- Bơm cao áp tập trung PE có nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu cho vòi phun với áp suất cao đảm bảo cho nhiên liệu phun vào buồng cháy dưới dạng sương mù. - Cung cấp nhiên liệu đúng thời điểm quy định cho các xy lanh của động cơ. - Điều chỉnh được lượng nhiên liệu cung cấp cho các xy lanh phù hợp với các chế độ làm việc và lượng nhiên liệu cung cấp phải đồng đều giữa các xy lanh. - Đảm bảo thời điểm bắt đầu phun và kết thúc phun phải chính xác, tránh hiện tượng phun nhỏ giọt. - Áp suất nhiên liệu do bơm tạo ra phải lớn hơn áp suất phun của vòi phun. - Cung cấp nhiên liệu đúng thời điểm quy định cho các xy lanh của động cơ. - Điều chỉnh được lượng nhiên liệu cho các xy lanh phù hợp với các chế độ làm việc và lượng nhiên liệu cung cấp phải đồng đều giữa các xy lanh. - Đảm bảo thời điểm bắt đầu phun và kết thúc phun phải chính xác, tránh hiện tượng phun nhỏ giọt. - Dựa vào số lượng phần tử bơm phân ra: Bơm cao áp tập trung [bơm PE] 4, 6, hoặc 8 phần tử bơm. - Dựa vào bộ điều tốc lắp trên bơm phân ra: Bơm cao áp PE sử dụng bộ điều tốc chân không, bơm cao áp PE sử dụng bộ điều tốc cơ năng. - Dựa vào phương pháp điều khiển phân ra: Bơm cao áp PE điều khiển bằng cơ khí, điều khiển bằng điện tử. Bơm cao áp tập trung còn gọi là bơm PE đặc điểm kết cấu của bơm. Bơm PE có nhiều phần tử bơm lắp chung trong một vỏ bằng nhôm, được điều khiển bằng một trục cam nằm trong vỏ bơm. Một thanh răng chung điều khiển các pít tông bơm. Động cơ diesel có bao nhiêu xy lanh thì bơm PE của nó có bấy nhiêu phần tử bơm. Một phần tử bơm bao gồm: Pít tông xy lanh bơm, vòng răng điều khiển pít tông thay đổi lưu lượng nhiên liệu và bộ van thoát nhiên liệu cao áp. Phần trên vỏ bơm là khoang chứa nhiên liệu thông với tất cả các xy lanh bơm. Hai đầu bơm PE có lắp cơ cấu phun dầu sớm tự động, bộ điều tốc.
| Cấu tạo của một bơm PE có 6 phần tử bơm |
| Cấu tạo của một phần tử bơm cao áp PE |
Hình trên giới thiệu các chi tiết của một phần tử bơm cao áp PE. Hai chi tiết chủ yếu của phần tử bơm lắp trong vỏ bơm là pít tông và xy lanh bơm. Pít tông bơm được kéo đi xuống nhờ lò xo và được đẩy đi lên nhờ vấu cam lệch tâm ở trên trục cam bơm cao áp. Hai đầu lò xo có đế tựa lò xo. ống răng được lắp khớp với phần chữ T ở đuôi pít tông. Pít tông được dẫn động xoay nhờ thanh răng ăn khớp với ống răng. Bộ van thoát cao áp bao gồm van, đế van và lò xo van bố trí bên trên thân bơm.
a] Xy lanh bơm cao áp
Xy lanh bơm cao áp làm nhiệm vụ dẫn hướng cho piston longio chuyển động. Trên thành xy lanh có các lỗ dùng để nạp và thoát nhiên liệu trong quá trình bơm hoạt động. Xy lanh có hai loại: Loại có hai lỗ đối xứng và loại có hai lỗ không đối xứng.
b] Piston bơm cao áp [piston longio]
Piston longio bơm cao áp gồm có ba phần: đầu piston, thân piston và đuôi piston.
+ Đầu piston
Đầu của piston bơm cao áp có có xẻ rãnh đứng và rãnh xiên để tăng, giảm lượng nhiên liệu cung cấp của bơm. Cả hai rãnh này thông với rãnh ngang giữa thân piston bơm. Rãnh xiên trên đầu piston bơm thường có các dạng sau.
Hình sau kết cấu phần đầu piston bơm cao áp
| Kết cấu phần đầu của pít tông bơm PE |
- Rãnh xiên vát phía dưới bên phải rãnh đứng [hình 3 - 3a] loại này thay đổi được thời điểm kết thúc cung cấp nhiên liệu và hiện nay được sử dụng nhiều.
- Rãnh xiên vát phía trên bên phải rãnh đứng [hình 3 - 3b] loại này thay đổi thời điểm bắt đầu cung cấp nhiên liệu.
- Dạng rãnh xiên kết hợp cả hai loại trên [hình 3 - 3c] loại này thay đổi cả thời điểm bắt đầu và thời điểm kết thúc cung cấp nhiên liệu.
+ Thân piston
Thân piston bơm là phần dẫn hướng cho piston chuyển động.
+ Đuôi piston
Phía đuôi piston có lắp vành răng phía trên có vành răng ăn khớp với thanh răng. Khi tác dụng một lực vào bàn đạp ga, qua cơ cấu liên động làm thanh răng dịch chuyển kéo vành răng quay, dẫn động piston quay để cho rãnh xiên mở sớm hay mở muộn lỗ thoát dầu, nhiên liệu bơm đi ít hay nhiều thay đổi lưu lượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ, vận tốc trục khuỷu động cơ giảm hay tăng lên.
Piston bơm cao áp PE chuyển động lên xuống trong xy lanh nhờ cam lệch tâm bố trí trên trục cam bơm dẫn động. Nếu để thanh răng ở vị trí nhất định thì piston chỉ chuyển động lên xuống trong xy lanh mà không tự xoay được. Nguyên tắc hoạt động của bơm cao áp PE tạm chia ra làm ba giai đoạn: Nạp nhiên liệu vào bơm, bắt đầu bơm và kết thúc bơm.
a] Nạp nhiên liệu [hình 3-4 a]
Khi cam chưa tác dụng lò xo kéo piston bơm xuống vị trí thấp nhất hai lỗ nạp N và thoát T mở ra nhiên liệu tràn vào xy lanh qua hai lỗ nạp và thoát.
b] Bắt đầu bơm nhiên liệu [hình 3-4 b]
Khi cam tác dụng, đẩy piston đi lên đến lúc đỉnh pít tông đóng kín hai cửa N, T là thời điểm bắt đầu bơm áp suất trong xy lanh bơm tăng lên đẩy van thoát dầu cao áp mở ra, piston tiếp tục đi lên để bơm nhiên liệu đến vòi phun.
c] Kết thúc bơm nhiên liệu [hình 3-4 c]
| Nguyên tắc hoạt động của bơm cao áp PE |
Piston tiếp tục đi lên cho đến khi rãnh xiên trên pít tông mở lỗ thoát T . Lúc này nhiên liệu ở trên đỉnh piston thông qua rãnh thẳng đứng, qua rãnh xiên, đến rãnh ngang thoát về buồng chứa nhiên liệu trên vỏ bơm cao áp. áp suất trong xy lanh bơm giảm nhanh và van thoát cao áp lập tức đóng lại, bơm cao áp kết thúc cung cấp nhiên liệu, vòi phun kết thúc phun, piston bơm vẫn tiếp tục đi lên vị trí cao nhất.
Nguyên lý thay đổi lưu lượng nhiên liệu của bơm cao áp PE
Muốn thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ, người ta tìm cách xoay pít tông trong xy lanh bơm. Bằng cách dịch chuyển thanh răng để xoay piston bơm cho rãnh xiên của nó mở sớm hay mở muộn lỗ thoát dầu T.
Khi ta điều chỉnh thanh răng và vành răng răng thông qua cần ga để xoay pít tông bơm qua trái, rãnh xiên trên đầu piston bơm mở lỗ thoát dầu T muộn nhiên liệu bơm đi nhiều, vận tốc trục khủyu động cơ tăng lên.
Khi ta xoay piston bơm qua phải rãnh xiên mở lỗ thoát T sớm nhiên liệu bơm đi ít, vận tốc trục khuỷu giảm. Có nghĩa là khi giảm ga thời điểm kết thúc bơm sớm hơn khi tăng ga.
Nếu tiếp tục xoay piston bơm về tận cùng phía bên phải [hình 3-4d] rãnh đứng ở trên đầu piston bơm đối diện với lỗ thoát dầu T, lưu lượng nhiên liệu bơm đi bằng 0, tắt máy.
Thời điểm bắt đầu bơm cố định với mọi vận tốc trục khuỷu, thời điểm kết thúc bơm thay đổi, lượng nhiên liệu cung cấp của bơm chỉ phụ thuộc vào thời điểm kết thúc bơm.
3. Van thoát cao áp
Van thoát cao áp lắp ở phía trên bơm cao áp có nhiệm vụ bắt đầu cung cấp nhiên liệu kịp thời, kết thúc cung cấp nhiên liệu dứt khoát tránh hiện tượng phun rớt nhiên liệu.
Hiện tượng phun rớt: Ngay sau khi bơm cao áp kết thúc bơm, van kim trong vòi phun đóng kín vào đế van, nơi đầu kim phun vẫn còn nhiễu một vài giọt nhiên liệu, đó là hiện tượng phun rớt. Phun rớt làm tiêu hao nhiên liệu, động cơ thải khói đen và dễ bị đóng muội than đầu kim phun.
Để cải thiện tình trạng này van thoát cao áp được thiết kế với hình dáng đặc biệt [hình 3-5]. Tiết diện hình côn C có tác dụng làm kín đóng kín vào đế van, ngay dưới tiết diện hình côn là đoạn hình trụ giảm áp T. Khi kết thúc phun lò xo đẩy van xuống đóng kín vào đế van, đoạn hình trụ T lọt vào đế van trước, nhiên liệu từ ống cao áp không trở về bơm nữa nhưng van vẫn tiếp tục đi xuống làm thể tích trên đường ống cao áp tăng, áp suất giảm nhanh ngừng cung cấp nhiên liệu dứt khoát, van kim đóng nhanh và dứt điểm tránh được hiện tượng phun rớt. Mặt khác nhiên liệu không quay về bơm nên trên đường ống cao áp bao giờ cũng tồn tại một lượng nhiên liệu đảm bảo cung cấp nhiên liệu kịp thời ở hành trình sau.
Bơm cao áp ô tô là bộ phận không thể thiếu trong hệ thống bơm nhiên liệu của động cơ diesel. Bộ phận này nắm giữ vai trò vô cùng quan trọng, liên quan trực tiếp đến việc phun nhiên liệu.
Vậy bơm cao áp ô tô có vai trò gì ? Có những loại bơm cao áp nào ?… Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu qua bài viết này nhé.
Vai trò của bơm cao áp ô tô
Do ảnh hưởng trực tiếp tới hệ thống phun nhiên liệu. Bơm cao áp ảnh hưởng đến việc tính toán làm sao cho việc phun nhiên liệu đúng thời điểm, phun một lượng vừa đủ và từng xilanh.
Từ đó giúp xe có thể hoạt động với công suất tối đa, giúp tiết kiệm nhiên liệu cũng như giảm lượng khí thải gây ô nhiễm môi trường.
Hiện nay có các loại bơm cao áp khác nhau. Nó phù hợp với từng loại xe khác nhau.
>> Xem Thêm
Cách phân loại bơm cao áp ô tô
Có nhiều tiêu chí để phân loại các bơm cao áp ô tô . Có thể chia cách phân loại bơm cao áp như sau:
1. Theo đặc điểm của kết cấu chung
Theo tiêu chi kết cấu chung, thì thường bơm cao áp có thể chi thành 5 nhóm như sau:
- Bơm cao áp kiểu vạn năng
- Bơm cao áp kiểu phân phối
- Bơm cao áp dạng vòi phun kết hợp
- Bơm cao áp dành cho từng loại xylanh
- Bơm cao áp phù hợp với hệ thống điều khiển tự động của nhiên liệu.
2. Dựa trên phương pháo điều chỉnh nhiên liệu để phân loại.
- Bơm cao áp ô tô – dựa trên hành trình của pit tông không thay đổi.
- Bơm cao áp – Dựa trên hành trình pit tông thay đổi
3. Phân loại theo phương pháp điều khiển
- Bơm cao áp điều khiển bằng cơ khí
- Bơm cao áp được điều khiển bằng điện- cơ khí
- Được điều khiển bằng thủy lực
- Được điều khiển bằng điện tử
Các loại bơm cao áp ô tô thông dụng tại Việt Nam
1. Bơm cao áp ô tô vạn năng
Loại bơm cao áp này được áp dụng lên những động cơ như V-2, D-6. Trục cam của bơm cao áp dẫn động từ trục khuỷu. Số thân bơm và xilanh sẽ được bố trí thành một hoặc hai dãy hình chữ V. Bơm cao áp kiểu vạn năng thường được ký hiệu bằng những ký hiệu như CW, M, P,MW,….
2. Bơm cao áp ô tô kiểu dây
Loại bơm cao áp này dựa trên việc một bơm cao áp có thể áp dụng trên một loại động cơ với công suất khác nhau. Do vậy, Trục cam không cần thay mà vẫn có thể áp dụng cho các động cơ khác.
Các xilanh trên thân bơm có thể lắp đặt theo phương án khác nhau. Dòng bơm cao áp này có ưu điểm là giá thành khá rẻ. Nhưng nó cũng có những nhược điểm đó là kích thước lớn. Việc chế tạo khó khăn hơn. Nó cũng chịu sự tác động của tốc độ và trọng tải của bơm cao áp.
3. Bơm cao áp ô tô phân phối [VE]
Dạng bơm cao áp kiểu phân phối [VE] có thể chia thành nhiều dạng như sau:
- Kiểu bộ đôi: Đối với kiểu này thì Plunger đảm nhận nhiều vai trò như: Vừa chuyển động tịnh tiến, vừa thực hiện bơm nhiên liệu và đồng thời quay để phân phối.
- Kiểu Roto: Các xy lanh ở bên trong roto sẽ chuyển động tịnh tiến
- Dựa trên kiểu điều chỉnh ngắt nhiên liệu
- Dựa trên việc điều chỉnh bằng việc tiết lưu đường nạp.
- Dựa trên việc thay đổi hành trình Plunger
- Và dạng bơm cao áp phân phối dựa trên điều chỉnh độ nâng van
Ưu điểm của dạng bơm cao áp phân phối đó là nó có kích thước nhỏ gọn. Nó có khả năng tính toán và phân phối nhiên liệu một cách chính xác hơn. Nhưng nhược điểm của nó là có cấu trúc phức tạp, việc thay thế tốn kém và mất nhiều thời gian.
4. Bơm cao áp ô tô – Vòi phun kết hợp
Bơm cao áp dạng vòi phun kết hợp là dạng bơm được thiết kế liền khối với vòi phun và được đặt trên nắp máy. Nó thường được sử dụng trên những dòng động cơ 2 kỳ, những dòng xe tải nặng. Mỗi xy lanh sẽ được cung cấp tương ứng với một bơm cao áp.
So với tất cả các loại bơm cao áp, thì đây là dạng sản phẩm có áp suất vòi phun lớn nhất. Nó có khả năng kết thúc nhanh quá trình phun. Nhưng nhược điểm của nó là, do có kích thước lớn nên ảnh hưởng đến quá trình thiết kế nắp máy. Giá thành cao
5. Bơm cao ô tô áp riêng biệt [PF]
Lợi bơm cao áp riêng biệt này, phù hợp với từng loại xilanh, nó danh động từ vài đến hàng trăm mã lực. Thông thường nếu có 6 xilanh thì sẽ phải trang bị 6 bơm phun cao áp riêng biệt.
Đây là dạng bơm cao áp có cấu tạo đơn giản và thuận tiện cho người dùng. Việc sử chữa cũng khá dễ dàng.
Với những chia sẻ của DPRO ở bên trên. Mong rằng bạn đọc có thể hiểu được phần nào về bơm cao áp ô tô. Từ đó có thể lựa chọn những dòng xe được lắp đặt bơm cao áo thích hợp với nhu cầu sử dụng của mình. Cùng đón đọc những bài viết hay khác của DPR nhé