Trình bày nhiệm vụ và nguyên lí làm việc của hệ thống nhiên liệu động cơ điezen

Câu hỏi: Trình bày nhiệm vụ và nguyên lí làm việc của hệ thống nhiên liệu động cơ điêzen.

Lời giải:

- Nhiệm vụ của hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí trong động cơ diezen (còn gọi là hệ thống nhiên liệu): Cung cấp nhiên liệu và không khí sạch vào xilanh phù hợp với yêu cầu các chế độ làm việc của động cơ.

- Nguyên lí làm việc: Khi động cơ làm việc, ở kì nạp, không khí được hút qua bầu lọc khí nạp vào xilanh; ở kì nén chỉ có khí trong xilanh bị nén. Nhiên liệu từ thùng nhiên liệu được bơm hút lên, được lọc qua bầu lọc thô, bầu lọc tinh rồi vào bơm cao áp. Tại bơm cao áp nhiên liệu được nén đến áp suất cao. Cuối kì nén, bơm cao áp bơm một lượng nhiên liệu nhất định với áp suất cao vào vòi phun để phun vào xilanh của động cơ. Nhiên liệu hòa trộn với khí nén tạo thành hòa khí rồi tự bốc cháy.

Cùng Top lời giải tìm hiểu thêm về hệ thống nhiên liệu của động cơ Diezen nhé!

1. Động cơ Diezen là gì?

- Động cơ Diesel được một kỹ sư người Đức phát minh ra vào năm 1982. Đây là một loại động cơ đốt trong, khác với động cơ xăng thông thường. Trong hoạt động của dòng động cơ này, sự cháy của nhiên liệu xảy ra trong buồng đốt khi piston đi tới gần điểm chết bên trong kì nén. Đây là sự tự cháy dưới tác động của nhiệt độ và áp suất cao của không khí nén. 

- Động cơ sử dụng dầu Diesel làm nhiên liệu. Đây là một dang nhiên liệu lỏng được tinh chế từ dầu mỏ có thành phần chưng cất nằm giữa dầu hỏa và dầu bôi trơn. Chúng thường có nhiện độ bốc hơi từ 175 – 370⁰C. 

Hoạt động của Động cơ Diesel? 

- Chu trình hoạt động của nó gồm 4 kì như sau: 

+ Kì nạp: Khi bắt đầu chu kì, piton sẽ di chuyển xuống phía dưới của xi lanh, van dẫn vào sẽ mở để hút khí vào.

+ Kì nén: Vào cuối kì nạp van dẫn vào sẽ  đóng lại. Pit tong đi lên và nén không khí.

+ Kì nổ: Tại đầu kì nổ, nhiên liệu được phun vào trong buồng đốt. Nó đánh lửa và đấy pit tong đi xuống

+ Kì xả: Khi pit tong đẩy lên van xả mở, khí bị đốt cháy thoát ra ngoài

Nguyên lý hoạt động hệ thống nhiên liệu diesel

- Khi động cơ hoạt động, nhiên liệu từ bình chứa sẽ được đưa qua đường ống dẫn đến bầu lọc thô và bơm áp thấp. Tại đây, nhiên liệu sẽ được lọc sạch và chuyển đến ngăn chứa của bơm cao áp. 

- Trước khi vào xi lanh, nhiên liệu sẽ được bơm ở ngoài hòa trộn với không khí cho đến khi đi vào xi lanh gặp áp suất và nhiệt bên trong sẽ tự bốc cháy, tạo ra động năng giúp xe khởi động. Phần khí thải sau khi cháy sẽ theo ống xả di chuyển ra bên ngoài.

- Động cơ diesel ngày càng được sử dụng phổ biến vì có hiệu suất cao nhưng chi phí nhiên liệu rẻ hơn so với động cơ xăng. Các chi tiết của hệ thống nhiên liệu diesel như bơm cao áp, kim phun,... cũng có độ chính xác lớn với sai số chỉ 1/100mm. Tuy nhiên, động cơ diesel vẫn còn mặt hạn chế như xả ra khói đen khi tăng tốc, gây tiếng ồn lớn,... Chính vì vậy, động cơ xăng và tương lai xa hơn là động cơ điện sẽ là loại động cơ chính sử dụng trên ô tô.

2. Cấu tạo Hệ thống cung cấp nhiên liệu Diesel

Thùng nhiên liệu

- Chứa nhiên liệu và cung cấp nhiên liệu cho động cơ. 

Bơm thấp áp

- Có chức năng hút nhiên liệu từ thùng chứa đẩy đến bơm cao áp. Hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel có thể không cần bơm thấp áp nếu bình chứa nhiên liệu đặt ở vị trí cao để nhiên liệu có thể tự chảy xuống được. 

Kim phun nhiên liệu diesel

- Đầu kim phun nhiên liệu( hay còn gọi “đầu phun”)  được giữ trong bộ giữ đầu phun và gắn vào đầu xilanh động cơ. Nhiên liệu được nén dưới áp suất cao bởi bơm cao áp tới đầu phun thông qua ống thép. Sau đó nhiên liệu được phun vào buồng đốt.

Lọc nhiên liệu

- Trong hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ diesel có các bộ phận rất dễ bị hư hại như :

+ Đầu phun

+ Cặp piston-xilanh

+ Van triệt hồi,… 

Ống dẫn

- Gồm có ống cao áp dẫn nhiên liệu có áp suất cao từ bơm cao áp đến vòi phun, ống thấp áp dẫn diesel từ bình chứa đến bơm cao áp và dẫn nhiên liệu hồi về bình chứa. 

Vòi phun

- Có chức năng phun cao áp vào buồng đốt với cấu trúc tia nhiên liệu phù hợp với quá trình đốt cháy. Ở một số hệ thống cung cấp nhiên liệu đặc biệt, cấu tạo vòi phun nhiên liệu diesel còn có thêm chức năng định lượng và định thời.

Hệ thống Common Rail

- Lưu trữ nhiên liệu áp suất cao trong ống Rail và phun vào xilanh của động cơ theo thông số cài đặt bộ điều khiển ECU, cho phép phun nhiên liệu áp suất cao không phụ thuộc vào tốc độ động cơ. Nhờ đó hệ thống Common Rail có thể làm giảm các chất gây hại như oxit nitơ và phần tử hạt thải ra để tăng công suất động cơ.

Bơm cao áp

- Có chức năng nén, định lượng và định thời gian phun nhiên liệu. Cụ thể nén nhiên liệu đến áp suất rất cao rồi đẩy đến vòi phun. Điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp vào buồng đốt. Định thời điểm bắt đầu và kết thúc quá trình phun nhiên liệu. 

3. Nhiệm vụ chính của hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel

Cung cấp nhiên liệu cần thiết vào động cơ

- Trong hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel sẽ bao gồm các bộ phận như xi lanh, piston được lắp đặt trực tiếp vào thân bơm phun. Nhiên liệu sẽ được nén đến áp suất cao, sau đó vận chuyển đến kim phun và phân tán nhiên liệu vào buồng đốt của động cơ.

Điều chỉnh lượng nhiên liệu

- Lượng không khí được nạp vào động cơ diesel hầu như là không đổi và không phụ thuộc vào tốc độ quay hay tải trọng. Vì công suất động cơ tỉ lệ thuận với lượng phun nên khi hệ thống nhiên liệu diesel thay đổi lượng phun sẽ khiến cho công suất và mức tiêu thụ nhiên liệu thay đổi. 

Điều chỉnh thời gian phun

- Hệ thống diesel sẽ có nhiệm vụ phun nhiên liệu đến xi lanh vào một thời điểm thích hợp. Nhờ vậy, động cơ có thể đốt cháy nhiên liệu một cách dễ dàng và nhanh chóng.