CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1 Dẫn nhập
Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp xe hơi đã chứng kiến sự trở lại mạnh mẽ của những dòng xe mới sử dụng động cơ diesel.
Những con số thống kê cho thấy tại thị trường châu Âu, nơi sử dụng nhiều xe động cơ diesel nhất thế giới, lượng xe sử dụng động cơ diesel đang chiếm tới 50%. Còn ở những nước công nghiệp phát triển và có chính sách môi trường tốt như Pháp, Đức, Áo, Thụy Sỹ, động cơ diesel chiếm thị phần cao hơn động cơ xăng. Trong khi đó, lượng xe động cơ diesel tại Hoa Kỳ và Châu Á cũng ngày càng tăng do nhu cầu giảm nhiên liệu.
Với đề tài “Nghiên cứu hệ thống cung cấp nhiên liệu common rail trên động cơ DW10 ATED”, với sự giúp đỡ của giảng viên: ThS………, tôi thực hiện trình bày những nghiên cứu về hệ thống Common rail sử dụng trên động cơ DW10 ATED với mong muốn giúp người đọc hiểu rõ hơn về những ưu điểm mà công nghệ tiên tiến này mang lại.
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
Trên cơ sở nghiên cứu nội dung lý thuyết nhằm khảo sát và tìm hiểu kết cấu, hoạt động, đặc điểm của hệ thống Common rail được sử dụng trên động cơ DW10 ATED, để giúp cho sinh viên trong việc học tập, cũng như những người muốn tìm hiểu về hệ thống Common rail có được các kiến thức cơ bản nhất về chúng.
1.4 Phạm vi nghiên cứu
Hiện nay, hệ thống Common rail đã và đang được ứng dụng khá rộng rãi trên các phương tiện sử dụng động cơ diesel. Do thời gian và kinh nghiệm thực tế có hạn, nhóm thực hiện đề tài chỉ nghiên cứu, giới thiệu hệ thống Common rail trên động cơ DW10 ATED, trình bày những đặc điểm riêng biệt về cấu tạo, các cơ cấu chấp hành, và nguyên lý hoạt động của hệ thống này.
1.5 Giới thiệu hệ thống common rail
1.5.1 Lịch sử phát triển
Hệ thống Common rail được phát triển vào cuối những năm 60 bởi Robert Huber, người Thụy Sĩ.
Sau đó Ganser (Tại Swiss Federal Institute of Technology) đã đưa công nghệ này đi xa hơn nữa.
1.5.2 Tên gọi một số hệ thống common rail của các hãng sản xuất
- BMW: D-engine
- Daimler Chrysler: CDI (Xe Jeep: CRD)
- Fiat Group (Fiat, Alfa, Lancia) : JTD
1.5.3 Phạm vi sử dụng
Hệ thống Common rail là một hệ thống nhiên liệu được điều khiển bằng điện tử. Hệ thống có thể được sử dụng ở tất cả các loại động cơ diesel trên xe ôtô, động cơ diesel tĩnh tại, đầu máy xe lửa và trên các tàu thủy. Áp suất phun có thể lên đến 1350 bar, công suất phát ra tương ứng trên mỗi xylanh lên đến 160 KW.
a) Các chức năng cơ bản
Các chức năng cơ bản của hệ thống là điều khiển việc phun nhiên liệu đúng thời điểm, với lượng nhiên liệu và áp suất phun chính xác. Điều này sẽ đảm bảo động cơ diesel không những hoạt động êm dịu mà còn mang lại hiệu quả kinh tế cao.
b) Các chức năng phụ
Đó là chức năng điều khiển hở và điều khiển kín giúp cải thiện sự ô nhiễm từ khí thải động cơ và giảm tiêu hao nhiên liệu, hay được dùng để tăng tính năng an toàn, thoải mái và tiện nghi của ôtô. Lấy một vài ví dụ như chức năng điều khiển hệ thống luân hồi khí thải, điều khiển tăng áp, điều khiển tốc độ xe…
CHƯƠNG 2
CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHUN DẦU ĐIỆN TỬ COMMONRAIL
2.1 Hoạt động và chức năng
2.1.1 Hoạt động
Việc tạo ra áp suất và việc phun nhiên liệu hoàn toàn tách biệt với nhau trong hệ thống common rail. Áp suất phun được tạo ra độc lập với tốc độ động cơ và lượng nhiên liệu phun ra. Nhiên liệu được trữ với áp suất cao trong bộ tích áp áp suất cao (high-pressure accumulator) và sẵn sàng để phun.
2.1.2 Chức năng.
a) Chức năng chính
Chức năng chính là điều khiển việc phun nhiên liệu đúng thời điểm, đúng lượng, đúng áp suất, đảm bảo động cơ diesel không chỉ hoạt động êm dịu mà còn tiết kiệm.
b) Chức năng phụ
Chức năng phụ của hệ thống là điều khiển vòng kín và vòng hở, không những nhằm giảm độ độc hại của khí thải và lượng nhiên liệu tiêu thụ mà còn làm tăng tính an toàn, sự thoải mái và tiện nghi.
2.2 Đặc tính phun
2.2.1 Đặc tính phun của hệ thống phun dầu kiểu cũ
Với hệ thống phun kiểu cũ dùng bơm phân phối hay bơm thẳng hàng (distributor or in-line injection pumps), việc phun nhiên liệu chỉ có một giai đoạn gọi là giai đoạn phun chính (main injection phase), không có khởi phun và phun kết thúc.
2.2.2 Đặc tính phun của hệ thống comonrail:
- So với đặc điểm của hệ thống nhiên liệu cũ thì các yêu cầu sau đã được thực hiện dựa vào đường đặc tính phun lý tưởng:
- Lượng nhiên liệu và áp suất nhiên liệu phun độc lập với nhau trong từng điều kiện hoạt động của động cơ (cho phép dễ đạt được tỉ lệ hỗn hợp A/F lý tưởng).
a) Phun sơ khởi (pilot injection)
Phun sơ khởi có thể diễn ra sớm đến 90o trước tử điểm thượng (BTDC). Nếu thời điểm khởi phun xuất hiện nhỏ hơn 40o BTDC, nhiên liệu có thể bám vào bề mặt của piston và thành xylanh và làm loãng dầu bôi trơn.
c) Giai đoạn phun thứ cấp (secondary injection)
Theo quan điểm xử lý khí thải, phun thứ cấp có thể được áp dụng để đốt cháy NOx. Nó diễn ra ngay sau giai đoạn phun chính và được định để xảy ra trong quá trình giãn nở hay ở kỳ thải khoảng 20o sau tử điểm thượng (ATDC). Ngược lại với quá trình phun sơ khởi và phun chính, nhiên liệu được phun vào không được đốt cháy mà để bốc hơi nhờ vào sức nóng của khí thải ở ống pô.
2.3 Chức năng chống ô nhiễm
2.3.1 Thành phần hỗn hợp và tác động đến quá trình cháy
So với động cơ xăng, động cơ diesel đốt nhiên liệu khó bay hơi hơn (nhiệt độ sôi cao), nên việc hoà trộn hỗn hợp hoà khí không chỉ diễn ra trong giai đoạn phun và bắt đầu cháy, mà còn trong suốt quá trình cháy.
2.3.2 Hệ thống luân hồi khí thải (EGR)
Khi không có EGR, khí NOx sinh ra vượt mức quy định về khí thải, ngược lại thì muội than sinh ra sẽ nằm trong giới hạn. EGR là một phương pháp để giảm lượng NOx sinh ra mà không làm tăng nhanh lượng khói đen. Điều này có thể thực hiện rất hiệu quả với hệ thống Common Rail với tỉ lệ hoà khí mong muốn đạt được nhờ vào áp suất phun cao.
2.3.3 Ảnh hưởng của việc phun nhiên liệu
Thời điểm phun, đường đặc tính phun, sự tán nhuyễn của nhiên liệu cũng ảnh hưởng đến tiêu hao nhiên liệu và nồng độ khí thải.
a) Thời điểm phun
Nhờ vào nhiệt độ quá trình thấp hơn, phun nhiên liệu trễ làm giảm lượng NOx. Nhưng nếu phun quá trễ thì lượng HC sẽ tăng và tiêu hao nhiên liệu nhiều hơn, và khói đen sinh ra cả ở chế độ tải lớn. Nếu thời điểm phun lệch đi chỉ 1o khỏi giá trị lý tưởng thì lượng NOx có thể tăng lên 5%. Ngược lại thời điểm phun sớm lệch sớm hơn 2o thì có thể làm cho áp suất đỉnh tăng lên 10 bar, trễ đi 2o có thể làm tăng nhiệt độ khí thải thêm 20oC.
c) Sự tán nhuyễn nhiên liệu
Nhiên liệu được tán nhuyễn tốt thúc đẩy hiệu quả hoà trộn giữa không khí và nhiên liệu. Nó đóng góp vào việc giảm lượng HC và khói đen trong khí thải. Với áp suất phun cao và hình dạng hình học tối ưu của lỗ tia kim phun giúp cho sự tán nhuyễn nhiên liệu tốt hơn.
CHƯƠNG 3
HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU COMMON RAIL TRÊN DỘNG CƠ DW10 ATED
3.1 Giới thiệu chung về động cơ DW10 ATED.
3.1.1 Đặc điểm chung.
Động cơ DW10 ATED là động cơ Diesel thế hệ mới sử dụng công nghệ phun nhiên liệu trực tiếp kiểu CDI. Động cơ DW10 ATED được cải tiến từ động cơ DW10TD và là loại động cơ 4 kỳ 4 xylanh được đặt thẳng hàng và làm việc theo thứ tự nổ 1- 3- 4-2. Động cơ có công suất lớn 80 KW/4000 v/ph .
Bơm cao áp và bơm nước làm mát được dẫn động bằng đai răng. Hệ thống cung cấp nhiên liệu sử dụng kiểu phun nhiên liệu trực tiếp kiểu CDI do hãng BOSH cung cấp.
3.1.2. Đặc điểm các nhóm chi tiết và cơ cấu chính của động cơ DW10 ATED.
a) Thân máy.
- Thân máy là chi tiết máy cố định và có kết cấu phức tạp.
- Khối lượng và kích thước lớn.
- Thân máy được đúc bằng gang hợp kim với nhiều gân tăng cứng để tăng độ cứng vững và giảm rung động.
b) Nắp xylanh.
- Nắp xy lanh kết cấu rất phức tạp vì trên đó phải bố trí rất nhiều cơ cấu và chi tiết. điều kiện làm việc rất khắc nhiệt do nó chịu nhiệt độ và áp suất cao.
d) Vòng gioăng bao kín.
Dùng để bao kín tránh lọt khí và nước chảy ở bề mặt lắp ghép nắp xy lanh và thân máy. Kết cấu và kiểu loại phụ thuộc vào loại động cơ. Ở động cơ DW10 ATED thì dùng loại gioăng bằng thép nhiều lớp xếp lại với nhau, bề mặt được phủ 1 lớp chất dẻo để tăng tính làm kín.
e) Nhóm pít tông.
Nhóm piston gồm piston, xécmăng, chốt piston, xécmăng khí, xécmăng dầu và các chi tiết hãm chốt piston. Piston là một chi tiết quan trọng của động cơ, cùng với xylanh và nắp xylanh tạo thành buồng cháy.
f) Trục khuỷu.
Trục khuỷu là một trong những chi tiết quan trọng nhất, có cường độ làm việc lớn nhất và giá thành cao nhất của động cơ. Có nhiệm vụ tiếp nhận lực tác dụng trên piston truyền qua thanh truyền và biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục để đưa công suất ra ngoài trong chu trình sinh công của động cơ và nhận năng lượng từ bánh đà sau đó truyền qua thanh truyền và piston thực hiện quá trình nén cũng như trao đổi khí.
l) Hệ thống tăng áp.
- Sơ đồ hệ thống tăng áp.
Hệ thống tăng áp trên động cơ DW10 ATED là loại tăng áp kiểu tuabin khí . Bộ tăng áp có 2 ngăn, 1 ngăn nối với đường ống thải còn 1 ngăn nối với đường ống nạp. Tuốc bin và máy nén cùng trục. Khí xả của động cơ sau khi ra ống xả sẽ đi qua và làm quay tuốc bin tăng áp 3 do tuốc bin tăng áp nối đồng trục với tuốc bin máy nén 2 nên làm quay tuốc bin máy nén .
- Nguyên lý điều chỉnh áp suất khí nạp.
Áp suất đường ống nạp được điều chỉnh như sau. Khi ECU đưa tín hiệu điều khiển tới vận hành van điện 7 để mở đường thông từ bơm chân không 8 ra buồng phía sau của van giảm áp . Khi đó van giảm áp 4 đóng lỗ xả phụ lại thì toàn bộ khí xả sẽ đi qua tuốc bin 3 làm cho tuốc bin quay nhanh hơn dẫn đến tốc độ máy nén sẽ tăng lên như vậy áp suất khí nạp sẽ tăng lên.
m) Hệ thống xông máy.
Hệ thống xông máy giúp cho động cơ dễ khởi động lạnh. Trên động cơ DW10 ATED hệ thống xông máy được điều khiển bởi ECU. Hệ thống xông máy của động cơ gồm các bugi sấy và mạch điều khiển. Bugi được lắp xuyên qua nắp quy lát vào đến buồng cháy sao cho tránh va chạm với piston và nhiên liệu không phun trực tiếp lên bugi chỉ cho một lượng sương nhiên liệu rất ít tiếp xúc vào đầu bugi nhằm tăng tuổi thọ cho bugi.
3.2. Khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu common rai động cơ DW10 ATED.
3.2.1. Sơ đồ hệ thống nhiên liệu common rail của động cơ DW10 ATED.
a) Sơ đồ hệ thống.
b) Nguyên lý hoạt động:
Nhiên liệu được bơm cung cấp 1 đẩy đi từ thùng nhiên liệu trên đường ống thấp áp qua bộ sấy nóng nhiên liệu 3 và bầu lọc (4) đến Bơm cao áp (7), từ đây nhiên liệu được bơm cao áp nén đẩy vào ống tích trữ nhiên liệu áp suất cao (11) hay còn gọi là ống phân phối và được đưa đến vòi phun Common Rail (9) sẵn sàng để phun vào xy lanh.
Khác với hệ thống phun nhiên liệu diesel truyền thống trước đây đó là các vòi phun đều được cung cấp nhiên liệu bởi các bơm cáo áp độc lập, một bơm phân phối dẫn động bởi động cơ sẽ cung cấp nhiên liệu theo các đường độc lập đến vòi phun.
3.2.2: Chi tiết các bộ phận của hệ thống common rail trên động cơ DW10 ATED
a) Thùng nhiên liệu
Dùng để chứa và dự trữ nhiên liệu đủ để cho động cơ hoạt động trong thời gian nhất định. Thùng nhiên liệu được làm từ vật liệu chống ăn mòn, không bị rò rỉ ở áp suất gấp đôi ở áp suất hoạt động bình thường và khi xe bị rung xóc nhỏ, cũng như khi xe vào cua hoặc dừng hay chạy trên đường dốc.
Dung tích thùng nhiên liệu: 65 lít
b) Bơm cung cấp nhiên liệu
Bơm cung cấp được đặt trong thùng nhiên liệu hoặc đặt giữa thùng nhiên liệu và lọc nhiên liệu, dẫn động bằng motor điện. Bơm cung cấp hút nhiên liệu từ thùng chứa, đưa qua lọc thô rồi chuyển đến bơm cao áp một cách liên tục, không phụ thuộc tốc độ động cơ. Phần nhiên liệu thừa sẽ được hồi về thùng chứa.
c) Lọc nhiên liệu
Những cặn bẩn lẫn trong nhiên liệu có thể làm hư hỏng các chi tiết của bơm, van phân phối và kim phun. Do đó cần thiết phải trang bị bộ lọc nhiên liệu để gạn lọc nước, các tạp chất cơ học lẫn trong nhiên liệu, giúp các chi tiết hoạt động tốt và kéo dài tuổi thọ.
- Lọc thô
Gồm một vỏ lọc bằng kim loại, phía trên có nắp đậy. Lõi lọc làm bằng xốp. Phía bên ngoài lõi lọc còn có bộ phận để cào những chất bẩn đóng ở phần trong vỏ lọc, phía dưới đáy vỏ có nút xả cặn bẩn và nước.
- Lọc tinh
Cấu tạo tương tự như lọc sơ cấp nhưng có kích thước lớn hơn. Lõi lọc làm bằng chỉ bố quấn nhiều lớp bằng nỉ xếp chồng lên nhau. Trên nắp có đai ốc xả gió.
d) Bơm cao áp
Bơm cao áp tạo áp lực cho nhiên liệu đến một áp suất lên đến 1600 bar. Nhiên liệu được tăng áp này sau đó di chuyển đến đường ống áp suất cao và được đưa vào bộ tích nhiên liệu áp suất cao có hình ống.
Thông qua một bộ lọc có cơ cấu tách nước, bơm tiếp vận cung cấp nhiên liệu từ bình chứa đến đường dầu vào của bơm cao áp và van an toàn. Nó đẩy nhiên liệu qua lỗ khoan của van an toàn vào mạch dầu bôi trơn và làm mát bơm cao áp. Trục của bơm cao áp có các cam lệch tâm làm di chuyển 3 piston bơm lên xuống tuỳ theo hình dạng các vấu cam.
e) Van điều khiển áp suất (pressure control valve)
Van điều khiển áp suất giữ cho nhiên liệu trong ống phân phối có áp suất thích hợp tùy theo tải của động cơ, và duy trì ở mức này.
- Nếu áp suất trong ống quá cao thì van điều khiển áp suất sẽ mở ra và một phần nhiên liệu sẽ trở về bình chứa thông qua đường ống dầu về.
- Nếu áp suất trong ống quá thấp thì van điều khiển áp suất sẽ đóng lại và ngăn khu vực áp suất cao (high pressure stage) với khu vực áp suất thấp (low pressure stage).
g) Đường ống dẫn nhiên liệu áp suất cao
Những đường ống nhiên liệu này mang nhiên liệu áp suất cao. Do đó, chúng phải thường xuyên chịu áp suất áp suất cực đại của hệ thống và trong suốt quá trình ngưng phun. Vì vậy, chúng được chế tạo từ thép ống. Thông thường, chúng có đường kính ngoài khoảng 6 mm và đường kính trong khoảng 2.4 mm.
k) Van hạn chế dòng chảy (flow limiter)
Nhiệm vụ của bộ hạn chế dòng chảy là ngăn cho kim không phun liên tục ví dụ trong trường hợp kim không đóng lại được. Để thực hiện điều này, khi lượng nhiên liệu rời khỏi ống vượt quá mức đã được định sẵn thì van giới hạn dòng chảy sẽ đóng đường dầu nối với kim lại.
l) Kim phun
Thời điểm phun và lượng nhiên liệu phun vào xylanh được điều khiển bởi các kim phun điều khiển điện
n) ACV (Van điều khiển khí nạp - Air control valve)
ACV là bộ phận điều khiển lượng khí nạp nhằm mục đích giảm thiểu ô nhiễm.
- Các chức năng của ACV
+ Bướm ga: dừng động cơ khi quá trình cháy kết thúc hẳn.
+ Hỗ trợ quá trình luân hồi khí thải (EGR): ACV điều khiển dòng khí bằng cách sử dụng van để đưa lượng khí thải luân hồi vào đường ống nạp với tỉ lệ hợp lý.
o) SCV (swirl control valve - van điều khiển tốc độ không tải)
Khi số vòng quay thấp quá trình nạp khí sẽ trở nên khó khăn. Để khắc phục vấn đề này, SCV được thiết kế và lắp đặt trên động cơ.
Tốc độ trung bình-thấp: Van đóng => tăng độ xoáy lốc => tăng cường lượng khí thải luân hồi.
3.2.3: Các cảm biến.
a) Cảm biến vị trí trục khuỷu
Cảm biến vị trí trục khuỷu ghi nhận vị trí góc quay của trục khuỷu đồng thời ghi nhận tốc độ (Số vòng quay) của động cơ. Thông tin ghi nhận được gởi tới ECU bằng tín hiệu điện áp. ECU dựa vào thông tin đó và các tín hiệu khác để điều khiển thời điểm phun nhiên liệu hợp lý.
c) Cảm biến nhiệt độ nước làm mát
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát ghi nhận nhiệt độ của nước làm mát (nhiệt độ động cơ) gởi thông tin nhiệt độ nước làm mát về ECU bằng tín hiệu điện. Dựa vào thông tin này kết hợp với tín hiệu khác, ECU sẽ tính toán và điều chỉnh lượng phun nhiên liệu phù hợp với điều kiện làm việc của động cơ.
d) Cảm biến đo khối lượng khí nạp
Cảm biến lưu lượng khí nạp được đặt trên đường ống nạp để đo lưu lượng khí nạp qua đường ống nạp.
Khối lượng không khí nạp vào trong động cơ phải được đo chính xác. ECU cần thông tin này để tính toán lượng nhiên liệu tương đương cần phun ra. Cảm biến dây nhiệt đo trực tiếp khối lượng không khí nạp.
g) Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu
Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu ghi nhận nhiệt độ của nhiên liệu ở các chế độ hoạt động của động cơ. Thông tin về nhiệt độ của nhiên liệu sẽ được gởi đến ECU bằng tín hiệu điện. ECU sẽ dựa vào giá trị của tín hiệu đó để tính toán điều khiển phun nhiên liệu cho phù hợp với chế độ đang hoạt động của động cơ.
h) Cảm biến áp suất tăng áp
Cảm biến áp suất tăng áp được lắp trên đường ống nạp để xác định áp suất tuyệt đối của đường ống nạp trong khoảng 0,5 – 3 bar
ECU tính toán tốc độ xe nhờ tín hiệu VSS. Tín hiệu này chủ yếu dùng để điều khiển tỉ lệ hỗn hợp hòa khí - nhiên liệu trong quá trình giảm hoặc tăng tốc.
4.1: Điều khiển phun nhiên liệu
4.1.1: Điều chỉnh lưu lượng phun
Lưu lượng phun nhiên liệu được ECU tính toán dựa vào các tín hiệu: Tốc độ động cơ, tín hiệu tăng tốc, lưu lượng không khí nạp, tín hiệu nhiệt độ khí nạp, tín hiệu nhiệt độ nước làm mát, tín hiệu nhiệt độ nhiên liệu, tín hiệu áp suất nhiên liệu, vị trí bàn đạp ga,tín hiệu khởi động.
4.1.2: Tính toán lưu lượng phun cơ bản
ECU tính toán lượng nhiên liệu cơ bản dựa vào tốc độ động cơ và tín hiệu vị trí bàn đạp ga. Giá trị tín hiệu bàn đạp ga gởi về ECU để tính toán lượng phun còn phụ thuộc vào công tắc điều hòa nhiệt độ, nhiệt độ nước làm mát.
4.1.3: Tính toán lượng phun theo các tín hiệu từ các cảm biến gửi về
a. Điều chỉnh lượng phun theo áp suất tăng áp
ECU nhận thông tin áp suất khí nạp từ tín hiệu cảm biến áp suất tăng áp, ECM tính toán hiệu chỉnh lượng phun để hỗn hợp không khí và nhiên liệu được phù hợp với chế độ đang làm việc của động cơ.
b. Điều chỉnh lượng phun theo nhiệt độ khí nạp
ECU nhận thông tin nhiệt độ của không khí nạp từ cảm biến nhiệt độ khí nạp gởi về để tính toán lượng phun theo từng điều kiện nhiệt độ của không khí nạp.
4.1.5: Điều chỉnh lượng phun trong lúc động cơ khởi động.
Khi khởi động ECM tính toán lượng phun bằng cách tổng hợp lượng phun cơ bản và lượng phun hiệu chỉnh. Lượng phun hiệu chỉnh được tính toán dựa vào tín hiệu từ máy khởi động và tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ nước làm mát.
4.1.7: Điều chỉnh thời điểm phun
Thời điểm phun của nhiên liệu có ảnh hưởng rất lớn đến công suất và hiệu suất của động cơ. Nhiên liệu được phun vào thời điểm thích hợp sẽ tạo sự cháy nhiên liệu đạt mức tối đa. Nhiên liệu được đốt cháy sạch sẽ làm tăng công suất và sự tiêu hao nhiên liệu của động cơ được giảm xuống mức thấp nhất.
4.2: Các điều khiển khác
4.2.1: Điều khiển hệ thống EGR
Hệ thống EGR nhằm mục đích giảm khí thải và tận dụng triệt để năng lượng dầu diesel khi vận hành máy. Nó có tên gọi là EGR = Exhaust Gas Recirculation (Tuần hoàn khí thải )
Hoạt động:
Bình thường khi không có chân không vào buồng màng của van EGR thì xò xo đẩy màng, màng đẩy van đóng đường dẫn khí thải vào đường ống nạp.
Bơm chân không tạo ra một khoảng chân không, khi ECM gởi tín hiệu điều khiển van điện điều khiển chân không, van này sẽ điểu khiển lượng chân không và dẫn nó vào buồng màng của van EGR. Khi có chân không vào buồng màng hút màng, màng sẽ kéo lò xo xuống làm mở van EGR dẫn một lượng khí thải vào đường nạp.
4.2.2: ACV (Van điều khiển khí nạp)
ACV điều khiển lượng khí nạp nhằm mục đích giảm thiểu ô nhiễm.
a) Các chức năng của ACV
- Dừng động cơ khi quá trình cháy kết thúc hẳn.
- ACV điều khiển dòng khí bằng cách sử dụng van để đưa lượng khí thải luân hồi vào đường ống nạp với tỉ lệ hợp lý.
b) Hoạt động
- Trong trường hợp động cơ dừng: Ngắt khóa => bướm ga đóng => gia tăng sự cản trở dòng khí nạp => bơm dừng => động cơ dừng một cách êm dịu.
- Trường hợp van EGR đang hoạt động: Điều khiển đưa lượng khí thải luân hồi trở lại đường nạp với tỉ lệ hợp lý bằng cách điều khiển hoạt động motor DC.
4.2.4: Cánh bướm gió
Cánh bướm gió trên động cơ diesel có chức năng hoàn toàn khác với các loại động cơ xăng. Nó được sử dụng để làm tăng tỉ lệ tuần hoàn khí thải bằng cách giảm áp suất trên đường ống nạp. Bướm gió chỉ hoạt động ở dãy tốc độ thấp.
KẾT LUẬN - ĐỀ NGHỊ
1. Kết luận
Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế toàn cầu, lượng ôtô lưu thông trên đường ngày càng gia tăng một cách đáng kể. Đó là tín hiệu vui nhưng cũng đồng nghĩa với lượng khí thải độc hại ngày càng tăng và môi trường đang ngày càng bị đe dọa nghiêm trọng trước tình trạng ô nhiễm.
Hệ thống nhiên liệu Comom rail là một hệ thống mới đang được ứng dụng rộng rãi trên động cơ diesel hiện đại, giúp nâng cao hiệu suất của quá trình cháy, làm quá trình cháy trở lên êm dịu hơn, tăng công suất động cơ, giảm được rung giật, ồn, và tiếng gõ của động cơ, đồng thời cũng giải quyết được một phần ô nhiễm của khí thải.
Các công nghệ mới áp dụng trên động cơ diesel nói chung và trên động cơ DW10 ATED nói riêng đã giúp động cơ diesel được sử dụng rộng rãi hơn để góp phần tiết kiệm tài nguyên và bảo vệ môi trường. Do đó việc tìm hiểu và giới thiệu về hệ thống Common rail là công việc mang một ý nghĩa hết sức thiết thực, giúp mọi người có thể hiểu thêm về công nghệ này.
Dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy: Ths…………. trong suốt thời gian thực hiện đề tài tôi đã bổ sung và tích lũy thêm rất nhiều kiến thức bổ ích. Đó chính là những hành trang quý giá giúp tôi có thêm tự tin để tiếp tục nghiên cứu, học tập cũng như công tác sau này.
2. Đề nghị
Do kiến thức và kinh nghiệm thực tế còn nhiều hạn chế nên trong quá trình thực hiện, chắc chắn đề tài sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến, truyền đạt kinh nghiệm từ các thầy và các đồng chí và các bạn sinh viên để đề tài được hoàn thiện hơn.
Bên cạnh đó, với cùng mong muốn nâng cao kiến thức và hiểu biết về công nghệ hiện đại như các đồng chí khác, tôi thực hiện đồ án hy vọng Nhà trường, Khoa ÔTÔ bổ sung thêm vào chương trình giảng dạy những môn học mới, cập nhật những công nghệ tiên tiến; đồng thời trang bị thêm nhiều mô hình giảng dạy cùng các máy móc, chi tiết thực tế để học viên, sinh viên dễ tiếp thu, nâng cao hiệu quả trong công tác giảng dạy và học tập.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Giáo trình“Cấu tạo động cơ” Trường Sĩ quan Kỹ thuật Quân sự
2. Giáo trình“Kết cấu và tính toán Động cơ đốt trong, Tập 1+2” Trường Sĩ quan Kỹ thuật Quân sự
3. Nguyễn Văn Bình, Nguyễn Tất Tiến. “Nguyên lý Động cơ đốt trong”. Nhà xuất bản giáo dục, năm 1994.
4. Bùi Văn Ga, Văn Thị Bông, Phạm Xuân Mai, Trần Văn Nam, Trần Thanh Hải Tùng. “Ôtô và ô nhiễm môi trường”. Nhà xuất bản giáo dục, năm 1999
5. BOSCH - Diesel accumulator fuel injection system Common rail
6. BOSCH - Automotive sensors
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"