HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU BƠM CAO ÁP PE
I. Khái niệm:
1.Khái niệm: - Hệ thống nhiên liệu này được phổ biến trên các động cơ Diesel ôtô máy kéo như : MTZ, IFA, KAMAS, TOYOTA, MERCEDECES, HYNO, ISUZU.
2. Công dụng bơm cao áp PE :
Bơm cao áp PE dùng trên động cơ Diesel có công dụng :
- Tiếp nhận nhiên liệu sạch từ thùng chứa đến bơm.
- Ép nhiên liệu lên áp lực cao ( từ 360 kg/cm2 ) đưa đến kim phun đúng thời điểm và phù hợp với thứ tự thì nổ của động cơ.
- Phân phối lưu lượng đồng đều cho các xilanh và tuỳ theo yêu cầu hoạt động của động cơ.
II. Sơ đồ hệ thống nhiên liệu bơm cao áp PE
1. Sơ đồ hệ thống nhiên liệu
Hình 6-1. Hệ thống nhiên liệu bơm cao áp PE
1. Thùng chứa
2. Bơm tiếp vận
3. Lọc tinh
4. Bơm cao áp
5. Bộ phun dầu sớm
6. Bộ điều tốc
7. Kim phun
8. Đường dầu
3. Nguyên lý hoạt động hệ thống nhiên liệu bơm cao áp PE
- Khi động cơ làm việc nhiên liệu từ thùng chứa (1)được bơm lên bằng bơm tiếp vận (2) đặt ở bên hông tổ bơm. Nhiên liệu từ bơm tiếp vận được đẩy đến bầu lọc nhiên liệu (3). Bầu lọc nhiên liệu có thể có một hoặc hai bầu lọc tùy theo từng trường hợp. Bầu lọc nhiên liệu đầu tiên ( nhiên liệu từ bơm tiếp vận đến ) gọi là bầu lọc sơ cấp. Bầu lọc thứ hai ( bầu lọc cuối ) là bầu lọc thứ cấp
- Nhiên liệu từ lọc đưa vào buồng chứa dầu trong thân bơm (4). Để cấp cho các piston bơm cao áp. Đến thì phun nhiên liệu (7), cam đẩy piston ép nhiên liệu tạo áp suất cao. Được dẫn đến kim phun bằng các ống dầu cao áp. Nhiên liệu dư ở kim phun được hồi về thùng chứa ( có loại hồi dầu dư về bầu lọc) - Nhiên liệu từ buồng chứa dầu trong bơm cao áp được hồi về thùng chứa dầu qua van tràn. Lượng nhiên liệu này có tác dụng không để dầu trong buồng chứa dầu có áp suất quá cao do bơm tiếp vận tạo ra.
III. Cấu tạo, nguyên lý làm việc bơm cap áp PE
1. Cấu tạo
- Bơm cao áp PE là một loại bơm gồm nhiều tổ bơm PF ghép chung thành một khối, có cốt cam điều khiển nằm trong thân bơm và điều khiển chung bởi một thanh răng cụ thể. Cấu tạo của một bơm cao áp Bosch PE gồm có :
- Một thân bơm (vỏ bơm) : được đúc bằng hợp kim nhôm trên đó có dự trù các lỗ để bắt ống dầu đến, ống dầu về, ốc xả gió, lỗ xỏ thanh răng, vít chận thanh răng, vít kềm xylanh …Thân bơm có thể chia làm 3 khoang (phần) trong đó có chứa các chi tiết sau :
- Phần trên : là phòng chứa nhiên liệu thông giữa các xilanh với nhau . Các vít kềm xilanh chỏi ở lỗ nhiên liệu ra của xilanh. Một van an tồn để điều chỉnh áp lực nhiên liệu vào các xilanh .
- Phần giữa (cửa sổ mặt tiền bơm) : bên trong chứa các cặp piston xilanh tương ứng với số xilanh của động cơ, các vòng răng và thanh răng điều khiển. Trên vòng răng có vis xiết để có thể điều chỉnh vị trí tương đối của piton và xilanh.
Hình 6-2. Cấu tạo tổng quát bơm cao áp PE
1. Lò xo cao áp
2. Van cao áp
3. Đường dầu vào
4. Piston bơm
5. Lò xo piston
6. Chén chận lò xo
7. Bộ con lăn
8. Cam
9. Thanh răng
- Phần dưới : bên trong có chứa cốt bơm hai đầu tựa lên hai bạc đạn lắp ở nắp đậy cốt bơm. Cốt bơm có số bướu cam bằng số xilanh động cơ và có cam sai tâm để điều khiển bơm tiếp vận bắt ở hông bơm. Trên các bướu là các đệm đẩy có bánh răng, ở đệm đẩy có vít điều chỉnh và đai ốc chận. Dưới cốt bơm là đáy bơm có các nắp đậy, bên trong chứa dầu nhờn để bôi trơn. Cốt bơm một đầu được lắp một khớp nối (hoặc bộ phun sớm tự động và khớp nối) nối với trục truyền động tự động. Đầu còn lại lắp quả tạ và chi tiết bộ điều tốc cơ năng (hoặc để trống, nếu bộ điều tốc áp thấp)
- Trên xilanh là bệ van cao áp, van cao áp, lò xo và trên cùng là ốc lục giác dẫn nhiên liệu đến kim phun.
- Ngoài ra còn có một bơm tiếp vận loại piston gắn ở hông bơm được điều khiển bởi cam sai tâm của cốt bơm và bộ tiết chế cơ năng hay áp thấp liên hệ với thanh răng để điều chỉnh tốc độ động cơ .
2. Nguyên lý hoạt động ( như PF )
- Khi động cơ hoạt động, cốt bơm điều khiển bơm tiếp vận hút nhiên liệu từ thùng chứa qua hai lọc rồi đến bơm ở lại phòng chứa nhiên liệu nơi thân bơm. Một phần nhiên liệu qua van an tồn trở về thùng chứa.
- Nạp nhiên liệu : Piston bơm xuống ĐCD, nhiên liệu nạp vào xylanh bằng cả hai lỗ dầu nơi xylanh.
A. Nạp nhiên liệu B. Khởi sự phun C. Phun D. Dứt phun E. Tắt máy
Hình 6-3. Nguyên lý hoạt động PE
-
Khởi sự bơm : Cốt bơm điều khiển piston đi lên ép nhiên liệu đưa đến kim phun. Lúc pis-ton đi lên, khi đỉnh pis-ton đóng hai lỗ dầu lại thì áp lực nhiên liệu trong xilanh sẽ tăng lên, khi áp lực dầu đủ lớn để thắng được sức ép của lò xo van cao áp, van cao áp sẽ mở ra, nhiên liệu sẽ được đưa đến kim phun để phun vào buồng đốt của động cơ.
-
Chấm dứt bơm nhiên liệu : Khi cạnh vạt xéo phía dưới nơi piston bơm vừa hé mở lỗ dầu về, dầu tràn ra ngoài xilanh làm cho áp suất dầu trong xilanh giảm xuống, van cao áp sẽ đóng lại. Áp suất dầu trong đường ống cao áp và kim phun sẽ giảm xuống, kim phun sẽ được đóng lại, nhiên liệu không còn được phun vào trong buồng đốt động cơ nữa, thì phun dầu chấm dứt.
- Khi muốn tắt máy, người ta kéo cần tắt máy, pis-ton bơm sẽ được xoay đến vị trí sao cho rãnh đứng trùng với lỗ dầu trên xilanh nên khi pis-ton đi lên ép nhiên liệu, dầu trong xilanh sẽ thoát ra ngoài, áp lực dầu trong xilanh không thể tăng cao được nên dầu không thể mở van cao áp để vào trong ống cao áp
- Nhờ cốt bơm có các mấu cam với cấu tạo phù hợp với thứ tự thì nổ động cơ nên nhiên liệu được đưa đến kim phun đúng lúc, đúng thì. Tất cả các xilanh bơm đều có một áp lực nhiên liệu vào như nhau và điều khiển chung bởi một thanh răng nên nhiên liệu ở các xilanh tăng giảm đồng đều.
3. Nguyên lý thay đổi lưu lượng nhiên liệu
- Muốn thay đổi tốc độ động cơ ta điều khiển thanh răng xoay piston qua lại. Khi thanh răng xoay làm xoay các vòng răng. Các vòng răng kéo piston xoay theo nhờ hai tai của piston xỏ vào rãnh của vòng răng.
Hình 6-4. Nguyên lý thay đổi lưu lượng nhiên liệu
- Nếu piston ép nhiên liệu càng nhiều thì lượng phun càng lớn. Tức là lằn vạt xéo càng lâu mở lỗ dầu về thì nhiên liệu đưa đến kim phun càng nhiều. Rãnh đứng trên piston nằm ngay tại vị trí lỗ dầu về, nhiên liệu không bị ép dù piston có chuyển động lên xuống dầu không cung cấp động cơ ngừng.
IV. Bộ phun dầu sớm trên bơm PE
1. Cấu tạo
- Cũng như đánh lửa sớm tự động trên động cơ xăng. Trên động cơ Diesel khi tốc độ càng cao, góc độ phun dầu phải càng sớm để nhiên liệu đủ thời gian hòa trộn tự bốc cháy phát ra công suất lớn nhất. Do đó, trên hầu hết các động cơ Diesel đều có trang bị bộ phun dầu sớm tự động.
- Với piston có lằn vạt xéo phía trên thì điểm khởi phun thay đổi và dứt phun cố định, với piston có lằn vạt xéo cả trên lẫn dưới thì điểm khởi phun và dứt phun đều thay đổi. Do đó đối với piston có lằn vạt xéo phía trên và cả trên lẫn dưới đôi khi không cần trang bị bộ phun dầu sớm tự động.
- Đối với piston có lằn vạt xéo phía dưới thì điểm khởi phun cố định, điểm dứt phun thay đổi. Thông thường các bơm cao áp PE đều có lằn vạt xéo phía dưới nên phải trang bị bộ phun dầu sớm tự động.
1. Mâm thụ động
5. Tán
9. Vỏ ngoài
2. Vít châm dầu
6. Long đền chêm
10. Mâm chủ động
3. Vít xả gió
7. Quả tạ
11. Vít đậy
4. Trục lắp quả tạ
8. Vỏ trong
12. Lò xo
Hình 6-4: Cấu tạo bộ phun dầu sớm
- Bộ phận này gồm : một mâm nối thụ động được bắt vào đầu cốt bơm cao áp, nhờ chốt then hoa và đai ốc giữ.
- Một mâm nối chủ động có khớp nối để nhận truyền động từ động cơ. Chuyển động quay của nâm chủ động truyền qua mâm thụ động qua hai quả tạ.
Trên mâm thụ động có ép hai trục thẳng góc với mâm, hai quả tạ quay trên hai trục này. Đầu lồi còn lại của quả tạ tỳ chốt của mâm chủ động, hai quả tạ được kềm vào nhau nhờ hai lò xo tựa vào trục, đầu còn lại tỳ vào chốt ở mâm chủ động. một miếng chêm nằm trên lò xo để tăng lực lò xo theo định mức. Một bọc dính với mâm chủ động có nhiệm vụ bọc hai quả tạ và giới hạn tầm di chuyển của chúng.
Tất cả cơ cấu vừa kể được che kín bằng một bọc ngoài cũng vặn vào bề mặt có ren của mâm thụ động. các vòng đệm kín bằng cao su hóa học bảo đảm độ kín giữa bọc và mâm chủ động. nhờ vậy mà bên trong tồn bộ có đầy dầu nhớt bôi trơn.
2. Nguyên lý làm việc bộ phun dầu sớm ly tâm của hãng BOSCH
- Khi động cơ làm việc, nếu vận tốc tăng, dưới tác dụng của lực ly tâm hai quả tạ văng ra do mâm thụ động quay, đối với mâm chủ động theo chiều chuyển động của cốt bơm, do đó làm tăng góc phun sớm nhiên liệu. Khi tốc độ giảm thì lực ly tâm yếu nên hai quả tạ xếp vào, lò xo quay mâm thụ động cùng với trục cam đối với mâm chủ động về phía chiều ngược lại. Do đó làm giảm góc độ phun sớm nhiên liệu.
3. Đặc điểm bơm cao áp PE
a. Giải thích ký hiệu ghi trên vỏ bơm
Ví dụ
PE
6
A
70
B
4
1
2
R
S
114
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
PES
6
A
70
A
1
2
3
R
S
64
1- Chỉ loại bơm cao áp cá nhân có chung một cốt cam bơm.Cốt được điều khiển qua khớp nối. Nếu có thêm chữ S là cốt bơm bắt trực tiếp vào mặt bích của động cơ và không qua khớp nối.
2- Chỉ số xylanh bơm cao áp (bằng số xylanh động cơ)
3- Kích thước bơm (A : cỡ nhỏ; B : cỡ trung; Z : cỡ lớn; M : cỡ thật nhỏ’ P : đặc biệt; Zw : cỡ thật lớn)
4- Chỉ đường kính piston bơm tính theo 0.1 ly (70 = 7 ly)
5- Chỉ đặc điểm thay thế các bộ phận trong bơm khi ráp bơm (gồm có : A, B, C, Q, K, P)
6- Chỉ vị trí dấu ghi nơi đầu cốt bơm
Nếu số lẻ : 1, 3, 5 thì dấu ở đầu cốt bơm
Nếu số chẵn : 2, 4 , 6 thì dấu nằm bên phải nhìn từ cửa sổ
7- Chỉ thị bộ điều tốc (0 : không có bộ điều tốc)
1 – Bộ điều tốc ở phía trái
2 – Bộ điều tốc ở phía phải
8- Chỉ thị vị trí bộ phun dầu sớm
0 – Không có bộ phận phun dầu sớm
1 – Bộ phun dầu sớm phía trái
2 – Bộ phun dầu sớm phía phải
9- Chỉ có hoặc không có bơm tiếp vận
Nếu không có ghi số nghĩa là có bơm tiếp vận
Nếu có ghi số thì không có bơm tiếp vận gắn vào.
Nếu ghi số 3 : có 1 lỗ để gắn bơm tiếp vận nhưng chưa được đậy lại
Nếu ghi số 4 : có 2 lỗ gắn bơm tiếp vận, phía trái gắn bơm, phía phải đậy lại
Nếu ghi số 5:có 2 lỗ gắn bơm tiếp vận, phía phải gắn bơm, phía trái đậy lại.
9- Chiều quay của bơm nhìn từ đầu cốt nối với động cơ
R : Chiều quay phải theo kim đồng hồ
L : Chiều quay trái ngược kim đồng hồ.
10&11- Đặc điểm của nhà chế tạo :
Nếu bơm PE do các nước khác chế tạo theo bằng sáng chế Bosch thì có ký hiệu riêng ở phía trước.
Ví dụ : Ký hiệu : RO (Bơm Bosch do Rumani chế tạo)
ND (Bơm Bosch do Nippon Denso Nhật chế tạo)
Ngồi ra bơm cao áp PE của Mỹ có ghi thêm hàng chữ :
TIMED FOR PORT CLOSING : Cân góc độ phun dầu theo phương pháp dầu trào mạch đóng (piston có vạt xéo dưới)
TIMED FOR PORT OPENING : Cân góc độ phun đầu theo phương pháp dầu trào mạch hở (piston có vạt xéo trên).:
b. Đặc điểm của bơm piston :
- Lằn vạt xéo phía trái (nhìn từ đầu piston) thì trên đuôi piston có ghi chữ N hay L, bộ điều tốc nếu có thì gắn ở bên trái bơm.
- Lằn vạt xéo phía phải, thì trên đuôi piston có ghi chữ R bộ điều tốc nếu có thì gắn bên phải bơm.
V. BỘ ĐIỀU TỐC :
1. Công dụng:
- Khi ô tô máy kéo làm việc tải trọng trên động cơ luôn luôn thay đổi. Nếu thanh răng của bơm cao áp hoặc bướm tiết lưu giữ nguyên một chỗ thì khi tăng tải trọng, số vòng quay của động cơ sẽ giảm xuống, còn khi tải trọng giảm thì số vòng quay tăng lên. Điều đó dẫn đến trước tiên làm thay đổi tốc độ ô- tô, thứ hai là động cơ buộc phải làm việc ở những chế độ không có lợi.
- Để giữ cho số vòng quay của trục khuỷu động cơ không thay đổi, khi chế độ tải trọng khác nhau thì đồng thời cần phải thay đổi lượng nhiên liệu cấp vào xylanh, còn khi giảm tải thì giảm lượng nhiên liệu cấp vào xylanh.
- Khi luôn luôn có sự thay đổi tải trọng thì không thể dùng tay mà điều chỉnh lượng nhiên liệu cấp vào xylanh. Công việc ấy được thực hiện tự động nhờ một thiết bị đặc biệt trên bơm cao áp, gọi là bộ điều chỉnh tốc độ vòng quay hay gọi tắt là bộ điều tốc.
2. Phân loại :
Hiện nay có rất nhiều loại bộ điều tốc. Phân loại bộ điều tốc có thể theo các loại sau:
- Loại cơ khí.
- Loại áp thấp.
- Loại cơ thủy lực.
- Loại thủy lực.
- Loại điện từ.
3. Bộ điêu tốc cơ khí :
Bộ điều tốc cơ khí có rất nhiều loại: loại một chế độ, loại hai chế độ, loại nhiều chế độ…Thông dụng nhất trên ô tô máy kéo hiện nay là bộ điều tốc cơ khí nhiều chế độ. Trong phần này ta tìm hiểu về bộ điều tốc cơ khí nhiều chế độ.
A. BỘ ĐIỀU TỐC CƠ KHÍ NHIỀU CHẾ ĐỘ BƠM CAO ÁP PF, PE
1. Cấu tạo: Có 04 bộ phận chính:
a-Bộ phận động lực: Trục cam bơm cao áp truyền tới quả văng. Hai quả văng văng ra do lực ly tâm.
b-Hệ thống tay đòn: gồm hệ thống tay đòn, thanh kéo, trục tay đòn,..nối với bộ phận động lực và thanh
răng điều khiển lưu lượng nhiên liệu.
c-Thanh răng điều khiển: Thanh răng điều khiển vòng răng làm tăng nhiên liệu hay làm giảm nhiên liệu(đưa nhiên liệu vào ít hay nhiều).
d-Lò xo điều tốc
2. Nguyên lý làm việc:Nguyên lý làm việc của bộ điều tốc cơ khí nhiều chế độ trên bơm cao áp PF, PE :
a .Khởi động động cơ:
Khi khởi động, kéo cần ga theo chiều tăng nhiên liệu. Qua trung gian hệ thống đòn, kéo thanh răng qua chiều tăng nhiên liệu, động cơ khởi động dễ dàng hơn. Sau khi khởi động, trục khuỷu quay làm trục cam bơm cao áp quay, lực ly tâm của hai quả văng (quả tạ) bung ra đẩy con trượt đi ra tỳ lên tay đòn cân bằng với sức căng lò xo, qua trung gian hệ thống tay đòn, điều khiển thanh răng về chiều giảm dầu, tốc độ giảm xuống, lực ly tâm cân bằng với lực lò xo, hai quả văng ở vị trí thẳng đứng.
Hình 6-5 : Bộ điều tốc khi khởi động
1-Thanh răng 2,3,4,9: Hệ thống tay đòn 5: Trục gắn con trượt
6: Quả văng (quả tạ)
Hình 6- 6: Bộ điều tốc Chạy cầm chừng
b . Bộ điều tốc làm việc khi thay đổi tải:
Động cơ diesel đang làm việc ở chế độ ổn định. Nếu giữ nguyên vị trí cần ga, sau đó ô tô leo dốc (tải tăng), tốc độ động cơ giảm, lực ly tâm của hai quả văng giảm theo, hai quả văng xếp lại, lò xo điều tốc thắng lực ly tâm nên đẩy con trượt đi vào, qua trung gian hệ thống tay đòn và cần điều khiển kéo thanh
răng về chiều tăng lượng nhiên liệu. Khi giảm tải (xe đang xuống dốc), tốc độ động cơ có khuynh hướng tăng lên, lực ly tâm hai quả văng tăng theo, hai quả văng bung ra thắng sức căng lò xo điều tốc, thông qua hệ thống đòn kéo thanh răng về chiều giảm dầu, tốc độ động cơ giảm lại, đến khi ổn định hai quả văng ở vị trí thẳng đứng, cân bằng với sức căng điều tốc.
Hình 6-7a
Hình 6-7b
Hình 3- 10
: Bộ điều tốc làm việc khi thay đổi tải
c/ Giới hạn tốc độ cực đại động cơ
Vì một lý do nào đó, tốc độ động cơ vượt quá tốc độ giới hạn, lúc này lực ly tâm quả văng lớn, hai quả văng bung ra hết đẩy con trượt đi ra, thông qua hệ thống đòn đẩy thanh răng về vị trí cúp dầu, động cơ ngừng tắt máy.
B. BỘ ĐIỀU TỐC ÁP THẤP (CHÂN KHÔNG) :
- Bộ điều tốc áp thấp nhiều chế độ thường được sử dụng trên động cơ diesel vận tải.
- Ưu điểm của bộ điều tốc này là cấu tạo đơn giản, kích thước nhỏ, không có các chi tiết mài mòn, phạm vi hoạt động tương đối rộng. Trong phạm vi tốc độ đó, bộ điều tốc áp thấp đảm bảo độ đồng đều như nhau.
1. Cấu tạo:
Bộ điều tốc áp thấp trên xe Toyota và Isuzu gồm hai phần:
- Ống khuyết tán: Trong ống khuyếch tán có cánh bướm, ống Ventury, các khâu nối. Hệ thống màng. Ống khuyết tán nằm giửa bình lọc gió và ống góp hút, tại tiết diện nhỏ nhất của ống đặt một cánh bướm ga được điều khiển bằng bàn đạp ga.
- Bộ điều tốc được chia thành hai ngăn bằng một màn da. Phía ngăn áp thấp thông với họng khuyến tán nhờ ống 10, ở ngăn này còn có một lò xo nhỏ và chốt tỳ có tác dụng làm tăng độ ổn định của bộ điều tốc khi động cơ chạy cầm chừng. Một vít điều chỉnh 12 dùng để điều chỉnh lực nén của lò xo nhỏ.
Hình 6-8: Bộ điều tốc chân không
1: Ống khuyếch tán, 2: Cánh bướm ga, 3: Màng da 1: Ống khuyết tán,2: Ống Ventury, 3: Khâu nối, 4: Lỗ thông hơi khí trời, 5: Cần giới hạn, 6; Hướng tăng ga, 7:Hướng giảm ga, 8: Chốt tựa, 9: áp thấp, 10: Ống nối mềm, 11: Hướng lọc gió, 12: vít điều chỉnh.
2. Nguyên lý làm việc:
Nguyên tắc cơ bản của bộ điều tốc chân không là dựa trên tốc độ không khí qua ống khuyếch tán thay đổi, làm áp thấp phát sinh ngay tại họng thay đổi, dẫn đến sự di chuyển của màng và thanh răng làm tăng giảm nhiên liệu.
Khi cánh bướm gió ở vị trí nhất định, nếu thay đổi số vòng quay của động cơ (n) thì tốc độ không khí đi qua họng sẽ thay đổi theo và do đó làm thay đổi áp suất ở họng. Càng tăng số vòng quay động cơ thì áp thấp ở ngăn áp thấp càng tăng. Sự chênh áp giửa ngăn áp thấp và ngăn khí trời lớn, gây ra áp lực đẩy màng, ép lò xo điều tốc, kéo thanh răng sang phải về phía giảm nhiên liệu. Nếu giảm số vòng quay động cơ thì áp thấp sẽ giảm, lò xo điều tốc sẽ đẩy màng và thanh răng sang trái về phía tăng nhiên liệu. Trường hợp tốc độ động cơ không đổi, nếu thay đổi vị trí cánh bướm gió (thay đổi tiết diện không khí đi qua họng) sẽ dẫn đến thay đổi tốc độ không khí tại họng và làm áp thấp thay đổi. Cánh bướm gió đóng càng nhỏ thì áp thấp càng lớn, kéo màng và thanh răng về phía trái giảm lượng nhiên liệu. Các chế độ làm việc của bộ điều tốc bao gồm các chế độ sau:
a-Khởi động động cơ:
Khi động cơ không hoạt động, cả hai ngăn đều thông với khí trời, lò xo điều tốc sẽ đẩy màng và thanh răng sang phía tăng nhiên liệu, làm giàu nhiên liệu, động cơ khởi động dễ dàng. Sau khi động cơ khởi động xong, áp thấp phát sinh tại ngăn áp thấp kéo màng và thanh răng về phía giảm nhiên liệu tương ứng với vị trí cánh bướm gió.
b-Chế độ cầm chừng:
Cánh bướm gió đóng gần kín họng khuyếch tán, áp thấp lớn làm màng bị hút, ép lò xo kéo thanh răng vềphía ít nhiên liệu tương ứng với tốc độ cầm chừng của động cơ. Vào lúc này, màng bộ điều tốc tiếp xúc với chốt tỳ để giảm bớt sự rung động của màng, tăng độ ổn định của bộ điều tốc.
Hình 6- 9: các độ hoạt động của bộ điều tốc
c-Tốc độ tối đa:
Cánh bướm gió mở lớn, áp thấp nhỏ, lò xo điều tốc đẩy màng và thanh răng về phía tăng nhiên liệu đến vị trí đạt tốc độ tối đa ấn định của bộ điều tốc.
d-Chế độ quá tải:
Cần ga ở vị trí tối đa, động cơ làm việc ở chế độ tồn tải. Tiếp tục tăng tải thì tốc độ động cơ giảm, áp thấp giảm dần so với lúc đầy tải. Lò xo điều tốc đẩy màng về phía tăng nhiên liệu để đáp ứng chế độ quá tải.
e-Stop động cơ:
Kéo nút tắt máy ở cabine tài xế. Lúc đó đẩy màng và thanh răng về chiều tắt máy, ngưng cung cấp nhiên liệu.
CHƯƠNG VII : SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG BƠM CAO ÁP PE
A. Phương pháp xác định hư hỏng hệ thống nhiên liệu bơm PE
I. Mụch đích
- Giúp cho học viên biết cách xác định hư hỏng hệ thống nhiên liệu bơm cao áp PE trên động cơ
II. Chuẩn bị
- Động cơ sử dụng bơm cao áp PF ( chắc chắn rằng động cơ vẫn hoạt động tốt )
- Nhiên liệu, dầu bôi trơn
- Các dụng cụ cần thiết cho quá trình kiểm tra vận hành
III. Phương pháp thực hiện
Ví dụ : Bơm PE có 4 tổ bơm
- Kiểm tra nhiên liêu trong thùng chứa
- Xả gió hệ thống nhiên liệu
- Nổ máy chỉnh cầm chừng
- Giết máy để nhận biết máy có vấn đề ( giả sử máy 3 ) → kiểm tra van cao áp tổ 3 ( giả sử van tốt )
- Kiểm tra bơm : tháo ống nhiên liệu tư bơm đến kim, đề máy và so sánh mực dầu phun giữa 3 và 4 để đánh giá tình trạng piston-xilanh bơm ( giả sử piston- xilanh bơm tốt)
- Đổi kim giữa máy 3 và 4, đề máy, nếu máy 3 nổ tốt, máy 4 nổ không tốt chứng tỏ kim phun máy 3 bị hỏng
- Nếu động cơ vẫn nổ như tình trạng ban đầu thì máy 3 hỏng
B. PHƯƠNG PHÁP THÁO RÁP PE
I. Mục đích :
Sau khi thực tập xong bài này sinh viên có thể tháo ráp bơm PE và sử dụng dụng cụ đúng phương pháp.
II. Chuẩn bị:
- Bơm cao áp PE
- Các dụng cụ cần thiết ( cảo, chìa khóa, tupe…)
- Dầu gasol, máng đựng, ghẻ lau….
III. Phương pháp thực hiện :
1. Tháo PE từ máy ra
- Quay máy và bơm về ngay dấu
- Tháo các ống dầu cao áp từ bơm tới các kim phun( chú ý vị trí các ống tới kim phun)
- Tháo các đường ống dầu đến và ống dầu hồi
- Tháo các bulong bắt bơm vào thân máy
- Lấy bơm cao áp ra khỏi động cơ
2. Tháo rời: có 4 dạng bơm như sau
a. dạng 1 : phải lấy cốt bơm ra trước, lấy piston xuống dưới, lấy xilanh lên trên ( dưới đáy bơm có vít mở)
Hình 7-1. Hình dáng bơm PE
1. Rửa và tẩy sạch chất bẩn, dầu mỡ bên ngồi thân bơm, xả hết dầu nhờn bôi trơn trong thân bơm, tháo tách rời bơm tiếp vận nhiên liệu và bộ điều tốc.
2. Tháo ốc chụp trên đầu phần tử bơm, lấy lò xo van thoát nhiên liệu cao áp, dùng cảo chuyên dùng để kéo bệ và van thóat nhiên liệu cao áp ra.
3. Mở cửa sổ cân bơm
4. Dùng dụng cụ chuyên dùng chêm cao các đệm đẩy khỏi các mấu cam bơm. Rút trục cam ra khỏi thân bơm.
5. Tháo các nắp vít nơi đáy bơm, rút chêm, lấy đệm đẩy, piston bơm, lò xo và chén chận ra ngoài
Hình 7-2. Qui trình tháo bơm cao áp PE
6. Tháo con vít giữ xilanh bơm
7. Kéo xilanh bơm ra khỏi vỏ bơm
8. Lấy vòng răng, ống kẹp chân ti bơm và thanh răng
*
Chú ý : Piston và xilanh của mỗi tổ bơm đều riêng biệt từng bộ, không được lẫn lộn với nhau, khi tháo piston phải ổn định thứ tự về vị trí của nó để khi tháo xong xilanh sẽ được lắp vào ngay đúng bộ của nó.
- Các bộ phận chính xác như van cao áp, xilanh, piston, cần để phân biệt, không va chạm với các vật khác.
b. Dạng 2 : Bơm hai tầng
Hình 7-3. Hình dáng bơm hai tầng
- Tách tầng trên khỏi tầng dưới
- Lấy piston bơm xuống dưới, lấy xilanh lên phía trên
c. Dạng 3 : Bơm chữ V
Hình 7-4. Hình dáng bên ngồi bơm chữ V
Lấy cả cụm piston, xilanh, van cao áp…… lên phía trên
Hình 7-5. Hình dáng bên trong bơm chữ V
d. dạng 4. Bơm 1 tầng không cần lấy cốt
Xeo lò xo, lấy đế chặn lò xo, xeo piston và xilanh lên trên
Hình 7-5. Hình dáng bên ngoài bơm một tầng
3. Kiểm tra sửa chữa bơm cao áp PE
- Sau một quá trình hoạt động và đúng định kỳ làm công tác đại tu máy, bơm nhiên liệu cũng được tháo ra để kiểm tra tình trạng sửa chữa, thay mới các chi tiết bên trong
- Trước hết phải rửa sạch bên ngoài của bơm cao áp, dùng dầu tẩy thích hợp. Sau khi rửa sạch và thổi gió, ta tháo rời các chi tiết bên trong để kiểm tra.
- Thân bơm : kiểm tra nếu bị nứt, thí có thể hàn và gia công nguội không quá không nếu hư quá phải thay mới.
- Piston, xylanh : dùng kính phóng đại để kiểm tra mặt ngoài của piston và xilanh bơm, vết trầy những điểm khuyết mòn, chứng tỏ có chất bẩn trong nhiên liệu. Sau quá trình kiểm tra trên băng thử, hư hỏng được phát hiện quá định mức cần thay thế toàn bộ.
- Chú ý đến mặt ép của xylanh và đế van cao áp, nếu biểu hiện sự mòn, khuyết, rỗ mặt nơi phần côn hay phần trụ cần xoáy cát phần côn. Phần trụ không được xoáy cát mà chỉ lau lại bằng mỡ. Sau khi phục hồi lại chi tiết này cần kiểm tra lại. Dùng dụng cụ thử kim đặc biệt để thử, nâng áp suất lên 2500PSI và nhìn phía đáy của đế van nhiên liệu không rỉ là tốt.
- Cốt bơm : Bướu cam hoạt động lâu ngày có thể mòn, rỗ mặt, cần hàn đắp chỗ khuyết là sửa láng. Cốt cam bị cong, sửa thẳng và được kiểm tra trên máy tiện. Bạc đạn ổ bi : niềng ngoài hoặc niềng trong bị mòn quá mức thì phải thay mới. Vòng kiểm ổ bi biến dạng rơi bi ra ngồi cần phải sửa lại nếu không thì thay mới
- Nắp đậy hong bơm : nếu bị nứt bể không quan trọng thì hàn và gia công nguội. Nếu không cần được thay mới. Nắp bị vênh thì sửa phẳng
- Đệm đẩy : mòn khuyết ở nơi đầu ốc hiệu chính, khoảng hở quá nhiều giữa chốt và con lăn cần tiện mới hay thay thế.
- Lò xo cao áp : nứt hay bị cong, thay mới hoặc nắn thẳng
- Thanh răng : Lổ chốt đầu thanh răng bị mẻ, hàn dập và gia công nguội, thanh răng bị cong cần sửa thẳng. Ống xoay và vòng răng : vít của vòng răng bị hư, rãnh chữ U của ống xoay bị mòn khuyết. Cần thay mới hoặc hàn đắp rồi gia công nguội nếu không quan trọng lắm.
- Lò xo piston : nứt hay rỗ mặt, conh vênh cân thay mới.
- Vít kềm xylanh : Răng bị mòn, sướt chuôi, bị cong cần thay mới.
- Các rắc co : Lờn răng hoặc bo răng cần thay mới
4. Ráp bơm cao áp PE :
Chú ý : Trước khi ráp phải xúc rửa thật sạch các chi tiết bơm trong dầu gasoil sạch trước khi ráp các chi tiết. Tuyệt đối không dùng vải cô-tông ( sợi bông ) để lau các chi tiết. Qui trình lắp như sau
- Lắp xilanh vào thân bơm. Hướng rãnh đứng của xilanh ngay với vít kềm của xilanh (vít cản áp). Vặn vít kềm xilanh có đệm kín vào. Chốt kềm phải lọt vào rãnh đứng của xilanh không xoay và không kẹt nhưng khi dùng ngón tay đẩy lên đẩy xuống xylanh phải di chuyển trong khoảng ngắn. Tiếp tục như vậy với các tổ bơm khác.
- Ráp thanh răng vào thân bơm đúng dấu cũ đã ghi chú trước khi tháo. Ráp vít chặn thanh răng và siết vừa phải.
- Ráp ống xoay và vành răng vào thân bơm.
- Khi kéo thanh răng qua vị trí cúp dầu, đầu vít siết hai tay ép của vành răng phải hướng ra mặt tiền bơm để tiện việc nới và siết các vít khi cân lưu lượng.
- Thanh răng có đóng 2 dấu nơi hai đầu, khi nó ở vị trí trung bình thì hai dấu này vừa ló dạng nơi hai mặt hông của bơm. Sau khi lắp ráp các chi tiết này, thanh răng phải di chuyển trơn, kéo thanh răng qua chiều cúp dầu, đầu vít phải đáp ứng việc tháo ráp vít ép của vành răng. Ráp chén chận dưới, lò xo vào ống xoay để từ trên xuống.
- Kẹp đuôi piston chén chận lò xo phía dưới đặt trên 2 tai của đuôi piston xỏ vào xi lanh của nó từ lỗ phía đáy của thân bơm.
- Chú ý : Dấu ghi nơi tai đuôi piston ngay với dấu của rãnh kềm chữ U của ống xoay.
Hình 7-6. Dấu lắp piston bơm, vòng răng và thanh răng
- Lắp đệm đẩy và ống lăn vào vị trí của nó. Cho chi tiết này vào thân bơm từ lỗ phía đáy bơm hoặc từ bên hông bơm tùy loại. Dùng dụng cụ ép đệm đẩy đè ống lăn và đệm đẩy xuống ép lò xo đồng thời gài các chêm vào vít hiệu chỉnh của đệm đẩy. Tất cả các ống lăn và đệm đẩy được gài cứng và bất động.
- Lắp cốt bơm vào thân bơm .Kiểm tra khe hở dọc cho phép của trục cam trong vỏ bơm khoảng 0,04 – 0,08 ly.
- Quay cốt bơm để rút chêm ra, đệm đẩy ra.
- Lắp bệ van và van cao áp, lò xo cao áp, ốc lục giác cho tất cả cá xilanh
- Lắp các chi tiết còn lại và châm dầu bôi trơn vào trong bơm
- Nếu chưa tiếp tục công tác cân thử thì vặn vít hoặc bao vải sạch các mạch thoát và nạp để ngừa chất bẩn xâm nhập vào.
5. Ráp bơm cao áp vào động cơ
5.1. Ráp theo dấu:
Quay máy về ngay dấu, máy 1 cuối nén
Hình 7-6. Dấu cân bơm trên động cơ
- Dấu các bánh răng dẫn động trùng nhau
- Dấu trên vỏ bơm trùng dấu trên thân máy
- Lắp bơm cao áp vào động cơ và xiết các bulong bắt bơm vào cho đúng lực xiết
- Lắp các đường ống dầu đến kim phun và các đương dầu đến và về
- Xả gió bơm
- Khởi động động cơ, điều chỉnh sớm trể nếu cần thiết
5.2. Ráp gần đúng
-Quay máy 1 về cuối nén đầu nổ
- Ráp bơm vào sao cho tổ 1 chớm ( bắt đầu ) đi lên
- Ráp các đường ống dầu đến kim phun và các đường dầu đến và về
- Xả gió bơm
- Khởi động động cơ và xem khói để hiệu chỉnh sơm trể
Chú ý: Buồng đốt thống nhất: Khói đen : trể
Khói trắng : sớm
Buồng đốt phụ: Trể vừa : đen
Trể quá : trắng
5.3. Ráp chính xác
- Quay máy 1 tới vị trí góc phun sớm ( cuối kỳ nén )
- Ráp bơm vào sao cho tổ 1 khởi phun
- Ráp các đường ống dầu đến kim phun và các đường dầu đến và về
- Khởi động động cơ và hiệu chỉnh khi cần thiết
6. Điều chỉnh thời điểm phun của bơm PE trên động cơ
- Sau khi phát hành động cơ, cho động cơ nổ ổn định. Lên ga và xuống ga và lắng nghe tiếng nổ, quan sát màu khói thải ở ống xả động cơ để biết cân sớm hay trễ. Muốn hiệu chỉnh lại ta thực hiện như sau:
- Tắt động cơ, nới 3 vít nối mặt bích bơm nơi có rãnh dài.
Hình 7-7. Điều chỉnh sớm trể PE
- Muốn điều chỉnh sớm ta xoay cốt bơm theo chiều chạy ( hoặc xoay thân bơm theo ngược chiều chạy ), muốn điều chỉnh trễ ta xoay cốt bơm ngược chiều chạy (hoặc xoay thân bơm cùng chiều chạy )
- Siết các vít lại
- Khởi động động cơ, để động cơ hoạt động ổn định rồi kiểm tra lại, nếu chưa được thì lặp lại các bước như trên.
PHƯƠNG PHÁP CÂN BƠM CAO ÁP PE TRÊN BĂNG THỬ
A. Giới thiệu băng thử bơm cao áp.
- Có một môtơ, công suất > 5 Kw, có thể thay đổi tốc độ và chiều quay
- Có gắn các kim mẫu, các ống nghiệm, có bộ đếm tự động
- Trên băng có nguồn cao áp, nguồn tiếp vận và nguồn chân không
- Trên trục chủ động có chia độ giúp người sử dụng dể dàng quay góc bơm đi những góc độ tùy ý
Hình 7-8. Băng thử bơm cao áp
B. Phương pháp cân góc độ phun dầu
I. Mục đích :
- Tập cân góc độ phun dầu của các loại bơm cao áp piston và tổ bơm PE.
- Biết thiết kế các trang thiết bị dùng cho công tác này.
- Nắm vững nguyên tắc định phân lưu lượng nhiên liệu của mọi kiểu piston bơm cao áp để thực hiện đúng phương pháp.
- Bảo đảm cho bơm đạt Pmax
II. Phương pháp thực hiện
- Đối với các loại bơm cao áp sau khi tháo, sửa chữa, và ráp các chi tiết, bơm cần được cân gốc độ phun dầu để đạt yêu cầu đúng gốc độ phun dầu kế tiếp theo thứ tự nổ
Nếu bơm cao áp có 4 tổ thì góc phun kế tiếp là 90 độ
Nếu bơm cao áp có 6 tổ thì góc phun kế tiếp là 60 độ
Nếu bơm cao áp có 8 tổ thì góc phun kế tiếp là 45 độ v.v..
III. Chuẩn bị:
- Bơm lavalette Bosch hoặc các loại bơm khác kiểu PE.
- Bảng vẽ lớn về bơm PE.
- Máy thử bơm cao áp
- Mỗi thùng chứa dầu 5 lít có ống dẫn nhiên liệu và có một khóa dầu.
- Hai chìa khóa miệng cỡ (Cho cỡ bơm A hay B)
- Chìa khóa miệng hoặc vòng 22 mm cho đầu nối ống
- Cây vặn vít cỡ to hoặc cây nạy.
- Đồng hồ so kế hoặc cỡ đo kẽ hở của đáy bệ xú bắp và đầu piston.
IV. Phương pháp thực hiện:
1. Kiểm tra piston bơm, xilanh bơm và van cao áp
- Trước khi cân gốc độ phun cần kiểm tra xem bộ piston bơm, xilanh bơm và van cao áp có còn kín tốt không. Ta thao tác như sau
- Tháo các ống dầu cao áp
- Gắn vào phần tử bơm 1 áp kế chịu được 500kG/cm2
- Xả sạch gió trong bơm
- Quay cho mỏ cam bơm số 1 chỉ xuóng dưới, đặt thanh răng vị trí ga tối đa.
- Xeo đệm đẩy số 1 lên khoảng 5 lần, nếu áp kế chỉ 250kG/cm2 là tốt
- Duy trì áp suất này trong 10 giây, nếu áp kế không tụt quá 20kG/cm2 là van thoát tốt
- Kiểm tra như thế đối với các phần tử bơm còn lại
2. Cân bơm
2.1. Lọai bơm có lằn vạt xéo phía dưới : chỉnh cho khởi phun đúng qui luật
2.1.1. Loại không dấu cân bơm :
Ví dụ : Loại 4 xy lanh TTTN 1-3-4-2
a. Chỉnh hành trình an toàn tổ bơm 1: 0,3-0,7 mm bằng cách chỉnh ở con đội, chỉnh lúc piston bơm lên cao nhất
b. Tìm điểm khởi phun tổ 1 → giả sử kim chỉ 0º
c. Ráp van cao áp của tổ bơm số 1 lại.
d. Tháo ốc lục giác, lấy van cao áp, ráp lò xo và ốc lục giác của tổ bơm có thứ tự thì nổ kế tiếp số 3.
e. Quay cốt bơm để số 90 độ ( tính từ 1 khởi phun ), chỉnh cho tổ 3 khởi phun
f. Kiểm tra hành trình an toàn tổ 3
g. Làm tương tự cho các bước tương tự cho tới tổ 2
h. Kiểm tra hành trình an tồn tổ 2. Nếu không đạt thì bắt đầu chỉnh lại từ đầu bắt đầu từ tổ 2
Lưu ý :
- Đối với loại vạt xéo trên cũng như dưới. Khi đã thực hiện xong mỗi tổ bơm cần phải kiểm tra lại khe hở ở đỉnh piston và dưới kệ xú bắp. Khe hở tối thiểu là 0,3 mm. Nếu dưới mức trên phải hạ vít chỉnh xuống một chút, mặc dù góc độ phun có sai lệch chút ít
C. CHỈNH HÀNH TRÌNH THANH RĂNG
- Ta phải chỉnh hành trình thanh răng trước khi cân lưu lượng và đồng lượng bơm PE nhằm mụch xem bộ điều tốc có hoạt động bình thường không, thanh răng di chuyển đúng trong những hành trình khác nhau
Tốc độvòng/phút
Hành trình thanh răng
Lưu lượng cc
200 cuốc
Sai số
Ghi chú
100
13
≥ 10,5/100 cuốc
Khởi động
600
10
17,4÷18,2
0,6
Thường sử dụng
1120
10
18,2÷19
Tốc đô tối đa
> 1130
0
Cắt nhiên liệu
Hình 7-9. Bảng điều chỉnh lưu lượng và hành trình thanh răng
D. PHƯƠNG PHÁP CÂN LƯU LƯỢNG VÀ ĐỒNG LƯỢNG
I. Mục đích :
Tập cân lưu lượng dầu của các loại bơm piston có nhiều tổ bơm PE
- Biết thiết kế các trang thiết bị dùng cho công tác này.
- Nắm vững nguyên tắc định phân lưu lượng nhiên liệu của mọi kiểu piston bơm cao áp để thực hiện đúng phương pháp.
II. Chuẩn bị :
- Bơm Lavalette Bosch hoặc loại khác kiểu PE
- Bảng vẽ lớn về bơm PE
- Máy thử bơm cao áp và các dụng cụ thích hợp.
III. Phương pháp thực hiện :
- Phương pháp cân lưu lượng này phải thực hiện trên băng thử chuyên dùng theo ghi chú kỷ thuật của nhà chế tạo. Ta thao tác như sau
1. Lắp bơm cao áp vào máy thử bơm có hệ thống giá lắp thích hợp cho từng loại và kiểu bơm.
2. Di chuyển thanh răng đến vị trí trung bình và cho máy thử chạy trong 250 v/p trong 5 phút để ổn định hệ thống bôi trơn của máy thử và bơm cao áp đồng thời để xả gió trong bơm cao áp.
3. Cho động cơ của băng thử hoạt động. ví dụ chỉnh ở tốc độ 600 vòng/phút trong 200 cuốc lưu lượng 18 cm3
4. Khi máy chạy đủ 200 cuốc, hệ thống đếm tự động sẽ tự động ngắt dầu
5. Quan sát mực nhiên liệu trong các ống nghiệm, phải đều nhau và đúng lượng quy định của loại bơm đang chỉnh
6. Nếu mực nhiên liệu không đều nhau ta chỉnh như sau
- Nới lỏng vít kẹp vòng răng trên ống dẫn hướng piston bơm
- Gõ nhẹ ống dẫn hướng pistonqua phía giảm nhiên liệu nếu lượng dầu phun ra nơi ống nghiêm hứng được của piston bơm đó nhiều hơn định mức
- Gõ nhẹ ống dẫn hướng piston bơm qua phía thêm dầu nếu lượng dầu hứng được ít thua định mức
1. Thanh răng
2. Vòng răng
3. Ống kẹp chân piston
4. Vít kẹp
Hình 7-10. Chỉnh đồng lượng các phần tử bơm cao áp PE
-Siết cứng vít kẹp khâu răng. Tiếp tục kiểm tra cho đến lúc lượng nhiên liệu hứng được đồng đều nhau và đúng lượng quy định
- Kiểm tra ở tốc độ cao ( 1120 vòng/phút )
- Chỉnh lưu lượng ở chế độ khởi động