LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay trong xu thế hội nhập và mở cửa của nền kinh tế Việt Nam với nền kinh tế của các nước trên thế giới, ngành công nghiệp sản xuất ôtô cũng đang đứng trước nhiều cơ hội cũng như những thách thức mới. Đó là những cơ hội cải tiến và phát triển công nghệ cho ngang tầm với các nước trên thế giới nhưng cũng có nhiều thử thách đặt ra đó là khả năng nắm bắt và tiếp thu công nghệ mới, cải tiến công nghệ cũ lạc hậu.

Hiện nay công nghệ ôtô phát triển dựa trên những tiêu chí: tăng công suất, tốc độ, giảm suất tiêu hao nhiên liệu, điện tử hoá quá trình điều khiển và hạn chế mức thấp nhất thành phần ô nhiễm trong khí xả động cơ nhằm tạo ra 1 nền công nghiệp ôtô phát triển và thân thiện với môi trường.

Với sự phát triển mạnh mẽ của tin học hóa, tự động hóa trong ngành sản xuất và các sản phẩm ô tô. Nhờ sự giúp đỡ của máy tính để cải thiện quá trình làm việc của động cơ và ôtô nhằm đạt hiệu quả cao và chống ô nhiễm môi trường, tối ưu hoá quá trình điều khiển dẫn đến kết cấu của động cơ và ô tô thay đổi rất phức tạp, làm cho người sử dụng và cán bộ công nhân kỹ thuật ngành ô tô ở nước ta còn nhiều lúng túng và sai sót, khó khăn trong việc nắm bắt công nghệ mới này nên cần có những nghiên cứu cụ thể về hệ thống điện tử trên động cơ ô tô.

Là một sinh viên của ngành động lực sắp ra trường, em chọn đề tài: "Tính toán thiết kế hệ thống nhiên liệu Common Rail động cơ Duratorq 2.4l" làm đề tài tốt nghiệp. Em rất mong với đề tài này em sẽ củng cố tốt hơn kiến thức của mình để khi ra trường em có thể đóng góp 1 phần vào sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô của nước nhà.

Cuối cùng em xin được gởi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo hướng dẫn Trần Văn Nam đã chỉ bảo em tận tình, giúp em vượt qua những khó khăn vướng mắc trong khi hoàn thành đồ án của mình. Bên cạnh đó em cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa cơ khí giao thông đã tạo mọi điều kiện để em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này.

Sinh viên thực hiện

LÊ QUANG CƯỜNG

MỤC LỤC

Lời nói đầu

Mục lục

1. Lịch sử vấn đề và mục đích ý nghĩa đề tài 1

2. Các phương án thiết kế hệ thống nhiên liệu động cơ Duratorq 2.4l 2

2.1 Nhiệm vụ, yêu cầu và đặc điểm chung của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel. 2

2.1.1 Hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel có những nhiệm vụ sau 2

2.1.2 Yêu cầu của hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel 3

2.1.3. Đặc điểm hình hành hoà khí trong động cơ diesel 3

2.1.3.1. Đặc điểm 3

2.1.3.2. Những đặc trưng của động cơ diesel 3

2.2. Hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel sử dụng bơm cao áp Bosch 4

2.2.1. Sơ đồ của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel. 4

2.2.2 Cấu tạo của bơm cao áp. 5

2.2.2.1. Cấu tạo bơm cao áp thẳng hàng 5

2. 2.2.2. Cấu tạo bơm cao áp phân phối 6

2.2.3.Các dạng cấu tạo vòi phun trong hệ thống nhiên liệu động cơ diesel 8

2.2.4. Bơm chuyển nhiên liệu 9

2.2.4.1 Loại bơm bánh răng 9

2.2.4.2. Loại bơm piston 10

2.2.5. Lọc nhiên liệu 11

2.2.5.1 Lọc nhiên liệu thô 11

2.2.5.2 Lọc nhiên liệu tinh 12

2.2.6 Nhược điểm của hệ thống nhiên liệu Diesel sử dụng bơm Bosch 13

2.2.6.1 Đặc tính tốc độ của bơm cao áp 13

2.2.6.2 Đặc tính phun của hệ thống phun nhiên liệu kiểu cũ 14

2.3. Hệ thống nhiên liệu CommonRail Diesel 15

2.3.1.Nguyên lý hoạt động 16

2.3.2 Các chức năng của hệ thống nhiên liệu Common Rail Diesel 19

3. Các thông số của động cơ Duratorq 2.4l 22

4. Tính toán thiết kế hệ thống nhiên liệu động cơ Duratorq 2.4l 23

4.1 Tính toán hệ thống nhiên liệu Common Rail động cơ Duratorq 2.4l 23

4.1.1. Tính toán nhiệt 23

4.1.1.1. Thông số động cơ. 23

4.1.1.2. Các thông số chọn ban đầu 24

4.1.1.3. Thông số tính toán. 24

4.1.1.4. Những thông số chỉ thị .29

4.1.1.5. Các chỉ tiêu có ích 30

4.1.1.6. Kiểm nghiệm kích thước xy lanh 31

4.1.2 . Vẽ đồ thị công 31

4.1.2.1. Xác định các điểm trên đường nén với chỉ số đa biến n1 32

4.1.2.2. Xây đựng đường cong áp suất trên đường giãn nở. 32

4.2. Xác định các thông số cơ bản của bơm cao áp 34

4.2.1. Thể tích nhiên liệu cung cấp cho một chu trình 34

4.2.2. Đường kính piston bơm cao áp 35

4.3. Xác định các thông số cơ bản của vòi phun 36

4.3.1. Tốc độ phun nhiên liệu lớn nhất trong một chu trình 36

4.3.2. Tổng số tiết diện lưu thông của lỗ phun .36

4.3.3. Tiết diện lưu thông của một lỗ phun 37

4.3.4. Đường kính lổ phun tính toán 37

5. Thiết kế hệ thống nhiên liệu động cơ Duratorq 2.4l 38

5.1. Sơ đồ và nguyên lý làm việc của hệ thống 38

5.1.1. Những đặc tính của hệ thống nhiên liệu Common Rail động cơ Duratorq 2.4l 39

5.1.2 Nhiệm vụ và yêu cầu đối với hệ thống nhiên liệu động cơ Duratorq 2.4l 40

5.1.3. Đặc tính của hệ thống nhiên liệu Common Rail động cơ Duratorq 2.4l 40

5.1.4. Ưu điểm của hệ thống nhiên liệu này 41

5.1.5. Đặc tính phun của hệ thống Common Rail 41

5.2. Đặc điểm kết cấu và nguyên lý hoạt động của các cụm chi tiết 43

5.2.1. Thùng nhiên liệu 43

5.2.2. Lọc nhiên liệu 43

5.2.3. Bơm chuyển nhiên liệu 44

5.2.4. Bơm cao áp 45

5.2.4.1. Bơm piston. 47

5.2.4.2. Van điều chỉnh áp suất 47

5.2.5. Ống phân phối 48

5.2.6. Kim phun 50

5.2.7. Đường ống dẫn nhiên liệu áp suất cao 52

5.2.8. Van giới hạn áp suất 53

5.3. Thiết kế các hệ thống cảm biến và điều khiển hệ thống nhiên liệu

Common Rail Diesel động cơ Duratorq 2.4l 53

5.3.1. Cảm biến áp suất đường ống nạp (MAP) 53

5.3.2. Cảm biến nhiệt độ khí nạp (IAT) .55

5.3.3. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (ECT) .56

5.3.4. Cảm biến vị trí bàn đạp ga .57

5.3.5. Cảm biến vị trí trục khuỷu (CKP) .59

5.3.6. Cảm biến vị trí trục cam (CMP) 61

5.3.7. Cảm biến áp suất nhiên liệu 62

5.4. Thiết kế hệ thống điều khiển điện tử 63

5.4.1. Thiết kế hệ thống xử lý thông tin điều khiển hệ thống nhiên liệu của động cơ 63

5.4.1.1. Giới thiệu sơ đồ tổng quan chức năng điều khiển điện tử 63

5.4.1.2. Hệ thống xử lý 65

5.4.1.3. Hệ thống chấp hành 65

5.4.1.4. Bộ xử lí điều khiển góc phun sớm 65

5.4.1.5. Bộ xử lý 66

5.4.1.6. Bộ xử lý tín hiệu vào 66

5.4.1.7. Bộ vi xử lý 67

5.4.1.8. Bộ kiểm tra hệ thống 68

5.4.1.9. Bộ nhớ đầu ra 68

5.4.1.10. Các chức năng của đầu ra 69

6. Chuẩn đoán hư hỏng và sửa chữa hệ thống nhiên liệu 69

6.1. Khói đen 69

6.2. Khói trắng 71

6.3. Bơm cao áp bị hỏng 71

6.4. Bộ lọc bị tắc, hoặc có nước trong nhiên liệu 72

6.5. Nhiên liệu rò ra lỗ vòi phun 72

6.6. Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diesel 72

6.6.1. Bảo dưỡng kỹ thuật cấp một 72

6.6.2. Bảo dưỡng kỹ thuật cấp hai 72

6.6.3. Bảo dưỡng kỹ thuật theo mùa 73

6.6.4. Các hư hỏng đối với hệ thống điện tử 73

7. Kết luận 74

Tài liệu tham khảo

Tài liệu gồm có : Bản thuyết minh Word + Bản vẽ AutoCAD + Bản thuyết trình Power point