.

- Loại thuỷ lực.

- Loại cơ thuỷ lực.

3 – Bộ điều tốc kiểu cơ khí:

Hiện nay có rất nhiều bộ điều tốc cơ khí như: loại một chế độ, loại hai chế độ,

loại nhiều chế độ. Thông dụng nhất trên ôtô máy kéo hiện nay là bộ điều tốc cơ khí

nhiều chế độ. Trong phần này chúng ta tìm hiểu kỹ về bộ điều tốc cơ khí nhiều chế

độ.

a – Nguyên lý cấu tạo:

1 –

Tha

nh

răng

2, 3,

4, 7

–

Các

cần

điều

khiể

n

5 –

Cốt

gắn

khâu

trượ

t

6 –

Quả

tạ

HÌNH 15: Bộ điều tốc cơ khí gắn trên bơm PE.

Hầu hết các bộ điều tốc cơ khí đều có 4 bộ phận chính để có thể vận

chuyển điều hoà với nhau.

Bộ phận động lực: Cốt bơm truyền sức trực tiếp qua quả văng. Hai quả văng

dang ra do lực ly tâm.

Cần liên lạc: Là một hệ thống đòn bẩy tay đòn, thanh kéo, trục tay đòn...liên

lạc với bộ phận đông lực và thanh răng điều khiển lưu lượng nhiên liệu.

Thanh răng điều khiển đưa nhiên liệu vào ít hay nhiều đến kim phun để xịt

vào xilanh tùy theo vị trí.

Ngoài ra còn có lò xo tốc độ đặt đối chọi với lực ly tâm của hai quả tạ và đẩy

thanh răng về chiều nhiên liệu khi động cơ chưa làm việc. Đồng thời có các vít điều

chỉnh khâu trượt. Tất cả các bộ phận trên được bố trí trong vỏ điều tốc.

b – Nguyên lý làm việc:

Phát hành động cơ:

Khi phát hành ta kéo ga theo chiều tăng. Qua trung gian lò xo tốc độ, tay đòn, cần

liên hệ kéo thanh qua chiều tăng, động cơ phát hành dễ dàng. Khi động cơ đã nổ rồi

cốt bơm quay, dưới tác dụng của lực ly tâm hai quả tạ bung ra đẩy khâu trượt tỳ lên

tay đòn cân bằng với sức căn lò xo nên đẩy khâu trượt ra đẩy tay đòn, điều khiển

thanh về chiều giảm dầu, tốc độ giảm xuống lực ly tâm cân bằng với lò xo, hai quả

tạ ở vị trí thẳng đứng.

Bộ điều tốc làm việc khi thay đổi tải:

Động cơ đang làm việc ở chế độ ổn định. Ví dụ tải tăng như khi xe đang lên dốc

hay máy cung cấp điện nhiều, vì tải tăng nên tốc độ động cơ giảm, nên lực ly tâm

của hai quả tạ giảm theo, hai quả tạ xếp lại, lò xo điều tốc thắng lực ly tâm nên đẩy

khâu trượt đi vào, qua trung gian tay đòn và cần điều khiển, kéo thanh răng về

chiều tăng dầu,hai quả tạ lại bung ra cân bằng với lực lò xo.

Nếu ta giảm tải như xe xuống dốc hay máy cung cấp điện dùng ít, tốc độ động cơ

có khuynh hướng tăng lên, lực ly tâm của hai quả tạ tăng theo, hai quả tạ dang ra

thắng sức căng lò xo điều tốc, qua cần liên hệ kéo thanh răng về chiều giảm dầu để

tốc độ giảm lại về vị trí ban đầu, đến khi ổn định hai quả tạ ở vị trí thẳng đứng cân

bằng với sức căng lò xo điều tốc.

Như vậy cần ga ở một vị trí mà thanh răng tự động thêm hay bớt dầu khi tải tăng

hay giảm.

Ví dụ vì lý do nào đó tốc độ động cơ vượt quá tốc độ giới hạn, lúc này lực ly tâm

quả tạ lớn, hai quả tạ bung ra hết cỡ đẩy khâu trượt đi ra, qua tay đòn và cần liên hệ

đẩy thanh răng về chiều cúp dầu, động cơ ngừng, không hại máy.

CHƯƠNG IVBƠM CAO ÁP VE

I – GIỚI THIỆU CHUNG:

Ngày nay, ở những động cơ cao tốc nhỏ, đặc biệt là ở các loại

xe tải, xe khách người ta thường dùng bơm cao áp VE, vì bơm có

kết cấu gọn nhẹ, làm việc với độ chính xác cao. Bơm cao áp VE có

các chức năng sau :

Áp suất dầu phun luôn luôn được giữ cố định .

Cung cấp một lượng nhiên liệu lý tưởng vào trong buồng khí đốt

theo từng chế độ động cơ, phù hợp với lượng khí nạp vào. Lượng

dầu cung cấp được bơm cao áp điều khiển phù hợp với tốc độ

động cơ. Bơm cao áp giúp cho động cơ không vượt quá tốc độ cực

đại cho phép hay dưới tốc độ cầm chừng đã được ấn định sẵn.

Bơm cao áp ấn định thời gian phun khi tốc độ động cơ và tải

thay đổi, quyết định thời gian phun sớm hay muộn (có bộ phun

dầu sớm theo tải).

Bơm cao áp VE phân phối nhiên liệu vào từng xi lanh một cách

đồng đều và chính xác.

II – CẤU TẠO BƠM CAO ÁP VE:

1 –

Bơm

cấp

nhiên

liệu

2 –

Đĩa

cam

3 –

Bộ

điều

khiển

phun

sớm

4 –

Cữa

chia

5 –

Pittô

ng

6 –

Van

phân

phối

7 –

Cữa

hút

HÌNH 16: Bơm cao áp VE.

8 –

Van

cắt

nhiên

liệu

III – SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC:

1 –

Thùng

chứa

dầu

2 – Bơm

chuyển

tiếp

3 – Lọc

tinh

4 – Van

an toàn

5 – Bơm

tiếp vận

6 – Cần

điều

khiển

7 – Lò

xo điều

khiển

8 –

Đường

dầu về

9 –

Pittong

bơm

10 –

Đường

dầu đến

kim

phun

11 –

Van

phân

phối

12 –

Van

định

lượng

(Vành

tràn)

13 – Đĩa

cam

HÌNH 17: Sơ đồ làm việc của bơm VE.

14 – Bộ

điều

khiển

phun

dầu

sớm

:: Xem mô phỏng

IV – NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG:

Bơm sơ cấp hút nhiên liệu 1 – Pittông bơm

http://oto-hui.com/diesel/flash/SODOVE.html

từ thùng đưa qua lọc sau

đó nhiên liệu được bơm

cánh quạt hút rồi đẩy vào

buồng bên trong bơm.

Một van điều chỉnh áp

suất điều khiển áp suất

nhiên liệu bên trong bơm

cao áp.

Đĩa cam được dẫn động

bỡi trục dẫn động, pittông

bơm được gắn với đĩa cam,

nhiên liệu được cấp cho

kim phun nhờ chuyển động

quay và chuyển động tịnh

tiến của pittong này.

Lượng phun được điều

khiển bởi bộ điều chỉnh

kiểu cơ khí.

Thời điểm phun được

điều khiển bởi pittông điều

khiển phun sớm, pittông

điềukhiển phun sớm hoạt

động nhờ áp suất nhiên

liệu.

Van phân phối có hai chức

năng: Ngăn không cho nhiên liệu

trong ống dẫn đến kim phun quay

về pittông và bơm; hút nhiên liệu

còn lại sau khi phun khỏi kim

phun.

2 – Lỗ nạp nhiên

liệu

3 – Rãnh hút

4 – Buồng cao

áp

5 – Rãnh phân

phối

6 – Đường phân

phối

7 – Lỗ thoát

nhiên liệu

8 – Van định

lượng

HÌNH 18: Khoảng chạy của pittông

bơm và

các giai đoạn cung cấp nhiên liệu.

:: Xem mô phỏng

Khi cam quay, piston bơm đi đến điểm chết trên sau đó về điểm

chết dưới.

Quá trình điều khiển lượng dầu cung cấp cho một chu trình

được thực hiện gồm các bước sau:

Bước 1: Nạp nhiên liệu:

Khi pittông bơm chuyển động sang trái, một trong 4 rãnh hút

trên pittông sẽ thẳng hàng với cửa hút và nhiên liệu sẽ được hút

vào đường bên trong pittông.

Bước 2: Phân phối nhiên liệu:

Khi đĩa cam và pittông quay, cữa hút đóng và cữa phân phối

của pittông sẽ thẳng hàng với một trong bốn trên nắp phân phối.

Khi đĩa cam lăn trên các con lăn, pittông vừa quay vừa dịch

chuyển sang phải, làm nhiên liệu bị nén. Khi nhiên liệu bị nén đến

một áp suất nhất định nó được phun ra khỏi vòi phun.

Bước 3: Kết thúc việc cung cấp nhiên liệu:

Khi pittông dịch chuyển thêm về phía bên phải, hai cửa tràn của

pittông sẽ lộ ra khỏi van định lượng và nhiên liệu dưới áp suất cao

sẽ bị đẩy về buồng bơm qua các cửa tràn này. Vì vậy áp suất

nhiên liệu sẽ giảm đột ngột và quá trình phun kết thúc.

Bước 4: Cân bằng áp suất :

Khi piston quay 180 sau khi phân phối nhiên liệu, rãnh cân

bằng áp suất trên pittông thẳng hàng với đường phân phối để cân

bằng áp suất nhiên liệu trong đường phân phối và trong buồng

bơm.

V – BỘ ĐIỀU KHIỂN PHUN SỚM TỰ ĐỘNG: (điều khiển thời điểm

phun)

Giống như thời điểm đánh lửa của động cơ xăng, nhiên liệu

trong động cơ Diesel phải được phun sớm hơn theo tốc độ động cơ

để đảm bảo tính năng tốt nhất. Vì vậy bơm cao áp kiểu Vecó trang

bị bộ điều khiển phun sớm tự động, nó hoạt động nhờ áp suất

nhiên liệu, để thay đổi thời điểm phun tỷ lệ với sự tăng giảm tốc

độ động cơ.

Cấu tạo và hoạt động:

http://oto-hui.com/diesel/flash/PHANPHOIVE.html

Pittông bộ điều khiển phun sớm được gắn bên trong vỏ bộ điều khiển, vuông

góc với trục bơm và trượt theo sự cân bằng giữa áp suất nhiên liệu và sức căn

của lò xo bộ điều khiển.

Phun trễ Phun sớm

HÌNH 19: Bộ điều khiển phun sớm tự động.

1 – Vòng lăn 4 – Chốt trượt

2 – Con lăn 5 – Pittông bộ điều khiển phun sớm

3 – Lò xo bộ điều khiển

Chốt trượt biến chuyển động ngang của pittông thành chuyển

động quay của vòng đỡ con lăn.

Lò xo có xu hướng đẩy pittông về phía phun trễ (sang phải).

Tuy nhiên, khi tốc độ động cơ tăng, áp suất nhiên liệu cũng tăng

lên nên pittông thắng được sức căng lò xo và dịch sang trái. Cùng

với chuyển động của pittông, vòng lăn quay ngược hướng với

pittông bơm, do đó làm sớm thời điểm phun tương ứng với vị trí

đĩa cam.

VI – CƠ CẤU ĐIỀU CHỈNHCƠ KHÍ BƠM VE.

1 – Cấu tạo và vai trò:

Bánh răng trục cơ cấu điều chỉnh và giá đỡ quả văng quay 1,6

lần trong một vòng quay của bánh răng trục dẫn động.

Có bốn quả văng trên giá đỡ. Các quả văng này phát hiện tốc độ

gốc của trục bộ điều chỉng nhờ lực ly tâmvà bạc bộ điều chỉnh sẽ

truyền lực ly tâm này đến cần điều khiển .

Độ căng của lò xo điều khiển thay đổi theo tải ( tức là mức độ

đạp chân ga).

Lò xo giảm chấn và lò xo không tải tránh cho bộ điều chỉnh hoạt

động giật cục bằng cách tỳ nhẹ vào cần căng và cần điều khiển

khi chúng dịch chuyển sang phải (tức là theo hướng giảm lượng

phun).

Cụm cần bộ điều chỉnh sẽ điều chỉnh vị trí của van định lượng

theo tốc độ động cơ và theo tải. Nó bao gồm cần dẫn hượng, và

cần điều khiển và cần căng, những cần này được nối tại điểm tựa

(điểm tự do ) . Cần hướng dẫn còn có thêm một điểm tựa (điểm cố

định vào vỏ bộ điều chỉnh ) .

1- Đĩa

cam.

9 – Cần

căng.

2 – Trục

dẫn

động.

10 – Cần

điều khiển.

3 – Bánh

răng.11 – Bạc.

4 – Trục

bộ điều

chỉnh.

12 – Quả tạ

5 – Cần

điều

chỉnh.

13 – Pitông

bơm.

6 – Lò xo 14 – Van

điều

khiển.

định lượng (

vòng tràn).

7 – Lò xo

giảm

chấn.

15 – Điểm

tựa A.

HÌNH 20 :Bộ điều chỉnh mọi tốc độ.

8 – Cần

dẫn

hướng.

(A) Khởi động(B) Không tải

(C) Đầy tải

HÌNH 21: Nguyên lý hoạt của

bộ điều tốc

bơm cao áp PE.

Khởi động: (hình 21.A)

Khi đạp chân ga, cần điều chỉnh sẽ dịch chuyển về vị trí đầy tải .

Vì vậy cần căng bị kéo bởi lò xo điều khiển đến tận khi nó tiếp xúc

với vấu chặn . Do động cơ vẫn chưa hoạt động, các quả văng

không dịch chuyển và cầ điều khiển bị đẩy tỳ lên bạc bởi sức căng

lò xo khởi động vì thế các quả văng vẫn ở vị trí đống hoàn toàn .

Cùng lúc đó, cần điều khiển quay ngược chiều kim đồng hồ quanh

điểm tựa A và đẩy vòng tràn đến vị trí khởi động. Phun cực đại.

Nhờ đó lượng nhiê liệu cung cấp cần thiết cho động cơ để khởi

động.

Không tải : ( hình 21.B)

Sau khi động cơ đã khởi động, chân ga nhả và cần điều chỉnh quay

về vị trí không tải. Ở vị trí này lò xo điều khiển tự do hoàn toàn

nên nó không kéo cần căng. Vì vậy, ngay cả ở tốc độ thấp, các

quả văng bắt đầu mở ra. Nó làm cho bạc dịch sang phải, đẩy cần

điều khiển và cần căng sang phải chống lại sức căng các lò xo khởi

động, không tải và giảm chấn. Vì vậy cần điều khiển quay theo

chiều kim đồng hồ quanh điểm tựa A, đẩy van định lượng đến vị trí

không tải .

Đầy tải: (hình 21.C)

Khi đạp chân ga, cần điều chỉnh dịch đến vị trí đầy tải và sức căng

của lò xo điều khiển trở nên lớn hơn ( vì vậy lò xo giảm chấn sẽ bị

ép lại hoàn toàn). Do đó cần căng sẽ tiếp xúc với dấu chặn và

đứng im. Hơn nữa, khi cần điều khiển bị đẩy bởi bạc, nó tiếp xúc

với cần căng nên van định lượng được giử ở vị trí đầy tải.

Khi vít đặt đầy tải ( để điều chỉnh lượng phun khi đầy tải ) quay

theo chiều kim đồng hồ quanh điểm tựa D nên cần điều khiển

( gắn với điểm A) sẽ cũng quay ngược chiều kim đồng hồ quanh

điểm D, đẩy van định lượng theo hướng tăng lượng phun.

Tốc độ cực đại : ( hình 21.D)

Khi tốc độ động cơ tăng với tải đầy, lực ly tâm của các quả văng

dần dần trở nên lớn hơn lực căng của lò xo điều khiển. Vì vậy cần

căng và cần điều khiển cùng quay theo chiều kim đồng hồ quanh

điểm tựa A , do đó đẩy van định lượng sang trái, giảm lượng phun

để ngăn động cơ chạy quá nhanh.

CHƯƠNG VĐẶC TÍNH BƠM CAO ÁP

I – MỘT SỐ KHÁI NIỆM:

1 – Hệ số cung cấp nhiên liệu của bơm cao áp ( b)

b = : là trị số lượng nhiên liệu thực tế bơm cao áp cung cấp

trong một chu trình (tính theo thể tích) trên lượng nhiên liệu lý

thuyết mà bơm cao áp cung cấp trong một chu trình

* Vct =

*Vlt =f.Se =

trong đó : - f : diện tích đỉnh piston bơm cao áp f =

- d : đường kính piston

- Se : hành trình có ích của piston

> hoặc <1. Bơm BOSCH ôtô máy kéo : = 0,75 0,9

2 – Đặc tính tốc độ của bơm cao áp:

Là đường cong biểu thị sự biến thiên của vct theo số vòng quay

trục cam khi ta giữ nguyên vị trí thanh răng.

3 – Đường đặc tính của bơm cao áp theo vị trí thanh

răng:

Là đường cong biểu thị sự biến thiên của Vct theo vị trí thanh răng

bơm cao áp.

II – NHỮNG NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN Vct:

Trong thực tế lượng nạp cho chu trình Vct chịu sự ảnh hưởng

của nhiều yếu tố: sự tiết lưu của nhiên liệu qua lỗ nạp và lỗ thoát

ở đầu và cuối hành trình bơm, tính chịu nén của nhiên liệu, tính

đàn hồi, tác dụng giảm áp của bơm cao áp (của van cao áp ), sự rò

rỉ nhiên liệu qua khe hở giữa piston và xilanh bơm ..v.v…

1 – Tính chịu nén và đàn hồi của nhiên liệu:

Tính đàn hồi của các chi tiết trong hệ thống nhiên liệu (Ex đường

ống cao áp làm cho một phần nhiên liệu do piston cung cấp lưu lại

trong hệ thống nhiên liệu thuộc không gian cao áp mà không thể

phun vào xilanh động cơ Vct < Vlt giảm

2 – Tiết lưu:

Xảy ra trong giai đoạn đầu và cuối quá trình cung cấp nhiên liệu

khi đầu mép trên piston sắp đóng kín và mép dưới của piston mới

mở lỗ nhiên liệu trên xilanh, do đó tiết lưu trong giai đoạn này làm

cho Vct > Vlt

Giai đoạn đầu :

Sắp đóng kín lỗ nhiên liệu do ảnh hưởng tiết lưu áp suất trên

piston đạt áp suất mở van một lúc trước khi piston đóng kín lỗ

nhiên liệu do đó tiết lưu trong giai đoạn này làm cho Vct >Vlt

Giai đoạn cuối :

Giai đoạn cuối quá trình cung cấp nhiên liệu, tiết lưu làm cho áp

suất nhiên liệu trên piston vẫn còn giữ áp suất cao cung cấp

nhiên liệu cho kim phun trong giai đoạn nửa sau khi piston đã đạt

tới điểm kết thúc phun nhiên liệu Vct >Vlt.

Kết luận : hiện tượng tiết lưu làm hành trình có ích Se tăng và làm

cho Vct tăng tăng

3 – Nhiên liệu rò rỉ:

Qua các khe hở làm Vct giảm giảm

Tóm lai : tuỳ thuộc từng yếu tố mà có lúc Vct > hoặc < Vlt

III – ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH BƠM CAO ÁP: (đặc tính tốc độ)

Khi xác định đặc tính của bơm cao áp người ta lắp cả kim phun

và đường ống cao áp thành một hệ thống hoàn chỉnh do đó đặc

tính của bơm cao áp là đặc tính của cả hệ thống nhiên liệu. Theo hình 11: nc tăng. Aùp suất phun : (30 35)MN/m2

Ơû chế độ toàn tải (đường (1)) do ảnh hưởng của tính chịu nén

và đàn hồi lớn gct hầu như không tăng.

Còn khi giảm tải (ở chế độ tải nhỏ: đường (1) và (2)) thì hiện

tượng tiết lưu quyết định nên khi nc tăng thì gct tăng.

Theo hình : áp suất phun cao =(120 140 MN/mm2), do đó ảnh

hưởng của tính chịu nén và đàn hồi càng mạnh khi tăng nc, do đó

khi nc tăng gct giảm

Ơû toàn tải mức độ giảm gct nhiều hơn (đường 1)

Càng giảm tải, do ảnh hưởng tiết lưu tăng gct giảm chậm

hơn (đường 2-3)

HÌNH 22: Kim – Bơm cao áp rời

nhau

HÌNH 23: Kim – Bơm cao áp liền

nhau

CHƯƠNG VI

KIM PHUN

1

2

3

45

6

7

I – PHÂN LOẠI KIM PHUN:

1 – Căn cứ vào số lò xo trong kim:

- Kim phun thân kim có một lò xo.

- Kim phun thân kim có hai lò xo.

a – Kim phun thân có một lò xo:

HÌNH 24: Kim phun một lò xo.

:: Xem mô phỏng

1 – Thân kim 2 – Lỗ dầu đến

3 – Lò xo 4 – Cây đẩy

5 – Khâu nối 6 – Van kim

7 – Lỗ tia

b – Kim phun thân có hai lò xo: Một quá trình cháy êm dịu được BOSCH thực hiện bằng cách dùng hai lò xo trong thân kim phun phun nhiên

liệu trực tiếp vào buồng cháy động cơ, nó làm giảm bớt tiếng ồn, hạ thấp mức độ ô nhiễm môi trường. Tác

dụng chính của thân kim có hai lò xo là để tăng sự êm dịu cho quá trình cháy (tiếng ồn là nhỏ nhất).

Trên các loại ôtô nhỏ hiện nay như xe chuyên chở hàng hoá, hành

khách sử dụng buồng cháy trực tiếp, đều sử dụng kim phun có hai

lò xo. Kim phun có hai lò xo có thể sử dụng cho buồng cháy dự bị,

buồng cháy xoáy lốc.

http://oto-hui.com/diesel/flash/kimphunmotloxo.html

Cấu tạo kim phun hai lò xo:

H1

H2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11H1 + H2

HÌNH 25 : Kim phun thân có hai lò xo.

:: Xem mô phỏng

H1:khoảng dịch chuyển ban đầu.

H2 : khoảng dịch chuyển chính (khoảng nâng kim).

Htot = H1 + H2 :khoảng nâng kim tổng cộng.

1 – Thân kim 7 – Chén chặn lò xo

2 – Miếng shim 8 – Miếng shim

3 – Lò xo thứ nhất 9 – ống cúp dầu

4 – Phần tử dẫn hướng 10 – Bộ phận trung gian

5 – Cây đẩy 11 – Khâu nối

6 – Lo ø xo thứ hai

Nguyên lý làm việc:

Việc điều chỉnh áp suất phun cũng giống như kim phun một lò xo.

Những lò xo kim phun hai lò xo cũng có cỡ chuẩn. Vào thời điểm

bắt đầu phun (lần phun thứ nhất), kim phun mở ra được vài phần

trăm mm (vào khoảng 0,03 0,06mm) do lò xo thứ nhất bị ép để

mở kim, cung cấp trước tiên một số ít nhiên liệu vào buồng cháy,

kết quả là sự tăng áp suất trong buồng cháy là không đáng kể.

Sau đó là toàn thể tiết diện ngang của kim được nâng lên do lò xo

thứ hai (mở hết cỡ) lưu lượng nhiên liệu được cung cấp liên tục vào

buồng cháy. Loại phun này là loại phun theo giai đoạn. Do đó sự

cháy lần phun trước, cộng với nhiên liệu cung cấp phần lớn là ở

lần phun sau, phối hợp lại dẫn đến quá trình cháy êm dịu xảy ra,

giảm bớt đáng kể tiếng ồn.

Aùp suất phun tuỳ thuộc theo nhà chế tạo quy định cho từng kim

phun vào khoảng (130 180)bar.

Tóm lại : sự hoàn thiện quá trình cháy khi được sử dụng kim phun

lò so là kết quả của sự điều chỉnh và phối hợp của :

Sự mở của lò xo thứ 1.

Sự mở của lò xo thứ 2.

http://oto-hui.com/diesel/flash/KIMPHUN.html

Khoảng nâng ban đầu.

Khoảng nâng kim tổng cộng (Htot).

2– Căn cứ vào số lỗ tia và van kim:

- Kim phun hở.

- Kim phun kín.: kim phun kín được chia làm 2 loại:

1. Đót kín lỗ tia kín.

2. Đót kín lỗ tia hở.

a - Kim phun hở :

Loại này không có kim đóng kín ở đót kim, đường dẫn nhiên liệu

luôn luôn thông với xilanh qua các lỗ phun. Loại này ít sử dụng.

b – Kim phun kín:

Đót kín lỗ tia hở :

- Kim phun kín có nhiều lỗ

- Loại này ở đầu đót kim có đầu nhô ra dạng chỏm lồi, có từ (2

10) lỗ phun được khoan nghiêng so với đường tâm.

- Đường kính lỗ kim =(0,1 0,35)mm, góc giữa các lỗ phun

=1200 1500

- Loại này có 2 loại đót : ngắn và dài

- Ap suất phun :P =(150 180) KG/cm2

HÌNH 26: Kim phun loại đót kín lỗ tia hở.

Đót kín lỗ tia kín :

HÌNH 27: Kim phun loại đót kín lỗ tia kín.

:: Xem mô phỏng

- Loại này có một lỗ phun. Ơû đầu kim có một chuôi hình trụ hoặc

hình cône ló ra ngoài lỗ phun khoảng 0,5mm khi đóng kín.

- Aùp suất phun :P = (120 150) KG/cm2

- Dùng vòi phun để thực hiện quy luật cung cấp nhiên liệu bật

thang và làm êm dịu quá trình cháy vì vòi phun tiết lưu đã làm

giảm tốc độ cung cấp nhiên liệu ở giai đoạn đầu của quá trình

phun.

Figure 2

CHƯƠNG VII

ĐẶC TÍNH KIM PHUN

I – KHÁI NIỆM:

Đặc tính vòi phun là những đường cong biểu diễn biến thiên của

hàm số áp suất theo sản lượng nhiên liệu qua lỗ phun .

II – KIM PHUN HỞ :

1 – Giới thiệu chung :

- Tiết diện lưu thông của lỗ không thay đổi

http://oto-hui.com/diesel/flash/DOTKIMDONGchuan.html

- Tiết diện đường ống trong ống kim phun là không thay đổi

Ngoài kim phun ra không có một tiết diện nào nữa gây cản trở lưu

thông của nhiên liệu

2 – Các phương trình:

a – Phương trình Bernouillie cho 2 mặt cắt trước

và sau lỗ phun:

vì WI <<WII Coi WI =0

Py – Pc

=

: Hệ số tốc độ qua lỗ phun

Py – Pc

Qf

Figure 3

HÌNH 28: Đặc tính vòi phun

b – Phương trình lưu lượng qua lỗ phun:

(Kg/sec)

Hoặc (m3/s)

Nếu kể cả hệ số bóp dòng : (m3/s)

Trong đó : * : Hệ số lưu lượng của lỗ phun

* fc : Tiết diện lưu thông của lỗ phun

* : Hệ số bóp dòng

+ khi bắt đầu phun : Q =0 PY = PC

+ Đối với 0TMK :nKT =500 600 v/p, nMax = 2000

3600 v/p

nKT nMax, Py thay đổi (10 25) lần (áp suất phun biến động

rất lớn) vì thế khi thiết kế cố gắng đạt Py =150 MN/m2 (ở vòng

quay nNeMax) thì ở không tải :Py=(6 15) MN/m2 với giá trị này

chất lượng phun không tốt ở n lớn (Q lớn) chất lượng phun mới

đảm bảo. Ngoài ra loại kim phun hở có hiện tượng nhỏ giọt nhiên

liệu ở giai đoạn cuối phun muội than ge loại này ít dùng.

III – KIM PHUN KÍN:

1 – Giới thiệu chung :

Tiết diện lưu thông của lỗ không thay đổi ngoài lỗ ra còn có

một tiết diện giữa đế kim phun và kim phun (tiết diện giữa mặt

cône kim và đế) gây cản trở lưu thông của nhiên liệu.

2 – Đường đặc tính :

Khi áp suất trong không gian I đủ lớn : PY =P kim bắt đầu nhấc

lên.

a – Trường hợp không có hạn chế hành trình nâng

kim phun:

xmax

- Hiệu suất áp suất giữa không gian II &III :

P2 – PC = (1)

- Hiệu số áp suất giữa không gian I &II :

PY –P2 = (2)

2ax

f1

d1

do

I

Py

II, P2

III, Pc

Qf

Py= f(Qf)

(Có hạn chế)

Py= f(Qf)

P2= f(Qf)

x = f(Qf)

Py

Pz x

x = f(Qf)

x = f(Q2/3f)

x

Qf

HÌNH 29: Đặc tính của vòi phun kín có kim

fi = x.sin2

- d1 = trung bình trên mặt tựa đế ván.

- x = hành trình nâng kim phun (độ dịch

chuyển).

- 2 = góc cône của kim phun.

- = hệ số lưu lượng qua f1.

phương trình cân bằng lực của kim phun :

A+Bx =

P2.(3)

- A : lực nén trung bình của lò xo (N).

- B : độ cứng của lò xo (N/m).

từ (1), (2), (3) Py =f(Q )

P2 = f(Q ), x= f(Q )

Từ (3) x= f( ) : Q <1 x nằm trên đường bậc 1 (như

H.2)

Cộng (1) và (2) ta có :

PY – PC =

Khi có hạn chế hành trình nâng kim sau khi đạt xmax nếu tiếp

tục tăng Q thì Py sẽ thay đổi như vòi phun hở. Cả hai tiết diện f1max

và fc không đổi.

Ưu : lúc bắt đầu phun và kết thúc phun cũng như ở chế độ tải

trọng nhỏ (n thấp) chất lượng phun vẫn đảm bảo. Khi thay đổi phụ

tải và n không ảnh hưởng nhiều đến chất lượng phun.

Khuyết : đòi hỏi có độ chính xác cao gia công khó khăn.

Các thông số lò xo phải tính sao cho thích hợp, sao cho áp suất

nhiên liệu lúc bắt đầu nâng kim vào khoảng (15 20) MN/m2, hành

trình kim phun nhỏ (0,3 0,4)mm.

b – Co ù hạn chế hành trình nâng kim phun :

Kim phun nâng ở vị trí xmax, không nâng lên được nữa

f1 = = const

Py – Pc

=

CHƯƠNG VIII

PHUN NHIÊN LIỆU TRONG ĐỘNG CƠ DIESEL

I – CHẤT LƯỢNG PHUN NHIÊN LIỆU: Để đảm bảo chất lượng hình thành khí hỗn hợp trong xi lanh

động cơ phải phun nhiên liệu thành những hạt nhỏ kích thước đều

nhau ( hạt =5 50 ), muốn có những hạt nhỏ thì phải có áp suất

phun lớn :Pphun = (10 180)MN/m2

1 – Chất lượng phun nhiên liệu được thể hiện bằng độ

phun nhỏ và phun đều của nhiên liệu:

a – Độ phun nhỏ:

Được thể hiện qua tr b của các hạt chứa trong tia nhiên liệu,

khi n càng cao thời gian dành cho quá trình hoà trộn hỗn hợp càng

ngắn vì thế phải phun nhiên liệu độ hạt càng nhỏ (đặc biệt là

trong buồng cháy thống nhất) muốn có quá trình hình thành khí

hỗn hợp có chất lượng tốt tốc độ của nhiên liệu qua lỗ phun :

[Wnl ]= (150 400) m/s.

Wnl phụ thuộc :

- n và loại buồng cháy động cơ

- n tăng Wnl phải tăng

- buồng cháy thống nhất có Wnl > Wnl các loại buồng cháy

ngăn cách

Wnl đi qua lỗ phun có 4 (1và d =chiều dài và đường kính

lỗ phun) tính theo công thức sau :

Wnl = (1)

=0,7 0,8 :hệ số tốc độ của lỗ hình trụ

: hệ số giữa áp suất phun và áp suất trong buồng

cháy

thay vào (1) (2)

b – Độ phun đều:

Được thể hiện qua sự chênh lệch giữa thực tế của các hạt và

của các hạt trong tia.

2 – Thông thường xác định độ phun nhỏ và phun đều

dùng thực nghiệm :

Phương pháp thực nghiệm hiện nay là phun nhiên liệu lên mặt

phẳng có phủ một lớp glyxêrin hoặc nước thuỷ tinh, sau đó đem

chụp ảnh các vết hằn và phóng đại ảnh đó, đếm số hạt và đo

đường kính các hạt, trên cơ sở đó xây dựng đường đặc tính phun

nhiên liệu (H)

HÌNH 30: Đường đặc tính phun nhiên liệu.

Theo đường 1 : số hạt có đường kính nhỏ 10 tập trung, các hạt phun vừa nhỏ,

đều.

Đường 2 : vừa không nhỏ, không đều.

Đường 3 : hạt phun đều nhưng không nho.û

Như vậy :

- 2 nhánh đi lên và đi xuống của đường đặc tính

càng dốc thì d0ộ phun đều càng tốt.

- Nếu đỉnh của đường cong càng sát với trục tung thì

độ phun nhỏ càng tốt.

3 – Chất lượng phun nhiên liệu trong buồng cháy

động cơ phụ thuộc vào :

+ Aùp suất phun.

+ Các kích thước lỗ phun.

+ Số vòng quay cốt bơm cao áp.

+ Độ nhớt nhiên liệu.

+ Lực căng mặt ngoài nhiên liệu.

HÌNH 31: Các đường đặc tính phun nhiên liệu

Theo thực nghiệm :

Tăng Pf thì tốc độ lưu động của nhiên liệu qua lỗ phun tăng nên

kích thước các hạt tăng độ phun nhỏ của tia.

- P bc thống nhất = (20 40) (MN/m2).

- Động cơ cỡ lớn, nthấp = P =(70 100) (MN/m2).

- Động cơ cao tốc P =(150 180) (MN/m2).

- Buồng cháy ngăn cách : P =(10 50) (MN/m2).

Giảm lỗ phun tăng độ phun nhỏ và phun đều của tia nhiên

liệu: chất lượng phun càng tốt (phun sương mù) (H.b)

Tăng nbc/áp tăng tốc độ piston Bơm cao áp P tăng độ

phun nhỏ và phun đều tăng.

II – CẤU TẠO TIA NHIÊN LIỆU:

HÌNH 32: Cấu tạo tia nhiên liệu.

Sau khi ra khỏi lỗ kim phun dòng nhiên liệu được xác nhập

vào tạo thành tia nhiên liệu. Càng ra xa lỗ phun, tốc độ các hạt nl

trong tia càng giảm vì không khí nén trong buồng cháy gây sức

cản khí động đối với tia.

Phần nhiên liệu phun ra trước : được phun vào khu vực có P lớn

trong bình cháy do đó gặp khí động trong bình cháy rất lớn

chuyển động với vận tốc chậm (vận tốc của phần nhiên liệu này

giảm nhanh)

Phần nhiên liệu sau đó được phun vào môi trường mà tia nhiên

liệu đang vận động cùng chiều ở phía trước, gặp phải sức cản khí

động nhỏ chuyển động với vận tốc nhanh, vì vậy phần nhiên

liệu phun sau khi đuổi kịp phần nhiên liệu trước và gạt số nhiên

liệu trước ra ngoài rồi đi vào khu vực của mũi tia.

Chính vì lí do trên mà tia nhiên liệu được chia làm 2 phần có

đặc điểm khác nhau : phần lõi tia và phần vỏ tia.

Phần vỏ tia : có mật độ và kích thước hạt là nhỏ. Những hạt nl

có kích thước nhỏ nhất thường nằm ở ngoài cùng của vỏ tia.

Phần lõi tia : có mật độ và kích thước hạt là lớn có chuyển động

nhanh. Hạt lớn chứa nhiều năng lượng (chủ yếu là động năng).

Mỗi một đường cong ứng với 1 P buồng khí nén.

Do ảnh hưởng của sức cản không khí :W giảm nhanh, L tăng

dạng parabol, B tăng ra.

HÌNH 33: Quy luật biến thiên của chiều dài L, tốc độ W,

chiều rộng B của tia nhiên liệu theo góc quay trục cam dẫn

động bơm cao áp.

HÌNH 34: Diễn biến các giai đoạn phun nhiên liệu (ở n =

4200 vòng/ phút).

Ap suất phun = 1500 KG/cm2, đường kin lỗ tia = 0,121 mm.

Có 6 lỗ tia.

CHƯƠNG 1:::CHƯƠNG 2:::CHƯƠNG 3:::CHƯƠNG 4:::CHƯƠNG 5

CHƯƠNG 6 ::: CHƯƠNG 7 ::: CHƯƠNG 8 ::: CHƯƠNG 9

CHƯƠNG IX

CÁC PHƯƠNG PHÁP HÌNH THÀNH KHÍ

HỖN HỢP TRONG ĐỘNG CƠ DIESEL

Figure 4

http://oto-hui.com/diesel/chapter9.htm









I – CÁC PHƯƠNG PHÁP HÌNH THÀNH KHÍ HỖN HỢP:

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.

1 – 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.

2 – 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.

3 – Phương pháp màng thể tích:

Nhiên liệu phun vào chia làm hai phần:

- 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).

II– HÌNH THÀNH KHÍ HỖN HỢP TRONG BUỒNG CHÁY THỐNG

NHẤT:

1 – Giới thiệu chung:

Buồng cháy thống nhất là buồng cháy mà toàn bộ Vbc nằm

trong một không gian thống nhất.

Thành phần buồng cháy gồm : nắp xi lanh (culasse), đỉnh

piston, xilanh,( hay đỉnh piston và xilanh đối với loại piston đối

đỉnh).

Nhiên liệu được phun trực tiếp vào không gian buồng cháy.

2 – Các loại buồng cháy thống nhất điển hình:

a: Sử dụng động cơ Gardner.

b: Sử dụng trên động cơ Caterpillar.

c: Sử dụng trên động cơ Renault.

d: Sử dụng trên động cơ Hesselmann.

e: Sử dụng trên động cơ Saurer.

f: Sử dụng trên động cơ Cittroen VW.

g: Sử dụng trên động cơ Mercedes – unic.

h: Sử dụng trên động cơ Willeme.

HÌNH 35: Các loại buồng cháy thống nhất.

3 – Phân loại buồng cháy thống nhất:

Theo đặc điểm đặt phần chủ yếu V buồng cháy:

- Bốc cháy trên đỉnh piston.

- Bốc cháy trên culasse.

- Bốc cháy vừa trên đỉnh piston.

- Bốc cháy đặt giữa hai đỉnh piston.

Theo đặc điểm hình thành khí hỗn hợp:

- Các buồng cháy mà quá trình hoà trộn giữa nhiên liệu và

không khí chủ yếu dựa hình dạng, kích thước, số lượng và phương

hướng của tia nhiên liệu với hình dạng kích thước của buồng cháy

còn sự vận động xoáy lốc của không khí trong buồng cháy là thứ

yếu.

- Buồng cháy mà sự vận động xoáy lốc của không khí gây một

tác dụng quyết định tới chất lượng hình thành khí hỗn hợp.

a – Buồng cháy thống nhất không

tận dụng xoáy lốc dòng khí:

HÌNH 36: Buồng cháy thống nhất không tận dụng xoáy lốc

dòng khí.

Buồng cháy loại này có hình dạng vật tròn xoay cùng trục với

xilanh, có tỉ số lớn

( = 0,75 0,9)

Nhiên liệu phun với áp suất phun :

+ Pphun =(20 60) MN/m2 và phun nhiều lỗ (5 10)lỗ, các

lỗ có đường kính nhỏ (d=0,15 0,25)mm.

+ Góc chùm tia nhiên liệu = (90 –1200).

+ Tia nhiên liệu tới sát thành buồng cháy nhưng không

chạm vào thành.

Ưu điểm:

o Kết cấu buồng cháy đơn giản, hiệu suất cao do nhiệt truyền

qua thành buồng cháy ít và không tổn thất lưu động dòng khí đến

ge nhỏ.

o Dễ khởi động do nhiệt cuối quá trình nén quá cao đến không

cần bougie xông máy.

Khuyết điểm :

o dùng cho loại buồng cháy này lớn ( =1,7 2). Nếu nhỏ hơn

động cơ sẽ nhả khói đen do không tận dụng xoáy lốc (chưa hoà

trộn hỗn hợp tốt).

o Rất nhạy cảm với sự thay đổi n (số vòng quay) vì khi n thay đổi

thì P phun thay đổi rõ rệt chất lượng hình thành khí hỗn hợp.

o Tốc độ tăng áp suất trong buồng cháy lớn do bay hơi và hoà

trộn giữa nhiên liệu và không khí trong thời gian cháy trễ rất mãnh

liệt và thời gian cháy trễ dài ( P/ =1.5MN/m2 độ ).

o Khi thay đổi nhiên liệu ảnh hưởng đến chất lượng phun ra

và hình thành hỗn hợp.

o Hệ thống nhiên liệu đòi hỏi chính xác, có tuổi thọ thấp do áp

suất phun cao và hay bị nghẹt các lỗ tia có hoặc lỗ tia quá nhỏ.

Phạm vi sử dụng :

- Động cơ tỉnh lại.

- Tàu thuỷ.

- Tàu hoả tốc độ chậm.

- Một vài trường hợp dùng trên ôtô với xilanh tương đối lớn D

120mm

b – Buồng cháy thống nhất tận dụng

xoáy lốc dòng khí:1) Buồng cháy loại A :

HÌNH 37: Buồng cháy loại A.

Buồng cháy loại này có hình vật tròn xoay cùng trục xilanh,

khoét sâu trong đỉnh piston.

- dB/D =0,35 0,75

- VB/VC =0,75 0,9

- Phưong pháp hình thành hỗn hợp là phương pháp màng

thể tích :

Ưu điểm :

- Tốc độ tăng áp suất P/ không lớn lắm đến động cơ làm

việc êm.

- Động cơ làm việc được với =1,5 1,7 ( tương đương nhỏ) (do

tận dụng đươc năng lượng của không khí vào việc hoà trộn hỗn

hợp đến động cơ làm việc ở nhỏ mà không có hiện tượng nhả

khói đen).

- Chất lượng hình thành khí hỗn hợp ít phụ thuộc vào n.

- Chất lượng hình thành khí hỗn hợp ít phụ thuộc vào tính chất lí

hoá nhiên liệu.

- Dễ khởi động, tính kinh tế cao.

Khuyết điểm :

- Tổn thất nhiệt qua thành buồng cháy lớn, lưu động dòng khí

lớn đến tổn thất lưu động.

- Kết cấu đỉnh piston phức tạp đến nặng đén lưu quán tính tịnh

tiến lớn đến lưu tác dụng lên chi tiết cao.

Phạm vi sử dụng:

Được sử dụng rộng rãi trên ôtô vận tải.

2) Buồng cháy loại B:

HÌNH 38: Buồng cháy loại B.

- Nhờ phương pháp hình thành hỗn hợp màng với quá trình

M( Meuner) do kỹ sư S.Meuner đề xướng thực hiện trong buồng

cháy M.A.N (loại B) khắc phục được nhược điểm loại A.

- Buồng cháy loại B có dạng hình cầu có đường kính bằng 0,5 D

khoét sâu trong đỉnh piston và đồng trục với xilanh. Phun dầu nhớt

làm mát ở dưới đỉnh piston nhằm mục đích tạo cho đỉnh piston có

nhiệt độ = (200 400)0.

- Nhiên liệu được phun qua vòi phun 1, 2 lỗ. Kim phun được đặt

nghiêng để tia nhiên liệu tạo với buồng cháy một góc = 50

- Phương pháp màng thể tích, không khí có chuyển động tiếp

tuyến (quay tròn) nhờ bố trí ống nạp tiếp tuyến với xilanh và bị

xoáy mạnh do kết cấu đỉnh piston như hình vẽ, chiều chuyển động

tiếp tuyến quay của không khí cùng chiều với tia nhiên liệu.

- Nhiên liệu khi phun vào do khoảng cách từ lỗ phun đến điểm

chạm bé đến góc tới của nhiên liệu nhỏ. Dòng khí chuyển động

cùng chiều với tia nhiên liệu. Nên một phần rất nhỏ (5%) được

phân bố vào V bc xé nhỏ và bay hơi, phần lớn trám lên thành

buồng cháy thành màng mỏng ở một diện tích lớn. Phần nhiên liệu

bay hơi trước cuốn vào tâm buồng cháy và có nhiệt độ lớn nhất

đến bốc cháy trước.

- Do thành buồng cháy không nóng quá, nhiên liệu ở dạng

màng không bị phá huỷ. Tuy nhiên với nhiệt độ thành buồng cháy

cộng thêm chuyển động xoáy lốc của không khí mạnh đến nhiên

liệu bay hơi nhanh và tạo thành hỗn hợp do đó hỗn hợp bị cuốn

dần vào và tiếp tục cháy nhờ ngọn lửa bốc cháy ban đầu do đó

nhiên liệu từ màng bay hơi lên càng nhanh và bốc cháy càng

mạnh.

Ưu điểm:

Ngoài việc thừa hưởng những ưư điểm của buồng cháy thống

nhất nó còn có những ưu điểm nổi bật sau :

- Sử dụng được nhiều loại nhiên liệu.

- Động cơ làm việc êm, nhỏ P Zmax thấp (P

Zmax=6 7)MN/m2

Khuyết điểm :

- Động cơ buồng cháy loại A có một khuyết điểm là không

khống chế được quá trình bốc cháy, cháy ở giai đoạn hai còn nhiều

(30 50)%, do đó động cơ làm việc không êm, PZMAX lớn.

- Kết cấu đỉnh piston phức tạp, đầu piston dài, điều kiện làm

viêc của segmnes khó khăn.

- Động cơ có D 200mm thì việc tạo màng trên một diện tích

lớn rất khó thực hiện.


-Được sử dụng ở động cơ có D = (100 130)mm rất có

hiệu quả, với tính kinh tế và động lực khá cao (ge = 230 g/KW >h,

Pe = (0,65 0,75)MN/m2).

III – HÌNH THÀNH KHÍ HỖN HỢP TRONG BUỒNG CHÁY

NGĂN CÁCH:

Thường chia làm hai phần nối nhau bằng các họng thông.

Buồng cháy chính nằm ở thân máy hay culasse (nắp máy).

1 – Hình thành khí hỗn hợp trong buồng cháy dự bị:

HÌNH 39: Buồng cháy dự bị.

1 – Kim phun 4 – Lỗ thông

2 – Buồng cháy dự bị 5 – Buồng cháy chính

3 – Họng phun 6 – Bougie xông máy

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.

a – 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

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 lên và > rất nhiều so với P và nhiệt độ trong

buồng cháy chính sẽ làm cho toàn bộ hỗn hợp SVC + nhiên liệu

chưa cháy + 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. Ơû 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. P phun không lớn lắm. Pphun =(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.

- không lớn lắm, = (0,2 0,85)MN/m2 đo.ä

- P Znhỏ = (4,5 6) (MN/m2).

- Rất nhạy cảm với số vòng quay động cơ

Khuyết điểm :

- Khó khởi động (để khắc phục khuyết điểm này bằng

cách dùng bougie 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 nho.û

+ Cấu tạo nắp culasse phức tạp.

2 – Hình thành khí hỗn hợp trong buồng cháy xoáy lốc:

HÌNH 40: Buồng cháy xoáy lốc.

1 – Kim phun 3 – Buồng cháy xoáy lốc

2 – Bougie xông máy 4 – Buồng cháy chính

Vbuồng cháy xoáy lốc gồm hai phần :

- Buồng cháy xoáy lốc có hình dạng cầu hoặc trụ đặt trên

culasse hoặc trên thân động cơ. vxoáy 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 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, nhỏ ( =0,3 0,5

MN/m2).

- P Z 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.

Khuyết điểm :

- thấp.

- ge lớn, ge = (240 265)g/KWh là vì :

+ Vận động rối.

+ Sức cản của lỗ thông.

+ 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.


Dùng trên động cơ cao tốc, D tương đối nhỏ.

He Thong Nhien Lieu Dong Co

Documents

Transcript of He Thong Nhien Lieu Dong Co