- 1 -
LỜI NÓI ĐẦU
Giáo trình môđun Sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống nhiên liệu động cơ
Diesel được xây dựng và biên soạn trên cơ sở chương trình đào tạo trình độ cao
đẳng của nghề Công nghệ ô tô đã được Hiệu trưởng trường Cao đẳng Cơ điện-
Xây dựng và Nông lâm Trung Bộ ký quyết định ban hành.
Giáo trình môđun Sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống nhiên liệu động cơ
Diesel được biên soạn theo các nguyên tắc: Tính định hướng thị trường lao
động; Tính hệ thống và khoa học; Tính ổn định và linh hoạt. Nhằm trang bị cho
người học những kiến thức cơ bản chung về tác dụng, cấu tạo, nguyên lý làm
việc, hiện tượng nguyên nhân, phương pháp kiểm tra sữa chữa những hư hỏng
thường gặp trong hệ thống. Từ đó hướng tới đào tạo kỹ năng tháo, lắp, đo kiểm
để xác định mức độ hao mòn hư hỏng và kỹ năng sửa chữa phục hồi cho hệ
thống.
Giáo trình môđun Sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống nhiên liệu động cơ
Diesel trình độ cao đẳng đã được Hội đồng thẩm định của Trường Cao đẳng Cao
đẳng Cơ điện-Xây dựng và Nông lâm Trung Bộ nghiệm thu và nhất trí đưa vào sử
dụng và được dùng làm giáo trình cho sinh viên trình độ cao đẳng nghề Công nghệ
ô tô hoặc làm tài liệu cho công nhân kỹ thuật, các nhà quản lý và người sử dụng
nhân lực trong ngành Công nghệ ô tô tham khảo.
Trong quá trình biên soạn Giáo trình môđun Sửa chữa và bảo dưỡng hệ
thống nhiên liệu động cơ Diesel không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận
được sự đóng góp ý kiến của bạn đọc đế tài liệu được hoàn chỉnh hơn!
Xin chân thành cảm ơn!
Ngày tháng 10 năm 2021
Người biên soạn
2
BÀI 1: THÁO, LẮP NHẬN DẠNG CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG
NHIÊN LIỆU DIESEL
1. Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại của hệ thống nhiên liệu Diesel trên động
cơ ô tô
1.1. Nhiệm vụ
Hệ thống nhiên liệu của động cơ diesel có nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu
sạch, có áp suất cao với khối lượng đồng đều và phù hợp với chế độ làm việc của
động cơ, đúng thời điểm dưới dạng sương mù vào các xi lanh của động cơ.
1.2. Yêu cầu
- Nhiên liệu cung cấp cho động cơ phải được lọc sạch nhằm đảm bảo chất
lượng hỗn hợp đốt là tốt nhất đồng thời cũng đảm bảo cho hoạt động của các bộ
phận trong hệ thống như Bơm cao áp, vòi phun cao áp hoạt động tốt và có tuổi thọ
cao. Nhiên liệu trong quá trình vận chuyển, bảo quản tại các kho, các trạm cấp phát,
các cây xăng nhiên liệu có thể bị lẫn các tạp chất nên cần phải lọc sạch trước khi
cung cấp vào các xi lanh của động cơ.
- Khi động cơ làm việc, nhiên liệu Diesel được phun vào buồng đốt của động
cơ vào cuối kỳ nén, lúc này áp suất trong xi lanh động cơ là rất cao, mặt khác để xé
tơi bụi nhiên liệu khi phun vào buồng đốt thì áp suất nhiên liệu khi phun vào buồng
đốt phải rất cao.
- Động cơ Diesel trên ô tô hiện nay đều là các động cơ nhiều xi lanh nên
việc cung cấp lượng nhiên liệu vào các xy lanh trên một động cơ phải đồng đều như
nhau để động cơ chạy đều, không rung dật và công suất các xy lanh sản sinh ra được
thống nhất qua đó giúp động cơ cũng như xe ô tô hoạt động ổn định.
- Động cơ Diesel trên ô tô hiện nay đều là các động cơ làm việc với tốc độ
cao, thời gian diễn ra các quá trình trong xi lanh động cơ là vô cùng ngắn vì vậy
nhiên liệu phun vào xy lanh phải đúng thời điểm cần thiết để nhiên liệu được đốt
cháy hoàn toàn, công suất động cơ đạt tối đa.
- Thời gian phun nhiên liệu phù hợp không quá ngắn và cũng không kéo dài
và số lượng nhiên liệu phun vào xy lanh động cơ phải đủ. Nếu thời gian phun
ngắn nhiệt độ không khí nén trong xy lanh chưa đủ nóng nhiên liệu sẽ được đốt
cháy không hoàn toàn. Nếu thời gian phun quá dài lượng nhiên liệu quá nhiều,
quá trình cháy sẽ kéo dài qua quá trình xả động cơ nóng và xả nhiều khói đen,
động cơ mất công suất và tiêu hao nhiều nhiên liệu.
3
- Nhiên liệu phun vào xy lanh dưới dạng sương mù, tơi bụi để bốc cháy
nhanh và trọn vẹn.
- Nhiên liệu phải được phân tán đều khắp nơi trong buồng đốt để trộn hòa
đều với không khí nén có áp suất và nhiệt độ cao, có như vậy nhiên liệu mới bốc
cháy nhanh và kịp thời, công suất động cơ đạt tối đa.
1.3. Phân loại
* Căn cứ vào cấu tạo của hệ thống nhiên liệu Diesel
- Hệ thống nhiên liệu Diesel dùng bơm cao áp tập trung
+ Hệ thống nhiên liệu Diesel dùng bơm cao áp tập trung PE
+ Hệ thống nhiên liệu Diesel dùng bơm cao áp tập trung VE
- Hệ thống nhiên liệu Diesel dùng bơm cao áp không tập trung: mỗi xi lanh
của động cơ được lắp một bơm cao áp riêng, bơm cao áp loại này thường kết hợp
với vòi phun cao áp thành cụm bơm – kim liên hợp.
* Căn cứ vào cách điều khiển lượng nhiên liệu và thời điểm phun nhiên liệu
của hệ thống nhiên liệu Diesel
- Hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển bằng cơ khí: Loại này điều khiển
lượng cung cấp nhiên liệu bằng cách dùng các tay đòn, thanh kéo, dây cáp để nối
bàn đạp ga đến bơm cao áp và dùng bộ điều chỉnh góc phun sớm kiểu ly tâm
hoặc chân không để điều chỉnh thời điểm phun nhiên liệu.
- Hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển bằng điện - điện tử: Loại này sử
dụng các cảm biến để thu thập các thông tin về tình trạng hoạt động của động cơ
cũng như của xe ô tô để sử lý và ra tín hiệu điện điểu khiển thời điểm và thời gian
mở vòi phun cho nhiên liệu phun vào trong buồng đốt của động cơ.
2. Sơ đồ cấu tạo và hoạt động của hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel
2.1. Sơ đồ cấu tạo và hoạt động của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel dùng
bơm cao áp tập trung PE (bơm hàng, bơm dãy)
2.1.1. Sơ đồ cấu tạo
Hệ thống nhiên liệu động cơ diesel dùng bơm cao áp tập trung PE được giới
thiệu trên hình 1-1 gồm có các bộ phận sau.
4
Hình 1-1 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động cơ diesel dùng bơm cao áp tập
trung PE
1, Thùng nhiên liệu. 2, ống dẫn nhiên liệu hồi. 3, Bầu lọc thô. 4, Bơm thấp áp
5, Bơm cao áp.6, ống dẫn nhiên liệu cao áp.7, Bầu lọc tinh.8, Vòi phun
- Thùng chứa nhiên liệu: là nơi chứa, dự trữ nhiên liệu đảm bảo cho động cơ
có thể làm việc được một thời gian nhất định hoặc đảm bảo cho xe ô tô có thể
chạy được một quãng đường nhất định.
- Bơm thấp áp lắp bên hông bơm cao áp, được dẫn động do cam lệch tâm
lắp trên trục cam bơm, dùng để hút nhên liệu từ thùng chứa qua bầu lọc thô đưa
lên bầu lọc tinh.
- Bầu lọc thô có nhiệm vụ lắng nước và lọc cặn bẩn có kích thước tương đối
lớn.
- Bầu lọc tinh lọc sạch các cặn bẩn rất bé trước khi nạp nhiên liệu vào bơm cao
áp.
- Bơm cao áp: là loại bơm cao áp tập trung có nhiều phân bơm được xếp
thành 1 hàng (1 dãy) dùng để nén nhiên liệu lên cho vòi phun với áp suất cao, với
khối lượng đồng đều và phù hợp với chế độ làm việc của động cơ, đúng thời
điểm.
- Vòi phun dùng cho hệ thống nhiên liệu loại này thường là loại cơ. Nhiệm
vụ của vòi phun là phun tơi bụi nhiên liệu mà bơm cao áp cung cấp đến, vào các
xi lanh của động cơ.
- Các ống dẫn nhiên liệu thấp áp: dùng để dẫn nhiên liệu có áp suất thấp lưu
thông trong hệ thống.
5
- Các ống dẫn cao áp để dẫn nhiên liệu từ bơm cao áp đến vòi phun.
2.1.2 Nguyên lý hoạt động
Khi động cơ làm việc, trục khuỷu động cơ quay, qua hệ thống dẫn động làm
bơm cao áp và bơm chuyển nhiên liệu hoạt động.
Bơm chuyển nhiên liệu hoạt động sẽ hút nhiên liệu từ thùng nhiên liệu theo
ống dẫn qua bầu lọc thô, rồi đẩy lên bầu lọc tinh, sau khi được lọc sạch nhiên liệu
được đẩu đến ngăn chứa của bơm cao áp.
Bơm cao áp hoạt động sẽ nén nhiên liệu với áp suất cao đẩy qua ống dẫn cao
áp đến vòi phun và phun tơi bụi vào buồng cháy của động cơ đúng thời điểm
theo đúng thứ tự làm việc. Nhiên liệu phun vào buồng cháy hòa trộn với không
khí ở cuối quá trình nén tạo thành hỗn hợp đốt và tự bốc cháy nhờ áp suất và
nhiệt độ cao, hỗn hợp đốt cháy giãn nở và sinh công. Sau đó khí cháy theo ống xả
và bình tiêu âm thải ra ngoài khí trời.
Nhiên liệu thừa ở bơm cao áp và nhiên liệu lọt ở vòi phun theo ống dẫn hồi
trở về thùng chứa nhiên liệu.
2.2. Sơ đồ cấu tạo và hoạt động của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel dùng
bơm cao áp tập trung VE (bơm phân phối, bơm chia)
2.2.1. Sơ đồ cấu tạo:
Hình 1-2 thể hiện sơ đồ cấu tạo của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel
dùng bơm cao áp phân phối VE gồm có thùng nhiên liệu, bầu lọc nhiên liệu, bơm
cao áp phân phối , vòi phun, ống dẫn nhiên liệu hồi về thùng .
Hình 1-2: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu bơm cao áp phân phối VE.
1, ắc quy. 2, Công tắc điện. 3, Bộ phận điều khiển xấy máy
4, Bơm cao áp VE. 5, Bầu lọc nhiên liệu.6, thùng nhiên liệu.
7, ống nhiên liệu hồi về thùng. 8, Vòi phun. 9, Buzi xấy