Giáo trình hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diesel Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nông nghiệp Quảng Bình

Giáo trình hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diesel của Trường CĐ Kỹ thuật CN Quảng Bình, đào tạo kiến thức và kỹ năng sửa chữa hệ thống cho sinh viên.

• Tác giả: Nguyễn Tiến Lợi
• Trường học: Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công Nông nghiệp Quảng Bình
• Chuyên ngành: Công nghệ ô tô
• Đề tài: Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diesel
• Loại tài liệu: Giáo trình
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Quảng Bình

Tóm tắt

I. Tổng quan về giáo trình hệ thống nhiên liệu diesel Quảng Bình

Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công Nông nghiệp Quảng Bình ban hành giáo trình mô đun Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diesel theo Quyết định số 731/QĐ-CĐCNN ngày 27 tháng 9 năm 2023. Giáo trình thuộc ngành Công nghệ Ô tô, trình độ cao đẳng. Đây là tài liệu chuẩn phục vụ giảng dạy và học tập cho giáo viên, học sinh, sinh viên toàn trường. Nội dung được biên soạn dựa trên tư duy logic, bám sát mục tiêu kiến thức, kỹ năng và thái độ nghề nghiệp. Chủ biên là giảng viên Nguyễn Tiến Lợi. Giáo trình gồm ba bài học chính: tổng quan hệ thống diesel, bơm cao áp cơ khí và hệ thống phun dầu điện tử. Mã mô đun là MĐ20. Học viên cần nắm vững các mô đun trước khi tiếp cận tài liệu này. Nguồn thông tin trong giáo trình được phép sử dụng cho mục đích đào tạo và tham khảo học thuật, không được dùng cho mục đích thương mại.

1.1. Mục đích và đối tượng sử dụng giáo trình

Giáo trình phục vụ hai nhóm đối tượng chính. Thứ nhất là giáo viên bộ môn: dùng để chuẩn bị nội dung bài giảng, thống nhất kế hoạch lên lớp cho mô đun hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diesel. Thứ hai là học sinh, sinh viên: theo dõi nội dung truyền đạt trong giờ học và tự nghiên cứu tại nhà. Người đọc cần nghiên cứu lần lượt theo chương trình để hiểu đúng trình tự kiến thức. Giáo trình tập hợp kiến thức liên quan các mô đun trước, đòi hỏi nền tảng vững chắc.

1.2. Cấu trúc nội dung và đặc điểm mới của giáo trình

Giáo trình gồm ba bài lớn. Bài 1 trình bày tổng quan: nhiệm vụ, phân loại, hỗn hợp công tác và sơ đồ nguyên lý. Bài 2 đi sâu vào hệ thống sử dụng bơm cao áp cơ khí, bao gồm bơm thấp áp, bầu lọc, đường ống và vận hành thực tế. Bài 3 giới thiệu hệ thống phun dầu diesel điện tử, ECU và cơ cấu chấp hành. Điểm mới của giáo trình là tiếp cận theo tư duy logic, đảm bảo cả ba mục tiêu: kiến thức, kỹ năng và thái độ nghề nghiệp.

II. Phân tích cấu tạo hệ thống nhiên liệu diesel trong giáo trình

Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diesel có cấu tạo phức tạp, gồm nhiều bộ phận liên kết chặt chẽ. Giáo trình phân tích chi tiết từng thành phần theo trình tự từ đơn giản đến phức tạp. Bơm thấp áp hút nhiên liệu từ thùng chứa qua bầu lọc đến bơm cao áp. Bơm cao áp tạo áp suất phun từ 125 đến 215 kg/cm² để cung cấp cho vòi phun. Hai loại bơm cao áp phổ biến là bơm dãy PE và bơm chia VE. Bộ đôi pít tông-xilanh là cụm chi tiết then chốt, quyết định công suất động cơ và suất tiêu hao nhiên liệu. Khe hở lắp ghép chỉ từ 0,001 đến 0,0025 mm, độ bóng bề mặt đạt Δ11-Δ12. Ngoài hệ thống cơ khí, giáo trình còn đề cập hệ thống phun điện tử với bộ điều khiển ECU và cơ cấu chấp hành. Đây là xu hướng công nghệ hiện đại trên xe ô tô diesel ngày nay.

2.1. Bơm cao áp cơ khí bơm dãy PE và bơm chia VE

Bơm dãy PE là loại bơm cao áp truyền thống, gồm nhiều phân bơm xếp thành dãy, mỗi phân bơm cấp nhiên liệu cho một xi lanh động cơ. Bơm chia VE chỉ có một phân bơm duy nhất, phân phối nhiên liệu lần lượt đến từng xi lanh qua đầu chia. Cả hai loại đều có bộ điều tốc kiểm soát lượng nhiên liệu phun theo tốc độ động cơ. Giáo trình trình bày sơ đồ cấu tạo, nguyên lý làm việc và quy trình tháo lắp, kiểm tra thực tế cho cả hai loại bơm.

2.2. Hệ thống phun diesel điện tử và bộ điều khiển ECU

Hệ thống phun dầu diesel điện tử thay thế bơm cao áp cơ khí bằng các cảm biến và van điện từ. ECU (bộ điều khiển điện tử) tiếp nhận tín hiệu từ cảm biến tốc độ, nhiệt độ, tải trọng để tính toán lượng và thời điểm phun tối ưu. Cơ cấu chấp hành gồm các vòi phun điện tử điều khiển chính xác theo lệnh của ECU. Công nghệ này giúp giảm tiêu hao nhiên liệu, hạ thấp khí thải và nâng cao hiệu suất động cơ. Giáo trình dành toàn bộ Bài 3 để phân tích hệ thống này từ nguyên lý đến thực hành.

III. Phương pháp thực hành bảo dưỡng và sửa chữa bơm cao áp diesel

Giáo trình chú trọng kỹ năng thực hành bên cạnh lý thuyết. Quy trình tháo lắp bơm cao áp PE được trình bày rõ ràng theo từng bước. Trước khi tháo, cần rửa sạch bên ngoài bơm bằng dầu tẩy thích hợp. Tháo đầu nối đường cao áp và thanh răng trước, sau đó lần lượt tháo vòng răng, kẹp định vị, vít cố định và xi lanh. Các chi tiết từng phân bơm phải được để riêng biệt, tránh lẫn lộn. Sau khi tháo, vệ sinh toàn bộ bằng dầu diesel sạch. Kiểm tra bộ đôi pít tông-xilanh thông qua độ kín thủy lực thay vì đo độ mòn thông thường. Tra mỡ vào ổ bi và vòng bi trước khi lắp lại. Quy trình lắp thực hiện ngược lại theo thứ tự tháo. Học viên cần tuân thủ đúng yêu cầu kỹ thuật và đảm bảo an toàn lao động trong suốt quá trình thao tác.

3.1. Quy trình kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ bơm cao áp

Kiểm tra định kỳ bơm cao áp được thực hiện theo chu kỳ đại tu động cơ. Bước đầu tiên là rửa sạch bên ngoài, thổi gió khô. Tiếp theo tháo rời và kiểm tra từng chi tiết bên trong. Bộ đôi pít tông-xilanh được kiểm tra bằng phương pháp thủy lực: bơm áp suất và quan sát thời gian giữ áp. Trục cam, vòng bi và bộ điều tốc cần kiểm tra độ mòn và khe hở. Các chi tiết đạt yêu cầu được lắp lại sau khi vệ sinh và bôi trơn đúng quy định.

3.2. Thiết bị và vật tư cần chuẩn bị cho bài thực hành

Bài thực hành yêu cầu chuẩn bị đầy đủ thiết bị trước khi tiến hành. Thiết bị chính gồm: xe ô tô có động cơ diesel dùng bơm PE, động cơ diesel rời hoặc bơm cao áp PE tháo rời. Vật tư gồm: chổi lông, giấy nhám, giẻ lau, dầu diesel, dung dịch tẩy rửa. Dụng cụ gồm: tủ dụng cụ chuyên dùng sửa chữa ô tô, khay đựng inox, dũa cạo. Sử dụng dụng cụ đúng chủng loại, thao tác chính xác và đảm bảo an toàn là yêu cầu bắt buộc trong suốt quá trình thực hành.

IV. Ứng dụng giáo trình vào đào tạo công nghệ ô tô tại Quảng Bình

Giáo trình mô đun MĐ20 là tài liệu chuẩn hóa quan trọng cho chương trình đào tạo ngành Công nghệ Ô tô trình độ cao đẳng tại Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công Nông nghiệp Quảng Bình. Tài liệu này giúp thống nhất nội dung giảng dạy giữa các giáo viên trong bộ môn, đảm bảo chất lượng đầu ra đồng đều cho sinh viên. Sau khi hoàn thành mô đun, học viên có khả năng nhận dạng, phân tích, tháo lắp và sửa chữa các bộ phận trong hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel cả loại cơ khí lẫn điện tử. Kỹ năng này đáp ứng trực tiếp nhu cầu của thị trường lao động ngành sửa chữa và bảo dưỡng ô tô tại khu vực Quảng Bình và miền Trung. Giáo trình cũng là nền tảng để học viên tiếp tục học nâng cao hoặc tham gia thực tế tại các garage, xưởng sửa chữa ô tô chuyên nghiệp.

4.1. Chuẩn đầu ra kiến thức và kỹ năng cho sinh viên

Sau khi học xong mô đun, sinh viên đạt chuẩn đầu ra gồm ba nhóm năng lực. Về kiến thức: hiểu rõ nhiệm vụ, cấu tạo và nguyên lý làm việc của toàn bộ hệ thống nhiên liệu diesel từ cơ khí đến điện tử. Về kỹ năng: tháo lắp đúng quy trình, kiểm tra và sửa chữa các bộ phận hư hỏng, vận hành động cơ diesel an toàn. Về thái độ: chấp hành đúng quy trình, quy phạm nghề công nghệ ô tô, có trách nhiệm với công việc và an toàn lao động.

4.2. Triển vọng nghề nghiệp và giá trị thực tiễn của giáo trình

Công nghệ diesel hiện diện rộng rãi trên xe tải, xe khách và máy nông nghiệp tại Quảng Bình và toàn khu vực miền Trung. Nhu cầu kỹ thuật viên bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống diesel không ngừng tăng. Giáo trình cung cấp nền tảng lý thuyết và thực hành toàn diện, giúp sinh viên sẵn sàng làm việc ngay sau tốt nghiệp. Ngoài ứng dụng trong đào tạo chính quy, tài liệu còn là nguồn tham khảo tin cậy cho kỹ thuật viên đang hành nghề muốn nâng cao chuyên môn về hệ thống phun diesel điện tử hiện đại.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ỦY BAN NHÂN TỈNH QUẢNG BÌNH TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CÔNG NÔNG NGHIỆP GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL NGÀNH/NGHỀ: CÔNG NGHỆ Ô TÔ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số: 731/QĐ-CĐCNN ngày 27 tháng 9 năm 2023 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Kỹ thuật C-N nghiệp Quảng Bình) Quảng Bình, năm 2023 1 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 2 LỜI GIỚI THIỆU Cuốn giáo trình này được biên soạn để phục vụ cho giáo viên chuẩn bị nội dung bài giảng trước khi lên lớp giảng dạy nghề: Cơ khí động lưc và công nghệ ô tô. Đây cũng là tài liệu để giáo viên bộ môn phát cho học sinh, sinh viên nghiên cứu học tập.

Mục đích và yêu cầu đặt ra cho đối tượng sử dụng giáo trình: Là tài liệu cho các giáo viên giảng dạy các mô đun nghề thống nhất chuẩn bị nội dung bài giảng và kế hoạch lên lớp cho mô đun hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diesel. Ngoài ra học sinh, sinh viên dùng để nghiên cứu theo dõi các nội dung giáo viên truyền đạt trong khi lên lớp và để nghiên cứu thêm khi về nhà. Yêu cầu khi sử dụng giáo trình: Người đọc cần nghiên cứu lần lượt các nội dung theo chương trình để dễ hiểu. Giáo trình này là tập hợp những kiến thức liên quan đến các mô đun trước, người đọc cần nắm vững những nội dung các mô đun trước để phục vụ tốt cho việc nghiên cứu giáo trình này.

Đặc điểm mới của giáo trình: Giáo trình được biên soạn tập hợp những nội dung cơ bản về Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diesel dựa trên quá trình tư duy logic để có thể đảm bảo mục tiêu về kiến thức, kỹ năng và thái độ nghề nghiệp cho học sinh. Mặc dù tác giả đã rất cố gắng để biên soạn giáo trình này nhưng không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được sự góp ý chân tình của các bạn đồng nghiệp và người đọc. Xin chân thành cảm ơn! Quảng Bình, ngày tháng năm 2023 Tham gia biên soạn Chủ biên: Nguyễn Tiến Lợi 3 MỤC LỤC TRANG Tuyên bố bản quyền 2 Lời nói đầu 3 Bài 1: Tổng quan về hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diesel 7 1. Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại hệ thống nhiên liệu động cơ diesel 7 2.

Hỗn hợp công tác của động cơ diesel 8 3. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel 9 4. Nhận dạng các bộ phận của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel 10 Bài 2: Hệ thống nhiên liệu động cơ diesel sử dụng bơm cao áp cơ khí 16 1. Bơm thấp áp, bầu lọc, đường ống dẫn và thùng chứa nhiên liệu 43 4.

Vận hành động cơ diesel sử dụng bơm cao áp cơ khí 48 Bài 3: Hệ thống phun dầu diesel điện tử 56 1. Khái quát về hệ thống phun dầu diesel điện tử 56 2. Bộ điều khiển điện tử ECU 62 3. Cơ cấu chấp hành 68 Tài liệu tham khảo 76 4 CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diesel Mã mô đun: MĐ20 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun: - Vị trí: Được bố trí giảng dạy sau các môn học/mô đun: MH 09, MH 10, MĐ 11, MĐ 12, MĐ 13, MH 14 và có thể dạy song song với các mô đun chuyên môn khác.

- Tính chất: Là mô đun chuyên môn bắt buộc. Mục tiêu của mô đun - Kiến thức: + Trình bày đầy đủ các yêu cầu, nhiệm vụ của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel. + Giải thích được sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel. + Phân tích đúng những hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng trong hệ thống nhiên liệu động cơ diesel.

+ Trình bày được phương pháp kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa những hư hỏng của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel. - Kỹ năng: + Tháo lắp, kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa, thay thế, lắp đặt và điều chỉnh được các chi tiết, bộ phận của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel đúng quy trình và đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật. + Sử dụng phù hợp các thiết bị, dụng cụ trong kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa đảm bảo chính xác, an toàn và vệ sinh công nghiệp. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Tích cực, chủ động trong các giờ hoc.

+ Biết chia sẻ thông tin, tham gia nhiệt tình các hoạt động theo nhóm. + Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô. + Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tác phong công nghiệp trong công việc. + Có ý thức tự học, tự chuẩn bị bài theo yêu cầu của giáo viên.

5 Nội dung của mô đun: Thời gian (giờ) Số Tên các bài trong mô đun Tổng Lý Thực Kiểm TT số thuyết hành tra 1 Bài 1: Tổng quan về hệ thống cung cấp 5 3 2 nhiên liệu động cơ diesel 2 Bài 2: Hệ thống nhiên liệu động cơ diesel 40 8 30 2 sử dụng bơm cao áp cơ khí 3 Bài 3: Hệ thống phun dầu diesel điện tử 15 4 10 1 Tổng cộng: 60 15 42 3 6 BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL Giới thiệu: Ngày nay hầu như những xe ô tô cần công suất lớn đều sử dụng động cơ có hệ thống nhiên liệu diesel bởi chúng có nhiều tính năng ưu việt như: Động cơ có độ bền cao, công suất lớn. Việc hiểu được sơ đồ cấu tạo, nguyên lý làm việc và nhận dạng được các bộ phận của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel là rất quan trọng để làm cơ sơ cho việc tháo lắp, bảo dưỡng và sửa chữa. Mục tiêu: - Trình bày được nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại, cấu tạo, nguyên lý làm việc của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel. - Phân tích được những đặc điểm cơ bản về hỗn hợp công tác, sự hình thành hòa khí và quá trình cháy của động cơ diesel.

- Nhận dạng đúng các bộ phận của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel. - Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô. - Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tác phong công nghiệp trong công việc. - Có ý thức tự học, tự chuẩn bị bài theo yêu cầu của giáo viên.

Nội dung chính: 1. Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại hệ thống nhiên liệu động cơ diesel 1. Nhiệm vụ - Chứa nhiên liệu dự trữ, bảo đảm động cơ hoạt động liên tục trong một khoảng thời gian nhất định. - Lọc sạch nước và tạp chất cơ học lẫn trong nhiên liệu.

- Cung cấp lượng nhiên liệu cần thiết cho chu trình ứng với chế độ làm việc của động cơ. - Cung cấp nhiên liệu đồng điều vào các xilanh theo trình tự làm việc của động cơ. - Cung cấp nhiên liệu vào xilanh đúng lúc theo quy luật. - Phun tơi và phân bố đều hơi nhiên liệu trong buồng cháy.

Yêu cầu - Bền và có độ tin cậy cao. - Dễ chế tạo, giá thành chế tạo rẽ. - Dễ dàng thuận tiện trong việc bảo dưỡng và sửa chữa.3 Phân loại - Hệ thống nhiên liệu động cơ diesel sử dụng bơm cao áp cơ khí. 7 - Hệ thống nhiên liệu động cơ diesel sử dụng phun dầu điện tử.

Hỗn hợp công tác của động cơ diesel 2. Khái niệm hỗn hợp công tác của động cơ diesel Hỗn hợp được hình thành bên trong xy lanh động cơ diesel với thời gian rất ngắn. Ngoài ra nhiên liệu diesel khó bay hơi nên yêu cầu phải phun thật tơi sương và hòa trộn đều trong không gian buồng cháy. Vì vậy nhiên liệu phải được sấy nóng, bay hơi nhanh và hòa trộn đều với không khí trong buồng cháy nhằn tạo ra hỗn hợp.

Mặt khác phải đảm bảo cho nhiệt độ không khí trong buồng cháy tại thời gian phun nhiên liệu phải đủ lớn để hỗn hợp có thể tự bốc cháy. Sự hình thành hòa khí trong động cơ diesel - Quá trình hình thành hòa khí và quá trình bốc cháy nhiên liệu của động cơ diesel chồng chéo nhau. - Sau khi phun nhiên liệu, trong buồng cháy diễn ra một loạt thay đổi về hóa lý của nhiên liệu, sau đó phần nhiên liệu phun vào trước đã tạo ra hỗn hợp, tự bốc cháy, trong khi nhiên liệu vẫn tiếp tục được phun vào. - Như vậy sau khi đã cháy một phần, hỗn hợp vẫn tiếp tục được hình thành và thành phần hỗn hợp khí thay đổi liên tục trong không gian và suốt thời gian của quá trình.

Đồ thị quá trình cháy của động cơ diesel Hình 1. Đồ thị quá trình cháy của động cơ diesel Giai đoạn I: Cháy trể; Giai đoạn II: Cháy nhanh; Giai đoạn III: Cháy chính; Giai đoạn IV: Cháy rớt 8 3. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel 3. Hệ thống nhiên liệu động cơ diesel sử dụng bơm cao áp cơ khí 3.

Sơ đồ cấu tạo Hình 1. Sơ đồ cấu tạo hệ thống nhiên liệu động cơ diesel sử dụng bơm cao áp cơ khí 1.Thùng nhiên liệu; 2. Đường ống cao ap; 9. Vít xả không khí; 11.

Bộ điều tốc; 12. Đường dầu hồi Hệ thống cung cấp nhiên liệu cấu tạo gồm: Thùng nhiên liệu, bầu lọc thô, bơm chuyển nhiên liệu, bầu lọc tinh, các ống dẫn nhiên liệu đi và về, bơm cao áp, các ống dẫn cao áp vòi phun, bầu lọc không khí, ống dẫn khí nạp, ống xả và ống giảm âm. Nguyên lý làm việc Khi động cơ quay, bơm chuyển nhiên liệu 4 hút nhiên liệu từ thùng 1 qua bầu lọc thô 2 vào bơm chuyển nhiên liệu. Tại đây, nhiên liệu được đẩy qua bầu lọc tinh 7 rồi tới bơm cao áp 6 với một áp suất nhất định (từ 1,6 kg/cm2 đến 1,8 kg/cm2).

Bầu lọc 7 lọc sạch các chất bẩn lẫn trong nhiên liệu rồi đưa nhiên liệu đến bơm cao áp 6. Tại bơm cao áp nhiên liệu được nén với áp suất cao (180 kg/cm2 đến 220 kg/cm2 đối với động cơ có buồng cháy xoáy lốc dự bị và 200 kg/cm2 đến 250 kg/cm2 đối với động cơ có buồng cháy thống nhất) đi vào đường cao áp 8, tới vòi phun 9 để phun vào buồng cháy động cơ ở cuối kỳ nén. Nhiên liệu dư thừa trong bơm cao áp đi qua van tràn ra đường dầu hồi 12 trở về thùng chứa. Hệ thống phun dầu diesel điện tử 3.