I- CHỨC NĂNG, NHIỆM VỤ, YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ XĂNG
1. Chức năng
Hệ thống nhiên liệu của động cơ xăng có chức năng là cung cấp hỗn hợp nhiên liệu-không khí (hỗn hợp cháy) cho động cơ hoạt động với α nhất định.
Yêu cầu
Nhiên liệu phải được hoà trộn đồng đều với toàn bộ lượng khí có trong buồng cháy (hỗn hợp cháy phải đồng nhất).
Hỗn hợp cháy được coi là đồng nhất khi nó có thành phần như nhau tại mọi khu vực trong buồng cháy, để đạt được trạng thái này, nhiên liệu phải bốc hơi hoàn toàn và hoà trộn đều với lượng không khí trong xylanh.
Mức độ đồng nhất của hỗn hợp cháy có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất, công suất, và hàm lượng các chất độc hại trong khí thải. Hỗn hợp cháy càng đồng nhất thì lượng không khí thực tế cần thiết để đốt cháy hoàn toàn một đơn vị khối lượng nhiên liệu sẽ càng nhỏ. Nếu hỗn hợp cháy không đồng nhất, sẽ có những khu vực trong buồng đốt thiếu hoặc thừa oxy. Tại khu vực thiếu oxy, nhiên liệu cháy không hoàn toàn sẽ làm hiệu suất nhiệt của động cơ và tăng hàm lượng các chất độc hại trong khí thải. Việc thừa oxy quá mức cũng làm giảm hiệu suất của động cơ do phải tiêu hao năng lượng cho việc sấy nóng, nạp và xả phần không khí dư quá mức, đồng thời làm giảm hiệu quả sử dụng công tác xylanh của động cơ xăng.
Độ đồng nhất của hỗn hợp cháy được quyết định bởi các yếu tố: tính chất vật lý của nhiên liệu (tính hoá hơi, sức căng bề mặt, độ nhớt), nhiệt độ không khí và của các bề mặt tiếp xúc với hỗn hợp cháy (vách đường nạp, đỉnh piston, thành xylanh), chuyển động rối của khí trong đường ống nạp và trong xylanh...
Các biện pháp để nâng cao tính đồng nhất của hỗn hợp cháy thường được sử dụng là :
- Sấy nóng đường ống nạp để xăng hoá hơi nhanh.
- Phun xăng thành những thành hạt có kích thước nhỏ.
- Tạo vận động rối của môi chất công tác trong đường ống nạp và xylanh bằng cách thiết kết đường ống nạp, buồng cháy có kết cấu hợp lý.
2.2.Thành phần hỗn hợp cháy phải phù hợp với các chế độ làm việc của động cơ.
Trong lĩnh vực động cơ đốt trong, thành phần của hỗn hợp cháy thường được
đánh giá bằng một đại lượng có tên là hệ số dư lượng không khí, kí hiệu là λ.
Hệ số dư lượng không khí được định nghĩa là tỷ số giữa lượng không khí thực tế đi vào buồng cháy (L) và lượng không khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy hoàn toàn một đơn vị số lượng nhiên liệu (Lo).
λ = LoL
Về mặt lý thuyết, hệ số dư lượng không khí λ có thể biến động trong giới hạn bốc cháy của khí hỗn hợp, giới hạn bốc cháy dưới là λ =1.3÷1.4 và giới hạn bốc cháy trên là λ=0.4÷0.5.
- λ=1: Lượng không khí nạp bằng lượng không khí lý thuyết, hỗn hợp này gọi là hỗn hợp lý thuyết hay hỗn hợp hoá định lượng.
-λ= 1.05 ÷1.1: Hỗn hợp cháy hơi nhạt, nhiên liệu bốc cháy gần hết, lượng không khí dư ít, lúc đó hiệu suất ηi đạt giá trị cực đại và tiêu hao nhiên liệu ge có giá trị nhỏ nhất.
-λ > 1.1: Lượng không khí dư nhiều, tốc độ cháy giảm, quá trình cháy kéo dài sang đường dãn nở làm cho công suất, hiệu suất giảm.
-λ =0.85÷0.9: Lượng không khí thiếu so với lượng không khí lý thuyết, tốc độ cháy lớn, công suất động cơ đạt cực đại.
-λ < 0.85: Lượng không khí thiếu so với lượng không khí lý thuyết khoảng 15÷25%, nhiên liệu cháy không hết, công suất giảm, suất tiêu hao nhiên liệu tăng, sinh nhiều muội than trong buồng cháy, khói đen…
2.3. Hỗn hợp cháy phải được phân bố đồng đều cho các xylanh của động cơ xăng nhiều xylanh.
Đối với động cơ nhiều xylanh, HHC được cung cấp cho từng xylanh phải như nhau về phương diện số lượng và thành phần.
Sự phân bố không đồng đều HHC cho các xylanh sẽ dẫn đến những hậu quả
sau:
-Giảm công suất danh nghĩa và tăng suất tiêu hao nhiên liệu. -Phụ tải cơ và phụ tải nhiệt không đồng đều giữa các xylanh.
-Có thể xuất hiện hiện tượng kích nổ ở một số xylanh do thành phần chưng cất của nhiên liệu ở những xylanh đó có số octane nhỏ.
-Tăng hàm lượng các chất độc trong khí thải.
Các biện pháp thường được sử dụng nhằm hạn chế độ định lượng không đồng đều ở động cơ xăng bao gồm:
-Kết cấu hệ thống nạp hợp lý.
-Sấy nóng đường ống nạp bằng nhiệt của khí thải để tăng cường sự bay hơi của xăng trong đường ống nạp.
-Sử dụng hệ thống phun xăng nhiều điểm.
II- PHÂN LOẠI VÀ CẤU TẠO 1. Phân loại
Bảng 1-1. Phân loại tổng quát hệ thống nhiên liệu động cơ xăng.
Tiêu chí phân loại
Phân loại
Phương pháp cấp
•Loại dùng bộ chế hòa khí
nhiên liệu vào động cơ
•Loại dùng vòi phun
Phương pháp cung
•Loại cưỡng bức
cấp nhiên liệu cho bộ chế
•
Loại
hoà khí
tự chảy
Phân loại theo số
•
Hệ
vòi phun sử dụng
thống phun xăng đơn điểm
•
Hệ
thống phun xăng nhiều điểm
Phân
loại
theo
•
Loại
nguyên lý làm việc của bộ
hút lên
chế hoà khí
•
Loại
hút xuống
Phân loại theo cách
•
Hệ
điều khiển phun xăng
thống phun xăng cơ khí
•
Hệ
thống phun xăng cơ điện tử
•
Hệ
thống phun xăng điện tử
1.1. Phân loại theo phương pháp cấp nhiên liệu vào động cơ xăng
a/ Loại dùng bộ chế hoà khí: Trong hành trình nạp, không khí đi vào xylanh qua một ống hút, có một đoạn bị thắt lại để áp suất khí ở đó giảm và xăng được hút ra từ vòi (zíchlơ) của carburator do sự chênh lệch áp suất. Xăng được hút ra dưới dng sương hoa trộn với không khí và đi vào buồng đốt.
Hình 1-1: Sơ đồ cấu tạo của động cơ có cacbuarator.
1- Ống hút; 2- Ống khuếch tán; 3- Zíclơ; 4- Buồng phao; 5-Cửa gió(bướm ga); 6- Bugi; 7-Xupap; 8- Pitông. b/ Loại dùng vòi phun: Về mặt quá trình công tác mà nói động cơ phun xăng và động cơ xăng dùng cacbuarator không khác nhau lắm. Chúng chỉ khác nhau ở chỗ việc hình thành hỗn hợp cháy. Động cơ phun xăng không dùng cacbuarator (nhiên liệu được hút vào ống khuyếch tán) mà dùng bơm nhiên liệu vào động cơ.
Hình 1-2: Sơ đồ động cơ phun xăng.
1-Vòi phun; 2-Xupap; 3- Pistong.
1.2. Phân loại theo số vòi phun được sử dụng
a/ Loại phun xăng đơn điểm: Chỉ sử dụng một vòi phun duy nhất cho tất cả các xylanh. Việc chuẩn bị hỗn hợp nhiên liệu - không khí được tiến hành ở một vị trí tương tự như trường hợp bộ chế hoà khí. Xăng được phun vào đường nạp bên
trên cửa gió (bướm ga). Hỗn hợp được tạo thành trên đường nạp, hệ thống này khá phổ biến trên động cơ của các loai xe công suất nhỏ, do cấu tạo tương đối đơn giản và giá thành không cao.
Hình 1-3: Sơ đồ hệ thống phun xăng đơn điểm.
1-Vòi phun; 2- Không khí; 3- Bướm ga; 4-Ống hút tới các xylanh; 5-Ống hút chung; 6- Nắp xylanh
b/ Loại phun xăng đa điểm: mỗi xylanh có một vòi phun bố trí gần xupap hút. Kỹ thuật phun xăng nhiều điểm cung cấp tỷ lệ xăng – không khí tốt hơn so với kiểu phun xăng một điểm. Bởi vì, trong kiểu phun xăng nhiều điểm, lượng xăng phun ra cho các xylanh động cơ được thống nhất, có nghĩa là tỷ lệ cung cấp nhiên liệu cho các xylanh hoàn toàn thống nhất. Ưu điểm này giúp tiết kiệm nhiên liệu, tăng hiệu suất động cơ xăng và giảm hơi độc hại trong khí thải.
1.3.3. Phương pháp cấp nhiên liệu cho bộ chế hoà khí.
a/ Loại cưỡng bức: Trên ô tô thùng chứa xăng đặt thấp hơn bộ CHK. Xăng được đưa lên bộ CHK nhờ bơm xăng. Áp suất trong hệ thống nhiên liệu do bơm xăng tác động tuỳ thuộc vào sức mạnh của lò so màng bơm.
1.3.4. Phân loại theo nguyên lý làm việc của bộ chế hoà khí
a/ Loại hút ngược: Bộ chế hoà khí hút ngược. Dòng khí nạp phải được hút ngược trở lên để nạp vào xylanh. (Hình 11a).
b/ Loại hút ngang: Họng bộ chế hoà khí đặt ngang mức buồng cháy. Hướng đi của luồng khí nạp thuận lợi hơn kiểu trên, giảm được chiều cao khoang động cơ xăng. (Hình 11b).
Hình 1.6: Các kiểu bố trí vòi phun của carburator.
1.3.5. Phân loại theo cách điều khiển phun xăng
a/ Hệ thống phun xăng cơ khí:
Các đặc điểm kỹ thuật của hệ thống phun xăng này đó là: được điều khiển hoàn toàn bằng cơ khí, điều chỉnh lưu lượng xăng phun ra do chính độ chân không
trong ống hút điều khiển, xăng được phun ra liên tục và được định lượng tuỳ theo khối lượng không khí nạp.
1- Thùng chứa xăng; 2- Bơm xăng điện; 3- Bộ tích luỹ xăng; 4- Lọc xăng; 5- Cơ cấu định lượng; 6- Van chênh áp; 7- Van trượt; 8- Khe định lượng; 9- Bộ phân phối; 10- Bộ điều áp áp suất xăng ban đầu; 11- Bộ tiết chế sưởi nóng động cơ; 12- Vòi
phun nhiên liệu; 13- Vòi phun khởi động lạnh; 14- Cơ cấu cung cấp không khí
phụ trội; 15- Công tắc nhiệt thời gian; 16- Ống góp hút ; 17- Vít chỉnh ralăngti; 18-Bướm ga; 19- Ống khuếch tán; 20- Mâm đo; 21- Bộ cảm biến không khí nạp.
-Nguyên lý hoạt động:
Bơm xăng điện (2) loại bi gạt, hút xăng từ bình chứa (1) bơm đến hệ thống cung cấp nhiên liệu. Bầu tích lũy xăng (3) có công dụng:
+Duy trì áp suất nhiên liệu cố định trong thời gian sau khi tắt máy. +Ngăn chặn tình trạng bốc hơi của xăng tạo thành bọt khí.
+Giúp động cơ khởi động dễ lúc nóng máy.
Bầu lọc xăng (4) làm tinh thiết xăng nhằm bảo vệ bộ phân phối và các vòi phun xăng. Cơ cấu định lượng và phân phối nhiên liệu (5) là một tổng thành gồm bộ cảm biến không khí nạp (21) và bộ phân phối xăng (9). Kết cấu bên trong bộ phân phối xăng có các bộ phận sau đây:
+Bộ điều áp áp suất ban đầu (10). Mạch xăng ban đầu tính từ bơm xăng đến khoang phía bên dưới bộ phân phối xăng, gọi là áp suất ban đầu. Bộ này có công dụng duy trì cố định áp suất của mạch sơ cấp trong hệ thống.
+Van chênh áp (6) được thiết kế nhằm đảm bảo lưu lượng chảy của xăng đến các vòi phun, nó chỉ lệ thuộc vào một yếu tố duy nhất đó là mức độ mở lớn, mở bé các khe định lượng của van trượt (7).
+Khe định lượng (8) trên xylanh có chức năng định lượng số xăng cần cung cấp cho vòi phun. Động cơ có bao nhiêu xylanh thì quanh xylanh bộ phân phối có bấy nhiêu khe định lượng. Xăng được tiết lưu định lượng xuyên qua khe định lượng tuỳ thuộc vào tiết diện mở của khe mỗi khi van trượt (7) dịch lên, xuống.
Vòi phun khởi động lạnh (13) có công dụng phun thêm một lượng xăng vào ống góp hút chung, nhờ vậy quá trình khởi động động cơ lúc thời tiết giá lạnh được thực hiện tốt.
Sau khi động cơ đã khởi động được, các vòi phun xăng (12) phun liên tục vào cửa nạp số xăng đã được định lượng chính xác.
Thiết bị cung cấp không khí phụ trội(14) được điều khiển bằng tấm lưỡng kim được nung nóng nhờ điện trở. Sau khi khởi động, trong thời gian cho động cơ nóng máy, đạt đến nhiệt độ vận hành, thiết bị mở mạch thông gió phụ để cung cấp thêm không khí cho động cơ. Sau khi động cơ đã đạt đến nhiệt độ vận hành, mạch thông gió phụ trội này được đóng kín.
Công tắc nhiệt thời gian (15) có công dụng điều khiển vòi phun khởi động lạnh, đóng kín vòi phun này khi động cơ đã đạt đến nhiệt độ quy định.
b/ Hệ thống phun xăng - cơ điện tử.
Hệ thống được hoàn thiện thêm trên cơ sở của hệ thống phun xăng cơ khí nhờ một số chức năng được điều khiển bằng điện tử.
Hoàn thiện việc làm đậm hoà khí ở các chế độ chạy ấm máy, khi gia tốc hoặc chạy toàn tải. Cắt xăng khi giảm tốc độ đột ngột. Hạn chế tốc độ cực đại.
c/ Hệ thống phun xăng điện tử:
Xăng được phun vào cửa nạp của các xylanh động cơ theo từng thời điểm chứ không liên tục. Quá trình phun xăng và định lượng nhiên liệu được thực hiện theo hai tín hiệu gốc: Tín hiệu về khối lượng không khí đang nạp vào và tín hiệu về vận tốc trục khuỷu của động cơ xăng.
Công ty Cổ phần Đầu tư và thương Mai 330 Việt Nam luôn là một trong những công ty chuyên phân phối sỉ lẻ các loại máy xây dựng, máy nông nghiệp , máy côn nghiệp uy tín với giá hợp lý nhất thị trường. Siêu thị chúng tôi cam kết bán hàng CHÍNH HÃNG –CHẤT LƯỢNG CAO –GIÁ THẤP.Mọi thắc mắc về sản phẩm các bạn có thể liên hệ trực tiếp qua địa chỉ:
CÔNG TY CỔ PHẦN ĐẦU TƯ VÀ THƯƠNG MẠI 330 VIỆT NAM
Địa chỉ ở Hà Nội: Tầng 20 tòa Nhà Westa 104 Trần Phú , Nguyễn Trãi, Phường Thanh Xuân Nam, Q. Thanh Xuân, Hà Nội
Showroom : Số 2 Khuất Duy Tiến - Thanh Xuân - Hà nội Tel : 0978543143- 0984.1900.74 Website :http://330.com.vn/