Hệ thống nạp thải động cơ
Hệ thống nạp thải có nhiệm vụ đưa hỗn hợp không khí- nhiên liệu vào buồng cháy
để thực hiện quá trình cháy của động cơ, đồng thời đưa sản phẩm cháy từ buồng
cháy thoát ra ngoài.
Hệ thống nạp thải động cơ xăng
Hình1- Sơ đồ tổng quan hệ thống nạp thải
1-Bộ lọc không khí; 2-Cổ họng gió; 3- Bộ góp nạp; 4-Bộ góp thải;
5-Bộ xử lý khí thải; 6-Bộ giảm âm.
Không khí được hút vào xylanh động cơ qua bộ lọc không khí đến cổ họng gió, ở
động cơ dùng bộ chế hòa thì hòa khí được hình thành tại đây nhờ độ chân không
tại họng, từ đây không khí đến bộ góp nạp và đi vào buồng đốt. Sau khi hòa khí
được đốt cháy, khí thải được dẫn vào đường ống thải tới bộ góp thải đi vào bộ xúc
tác ba chức năng tại đây khí thải độc hại được khử thành các chất vô hại rồi theo
ống dẫn khí thải qua bộ giảm âm thoát ra ngoài môi trường.
Mỗi cụm chi tiết trong hệ thống nạp thải đều có một vai trò quang trọng trong việc
đưa một lượng không khí sạch cần thiết vào trong buồng đốt động cơ và dẫn lượng
khí thải đã xỷ lý ra ngoài môi trường.
1 Đường nạp động cơ xăng dùng bộ chế hòa khí
Hình 2 - Sơ đồ đường nạp động cơ xăng dùng bộ chế hòa khí
1-Bướm ga; 2-Đường ống nhiên liệu; 3-Van kim; 4-Buồng phao;
5-Phao; 6-Ziclơ; 7-Đường ống nạp; 8-Vòi phun; 9-Họng;
Không khí từ khí trời được hút qua bầu lọc vào đường ống nạp (7) qua họng (9)
của bộ chế hoà khí, họng (9) làm cho đường ống bị thắt lại vì vậy tạo nên độ chân
không khi không khí đi qua họng. Chỗ tiết diện lưu thông nhỏ nhất của họng là nơi
có độ chân không nhỏ nhất. Vòi phun (8) được đặt tại tiết diện lưu thông nhỏ nhất
của họng. Nhiên liệu từ buồng phao (4) qua ziclơ (6) được dẫn động tới vòi phun.
Nhờ có độ chân không ở họng nhiên liệu được hút khỏi vòi phun và được xé thành
những hạt sương mù nhỏ hỗn hợp với dòng không khí đi qua họng vào động cơ.
Để bộ chế hoà khí làm việc chính xác thì nhiên liệu trong buồng phao luôn luôn ở
mức cố định vì vậy trong buồng phao có đặt phao (5). Nếu mức nhiên liệu trong
buồng phao hạ xuống thì phao (5) cũng hạ theo, van kim (3) rời khỏi đế van làm
cho nhiên liệu từ đường ống (2) đi vào buồng phao. Phía sau họng còn có bướm ga
(1) dùng để điều chỉnh số lượng hỗn hợp đưa vào động cơ.
2 Đường nạp động cơ phun xăng điện tử
Hình 3 - Sơ đồ đường nạp động cơ phun xăng điện tử
1-Bộ lọc khí; 2-Cảm biến MAF; 3-Bướm ga; 4-Cổ họng gió;
5-Cảm biến vị trí bướm ga; 6-Đường ống nạp
Không khí từ khí trời được hút qua bầu lọc, tín hiệu lưu lượng nhiệt độ khí nạp
được truyền về ECU thông qua cảm biến MAF, từ đó ECU sẽ tính toán và định
lượng phun cho phù hợp, sau đó dòng khí nạp tới cổ họng gió. Đây là thiết bị kiểm
soát lượng không khí cho các động cơ dùng bộ chế hòa khí và phun nhiên liệu.
Lượng không khí đi vào động cơ được điều tiết bởi độ mở của bướm ga.
Hình 4 - Cổ họng gió
1- Bướm ga; 2- Cổ họng gió; 3-Cảm biến vị trí bướm ga;
4-Môtơ điều khiển bướm ga; 5-Cảm biến vị trí bàn đạp ga
Trước đây góc mở bướm ga được điều khiển bằng cơ học thông qua các cơ cấu cơ
khí nối từ bàn đạp ga đến bướm ga, hiện nay điều này đã được thay thế bằng hệ
thống điều khiển bằng điện tử hiện đại. Dòng khí nạp từ cổ gió đi vào bộ góp nạp
sau đó phân ra các nhánh đi vào xylanh động cơ
Ở các động cơ hiện đại ngày nay hình dạng đường ống nạp đã được thiết kế cải
tiến nhằm lợi dụng lực quán tính lưu động của dòng khí nạp để nạp thêm, những
vật liệumới như nhựa tổng hợp, sợi cacbon cho phép tạo dáng đường nạp có hệ số
cản nhỏ, kích thước gọn nhẹ mà độ cách nhiệt cao hơn vật liệu kim loại.
Hình 5 - Bộ góp nạp có đường nạp dạng xoắn ốc
1- Đường ống nạp; 2- Buồng tích áp
Nguyên lý làm việc của bộ góp nạp có đường nạp dạng xoắn ốc là dựa vào hình
dạng thiết kế đặc biệt dạng xoắn ốc của đường nạp để tạo ra hiệu ứng lưu động
dòng khí nạp. Từ đó làm tăng lượng khí nạp thêm vào xylanh động cơ ở kỳ nạp.
Ngoài ra một số bộ góp nạp còn có đường nạp được phân khúc- khi động cơ chạy
ở tốc độ thấp, đường nạp dài; khi động cơ chạy ở tốc độ cao, đường nạp ngắn nhờ
sự đóng mở của van biến thiên đường nạp.