Chöông 6 – Heä thoáng nhieân lieäu ñoäng cô xaêng
112
Chöông 6 – Heä thoáng nhieân lieäu ñoäng cô xaêng
113
Chöông 6
HEÄ THOÁNG NHIEÂN LIEÄU ÑOÄNG CÔ XAÊNG
I. GIÔÙI THIEÄU HEÄ THOÁNG CUNG CAÁP NHIEÂN LIEÄU TREÂN ÑOÄNG CÔ XAÊNG
I.1. Yeâu caàu cuûa heä thoáng
Heä thoáng nhieân lieäu treân ñoäng cô xaêng coù nhieäm vuï chuaån bò vaø cung caáp hoãn hôïp goàm hôi
xaêng vaø khoâng khí (goïi laø hoaø khí) cho ñoäng cô, ñaûm baûo veà soá löôïng vaø thaønh phaàn phuø hôïp vôùi töøng
cheá ñoä laøm vieäc cuûa ñoäng cô.
Hoãn hôïp cung caáp cho ñoäng cô xaêng ñöôïc taïo thaønh baèng phöông phaùp söû duïng boä cheá hoaø khí
hoaëc phun xaêng (phun xaêng treân ñöôøng oáng naïp vaø phun tröïc tieáp vaøo xylanh ñoäng cô).
I.2. Caáu taïo heä thoáng nhieân lieäu duøng boä cheá hoøa khí
Heä thoáng nhieân lieäu treân ñoäng cô xaêng söû duïng cheá hoøa khí coù nhieäm vuï cung caáp nhieân lieäu
töø bình chöùa ñeán hoøa troän vôùi khoâng khí taïo thaønh hoãn hôïp. Sau ñoù hoãn hôïp naøy ñöôïc cung caáp cho
ñoäng cô vôùi löôïng vaø thaønh phaàn toái öu nhaát cho töøng cheá ñoä laøm vieäc.
Heä thoáng nhieân lieäu söû duïng cheá hoøa khí bao goàm caùc thaønh phaàn nhö hình 6.1
Trong sô ñoà treân coù ba ñöôøng oáng daãn xaêng: ñöôøng nhieân lieäu chính daãn töø bình chöùa tôùi bôm,
ñöôøng hoài nhieân lieäu veà bình chöùa vaø ñöôøng daãn hôi nhieân lieäu töø bình chöùa ñeán boä loïc hôi xaêng
(khoâng cho hôi xaêng thoaùt ra moâi tröôøng).
Bình chöùa nhieân lieäu
Loïc nhieân lieäu
Boä cheá hoøa khí
Bôm nhi
eân lieäu
OÁng daãn
nhieân lieäu
Boä haáp thuï hôi xaêng
(chæ coù treân moät soá xe)
OÁng daãn hôi
nhieân lieäu
OÁng hoài
nhieân lieäu
Hình
6
.
1
.
Sô ñoà heä thoáng cung caáp nhieân lieäu treân ñoäng cô xaêng duøng cheá hoøa khí.
Chöông 6 – Heä thoáng nhieân lieäu ñoäng cô xaêng
114
I.2.1. Bình chöùa nhieân lieäu
Bình chöùa nhieân lieäu ñöôïc laøm töø caùc taám theùp moûng ñöôïc ñaët ôû phía sau xe ñeå choáng söï roø ræ
cuûa xaêng trong tröôøng hôïp xaûy ra va chaïm. Phía trong bình chöùa coù maï moät lôùp kim loaïi choáng ræ.
Trong bình chöùa xaêng coù caùc
taám ngaên ñeå traùnh vieäc thay ñoåi möùc
nhieân lieäu khi xe chuyeån ñoäng, ñaëc
bieät laø khi taêng toác vaø giaûm toác ñoät
ngoät. Mieäng cuûa oáng daãn xaêng ñöôïc
ñaët cao hôn ñaùy thuøng khoaûng 2 ÷ 3
cm ñeå choáng caën vaø nöôùc coù laãn
trong bình chöùa. Ngoaøi ra trong bình
chöùa nhieân lieäu coøn coù loïc thoâ vaø
caûm bieán ñeå ño möùc nhieân lieäu.
I.2.2. Loïc nhieân lieäu
Loïc nhieân lieäu ñöôïc boá trí
giöõa bình chöùa nhieân lieäu vaø bôm
nhieân lieäu ñeå loaïi boû caën baån, taïp
chaát hoaëc nöôùc coù laãn trong xaêng.
Caùc phaàn töû beân trong baàu loïc laøm
giaûm toác ñoä doøng nhieân lieäu, laøm cho
caùc phaàn töû naëng hôn xaêng ñöôïc giöõ
laïi ôû ñaùy cuûa loïc vaø caùc chaát baån nheï
hôn xaêng ñöôïc loïc ra bôûi caùc phaàn töû
loïc (hình 6.3).
I.2.3. Bôm nhieân lieäu
Coù hai loaïi bôm nhieân lieäu,
moät loaïi coù ñöôøng hoài vaø moät loaïi
khoâng coù ñöôøng hoài. Tuy nhieân, veà
caáu taïo vaø hoaït ñoäng cuûa hai loaïi naøy
cô baûn gioáng nhau.
Khi cam taùc ñoäng vaøo caùnh
tay ñoøn cuûa bôm, maøng bôm seõ
chuyeån ñoäng laøm thay ñoåi theå tích
cuûa buoàng phía treân vaø phía döôùi
(hình 6.4). Khi maøng chuyeån ñoäng
xuoáng phía döôùi van naïp môû, van
thoaùt ñoùng nhieân lieäu töø bình chöùa
naïp vaøo bôm. Khi maøng chuyeån ñoäng
leân phía treân, van thoaùt môû vaø van
naïp ñoùng, nhieân lieäu ñöôïc cung caáp
ñeán cheá hoøa khí.
Ñeán bôm
nhieân lieäu
Phaàn
töû loïc
Nhieân
lieäu ñeán
töø bình
chöùa
Hình
6
.
3
.
Loïc nhieân lieäu.
Hình
6
.
4
.
Bôm nhieân lieäu.
Veà bình chöùa
cheá hoøa khí
Ñeán boä
Maøng bôm
Phôùt daàu
Tay ñoøn
Van naïp
Van thoaùt
Nhieân lieäu
ñeán töø loïc
Hình
6
.
2
.
Bình chöùa nhieân lieäu.
Thieát bò ño möùc nhieân lieäu
Taám ngaên
Tôùi boä loïc
hôi xaêng
Nhieân lieäu veà töø cheá
hoøa khí hoaëc töø bôm
Ñeán boä cheá
hoøa khí
Chöông 6 – Heä thoáng nhieân lieäu ñoäng cô xaêng
115
II. YEÂU CAÀU CUÛA HOÃN HÔÏP
Muoán taêng toác ñoä bay hôi caàn phaûi xeù tôi xaêng thaät toát, ñeå laøm ñöôïc ñieàu naøy caàn phaûi taïo ra
söï cheânh leäch toác ñoä giöõa khoâng khí vaø xaêng qua hoïng. Toác ñoä töông ñoái naøy caøng lôùn thì xaêng ñöôïc
xeù tôi caøng toát.
Thöïc nghieäm cho thaáy, xaêng baét ñaàu ñöôïc xeù tôi khi toác ñoä töông ñoái ñaït 4 ÷ 6 m/s, khi toác ñoä
treân ñaït tôùi 30 m/s thì xaêng ñöôïc xeù tôi hoaøn toaøn. Toác ñoä doøng khoâng khí qua hoïng boä cheá hoøa khí
ñoäng cô xaêng hieän nay ñaït 150 ÷ 200 m/s, toác ñoä cuûa doøng nhieân lieäu qua voøi phun nhoû hôn toác ñoä
naøy khoaûng 25 laàn. Nhö vaäy khi ñoäng cô ñaït toác ñoä cöïc ñaïi, toác ñoä tia xaêng ra khoûi voøi phun ñaït
khoaûng 6 ÷ 8 m/s.
II.1. Yeâu caàu cuûa boä cheá hoaø khí
Boä cheá hoaø khí phaûi cung caáp ñöôïc löôïng hoãn hôïp vôùi thaønh phaàn thích hôïp nhaát ñaùp öùng kòp
thôøi vôùi moïi cheá ñoä laøm vieäc.
Thaønh phaàn hoøa khí ñi vaøo xylanh ñoäng cô phuï thuoäc vaøo toác ñoä cuûa doøng khoâng khí qua
hoïng, toác ñoä cuûa xaêng ra khoûi voøi phun vaø ñaëc ñieåm keát caáu cuûa voøi phun vaø hoïng khueách taùn. Thaønh
phaàn hoøa khí naøy ñöôïc theå hieän qua heä soá dö löôïng khoâng khí
, thay ñoåi theo töøng cheá ñoä laøm vieäc
cuûa ñoäng cô.
onl
k
L.G
G
Trong ñoù: G
k
– löôïng khoâng khí qua boä cheá hoøa khí, (kg/s).
G
nl
– löôïng nhieân lieäu qua boä cheá hoøa khí, (kg/s).
L
o
– löôïng khoâng khí lyù thuyeát ñeå ñoát chaùy hoaøn toaøn 1 kg nhieân lieäu,
(kg/kg nhieân lieäu).
Ñaëc tính lyù töôûng cuûa cheá hoøa khí laø ñaëc tính theå
hieän söï thay ñoåi thaønh phaàn hoøa khí
toái öu theo töøng cheá
ñoä laøm vieäc cuûa ñoäng cô. Quy luaät thay ñoåi thaønh phaàn hoøa
khí toái öu ñöôïc xaùc ñònh qua ñaëc tính ñieàu chænh thaønh phaàn
hoøa khí, theå hieän söï bieán thieân cuûa caùc chæ tieâu kinh teá kyõ
thuaät cuûa ñoäng cô theo heä soá dö löôïng khoâng khí
khi giöõ
khoâng ñoåi toác ñoä ñoäng cô vaø vò trí böôùm ga (hình 6.5).
Treân ñoà thò: tung ñoä laø coâng suaát ñoäng cô N
e
vaø suaát
tieâu hao nhieân lieäu g
e
, hoaønh ñoä laø heä soá dö löôïng khoâng
khí
. Caùc ñöôøng I – I’ laø keát quaû khaûo nghieäm khi môû
böôùm ga 100%. Caùc ñöôøng II – II’ vaø III – III’ töông öùng
vôùi caùc vò trí böôùm ga nhoû daàn. Qua ñoà thò ta coù nhaän xeùt:
-
Vôùi n = const, ôû moãi vò trí böôùm ga giaù trò cuûa
töông öùng vôùi coâng suaát cöïc ñaïi (caùc ñieåm 1, 2,
3) ñeàu nhoû hôn nhöõng ñieåm coù suaát tieâu hao
nhieân lieäu nhoû nhaát (caùc ñieåm 5, 6, 7, 8, 9, 10).
-
ÔÛ moãi vò trí böôùm ga, caùc ñieåm ñaït coâng suaát
cöïc ñaïi ñeàu coù
< 1.
a
b
0
20
40
60
80
N
e
, %
0,4
60
100
140
180
g
e
, %
0,6
0,8
1,0
1,2
Hình 6.5. Caùc ñaëc tính ñieàu chænh
thaønh phaàn hoøa khí.
I
II
III
III’
II’
I’
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Chöông 6 – Heä thoáng nhieân lieäu ñoäng cô xaêng
116
-
Caøng ñoùng nhoû böôùm ga,
cuûa ñieåm coù coâng suaát cöïc ñaïi caøng giaûm.
-
Khi môû 100% böôùm ga, suaát tieâu hao nhieân lieäu nhoû nhaát xuaát hieän taïi
1,1. Caøng ñoùng
nhoû böôùm ga vò trí xuaát hieän g
emin
caøng chuyeån veà höôùng giaûm cuûa
, khi ñoùng böôùm ga
gaàn kín giaù trò g
emin
töông öùng vôùi
< 1.
Töø keát quaû treân ta coù, khi ñoùng böôùm ga nhoû daàn, muoán coù coâng suaát cöïc ñaïi (N
emax
) cuõng nhö
muoán coù suaát tieâu hao nhieân lieäu nhoû nhaát (g
emin
) ñeàu phaûi laøm cho hoøa khí ñaäm leân. Tuyø theo coâng
duïng vaø ñieàu kieän laøm cuûa ñoäng cô maø thöïc hieän vieäc ñieàu chænh ñeå N
e
vaø g
e
bieán thieân theo thaønh
phaàn hoøa khí
ñöôïc saùt vôùi ñöôøng coù thaønh phaàn hoøa khí cuûa coâng suaát cöïc ñaïi (ñöôøng a) hoaëc saùt
vôùi ñöôøng coù thaønh phaàn hoøa khí cuûa suaát tieâu hao nhieân lieäu nhoû nhaát (ñöôøng b).
Giôùi haïn cuûa heä soá dö löôïng khoâng khí
ôû caùc cheá ñoä laøm vieäc khaùc nhau nhö sau:
-
Khi ñoäng cô laøm vieäc ôû cheá ñoä khoâng taûi, muoán ñoäng cô laøm vieäc oån ñònh
= 0,4 ÷ 0,8.
-
Khi môû böôùm ga töông ñoái roäng
= 1,07 ÷ 1,15 ñeå giuùp ñoäng cô laøm vieäc tieát kieäm.
-
Ñeå ñoäng cô ñaït coâng suaát cöïc ñaïi khi môû 100% böôùm ga caàn
= 0,75 ÷ 0,9.
-
Khi khôûi ñoäng laïnh ôû toác ñoä thaáp, hoøa khí ñaäm ñeå ñoäng cô deã khôûi ñoäng caàn
= 0,3 ÷ 0,4.
II.2. Heä thoáng chính (maïch chính)
Heä thoáng phun chính cuûa boä cheá hoøa khí laø heä thoáng cung caáp löôïng xaêng chuû yeáu cho haàu heát
caùc cheá ñoä laøm vieäc coù taûi cuûa ñoäng cô. Cho ñeán nay, ngöôøi ta vaãn duøng moät trong ba bieän phaùp sau
ñeå ñieàu chænh thaønh phaàn hoãn hôïp:
-
Giaûm ñoä chaân khoâng sau gíc-lô chính.
-
Giaûm ñoä chaân khoâng ôû hoïng.
-
Ñieàu chænh tieát dieän gic-lô chính keát hôïp vôùi heä thoáng khoâng taûi.
II.2.1. Heä thoáng chính ñieàu chænh ñoä chaân khoâng sau gíc-lô chính (hình 6.6)
Nhieân lieäu töø buoàng phao qua gíc-lô chính 1 vaøo khoâng gian 2, roài töø ñoù qua voøi phun 5 vaøo
hoïng khueách taùn. OÁng khoâng khí 3 noái lieàn vôùi khoâng gian 2, treân mieäng oáng 3 coù gíc-lô khoâng khí 4.
Khi ñoäng cô chöa laøm vieäc, möùc
xaêng trong oáng 3 vaø trong voøi phun baèng
nhau. Khi ñoäng cô hoaït ñoäng, phaàn xaêng
trong oáng 3 seõ huùt heát tröôùc, luùc naøy xaêng
qua gíc-lô 1 vaø khoâng khí qua gic-lô 4 vaøo
hoøa troän trong khoâng gian 2 taïo thaønh caùc
boït xaêng roài phun vaøo hoïng boä cheá hoøa
khí. Khi ra khoûi voøi phun caùc boït xaêng naøy
ñöôïc xeù tôi nhanh vaø hoøa troän ñeàu vôùi
khoâng khí taïo neân hoãn hôïp. Trong quaù
trình naøy, khoâng khí qua gíc-lô 4 ñi vaøo
oáng 3 vì vaäy laøm cho ñoä chaân khoâng ôû sau
gíc-lô 1 giaûm, nhôø ñoù giaûm löôïng xaêng
qua gíc-lô 1. Ñieàu naøy coù taùc duïng laøm
hoøa khí caáp cho ñoäng cô nhaït daàn khi taêng
ñoä chaân khoâng ôû hoïng
P
h
.
Hình
6
.
6
.
Sô ñoà nguyeân lyù heä thoáng chính giaûm ñoä
chaân khoâng sau gíc-lô chính.
1 – gíc-lô chính; 2 – khoâng gian taïo boït xaêng;
3 – oáng khoâng khí; 4 – gíc-lô khoâng khí; 5 – voøi phun.
1
2
3
4
5
H
