Quy trình tháo lắp, sửa chữa bơm cao áp tập trung pe

Nhiệm vụ Cung cấp nhiên liệu có áp suất cao cho vòi phun để phun vào xilanhcủa động cơ hoà trộn với không khí thực hiện quá trình cháy, giãn nở... Cấu tạo Cấu tạo bơm cao áp PE Bơm cao á

Quy trình tháo lắp, sửa chữa bơm cao áp tập trung PE

/ / Quy trình tháo lắp, sửa chữa bơm cao áp tập trung PE

Hướng dẫn quy trình tháo lắp, bảo dưỡng, sửa chữa bơm cao áptập trung PE các lỗi bộ đôi piston và xilanh, đế van thoát, trụccam,… đúng kỹ thuật

1 Bơm cao áp tập trung PE là gì?

1.1 Nhiệm vụ

Cung cấp nhiên liệu có áp suất cao cho vòi phun để phun vào xilanhcủa động cơ hoà trộn với không khí thực hiện quá trình cháy, giãn nở

– Cung cấp nhiên liệu cho xilanh động cơ vào một thời điểm quyđịnh (tính theo góc quay của trục khuỷu) và theo một quy luật xácđịnh. 

– Lượng nhiên liệu cung cấp vào các xilanh phải đồng đều cho tất cảcác xilanh của động cơ

– Ðảm bảo nhiên liệu cung cấp cho vòi phun phải có một áp suất cầnthiết trong động cơ

– Khống chế được nhiên liệu phù hợp với tải trọng và chế độ củađộng cơ. 

– Dựa vào phương pháp phân ra: Bơm cao áp PE điều khiển bằng

cơ khí, điều khiển bằng điện tử

2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động bơm cao áp tập trung PE

2.1 Cấu tạo

Cấu tạo bơm cao áp PE

Bơm cao áp dãy là loại bơm dài một dây cung cấp nhiên liệu chonhiều xilanh của động cơ, động cơ diesel có bao nhiêu xilanh thì bơmdẫy có bấy nhiêu phần bơm, các phần bơm được lắp chung trongmột vỏ và được điều khiển do một trục cam nằm trong thân bơm vớimột thanh răng điều khiển tất cả các piston bơm

Hai đầu bơm bộ điều tốc và cơ cấu phun sớm Ngoài ra hai bên thànhbơm là nơi lắp bơm chuyển nhiên liệu. 

2.2 Nguyên lý làm việc của một phân bơm

Cấu tạo một phân bơm

Nguyên lý làm việc của một phân bơm

2.2.1 Quá trình nạp

Khi cam thôi tác động lên con đội, piston dịch chuyển đi xuống dướitác dụng của lò xo hồi vị van cao áp dóng nên độ chân không trongkhông gian trên piston tăng lên khi piston mở lỗ nạp nhiên liệu từ

trong buồng nhiên liệu sẽ diễn đây vào trong xilanh bơm quá trìnhnạp nhiên liệu vào xilanh kéo dài cho đến khi piston di xuống vị tríthấp nhất.

2.2.2 Quá trình nén – phun nhiên liệu

Khi cam lệch tâm bắt dầu tác dụng vào con đội piston sẽ dịchchuyển lên trên và đồng thời lò xo bị nén lại. 

Trong giai đoạn này trước khi piston đóng kín lỗ nạp, một phần nhiênliệu trong xilanh bị đẩy trở lại qua lỗ nạp quá trình nén sẽ bắt đầu khiđỉnh piston đóng kín lỗ nạp. 

Khi áp suất nhiên liệu trong xilanh đủ lớn thắng được sức căng của lò

xo van cao áp Áp suất dư của nhiên liệu trong đường ống cao ápnâng van lên phía trên mở cho nhiên liệu trong xilanh đi vào đườngống cao áp tới vòi phun và chính áp suất của nhiên liệu thắng đượcsức căng của lò xo, kim phun nâng kim phun để mở phun nhiên liệuvào buồng cháy của động cơ

2.2.3 Kết thúc phun

Piston tiếp tục đi lên khi rãnh vát (gờ xả của rãnh chéo) mở lỗ xả dochênh lệch về áp suất nên nhiên liệu từ không gian phía trên đỉnhpiston sẽ thoát ra cửa xả do rãnh khoan đứng làm cho áp suất đườngnhiên liệu giảm xuống đột ngột, lò xo sẽ đóng van cao áp đồng thờikim phun sẽ đóng lại rất nhanh ngừng cung cấp nhiên liệu cho buồngcháy. 

Dưới tác dụng của lò xo van cao áp và áp suất dư trong đường ốngcao áp làm van cao áp sẽ được đóng kín và vòi phun ngừng làm việckết thúc quá trình phun nhiên liệu piston dịch chuyển xuống dưới vàquá trình làm việc lại được lặp lại như cũ như quá trình nạp

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

Cơ cấu xoay piston kiểu thanh răng

Trong bơm cao áp dãy xilanh được định vị vì vậy điều chỉnh lượngnhiên liệu cung cấp cho một chu trình cần xoay piston di một góctương ứng bởi hình xả trên piston có dạng xoắn hoặc chéo, cơ cấuxoay piston trong bơm tao áp dãy thường sử dụng thanh răng, vànhrăng và ống xoay

– Khi muốn tăng lượng nhiên liệu cung cấp thông qua cơ cấu điềukhiển thanh răng sẽ di chuyển làm xoay piston về phía tăng hànhtrình có ích

– Khi muốn giảm lượng nhiên liệu cung cấp thông qua cơ cấu điềukhiển bằng thanh răng sẽ di chuyển làm xoay piston về phía giảmhành trình có ích Hành trình cung cấp nhiên liệu thực sự tính từ vị trípiston đóng lỗ nạp và xả (bắt đầu cung cấp) cho đến khi rãnh chéotrên piston mở lỗ xả (kết thúc cung cấp)

– Tăng hoặc giảm lượng nhiên liệu cung cấp sẽ làm tăng hoặc giảmtốc độ quay của trục khuỷu động cơ

2.4 Cấu tạo bộ đôi xi lanh – piston

Bộ đôi xi lanh 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 (khe hởgiữa piston và xilanh nằm trong khoảng 0,001-0,003 mm). 

2.4.1 Cấu tạo của pistonPiston có kết cấu hình trụ được chia làm ba phần:

– Phần đầu của piston: là nơi bố trí các gờ vát (rãnh chéo) rãnhđứng và rãnh tròn với mục đích điều chỉnh lượng nhiên liệu cần cungcấp cho một hành trình, hình dạng và kích thước các rãnh chéo trênphần đầu piston rất đa dạng

– Phần thân piston: làm nhiệm vụ dẫn hướng và đảm bảo cho pistonđược bôi trơn tốt hơn, bộ đôi piston – xilanh được bôi trơn bằng chínhnhiên liệu diesel đang được cung cấp vào xilanh

– Phần đuôi piston: là nơi nhận trực tiếp chuyển động từ con đội nơigiá lắp đĩa lò xo dưới của lò xo hồi vị và cơ cấu xoay piston

2.4.2 Cấu tạo xilanh

Cấu tạo của xilanh lỗ nạp bằng lỗ xả

Xilanh 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 xilanh lànơi 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 từngbơm

2.5 Bộ đôi van triệt hồi

Cấu tạo bộ đôi van triệt hồi

2.5.1 Chức năng

– Ngăn không cho nhiên liệu diesel từ đường nhiên liệu cao áp trở vềbơm áp khi piston – xilanh bơm cao áp ở hành trình hút nhiên liệu vàngăn không cho không khí trong xilanh động cơ đi vào xilanh bơmcao áp

– Giảm áp suất dư nhiên liệu trong đường cao áp đến giá trị cần thiếtcũng như dập tắt dao động sóng của nhiên liệu trong ống dẫn cao ápđảm bảo cho quá trình phun được bắt dầu nhanh và kết thúc dứtkhoát giảm khả năng phun rớt.

2.5.2 Cấu tạo bộ đôi van triệt hồi

Cấu tạo bộ đôi van triệt hồi (van cao áp) thông dụng được trình bày.Van cao áp và đế van là cặp chi tiết lắp ráp chính xác, khi hở hướngkính khe hở giữa van và đế van phải nằm trong khoảng 0,004-0,006mm độ cứng bề mặt van vào khoảng 60-64 HRC

2.5.3 Nguyên lý làm việc

– Trong quá trình xả: Piston mở lỗ xả khi đó có sự chênh lệch ápsuất dư trong đường ống cao áp và buồng nhiên liệu xung quanhxilanh, nhiên liệu sẽ theo rãnh dọc của piston bơm ra cửa xả trênxilanh làm cho áp suất phun trên đỉnh piston giảm đột ngột, làm chovan đi xuống đóng lại dưới sức căng của lò xo và sự giảm áp, vào thờiđiểm gờ dưới của phần trụ giảm tải tiếp xúc vào đế van sẽ tạo ra mộtkhoảng 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 phunlàm cho vòi phun đóng chắc hơn kết thúc quá trình phun một cáchdứt khoát và nhanh chóng, quá trình xả nhiên liệu từ đường ống cao

áp sang buồng xilanh chấm dứt nhưng can cao áp vẫn tiếp tục đixuống 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 trongvòi phun lập tức đóng lại nhờ lò xo kim phun để tránh tình trạng phunrớt

– Quá trình nén: Khí áp suất bơm cao áp lớn hơn sức căng của lò xovan áp dữ trong đường ống cao áp, khi đó sẽ đẩy cho van cao áp đilên làm cho lỗ 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 ápsuất lò xo của vòi phun làm cho với phun mở, nhiên liệu được cungcấp vào xilanh động cơ thực hiện quá trình đốt cháy hỗn hợp nhiênliệu.

3 Nguyên nhân hư hỏng bơm cao áp tập trung PE

3.1 Bộ đôi piston xi lanh bơm

Hiện tượng: Khi bơm hoạt động áp suất bơm giảm và lưu lượng bơmgiảm dầu không lên được vòi phun hoặc vòi phun phun yếu

– Piston bị cong, gãy, do chịu lực va chạm mạnh, tháo lắp, điều chỉnhkhông đúng kỹ thuật

3.2 Van và đế van thoát cao áp

Hiện tượng: Khi bơm hoạt động áp suất nén nhiên liệu của bơmgiảm, vòi phun không phun được nhiên liệu hoặc phun yếu, thời điểmbắt đầu bơm muộn Công suất động cơ giảm, khí thải có khói đen.Nguyên nhân:

– Bộ đôi van và đế van thoát cao áp sử dụng lâu ngày bị mòn phầnmặt côn làm kín do ma sát hoặc do nhiên liệu bẩn.

– Ðệm đế van bị mòn hỏng, lò xo van gãy, yếu

3.3 Trục cam, con đội, ổ bi

Hiện tượng: Khi bơm hoạt động áp suất của bơm giảm

Nguyên nhân: Trục cam bơm bị mòn phần lắp với ổ bi, mòn các vấucam, con đội, ổ bị mòn, do chịu lực lớn và chịu ma sát. 

3.4 Thân vỏ bơm, lò xo piston bơm

Hiện tượng: Trong quá trình bơm hoạt động nhiên liệu bị rò rỉ đầu nốiống và ở thân bơm, lò xo piston bơm yếu, gãy áp suất bơm giảm

không bơm được nhiên liệu. 

Nguyên nhân: Thân bơm bị nứt, vỡ, mòn lỗ lắp ổ bi trục cam, chờnhỏng các lỗ ren do chịu lực va chạm mạnh và chịu lực xiết lớn, tháolắp không đúng kỹ thuật

4 Nguyên nhân của những hư hỏng chủ yếu

4.1 Nguyên nhân

Nguyên nhân hao mòn do tích tụ các vết cào xước lâu ngày Sự càoxước là do những hạt bụi rắn lẫn trong dầu, trong quá trình làm việc,vừa có động năng lớn do sự chuyển động của piston tạo ra Nênnhững hạt bụi này bị chèn ép, mức độ cào xước phụ thuộc vào tốc độhạt bụi, mức độ tập trung và phương hướng di chuyển của chúng

4.2 Tác hại của những hư hỏng bộ đôi piston-xilanh 

– Hiện tượng hao mòn của piston-xi lanh làm tăng khe hở lắp ghép

do vậy chúng gây ra tác hại sau:

– Làm giảm áp suất, lượng nhiên liệu cung cấp. 

– Làm tăng hiện tượng rò rỉ nhiên liệu, chậm thời điểm phun. 

– Do hiện tượng hao mòn không đều giữa các cặp piston-xilanh nênlàm tăng độ cung cấp không đều cho động cơ làm cho động cơ chạykhông ổn định ở tốc độ thấp

5 Quy trình tháo lắp, sửa chữa bơm cao áp tập trung PE

5.1 Quy trình tháo bơm cao áp dãy động cơ IFA

A Tháo các chi tiết bên ngoài:

Bước 1: Tháo cần điều chỉnh ga

Bước 2: Tháo 2 bu lông bắt tuy ô trên thân bơm Tháo bu lông bắtống dầu vào của bơm cao áp Chú ý khi tháo không để móp, bẹphoặc rách ống tuy ô

Bước 3: Tháo bu lông bắt tuy ô đường ống cao áp đầu vào của bơmcao áp

Bước 4: Tháo bu lông bắt cố định bơm cao áp với động cơ

B Tháo phần phía trên của bơm:

Bước 5: Tháo cửa sổ bơm Chú ý phần phía trên là phần giữ những

bộ phận chính của bơm

Bước 6: Tháo nắp vít bộ điều tốc, tránh làm rách gioăng đệm

Bước 7: Tháo bộ điều chỉnh số vòng quay không tải và tháo thanhđiều chỉnh, không vặn đai ốc điều chỉnh.

Bước 8: Tháo vít cố định giữa phần trên (thân bơm) và phần dướicủa bơm

C Tháo rời phần phía trên (thân bơm):

Bước 9: Tháo các vít định vị con đội, con lăn với thân bơm

Bước 10: Tháo con đội, con lăn

Bước 11: Tháo đĩa lò xo, lò xo

Bước 12: Tháo piston, khi lấy ra cần để theo thứ tự từng phân bơmtránh làm xước piston

Bước 14: Tháo cần điều chỉnh nhiên liệu và thanh răng Vặn đều và

để theo thứ tự từng phân bơm

Bước 15: Tháo vòng bánh răng

Bước 16: Tháo các kẹp định vị (khóa hãm) đầu nối các đường caoáp

Bước 17: Tháo đấu nối ống nhiên liệu, lò xo van triệu hồi Ðể gọntheo bộ

Bước 18: Tháo vít cố định giữ xi lanh với thân bơm

Bước 19: Tháo xilanh Ðể gọn theo thứ tự từng phân bơm tránh làmxước xilanh

Bước 20: Sau khi tháo rời các bộ phận thân bơm, vệ sinh sạch sẽbằng dầu Các bộ phận của từng phân bơm cần được để gọn gàng,đồng bộ

D Tháo các bộ phận phía dưới của bơm:

Bước 21: Tháo mặt bích đầu trục cam và tháo vòng đệm làm kín

Bước 22: Tháo vỏ bộ điều tốc, tháo trục cam và vòng bi khỏi trụccam

Bước 23: Bộ phận phía dưới của bơm và các chi tiết cần rửa sạchbằng dầu, tra mỡ vào ổ bi và vòng bi

5.2 Quy trình kiểm tra, sửa chữa bộ đôi piston-xilanh

5.2.1 Công việc chuẩn bị

– Về bộ đôi piston-xilanh: Sau khi tháo ra để riêng theo bộ và rửasạch trong dầu diesel

– Hao mòn của piston:

Hai vùng nhiều nhất vùng đối diện với lỗ nạp và vùng mặtnghiêng đối diện với lỗ thoát

Ðặc điểm vết mòn: Vết xước có thể dài đến 2/3 chiều dài dấupiston Vết sâu nhất có thể đạt đến 20-25% và giảm dần ra haibên, sự phân bố mòn này không theo quy luật nào cả

Cạnh nghiêng hao mòn trở thành cạnh tròn

– Hao mòn của xilanh: 

Các dạng mòn xilanh

Ở lỗ nạp phần trên bị cào xước (a) nhiều hơn phần dưới chiều dài

bị cào xước trung bình ở phần trên là 5-6 mm vết mòn dài nhấtdọc theo đường tâm lỗ Ðộ sâu nhất của vết mòn trên từ 24-27

µ, của vệt dưới 15-17 µ

Ở lỗ thoát: Vết hao mòn dịch về phía trái của mép lỗ (b), thànhmột đai rộng từ 2-2,5 mm

Kéo dài từ phía trên từ 2+3 mm về phía dưới từ 4,5-5 mm

5.2.4 Kiểm tra dạng hao mòn thường gặp 

Kiểm tra lượng dầu cung cấp vào vòi phun

Kiểm tra bằng dụng cụ chuyên dùng:

– Dựa vào sổ tay sửa chữa, bảo dưỡng và dụng cụ chuyên dùng đểkiểm tra áp suất, lượng dầu được cung cấp vào vòi phun Từ đó cóthể xác định được mức độ hao mòn và có phương hướng khắc phục

cụ thể. 

Kiểm tra bằng kinh nghiệm:

– Rửa sạch piston-xilanh bằng dầu sạch

– Lắp piston vào xilanh 1/3 chiều dài

– Ðặt xi lanh-piston nghiêng 45 độ so với phương thẳng đứng (cóloại đặt 60 độ) Nếu piston tụt xuống từ từ do trọng lượng của bảnthân thì cặp piston – xilanh này còn dùng được

– Kiểm tra vùng mòn, vị trí mòn và mức độ mòn dùng kính lúp đểquan sát

– Từ đó đánh giá được mức độ mòn hỏng (chú ý: Trước khi quansát, rửa sạch, xì khô)

5.2.5 Khắc phục dạng sai hỏng thường gặp

– Khắc phục theo phương pháp trước đây: Dùng phương pháp mạcrom sau đó rà lại bằng bột rà mịn.

– Khắc phục theo phương pháp hiện nay: Ðể đảm bảo hiệu quảkinh tế trong công tác bảo dưỡng, sửa chữa Trong quá trình kiểm tranếu bộ đôi piston-xilanh nào không đạt tiêu chuẩn như trong sổ taybảo dưỡng thì tiến hành thay mới

5.3 Kiểm tra, sửa chữa van triệt hồi

5.3.1 Công việc chuẩn bị

– Cặp van triệt hồi và đế van sau khi tháo ra, rửa sạch trong dầu và

Gá lắp riêng để kiểm tra độ kín của van triệt hồi

– Van triệt hồi mòn ở các vị trí như: Bề mặt đậy kín, vành đai triệt hồi,phần dẫn hướng, mặt tựa ở đế van. 

Hư hỏng Nguyên nhân Tác hại – Mòn bề mặt làm việc tạo thành vệt

– Chất lượng đậy kín kém – Lượng nhiên liệu phun giảm, không đồng đều ở các máy khác nhau.

– Gây hao tốn nhiên liệu.

Mòn xước vành triệt hồi Vành triệt mòn dạng hình côn, phía dưới mòn nhiều hơn phía trên.

– Hoạt động lâu ngày.

– Trong dầu có lẫn các hạt bụi cơ học rắn.

– Do xói mòn của dòng nhiên liệu có áp suất cao khi làm việc.

– Nhiên liệu phun không dứt khoát, gây hiện tượng phun rớt.

– Làm chậm thời điểm phun.

Mòn phần dẫn hướng Do hoạt động lâu ngày.

Nếu mòn nhiều làm cho van chuyển động không ổn định.

Mặt ống trụ để van bị mòn.

– Do hoạt động lâu ngày.

– Cào xước do lẫn bụi cơ học trong dầu.

– Làm tăng khe hở lắp ghép với van triệt hồi.

Lò xo van giảm đàn tính Do hoạt động lâu ngày. – Làm giảm áp suất phun.– Phun không dứt khoát.

5.3.3 Kiểm tra, sửa chữaKiểm tra:

– Kiểm tra vết tiếp xúc, vết mòn, cào xước dùng kính lúp sau khi đãrửa sạch, xì khô

– Dùng dụng cụ chuyên dùng kiểm tra độ dậy kín của van và khe hởvành triệt hồi Có thể dùng dụng cụ (k/-1609A) với gá lắp riêng cộngvới dụng cụ tạo và đo áp suất

– Với mặt đậy kín: Sau khi tăng áp suất trong thân van lên đến15,0MN/m2 (150kg/cm2) theo dõi tốc độ hạ áp suất, không được quá2,0MN/m2 (20kg/cm2) trong 1 giây. 

– Với vành triệt hồi: Sau khi làm hở mặt nghiêng bằng vít điều chỉnhđưa áp suất lên 20,0 MN/m2 (200kg/cm2), thời gian hạ áp từ

20MN/m2 (200kg/cm2) xuống 18,0MN/m2 (180kg/cm2) không nhỏquá 5 giây thì van còn dùng được

– Kiểm tra bằng kinh nghiệm: Trước khi kiểm tra rửa sạch van bằngdầu diesel. 

– Kéo van lên, bịt lỗ dưới của đế van bằng ngón tay, khi thả van ra nóphải tụt nhanh và dừng ở vị trí mà vành triệt hồi đóng ở lỗ đế van

– Bịt lỗ dưới của đế van bằng ngón tay đưa van vào đế van và ấn nóxuống bằng ngón tay, khi thả ngón tay ra van phải được nâng lên ở vịtrí ban đầu

– Van phải đóng hoàn toàn bởi trọng lượng của bản thân

– Nếu một trong những điều trên không thoả mãn thì thay van mới.Sửa chữa:

– Van và đế van bị mòn lõm, xước, đóng không kín có thể khắc phụcbằng cách dùng bột rà mịn, khi nào kiểm tra đạt tiêu chuẩn thì thôi. – Lò xo van triệt hồi yếu thì thay mới

– Sau khi kiểm tra, cụm van không đạt tiêu chuẩn so với sổ tay bảodưỡng, sửa chữa thì thay mới

5.4 Các bước điều chỉnh bơm (cân bơm)

5.4.1 Chạy rà bơm– Số vòng quay danh định mức 850 vòng/phút

– Chạy rà không tải: Nỗi các ống cao áp, tay ga tối đa, thời gian 5