Bài giảng học phần Hệ thống phun nhiên liệu - Trương Văn Toản

(NB) Trong bài giảng này các kết cấu và nguyên lý làm việc của các hệ thống này trên các xe hiện đại của FOR, TOYOTA, MITSUBISHI, MERCEDES. Bài giảng dựa theo chương trình khung đào tạo ngành Cơ khí động lực và dựa vào các tài liệu của một số tác giả, đặc biệt là các tài liệu hướng dẫn của hãng TOYOTA, MITSUBISHI.Ngoài ra bài giảng còn thể hiện được những kết cấu đặc biệt mới trên các xe hiện nay. Đây là tài liệu học tập tốt cho sinh viên ngành Cơ khí động lực.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng học phần Hệ thống phun nhiên liệu - Trương Văn Toản BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP & XÂY DỰNG  BÀI GIẢNG HỌC PHẦN HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU Dùng cho hệ CĐ đào tạo theo tín chỉ (Lưu hành nội bộ) Người biên soạn: Trương Văn Toản Uông Bí, năm 2011 LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay với sự phát triển mạnh mẽ với ngành công nghệ Thông tin, Điện tử, vật liệu mới, cùng với sự phát triển của nó là sự phát triển các hệ thống trên ÔTô hiện đại trong đó có hệ thống nhiên liệu. Hệ thống nhiên liệu được các hãng phát triển theo các hướng sau đây: Tăng công suất động cơ, giảm tiêu hao nhiên liệu, giảm ô nhiễm môi trường ......Do đó một loạt hệ thống mới được ra đời như hệ thống EFI (Electronic Fuel Injection ),GDI (Gasoline Direct Injection) trên các động cơ xăng và CDI (Common Direct Injection) trên động cơ Diesel. Trong bài giảng này các kết cấu và nguyên lý làm việc của các hệ thống này trên các xe hiện đại của FOR, TOYOTA, MITSUBISHI, MERCEDES. Bài giảng này dựa theo chương trình khung đào tạo ngành cơ khí Động lực và dựa vào các tài liệu của một số tác giả đặc biệt là các tài liệu hướng dẫn của hãng TOYOTA, MITSUBISHI. Trong bài giảng thể hiện những kết cấu đặc biệt mới trên các xe hiện nay. Do đó nó là một bài giảng tốt cho sinh viên ngành Cơ Khí Động Lực. Nội dung của bài giảng - Khái quát chung về động cơ phun xăng - Khái quát về nguyên lý điều chỉnh thành phần hỗn hợp và phương pháp xây dựng chương trình điều chỉnh cung cấp nhiên liệu cho động cơ phun xăng. - Kết cấu và hoạt động của hệ thống phun xăng điện tử nhiều điểm - Hệ thống cung cấp nhiên liệu Common rail Do là lần đầu tiên biên soạn và do trình độ có hạn nên không thể tránh khỏi những thiếu sót mong các đồng nghiệp và độc giả góp ý kiến. Uông Bí, ngày 28 tháng 08 năm 2010 Biên soạn Trương Văn Toản 1 Chương 1. HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ 1.1. Khái quát về hệ thống phun xăng 1.1.1. Lịch sử phát triển Giai đoạn phát triện của động cơ phun xăng có thể chia làm 3 giai đoạn như sau: 1.1.1.1. Giai đoạn tính tới trước chiến tranh thế giới thứ hai Trong giai đoạn này hệ thống phun xăng ( HTPX) cơ khí được phát triển, hoàn thiện và áp dụng, trước hết là cho động cơ máy bay, sau đó mới áp dụng vào lĩnh vực động cơ ôtô. - Năm 1903, máy bay do anh em nhà Wrigh (USA) chế tạo với động cơ pitton phun xăng thực hiện thành công chuyến bay đầu tiên trong lịch sử động cơ phun xăng. - Năm 1908 hệ thống phun xăng cơ khí của anh em nhà Wrigh được cải tiến, lắp cho động cơ máy bay Antonêtt và trở thành loại máy bay tốt nhất thời bấy giờ. Từ đó HTPX cơ khí dùng rộng rãi trong ngành hàng không nhưng chưa thông dụng trong ngành ôtô vì lúc đó BCHK đã được cải tiến nhiều lần và còn đáp ứng được các yêu cầu đối với các chế độ hoạt động của động cơ. - Tới năm 1920, việc phun xăng kiểu cơ khí mới đựơc tâp trung nghiên cứu để lắp trên động cơ ôtô dựa trên các kết quả phun xăng trên máy bay. - Năm 1927 hãng Bosch (Đức) đã đưa vào sản xuất bơm xăng dùng cho động cơ nhiều xylanh cao tốc và tới thời gian này, các nhà chế tạo ô tô mới thực sự quan tâm tới việc phun xăng cho động cơ. Viện nghiên cứu hàng không của hãng Bosch và hãng BMV, hãng Daimler Benz công tác nghiên cứu và hoàn chỉnh một hệ thống phun xăng cơ khí có điều khiển. Năm 1937 hệ thống này được áp dụng cho động cơ máy bay, đặc biệt là loại Messerchmitt đã phá kỷ lục về tốc độ bay thời đó và được Đức quốc xã dùng làm chủ lực của không quân trong chiến tranh thế giới thứ hai 1.1.1.2. Giai đoạn từ sau chiến tranh thế giới thứ hai tới cuối những năm 1960 Đây là giai đoạn tăng công suất cho động cơ ô tô du lịch, hai hướng hoàn thiện là BCHK cải tiến và phun xăng đều đựơc thực hiện . Năm 1954 phương án phun xăng trực tiếp và bên trong xi lanh được thực hiện cho xe Mercedes Benz 300 SL. Để giảm tính phức tạp về kết cấu và giá thành, hãng Mercedes Benz đưa ra kết luận và phun vào đường ống nạp sẽ có nhiều ưu điểm hơn và thế hướng phun xăng này được tập trung phát triển và đầu những năm 1960 HTPX này đã đựơc dùng phổ biến cho se du lịch. Ngoài hãng Bosch còn có những hãng khác. Hãng Luscas (Anh) dùng hệ thông phun xăng với van trượt phân phối có điều chỉnh chân không lắp trên xe Maserati, Triumph. 1.1.1.3. Giai đoạn từ đầu những năm 1970 đến nay Nét nổi bật là việc ứng dụng kỹ thuật điện tử và vi mạch và hiệu chỉnh và điều chỉnh quá trình phun xăng đồng thời chú trọng việc tuân thủ các giới hạn độc hại trong khí thải. Ta biết rằng ở các chế độ đặc biệt như cầm chừng không tải, Nmax , tăng tốc …… hỗn hợp quá đậm, quá trình cháy không phải là hoàn toàn nên các thành phần độc hại như COx ,NOx ,CHx quá lớn làm ô nhiễm môi trường. Xu hướng và trở thành nguyên tắc chung của các hệ thống phun xăng 2 giai đoạn này và sử dụng rất nhiều tín hiệu kiểm soát mà chúng được đưa về bộ xử lý trung tâm kiểu điện tử để tạo thành xung điều khiển ở đầu ra nhằm quyết định thời điểm phun, lưu lượng phun và tổng thời gian phun xăng tối ưu nhất . Các hệ thống phun xăng này có tên gọi chung là HTPX điều khiển bằng điện tử , gọi tắt là HTPX điện tử. Hệ thống phun xăng điện tử đầu tiên được hãng Bendix ( USA) chế tạo lắp trên ô tô năm 1957 nhưng sau đó bị gián đoạn, không đựơc chế tạo tiếp nữa . Tới năm 1967 hãng Vollkswagen( Đức) mới sử dụng đại trà các hệ thống phun xăng điện tử . Với sự phát triển của nghành công nghiệp vi mạch, các bộ xử lý trung tâm (ECU), và các bộ cảm biến ngày được càng hoàn thiện nên chất lượng ...