Nghiên cứu xây dựng phương pháp hiệu chỉnh hợp lý sự làm việc của hệ thống phân phối khí và nhiên liệu động cơ Diesel tàu thủy_2

Tính cấp thiết của đề tài Nghiên cứu đặc điểm kết cấu hệ thống phân phối khí và nhiên liệu, xác định chính xác góc đóng mở xupap khí và góc phun sớm nhiên liệu qua đó ta biết được quá t

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đề tài “ Nghiên cứu xây dựng phương pháp hiệu chỉnh hợp

lý sự làm việc của hệ thống phân phối khí và nhiên liệu động cơ Diesel tàu thủy” là

công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là

trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tôi xin cam đoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã đƣợc ghi rõ nguồn gốc

Hải Phòng, ngày 15 tháng 09 năm 2015

LÊ VĂN THỨC

LỜI CÁM ƠN

Sau một thời gian học tập và nghiên cứu tại Viện Đào tạo Sau Đại học –

Trường Đại học Hàng Hải Việt Nam, đến nay luận văn Thạc sỹ kỹ thuật chuyên

ngành Khai thác bảo trì tàu thủy của tôi đã hoàn thành

Tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn chân thành đến:

- Trường Đại học Hàng Hàng Việt Nam

- Ban lãnh đạo, các thầy cô giáo của Viện Đào tạo Sau Đại học – Trường

Đại học Hàng Hải Việt Nam đã tạo điều kiện giúp đỡ trong quá trình học tập và

thực hiện luận văn

- Thầy giáo TS Nguyễn Văn Tuấn, là người đã tận tình hướng dẫn và giúp

đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Do kiến thức vẫn còn hạn chế và phải đảm bảo công tác trong quá trình thực

hiên luận văn, nguồn tài liệu tham khảo chưa phong phú nên luận văn không thể

tránh khỏi thiếu sót Tôi rất mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp quý báu của

các Thầy Cô giáo, các nhà khoa học và các bạn đồng nghiệp

Tôi xin chân thành cảm ơn!

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CÁM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC HÌNH iv

MỞ ĐẦU 6

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ VÀ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU SỬ DỤNG TRỤC CAM CHO ĐỘNG CƠ DIESEL TÀU THỦY 8

1.1 Đặc điểm của cơ cấu phân phối khí sử dụng trục cam trên động cơ diesel tàu thủy 8

1.2 Đặc điểm của hệ thống nhiên liệu sử dụng trục cam trên động cơ diesel tàu thủy 22 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ CAM VÀ MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM THỰC TẾ LIÊN QUAN 43

2.1 Lý thuyết cam 43

2.2.Đặc điểm và một số định nghĩa 44

CHƯƠNG 3 : PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ CAM

TRONG THỰC TẾ 8

3.1 Phương pháp xác định thông số cam 8

TÀI LIỆU THAM KHẢO Error! Bookmark not defined

DANH MỤC CÁC HÌNH

1.1 Sơ đồ nguyên lý làm việc của cơ cấu phân phối khí điển

hình sử dụng cho các động cơ diesel bốn kỳ

9

1.14 BCA kiểu van điều chỉnh thời điểm cuối

1.15 BCA kiểu van điều chỉnh hỗn hợp

1.16 Piston của BCA kiểu rãnh xéo (BOS

1.18 Nguyên lý làm việc của BCA kiểu Piston rãnh xéo

1.19 Kết cấu vòi phun

1.20 Kết cấu của các loại đầu vòi phun

1.21 Kết cấu của van một chiều có vành giảm tải

2.1 Trục cam với cam phân phối khí

2.2 Trục cam nhiên liệu

3.2 Số liệu đo độ nâng cam

3.3 Bảng số liệu xác định khe hở nhiệt xupap

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Nghiên cứu đặc điểm kết cấu hệ thống phân phối khí và nhiên liệu, xác định

chính xác góc đóng mở xupap khí và góc phun sớm nhiên liệu qua đó ta biết được quá

trình cấp không khí cũng như nhiên liệu vào động cơ có đúng thời điểm hay không

đồng thời điều chỉnh thông số này cho phù hợp với tải cũng như tình trạng kĩ thuật của

động cơ từ đó nâng cao chất lượng hòa trộn hỗn hợp giữa không khí và nhiên liệu, cải

thiện quá trình cháy hoàn thiện chu trình công tác của động cơ đốt trong Đối với động

cơ diesel, chất lượng của quá trình cháy chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố trong đó có

chất lượng nhiên liệu, thời gian cháy trễ, thời điểm bắt đầu cháy, thời điểm kết thúc

cháy, thời gian cháy, diễn biễn tốc độ tỏa nhiệt theo góc quay trục khuỷu, nhiệt tỏa ra

trong chu trình công tác

Điều kiện quan trọng đảm bảo chất lượng cháy nhiên liệu trong xi lanh động cơ

là tạo nên một hỗn hợp nhiên liệu và không khí đồng đều Để đạt được điều đó, động

cơ Diesel tàu thủy yêu cầu đảm bảo sự phù hợp cân đối giữa lượng không khí nạp,

thời điểm cấp nhiên liệu, áp suất phun nhiên liệu, đường kính lỗ phun, độ nhớt của

nhiên liệu, thể tích buồng đốt và điều kiện khai thác

Các thông số của thiết bị nhiện liệu, kết cấu buồng cháy, cơ cấu nạp, cũng như

vòng quay động cơ đảm bảo chất lượng phun sương và hòa trộn hỗn hợp tốt được thiết

kế ứng với chế độ định mức (vòng quay và phụ tải định mức) Khi thay đổi chế độ làm

việc của động cơ làm chất lượng phun sương, hòa trộn hỗn hợp xấu đi đều ảnh hưởng

tới tính kinh tế, độ tin cậy và tuổi thọ của động cơ

Trong quá trình khai thác động cơ các chi tiết như cam khí, cam nhiên liệu bị

mài mòn, trạng thái kỹ thuật xấu đi dẫn đến thời điểm đóng mở xupap nạp, xả cũng

như thời điểm cấp nhiên liệu sai khác dẫn đến lượng không khí cũng như nhiên liệu bị

sai khác làm ảnh hưởng đến quá trình tạo hỗn hợp khí nhiên liệu cũng như chất lượng

cháy giảm, làm ảnh tới các thông số chỉ thị, có ích, ứng suất cơ, nhiệt của động cơ Do

vậy, để biết được thời điểm cấp, xả khí công tác cũng như thời điểm cấp nhiên liệu là

một trong những yếu tố đóng vai trò quan trọng ảnh hưởng tới độ tin cậy, tính kinh tế

và tuổi thọ của động cơ

Với các lý do trên, tôi chọn đề tài “Nghiên cứu xây dựng phương pháp hiệu

chỉnh hợp lý sự làm việc của hệ thống phân phối khí và nhiên liệu động cơ Diesel

tàu thủy”

2 Mục đích nghiên cứu

Xây dựng phương pháp hiệu chỉnh hợp lý sự làm việc của hệ thống phân phối

khí và nhiên liệu động cơ diesel tàu thủy Ngoài ra còn đề cập đến một số hư hỏng đặc

trưng liên quan đến cam và phương án giải quyết tốt nhất có thể

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là hệ thống phân phối khí và nhiên liệu động

cơ diesel máy chính trên tàu biển Việt Nam

4 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu dựa trên cơ sở lý thuyết về biên dạng cam qua đó xác định chính xác những thời điểm trao đổi khí cũng như cấp nhiên liệu trong động cơ

Cung cấp những kiến thức cơ bản, khoa học về đặc điểm kết cấu và quá trình

công tác của hệ thống phân phối khí, hệ thống nhiên liệu, mà chủ yếu là cam động cơ

Ý nghĩa thực tiễn

Trong thực tế khai thác kỹ thuật tàu biển, cam ( khí và nhiên liệu) thường gây

các sai lệch về thời điểm phân phối ( đóng mở xupap và phun nhiên liệu) nhưng chưa

có phương pháp chuẩn mực để xác định Đề tài dựa trên cơ sở khoa học để xác định

chính xác mức độ sai lệch này, giúp xác định chính xác nguyên nhân hư hỏng và

phương pháp hiệu chỉnh hợp lý Ngoài ra, nội dung đề tài có thể dùng làm tài liệu

trong học tập, nghiên cứu và vận hành khai thác động cơ diesel tàu biển

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ

VÀ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU SỬ DỤNG TRỤC CAM

CHO ĐỘNG CƠ DIESEL TÀU THỦY 1.1 Đặc điểm của cơ cấu phân phối khí sử dụng trục cam trên động cơ diesel tàu

thủy

1.1.1 Nhiệm cụ của cơ cấu phân phối khí

Nhiệm vụ chủ yếu của cơ cấu phân phối khí là điều khiển quá trình nạp khí mới

vào trong xi-lanh và thải sản phẩm cháy ra khỏi xi-lanh

Động cơ diesel bốn kỳ sử dụng cơ cấu phân phối khí có xupap Cơ cấu này gồm

có: trục phân phối khí, cơ cấu truyền động, các cam, cần đẩy, con đội, đòn gánh, các

xupap hút và xả

Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý làm việc của cơ cấu phân phối khí điển hình sử dụng

cho các động cơ diesel bốn kỳ

Nguyên lý làm việc của cơ cấu này như sau: trục cam (1) được dẫn động bởi

động cơ thong qua cơ cấu bánh răng, khi phần lồi của cam tác dụng lên con lăn của

con đội (2) cần đẩy (3) sẽ đi lên tác động vào đòn gánh (5), đầu kia của đòn gánh tác

động vào cán xe xupap (9), xupap đi xuống, xupap bắt đầu mở cho đến khi con lăn

trên con đội (2) không tiếp xúc với phần lồi của cam Lúc này lò xo (7) có tác dụng

kéo xupap đi lên và xupap đóng lại

Khi động cơ làm việc trong thời gian dài, nhiệt độ các chi tiết của động cơ đều

tăng, do sựu giản nở vì nhiệt của vật liệu làm kích thước của cán xupap, cần đẩy cũng

tăng, trong trường hợp giữa cán xupap và đòn gánh không có khe hở thì khi động cơ

làm việc thì đòn gánh luôn có xu hướng tỳ vào cán xupap khi này xupap sẽ đóng

không kín Do đó, tất cả các động cơ dung cơ cấu dẫn động cho xupap bằng cơ khí đều

phải có khe hở giữa cán xupap và đòn gánh, hoặc giữa đòn gánh và cần đẩy, khe hở

này gọi là “khe hở nhiệt” Giá trị khe hở này phụ thuộc vào vật liệu chế tạo cán xupap,

cần đẩy, chế độ nhiệt của xupap, ngoài ra khe hở nhiệt của xupap xả thường lớn hơn

của xupap nạp do xupap xả làm việc với khí xả ở nhiệt độ cao dẫn đến sự giãn nở vì

nhiệt cũng nhiều hơn xupap nạp Tuy nhiên trong thực tế ở một số động cơ để đơn

giản người ta cho phép khe hở nhiệt của xupap nạp bằng khe hở nhiệt của xupap xả

giá trị khe hở nhiệt này do mỗi nhà chế tạo quy định Nếu khe hở nhiệt này nhỏ quá

xupap sẽ không đóng kín, thậm chí không khởi động được động cơ, ngược lại nếu khe

hở này lớn quá thì khi động cơ làm việc sẽ có tiếng gõ, thời gian mở của xupap và

diện tích lưu thong của dòng khí qua xupap giảm ảnh hưởng đến công suất và hiệu

suất của động cơ

Pha phân phối khí là thời điểm đóng, mở và quy luật chuyển động của các

xupap

Hình 1.2 pha phân phối khí của động cơ 4 kì

Hình 1.2 miêu tả đồ thị tròn các quá trình trai đổi khí động cơ diesel 4 kỳ trên

đồi thị cho ta thấy, thời điểm đóng xupap nạp để thực hiện quá trình nén không phải ở

điển chết dưới (ĐCD) mà muộn hơn còn gọi là góc đóng muộn nhằm mục đích lợi

dụng quán tính dòng không khí nạp đang đi vào Cuối quá trình dãn nở, xupap xả

được mở sớm hơn thời điểm ĐCD nhằm mục đích phân bố năng lượng cho các thiết bị

tận dụng nhiệt khí xả và tăng cường quá trình xả tự do Cuối quá trình xả cưỡng bức

xupap không đóng ở thời điểm ĐCD mà muộn hơn hay còn gọi là góc đóng muộn

nhằm lợi dụng quán tính dòng khí cháy đi ra khỏi buồng đốt Cũng nhằm mục đích đó,

đồng thời để quét sạch buồng đốt, xupap nạp mở sớm hơn, trước ĐCT và trước khi

xupap xả đóng Giai đoạn cả 2 xupap nạp và xả cũng mở gọi là giai đoạn trùng pha

Động cơ hai kỳ quét vòng không có các xupap phân phối khí Trong trường hợp

này, chức năng của cơ cấu phân phối khí được thay thế bằng các cửa quét, xả và sự

chuyển động của piston

Pha quét thải ở động cơ hai kỳ không có xupap được xác định bằng chiều cao

cửa quét, xả và quy luật chuyển động của piston

Hình 1.3 đồ thị pha phân phối khí động cơ 2 kì

Đối với các động cơ hai kỳ quét thẳng qua xupap, khí quét đi qua các cửa quét

trên than xilanh, còn khí xả qua xupap xả Cơ cấu đóng mở xupap xả cũng được điều

khiển bằng cơ cấu phân phối khí như của động cơ bốn kỳ, chỉ khác là tốc độ quay của

trục cam bằng tốc độ của trục khuỷu

1.1.2 Những yêu cầu đối với cơ cấu phân phối khí

Cơ cấu phân phối khí có

Các chi tiết chủ yếu của nhóm ảnh hưởng trực tiếp tới quá trình làm việc của động

cơ, vì vậy nó phải đáp ứng được các yêu cầu sau:

- Các xupap nạp, xả phải đóng, mở đúng thời điểm

- Độ mở của các xupap phải đủ lớn để khí lưu thông dễ dàng

- Các xupap phải đóng kín, không được rò lọt khí

1.1.3 Cấu tạo các chi tiết trong cơ cấu phân phối khí

Trong quá trình làm việc, các xupap chịu tải trọng rất lớn,nhất là khi va đập vào

đế của nó và chịu tác dụng của nhiệt độ cao Ứng suất lớn nhất mà xupap phải chịu có

thể đến 750kg/cm2

Các xupap xả làm việc trong điều kiện rất nặng nề, nó chịu tác dụng của dòng

khí xả có nhiệt độ cao, chuyển động với tốc độ cao gây ra ăn mòn và các hao mòn do

xâm thực khác

Người ta thường bố trí các xupap trong nắp xilanh theo phương thẳng đứng,

nhằm đảm bảo cho cán xupap và ống lót dẫn hướng bị mòn ít nhất Thông thường, các

xupap được mở hướng vào trong xilanh, để khi áp suất khí trong xilanh lớn thì các

xupap càng tì sát hơn và kín hơn vào đế của nó Khi áp suất khí trong xilanh giảm đi

hoặc trong xilanh có độ chân không tương đối thì các xupap được đóng kín dưới tác

dụng của lực lò xo

Tiết diện lưu thong của xupap càng lớn càng tốt, nhằm giảm tổn thất áp suất

trong quá trình nạp hay xả tại tiết diện luuw thong của các xupap, do đó tăng được

lượng khí sạch nạp vào xilanh và thải hết khí cháy ra khỏi xilanh

Hình 1.5 xupap hộp

Xupap có thể được lắp trực tiếp vào nắp xilanh Kết cấu kiểu này sẽ cho phép

tăng đường kính nấm xupap lên khoảng 20%, tuy nhiên, việc sửa chữa, thay thế sẽ

phức tạp hơn loại xupap có thể được lắp trên một than riêng, còn gọi là hộp xupap

(hình 1.5) Kết cấu dạng xupap hộp mặc dù phức tạp hơn, nhưng làm cho việc tháo,

lắp và sửa chữa xupap thuận lợi, dễ dàng hơn mà không phải tháo nắp xilanh Ở các

động cơ công suất lớn xupap xả thường dung xupap hộp như hình 1.5

Đối với động cơ diesel bốn kỳ thấp tốc, mỗi xilanh thường có 2 xupap một hút

một xả Khi tốc độ trung bình của piston tăng cao hơn 6 ÷ 8 m/s do tổn thất áp suất tại

tiết diện của các xupap tăng, nên ở các động cơ này người ta dung 4 xupap, nhằm tăng

tiết diện lưu thông của khí, nhiệt truyền ra ngoài được nhiều hơn, và do vậy giảm được

đường kính nấm xupap

Cấu tạo của xupap gồm 2 phần cơ bản là cán và nấm xupap Theo cấu tạo,

xupap có thể được phân chia thành hai loại: loại liền và loại ghép

Thông thường, người ta dùng loại xupap liền Trong những động cơ diesel cao

tốc, người ta dùng xupap có kết cấu hàn Cán và nấm xupap là những chi tiết được chế

tạo riêng rẽ bằng những vật liệu khác nhau, sau đó được hàn lại với nhau Ở những

động cơ diesel thấp tốc, các xupap thường dùng là loại ghép Cán được làm bằng thép,

nấm được chế tạo từ gang chịu nhiệt

Vùng chuyển tiếp từ nấm đến cán xupap thường có bán kính góc lượn lớn và

phải được gia công rất cẩn thận, vì ở vùng này, ứng suất cơ có giá trị rất lớn

Trên than cán, vị trí đi qua ống lót dẫn hướng phải có đường kính lớn hơn phần

còn lại và phải được gia công chính xác

Trên cán xupap cần có bộ làm kín để tránh rò lọt dầu nhờn bôi trơn cho xupap

vào buồng đốt, lượng dầu nhờn này không cháy hết và bám vào mặt trên của nấm

xupap làm cản trở lưu thông của dòng khí nạp và thải

Bề mặt làm việc của xupap nghiêng so với mặt nằm ngang một góc α Góc này

thường lớn hơn ( 1 ÷ 2) độ so với góc nghiêng trên đế xupap, với kết cấu như vậy khả

năng làm kín sẽ tốt hơn

Để tăng hệ số nạp cho động cơ, đường kính nắm của xupap nạp có thể lớn hơn

đường kính xupap xả khoảng 20%

Các xupap nạp nhìn chung ít bị hư hỏng hơn vì nó được làm mát bằng chính

dòng khí nạp và điều kiện công tác không khắc nghiệt Các xupap xả hay bị hư hỏng

do bị ăn mòn ở nhiệt độ cao của natri, vanadi Để hạn chế hư hỏng cho xupap xả cần

duy trì nhiệt độ dưới 4500C và định kỳ bảo dưỡng Các động cơ lớn thường sử dụng

xupap hộp để thuận lợi cho việc tháo bảo dưỡng

Vật liệu chế tạo

Độ bền nhiệt là yêu cầu rất quan trọng đối với xupap Xupap phải có khả năng

chịu được ăn mòn và mài mòn Xupap xả dùng cho các động cơ cao tốc thường được

chế tạo bằng hợp kim bao gồm 20% niken, 20% crom; hoặc bằng thép chịu nhiệt 25%

niken, 12% crôm Nấm xupap chế tạo bằng hợp kim 50% coban, 30% crôm, 20%

vonfram Xupap nạp được chế tạo bằng hợp kim bao gồm 3% niken, 0,3% crôm

Đế xupap nói chung được chế tạo bằng hợp kim gang bao gồm trên 15% crom,

thép chịu nhiệt hoặc thép không gỉ Cán xupap được hóa cứng bằng cách phủ một lớp

cacbua vonfram, hoặc crôm Dẫn hướng cán xupap được chế tạo bằng lớp pec-lit-gang

và làm cứng bề mặt

Làm mát

Hình 1.6 Phân bố nhiệt trên cán xupap

Phần lớn nhiệt lượng được truyền từ xupap tới đế xupap Do đó xupap phải tiếp

xúc tốt với đế xupap, đặc biệt là ở nhiệt độ cao Đô nghiêng tương đối giữa bề mặt tiếp

xúc của xupap và đế xupap sẽ đảm bảo toàn bộ bề mặt của xupap và đế xupap tiếp xúc

với nhau khi làm việc ở nhiệt độ cao Xupap hộp thường được làm mát bằng nước, do

đó nâng cao khả năng làm mát và việc bảo dưỡng đơn giản hơn Đế xupap cũng được

làm mát bằng nước mô tả sự phân bố nhiệt độ trên nấm xupap điển hình

Nhiệt lượng truyền đến cán xupap thường rất nhỏ và có thể tăng phần nhiệt

lượng này lên nhờ sử dụng vật liệu có độ dẫn nhiệt cao hơn; làm rỗng cán xupap cho

đầy natri; hoặc làm mát cán xupap bằng nước Tuy nhiên việc làm mát xupap sẽ tăng

khả năng ăn mòn

ii Cơ cấu xoay xupap

Hình 1.7 Cơ đấu xoay xupap

Mục đích của việc xoay xupap trong quá trình làm việc của động cơ là: gạt

muội bám trên nấm và đế xupap, không cho muội bám vào bề mặt làm việc của nấm

và đế xupap, duy trì nhiệt độ ổn định xung quanh nấm xupap, hạn chế tình trạng quá

nóng cho xupap để tăng thời gian sử dụng

Có hai phương pháp cơ bản làm xoay xupap: phương pháp xoay bằng cơ khí

mỗi khi xupap đóng và mở hoặc gắn lên cán xupap các cánh ( tuabin) tận dụng năng

lượng dòng khí xả thổi vào để xoay xupap (hình 1.7)

Hiện tượng cháy xupap

Một vấn đề rất lớn cần quan tâm là hiện tượng cháy bề mặt làm việc của xupap,

đặc biệt là xupap xả của động cơ bốn kỳ Các nguyên nhân gây nên hiện tượng xupap,

Cháy xupap, khí xả sẽ rò lọt qua bề mặt làm kín của xupap Nếu khí cháy

rò lọt ít thì không quan trọng lắm, nhưng khí xả sẽ ngày càng rò nhiều hơn, nhiệt độ

khí xả sẽ tăng Trong trường hợp cần thiết phải cắt nhiên liệu của xilanh đó Phát hiện

xupap bị rò càng sớm càng tốt Tốc độ của khí cháy rò qua xupap cao sẽ làm hỏng

xupap Đế xupap bị mòn quá mức làm cho bề mặt làm kín giữa xupap và nắm xupap

lõm xuống tạo thành vành lõm xung quanh nấm xupap làm tăng sức cản lưu thông của

khí xả

Cán xupap bị mòn cũng là một vấn đề đáng quan tâm Những xupap lớn cần cung cấp đủ dầu bôi trơn Đối với động cơ không có patanh – bàn trượt mòn cán

xupap sẽ làm tăng tiêu hao dầu nhờn và dẫn tới hiện tượng thổi, làm hỏng cán xupap

Đối với động cơ có patanh – bàn trượt của hãng MAN-B&W gió để đóng mở xupap

cùng với hơi dầu để làm kín cán xupap

iii Bảo dưỡng xupap

Xupap sau khi tháo ra phải được làm sạch cacbon, muội sau đó kiểm tra bằng mắt Kích thước của cán xupap cũng phải kiểm tra và so sánh với thông số giới

hạn của nhà máy chế tạo, nếu vượt qua giới hạn cần thay thế hoặc sửa chữa ngay nếu

có thể

Bề mặt làm kín của xupap cần kiểm tra xem có bị xước, rỗ, hoặc cháy không

Phải xác định rõ kích thước các vết hư hỏng ( rỗ, xước, cháy) để xem cần phải gửi về

nhà máy sửa chữa hay bảo dưỡng trên tàu

Đối với các động cơ nhỏ, có thể sử dụng cát rà cacborundum để rà kín xupap cùng đế xupap Lúc đầu dùng cát rà thô cho đến khi hết các vết rỗ, lõm,… thì

dùng cát trung bình và cuối cùng dùng cát mịn để rà bong bề mặt Sau khi rà xong cần

rửa xupap trong kerosene Bôi một lớp dầu nhờn mỏng lên cán xupap rồi lắp lại

Không nên dùng cát rà cho những xupap lớn Những xupap này được mài trên những

máy mài chuyên dùng và bề mặt làm kín phải có góc nghiêng chính xác Sau khi mài

xong xupap và đế xupap phải được vệ sinh sạch, sau đó kiểm tra diện tích tiếp xúc

giữa xupap và đế xupap bằng bột màu Nếu góc nghiêng của bề mặt làm kín xupap và

đế xupap chính xác thì trên bề mặt làm kín đế xupap chỉ có một đường nhỏ, tròn kín

xung quanh, nếu góc nghiêng không chính xác thì toàn bộ bề mặt làm kín đế xupap sẽ

bị phủ màu Bề mặt làm kín của đế xupap và xupap có góc nghiêng khác nhau sẽ đảm

bảo toàn bộ hai bề mặt làm kín sẽ tiếp xúc với nhau khi xupap làm việc ở nhiệt độ cao

Một vài nhà máy chế tạo động cơ cung cấp dưỡng để kiểm tra xem xupap và cán

xupap còn có thể tiếp tục mài nữa hay không Không gian làm mát của xupap hộp nên

được kiểm tra mỗi khi sửa chữa, nếu thấy cặn bám trên bề mặt làm mát hoặc có sự ăn

mòn thì chứng tỏ rằng việc xử lý nước làm mát chưa tốt

Lò xo xupap:

Lò xo xupap có nhiệm vụ đóng xupap và đảm bảo sự làm việc tin cậy của

cơ cấu truyền động cho xupap Lò xo xupap phải làm việc trong điều kiện nhiệt độ cao

(3200 K) và tải trọng luoonthay đổi Do đó, đòi hỏi phải lựa chọn vật liệu chế tạo lò xo

hợp lý, công nghệ gia công phù hợp Người ta sử dụng rộng rãi lò xo xupap kiểu quấn

tròn Số vòng công tác của lò xo từ 4 ÷ 10 vòng Không cho phép sử dụng lò xo có số

vòng nhỏ hơn, vì khi xupap mở hết cỡ sẽ xuất hiện ứng suất rất lớn, gây nguy hiểm

cho lò xo Lò xo xupap có số vòng phù hợp thì đặc tính công tác của nó sẽ ổn định

hơn, làm giảm những xung lực trong quá trình xupap làm việc Nếu số vòng công tác

của lò xo quá lớn có thể sẽ xuất hiện dao động cộng hưởng của lò xo làm quá trình

điều khiển đóng, mở xupap không chính xác, thậm chí dẫn đến gãy lò xo Vì vậy,

người ta áp dụng một số kiểu kết cấu đặc biệt để giảm biên độ dao động của lò xo Lò

xo có bước không đều nhau hoặc chia mỗi lò xo xupap ra làm 2 phần theo chiều cao

bằng một đĩa phân cách đặc biệt

Để giảm kích thước, ứng suất và đảm bảo sự làm việc tin cậy của lò xo, người ta sử dụng hai lò xo lồng vào nhau cho mỗi xupap, và chiều cuốn của các lò xo

thì ngược nhau để đảm bảo lực phân bố lên đĩa lò xo và xupap đều theo chu vi, ngoài

ra còn nhằm tránh hiện tượng một lò xo bị gãy kéo theo cái còn lại tiếp tục gãy

1 Liên kết giữa cán xupap và đĩa lò xo:

Mối liên kết này phải đảm bảo việc tháo lắp được dễ dàng, đủ độ tin cậy và

không làm yếu cán xupap

Kết cấu được sử dụng rộng rãi nhất là dùng vòng hãm hình côn Ngoài ra,

ở các động cơ diesel cao tốc mà cam truyền động trực tiếp cho xupap ( trục cam đặt

trên nắp xilanh) thì cán xupap và đĩa lò xo còn được liên kết với nhau bằng ren Sử

dụng kiểu liên kết này cho phép điều chỉnh được khe hở nhiệt mà không cần dùng vít

điều chỉnh

2 Đế xupap:

Tùy thuộc vào vật liệu chế tạo nắp xilanh mà người ta có thể dùng ngay nắp xilanh hoặc đế rời rồi ghép chặt vào nắp xilanh (hình 1.6 )

Đế xupap cần được chế tạo bằng vật liệu chịu nhiệt cao

Trong trường hợp cần thiết, đế xupap phải có khả năng thay thế được dễ dàng

1.1.4 Cơ cấu truyền động cho xupap:

Nhiệm vụ chính của cơ cấu này là đảm bảo cho các xupap hút, xả đóng

mở đúng thời điểm và chuyển động theo một quy luật nhất định

Hình 1.8 Cơ cấu truyền động xupap

Trục cam phân phối khí:

Hiện nay người ta thường sử dụng một số phương pháp truyền động cho xupap như sau:

- Truyền động thông qua cơ cấu trục cam, con đội, cần đẩy, đòn gánh Trong

trường hợp này trục cam được bố trí bên cạnh động cơ ( hình 1.8) Phương pháp này

thường được áp dụng cho các động cơ diesel chậm tốc và trung tốc

- Trục cam đặt ngay trên nắp xilanh và truyền động trực tiếp cho các xupap

Phương pháp này thường được áp dụng cho các động cơ diesel cao tốc nhằm giảm lực

quán tính của các cơ cấu truyền động cho xupap

Đối với các động cơ diesel chậm tốc và trung tốc, trục phân phối khí thường được bố trí ở bên sườn động cơ

Hình 1.9 cơ cấu truyền động cho trục cam

Trục này có thể được chế tạo liền hoặc ghép Trục được đặt trên các ổ đỡ có

tráng lớp hợp kim đỡ sát và có bố trí ổ chặn để khắc phục lực dọc trục do cơ cấu

truyền động đến trục gây ra

Tùy theo các loại động cơ khác nhau, cơ cấu truyền động cho trục phân phối có

thể có các kết cấu khác Nếu bố trí trục phân phối ngay trên xupap, người ta dùng hệ

truyền động bánh răng côn và các trục thẳng đứng hay nghiêng để truyền động cho

chúng ( hình 1.9 )

Trong các động cơ diesel không đảo chiều quay, người ta thường dùng các bánh

răng nghiêng hay chữ V để truyền động cho trục phân phối Loại bánh răng này ăn

khớp êm hơn và không có tiếng ồn khi làm việc

Trong các động cơ có đảo chiều quay, trục phân phối khí cần có chuyển động

dọc trục nên các bánh răng truyền động phải là bánh răng thẳng

Hình 1.10 Cơ cấu đóng mở xupap bằng thủy lực

Trong trường hợp khoảng cách giữa đường tâm trục khuỷu và đường tâm trục

phân phối khí khá lớn, người ta dùng phương pháp truyền động trục cam bằng xích (

hình 1.9)

Thí dụ, ở các trường hợp diesel hai kỳ quét thẳng qua xupap, công suất lớn việc

sử dụng truyền động xích cho phép dễ dàng thực hiện việc truyền động đồng thời cho

nhiều trục một lúc ( trục phân phối khí, trục dẫn động bơm cao áp,…), và cho phép

khắc phục được sự thay đổi khoảng cách giữa các trục do thay đổi nhiệt độ trong

trường hợp động cơ nóng và nguội gây ra

Độ căng của xích có thể điều chỉnh Qua thực tế sử dụng người ta không thấy có

trường hợp nào xích bị quá rão gây ảnh hưởng xấu đến pha phân phối khí

Việc truyền động cơ cấu phân phối khí tiêu hao khoảng 3 ÷ 4,5 % công suất của

động cơ

Cam phân phối khí:

Ở các động cơ diesel thấp tốc và trung tốc, các cam thường được chế tạo rời sau

đó được ép chặt vào trục phân phối khí hoặc có thể ghép bằng then

Một số động cơ cam được lắp ghép các bạc lót, có đai ốc hãm ở mặt bên

Ở các động cơ cao tốc, với đường kính xilanh dưới 200mm, cam thường được

rèn hoặc dập liền với trục phân phối

Biên dạng của cam phụ thuộc quy luật chuyển động đã chọn của xupap và các

thời điểm phân phối khí

Ở các động cơ đảo chiều quay, người ta bố trí hai cơ cấu cam, một dùng cho

chạy tiến, một dùng cho chạy lùi Các cam tiến và lùi bố trí lệch nhau một góc đảo

chiều

Con đội và cần đẩy:

Con đội có nhiệm vụ truyền cho cần đẩy một chuyển động hướng theo đường

tâm của nó

Trọng lượng của các loại cần đẩy có con lăn tương đối lớn, loại này thường sử

dụng cho các động cơ diesel trung tốc và thấp tốc Trong một vài trường hợp, để khắc

phục lực quán tính, người ta bố trí thêm một lò xo phụ ở trên con đội Với các động cơ

cao tốc, công suât nhỏ, người ta sử dụng con đội phẳng có trục được bố trí lệch đi một

ít so với cam để hao mòn con đội được phân bố đều hơn

Cần đẩy thường được chế tạo bằng những ống thép mỏng, ở hai đầu của nó

thường có liên kết khớp cầu với các chi tiết khác của cơ cấu truyền động cho xupap

1.2 Đặc điểm của hệ thống nhiên liệu sử dụng trục cam trên động cơ diesel tàu

thủy

1.2.1 Nhiệm vụ của hệ thống nhiên liệu

Hệ thống cung cấp nhiên liệu cho động cơ diesel tàu thủy bao gồm những thiết

bị chủ yếu: cấc két chứa nhiên liệu, bơm chuyển nhiên liệu, các bầu lọc thô và tinh,

bơm cao áp, vòi phun, các ống dẫn

Để đảm bảo động cơ làm việc an toàn, tin cậy, hệ thống cung cấp nhiên liệu cần

đảm bảo những yêu cầu sau đây

- Cung cấp lượng nhiên liệu chính xác, phù hợp với từng chế độ làm việc của

động cơ

- Phun nhiên liệu với áp suất cần thiết

- Lượng nhiên liệu cấp cho chu trình phải được phun hoàn toàn trong một

khoảng thời gian ngắn và đúng thời điểm

- Ở các động cơ nhiều xilanh, lượng nhiên liệu cung cấp cho các xilanh phải

đều nhau

- Phải làm việc ổn định ở tốc độ quay nhỏ nhất đã quy định ( khoảng 20 ÷ 30%

tốc độ quay định mức)

- Quy luật cung cấp nhiên liệu phải phù hợp cho việc tạo hỗn hợp và đốt cháy

nhiên liệu trong xilanh động cơ

- Phải làm việc tin cậy ở tất cả các chế độ công tác của động cơ khi khai thác

- Tuổi thọ cao, nhất là các cặp lắp ghép chính xác của bơm cao áp và vòi phun

1.2.2 Phân loại hệ thống cung cấp nhiên liệu

Để phân loại hệ thống cung cấp nhiên liệu, người ta có hai phương pháp:

Dựa vào phương pháp cung cấp nhiên liệu:

Theo phương pháp này, hệ thống cung cấp nhiên liệu được phân làm hai loại:

- Hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp

- Hệ thống phun nhiên liệu gián tiếp

a Hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp:

Có nhiều loại hệ thống nhiên liệu cho động cơ diesel tàu thủy, nhưng phổ biến

nhất là loại hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp, gồm có bơm cao áp ( BCA) được

truyền động cơ khí và vòi phun được nối với bơm cao áp bằng ống dẫn nhiên liệu áp

suất cao

Hình 1.11 hệ thống nhiên liệu trực tiếp

Những ưu điểm chủ yếu của loại hệ thống này là: Kết cấu tương đối đơn giản,

có khả năng đáp ứng được những yêu cầu ở mọi chế độ công tác khác nhau, có tính tin

cậy cao, có thể sử dụng ở toàn khoảng cung cấp nhiên liệu cho chu trình

Nhược điểm của hệ thống này là khi tốc độ quay của động cơ thấp, áp suất phun

giảm dẫn đến chất lượng phun sương nhiên liệu cũng xấu đi Do đó, khi khai thác

động cơ ở chế độ phụ tải nhỏ ứng với tốc độ quay nhỏ động cơ có thể làm việc không

ổn định

b Hệ thống phun nhiên liệu gián tiếp:

Ở hệ thống này, nhiên liệu có áp suất cao không được đưa ngay đến vòi phun

mà được đưa vào bình tích năng (bình chứa áp suất cao), rồi sau đó mới được đưa đến

vòi phun ( đúng thời điểm cần thiết, đúng lượng cần thiết), qua một thiết bị phân phối

đặc biệt kiểu van hoặc rãnh xéo Trong thực tế, loại hệ thống này có thể tích bình chứa

( áp suất cao) lớn hoặc nhỏ ( đủ để cung cấp cho nhiều lần phun hay chỉ cho một số ít

lần phun) Trong hệ thống có thể tích bình tích năng lớn, nhiên liệu được BCA cung

cấp liên tục cho bình chứa ( không phụ thuộc vào thời điểm phun nhiên liệu vào xilanh

động cơ) Vì thể tích của bình chứa nhiên liệu áp suất cao lớn hơn rất nhiều so với thể

tích nhiên liệu một lần phun, nên quá trình phun diễn ra với áp suất gần như không đổi

ngay cả khi động cơ khai thác ở tốc độ quay thấp Ở hệ thống có thể tích tích tụ nhỏ,

quá trình phun nhiên liệu diễn ra với áp suất giảm dần

- Nhược điểm chủ yếu của loại hệ thống phun gián tiếp là kết cấu tương đối

phức tạp so với hệ thống phun trực tiếp

- Ưu điểm lớn nhất của nó ( đặc biệt là đối với động cơ diesel tàu thủy), là có

thể đảm bảo chất lượng phun nhiên liệu tốt ở tất cả các chế độ khai thác của động cơ

Vì vậy, hệ thống phun tích năng thường dùng cho những động cơ diesel tàu

thủy có yêu cầu cao về việc phun nhiên liệu ở những chế độ phụ tải và tốc độ quay

nhỏ

1.2.3 Cơ sở điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình

Việc điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình có thể được thực hiện

nhờ các phương pháp sau:

1 Thay đổi hành trình có ích của piston bơm cao áp

2 Thay đổi hành trình toàn bộ của piston bơm cao áp

3 Xả bớt một phần nhiên liệu và giữ nguyên hành trình toàn bộ của piston bơm

cao áp

4 Điều chỉnh quá trình cung cấp nhiên liệu cho bơm cao áp ( ví dụ dùng thiết bị

cung cấp định lượng nhiên liệu cho bơm cao áp)

Hầu hết các động cơ diesel tàu thủy hiện nay sử dụng phương pháp điều chỉnh

lượng cấp nhiên liệu cho chu trình bằng cách thay đổi hành trình có ích của piston

bơm cao áp Phương pháp này có thể dùng cho bơm cao áp kiểu piston rãnh xéo ( kiểu

bơm BOSH) hoặc dùng BCA kiểu van

Việc điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình phù hợp với phụ tải

của động cơ có thể tiến hành theo ba cách sau:

- Thay đổi thời điểm bắt đầu cấp

- Thay đổi thời điểm kết thúc cấp

- Thay đổi cả thời điểm bắt đầu và kết thúc cấp nhiên liệu ( còn được gọi là

phương pháp hỗn hợp)

Trên các hình 1.12 trình bày các đồ thị góc cấp nhiên liệu, đồ thị hành trình và vận tốc piston bơm cao áp của ba phương pháp điều chỉnh lượng cấp nhiên

liệu cho chu trình, dựa trên nguyên tắc chung là thay đổi hành trình có ích của piston

bơm cao áp đối với kiểu bơm BOSH, hoặc thay đổi thời điểm đóng hoặc mở van đối

với BCA kiểu van

Hình 1.12 đồ thị góc cấp nhiên liệu

Ở phương pháp thứ nhất ( thay đổi thời điểm bắt đầu cấp), thời điểm kết thúc

cung cấp nhiên liệu (4) không thay đổi, không phụ thuộc vào phụ tải và tốc độ quay

của động cơ, còn thời điểm bắt đầu cấp (1), (2), (3) được thay đổi bằng cách xả bớt

một phần nhiên liệu qua van đối với BCA kiểu van, hoặc bằng rãnh xéo của plunger

BCA kiểu BOSH

Tương ứng với việc giảm lượng nhiên liệu cho chu trình mà góc cấp nhiên liệu

sẽ là 2-4; 3-4 và hành trình có ích của bơm cao áp giảm đến ha2, ha3 Việc giảm nhiên

liệu cung cấp cho chu trình sẽ dẫn đến việc giảm góc phun sớm φs Nhược điểm chủ

yếu của phương pháp này là vận tốc của piston bơm cao áp nhỏ ở cuối quá trình cung

cấp nhiên liệu, do đó dẫn đến hiện tượng phun rớt ở cuối quá trình phun, ( hình 1.12)

Ở phương pháp thứ hai ( thay đổi thời điểm kết thúc cấp), thời điểm bắt đầu cấp

nhiên liệu (1) không thay đổi, không phụ thuộc vào tốc độ quay và phụ tải của động

cơ Điểm kết thúc quá trình cung cấp nhiên liệu (2), (3), (4) được thay đổi trực tiếp

bằng rãnh xéo của piston bơm cao áp đối với BCA kiểu BOSH, bằng van đối với BCA

kiểu van, tương ứng với việc giảm lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình mà góc cấp

nhiên liệu sẽ là góc: 1-3; 1-2 và hành trình có ích của piston BCA tương ứng sẽ giảm

đến ha2, ha3

Đối với phương pháp này, khi giảm lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình,

góc phun sớm φs không thay đổi Ưu điểm của phương pháp này là khi giảm lượng

nhiên liệu cung cấp cho chu trình, vận tốc của piston BCA ở cuối giai đoạn phun

nhiên liệu cao, nên cải thiện được chất lượng phun nhiên liệu ( hình 1.12)

Với phương pháp thứ 3 ( phương pháp hỗn hợp), khi thay đổi lượng nhiên liệu

cung cấp cho chu trình, thời điểm bắt đầu cấp và thời điểm kết thúc cấp cùng thay đổi

Các điểm (1) và (1’) tương ứng với điểm bắt đầu và kết thúc quá trình cung cấp nhiên

liệu khi góc cấp nhiên liệu là lớn nhất Khi giảm lượng nhiên liệu cung cấp cho chu

trình, thời điểm bắt đầu cấp dịch đến điểm (2) và kết thúc cấp điểm (2’) Cũng như ở

phương pháp thứ nhất, khi thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình, góc phun

sớm φs sẽ thay đổi, nhưng ít hơn so với phương pháp thứ nhất, (hình 1.12)

Đối với các động cơ làm việc ở tốc độ quay ổn định ( động cơ lai máy phát

điện), người ta thường sử dụng bơm cao áp điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp cho

chu trình theo thời điểm cuối, vì ở các chế độ phụ tải khác nhau nhưng cùng tốc độ

quay, góc phun sớm φs không thay đổi sẽ tạo được điều kiện cháy gần với điều kiện

khi động cơ làm việc ở chế độ định mức

Ở các động cơ cao tốc có vòng quay thay đổi, lai chân vịt, việc sử dụng bơm

cao áp điều chỉnh theo thời điểm đầu cấp sẽ đảm bảo cho động cơ làm việc êm hơn ở

mọi chế độ công tác Tuy nhiên, ở các động cơ diesel trung tốc và thấp tốc, do góc

phun sớm không lớn lắm ( khoảng 2 ÷ 120

gqtk) nên việc dùng bơm cao áp điều chỉnh thời điểm đầu là không phù hợp, vì ở các chế độ phụ tải nhỏ, bơm cao áp có thể cấp

nhiên liệu sau ĐCT, và do đó hiệu suất chỉ thị của động cơ sẽ giảm Vì vậy, đối với

các động cơ thấp tốc người ta thường dùng bơm cao áp điều chỉnh thời điểm cuối, còn

với các động cơ trung tốc, người ta thường dùng BCA điều chỉnh hỗn hợp với góc

phun sớm thay đổi nhỏ khi thay đổi phụ tải của động cơ

1.2.4 Các thiết bị chính trong hệ thống cung cấp nhiên liệu

1 Bơm cao áp

Các động cơ diesel tàu thủy thường sử dụng hai loại bơm cao áp kiểu van và

kiểu piston có rãnh xéo (BOSH)

a Bơm cao áp kiểu van:

Hình 1.13 là sơ đồ nguyên lý hoạt động của một bơm cao áp kiểu van điều

chỉnh theo thời điểm đầu

Các chi tiết chính của bơm bao gồm: piston (4), xilanh (3), con lăn (1) lien kết

với con đội của piston, lò xo (2) luôn có xu hướng đẩy piston đi xuống, van xuất dầu

số (5), van nạp nhiên liệu (6), cần đẩy (7) được truyền chuyển động từ tay đòn (9) có

hai điểm tỳ: một đầu lien kết bản lề với con đội, điểm giữa tựa trên trục cam lệch tâm

(8) Cam (10) được lắp trên trục cam

Hình 1.13 BCA kiểu van điều chỉnh thời điểm đầu

1 Con lăn, 2 Lò xo, 3 Xilanh BCA, 4 Piston BCA, 5 Van xuất dầu, 6 Van hút,

7 Cần đẩy điều khiển van hút, 8 Trục lệch tâm, 9 Tay đòn, 10 Cam nhiên liệu

Nguyên lý hoạt động của bơm cao áp nhƣ sau: Khi trục cam quay, phần lồi của

cam sẽ tác dụng vào con lăn (1), đẩy piston đi lên cho đến khi vị trí cao nhất của cam

vƣợt qua điểm tiếp xúc với con lăn thì piston bắt đầu đi xuống nhờ lò xo (2) Ở hành

trình đi xuống của piston nhiên liệu đi vào khoang trên của piston qua van (6), lúc đầu

van (6) đƣợc mở do áp lực của nhiên liệu, nhƣng sau đó khi khe hở giữa ty van (6) và

cần đẩy (7) bằng 0 thì van số (6) đƣợc mở cƣỡng bức do tay đòn (9) tác động lên cần

đẩy (7) Ở hành trình đi lên của piston lúc đầu van (6) vẫn mở, nhiên liệu trong BCA

đi ngƣợc trở ra qua van (6)

Thời điểm bắt đầu cấp nhiên liệu xảy ra khi van (6) được đóng lại ( tức là khi

xuất hiện khe hở giữa cần đẩy (7) và ty van số (6)) Quá trình cấp nhiên liệu kết thúc

khi con lăn (1) đi qua vị trí cao nhất của cam (10) và piston đi đến điểm chết trên Do

đó hành trình có ích của piston được tính từ thời điểm van (6) đóng cho đến khi piston

đến điểm chết trên

Việc điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình được thực hiện bằng

cách thay đổi thời điểm đóng van (6) tức là thay đổi thời điểm đầu cấp Việc thay đổi

thời điểm đóng cửa van (6) được thực hiện bằng cách xoay trục lệch tâm (8) một góc

nhất định, do đó điểm tỳ của tay đòn (9) cũng thay đổi Khi điểm tỳ dịch lên trên , van

(6) đóng muộn hơn thì hành trình có ích của piston giảm Vị trí của trục lệch tâm (8)

làm cho van (6) mở suốt trong quá trình đi lên của piston tương ứng với việc không

cấp nhiên liệu của bơm

Hình 1.14 dưới đây là sơ đồ nguyên lý hoạt động của bơm cao áp kiểu van, điều

chỉnh thời điểm cuối

Nguyên lý hoạt động của loại bơm này cũng giống như bơm cao áp kiểu van

điều chỉnh thời điểm đầu, chỉ khác thời điểm đóng van số (6) Khi piston đi xuống, lúc

đầu van (6) được mở cưỡng bức do cần đẩy (7) tác dụng vào ty van (6), nhưng ở cuối

hành trình khi xuất hiện khe hở giữa ty van (6) và cần đẩy (7) thì van (6) được mở do

áp suất của nhiên liệu vào bơm

Hình 1.14 BCA kiểu van điều chỉnh thời điểm cuối

1 Con lăn, 2 Lò xo, 3 Xilanh BCA, 4 Piston BCA, 5 Van xuất dầu, 6 Van hút,

7 Cần đẩy điều khiển van hút, 8 Tay đòn, 9 Trục lệch tâm, 10 Cam nhiên liệu

Ở hành trình đi lên, van (6) đóng ngay khi piston đi lên do áp lực của nhiên liệu

trong BCA lớn hơn áp lực trước BCA, piston tiếp tục di lên Khi khe hở giữa cần đẩy

(7) và ty van (6) bằng không, van (6) mở và lúc này kết thúc quá trình cấp nhiên liệu,

do đó hành trình có ích của piston bơm cao áp được tính từ khi piston bắt đầu đi lên

đến khi van (6) mở Việc điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp cũng được thực hiện

bằng cách xoay trục lệch tâm (9)

Khi điểm tỳ của tay đòn (8) đi lên, thời điểm mở của van (6) sớm hơn do đó

lượng cung cấp nhiên liệu cho chu trình cũng giảm Vị trí của trục lệch tâm (9) làm

cho van (6) mở suốt trong quá trình đi lên của piston tương ứng với việc không cấp

nhiên liệu của bơm cao áp

Hình 1.15 BCA kiểu van điều chỉnh hỗn hợp

1 con lăn, 2 Lò xo, 3 Xilanh BCA, 4 Piston BCA, 5 Van xuất dầu, 6 Van hút

và van đẩy, 7 Trục lệch tâm

Trên hình 1.15 là sơ đồ nguyên lý hoạt động của bơm cao áp kiểu van điều

chỉnh hỗn hợp

Nguyên lý làm việc của bơm này cũng giống như hai loại trên, chỉ khác là loại

bơm này có hai van (6) và hai van này thay nhau đóng và mở ở đầu và cuối hành trình

cấp nhiên liệu của bơm cao áp, do đó có thể điều chỉnh được cả thời điểm đầu và thời

điểm cuối cấp

b Bơm cao áp kiểu piston rãnh xéo:

Đặc điểm kết cấu chủ yếu của loại BCA này khác so với BCA kiểu van là:

- Trên xilanh của bơm chỉ bố trí van xuất dầu, các cửa nhiên liệu vào và

ra khỏi bơm, mà không có các van trên các cửa này

Hình 1.16 Piston của BCA kiểu rãnh xéo (BOSH)

a Điều chỉnh thời điểm đầu, b Điều chỉnh thời điểm cuối,

c Điều chỉnh hỗn hợp

- Trên thân piston của bơm có rãnh và mặt vát ở phía trên của piston ( hình 1.16a), ở phía dưới của piston (hình 1.16b), hoặc cả phía trên và phía dưới của

piston ( hình 1.16c), tương ứng với BCA điều chỉnh lượng cấp nhiên liệu cho chu trình

theo thời điểm đầu, thời điểm cuối, hoặc thời điểm hỗn hợp

- Việc điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình được thực hiện bằng cách xoay piston một góc thích hợp phù hợp với phụ tải của động cơ