levantrieu
Tài xế O-H
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ XĂNG
1.1. Nhiệm vụ của hệ thống nhiên liệu động cơ xăng:
Chuẩn bị và cung cấp hỗn hợp hơi xăng và không khí (hoà khí) cho động cơ,
đảm bảo số lượng và thành phần của hỗn hợp không khí và nhiên liệu luôn phù hợp
với chế độ làm việc của động cơ.
Hệ thống nhiên liệu của động cơ xăng bao gồm các thiết bị: Thùng xăng,
bơm xăng, lọc xăng... Đối với hệ thống nhiên liệu phun xăng điện tử còn có ống
phân phối, vòi phun chính, vòi phun khởi động lạnh, bộ điều áp, bộ giảm chấn áp
suất nhiên liệu, các cảm biến và hệ thống điều khiển kim phun ECU.
1.2. Các yêu cầu hỗn hợp cháy của động cơ xăng:
1.2.1. Yêu cầu nhiên liệu xăng:
Để đảm bảo cho động cơ hoạt động bình thường xăng phải đạt các yêu cầu
sau:
+ Có độ bay hơi thích hợp để động cơ dễ khởi động và làm việc ổn định,
không tạo ra hiện tượng nghẽn hơi, đặc biệt vào mùa hè khi nhiệt độ môi trường
cao.
+ Có tính chống kích nổ cao, để động cơ làm việc bình thường ở phụ tải lớn.
+ Có tính ổn định hóa học tốt, không tạo ra các hợp chất keo trong bình
chứa, khi cháy không để lại muộn than trong buồng đốt và không ăn mòn các chi
tiết trong động cơ.
+ Không đông đặc khi nhiệt độ hạ thấp, không hút nước và tạo ra các tinh thể
nước đá khi gặp lạnh.
1.2.2. Tỷ lệ hỗn hợp giữa nhiên liệu và không khí (hoà khí):
+ Có thành phần hỗn hợp thích ứng với từng chế độ làm việc của động cơ.
+ Hỗn hợp phải đồng nhất trong xilanh và như nhau với mỗi xilanh.
+ Đáp ứng từng chế độ làm việc của động cơ, thời gian hình thành hỗn hợp
phải đảm bảo tốc độ.
+ Hỗn hợp cung cấp phải đáp ứng với ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường và
nhiệt độ động cơ.
+ Thành phần nhiên liệu phải đảm bảo giúp cho sự hình thành hỗn hợp tốt.
+ Công suất, suất tiêu hao nhiên liệu và thành phần khí thải phù hợp với tỷ lệ
hỗn hợp khí trên động cơ.
+Với động cơ xăng tỷ lệ hỗn hợp không khí - hơi xăng là 14,7 trên 1.
+ Lượng nhiên liệu được phun tùy theo tải, tốc độ động cơ và một thành
phần tùy theo thành phần của khí thải.
2
Downloaded by 36. Lê v?n tri?u (tle16663@gmail.com)
lOMoARcPSD|11333083
Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống phun xăng điện tử cho động cơ 1NZ-FE
+ Sự hoạt động phụ thuộc chế độ hoạt động: Chế độ không tải, một phần tải,
đầy tải mà dẫn đến hệ số dư lượng không khí thích hợp.
1.3. Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu trong động cơ xăng:
1.3.1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu dùng cacbuaratơ:
Trên các động cơ xăng cổ điển việc tạo hỗn hợp nhiên liệu không khí đều ở
bên ngoài động cơ một cách thích hợp trong một thiết bị riêng trước khi đưa vào
buồng cháy động cơ gọi là bộ chế hòa khí. Các bộ chế hòa khí hiện nay được chia ra
làm ba loại sau: Loại bốc hơi, loại phun, loại hút.
Trong bộ chế hoà khí loại hút có hai loại là bộ chế hoà khí loại hút đởn giản
và bộ chế hoà khí loại hút hiện đại.
1.3.1.1. Bộ chế hòa khí bốc hơi:
Bộ chế hòa khí bốc hơi chỉ dùng cho loại xăng dễ bốc hơi.
Hình 1-1. Sơ đồ bộ chế hòa khí bốc hơi.
1- Họng; 2- Bầu xăng; 3- Ống nạp; 4- Bướm ga.
Xăng được đưa từ thùng chứa đến bầu xăng (2) của bộ chế hòa khí. Trong
hành trình hút của động cơ không khí theo đường ống (1) lướt qua mặt xăng của
bầu xăng (2), ở đây không khí hòa trộn với hơi xăng tạo thành hỗn hợp giữa hơi
xăng và không khí. Sau đó hỗn hợp đi qua đường ống nạp (3), bướm ga (4) và được
hút vào động cơ.Bướm ga (4) có nhiệm vụ dùng để điều chỉnh lượng hòa khí nạp
vào động cơ.Muốn điều chỉnh nồng độ của khí hỗn hợp tức là điều chỉnh thành phần
hơi nhiên liệu chứa trong hỗn hợp phải thay đổi thể tích phần không gian bên trên
giữa mặt xăng và thành của bầu xăng (2).
Ưu điểm chính của loại chế hòa khí bốc hơi là hơi xăng và hỗn hợp không
khí hòa trộn với nhau rất đều.Nhưng loại này lại có nhiều khuyết điểm như cồng
kềnh, dễ sinh hỏa hoạn, rất nhạy cảm với mọi thay đổi của điều kiện khí trời, lúc
động cơ chạy phải luôn điều chỉnh vì vậy nên hiện nay người ta ít dùng.
3
Downloaded by 36. Lê v?n tri?u (tle16663@gmail.com)
lOMoARcPSD|11333083
Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống phun xăng điện tử cho động cơ 1NZ-FE
1.3.1.2. Bộ chế hòa khí loại phun:
Hình 1-2. Sơ đồ bộ chế hòa khí phun.
1- Họng; 2- Buồng chứa không khí áp suất cao; 3- Màng mỏng; 4- Buồng
chứa không khí áp suất thấp; 5- Buồng chứa nhiên liệu áp suất thấp; 6- Màng
mỏng;7- Buồng chứa nhiên liệu áp suất cao; 8- Cán van; 9- Van nhiên liệu; 10-
Zichlơ; 11- Vòi phun; 12- Bướm ga; 13- Đường ống.
Nguyên lý làm việc của chế hòa khí loại phun là dùng áp lực để phun nhiên
liệu vào không gian hỗn hợp.
Buồng không khí (2) ăn thông với đường ống nạp động cơ nhờ đường ống
(13).Miệng của đường ống (13) đặt đối diện với chiều lưu động của dòng khí vì vậy
áp suất trong buồng (2) bằng tổng áp suất động và áp suất tĩnh của dòng khí.Buồng
không khí (4) nối liền với họng (1) nên trong buồng (4) có độ chân không.Lực tác
động ở buồng (2) lên màng mỏng (3) làm cho màng (3) uốn cong về phía buồng (4).
Kết quả làm cho cán van (8) và van (9) chuyển dịch sang bên phải làm cho cửa
van(9) được mở rộng. Với một áp suất nhất định nhiên liệu được bơm qua van (9)
buồng (7).Từ buồng (7) đi qua ziclơ (10) và vòi phun (11), nhiên liệu được phun
thành những hạt nhỏ và hỗn hợp đều với không khí. Nhờ một đường ống nối liền
với nhiên liệu ở sau zichlơ (10) nên buồng (5) cũng chứa đầy nhiên liệu nhưng áp
suất trong buồng (5) thấp hơn áp suất trong buồng (7) vì vậy màng mỏng (6) cũng
bị uốn cong với khuynh hướng đóng nhỏ van (9). Khi các lực tác dụng lên màng
mỏng ở vị trí cân bằng thì van nhiên liệu (9) nằm ở một vị trí nhất định tương ứng
với một chế độ làm việc của động cơ.
Các bộ chế hòa khí phun làm việc chính xác, ổn định dù động cơ đặt ở bất kỳ
vị trí nào nhưng việc bảo dưỡng, điều chỉnh khó khăn và phức tạp
1.1. Nhiệm vụ của hệ thống nhiên liệu động cơ xăng:
Chuẩn bị và cung cấp hỗn hợp hơi xăng và không khí (hoà khí) cho động cơ,
đảm bảo số lượng và thành phần của hỗn hợp không khí và nhiên liệu luôn phù hợp
với chế độ làm việc của động cơ.
Hệ thống nhiên liệu của động cơ xăng bao gồm các thiết bị: Thùng xăng,
bơm xăng, lọc xăng... Đối với hệ thống nhiên liệu phun xăng điện tử còn có ống
phân phối, vòi phun chính, vòi phun khởi động lạnh, bộ điều áp, bộ giảm chấn áp
suất nhiên liệu, các cảm biến và hệ thống điều khiển kim phun ECU.
1.2. Các yêu cầu hỗn hợp cháy của động cơ xăng:
1.2.1. Yêu cầu nhiên liệu xăng:
Để đảm bảo cho động cơ hoạt động bình thường xăng phải đạt các yêu cầu
sau:
+ Có độ bay hơi thích hợp để động cơ dễ khởi động và làm việc ổn định,
không tạo ra hiện tượng nghẽn hơi, đặc biệt vào mùa hè khi nhiệt độ môi trường
cao.
+ Có tính chống kích nổ cao, để động cơ làm việc bình thường ở phụ tải lớn.
+ Có tính ổn định hóa học tốt, không tạo ra các hợp chất keo trong bình
chứa, khi cháy không để lại muộn than trong buồng đốt và không ăn mòn các chi
tiết trong động cơ.
+ Không đông đặc khi nhiệt độ hạ thấp, không hút nước và tạo ra các tinh thể
nước đá khi gặp lạnh.
1.2.2. Tỷ lệ hỗn hợp giữa nhiên liệu và không khí (hoà khí):
+ Có thành phần hỗn hợp thích ứng với từng chế độ làm việc của động cơ.
+ Hỗn hợp phải đồng nhất trong xilanh và như nhau với mỗi xilanh.
+ Đáp ứng từng chế độ làm việc của động cơ, thời gian hình thành hỗn hợp
phải đảm bảo tốc độ.
+ Hỗn hợp cung cấp phải đáp ứng với ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường và
nhiệt độ động cơ.
+ Thành phần nhiên liệu phải đảm bảo giúp cho sự hình thành hỗn hợp tốt.
+ Công suất, suất tiêu hao nhiên liệu và thành phần khí thải phù hợp với tỷ lệ
hỗn hợp khí trên động cơ.
+Với động cơ xăng tỷ lệ hỗn hợp không khí - hơi xăng là 14,7 trên 1.
+ Lượng nhiên liệu được phun tùy theo tải, tốc độ động cơ và một thành
phần tùy theo thành phần của khí thải.
2
Downloaded by 36. Lê v?n tri?u (tle16663@gmail.com)
lOMoARcPSD|11333083
Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống phun xăng điện tử cho động cơ 1NZ-FE
+ Sự hoạt động phụ thuộc chế độ hoạt động: Chế độ không tải, một phần tải,
đầy tải mà dẫn đến hệ số dư lượng không khí thích hợp.
1.3. Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu trong động cơ xăng:
1.3.1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu dùng cacbuaratơ:
Trên các động cơ xăng cổ điển việc tạo hỗn hợp nhiên liệu không khí đều ở
bên ngoài động cơ một cách thích hợp trong một thiết bị riêng trước khi đưa vào
buồng cháy động cơ gọi là bộ chế hòa khí. Các bộ chế hòa khí hiện nay được chia ra
làm ba loại sau: Loại bốc hơi, loại phun, loại hút.
Trong bộ chế hoà khí loại hút có hai loại là bộ chế hoà khí loại hút đởn giản
và bộ chế hoà khí loại hút hiện đại.
1.3.1.1. Bộ chế hòa khí bốc hơi:
Bộ chế hòa khí bốc hơi chỉ dùng cho loại xăng dễ bốc hơi.
Hình 1-1. Sơ đồ bộ chế hòa khí bốc hơi.
1- Họng; 2- Bầu xăng; 3- Ống nạp; 4- Bướm ga.
Xăng được đưa từ thùng chứa đến bầu xăng (2) của bộ chế hòa khí. Trong
hành trình hút của động cơ không khí theo đường ống (1) lướt qua mặt xăng của
bầu xăng (2), ở đây không khí hòa trộn với hơi xăng tạo thành hỗn hợp giữa hơi
xăng và không khí. Sau đó hỗn hợp đi qua đường ống nạp (3), bướm ga (4) và được
hút vào động cơ.Bướm ga (4) có nhiệm vụ dùng để điều chỉnh lượng hòa khí nạp
vào động cơ.Muốn điều chỉnh nồng độ của khí hỗn hợp tức là điều chỉnh thành phần
hơi nhiên liệu chứa trong hỗn hợp phải thay đổi thể tích phần không gian bên trên
giữa mặt xăng và thành của bầu xăng (2).
Ưu điểm chính của loại chế hòa khí bốc hơi là hơi xăng và hỗn hợp không
khí hòa trộn với nhau rất đều.Nhưng loại này lại có nhiều khuyết điểm như cồng
kềnh, dễ sinh hỏa hoạn, rất nhạy cảm với mọi thay đổi của điều kiện khí trời, lúc
động cơ chạy phải luôn điều chỉnh vì vậy nên hiện nay người ta ít dùng.
3
Downloaded by 36. Lê v?n tri?u (tle16663@gmail.com)
lOMoARcPSD|11333083
Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống phun xăng điện tử cho động cơ 1NZ-FE
1.3.1.2. Bộ chế hòa khí loại phun:
Hình 1-2. Sơ đồ bộ chế hòa khí phun.
1- Họng; 2- Buồng chứa không khí áp suất cao; 3- Màng mỏng; 4- Buồng
chứa không khí áp suất thấp; 5- Buồng chứa nhiên liệu áp suất thấp; 6- Màng
mỏng;7- Buồng chứa nhiên liệu áp suất cao; 8- Cán van; 9- Van nhiên liệu; 10-
Zichlơ; 11- Vòi phun; 12- Bướm ga; 13- Đường ống.
Nguyên lý làm việc của chế hòa khí loại phun là dùng áp lực để phun nhiên
liệu vào không gian hỗn hợp.
Buồng không khí (2) ăn thông với đường ống nạp động cơ nhờ đường ống
(13).Miệng của đường ống (13) đặt đối diện với chiều lưu động của dòng khí vì vậy
áp suất trong buồng (2) bằng tổng áp suất động và áp suất tĩnh của dòng khí.Buồng
không khí (4) nối liền với họng (1) nên trong buồng (4) có độ chân không.Lực tác
động ở buồng (2) lên màng mỏng (3) làm cho màng (3) uốn cong về phía buồng (4).
Kết quả làm cho cán van (8) và van (9) chuyển dịch sang bên phải làm cho cửa
van(9) được mở rộng. Với một áp suất nhất định nhiên liệu được bơm qua van (9)
buồng (7).Từ buồng (7) đi qua ziclơ (10) và vòi phun (11), nhiên liệu được phun
thành những hạt nhỏ và hỗn hợp đều với không khí. Nhờ một đường ống nối liền
với nhiên liệu ở sau zichlơ (10) nên buồng (5) cũng chứa đầy nhiên liệu nhưng áp
suất trong buồng (5) thấp hơn áp suất trong buồng (7) vì vậy màng mỏng (6) cũng
bị uốn cong với khuynh hướng đóng nhỏ van (9). Khi các lực tác dụng lên màng
mỏng ở vị trí cân bằng thì van nhiên liệu (9) nằm ở một vị trí nhất định tương ứng
với một chế độ làm việc của động cơ.
Các bộ chế hòa khí phun làm việc chính xác, ổn định dù động cơ đặt ở bất kỳ
vị trí nào nhưng việc bảo dưỡng, điều chỉnh khó khăn và phức tạp
