Xem mẫu
- SVTH: Lê Anh Vũ Lớp: 08LTĐL
Trang: 1
------
Đề tài
Khảo sát hệ thống
nhiên liệu động cơ:
2KD-FTV
Đồ án tổng hợp: Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ: 2KD-FTV
- SVTH: Lê Anh Vũ Lớp: 08LTĐL
Trang: 2
Mục Lục
1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL ........................................................... 2
1.1. QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN ĐỘNG CƠ DIESEL ...................................................................................... 2
1.2. HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL ........................................................................................ 3
1.2.1. NHIỆM VỤ VÀ YÊU CẦU ĐỐI VỚI HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL ..................... 3
1.2.2. ĐẶC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL ...................................................... 4
1.2.3. CÁC DẠNG CẤU TẠO BƠM CAO ÁP TRONG HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL .. 6
1.2.3.1. BƠM CAO ÁP (BOSCH) ......................................................................................................................... 6
1.2.3.2. BƠM PHÂN PHỐI ................................................................................................................................... 7
1.2.4. ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÀNH HỖN HỢP TRONG ĐỘNG CƠ DIESEL ................................................. 8
1.3. HỆ THỐNG ĐIỆN TỬ ĐIỀU KHIỂN PHUN NHIÊN LIỆU..................................................................... 9
1.3.1. HỆ THỐNG THU THẬP THÔNG TIN VỀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ ..................... 9
1.3.2 HỆ THỐNG XỬ LÝ ..................................................................................................................................... 9
1.3.3 HỆ THỐNG THỪA HÀNH ......................................................................................................................... 9
1.3.4. ĐỊNH LƢỢNG HỖN HỢP NHIÊN LIỆU, KHÔNG KHÍ ...................................................................... 9
1.3.5. XÁC ĐỊNH GÓC PHUN SỚM................................................................................................................. 10
1.3.6.1 BỘ ỔN ÁP BÊN TRONG ....................................................................................................................... 12
1.3.6.2. XỬ LÝ TÍN HIỆU VÀO ........................................................................................................................ 12
2.2. GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ 2KD-FTV .................................................................................................... 13
2.2.1.CÁC BỘ PHẬN CHÍNH TRONG ĐÔNG CƠ ........................................................................................ 13
2.2.2. HỆ THỐNG TĂNG ÁP............................................................................................................................. 13
3. CÁC CẢM BIẾN TRONG HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ 2KD-FTV ........................................ 40
3.4. CẢM BIẾN AP SUẤT DƢỜNG ỐNG NẠP ............................................................................................... 44
3.5. CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ NƢỚC LÀM MÁT ............................................................................................. 45
4. CÁC DẠNG HƢ HỎNG, CÁCH KHẮC PHỤC VÀ CHẨN ĐOÁN .......................................................... 46
4.1. CÁC DẠNG HƢ HỎNG THƢỜNG GẶP Ở HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ............................................... 46
4.4. CÔNG TÁC BẢO DƢỠNG HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU COMMON RAIL LẮP TRÊN ĐỘNG CƠ
2KD-FTV.............................................................................................................................................................. 51
CẤP....................................................................................................................................................................... 52
5. KẾT LUẬN ...................................................................................................................................................... 53
1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL
1.1. QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN ĐỘNG CƠ DIESEL
Kỹ sƣ ngƣời Đức có tên là Rodlf Diesel đăng ký bằng sáng chế đầu tiên về loại
động cơ phun dầu, sau này đƣợc mang tên ông vào những năm 1892. Từ đó đến nay
Đồ án tổng hợp: Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ: 2KD-FTV
- SVTH: Lê Anh Vũ Lớp: 08LTĐL
Trang: 3
loại động cơ này đã có đƣợc rất nhiều cải tiến để đến sự hoàn thiện vào những năm
đầu thập niên 70 của thế kỷ XX.
Từ ban đầu khi động cơ này ra đời, hầu nhƣ tất cả các hệ thống đều đƣợc điều
khiển bằng cơ khí nên công suất động cơ, tiêu hao nhiên liệu, các chế độ hoạt động
của động cơ chƣa đƣợc hoàn thiện trong quá trình sử dụng và gây rất nhiều khó khăn
cho ngƣời sử dụng. Do đó với cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật ra đời vào những
năm 50, 60 của thế kỷ XX đã có tác dụng tích cực làm thay đổi khả năng tự động điều
khiển của động cơ, với sự trợ giúp chủ yếu của các cảm biến, các bộ xử lý và các bộ
thừa hành làm cho quá trình điều khiển động cơ thích ứng với điều kiện làm việc
nhanh hơn và chính xác hơn rất nhiều so với các hệ thống điều khiển cơ khí, thuỷ lự c
thƣờng dùng trƣớc đây.
Trƣớc sự phát triển đó hệ thống nhiên liệu, loại trừ các cơ cấu điều khiển cơ
khí mà thay vào đó hệ thống điều khiển điện tử thuộc thế hệ mới góp phần cải tiến,
điện tử hoá các cơ cấu, nâng cao tính kinh tế, giảm ô nhiễm môi trƣờng và đơn giản
hoá trong quá trình điều khiển.
1.2. HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL
1.2.1. Nhiệm vụ và yêu cầu đối với hệ thống nhiên liệu động cơ diesel
Nhiệm vụ :
- Dự trữ nhiên liệu: Đảm bảo cho động cơ có thể làm việc liên tục trong một
thời gian nhất định, giúp nhiên liệu chuyển động thông thoáng trong hệ thống.
- Cung cấp nhiên liệu cho động cơ : đảm bảo tốt các yêu cầu :
+ Lƣợng nhiên liệu cấp cho mỗi chu trình phải phù hợp với chế độ làm
việc của động cơ.
+ Phun nhiên liệu vào đúng thời điểm, đúng quy luật mong muốn.
+ Lƣu lƣợng nhiên liêu vào các xylanh phải đồng đều. Phải phun nhiên
liệu vào xylanh qua lỗ phun nhỏ với chênh áp lớn phía trƣớc và lỗ phun, để nhiên liệu
đƣợc xé tơi tốt.
- Các tia nhiên liệu phun vào xylanh động cơ phải đảm bảo kết hợp tốt giữa số
lƣợng và phƣơng hƣớng, hình dạng, kích thƣớc của các tia phun với hình dạng buồng
Đồ án tổng hợp: Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ: 2KD-FTV
- SVTH: Lê Anh Vũ Lớp: 08LTĐL
Trang: 4
cháy và với cƣờng độ và phƣơng hƣớng chuyển động của mỗi chất trong buồng cháy
để hoà khí đƣợc hình thành nhanh và đều.
Yêu cầu :
Hệ thống nhiên liệu động cơ diesel phải thoả mãn các yêu cầu sau :
- Hoạt động lâu bền, có độ tin cậy cao.
- Dễ dàng và thuận tiện trong sử dụng, bảo dƣỡng và sửa chữa .
- Dễ chế tạo, giá thành hạ.
- Nhiên liệu diesel phải rất sạch không chứa tạp chất và nƣớc.
- Nhiên liệu phải có trị số Cetanne cao (40 – 55) đốt cháy ngay khi nó đƣợc
phun vào buống đốt, không tồn đọng nhiên liệu và kết quả là động cơ chạy êm.
1.2.2. Đặc điểm của 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 hỗn hợp nổ. Trong động cơ xăng, hoà khí bắt đầu hình thành ngay từ
khi xăng đƣợc hút khỏi vòi phun vào đƣờng nạp (động cơ dùng bộ chế hoà khí) hoặc
đƣợc phun vào đƣờng ống nạp (động cơ phun xăng). Quá trình trên đƣợc còn tiếp
diễn trong xy lanh, suốt quá trình nạp và quá trình nén cho đến khi đƣợc đốt cháy
cƣỡng bức bằng tia lửa điện. Ở động cơ diesel gần cuối quá trình nén, nhiên liệu mới
đƣợc phun vào buồng cháy động cơ để hình thành hỗn hợp rồi tự bốc cháy. Dầu
diesel có tính năng đặc biệt về độ bốc hơi, độ nhớt và chi số cetane.
* Hoạt động của hệ thống nhiên liệu:
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 đƣợc lọc sạch tạp chất, sau đó nhiên liệu theo đƣờng
ống 3 tới bơm cao áp 8. Bơm cao áp tạo cho nhiên liệu một áp suất đủ lớn theo đƣờng
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 đƣợc theo đƣờng ống dẫn 5 và 11 trở về thùng chứa.
Nhiên liệu đi vào trong xylanh bơm cao áp không đƣợc 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 đƣờng ống không kín, đặc biệt là ở những khu vực mà áp suất
Đồ án tổng hợp: Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ: 2KD-FTV
- SVTH: Lê Anh Vũ Lớp: 08LTĐL
Trang: 5
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.
3
1 2
5
4
6
7
8
13
9
10
11
12
Hình 1.1 : Sơ đồ hệ thống nhiên liệu diesel
1- Bulông xả khí ; 2- Bầu lọc nhiên liệu ; 3, 5, 6, 10, 11- Ống dẫn nhiên liệu ; 4-
Vòi phu ; 7- Van tràn ; 8- Bơm cao áp ; 9- Bơm chuyển ; 12- Thùng chƣa nhiên
liệu ; 13- Bulông xả nƣớc.
Không khí từ ngoài trời qua lọc khí vào ống nạp rồi qua xupáp nạp đi vào động
cơ. Trong quá trình nén các xupáp hút và xả đều đóng kín, khi piston đi lên không khí
trong xylanh bị nén. Piston càng tới sát điểm chết trên, không khí bên trên piston bị
chèn chui vào phần khoét lõm ở đỉnh piston, tạo ra ở đây dòng xoáy lốc hƣớng kính
ngày càng mạnh. Cuối quá trình nén, nhiên liệu đƣợc phun vào dòng xoáy lốc này,
đƣợc xé nhỏ, sấy nóng, bay hơi và hoà trộn đều với không khí tạo ra hoà khí rồi tự
bốc cháy.
Đồ án tổng hợp: Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ: 2KD-FTV
- SVTH: Lê Anh Vũ Lớp: 08LTĐL
Trang: 6
1.2.3. Các dạng cấu tạo bơm cao áp trong hệ thống nhiên liệu động cơ
diesel
1.2.3.1. Bơm cao áp (Bosch)
Hình 1.2 : Bơm cao áp
1- Bulông xả khí ; 2- Vít hãm ; 3- Đầu nối ống nhiên liệu đến vòi phun ; 4- Đầu nối
ống nhiên liệu vào bơm ; 5- Vỏ bộ hạn chế nhiên liệu ; 6- Khớp nối của trục cam ;
7- Đĩa chắn dầu ; 8- Trục bơm ; 9- Ổ bi ; 10- Vỏ bộ điều tốc ; 11- Lò xo van cao áp
; 12- Van cao áp; 13- Xilanh bơm cao áp ; 14- Lỗ xả ; 15- Piston bơm cao áp ; 16-
Vít ; 17- Ống xoay ; 18- Đĩa trên ; 19- Lò xo bơm cao áp ; 20- Đĩa dƣới ; 21-
Bulông điều chỉnh ; 22- Con đội ; 23- Con lăn ; 24- Cam
Nguyên lý hoạt động : Piston đi xuống nhờ lực đẩy lò xo 1 9, van cao áp 12
đóng kín, nhờ độ chân không đƣợc tạo ra trong không gian phía trên piston, khi mở
các lỗ A, B nhiên liệu đƣợc nạp đầy vào không gian này cho tới khi piston nằm ở vị
trí thấp nhất.
Piston đi lên nhờ cam 24, lúc đầu nhiên liệu bị đẩy qua các lỗ A, B ra ngoài ; khi
đỉnh piston che kín hai lỗ A, B thì nhiên liệu ở không gian ở phía trên piston 15 tăng
Đồ án tổng hợp: Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ: 2KD-FTV
- SVTH: Lê Anh Vũ Lớp: 08LTĐL
Trang: 7
áp suất, đẩy mở van cao áp 12, nhiên liệu đi vào đƣờng cao áp tới vòi phun. Quá trình
cấp nhiên liệu đƣợc tiếp diễn tới khi rãnh nghiêng trên đầu piston mở lỗ xả B thời
điểm kết thúc cấp nhiên liệu, từ lúc ấy nhiên liệu từ không gian phía trên piston qua
rãnh dọc thoát qua lỗ B ra ngoài khiến áp suất trong xilanh giảm đột ngột, van cao áp
đƣợc đóng lại.
1.2.3.2. Bơm phân phối
B
A
Hình 1.3 : Bơm phân phối
1- Bạc xả ; 2- Thiết bị điều chỉnh thời gianơm phân - Vành cam ; 4- Con lăn ; 5-
Hình 1.3 : B phun ; 3 phối
Đĩa truyền động ; 6- Trục vào ; 7- Bánh răng bơm chuyển ; 8- Trục bộ điều tốc ;
9- Bánh răng bộ điều tốc ; 10- Quả văn ; 11- Đòn điều chỉnh ; 12- Lò xo điều tốc
; 13- Màng chân không ; 14- Ống nối đƣờng nạp ; 15- Lò xo màng điều chỉnh
chân không ; 16- Đƣờng ống hồi dầu ; 17- Vít điều chỉnh ; 18- Đòn áp lực ; 19-
Van điện từ ; 20- Piston ; 21- Van cao áp ; 22- Đầu nối với vòi phun
Đồ án tổng hợp: Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ: 2KD-FTV
- SVTH: Lê Anh Vũ Lớp: 08LTĐL
Trang: 8
Nguyên lý hoạt động: Dẫn động xoay piston 20 đƣợc trục bơm 6 dẫn động, còn
dẫn động định tiến do vành cam 3 trên trục bơm 6 dẫn động. Trên sƣờn piston có các
lỗ thoát B, khi piston xoay lỗ thoát này sẽ lần lƣợt ăn thông với các lỗ khoan chéo A
trên đầu bơm. Trong hành trình công tác nhiên liệu nén và phân phối lần lƣợt qua các
lỗ khoan chéo A, khi đó áp suất nhiên liệu nén đi qua van cao áp 21 rồi đi đến vòi
phun nhiên liệu của xylanh tƣơng ứng. Trên bơm còn có bơm chuyển nhiên liệu kiểu
phiến gạt đƣợc nâng lên một áp suất ổn định, quả văng 10 thông qua quan hệ tay đòn,
quả văng tác động vào bạc xả 1 qua đó làm thay đổi thời điểm mở lỗ xả và thực hiện
việc điều chỉnh lƣợng nhiên liệu cung cấp theo chế độ làm việc của động cơ.
Loại bơm này có kết cấu đơn giản hơn so với bơm cao áp thẳng hàng kiểu Bosch cho
nên đƣợc sử dụng rộng rãi hơn, nhƣng loại bơm cao áp sử dụng trong hệ thống nhiên
liệu Common Rail kết cấu đơn giản hơn ta khảo sát sau.
1.2.4. Đặc điểm hình thành hỗn hợp trong động cơ diesel
Nhiên liệu đƣợc phun vào buồng đốt từ 150 - 300 trƣớc ĐCT/ kỳ nén, khi dấu
phun nhiên liệu “ INJ” ở bánh đà đúng ngay chi thị mà lăng vạch ở ống dẫn hƣớng
ngay dấu chỉ thị ở cử sổ là thời điểm khơi phun. Hỗn hợp đƣợc hình thành bên trong
xilanh động cơ với thời gian rất ngắn tính theo góc quay của trục khuỷu, chỉ bằng
1/10 đến 1/20 so với trƣờng hợp của máy xăng, ngoài ra nhiên liệu diesel lại khó bay
hơi hơn xăng nên phải đƣợc phun thật tơi và hoà trộn đều trong không gian buồng
cháy. Vì vậy phải tạo điều kiện để nhiên liệu đƣợc sấy nóng, bay hơi nhanh và hoà
trộn đều với không khí trong buồng cháy nhằm tạo ra hoà khí ; mặt khác phải đảm
bảo cho nhiệt độ không khí trong buồng cháy tại thời gian phun nhiên liệu phải đủ
lớn để hoà khí tự bốc cháy.
Quá trình hình thành hỗn hợp và quá trình bốc cháy nhiên liệu trong động cơ diesel
chồng chéo lên nhau, xảy ra liên tục. Sau khi phun nhiên liệu thì trong buồng cháy
diễn ra một loạt thay đổi về tính chất lý hoá của nhiên liệu, sau đó một phần nhiên
liệu đƣợc phun vào trƣớc đã tạo thành hỗn hợp thì tự bốc cháy trong khi nhiên liệu
vẫn đƣợc tiếp tục phun vào để cung cấp cho xy lanh động cơ. Chính đặc điểm của quá
trình hình thành hỗn hợp và quá trình cháy nhƣ vậy nên để cho phù hợp thì động cơ
diesel có rất nhiều loại buồng cháy khác nhau tuỳ theo cấu tạo của động cơ và mục
đích sử dụng động cơ.
Đồ án tổng hợp: Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ: 2KD-FTV
- SVTH: Lê Anh Vũ Lớp: 08LTĐL
Trang: 9
1.3. HỆ THỐNG ĐIỆN TỬ ĐIỀU KHIỂN PHUN NHIÊN LIỆU
Đối với động cơ diesel có rất nhiều yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình cháy trong
động cơ, các yếu tố đó có nhiều yếu tố thuộc khâu kết cấu, thiết kế buồng cháy, kết
cấu đƣờng ống nạp... và có nhiều yếu tố phụ thuộc vào chế độ hoạt động của động cơ
nhƣ : Số vòng quay, thời điểm phun, lƣợng phun....
Khả năng làm việc tối ƣu của động cơ phụ thuộc chủ yếu vào 2 yếu tố điều chỉnh
cơ bản là : Lƣợng nhiên liệu phun vào động cơ và thời điểm phun. Cả hai thông số
điều chỉnh cơ bản này đều đƣợc điều chỉnh bởi bộ điều khiển điện tử trên cơ sở xử lý
các thông tin đầu vào nhƣ : Số vòng quay, chế độ tải trọng động cơ, nhiệt độ nƣớc
làm mát... Nói chung có nhiều bộ xử lý điều khiển nhiều hệ thống khác nhau lắp trên
ôtô. Tuy nhiên bộ xử lý nào cũng hoạt động theo nguyên lý thu thập thông tin vào
điều kiện làm việc của hệ thống và trên cơ sở đó điều khiển các cơ cấu chấp hành
theo cách mà ngƣời thiết kế mong muốn.
Nhƣ vậy, hệ thống điều khiển điện tử phun nhiên liệu trên động cơ gồm ba
phần chủ yếu sau :
1.3.1. Hệ thống thu thập thông tin về điều kiện làm việc của động cơ
Các cảm biến cung cấp cho bộ xử lý về số vòng quay, vị trí bàn đạp chân ga,
nhiệt độ không khí nạp, nhiệt độ nƣớc làm mát của động cơ... các cảm biến làm việc
theo nguyên tắc khác nhau. Các thông tin từ các cảm biến đƣa về bộ xử lý dƣới dạng
các tín hiệu điện nhƣ : tín hiệu dạng xung, tín hiệu điện áp biến đổi, tín hiệu tần số...
và đƣợc biến đổi, xử lý sơ bộ trƣớc khi đi vào hệ thống xử lý.
1.3.2 Hệ thống xử lý
Căn cứ vào các tín hiệu gởi về từ các cảm biến, hệ thống xử lý so sánh với
các thông tin đã đƣợc cài đặt sẵn trong bộ nhớ và xác định các thông số đầu ra để
điều khiển các bộ phận thừa hành, đảm bảo điều kiện làm việc tối ƣu cho động cơ.
1.3.3 Hệ thống thừa hành
Các cơ cấu chấp hành đƣợc điều khiển bằng các tín hiệu đầu ra của bộ xử lý.
Các cơ cấu chấp hành nhƣ : vòi phun, bơm cao áp... đƣợc hệ thống thừa hành điều
khiển sao cho động cơ làm việc phù hợp với các tín hiệu đầu vào.
1.3.4. Định lƣợng hỗn hợp nhiên liệu, không khí
Lƣợng O2, dùng để đốt cháy nhiên liệu trong buồng cháy động cơ, là lƣợng O2
trong không khí. Nhƣ ta biết không khí gồm hai thành phần là : O2 và N2 . Tính theo
Đồ án tổng hợp: Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ: 2KD-FTV
- SVTH: Lê Anh Vũ Lớp: 08LTĐL
Trang: 10
thành phần thể tích (thành phần mol) O2 chiếm 21% còn N2 chiếm 79%. Do với một
thể tích nhất định, khối lƣợng khí phụ thuộc vào các thông số trạng thái của nó nhƣ :
áp suất, nhiệt độ.... Vì vậy với một dung tích xilanh nhất định, khối lƣợng không khí
nạp vào là khác nhau nếu ở điều kiện áp suất và nhiệt độ khác nhau.
Khi động cơ đang hoạt động, lƣợng nhiên liệu phun vào xi lanh thay đổi tùy
theo điều kiện làm việc. Để đảm bảo lƣợng nhiên liệu phù hợp, bộ điều khiển cần biết
đƣợc thông tin về trạng thái của lƣợng khí nạp.
Để xác định chính xác lƣợng khí nạp, trên động cơ lắp thêm cảm biến đo áp
suất ( cảm biến MAF) và nhiệt độ khí nạp (IAT), chính xác hơn nữa là cảm biến lƣu
lƣợng khí nạp, thể tích khí nạp đƣợc xác định thông qua thể tích công tác và hiệu suất
thể tích động cơ. Thể tích công tác phụ thuộc đƣờng kính xi lanh và hành trình pi ston,
còn hiệu suất thể tích phụ thuộc kết cấu của động cơ và đƣờng ống nạp. Vì mỗi loại
động cơ có một kích thƣớc và kết cấu khác nhau nên để đảm bảo cho điều kiện phun
nhiên liệu đƣợc chính xác, các thông số kết cấu và hiệu suất thể tích đƣợc nạp sẵn vào
bộ nhớ ROM của bộ điều khiển điện tử.
Lƣợng nhiên liệu phun không chỉ phụ thuộc vào lƣợng khí nạp, buồng cháy
động cơ mà còn phụ thuộc nhiều yếu tố đặc trƣng cho tình trạng làm việc của động
cơ, ví dụ nhƣ số vòng quay động cơ, nhiệt độ nƣớc làm mát... Bộ xử lý cũng sử dụng
các tín hiệu nhận đƣợc từ các cảm biến đo các yếu tố đặc trƣng cho tình trạng làm
việc của động cơ để điều chỉnh lƣợng phun sao cho đạt đƣợc tỉ lệ hỗn hợp thích ứng
với điều kiện làm việc của động cơ.
1.3.5. Xác định góc phun sớm
Cũng tƣơng tự nhƣ nguyên tắc điều khiển lƣợng phun, bộ xử lý điều khiển góc
phun sớm trên cơ sở tín hiệu thu đƣợc từ cảm biến đo số vòng quay động cơ và các
cảm biến xác định trạng thái động cơ.
Để lựa chọn góc phun sớm tốt nhất đƣợc xác định nhờ thực nghiệm bằng cách
xây dựng đặc tính điều chỉnh góc phun sớm của động cơ. Đặc tính điều chỉnh góc
phun sớm đƣợc thực hiện ở điều kiện không thay đổi tốc độ n và lƣợng nhiên liệu cấp
cho chu trình.
Từ những thực nghiệm ngƣời ta đƣa ra dãy góc phun sớm tuỳ thuộc và o tốc độ
động cơ và tải trọng, góc phun sớm nằm trong giới hạn từ 15 † 350 . Từ đó ngƣời ta
Đồ án tổng hợp: Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ: 2KD-FTV
- SVTH: Lê Anh Vũ Lớp: 08LTĐL
Trang: 11
đƣa ra bảng giá trị góc phun sớm ứng với từng tốc độ và tải trọng động cơ gọi là góc
phun sớm cơ sở.
Nhƣ vậy khi động cơ hoạt động, bộ xử lý nhận tín hiệu từ cảm biến vị trí trục
khuỷu, cảm biến vị trí bàn đạp ga, áp suất trên đƣờng ống nạp để xác định số vòng
quay và tải trọng, động cơ tại thời điểm đó. Với hai thông số này, bộ xử lý đối chiếu
vào bảng góc phun sớm cơ sở để lấy ra giá trị góc phun sớm, sau đó bộ xử lý căn cứ
vào giá trị thu đƣợc từ các cảm biến khác nhau nhƣ : cảm biến nƣớc làm mát, cảm
biến nhiệt độ khí nạp để hiệu chỉnh và có giá trị góc phun sớm thích hợp. Giá trị đƣợc
bộ xử lý dùng để điều khiển bộ phận thừa hành ở đầu ra : bơm, và vòi phun ...
1.3.6. Bộ xử lý
Hình 1.4: Sơ đồ khối điều khiển điện tử phun nhiên liệu.
Nhƣ đã trình bày trên, căn cứ vào tín hiệu gởi về từ các cảm biến, hệ thống xử
lý so sánh với các thông tin đã đƣợc lập trình sẵn trong bộ nhớ và xác định các thông
Đồ án tổng hợp: Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ: 2KD-FTV
- SVTH: Lê Anh Vũ Lớp: 08LTĐL
Trang: 12
số đầu ra để điều khiển các bộ phận thừa hành, đảm bảo điều kiện làm việc tối ƣu cho
động cơ.
1.3.6.1 Bộ ổn áp bên trong
Vì bộ xử lý và các cảm biến đòi hỏi một điện áp làm việc rất ổn định, nên trong
bộ điều khiển có lắp một bộ ổn áp. Bộ ổn áp điện này cung cấp cho bộ xử lý một điện
áp có giá trị xác định và ổn định.
1.3.6.2. Xử lý tín hiệu vào
Bộ xử lý tín hiệu đầu vào thu nhập những tín hiệu từ các cảm biến, dƣới dạng
tín hiệu xung, tín hiệu điện áp biến đổi, tín hiệu tần số…. Để đƣa vào xử lý, biến đổi
chúng thành các tín hiệu số. Tín hiệu là sự kết hợp giữa các mức điện áp có và không,
mức điện áp có là số 1 và mức điện áp không là số 0. Tín hiệu phải đƣợc biến sang
dạng số vì bộ xử lý chỉ có thể làm việc với các tín hiệu 0 và 1.
Một trong các bộ biến đổi dùng phổ biến trong bộ điều khiển là bộ biến đổi
tƣơng tự số, viết tắt là A/D(Analog to digital converters). Bộ này dùng để biến đổi tín
hiệu điện áp một chiều có giá trị thay đổi sang tín hiệu dạng số để bộ xử lý có thể làm
việc đƣợc.
Các cảm biến mạch tƣơng tự, nhƣ cảm biến vị trí bàn đạp ga, cảm biến nhiệt
độ, cảm biến vị trí trục bơm cao áp ... là những ví dụ của cảm biến tạo ra tín hiệu điện
áp tƣơng tự thay đổi.
2. HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ 2KD-FTV
2.1. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT ĐỘNG CƠ 2KD-FTV
Hãng sản xuất TOYOTA Fortuner
Loại động cơ 2.5L Diesel Common Rail tăng áp
Số xy lanh và cách bố trí 4 xy lanh thẳng hàng, 16 xupap
Cơ cấu xupap dẫn động đai và bánh răng
Kiểu động cơ 2KD-FTV
Dung tích xi lanh (cc) 2494cc
Đƣờng kính xylanh (mm) 92
Hành trình S (mm) 93,8
Tỷ số nén 18,5
Công suất lớn nhất (KW/v/ph) 75/3600
Momen xoắn cực đại (N.m/v/ph) 260/2400
Loại xe SUV
Hộp số 5 số sàn
Hệ thống nhiên liệu Loại ống phân phối
Đồ án tổng hợp: Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ: 2KD-FTV
- SVTH: Lê Anh Vũ Lớp: 08LTĐL
Trang: 13
Loại nhiên liệu Diesel
Mức độ tiêu thụ nhiên liệu 8.7lít/100 km
Dài (mm) 4695mm
Rộng (mm) 1840mm
Cao (mm) 1850mm
Chiều dài cơ sở (mm) 2750mm
Chiều rộng cơ sở trƣớc/sau 1540/1540mm
Trọng lƣợng không tải (kg) 1790-1810kg
Số cửa 5cửa
2.2. GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ 2KD-FTV
Động cơ 2KD-FTV của hãng TOYOTA là loại động cơ 4 kỳ 4 xylanh đƣợc
đặt thẳng hàng và làm việc theo thứ tự nổ 1-3-4-2. Động cơ có công suất lớn 75
KW/3600 v/ph, hệ thống phối khí của các xupap đƣợc dẫn động trực tiếp từ trục cam
thông qua con đội thuỷ lực, sử dụng con đội thuỷ lực và cách bố trí 4 xupap trên một
xylanh tạo đƣơc chất lƣợng nạp và thải (nạp đầy, thải sạch), nhằm tăng công suất
động cơ, giảm đƣợc lƣợng khí thải độc hại gây ô nhiễm môi trƣờng. Với hệ thống
phun nhiên liệu diesel bằng hệ thống tích luỹ nhiên liệu và điều khiển bằng ECU và
hệ thống tuần hoàn khí xả tạo cho động cơ luôn làm việc ở chế độ an toàn và hiệu quả
cao.
2.2.1.Các bộ phận chính trong đông cơ
Chốt piston, vòng hãm, xécmăng dầu, xécmăng khí
*Nhóm piston:
*Thanh truyền: Đầu nhỏ thanh truyền, đầu to thanh truyền, bạc lót
*Trục khuỷu : Cổ trục khuỷu, chốt khuỷu, má khuỷu.
*Bánh đà:
*Thân máy và nắp xylanh: Nắp xylanh, gioăng, thân máy của động cơ.
*Cơ cấu phân phối khí: Bánh răng dẫn động cam nạp, bánh răng dẫn động
cam xả, cam nạp, cam xả, lò xò xupap, xupap, đai dẫn động.
*Hệ thống làm mát.
*Hệ thống bôi trơn.
2.2.2. Hệ thống tăng áp
Hệ thống tăng áp trên động cơ 2KD-FTV là loại tăng áp kiểu tuabin khí, đƣợc
làm mát trung gian. Bộ tuabin tăng áp gồm hai phần chính là tuabin và máy nén khí,
Đồ án tổng hợp: Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ: 2KD-FTV
- SVTH: Lê Anh Vũ Lớp: 08LTĐL
Trang: 14
cùng với các cơ cấu phụ khác nhƣ bạc đỡ trục, thiết bị bao kín, hệ thống bôi trơn và
làm mát ....
Hình 2.1 : Sơ đồ tăng áp tuabin khí.
Tuabin tăng áp trên động cơ là loại tuabin tăng áp hƣớng kính
Hình 2.2 : Kết cấu tuabin - máy nén.
1- Vỏ máy nén ; 2- Vỏ tuabin ; 3- Thân tuabin máy nén; 4- Bánh công tác máy nén ;
5- Bánh công tác tuabin; A- Cửa hút không khí vào máy nén; B- Của thoát khí xả ra
khỏi tuabin; C- Cửa thông đƣờng khí xả động cơ; D- Cung cấp dầu bôi trơn; E-
Đƣờng dầu về.
Nguyên lý làm việc: Khí thải động cơ qua đƣờng ống, thổi vào cánh của tuabin,
sau khi giãn nở tới áp suất khí trời thì thoát qua cửa thải của tuabin ra ngoài. Máy nén
do tuabin dẫn động đƣợc quay cùng vận tốc của tuabin nhờ trục, làm tăng áp suất và
vận tốc của không khí đi trong bánh công tác của máy nén, sau đó một phần động năng
Đồ án tổng hợp: Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ: 2KD-FTV
- SVTH: Lê Anh Vũ Lớp: 08LTĐL
Trang: 15
của dòng khí qua vành tăng áp đựơc chuyển thành áp năng. Nhờ đó, sau khi đi qua bộ
tuabin tăng áp, không khí đã đƣợc nén sơ bộ trƣớc khi đi vào xilanh động cơ.
Khí thải từ động cơ qua cửa miệng phun tác động vào bánh công tác làm quay
trục rôto. Khí thải đƣợc thải qua hệ thống thải, đồng thời ở máy nén khi trục rôto quay
dẫn động bánh công tác quay, hút không khí từ ngoài môi trƣờng xung qua nh qua bầu
lọc, vào máy nén qua cửa nạp. Dƣới tác dụng quay của bánh công tác không khí nạp
lần lƣợt đƣợc nén qua bánh công tác, qua vành tăng áp, vòng xoắn ốc, sau đó theo
đƣờng ống nạp nạp vào xilanh động cơ qua cửa nạp.
Máy nén dùng để tăng áp cho động cơ có nhiệm vụ biến đổi cơ năng thành
năng lƣợng của dòng khí tạo ra áp suất nào đó để cung cấp vào xylanh động cơ. Loại
máy nén trên đông cơ 2KD-FTV là loại máy nén ly tâm.
Ƣu điểm: Tuốc bin tăng áp trong động cơ là loại tuốc bin khí xả nên tiết kiệm
đƣợc năng lƣợng dẫn động máy nén, đồng thời tận dụng đƣợc năng lƣợng khí xả. Do
vậy, nâng cao đƣợc công suất có ích của động cơ, cải thiện đƣợc tính kinh tế nhiên liệu
của động cơ.
Nhƣợc điểm: Do tuốc bin tăng áp không có liên hệ động lực với trục khuỷu
động cơ nên ở các chế độ tải bộ phận, do năng lƣợng khí xả nhỏ, công suất tuốc bin
giảm, do vậy áp suất tăng áp giảm nhanh, đến một lúc nào đó sẽ nhỏ hơn áp suất khí
xả nên làm xấu chất lƣợng quét. Mặt khác, hệ số dƣ lƣợng không khí giảm làm xấu
chất lƣợng cháy. Do đó, làm giảm công suất của động cơ.
2.3. KHẢO SÁT HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ 2KD-FTV
2.3.1. Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động cơ
Đồ án tổng hợp: Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ: 2KD-FTV
- SVTH: Lê Anh Vũ Lớp: 08LTĐL
Trang: 16
11 8 7
NE
ECU EDU
G
Caí biãú
mn
9
khaï
c 4
14 13
10
5
6
3
2
1
12
Hình 2.3 : Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động cơ 2KD-FTV.
1- Thùng nhiên liệu ; 2- Lọc nhiên liệu ; 3- Bơm cao áp HP3 ; 4- Common Rail
tích trữ điều áp ; 5- Vòi phun ; 6- Két làm mát nhiên liệu ; 7- EDU ; 8- ECU ; 9-
Đƣờng nhiên liệu cao áp ; 10- Đƣờng dầu hồi ; 11- Các cảm biến ; 12- Van SVC ;
13- Van an toàn áp suất ; 14- Cảm biến áp suất nối với ECU.
Bơm cao áp 3 có nhiệm vụ tạo ra nhiên liệu có áp suất cao cho quá trình phun.
Bơm này đƣợc lắp đặt trên một ngăn của hệ thống. Thƣờng thì giống nhƣ vị trí đặt
bơm phân phối trƣớc đây (của các động cơ cổ truyền). Nhiên liệu sau khi ra khỏi bơm
cao áp đƣợc vận chuyển vào bộ phận tích luỹ cao áp.
Ống Rail 4 này là bộ phận tích luỹ cao áp và luôn đƣợc cấp nhiên liệu để phục
vụ cho việc phun nhiên liệu. Nhiên liệu trong ống luôn có áp suất 180MPa để phun
vào xylanh vào đúng thời điểm. Một số thành phần của hệ thống Common Rail đƣợc
đặt trực tiếp trên ống này, nhƣ cảm biến áp suất, van điều áp.
Vòi phun 5 có chức năng phun nhiên liệu vào xylanh động cơ. ECU quyết định
lƣợng nhiên liệu đƣợc phun, thời điểm phun và điều khiển nam châm điện trong vòi
Đồ án tổng hợp: Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ: 2KD-FTV
- SVTH: Lê Anh Vũ Lớp: 08LTĐL
Trang: 17
phun, thông qua bộ EDU. Nam châm điện này mở vòi phun và nhi ên liệu đƣợc phun
vào buồng cháy động cơ khi áp suất tồn tại trong ống tích luỹ cao áp.
Common Rail là một hệ thống phun đƣợc điều khiển bằng ECU. EDU điều
khiển và giám sát quá trình phun bằng những giá trị cần thiết đƣợc mặc định sẵn cho
quá trình phun nhiên liệu.
Hệ thống nhiên liệu Common Rail động cơ 2KD-FTV có những đặc tính sau:
+ Áp suất nhiên liệu, lƣợng phun, và thời điểm phun đƣợc điều khiển bằng
điện tử vì vậy điều khiển tốc độ động cơ đạt độ chính xác cao.
+ Áp suất nhiên liệu cao cho nên việc hoà trộn nhiên liệu – không khí trong
buồng cháy tốt hơn.
+ Tích trữ nhiên liệu áp suất cao, nhiên liệu đƣợc phun vào áp suất cao ở mỗi
dải tốc độ động cơ.
Với những đặc tính nhƣ trên thì động cơ 2KD-FTV có tính hiệu năng, tính
kinh tế nhiên liệu tăng cao, tiếng ồn nhỏ ít rung động và khí thải sạch.
2.3.2. Nhiệm vụ và yêu cầu đối với hệ thống nhiên liệu động cơ 2KD-FTV
Hệ thống nhiên liệu động cơ có những nhiệm vụ sau :
- Chứa nhiên liệu dự trữ, đảm bảo cho động cơ hoạt động liên tục trong một
khoảng thời gian quy định.
- Lọc sạch nƣớc và các tạp chất cơ học có lẫn trong nhiên liệu
- Cung cấp lƣợng nhiên liệu cần thiết cho mỗi chu trình ứng với chế độ làm
việc quy định của động cơ.
- Cung cấp nhiên liệu đồng đều vào các xy lanh theo trình tự làm việc quy định
của động cơ.
- Cung cấp nhiên liệu vào xy lanh động cơ đúng lúc theo một quy luật đã định.
- Phun tơi và phân bố đều nhiên liệu trong thể tích môi chất trong buồng cháy,
bằng cách phối hợp chặt chẽ hình dạng kích thƣớc và phƣơng hƣớng của các tia nhiên
liệu với hình dạng buồng cháy và cƣờng độ vận động của môi chất trong buồng cháy.
Diễn biến chu trình công tác của động cơ Diesel chủ yếu phụ thuộc vào tình
hình hoạt động của thiết bị cung cấp nhiên liệu. Tốc độ toả nhiệt của nhiên liệu và
dạng đƣờng cong của áp suất môi chất công tác trong quá trình cháy biến thiên theo
góc quay trục khuỷu chủ yếu phụ thuộc vào những yếu tố sau:
Đồ án tổng hợp: Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ: 2KD-FTV
- SVTH: Lê Anh Vũ Lớp: 08LTĐL
Trang: 18
- Thời điểm bắt đầu phun nhiên liệu (tức là góc phun sớm 1).
- Biến thiên của tốc độ phun (tức là quy luật cấp nhiên liệu ).
- Chất lƣợng phun (thể hiện bằng mức phun nhỏ và đều).
- Sự hoà trộn giữa nhiên liệu với khí nạp trong buồng cháy.
- Thời gian cung cấp nhiên liệu kéo dài 20450 độ góc quay trục khuỷu (tức là
khoảng 0,00330,0075 [s]) khi n = 100 [vg/ph]. Trong khoảng thời gian đó áp suất
nhiên liệu từ 0,150,2 [MN/m2]. Trong đƣờng dẫn nhiên liệu tới vòi phun, trong vòi
phun áp suất tăng lên tới mấy chục [MN/m2]. Áp suất phun nhiên liệu cao nhƣ vậy là
nhằm đảm bảo yêu cầu phun nhỏ và đều, đồng thời nhằm đảm bảo cấp nhiên liệu vào
xy lanh động cơ với một tốc độ cần thiết.
2.3.3. Common Rail là một hệ thống phun tích luỹ - chức năng
Việc tạo ra áp suất và việc phun nhiên liệu hoàn toàn tách biệt với nhau trong
hệ thống Common Rail. Áp suất phun đƣợc tạo ra độc lập với tốc độ động cơ và
lƣợng nhiên liệu phun ra. Nhiên liệu đƣợc trữ với áp suất cao trong bộ tích áp suất
cao (high-pressure accumulator) và sẵn sàng để phun. Lƣợng nhiên liệu phun ra đƣợc
quyết định bởi tài xế, và thời điểm phun cũng nhƣ áp lực phun đƣợc tính toán bằng
ECU và các biểu đồ đã lƣu trong bộ nhớ của nó. Sau đó ECU sẽ điều khiển các kim
phun phun tại mỗi xy lanh động cơ để phun nhiên liệu.
Động cơ 2KD-FTV với hệ thống nhiên liệu Common Rail có các chức năng sau
2.3.3.1. Chức năng chính
Chức năng chính là việc điều khiển việc phun nhiên liệu đúng thời điểm, đúng
lƣu lƣợng, đúng áp suất, đảm bảo cho động cơ diesel không chỉ hoạt động êm diu mà
còn tiết kiệm nhiên liệu.
2.3.3.2. Chức năng phụ
Chức năng phụ của hệ thống là điều khiển vòng kín và vòng hở, không những
giảm độ độc hại của khí thải và lƣợng nhiên liệu tiêu thụ mà còn làm tăng tính an
toàn, sự thoải mái và tiện nghi. Ví dụ nhƣ hệ thống luân hồi khí thải (EGR- exhaust
gas recircalation), điều khiển turbo tăng áp, điều khiển ga tự động và thiết bị chống
trộm.
Hệ thống Common Rail thực hiện những chức năng sau :
Đồ án tổng hợp: Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ: 2KD-FTV
- SVTH: Lê Anh Vũ Lớp: 08LTĐL
Trang: 19
+ Cung cấp nhiên liệu cho động cơ diesel.
+ Tạo ra áp suất sự cần thiết cho quá trình phun nhiên liệu và phân phối nhiên
liệu đến những xylanh riêng lẻ.
+ Phun một lƣợng nhiên liệu chính xác tại một thời điểm thích hợp khác với
các hệ thống phun khác Common Rail là một hệ thống phun tích luỹ.
2.3.3.3 Chức năng hạn chế ô nhiễm
2.3.3.3.1. Thành phần hỗn hợp và tác động đến quá trình cháy
So với động cơ xăng, động cơ diesel đốt nhiên liệu khó bay hơi hơn (nhiệt độ
sôi cao), nên việc tạo hỗn hợp khí không chỉ diễn ra trong giai đoạn phun và bắt đầu
cháy, mà còn trong suốt quá trình cháy. Kết quả là hỗn hợp không đồng nhất. Động
cơ diesel luôn hoạt động ở chế độ nghèo, mức tiêu hao nhiên liệu, muội than, CO, HC
sẽ tăng lên nếu không đốt cháy ở chế độ nghèo hợp lý.
Tỉ lệ hỗn hợp đƣợc quyết định bởi các thông số :
- Áp suất phun.
- Thời gian phun.
- Kết cấu lỗ tia.
- Thời điểm phun.
- Vận tốc dòng khí nạp.
- Khối lƣợng không khí nạp.
Tất cả các đại lƣợng trên đều ảnh hƣởng đến mức tiêu hao nhiên liệu và nồng
độ khí thải. Nhiệt độ quá trình cháy quá cao và lƣợng ôxy nhiều sẽ làm tăng lƣợng
NOx. Muội than sinh ra khi hỗn hợp quá nghèo.
2.3.3.3.2. Hệ thống nạp lại khí thải ( EGR )
Khi không có EGR, khí NOx sinh ra vƣợt mức quy định về khí thái, ngƣợc lại
muội than sinh ra sẽ nằm trong giới hạn. EGR là một phƣơng pháp để giảm lƣợng
NOx sinh ra mà không làm tăng nhanh lƣợng khói đen. Điều này có thể thực hiên rất
hiệu quả với hệ thống common rail với tỉ lệ hòa khí mong muốn đạt đƣợc nhờ vào áp
suất phun cao. Với EGR, một phần của khí thải đƣợc đƣa vào ống nạp ở chế độ tải
nhỏ của động cơ. Điều này không chỉ làm giảm lƣợng Oxy mà còn làm giảm hiệu quả
của quá trình cháy và nhiệt độ cực đại. Kết quả là làm giảm lƣợng NOx. Nếu có quá
nhiều khí thải đƣợc nạp lại (quá 40% thể tích khí nạp), thì khói đen, CO và HC sẽ
sinh ra nhiều cũng nhƣ tiêu hao nhiên liệu sẽ tăng vì thiếu Oxy.
Đồ án tổng hợp: Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ: 2KD-FTV
- SVTH: Lê Anh Vũ Lớp: 08LTĐL
Trang: 20
2.3.3.3.3. Ảnh hƣởng của việc phun nhiên liệu
Thời điểm phun, đƣờng đặc tính phun, sự phun sƣơng tơi của nhiên liệu cũng
ảnh hƣởng đến tiêu hao nhiên liệu và nồng độ khí thải.
* Thời điểm phun.
Nhờ vào nhiệt độ quá trình thấp hơn, phun nhiên liệu trễ làm giảm lƣợng NOx.
Nhƣng nếu phun quá trễ thì lƣợng HC sẽ tăng và tiêu hao nhiên liệu sẽ nhiều hơn, và
khói đen sinh ra ở chế độ tải lớn. Nếu thời điểm phun chỉ lệch đi 1o khỏi giá trị lí
tƣởng thì lƣợng NOx có thể tăng lên 5%. Ngƣợc lại thời điểm phun sai lệch hơn 2o thì
có thể làm cho áp suất đỉnh tăng lên 10 bar, trễ đi 2 o có thể làm tăng nhiệt độ khí
thải thêm 20oC. Với các yếu tố cực kì nhạy cảm nêu trên, ECU cần phải điều chỉnh
thời điểm phun chính xác tối đa.
* Đường đặc tính phun.
Đƣờng đặc tính phun quy định sự thay đổi lƣợng nhiên liệu đƣợc phu n vào
trong suốt một chu kỳ phun (từ lúc bắt đầu phun cho đến lúc kết thúc phun ). Đƣờng
đặc tính phun quyết định lƣợng nhiên liệu phun ra trong suốt giai đoạn cháy trễ (giữa
thời điểm bắt đầu phun và bắt đầu cháy). Hơn nữa nó cũng ảnh hƣởng đến sự phân
phối của nhiên liệu trong buồng đốt và có tác dụng tận dụng hiệu quả của dòng khí
nạp. Đƣờng đặc tính phun phải có độ dốc từ từ để nhiên liệu phun ra trong quá trình
cháy trễ đƣợc giữ thấp nhất, nhiên liệu diesel bốc cháy tức thì, ngay khi quá trình
cháy bắt đầu gây ra tiếng ồn và sự tạo thành NOx. Đƣờng đặc tính phun phải có đỉnh
không quá nhọn để đề phòng hiện tƣợng nhiên liệu không đƣợc phun sƣơng tơi - yếu
tố dẫn đến lƣợng HC cao, khói đen và tăng tiêu hao nhiên liệu suốt giai đoạn cuối
cùng của quá trình cháy.
* Sự phun sương tơi nhiên liệu.
Nhiên liệu đƣợc phun sƣơng tơi tốt thúc đẩy hiệu quả hòa trộn giữa không khí
và nhiên liệu. Nó đóng góp vào việc giảm HC và khói đen trong khí thải. Với áp suất
phun cao và hình dạng hình học tối ƣu của lỗ tia kim phun giúp cho sự phun sƣơng
tơi nhiên liệu tốt hơn. Để ngăn ngừa muội than, lƣợng nhiên liệu phun ra phải đƣợc
tính dựa vào lƣợng khí nạp. Điều này đòi hỏi lƣợng khí nạp phải nhiều hơn từ 10 - 40
%.
2.3.4. Đặc tính phun của hệ thống Common Rail
Đồ án tổng hợp: Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ: 2KD-FTV
nguon tai.lieu . vn
