Nghiên cứu khảo sát các hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ diezel điện tử

Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ2.1 Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại 2.1.1 Nhiệm vụ Hệ thống phân phối khí dùng để nạp đầy hỗn hợp hòa khí đối với động cơ xănghay không

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN MÔN HỌC: ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

Nghiên cứu khảo sát các hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ diezel

điện tử

Giảng viên hướng dẫn: NGUYỄN MINH NHỰT

Sinh viên thực hiện: Tạ Đức Hoàng Mã SV: 1911255653

Sinh viên thực hiện: Lê Quang Huy Mã SV: 1911252847

Sinh viên thực hiện: Phạm Quốc Lĩnh Mã SV: 1911252447

Tp.HCM, ngày … tháng … năm 2021

Đề số: 07

VIỆN KỸ THUẬT HUTECH

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI TÊN MÔN HỌC: ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG NGÀNH: CÔNG NGHỆ KĨ THUẬT Ô TÔ

1 Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài (sĩ số trong nhóm 02):

2 Các dữ liệu ban đầu:

-Tìm hiểu thông tin từ giảng viên cung cấp

- Tìm hiểu hình ảnh thực tế

-Tham khảo thông tin trên mạng internet

3 Nội dung nhiệm vụ:

- Tìm hiểu về cấu tạo của hệ thống cung cấp nhiên liệu

- Phân loại sơ bộ hệ thống cung cấp nhiên liệu Diesel

- So sánh và đánh giá HTNL diesel với bơm VE kiểu cơ khí và HTNL diesel điện tử bới bơm VES

4 Kết quả tối thiểu phải có:

1) Cuốn thuyết minh đề tài in A4 (theo mẫu đính kèm, bao gồm các nội dung thực hiện)

có đánh giá của GVHD.

2) File nén tổng hợp thuyết minh, powerpoint báo cáo, các file liên quan nội dung đồ án Ngày giao đề tài: 21 / 09 / 2021 Ngày nộp báo cáo: …… / …… /………

Sinh viên thực hiện

(Ký và ghi rõ họ tên các thành viên)

TP HCM, ngày … tháng … năm ……….

Giảng viên hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

VIỆN KỸ THUẬT HUTECH

PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC & ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC HIỆN

TÊN MÔN HỌC: ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

(Do giảng viên hướng dẫn ghi và giao lại cho sinh viên đóng vào cuốn báo cáo)

Tên đề tài: Tìm hiểu hệ thống điều khiển trục cam thông minh trên động cơ ô tô

BMW

1 Giảng viên hướng dẫn:

2 Sinh viên/ nhóm sinh viên thực hiện đề tài (sĩ số trong nhóm 15):

(1) Tạ Đức Hoàng MSSV:1911255653 Lớp: 19DOTC4

(2) Lê Quang Huy MSSV:1911252847 Lớp: 19DOTC4

(3) Phạm Quốc Lĩnh MSSV:1911252447 Lớp: 19DOTC4

Tuần Ngày Nội dung thực hiện Kết quả thực hiện của sinh viên

(Giảng viên hướng dẫn ghi)

2 Tuần 1 (Ghi rõ nội dung thực hiện)

3 Tuần 2 (Ghi rõ nội dung thực hiện)

4 Tuần 3 (Ghi rõ nội dung thực hiện)

5 Tuần 4 (Ghi rõ nội dung thực hiện)

6 Tuần 5 (Ghi rõ nội dung thực hiện)

7 Tuần 6 (Ghi rõ nội dung thực hiện)

Tuần Ngày Nội dung thực hiện Kết quả thực hiện của sinh viên (Giảng viên hướng dẫn ghi)

8 Tuần 7 (Ghi rõ nội dung thực hiện)

9 Tuần 8 (Ghi rõ nội dung thực hiện)

10 Tuần 9 (Ghi rõ nội dung thực hiện)

11 Tuần 10 (Ghi rõ nội dung thực

Điểm quá trình = 0.5 x Tổng điểm tiêu chí đánh giá + 0.5 x điểm báo cáo ĐAMH

Lưu ý: Tổng điểm tiêu chí đánh giá về quá trình thực hiện đồ án; Điểm báo cáo bảo vệ đồ án môn học; Điểm quá trình (Ghi theo thang điểm 10)

Họ tên sinh viên Mã số SV

Tiêu chí đánh giá về quá trình thực hiện đồ

án Tổng điểm tiêu chí đánh giá về

quá trình thực hiện đồ án (tổng 2 cột điểm 1+2) 50%

Điểm báo cáo bảo vệ

đồ án môn học (50%)

Điểm quá trình = 0.5*tổng điểm tiêu chí + 0.5*điểm báo cáo

Tính chủ động, tích cực, sáng tạo (tối đa 5 điểm)

Đáp ứng mục tiêu

đề ra (tối đa 5 điểm)

Sinh viên thực hiện

(Ký và ghi rõ họ tên các thành viên)

TP HCM, ngày … tháng … năm ……….

Giảng viên hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

Lời nói đầu

Trong chương trình đào tạo Kỹ Sư ô tô của Viện Kỹ Thuật, trường Đại Học Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh, môn Động cơ đốt trong là môn học tuyệt đối quan trọng nhằm trang bị cho sinh viên kiến thức về các hệ thống động cơ trên ô tô, cũng như những hiểu biết sâu sắc về kết cấu và vận hành trên ô tô Để giúp sinh viên nắm vững những lý thuyết đã học cũng như để làm quen với cách vận hành thiết bị ô tô theo như thực tế bên ngoài, vì vậy bộ môn chuyên ngành kỹ thuật ô tô đã đưa môn học này vào chương trình.

Vì thời gian học có hạn, nên em chưa nắm rõ được nhiều kiến thức chuyên ngành Do đó, trong quá trình hoàn thiện bài tiểu luận có điều gì sai xót rất mong được thầy góp ý để em rút kinh nghiệm cho những bài tiểu luận sau này

Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến Thầy, người đã giảng dạy và chỉ bảo suốt học kì vừa qua Trong quá trình học tập và tìm hiểu về môn Động cơ đốt trong, chúng em đã được thầy giúp đỡ và hướng dẫn rất tận tình trong suốt học kì Với

sự nhiệt tình và tâm huyết của Thầy đã giúp đỡ em tích lũy thêm nhiều kiến thức để có cái nhìn sâu sắc và hiểu biết thêm về chuyên ngành kỹ thuật ô tô Từ những kiến thức đã được thầy giảng dạy, em đã biết được thêm nhiều kiến thức chuyên ngành về ô tô

Chúng em xin chân thành cảm ơn.

Danh mục các từ viết tắt

ECU: Engine Control Unit

ERG: Exhaust Gas Recirculation

SPV: Plug valve

TCV: Turbo control valve

ECM: Electronic Control Modul

HEUI: Hydraulicalllyactuated electronically controlled unit itjector

Mục lục Chương 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

1 Mục tiêu đề tài

1.1 Nội dung nhiệm vụ đề tài

1.2 Phương pháp nghiên cứu

1.3 Kết cấu của ĐAMH

Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1 Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại

1.1 Nhiệm vụ

1.2 Yêu cầu

1.3 Phân loại

2 Sự hình thành hỗn hợp không khí và nhiên liệu trong buồng cháy của động cơ Diezel

Chương 3: HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỆN TỬ VỚI BƠM CAO ÁP 1 Loại bơm PE (bơm dãy) điều khiển điện tử bằng cơ cấu điều ga điện từ

1.1 Cấu tạo ga điện tử 1.2 Công dụng

1.3 Hoạt động

2 Loại bơm VE điều khiển bằng cơ cấu điều ga điện từ

2.1 Bơm cao áp

2.2 Hoạt động

2.3 Bơm cấp và van điều chỉnh

2.4 Phân phối và phun nhiên liệu của bơm cao áp

2.5 Cơ cấu điều ga điện từ

3 Loại bơm VE điều khiển bằng van xả áp

3.1 Đặc điểm và phân loại

3.2 Bơm VE điện tử một piston hướng trục

3.3 Bơm VE điện tử nhiều piston hướng kính

3.4 Van sả áp (SPV)

3.4.1 SPV loại thường

3.4.2 Spv loại điều khiển trực tiếp

3.5 Van điều khiển thời điểm phun TVC

Chương 4: HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỆN TỬ VỚI ỐNG PHÂN PHỐI

1 Khái quát hệ thống nhiên liệu DIESEL điện tử với ống phân phối

1.1 Cấu tạo chung

1.3 Cấu tạo của vòi phun

1.4 Hoạt động của vòi phun

2 Hệ thống nhiên liệu DIESEL điện tử HEUI(Hydraulicalllyactuated

electronically controlled unit itjector)

2.1 Khái quát hệ thống

2.2 Sơ đồ hệ thống

2.3 Vòi phun HEUI

2.4 Mô đun điều khiển điện tử

2.5 Bơm cao áp

2.6 Van điều khiển áp suất tác động phun

Chương 6: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ CÁC CẢM BIẾN TRONG HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DISEL ĐIỆN TỬ

1 Sơ đồ hệ thống điều khiển trong hệ thống DIESEL điện tử

2 Các cảm biến

2.2.1 Cảm biến bàn đạp ga

3 Bộ xử lí trung tâm ECU

3.1 Khái quát về ECU

3.2 Xác định lượng phun

3.3 Điều khiển lượng phun khi khởi động

3.4 Điều khiển tốc độ tải

4 Đặc tính phun nhiên liệu

5 Quá trính cháy hỗn hợp công tác

6 Công tác kiểm tra, sửa chữa bảo dưỡng

7 Vấn đề ô nhiễm môi trường

Chương 8: KẾT LUẬN

Tài liệu tham khảo

Chương 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

1 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI:

- Giới thiệu cho các bạn biết được sơ đồ các bộ phận và nguyên lý hoạt động của

hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ diezel điện tử

1.1 NỘI DUNG ĐỀ TÀI:

-

1.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:

- Tìm kiếm thông tin trên mạng và tài liệu do giáo viên cung cấp

- Tìm kiếm thông tin trong tài liệu của trường

Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ

2.1 Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại

2.1.1 Nhiệm vụ

Hệ thống phân phối khí dùng để nạp đầy hỗn hợp hòa khí đối với động cơ xănghay không khí sạch đối với động cơ diesel vào các xylanh ở kỳ nạp và thải sạch khítrong xylanh ở kỳ xả

2.1.3 Phân loại

Hệ thống phân phối khí dùng cam và xupap được dùng phổ biến trên ĐCDT do kếtcấu đơn giản và dễ dàng điều chỉnh Loại này lại được phân ra nhiều loại:

 Kiểu xupap treo: dùng phổ biến trên các động cơ hiện đại

o Loại OHV (OverHead Valve): trục cam đạt dưới thân máy, xupap bố trí trên nắp máy và được điều khiển qua con đội, đũa đẩy và cò mổ

o Loại OHC (OverHead Camshaft): loại có một trục cam đặt trên nắp máy SOHC (Single OverHead Camshaft) và hai trục cam đặt trên nắp máy DOHC (Double OverHead Camshaft) điều khiển trực tiếp xupap hoặc thông qua cò mổ

 Kiểu xupap đặt: ngày nay ít được sử dụng nên không đề cập trong đề tài

Hệ thống phân phối khí dùng pittông đóng mở các cửa nạp và cửa thải thường được dùng trên động cơ 2 kỳ, có ưu điểm kết cấu đơn giản không phải điều chỉnh sửa chữa nhưng chất lượng trao đổi khí không tốt

2

Hệ thống phân phối khí dùng van trượt trên xe đặc chủng và xe đua có tiết diện thông qua lớn, chất lượng trao đổi khí cao nhưng giá thành chế tạo mắc.

Hệ thống điều khiển xupap bằng điện từ EVA (Electro-magnetic Valve Actuation Systems) ECU nhận tín hiệu từ các cảm biến điều khiển cuộn solenoid hay nam châm điện đóng mở trực tiếp xupap, hệ thống này không sử dụng trục cam và có thể thay đổi được thời điểm, thời gian và độ nâng xupap một cách tối ưu tùy thuộc vào các chế độ hoạt động của động cơ

2.2 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của hệ thống phân phối khí trên ĐCĐT 2.2.1 Hệ thống phân phối khí xupap treo loại OHV

Nguyên lý làm việc: trục cam 11 nằm trong thân máy và được dẫn động trực tiếp bằng bánh răng hoặc qua xích Khi trục cam quay làm cho bề mặt làm việc của cam tác động vào con đội 10 đẩy đũa đẩy 9 đi lên làm cò mổ xoay quanh trục của

nó Đầu kia của cò mổ ấn đuôi xupap đi xuống, lúc này lò xo bị nén lại Xupap đi xuống làm thông của nạp với xylanh động cơ nếu trong kỳ hút hoặc cửa thải với xylanh động cơ nếu trong kỳ xả Khi cam 11 quay hết hành trình tác dụng thì lò xo

2 sẽ dãn ra đóng xupap lại kết thúc quá trình hút hoặc thải Quá trình này diễn ra liên tục khi động cơ hoạt động, mỗi một chu kỳ xupap hút và xả chỉ mở một lần

Ưu điểm: có các ưu điểm của loại xupap treo như có thể tăng tí số nén động

cơ do buồng đốt có kết cấu nhỏ lại, diện tích truyền nhiệt giảm nên giảm tổn thất nhiệt, tăng hệ số nạp và giảm hệ số khí sót do kết cấu đường nạp và thải thông thoáng hơn

Nhược điểm: thân máy và nắp máy có kết cấu phức tạp hơn, tăng chiều cao động cơ và cơ cấu dẫn động phức tạp

2.2.2 Hệ thống phân phối khí xupap treo loại OHC

Nguyên lý làm việc: trục cam 6 đặt trên nắp máy và được dẫn động bằng trục khuỷu thông qua dây đai hoặc xích Nguyên lý làm việc được chia làm hai quá trình cơ bản sau: quá trình vấu cam đẩy mở xupap và quá trình lò xo giãn đóng kínxupap

Quá trình vấu cam đẩy mở xupap: khi động cơ làm việc trục khuỷu quay làm cho bánh xích dẫn động cơ cấu phân phối khí lắp ở đầu trục khuỷu quay theo, thông qua bộ truyền động xích hoặc đai trung gian dẫn động các bánh xích hoặc bánh đai lắp ở đầu các trục cam do đó làm cho các trục cam đóng mở xupap quay Khi các vấu cam tiếp xúc với con đội 5 làm con đội bắt đầu chuyển động đi xuống tác độngvào đĩa lò xo ép lò xo xupap 3 nén lại đồng thời xupap chuyển động đi xuống làm

mở các cửa nạp nếu trong giai đoạn nạp khí vào xylanh động cơ và cửa thải nếu trong quá trình thải thực hiện quá trình nạp môi chất mới và thải khí cháy ra ngoài.Quá trình lò xo giãn đóng kín xupap: khi trục cam tiếp tục quay, vấu cam di

chuyển theo cho đến khi đỉnh của vấu cam vượt qua đường tâm con đội Lúc này con đội 5 bắt đầu di chuyển đi lên, lò xo xupap 3 từ từ giãn ra nhờ vào đĩa chặn lò

xo 4 cùng với các móng hãm đẩy xupap tịnh tiến về vị trí ban đầu thực hiện quá trình đóng kín xupap Chu trình đóng mở được lặp đi lặp lại như vậy tuân theo chu

kì làm việc của pha phân phối khí

Ưu điểm: giống loại xupap treo OHV, trục cam nằm trên nắp máy thuận tiện trong việc bảo dưỡng, sửa chữa, lắp ghép

Nhược điểm: dẫn động trục cam phức tạp hơn, nắp máy khó đúc

2.2.3 Hệ thống phân phối khí không trục cam (Camless)

Gồm có loại điện từ, điện–thủy lực và loại thủy lực Dưới đây trình bày loại điện từEVA (Electro-magnetic Valve Actuation Systems)

Trục cam là một cơ cấu phức tạp, làm tăng trọng lượng động cơ và tiêu hao nhiều công suất do mất mát ma sát Do kết cấu vật lý nên một cam chỉ điều khiển chuyểnđộng của một xupap với các thông số thời điểm và độ nâng hạn chế do đó sẽ khôngtối ưu cho tất cả các chế độ hoạt động của động cơ Những tiến bộ trong công nghệđiều khiển thay đổi thời gian và độ nâng xupap VVT trong những năm gần đây đã cải thiện được hiệu suất và hiệu quả động cơ tuy nhiên các hệ thống này vẫn còn phức tạp và chưa tối ưu Hệ thống phân phối khí không trục cam được phát minh

đã mang lại bước đột phá mới trong động cơ đốt trong Với công nghệ này động cơkhông cần sử dụng bướm ga đã làm giảm sự cản trên đường ống nạp và tổn thất do

4

bơm, việc điều khiển lượng hòa khí mới vào trong xylanh bằng việc thay đổi thời gian và hành trình xupap.

Cấu tạo cơ cấu chấp hành gồm nam châm điện (electromagnet) được đặt phía trên đỉnh xupap, miếng sắt từ đóng vai rò phần ứng được kết nối với đuôi xupap, các lò

Hệ thống sử dụng các nam châm điện 3 và 5 để đóng mở xupap 4 và 6 Tín hiệu nhập vào từ các cảm biến 1 thông qua mạch giao tiếp nhập/xuất như vị trí pittông, tốc độ động cơ, tố độ xe, nhiệt độ nước làm mát, áp suất khí nạp…ECU liên tục nhận tín hiệu từ các cảm biến sau đó tính toán thời gian và độ nâng xupap tối ưu đểđiều khiển bộ chấp hành nam châm điện Sự chính xác của tín hiệu đầu vào là rất quan trọng để động cơ hoạt động hiệu quả

Ưu điểm: giảm 20% lượng tiêu thụ nhiên liệu, 20% các khí thải ô nhiễm và tăng 20% mômen xoắn ở tốc độ thấp, giảm ma sát do dễ bôi trơn và kết cấu đơn giản không còn các bộ phận truyền động, nắp máy được đơn giản hóa

Nhược điểm: tuy có rất nhiều ưu điểm nhưng động cơ với xupap điều khiển điện tửvẫn có những khiếm khuyết như khả năng xảy ra trục trặc lớn do lệ thuộc nhiều vào các thiết bị điện tử Nếu máy tính điện tử gặp sự cố hoặc hệ thống điện có trục trặc, rất có thể động cơ sẽ cho ra lượng khí thải độc hại lớn hoặc tệ hơn nếu xupap đóng mở không đúng thời điểm sẽ phá vỡ đỉnh pittông, hư hỏng động cơ

2.3 Ảnh hưởng của việc thay đổi pha phân phối khí tới hiệu quả động cơ

Trước khi đi sâu nghiên cứu về sự thay đổi pha phân phối khí trên các hệ thống phân phối khí thông minh tới hiệu quả động cơ ta đi tìm hiểu ảnh hưởng của pha phân phối khí tới quá trình thải và nạp của động cơ bốn kỳ cổ điển

Theo lý thuyết đơn giản với 7200 góc quay trục khuỷu thì mỗi kỳ tương ứng với

1800 và xupap xả bắt đầu mở khi pittông ở điểm chết dưới đầu kỳ xả và đóng lại khi pittông tới điểm chết trên và lúc này xupap hút mở và khi pittông tới điểm chết dưới trong kỳ nạp thì đóng lại Tuy nhiên trên các động cơ đốt trong thực tế thì có

sự thay đổi thời điểm mở và khoảng thời gian mở các xupap sao cho động cơ hoạt động với hiệu quả cao nhất đồng thời khí thải phát ra ít gây ô nhiễm môi trường

2.3.1 Ảnh hưởng của việc thay đổi thời điểm mở xupap thải

Xupap thải bắt đầu mở sẽ làm cho áp suất cao trong xylanh trong quá trình đốt cháy được thoát ra ngoài qua hệ thống xả

Xupap thải mở sớm trước khi pittông tới điểm chết dưới (điểm b’ trên hình) sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thải bằng cách cho sản vật cháy tự thoát ra ngoài nhờ chênh áp giữa xylanh và đường thải Với mục đích giảm tải trọng động cho xupap cần phải cho xupap mở và đóng đường thông một cách từ từ Chính vì vậy việc mở sớm xupap thải nhằm tạo ra giá trị “thời gian-tiết diện” đủ để áp suất trongxylanh giảm tới mức yêu cầu khi pittông đi ngược từ điểm chết dưới lên điểm chết trên Khi đã mở sớm xupap thải vào thời điểm hợp lý sẽ làm giảm công tiêu hao cho việc đẩy khí thải ra ngoài

Nhưng nếu mở xupap thải quá sớm sẽ làm giảm công giãn nở trên đồ thị công qua

đó làm giảm công suất động cơ

Hai yêu cầu trên mâu thuẫn với nhau Trên các động cơ đốt trong cổ điển thì pha phân phối khí được chọn cố định nên phải cân đối lợi ích giữa hai yếu tố trên Còn trên các động cơ có trang bị hệ thống phân phối khí thông minh thì hệ thống sẽ thay đổi thời điểm mở xupap thải sao cho động cơ đạt được hiệu suất cao nhất ở mọi tốc độ và tải động cợ

Trong chế độ tải nhỏ hay một phần tải động cơ sẽ đạt hiệu suất cao hơn nếu như thời điểm mở xupap thải càng gần ĐCD hơn càng tốt vì ở chế độ này áp lực khí cháy trong xylanh nhỏ hơn nên cũng cần ít thời gian hơn để đẩy khí cháy ra ngoài Ngược lại khi động cơ ở chế độ toàn tải thì cần mở xupap thải sớm tức trước khi pittông tới ĐCD vì cần có đủ thời gian để đẩy sạch khí cháy ra ngoài, tuy mất một

6

ít công trên đồ thị p-v nhưng bù vào đó quá trình nạp trong chu kỳ kế tiếp có lợi ích lớn hơn nên nhìn chung động cơ sẽ đạt được hiệu quả cao hơn.

2.3.2 Ảnh hưởng của việc thay đổi thời điểm đóng xupap thải

Xupap thải bao giờ cũng đóng trễ sau khi pittông đã đi qua điểm chết trên nhằm đảm bảo cho sản vật cháy được thoát hết ra ngoài, mặt khác lợi dụng chênh áp để sản vật cháy được thải tiếp giảm lượng khí sót còn lại trong xylanh Ngoài ra việc đóng muộn xupap thải còn nhằm sử dụng quán tính trên đường thải sinh ra giảm áp

có tính chu kỳ thấp hơn giá trị trung bình của pth tạo điều kiện để thải sạch hơn.Thời điểm đóng xupap thải có ảnh hưởng rất quan trọng đến việc khí thải còn lại trong xylanh trong kỳ hút tiếp theo Thời điểm đóng xupap thải là một thông số quan trọng trong việc điều khiển lưu hồi khí thải và góc trùng điệp của hai xupap.Khi ở chế độ đầy tải mong muốn cho lượng khí thải còn lại trong xylanh là ít nhất

để tối đa lượng hòa khí mới nạp vào trong xylanh trong kỳ hút kế tiếp Điều này đòi hỏi thời điểm đóng xupap thải phải càng gần ngay ĐCT Ngoài ra trong động

cơ có hệ thống xả tích cực nghĩa là sử dụng sóng áp suất của dòng khí xả xylanh khác thì thời điểm đóng xupap xả cũng ảnh hưởng tới sóng áp suất làm ảnh hưởng tới việc đẩy hay hút khí xả ra ngoài hoặc trở lại xylanh Sóng áp suất thay đổi theo tốc độ động cơ do đó nếu cố định thời điểm đóng xupap xả ở một tốc độ nào đó sẽ gây ảnh hưởng tới các chế độ hoạt động khác của động cơ

Khi động cơ hoạt động ở chế độ một phần tải thì thời điểm đóng muộn xupap thải

có thể mang lại lợi ích lớn từ việc giữ lại một phần khí thải để hạn chế hòa khí mới nạp vào Khí thải được giữ lại do đó làm giảm sự hoạt động cần thiết của bớm ga

để điều khiển lượng hòa khí vào buồng đốt và kết quả làm giảm tổn thất bơm trong

kỳ hút tiếp theo Di chuyển thời điểm đóng trễ xupap thải sẽ làm tăng tuần hoàn khí thải tương ứng giảm phát thải khí thải làm động cơ thân thiện với môi trường.Giới hạn bao nhiêu khí thải còn lại trong xylanh là cần thiết để đặc tính sự cháyvẫn ổn định và không ảnh hưởng tới công suất động cơ Tuần hoàn khí thải làmgiảm dụng tích xylanh của buồng đốt do lượng khí trơ chiếm chỗ do đó sẽ làmgiảm công suất và gây ra đặc tính cháy xấu Vì vậy ở chế độ cầm chừng và tốc độ

thấp không nên sử dụng việc lưu hồi để ổn định tốc độ cầm chừng, khi ở tốc độ caocũng vậy để công suất và mômen động cơ phát rađạt tối đa.

2.3.3 Ảnh hưởng của việc thay đổi thời điểm mở xupap nạp

Việc mở xupap nạp cho phép hòa khí vào xylanh từ ống góp hút (trong động cơdiesel hay động cơ phun xăng trực tiếp thì chỉ có không khí) Thời gian bắt đầu mởxupap nạp cần chọn sao cho khi áp suất trong xylanh (do giãn nở của khí sót) hạthấp hơn áp suất môi chất trên đường nạp thì tiết diện lưu thông của xupap nạp đã

đủ lớn để môi chất mới đi vào Do đó thường mở sớm xupap nạp trước ĐCT(BTDC) Thời điểm mở xupap nạp là thông số thứ hai xác định góc trùng điệp củaxupap nạp và xupap xả (cả hai xupap đều mở) () đó đó thời điểm đóng xupap xả và

mở xupap nạp thay đổi sẽ làm thay đổi thời điểm phối khí, thay đổi lượng luân hồikhí thải

2.3.4 Ảnh hưởng của việc thay đổi thời điểm đóng xupap nạp

Hiệu quả thể tích hòa khí nạp vào phụ thuộc vào thời điểm đóng xupap nạp theo từng tốc độ và tải động cơ Thời điểm đóng xupap nạp quyết định bao nhiêu hòa khí sẽ được nạp vào xylanh do đó ảnh hưởng tới tính kinh tế và hiệu quả động cơ

Để đạt được mômen xoắn tối đa xupap nạp đóng muộn sau khi pittông đã vượt quađiểm chết dưới nhằm nạp thêm môi chất mới vì ở điểm chết dưới tiết diện lưu thông qua xupap còn lớn, áp suất trong xylanh pa còn thấp hơn áp suất trên đường ống nạp pk quán tính của môi chất mới từ đường nạp vào xylanh vẫn còn Do đó cóthể kéo dài quá trình nạp thêm một giai đoạn sau điểm chết dưới cho tới khi áp suấttrong xylanh trở nên lớn hơn pk Mặt khác còn lợi dụng quán tính của dòng khí nạptốc độ cao để nạp thêm môi chất giúp tối đa lượng hòa khí nạp vào để công suất và mômen động cơ phát ra tối đa

Việc đóng sớm xupap nạp sẽ làm giảm hòa khí nạp vào xylanh giúp tiết kiệm nhiênliệu ở chế độ tải nhỏ Việc đóng sớm xupap nạp ở chế độ tải nhỏ còn giúp hạn chế hòa khí quay trở lại ống góp hút và hạn chế tổn thất bơm

8

Thời gian mở sớm và đóng muộn của các xupap theo góc quay trục khuỷu tínhbằng độ tạo thành pha phân phối khí của động cơ Động cơ vận tải hoạt động ở cáctốc độ khác nhau mà mỗi tốc độ lại tương ứng với một pha phân phối khí tối ưuđảm bảo cho hệ số nạp đạt cực đại Nhưng trên thực tế các động cơ cổ điển khôngthể thay đổi được điều này Pha phân phối khí trong mỗi động cơ được quyết đinhsau khi thử nghiệm và lấy ở tốc độ xe hay hoạt động.

Hình 2.1 : Pha phân phối khí ở một số động cơ xăng cổ điển

Trên các động cơ hiện đại có trang bị hệ thống phân phối khí thông minh thì phaphân phối khí có thể điều chỉnh trong phạm vi nhất định sao cho động cơ hoạtđộng hiệu quả ở mọi chế độ

Ở chế độ cầm chừng (phạm vi số 1 trên biểu đồ) công sinh ra chỉ cần để thắng cáclực ma sát nên tốc độ động cơ thấp và khi có sự tăng tải bất ngờ thì động cơ dễ bịchết máy Chế độ này yêu cầu tỉ lệ hòa khí nạp vào xylanh động cơ đậm hơn vàviệc thải sạch khí thải để hệ số khí sót thấp dẫn tới môi chất công tác được tốt hơn.Lúc này cần pha phân phối khí trễ hơn tức điều chỉnh góc trùng điệp () nhỏ lại đểkhí cháy được thải sạch ra ngoài, giảm khí xả chạy ngược lại phía nạp Điều nàylàm ổn định chế độ không tải

Khi ở chế độ tải nhẹ (phạm vi số 2 trên biểu đồ) nghĩa là áp suất trên ống góp hútrất thấp nên có xu hướng hút khí xả trên ống góp xả lại nên thời điểm phối khí của