HỆ THỐNG PHÁT LỰC TRÊN XE DAEWOO – GDW 6900HG và 6901HG

HỆ THỐNG PHÁT LỰC TRÊN XE DAEWOO – GDW 6900HG và 6901HG , Tìm hiểu về hệ thống phát lực trên xe DAEWOO – GDW 6900HG và 6901HG, HỆ THỐNG PHÁT LỰC TRÊN XE DAEWOO – GDW 6900HG và 6901HG , Tìm hiểu về hệ thống phát lực trên xe DAEWOO – GDW 6900HG và 6901HG

Chuyên đề:

HỆ THỐNG PHÁT LỰC TRÊN XE DAEWOO – GDW 6900HG VÀ

6901HG I- KHÁI NIỆM – ĐỊNH NGHĨA:

Hệ thống phát lực trên phương tiện giao thông vận tải thông thường là loại động

cơ nhiệt, đốt trong, kiểu piston, gọi tắt là động cơ đốt trong Động cơ đốt trong có nhiệm

vụ chuyển đổi nhiệt năng từ đốt cháy nhiên liệu thành cơ năng, dẫn động đến các bộ phận của phương tiện

Động cơ đốt trong là 1 cụm chi tiết cơ bản gồm: cụm trục khuỷu thanh truyền, cụm phân phối khí, cụm tăng áp

Ngoài ra để động cơ hoạt động được trên phương tiện trang bị một số bộ phận phụ trợ: Hệ thống bôi trơn, hệ thống cung cấp nhiên liệu, hệ thống làm mát

Giải thích từ ngữ:

- Điểm chết trên (ĐCT): là điểm xa nhất của đỉnh piston so với đường tâm trục khuỷu

- Điểm chết dưới (ĐCD): là điểm gần nhất của đỉnh piston so với đường tâm trục khuỷu

- Hành trình piston (S): là quãng đường mà piston đi được giữa 2 điểm chết (ĐCT-ĐCD)

đỉnh piston khi piston ở ĐCT

(Vbc)

- Chu trình làm việc của 1 máy: một chu trình có 4 hành trình (4 thì) của piston

II- CÔNG DỤNG – CHỦNG LOẠI - THÔNG SỐ KỸ THUẬT CHÍNH:

1- Công dụng:

- Là nơi đốt cháy nhiên liệu, làm tăng áp suất trong buồng cháy, đẩy piston di chuyển trong lòng xilanh

- Biến đổi chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu

- Khởi nguồn năng lượng cho tất cả các hoạt động khác trên phương tiện vận tải

2- Phân loại:

* Dựa vào nhiên liệu:

- Động cơ xăng: nhiên liệu là xăng, đốt cháy cưỡng bức bằng tia lửa điện

- Động cơ Diesel: nhiên liệu là dầu diesel, được đốt cháy bởi áp suất và nhiệt độ khí nén

- Động cơ ga: nhiên liệu khí, đốt cháy cưỡng bức bằng tia lửa điện

- Động cơ ga- diesel: nhiên liệu khí, sử dụng diesel để tạo lửa đốt cháy nhiên liệu khí

* Dựa vào hành trình piston trên 1 chu kỳ:

- Động cơ 4 thì: chu kỳ hoạt động được thực hiện trên 4 hành trình của piston

- Động cơ 2 thì: chu kỳ hoạt động được thực hiện trên 2 hành trình của piston

* Dựa vào cách nạp khí:

- Động cơ tăng áp: động cơ nhận khí nạp có áp suất cao hơn khí trời

- Động cơ không tăng áp: động cơ nhận khí nạp có áp suất khí trời

* Dựa vào phương pháp hình thành hòa khí:

- Động cơ hình thành hòa khí bên ngoài: hòa khí gồm không khí và nhiên liệu được hòa trộn và hình thành từ bên ngoài mới được hút vào động cơ

- Động cơ hình thành hòa khí bên trong: hòa khí gồm không khí bị nén trong động

cơ, nhiên liệu được phun vào không khí bị nén, có nhiệt độ cao

* Dựa vào đặc điểm cấu tạo:

- Động cơ 1 hoặc nhiều xilanh

- Động cơ 1 xilanh đặt đứng và động cơ 1 xilanh đặt nằm

- Động cơ nhiều xilanh đặt đứng và thẳng hàng, hai hàng song song hoặc hai hàng chữ V

- Động cơ nhiều hàng xilanh theo dạng chữ X, chữ W

Động cơ trên xe DAEWOO - GDW6900HG và 6901HG là loại động cơ diesel 4 thì, tăng áp, 4 xilanh thẳng hàng, hòa khí hình thành trong xilanh Ký hiệu động cơ:

YC4G180-20.

3- Các thông số kỹ thuật chính của động cơ YC4G180-20:

- Số lượng: 4 máy;

- Thứ tự công tác: 1-3-4-2;

- Đường kính xilanh: 112(mm);

- Hành trình piston: 132(mm);

- Thể tích công tác: 5,2 (dm3);

- Công suất: N = 132 kw (ở vòng quay 2300 vòng/phút)

III- SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC:

1- Nguyên lý làm việc của 1 máy:

1.1- Sơ đồ kết cấu:

Kỳ nạp Kỳ nén Kỳ sinh công Kỳ thải

1 Xupap nạp

2 Kim phun

3 Xupap xả

4 Piston

5 Thanh truyền

6 Trục khuỷu

: Góc quay trục khuỷu của từng thì làm việc.

1.2- Nguyên lý làm việc:

hành trình, tương ứng với các quá trình diễn ra trong xilanh gồm: nạp, nén, cháy giãn nở

và thải, được thể hiện như sau:

Kỳ nạp (hút): piston di chuyển từ ĐCT đến ĐCD, xupap nạp mở, xupap xả đóng,

khí được hút vào xilanh qua xupap nạp Xupap nạp được đóng muộn khi piston qua

Kỳ nén: piston di chuyển từ ĐCD đến ĐCT, xupap nạp và xupap xả đóng, thể tích

nòng xilanh giảm dần từ Vct + Vbc đến Vbc, không khí bị nén tới tỷ số nén ε =17,5 lần làm

áp suất, nhiệt độ của không khí tăng lên Vào cuối quá trình nén, áp suất trong buồng đốt

cháy của nhiên liệu Do phải có thời gian cho nhiên liệu bốc cháy, khi đỉnh piston cách

Kỳ cháy giãn nở (nổ): piston di chuyển từ ĐCT đến ĐCD, xu páp nạp và xu páp

xả đóng Khi nhiên liệu được phun vào buồng đốt ở cuối chu kỳ nén và tự bốc cháy,

công làm cho piston di chuyển từ ĐCT đến ĐCD Để giảm lực cản cho piston trong kỳ

xả và cải thiện việc quét sạch khí thải ra khỏi xilanh động cơ, xupap xả mở sớm vào cuối

gọi là góc mở sớm của xupap xả

Kỳ xả (thải): piston di chuyển từ ĐCD đến ĐCT, xupap nạp đóng, xubap xả mở

đẩy sản vật cháy ra khỏi xi lanh động cơ Để tận dụng độ chênh áp giữa xilanh và ống

xả, quán tính của dòng khí trong ống xả nhằm thải sạch sản vật cháy ra khỏi xilanh động

Để tăng lượng không khí nạp vào xilanh, xupap nạp được mở sớm vào cuối quá

Như vậy trong kỳ này có thời điểm cả xupap nạp và xupap xả đều mở được gọi là thời kỳ trùng điệp của xupap

2- Nguyên lý làm việc của toàn bộ Động cơ:

2.1- Sơ đồ kết cấu

1- Trục khuỷu 3- Piston 5- Xupap xả.

2- Thanh truyền 4- Xupap nạp

2.2- Nguyên lý làm việc:

trên các máy của động cơ như sau:

- Khi máy số 1 ở kỳ nổ, máy 2 ở kỳ xả, máy 3 ở kỳ nén và máy 4 ở kỳ nạp Ở kỳ này, máy 1 là máy sinh công làm quay trục khuỷu và dẫn động các piston của các máy

- Ở kỳ kế tiếp, máy 3 vào kỳ nổ, máy 1 vào kỳ xả, máy 2 vào kỳ nạp, máy 4 vào

kỳ nén Ở kỳ này, máy 3 là máy sinh công làm quay trục khuỷu và dẫn động các piston

- Ở kỳ kế tiếp, máy 4 vào kỳ nổ, máy 1 vào kỳ nạp, máy 2 vào kỳ nén, máy 3 vào

kỳ xả Ở kỳ này, máy 4 là máy sinh công làm quay trục khuỷu và dẫn động các piston

- Ở kỳ kế tiếp, máy 2 vào kỳ nổ, máy 1 vào kỳ nén, máy 3 vào kỳ nạp, máy 4 vào

kỳ xả Ở kỳ này, máy 2 là máy sinh công làm quay trục khuỷu và dẫn động các piston

chu kỳ tiếp theo sẽ bắt đầu với máy 1 vào kỳ nổ lặp lại như chu kỳ cũ

Trong một chu kỳ công tác thứ tự các máy làm việc được thể hiện qua bảng sau;

Nửa vòng quay

Góc quay trục khuỷu

Số xi lanh

3- Một số cụm chi tiết quan trọng liên quan:

3.1- Piston- Trục khuỷu- Thanh truyền:

3.1.1- Nhiệm vụ: Biến đổi chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động

quay liên tục của trục khuỷu

3.1.2- Sơ đồ cấu tạo:

Thanh truyền Piston

1- Đầu to 1- Rãnh xéc măng khí 2- Đầu nhỏ 2- Rãnh xéc măng nhớt 3- Thân

Piston – Trục khuỷu – Thanh truyền

1- Piston 4- Má khuỷu 7- Đối trọng.

2- Chốt piston 5- Đầu khuỷu 8- Chốt khuỷu.

3- Thanh truyền 6- Cổ khuỷu 9- Đuôi khuỷu.

- Trục khuỷu gồm có: đầu khuỷu, đuôi khuỷu, cổ khuỷu, chốt khuỷu, má khuỷu, đối trọng Trục khuỷu trên động cơ YC4G180-20 có 5 cổ khuỷu, 4 chốt khuỷu và 8 má khuỷu

+ Đầu khuỷu: là phần trục lắp puly dẫn động bơm nước, máy lạnh, quạt gió, các bánh răng dẫn động trục cam, bơm cao áp, bơm nhớt, máy lạnh, máy nén khí

+ Đuôi khuỷu: là phần trục lắp bánh đà, nơi truyền động chủ động cho các bộ phận làm di chuyển phương tiện

+ Cổ khuỷu (cổ chính): là phần trục khuỷu gối trên các ổ đỡ lắp trên thân máy, tâm của các cổ khuỷu là tâm quay của trục khuỷu

+ Chốt khuỷu (cổ biên): là phần trục lệch tâm với tâm trục khuỷu, nơi liên kết với đầu to của thanh truyền thông qua bộ bạc trượt hai nửa

+ Má khuỷu: là bộ phận nối liền trục khuỷu với chốt khuỷu

+ Đối trọng: đúc liền với má khủy, đối trọng có tác dụng nhằm cân bằng lực và

mô men quán tính cho trục khuỷu khi hoạt động

- Thanh truyền có 3 phần: đầu to, đầu nhỏ và thân thanh truyền.

+ Đầu to thanh truyền liên kết với trục khuỷu tại chốt khuỷu thông bởi bộ bạc trượt hai nửa Do đầu to thanh truyền lớn hơn đường kính xilanh nên để có thể đưa cụm này qua lòng xilanh khi lắp ráp nhà chế tạo phải vát séo đầu to thanh truyền Để mối lắp ghép chắc chắn, hạn chế bậc tự do thì trên bề mặt lắp ghép có gờ và rãnh(5mm), khi lắp ghép gờ nằm khít trong rãnh đầu to thanh truyền

+ Đầu nhỏ thanh truyền được liên kết với piston bởi chốt piston Chốt piston lắp trượt trên cả piston và thanh truyền

- Piston có 3 phần: đỉnh piston, đầu piston và thân piston

+ Đỉnh piston: là một mặt của buồng cháy, kết cấu đỉnh thuộc loại buồng cháy

Omega nhằm tạo xoáy lốc của không khí trong quá trình nạp

+ Đầu piston: là phần làm kín buồng đốt, có 3 rãnh để lắp xéc măng

+ Thân piston: là phần dẫn hướng cho piston chuyển động trong xilanh.

- Xéc măng gồm có: 2 xéc măng khí và 1 xéc măng dầu

+ Xéc măng khí: có dạng vòng tròn không khép kín, nhiệm vụ làm kín khoảng hở giữa xilanh và piston

+ Xéc măng dầu: có dạng vòng tròn hở Có nhiệm vụ gạt dầu nhờn dư từ bề mặt xilanh về cạc te, không cho dầu nhờn xâm nhập buồng cháy

3.1.3- Nguyên lý hoạt động:

- Tại thì nổ: Piston nhận lực tác động của quá trình đốt cháy hỗn hợp khí, nhiên liệu di chuyển từ ĐCT xuống ĐCD Thông qua thanh truyền, piston truyền chuyển động đến trục khuỷu Với kết cấu lệch tâm, chuyển động tịnh tiến của piston sẽ thành chuyển động quay tròn của trục khuỷu Đây là thì sinh công của động cơ Năng lượng sinh ra trong thì này được tích lũy ở bánh đà

- Tại các thì nén, nạp, xả: Bánh đà tích lũy năng lượng ở thì nổ tạo lực quán tính làm quay trục khuỷu ở các thì không sinh công và làm ổn định tốc độ quay của trục khuỷu trong suốt quá trình hoạt động Thông qua thanh truyền, trục khuỷu truyền động đến piston di chuyển để thực hiện các thì nén, nạp, xả

3.2- Cơ cấu phân phối khí:

3.2.1- Nhiệm vụ:

Cơ cấu phân phối khí có nhiệm vụ thực hiện việc đóng mở xupap đúng thời điểm nhằm thải sạch sản vật cháy ra khỏi xilanh và nạp đầy môi chất mới vào xilanh giúp cho động cơ làm việc liên tục

Cơ cấu phân phối khí của động cơ YC4G180-20 là loại cơ cấu phân phối khí kiểu xupap treo, có trục cam đặt trong thân máy

3.2.2- Sơ đồ cấu tạo:

Trạng thái xupap đóng Trạng thái xupap mở

1- Trục cam 4- Vít chỉnh 7- Đĩa lò xo

2- Con đội 5- Cần bẩy 8- Lò xo xupap

3- Đũa đẩy 6- Thanh liên kết 9- Xupap.

Cơ cấu phân phối khí của động cơ YC4G180-20 gồm có các bộ phận chính như sau:

Trục cam (1) có 8 vấu cam bố trí phù hợp với thứ tự hoạt động của các máy, mỗi máy có hai vấu cam điều khiển xupap xả và xupap nạp Đũa đẩy (3) một đầu tỳ sát vào biên dạng vấu cam thông qua con đội (2), một đầu tựa vào đầu vít chỉnh (4) Con đội (2) trượt trên lỗ dẫn hướng thân máy.Vít chỉnh (4) có nhiệm vụ điều chỉnh khe hở của xupap theo quy định của nhà chế tạo, cụ thể khe hở xupap nạp khi nguội là 0,35 - 0,45mm, xupap xả khi nguội là 0,4 - 0,5mm Cần bẩy (5) được lắp trên một gối trượt để có thể lắc

qua tâm giữa phần nối vít chỉnh (4) và thanh liên kết (6) Xupap (9) luôn ở vị trí thường đóng bởi lò xo xupap (8) và luôn tiếp xúc với thanh liên kết (6) Lò xo xupap (8) được cố định bởi đĩa lo xo (7)

3.2.3- Nguyên lý làm việc:

Vấu cam nạp Vấu cam xả

Thông qua các cặp bánh răng (Z52/Z29) và (Z58/Z52), trục cam (1) nhận truyền động từ trục khuỷu và quay Khi phần biên dạng lệch tâm của vấu cam tiếp xúc với con đội (2) sẽ ép đũa đẩy (3) đi lên Cần bẩy (5) sẽ quay quanh gối trượt ép thanh liên kết (6) lên đuôi xupap (9) làm xupap (9) mở Tại vị trí biên dạng vấu cam lệch tâm nhiều nhất, xupap (9) mở ra với khẩu độ lớn nhất Khi phần biên dạng lệch tâm của vấu cam đi qua, con đội (2) sẽ tiếp xúc với phần biên dạng tròn của vấu cam Dưới tác dụng của lò xo xupap (7), xupap (9) tiến vào vị trí thường đóng

Xét trong một chu kỳ của động cơ, nguyên lý hoạt động của cơ cấu phân phối khí hoạt động như sau:

Khi máy 1 ở thì nổ: phần biên dạng tròn của vấu cam nạp, vấu cam xả tiếp xúc với con đội, xupap nạp và xả ở trạng thái đóng Máy 2 ở thì xả (thải): phần biên dạng tròn của vấu cam nạp tiếp xúc với con đội, xupap nạp ở trạng thái đóng , phần biên dạng lệch tâm của vấu cam xả tiếp xúc với con đội, xupap xả ở trạng thái mở, thông buồng cháy với đường ống xả Máy 3 ở thì nén: phần biên dạng tròn của vấu cam nạp, vấu cam xả tiếp xúc với con đội, xupap nạp và xả ở trạng thái đóng Máy 4 ở thì nạp: phần biên dạng lệch tâm của vấu cam nạp tiếp xúc với con đội, xupap nạp ở trạng thái mở thông buồng cháy với đường ống nạp, phần biên dạng tròn của vấu cam xả tiếp xúc với con đội, xupap xả ở trạng thái đóng

Tương tự như vậy cho các chu kỳ động cơ tiếp theo

3.3 – Hệ thống tăng áp:

3.3.1- Nhiệm vụ: Tăng áp là biện pháp làm tăng áp suất khí nạp vào xilanh để tăng

hiệu quả đốt cháy nhiên liệu trong kỳ sinh công nhằm tăng công suất động cơ

Hệ thống tăng áp của động cơ YC4G180-20 là loại hệ thống tăng áp có máy nén, dẫn động bằng tuabin khí, gọi là Turbo tăng áp

3.3.2- Sơ đồ kết cấu:

1 Trục khuỷu

2 Thanh truyền

3 Piston

4 Xupap nạp

5 Xupap xả

6 Van tuabin

7 Két làm mát

8 Van thông phụ

9 Cánh bơm máy nén

10 Trục công tác.

11 Cánh tuabin.

Hệ thống tăng áp trên động cơ YC4G180-20 gồm có các bộ phận chính như sau: Cánh tuabin (10) và cánh máy nén khí (9) được gắn trên cùng một trục công tác gối trên một gối trượt Khoang tuabin thông với đường khí xả Khoang máy nén thông với đường khí nạp Két làm mát (7) có nhiệm vụ làm nguội khí nạp trước khi vào xilanh nhằm tăng tối đa mật độ không khí trong xi lanh Van thông phụ (8) có nhiệm vụ điều khiển tốc độ của cánh tuabin ổn định trong quá trình động cơ hoạt động

3.3.3 Nguyên lý làm việc:

Cánh tuabin (10) tiếp nhận luồng khí thải từ động cơ làm quay cánh bơm máy nén (9) Máy nén (9) hút khí nạp vào xilanh với áp suất lớn hơn áp suất khí quyển Khí nạp trước khi vào xilanh được đi qua két làm mát (7) nhằm giảm nhiệt độ, tăng mật độ không khí trong xilanh tương ứng với cùng một áp suất

Trong quá trình hoạt động, tốc độ động cơ sẽ thay đổi tùy theo chế độ hoạt động của phương tiện Khi động cơ hoạt động ở tốc độ cao, lượng khí thải thoát ra nhiều với tốc độ lớn sẽ làm cánh tuabin quay với tốc độ cao, áp suất khí nạp vào xilanh lớn dẫn đến khả năng động cơ bị vượt tốc Van thông phụ (8) là dụng cụ điều tiết, duy trì áp suất

thông phụ (8) sẽ điều khiển mở van tuabin (6) Khí thải sẽ được thông một phần trực tiếp

ra ống xả, duy trì ổn định lượng khí xả qua cánh tuabin

IV - HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP – GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC:

1- Động cơ khó khởi động (khi khởi động 3 lần không thành công):

- Hiện tượng 1:

+ Động cơ không nổ, không có khói ở đầu ống xả.

- Nguyên nhân 1:

+ Dầu không tới được buồng đốt do hệ thống nhiên liệu bị lọt khí hoặc hư bơm

thấp áp

- Biện pháp khắc phục 1:

+ Kiểm tra đường ống dẫn dầu từ bình chứa tới bầu lọc, khắc phục rò rỉ, lọt khí + Dùng bơm tay bơm dầu để xả hết khí, nếu không lên dầu thì hư hỏng ở phần bơm thấp áp

- Hiện tượng 2:

+ Động cơ không nổ và có khói trắng ở đầu ống xả

- Nguyên nhân 2:

+ Dầu không cháy trong buồng đốt do:

 Góc cấp nhiên liệu nhỏ(khi động cơ mới sửa chữa là do bơm cao áp lắp ráp chưa đúng, khi động cơ đang hoạt động là do bơm cao áp bị xê dịch vì mối lắp ghép lỏng)

 Áp lực phun không tốt ( phun không sương, phun nhỏ giọt làm nhiên liệu không chộn đều với không khí nạp)

 Áp lực nén trong xi lanh thấp

- Biện pháp khắc phục 2:

+ Đặt lại góc phun sớm của bơm cao áp

+ Kiểm tra lại vòi phun, làm sạch muội bám ở các lỗ phun, thử lại áp lực phun, kiểm tra độ phun sương, nếu không đạt phải thay thế

+ Kiểm tra khe hở xupap và điều chỉnh, nêu áp lực nén vẫn thấp phải tháo rã kiểm tra độ mài mòn xilanh, pít tông và bạc xéc măng, thay mới những chi tiết mòn quá quy định

- Hiện tượng 3:

+ Động cơ không nổ và có khói đen, tiếng nổ ở đầu ống khí xả

- Nguyên nhân 3:

+ Dầu cháy không hết do:

 Góc cấp dầu quá lớn

 Thiếu không khí nạp

 Đường về của nhiên liệu bị ghẹt

 Vòi phun phun không sương, phun rớt

- Biện pháp khắc phục 3:

+ Kiểm tra đặt lại góc phun của bơm cao áp

+ Kiểm tra đường khí nạp