MỤC LỤC
MỤC LỤC I
DANH MỤC BẢNG BIỂU VI
DANH MỤC HÌNH VẼ XI
LỜI NÓI ĐẦU 1
PHẦN I : MỞ ĐẦU 2
1.1. Lý do chọn đề tài 2
1.2. Ý nghĩa của đề tài 2
1.3. Mục êu của đề tài 3
1.4. Đối tượng nghiên cứu và giới hạn đề tài 3
Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diesel dùng bơm cao áp chia 3
Xây dựng hệ thống bài tập trên hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diesel dùng bơm cao áp chia.
3
1.5. Phạm vi nghiên cứu 3
1.6. Phương pháp nghiên cứu (Nghiên cứu thực ễn) 3
1.7. Kế hoạch nghiên cứu 4
PHẦN II: NỘI DUNG ĐỒ ÁN 5
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ
DIESEL DÙNG BƠM CAO ÁP CHIA 5
1.1.Lịch sử và phát triển động cơ diesel 5
1.2. Kết cấu và nguyên lý hoạt động hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng bơm cao áp chia 6
1.2.1. Thùng chứa nhiên liệu: 6
Hình 1.1: Sơ đồ thùng nhiên liệu 6
1.2.2. Bầu lọc nhiên liệu 7
Hình 1.2: Cấu tạo lọc nhiên liệu 7
1.2.3. Sơ đồ kết cấu bơm cao áp chia 8
Hình 1.3: Cấu tạo bơm cao áp chia 8
1.2.2. Sơ đồ nguyên lý làm việc 9
Hình 1.4: Nguyên lý hoạt động bơm cao áp 9
1.2.3. Các hành trình làm việc của piston bơm 10
Hình 1.5 : Khoảng chạy của piston bơm và các giai đoạn cung cấp nhiên liệu 10
hồ đo tốc độ động cơ trên bảng táp lô 21
1.2.6.7.Ống cao áp 21
1.3. Nguyên lý làm việc-phân loại vòi phun 21
1.3.1. Căn cứ vào số lò xo trong kim 21
1.3.1.1. Kim phun thân kim có một lo xo 22
Hình 1.22: Kim phun một lò xo 22
II
1. Thân kim 2. Lỗ dầu đến 3. Lò xo 4. Cây đẩy 22
5. Khâu nối 6. Van kim 7. Lỗ tia 22
1.3.1.2. Kim phun thân có hai lò xo 22
Hình 1.23: Kim phun thân có hai lò xo 23
1.3.2. Căn cứ vào số lỗ tia và van kim 24
1.3.2.1. Kim phun hở 24
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MÔ HÌNH 25
2.1. Các yêu cầu đối với mô hình 25
2.1.1. Yêu cầu về tính kỹ thuật 25
2.1.2.Yêu cầu về độ an toàn khi sử dụng 26
2.1.3. Yêu cầu về độ thẩm mĩ 26
2.2. Các phương án thiết kế và xây dựng mô hình 26
2.2.1. Thiết kế mô hình dạng bảng đứng 26
Hình 2.1: Mô hình dạng bảng đứng 27
2.2.2. Thiết kế mô hình dạng vát chéo 27
Hình 2.2: Mô hình dạng vát chéo 28
2.2.3. Thiết kế mô hình dạng mặt bàn 28
Hình 2.3: Mô hình dạng mặt bàn 29
2.3. Chọn phương án và danh mục vật tư 29
2.3.1. Chọn phương án thiết kế 29
2.3.2. Danh mục vật tư thiết bị 29
Bảng 2.1: Danh mục vật tư cần thiết khi xây dựng mô hình 29
Bảng 2.2 : Danh mục thiết bị khi xây dựng mô hình 30
Hình 3.3: Bộ truyền động 51
Hình 3.4: Dùng đồng hồ so kiểm tra con lăn và giá đỡ 52
Hình 3.5: Bộ điều tốc cơ khí 54
Hình 3.6: Cấu tạo bộ điều chỉnh phun sớm theo tốc độ 55
Hình 3.7: Bộ điều chỉnh phun sớm theo tốc độ sử dụng vít điều chỉnh (loại lò xo đơn)
56
Hình 3.8: Bơm cánh gạt 57
Hình 3.9:Cấu tạo van triệt hồi 60
Hình 3.10: Kiểm tra van triệt hồi 60
4.1. Van điều chỉnh áp suất 61
Hình 1.11: Van điều chỉnh áp suất 61
Hình 3.12: Cấu tao van điện từ 62
4.1. Quy trình lắp đặt, vận hành thiết bị và kiểm tra hệ thống trước khi cân chỉnh bơm 64
Hình 3.13: Thiết bị cân chỉnh BCA hãng BOSCH 64
IV
4.1.2. Lắp ráp bơm lên băng thử 65
Hình 3.14: Sơ đồ lắp bơm cao áp chia lên thiết bị cân chỉnh 65
Hình 3.15: Lắp bơm và các đường ống lên thiết bị cân chỉnh 67
4.1.2.Vận hành thiết bị và kiểm tra hệ thống sau khi gá lắp 67
Hình 3.16: Các tay gạt điều chỉnh 68
Hình 3.18: Bảng công tắc 68
Hình 3.17: Các khoá điện 68
Hình 3.19: Tay xoay giàn ống nghiệm 68
Hình 2.20: Điều chỉnh bơm áp lực cung cấp 71
Hình 3.21: Điều chỉnh tốc độ không tải 71
Hình 3.22: Điều chỉnh tốc độ toàn tải 73
Bảng 3.2: Thông số các giá trị cân chỉnh bơm cao áp 73
Hình 3.23: Các chi tiết của vòi phun sau khi tháo 79
Hình 3.24: Mòn thân kim phun và đế 80
Hình 3.25: Làm sạch đế kim và kim phun 81
Hình 1.2: Cấu tạo lọc nhiên liệu 7
1.2.3. Sơ đồ kết cấu bơm cao áp chia 8
VI
Hình 1.3: Cấu tạo bơm cao áp chia 8
1.2.2. Sơ đồ nguyên lý làm việc 9
Hình 1.4: Nguyên lý hoạt động bơm cao áp 9
1.2.3. Các hành trình làm việc của piston bơm 10
Hình 1.5 : Khoảng chạy của piston bơm và các giai đoạn cung cấp nhiên liệu 10
1.2.4. Bộ điều khiển phun sớm tự động 11
Hình 1.6: Bộ điều khiển phun sớm tự động 11
1.2.5. Bộ điều tốc 12
Hình 1.7: Bộ điều tốc cơ học bơm chia 12
Hình 1.8: Cơ cấu điều tốc 13
Hình 1.9: Bộ điều tốc kiểu đa tốc độ 13
Hình 1.10: Chế độ khởi động 14
Hình 1.11: Chế độ chạy không tải 14
Hình 1.12: Chế độ tải trung bình 15
Hình 1.13: Chế độ toàn tải 16
Hình 1.14: Chế độ tốc độ tối đa 16
Hình 1.15: Các vít điều chỉnh 17
1.2.6. Các bộ phận khác trên bơm cao áp chia 17
1.2.6.1. Bơm tiếp vận ( bơm cánh gạt ) 17
Hình 1.16: Hoạt động của bơm tiếp vận và van điều chỉnh 17
1.2.6.2. Van điều chỉnh áp suất 18
Hình 1.17: Van điều chỉnh áp suất 18
1.2.6.3. Đường dầu hồi 19
Hình 1.18: đường dầu hồi 19
1.2 6.4.Van điện từ 19
19
Hình 1.19: Van điện từ 19
2.2.3. Thiết kế mô hình dạng mặt bàn 28
Hình 2.3: Mô hình dạng mặt bàn 29
2.3. Chọn phương án và danh mục vật tư 29
2.3.1. Chọn phương án thiết kế 29
2.3.2. Danh mục vật tư thiết bị 29
Bảng 2.1: Danh mục vật tư cần thiết khi xây dựng mô hình 29
Bảng 2.2 : Danh mục thiết bị khi xây dựng mô hình 30
2.4. Thiết kế chế tạo mô hình 31
2.4.1. Thiết kế bản vẽ khung giá mô hình 31
VIII
2.4.1.1. Yêu cầu về tính kỹ thuật 31
2.4.1.2 Bản vẽ mô hình được hoàn thiện 31
Hình 2.4: Hình chiếu đứng mô hình 31
Hình 2.5:Hình chiếu bằng 32
Hình 2.6: Hình chiếu cạnh 32
2.4.2. Thiết kế bố trí thiết bị trên mô hình 32
2.4.2.1. Yêu cầu về tính kỹ thuật 32
2.4.2.2. Bản vẽ bố trí thiết bị được hoàn thiện 33
Hình 2.7: Bản vẽ bố trí thiết bị 33
2.4.2.3. Bản vẽ bảng điều khiển được hoàn thiện 33
Hình 2.8: Bản vẽ bố trí bảng điều khiển 33
2.4.2.4. Sơ đồ mạch điện trên mô hình 34
Hình 2.9: Sơ đồ mạch điện của hệ thống 34
2.4.3. Tiến hành chế tạo và lắp đặt mô hình 34
2.4.4. Vận hành mô hình 35
2.4.4.1. Chuẩn bị trước khi thử 35
2.4.4.2. Vận hành mô hình 36
CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP TRÊN MÔ HÌNH HỆ THỐNG
CUNG CẤP NHIÊN LIỆU DÙNG BƠM CAO ÁP CHIA 38
3.1. Mục đích 38
Hình 2.20: Điều chỉnh bơm áp lực cung cấp 71
Hình 3.21: Điều chỉnh tốc độ không tải 71
Hình 3.22: Điều chỉnh tốc độ toàn tải 73
Bảng 3.2: Thông số các giá trị cân chỉnh bơm cao áp 73
Hình 3.23: Các chi tiết của vòi phun sau khi tháo 79
Hình 3.24: Mòn thân kim phun và đế 80
Hình 3.25: Làm sạch đế kim và kim phun 81
Hình 3.26 Kiểm tra kim phun và đế kim 82
Hình 3.27: Dụng cụ thử vòi phun 82
Hình 3.28:Kiểm tra chất lượng chùm tia phun 84
LỜI CẢM ƠN 85
TÀI LIỆU THAM KHẢO 86
X
DANH MỤC HÌNH VẼ
MỤC LỤC I
DANH MỤC BẢNG BIỂU VI
DANH MỤC HÌNH VẼ XI
LỜI NÓI ĐẦU 1
PHẦN I : MỞ ĐẦU 2
1.1. Lý do chọn đề tài 2
1.2. Ý nghĩa của đề tài 2
1.3. Mục êu của đề tài 3
XI
1.4. Đối tượng nghiên cứu và giới hạn đề tài 3
Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diesel dùng bơm cao áp chia 3
Xây dựng hệ thống bài tập trên hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diesel dùng bơm cao áp chia.
3
1.5. Phạm vi nghiên cứu 3
1.6. Phương pháp nghiên cứu (Nghiên cứu thực ễn) 3
1.7. Kế hoạch nghiên cứu 4
Hình 1.16: Hoạt động của bơm tiếp vận và van điều chỉnh 17
1.2.6.2. Van điều chỉnh áp suất 18
Hình 1.17: Van điều chỉnh áp suất 18
1.2.6.3. Đường dầu hồi 19
Hình 1.18: đường dầu hồi 19
1.2 6.4.Van điện từ 19
19
Hình 1.19: Van điện từ 19
1.2.6.5.Van cao áp 20
Hình 1.20: Van cao áp 20
a. Van đóng b. Van mở 20
1. Ống nối 2. Lò xo 3. Van cao áp 4. Mặt hình nón 5. Bệ van 20
1.2.6.6. Cảm biến tốc độ 21
Hình 1.21: Bộ cảm biến tốc độ 21
Tín hiệu điện được cảm biến tốc độ gắn trên bơm cao áp nhận biết và truyền tới đồng
hồ đo tốc độ động cơ trên bảng táp lô 21
1.2.6.7.Ống cao áp 21
1.3. Nguyên lý làm việc-phân loại vòi phun 21
1.3.1. Căn cứ vào số lò xo trong kim 21
1.3.1.1. Kim phun thân kim có một lo xo 22
Hình 1.22: Kim phun một lò xo 22
1. Thân kim 2. Lỗ dầu đến 3. Lò xo 4. Cây đẩy 22
5. Khâu nối 6. Van kim 7. Lỗ tia 22
1.3.1.2. Kim phun thân có hai lò xo 22
Hình 1.23: Kim phun thân có hai lò xo 23
1.3.2. Căn cứ vào số lỗ tia và van kim 24
1.3.2.1. Kim phun hở 24
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MÔ HÌNH 25
2.1. Các yêu cầu đối với mô hình 25
2.1.1. Yêu cầu về tính kỹ thuật 25
2.4.3. Tiến hành chế tạo và lắp đặt mô hình 34
2.4.4. Vận hành mô hình 35
2.4.4.1. Chuẩn bị trước khi thử 35
2.4.4.2. Vận hành mô hình 36
XIV
CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP TRÊN MÔ HÌNH HỆ THỐNG
CUNG CẤP NHIÊN LIỆU DÙNG BƠM CAO ÁP CHIA 38
3.1. Mục đích 38
3.2. Xây dựng hệ thống bài tập 38
3.2.1. Yêu cầu hệ thống bài tập 38
3.2.2. Phân dạng bài tập 38
3.2.3. Nội dung chi tiết của các bài tập 38
Bảng 3.1: Các bước tháo bơm cao áp chia 39
Hình 3.1: Các chi tiết của bơm cao áp chia sau khi tháo 48
Hình 3.2: Cặp xilanh piston bơm cao áp 49
Hình 3.3: Bộ truyền động 51
Hình 3.4: Dùng đồng hồ so kiểm tra con lăn và giá đỡ 52
Hình 3.5: Bộ điều tốc cơ khí 54
Hình 3.6: Cấu tạo bộ điều chỉnh phun sớm theo tốc độ 55
Hình 3.7: Bộ điều chỉnh phun sớm theo tốc độ sử dụng vít điều chỉnh (loại lò xo đơn)
56
Hình 3.8: Bơm cánh gạt 57
Hình 3.9:Cấu tạo van triệt hồi 60
Hình 3.10: Kiểm tra van triệt hồi 60
4.1. Van điều chỉnh áp suất 61
Hình 1.11: Van điều chỉnh áp suất 61
Hình 3.12: Cấu tao van điện từ 62
4.1. Quy trình lắp đặt, vận hành thiết bị và kiểm tra hệ thống trước khi cân chỉnh bơm 64
Hình 3.13: Thiết bị cân chỉnh BCA hãng BOSCH 64
4.1.2. Lắp ráp bơm lên băng thử 65
này. Hiện nay ở nước ta đã có nhiều công ty cổ phần, liên doanh với nước ngoài về sản
xuất, lắp giáp ôtô xe máy như: FORD, TOYOTA, MERCEDES, HONDA, SUZUKI…
Nó đã thu hút ngày càng nhiều lao động vào làm việc trong những dây truyền sản
suất lắp giáp.
Sau một thời gian học tập và nghiên cứu tại trường Đại Học Sư phạm Kỹ Thuật
Hưng Yên, chuyên ngành Kỹ Thuật Ôtô. Chúng em đã được thầy cô trang bị những
kiến thức cơ bản về chuyên ngành. Để tổng kết và đánh giá quá trình học tập, chúng
em được giao nhiệm vụ hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài:
“Xây dựng hệ thống bài tập trên mô hình hệ thống cung cấp nhiên liệu động
cơ diesel dùng bơm cao áp chia”.
Sau khi nhận đề tài chúng em đã tìm hiểu nghiên cứu tài liệu, vận dụng các kiến
thức đã học, đặc biệt là sự giúp đỡ chỉ bảo tận tình của thầy Trần Văn Đăng giáo viên
hướng dẫn cùng các thầy cô giáo trong khoa. Đồng thời có sự tham gia đóng góp của
bạn bè đến nay đề tài của em đã hoàn thành.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng song do thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế nên
nội dung không tránh khỏi thiếu sót, em rất mong nhận được sự đóng góp của các
thầy, cô giáo trong khoa và bạn bè để đề tài của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong khoa và bạn bè đã giúp em
hoàn thành đề tài được giao!
Hưng Yên, Ngày tháng năm 2013
Sinh viên thực hiện :
Vũ Tất Tân.
1
PHẦN I : MỞ ĐẦU
1.1. Lý do chọn đề tài
- Trong thời đại ngày nay. Ôtô là một phương tiện di chuyển và vận tải không thể
thiếu, nó rất linh hoạt và tiện lợi , cùng với sự phát triển không ngừng của Khoa Học
Kỹ Thuật, Động Cơ Đốt Trong cũng ngày càng được sản xuất và ứng dụng rộng rãi,
đặc biệt là Động Cơ Diesel. Chúng thực sự đóng vai trò to lớn trong đời sống kinh tế
và xã hội. Là động lực chủ yếu của thế giới trên mọi lĩnh vực: Vận tải, xây dựng, phát
giúp em, một sinh viên của lớp ĐLK7 có thể hiểu rõ hơn, sâu hơn về hệ thống này,
nắm được kết cấu, điều kiện làm việc, hư hỏng và phương pháp kiểm tra, sửa chữa.
1.3. Mục tiêu của đề tài
Xây dựng được mô hình hoàn chỉnh và quan trọng hơn đó là xây dựng hệ thống
bài tập thực hành trên mô hình hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diesel dung bơm
cao áp chia.
Đề xuất các giải pháp nghiên cứu mới phù hợp với những thay đổi của thực tế
xã hội, nhằm cho sinh viên chủ động hơn trong việc tiếp thu những công nghệ mới
thay đổi từng ngày của xã hội.
1.4. Đối tượng nghiên cứu và giới hạn đề tài
- Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diesel dùng bơm cao áp chia.
- Xây dựng hệ thống bài tập trên hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diesel
dùng bơm cao áp chia.
1.5. Phạm vi nghiên cứu.
- Xây dựng mô hình hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diesel dung bơm cao
ap chia.
- Xây dựng hệ thống bài tập trên mô hình đã thiết kế.
1.6. Phương pháp nghiên cứu (Nghiên cứu thực tiễn)
- Là phương pháp tổng hợp các kết quả nghiên cứu thực tiễn và nghiên cứu tào
liệu để đánh giá và đưa ra những kết luận chính xác. Chủ yếu được sử sụng để đánh
giá các mối quan hệ thông qua các số liệu thu được.
Các bước thực hiện:
- Từ thực tiễn nghiên cứu về hệ thống và nghiên cứu các tài liệu lý thuyết đưa ra
hệ thống bài tập thực hành, bảo dưỡng sửa chữa, khắc phục hư hỏng của hệ thống cung
cấp nhiên liệu dùng bơm cao áp chia.
Bước 1: Quan sát, đo đạc, tìm hiểu các thông số kết cấu (thông số bên ngoài) của
hệ thống.
3
Bước 2: Lâp phương án và xây dựng mô hình hệ thống cung cấp nhiên liệu động
cơ diesel dung bơm cao áp chia
nhiên liệu vào khu vực có áp suất cao.
- Vào năm 1895 ông đã được công nhận bằng sáng chế động cơ diesel ở Mỹ.
- Vào năm 1900 động cơ diesel cở lớn đã được sử dụng rộng rãi trong các khu
công nghiệp ở châu âu.
- Vào năm 1924 nó được lắp lên tàu biển và năm 1925 động cơ diesel được ứng
dụng trên ôtô khách và ôtô tải.
- Với những ưu điểm của nó về tính kinh tế, hiệu suất và công suất cao động cơ
diesel đã được ứng dụng rộng rãi cho đến ngày nay.
Trong suốt quãng thời gian thăng trầm này, công nghệ động cơ diesel liên tục có
những bước cải tiến lớn. Đến nay, tiếng ồn của động cơ đã giảm, nhờ hệ thống cách
âm và kiểm soát quá trình đốt nhiên liệu tốt hơn; khói thải giảm xuống và thời gian
khởi động nhanh gần bằng động cơ xăng, nhờ cải tiến buồng đốt. Cần lưu ý rằng một
trong những điểm khác biệt cơ bản nhất giữa động cơ diesel và động cơ xăng là cơ chế
đánh lửa.
Trong khi động cơ xăng cần có bugi để kích hoạt cháy nổ của hỗn hợp xăng-
không khí, thì động cơ diesel không có bộ phận đánh lửa mà nén khí và phun nhiên
liệu trực tiếp vào buồng đốt. Chính sức nóng của khí nén sẽ đốt cháy nhiên liệu.
5
Không khí bị đốt nóng nhờ tỷ số nén cao. Động cơ xăng nén hòa khí với tỷ số từ 8:1
đến 12:1, trong khi động cơ diesel nén với tỷ số từ 14:1 đến 25:1. Chính cơ chế tự
cháy nổ này khiến động cơ diesel có hiệu quả tiêu thụ nhiên liệu cao hơn động cơ
xăng.
Tuy nhiên, quá trình đốt cháy nhiên liệu của động cơ diesel sinh ra nhiều bụi
than hơn nên khói xả thường đen. Diesel có nồng độ lưu huỳnh thấp đã khắc phục
đáng kể nhược điểm này.
Như một minh chứng thuyết phục cho hiệu quả cũng như sự mạnh mẽ của động
cơ diesel so với động cơ xăng, xe R10 chạy bằng diesel của Audi đã giành chiến thắng
tại các giải đua xe thể thao danh tiếng như LeMans, France 24-hour.
Bên cạnh đó, động cơ diesel cũng đã chứng minh rằng xe hạng sang hoàn toàn
có thể chạy bằng diesel, với sự xuất hiện của xe Mercedes-Benz E320 CDI Bluetec,
2- Vít giới hạn toàn tả. 12- piston
3- Lò xo điều tốc. 13- vành điều khiển
4- vít giới hạn chân ga . 14- lò xo
5- van hồi dầu. 15- bộ điều khiển phun sớm
6- cần hiệu chỉnh. 16- đĩa cam.
7- Vít điều chỉnh toàn tải. 17- giá đỡ con lăn.
8- Cụm cần điều khiển. 18- Bánh răng dẫn động.
9- Cần đàn hồi. M- chốt. 19- Bơm cung cấp.
10- Bulông 20- Quả văng
21- ống ngoài trục bộ điều tốc.
8
1.2.2. Sơ đồ nguyên lý làm việc
Hình 1.4: Nguyên lý hoạt động bơm cao áp
Khi bật khoá điện ON, van điện từ cắt nhiên liệu được kéo vào trong, đường
thông giữa thân bơm và pít tông mở. Khi bơm cấp liệu quay, hút nhiên liệu từ bình
nhiên liệu, qua bộ lắng đọng nước và bộ lọc nhiên liệu, đi vào thân bơm theo áp suất
được điều chỉnh bởi van điều chỉnh. Pít tông hút nhiên liệu từ thân bơm vào buồng áp
suất trong hành trình hút (dịch chuyển sang trái) và nén nhiên liệu ở mức độ cao để
dẫn đến từng van phân phối trong hành trình nén (di chuyển sang phải). Sau khi qua
van phân phối, nhiên liệu được đưa vào các vòi phun qua các ống dẫn cao áp, từ đó
nhiên liệu được phun vào các xi lanh. Cùng lúc, các bộ phận bên trong bơm được
nhiên liệu làm mát và bôi trơn . Một phần nhiên liệu quay trở về bình nhiên liệu từ vít
tràn để kiểm soát mức độ tăng nhiệt độ của nhiên liệu trong bơm.
9
Copyright: Tài liệu đại học ©