MỤC LỤC Trang MỤC LỤC 01 LỜI NÓI ĐẦU 04 CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT 05 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 06 1.1. Lí do chọn đề tài 06 1.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 06 1.3. Phương pháp nghiên cứu 06 CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 15 2.1. Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động cơ diesel 23 2.2. Cấu tạo bơm cao áp VE 21 2.2.1. Bơm cấp liệu 25 2.2.2. Van điều áp 27 2.2.3. phun và phân phối nhiên liệu 29 2.2.4. Van cắt nhiên liệu 31 2.2.5. Chống quay ngược 34 2.2.6. Bộ điều khiển phun sớm tự động (điều khiển thời điểm phun) 35 2.3. Bộ điều chỉnh cơ khí bơm VE 38 2.3.1. Cấu tạo và chức năng 39 2.3.2. Điều chỉnh lượng phun 41 2.3.3. Hoạt động (kiểu mọi tốc độ) 43 2.3.4. Hệ thống đánh lửa bán dẫn 47 2.3.5. Bộ điều khiển tốc độ phun theo tải 48 CHƯƠNG III: Bảo dưỡnh động cơ 1PZFE toyota 53 CHƯƠNG IV: Bảo dưỡng sửa chữa bơm cao áp VE 55 CHƯƠNG V: Kết luận 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 LỜI NÓI ĐẦU Ôtô đã trở thành một phương tiện vận chuyển thông dụng và hữu hiệu trong bất cứ ngành nghề nào của nền kinh tế quốc dân như: Khai thác tài nguyên, dich vụ công cộng, xây dựng cơ bản, quân sự, và đặc biệt là nhu cầu ngày càng cao của con người… Một chiếc ô tô hiện đại ngày ngay phải đáp ứng được các nhu cầu về tính tiện nghi, an toàn, kinh tế, thẩm mỹ và thân thiện với môi trường, v.v… Các nhà chế tạo ôtô nói chung và hãng xe TOYOTA nói riêng đã không ngừng cải tiến và hoàn thiện chúng bằng việc đưa kỹ thuật điều khiển điện tử tiên tiến nhằm đáp ứng những nhu cầu đó. Sau 5 năm học tập và rèn luyện tại trường, em đã chọn cho mình đề tài: “Xây dựng qui trình tháo lắp động cơ toyota 1PZ”. Được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo hướng dẫn, thầy giáo và các thầy giáo trong bộ môn, sự góp ý thực tế của các bạn và sự cố gắng của bản thân trong một thời gian ngắn đã giúp em hoàn thành đồ án này. Tuy đây không phải là đồ án đầu tiên, nhưng do thời gian có hạn, kiến thức còn hạn chế, sự tiếp xúc với thực tế còn ít nên đồ án không thể tránh khỏi những sai sót. Rất mong được sự chỉ dẫn của thầy. Em xin chân thành cảm ơn ngày 25 tháng 08 năm 2021 Sinh viên thực hiên CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Hiện nay ngành công nghệ ô tô đã có những bước phát triển vượt bậc, trên xe ô tô hiện đại đã xuất hiện những hệ thống như: Hệ thống điều khiển động cơ bằng điện tử, hệ thống chống bó cứng phanh (ABS), bộ phận phân bố lực phanh điện tử (EBD)… và đặc biệt đó là hệ thống điều khiển động cơ. Để giúp chúng em tiếp cận những công nghệ điện tử mới đã được ứng dụng trên xe ô tô, đã đưa vào hướng dẫn chúng em làm đồ án tốt nghiệp. Cuốn đồ án viết về chuyên đề động cơ 1PZ xe TOYOTA. 1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI: Giúp người nghiên cứu cũng cố lại kiến thức đã được học trong suốt chương trình học. Đồng thời tiếp cận với công nghệ mới nhất đã được ứng dụng trên xe ô tô ngày nay, đó là những kiến thức thực tế rất cần thiết của một người kỹ sư cơ khí động lực. 1.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Để đề tài được hoàn thành tác giả đã kết hợp nhiều phương pháp nghiên cứu. Trong đó đặc biệt là phương pháp tham khảo tài liệu, thu thập thông tin từ nhiều nguồn khác nhau từ đó tìm ra những ý tưởng mới để hình thành đề cương của đề tài. 1.4 CÁC BƯỚC THỰC HIỆN: + Tham khảo tài liệu. + Thu thập thông tin liên quan + Nghiên cứu chương trình học môn động cơ I, II + Viết báo cáo. CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL Đặc điểm khác biệt của động cơ diesel so với động cơ xăng là địa điểm và thời gian hình thành hoà khí. Trong động cơ xăng, hoà khí bắt đầu hình thành ngay từ khi xăng được hút khỏi vòi phun vào đường nạp (động cơ dùng bộ chế hoà khí ) hoặc được phun vào đường ống nạp (động cơ phun xăng). Quá trình trên được còn tiếp diễn trong xy lanh, suốt quá trình nạp và quá trình nén cho đến khi được đốt cháy cưỡng bức bằng tia lửa điện. Ở động cơ diesel gần cuối quá trình nén, nhiên liệu mới được phun vào buồng cháy động cơ để hình thành hoà khí rồi tự bốc cháy. Hệ thống nhiên liệu động cơ diesel là bộ phận quan trọng nhất của động cơ thực hiện sự hình thành hoà khí kể trên. Bơm chuyển nhiên liệu 9 hút nhiên liệu từ thùng chứa 12, sau đó đẩy tới bầu lọc tinh 2. Tại bầu lọc tinh nhiên liệu được lọc sạch tạp chất, sau đó nhiên liệu theo đường ống 3 tới bơm cao áp 8. Bơm cao áp tạo cho nhiên liệu một áp suất đủ lớn theo đường ống cao áp 6 đến vòi phun 4 cung cấp cho xylanh động cơ. Nhiên liệu rò qua khe hở trong thân kim phun của vòi phun và trong các tổ bơm cao áp được theo đường ống dẫn 5 và 11 trở về thùng chứa. Nhiên liệu đi vào trong xylanh bơm cao áp không được lẫn không khí vì không khí sẽ làm cho hệ số nạp của các tổ bơm không ổn định, thậm chí có thể làm gián đoạn quá trình cấp nhiên liệu. Không khí lẫn trong hệ thống nhiên liệu có thể là do không khí hòa tan trong nhiên liệu tách ra khi áp suất thay đổi đột ngột, cũng có thể do khí trời lọt vào do đường ống không kín, đặc biệt là ở những khu vực mà áp suất nhiên liệu thấp hơn áp suất khí trời. Để xả không khí ra khỏi hệ thống nhiên liệu trên bầu lọc, trên vòi phun và trên bơm cao áp có bulông xả khí.
TỔNG QUAN
Lí do chọn đề tài
Ngành công nghệ ô tô hiện nay đã có những bước tiến vượt bậc với sự xuất hiện của các hệ thống hiện đại như điều khiển động cơ điện tử, chống bó cứng phanh (ABS) và phân bố lực phanh điện tử (EBD) Đặc biệt, hệ thống điều khiển động cơ đóng vai trò quan trọng trong việc cải tiến hiệu suất và an toàn cho xe Để giúp sinh viên tiếp cận công nghệ điện tử mới, hướng dẫn làm đồ án tốt nghiệp đã được đưa ra, với chuyên đề tập trung vào động cơ 1PZ của xe TOYOTA.
1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI:
Giúp người nghiên cứu củng cố kiến thức đã học trong suốt chương trình, đồng thời tiếp cận công nghệ mới nhất ứng dụng trong ô tô hiện nay, là những kiến thức thực tế cần thiết cho kỹ sư cơ khí động lực.
1.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Để đề tài được hoàn thành tác giả đã kết hợp nhiều phương pháp nghiên cứu Trong đó đặc biệt là phương pháp tham khảo tài liệu, thu thập thông tin từ nhiều nguồn khác nhau từ đó tìm ra những ý tưởng mới để hình thành đề cương của đề tài
Phương pháp nghiên cứu
Để hoàn thành đề tài, tác giả đã áp dụng nhiều phương pháp nghiên cứu, nổi bật là việc tham khảo tài liệu và thu thập thông tin từ nhiều nguồn khác nhau Qua đó, tác giả đã tìm ra những ý tưởng mới, góp phần hình thành đề cương cho đề tài.
+ Thu thập thông tin liên quan
+ Nghiên cứu chương trình học môn động cơ I, II
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động cơ diesel
Động cơ diesel và động cơ xăng có sự khác biệt rõ rệt về địa điểm và thời gian hình thành hòa khí Trong động cơ xăng, hòa khí được hình thành ngay khi xăng được hút từ vòi phun vào đường nạp hoặc phun trực tiếp vào ống nạp, tùy thuộc vào loại động cơ sử dụng bộ chế hòa khí hoặc hệ thống phun xăng.
Quá trình hoạt động của động cơ diesel diễn ra trong xy lanh, bao gồm giai đoạn nạp và nén cho đến khi nhiên liệu được đốt cháy bằng tia lửa điện Đặc biệt, vào gần cuối quá trình nén, nhiên liệu được phun vào buồng cháy để tạo ra hỗn hợp khí và tự bốc cháy Hệ thống nhiên liệu đóng vai trò quan trọng nhất trong việc hình thành hỗn hợp khí này, đảm bảo hiệu suất hoạt động của động cơ diesel.
Bơm chuyển nhiên liệu 9 hút nhiên liệu từ thùng chứa 12 và đẩy tới bầu lọc tinh 2, nơi nhiên liệu được lọc sạch tạp chất Sau đó, nhiên liệu theo đường ống 3 đến bơm cao áp 8, tạo ra áp suất lớn cho nhiên liệu Cuối cùng, nhiên liệu được dẫn qua đường ống cao áp 6 đến vòi phun 4, cung cấp cho xylanh động cơ.
Nhiên liệu rò rỉ qua khe hở trong thân kim phun và các tổ bơm cao áp, sau đó được dẫn qua đường ống 5 và 11 trở về thùng chứa.
Nhiên liệu vào xylanh bơm cao áp cần phải sạch sẽ, không được lẫn không khí để đảm bảo hệ số nạp ổn định và tránh gián đoạn trong quá trình cung cấp nhiên liệu Không khí có thể xâm nhập vào hệ thống nhiên liệu do sự tách biệt của không khí hòa tan trong nhiên liệu khi áp suất thay đổi đột ngột, hoặc do rò rỉ từ đường ống, đặc biệt ở những khu vực có áp suất nhiên liệu thấp hơn áp suất khí trời Để loại bỏ không khí khỏi hệ thống nhiên liệu, các bầu lọc, vòi phun và bơm cao áp đều được trang bị bulông xả khí.
Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel
Không khí từ bên ngoài được lọc qua ống nạp và đi vào động cơ qua xupáp nạp Trong quá trình nén, các xupáp hút và xả đóng kín, khiến không khí trong xylanh bị nén khi piston di chuyển lên Khi piston gần đạt điểm chết trên, không khí bị chèn ép vào phần khoét lõm trên đỉnh piston, tạo ra dòng xoáy lốc mạnh mẽ Cuối quá trình nén, nhiên liệu được phun vào dòng xoáy, bị xé nhỏ, sấy nóng, bay hơi và hòa trộn với không khí, tạo ra hòa khí và tự bốc cháy.
2.2 CẤU TẠO BƠM CAO ÁP VE
2.2.1.1Bơm VE điều kiển điện tử có cơ cấu ga điện từ. a Cấu tạo:
Về cơ bản các chi tiết của bơm VE điều khiển điện tử có cấu tạo và hoạt động giống bơm VE thông thường, chỉ khác ở chỗ :
- Bơm VE thông thường dùng cơ cấu điều chỉnh lượng nhiên liệu phun là thanh răng và bộ điều tốc
- Còn bơm VE điều khiển điện tử, để điều chỉnh lượng nhiên liệu phun thi ECU sẽ tiếp nhận các tín hiệu từ các cảm
1- Bulông xả khí ; 2- Bầu lọc nhiên liệu ; 3, 5, 6, 10, 11- Ống dẫn nhiên liệu ; 4- Vòi phun ; 7- Van tràn ; 8- Bơm cao áp ; 9- Bơm chuyển ; 12- Thùng chứa nhiên liệu ; 13- Bulông xả nước biến, sau đó sẽ gửi tín hiệu điều khiển cho cơ cấu ga điện từ để thay đổi vị trí thanh răng ( hay thay đổi tốc độ động cơ).
Bơm cao áp VE điều khiển điện tử b Hoạt động của bơm:
Khi ôtô máy kéo hoạt động, tải trọng trên động cơ biến đổi liên tục, dẫn đến sự thay đổi số vòng quay của động cơ Cụ thể, khi tải trọng tăng, số vòng quay giảm và ngược lại Điều này không chỉ ảnh hưởng đến tốc độ của ôtô máy kéo mà còn khiến động cơ hoạt động ở các chế độ không tối ưu Để duy trì số vòng quay của trục khuỷu ổn định trong các chế độ tải trọng khác nhau, cần điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp vào xylanh: tăng khi tải trọng tăng và giảm khi tải trọng giảm.
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
1- Thanh răng; 2- Nhánh bơm; 3- Cơ cấu ga điện từ; 4- Cảm biến tốc độ; 5- Trục bơm được thực hiên tự động nhờ một thiết bị đặc biệt trên bơm cao áp gọi là cơ cấu ga điện từ.
Cơ cấu ga điện từ làm nhiệm vụ:
- Điều hòa tốc độ động cơ dù có tải hay không tải.
- Đáp ứng được mọi tốc độ theo yêu cầu của động cơ.
- Phải giới hạn được mức tải để tránh gây hư hỏng máy.
- Phải tự động cắt dầu để tắt máy khi số vòng quay vượt quá mức quy định.
Cơ cấu ga điện từ bơm VE
Khi ECU gửi xung đến cuộn dây 8, từ trường sinh ra sẽ tác động lên lõi thép di động 6, khiến nó dịch chuyển sang trái hoặc phải Sự dịch chuyển này kéo theo thanh răng, từ đó thay đổi hành trình bơm, tạo ra hành trình có ích.
1- Trục cam; 2- Vỏ của cơ cấu; 3- Lò xo hồi vị; 4- ECU; 5- Cảm biến tốc độ;6- Lõi thép di động (gắn với thanh răng); 7- Lõi thép cố định; 8- Cuộn dây
ECU sẽ điều chỉnh tần số xung gửi đến cuộn dây dựa trên tín hiệu từ các cảm biến như cảm biến tốc độ và cảm biến vị trí bàn đạp ga, nhằm điều khiển thanh răng để cấp nhiên liệu phù hợp với chế độ hoạt động của động cơ Khi động cơ hoạt động ổn định và tải tăng (ví dụ, khi xe lên dốc), tốc độ động cơ giảm, ECU sẽ phát ra chuỗi xung với tỷ lệ biến thiên cao, tạo ra từ trường lớn tác động lên lõi thép, kéo thanh răng tăng lượng dầu Ngược lại, khi tải giảm (như khi xe xuống dốc), tốc độ động cơ tăng, thanh răng sẽ được kéo về hướng giảm dầu để duy trì tốc độ ổn định.
Như vậy cần ga ở một vị trí mà thanh răng tự động thêm hay bớt dầu khi tải tăng hay giảm.
2.2.1.2 Bơm VE điều khiển điện tử có cơ cấu ga điện từ: a Cấu tạo:
Bơm VE điều khiển điện tử có cấu tạo tương tự như bơm VE thông thường, nhưng thay thế hệ thống đòn dẫn ga và bộ điều tốc ly tâm bằng cấu ga điện từ Bộ điều khiển phun sớm của bơm này cũng giống như loại bơm thường, tuy nhiên được trang bị thêm van điều khiển phun sớm để tối ưu hóa hiệu suất hoạt động.
Bơm cao áp VE b Hoạt động của bơm:
Bơm sơ cấp có chức năng hút nhiên liệu từ bình, nén trong thân bơm đến áp suất p1 và sử dụng piston để đưa nhiên liệu áp suất cao tới các vòi phun thông qua chuyển động tịnh tiến và quay Cơ cấu ga điện từ điều khiển lượng nhiên liệu phun, giúp kiểm soát tốc độ động cơ, ngăn ngừa hiện tượng chạy quá tốc độ và duy trì ổn định tốc độ không tải Đặc biệt, cơ cấu điều khiển phun sớm sử dụng van TCV để thực hiện chức năng này.
Khi bật khóa điện ON, van điện từ sẽ mở đường dẫn nhiên liệu từ khoang bơm đến khoang xylanh Bơm sơ cấp hoạt động hút nhiên liệu từ bình chứa, qua bộ lắng đọng nước và bộ lọc, tạo ra áp suất p1 trong khoang bơm.
1- Trục bơm; 2- Bơm sơ cấp; 3- Vành con lăn;
4- Bộ điều khiển phun sớm; 5- Cam đĩa;
6- Quả ga; 7-Van điện từ điều khiển
Cấu tạo bơm cao áp VE
Trong quá trình piston 9 quay và di chuyển sang phải, phần đầu piston không có rãnh xẻ che lấp cửa nạp dầu, dẫn đến việc dầu trong khoang xylanh bị nén và tạo ra áp suất cao Khi áp suất đạt ngưỡng đủ lớn, van ngắt dầu sẽ mở, cho phép dầu cao áp được chuyển đến vòi phun qua ống cao áp, từ đó nhiên liệu được phun vào buồng cháy.
Trong quá trình tiếp theo, việc nạp, nén và phun nhiên liệu được thực hiện cho các xylanh khác của động cơ Điều này được thực hiện thông qua một lỗ trích giữa piston bơm, được gọi là cửa chia dầu, và đầu chia của bơm.
Bơm sơ cấp kiểu cánh gạt hoạt động với 4 cánh gạt và một roto, trong đó trục dẫn động quay roto tạo ra lực ly tâm Lực này giúp các cánh gạt ép nhiên liệu lên thành trong của buồng áp suất Nhờ vào việc trọng tâm của roto lệch so với tâm buồng nén, nhiên liệu giữa các cánh gạt sẽ được nén và đẩy ra ngoài.
Bơm sơ cấp và van Piston bơm:
Piston được thiết kế với 4 rãnh hút, một cửa phân phối, một cửa tràn và một cửa cân bằng áp suất Cửa tràn và cửa phân phối được sắp xếp thẳng hàng với lỗ vào ở trung tâm piston Nhiên liệu được hút từ rãnh hút của piston, sau đó được nén qua van phân phối và bơm vào vòi phun.
Cơ cấu ga điện từ:
Cơ cấu ga điện từ bơm VE
Khi ECU gửi tín hiệu đến cuộn dây, cuộn dây tạo ra từ trường khiến trống lớn xoay, kéo theo trống nhỏ và làm chốt lệch tâm di chuyển Quá trình này điều chỉnh hành trình bơm, từ đó thay đổi hành trình có ích của piston.
Lực từ trường do cuộn dây tạo ra tác động lên trống lớn, và để cân bằng với lực này, lò xo hồi vị được lắp đối diện với trống lớn Trống lớn có một trục lệch tâm, kết nối với trống nhỏ, trên đó có một chốt lệch tâm cắm vào lỗ trên quả ga.
Khi thay đổi công suất và tốc độ động cơ, người lái sẽ tác động lên bàn đạp ga Tín hiệu từ cảm biến chân ga được gửi đến ECU, cùng với các tín hiệu khác như NE, THW, VG ECU sẽ xử lý các tín hiệu này để tạo ra chuỗi xung, điều chỉnh cấp cho cuộn điều khiển của cơ cấu điều ga điện từ.
1- Trống lớn; 2- Lò xo hồi vị trống lớn; 3- Trống nhỏ;
4- Cuộn hút; 5- Quả ga; 6- Piston bơm cao áp nên từ trường có lực từ trường biến thiên tác động vào trống lớn Từ trường tác động vào trống lớn làm trống lớn xoay một góc, kéo theo trống nhỏ cũng xoay đi một góc Khi đó chốt lệch tâm trên trống nhỏ sẽ gạt quả ga tiến lên hay lùi lại để điều chỉnh lượng nhiên liệu phun.
2.1.1.3 Bơm VE điều khiển điện tử có van xả áp. a Bơm VE điều khiển điện tử có một piston hướng trục.
Bơm VE loại này có:
Bơm sơ cấp, khớp chữ thập dẫn động cam và vành con lăn là các thành phần quan trọng trong hệ thống động cơ Cơ cấu điều khiển phun sớm cùng với van xả áp SPV và van điều khiển phun sớm TCV đóng vai trò quyết định trong việc tối ưu hóa hiệu suất động cơ Ngoài ra, cảm biến tốc độ cũng góp phần vào việc điều chỉnh hoạt động của động cơ một cách chính xác.
Bơm nhiên liệu điều chỉnh lượng phun thông qua một van xả áp kết nối với khoang xylanh, do không có quả ga và piston không có lỗ ngang.
Cấu trúc của bơm VE loại hướng trục
Khi động cơ hoạt động, bơm sơ cấp loại cánh gạt trong bơm VE hút dầu từ thùng qua lọc và nén đến áp suất 2 ÷ 7 kg/cm², gọi là áp suất sơ cấp Dầu này được đưa tới cửa nạp và khi phần xẻ rãnh của piston trùng với cửa nạp, dầu được nạp vào khoang xylanh Khi piston quay lên, phần không xẻ rãnh sẽ che cửa nạp và cam đĩa đẩy piston lên, nén dầu trong khoang xylanh Khi đạt gần áp suất phun, cửa chia dầu trên piston trùng với đường dẫn đến vòi phun, van ngắt dầu mở, cho phép dầu phun vào buồng cháy Lượng dầu phun vào động cơ phụ thuộc vào thời điểm mở van xả áp; nếu van mở trong khi vòi phun đang hoạt động, áp suất phun sẽ bị mất do dầu trở lại khoang bơm.
2.2.1.4 Bơm VE điều khiển điện tử loại nhiều piston hướng kính:
Bơm VE loại này vẫn có một bơm sơ cấp để tạo ra áp suất sơ cấp nạp vào trong khoang bơm Trục bơm được nối với roto
1- Cảm biến tốc độ; 2- Bơm nạp;
3- Vành con lăn; 4- Roto; 5- Đĩa cam; 6- Van điều khiển thời điểm phun TCV; 7- Piston cao áp; 8- Van điều khiển lượng và ở roto bố trí 4 piston hướng kính chịu tác động của các con lăn thông qua đế con lăn, ở giữa là một lỗ khoang dọc tâm, lỗ khoang này thông với cửa nạp dầu và cửa chia dầu Phía ngoài roto là một vành cam.
Cấu trúc bơm VE loại hướng kính
Khi động cơ hoạt động, dầu với áp suất sơ cấp sẽ được giữ sẵn tại cửa nạp Khi lỗ xẻ rãnh trên roto trùng với cửa nạp, dầu sẽ được nạp vào khoang xylanh Tiếp theo, lỗ xẻ rãnh trên roto sẽ che lấp cửa nạp, khiến các con lăn trèo lên phần lồi của vành cam, tạo ra xu hướng cho các piston dập vào nhau để nén dầu trong khoang xylanh Khi áp suất dầu gần đạt đến mức phun, một lỗ xẻ rãnh khác trên roto lại trùng với cửa chia dầu ra vòi.
1- Van điều khiển lượng phun SPV; 2- Roto; 3- Van điều khiển thời điểm phun TCV; 4- Vành cam ; 5- Piston cao áp; 6- Con lăn; 7- Bơm nạp;
8- Cảm biến tốc độ phun nào đó Nên khi dầu trong khoang xylanh đạt tới áp suất phun thì vòi phun sẽ phun dầu vào buồng cháy động cơ, còn lượng phun nhiều hay ít thì phụ thuộc vào thời điểm mở van xả áp. c Van điều khiển lượng phun (SPV).
Van điều khiển lượng phun là một trong những bộ phận trong bộ chấp hành của hệ thống nhiên liệu điều khiển điện tử.
Van điều khiển lượng phun nhiên liệu có nhiệm vụ điều chỉnh lượng nhiên liệu phun vào buồng cháy động cơ, dựa trên các tín hiệu từ ECU và xả áp suất về bơm khi quá trình phun kết thúc Hiện nay, van điều khiển lượng phun được chia thành hai loại.
- SPV thông thường : Được sử dụng trong máy bơm piston hướng trục.
- SPV trực tiếp: Được sử dụng trong máy bơm piston hướng kính cho những ứng dụng áp suất cao.
Sau đây ta sẽ lần lượt tìm hiểu về kết cấu và nguyên lý làm việc của từng loại.
Cấu tạo SPV loại thông thường 1- Cuộn dây; 2- Lò xo điều khiển;
3- Lò xo chính; 4- Van chính; 5- Van điều khiển
Bộ điều chỉnh cơ khí bơm VE
Làm muộn thời điểm phun
2.3 BỘ ĐIỀU CHỈNH CƠ KHSI BƠM VE
2.3.1 Cấu tạo và chức năng Đặc điểm cấu tạo của bơm VE:
Bơm cao áp phân phối (bơm VE) là thiết bị cung cấp nhiên liệu cho tất cả các xy lanh của động cơ, bất kể số lượng xy lanh của động cơ là bao nhiêu, thông qua một cặp pít tông - xy lanh duy nhất.
Piston bơm hoạt động bằng cách vừa lên xuống vừa xoay tròn, đảm nhiệm vai trò nạp và bơm nhiên liệu cũng như phân phối nhiên liệu Trong mỗi vòng quay, số lần piston đi xuống để nạp nhiên liệu và đi lên để bơm nhiên liệu tương ứng với số xy lanh của động cơ.
Hình dưới giới thiệu kết cấu của một bơm cao áp phân phối của động cơ bốn xy lanh gồm có các bộ phận chính sau: a) Bơm tiếp vận
Bơm cao áp có cấu trúc bên trong kết hợp với van điều áp, giúp hút nhiên liệu từ thùng chứa và cung cấp cho xy lanh bơm Thiết kế này tạo ra áp suất nhiên liệu ổn định, đảm bảo các bộ phận phụ của bơm hoạt động hiệu quả.
Trục cam bơm cao áp được dẫn động từ trục khuỷu của động cơ Đĩa cam
Bộ phận 8 được kết nối bằng khớp chữ thập với trục cam bơm, cho phép đĩa cam quay trong khi luôn tiếp xúc với đĩa con lăn nhờ lực từ các lò xo Kết quả là, đĩa cam không chỉ xoay mà còn di chuyển lên xuống Đuôi pít tông gắn liền với đĩa cam, do đó pít tông cũng thực hiện đồng thời hai chuyển động tịnh tiến và quay.
Kết cấu bơm cao áp phân phối VE
Bơm cao áp phân phối có vai trò quan trọng trong việc cung cấp nhiên liệu cho vòi phun với áp suất cao, giúp nhiên liệu được phun vào buồng cháy dưới dạng sương mù.
Khi động cơ hoạt động, trục cam bơm cao áp quay để dẫn động bơm chuyển nhiên liệu Đĩa cam quay làm cho pít tông xoay và di chuyển lên xuống theo các vấu cam, với số lượng vấu cam tương ứng với số xy lanh của động cơ.
Quá trình cung cấp nhiên liệu của bơm cao áp phân phối VE cũng có thể chia ra làm ba giai đoạn như sau:
2.3.3 Hoạt động ( kiểu mọi tốc độ) a) Nạp nhiên liệu
Khi đỉnh cam trên đĩa cam chưa tác dụng vào con lăn lò xo, piston sẽ đi xuống, mở cửa nạp và làm tăng thể tích trong xy lanh bơm Nhiên liệu từ bơm sẽ được chuyển qua cửa nạp vào không gian phía trên đỉnh piston bơm.
Khi áp lực của cam tác dụng lên con lăn, píston bơm di chuyển lên cho đến khi đóng kín cửa nạp trên xy lanh, dẫn đến việc nhiên liệu trong xy lanh bị ép và áp suất tăng cao Khi píston xoay, lỗ phân phối trên píston sẽ trùng với lỗ thoát trên xy lanh, cho phép nhiên liệu chảy qua lỗ xuyên tâm đến lỗ phân phối trên đầu píston Khi áp lực nhiên liệu đủ mạnh để vượt qua lực căng của lò xo van thoát, nhiên liệu sẽ được đẩy ra ống dẫn cao áp đến các vòi phun, từ đó phun vào buồng cháy của động cơ.
Quá trình bơm nhiên liệu kết thúc khi quả ga mở lỗ thoát trên đuôi píston bơm, cho phép nhiên liệu từ đỉnh píston chảy qua lỗ xuyên tâm và thoát ra đường áp suất thấp Sự giảm áp suất đột ngột khiến van thoát cao áp đóng lại nhờ lò xo, ngăn chặn việc phun nhiên liệu vào xy lanh động cơ Píston sau đó tiếp tục di chuyển lên, đưa nhiên liệu từ không gian trên đỉnh píston hồi trở lại đường áp suất thấp cho đến khi píston đạt điểm chết trên.
Khi đỉnh cam trên đĩa cam không tác dụng lên con lăn, lò xo đẩy píston đi xuống, làm tăng thể tích xy lanh và nạp đầy nhiên liệu vào không gian bên trên píston cho đến khi píston đạt điểm chết dưới Sau đó, píston đi lên và quá trình lặp lại, cung cấp nhiên liệu cho xy lanh khác theo thứ tự làm việc của động cơ Như vậy, trong mỗi vòng quay của píston, có bốn lần bơm cung cấp nhiên liệu cho bốn xy lanh của động cơ.
Nguyên lý điều chỉnh lưu lượng nhiên liệu cho động cơ dựa vào việc sử dụng cần điều khiển (cần ga) để nâng hoặc hạ quả ga Điều này cho phép tăng hoặc giảm lượng nhiên liệu cung cấp, đồng thời thay đổi thời điểm kết thúc quá trình phun nhiên liệu.
Để ngừng hoạt động của động cơ, chỉ cần ngắt khóa điện, khiến cuộn dây của van tắt máy điện từ mất điện Lò xo van sẽ đẩy van đóng kín lỗ nạp, ngăn chặn nhiên liệu vào xy lanh, từ đó động cơ sẽ ngừng hoạt động.
2.3.4 Hệ thống đánh lửa bán dẫn
Hệ thống đánh lửa bán dẫn trên ô tô mang lại hiệu suất vượt trội so với hệ thống đánh lửa tiếp điểm Loại hệ thống này thường được áp dụng cho các mẫu ô tô đời mới, đặc biệt là những xe có tốc độ động cơ từ trung bình trở xuống.
Sơ đồ hệ thống đánh lửa bán dẫn
2.3.5 Bộ điều khiển tốc độ phun theo tải
Khi tải động cơ thay đổi, cần cung cấp thêm nhiên liệu, do đó, việc ra đời bộ điều khiển phun nhiên liệu là cần thiết để đáp ứng kịp thời với sự thay đổi này.
Cấu tạo bộ điều khiển phun nhiên liệu sớm theo tải động cơ trong sửa chữa máy xúc, sửa chữa máy công trình.
Bộ điều khiển sớm theo tải động cơ trong sửa chữa máy xúc và máy công trình giúp điều chỉnh thời điểm phun nhiên liệu, đặc biệt trong điều kiện tải một phần ở tốc độ thấp và trung bình Điều này không chỉ giảm thiểu khí thải mà còn giảm tiếng ồn của động cơ, góp phần cải thiện hiệu suất và bảo vệ môi trường.
