he thong cua dong co

• Nhiệm vụ:- Hệ thống nạp và thải của động cơ cùng với CCPK dùng để nạp môi chất công tác mới hỗn hợp cháy hoặc không khí vào xylanh và thải sạch khí thải ra khỏi xy lanh động cơ.. • Cấu

+ Nhiệm vụ: cung cấp NL phù hợp với chế độ làm việc của ĐC.

+ ĐC xăng (trừ Đ.C phun xăng thực tiếp): tạo HH cháy bên ngoài XL, để điều chỉnh tải trọng dùng PP điều chỉnh lượng hỗn

hợp cung cấp cho 1 chu trình (qua bướm ga trên đường nạp) Về thực chất là điều chỉnh đồng thời cả nhiên liệu và không khí

Trong phạm vi môn học Đại cương ĐCĐT:

* Hệ thống nhiên liệu của động cơ đốt cháy cưỡng bức:

+ Hệ thống nhiên liệu của động cơ xăng có bộ chế hoà khí+ Hệ thống nhiên liệu của động cơ phun xăng

* Hệ thống nhiên liệu của động cơ diesel:

+ Kiểu cơ khí truyền thống (kiểu Bosch)

4.1 Hệ thống cung cấp nhiên liệu

+ ĐC Diesel: hình thành hỗn hợp bên trong XL, để điều chỉnh tải trọng dùng PP điều chỉnh chất, về thực chất chỉ thay đổi

lượng nhiên liệu cung cấp cho 1chu trình

Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động cơ xăng dùng bộ chế hoà khí

3

4

5 6

7

12

13 14

Sơ đồ nguyên lý bộ chế hoà khí đơn giản

ph- áp suất tại họng thắt

p0 - áp suất khí trời

Tác động của độ mở bướm ga đến sự tụt áp trong đường nạp

Mức độ tụt áp (mmHg)

Mức độ tụt áp (mmHg)

Tốc độ trung bình, bướm ga

mở nhỏ

Tốc độ trung bình, bướm ga

mở lớn

* Để đảm bảo sự làm việc của ĐC ở các chế độ làm việc khácnhau, trên bộ chế hoà khí (BCHK) thực tế còn có:

- HT không tải: đảm bảo cho ĐC hoạt động ở chế độ không tải(bướm ga gần như đóng kín, độ chân không ở họng BCHK nhỏ)

-HT làm đậm: cung cấp thêm N.liệu (làm đậm hỗn hợp) để ĐC phát ra công suất cực đại khi bướm ga mở hoàn toàn

- HT tăng tốc: khi tăng tốc phải mở đột ngột bướm ga ặ lượng

KK tăng nhanh nhưng lượng NL không tăng tương ứng (quántính của xăng lớn hơn nhiều của KK) ặ HH quá loãng có thểlàm chết máy HT tăng tốc sẽ bổ sung N.liệu cho QT tăng tốccho đến khi HT chính kịp cung cấp đủ N.liệu theo yêu cầu

- Cơ cấu hạn chế tốc độ quay: nhằm hạn chế hư hỏng của các

chi tiết (do lực quán tính) khi động cơ rồ máy (n vượt quá tốc độ

lớn nhất cho phép) do sức cản bên ngoài giảm hoặc mất đột ngột(gẫy trục truyền, chân vịt nhô khỏi mặt nước )

- Cơ cấu hiệu chỉnh theo chiều cao vận hành: khi ĐC làm việc ở

đô cao lớn (so với mặt nước biển) ặ lượng KK nạp thực tếgiảmặ cần giảm lượng NL cung cấp tương ứng

- HT khởi động: khi khởi động, n thấp (50-100 vg/ph) nên tốc độ

không khí qua họng BCHK nhỏ ặ N.liệu phun vào ít (HH loãng) và không tơi ặ cần làm đậm thêm hỗn hợp

B¬m xăng kiÓu mµng (B-9B l¾p trªn xe ZIL-164)

Bơm điện

Van một chiều đóng lại khi bơm nhiên liệu dừng để duy trì áp suất trong đường ống nhiên liệu và làm cho việc khởi động động cơ dễ dàng hơn Nếu không có áp suất dư, dễ xảy ra hiện tượng hoá hơi ở nhiệt độ cao, làm cho việc khởi động lại khó khăn.

Van an toàn mở ra khi áp suất ở phía cửa ra trở nên quá cao, nhằm ngăn chặn áp suất

nhiên liệu trở nên quá cao này.

Bầu lọc thô nhiên liệu (kiểu lọc lắng, dùng lõi lọc dạng tấm)

Bầu lọc thô nhiên liệu

1 Tấm đệm bao kín;

2 Nắp bầu lọc;

3 Vít bắt chặt;

4 Đường nhiên liệu vào;

5 Tấm đệm của lõi lọc;

6 Lõi lọc;

7 Thanh đứng;

8 Vỏ bầu lọc;

9 Nút xả cặn bẩn;

10 Đường nhiên liệu ra;

11 Tấm ghép của lõi lọc;

12 Lỗ lưu thông nhiên liệu;

13 Vấu lồi;

14 Lỗ xếp tấm lõi lọc;

BÇu läc nhiªn liÖu kiÓu läc l¾ng (dïng lâi läc b»ng l−íi dång hoÆc gèm)

Hệ thống nhiên liệu diesel

+ Phương pháp điều chỉnh lượng NL cấp cho 1 chu trình

+ BCA không thay đổi hành trình pít tông.

+ BCA có thay đổi hành trình pít tông.

+ Phương pháp điều khiển

+ Cơ khí truyền thống.

+ Cơ khí - thuỷ lực + Điều khiển bằng điện tử.

HTCCNL diesel thường được phân loại theo các tiêu chí sau:

+ Đặc điểm kết cấu

Phân loại theo đặc điểm kết cấu

+ HTNL dùng BCA gồm nhiều phân bơm (BCA vạn năng): là P.án

phổ biến nhất, số phân bơm của BCA bằng số XL, các phân bơm cóthể bố trí 1 dãy hoặc 2 dãy (chữ V); đ−ợc dùng trên các ĐCơ V-2, D-6, KAMA3-740 (Liên xô cũ)

+ HTNL dùng BCA kiểu phân phối: Pít tông BCA phải kết hợp vận

động tịnh tiến với vận động quay để thực hiện đồng thời 2 chức

năng: bơm và phân phối NL cho các XL Tùy theo số XL, có thể

sử dụng 1 hoặc 2 BCA (1 BCA phân phối NL cho từ 2 ữ 6 XL);

đ−ợc sử dụng trên xe tăng của M-48 (Mỹ), HD/21/4 ,DPA

+ HTNL dùng BCA-VP kết hợp: BCA đ−ợc thiết kế liền khối với

VP và bố trí trên nắp máy Loại BCA này đ−ợc sử dụng trên các

ĐC diesel 2 kỳ IAZ-204, IAZ-206 (Liên xô cũ), GMC (Mỹ)

+ HTNL dùng BCA riêng biệt: 1 BCA cung cấp NL cho 1 XL; dùng trên ĐC tàu thủy cỡ lớn nh− : 5/11, M-503 , M-504, M-517

Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ diesel

1- vòi phun 2- đường ống cao áp

3, 6.8,11,12,14 đường ống thấp áp 4- bơm cao áp , 5- Bộ điều tốc

7-bơm nhiên liệu thấp áp 9- bầu lọc tinh

10-bầu lọc thô 13- thùng nhiên liệu

+ Bầu lọc thô: BCA và VP là các cụm chi tiết có các bề mặt làm

việc được gia công với độ chính xác rất cao Khe hở giữa các chi tiết không quá vài phần nghìn mm ặđể bảo đảm độ bền và làmviệc tin cậy thì NL diesel phải được lọc sạch Bầu lọc thô có khả năng loại bỏ 45% cặn bẩn cơ học, 85% nước có trong N.L diesel

+ Bầu lọc tinh: có khả năng lọc sạch các tạp chất có kích thước

lớn hơn 6 àm, khi sử dụng lõi lọc bằng giấy xốp có thể lọc sạch

được tạp chất có kích thước đến 3ữ5 àm

+ Bơm nhiên liệu thấp áp (bơm chuyển): ĐC diesel có thể sử

dụng nhiều loại bơm thấp áp khác nhau (pít tông, phiến gạt, bánhrăng, màng) để cung cấp NL từ thùng chứa đến BCA Bơm nhiên

liệu thấp áp kiểu pít tông và phiến gạt được sử dụng nhiều nhất.

+ Vòi phun: công dụng chính của VP là phun tơi và phân bố đều

nhiên liệu vào thể tích buồng cháy của ĐC Kết cấu VP có ý nghĩa rất quan trọng đối với việc tổ chức QT cháy và tạo hỗn hợp Theo đặc điểm kết cấu có thể chia thành 2 loại: VP kín và VP hở

+ Bơm cao áp: là bộ phận quan trọng nhất trong HTNL diesel, có

nhiệm vụ cung cấp dòng NL với áp suất cao đến Vòi phun Vớicác ĐC diesel sử dụng trong giao thông đường bộ, thường dùngBCA có nhiều phân bơm (BCA vạn năng) hoặc BCA phân phối

Sơ đồ hệ thống nhiên liệu diesel dùng BCA nhiều phân bơm, 1 hàng.

6 Đường dầu hồi

Ph©n b¬m cao ¸p kiÓu pÝt t«ng (kiÓu Bosch)

Nguyªn lý lµm viÖc cña ph©n b¬m cao ¸p pÝt t«ng kiÓu Bosch

7

8

Nguyªn lý lµm viÖc cña ph©n b¬m cao ¸p kiÓu pÝt t«ng

a Kh«ng cung cÊp b T¶i côc bé c 100 % t¶i

Hµnh tr×nh

cã Ých

§é t¨ng hµnh tr×nh cã Ých

C¸c PP ®iÒu chØnh thêi ®iÓm bÊt ®Çu vµ kÕt thóc cÊp nhiªn liÖu.

a §iÒu chØnh thêi ®iÓm kÕt thóc cÊp

b §iÒu chØnh thêi ®iÓm b¾t ®Çu cÊp

c §iÒu chØnh thêi ®iÓm b¾tt ®Çu vµ kÕt thóc cÊp (hçn hîp)

Tác động của tốc độ trục BCA đến tốc độ phun, thời điểm bắt đầu, thời

100 % tải

75 % tải

50 % tải 25% tải

Tốc độ trục BCA không đổi

(600 vg/ph)

Tốc độ phun

(mm 3 /độ)

Góc quay trục cam (độ)

Tác động của chế độ tải của BCA đến tốc độ phun và thời điểm bắt đầu

phun của BCA vạn năng kiểu pít tông

Sơ đồ hệ thống nhiên liệu diesel dùng BCA phân phối

1 2

3

4

5 6

7

8

9 10

11 12 13

13 §Çu l¾p víi èng cao ¸p

14 Khoang nhiªn liÖu

15 Lç phun

16 Chèt kim phun

KÕt cÊu vßi phun

a,b) Vßi phun dïng kim phun c) Vßi phun dïng kimphun d¹ng ch«t

Mét sè d¹ng ®Çu vßi phun

BÇu läc th« nhiªn liÖu diesel

• Nhiệm vụ:

- Hệ thống nạp và thải của động cơ cùng với CCPK dùng để nạp môi chất công tác mới (hỗn hợp cháy hoặc không khí) vào xylanh và thải sạch khí thải ra khỏi xy lanh động cơ

- Lọc sạch không khí trước khi cung cấp cho động cơ

- Giảm tiếng ồn cho động cơ do khí xả giãn nở gây nên

- ở các động cơ hiện đại: lọc để làm giảm hàm lượng chất độc hại (CO, NOx, HC ) trước khi thải ra ngoài môi trường

- Động cơ tăng áp tuan bin khí: Tổ chức kết nối tua bin - máy nén tăng áp cho động cơ

• Yêu cầu: Phải có sức cản nhỏ nhất: để giảm tổn thất bơm, làm

tăng hệ số nạp cho động cơ cũng như sử dụng có hiệu quả nhất năng lượng của dòng khí thải cho tuabin tăng áp

4.2 Hệ thống nạp + thải

• Cấu tạo: Hệ thống nạp bao gồm bầu lọc không khí, máy nén khí, hệ thống làm

- Kết cấu của đường ống nạp của động cơ điêden cũng tương tự như động cơ xăng nhưng chỉ khác là không tiến hành sấy nóng không khí ở động cơ hình chữ V,

đường ống nạp được bố trí nằm trong khoang giữa hai hàng xy lanh.

- Động cơ điêden hai kỳ không có đường ống nạp Không khí từ máy nén được cung cấp trực tiếp vào khoang chứa khí nén nằm bên hông động cơ.

- ở động cơ hai kỳ với kích thước xy lanh không lớn (động cơ ô tô, động cơ đầu máy xe lửa) khoang chứa khí nén là khoang của thân máy hoặc là khoang giữa hai hàng xy lanh khi bố trí động cơ thành hình chữ V.

Intercooler: làm mát khí nạp trung gian (sau máy nén khí đến động cơ đối với

động cơ tăng áp)

• Hệ thống thải khí của động cơ bao gồm: đường ống góp khí thải, tuabin

khí, bộ giảm thanh, các bộ trung hòa khí thải (nếu có), đường ống thải…

- ở những động cơ với xy lanh có kích thước không lớn lắm, đường ống thải thường đúc thành một khối chung cho tất cả các xy lanh bằng gang xám hoặc gang chiụ nhiệt

- Động cơ tăng áp ổn áp: đường ống thải góp thải có thể tích lớn hoặc là một bình ổn áp.

- Động cơ tăng áp xung (biến áp): Tiết diện ngang và thể tích của đường ống góp thải thường nhỏ để sử dụng có hiệu quả năng lượng của khí thải trong tuabin khí

- Động cơ nhiều xylanh: đường ống góp khí thải được tổ chức sao cho các xylanh ghép chung vào một cổ góp có góc lệch công tác lớn hơn thời gian thải của từng xylanh để tránh sự can thiệp khí thải của các xy alnh với nhau.

Chú thích

1-Vỏ bầu lọc KK 2- Phần tử lọc 3- Vách đỡ 4- Vòng hãm 5- Đáy bầu lọc KK 6- Máng chứa dầu

Kết cấu bầu lọc không khí (động cơ DSC- 80)

BÇu läc kh«ng khÝ lo¹i liªn hîp −ít

Tõ c¸c-te tíi Tíi chÕ hoµ

khÝ

Kh«ng khÝ cã bôi

Sự phân bố nhiên liệu giữa các xi lanh dưới các điều kiện khác nhau

Số xi lanh

Tỷ số A/F

Chế độ không tải Chế độ toàn tải

Các sơ đồ bố trí đường nạp đối với động cơ 4 xi lanh, 1 hàng

Các sơ đồ bố trí đường nạp

Các sơ đồ bố trí đường nạp đối với động cơ 6 xi lanh, 1 hàng

Các sơ đồ bố trí đường nạp đối với động cơ 4 xi lanh, chữ V

Các sơ đồ bố trí đường nạp đối với động cơ 6 xi lanh, chữ V

Các sơ đồ bố trí đường nạp đối với động cơ 8 xi lanh, chữ V

Sơ đồ bố trí đường nạp đối với động cơ 8 xi lanh, chữ V

Dãy phải

Dãy trái

Sơ đồ hệ thống đường nạp cộng hưởng

Khí nạp

Khoang dập dao động

ống đổi hướng

Sơ đồ hệ thống đường nạp cộng hưởng (Vauxhall)

a Chế độ tốc độ thấp (<4000 vg/ph) a Chế độ tốc độ cao ( > 4000 vg/ph)

Van công suất (đóng) Van công suất (mở)

Sơ đồ hệ thống đường nạp cộng hưởng (hãng NISSANl)

Các sơ đồ bố trí đường thải

Sơ đồ hệ thống đường thải động cơ 1 hàng 4 xi lanh

ống góp hình nón

ống dẫn đơn ống góp hình nón

ống góp

Sơ đồ hệ thống đường thải động cơ 4 xi lanh chữ V Sơ đồ hệ thống đường thải động cơ 1 hàng, 5 xi lanh

Sơ đồ hệ thống đường thải động cơ 1 hàng, 6 xi lanh

Thứ tự công tác : 1-4-3-6-2-5

Sơ đồ hệ thống đường thải động cơ 6 xi lanh, chữ V

Sơ đồ hệ thống đường thải động cơ 8 xi lanh, chữ V

ống góp

Bích nối

chữ Y

Sơ đồ hệ thống đường thải động cơ 12 xi lanh, chữ V

Sơ đồ hệ thống tăng áp tua-bin khí thải

Nguyªn lý lµm viÖc vµ cÊu t¹o cña bé Tuabin-M¸y nÐn

4.3 Hệ thống đánh lửa

Hình 4.19 Hệ thống đánh lửa thường, dùng ắc-qui

Hệ thống đánh lửa thường, dùng ắc-qui

+ Khi ĐC làm việc, Khoá điện 4 đóng, có 1 dòng sơ cấp đi từcực dương của nguồn, qua điện trở R1, vào cuộn sơ cấp W1 củaBiến áp 7 rồi đến Bộ tạo xung 8 (thực chất là 1 cặp tiếp điểm

đóng-mở được dẫn động từ TK)

+ Khi tiếp điểm đóng, dòng sơ cấp qua cặp tiếp điểm rồi về cực

âm của nguồn Khi cặp tiếp điểm mở, dòng sơ cấp đang ở một giá trị nào đó đột ngột giảm về 0 gây ra sự biến thiên từ thông độtngột trong cuộn W2 của biến ápặ tạo ra 1 suất điện động cảm ứng

E2 (khoảng 15.000-21.000 V) Điện thế này được dẫn đến Bộ chia

điện 10, qua con quay phân phối, dây cao áp 11 > Buji 12 sinh ratia lửa điện đốt cháy HH công tác (thời điểm mở tiếp điểm chính

là thời điểm ứng với góc đánh lửa sớm của ĐC)

+ HT này được dùng nhiều trên ĐC môtô, ôtô, máy phát điện

Hình 4.20 Hệ thống đánh lửa dùng ma-nhê-tô

Chú thích

10 Bánh răng truyền động

Hệ thống đánh lửa dùng Ma-nhê-to

+ Khi rôto quay, trong cuộn W1 và W2 xuất hiện suất điện độngcảm ứng E1 (khoảng 20-30V) và E2 (khoảng 1000-1500 V) Khi đó

E2(1000-1500V) không đủ để tạo tia lửa điện qua cực Buji

+ Khi muốn dừng ĐC, đóng Khoá tắt máy 5 > cặp tiếp điểm của

4 không còn tác dụng > không có tia lửa điện ở Buji

+ HT này rất thích hợp với các ĐC có tốc độ vòng quay lớn và

được dùng rộng rãi trên các ĐC xe máy, xe đua, máy bay

+ Trong mạnh sơ cấp, khi tiếp điểm của Bộ tạo xung 4 đang đóng sẽxuất hiện dòng điện I1 Người ta thiết kế sao cho khi I1 đạt cực đại thì cam của Bộ tạo xung 4 mở Khi đó I1 giảm đột ngột về 0, tạo ra biếnthiên đột ngột về từ thông trong W1 và W2; sinh ra các suất điện

động cảm ứng E1(300-400V) và E2 (15.00-20.000 V) Khi đó, E2 qua Bộ chia điện 7 sẽ sinh ra tia lửa điện tại Buji 9 để đốt cháy HH

Hình 4.21 Hệ thống đánh lửa kiểu bán dẫn có tiếp điểm

Chú thích

4 Biến áp đánh lửa 5 Điện trở mạnh sơ cấp 6 Khoá hỗ trợ khởi động

Hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm

+ Dựa vào tính chất khoá-mở của Transito (hoặc Tristo) theo sự

điều khiển của tiếp điểm cơ khí

+ Khi Khoá điện 7 đóng > điện thế ở cực phát E của Transito

có giá trị dương Điện thế ở cực gốc B (khi tiếp điểm của Bộ tạo xung 1 đóng) có giá trị âm Khi đó, dòng điện điều khiển Ib sẽ đi

từ cực E đến cực B có tác dụng mở hoàn toàn công tắc E-C chodòng điện cực gốc Ic chạy qua Dòng điện sơ cấp của biến áp sẽ

là tổng của Ib và Ic Dòng điện này tạo nên năng lượng tích luỹtrong từ trường của Biến áp đánh lửa 4

+ Khi Tiếp điểm 2 (của Bộ tạo xung 1) mở, dòng Ib triệt tiêu ặTransito bị khoá đột ngột, toàn bộ dòng sơ cấp cũng bị triệt tiêugây ra suát điện động cảm ứng cao áp ở cuộn thứ cấp W2 để

đánh lửa

4.4 Hệ thống bôi trơn

Công dụng của dầu bôi trơn :

+ Bôi trơn các bề mặt có chuyển động tương đối

+ Rửa sạch các bề mặt ma sát của các chi tiết

+ Làm mát một số chi tiết (PT, XL, TK )

+ Bao kín khe hở các chi tiết (PT-XM-XL)

+ Chống ô-xy hoá các bề mặt chi tiết (dùng chất phụ gia)

+ Rút ngắn quá trình chạy rà ĐC

Các phương án bôi trơn dùng trong ĐC

+ Vung té

+ Pha dầu nhờn vào N liệu (xe máy 2 kỳ)

+ Bôi trơn cưỡng bức (thông dụng nhất): các-te khô, các-te ướt

+ Bôi trơn hỗn hợp (kết hợp vung té + cưỡng bức)

Khi ĐC làm việc, dầu bôi trơn bị hao hụt (bay hơi và các nguyên nhân khác)ặ phải thường xuyên kiểm tra mức dầu và bổ sung nếu cần.

Hình 4.22 Sơ đồ hệ thống bôi trơn cưỡng bức dùng các-te ướt

Chú thích:

7 Đồng hồ báo áp suất dầu 8 Đường dầu chính 9 Đường dầu bôi trơn trục khuỷu

10 Đường dầu bôi trơn trục cam 11.Bầu lọc tinh 12 Két làm mát dầu

13 Van khống chế lưu lượng dầu 14 Đồng hồ nhiệt độ dầu 15 Náp rót dầu; 16 Thước thăm dầu

Hệ thống bôi trơn cưỡng bức dùng các-te ướt

+ Toàn bộ lượng dầu của HT bôi trơn được chứa trong các-te của

ĐC Bơm dầu 3 được dẫn động từ TK hoặc trục cam.

+ Dầu bôi trơn từ Các-te 1 → Phao 2 → Bơm dầu 3 → dầu có áp suất cao (có thể lên đến 10 KG/cm2) chia thành 2 nhánh:

- Nhánh 1 → Két làm mát dầu 12 → Các te 1

- Nhánh 2 → Bầu lọc thô 5 → Đường dầu chính 8 → Đường dầu nhánh 9 (bôi trơn TK) → tiếp tục lên bôi trơn đầu to thanh truyền và chốt pít tông → Đường nhánh 10 (bôi trơn trục cam)

- Từ đường dầu chính, khoảng 15-20% lưu lượng dầu đến Bầu

lọc tinh 11 (áp suất còn lại nhỏ)→ Các te 1.

+ Van an toàn 4 của Bơm dầu 3 giữ cho áp suất dàu không đổi trong

phạm vi tốc độ quay của trục khuỷu ĐC

+ Khi bầu lọc bị tắc, Van an toàn 6 của Bầu lọc thô 5 sẽ mở Khi đó phần lớn lượng dầu sẽ không qua Bầu lọc thô mà lên thẳng Đường

dầu chính 8 (tránh hiện tượng thiếu dầu).