Hệ thống cung cấp của động cơ dùng nhiên liệu diezen

§Æng TiÕn Hßa

- 172-

Ch−¬ng 8

HÖ thèng cung cÊp cña ®éng c¬ dïng nhiªn liÖu Diªzel

8.1 mét sè vÊn ®Ò chung

8.1.1 S¬ ®å hÖ thèng nhiªn liÖu ®éng c¬ diezen

®iÓm kh¸c biÖt lín cña ®éng c¬ diezen so víi ®éng c¬ x¨ng lµ ®Þa ®iÓm vµ thêi gian

h×nh thµnh hoµ khÝ. Trong ®éng c¬ x¨ng, hoµ khÝ b¾t ®Çu h×nh thµnh ngay tõ khi x¨ng ®−îc

hót khái vßi phun vµo ®−êng n¹p ( ®éng c¬ dïng bé chÕ hoµ khÝ) hoÆc ®−îc phun vµo xylanh

®éng c¬ ( ®éng c¬ phun x¨ng). Qu¸ tr×nh trªn cßn tiÕp diÔn bªn trong xylanh, suèt qu¸ tr×nh

n¹p vµ qu¸ tr×nh nÐn cho tíi khi ®−îc ®èt ch¸yc−ìng bøc b»ng tia löa ®iÖn. ë ®éng c¬ diezen

gÇn cuèi qu¸ tr×nh nÐn , nhiªn liÖu míi ®−îc phun vµo buång ch¸y ®éng c¬ ®Ó h×nh thµnh hoµ

khÝ, råi tù bèc ch¸y. HÖ thèng nhiªn liÖu ®éng c¬ diezen ®−îc chØ ra trªn h×nh 8.1

B¬m 12 hót nhiªn liÖu tõ b×nh chøa 9 qua läc th« 5 vµo b¬m råi ®−îc b¬m qua b×nh läc

tinh 6, tíi b¬m cao ¸p 14, c¸c b×nh läc 5 vµ 6, läc s¹ch s¹n bÈn lÉn trong nhiªn liÖu. B¬m cao

¸p ®Èy nhiªn liÖu ®i tiÕp vµo ®−êng cao ¸p 4, tíi vßi phun ®Ó phun vµo buång ch¸y ®éng c¬,

nhiªn liÖu d− thõa trong b¬m cao ¸p ®i qua van trµn ra ®−êng 13 trë vÒ cöa hót cña b¬m

chuyÓn nhiªn liÖu 12.

H×nh 8.1 HÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu cña ®éng c¬ Diezel

1- b×nh läc kh«ng khÝ; 2- èng dÉn nhiªn liÖu thõa; 3-vßi phun; 4- èng dÉn cao ¸p; 5- b×nh läc

th«; 6- b×nh läc tinh; 7- c¶m biÕn møc nhiªn liÖu; 8- ®ai gi÷; 9- thïng nhiªn liÖu; 10- van; 11-

nót x¶; 12- b¬m chuyÓn nhiªn liÖu; 13- ®−êng dÉn nhiªn liÖu ; 14- b¬m cao ¸p

Mét phÇn nhiªn liÖu rß rØ trong vßi phun ( kho¶ng 0,02% nhiªn liÖu phun vµo xylanh ) ®i

theo ®−êng 2 trë vÒ thïng chøa.

Kh«ng khÝ tõ ngoµi trêi qua b×nh läc khÝ 1 vµo èng n¹p, råi qua xupap n¹p ®i vµo ®éng

c¬. Trong qu¸ tr×nh nÐn c¸c xupap hót vµ x¶ ®Òu ®ãng kÝn, khi piston ®i lªn kh«ng khÝ trong

§Æng TiÕn Hßa

- 173-

xy lanh bÞ nÐn. Piston cµng tíi s¸t ®iÓm chÕt trªn, kh«ng khÝ bªn trªn piston bÞ chÌn chui vµo

phÇn khoÐt lâm ë ®Ønh piston, t¹o ra ë ®©y dßng xo¸y lèc h−íng kÝnh ngµy cµng m¹nh. Cuèi

qu¸ tr×nh nÐn, nhiªn liÖu ®−îc phun vµo dßng xo¸y lèc nµy, ®−îc xÐ nhá, sÊy nãng, bay h¬i vµ

hoµ trén ®Òu víi kh«ng khÝ t¹o ra hoµ khÝ råi tù bèc ch¸y.

8.1.2 NhiÖm vô vµ yªu cÇu ®èi víi hÖ thèng nhiªn liÖu ®éng c¬ diezen

1- NhiÖm vô

a) Dù tr÷ nhiªn liÖu ®¶m b¶o cho ®éng c¬ cã thÓ lµm viÖc liªn tôc trong mét thêi gian nhÊt

®Þnh, kh«ngh cÇn cÊp thªm nhiªn liÖu ; läc s¹ch n−íc, t¹p chÊt c¬ häc lÉn trong nhiªn liÖu ; gióp

nhiªn liÖu chuyÓn ®éng th«ng tho¸ng trong hÖ thèng.

b) Cung cÊp nhiªn liÖu cho ®éng c¬ ®¶m b¶o tèt c¸c yªu cÇu sau:

L−îng nhiªn liÖu cÊp cho mçi chu tr×nh ph¶i phï hîp víi chÕ ®é lµm viÖc cña ®éng c¬.

Phun nhiªn liÖu vµo ®óng thêi ®iÓm, ®óng quy luËt mong muèn.

L−u l−îng nhiªn liÖu vµo c¸c xylanh ph¶i ®«ng ®Òu

Ph¶i phun nhiªn liÖu vµo xylanh qua lç phun nhá víi chªnh ¸p lín phÝa tr−íc vµ sau lç

phun, ®Ó nhiªn liÖu ®−îc xÐ t¬i tèt.

c) C¸c tia nhiªn liÖu phun vµo xylanh ®éng c¬ ph¶i ®¶m b¶o kÕt hîp tèt gi÷a sè l−îng, ph−¬ng

h−íng, h×nh d¹ng, kÝch th−íc cña c¸c tia phunvíi h×nh d¹ng buång ch¸y vµ víi c−êng ®é vµ

ph−¬ng h−íng chuyÓn ®éng cña m«i chÊt trong buång ch¸y ®Ó hoµ khÝ ®−îc h×nh thµnh nhanh vµ

®Òu.

2- Yªu cÇu ®èi víi hÖ thèng

HÖ thèng nhiªn liÖu ®éng c¬ diezen ph¶i th¶o m·n c¸c yªu cÇu sau:

-Ho¹t ®éng l©u bÒn cã ®é tin cËy cao;

-DÔ dµng, thuËn tiÖn trong sö dông, b¶o d−ìng vµ söa ch÷a;

-DÔ chÕ t¹o, gi¸ thµnh h¹;

8.1.3 §Æc ®iÓm vµ ph©n lo¹i sù h×nh thµnh hoµ khÝ trong ®éng c¬ diezen

1- §Æc ®iÓm h×nh hµnh hoµ khÝ trong ®éng c¬ diezen

Cã hai ®Æc ®iÓm sau:

- Hoµ khÝ ®−îc h×nh thµnh bªn trong xylanh ®éng c¬ víi thêi gian rÊt ng¾n; tÝnh theo

gãc quay trôc khuûu, chØ b»ng10

1 ®Õn

20

1 so víi tr−êng hîp cña m¸y x¨ng; ngoµi ra nhiªn

liÖu diezen l¹i khã bay h¬i h¬n x¨ng nªn ph¶i ®−îc phun thËt t¬i vµ hoµ trén ®Òu trong kh«ng

gian buång ch¸y. v× vËy ph¶i t¹o ®iÒu kiÖn ®Ó nhiªn liÖu ®−îc sÊy nãng, bay h¬i nhanh vµ hoµ

trén ®Òu víi kh«ng khÝ trong buång ch¸y nh»m t¹o ra hoµ khÝ; mÆt kh¸c ph¶i ®¶m b¶o cho

nhiÖt ®é kh«ng khÝ trong buång ch¸y t¹i thêi gian phun nhiªn liÖu ®ñ lín ®Ó hoµ khÝ cã thÓ tù

bèc ch¸y.

- Qu¸ tr×nh h×nh thµnh hoµ khÝ vµ qu¸ tr×nh bèc ch¸y nhiªn liÖu cña ®éng c¬ diezen

chång chÐo lªn nhau. Sau khi phun nhiªn liÖu, trong buång ch¸y diÔn ra mét lo¹t thay ®æi lý

ho¸ cña nhiªn liÖu, sau ®ã phÇn nhiªn liÖu phun vµo tr−íc ®· t¹o ra hoµ khÝ, tù bèc ch¸y, trong

khi nhiªn liÖu vÉn ®−îc phun tiÕp, cung cÊp cho xylanh cña ®éng c¬. Nh− vËy sau khi ®· ch¸y

mét phÇn, hoµ khÝ vÉn tiÕp tôc ®−îc h×nh thµnh, vµ thµnh phÇn hoµ khÝ thay ®æi liªn tôc trong

kh«ng gian cña qu¸ tr×nh.

2- Nh÷ng ®Æc tr−ng cña ®éng c¬ diezen

§Æng TiÕn Hßa

- 174-

Do thêi gian h×nh thµnh hoµ khÝ bªn trong ng¾n, lµm cho chÊt l−îng hoµ trén rÊt khã ®¹t

tíi møc ®é ®ång ®Òu, v× vËy ®éng c¬ cã nh÷ng ®Æc tr−ng sau:

- Trong qu¸ tr×nh nÐn, bªn trong xylanh chØ lµ kh«ng khÝ, do ®ã cã thÓ t¨ng tû sè nÐn ε , qua

®ã lµm t¨ng hiÖu suÊt ®éng c¬, ®ång thêi t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi lµm t¨ng nhiÖt ®é m«i chÊt gióp

hoµ khÝ dÔ tù bèc ch¸y.

- §−êng n¹p chØ cã kh«ng khÝ nÐn nªn kh«ng cÇn ®Ó ý ®Õn vÊn ®Ò sÊy nãng, bay h¬i cña nhiªn

liÖu trªn ®−êng n¹p nh− m¸y x¨ng. Cã thÓ dïng ®−êng n¹p cã kÝch th−íc lín Ýt g©y c¶n vµ kh«ng

cÇn sÊy nãng víi cÊu t¹o ®¬n gi¶n.

- Cã thÓ dïng hoµ khÝ rÊt nh¹t trong buång ch¸y (do tÝnh hoµ trén kh«ng ®Òu cña hoµ khÝ ) nªn

cã thÓ sö dông c¸ch ®iÒu chØnh chÊt (tøc chØ ®iÒu chØnh l−îng nhiªn liÖu cÊp cho chu tr×nh mµ

kh«ng ®iÒu chØnh l−îng kh«ng khÝ ) khi cÇn thay ®æi t¶i cña ®éng c¬.

- §éng c¬ diezen cã mét mÆt bÊt lîi (do tÝnh chÊt hoµ trén kh«ng ®Òu t¹o ra ) lµ bÞ h¹n chÕ kh¶

n¨ng gi¶m α ( tøc lµ kh«ng thÓ sö dông hÕt kh«ng khÝ thõa trong buång ch¸y ®Ó ®èt thªm nhiªn

liÖu ) vµ kh¶ n¨ng n©ng cao tèc ®é ®éng c¬ ( do tèc ®é ch¸y cña hoµ khÝ kh«ng ®Òu chËm h¬n ).

Nh÷ng h¹n chÕ trªn ®· lµm cho c«ng suÊt lÝt (c«ng suÊt ®¬n vÞ) cña ®éng c¬ diezen nhá h¬n so

víi ®éng c¬ x¨ng.

3- ph©n lo¹i h×nh thµnh hoµ khÝ trong ®éng c¬ diezen

1.dùa vµo vÞ trÝ bay h¬i cña nhiªn liÖu chia thµnh :

+ H×nh thµnh hoµ khÝ kiÓu kh«ng gian: nhiªn liÖu ®−îc phun t¬i vµo kh«ng gian buång ch¸y,

®−îc sÊy nãng, bay h¬i vµ hoµ trén ®Òu víi kh«ng khÝ t¹i ®©y, t¹o thµnh hoµ khÝ .

+ H×nh thµnh hoµ khÝ trªn bÒ mÆt: nhiªn liÖu ®−îc phun vµo tr¸ng thµnh mµng trªn bÒ mÆt

thµnh buång ch¸y, ®−îc sÊy nãng bay h¬i t¹i ®©y ®Ó hoµ trén víi kh«ng khÝ .

+ H×nh thµnh hoµ khÝ kiÓu hçn hîp: theo yªu cÇu cña c¸c chÕ ®é vËn hµnh kh¸c nhau, mét

phÇn nhiªn liÖu ®−îc h×nh thµnh hoµ khÝ theo kiÓu kh«ng gian, cßn mét phÇn h×nh thµnh trªn bÒ

mÆt buång ch¸y.

2.Dùa vµo nh©n tè ®iÒu khiÓn, sù h×nh thµnh hoµ khÝ chia thµnh:

- Phun trùc tiÕp, h×nh thµnh hoµ khÝ chñ yÕu dùa vµo sù phèi hîp gi÷a chÊt l−îng phun s−¬ng

cña nhiªn liÖu víi h×nh d¹ng buång ch¸y, t¸c dông phô lµ vËn ®éng xo¸y lèc cña dßng khÝ n¹p vµ

dßng khÝ chÌn cuèi qu¸ tr×nh nÐn.

- KiÓu xo¸y lèc, h×nh thµnh hoµ khÝ chñ yÕu dùa vµo sù phèi hîp gi÷a chuyÓn ®éng xo¸y lèc

cña dßng m«i chÊt ®i vµo buång ch¸y phô vµ tia nhiªn liÖu trong buång ch¸y, ngoµi ra cßn dùa

vµo c−êng ®é cña dßng m«i chÊt tõ buång ch¸y phô phun ra sau khi bèc ch¸y kÕt hîp víi h×nh

d¹ng buång ch¸y chÝnh.

- KiÓu dù bÞ, h×nh thµnh hoµ khÝ chñ yÕu dùa vµo ¸p suÊt cao cña m«i chÊt trong buång ch¸y

dù bÞ, sau khi mét phÇn nhiªn liÖu ®· ®−îc ch¸y tr−íc ë ®©y t¹o ra ®Ó phun vµo buång ch¸y chÝnh,

gióp nhiªn liÖu ch−a ch¸y kÞp vµ kh«ng khÝ ®−îc hoµ trén tèt vµ ch¸y kiÖt nhanh trong buång ch¸y

chÝnh.

8.2 B¬m cao ¸p

8.2.1 NhiÖm vô

B¬m cao ¸p cã nhiÖm vô cung cÊp nhiªn liÖu cho xylanh ®éng c¬ ®¶m b¶o:

- Nhiªn liÖu cã ¸p suÊt cao, t¹o nªn chªnh ¸p lín tr−íc vµ sau lç phun;