Hay nhất
D. Buồng cháy có áp suất rất cao
Bơm cao áp [BCA] là bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống phun nhiên liệu diesel.
Một số loại bơm cao áp của hãng Bosch
Ba vấn đề lớn được đặt ra đối với các hệ thống động cơ Diesel trên ôtô hiện nay là: Tăng công suất, giảm mức tiêu hao nhiên liệu, giảm mức độ ô nhiễm môi trường do khí thải và tiếng ồn. Để giải quyết hiệu quả các vấn đề đó, yêu cầu đặt ra đối với hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel là: Nhiên liệu phải được phun tơi, phun đúng thời điểm, đúng lưu lượng, đồng đều vào từng xy-lanh của động cơ. Và, việc sử dụng tùy loại BCA là để đáp ứng được các yêu cầu đó.
Hiện nay ở nước ta cũng như trên thế giới đang sử dụng nhiều loại bơm cao áp khác nhau về kiểu loại, kích cỡ, hình dáng và phương pháp điều chỉnh, phân phối nhiên liệu. Có nhiều phương pháp phân loại bơm cao áp khác nhau dựa trên đặc điểm kết cấu, nguyên lý làm việc,…
Cách phân loại BCA
- Theo đặc điểm kết cấu chung có thể phân thành 5 nhóm lớn gồm: BCA kiểu dãy có nhiều bộ đôi [plunger] hay còn gọi là bơm cao áp vạn năng; BCA phân phối; BCA - Vòi phun kết hợp; BCA riêng biệt cho từng xy-lanh; BCA trên động cơ sử dụng hệ thống nhiên liệu điều khiển điện tử Common-rail.
- Theo phương pháp điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp cho một chu trình gồm: BCA không thay đổi hành trình pít-tông và BCA thay đổi hành trình pít-tông.
- Theo phương pháp kiểm soát lượng nhiên liệu phun cho một chu trình: Dùng rãnh xoắn [Helix-Controlled] hoặc cửa nạp/cửa xả [Port-Controlled] như trong các loại BCA truyền thống; Dùng van điện từ [Solenoid-Valve-Controlled] như trong hệ thống phun nhiên liệu diesel điều khiển điện tử.
- Theo phương pháp điều khiển có thể chia thành 4 loại: Điều khiển cơ khí, Điều khiển điện-cơ khí; Điều khiển thủy lực; Điều khiển điện tử.
Trong khuôn khổ bài viết, Autocar Vietnam sẽ giới thiệu tới các bạn một số loại bơm cao áp điển hình, được sử dụng phổ biến trên các động cơ diesel hiện này.
1. BCA kiểu vạn năng [Plunger]
Đây là phương án phổ biến nhất, trục cam của BCA được dẫn động từ trục khuỷu, số phân bơm của BCA bằng số xy-lanh, các phân bơm có thể bố trí 1 dãy hoặc 2 dãy [hình chữ V]. Loại BCA này được sử dụng trên các động cơ V-2, D-6, BCA của hãng CAV [Anh], CMS của hãng SIGMA và thường có các ký hiệu loại bơm cao áp M, MW, A, P, ZWM, CW,… Mỗi nhánh BCA bao gồm những chi tiết cơ bản: Pít-tông, xy lanh, trục cam, con đội, lò xo và van cao áp.
Bơm cao áp kiểu dây
Ưu điểm của loại BCA này là sử dụng một loại BCA cho một họ động cơ có công suất khác nhau. Trên cùng một thân bơm có thể lắp các cặp pít-tông - xy-lanh theo nhiều phương án khác nhau về đường kính nhưng có chung hành trình pít-tông, không cần thay trục cam mà vẫn có thể sử dụng cho các loại động cơ khác thể tích công tác của xy-lanh. Cấu tạo thân bơm cho phép thay đổi đầu trục cam [thay đổi thứ tự làm việc của các xy-lanh]. Bộ điều tốc có thể lắp trên bất kỳ đầu nào của BCA và nó có giá thành thấp.
Tuy nhiên, loại BCA này cũng có nhiều nhược điểm như kích thước, khối lượng lớn, khó chế tạo, thời điểm và lượng nhiên liệu tới từng xy-lanh khó đồng đều. Các thông số cơ bản của quy luật cung cấp nhiên liệu chịu sự quy định vào chế độ tốc độ và chế độ tải của BCA.
2. BCA phân phối [VE]
Pít-tông BCA phải kết hợp chuyển động tịnh tiến với chuyển động quay để thực hiện đồng thời hai chức năng: bơm và phân phối nhiên liệu cho các xy-lanh. Các bơm phân phối được sử dụng rộng rãi nhất là bơm phân phối DPA của công ty Lucas - CAV - DPC [ Mỹ], các bơm PSB, PSJ, PSM và PS100 của công ty UTBS [ Mỹ]. Trong nhóm BCA phân phối còn có thể phân ra làm nhiều loại khác nhau.
- Kiểu dùng bộ đôi [plunger]: plunger làm chức năng của bộ phân phối cho các xy lanh [plunger vừa chuyển động tịnh tiến để bơm nhiên liệu, vừa quay để phân phối].
- Kiểu rôto: rôto [van trượt] làm chức năng của bộ phân phối cho các xy-lanh [plunger nằm trong rôto chuyển động tịnh tiến để bơm nhiên liệu, rôto quay để phân phối].
- Kiểu điều chỉnh bằng thời điểm cắt nhiên liệu.
- Kiểu điều chỉnh bằng tiết lưu đường nạp.
- Kiểu thay đổi hành trình plunger.
- Kiểu điều chỉnh độ nâng van.
Máy cân bơm cao áp của Bosch
Ưu điểm của loại BCA này là kích thước và khối lượng nhỏ hơn nhiều so với BCA kiểu vạn năng [khoảng 2 lần]. Phân phối nhiên liệu cho các xy-lanh đồng đều hơn cả về thời điểm phun và lượng phun. Trong quá trình làm việc độ mài mòn của cặp pít-tông/xy-lanh không ảnh hưởng gì đến độ không đồng đều về lượng nhiên liệu cấp cho 1 chu trình.
Nhược điểm chính của BCA phân phối là cấu tạo phức tạp hơn nhiều so với BCA kiểu vạn năng dẫn đến việc khó điều chỉnh trong bảo dưỡng, sửa chữa và giá thành chế tạo cao.
3. BCA -Vòi phun kết hợp
Gồm 2 loại là BCA-Vòi phun kết hợp, còn gọi là hệ thống UIS [Unit Injector System] và BCA thiết kế liền khối với vòi phun và bố trí trên nắp máy. Loại BCA này được sử dụng trên các động cơ diesel 2 kỳ và các loại xe tải hạng nặng của Mỹ. Trên các động cơ cỡ lớn, BCA sử dụng hệ thống UPS [Unit Pump System] thì mỗi xy-lanh cũng được cung cấp nhiên liệu bởi 1 BCA - Vòi phun riêng biệt. Ngoài ra, loại BCA này thường dùng trên các động cơ tàu thủy như: 5/11, M-503, M-504, M-517, có thể có tên gọi khác là [PT],...
Do không có đường ống cao áp nên có khả năng tạo được áp suất phun cao nhất trong các loại hệ thống phun hiện có, đồng thời có khả năng kết thúc nhanh quá trình phun. Giảm được thể tích nhiên liệu bị nén trong quá trình làm việc của hệ thống nên tránh được ảnh hưởng của hiện tượng dao động sóng áp suất tới quá trình phun.
Bơm cao áp kiểu phân phối của Bosch
Tuy nhiên, BCA-Vòi phun kết hợp có kích thước lớn nên gây khó khăn cho quá trình thiết kế nắp máy, nhất là với các động cơ diesel cao tốc phun nhiên liệu trực tiếp dùng 4 xu-páp cho 1 xy-lanh. Cơ cấu dẫn động BCA - Vòi phun kết hợp cần có độ cứng vững rất lớn để có thể tận dụng hết khả năng tiềm tàng của hệ thống. Giá thành của các bộ phận thủy lực và cơ cấu dẫn động là những khó khăn chính khi sử dụng hệ thống này trên các dòng xe du lịch. Khó điều chỉnh trong quá trình sử dụng.
4. BCA riêng biệt
BCA riêng biệt cho từng xy lanh là loại BCA đơn [PF], chỉ có một plunger - barrel. Loại này được sử dụng trên các động cơ từ vài mã lực đến hàng trăm mã lực. Vì là loại bơm đơn, nên mỗi bơm chỉ cung cấp nhiên liệu cho một xy-lanh. Do đó, trên động cơ có 6 xy-lanh phải trang bị 6 bơm phun cao áp PF.
Ưu điểm của hệ thống này là kết cấu riêng biệt, có cấu tạo đơn giản thuận tiện cho quá trình bảo dưỡng sữa chữa, giá thành hạ. Nhưng nhược điểm của nó là phân phối nhiên liệu tới các xy-lanh không đồng đều do phải điều chỉnh từng phân bơm.
Theo Autocarvietnam
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