SỞ GIAO THÔNG VẬN TẢI HẢI PHÒNG TRƯỜNG TRUNG CẤP NGHỀ-GIAO THÔNG VẬN TẢI HẢI PHÒNG GIÁO TRÌNH NGHỀ CÔNG NGHỆ ÔTÔ MÔ ĐUN 20: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU SỬ DỤNG CHO ĐÀO
Trang 1SỞ GIAO THÔNG VẬN TẢI HẢI PHÒNG TRƯỜNG TRUNG CẤP NGHỀ-GIAO THÔNG VẬN TẢI HẢI PHÒNG
GIÁO TRÌNH NGHỀ CÔNG NGHỆ ÔTÔ
MÔ ĐUN 20: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU
SỬ DỤNG CHO ĐÀO TẠO TRUNG CẤP NGHỀ CÔNG NGHỆ Ô TÔ
Tác giả: Trần Tuấn Hải
Hải phòng - Năm 2012
Trang 2MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
BÀI 1 : THÁO LẮP NHẬN DẠNG CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG
NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ DIEZEL
1
1 Nhiệm vụ, phân loại hệ thống nhiên liệu động cơ diesel
2 Sơ đồ cấu tạo và hoạt động của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel
3 Bảo dưỡng bên ngoài các bộ phận của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel
1 Nhiệm vụ, phân loại hệ thống nhiên liệu động cơ diesel
2 Sơ đồ cấu tạo và hoạt động của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel
3 Bảo dưỡng bên ngoài các bộ phận của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel
BÀI 3 : SỬA CHỮA THÙNG CHỨA NHIÊN LIỆU, CÁC ĐƯỜNG ỐNG VÀ
BẦU LỌC
14
1 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại bơm cao áp tập trung PE
2 Cấu tạo và hoạt động của bơm cao áp tập trung PE ( điều khiển bằng cơ khí và
chân không)
3 Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng và phương pháp kiểm tra bảo dưỡng, sửa
chữa bơm cao áp tập trung PE
4 Bảo dưỡng và sửa chữa bơm cao áp tập trung PE
BÀI 4 : SỬA CHỮA BƠM THẤP ÁP (BƠM CHUYỂN NHIÊN LIỆU)
1 Nhiệm vụ, yêu cầu của bơm chuyển nhiên liệu
2 Cấu tạo và hoạt động của bơm chuyển nhiên liệu
3 Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng và phương pháp kiểm tra bảo dưỡng, sửa
chữa bơm chuyển nhiên liệu
4 Bảo dưỡng và sửa chữa bơm chuyển nhiên liệu
17
BÀI 5: SỬA CHỮA BƠM CAO ÁP
1 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại bơm cao áp tập trung PE và VE
2 Cấu tạo và hoạt động của bơm cao áp tập trung PE ( điều khiển bằng cơ khí
vàchân không)và VE
3 Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng và phương pháp kiểm tra bảo dưỡng,
sửa chữa bơm cao áp tập trung PE và VE
4 Bảo dưỡng và sửa chữa bơm cao áp tập trung PE và VE
21
BÀI 6: SỬA CHỮA VÒI PHUN CAO ÁP
1 Nhiệm vụ, yêu cầu của vòi phun cao áp
2 Cấu tạo và hoạt động của vòi phun cao áp
3 Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng và phương pháp kiểm tra bảo dưỡng, và
phươngpháp sửa chữa
4 Bảo dưỡng và sửa chữa vòi phun cao áp
30
Trang 3CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU
ĐỘNG CƠ DIESEL Mã số mô đun: MĐ 20
Thời gian mô đun: 105 giờ (Lý thuyết: 30 giờ; Thực hành: 75 giờ; Kiểm tra: 4 giờ)
I VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MÔ ĐUN:
- Vị trí: Mô đun được bố trí dạy sau các môn học/ mô đun sau: MH 07, MH 08, MH 09,
MH 10, MH 11, MH 12, MĐ 13, MĐ 14, MĐ 15, MĐ 16, MĐ 17, MĐ 18, MĐ 19
- Tính chất: Mô đun chuyên môn nghề bắt buộc
II MỤC TIÊU MÔ ĐUN:
Trình bày đầy đủ các yêu cầu, nhiệm vụ chung của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel
Giải thích được sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc chung của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel
Phân tích đúng những hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng trong hệ thống nhiên liệu động cơ diesel
Trình bày được phương pháp bảo dưỡng, kiểm tra và sửa chữa những sai hỏng của các bộ phận hệ thống nhiên liệu động cơ diesel
Tháo lắp, kiểm tra và bảo dưỡng, sửa chữa các chi tiết, bộ phận đúng quy trình, quy phạm và đúng các tiêu chuẩn kỹ thuật trong sửa chữa
Sử dụng đúng, hợp lý các dụng cụ kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa đảm bảo chính xác và an toàn
+ Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô
+ Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học sinh
III NỘI DUNG MÔ ĐUN:
1 Nội dung tổng quát và phân phối thời gian:
Số
Thời gian Tổng
số
Lý thuyết
Thực hành
Kiểm tra*
1 Tháo lắp, nhận dạng các bộ phận của hệ
3 Sửa chữa thùng chứa nhiên liệu và các
4 Sửa chữa bơm thấp áp (bơm chuyển nhiên
* Ghi chú: Thời gian kiểm tra được tích hợp giữa lý thuyết với thực hành được tính bằng giờ thực hành
Trang 4IV ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN MÔ ĐUN:
- Vật liệu:
Dầu bôi trơn, mỡ bôi trơn và dung dịch rửa, nhiên liệu diesel
Giẻ sạch
Vật tư thay thế
- Dụng cụ và trang thiết bị:
Máy chiếu, máy vi tính
Mô hình cắt bổ của các bộ phận hệ thống nhiên liệu động cơ diesel
Mô hình động cơ diesel nổ
Các loại bơm thấp áp, bơm cao áp, vòi phun cao áp
Bộ dụng cụ cầm tay nghề sửa chữa ô tô
Phòng học, xưởng thực hành có đủ bàn tháo lắp
Máy cân bơm cao áp và cân chỉnh vòi phun cao áp
- Học liệu:
Nguyễn Tất Tiến-Nguyên lý động cơ đốt trong-XNB Giáo dục-2009
Hoàng Đình Long-Kỹ thuật sửa chữa ô tô-NXB GD-2006
Phạm Minh Tuấn-Động cơ đốt trong-NXB KH&KT-2006
Trần Thế San, Đỗ Dũng-Sửa chữa - bảo trì động cơ diesel-NXB Đà Nẵng-2008
Sơ đồ cấu tạo của các bộ phận của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel
Ảnh, CD ROM của hệ thống các bộ phận của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel và bộ máy chiếu
Các bản vẽ, tranh vẽ của các bộ phận các bộ phận của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel
Các tài liệu hướng dẫn về hệ thống nhiên liệu động cơ diesel
Phiếu kiểm tra
- Nguồn lực khác:
Thực tập tại các cơ sở bảo dưỡng sửa chữa ô tô có đầy đủ các trang thiết bị, dụng cụ sửa chữa và đo kiểm hiện đại
Trang 51
BÀI 1 : THÁO LẮP NHẬN
DẠNG CÁC BỘ PHẬN CỦA
HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU
ĐỘNG CƠ DIEZEL
THỜI GIAN(giờ) Tổng số Lý thuyết Thực hành Kiểm tra
MỤC TIÊU
- Trình bày được nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại, cấu tạo, nguyên lý làm việc của hệ thống nhiên liệu diesel
- Tháo, lắp, nhận dạng được hệ thống nhiên liệu động cơ diesel đúng quy trình, quy phạm, đúng yêu cầu kỹ thuật
- Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô
- Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học sinh
NỘI DUNG
1 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại của hệ thống nhiên liệu diesel động cơ ô tô
1.1 Nhiệm vụ
- Bơm nhiên liệu áp suất cao tới vòi phun
- Cấp nhiên liệu đúng thời điểm và đúng qui luật thiết kế
- Cấp nhiên liệu đồng đều tới các vòi phun
- Điều chỉnh thay đổi lượng nhiên liệu cấp cho chu trình một cách dễ dàng và nhanh chóng phù hợp với chế dộ làm việc của động cơ
1.2 Yêu cầu
- Cấp nhiên liệu đúng thời điểm và đúng qui luật thiết kế
- Cấp nhiên liệu đồng đều tới các vòi phun
- Điều chỉnh thay đổi lượng nhiên liệu cấp cho chu trình một cách dễ dàng và nhanh chóng phù hợp với chế dộ làm việc của động cơ
1.3 Phân loại
Gồm 2 loại
- Loại có một xi lanh pít tông bơm
- Loại có nhiều xi lanh pít tông bơm
Bơm cao áp PE là cụm chi tiết chính trong hệ thống nhiên liệu động cơ diesel có nhiệm vụ:
- Bơm nhiên liệu áp suất cao tới vòi phun
- Cấp nhiên liệu đúng thời điểm và đúng qui luật thiết kế
- Cấp nhiên liệu đồng đều tới các vòi phun
- Điều chỉnh thay đổi lượng nhiên liệu cấp cho chu trình một cách dễ dàng và nhanh chóng phù hợp với chế dộ làm việc của động cơ
1.2 Yêu cầu
.- Phải bơm nhiên liệu áp suất cao tới vòi phun
- Phải cấp nhiên liệu đồng đều, đúng thời điểm và đúng qui luật thiết kế
Trang 62
- Phải điều chỉnh thay đổi lượng nhiên liệu cấp cho chu trình một cách dễ dàng và nhanh chóng phù hợp với chế dộ làm việc của động cơ
1.3 Phân loại
Gồm 2 loại :
- Loại điều khiển bằng cơ khí
- Loại điều khiển bằng điện
2 Cấu tạo và hoạt động của bơm cao áp tập trung PE
2.1 Cấu tạo
Hình 2.1 Bơm cao áp kiểu Bosch của động cơ nhiều xi lanh
1 Bộ điều tốc 2 bơm chuyển nhiên liệu 3 Khớp nối trục dẫn động
Trang 73
Hỡnh 2.1b.Sơ đồ nguyờn lý một nhỏnh Bơm cao ỏp
2.2 Nguyờn lý hoạt đụ̣ng
- Phõ̀n chính của tổ bơm là cặp bụ̣ đụi siờu chính xác pít tụng và xi lanh , với
khe hở lắp ghộp chỉ vào khoảng vài micro một (vài phõ̀n nghìn mm) Pít tụng chuyờ̉n
đụ̣ng lờn xuụ́ng trong xi lanh nhờ cam và lò xo cựng với con đụ̣i và có thờ̉ xoay khi
xoay ụ́ng xoay bằng cách kộo hoặc đõ̉y thanh răng Trờn đõ̀u xi lanh có van cao áp
đóng kín trờn đờ́ bởi lò xo
- Khi vṍu cam quay xuụ́ng, lò xo đõ̉y pít tụng đi xuụ́ng, van cao áp đóng, do đụ̣
chõn khụng tạo ra trong khụng gian phía trờn pít tụng nờn nhiờn liợ̀u từ khoang thṍp áp
được nạp đõ̀y vào xi lanh bơm khi các lỗ nạp và xả nhiờn liợ̀u mở
- Vṍu cam quay lờn đõ̉y pít tụng đi lờn, khi đõ̀u pít tụng che kín các lỗ nạp và xả
nhiờn liợ̀u thì nhiờn liợ̀u phía trờn pít tụng bị ộp tăng áp suṍt đõ̉y mở van cao áp và
nhiờn liợ̀u đi vào đường cao áp tới vòi phun Quá trình cṍp nhiờn liợ̀u cao áp tới vòi
phun được tiờ́p diễn trong khi pít tụng đi lờn cho tới khi rãnh nghiờng trờn đõ̀u pít tụng
mở lỗ xả Lúc này nhiờn liợ̀u cao áp trong xi lanh thoát ra ngoài khoang nhiờn liợ̀u thṍp
áp làm áp suṍt nhiờn liợ̀u trờn pít tụng giảm đụ̣t ngụ̣t và do đó van cao áp đóng lại nhờ
lực lò xo và áp suṍt nhiờn liợ̀u trờn đường cao áp
- Đờ̉ thay đổi lượng nhiờn liợ̀u cṍp cho mỗi chu trình khi thay đổi tải của đụ̣ng
cơ, pít tụng được xoay đi mụ̣t mụ̣t góc trong xi lanh nhờ cṍu thanh răng và vành răng
cựng ụ́ng xoay Pít tụng xoay đi làm thay đổi vị trí tương đụ́i giữa rãnh nghiờng và lỗ
1-Trục cam
2 - Con đội
3 - Thanh răng
4 - Van cao ỏp
5 - Lò xo van cao áp
6 - Cửa nạp, xả nhiên liệu
7 - Piston
8 -ống răng
9 - Vỏ bơm
10 Bơm thṍp ỏp
Trang 84
xả, do đó hành trình bơm thực tế từ lúc đầu pít tông đóng kín lỗ xả tới lúc rãnh nghiêng mở lỗ xả sẽ thay đổi và do đó thay đổi thể tích nhiên liệu bơm
2 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel
2.1 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel dùng bơm cao áp kiểu dãy PE
2.1.1 Sơ đồ cấu tạo
Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diesel
1 Thùng nhiên liệu
2 Lưới lọc
3 Cốc lọc
4 Bơm thấp áp
5 Bơm tay
6 Bơm cao áp
7 Bầu lọc
8 Đường ống cao áp
9 Vòi phun
10 Vít xả không khí
11 Bộ điều tốc
12 Đường dầu hồi
2.1.2 Nguyên lý làm việc
Khi động cơ làm việc, trục khuỷu dẫn động cho trục cam của bơm cao áp hoạt động theo, trục cam dẫn động cho bơm thấp áp làm việc, bơm thấp áp hút nhiên liệu từ thùng chứa đẩy lên bầu lọc, qua đây nhiên liệu được lọc sạch một lần nữa Tiếp đó nhiên liệu được đẩy lên bơm cao áp, đồng thời bơm cap áp hoạt động tạo cho nhiên liệu có áp suất cao 175KG/cm2 đẩy qua van triệt hồi lên đường ống cao áp đưa ra vòi phun nhiên liệu phun vào trong buồng đốt của động cơ ở cuối kỳ nén
Quá trình hoạt động như vậy cứ diễn ra liên tục theo đúng thứ tự nổ của động
cơ
Trang 95
Trong quá trình làm việc hệ thống nhiên liệu tuyệt đối kín không được lẫn không khí nếu không sẽ không tạo được áp suất cao Nếu như hệ thống bị lẫn không khí thì cần phải tiến hành xả không khí theo quy trình riêng
2.2 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel dùng bơm cao áp phân phối kiểu VE
2.2.1 Cấu tạo
Hình 2.1 Sơ đồ cấu tạo của bơm phân phối VE
2.2.2 Nguyên lý hoạt động
- Nguyên lý hoạt động của bơm phân phối VE điều chỉnh lượng nhiên liệu cấp bằng van xả nhiên liệu cao áp Trục 1 được dẫn động từ trục khuỷu động cơ và nhờ khớp chữ thập 18 làm đĩa cam 16 và pít tông 13 quay Đĩa cam có số vấu cam bằng số
xi lanh của động cơ và được các lò 15 ép luôn tỳ lên các con lăn 17 nên đĩa cam vừa quay vừa chuyển động tịnh tiến qua lại mang pít tông chuyển động theo Số lần chuyển động tịnh tiến qua lại của đĩa cam và pít tông trong một vòng quay bằng số xi lanh động cơ Chuyển động tịnh tiến qua lại của pít tông thực hiện quá trình hút và bơm nhiên liệu, còn chuyển động quay thực hiện phân phối nhiên liệu đến các xi lanh theo thứ tự làm việc của động cơ
- Khi pít tông 13 đi sang trái (do lò xo 15
ép), một rãnh nạp 9 trên đầu pít tông sẽ thẳng với
cửa nạp 8 thông với đường nạp 6, do đó nhiên
liệu từ khoang thấp áp 3 được nạp vào không
gian phía trên của pít tông cho tới khi pít tông đi
đến điểm chết dưới Khi pít tông quay đi một góc
và chuyển động sang phải (do đĩa cam 16 đẩy),
rãnh nạp 9 quay lệch đi khỏi cửa nạp 8 và đầu pít
tông đóng cửa nạp, trong khi cửa cấp nhiên liệu 7
1
2
3
4
8
9
10
11
Hình 4-1 Bơm phân
phối VE với bộ điều tốc
cơ khí nhiều chế độ
1- Trục bơm;
2- Trục bộ điều tốc;
3- Quả văng;
4- Cơ cấu điều khiển;
5- Lò xo điều tốc;
6- Ống trượt;
7- Khoang nhiên liệu
thấp áp;
8- Cơ cấu cần nối của
bộ điều tốc;
9- Chốt quay;
10- Quả ga;
11- Pít tông bơm
1
2
4
5
6
7
3
góc phun sớm
1- Giá con lăn; 2- Con lăn; 3- Chiều quay của pít tông; 4- Xi lanh dầu; 5- cần khởi động; 6- Pít tông; 7- Lò xo
Trang 106
trên pít tông quay đến vị trí thẳng với một nhánh phân phối nhiên liệu 12 đến một xi lanh nào đó của động cơ Pít tông đi sang phải, nhiên liệu trong khoang 10 bị nén đến áp suất cao và đi theo lỗ khoan ở tâm pít tông đến cửa cấp nhiên liệu 7 vào đường nhánh 12 đẩy mở van cao áp 11 đi đến vòi phun vào buồng cháy của động cơ
- Quá trình cấp nhiên liệu được tiếp diễn cho tới khi lỗ xả 14 đi ra khỏi mặt trụ bao kín của quả ga 5 (quả ga mở cửa xả) Lúc này nhiên liệu trong không gian 10 theo
lỗ xả 14 thoát trở lại khoang thấp áp, làm áp suất trong khoang 10 tụt và van cao áp 11 đóng lại, kết thúc quá trình cấp nhiên liệu
Như vậy, muốn điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp chu trình khi thay đổi tải của động cơ, chỉ cần thông qua cần điều khiển 4 dịch chuyển quả ga 5 sang trái (giảm tải) hoặc sang phải (tăng tải) để thay đổi thời điểm kết thúc cấp nhiên liệu sớm hay muộn Sau đó, pít tông lại lặp lại quá trình hút và bơm nhiên liệu như trên nhưng lần này pít tông quay đến vị trí thực hiện cấp nhiên liệu cao áp vào đường phân phối cho
xi lanh có thứ tự làm việc tiếp theo Sau một vòng quay của pít tông, lần lượt tất cả các
xi lanh đều được cấp nhiên liệu Trong bơm phân phối nói trên, ngoài hai bộ đôi siêu chính xác pít tông - xi lanh và van cao áp - đế van, bộ đôi quả ga - pít tông cũng là bộ đôi siêu chính xác
- Bơm có cơ cấu tự động điều chỉnh góc phun sớm theo tốc độ động cơ (hình 2.2.b) Khi tốc độ động cơ tăng, áp suất nhiên liệu cung cấp bởi bơm thấp áp vào xi lanh 4 tăng, đẩy pít tông 6 làm giá con lăn mang con lăn quay đi một góc theo chiều ngược chiều quay của pít tông, làm quá trình cấp nhiên liệu sớm lên
Gồm có : Bình nhiên liệu, van điều chỉnh, van điện từ cắt nhiên liệu, buồng áp suất, bơm cấp nhiên liệu, pittong, van phân phối, vòi phun, đĩa cam…
2
Sơ đồ hệ thống nhiên liệu diesel dùng bơm VE