Chửụng 5 Heọ thoỏng laứm maựt
98 Chương 5 – Hệ thống làm mát
99
Chương 5
HỆ THỐNG LÀM MÁT
I. NHIỆM VỤ CỦA HỆ THỐNG LÀM MÁT
I.1. Công dụng của hệ thống làm mát
Trong quá trình động cơ làm việc, môi chất công tác được đốt cháy và giãn nở sinh công trong
xylanh động cơ. Quá trình cháy trong động cơ làm sản sinh ra một nhiệt lượng khá lớn, làm cho các
chi tiết máy tiếp xúc trực tiếp với khí cháy như: nắp máy, xylanh, piston, xécmăng, bò đốt nóng.
Lượng nhiệt truyền cho các chi tiết này chiếm từ 25 ÷ 35% nhiệt lượng do hỗn hợp cháy sinh ra.
Khi động cơ làm việc, nhiệt độ đỉnh piston có thể lên tới 500
o
C, nhiệt độ nấm supap lên tới
900
o
70
75
80
85
Tiêu hao nhiên liệu
(g/ml.h)
T
o
C
1
6
5
170
175
180
Toàn tải
2
3
2
1
Hình
5
.1.
Đồ thò quan hệ suất tiêu hao nhiên liệu, độ mòn xylanh với nhiệt độ làm việc của động cơ.
75% tải
50% tải
Động cơ hai kỳ
Động cơ bốn kỳChương 5 – Hệ thống làm mát
100
Từ đồ thò (hình 5.1) ta có nhận xét:
-
Nhiệt độ nước làm mát động cơ từ 70 ÷ 80
o
C là vùng có suất tiêu hao nhiên liệu thấp.
-
truyền nhiệt từ buồng đốt ra ngoài động cơ
được nhanh hơn. Khoảng cách giữa các
cánh tản nhiệt khoảng từ 2 ÷ 4mm, chúng
nằm theo phương vuông góc với đường tâm
của các xylanh. Những cánh tản nhiệt ở
phần nắp máy và phần đầu xylanh phải có
diện tích tiếp xúc với không khí lớn hơn các
cánh tản nhiệt ở phía cuối xylanh.
Hệ thống làm mát (hình
5.3) có cấu tạo đơn giản, quạt
gió 1 được dẫn động từ trục
khuỷu cung cấp không khí với
lưu lượng lớn làm mát động cơ.
Bản hướng gió 3 có tác dụng
phân phối không khí sao cho các
xylanh và từng xylanh được làm
mát đồng đều nhất.
Hình
5
.2.
Sơ đồ làm mát bằng không khí.
Cánh
tản
nhiệt
Đo
äng cơ
Gió vào
bốc hơi ra ngoài làm mát động cơ. Sau khi mất nhiệt, tỷ trọng của nước lại tăng lên làm nước lại chìm
xuống tạo thành lưu động đối lưu
tự nhiên (hình 5.4).
Do làm mát bằng bốc hơi,
nếu không có nguồn nước bổ
sung, tốc độ tiêu hao nước rất
lớn. Mặt khác, do tốc độ lưu
động của nước khi đối lưu tự
nhiên rất nhỏ nên làm mát không
đồng đều dẫn tới có hiện tượng
chênh lệch về nhiệt độ giữa các
phần được làm mát.
Chính vì vậy, hệ thống
này chỉ thích hợp cho động cơ cỡ
nhỏ đặt nằm ngang trong nông
nghiệp, không thích hợp cho
động cơ ô tô.
II.2.2. Hệ thống làm mát kiểu đối lưu tự nhiên
Trong hệ thống làm mát đối lưu tự nhiên (hình 5.5), nước lưu động tuần hoàn nhờ sự chênh
lệch khối lượng riêng
ở các giá trò nhiệt độ khác nhau. Nước làm mát nhận nhiệt của xylanh trong
thân máy 1,
giảm nên nước nổi lên trên. Trong khoang của nắp xylanh 3, nước tiếp tục nhận nhiệt
của các chi tiết bao quanh buồng cháy, nhiệt độ tiếp tục tăng và
tiếp tục giảm, nước tiếp tục nổi lên
theo đường dẫn ra khoang phía trên của két làm mát 6. Quạt gió 8 được dẫn động bằng puly từ trục
khuỷu động cơ hút không khí qua két. Do đó, nước trong két được làm mát,
–
piston; 3
–
thanh truyền; 4
–
hộp trục khuỷu;
5 – bình nhiên liệu; 6 – bình bốc hơi; 7 – nắp xylanh.
1
2
3
4
5
6
7
Hệ thống làm mát đối lưu tự nhiên.
1
–
thân máy; 2
–
xylanh; 3
–
nắp xylanh; 4
–
đư
ờng nước ra két; 5
–
nắp
két
nước;
6 – két nước; 7 – không khí làm mát; 8 – quạt gió; 9 – đường nước làm mát vào động cơ.
1
2
3
4
5
6
Hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức một vòng rất phổ biến trên động cơ ô tô, máy kéo và
động cơ tónh tại, hình 5.6 và hình 5.7.
Nước làm mát có nhiệt độ thấp được bơm 12 hút từ bình chứa phía dưới của két nước 7 qua
đường ống 10 rồi qua két 13 để làm mát dầu sau đó vào động cơ. Để phân phối nước làm mát đồng
đều cho các xylanh và làm mát đồng đều cho mỗi xylanh, nước sau khi bơm vào thân máy 1 chảy qua
ống phân phối 14 đúc sẵn trong thân máy. Sau khi làm mát xylanh, nước lên làm mát nắp máy rồi
theo đường ống 3 ra khỏi động cơ với nhiệt độ cao đến van hằng nhiệt 5. Khi van hằng nhiệt mở,
nước qua van vào bình chứa phía trên của két nước. Tiếp theo, nước từ bình chứa trên đi qua các ống
mỏng có gắn các cánh tản nhiệt. Tại đây, nước được làm mát bởi dòng không khí qua két do quạt 8
tạo ra. Quạt được dẫn động bằng puly từ trục khuỷu của động cơ. Tại bình chứa phía dưới của két làm
mát, nước có nhiệt độ thấp lại được bơm hút vào động cơ thực hiện một chu trình làm mát tuần hoàn.
2) Hệ thống làm mát cưỡng bức tuần hoàn hai vòng
Trong hệ thống này, nước được làm mát tại két nước 4 không phải bằng dòng không khí do
quạt gió tạo ra mà bằng nước có nhiệt độ thấp hơn, ví dụ như nước sông hay nước biển. Hệ thống có
hai vòng nước tuần hoàn. Vòng thứ nhất làm mát động cơ như đã xét ở hệ thống tuần hoàn cưỡng bức
một vòng còn được gọi là nước vòng kín. Vòng thứ hai với nước sông hay nước biển được bơm 6
Hình
5
.8.
Hệ thống làm mát cưỡng bức hai vòng
.1
2
3
8 – quạt gió; 9 – puly;
10 – ống nước nối t
ắt về bơm;
11 – đ
ường nước vào động cơ;
12 – bơm nước;
13 – két làm mát dầu;
14 – ống phân phối nước.
Hình 5.7. S
õ ðồ ngun lý
hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức một vòng.
1
2
3
4
5
6
7
8
10
11
hiện tượng đóng cặn trong khoang nước của
động cơ (tăng trở nhiệt của quá trình trao đổi
nhiệt) nên chênh lệch nhiệt độ lớn. Điều đó
dẫn đến ứng suất nhiệt của các chi tiết làm mát
khá lớn.
Hệ thống làm mát một vòng hở chỉ được
dùng cho động cơ tàu thủy.
II.3. So sánh hệ thống làm mát bằng nước và hệ thống làm mát bằng không khí
So sánh giữa phương pháp làm mát bằng nước với phương pháp làm mát bằng không khí thấy
phương pháp làm mát bằng nước có ưu điểm sau:
-
Hiệu quả làm mát cao và ổn đònh hơn.
-
Mức độ đồng đều khi làm mát cho các xylanh trong cùng động cơ tốt hơn.
-
Giảm được khả năng phát sinh kích nổ trong động cơ xăng.
-
Giảm tiếng ồn khi động cơ làm việc.
-
Giảm được chiều dài động cơ.
-
Tổn hao công suất cho hệ thống làm mát nhỏ hơn. Khi làm mát bằng nước tiêu hao 3 ÷ 9 %
còn khi làm mát bằng không khí tiêu hao 4 ÷ 13% công suất động cơ (công suất tiêu hao
cho dẫn động quạt gió).
van hằng nhiệt;
4 – đường nước ra; 5 – lọc nước; 6 – bơm nước.
1
2
3
4
5
6
Chương 5 – Hệ thống làm mát
105
III. CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG LÀM MÁT BẰNG CHẤT LỎNG
III.1. Két nước
Két nước có tác dụng chứa nước, truyền nhiệt từ nước ra không khí làm giảm nhiệt độ của
nước để cung cấp nước có nhiệt độ thấp làm mát cho động cơ. Két nước được chia thành 3 phần
chính:
Ngăn chứa phía trên thường được làm bằng đồng hoặc tôn dập. Ở động cơ Diesel và động cơ
cỡ lớn ngăn trên được làm bằng gang đúc. Ngăn trên có cổ để rót nước và có nắp đậy két nước.
Ngăn chứa phía dưới cũng được làm bằng đồng hoặc tôn dập. Ngăn dưới của két nước có
đường dẫn nước từ két tới bơm nước và đi làm mát động cơ. Phía đáy của ngăn dưới có khoá để tháo
nước khi xúc rửa hoặc thay nước trong két.
Ngăn giữa của két nước làm thành các ống nối liền ngăn trên và ngăn dưới của két nước.
Chú thích
1 – nắp két nước.
2 – ống dẫn nước vào két.
3 – ngăn chứa phía dưới.
4 – ống dẫn nước vào động cơ.
5 – ngăn giữa của két nước.
6 – ngăn phía trên của két.
Chương 5 – Hệ thống làm mát
106 III.2. Nắp két nước
Nắp két nước được bố trí trên đỉnh của két, nó có tác dụng làm kín két nước không cho nước
văng ra ngoài. Đồng thời nắp két nước còn có tác dụng giữ áp suất trong két nước, làm cho nhiệt độ
sôi của nước làm mát lớn hơn 100
o
C, giúp tăng hiệu quả làm mát mà không cần tăng kích thước của
két.
Trên nắp két nước có bố trí hai van như (hình 5.12), một van có tác dụng giảm áp và một van
chân không. Khi nhiệt độ nước làm mát tăng cao (110 ÷ 120
o
C), làm cho áp suất nước trong két tăng
Ống tròn
Cánh tản
nhiệt
Hình 5.12. Cấu tạo của nắp két nước.
54
1
2
3
a)
b)
Chú thích
1 – ống dẫn đến bình dự trữ.
2 – van giảm áp.
3 – van chân không.
4 – lò xo van chân không.
5 – lò xo van giảm áp.
Chương 5 – Hệ thống làm mát
.1
5
.
Cấu tạo van điều nhiệt.
5
4
2
1
9
8
7
6
3
Gờ khoá an toàn
Bề
mặt khóa cam
Cổ nối bộ tản nhiệt
Gờ cổ nối
Bề mặt làm kín
bên dưới
Đệm kín
phía dưới
Gờ khoá
Lò xo giảm áp
Chương 5 – Hệ thống làm mát
108
Van điều nhiệt được bố trí giữa két nước và động cơ, van đóng mở được tuỳ theo nhiệt độ của
nước làm mát. Khi nhiệt độ của nước làm mát thấp, van đóng để ngăn không cho nước ra két. Khi
nhiệt độ nước làm mát tăng, van mở để cho nước từ động cơ thoát ra két làm mát.
Trên (hình 5.15) giới thiệu cấu tạo của van hằng nhiệt. Ống xếp 4 được hàn với đáy 5, mặt
trên của ống xếp gắn chặt với một supap phụ 6 và ống rỗng bòt đầu trên 1. Đầu trên của ống là supap
9. Khi nhiệt độ nước dưới 70
o
C, áp suất hơi trong ống xếp còn thấp nên ống xếp co lại dưới tác dụng
lực đàn hồi của thành ống. Supap 9 đóng kín đường đến két nước và supap phụ mở để nước đi ra khỏi
b) Khi nhiệt độ nước làm mát cao.
1
2
2
1
4
3
5
Hình
5
.1
6
.
Chế độ làm việc của van điề
u nhiệt
.
a)
b)
.1
7
.
Các kiểu van hằng nhiệt.
Chương 5 – Hệ thống làm mát
109
III.3.2. Phương pháp bố trí
Có 2 cách bố trí van hằng nhiệt:
1) Bố trí ở đường nước ra (không có van chuyển dòng)
Nước làm mát động cơ chảy qua mạch chuyển dòng mà không phụ thuộc vào nhiệt độ của
nước làm mát (hình 5.18).
4
4
3
1
2
Van hằng nhiệt mở
b) Khi van hằng nhiệt mở.
Hình 5.18. Van hằng nhiệt bố trí ở đường nước ra.
Chương 5 – Hệ thống làm mát
110
2) Bố trí ở đường nước vào (có van chuyển dòng)
Ngày nay loại này được sử dụng khá phổ biến, nó có đặc điểm là trên van hằng nhiệt có bố trí
van chuyển dòng (hình 5.19).
4
2
3
1
3 – két nước.
4
–
bơm nước.
Chương 5 – Hệ thống làm mát
111
Kiểu bố trí này có các ưu điểm:
-
Có đường đi nối tắt về bơm lớn hơn và bảo đảm việc phân phối đồng đều nhiệt độ đến
động cơ trong khi hâm nóng.
-
Đóng hoàn toàn đường đi nối tắt về bơm khi động cơ nóng lên hay nhiệt độ cao, do đó hiệu
quả làm mát tốt hơn.
-
Van hằng nhiệt phản ứng một cách nhanh chống để ổn đònh nhiệt độ nước làm mát.
III.4. Bơm nước
Bơm nước có tác dụng cung cấp lưu lượng nước với một áp suất nhất đònh trong hệ thống để
làm mát cho động cơ. Trong các loại động cơ đốt trong làm mát bằng nước kiểu tuần hoàn cưỡng bức
hiện nay hay dùng nhất là loại bơm nước kiểu ly tâm (hình 5.20) bởi nó đơn giản, có cấu trúc chắc
chắn và giá thành hợp lý. Ngoài ra còn có bơm piston, bơm bánh răng nhưng rất ít dùng.
Trục bơm
May ơ quạt gió
Bánh công tác
Phớt ngăn
nước
Bánh công tác
Đường nước vào
Đường
nước
ra
Chửụng 6 Heọ thoỏng nhieõn lieọu ủoọng cụ xaờng
112
ên liệu
Ống dẫn
nhiên liệu
Bộ hấp thụ hơi xăng
(chỉ có trên một số xe)
Ống dẫn hơi
nhiên liệu
Ống hồi
nhiên liệu
Hình
6
.
1
.
Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu trên động cơ xăng dùng chế hòa khí.
Chương 6 – Hệ thống nhiên liệu động cơ xăng
114
I.2.1. Bình chứa nhiên liệu
Bình chứa nhiên liệu được làm từ các tấm thép mỏng được đặt ở phía sau xe để chống sự rò rỉ
của xăng trong trường hợp xảy ra va chạm. Phía trong bình chứa có mạ một lớp kim loại chống rỉ.
Trong bình chứa xăng có các
tấm ngăn để tránh việc thay đổi mức
xuống phía dưới van nạp mở, van
thoát đóng nhiên liệu từ bình chứa
nạp vào bơm. Khi màng chuyển động
lên phía trên, van thoát mở và van
nạp đóng, nhiên liệu được cung cấp
đến chế hòa khí.
Đến bơm
nhiên liệu
Phần
tử lọc
Nhiên
liệu đến
từ bình
chứa
Hình
6
.
3
.
Lọc nhiên liệu.
Hình
6
.
4
.
Bơm nhiên liệu.
Về bình chứa
115
II. YÊU CẦU CỦA HỖN HP
Muốn tăng tốc độ bay hơi cần phải xé tơi xăng thật tốt, để làm được điều này cần phải tạo ra
sự chênh lệch tốc độ giữa không khí và xăng qua họng. Tốc độ tương đối này càng lớn thì xăng được
xé tơi càng tốt.
Thực nghiệm cho thấy, xăng bắt đầu được xé tơi khi tốc độ tương đối đạt 4 ÷ 6 m/s, khi tốc độ
trên đạt tới 30 m/s thì xăng được xé tơi hoàn toàn. Tốc độ dòng không khí qua họng bộ chế hòa khí
động cơ xăng hiện nay đạt 150 ÷ 200 m/s, tốc độ của dòng nhiên liệu qua vòi phun nhỏ hơn tốc độ
này khoảng 25 lần. Như vậy khi động cơ đạt tốc độ cực đại, tốc độ tia xăng ra khỏi vòi phun đạt
khoảng 6 ÷ 8 m/s.
II.1. Yêu cầu của bộ chế hoà khí
Bộ chế hoà khí phải cung cấp được lượng hỗn hợp với thành phần thích hợp nhất đáp ứng kòp
thời với mọi chế độ làm việc.
Thành phần hòa khí đi vào xylanh động cơ phụ thuộc vào tốc độ của dòng không khí qua
họng, tốc độ của xăng ra khỏi vòi phun và đặc điểm kết cấu của vòi phun và họng khuếch tán. Thành
phần hòa khí này được thể hiện qua hệ số dư lượng không khí
, thay đổi theo từng chế độ làm việc
của động cơ.
onl
k
L.G
G
Trong đó: G
k
– lượng không khí qua bộ chế hòa khí, (kg/s).
Với n = const, ở mỗi vò trí bướm ga giá trò của
tương ứng với công suất cực đại (các điểm 1, 2,
3) đều nhỏ hơn những điểm có suất tiêu hao
nhiên liệu nhỏ nhất (các điểm 5, 6, 7, 8, 9, 10).
-
Ở mỗi vò trí bướm ga, các điểm đạt công suất
cực đại đều có
< 1.
a
b
0
20
40
60
80
N
e
, %
III
III’
II’
I’
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Chương 6 – Hệ thống nhiên liệu động cơ xăng
) đều phải làm cho hòa khí đậm lên. Tuỳ theo công
dụng và điều kiện làm của động cơ mà thực hiện việc điều chỉnh để N
e
và g
e
biến thiên theo thành
phần hòa khí
được sát với đường có thành phần hòa khí của công suất cực đại (đường a) hoặc sát
với đường có thành phần hòa khí của suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất (đường b).
Giới hạn của hệ số dư lượng không khí
ở các chế độ làm việc khác nhau như sau:
-
Khi động cơ làm việc ở chế độ không tải, muốn động cơ làm việc ổn đònh
= 0,4 ÷ 0,8.
-
Khi mở bướm ga tương đối rộng
= 1,07 ÷ 1,15 để giúp động cơ làm việc tiết kiệm.
-
Để động cơ đạt công suất cực đại khi mở 100% bướm ga cần
= 0,75 ÷ 0,9.
-
ống 3 vì vậy làm cho độ chân không ở sau
gíc-lơ 1 giảm, nhờ đó giảm lượng xăng
qua gíc-lơ 1. Điều này có tác dụng làm
hòa khí cấp cho động cơ nhạt dần khi tăng
độ chân không ở họng
P
h
.
Hình
6
.
6
.
Sơ đồ nguyên lý hệ thống chính giảm độ
chân không sau gíc-lơ chính.
1 – gíc-lơ chính; 2 – không gian tạo bọt xăng;
3 – ống không khí; 4 – gíc-lơ không khí; 5 – vòi phun.1
2
3
4
5
II.2.3. Hệ thống chính điều chỉnh độ chân không ở họng
Thay đổi thành phần hòa khí đưa vào động cơ bằng cách điều chỉnh độ chân không ở họng, có
thể thực hiện theo hai cách sau:
-
Đưa thêm không khí vào khu vực phía sau họng.
-
Thay đổi tiết diện lưu thông của họng.
Cả hai cách này đều làm giảm độ chân không ở họng khi tăng lượng không khí qua họng G
k
,
qua đó giảm được lượng nhiên liệu đi qua họng G
nl
. Nhờ đó hòa khí cung cấp cho động cơ nhạt dần.
Cách 1: được giới thiệu trên các hình 6.8a, b, c bằng cách đặt một van phụ trên đường ống nạp
ở khu vực không gian hỗn hợp hoặc cho một phần không khí đi tắt qua van một chiều hình cầu hay
qua khe hở giữa các lò xo lá.
Khi độ chân không ở họng quá lớn, đường thông qua các van và các lò xo được mở rộng, xăng
từ buồng phao qua gíc-lơ và vòi phun để phun vào họng. Bướm ga càng mở rộng, tốc độ dòng khí
phía trước họng càng tăng, đồng thời độ chân không ở họng và độ chân không ở phía sau họng cũng
tăng theo. Khi độ chân không tác dụng lên các lò xo đủ lớn thì các lá lò xo tự động mở đường ống
phụ xung quanh họng. Kết quả là làm giảm được độ chân không ở họng, từ đó giảm lượng nhiên liệu
G
nl
và làm cho hòa khí nhạt dần theo yêu cầu.
Hình 6.7. Sơ đồ bộ nguyên lý hệ thống chính có gíc-lơ bổ sung.
1 – gíc-lơ chính; 2 – gíc-lơ bổ sung; 3 – ống không khí;
4 – vòi phun; 5 – vòi phun.
Ưu điểm của phương pháp này là do có thể giảm bớt đường kính của họng nên khi đóng nhỏ
bướm ga, tốc độ dòng không khí qua họng còn tương đối cao, nhờ đó xăng ra vòi phun được xé tơi tốt.
Nhược điểm của nó là khó điều chỉnh tỷ lệ hòa khí với thành phần tốt nhất cho từng chế độ
làm việc của động cơ. Hoạt động của hệ thống thiếu ổn đònh, bởi sau một thời gian làm việc, lực đàn
hồi của các lá lò xo bò giảm, làm cho bộ chế hòa khí hoạt động kém chính xác. Chính vì vậy, ngày
nay các phương pháp này rất ít dùng.
Cách 2: được thể hiện trên hình 6.8d, khi càng mở rộng bướm ga các cánh 2 càng áp sát vào
thành họng, làm tăng tiết diện lưu thông của họng ở khu vực đặt vòi phun. Kết quả dẫn đến giảm độ
chân không ở họng và lượng nhiên liệu G
nl
qua họng cũng giảm, giúp cho hòa khí nhạt dần và động
cơ làm việc tiết kiệm.
II.2.4. Hệ thống chính điều chỉnh tiết diện gíc-lơ chính
Hệ thống chính điều chỉnh tiết diện của gíc-lơ chính làm việc kết hợp với hệ thống không tải.
Trong hệ thống có đường xăng không tải 7, gíc-lơ chính 1 và van kim 2 như (hình 6.9).
Khi động cơ làm việc ở chế độ không tải, bướm ga mở nhỏ, độ chân không ở họng rất nhỏ
không đủ sức hút xăng ra vòi phun 4. Lúc này độ chân không sau bướm ga lớn truyền qua đường ống
7, hút xăng qua gíc-lơ 8 và không khí qua gíc-lơ 9 hòa trộn với nhau tạo thành hỗn hợp sơ bộ sau đó
được hút qua đường ống 7 vào không gian sau bướm ga.
Khi động cơ làm việc ở chế độ tải nhỏ và trung bình, bướm ga mở lớn dần, độ chân không sau
bướm ga giảm dần và lượng xăng cung cấp qua gíc-lơ 8 cũng giảm theo. Trong quá trình này, tiết
diện gíc-lơ 1 cũng được mở lớn dần qua các thanh dẫn động nhất van kim làm tăng lưu lượng xăng ra
vòi phun 4, nhờ đó hòa khí trong xylanh không quá nhạt.
Hình 6.8. Các phương pháp giảm độ chân không ở họng.
a), b), c) dùng van phụ đi tắt; 1 – gíc-lơ, 2 – vòi phun, 3 – họng, 4 – lò xo.
d) thay đổi tiết diện ở họng; 1 – bướm ga; 2 – vòi phun; 3 – họng.
a)
b)
Tuy nhiên, trong cơ cấu dẫn động cơ khí như hình 6.9 có nhược điểm là: tiết diện lưu thông của
gíc-lơ 1 chỉ phụ thuộc vào vò trí của bướm ga. Vì vậy, với một vò trí nhất đònh của bướm ga, khi ta thay
đổi tốc độ động cơ thì độ chân không tại họng thay đổi nên đòi hỏi vò trí van kim thay đổi theo, nhưng
biện pháp dẫn động bằng cơ khí không đáp ứng được yêu cầu này. Với hệ thống dẫn động bằng chân
không (hình 6.10) sẽ khắc phục được nhược điểm trên.
Khi mở bướm ga 1, van kim 11 được nâng lên nhờ hệ thống tay đòn 2, 3, 4, 5. Nếu ở một vò trí
bướm ga cố đònh, khi giảm tốc độ động cơ sẽ làm giảm độ chân không sau bướm ga, làm lò xo 7 đẩy
piston lên và nhấc kim làm tăng tiết diện lưu thông qua giclơ nên hòa khí đậm hơn (hình 6.10).
Nếu tăng tốc độ động cơ
thì độ chân không ở họng đủ sức
hút piston 10 và van kim 11 đi
xuống tới vò trí chặn của tay đòn.
Khi đó vò trí của van kim chỉ phụ
thuộc vào vò trí của bướm ga,
nhờ tác dụng của tay đòn.
Hệ thống chính điều
chỉnh tiết diện của gíc-lơ kết
hợp với hệ thống không tải có
nhiều khuyết điểm, chủ yếu là
hàm lượng hơi xăng trong hỗn
hợp ít, vì không có bọt xăng
phun qua vòi phun chính. Mặt
khác van kim rất khó chế tạo và
khi sử dụng mau mòn, nên ngày
2
3
4
5
7
8
9
10
11
6
Chương 6 – Hệ thống nhiên liệu động cơ xăng
120
II.3. Hệ thống phụ
Để tạo được hòa khí có thành phần thích hợp nhất, đáp ứng được mọi chế độ làm việc của
động cơ. Ngoài hệ thống chính đã giới thiệu, chế hòa khí còn có các hệ thống phụ khác như: hệ thống
không tải, hệ thống làm đậm, hệ thống tăng tốc,
II.3.1. Hệ thống không tải (cầm chừng)
Vít 6 dùng để điều chỉnh thành phần hòa khí của chế độ không tải. Khi vít 6 đặt ở vò trí như
(hình 6.11a), vít có tác dụng tăng hoặc giảm lượng không khí vào đường ống không tải, qua đó làm
thay đổi độ chân không và làm thay đổi lượng xăng hút qua gíc-lơ không tải 1. Phương án này rất ít
dùng bởi vì khi làm nhạt hòa khí ở chế độ không tải sẽ làm cho hòa khí tiếp tục nhạt khi chuyển sang
chế độ có tải, ngược lại khi làm cho hòa khí đậm ở chế độ không tải sẽ gây tiêu hao nhiên liệu.
Hình 6.11. Sơ đồ nguyên lý hệ thống không tải.
1 – gíc-lơ chính; 2 – gíc-lơ không tải; 3, 4, 7 – các đường ống dẫn; 5, 13 – lỗ thông khí;
6 – vít điều chỉnh; 8, 9 – lỗ phun; 10 – bướm ga; 11 – tay gạt; 12 – vít hạn chế.
1
2
3
4
5
6
7
8
3
4
1
2
13
a)
b)
Chương 6 – Hệ thống nhiên liệu động cơ xăng
121
Khi vít 6 đặt ở vò trí như (hình 6.11b) sẽ làm thay đổi lượng hỗn hợp sơ bộ qua lỗ phun 9 vào
không gian sau bướm ga, đồng thời thay đổi một lượng nhỏ độ chân không trong đường ống không tải.
Phương án này có ưu điểm ở chỗ chỉ điều chỉnh thành phần hòa khí ở chế độ không tải và hòa khí chỉ
đậm trong giới hạn cho phép của tiết diện gíc-lơ không tải.
II.3.2. Hệ thống làm đậm
Hệ thống làm đậm có nhiệm vụ cung cấp thêm nhiên liệu để làm đậm hỗn hợp, giúp động cơ
phát ra công suất cực đại khi bướm ga mở hoàn toàn. Nhờ hệ thống làm đậm, lượng nhiên liệu cung
cấp sẽ tăng ở chế độ công suất cực đại và được giảm khi bướm ga đóng nhỏ (chế độ tải nhỏ) để động
cơ làm việc tiết kiệm. Vì vậy hệ thống này còn được gọi là hệ thống tiết kiệm.
bướm ga tương đối lớn truyền qua đường ống 12, ép lò xo 15, hút piston 14 đi lên để van 8 đóng kín lỗ
thông. Khi mở rộng bướm ga, độ chân không sau bướm ga nhỏ dần, lực lò xo trở nên lớn hơn lực hút
Hình 6.12. Sơ đồ hệ thống làm đậm.
a) Dẫn động bằng cơ khí b) Dẫn động bằng chân không
1 – chế hòa khí; 2 – họng khuếch tán; 3 – bướm ga; 4 – tay đòn; 5 – gíc lơ chính;
6 – lò xo; 7 – gíc-lơ làm đậm; 8 – van; 9, 10 – tay đòn; 11 – buồng phao;
12 – đường ống; 13 – xylanh; 14 – piston; 15 – lò xo.
1
2
3
4
5
6
3
7
6
12
8
piston, làm cho piston bò đẩy trở xuống mở đường thông của van 8 bổ sung thêm nhiên liệu tới gíc-lơ
chính và vòi phun làm đậm hỗn hợp.
Hệ thống làm đậm dẫn động bằng chân không điều khiển cho hệ thống làm việc ở các vò trí
khác nhau của bướm ga, tùy theo tốc độ động cơ. Khi bướm ga mở 100%, hệ thống sẽ hoạt động với
mọi tốc độ động cơ, nhờ đó có tác dụng tốt cho tính năng của xe. Tuy nhiên hệ thống này có cấu tạo
phức tạp, khó điều chỉnh trong sử dụng, yêu cầu cao đối với độ kín khít của hệ thống, nhất là piston
và xylanh để hệ thống hoạt động chính xác.
II.3.3. Hệ thống tăng tốc
Hệ thống tăng tốc có công dụng phun thật nhanh một lượng nhiên liệu bổ sung vào hoà khí bò
nhạt khi bướm ga mở đốt ngột, giúp động cơ tăng tốc tốt và làm việc ổn đònh.
Khi muốn tăng tải hoặc tốc độ được nhanh chóng phải mở bướm ga đột ngột. Bởi quán tính
của xăng lớn hơn không khí nên không khí tràn vào nhiều hơn. Mặt khác, khi không khí vào nhiều
làm giảm áp suất và nhiệt độ trong không gian hoà khí khiến xăng khó bay hơi và bám vào thành ống
nạp. Kết quả làm cho hoà khí bò nhạt khi mở đột ngột bướm ga. Chính vì vậy, hệ thống tăng tốc được
trang bò để khắc phục hiện tượng này.
Trên hình 6.13 giới thiệu sơ đồ nguyên lý hệ thống tăng tốc dẫn động bằng cơ khí. Ở vò trí
đóng nhỏ bướm ga, thông qua hệ tay đòn và cần ép 14, piston 8 được kéo lên. Xăng từ buồng phao
qua cửa van 10 vào chứa đầy trong xylanh 9.
Khi bướm ga mở đột ngột, qua hệ thống tay đòn và cần ép 14 ép lò xo 12, đẩy piston đi xuống
làm tăng áp suất xăng trong xylanh 9, lúc này van hút xăng 10 bòt kín lỗ thông vào buồng phao. Dòng
từ xylanh đẩy mở van kim 15, phun qua gíc-lơ tăng tốc vào họng bộ chế hòa khí, bảo đảm làm đậm
hoà khí khi tăng tốc. Nếu chỉ mở bướm ga từ từ thì xăng trong xylanh sẽ lọt qua van 10 và khe hở
giữa piston – xylanh quay về buồng phao, do đó quá trình tăng tốc không xảy ra.
9
10
1112
13
14
15
16
17
Copyright: Tài liệu đại học ©