1. Trang Chủ
  2. Cơ khí - Chế tạo máy
  3. Luận văn Cơ khí động lực: Xây dựng quy trình kiểm tra chẩn đoán sửa chữa hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel điều khiển điện tử trên dòng xe của hãng Kia Hyundai

Luận văn Cơ khí động lực: Xây dựng quy trình kiểm tra chẩn đoán sửa chữa hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel điều khiển điện tử trên dòng xe của hãng Kia Hyundai

Luận văn Cơ khí động lực: Xây dựng quy trình kiểm tra chẩn đoán sửa chữa hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel điều khiển điện tử trên dòng xe của hãng Kia Hyundai gồm có 4 phần, mở đầu, tổng quan về hệ thống nhiên liệu Diesel, ưu điểm của hệ thống phun nhiên liệu Diesel điện tử, hệ thống phun nhiên liệu diesel điện tử của bosch lắp trên các xe du lịch hãng Kia, Huyndai. Mời các bạn cùng tham khảo! MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU .........................................................................

Thể loại Tài liệu miễn phí Cơ khí - Chế tạo máy

Số trang 124

Ngày tạo 4/7/2023 11:07:09 AM +00:00

Loại tệp DOC

Kích thước 3.98 M

Tên tệp

Tải Luận văn Cơ khí động lực: Xây dựng quy trình kiểm ... (.pdf)

Xem mẫu

  1. MỤC LỤC LỜI   NÓI   ĐẦU ......................................................................................................................................... 4 PHẦN   I:   MỞ   ĐẦU ......................................................................................................................................... 5 1.1.Tính   cấp   thiết   của   đề   tài ......................................................................................................................................... 5 1.2.   Mục   tiêu,   đối   tượng   của   đề   tài ......................................................................................................................................... 6 1.3.Ý   nghĩa   của   đề   tài ......................................................................................................................................... 6 PHẦN   II:   Tổng   quan   về   hệ   thống   nhiên   liệu   DIESEL ......................................................................................................................................... 7 Chương   I:   Đặc   điểm   làm   việc   của   động   cơ ......................................................................................................................................... 7 1.1.Lịch   sử   phát   triểncuar   hệ   thống   DIESEL   điện   tử ......................................................................................................................................... 7 1.2.   Sự   khác   biệ   của   động   cơ   DIESEL   và   động   cơ   xăng ......................................................................................................................................... 8 1.3.   Tính   chất   của   nhiên   liệu   DIESEL ......................................................................................................................................... 10 1.4.   Giản   đồ   cháy   của   động   cơ   DIESEL ......................................................................................................................................... 14 1.5.   Cấu   tạo   buồng   đốt   của   động   cơ Trang 1
  2. ......................................................................................................................................... 18 Chương   II:   Các   ưu   điểm   của   hệ   thống   phun   nhiên   liệu   DIESEL   điện   tử ......................................................................................................................................... 22 2.1.   Các   ưu   điểm   của   hệ   thống   điện   tử   trên   ô   tô ......................................................................................................................................... 22 2.2.   Các   ưu   điểm   của   hệ   thống   phun   nhiên   liệu   DIESEL   điện   tử ......................................................................................................................................... 24 2.3.   Một   số   hệ   thống   phun   nhiên   liệu   DIESEL   điện   tử   điển   hình ......................................................................................................................................... 25 2.3.1.   Bơm   VE   điều   khiển   điện   tử   với   cơ   cấu   điều   ga   điện   tử ......................................................................................................................................... 25 2.3.1.1.   Bơm   tiếp   vận   và   van   điều   chỉnh ......................................................................................................................................... 27 2.3.1.2.   Phân   phối   vòi   phun   nhiên   liệu   của   bơm   cao   áp ......................................................................................................................................... 28 2.3.1.3.   Cơ   cấu   điều   ga   ......................................................................................................................................... 29 2.3.2.   Hệ   thống   nhiên   DIESEL   Common   Rail ......................................................................................................................................... 30 3.3.3.   Hệ   thống   nhiên   liệu   DIESEL   EUI ......................................................................................................................................... 33 PHẦN III: HỆ  THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỆN TỬ  CỦA BOSCH LẮP   TRÊN   XE   DU   LỊCH   HÃNG   KIA­HYUNDAI Trang 2
  3. ......................................................................................................................................... 37 3.1. Sơ đồ tổng quát hệ thống ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... 37 3.2.   Các   đặc   điểm ......................................................................................................................................... 38 3.3.   Nguyên   lý   làm   việc ......................................................................................................................................... 38 3.4.   Khối   áp   suất   thấp ......................................................................................................................................... 38 3.4.1.   Bơm   chuyển   nhiên   liệu ......................................................................................................................................... 38 3.4.2.   Lọc   nhiên   liệu ......................................................................................................................................... 40 3.5.   Khối   áp   suất   cao ......................................................................................................................................... 40 3.5.1.   Bơm   cao   áp ......................................................................................................................................... 41 3.5.2.   Đường   ônga   dẫn   nhiên   liệu   cao   áp ......................................................................................................................................... 42 3.5.3.   Ống   Rail ......................................................................................................................................... 42 3.5.4.   Vòi   phun ......................................................................................................................................... 43 Trang 3
  4. 3.6.   Khối   cơ   ­   điện   tử ......................................................................................................................................... 46 3.6.1.   Van   điều   chỉnh   áp   suất   chung ......................................................................................................................................... 46 3.6.2.   Van   điều   chỉnh   nhiên   liệu   IMV ......................................................................................................................................... 47 3.6.3. Cảm biến áp suất ống Rail ......................................................................................................................................... 48 3.6.4.   CẢm   biến   nhiệt   độ ......................................................................................................................................... 50 3.6.5.   Cảm   biến   lưu   lượng   khí   nạp ......................................................................................................................................... 52 3.6.6.Cảm   biếm   áp   suất   tăng   áp ......................................................................................................................................... 53 3.6.7.   Cảm   biến   vị   trí   trục   khuỷu ......................................................................................................................................... 54 3.6.8.   Cảm   biến   vị   trí   trục   cam ......................................................................................................................................... 55 3.6.9.   Cảm   biến   vị   trí   bàn   dạp   ga   (   ÁP   ) ......................................................................................................................................... 56 3.6.10. Modul điều khiển ECM ......................................................................................................................................... 57 PHẦN IV. QUY TRÌNH CHẨN ĐOÁN VÀ SỬA CHỮA HỆ  THỐNG CRDI  CỦA BOSCH  LẮP  TRÊN   CÁC   XE   DU   LỊCH CỦA  HÃNG  KIA­HUYNDAI Trang 4
  5. ......................................................................................................................................... 60 4.1.   Những   kiến   thức   chung   về   kĩ   thuật   kiểm   tra,   chẩn   đoán   ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... 60 4.2. Quy trình kiểm tra hệ thống nhiên liệu DIESEL điện tử ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... 61 4.2.1.   Kiểm   tra   ống   thấp   áp ......................................................................................................................................... 61 4.2.2.   Kiểm   tra   bơm   cao   áp ......................................................................................................................................... 62 4.2.3.kiểm   tra   van   điều   chỉnh   áp   suất ......................................................................................................................................... 64 4.2.4.   Kiểm   tra   rò   rỉ   kim   phun   tĩnh ......................................................................................................................................... 66 4.2.5. Kiểm tra áp suất phun lớn nhất ......................................................................................................................................... 70 4.2.6. Súc rửa đường nhiên liệu ......................................................................................................................................... 72 4.2.7.Quy trình chẩn đoán kim phun  ......................................................................................................................................... 73 4.3. Kiểm tra, chẩn đoán và sửa chữa hệ thống CRDI cua BOSCH được lắp trên xe  SANTAFE đời 2008 ......................................................................................................................................... 74 Trang 5
  6. 4.3.1. Các chú ý quan trọng khi thực hiện kiểm tra, chẩn đoán và sửa chữa hệ thống  CRDI của BOSCH lắp trên xe SANTAFE đời 2008  ......................................................................................................................................... 74 4.3.2. Chẩn đoán những hư hỏng của hệ thống nhiên liệu CRDI trên xe SANTAFE  2008 ......................................................................................................................................... 77 4.3.3. Các thông số kĩ thuật của hệ thống CRDI của BOSCH lắp trên xê SANTAFE  2008 ......................................................................................................................................... 88 4.4. Phương pháp nhập mã kim phun và kiểm tra lỗi trên xe bằng máy GDS ......................................................................................................................................... 96 4.4.1. Cách kiểm tra mã lỗi trên xe ......................................................................................................................................... 96 4.4.2. Cách kiểm tra các thông số của xe ở chế độ không hoạt động ......................................................................................................................................... 103 4.4.3. Phương pháp nhập mã kim phun bằng máy GDS ......................................................................................................................................... 103 4.5. Sơ đồ mạch điện hệ thống trên xe SANTAFE ......................................................................................................................................... 106 KẾT LUẬN ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... 115 TÀI LIỆU THAM  KHẢO ......................................................................................................................................... 116 Trang 6
  7. Trang 7
  8. LỜI NÓI ĐẦU Trong giai đoạn hiện nay ngành ôtô có vai trò rất quan trọng trong nền kinh tế  quốc dân, ôtô được sử dụng trong nhiều ngành kinh tế như: vận tải, xây dựng, du  lịch…Cùng với sự  phát triển vượt bậc của mình ngành công nghệ  ôtô ngày càng   khẳng định vai trò quan trọng không thể thiếu trong sự phát triển của một quốc gia. Nhờ  sự  phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật và công nghệ, ngành ôtô   đã không ngừng tự  làm mới mình để  đáp  ứng được những yêu cầu bức thiết trong   vấn đề  sử  dụng. Ngành ôtô đã có những bước tiến bộ  vượt bậc về  thành tựu kỹ  thuật mới như: Điều khiển điện tử và kỹ thuật bán dẫn cũng như các phương pháp   tính toán hiện đại… đều được áp dụng trên ôtô. Khả  năng cải tiến, hoàn thiện và   nâng cao để đáp ứng mục tiêu chủ yếu về tăng năng suất, vận tốc, tải trọng có ích,  tăng tính kinh tế, giảm cường độ  cho người lái, tính tiện nghi sử  dụng cho khách   hàng và giảm tối ưu lượng nhiên liệu. Việc giảm tối ưu lượng nhiên liệu mà công suất của động cơ vẫn đảm bảo đang   là vấn đề bức thiết và là nhu cầu hàng đầu trong mục đích sử dụng của khách hàng.   Công nghệ  phun nhiên liệu điện tử  đã ra đời và đáp  ứng được mục đích sử  dụng.   Cùng với công nghệ phun xăng điện tử, công nghệ  phun Diesel điện tử  cũng đã và   đang được nghiên cứu và ứng dụng trong thực tiễn sử dụng của nghành ôtô. Sau 3 năm học tập tại trường ĐH..................chúng em đã được khoa CKĐL tin   tưởng giao cho đề tài : “ Xây dựng quy trình kiểm tra chẩn đoán sửa chữa hệ  thống cung cấp nhiên   liệu diesel điều khiển điện tử  trên dòng xe của hãng Kia, Hyundai. ”  Do các  thầy: ..........................hướng dẫn. Đây là một đề  tài còn mới mẻ  nên chúng em gặp rất nhiều khó khăn trong quá  trình thực hiện và sẽ còn thiếu sót. Vậy kính mong các thầy giáo chỉ bảo để  đồ  án  của chúng em được hoàn thiện hơn. Chúng   em   xin   chân   thành   cảm   ơn   các   thầy,   cô   giáo   trong   khoa   và   thầy   ............................... đã tận tình chỉ bảo và hướng dẫn chúng em thực hiện đồ án này. Nhóm sinh viên thực hiện: ...................................... Trang 8
  9. PHÂN I: PHÂN M ̀ ̀ Ở ĐÂU ̀ 1.1. Tinh câp thiêt cua đê tai. ́ ́ ́ ̉ ̀ ̀      Bước sang thế kỉ 21, sự tiến bộ về khoa học kỹ thuật của nhân loại đã bước lên  một tầm cao mới. Rất nhiều những thành tựu khoa học kỹ  thuật, các phát minh,  sáng chế mang đậm chất hiện đại và có tính ứng dụng cao. Là một quốc gia có nền  kinh tế  lạc hậu, nước ta đã và đang có những cải cách mới để  thúc đẩy kinh tế.   Việc tiếp thu, áp dụng các thành tựu khoa học tiên tiến của thế giới đang rất được  nhà nước quan tâm nhằm cải tạo, đẩy mạnh phát triển các ngành công nghiệp mới,   với mục đích đưa nước ta từ một nước nông nghiệp lạc hậu thành một nước công   nghiệp phát triển. Trải qua rất nhiều năm phấn đấu và phát  triển. Hiện nay nước ta   đã là thành viên của khối kinh tế quốc tế WTO. Với việc tiếp cận các quốc gia có  nền kinh tế phát triển, chúng ta có thể giao lưu, học hỏi kinh nghiệm, tiếp thu và áp   dụng các thành tựu khoa học tiên tiến để  phát triển hơn nữa nền kinh tế  trong   nước, bước những bước đi vững chắc trên con đường quá độ lên CNXH        Trong các ngành công nghiệp mới đang được nhà nước chú trọng, đầu tư  phát  triển thì công nghiệp ôtô là một trong những ngành tiềm năng. Do sự  tiến bộ  về  khoa học công nghệ nên quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hoá phát triển một cách  ồ   ạt, tỉ  lệ  ô nhiễm nguồn nước và không khí do chất thải công nghiệp ngày càng  tăng. Các nguồn tài nguyên thiên nhiên như: Than, đá, dầu mỏ. . . bị khai thác bừa   bãi nên ngày càng cạn kiệt. Điều này đặt ra bài toán khó cho ngành động cơ  đốt  trong nói chung và ôtô nói riêng, đó là phải đảm bảo chất lượng khí thải và tiết   kiệm nhiên liệu. Các hãng sản xuất ôtô như  FORD, TOYOTA, MESCEDES, KIA­ HUYNDAI... đã có rất nhiều cải tiến về mẫu mã, kiểu dáng cũng như  chất lượng   phục vụ của xe, nhằm đảm bảo an toàn cho người sử dụng, tiết kiệm nhiên liệu và   giảm nguy cơ ô nhiễm môi trường do khí thải. Để đáp ứng được những yêu cầu đó  thì các hệ thông điều khiển trên ôtô nói chung và động cơ nói riêng phải có sự hoạt  động an toàn, chính xác, đúng lúc, đúng thời điểm, bền, đẹp, rẻ… Do vậy mà các hệ  thống điều khiển bằng cơ khí đã không còn đáp ứng được và thay thế vào đó là các  hệ thống điều khiển bằng điện tử như: Hệ thống phun xăng điện tử,hê thông phun ̣ ́   ̣ ̣ ử, hệ thống đánh lửa điện tử, hệ thống chống bó cứng phanh  nhiên liêu diesel điên t ABS... Chúng hoạt động được là nhờ  các cảm biến giám sát mọi tình trạng hoạt  động của ôtô và đưa về bộ điều khiển trung tâm (ECM). Bộ điều khiển này có kết   cấu phức tạp, hiện đại. Nó nhận các tín hiệu từ  cảm biến, tổng hợp lại, xử lý và   đưa ra các tín hiệu điều khiển các hệ thống trên xe một cách chính xác. Với các ứng   Trang 9
  10. dụng hiên đại như vậy đòi hỏi người kỹ thuật viên phải có trình độ hiểu biết, học   hỏi, sáng tạo để bắt kịp với khoa học tiên tiến hiện đại, nắm bắt được những thay   đổi về các đặc tính kỹ thuật của từng loại xe, dòng xe, đời xe. . . Có thể chẩn đoán  hư hỏng và đưa ra phương án sửa chữa tối ưu vì vậy mà người kỹ thuật viên trước   đó phải được đào tạo với một chương trình đào tạo tiên tiến, hiện đại, cung cấp  đầy đủ kiến thức lý thuyết cũng như thực hành.      Trên thực tế, trong các trường kỹ thuật của ta hiện nay thì trang thiết bị  cho sinh viên, học sinh thực hành còn thiếu thốn rất nhiều, đặc biệt là các   trang thiệt bị, mô hình thực tập tiên tiến, hiện đại. Các kiến thức mới có tính  khoa học kỹ thuật cao còn chưa được khai thác và đưa vào thực tế giảng dạy.   Tài liệu về  các hệ  thống điều khiển hiện đại trên ôtô như: EFI, ESA, ABS,  MFI... còn thiếu, chưa được hệ  thống hoá một cách khoa học. Các bài tập  hướng dẫn thực tập, thực hành còn thiếu thốn. Vì vậy mà người kỹ  thuật  viên khi ra trường sẽ gặp nhiều khó khăn, khó tiếp xúc với những kiến thức,   thiết bị tiên tiến, hiện đại trong thực tế.  ̣ ́ ượng cua đê tai.  1.2. Muc tiêu, đôi t ̉ ̀ ̀ ̉ ̉ ́ ửa chưa hê thông nhiên liêu diesel điên t + Kiêm tra, chân đoan, s ̃ ̣ ́ ̣ ̣ ử. + Đưa ra phương phap nhâp ma kim phun. ́ ̣ ̃ +   Đối   tượng   là  hệ   thông ́   cung   câp ̣   diesel   điên ́   nhiên   liêu ̣   tử   cuả   hang ̃   KIA­ HUYNDAI. 1.3. Y nghia ua đê tai. ́ ̃ ̉ ̀ ̀ Đề tài giúp sinh viên năm cuối có thể củng cố kiến, tổng hợp và nâng cao   kiến thức chuyên ngành cũng như  những kiến thức ngoài thực tế, xã hội. Đề  tài “ Xây dựng quy trinh kiêm, tra, chân đoan hê thông cung câp nhiên liêu diesel ̀ ̉ ̉ ́ ̣ ́ ́ ̣   điên t ̣ ử trên dong xe cua hang KIA­HUYNDAI”. ̀ ̉ ̃  không chỉ giúp cho chúng em tiếp  cận với thực tế vì hệ thống nhiên liêu diesel điên t ̣ ̣ ử ngày càng được sử dụng va cai ̀ ̉  ̣ thiên nhiều trên ôtô. Đê tai cung co thê t ̀ ̀ ̃ ́ ̉ ạo nguồn tài liệu cho các bạn học sinh ­ sinh   viên các khoá sau có thêm nguồn tài liệu để nghiên cứu, học tập.      Những kết quả thu thập được sau khi hoàn thành đề tài này trước tiên là sẽ giúp  cho chúng em có thể  hiểu sâu hơn về  hệ  thống cung câp nhiên liêu diesel điên t ́ ̣ ̣ ử.   Biết được kết cấu, điều kiện làm việc và một số những hư hỏng cũng như phương   pháp kiểm tra chẩn đoán các hư  hỏng thường gặp đó. Đê tai giup chung em đ ̀ ̀ ́ ́ ược   ́ ̣ ơi hê thông cung câp nhiên liêu diesel điên t tiêp cân v ́ ̣ ́ ́ ̣ ̣ ử cua hang xe KIA­HUYNDAI. ̉ ̃ Trang 10
  11. PHẦN II: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL. CHƯƠNG I: ĐĂC ĐIÊM LAM VIÊC CUA ĐÔNG C ̣ ̉ ̀ ̣ ̉ ̣ Ơ DESEL 1.1. Lich s ̣ ử phat triên cua hê thông diesel va diesel điên t ́ ̉ ̉ ̣ ́ ̀ ̣ ử. Ra đời sớm nhưng động cơ Diesel không phát triển như động cơ xăng do gây ra   nhiều tiếng  ồn, khí thải bẩn. Tuy nhiên cùng với sự  phát triển của kỹ  thuật công   nghệ, các vấn đề  được giải quyết và Diesel ngày càng trở  nên phổ  biến và hữu   dụng hơn. Khí thải động cơ Diesel là một trong những thủ phạm gây ô nhiễm môi trường.  Động cơ Diesel với tình hiệu quả kinh tế hơn là động cơ xăng, tuy nhiên vấn đề về  tiếng ồn và khí thải vẫn là những hạn chế trong sử dụng động cơ Diesel. Động cơ  Diesel được phát minh vào năm 1892 nhờ  Rudolf Diesel hoạt động  theo nguyên lý tự cháy. Ở gần cuối quá trình nén, nhiên liệu được phun vào buồng  cháy động cơ  để  hình thành hòa khí rồi tự  bốc cháy. Đến năm 1927 Robert Bosh   mới phát triển bơm cao áp ( bơm phun Bosh lắp cho động cơ Diesel trên ôtô thương   mại và ô tô khách vào năm 1936). Hệ  thống nhiên liệu Diesel không ngừng được cải tiến với các giải pháp kỹ  thuật tối ưu nhắm làm giảm mức độ  phát sinh ô nhiễm và suất tiêu hao nhiên liệu.   Các nhà động cơ Diesel đã đề ra nhiều biện pháp khác nhau về kỹ thuật phun và tổ  chức quá trình cháy nhằm hạn chế  các chất ô nhiễm. Các biện pháp chủ  yếu tập   chung vào giải quyết các vấn đề: ­ Tăng tốc độ  phun để  giảm nồng độ  bồ  hóng do tăng tốc hòa trộn nhiên liệu   không khí. ­ Tăng áp suất phun, đặc biệt là đối với động cơ phun trực tiếp. ­ Điều chỉnh dạng quy luật phun theo khuynh hướng kết thúc nhanh quá trình  phun để làm giảm HC. ­ Biện pháp hồi lưu một bộ phận khí xả. Hiện nay các nhược điểm đó đã được khắc phục bằng cách cải tiến một số bộ  phận của hệ thống nhiên liệu Diesel điện tử như:  ­ Bơm cao áp điều khiển điện tử. ­ Vòi phun điện tử. ­ Ống tích trữ nhiên liệu áp suất cao ( ống Rail). Trang 11
  12. Với các  ứng dụng mạnh mẽ  về điều khiển tự  động trong hệ  thống nhiên liệu  Diesel nhờ sự phát triển về công nghệ . Năm 1986 Bosch đã đưa ra thị trường việc  điều khiển điện tử cho hệ thống cung cấp nhiên liệu Diesel được gọi là hệ  thống   nhiên liệu Common Rail Diesel. Cho đến ngày nay hệ  thống cung cấp nhiên liệu  Common Rail Diesel đã được hoàn thiện. Trong động cơ  Diesel hiện đại áp suất   phun được thực hiện cho mỗi vòi phun một cách riêng rẽ, nhiên liệu áp suất cao  được chứa trong èng chứa ( Rail) và được phân phối đến từng vòi phun theo yêu   cầu. So với các hệ thống cung cấp nhiên liệu Diesel thông thường thì Common Rail  Diesel đã đáp ứng và giải quyết được những vấn đề: ­ Giảm tối đa mức độ tiếng ồn. ­ Nhiên liệu được phun ra với áp suất rất cao nhờ kết hợp điều khiển điện tử,   áp suất phun có thể đạt tới 184 MPa. Thời gian phun cực ngắn và tốc độ  phun cực   nhanh (khoảng 1,1 ms). ­ Có thể thay đổi áp suất phun và thời điểm phun tùy theo chế độ làm việc của   động cơ.  Do đó làm tăng hiệu suất động cơ và tính kinh tế nhiên liệu được nâng cao hơn. 1.2. Sự khac biêt gi ́ ̣ ưa đông c ̃ ̣ ơ diesel va đông c ̀ ̣ ơ xăng Không giống động cơ  xăng, máy dầu không cần hệ  thống đanh l ́ ửa.Nhờ  đặc  tính vốn có của dầu diesel, quá trình đốt cháy sẽ tự động diễn ra dưới áp suất kết  hợp với nhiệt độ  nhất định trong suốt kỳ  nén của chu kỳ  ô tô. Thông thường, chu   kỳ này đòi hỏi tỷ số nén cao khoảng 22:1 đối với động cơ không tăng áp. Ngoài ra,  cần có vỏ và lốc máy vừa chắc vừa nặng để đương đầu với áp suất. Do đó, động  cơ  diesel luôn nặng hơn hẳn loại động cơ  xăng tương đương. Do không có hệ  thống đánh lửa cũng như van tiết lưu và bộ  chế  hòa khí nên quá trình sửa chữa và   bảo dưỡng của động cơ diesel trở nên đơn giản hơn rất nhiều so với động cơ xăng.   Do công suất của động cơ  diesel được điều khiển bởi lượng nhiên liệu bơm vào   nên hệ  thống bơm luôn đóng vai trò quyết định đối với mức độ  tiết kiệm nhiên  liệu. Nhờ áp suất và độ  chính xác cao, hệ thống phun nhiên liệu điện tử  cải thiện   đáng kể lượng nhiên liệu tiết kiệm. Dù không có hệ thống phun trực tiếp, động cơ  diesel vẫn tiết kiệm nhiên liệu với hỗn hợp khí ­ nhiên liệu nghèo hơn. Trong khi   đó, động cơ xăng lại không thể đốt cháy được với hỗn hợp quá nghèo. Đặc tính tuy  có làm giảm công suất đầu ra nhưng khi tải non hoặc tải bộ phận vốn không cần   quá nhiều công suất thì động cơ diesel lại chiếm  ưu thế lớn về mức độ  tiết kiệm  nhiên liệu. Một nguyên do khác giải thích cho việc thua kém về công suất đầu ra là  Trang 12
  13. tỷ  số  nén cực cao. Một mặt, áp suất cao và pittong nặng ngăn cản máy dầu quay   với tốc độ  lớn như  động cơ  xăng (mô men xoắn cực đại của phần lớn động cơ  diesel chỉ  dừng  ở  mức dưới 4.500 vòng/phút). Mặt khác, khoảng chạy pittong dài  do tỷ số nén cao thường thiên vị mô men xoắn hơn công suất. Điều này giải thích   vì sao động cơ diesel luôn cho công suất thấp nhưng mô men xoắn lớn. Để   giải  quyết vấn đề nêu trên, các nhà sản xuất động cơ diesel buộc phải trang bị thêm bộ  tăng áp. Không giống động cơ  xăng, công suất tối đa của bộ  tăng áp rất phù hợp  với đường đặc tính mô men của động cơ diesel. Do đó, động cơ diesel tăng áp hiện  nay sở hữu công suất không thua kém gì động cơ  xăng có dung tích tương đương   mà vẫn tạo ra mô men xoắn cực đại lớn và tiết kiệm nhiên liệu. Các bạn có thể  nhìn vào bảng so sánh dưới đây để hiểu rõ hơn. So với động cơ xăng , động cơ diesel có thể giảm được đáng kể lượng CO và  khí nhà kính CO 2 nhưng lại tăng lượng hạt phát thải . Kỳ Động cơ diesel Động cơ Xăng Hút Hút   không   khí   vào   xilanh.   Hệ  Hút hoà khí vào xilanh. Hoà khí  thống nhiên liệu cung cấp không  được   hình   thành   từ   bên   ngoài,  khí vào lòng xilanh, Hoà khí được  nhờ có bộ chế hoà khí. hình thành trong lòng lilanh. Nén Khí   nạp   nén   đạt   được   áp   suất  Hoà   khí   được   nén   với   áp   suất  P=(30÷35)kg/cm2,nhiệt   độ  P=(8÷10)kg/cm2,   nhiệt   độ  T=(500÷600)oC.   Cuối   quá   trình  T=(200÷300)oC.Cuối   quá   trình  nén   nhiên   liệu   được   phun   sớm  nén tia lửa phát ra từ  bougie đốt  vào buồng đốt. cháy hoà khí. Nổ Nhiên   liệu   phun   vào   xilanh   hoà  Hoà   khí   được   tian   lửa   của  trộn   với   không   khí   tự   bốc   cháy  buogie   đốt   cháy   .   Hỗn   Hợp  nhờ  nhiệt độ  cao của không khí  nhiên liệu cháy – giãn nở và sinh  trong buồng đốt. Hỗn hợp nhiên  công. liệu cháy – giãn nở và sinh công. Xả Khí thải được đẩy ra ngoài bằng  Khí thải được đẩy ra ngoài bằng  cửa thải và đường ống thải. cửa thải và đường ống thải.  Ưu điểm.   ­ Công suất động cơ Diesel lớn hơn 1,5 lần so với động cơ xăng. ­ Nhiên liệu Diesel rẻ tiền hơn xăng. Trang 13
  14. ­ Suất tiêu hao nhiên liệu riêng của động cơ Diesel thấp hơn động cơ xăng. ­ Nhiên liệu Diesel không bốc cháy  ở  nhiệt độ  bình thường, vì vậy ít gây nguy  hiểm. ­ Động cơ Diesel ít hư hỏng lặt vặt vì không có bộ đánh lửa và bộ chế hoà khí.  Nhược điểm :                    ­ Cùng một công suất thì động cơ  Diesel có khối lượng nặng hơn động cơ  xăng. ­ Những chi tiết của hệ thống nhiên liệu như  bơm cao áp, kim phun được chế  tạo  rất tinh vi, đòi hỏi độ chính xác cao với dung sai 1/100mm. ­ Tỉ số nén cao đòi hỏi vật liệu chế tạo các chi tiết động cơ như nắp xylanh… phải  tốt.   Các   yếu   tố   trên   làm   cho   động   cơ   Diesel   đắt   tiền   hơn   động   cơ   xăng. ­ Sửa chữa hệ thống nhiên liệu cần phải có máy chuyên dùng, dụng cụ đắt tiền và   thợ chuyên môn cao. ­ Tốc độ động cơ Diesel thấp hơn tốc độ động cơ xăng. 1.3. Tinh  chât cua nhiên liêu diesel ́ ́ ̉ ̣                               1.3.1. Tính chất vật lý của nhiên liệu diesel         a. Khối lượng riêng.     Thông thường khối lượng riêng  ρ  của nhiên liệu  được cho  ở   nhiệt độ 20oC. Căn cứ vào khối lượng riêng cũng có thể sơ bộ biết được khả   năng bay hơi của nhiên liệu. Nhiên liệu diesel là nhiên liệu nặng, khó bay hơi   nên ρ = 0,80÷0,95g/cm. b. Độ nhớt      ­ Độ nhớt của nhiên liệu cũng thường được cho ở 20oC và ở hai dạng:          ­ Độ Nhớt động học: ν (m2/s và cm2/s tức St – stốc).Đối với diesel cóν =2,5÷8,5cSt.  ­ Độ nhớt tương đối: là tỷ  số giữa thời gian chảy của 200ml nhiên liệu vào 200ml   nước cất ở cùng 20oC qua lỗ đo của thiết bị đo độ  nhớt. Độ nhớt tương đối còn có  tên gọi là Engle kí hiệu là Et và thiết bị đo là Engle kế. nếu độ  nhớt tương đối lớn   hơn 5o Et thì phải hâm nóng nhiên liệu trước khi sử dụng.            c. Tính bốc hơi. Tính bốc hơi của nhiên liệu quyết định tính chất và thời gian của quá  trình hình thành hỗn hợp. Tính bốc hơi phụ thuộc vào thành phần của nhiên liệu và   được thể hiện qua đường cong chưng cất.      d. Nhiệt độ tự cháy. Nhiệt độ tự cháy là nhiệt độ thấp nhất mà hỗn hợp nhiên liệu – không  Trang 14
  15. khí ( với tỷ lệ nhất định ) tự bốc cháy ( không cần nguồn lửa từ bên ngoài ). Nhiệt  độ  tự  cháy thường tỷ  lệ  nghịch với khối lượng riêng  ρ. Paraphin có nhiệt độ  tự  cháy thấp nhất còn các­bua­hy­dro thơm có nhiệt độ tự cháy cao nhất.       e. Nhiệt độ đông đặc Nếu nhiệt độ đông đặc cao thì phải hâm nóng( sấy) trước  khi sử dụng. Người ta thường sử dụng phụ gia để giảm nhiệt độ đông đặc. Đối với  nhiên liệu diesel, nhiệt độ đông đặc nằm trong khoảng ­60o ÷ +5oC.        g. Tạp chất cơ học. Đối   với   nhiên   liệu   thông   thường   thì   tạp   chất   cơ   học   không được vượt quá 1% trọng lượng( diesel cũng vậy). còn với động cơ  cao tốc   không cho phép có tạp chất cơ  học.      h. Thành phần nước: Giới hạn nước trong   nhiên liệu được quy định không quá 1% trọng lượng . 1.3.2. Tính chất hóa học của nhiên liệu diesel a. Nhiệt trị Nhiệt trị là nhiệt lượng thu được khi đốt cháy hoàn toàn một đơn vị đo lường của   nhiên liệu. trong tính toán, người ta phân biệt hai loại nhiệt trị  là nhiệt trị  cao và   nhiệt trị thấp. Nhiệt trị  cao Qo là toàn bộ  nhiệt lượng thu được, còn nhiệt trị  thấp Q H là nhiệt  lượng thu được Qo  trừ  phần nhiệt lượng tỏa ra khi ngưng tụ  hơi nước trong sản   phẩm cháy. Trong tính toán thường sử  dụng nhiệt trị  thấp QH vì nhiệt độ  khí thải  thường lớn hơn nhiều so với nhiệt độ  ngưng tụ  hơi nước  ở  cùng áp suất. Nhiên  liệu diesel trong tính toán lấy QH = 42,5MJ/kg. b. Tính kết cốc Tính kết cốc phản ánh khuynh hướng kết muội than khi đốt cháy nhiên liệu.   (diesel). Muội than gây nên mài mòn và bó kẹt xéc­ măng, xi lanh, xu páp và đế hoặc   làm kẹt tắc vòi nước, áo nước…. Hàm lượng cốc trong nhiên liệu diesel không được vượt quá 0, 03 ÷ 0, 1% c. Thành phần lưu huỳnh và tạp chất Lưu huỳnh có trong nhiên liệu  ở  dạng tạp chất còn lại khi chưng cất dầu mở.   Lưu huỳnh khi cháy sẽ tạo ra SO2 sẽ kết hợp với hơi nước ( cũng tạo ra khi nhiên  liệu cháy) tạo thành a­xít yếu H2SO3  gây ăn mòn hóa học, ăn mòn các chi tiết trong  động cơ và mưa axit.Hiện tại các nước châu âu giưới hạn tạp chất lưu huỳnh trong   Trang 15
  16. diesel không quá 0,15%.  Còn nước ta thì vẫn dùng nhiên liệu diesel có tới 1% lưu  huỳnh. d. Độ a­xít Độ a­xít của nhiên liệu được biểu thị bằng số mg hy­dro­xit kali KOH cần thiết   để trung hòa lượng axit có trong 1g nhiên liệu. Độ a­xít càng cao càng gây mòn các  chi tiết trong động cơ  và làm tăn muội than. Đối với nhiên liệu diesel, độ  a­xit  không được vượt quá 10mg KOH. 1.3.3. Đánh giá tính tự cháy của nhiên liệu diesel. Hình 01: α_metyl_naph_ta_lin a. Tỷ số nén của nhiên liệu diesel  th. ́ ự bôc chay cua nhiên liêu Diesel: Tính t Tinh t ́ ́ ̉ ̣ ự cháy của nhiên liệu trong buồng   cháy là một chỉ  tiêu quan trọng của nhiên liệu diesel . trong động cơ  diesel nhiên   liệu được phun vào buồng cháy ở cuối kỳ nén, nó sẽ không bốc cháy ngay mà phải  qua một thời gian chuẩn bị làm thay đổi các tính chất vật lý và hóa học (xé tơi tia  nhiên liệu thành các hạt nhỏ, cá hạt được sấy nóng , bay hơi và hòa trộn vói không   khí tạo nên hòa khí trong buồng cháy ,các hân tử  O 2 và nhiên liệu trong hòa khí va  đập với nhau tạo phản ứng chuẩn bị cháy ..v…v) sau đó tự bốc cháy . thời gian tính  từ lúc bắt đầu phun nhiên liệu tới lúc hòa khí bốc cháy  được gọi là thời kỳ cháy trễ  và được đo bằng thời gian  ‫ح‬i  (giây) hoặc góc quoay trục khuỷu φi  (độ). Như vậy giá trị    ‫ح‬i   hoặc  φi    ngắn   hay dài sẽ thể hiện rõ tính Iự cháy dễ hay  khó của nhiên liệu diesel trong buồng cháy động cơ. Trên thực tế người ta thường dung các chỉ  tiêu sau để đánh giá tính Iự  cháy của   nhiên liệu diesel: 1. Tỷ số tới hạn  ‫ع‬th ; 2. Số xê tan 3. Số xê ten Trang 16
  17. 4. Chỉ số diesel    Đ 5. Hằng số độ nhớt  ­  khối lượng W Ba chỉ tiêu đầu được đo trên động cơ  thử  nghiệm đặc biệt, trong điều kiện thử  quy định, hai chỉ tiêu cuối được đo trong phòng thí nghiệm hóa chất. Các động cơ  về  thử nghiệm nhiên liệu có mã hiệu sau: ASTM – CFR (Mỹ), BASF ( Đức) hoặc   ИT9 (Nga). Các động cơ trên có thể thay đổi dễ dàng Iỷ số nén ‫ع‬ Tỷ số tới hạn ‫ع‬th: Được xác định trên các động cơ thử nghiệm. Điều kiện thử nghiệm như sau: Tốc độ động cơ                           n = 900 ±1 vòng / phút Góc phun sớm                              φps = 130 góc quay trục khuỷu, trước ĐCT Nhiệt độ nước làm mát                  In = 100 ± 20 C Nhiệt độ không khí trên đường nạp: tk = 65 ± 10C Nhiệt độ dầu trong các te                   td = 50 ÷650C Áp suát dầu                                         pd = 0.17 ÷ 0.21 Mpa ; Áp suất nâng kim phun                       pph = 10.5 ± 0.4 MPa ; Lưu lượng nhiên liệu                            Qnl = 10ml/ phút Khe hở xupap lúc lạnh                        δnạp = 0.20mm ; δxả = 0.25mm ; Cho động cơ hoạt động bằng nhiên liệu cần thử  nghiệm, thay đổi tỷ  số  nén  ‫ع‬  sao cho thời gian cháy trễ φi = 130 góc quay trục khuỷu (thời điểm bắi đầu cháy tại  ĐCT). Tỷ  số  nén thu được trong điều kiện đó chính là  ‫ع‬th ( đánh giá tính tự cháy của  nhiên liệu trong động cơ). Nhiên liệu nào có ‫ع‬th càng thấp, tính tự cháy của nó càng tốt ( dễ tự cháy ). b. Chi s ̉ ố xê tan số xê tan của nhiên liệu được xác định theo nhiên liệu mẫu do hỗn hợp của hai   hydrocacbon tạo nên : chất xê tan chính ( C16H34) và chất  α  – mê tylnaptali (α­  C10H7CH3) với tính tự cháy rất khác nhau . Tính tự cháy của xeetan được lấy là 100   đơn vị còn α – mê tylnaptalin   là 0 đơn vị. pha trộn hai chất trên theo tỷ lệ thể tích   khác nhau sẽ được các nhiên liệu mẫu có tính tự cháy thay đổi Iừ 0 đến 100  đơn vị. Số  xêtan của nhiên liệu diesel là số  phần trăm thể  tích của chất xêtan chính   ( C16H34) có trong hỗn hợp của nhiên liệu mẫu ,hỗn hợp này có tính tự    cháy bên   Trang 17
  18. trong xilanh động cơ thử nghiệm với các điều kiện thử nghiệm quy định, vừa bằng  tính tự cháy của nhiên liệu cần thử nghiệm. c. Số xê ten Được xác định tương tự như số xê tan, chỉ  khác là trong hỗn hợp của nhiên liệu   mẫu người tat hay xê tan bằng xê ten C16H32 . Tính tự  cháy của xê ten kém hơn xê   tan , do đó số xeten lớn hơn số xe tan: Số xetan ≈ 0.88 số xêten Nhưng do chất xeten có tính  ổn định kém, nên hiện nay không dung xeten làm ̀   nhiên liệu mẫu. d. Chỉ số diesel ( Đ ). Chỉ  số  diesel Đ là đại lượng quy  ước, được dùng để  đánh giá tính tự  cháy của   nhiên liệu diesel. Chỉ số diesel Đ được xác định theo biểu thức: Đ = (141, 5 – 131,5γ)(1,8A + 32) Trong đó: γ (kg/dm3)                       ­  khối lượng riêng của nhiên liệu ở 15 C ;A (  C )        0 0   ­ điểm anilin, Iức là nhiệt độ  kết tủa của nhiên liệu cần thí nghiệm pha trong   aniline theo tỷ lệ thể tích 1:1 Giữa chỉ số diesel Đ và các chỉ tiêu khác có mối lien hệ khăng khít với nhau e. Hằng số độ nhớt ­  khối lượng W Cũng là một chỉ  tiêu đánh giá tính tự  cháy của nhiên liệu diesel bằng phương  pháp gián tiếp ( xác định trong phòng thí nghiệm hóa chất). Hiện nay thường dùng số xetan để đánh giá tính tự cháy của nhiên liệu diesel. 1.4. Giản đồ cháy của động cơ diesel. 1.4.1.Đặc điểm hình thành hòa khí trong động cơ diesel Quá trình cháy trong động cơ  diesel có những đòi hỏi sau: đảm bảo cho nhiên  liệu được cháy kiệt, kịp thời làm cho hóa năng của nhiên liệu được chuyển hết   thành nhiệt năng, rồi từ  nhiệt năng chuyển biến thành cơ  năng một cách hiệu quả  nhất. Nhưng nhiên liệu của   động cơ  diesel lại là những thành phần chưng cất  nặng , khác với săng , nhiên liệu diesel có độ  nhớt , khó bay hơi vì vậy không thể  cho nhiên liệu và không khí được hòa trộn trước bên ngoài xi lanh nhờ bộ chế hòa   khí giống như  động cơ  xăng , mà phải dùng biện pháp phun tơi nhiên liệu nhờ  chênh áp lớn vào môi trường áp suất cao nhiệt độ  lớn của môi chất công tác trong   Trang 18
  19. buồng cháy động cơ vào cuối kì nén , làm cho hòa khí được hình thành trực tiếp bên   trong xi lanh. Sau đó hòa khí trải qua các giai đoạn phản ứng hóa học phức tạp của   ngọn lửa lạnh, ngọn lửa xanh, ngọn lửa nóng và phát hỏa tự  bốc cháy. Do cuối kì   nén mới phun nhiên liệu vào  xi lanh động cơ  nên quá trình hình thành hòa khí rất  ngắn , chỉ  chiếm khoảng 15 ÷ 350  góc quay trục khuỷu, do đó tạo nên tình trạng   không đều về thành phần hòa khí trong các khu vực buồng cháy động cơ. Mặt khác  không thể đem số nhiên liệu cấp cho chu trình phun cùng một lúc vào xi lanh động   cơ, vì vậy trong phút quá trình phun nhiên liệu, thành phần hòa khí trong xi lanh  cũng biến động liên tục. Tại khu vực hòa khí đậm, nhiên liệu do thiếu oxy nên cháy   chậm, thậm chí gây cháy không kiệt tạo ra khói đen trong khí xả,còn khu vực hòa  khí nhạt gây nên tình trạng không tận dụng hết oxy. Vì vậy động cơ  diesel chỉ  có   thể  hoạt động bình thường không thaỉ  khói đen, khi giá trị  sử  dụng trung bình của   hệ số dư lượng không khí α >1, nghĩa là trong tình trạng không sử dụng hết số oxy   nạp vào trong động cơ. Với trường hợp   α >1 vẫn còn hiện tượng cháy không kiệt,   đó là một trong những vấn đề chính cần giải quyết để nâng cao tính năng động lực   và tính kinh tế của động cơ. Như  vậy, muốn nâng cao tính năng của động cơ  cần phải đảm bảo napj nhiều  nhất không khí mới vào xy lanh, phải nâng cao mức hiệu suất sử dụng số không khí  này, có nghĩa là phải đảm bảo cho nhiên liệu được cháy kiệt với hệ  số  dư lượng   không khí α  nhỏ nhất và quá trình cháy phải được kết thúc ở gần điểm chết trên. Do đó, hình thành hòa khí và bốc cháy của nhiên liệu là các khâu then chốt quyết   định tính năng động lực và tính năng kính tế của động cơ diesel. 1.4.2.Đặc điểm của quá trình cháy trong đông c ̣ ơ diesel Trang 19
  20. Hình 02: quá trình cháy của động cơ. a. Thời kì cháy trễ. Được tính từ  lúc bắt đầu phun nhiên liệu vào xi lanh động cơ  (điểm 1) tới khi   phát hỏa bốc cháy ( điểm 2 hình 02). Đặc điểm của thời kì cháy trễ là: + Tốc độ phản ứng hóa học tương đối chậm, sản vật của phản ứng là sản vật   trung gian (như quá trình của ngọn lửa lạnh) +Nhiên liệu phun liên tục vào buồng cháy, cuối thời kì cháy trễ  khoảng 30 ÷   40% nhiên liệu được phun vào, một vài động cơ  cao tốc cá biệt có thể phun 100%   nhiên liệu trong thời kì này. Thời kì cháy trễ  của quá trình cháy trong động cơ  diesel, trên một chừng mực nào   đó , cũng có những nét tương tự Như thời kì cháy trễ của động cơ  xăng, chủ yếu là   để  hình thành nguồn lửa đảm bảo cho quá trình cháy được phát triển ra toàn bộ  buồng cháy. Nhưng thòi gian cháy trễ  của động cơ  xăng   chủ  yếu phụ  thuộc vào   việc chuẩn bị  phản  ứng hóa học của hòa khí còn  ở  động cơ  diesel ngoài việc phải  chuẩn bị  cần thiết cho phản  ứng hóa học còn phải phân bố  nhiên liệu trong không  gian buồng cháy, sấy nóng các hạt nhiên liệu làm nhiên liệu bay hơi và khuếch tán…  vì vậy càng có nhiều yếu tố gây ảnh hưởng tới thời kì này Các thông số đặc trưng của giai đoạn cháy trễ là thời gian cháy trễ  i (s) hay góc  cháy trễ   i (oTK), phụ  thuộc trước hết vào thành phần và tính chất của nhiên liệu   như số xetan, xeten,độ nhớt,...ngoài ra thòi kì cháy trễ còn chịu ảnh hưởng của yếu   tố nhiệt độ và áp suất trong xilanh tại thời điểm phun, độ  phun tơi,mức độ  chuyển  động rối của môi chất. b. Thời kì cháy nhanh. Được tính từ  điểm 2 đến khi đạt áp suất cực đại trong xi lanh  ở  động cơ  cao  tốc, pz  thường xuất hiện  ở vị trí 6 ÷ 10 o  góc quay trục khuỷu, phía sau ĐCT. Đặc  điểm của thời kì này là: + Nguồn lửa được hình thành, tốc độ  cháy nhanh tăng, tốc độ  tỏa nhiệt thường   lớn nhất;  ở  cuối thời kì này nhiên liệu bốc cháy chiếm khoảng 1/3 nhiên liệu cấp   cho chu trình. + Áp suất và nhiệt độ tăng nhanh, áp suất cao nhất lên tới 6 ÷ 9 (Mpa) + Nhiên liệu được phun tiếp vào buồng cháy ( số lượng nhiên liệu phun vào thời   kì này phụ thuộc vào độ dài ngắn của thời gian cháy trễ và thời gian phun nhiên liệu   của chu trình) làm tăng nồng độ nhiên liệu trong hòa khí. Trang 20
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược