Kiểm tra và chẩn đoán hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển điện tử (Thuyết minh + Bản vẽ)



Ngày nay trong công cuộc đổi mới đất nước, công nghiệp hoá hiện đại hoá là nhu cầu tất yếu của một nước phát triển. Cùng với sự phát triển của các lĩnh vực, lĩnh vực giao thông cũng nắm vai trò chủ đạo, đặc biệt trong vấn đề vận chuyển và đi lại. Trong các phương tiện giao thông thì ô tô chiếm một số lượng lớn phục vụ nhu các nhu cầu của con người trong công việc như vận tải hàng hoá, du lịch....Do đó đòi hỏi nghành ô tô luôn cần có sự đổi mới, tối ưu hoá về mặt kỹ thuật, hoàn thiện hơn về mặt công nghệ, để nâng cao tính hiện đại, tính kinh tế, trong quá trình vận hành. Để đạt được các yêu cầu đó các nhà sản xuất,các kỹ sư trong nghành động lực cần phải có một kiến thức sâu rộng, tiếp cận nhiều trong thực tế để tìm ra các biện pháp tối ưu trong quá trình nghiên cứu.
              Việc giảm tối ưu lượng nhiên liệu mà công suất 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 được nghiên cứu và ứng dụng trong ngành ôtô vài năm trở lại đây.
               Sau 5 năm học tập và rèn luyện tại trường, em đã chọn cho mình đề tài: “Kiểm tra và chẩn đoán hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển điện tử”. Được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo hướng dẫn, thầy giáo PGS.TS.Trần Thanh Hải Tùng và các thầy giáo trong bộ môn, sự góp ý thực tế của các bạn và sự cố gắng của bản thân trong một thời gian ngắn đã giúp em hoàn thành đồ án này. Tuy đây không phải là đồ án đầu tiên, nhưng do thời gian có hạn, kiến thức còn hạn chế, sự tiếp xúc với thực tế còn ít nên đồ án không thể tránh khỏi những sai sót. Rất mong được sự chỉ dẫn của thầy. Em xin chân thành cảm ơn!




NỘI DUNG:



1. Tổng quan hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển điện tử.......................................... 5

1.1. Đặc điểm hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel........................................................ 5

1.1.1. Nhiệm vụ và yêu cầu đối với hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel............... 5

1.1.2. Đặc điểm của hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel.......................................... 5

1.2. Lịch sử phát triển của hệ thống nhiên liệu Diesel và Diesel điều khiển điện tử 7

1.3. Phân loại và đặc điểm hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển điện tử................ 8

1.3.1. Phân loại................................................................................................................ 8

1.3.2. Đặc điểm............................................................................................................... 8

2. Các hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển điện tử.................................................... 10

2.1. Hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển điện tử dùng bơm cao áp...................... 10

2.1.1. Bơm PE điều khiển điện tử có cơ cấu ga điện từ........................................... 10

2.1.2. Bơm VE điều khiển điện tử có cơ cấu ga điện từ.......................................... 12

2.1.3. Bơm VE điều khiển điện tử có van xả áp....................................................... 15

2.2. Hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển điện tử dùng ống phân phối (Common Rail System) 23

2.2.1. Khái quát hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển điện tử dùng ống phân phối 23

2.2.2. Chức năng của hệ thống Common Rail.......................................................... 24

2.2.3. Đặc tính phun của hệ thống Common Rail.................................................... 26

2.3. Hệ thống nhiên liệu điều khiển điện tử dùng bơm – vòi phun kết hợp HEUI (Hydraulically Actuated Electronically Controlled Unit Ịnection).......................................................................... 28

2.3.1. Khái quát về hệ thống nhiên liệu Diesel HEUI............................................. 28

2.3.2. Sơ đồ hệ thống nhiên liệu Diesel HEUI.......................................................... 29

2.4. Hệ thống điều khiển và vị trí các cảm biến trong hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển điện tử 31

2.4.1. Sơ đồ hệ điều khiển trong hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển điện tử 31

2.4.2. Sơ đồ bố trí các cảm biến................................................................................. 33

2.4.3. Hệ điều khiển trong hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển điện tử........... 34

3. Kiểm tra và chẩn đoán hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển điện tử................. 38

3.1. Các triệu chứng hư hỏng của hệ thống................................................................... 38

3.2. Kiểm tra hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển điện tử dùng bơm cao áp....... 40

3.2.1. Kiểm tra van điều khiển lượng phun SPV...................................................... 41

3.2.2. Kiểm tra van điều khiển phun sớm TCV........................................................ 41

3.3. Kiểm tra và chẩn đoán hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển điện tử dùng ống phân phối 41

3.3.1. Chẩn đoán kim phun cơ bản............................................................................ 42

3.3.2. Quy trình chẩn đoán kim phun theo biểu hiện trên xe................................ 42

3.3.3. Quy trình kiểm tra bơm cao áp........................................................................ 46

3.3.4. Quy trình kiểm tra van PCV............................................................................. 48

3.3.5. Chẩn đoán bằng thiết bị Common Tester....................................................... 49

4. Khảo sát hệ thống Common Rail trên động cơ 1KD – FTV................................... 57

4.1. Các thông số kỹ thuật của động cơ 1KD – FTV................................................... 57

4.2. Giới thiệu về động cơ 1KD – FTV.......................................................................... 58

4.2.1. Nhóm piston....................................................................................................... 58

4.2.2. Nhóm trục khuỷu............................................................................................... 59

4.2.3. Thanh truyền...................................................................................................... 61

4.2.4. Thân máy và nắp xylanh.................................................................................. 62

4.2.5. Cơ cấu phân phối khí........................................................................................ 63

4.2.6. Hệ thống làm mát............................................................................................... 64

4.2.7. Hệ thống bôi trơn............................................................................................... 65

4.2.8. Hệ thống tăng áp................................................................................................ 66

4.3. Tính toán nhiệt động cơ 1KD – FTV...................................................................... 68

4.3.1. Các thông số ban đầu........................................................................................ 68

4.3.2. Các thông số chọn của động cơ....................................................................... 68

4.3.3. Tính toán các thông số của chu trình.............................................................. 69

4.4. Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động cơ 1KD – FTV.................................................... 75

4.5. Kết cấu hệ thống nhiên liệu động cơ 1KD – FTV................................................ 75

4.5.1. Vùng áp suất thấp.............................................................................................. 75

4.5.2. Bình chứa nhiên liệu......................................................................................... 76

4.5.3. Đường ống dẫn nhiên liệu áp suất thấp.......................................................... 76

4.5.4. Lọc nhiên liệu.................................................................................................... 76

4.5.5. Vùng áp suất cao................................................................................................ 77

4.5.6. Bơm cao áp......................................................................................................... 78

4.5.7. Vòi phun............................................................................................................. 81

4.5.8. Đường ống dẫn nhiên liệu áp suất cao............................................................ 87

4.6. Các cảm biến trong hệ điều khiển của thống nhiên liệu động cơ 1KD – FTV. 88

4.6.1. Cảm biến vị trí van cắt đường nạp VTA (VLU)............................................ 88

4.6.2. Cảm biến vị trí bàn đạp ga VPA...................................................................... 89

4.6.3. Cảm biến vị trí trục khuỷu NE......................................................................... 90

4.6.4. Cảm biến vị trí trục cam G (TDC)................................................................... 91

4.6.5. Cảm biến nhiệt độ khí nạp THA...................................................................... 92

4.6.6. Cảm biến áp suất đường ống nạp PIM............................................................ 93

4.6.7. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát THW.......................................................... 94

4.6.8. Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu THF.................................................................. 95

4.6.9. Cảm biến áp suất nhiên liệu PCR1.................................................................. 96

5. Tính toán kiểm nghiệm các thông số chính của bơm cao áp, vòi phun................ 97

5.1. Tính toán bơm cao áp............................................................................................... 97

5.1.1. Lượng nhiên liệu cung cấp cho xylanh trong một chu trình công tác........ 97

5.1.2. Đường kính piston bơm cao áp........................................................................ 97

5.1.3. Hành trình có ích của piston bơm cao áp....................................................... 98

5.2. Tính vòi phun............................................................................................................ 98

5.2.1. Lượng phun nhiên liệu lớn nhất trong một chu trình Qmax.......................... 99

5.2.2. Tổng tiết diện lưu thông của lỗ phun.............................................................. 99

5.2.3. Tiết diện lưu thông của một lỗ phun............................................................... 99

5.2.4. Đường kính lỗ phun tính toán.......................................................................... 99

6. Tìm hiểu các dạng hư hỏng, cách khắc phục và chẩn đoán................................. 100

6.1. Các dạng hư hỏng thường gặp ở hệ thống nhiên liệu......................................... 100

6.1.1. Các dạng hư hỏng bơm cao áp....................................................................... 100

6.1.2. Các dạng hư hỏng vòi phun........................................................................... 100

6.1.3. Các dạng hư hỏng bộ lọc nhiên liệu............................................................. 100

6.1.4. Các dạng hư hỏng của đường ống dẫn nhiên liệu....................................... 100

6.1.5. Hư hỏng của hệ thống điện tử và các cảm biến........................................... 101

6.2. Khắc phục hư hỏng của hệ thống nhiên liệu...................................................... 101

6.2.1. Bơm cao áp....................................................................................................... 101

6.2.2. Ống phân phối.................................................................................................. 101

6.2.3. Vòi phun........................................................................................................... 101

6.3. Phương pháp chẩn đoán......................................................................................... 101

6.3.1. Động cơ không tải không êm, bị rung động................................................. 101

6.3.2. Động cơ có iến gõ, kêu lạch cạch.................................................................. 102

6.3.3. Động cơ bị yếu, bị ì......................................................................................... 102

7. Kết luận chung.............................................................................................................. 103

TÀI LIỆU THAM KHẢO






Ngày nay trong công cuộc đổi mới đất nước, công nghiệp hoá hiện đại hoá là nhu cầu tất yếu của một nước phát triển. Cùng với sự phát triển của các lĩnh vực, lĩnh vực giao thông cũng nắm vai trò chủ đạo, đặc biệt trong vấn đề vận chuyển và đi lại. Trong các phương tiện giao thông thì ô tô chiếm một số lượng lớn phục vụ nhu các nhu cầu của con người trong công việc như vận tải hàng hoá, du lịch....Do đó đòi hỏi nghành ô tô luôn cần có sự đổi mới, tối ưu hoá về mặt kỹ thuật, hoàn thiện hơn về mặt công nghệ, để nâng cao tính hiện đại, tính kinh tế, trong quá trình vận hành. Để đạt được các yêu cầu đó các nhà sản xuất,các kỹ sư trong nghành động lực cần phải có một kiến thức sâu rộng, tiếp cận nhiều trong thực tế để tìm ra các biện pháp tối ưu trong quá trình nghiên cứu.
              Việc giảm tối ưu lượng nhiên liệu mà công suất 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 được nghiên cứu và ứng dụng trong ngành ôtô vài năm trở lại đây.
               Sau 5 năm học tập và rèn luyện tại trường, em đã chọn cho mình đề tài: “Kiểm tra và chẩn đoán hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển điện tử”. Được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo hướng dẫn, thầy giáo PGS.TS.Trần Thanh Hải Tùng và các thầy giáo trong bộ môn, sự góp ý thực tế của các bạn và sự cố gắng của bản thân trong một thời gian ngắn đã giúp em hoàn thành đồ án này. Tuy đây không phải là đồ án đầu tiên, nhưng do thời gian có hạn, kiến thức còn hạn chế, sự tiếp xúc với thực tế còn ít nên đồ án không thể tránh khỏi những sai sót. Rất mong được sự chỉ dẫn của thầy. Em xin chân thành cảm ơn!




NỘI DUNG:



1. Tổng quan hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển điện tử.......................................... 5

1.1. Đặc điểm hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel........................................................ 5

1.1.1. Nhiệm vụ và yêu cầu đối với hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel............... 5

1.1.2. Đặc điểm của hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel.......................................... 5

1.2. Lịch sử phát triển của hệ thống nhiên liệu Diesel và Diesel điều khiển điện tử 7

1.3. Phân loại và đặc điểm hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển điện tử................ 8

1.3.1. Phân loại................................................................................................................ 8

1.3.2. Đặc điểm............................................................................................................... 8

2. Các hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển điện tử.................................................... 10

2.1. Hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển điện tử dùng bơm cao áp...................... 10

2.1.1. Bơm PE điều khiển điện tử có cơ cấu ga điện từ........................................... 10

2.1.2. Bơm VE điều khiển điện tử có cơ cấu ga điện từ.......................................... 12

2.1.3. Bơm VE điều khiển điện tử có van xả áp....................................................... 15

2.2. Hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển điện tử dùng ống phân phối (Common Rail System) 23

2.2.1. Khái quát hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển điện tử dùng ống phân phối 23

2.2.2. Chức năng của hệ thống Common Rail.......................................................... 24

2.2.3. Đặc tính phun của hệ thống Common Rail.................................................... 26

2.3. Hệ thống nhiên liệu điều khiển điện tử dùng bơm – vòi phun kết hợp HEUI (Hydraulically Actuated Electronically Controlled Unit Ịnection).......................................................................... 28

2.3.1. Khái quát về hệ thống nhiên liệu Diesel HEUI............................................. 28

2.3.2. Sơ đồ hệ thống nhiên liệu Diesel HEUI.......................................................... 29

2.4. Hệ thống điều khiển và vị trí các cảm biến trong hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển điện tử 31

2.4.1. Sơ đồ hệ điều khiển trong hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển điện tử 31

2.4.2. Sơ đồ bố trí các cảm biến................................................................................. 33

2.4.3. Hệ điều khiển trong hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển điện tử........... 34

3. Kiểm tra và chẩn đoán hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển điện tử................. 38

3.1. Các triệu chứng hư hỏng của hệ thống................................................................... 38

3.2. Kiểm tra hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển điện tử dùng bơm cao áp....... 40

3.2.1. Kiểm tra van điều khiển lượng phun SPV...................................................... 41

3.2.2. Kiểm tra van điều khiển phun sớm TCV........................................................ 41

3.3. Kiểm tra và chẩn đoán hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển điện tử dùng ống phân phối 41

3.3.1. Chẩn đoán kim phun cơ bản............................................................................ 42

3.3.2. Quy trình chẩn đoán kim phun theo biểu hiện trên xe................................ 42

3.3.3. Quy trình kiểm tra bơm cao áp........................................................................ 46

3.3.4. Quy trình kiểm tra van PCV............................................................................. 48

3.3.5. Chẩn đoán bằng thiết bị Common Tester....................................................... 49

4. Khảo sát hệ thống Common Rail trên động cơ 1KD – FTV................................... 57

4.1. Các thông số kỹ thuật của động cơ 1KD – FTV................................................... 57

4.2. Giới thiệu về động cơ 1KD – FTV.......................................................................... 58

4.2.1. Nhóm piston....................................................................................................... 58

4.2.2. Nhóm trục khuỷu............................................................................................... 59

4.2.3. Thanh truyền...................................................................................................... 61

4.2.4. Thân máy và nắp xylanh.................................................................................. 62

4.2.5. Cơ cấu phân phối khí........................................................................................ 63

4.2.6. Hệ thống làm mát............................................................................................... 64

4.2.7. Hệ thống bôi trơn............................................................................................... 65

4.2.8. Hệ thống tăng áp................................................................................................ 66

4.3. Tính toán nhiệt động cơ 1KD – FTV...................................................................... 68

4.3.1. Các thông số ban đầu........................................................................................ 68

4.3.2. Các thông số chọn của động cơ....................................................................... 68

4.3.3. Tính toán các thông số của chu trình.............................................................. 69

4.4. Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động cơ 1KD – FTV.................................................... 75

4.5. Kết cấu hệ thống nhiên liệu động cơ 1KD – FTV................................................ 75

4.5.1. Vùng áp suất thấp.............................................................................................. 75

4.5.2. Bình chứa nhiên liệu......................................................................................... 76

4.5.3. Đường ống dẫn nhiên liệu áp suất thấp.......................................................... 76

4.5.4. Lọc nhiên liệu.................................................................................................... 76

4.5.5. Vùng áp suất cao................................................................................................ 77

4.5.6. Bơm cao áp......................................................................................................... 78

4.5.7. Vòi phun............................................................................................................. 81

4.5.8. Đường ống dẫn nhiên liệu áp suất cao............................................................ 87

4.6. Các cảm biến trong hệ điều khiển của thống nhiên liệu động cơ 1KD – FTV. 88

4.6.1. Cảm biến vị trí van cắt đường nạp VTA (VLU)............................................ 88

4.6.2. Cảm biến vị trí bàn đạp ga VPA...................................................................... 89

4.6.3. Cảm biến vị trí trục khuỷu NE......................................................................... 90

4.6.4. Cảm biến vị trí trục cam G (TDC)................................................................... 91

4.6.5. Cảm biến nhiệt độ khí nạp THA...................................................................... 92

4.6.6. Cảm biến áp suất đường ống nạp PIM............................................................ 93

4.6.7. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát THW.......................................................... 94

4.6.8. Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu THF.................................................................. 95

4.6.9. Cảm biến áp suất nhiên liệu PCR1.................................................................. 96

5. Tính toán kiểm nghiệm các thông số chính của bơm cao áp, vòi phun................ 97

5.1. Tính toán bơm cao áp............................................................................................... 97

5.1.1. Lượng nhiên liệu cung cấp cho xylanh trong một chu trình công tác........ 97

5.1.2. Đường kính piston bơm cao áp........................................................................ 97

5.1.3. Hành trình có ích của piston bơm cao áp....................................................... 98

5.2. Tính vòi phun............................................................................................................ 98

5.2.1. Lượng phun nhiên liệu lớn nhất trong một chu trình Qmax.......................... 99

5.2.2. Tổng tiết diện lưu thông của lỗ phun.............................................................. 99

5.2.3. Tiết diện lưu thông của một lỗ phun............................................................... 99

5.2.4. Đường kính lỗ phun tính toán.......................................................................... 99

6. Tìm hiểu các dạng hư hỏng, cách khắc phục và chẩn đoán................................. 100

6.1. Các dạng hư hỏng thường gặp ở hệ thống nhiên liệu......................................... 100

6.1.1. Các dạng hư hỏng bơm cao áp....................................................................... 100

6.1.2. Các dạng hư hỏng vòi phun........................................................................... 100

6.1.3. Các dạng hư hỏng bộ lọc nhiên liệu............................................................. 100

6.1.4. Các dạng hư hỏng của đường ống dẫn nhiên liệu....................................... 100

6.1.5. Hư hỏng của hệ thống điện tử và các cảm biến........................................... 101

6.2. Khắc phục hư hỏng của hệ thống nhiên liệu...................................................... 101

6.2.1. Bơm cao áp....................................................................................................... 101

6.2.2. Ống phân phối.................................................................................................. 101

6.2.3. Vòi phun........................................................................................................... 101

6.3. Phương pháp chẩn đoán......................................................................................... 101

6.3.1. Động cơ không tải không êm, bị rung động................................................. 101

6.3.2. Động cơ có iến gõ, kêu lạch cạch.................................................................. 102

6.3.3. Động cơ bị yếu, bị ì......................................................................................... 102

7. Kết luận chung.............................................................................................................. 103

TÀI LIỆU THAM KHẢO




M_tả
M_tả

Không có nhận xét nào: