Đang tải...

Cơ bản Phun nhiên liệu trong động cơ diesel

Thảo luận trong 'Động cơ' bắt đầu bởi khoadongluc, 30/11/09.

Thành viên đang xem bài viết (Users: 0, Guests: 0)

  1. khoadongluc
    Offline

    Nothing Is Impossible
    Thành viên BQT
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    17/3/09
    Số km:
    22,748
    Được đổ xăng:
    7,018
    Mã lực:
    2,289
    Giới tính:
    Nam
    Xăng dự trữ:
    30,285 lít xăng
    [FONT=&quot]I – CHẤT LƯỢNG PHUN NHIÊN LIỆU:[/FONT]

    [FONT=&quot] Để đảm bảo chất lượng hình thành khí hỗn hợp trong xi lanh động cơ phải phun nhiên liệu thành những hạt nhỏ kích thước đều nhau ([​IMG]hạt =5[​IMG]50[​IMG]), muốn có những hạt nhỏ thì phải có áp suất phun lớn :pphun = (10[​IMG]180)MN/m2[/FONT]
    [FONT=&quot] 1 – Chất lượng phun nhiên liệu được thể hiện bằng độ phun nhỏ và phun đều của nhiên liệu:[/FONT]
    [FONT=&quot] a – Độ phun nhỏ:[/FONT]
    [FONT=&quot] Được thể hiện qua [​IMG]tr b của các hạt chứa trong tia nhiên liệu, khi n càng cao thời gian dành cho quá trình hoà trộn hỗn hợp càng ngắn vì thế phải phun nhiên liệu độ hạt càng nhỏ (đặc biệt là trong buồng cháy thống nhất) muốn có quá trình hình thành khí hỗn hợp có chất lượng tốt [​IMG] tốc độ của nhiên liệu qua lỗ phun :[Wnl ]= (150 [​IMG]400) m/s.[/FONT]
    [FONT=&quot] Wnl phụ thuộc :[/FONT]
    -[FONT=&quot]n và loại buồng cháy động cơ[/FONT]
    -[FONT=&quot]n tăng [​IMG] Wnl phải tăng[/FONT]
    -[FONT=&quot]buồng cháy thống nhất có Wnl > Wnl các loại buồng cháy ngăn cách[/FONT]
    Ø [FONT=&quot]Wnl đi qua lỗ phun có [​IMG] [​IMG] 4 (1và d =chiều dài và đường kính lỗ phun) tính theo công thức sau :[/FONT]
    [FONT=&quot] Wnl =[​IMG][​IMG] (1)[/FONT]
    Ø [FONT=&quot][​IMG] =0,7[​IMG]0,8 :hệ số tốc độ của lỗ hình trụ[/FONT]
    Ø[FONT=&quot][​IMG] : hệ số giữa áp suất phun và áp suất trong buồng cháy[/FONT]
    [FONT=&quot] thay vào (1) [​IMG] [​IMG] (2)[/FONT]
    [FONT=&quot] b – Độ phun đều: [/FONT]
    [FONT=&quot] Được thể hiện qua sự chênh lệch giữa thực tế của các hạt và [​IMG] của các hạt trong tia.[/FONT]
    [FONT=&quot] 2 – Thông thường xác định độ phun nhỏ và phun đều dùng thực nghiệm :[/FONT]
    [FONT=&quot] Phương pháp thực nghiệm hiện nay là phun nhiên liệu lên mặt phẳng có phủ một lớp glyxêrin hoặc nước thuỷ tinh, sau đó đem chụp ảnh các vết hằn và phóng đại ảnh đó, đếm số hạt và đo đường kính các hạt, trên cơ sở đó xây dựng đường đặc tính phun nhiên liệu (H) [/FONT]
    [​IMG]

    [FONT=&quot]HÌNH 1: Đường đặc tính phun nhiên liệu.[/FONT]
    [FONT=&quot]Theo đường 1 : số hạt có đường kính nhỏ 10[​IMG]tập trung, các hạt phun vừa nhỏ, đều.[/FONT]
    ·[FONT=&quot]Đường 2 : vừa không nhỏ, không đều.[/FONT]
    ·[FONT=&quot]Đường 3 : hạt phun đều nhưng không nho.û[/FONT]
    [FONT=&quot] Như vậy : [/FONT]
    [FONT=&quot] - 2 nhánh đi lên và đi xuống của đường đặc tính càng dốc thì d0ộ phun đều càng tốt.[/FONT]
    [FONT=&quot] - Nếu đỉnh của đường cong càng sát với trục tung thì độ phun nhỏ càng tốt.[/FONT]
    [FONT=&quot] 3 – Chất lượng phun nhiên liệu trong buồng cháy động cơ phụ thuộc vào :[/FONT]
    [FONT=&quot] + Aùp suất phun.[/FONT]
    [FONT=&quot] + Các kích thước lỗ phun.[/FONT]
    [FONT=&quot] + Số vòng quay cốt bơm cao áp.[/FONT]
    [FONT=&quot] + Độ nhớt nhiên liệu.[/FONT]
    [FONT=&quot] + Lực căng mặt ngoài nhiên liệu.[/FONT]
    [​IMG]

    [FONT=&quot]HÌNH 2: Các đường đặc tính phun nhiên liệu[/FONT]

    [FONT=&quot] Theo thực nghiệm :[/FONT]
    Ø[FONT=&quot]Tăng P[/FONT]f[FONT=&quot] thì tốc độ lưu động của nhiên liệu qua lỗ phun tăng nên kích thước các hạt [​IMG] tăng độ phun nhỏ của tia.[/FONT]
    -[FONT=&quot]P[​IMG] bc thống nhất = (20[​IMG]40) (MN/m2).[/FONT]
    -[FONT=&quot]Động cơ cỡ lớn, nthấp = P[​IMG] =(70[​IMG]100) (MN/m2).[/FONT]
    -[FONT=&quot]Động cơ cao tốc P[​IMG]=(150[​IMG]180) (MN/m2).[/FONT]
    -[FONT=&quot]Buồng cháy ngăn cách : P[​IMG]=(10[​IMG]50) (MN/m2).[/FONT]
    Ø[FONT=&quot]Giảm [​IMG] lỗ phun [​IMG] tăng độ phun nhỏ và phun đều của tia nhiên liệu: chất lượng phun càng tốt (phun sương mù) (H.b)[/FONT]
    Ø[FONT=&quot]Tăng nbc/áp [​IMG]tăng tốc độ piston Bơm cao áp[​IMG] P[​IMG]tăng [​IMG]độ phun nhỏ và phun đều tăng.[/FONT]
    [FONT=&quot]II[/FONT][FONT=&quot] – CẤU TẠO TIA NHIÊN LIỆU:[/FONT]
    [​IMG]

    [FONT=&quot]HÌNH 3: Cấu tạo tia nhiên liệu.[/FONT]

    [FONT=&quot] Sau khi ra khỏi lỗ kim phun dòng nhiên liệu được xác nhập vào tạo thành tia nhiên liệu. Càng ra xa lỗ phun, tốc độ các hạt nl trong tia càng giảm vì không khí nén trong buồng cháy gây sức cản khí động đối với tia. [/FONT]
    Ø[FONT=&quot]Phần nhiên liệu phun ra trước : được phun vào khu vực có P lớn trong bình cháy do đó gặp khí động trong bình cháy rất lớn [​IMG] chuyển động với vận tốc chậm (vận tốc của phần nhiên liệu này giảm nhanh)[/FONT]
    Ø[FONT=&quot]Phần nhiên liệu sau đó được phun vào môi trường mà tia nhiên liệu đang vận động cùng chiều ở phía trước, gặp phải sức cản khí động nhỏ [​IMG] chuyển động với vận tốc nhanh, vì vậy phần nhiên liệu phun sau khi đuổi kịp phần nhiên liệu trước và gạt số nhiên liệu trước ra ngoài rồi đi vào khu vực của mũi tia.[/FONT]
    Ø[FONT=&quot]Chính vì lí do trên mà tia nhiên liệu được chia làm 2 phần có đặc điểm khác nhau : phần lõi tia và phần vỏ tia.[/FONT]
    Ø[FONT=&quot]Phần vỏ tia : có mật độ và kích thước hạt là nhỏ. Những hạt nl có kích thước nhỏ nhất thường nằm ở ngoài cùng của vỏ tia.[/FONT]
    Ø[FONT=&quot]Phần lõi tia : có mật độ và kích thước hạt là lớn có chuyển động nhanh. Hạt lớn chứa nhiều năng lượng (chủ yếu là động năng).[/FONT]
    [FONT=&quot] Mỗi một đường cong ứng với 1 P buồng khí nén.[/FONT]
    [FONT=&quot] Do ảnh hưởng của sức cản không khí :W giảm nhanh, L tăng dạng parabol, B tăng ra.[/FONT]
    [FONT=&quot]HÌNH 4: Quy luật biến thiên của chiều dài L, tốc độ W, chiều rộng B của tia nhiên liệu theo góc quay trục cam dẫn động bơm cao áp.[/FONT]

    [​IMG]


    [FONT=&quot]HÌNH 5: Diễn biến các giai đoạn phun nhiên liệu (ở n = 4200 vòng/ phút).[/FONT]
    [FONT=&quot]Ap suất phun = 1500 KG/cm2, đường kin lỗ tia = 0,121 mm. Có 6 lỗ tia.[/FONT]
     
  2. bkhn
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    9/7/09
    Số km:
    585
    Được đổ xăng:
    21
    Mã lực:
    36
    Xăng dự trữ:
    -38 lít xăng
    Cảm ơn bác kdl rất nhìu mong bác có nhìu bài post hay cho anh em tham khảo !
     
  3. vuthanhtrieu
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    7/7/12
    Số km:
    2
    Được đổ xăng:
    0
    Mã lực:
    0
    Xăng dự trữ:
    325 lít xăng
    1.NHIỆM VỤ VÀ YÊU CẦU

    1.1 Nhiệm vụ: Bơm cao áp co nhiệm vu tạo ra lượng dầu đốt có áp suất cao đưa tới vòi phun vào thời điểm xác định, với khối lượng xác định phù hợp với chế độ tải và tốc độ quay của động cơ
    1.2 Yêu cầu: Tùy loại động cơ và cách thức tổ chức quá trình cháy mà áp suất cần tạo ra cao tới đâu: máy có buồng đốt phân cách dùng vòi phan một lỗ, tỷ số nét cao, áp suất cung cấp từ bơm cao áp lên vòi phun khoang 12 – 18 MN/m¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬2.

    2.NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
    Các chi tiết của một tổ bơm cao áp PE:
    1 - Lò xo cao áp
    2 - Đầu nối đường ống cao áp
    3 - Van cao áp
    4 - Đế (bệ) van cao áp
    5 - Xi lanh bơm
    6 - Piton bơm
    7 – Manchon
    8 - Đế và chén chận lò xo
    9 - Lò xo
    10 - Chén chận lò xo
    11 - Vít điều chỉnh vị trí của piston và vít khoá

    12 - Con đội




    13 - Con lăn
    14 – Cam
    Hình 1: Cấu tạo của tổ bơm cao áp

    Khi PISTON 6 ở vị trí thấp nhất dầu từ các lỗ nạp nạp đầy khoang đỉnh PISTON. Lúc CON ĐỘI 12 được cam dầu đội, nó sẽ đẩy PISTON đi lên, đến khi đỉnh PISTON đậy các lỗ nạp thì dầu được tăng áp. Áp lực dầu tác đôngl lên VAN CAO ÁP 3. Khi áp lực dầu thắng áp lực LÒ XO CAO ÁP 1, nâng VAN CAO ÁP 3 lên, dầu bắt đầu cung cấp lên ỐNG CAO ÁP đưa tới vòi phun.
    Sự cung cấp tiếp tục cho đến khi mép vát điều chỉnh của PISTON hé mở của nạp, thì dầu cao áp từ đỉnh của PISTON xuống rãnh dọc, qua ngăn kéo ở đầu PISTON thoát ra cửa nạp, kết thúc quá trình cung cấp.
    Sau khi kết thúc quá trình cung cấp PISTON vẫn tiếp tục đi hết hành trình danh nghĩa của nó (Sd).
    Với loại bơm này hành trình danh nghĩa danh nghĩa bằng chiều cao của bơm, còn hành trình có ích Se được xác định như trên hình khai triển đầu PISTON với vị trí lỗ nạp vừa chớm gặp chớm gặp mép vát điều chỉnh:

    Hình 2: Vị trí tương đối của lỗ thoát với đỉnh PISTON
    Biểu diễn vị trí tương đối của lỗ thoát với đỉnh PISTON trong quá trình bơm.
    • Std : Hành trình toàn bộ của piston bơm : không thay đổi.
    • Stb: hành trình trung bình của piston.
    • Se : Hành trình có ích của PISTON bơm, có thể thay đổi khi ta thay đổi vị trí tương đối của PISTON và xilanh (qua thanh răng). Muốn thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp trong một chu kỳ ta xoay PISTON bơm làm cho vị trí lỗ thoát và PISTON thay đổi làm thay đổi Se. Khi thay đổi Se thì thời gian bắt đầu bơm không thay đổi mà thay đổi thời gian kết thúc bơm.
    Muốn thay đổi tốc độ động cơ ta điều khiển thanh răng xoay PISTON để thay đổi thời gian phun. Thời phun càng lâu lượng dầu cung cấp càng nhiều động cơ chạy nhanh, thời gian phun ngắn lượng dầu cung cấp càng ít động cơ chạy chậm. Khi ta xoay PISTON để rãnh đứng ngay lỗ dầu về thì sẽ không cung cấp mặc dù piston vẫn lên xuống, nhiên liệu không được ép, không phun động cơ ngưng hoạt động (vị trí này gọi là cúp dầu).


    Hình 3:Cung cấp tối đa. Hình 4: Cung cấp trung bình.


















    Hình 5:Ngừng cung cấp dầu (tắt máy).


    3. CẤU TẠO CÁC BỘ PHẬN

    3.1 NGĂN KÉO BƠM:
    Không gian được hình thành giữa mặt trong Xilanh và vùng được khoét sâu thêm ở đầu Piston được gọi là ngăn kéo của bơm. N hờ có ngăn kéo và rãnh thông giữa nó với khoang đỉnh nên khi ngăn kéo thông với cửa xả cung cấp dầu đốt được kết thúc (hình 5), và khi nó không còn thông với khoang đỉnh nữa sự bơm mới được bắt đầu.
    Việc khoét ngăn kéo ở một bên đầu Piston như trên làm cho nó bị đẩy về phía đối diện bởi áp lực dầu đốt trong khoang ngăn kéo lúc bơm tăng áp. Tùy theo loại bơm, áp lực này la khá lớn (tới hàng trăm kilogram). Do vậy, ở phía ấy Piston và Xilanh cọ xát vào nhau mạnh hơn, gây ra hao mòn nhiều hơn. Làm cho chúng không còn dạng trụ tròn xoay ban đầu nữa.
    Để khắc phục nhược điểm này, người ta khoét thêm một ngăn kéo và một rãnh thông nữa ở phía đối diện của đầu Piston. Sự đối xứng này sẽ triệt tiêu áp lực dầu lên Piston trong mặt phẳng vuông góc với đường sin Piston, Xilanh.
    Ngăn kéo đối diện được xem như cấu trúc dự trữ. Khi đầu Piston bị mòn nhiều ta xoay Piston một góc 180 độ để ngăn kéo đối diện về vị trí làm việc, làm như vậy ta đã khử được một nửa sự sai lệch về thời điểm và lượng cung cấp do mòn gây ra
    3.2 RÃNH VÒNG CHỨA DẦU ĐỐT ĐỂ BÔI TRƠN:
    Ở phần dẫn hướng của Piston ngăn kéo người ta tiện một rãnh quanh chu vi Piston, khi Piston lam việc, dầu đốt từ khoang cao áp theo khe hở giữa Piston và Xilanh lột xuống chứa ở đây, tạo ra một giếng dầu di động lên xuống theo chuyển động của Piston, bôi trơn cho cặp Piston – Xilanh bơm.
    Có một số bơm cao áp, người ta tiện rãnh bôi trơn này ở Xilanh.
    3.3 LỖ NẠP VÀ XÃ TRÊN XILANH:
    Thông thường trên Xilanh bơm cao áp có hai lỗ nạp và xả, đối diện nhau và cũng thông với rãnh chứa dầu vòng quanh Xilanh. Có trường hợp chỉ có một lỗ vừa nạp vừa xả (máy nhỏ).
    Các máy có công suất lớn, lượng cung cấp chu trình nhiều, để giảm tốc độ dầu chảy qua lỗ, giảm mòn cho nó người ta tăng tiết diện lưu thông bằng cách làm một hàng lỗ xung quanh Xilanh.
    3.4 CON ĐỘI:
    Con đội của bơm cao áp khác với con đội dùng ở cơ cấu phân phối khí là nó có thể điều chỉnh chiều dài bằng bulong và ốc hãm. Nhờ thay đổi chiều dài của côn đội ta có thể thay đổi thời điểm cung cấp.
    3.5 VALVE CAO ÁP:
    Valve cao áp thực chất là Valve một chiều. Thân valve có mặt côn để đậy kín vào bệ valve, mặt trụ GT làm nhiệm vụ giảm tải và phần đuôi có nhiệm vụ dẫn hướng. Chỉ khi valve được nâng cao, đến khi mặt trụ giảm tải vượt lên khỏi mặt trụ của đế valve, thì dầu đốt mới từ bơm cao áp vào đường ống cao áp. Khi đóng valve, kể từ lúc mặt giảm tải GT đi xuống gặp phần mặt trụ của đế valve, thì không gian trên đường ống cao áp không được thông với khoang đỉnh piston bơm cao áp nữa, nhưng thân valve vẫn còn đi xuống một đoạn hgt nữa, làm cho thể tích ống cao áp tăng thêm một lượng.

    Vgt =
    Trong đó dgt và hgt là đường kính và hành trình của mặt trụ giảm tải GT kể từ lúc nó gặp mặt trụ của đế vavle đến khi mặt côn kín sát đậy kín vào bệ valve. Nhờ sự tăng thể tích trên đường ống cao áp mà áp suất ở cuối kỳ phun giảm đột ngột khiến cho sự kết thúc phun la dứt khoát, tránh được hiện tượng phun rớt.
    4. HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ CÁC BIỆN PHÁP SỬA CHỮA

    Hư hỏng thường xảy ra đối với bơm cao áp là hao mòn ở quả đào a, lỗ hút và xả ở xilanh b và của đầu piston trình bày trên hình:







    Do mòn ở quả đào, đầu con đội, con lăn, mép điều chỉnh và đỉnh piston cũng như các lỗ hút, xả ở xilanh mà thời gian cung cấp muộn đi, kết thúc sớm lên do vậy hành trình có ích giảm.
    Do áp suất dầu đốt cung cấp bởi bơm cao đòi hỏi phải cao (từ hàng trăm đến hàng nghìn KG/m2) nên khe hở của của piston – xilanh cần phải nhỏ nhất có thể, để dầu đốt ít lọt từ khoang đỉnh piston xuống phía dưới. Thông thường khe hở này ở bơm cao áp hiện đại vào khoảng 3 micromet (bơm mới). Do vậy sai lệch kích thước đường kính trong của xilanh và đường kính ngoài của piston khi chế tạo không được vượt quá 1 micromet. Rõ ràng độ chính xác về kích thước khi gia công hình dáng piston và xilanh của bơm cao áp phải rất cao (mài siêu tinh) để đạt độ chính xác kích thước cấp I và độ bóng bề mặt cấp ∆13 - ∆14. Khi mặt lắp ghép giữa piston – xilanh bị mòn, khe hở hướng kính giữa chung tăng lên làm giảm áp suất và lượng cung cấp.
    Phần dẫn hướng c và mặt kín sát a của valve cao áp hình làm kém tính dẫn hướng và kém tính kín sát của valve.



    Kiểm tra độ mòn bằng cách đo kích thước piston và xilanh và đo khe hở lắp ghép, đòi hỏi phải có các dụng cụ và thiết bị chuyên dùng chính xác tới micromet.






    Máy thử độ kín khít của bộ đôi Cơ cấu lắp bộ đôi piston để thử
    piston – xilanh:1.bàn; 2.ket nhiên liệu; độ kín khít:1.giá đỡ;2.dẫn hướng;
    3.phin lọc; 4.lò xo;5.vấu cài; 6.khối tải trọng; 3.sowmi công nghệ; 4.van
    7.bộ giảm chấn 5. nút đậy; 6.nắp; 7.vít; 8.bộ đôi
    Piston – sơmi; 9.thân; 10.piston;
    11.bộ kẹp piston; 12.cơ cấu đẩy
    ;13.vít chỉnh
    • Thử độ kín khít của bộ đôi piston- sơmi
    • Người ta đặt bộ đôi piston- sơmi trong cơ cấu hình 3-32. Công chất thử là dầu diesel hoặc hỗn hợp dầu diesel với dầu nhờn có độ nhớt từ 9- 10 Cst. Sơmi 8 của bộ đôi được đặt vào trong sơmi công nghệ 3. Lắp piston 10 vào sơmi từ dưới lên và đặt toàn bộ vào thiết bị thử.
    • Vị trí tương đối mép cắt của piston với lỗ cấp ở sơmi được cố định bởi bộ kẹp piston11. Mở van 4 nạp dầu đầy vào khoang trên piston, xả khí. Nút khoang trên piston bằng nút 5, được ép bằng vít 7. Sau đó tách vấu cài 5 và bấm đồng hồ bấm giây. Khoảng thời gian của đồng hồ bấm giây là diễn ra sự ép nhiên liệu ở khoang trên piston với áp lực 20 ± 1MPa biểu thị độ kín khít của bộ đôi piston- xilanh.
    • Quá trình thử nghiệm được thực hiện từ 2 ¸3 lần và sau đó lấy giá trị trung bình. Như vậy việc thử bằng hỗn hợp nhiên liệu diesel với dầu nhờn ở độ nhớt giới hạn từ 9,5 ¸10 Cst khi áp suất ở không gian trên piston là 20 ± 1MPa theo quy định thời gian không được nhỏ hơn 10 giây.

    Khi hao mòn vượt quá giới hạn cho phép cần thay đổi cặp piston – xilanh và cặp valve triệt hồi bằng cặp mới hoặc cặp đã phục hồi. Cũng có thể khôi phục lại tính chất ban đầu của cặp này bằng phương pháp mạ crom và mài tinh
    Quá trình khôi phục lại piston gồm các bước như sau: mài rà sơ, mạ crom, mài rà tinh theo kích thước xilanh đã mài tinh
    Mài rà sơ để khử sai lệch kích thước, hình dáng, xóa các vết xước và để lớp mạ crom sau này đều hơn
    Mạ crom để khôi phục kích thước và tạo độ cứng, độ bền, mòn. Piston nên mạ crom xốp. Điện dịch có thể là: CrO3¬ = 55 g/lít, H¬2SO4 = 0.5 g/lít, mật độ dòng điện Dk = (20-25) ampe/dm2 nhiệt độ mạ t0 C¬ =(50-60)0 C
    Mài rà tinh nhằm tạo kicks thước hình dáng phù hợp với xilanh đã mài lại, theo kích thước sữa chữa. Sơ đồ nguyên tắc chuyển vận của thiết bị mài rà xilanh và piston trình bày như trên hình và hinh. Chế độ rà như sau:












    Tốc độ quay của bạc rà (hay của piston, xilanh) n=(250 - 300) v/ph. Tốc độ tịnh tiến qua lại của bạc rà (hay của piston – xilanh) n1 = (25 - 30) lần/ph. Hành trình của bạc rà s=Lx + 2/3Lbạc
    Lx chiều dài xilanh; Lbạc chiều dài của bạc.
    Bột rà tinh có kích thước 1 micromet. Rà thô có thể dùng bột có kích thước 3 micromet.
     

Chia sẻ trang này