Sơ Đồ Cấu Tạo Chung Và Hoạt Động Của Bộ Phun Nhiên Liệu Ui

Hình 2-52. Sơ đồ hệ thống EFI-diesel UI

1.Thùng nhiên liệu; 2. Bầu lọc; 3. Van 1 chiều; 4. Van áp suất; 5. Bơm cấp liệu; 6. Bộ lọc bóng hơi nhiên liệu; 7. Giclơ (cho hơi nhiên liệu trở về); 8. Nắp máy; 9. Van giới hạn áp suất nhiên liệu hồi (14,5 psi); 10. Giclơ cho hơi nhiên liệu về thùng (khi thùng hết nhiên liệu và van 9 đóng); 11. Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu; 12. Bộ lảm mát nhiên liệu.

2.5.3. Các bộ phận chính của hệ thống EFI-diesel UI

1. Bơm cấp liệu

Hình 2-53. Vị trí lắp đặt bơm cấp liệu và bom vòi phun

Cánh ngăn cách

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 137 trang tài liệu này.

Hình 2-54. Sơ đồ cấu tạo bơm cấp liệu kiểu rôto

Bơm cấp liệu được đặt trục tiếp dưới bơm chân không ở nắp máy. Nó hút nhiên liệu từ thùng và cấp cho bơm vòi phun. Trên bơm nhiên liệu có lắp bộ đo áp suất để kiểm tra áp suất trên đường cấp nhiên liệu. Vị trí của bơm cấp nhiên liệu và bơm vòi phun như hình 2-54.

Hình 2-55. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bơm cấp liệu

Hình 2-55 trình bày sơ đồ cấu tạo bơm cấp liệu kiểu rôto. Cánh ngăn cách luôn tì lên rôto bơm nhờ sức ép của lò xo. Thiết kế như vậy cho phép bơm cấp liệu cung cấp nhiên liệu ngay cả khi tốc độ động cơ thấp. Hệ thống các ống dẫn nhiên liệu trong bơm được thiết kế để trong rôto luôn có nhiên liệu ngay cả khi thùng nhiên liệu đã cạn.

Bơm cấp liệu hoạt động hút nhiên liệu khi thể tích buồng bơm tăng và đẩy nhiên liệu đi khi thể tích buồng bơm giảm. Nhiên liệu được hút vào 2 buồng và bơm ra khỏi 2 buồng. Nhiên liệu được hút vào ở buồng 1 và 3 và bị đẩy ra ở buồng 2 và 4. Sự quay của rô tô tạo ra sự tăng thể tích buồng 1, đồng thời giảm thể tích buồng 4. Nhiên liệu bị đẩy ra khỏi buồng 4 đi vào đường cấp liệu ở nắp máy. Khi rôto quay làm tăng thể tích buồng 3 và giảm thể tích buồng 2, nhiên liệu bị hút vào buồng 1 và bị đẩy ra khỏi buồng 2.

2. Ống phân phối

Một ống phân phối được tích hợp trong đường cấp nhiên liệu trên nắp máy. Nó cung cấp nhiên liệu đều đặn lên bơm vòi phun tại nhiệt độ đồng đều.

Trên đường cấp nhiên liệu, nhiên liệu chảy dọc theo đường tâm ống phân phối về phía đầu xa nhất là xilanh số 1. Nhiên liệu cũng chảy qua các lỗ xuyên qua thành ống phân phối đi vào khe hở hình vòng giữa ống phân phối và thành nắp máy, hỗn hợp với nhiên liệu dư từ bơm vòi phun trở về. Kết quả là nhiên liệu cấp đến tất cả các xi lanh có nhiệt độ đồng đều. Tất cả các bơm vòi phun đều cấp một lượng nhiên liệu như nhau đến các xi lanh nên động cơ chạy rất êm.

Hình 2-56. Sơ đồ cấu tạo ống phân phối

3. Hệ thống làm mát nhiên liệu

Nhiên liệu trở về từ bơm vòi phun có nhiệt độ cao, cần phải làm mát trước khi đưa nó trở về thùng nhiên liệu. Sơ đồ hệ thống làm mát như hình hình 2-57.

Nhiên liệu có nhiêt độ cao trở về bơm cấp liệu sẽ chảy qua dàn ống làm mát. Tại đây, nhiệt của nhiên liệu nóng truyền qua dàn ống làm mát vào chất lỏng làm mát của hệ thống làm mát và trở nên mát hơn.

Thùng nhiên liệu

Bơm nhiên liệu

Cảm biến nhiệt độ

Thùng giãn nở

Két làm mát phụ

Mạch làm mát động cơ

Bơm làm mát

nhiên liệu

Dàn ống làm mát

Hình 2-57. Sơ đồ hệ thống làm mát nhiên liệu

Hệ thống làm mát nhiên liệu gồm bơm điện, két nước làm mát, thùng giãn nở và được nối với hệ thống làm mát động cơ. Chất lỏng làm mát của hệ thống làm mát nhiên liệu trong quá trình luân chuyển sẽ nóng lên khi nhận nhiệt của nhiên liệu nhưng sẽ được làm mát két làm mát của hệ thống.

4. Bộ phun nhiên liệu (bơm cao áp và vòi phun)

Hình 2-58. Sơ đồ cấu tạo chung và hoạt động của bộ phun nhiên liệu UI

1. Cam; 2. Piston bơm; 3. Lò xo; 4. Buồng áp suất cao; 5. Van điện tù 6. Buồng van điện từ;

7. Đường cấp nhiên liệu; 8. Đường nhiên liệu hồi; 9. Cuộn dây; 10. Đế van điện từ; 11. Thân kim phun

a) Cấu tạo chung

Hình 2-59. Hình dạng bên ngoài của bộ bơm phun nhiên liệu (UI)

Hình 2- 60. Vị trí bơm vòi phun trên nắp máy

Bộ phun nhiên liệu gồm các bộ phận chính sau:

- Phần bơm tạo áp suất nhiên liệu: dùng để hút và nén nhiên liệu. ở hành trình hút, lò xo 3 giãn ra đẩy piston 2 đi lên, nhiên liệu theo đường 7 đi vào buồng 4. Khi vấu cam đi xuống sẽ nén piston 2 đi xuống làm giảm thể tích bên dưới piston để nén nhiên liệu

- Phần vòi phun: dùng để phun nhiên liệu khi áp suất nâng kim phun thắng lực lò xo đóng kim phun, các bộ phận được mô tả trên hình 2-59.

- Bộ van điện từ: dùng để đóng mở van điện từ 5 với đế van 10, do đó làm thay đổi áp suất nhiên liệu để điều khiển thời điểm và lượng phun nhiên liệu.

b) Nguyên lý hoạt động

Hình 2-61. Thiết kế bơm vòi phun

Dẫn động cơ khí

Cam dẫn động bơm vòi phun thông qua cò mổ kiểu con lăn. Độ dốc 2 bên sống cam dẫn động khác nhau: một bên rất dốc còn bên kia ít dốc hơn. Theo chiều quay của cam, khi con lăn của cò mổ tiếp xúc với bên rất dốc của cam, piston đi xuống với tốc độ cao và tạo áp xuất cao cho nhiên liệu. Khi con lăn cò mổ tiếp xúc với bên sườn cam ít dốc hơn, piston đi lên từ từ nên nhiên liệu được hút vào buồng cao áp không có bọt. Sự hình thành hỗn hợp và yêu cầu của sự cháy

Sự tạo thành hỗn hợp tốt là yếu tố quan trọng để đảm bảo hiệu quả cháy. Vì vậy, nhiên liệu phải được phun với một lượng chính xác, đúng thời điểm với áp suất

cao. Một sai lệch nhỏ có thể dẫn tới sự phát sinh ô nhiễm môi trường, tiêu hao nhiên liệu và cháy ồn. Giai đoạn cháy trễ ngắn rất quan trọng đối với quá trình cháy của động cơ diesel.

Hình 2-62. Dẫn động cơ khí bơm vòi phun

Cháy trễ là giai đoạn tính từ lúc bắt đầu phun nhiên liệu đến khi áp suất tăng cao trong buồng cháy. Nếu phun nhiều nhiên liệu trong thời kì này, áp suất có thể tăng đột ngột và tạo nên tiếng ồn.

Yêu cầu của động cơ

Bơm/Vòi phun

Thời gian

Hình 2-63. Quan hệ áp suất phun và thời gian của bơm vòi phun

Áp suất phun

Yêu cầu quá trình phun của bơm vòi phun

- Phun trước

Để làm dịu quá trình cháy, một lượng nhỏ nhiên liệu được phun với áp suất thấp trước khi bắt đầu giai đoạn phun chính- Đây là pha phun trước. Sự cháy của một lượng nhỏ nhiên liệu gây nên sự tăng nhiệt độ và áp suất trong buồng cháy. Điều này đảm bảo cho lượng nhiên liệu phun chính cháy nhanh và giảm giai đoạn cháy trễ. Sự phun trước và khoảng thời gian giữa pha phun trước với phun chính tạo ra sự tăng từ từ của áp suất trong buồng cháy thay vì sự tăng đột ngột của nó, dẫn tới độ ồn của sự

cháy thấp và phát sinh NOx ở mức thấp.

- Phun chính

Yêu cầu cơ bản của giai đoạn phun chính là hình thành một hỗn hợp cháy tốt để cháy kiệt nếu có thể. Sự phun với áp suất cao với hạt nhiên liệu nhỏ tạo điều kiện để nhiên liệu hỗn hợp với không khí tốt, dẫn tới cháy hoàn toàn, giảm sự ô nhiễm của khí xả và tăng hiệu suất của động cơ.

- Kết thúc phun

Khi kết thúc quá trình phun, điều quan trọng là áp suất phun phải giảm nhanh và kim phun đóng nhanh, ngăn chặn phun ở áp suất thấp với sự nhỏ giọt nhiên liệu vào buồng cháy vì nhiên liệu không cháy hoàn toàn ở trạng thái này, gây phát sinh ô nhiễm môi trường.

Chu kỳ phun của bơm vòi phun

(2)

(1)

(3)

(4)

(5)

(6)

(10)

(7)

(8)

(9)

Hình 2-64. Hút nhiên liệu vào buồng áp suất cao

1.Cam phun; 2. Cò mổ con lăn; 3. Piston bơm; 4. Lò xo piston; 5. Kim van điện từ; 6. Vna điện từ bơm vòi phun; 7. Đường nhiên liệu hồi; 8. Đường cấp nhiên liệu; 9. Kim phun; 10. Buồng áp suất cao