Cấu tạo hệ thống nhiên liệu động cơ diesel

 Hệ thống nhiên liệu cung cấp nhiên liệu cho động cơ. Bơm phun nhiên liệu được dẫn động bằng đai cam hoặc bánh răng cam của động cơ.

GỢI Ý:

Tuỳ theo kiếu động cơ, bơm phun nhiên liệu được dẫn động băng trục cam.

Nhiên liệu được bơm phun nhiên liệu nén với áp suất cao và dẫn đến vòi phun của từng xi lanh để phun vào buồng đốt.

Nhiên liệu thừa sẽ quay trở lại bình nhiên liệu.

Bơm xả khí

1. Mô tả

Bơm xả khí là bơm tay để xả không khí khi bình chứa nhiên liệu bị cạn, thay lọc nhiên liệu hoặc không khí bị lọt vào trong ống dẫn nhiênliệu.

Nếu không khí vào trong đường ống nhiênliệu, có thể gây khó khăn trong việc bơm nhiên liệu lên và làm cho động cơ có thể khó khởi động.

Do đó, cần phải xả không khí ra ngoài hệ thống nhiên liệu, dùng bơm xả khí trước khi khởi động động cơ.

Nó cũng được dùng khi xả nước trong bộ lắng đọng nước.

2. Hoạt động 

(1) Khi ấn tay bơm:

 

Khi ấn tay bơm, nhiên liệu hoặc không khí bên trong buồng bơm mở van một chiều xả và chảy vào bộ lọc nhiên liệu và bơm phun nhiên liệu.

Cùng lúc đó van một chiều nạp sẽ đóng, ngăn dòng nhiên liệu chảy ngược lại.

Không khí đã lọt vào trong bơm phun nhiên liệu sẽ cùng với nhiên liệu theo đường hồi của bơm để trở về bình nhiên liệu. 

 (2) Khi nhả tay bơm:

Khi nhả tay bơm, lực của lò xo đẩy màng về vị trí cũ. Lúc này, chân không được tạo ra trong buồng bơm.

Van một chiều nạp mở và nhiên liệu được hút vào nhờ chân không.

Đồng thời, van một chiều xả được đóng lại để ngăn nhiên liệu chảy ngược về.

Bộ lắng đọng nước

 Bộ lắng đọng nước tách nước ra khỏi nhiên liệu điêzen.

Nó sử dụng chênh lệch tỷ trọng riêng giữa nhiên điêzen và nước để tách nước trước khi dầu vào bơm phun nhiên liệu.

Phần chuyển động trượt trong bơm phun nhiên liệu được bôi trơn bằng nhiên liệu. Do đó, cần tách nước ra khỏi nhiên liệu, nếu nhiên liệu có lẫn nước sẽ gây ra hiện tượng kẹt bơm.

Nới lỏng nút xả của bộ lọc nhiên liệu và dùng bơm xả khí để đẩy nước trong bộ lắng đọng nước ra ngoài.

Vòi phun

1. Mô tả

 

Vòi phun biến nhiên liệu nén ở áp suất cao từ bơm phun nhiên liệu thành dạng sương bằng cách phun vào buồng đốt. Động cơ điêzen phun nhiên liệu trực tiếp vào buồng đốt, khác với động cơ xăng, hỗn hợp nhiên liệu được tạo ra trước.Do vậy, thời gian trộn với không khí ngắn hơn rấtnhiều.

Nhiên liệu được phun vào ở áp suất và tốc độ cao, tạo màn sương trộn với không khí dễ dàng hơn và cải thiện quá trình bắt lửa.

2. Sự cần thiết điều chỉnh áp suất phun nhiên liệu

 

Đối với vòi phun, thời điểm mở vòi phun thay đổi theo áp suất mở kim phun.

 Nếu vòi phun không mở hoặc đóng chính xác thì sẽ ảnh hưởng đến thời gian và lượng phun nhiênliệu.

Do đó áp suất mở vòi phải luôn được điều chỉnh ở một giá trị nhất định.

Điều chỉnh áp suất mở vòi phun bằng cách thay đổi độ dày tấm đệm điều chỉnh và điều chỉnh lực lò xo nén. 

Giảm độ dày của tấm đệm: áp suất phun thấp

Tăng độ dày của tấm đệm: áp suất phun cao 

3. Vòi phun hai giai đoạn

Trong một số động cơ điêzen có sử dụng vòi phun hai giai đoạn.

 Sử dụng vòi phun hai giai đoạn có thể giảm áp suất mở vòi. Do đó, sự phun nhiên liệu khi động cơ mang tải thấp hoặc chạy không tải sẽ ổn định hơn ở những vòi phun thông thường. Tiếng gõ động cơ điêzen xuất hiện ở mức độ nạp nhỏ giảm.

(1) Cấu tạo

Trong thân đỡ vòi phun có lắp hai lò xo nén và hai kim áp suất.

Giữa đầu kim phun và chốt ép có một khe hở do có hai giai đoạn phun nhiên liệu. Khe này được gọi là khoảng nâng trước.

Để điều chỉnh áp suất nạp nhiên liệu ở giai đoạn 1 và giai đoạn 2, hãy thay từng vòng đệm lò xo nén.

(2) Hoạt động 

<1> Hoạt động giai đoạn 1

Khi áp suất nhiên liệu trong bơm phun nhiên liệu đạt xấp xỉ 18MPa (180 kgf/cm2), đầu kim đẩy chốt ép qua vòng đệm lò xo nén số 3, vượt qua lực nén của lò xo số 1. Lúc này, nhiên liệu được phun vào.

Khoảng nâng tăng lên cho đến khi đầu kim phun tiếp xúc với đế lò xo nén số 2.

Sau khi vòng đệm lò xo nén số 3 tiếp xúc với đế lò xo nén số 2, khoảng nâng của đầu kim phun không thay đổi đến khi áp suất nhiên liệu đạt xấp xỉ 23 MPa (230 kgf/cm2). 

<2> Hoạt động giai đoạn 2

Khi áp suất nhiên liệu xấp xỉ 23 MPa (230 kgf/cm2),vòi phun thắng lực của lò xo nén số1 và số 2. Đầu kim đẩy đế lò xo nén số 2 vào vòng đệm lò xo nén số 3.

Khoảng nâng đầu kim không thay đổi khi vòi phun đạt mức nâng tối đa ngay cả khi áp suất nhiên liệu thay đổi.

Do đó, khi động cơ chạy với tải trọng thấp, một lượng nhỏ nhiên liệu được phun vào với khoảng nângthấp. Khi động cơ mang tải, một lượng nhỏ nhiên liệu được phun vào tương ứng với khoảng nâng trước, và sau đó lượng nhiên liệu lớn hơn được phun vào tương ứng với khoảng nâng lớn.

Các van phân phối

1. Cấu tạo

Van phân phối được lắp trên đầu phân phối của bơm phun nhiênliệu.

Lò xo van và van phân phối được lắp trong thân đỡ van phân phối.

Bề mặt của đế van phân phối được gia công có độ chính xác cao. 

 2. Hoạt động

Van phân phối nhanh chóng ngắt đường nhiên liệu vào cuối thời kỳ phun nhiên liệu để giữ áp suất dư bên trong ống phun.

Cùng lúc đó, nhiên liệu được hút trở lại để vòi phun sập đóng, do đó ngăn nhiên liệu "ròrỉ" (nhỏ giọt).

(1) Bắt đầu phun nhiên liệu

<1> Đưa nhiên liệu có áp suất cao từ bơm phun nhiên liệu tới van phân phối trước khi phun.

<2> Nhiên liệu có áp suất cao đẩy van phân phối để mở ống dẫn nhiên liệu.

<3> Đưa nhiên liệu có áp suất cao đến vòi phun. 

(2) Kết thúc phun nhiên liệu

<1> Quá trình bơm từ bơm phun nhiên liệu kết thúc và áp suất nhiên liệu giảm xuống.

<2> Lò xo van đẩy van phân phối ra phía sau.

<3> Van phân phối trở lại ví trí ban đầu tới khi mặt van ăn khớp với mặt đế van.

<4> Qúa trình trên đảm bảo áp suất trong ống phun giảm đột ngột. Sau đó kim phun hút nhiên liệu về, nếu không nhiên liệu có thể bị rò rỉ. 

 (3) Giữ kín khí (giữ áp suất còn lại và ngăn dòng chảy ngược)

Mặt đế van và bề mặt van phân phối giữ kín khí (để giữ áp suất dư và ngăn dòng chảy ngược).

Nếu áp suất trong ỗng phun sau khi phun nhiên liệu thấp, lượng nhiên liệu sẽ giảm.

Do áp suất phun không tăng nhanh nếu áp suất trong ống thấp. Do đó, việc giữ áp suất trong ống phun ổn định trong toàn bộ thời gian là rất cần thiết. 

Xả khí trong hệ thống nhiên liệu

1. Xả khí giữa bình nhiên liệu và bơm nhiên liệu (phía áp suấtthấp)

(1) Ấn và thả tay bơm nhiều lần.

(2) Lực cản tay bơm dần dần tăng cao hơn, bơm sẽ ngừng hoạt động. Khi đó không khí cùng với nhiên liệu chảy vào bình chứa nhiên liệu qua ống hồi.

(3) Việc xả khí được thực hiện hoàn thành khi bơm tay nặng (khó bơm).

GỢI Ý KHI SỬA CHỮA:

Trong các trường hợp sau, xả không khí giữa bơm nhiên liệu và vòi phun (phía cao áp).

 Khi động cơ không hoạt động chính xác sau khi động được làm nóng

  Khi một bộ phận của phía cao áp của hệ thống nhiên liệu được thay thế

2. Xả không khí giữa bơm nhiên liệu và vòi phun (phía cao áp)

(1) Nới lỏng tất cả các đai ốc nối ống cao áp (ống phun nhiên liệu) ở phía vòi phun.

(2) Quay động cơ để đẩy nhiên liệu ra ngoài ống cao áp và xả không khí.

(3) Xiết chặt các đai ốc nối ống cao áp.

CHÚ Ý:

Đối với loại có đường ống phân phối” common-rail type”, thì sử dụng Máy chẩn đoán và vận hành vòi phun để xả khí ra. Không được xả khí bằng cách nới lỏng các đai ốc nối ống cao áp.