Chương 3. BƠM CAO ÁP DÃY . – Tài liệu text

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản khá đầy đủ của tài liệu tại đây ( 5.24 MB, 81 trang )

3. Cơ cấu phun sớm tự động

4. Trục cam bơm cao áp

5. Các phân bơm

6. Vỏ bơm

Bơm cao áp dãy là loại bơm dài một dãy,cung cấp nhiên liệu cho nhiều xi lanh

của động cơ, động cơ Diêzel có bao nhiêu xilanh thì bơm dẫy cũng có bấy nhiêu phân

bơm,các phân bơm được lắp chung trong một vỏ bằng nhôm được điều khiển do một

trục cam nằm trong vỏ bơm và một thanh răng điều khiển tất cả các piston bơm.

Hai đầu bơm có bộ điều tốc và cơ cấu phun dầu sớm,ngoài ra hai bên thành bơm

là nơi lắp bơm chuyển nhiên liệu.

3.2.2. Cấu tạo của một phân bơm.

Hình 3. 2 Cấu tạo của một phân bơm

1.Đầu nối 2.Buồng cao áp 3.Van triệt hồi 4.Piston 5.Thanh răng 6.Vấu chữ thập

7. Vòng răng 8.Ống kẹp đuôi piston 9.Lò xo 10.Bulong điều chỉnh 11.Con đội

con lăn 12.Trục cam 13.Xylanh bơm 14.Vỏ bơm 15.Đế van cao áp

26

3.2.3. Nguyên lý làm việc của một phân bơm

Sơ đồ nguyên lý làm việc của một phân bơm được trình bày trên hình 2.3 :

a,

b,

c,

d,

e,

f,

Hình 3. 3 Nguyên lý làm việc của một phân bơm

Quá trình làm việc bao gồm các giai đoạn sau:

–

Quá trình nạp ( hình 3.3.a )

Khi cam thôi tác dụng lên con đội, piston dịch chuyển đi xuống dưới tác dụng

của lò xo hồi vị .Van cao áp đóng nên độ chân không trong không gian trên piston tăng

lên.Khi piston mở lỗ nạp, nhiên liệu từ trong buồng nhiên liệu sẽ chiếm đầy vào xilanh

bơm.Quá trình nạp nhiên liệu vào xilanh kéo dài cho đến khi piston đi xuống vị trí

thấp nhất.

– Quá trình nén phun nhiên liệu ( hình 3.3.b,c,d )

Khi cam lệch tâm bắt đầu tác dụng vào con đội piston sẽ dịch chuyển lên trên và

đồng thời lò xo bị ép lại .Trong giai đoạn đầu trước khi đỉnh piston đóng kín lỗ nạp

một phần nhiên liệu trong xilanh bị đẩy trở lại qua lỗ nạp.

Quá trình nén sẽ bắt đầu khi đỉnh piston đóng kín lỗ nạp. Khi áp suất nhiên liệu

trong xilanh đủ lớn, thắng được sức căng lò xo van cao áp và áp suất dư của nhiên liệu

trong đường ống cao áp nâng van lên phía trên mở cho nhiên liệu trong xilanh đi vào

đường ống cao áp tới vòi phun và phun vào buồng cháy của động cơ.

– Kết thúc phun ( hình 3.3.e,f )

Piston tiếp tục đi lên đến khi rãnh vát (gờ xả của rãnh chéo) mở lỗ xả, do chênh

lệch về áp suất nên nhiên liệu từ không gian phía trên đỉnh piston sẽ thoát ra cửa xả do

rãnh khoan đứng làm cho áp suất ở đường nhiên liệu giảm xuống đột ngột, lò xo sẽ

đóng van cao áp đồng thời kim phun sẽ đóng lại rất nhanh ngừng cung cấp nhiên liệu

27

cho buồng cháy. Dưới tác dụng của lò xo van cao áp và áp suất dư trong đường ống

cao áp, van cao áp sẽ được đóng kín và vòi phun ngừng làm việc, kết thúc quá trình

phun nhiên liệu. Piston bị dịch chuyển xuống dưới và quá trình làm việc lại được lặp

lại như cũ.

3.2.4. Cơ cấu điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp cho một chu trình.

Trong bơm cao áp dãy lò xo được định vị vì vậy điều chỉnh lượng nhiên liệu

cung cấp cho một chu trình cần xoay piston đi một góc tương ứng bởi rãnh xả trên

piston có dạng xoắn hoặc chéo. Cơ cấu xoay piston trong bơm cao áp dẫy thường sử

dụng thanh răng, vành răng và ống xoay ( hình 3. 4 ).

1.Lỗ hút

2.Lỗ xả

3. Thanh răng

4. Ống răng

5. Xylanh bơm

6. Piston bơm

Hình 3. 4 Cơ cấu xoay Piston điều khiển thanh răng

–

Khi muốn tăng lượng nhiên liệu cung cấp thông qua cơ cấu điều khiển, thanh răng

sẽ di chuyển làm xoay piston về phía tăng hành trình có ích.

Khi muốn giảm lượng nhiên liệu cung cấp thông qua cơ cấu điều khiển, thanh răng

sẽ di chuyển làm xoay piston về phía giảm hành trình có ích.

Hành trình cung cấp nhiên liệu thực sự tính từ vị trí piston đóng lỗ nạp (bắt đầu

cung cấp) cho đến khi rãnh chéo trên piston mở lỗ xả (kết thúc cung cấp).

Tăng hoặc giảm lượng nhiên liệu cung cấp sẽ làm tăng hoặc giảm tốc độ quay của

trục khuỷu động cơ.

3.3. Cấu tạo bộ đôi xylanh – piston

Bộ đôi xylanh piston là cặp chi tiết quan trọng nhất của bơm cao áp vì vậy nó

được chế tạo và lắp ghép với độ chính xác cao (còn có tên gọi bộ đôi siêu chính xác).

Khe hở giữa piston và xylanh nằm trong khoảng 0,005-0,0015mm, đối với piston có

đường kính 8-9mm. Độ cứng của các bề mặt không nhỏ hơn 55-60 HRC, độ bóng các

bề mặt ma sát không nhỏ hơn Rn=11.

3.3.1.Cấu tạo của piston

Piston có kết cấu hình trụ được chia làm ba phần:

28

– Phần đầu của piston: là nơi bố chí các giờ vát (rãnh chéo) rãnh đứng và rãnh tròn với

mục đích điều chỉnh lượng nhiên liệu cần cung cấp cho một hành trình, hình dạng và

kích thước các rãnh chéo trên phần đầu piston rất đa dạngnhư( hình 11.a,b,c)

1. Rãnh khởi động

2. Rãnh đứng

3. Rãnh chéo

4. Rãnh tròn

Hình 3. 5 Các loại piston

– Phần thân piston: làm nhiệm vụ dẫn hướng và đảm bảo cho piston được bôi trơn tốt

hơn, bộ đôi piston – xylanh được bôi trơn bằng chính nhiên liệu diesel đang được cung

cấp vào xylanh.

– Phần đuôi piston: là nơi nhận trực tiếp chuyển động từ con đội nơi giá lắp đĩa lò xo

dưới của lò xo hồi vị và cơ cấu xoay piston.

3.3.2.Cấu tạo xylanh

Xylanh là chi tiết hình trụ rỗng, mặt ngoài thường làm hai bậc và được cố định

chống xoay bằng vít hoặc chất định vị phần trên của xylanh là nơi bố trí các lỗ nạp và

lỗ xả nhiên liệu, kích thước hình dạng số lượng và bố trí lỗ nạp, lỗ xả nhiên liệu tuỳ

thuộc vào kết cấu cụ thể của từng bơm .

1. Lỗ nạp.

2. Rãnh đứng

3. Xylanh

4. Piston

5.Lỗxả.

6.Rãnh chéo

Hình

tạo của xylanh lỗ nạp bằng lỗ xả

3. 6 Cấu

29

3.4. Bộ đôi van triệt hồi

3.4.1. Chức năng

– Ngăn không cho nhiên liệu diesel từ đường nhiên liệu cao áp trở về bơm cao áp khi

piston – xylanh bơm cao áp ở hành trình hút nhiên liệu và ngăn không cho không khí

trong xylanh động cơ đi vào xylanh bơm cao áp .

– Giảm áp suất dư nhiên liệu trong đường cao áp đến giá trị cần thiết cũng như dập tắt

dao động sóng của nhiên liệu trong ống dẫn cao áp đảm bảo cho quá trình phun được

bắt đầu nhanh và kết thúc dứt khoát giảm khả năng phun rớt.

3.4.2.Cấu tạo bộ đôi van triệt hồi

cấu tạo bộ đôi van triệt hồi (van cao áp) thông dụng được trình bầy trên ( hình 13) .

Van cao áp và đế van là cặp chi tiết lắp ráp chính xác, khi hở hướng kính khe hở giữa

van và đế van phải nằm trong khoảng 0,004-0,006mm độ cứng bề mặt van vào khoảng

60-64HRC.

Hình 3. 7 Cấu tạo bộ đôi van triệt hồi

b) Van cao áp đóng

a) Cấu tạo của van cao áp

1. Phần côn của van

c) Van cao áp mở

2. Phần trụ giảm tải

1. Đầu nối ống cao áp

3. Rãnh tròn

2. Lò xo van cao áp

4. Thân

3. Van cao áp

3.4.3. Nguyên lý làm việc

Trong quá trình xả, piston mở lỗ xả khi đó có sự chênh lệch áp suất dư trong

đường ống cao áp và buồng nhiên liệu xung quanh xylanh, nhiên liệu sẽ Theo rãnh dọc

của piston bơm ra cửa xả trên xylanh làm cho áp suất phun trên đỉnh piston giảm đột

ngột, làm cho van đi xuống đóng lại dưới sức căng của lò xo và sự giảm áp, vào thời

30

điểm gờ dưới của phần trụ giảm tải tiếp xúc vào đế van sẽ tạo ra một khoảng không

dẫn đến sự chênh lệch áp suất giữa đường ống cao áp (áp suất dư trong đường ống cao

áp ) và áp suất mở vòi phun làm cho vòi phun đóng chắc hơn kết thúc quá trình phun

một cách dứt khoát và nhanh chóng, quá trình xả nhiên liệu từ đường ống cao áp sang

buồng xylanh chấm dứt nhưng van cao áp vẫn tiếp tục đi xuống cho đến khi phần côn

của van tiếp xúc với đế van.

Do giảm áp suất đột ngột trong đường ống cao áp, kim phun trong vòi phun

lập tức đóng lại nhờ lò xo kim phun để tránh tình trạng phun rớt.

– Quá trình nén: khi áp suất bơm cao áp lớn hơn sức căng của lò xo van áp suất dư

trong đường ống cao áp, khi đó sẽ đẩy cho van cao áp đi lên làm cho lò xo van cao áp

nén lại, nhiên liệu được cung cấp vào đường ống cao áp. Khi áp suất trong đường ống

cao áp lớn hơn áp suất lò xo của vòi phun làm cho vòi phun mở, nhiên liệu được cung

cấp vào xylanh động cơ thực hiện quá trình đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu.

3.5. Bộ điều tốc

3.5.1. Sự cần thiết phải có của bộ điều tốc

Chế độ làm việc của một động cơ bất kỳ được xác định từ hai yếu tố cơ bản là

phụ tải và tốc độ quay của trục khuỷu. Trong lúc cố định thanh răng hoặc cần ga, nếu

phụ tải tăng lên thì vận tốc trục khuỷu sẽ giảm đi và ngược lại. Trường hợp này nếu

phụ tải giảm nhiều thì vận tốc trục khuỷu sẽ tăng vượt quá mức quy định gây nên

nhiều hậu quả tai hại cho động cơ. Do đó nếu ta muốn ổn định vận tốc trục khuỷu ở

một mức độ nào đó thì ta phải tăng thêm nhiên liệu khi phụ tải của động cơ tăng lên

đột xuất. Trong trường hợp phụ tải giảm đột ngột cần phải giảm bớt nhiên liệu phun

vào xylanh không cho vận tốc trục khuỷu tăng. Vì vậy trong các bơm cao áp phải có

bộ điều tốc để ổn định tốc độ của động cơ cho các chế độ tải trọng.

3.5.2. Chức năng

Duy trì vận tốc cố định cho trục khuỷu động cơ trong lúc cần ga cố định và phụ

tải tăng hoặc giảm đột xuất thay đổi liên tục.

Thoả mãn mọi vận tốc theo yêu cầu của các chế độ làm việc khác nhau, giới hạn được

vận tốc tối đa của trục khuỷu và không cản trở việc cắt dầu tắt máy.

3.5.3. Phân loại

– Dựa vào nguyên lý làm việc:

+. Bộ điều tốc cơ khí.

+. Bộ điều tốc chân không.

+. Bộ điều tốc thuỷ lực.

– Dựa vào công dụng:

31

+. Bộ điều tốc một chế độ.

+. Bộ điều tốc hai chế độ.

+. Bộ điều tốc đa chế độ.

3.5.4. Cấu tạo của bộ điều tốc hai chế độ

Hình 3. 8 Cấu tạo bộ điều tốc

1. Cần điều khiển

9, 8. Cần L, Quả văng

2. Thanh điều khiển

10. Tấm dẫn hướng

3. Đĩa lò xo

11. Chốt dẫn hướng

4. Lò xo cân bằng

12. Ống trượt

5. Thanh răng

13. Cần điều khiển con trượt

6. Ốc hiệu chỉnh

14. Con trượt

7. Lò xo điều chỉnh

15,16. Gờ định vị, Vít điều chỉnh

3.5.5. Nguyên lý làm việc của bộ điều tốc

* Chế độ khởi động :

– Giai đoạn bắt đầu khởi động:

Trong chế độ khởi động cần phải tăng lượng nhiên liệu cần cung cấp, do đó khi khởi

động cơ cần ga từ vị trí không tải sẽ bị tác động đến vị trí toàn tải làm cho con trượt di

32

chuyển xuống vị trí cuối cùng dẫn động qua thanh kéo dịch chuyển thanh sang phải ép

lò xo trên thanh răng lại làm tăng nhiên liệu cung cấp cho động cơ

-Trong giai đoạn động cơ đã khởi động

xong. Cần ga lúc này vẫn giữ ở vị trí

toàn tải khi đó tốc độ của trục khuỷu đã

tăng lực ly tâm đủ lớn thắng được sức

căng của lò xo làm các quả văng văng ra

tác dụng vào cần (L) kéo ống trượt dịch

chuyển sang phải thông qua tay đòn và

cần đẩy làm cho thanh răng dịch chuyển

sang trái và làm giảm bớt một phần lượng

nhiên liệu cung cấp cho động cơ

Hình 3. 9 Sơ đồ ở chế độ khởi động

*Chế độ không tải :

Khi động cơ làm việc ở chế độ

không tải. trong trường hợp vận tốc trục

khuỷu tăng nên lực ly tâm lớn các quả

văng văng ra ép lò xo làm cho cần (L) 9

kéo ống trượt ngang 12 con trượt ngang

14 dịch chuyển sang phải thông qua tay

đòn điều khiển dẫn động thanh răng

dịch chuyển sang trái làm nhiên liệu

cung cấp. Khi vận tốc trục khuỷu giảm

lực ly tâm giảm không thắng được sức

căng của lò xo khi đó các lò xo sẽ ép

quả văng, quả văng đi

vào cần (L) làm dịch chuyển ống trượt

sang trái làm cho con trượt ngang 14

dịch chuyển sang trái thông qua hệ thống

tay đòn điều khiển dẫn động thanh răng dịch

Hình 3. 10 Sơ đồ ở chế độ không tải

chuyển sang phải làm tăng lượng nhiên liệu

cần cung cấp, khi đó động cơ làm việc ở chế

độ ổn định.

33

* Chế độ tải trung bình:

Khi động cơ làm việc ở chế độ tải

trung bình (tay ga đặt ở vị trí có tải) vận

tốc trục khuỷu tăng nên lực ly tâm lớn

làm các quả văng bị văng ra ép lò xo

không tải lại các quả văng bị lò xo điều

chỉnh cuối cùng để lò xo giữ nguyên v ị

trí này. khi đó coi như một khối cứng do

đó không điều chỉnh được vận tốc trục

khuỷu mà vận tốc trục khuỷu phụ thuộc

hoàn toàn vào vị trí cần ga(tay ga) do

Hình 3. 11 Sơ đồ chế độ tải trung bình

người vận hành điều chỉnh.

*Chế độ toàn tải:

Khi động cơ chuyển động từ chế độ trung bình sang chế độ toàn tải thì tay ga

được đẩy sang chế độ toàn tải thông qua hệ thống tay đòn điều khiển sẽ làm dịch

chuyển thanh răng và lượng nhiên liệu cung cấp tăng (do thanh răng dịch chuyển sang

trái ) làm cho vận tốc trục khuỷu tăng lực li tâm lớn các quả văng bị văng ra ép lò xo

lại động cơ chạy ở chế độ toàn tải.

* Chế độ điều chỉnh cuối cùng :

Nếu vượt quá tốc độ cho phép (vận tốc quay định mức) khi đó lực li tâm lớn đủ

sức thắng được sức căng của lò xo điều chỉnh ở chế độ kết thúc làm 2 quả văng ,văng

ra ép lò xo lại làm cho cần (L) 9 kéo tấm trượt ngang sang phải thông

qua cơ cấu điều khiển làm cho thanh răng dịch chuyển sang trái làm cho lượng nhiên

liệu

cung cấp cho động cơ giảm đi.

3.6. Cơ cấu điều chỉnh phun sớm

Vận tốc trục khuỷu động cơ diesel càng cao thì góc phun dầu sớm cũng phải

tăng lên để nhiên liệu cháy hết đảm bảo công suất động cơ đạt tối đa. Nên góc phun

dầu sớm phải tỉ lệ với vận tốc trục khuỷu do cơ cấu phun dầu sớm tự động điều chỉnh.

Trên bơm cao áp dãy có cơ cấu phun dầu sớm tự động nối ở đầu trục cam của bơm,

bên trong có chứa dầu bôi trơn để cho cơ cấu hoat động nhạy và êm.

34

3.6.1.Cấu tạo của cơ cấu điều chỉnh phun sớm

1. Vỏ

2. Quả văng

3. Đĩa điều chỉnh

4. Con lăn

5. Gioăng

6. Vòng chặn điều chỉnh

7. May ơ

8. Nắp

Hình 3. 12 Sơ đồ cấu tạo cơ cấu điều chỉnh phun sớm

3.6.2. Nguyên lý làm việc

Hình 3. 13 Sơ đồ nguyên lý của cơ cấu điều chỉnh phun sớm

1. Vỏ

2. Quả văng

3. Đĩa điều chỉnh

4. Chốt xoay đối trọng

5. Cữ chặn lò xo

6.Vòng chặn điều chỉnh

7.May ơ

8. Chốt xoay đối trọng

9. Lò xo

35

Khi động cơ làm việc nếu tăng vận tốc trục khuỷu, lực li tâm làm các quả văng

văng ra đẩy con lăn vào các vòng cung của đĩa điều chỉnh mà đĩa có vấu lại lắp chặt

với vòng chặn điều chỉnh quay được trên ổ trục trong thân động cơ. Lực nén của con

lăn lên vòng cung của đĩa điều chỉnh truyền tới bốn lò xo vít, làm bốn lò xo này bị nén

lại. Vì vậy đĩa điều chỉnh với may ơ và vòng chặn điều chỉnh sẽ quay đi một góc (góc

điều chỉnh phun sớm) đưa trục cam quay tiến tới phun dầu sớm hơn.

3.7. Những hư hỏng thường gặp của hệ thống.

3.7.1. Động cơ khó khởi động.











–

Không có nhiên liệu vào xilanh.

Thiếu nhiên liệu trong thùng chứa.

Khóa nhiên liệu không mở, đường ống tắc.

Lọc dầu bị tắc.

Trong đường ống có không khí.

Piston của bơm chuyển nhiên liệu bị kẹt.

Lò xo piston của bơm chuyển nhiên liệu bị gãy.

Cặp piston xilanh của bơm chuyển nhiên liệu bị mòn nhiều.

Vành răng bị lỏng không kẹp được ống xoay.

Vòi phun bị kẹt hoặc lỗ kim phun tắc.

Có nhiên liệu vào nhiều trong buồng đốt.

Vòi phun bị kẹt.

Mòn mặt côn giữa thân và kim phun của vòi phun.

Lò xo vòi phun bị yếu .

Điều chỉnh thời điểm vòi phun không đúng.

Nhiên liệu bị biến chất, có nước trong nhiên liệu.

Thùng nhiên liệu, ống dẫn bị nứt vỡ.

Có nhiều cặn bẩn trong thùng chứa.

Mua nhiên liệu không đảm bảo.

Các ống dẫn bị dò rỉ.

Va chạm, tháo lắp không đúng kỹ thuật dẫn tới ống gãy

Mọt, thủng do môi trường chứa nhiều chất ăn mòn…

3 .7.2. Động cơ khi nổ có khói đen, xám.

– Do nhiên liệu cháy không hết

+ Thừa nhiên liệu: lượng nhiên liệu không đồng đều trong các nhánh bơm, nhiên

liệu phun muộn quá, động cơ bị quá tải .

+ Điều chỉnh thời điểm phun sai.

+ Nhiên liệu dùng không phù hợp, hay nhiên liệu không đảm bảo chất lượng.

3.7.3. Động cơ nổ có khói trắng.

+ Có nước trong nhiên liệu.

+ Góc phun nhiên liệu sai.

36

Source: https://dichvubachkhoa.vn
Category : Điện Tử Bách Khoa