Đồ Án Tốt Nghiệp Động Cơ Đốt Trong

Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy cô giáo trong bộ môn động cơ đốt trong và đặc biệt sự hớng dẫn tận tình của thầy giáo Thạc Sỹ: TRần Anh Trung ngày tháng năm 2007 Sinh v

Lời nói đầu động cơ đốt trong ngày nay đang phát triển rất mạnh mẽ, giữ vai trò quan

trọng trong nhiều ngành kinh tế quốc dân nh nông nghiệp, giao thông vận tải:

đờng bộ, đờng biển, đờng không cũng nh nhiều ngành công nghiệp khác

Trong quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nớc, không thể thiếu ngành

động lực Một ngành đã góp phần không nhỏ đa máy móc vào đời sống con ời

Đồ án tốt nghiệp Động Cơ Đốt Trong đợc coi là sản phẩm đầu tay của một kỹ

s ngành Động Cơ Đốt Trong Đồ án này giúp sinh viên bớc đầu làm quen với công việc thực tế của một kỹ s, nắm bắt đợc các kỹ năng khi thiết kế một động cơ Qua đồ án này Em có điều kiện củng cố lại vànghiên cứu sâu hơn những kiến thức đã học ở các môn học cơ sở và chuyên ngành nh:

Đồ án tốt nghiệp là kết quả của 5 năm học tập tại trờng Sau khi hoàn thành

đồ án tốt nghiệp Em sẽ tự tin hơn khi bớc vào làm việc thực tế

Do thời gian và trình độ, đồ án này của Em chắc còn nhiều thiếu sót, rất mong muốn đợc sự giúp đỡ và đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và các bạnsinh viên để tập đồ án đợc hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy cô giáo trong bộ môn

động cơ đốt trong và đặc biệt sự hớng dẫn tận tình của thầy giáo

Thạc Sỹ: TRần Anh Trung

ngày tháng năm 2007 Sinh viên thực hiện

Lê Xuân Thuyên

chơng i: giới thiệu tổng quan động cơ De08tis

Động cơ DE08TIS là động cơ diesel không tăng áp của hãng DAEWOO đợc

sử dụng trên xe bus thành phố với công suất và gia tốc lớn Động cơ có 6 xy lanh đợc bố trí thẳng hàng kết hợp với hệ thống nhiên liệu kiểu BOSCH (bơm dãy)

12 13 11 10

14

16

18 17

1 Bơm nớc 10 Nắp xy lanh 19 Phớt dầu đầu trục khuỷu

2 Piston 11 Thân xy lanh 20 Bánh đai trục khuỷu

3 Máy nén khí 12 Đũa đẩy 21.Bánh răng trục khuỷu

4 Xúpáp nạp 13 Nắp chụp bánh đà 22 Giảm chấn

5 Xupáp thải 14 Vành răng khởi động 23 Bơm dầu bôi trơn

6 Lò xo xupáp nạp 15 Con đội 24 Đờng hút dầu bôi trơn

7 Thông hơi các te 16 Trục cam 25 Các te

8 Đậy nắp xy lanh 17 Bánh đà 26 Trục khuỷu

9 Lò xo xupáp thải 18 Phớt dầu đuôi trục khuỷu

1.1 Hệ thống nhiên liệu động cơ:

Động cơ sử dụng bơm cao áp của hãng BOSCH dạng bơm dãy điều khiển bằng cơ Buồng cháy dạng OMEGA tạo dòng xoáy khí nén, hỗn hợp hoà trộn tốt Tỉ số nén cao nên áp suất phun lớn p = 210 KG/cm2 Nhiên liệu đợc sử dụng là nhiên liệu diesel đợc cấp lên bơm cao áp thông qua bơm chuyển nhiên liệu có sử dụng bầu lọc tinh và bầu lọc thô

1.3 Hệ thống bôi trơn:

Động cơ đợc thiết kế hệ thống bôi trơn cỡng bức các te ớt Dầu nhờn đợc bơm hút trực tiếp từ các te qua bầu lọc thô đến két làm mát rồi lên đờng dầu chính đi bôi trơn các bề mặt ma sát

1.4 Hệ thống làm mát:

Động cơ sử dụng hệ thống làm mát bằng nứoc kiểu đối lu cỡng bức Các khoang làm mát đợc bố trí bao quanh thành xy lanh, khoang nắp xy lanh và thân máy

1.5 Hệ thống khởi động:

Động cơ sử dụng động cơ điện một chiều, điện áp 24V

1.6 Các cơ cấu của động cơ:

1.6.1 Cơ cấu khuỷu trục thanh truyền:

* Trục khuỷu gồm bẩy cổ chính và sáu cổ biên

- Trên trục khuỷu có khoan các lỗ dầu bôi trơn thông từ cổ chính sang chốt khuỷu

Hình 1.3 Thanh truyền động cơ DE08TIS

1.6.2 Nhóm piston – xylanh

- Động cơ thiết kế lót xylanh dạng ống lót ớt có gioăng chắn nớc nhằm

không cho nớc lọt xuống cácte Đỉnh piston có cấu tạo hình OMEGA nhằm tạodòng xoáy khí nén trong buồng đốt, xé tơi và hoà trộn hỗn hợp tốt

- Chốt piston lắp kiểu bơi có thể quay quanh đầu nhỏ thanh truyền và bệ chốt piston.

Xecmăng gồm hai xecmăng khí và một xecmăng dầu

Hình 1.4 Nhón piston – xylanh động cơ DE08TIS

Số liệu ban đầu :

1.1 Kiểu động cơ: DE08TIS, diesel không tăng áp

m 58 , 11 30

2500 10

139 30

n - số vòng quay trục khuỷu ( v/p )

2.1.2 áp suất và nhiệt độ khí trời

với động cơ Điesel α ≥ 1 , 2 ⇒λt = 1 , 1

2.1.7 Hệ số quét buồng cháy λ2 = 1

động cơ không tăng áp (không có quét buồng cháy)

; 9 , 0 8 , 0

7975 , 0

; 85 , 0 75 , 0

ξ

ξ

b b

z z

lay lay

a

r 2 t 1 a

r r

k 2

r

p

p

1 p

p







 λ λ

− λ ε

⋅

⋅ Τ

∆Τ + Τ

11 , 0 1 1 , 1 04 , 1 5 , 17

1 0887

, 0

11 , 0 794

30 297

.

1

5 , 1

m : chỉ số giãn nở đa biến = 1,5

2.2.1.2 Nhiệt độ cuối hành trình nạp T a :

Ρ Τ γ λ

r

a r r t 0

a

1

.

Κ

= +

345 0309

, 0 1

11 , 0

0887 , 0 794 0309 , 0 1 , 1 30 297

2.2.1.3 Hệ số nạp

807 , 0 0887

, 0

11 , 0 1 1 , 1 0269 , 1 5 , 17 1 , 0

0887 , 0 30 297

297 1

1

1

5 , 1 1

m 1

a

r 2 t 1 0

a 0

0

p p

⋅

⋅

∆Τ +

807 , 0 1 , 0 10 432

p g

p 10

0 e e

v 0 3

4 30 7355 , 0 182 i.

n

V

30

.

2 2

4 100

139 100

111 4

S D

004 , 0 4

126 , 0 12

87 , 0 21

6569 , 0

α = 1,328 phù hợp với buồng cháy thống nhất có tận dụng chuyển động dòng khí

⋅ +

36 , 187 86 , 427 2

1 328 , 1

634 , 1 876 , 19

= 21,1061 + 0,002844T

2.2.2.3 Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của khí hỗn hợp

0309 , 0 1

002844 ,

0 1061 , 21 0309 , 0 00209 , 0 806 , 19 1

'' mc mc

'

mc

r

v r v

Τ +

⋅ +

Τ +

= γ

+

γ +

314 , 8 1

n

1 n a

' v ' v

1

1 + ε Τ

⋅ +

, 17 (

345 0021126 ,

0 845 , 19

314 , 8 1

367

,

+ +

, 17 0887 , 0 p

32

004 , 0 4

126 , 0 1

32 4

1

0

Μ α

Ο +

0309 , 0 0481 , 1

γ +

0 , 88611 1 , 0414

0309 , 0 1

1 0481 , 1 1 x 1

=

⋅ γ +

− β +

=

β

9 , 0

7975 , 0 x

' vc r

= Τ λ +

+ γ +

Μ

ξ

+ QH : nhiÖt trÞ thÊp cña nhiªn liÖu

víi nhiªn liÖu §iesel QH = 42,5 103 kJ/kg

' v ' v

v z 0

r z

"

v 0

"

vz

x 1 x

.

mc x 1 x

mc mc

− +







 β

γ + β

− +







 β

γ + β

0309 , 0 88611 , 0 0411 , 1

00209 , 0 806 , 19 88611 , 0 1 0411 , 1

0309 , 0 88611 , 0 0028445 ,

0 1061

− +

( ) ( ) z

"

pz z c

' vc r

0 282 , 29 0414 , 1 986 8 , 1 314 , 8 9278 , 21 0309 , 0 1

, 30 002879

, 1 c

Τ λ

5 ,

z b

2

b a

1

Q

314 , 8 1

Τ + Τ

⋅ + + Τ

− Τ β γ + Μ

ξ

− ξ

2242 , 1 1

8324 , 12

2324 n2

thay n2 và Tb vào phơng trình

(1 0 , 0309) 1 , 0467 (2324 1311) 20,968 0,002764.(2324 1311)

657 , 0

10 5 , 42 7975 , 0 9 , 0

314 , 8 1

2242

,

+ +

+

− +

, 12

9878 , 7 n

=

2.2.4.3 Nhiệt độ cuối quá trình dãn nở T b

8324 , 12

b

r b

890 3512

, 0

11 , 0

1311 ; m :chØ sè d·n në ®a biÕn =1,5

890

794 890

%

⋅ Τ

−

⋅

−

ρ λ +

− ρ λ

, 0

367 , 1

1 1

1 2

a

'

i

5 , 17

1 1 1 3670 , 1

1 8324

, 12

1 1

1 2242 , 1

3637 , 1 8 , 1 1 3637 , 1 8 , 1 1

1 n

1 1 1

1 1

1

n n

953 , 0 657 , 0

807 , 0 1 , 0 10 432

p

p 10

423

g

3

0 i 1

v 0 3

Τ Μ

10 6 , 3 Q

79655 , 0 p

2.2.5.7 áp suất tổn thất cơ khí trung bình P m

pm = pi – pe = 0,953- 0,797 = 0,156 MN/m2

2.2.5.8 Xuất tiêu hao nhiên liệu có ích g e

836 , 0

58 , 183 g

34365 , 1 14 3

4 S

4 30 7355 , 0 182 i.

n p

30

=

= τ Ν

D tính toán < D ban đầu

sai số = D ban đầu - D tính toán = 111 – 110,97 = 0,03 mm < 0,1mm (thoảmãn) ⇒ D tính toán đạt yêu cầu

3

dm 081478 ,

0 1 5 , 17

3444 ,

V

p

1 1

1

x

c c x c

c x

x = ⇒ =   ; đặt Vx = i Vc ; i = 1 ữε

n i

1 p

n V i

V p p

1

1

c c

c c

p

2 2

x

z z x z

z ⇒ =   ; đặt Vx = i Vc ; i = 1 ữ ε

V i

V p

p

2

c

z z

x = ⋅  ; với Vz = ρ.Vc

in

n p p

2

2

z x

2

2

z x

+

mm

/ 03195 , 0 250

9878 , 7 p

l

2 z

0 2

5 , 69 250

5 , 69 2

R OO

S S

' OO

⋅

= à

λ

= à

• dùng thớc cong nối T1 - b’ & tiếp tuyến với đờng zb & Pr = hằng

Bảng2.2:Bảng xác định quá trình nén và quá trình dãn nở theo giá trị biểu diễn

iVc TÝnh theo gi¸ trÞ kÝch thíc biÓu diÔn

c c''

chơng iii : tính toán động học và động lực học

3.1 Vẽ đờng biểu diền các quy luật động học

Các đờng biểu diễn này đều vẽ trên một hoành độ thống nhất ứng với hành trình của piston S = 2R Vì vậy đồ thị đều lấy hoành độ tơng ứng với Vh của đồ thị công ( từ 1Vc đến εVc )

3.1.1 Đờng biểu diễn hành trình của piston x = f(α )

Dùng phơng pháp Brich để vẽ, trình tự vẽ nh sau:

Chọn gốc tọa độ cách gốc đồ thị công một khoảng 20 cm

Chọn tỷ lệ xích góc : àx = 0,7 mm/độ

Từ tâm O’ của đồ thị Brich kẻ các bán kính ứng với 100, 200 , , 1800

Gióng các điểm đã chia trên cung Brich xuống các điểm

100, 200, , , 1800 tơng ứng trên trục tung của đồ thị x = f(α) để xác định chuyển vị x tơng ứng

- Nối các điểm ta có đồ thị x = f(α)

3.1.2 Đờng biểu diễn tốc độ của piston v = f(α )

Vẽ đờng biểu diễn tốc độ theo phơng pháp đồ thị vòng

- Từ các điểm chia trên vòng tròn lớn ( R ) kẻ các đờng song song với tung độ ,

từ các điểm chia trên vòng tròn nhỏ kẻ song song với trục hoành

giao điểm của các đờng tơng ứng đánh số I , II , Nối các điểm đó tạo thành

đờng cong biểu diễn v = f(α)

3.1.3 Đờng biểu diễn v = f(x)

Đồ thị v = f(x) đợc biểu diễn trên cùng toạ độ với đồ thị x = f(α)

Từ nửa vòng tròn Brich theo các điểm chia độ đã có , dóng xuống trục hoành

x của đồ thị v =f(x) sẽ đợc các điểm tơng ứng x x x , x180

20

, 10

,

Đo giá trị v trên đồ thị v = f(α) ứng với các góc α = 100, 200, 1800

và đặt giá trị tơng ứng với các điểm x x x , x180

20

, 10

,

Nối các điểm đó đợc đờng cong v = f(x)

3.1.4 Vẽ đờng biểu diễn gia tốc của piston j = f(x)

Đồ thị này đợc vẽ cùng hoành độ với trục x = f(α) , bằng phơng pháp Tôlê Chọn tỷ lệ xích àj = giatribieugiatrithucdien = 40 ( m/s2mm )

s

m 7 6087 250

5 , 69 1 60

2500 2 10 5 , 69 1

R

2 3

⇒ đoạn biểu diễn OA = jmax/àj = 152,2 ( mm )

Tính 2( ) 3 2 2

min

s

m 2 , 3439 250

5 , 69 1 60

2500 2 10 5 , 69 1

R

−

−

ω

⇒ đoạn biểu diễn của BC = -86 ( mm )

Nối A với C cắt trục hoành tại E Từ E hạ đờng vuông góc với trục hoành , trên đờng đó lấy điểm F

2 3

s

m 7 , 3972 60

2500 2 250

5 , 69 10 5 , 69

⇒ đoạn biểu diễn của EF = EF/àl = -99,3 ( mm )

Nối C với F & A với F , trên CF chia 5 đoạn bằng nhau tơng ứng 6 điểm

trên AF chia 5 đoạn bằng nhau tơng ứng với 6 điểm Kẻ các đờng thẳng tơng ứng với các điểm đó

Vẽ đờng cong tiếp tuyến với các đờng thẳng

⇒ đờng biểu diễn j = f(x)

T2

C

Po

E

F

C B A

O

o o'

c c'' z

F'

E'

B' C'

- Khối lợng nhóm piston mpt = 1,5 kg

- Khối lợng nhóm thanh truyền mtt = 1,2 kg

- Khối lợng của thanh truyền phân bố về tâm chốt piston tính theo công thức kinh nghiệm :

F

m

2 190 , 14 kg / m 4

111 , 0

34 , 0 5 , 1

= π

+

3.2.2 Khối lợng chuyển động quay

- khối lợng thanh truyền quy dẫn về tâm chốt khuỷu

m2 = mtt - m1 = 1,2 – 0,34 = 0,86 kg

tính trên đơn vị diện tích đỉnh píttông : m2 = ( 2)

2 88 , 87 kg / m 4

111 , 0

86 ,

π

3.2.3 Vẽ đờng biểu diễn lực quán tính -p j = f(x)

áp dụng phơng pháp Tôlê để vẽ, hoành độ đặt trùng với đờng po ở đồ thị công

và vẽ đờng -pj = ƒ(x) (tức cùng chiều với j = ƒ(x), tiến hành nh sau :

- Chọn tỷ lệ xích àp = 0,03195 (

mm /m2

- Chọn tỷ lệ xích àx cùng tỷ lệ xích với hoành độ j = f(x)

Tính :

pjmax = m jmax = 190,14 6087,7 10-6 = 1,1575 (MPa)

⇒ giá trị biểu diễn pjmax = pjmax/àp = 1,1575 / 0,03195 = 36,228 ( mm )

pjmin = m jmin = 190,14 3439,2 10-6 = 0,6539 ( MPa )

⇒ giá trị biểu diễn pjmin = pjmin / àp = 0,6539 /0,03195 = 20,466 ( mm )

- Chọn tỷ lệ xích àα = 20/ 1mm , nh vậy toàn bộ chu trình 7200 sẽ ứng với 360 (

mm ) Đặt hoành độ α này cùng trên đờng đậm biểu diễn p0 và cách ĐCD của

540 360

β α

3.2.9 Vẽ đờng Σ T = f(α ) của động cơ nhiều xilanh

Động cơ nhiều xilanh có mô men tích lũy vì thế ta phải xác định mô mennày Chu kỳ mô men tổng phụ thuộc vào số xilanh , số kỳ và bằng góc công táccủa các khuỷu

i

.

180 0 ct

τ

= δ

Trong đó: τ - số kỳ, i - số xilanh

0 0

6

4

180 =

= δ

Lập bảng xác định các góc αiứng với các khuỷu theo thứ tự làm việc

mm

mm F

60

1705 360

α1 T1 α2 T2 α3 T3 α 4 T4 α5 T5 α6 T6 Ttong

-Dựa vào bảng 2.1 có tọa độ T - Z tơng ứng với αi

- Vẽ hệ trục tọa độ TO’Z , rồi xác định các tọa độ αi (Ti,Zi),đây chính là đồ thị

ptt biểu diễn trên tọa độ T - Z

2500

4233 ,

-Nối O với bất kỳ điểm nào ta đều đợc : Q =p 0+ptt

Z

H×nh 3.4: §å thÞ phô t¶i t¸c dông trªn chèt khuûu.

3.2.11 Vẽ dờng biểu diễn Q= ƒ(α )

-Chọn độ α gần sát mép dới của tờ giấy vẽ , tỷ lệ xích cùng àα với các đồ thị p

= f(α)

- Lập bảng giá trị Q theo α bằng cách đo các khoảng cách từ tâm O đến các

điểm αi trên đồ thị phụ tải tác dụng trên chốt khuỷu Bảng 2.3

-Vẽ Q = f(α) trên tọa độ Q - α Giá trị Qmin tại α = 3300

-Xác định Qtb bằng cách đếm diện tích bao bởi Q= f(α) và trục hoành rồi

chia cho chiều dài trục hoành

( )

( ) 360 35,2(mm)

12683 mm

360

mm

Q tb

Hệ số va đập χ = 5 , 6 4

2 , 35

199 Q

Q

tb max = = >

Nhận xét : Hệ số va đập χ > 4 do đó dể đảm bảo an toàn tăng khối lợng nắp

đầu to thanh truyền

à Q

à α

Qtb

Q = f(α)

Hình 3.5 : Đồ thị khai triển lực tác dụng lên chốt khuỷu.

3.2.12 Vẽ đồ thị lực tác dụng lên bạc lót đầu to thanh truyền:

Cách vẽ: Lợi dụng đồ thị véc tơ lực tác dụng trên chốt khuỷu để vẽ đồ thị véc tơ lực tác dụng nên bạc nốt đầu to thanh truyền dựa vào hai nguyên tắc

- Nguyên tắc1: (Xác định giá trị của lực )

Lực tác dụng nên bạc lót đầu to thanh truyền tại mọi thời điểm bằng lực tác dụng nên chốt khuỷu nhng chiều thì ngợc lại

- Nguyên tắc2: Xác định điểm đặt lực ( điểm tác dụng của lực )

Khi chốt khuỷu quay một góc α thì cũng tơng đơng với đầu to thanh truyền quay ngợc lại một góc α+β

Dựa vào hai nguyên tắc đó rút ra cách vẽ nh sau:

- Lấy một tờ giấy bóng (giấy can) mà trên tờ giấy bóng đó kẻ hệ toạ độ

OT’Z’ và lấy O làm tâm vẽ một vòng tròn bất kỳ cắt trục dơng Z’ tại 0, sau đóchấm nên vòng tròn đó các điểm 1,2,3 vv ứng với góc αi +βi

Điểm 0: α0+β0 = 0, điểm 1: α1+β1

Giá trị của αi +βi đợc ghi trong bảng dới đây (Bảng 3.5

Bảng 3.5: Bảng giá trị của α + β

α α + β Điểm α α + β Điểm α α + β Điểm

trùng với trục dơng Z và chấm nên trên tờ giấy bóng của đồ thị chốt khuỷu sau

đó lần lợt quay tờ giấy bóng để cho các điểm 1,2,3 … trên vòng tròn của tờgiấy bóng về trùng với trục dơng Z của đồ thị chốt khuỷu và mỗi lần trùng tachấm các điểm tơng ứng

- Nối các điểm đã chấm lại ta đợc đồ thị véctơ lực tác dụng nên bạc lót đầu to thanh truyền

- Can lại đồ thị nên trên tờ giấy kẻ ly

- Vẽ đầu to thanh truyền đã quay đi 1800 tại gốc hệ toạ độ ( tại tâm đồ thị)

- Vẽ lại vòng tròn chia độ và đánh dấu lại các điểm chia

3.2.13 Đồ thị mài mòn chốt khuỷu

- Dựa vào các giả thiết:

-Phụ tải tác dụng trên chốt khuỷu là phụ tải ổn định ứng với công suất Ne và tốc dộ n định mức

- Lực tác dụng có ảnh hởng đều trong miền 1200

- Độ mòn tỷ lệ thuận với phụ tải

- Không xét đến diều kiện thực tế

⇒ Vẽ đồ thị theo các bớc sau:

-Chia vòng tròn tợng trng mặt chốt khuỷu thành 24 phần bằng nhau , đánh số

từ 0 ữ 23

- Từ các điểm chia 0, 1, 2, 3, , 23 , trên vòng tròng 0, gạch các cát tuyến 0.0, 1.0, 2.0, 3.0, , 23.0; cắt đồ thị phụ tải tác dụng trên chốt khuỷu Từ đó xác định tổng phụ tải lên các điểm 0, 1, 2, , 23 tơng ứng ΣQ0, ΣQ1, Q2, ,

ΣQ23

∆i = àm.QΣi , àm là tỷ lệ mài mòn, chọn àm = 0,01 MPa/mm

- Lập bảng xác định vùng ảnh hởng của ΣQi ( Bảng 3.6)

-Vẽ vòng tròn tợng trng cho bề mặt chốt trên giấy kẻ ly và trên vòng tròn

đó chia làm 24 điểm bằng nhau và đánh số điểm chia từ 0ữ23, từ các

điểm chia đó lấy theo phơng hớng tâm các đoạn có độ lớn bằng ∆i đánhdấu đầu mút các đoạn đó ta đợc dạng bề mặt của chốt sau khi đã mòn

Vị trí ít mòn nhất chính là vị trí khoan lỗ khoan dầu

Vị trí khoan lỗ dầu

Hình 3.6: Đồ thị mài mòn chốt khuỷu.

CHƯƠNG IV: GIớI THIệU CHUNG Về Hệ THốNG NHIÊN LIệU ĐộNG

CƠ DIESEL DE08TIS 4.1.Nhiệm vụ và yêu cầu của hệ thống nhiên liệu:

4.1.1 Khái quát về hệ thống nhiên liệu động cơ DIESEL:

Quá trình hình thành khí hỗn hợp của động cơ DIESEL đợc hình thành bên

trong buồng cháy của động cơ ở cuối kỳ nén bắt đầu sẩy ra khi vòi phun

phun nhiên liệu So với sự hình thành hỗn hợp của động cơ xăng thì thời

gian tạo hỗn hợp của động cơ DIESEL rất ngắn Vì vậy để đảm bảo cho

nhiên liệu cháy kiệt, đúng lúc, nhằm đạt hiệu quả và tính kinh tế cao, đảm

bảo cho động cơ làm việc êm thì phải cung cấp nhiên liệu tốt nhất theo thời

gian và không gian buồng cháy

4.1.2 Nhiệm vụ:

1〉.Dự trữ nhiên liệu, đảm bảo động cơ có thể làm việc liên tục trong một

thời gian nhất định không cần cấp thêm nhiên liệu Lọc sạch nớc và tạp chất

cơ học lẫn trong nhiên liệu, chuyển nhiên liệu trong hệ thống

2〉.Cung cấp nhiên liệu cho động cơ đảm bảo tốt các yêu cầu:

- Lợng nhiên liệu cần thiết cung cấp cho mỗi chu trình phải phù hợp

với chế độ làm việc của động cơ

- Đúng thời điểm và đúng quy luật đã dịnh

- Đồng đều giữa các xy lanh

3〉.Phun nhiên liệu vào buồng cháy động cơ sao cho phù hợp với kết cấu

buồng cháy để tạo đợc hỗn hợp tốt nhất

Để thực hiện đợc các nhiệm vụ trên ngời ta sản xuất nhiều loại bơm cao áp dựa theo phơng pháp điều chỉnh lợng nhiên liệu cấp cho chu trình có thể chia bơm thành hai nhóm chính

+ Bơm cao áp không thay đổi hành trình piston

+ Bơm cao áp thay đổi hành trình piston

Trên động cơ hiện nay ngời ta thờng sử dụng loại bơm cao áp không thay đổi hànhtrình của toàn bộ piston

4.1.3 Yêu cầu:

- Bền và có độ tin cậy cao

- Dễ dàng và thuận tiện trong sử dụng, bảo dỡng, sửa chữa

- Dễ chế tạo, giá thành rẻ

4.2.Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động cơ de08tis

5 4

8

7

3 2

2 Đờng ống hồi dầu 9 Bộ điều tốc

3 Đờng ống cao áp 10 Lọc thô

4 Bơm cao áp 11 Đờng dầu hồi từ bơm cao áp

5 Đờng dầu vào bơm cao áp 12 Thùng nhiên liệu

6 Lọc tinh

7 Bơm tay

4.3.Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu động cơ DE08TIS:

Khi động cơ làm việc thông qua bánh răng của trục khuỷu đến bánh răng

trung gian dẫn động tới bánh răng bơm cao áp và bánh răng trục cam

Thông qua vấu cam nhiên liệu dẫn động cho bơm thấp áp hoạt động hút

nhiên liệu từ thùng cấp nhiên liệu đợc bơm chuyển hút theo đờng ống qua

lọc thô 10 theo đờng ống tới lọc tinh 6 Tại đây nhiên liệu đợc lọc sạch trớc

khi đa vào bơm cao áp Trục khuỷu quay dẫn động trục cam nhiên liệu

quay Dới tác dụng của cam nhiên liệu làm cho piston bơm cao áp chuyển

động tịnh tiến, nhiên liệu đợc hút vào khoang cao áp và bị nén lại với áp

suất cao rồi theo đờng cao áp đa tới vòi phun Nhiên liệu có áp suất cao

thắng sức căng của lò xo vòi phun nâng kim phun lên và nhiên liệu đợc

phun vào buồng cháy động cơ Nhiên liệu rò rỉ ở vòi phun theo đờng hồi

dầu về thùng chứa Thay đổi lợng nhiên liệu cấp cho chu trình bằng cách

thay đổi thời điểm bắt đầu và kết thúc cung cấp

4.4 Đặc điểm các bộ phận trong hệ thống:

4.4.1 Bơm chuyển nhiên liệu

Bơm chuyển nhiên liệu đợc đặt giữa thùng chứa và bơm cao áp, có nhiệm

vụ cung cấp nhiên liệu với áp suất nhất định để khắc phục sức cản của bình lọc và đờng ống

Trong động cơ diesel thờng sử dụng bơm chuyển nhiên liệu kiểu piston,

bơm bánh răng, bơm phiến gạt và đợc dẫn động từ trục cam hay trục khuỷu của động cơ

ở đây bơm chuyển đợc dùng là bơm piston có u điểm là:

 Có khả năng hút nhiên liệu ở độ cao lớn nên thích ứng trong

điều kiện sử dụng trang bị động lực diesel phát điện và tầu thuỷ

 Lu lợng ít thay đổi khi tăng cột áp

 Hiệu suất cao (η = 0,7 – 0,9)

Tuy nhiên nhợc điểm cơ bản của loại bơm này là:

 Kết cấu khá phức tạp (so với bơm bánh răng)

 Trọng lợng và kích thớc tơng đối lớn

 Lu lợng cấp không đều nên gây xung và làm rung ống dẫn

Lu lợng của bơm chuyển nhiên liệu tối thiểu phải lớn hơn nhiên liệu cực đạicần cấp cho động cơ khoảng 2,5 – 3,5 lần để đảm bảo cho bơm cao áp làm việc ổn định khi bình lọc bị bẩn Để đảm bảo áp suất thấp ổn định ( áp suất nhiên liệu trớc khi vào xilanh bơm cao áp) thì phải có van tràn (xả nhiên

liệu về thùng chứa khi áp suất quá lớn) van này phải đợc điều chỉnh để đạt

áp suất nhất định

a) Cấu tạo

21 22

20 19

18 17

10 11 9

7 6

4 5

2 3

12 13

1 Con lăn 10 Vành chặn 19 Xilanh bơm tay

2 trục con lăn 11 Hãm con đội 20 Piston

3 Lò xo 12 Trục con lăn 21 Ty đẩy piston

4 Long đen 13 Con lăn 22 Tay nắm

5 Nút vặn 14 Van cao áp 23 Đệm

6 Bạc 15 Lò xo van 24 Bạc thân van

7 Ty đẩy 16 Long đen đệm 25 Van nạp

8 Lò xo con đội 17 Nút vặn 26 Đế van

9 Con đội 18 Piston bơm tay

b) Nguyên lý hoạt động.

Khi trục bơm cao áp quay nửa vòng đầu, tâm của bánh lệch tâm chạy xa

con đội lúc đó lò xo đẩy piston đi xuống, đây là hành trình hút của bơm

Nhiên liệu của ngăn phía dới piston đợc đẩy qua đờng ra tới bầu lọc tinh

đến khoang chứa bơm cao áp Đồng thời trong hành trình này phía trên của piston tạo ra khoảng trống, áp suất giảm van hút mở hút nhiên liệu từ thùng chứa qua bộ lọc thô vào xilanh bơm

Nửa vòng sau của bơm cao áp thì bánh lệch tâm cam tỳ lên con đội và đẩy piston đi lên Lúc này áp suất ở khoang phía trên của piston tăng lên, đóng

van hút lại và mở van xả để nhiên liệu đi qua Còn phía dới piston thì áp

suất giảm tạo ra khoảng trống, một phần nhiên liệu đi qua van xả đợc hút

trở lại đây Số còn lại đi qua bầu lọc tinh để tới bơm cao áp

Trong trờng hợp bơm cao áp cấp ít nhiên liệu và van tràn trong bơm không

kịp xả nhiên liệu d trong không gian về thùng chứa Khi đó sẽ làm tăng áp

suất nhiên liệu phía dới piston tạo ra lực đẩy chống lại lực cản của lò xo lúc

đó hành trình đi xuống của piston có thể chỉ thực hiện đợc một đoạn nhỏ rồi

bị treo lơ lửng Đũa đẩy bị tách khỏi piston tạo ra một đoạn hành trình trốngcủa đũa đẩy, trong hành trình này con đội và đũa đẩy đi lên, đi xuống còn

piston bơm thì đứng yên Nh vậy bơm piston có khả năng tự điều chỉnh lợngnhiên liệu qua hành trình hút và đẩy của piston

4.4.2 Bơm tay

Đợc lắp song song với bơm chuyển nhiên liệu Bơm này chỉ làm việc trớc khi khởi động động cơ Sau khi nhiên liệu chứa đầy vào hệ thống thì cắt bơm rồi khởi động động cơ

4.4.3 ống dẫn nhiên liệu

giữa các bộ phận trong hệ thống nhiên liệu đợc nối với nhau bằng ống áp suất thấp và ống cao áp

+ Đờng ống cao áp là đờng dẫn nhiên liệu từ bơm cao áp tới vòi phun Tại

đây nhiên liệu có áp suất rất cao vì vậy cần phải đảm bảo các yêu cầu:-Sức cản thuỷ lực nhỏ, giữ kín tốt kể cả khi áp suất nhiên liệu tới 100 ữ 120MN/m2

 Dới tác dụng dao động của áp suất do phụ tải đột ngột ống không bị nứt

vỡ, đảm bảo làm việc tin cậy trong thời gian dài

 Đờng kính ống phụ thuộc vào đờng kính piston bơm cao áp và tốc độ cung cấp nhiên liệu Đờng kính trong của ống cao áp phải đảm bảo dung tích nhiên liệu chứa trong đờng ống là nhỏ nhất

 Chỗ nối ống phải làm thành đầu nối tháo lắp dễ dàng nhng phải kín và chắc chắn, không để rò nhiên liệu áp suất cao

+ Đờng ống dẫn nhiên liệu áp suất thấp làm bằng đồng đỏ hoặc thép Đờng kính ống chọn theo tiết diện lu thông tiêu chuẩn của các đầu nối trên bình lọc và bơm chuyển nhiên liệu

+ Đờng ống hồi dầu: Trong quá trình làm việc với áp suất cao sẽ có khoảng 0,02% lợng nhiên liệu phun vào trong xilanh bị rò rỉ trong vòi phun do đó cần có đờng hồi để đa lợng dầu này về thùng chứa

4.4.4 Bầu lọc nhiên liệu