Tải bản đầy đủ

TÍNH TOÁN THIẾT kế hệ THỐNG NHIÊN LIỆU COMMON RAIL ĐỘNG cơ DURATORQ 2 4l TRÊN XE FORD TRANSIT

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG – BỘ MÔN MÁY ĐỘNG LỰC

******

Đề tài:
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU
COMMON RAIL ĐỘNG CƠ DURATORQ 2.4L TRÊN XE
FORD TRANSIT

GVHD: PGS.TS TRẦN VĂN NAM
GVD : PGS.TS TRẦN THANH HẢI TÙNG
SVTH : LÊ QUANG CƯỜNG


CÁC NỘI DUNG CHÍNH

LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN VÀ MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA ĐỀ TÀI
CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU
CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG CƠ DURATORQ 2.4L

TÍNH TOÁN HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU
THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU
CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU
KẾT LUẬN


1. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN VÀ MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA ĐỀ TÀI

Động cơ Diesel phát triển vào năm 1897 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.
Khí thải động cơ Diesel là một trong những thủ phạm gây nên
ô nhiễm môi trường.
Động cơ diesel vẫn còn những hạn chế trong quá trình sử
dụng như:
•Thải khói đen khá lớn khi tăng tốc.
•Tiêu hao nhiên liệu cao
•Tiếng ồn lớn.
•Vận hành không êm dịu…
Hệ thống Common Rail Diesel ra đời góp phần cải thiện
nhiều cho tính năng động cơ và tính kinh tế nhiên liệu mà lâu nay
người sử dụng cũng như các nhà bảo vệ môi trường mong đợi.


2. CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU
2.1 HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL SỬ DỤNG BƠM CAO ÁP BOSCH

13
12
7

11

10
8

9

4



6
5
2
3
1

4


2.2 HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU COMMON RAIL DIESEL
NE
G

PCM

Caím biãú
n
khaïc

8

4

11

12

9
5
3

2
7

6

10
1


3. CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG CƠ DURATORQ 2.4L


BẢNG 1: CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG CƠ DURATORQ 2.4L
Thông số
Số kỳ
Số xi lanh

Giá trị

Đơn vị

4
4 xếp thẳng hàng

Thứ tự làm việc

1-3-4-2

Hành trình piston

94.6

[mm]

Đường kính xi lanh

89.9

[mm]

Tổng dung tích

2402

[cm3]

Kiểu buồng cháy
Tỉ số nén

Buồng cháy thống nhất
17.5:1

Công suất cực đại

74[kW]/3500[v/ph]

Momen xoắn cực đại

285[Nm]/1600[v/ph]

Góc phun sớm

210/ĐCT


4. TÍNH TOÁN HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU
4.1 BẢNG CÁC THÔNG SỐ CHỌN BAN ĐẦU
Tên thông số

Kí hiệu

Giá trị

Thứ nguyên

Áp suất khí nạp

Pk

0.157

MN/m2

Nhiệt độ khí nạp

Tk

303

K

Hệ số dư lượng không khí



1.66

Áp suất cuối quá trình nạp

Pa

0.151

MN/m2

Áp suất khí sót

Pr

0.11

MN/m2

Nhiệt độ khí sót

Tr

700

K

Độ sấy nóng khí nạp mới

T

30

K

Chỉ số giản nở đoạn nhiệt

m

1.5

Hệ số lợi dụng nhiệt tại z

z

0.8

Hệ số lợi dụng nhiệt tại b

b

0.85

Tỉ số tăng áp



1.68

Hệ số nạp thêm

1

1.05

Hệ số quét buồng cháy

2

1

Hệ số hiệu đính tỷ nhiệt

t

1.1





5. THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU
5.1 SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG
C
2
1

5
A

4
D

F

9

E
8
7

6

3


5.2 KẾT CẤU CÁC CHI TIẾT CỦA HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU
5.2.1 BƠM CAO ÁP
A

3

A-A

I

6

4

II

30

32

48

2

A

10

8
9

1

I

II

Tèlãû
: 2:1

Tèlãû
: 2:1

1,5

4,5

11

8
12
14

5

III
Tèlãû
: 2:1

III
7


5.2.2 ỐNG PHÂN PHỐI- CẢM BIẾN ÁP SUẤT NHIÊN LIỆU- VAN AN TOÀNVAN ĐIỀU CHỈNH ÁP SUẤT

8 9 10 11

3

ÄÚ
NG PHÁN PHÄÚ
I

4

5 6

7

2

1

CAÍM BIÃÚ
N AÏP SUÁÚ
T NHIÃN LIÃÛ
U

12

13 14 15 16 17

VAN AN TOAÌN
VAN ÂIÃÖ
U CHÈNH AÏP SUÁÚ
T


5.2.3 VÒI PHUN
Vòi phun được sử dụng là vòi phun kín- điện áp cấp cho solenoid V=12v

I

8
9

7

2

10

6
5

Tèlãû
: 2:1

14

1

11

230

4
3

12
3,2

2
13
1
I


5.2.4 BƠM TIẾP VẬN

8

9

6

7

5

3

4

2
1

10

12

13

14

15

16
17

3 läù10

11

2 läùM12

6 läùM8


5.2.5 BẦU LỌC NHIÊN LIỆU
74

2

1

3

110

200

4

5

6

7

8
110
120


5.2.6 CÁC CẢM BIẾN

CAÍM BIÃÚ
N NHIÃÛ
T ÂÄÜNÆÅÏC
LAÌM MAÏT

CAÍM BIÃÚ
N NHIÃÛ
T ÂÄÜ
KHÄNG KHÊ

CAÍM BIÃÚ
N AÏP SUÁÚ
T ÂÆÅÌNG
ÄÚ
NG NAÛ
P

9

1

10

11

13

12

15

14

2
8

3
4

Tín hi?u THW

Tín hi?u THA
THA

VC
PIM

5V

THA

E2

E2
E1

5

PCM
6

7

E2
E1

THW

5V

E2

E2
E1

R

PCM

PCM
C?m bi?n nhi?t d?
khí n?p

THW

5V
R

C?m bi?n nhi?t d?
nu?c làm mát

16

17


CAÍM BIÃÚ
N VËTRÊTRUÛ
C CAM

CAÍM BIÃÚ
N VËTRÊTRUÛ
C KHUYÍU
7

8

13

Så âäöâiãû
n
6

2

R
12 11 10

1

9

3
4

(v)

0

Tên hiãû
u âiãû
n
5
6

(t)

Tên hiãû
u âiãû
n
(v)
12
0
0

720

1440


5.2.7 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN

ÂÃÚ
N GIÀÕ
C NGUÄÖ
N CUNG CÁÚ
P

1
2
3
4

11
12
13

1
2
3

5

4

14
16

15
1

2

3

6
7
8

ÂÃÚ
N GIÀÕ
C CHUÁØ
N
ÂOAÏN VAÌCAÏC
DÁY MAÛ
NG

9

+
+

10

(-)

(+)

4

1. Cảm biến nhiệt độ dầu bôi trơn
2. Cảm biến nhiệt độ khí nạp
3. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát
4. Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu
5. Vòi phun
6. Van EGR
7. Cảm biến vị trí bàn đạp ga
8. Relay chính
9. Cầu chì ắc quy
10. Ắc quy
11. Cảm biến vị trí trục khuỷu
12. Cảm biến vị trí trục cam
13. Cảm biến áp suất nhiên liệu
14. Cảm biến áp suất khí nạp
15. Bộ bugi xông máy
16. Hộp PCM


6. CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG

Các dạng hư
hỏng

Nguyên nhân

Khắc phục

Các hư hỏng
bơm cao áp

- Piston, xi lanh bơm cao áp bị Bơm cao áp bị hư ta thay bơm
mòn
mới, ta thiết lập giá trị ban đầu.
- Van điều áp của bơm cao áp bị
hỏng

Các hư hỏng
của vòi phun

Lỗ phun bị tắc, kim phun mòn, Sau khi sữa chữa vòi phun hoặc
kẹt kim phun, lò xo van điện từ thay mới thì phải cài đặt lại
bị giãn
thông số hiệu chỉnh cho vòi phun

Các hư hỏng
của bộ lọc
nhiên liệu

- Lõi lọc quá cũ dẫn đến tắc lọc.
Kiểm tra tình trạng lọc thông
-Tạp chất nhiều trong cốc lọc qua bộ cảnh báo lọc, nếu cần thì
gây tắc lọc, hạn chế chức năng thay lõi lọc mới.
của lọc.

Hư hỏng hệ
thống điện tử
và các cảm
biến

Các van điện từ ngưng làm
Đối với các hư hỏng này phải
việc, rờ le không làm việc, dùng các pan mà nhà chế tạo
đường truyền bị ngắt mạch, điện cung cấp để phát hiện các triệu
áp cấp không chính xác bộ ổn chứng
áp không làm việc.


7. KẾT LUẬN

Hệ thống nhiên liệu Diesel Common Rail ngày nay được dùng rộng
trên các phương tiện giao thông.
Hệ thống nhiên liệu Common Rail có khả năng tạo hơi nhiên liệu tốt vì
phun nhiên liệu với áp suất cao khoảng 1600 bar.
Lượng khí nạp được các cảm biến áp suất và nhiệt độ khí nạp nhận giá
trị và đưa về PCM, cùng với các giá trị từ các cảm biến khác gởi về PCM xử lí
và cho ra một lượng nhiên liệu thích hợp cho từng chế độ tốc độ của động cơ.
Do lượng phun được điều khiển chính xác bằng PCM nên có thể phân phối đều
đến từng xy lanh., tạo ra được tỷ lệ hòa khí tối ưu.
Về mức độ gây ô nhiễm, với đặc điểm phun hai lần là phun sơ khởi và
phun chính, đặc tính của hệ thống phun được cải thiện có tác dụng không ồn và
giảm được độ độc hại của khí thải.
Tóm lại, quá trình cháy trong hệ thống Common Rail được cải thiện
đáng kể, tăng tính kinh tế nhiên liệu, giảm ô nhiễm môi trường, tăng hiệu suất
của động cơ. Ở từng tốc độ và tại mỗi chế độ tải trọng của động cơ, lượng nhiên
liệu có thể được cung cấp chính xác và liên tục nhờ việc kiểm soát khí thải của
PCM.
Do đó hệ thống Diesel Common Rail là xu hướng phát triển của hệ
thống nhiên liệu động cơ Diesel hiện đại.


CẢM ƠN QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN!!



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×