Khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ KAMAZ - 7403.10

LỜI NÓI ĐẦU
Kể từ khi ra đời tới nay ngành động lực đã không ngừng phát triển và đạt được
những thành tựu to lớn trong công cuộc đấu tranh, xây dựng và bảo vệ tổ quốc, góp
phần thúc đẩy nền kinh tế phát triển.
Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật con người đã chế tạo
ra được nhiều động cơ mới từ công suất nhỏ đến công suất lớn với nhiều ưu điểm
và tính năng kỹ thuật tốt, chất lượng cao, làm việc tin cậy, cũng như làm việc thân
thiện với môi trường hơn.
Trong đồ án tốt nghiệp này em làm đề tài: “Khảo sát hệ thống cung cấp nhiên
liệu của động cơ Kamaz – 7403.10”. Nội dung của đề tài đã giúp em hệ thống lại và
nắm vững hơn về những kiến thức đã học, nâng cao khả năng tìm hiểu về chuyên
môn và thực tế.
Động cơ Kamaz – 7403.10 được lắp đặt trên hầu hết các loại xe Kamaz. Trong
quá trình tìm hiểu hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ Kamaz – 7403.10 sẽ giúp
ta hiểu rõ hơn về hệ thống nhiên liệu của động cơ diesel. Bên cạnh đó còn mang ý
nghĩa như một nguồn tài liệu tham khảo phục vụ trong công tác học tập, hướng dẫn,
bảo dưỡng sửa chữa động cơ.
Được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn PGS.TS. Trần Văn Nam và
các thầy giáo trong khoa, cùng với nổ lực của bản thân đã hoàn thành nhiệm vụ của
đề tài. Vì thời gian có hạn, nguồn tài liệu còn thiếu và kiến thức còn hạn chế nên
không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Vì vậy em mong các thầy cô trong
khoa lượng thứ và đóng góp ý kiến để đề tài của em được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn PGS.TS. Trần Văn
Nam và các thầy cô giáo trong khoa đã giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình học tập
ở trường cũng như trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp.
Đà Nẵng, Ngày 28 tháng 05 năm 2009
Sinh viên thực hiện
Lê Ngọc Huân


4. Khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ KAMAZ – 7403.10...................37
4.1. Sơ đồ tổng quát của hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ...............................37
4.2. Kết cấu của hệ thống nhiên liệu..........................................................................38
4.2.1. Bơm cao áp.......................................................................................................38
4.2.2. Vòi phun...........................................................................................................42
4.2.3. Bình lọc.............................................................................................................46
4.3. Khảo sát hệ thống điều tốc..................................................................................48
4.4. Hình thành hỗn hợp trong buồng cháy động cơ.................................................49
5. Tính toán và kiểm nghiệm hệ thống nhiên liệu động cơ.......................................51
5.1. Tính toán nhiệt, động học và động lực học.........................................................51
5.1.1. Tính toán nhiệt..................................................................................................51
2


Khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ KAMAZ - 7403.10
5.1.2. Xây dựng đồ thị chuyển vị Piston bằng phương pháp đồ thị Brick................62
5.1.3. Xây dựng đồ thị vận tốc...................................................................................63
5.1.4. Xây dựng đồ thị gia tốc theo phương pháp TôLê............................................64
5.1.5. Xây dựng đồ thị lực quán tính Pj – lực khí thể Pkt và tổng lực P1.................66
5.1.6. Xây dựng đồ thị lực tiếp tuyến T, lực pháp tuyến Z và lực ngang N..............68
5.1.7. Tính mômen tổng Σ T.....................................................................................72
5.1.8. Xây dựng đồ thị véctơ phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu..................................74
5.1.9. Triển khai đồ thị phụ tải ở tọa độ cực thành đồ thị Q – α...............................75
5.1.10. Xây dựng đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền............................78
5.1.11. Xây dựng đồ thị mài mòn chốt khuỷu...........................................................81
5.2. Tính toán các thông số cơ bản của bơm cao áp..................................................84
5.2.1. Thể tích nhiên liệu cung cấp cho một chu trình...............................................84
5.2.2. Đường kính piston bơm cao áp........................................................................84
5.2.3. Hành trình có ích của piston bơm cao áp.........................................................85
5.3. Xác định các thông số cơ bản của vòi phun........................................................85

môi trường hơn như động cơ chạy bằng khí ga hay Bioga, động cơ phun xăng điện
tử, động cơ Common Rail, động cơ chạy bằng năng lượng mặt trời, ôtô Hybrid
.v.v… Tuy nhiên hiện nay ở Việt Nam động cơ chạy bằng nhiên liệu Diesel vẫn còn
đóng một vai trò rất quan trọng trong sự phát triển của nền kinh tế trong công cuộc
xây dựng đổi mới đất nước nói chung cũng như sự phát triển của ngành ôtô và động
cơ nói riêng, bởi vì nó có khả năng sinh công lớn, làm việc tin cậy và có độ ổn định
cao. Hầu hết hiện nay trên tàu thủy, máy công trình, xe tải và máy phát điện cỡ nhỏ
đều được trang bị động cơ chạy bằng nhiên liệu Diesel.
Xe Kamaz vẫn còn đang được sản xuất, lắp ráp và sử dụng rộng rãi ở Việt Nam
trong các ngành công nghiệp, dịch vụ. Xe Kamaz được sử dụng để vận chuyển hàng
hóa phục vụ cho công cuộc xây dựng đất nước. Nó gồm có nhiều loại như xe
Kamaz 65115 là loại ô tô tải ben tự đổ có trọng tải 15 tấn, xe Kamaz 53229 phục vụ
cho xe trộn bê tông, xi téc tưới nước rửa đường, xi téc chở xăng dầu, tải thùng, xe
đầu kéo .... .
Vì vậy việc khảo sát hệ thống nhiên liệu của động cơ Kamaz sẽ giúp chúng ta
nắm bắt những kiến thức cơ bản để nâng cao hiệu quả khi sử dụng, khai thác, sửa
chữa và cải tiến chúng. Ngoài ra nó còn góp phần xây dựng các nguồn tài liệu tham
khảo phục vụ nghiên cứu trong quá trình học tập và công tác. Giúp chúng ta hiểu rõ
hơn về hệ thống nhiên liệu của động cơ Diesel. Vì động cơ Kamaz – 7403.10 cũng
sử dụng hệ thống nhiên liệu diesel cổ điển là sử dụng cụm bơm cao áp vòi phun.
Cụm bơm cao áp, vòi phun là một trong những cụm chi tiết chính không thể thiếu
trong động cơ diesel, nó là bộ phận dùng để tăng áp suất của nhiên liệu và giúp cho
nhiên liệu được phun tơi vào buồng cháy của động cơ trong quá trình cháy. Việc
nghiên cứu hệ thống nhiên liệu diesel thông thường này là cơ sở giúp chúng ta nắm
vững nguyên lý làm việc của động cơ sử dụng nhiên liệu diesel để từ đó giúp cho
việc nghiên cứu, phát triển lên của động cơ như động cơ sử dụng hệ thống nhiên
liệu được cung cấp bằng phương pháp phun dầu điện tử với những tính năng vượt
trội hơn động cơ diesel thông thường như: quá trình cháy của động cơ được cải
4


Động cơ Kamaz – 7403.10 được lắp đặt trên các xe Kamaz – 65115 là loại động
cơ 4 kỳ 8 xylanh được đặt kiểu hình chữ V làm việc theo thứ tự nổ 1-5-4-2-6-3-7-8.
Động cơ có công suất lớn nhất 191KW / 2930 vg/ph. Hệ thống phân phối khí của
động cơ được dẫn động từ trục cam thông qua hệ thống: con đội, đũa đẩy, cò mổ.
Hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ sử dụng bơm cao áp và vòi phun, bơm
cao áp sử dụng là loại bơm dãy có 8 tổ bơm được bố trí theo dạng chữ V, bơm được
bố trí giữa hai hàng xylanh của động cơ và được dẫn động từ trục cam thông qua
một cặp bánh răng và qua trục các đăng.

6


Khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ KAMAZ - 7403.10

2.1. Các thông số kỹ thuật của động cơ KAMAZ – 7403.10.
Bảng 2-1. Thông số kỹ thuật động cơ.
Tên thông số
Công suất có ích max
Tỷ số nén
Số vòng quay ứng với Ne max
Số vòng quay không tải
Mô men cực đại
Số vòng quay ứng với Memax
Đường kính xylanh
Hành trình piston
Suất tiêu hao nhiên liệu
Số xylanh
Số kỳ
Góc mở sớm xupáp nạp
Góc đóng muộn xupáp nạp

mm
g/KG.h

độ
độ
độ
độ

λ

Giá trị
191
16
2930
600
85
1800
120
120
217
238
8
4
13
49
66
10
Thống nhất
0,25


được bố trí theo kiểu xupap treo, xupap được dẫn động từ trục cam thông qua hệ
thống con đội, đũa đẩy và giàn cò mổ. Có một trục cam dẫn động cho hai hàng
xupap, trục cam được dẫn động từ trục khuỷu động cơ bằng bánh răng.
Tổng thành và chi tiết động cơ được lắp trên thân máy. Blog của các xylanh
được đúc từ hợp kim hoá gang đồng cùng chung với phần trên của cacte. Để tăng
độ cứng vững theo chiều dọc thành ngoài của blog người ta bố trí những đường
cong. Các vấu của các đinh ốc giữa các đầu xylanh tạo nên những vết nhô ở phía
trên của thành và hình thành ra ống nước của blog. Dãy xylanh bên trái dịch chuyển
tương đối về bên phải phía trước lên 29,5 mm điều đó làm cho có thể đặt được trên
chốt khuỷu hai thanh truyền.
Hệ thống làm mát động cơ cưỡng bức một vòng kín, hệ thống được tính toán để
thường xuyên sử dụng chất làm mát có nhiệt độ chống đóng băng thấp.
Động cơ Kamaz – 7403.10 được sản xuất bởi: Liên hiệp sản xuất ôtô tải loại lớn
Kamaz, trực thuộc Bộ công nghiệp ôtô Liên bang cộng hoà xã hội chủ nghĩa Xô
Viết (nay là Liên Bang Nga).
Trong hệ thống làm mát người ta bố trí hai bộ van hằng nhiệt để rút ngắn thời
gian chạy nóng máy. Hệ thống bôi trơn động cơ theo kiểu liên hợp có cácte ướt, bôi
trơn cưỡng bức, dầu bôi trơn trong hệ thống lưu động và tuần hoàn được là nhờ
bơm dầu, kiểu bơm bánh răng ăn khớp ngoài.

8


Khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ KAMAZ - 7403.10
2

1

3


Hình 2 – 2 . Mặt cắt dọc động cơ KAMAZ – 7403.10
1-Máy phát điện; 2-Bơm nhiên liệu thấp áp; 3-Bơm tay; 4-Bơm cao áp; 5-Khớp tự
động điều chỉnh góc phun sớm ; 6-Trục các đăng động bơm cao áp; 7-Đường ống
nạp; 8-Bầu lọc tinh nhiên liệu; 9-Trục cam;10-Bánh đà; 11-Cacte bánh đà ; 12Bulông xả dầu; 13-Cacte; 14-Trục khuỷu; 15-Bơm dầu ; 16-Trục dẫn động của
phần khớp thuỷ lực; 17-Puli dẫn động máy phát ; 18- Quạt gió.

9


Khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ KAMAZ - 7403.10
7

8

9

10

11

12

6
5

13

4

3

10


Khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ KAMAZ - 7403.10
nhất định nên có tính va đập mạnh. Các lực tác dụng gây ra ứng suất uốn và xoắn
trục đồng thời còn gây ra hiện tượng dao động dọc và dao động xoắn làm cho động
cơ rung và mất cân bằng. Ngoài ra các lực này còn gây ra hao mòn các bền mặt ma
sát cổ trục và chốt khuỷu.

Hình 2 – 4. Trục khuỷu
1-Đối trọng trước; 2-Bánh răng dẫn động bơm dầu; 3-Nút chặn dầu; 4-Đối trọng
sau; 5-Bánh răng dẫn động; 6-Hắt dầu; 7-Chốt khuỷu; 8-Lỗ chứa dầu;
9-Lỗ định tâm.
Trục khuỷu được làm bằng thép hợp kim chế tạo theo phương pháp dập nóng,
cổ trục được tôi với dòng điện cao tần, chiều sâu lớp tôi 2 ÷ 6 [mm] hoặc bằng
phương pháp thấm nitơ. Trục khuỷu của động cơ Kamaz là loại truc khuỷu nguyên
gồm có 5 cổ trục và 4 chốt khuỷu. Bên trong các chốt khuỷu được khoan các lỗ
chứa dầu bôi trơn, các lỗ này còn có tác dụng như một lọc ly tâm lọc dầu bôi trơn
thêm một lần nữa.
Trục khuỷu gồm các phần: Đầu trục khuỷu, cổ trục khuỷu, chốt khuỷu, má
khuỷu và đuôi trục khuỷu.
Đầu trục khuỷu, lắp với bánh răng số 2 để dẫn động bơm dầu bôi trơn. Trên đầu
trục khuỷu còn lắp một khớp nối thuỷ lực để dẫn động quạt gió. Bánh răng chủ
động được lắp trên đầu trục khuỷu theo kiểu lắp căng có then bán nguyệt. Ngoài ra,
trên đầu trục khuỷu còn lắp phớt chắn dầu (vành gạt dầu), ổ chắn dọc trục (vành bán
nguyệt) hạn chế chuyển động dọc trục của trục khuỷu.
Cổ trục khuỷu: Có năm cổ trục khuỷu, các cổ trục khuỷu có kích thước như
nhau, đường kính cổ trục: 95 [mm]. Các cổ trục được bôi trơn nhờ các đường dầu ở
thân máy dẫn đến các bệ đỡ ổ trục. Bạc lót của trục có khoan lỗ và có rãnh chứa dầu
bôi trơn, đường kính lỗ dầu trên trục : 5[mm].

Thanh truyền có kết cấu gồm 3 phần: Đầu nhỏ, đầu to và thân thanh truyền.
Đầu nhỏ thanh truyền: Là phần lắp ghép với chốt piston, có dạng hình trụ rỗng.
Trên đầu nhỏ thanh truyền có khoan hai lỗ để hứng dầu bôi trơn khi xecmăng gạt
dầu hồi về để bôi trơn cho chốt piston và bạc lót.
Thân thanh truyền: Thân thanh truyền có tiết diện chữ I. Do tính hợp lý trong
việc sử dụng vật liệu nên trọng lượng thanh truyền nhỏ mà độ cứng vững lớn. Chiều
rộng của thân thanh truyền tăng dần từ đầu nhỏ lên đầu to. Làm như vậy để cho phù
hợp với quy luật phân bố của lực quán tính tác dụng lên thanh truyền trong mặt
phẳng lắc.
Đầu to thanh truyền: Một nửa đầu to được dập liền với thân thanh truyền, còn
một nửa kia được chế tạo rời để thuận lợi trong quá trình tháo lắp, hai nửa đầu to
12


Khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ KAMAZ - 7403.10
được liên kết với nhau nhờ hai bulông. Thanh truyền và nắp đầu to thanh truyền
được gia công đồng bộ với nhau. Do vậy nắp đầu to không đổi lẫn cho nhau được.
Ở trên nắp đầu to và thân thanh truyền có đánh dấu bộ đôi ngoài ra trên nắp và thân
thanh truyền đều dập số thứ tự của xylanh.
Bulông thanh truyền là chi tiết nhỏ nhưng rất quan trọng vì nếu bulông thanh
truyền bị đứt, động cơ sẽ bị hư hỏng nặng. Bulông thanh truyền được chế tạo bằng
thép hợp kim.
Khi động cơ làm việc, bu lông thanh truyền chịu các lực sau:
- Lực siết ban đầu khi lắp ghép.
- Lực quán tính của khối lượng chuyển động tịnh tiến và lực quán tính ly
tâm của khối lượng chuyển động quay.
Các lực trên thay đổi theo chu kỳ nên bulông thanh truyền chịu tải trọng động và
bị mỏi.
2.2.2. Nhóm Piston.
Nhóm piston gồm có: Piston, chốt piston, xécmăng khí, xécmăng dầu và các chi

khí thứ nhất.
- Đầu piston có nhiệm vụ đảm bảo bao kín buồng cháy và dẫn nhiệt ra khỏi
đỉnh, đảm bảo nhiệt độ của đỉnh piston không cao quá trị số cho phép. Ở đầu piston
có ba rãnh lắp xécmăng: Hai xécmăng khí và một xécmăng dầu, trong rãnh
xécmăng dầu có khoan sáu lỗ để hồi dầu bôi trơn. Đầu piston có các gân tản nhiệt
phía dưới đỉnh piston.
- Thân piston là phần dẫn hướng và chịu lực ngang N, chiều dài phần thân
piston tính từ xécmăng cuối cùng phía trên bệ chốt đến chân piston. Chiều dài phần
thân piston phụ thuộc vào trị số của lực ngang N. Thân càng dài, áp suất tiếp xúc
giảm nhưng khối lượng piston càng lớn. Tiết diện ngang thân piston phía hai đầu
chốt được vát ngang nhằm tránh cho piston không bị bó kẹt trong xylanh khi piston
bị biến dạng.
2.2.2.2. Chốt piston.
Chốt piston có nhiệm vụ liên kết piston với thanh truyền, chịu lực tác động trên
piston và truyền lực này cho thanh truyền. Vì vậy chốt piston chịu tải trọng rất lớn,
va đập mạnh và ma sát lớn, dễ bị mòn do khó bôi trơn.
Chốt piston được chế tạo bằng thép Crôm, Niken và được thấm Cacbon rồi tôi
cao tần. Chốt piston có kết cấu là hình trụ rỗng nhằm giảm trọng lượng, đường
kính ngoài của chốt là 45 [mm]. Chốt piston được lắp theo phương pháp lắp tự do,
tức là không cố định trên bệ chốt mà cũng không cố định trên đầu nhỏ thanh truyền.
Trong quá trình làm việc chốt piston có thể xoay tự do quanh đường tâm chốt. Ở hai
14


Khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ KAMAZ - 7403.10
đầu chốt có hai vòng khoá hãm hạn chế khả năng chốt di chuyển dọc trục ở bên
trong piston.
2.2.2.3. Xécmăng.
Trong quá trình làm việc của động cơ xécmăng khí có nhiệm vụ bao kín buồng
cháy, xécmăng dầu có nhiệm vụ ngăn dầu nhờn sục lên buồng cháy. Xécmăng khí

ngoài ra nó còn lam cho kết cấu của nắp xylanh trở nên phức tạp và rất khó chế tạo.
15


Khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ KAMAZ - 7403.10
Người ta bố trí hai xupap cho một xylanh: Một xupáp nạp và một xupáp thải.
Các xupáp được bố trí thành một dãy, xupáp nạp và xupáp thải đặt xen kẻ nhau.
Các xupáp được bố trí nghiêng một góc so với đường tâm xylanh. Các xupáp được
dẫn động từ trục cam được đặt ở giữa hai hàng xylanh.
Trục cam được bố trí trên thân máy và được dẫn động từ trục khuỷu thông qua
ba bánh răng, loại răng thẳng. Bánh răng dẫn động trục cam được lắp ở đầu trục
khuỷu.

Hình 2 – 6. Cơ cấu phân phối khí.
1-Trục cam; 2-Con đội; 3-Ống dẫn hướng; 4-Đũa đẩy; 5-Đệm lót; 6-Cò mổ;
7-Đai ốc khoá; 8-Vít điều chỉnh; 9-Bulông nắp máy; 10-Móng ngựa; 11- Ống lót;
12-Chén chặn lò xo; 13-Lò xo ngoài; 14-Lò xo trong; 15-Óng dẫn hướng xupáp;
16-vòng đệm; 17-Xupáp.
2.2.3.1. Xupáp.
Trong quá trình làm việc xupáp chịu tải trọng cơ học và tải trọng nhiệt. Mặt nấm
xupáp luôn luôn va đập với đế xupap nên rất dễ bị biến dạng . Do trực tiếp tiếp xúc
với khí cháy nên xupáp còn phải chịu nhiệt độ rất cao. Hơn nữa, tốc độ dòng khí
thải cũng rất lớn, khiến cho xupáp nhất là xupáp thải thường dễ bị quá nóng và bị
dòng khí ăn mòn. Xupáp nạp và thải được chế tạo bằng thép hợp kim, thân của cả
16


Khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ KAMAZ - 7403.10
hai xupáp được phủ một lớp than chì trên một đoạn dài 125[mm] kể từ đầu mút của
chúng để nâng cao độ mài mòn.

Trục cam dùng để dẫn động xupáp đóng mở theo qui luật nhất định. Trục cam
bao gồm các phần cam: Cam thải, cam nạp và các cổ trục cam.
Ngoài ra trên trục cam còn có lắp bánh răng thẳng để dẫn động bơm cao áp.
17


Khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ KAMAZ - 7403.10
Trục cam được làm bằng thép bề mặt của các cam và và cổ đỡ được thấm
Cácbon và được tôi cứng bằng cách tôi cao tần. Kết cấu các phần của trục cam:
Cam thải và cam nạp: Các cam nạp và cam thải được làm liền với trục và được bố
trí trên cùng một trục, theo vị trí của các xupáp.
Kích thước của các cam chế tạo liền với trục nhỏ hơn kích thước đường kính cổ
trục, vì trục cam được lắp theo kiểu đút luồn qua các ổ trục trên thân máy. Dạng
cam của cam nạp và cam thải là cam lồi, có tám cam nạp và tám cam thải.
Cổ trục và ổ trục cam: Trục cam được lắp trong ổ trục trên thân máy, có năm cổ
trục. Các cổ trục cam dùng các bạc ống làm bằng thép bề mặt làm việc có tráng lớp
hợp kim đồng chì, các bạc này được ép vào thân máy.
Để cho trục cam không bị dịch chuyển theo chiều trục (khi trục cam, thân máy
và nắp xy lanh bị giãn nở), người ta dùng ổ chắn dọc trục. Do bánh răng dẫn động
trục cam là bánh răng thẳng nên trục cam không chịu lực dọc trục và ít chịu ảnh
hưởng của sự giãn nở của trục cam và thân máy, cho nên không làm ảnh hưởng đến
pha phân phối khí. Ổ chặn dọc trục được đặt ở vị trí đầu trục cam sát bánh răng dẫn
động trục cam.
2.2.3.3. Con đội.
Con đội là chi tiết trung gian dẫn động hệ thống phân phối khí. Con đội chịu lực
nghiêng do cam phối khí gây ra trong quá trình dẫn động xupáp. Kết cấu của con
đội có hai phần: Phần dẫn hướng và phần mặt tiếp xúc với cam phối khí. Động cơ
Kamaz – 7403.10 dùng loại con đội hình nấm có thân hình trụ rỗng bên trong. Phần
lõm tiếp xúc với đũa đẩy có bán kính lớn hơn bán kính cầu của đầu đũa đẩy. Mặt
tiếp xúc với cam của con đội là mặt cầu có bán kính lớn nên rất khó nhận ra mặt cầu

- Bao kín khe hở giữa piston với xy lanh, giữa các xécmăng với piston.
Công dụng dầu bôi trơn phụ thuộc vào tính năng lý hóa của dầu, nhất là phụ thuộc
vào độ nhớt của dầu.
Hệ thống bôi trơn của động cơ Kamaz – 7403.10 thuộc kiểu liên hợp có cácte
ướt. Dầu được áp lực đẩy đến cổ trục chính, các ổ trục của trục cam, các ống lót của
cò mổ, các ổ trục của bơm nhiên liệu cao áp và máy nén khí.
Các bộ phận chính của hệ thống bôi trơn gồm: Bơm dầu, thiết bị lọc dầu, két
làm mát dầu.
Bơm dầu dùng trong hệ thống là bơm bánh răng, hệ thống sử dụng hai bầu lọc
bầu lọc thấm và bầu lọc ly tâm. Dầu bôi trơn được làm mát nhờ một két làm mát đặt
ở trước két làm mát nước. Áp suất làm việc của dầu bôi trơn trong hệ thống được
đảm bảo nhờ các van an toàn lắp trong hệ thống và các cảm biến áp suất dầu lắp ở
vỏ của bầu lọc.

19


Khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ KAMAZ - 7403.10
5

4

A

6

B

C


nở nhiệt mà bó piston, dễ kích nổ đối với động cơ xăng, gây các phụ tải nhiệt làm
giảm độ cứng, độ bền của các chi tiết.
Nếu quá nguội thì tổn thất nhiệt nhiều, nhiệt lượng dùng sinh công ít, hiệu
suất của động cơ thấp, nhiên liệu ngưng tụ ở thành xylanh làm cho màng dầu bôi
trơn bị rửa sạch, thành phần lưu huỳnh trong nhiên liệu tạo axít ăn mòn nhanh kim
loại.
Động cơ Kamaz – 7403.10 được làm mát bằng nước, kiểu làm mát cưỡng bức
tuần hoàn một vòng kín. Dung tích hệ thống làm mát khi không có bộ hâm nóng
khởi động: 30 [lít] và khi có bộ hâm nóng khởi động là: 37 [lít].
Nước tuần hoàn trong hệ thống nhờ bơm nước kiểu bơm ly tâm. Nhiệt độ nước
20


Khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ KAMAZ - 7403.10
làm mát trong hệ thống được duy trì ở một giá trị cho phép nhờ bộ van hằng nhiệt
và sự điều khiển hoạt động của quạt gió bởi bộ ngắt thuỷ lực.
Quạt gió được dẫn động bằng khớp nối thuỷ lực. Khớp nối thuỷ lực được điều
khiển bởi bộ ngắt thuỷ lực đảm bảo cho khớp nối làm việc ở ba chế độ: Tự động,
cắt và thường mở. Trong hệ thống có trang bị bình giãn nở để bù lại việc thay đổi
thể tích của nước khi nước nóng lên.
2.2.5.1. Két làm mát nước.
Két làm mát dùng để hạ nhiệt độ của nước từ động cơ ra, rồi đưa trở lại làm mát
động cơ .
Két làm mát gồm có ba phần: Ngăn trên chứa nước nóng, ngăn dưới chứa nước
nguội và giàn ống truyền nhiệt nối ngăn trên và ngăn dưới với nhau. Hiệu suất
truyền nhiệt của bộ phận truyền nhiệt phụ thuộc chủ yếu vào tốc độ lưu động của
hai dòng môi chất (môi chất toả nhiệt là nước và môi chất thu nhiệt là không khí).
Các ống truyền nhiệt là các ống nước dẹt có tiết diện hình ôvan, được bố trí ba
hàng song song với nhau, các hàng có các cột thẳng hàng với nhau. Các ống truyền
nhiệt được cắm trong các lá tản nhiệt. Các ống truyền nhiệt được làm bằng thép.

làm mát nước.
Các cánh quạt được xếp theo hình sao từng đôi một hợp thành góc 720 0. Cánh
quạt được chế tạo bằng thép lá, mỗi cánh quạt được lắp với moayơ bằng sáu đinh
tán.
Mômen xoắn được truyền từ trục khuỷu đến quạt gió thông qua khớp nối thuỷ
lực dẫn động quạt gió đặt ở trên nắp trước của thân máy. Số vòng quay của quạt gió
phụ thuộc vào lượng dầu có trong khớp thuỷ lực.
Khớp nối thuỷ lực:
Ưu điểm của khớp nối thuỷ lực:
- Có thể điều chỉnh sự làm việc của quạt gió ở nhiều chế độ khác nhau.
- Có khả năng dập tắt được tải trọng sinh ra khi thay đổi đột ngột số vòng
quay của động cơ tác dụng lên các cơ cấu dẫn động.
- Tạo sự êm dịu hơn trong quá trình làm việc của động cơ.
Nhược điểm của khớp nối thủy lực là kết cấu phức tạp, giá thành chế tạo cao.
2.2.5.4. Van hằng nhiệt.
Van hằng nhiệt dùng để khống chế lưu lượng nuớc làm mát qua két nước khi
nhiệt độ của động cơ chưa đạt đến nhiệt độ làm việc, nhờ đó điều chỉnh được nhiệt
độ của nước làm mát động cơ.
Động cơ Kamaz – 7403.10 có lắp hai van hằng nhiệt trong một hộp van. Van
hằng nhiệt của động cơ là loại van dùng chất rắn làm chất giãn nở. Kết cấu của van
gồm chất giãn nở là hỗn hợp đặc của xêrêin và bột đồng có độ giãn nở trong phạm
vi nhiệt độ 80

93 [ 0C] chứa trong vỏ đồng, màng cao su, lò xo hồi vị, trục van.

Khi nhiệt độ của nước làm mát lớn hơn 93 0C thì van giản nở thắng lực đẩy của
lò xo, van dịch chuyển sang phải cắt đường nước ra bơm và mở đường nước ra két
làm mát.
Hộp van hằng nhiệt được lắp ở chỗ nước làm mát ra khỏi nắp xy lanh và nối với
két nước, đường hút của bơm, bình giãn nở.

Hệ thống nhiên liệu của động cơ được giới thiệu kỹ ở mục 4. Khảo sát hệ thống
nhiên liệu của động cơ Kamaz – 7403.10.

23


Khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ KAMAZ - 7403.10
3. Tổng quan về hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diesel
3.1. Quá trình phát triển hệ thống nhiên liệu động cơ diesel.
Quá trình phát triển của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel gắn liền với quá trình
phát triển của động cơ. Kỹ sư người Đức có tên là Rodlf Diesel đã đăng ký bằng
sáng chế đầu tiên về loại động cơ phun dầu, sau này được mang tên ông vào những
năm 1892. Từ đó đến nay loại động cơ này đã có được 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 mới đời, hầu như tất cả các hệ thống đều được điều khiển bằng cơ khí nên
công suất động cơ, suất tiêu hao nhiên liệu, các chế độ hoạt động của động cơ chưa
được hoàn thiện trong quá trình sử dụng và gây rất nhiều khó khăn cho người sử
dụng. 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 lực thường dùng
trước đây.
Trước 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 trường và đơn giản hoá
trong quá trình điều khiển mà điển hình là hệ thống phun dầu điện tử hay con gọi là
hệ thống nhiên liệu Common Rail.
3.1.1. Hệ thống nhiên liệu động cơ diesel thông thường.
Nguyên lý làm việc:


8

2

9

10

3

4

5

11

Hình 3 – 1. Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động cơ diesel.
1- Đường nhiên liệu hồi; 2- Bơm cao áp; 3- Đường ống cao áp; 4- Vòi phun;
5- Xylanh động cơ; 6- Miệng hút nhiên liệu; 7- Thùng chứa nhiên liệu;
8- Đường ống thấp áp; 9- Bầu lọc tinh; 10- Bơm chuyển nhiên liệu;
11- Bầu lọc thô.
3.1.2. Hệ thống nhiên liệu Common Rail.
Trong động cơ Diesel hiện đại, áp suất phun được thực hiện cho mỗi vòi phun
một cách riêng lẽ, nhiên liệu áp suất cao được chứa trong hộp chứa (Rail) hay còn
gọi là “ắcquy thủy lực” và được phân phối đến từng vòi phun theo yêu cầu. Lợi ích
của của vòi phun Common Rail là giảm mức độ tiếng ồn, nhiên liệu được phun ra ở
25