Chơng 10

Sửa chữa hệ thống cung cấp nhiên liệu của động
cơ diesel
10.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống
10.1.1. Nhiệm vụ và sơ đồ cấu tạo của hệ thống
Hình 10.1-1. Sơ đồ hệ
thống cung cấp nhiên liệu
động cơ diesel
1- thùng nhiên liệu;
2- bơm chuyển nhiên liệu;
3- bơm cao áp;
4- bầu lọc nhiên liệu;
5- đờng nhiên liệu cao áp;
6- vòi phun;
7- hồi nhiên liệu rò rỉ từ vòi
phun;
8- van hồi nhiên liệu;
9- đờng hồi nhiên liệu thừa
về thùng.

4

5

6
7

8

3

2

9

1

Khác với động cơ xăng, trong động cơ diesel nhiên liệu đợc
phun trực tiếp vào buồng cháy của động cơ, hòa trộn với không
khí nén ở nhiệt độ cao tạo hỗn hợp và tự cháy. Thời gian từ khi
bắt đầu phun nhiên liệu đến khi nhiên liệu tự cháy rất ngắn
nên có thể coi thời điểm phun nhiên liệu có ý nghĩa nh thời
điểm đánh lửa trong động cơ xăng. Nhiên liệu cũng phải đợc
phun sớm trớc điểm chết trên ở cuối kỳ nén để quá trình cháy
đợc thực hiện hoàn hảo. Việc điều chỉnh tải trong động cơ
diesel đợc thực hiện bằng việc điều chỉnh thay đổi lợng nhiên
liệu phun vào xi lanh trong mỗi chu trình mà không cần điều
chỉnh lợng không khí nạp vào. Hệ thống nạp khí khác với hệ
thống nạp trong động cơ xăng ở chỗ là không có bớm ga và hệ
thống thực hiện nạp chỉ không khí sạch vào xi lanh.
Do đó nhiệm vụ cđa hƯ thèng nhiªn liƯu diesel gåm:


- Cung cấp nhiên liệu phù hợp với chế độ tải trọng và tốc độ
động cơ.
- Cung cấp nhiên liệu đồng đều cho các xi lanh, phun nhiên
liệu đúng lúc, đúng qui luật và phù hợp với thứ tự làm việc của
động cơ.
- Phun tơi, xé nhỏ nhiên liệu với hình dạng tia phun phù hợp với
hình dạng buồng cháy.

Hình 10.1-1 giới thiệu sơ đồ chung của hệ thống cung cấp
nhiên liệu động cơ diesel. Nhiên liệu đợc bơm chuyển nhiên liệu
2 hút từ thùng chứa 1 đẩy qua bầu lọc 4 vào điền đầy khoang
nhiên liệu thấp áp trong bơm cao áp 3 ở một áp suất nhất định
tuỳ thuộc từng loại bơm. Bơm cao áp thực hiện bơm nhiên liệu từ
khoang thấp áp của nó vào đờng nhiên liệu cao áp 5 tới vòi phun 6
phun vào buồng cháy của động cơ.
Một phần nhỏ nhiên liệu bị rò rỉ trong vòi phun đi theo đờng nhiên liệu hồi 7 về thùng chứa. Bơm chuyển nhiên liệu 2 luôn
cung cấp lu lợng lớn hơn lợng nhiên liệu bơm vào động cơ bởi
bơm cao áp để duy trì áp suất ổn định trong khoang thấp áp.
Nhiên liệu thừa trong khoang thấp áp đẩy mở van hồi nhiên liệu 8
và theo đờng nhiên liệu hồi 9 trở về thùng chứa.
10.1.2 Bơm cao áp
a) Nhiệm vụ và phân loại
Bơm cao áp là cụm chi tiết chính trong hệ thống nhiên liệu
động cơ diesel có nhiệm vụ:
- Bơm nhiên liệu áp suất cao tới vòi phun (100-200 kg/cm 2).
- Cấp nhiên liệu đúng thời điểm và đúng qui luật thiết kế.
- Cấp nhiên liệu đồng đều tới các vòi phun.
- Điều chỉnh thay đổi lợng nhiên liệu cấp cho chu trình một
cách dễ dàng và nhanh chóng phù hợp với chế dộ làm việc của
động cơ.
Để tạo đợc áp suất cao, bơm nhiên liệu cao áp sử dụng trên
động cơ thờng là các loại bơm pít tông và đợc phân loại nh sau:
- Theo phơng pháp thay đổi lợng nhiên liệu cấp cho chu
trình, bơm cao áp đợc chia thành 2 loại là bơm cao áp có van xả
trên đờng cao áp (bơm Bosch, bơm phân phối VE) và bơm cao
áp có van tiết lu trên đờng hút (bơm phân phối DPA, bơm



Cumin).
- Theo phơng pháp phân phối nhiên liệu cho các xi lanh động
cơ, bơm đợc chia thành bơm nhánh (bơm cã nhiỊu tỉ b¬m
gièng nhau t¬ng øng víi sè xi lanh động cơ - bơm Bosch) và
bơm phân phối dùng một hoặc hai tổ bơm cung cấp nhiên liệu
cho toàn bộ các xi lanh động cơ (bơm VE, DPA).
- Theo quan hệ lắp đặt giữa bơm cao áp và vòi phun có
bơm cao áp tách rời vòi phun (Bosch, bơm phân phối) và bơm
cao áp-vòi phun làm liền thành một bộ (bơm cao áp-vòi phun,
bơm Cumin).
Sau đây sẽ giới thiệu một số kết cấu bơm thống dụng trên
động cơ.
b) Bơm dÃy (bơm Bosch)
Bơm Bosch kiểu dÃy đợc sử dụng rộng rÃi nhất trên động cơ
hiện nay vì độ tin cậy sử dụng cao và dễ bảo dỡng, sửa chữa và
điều chỉnh. Hình 10.1-2 giới thiệu kết cấu một tổ bơm Bosch.


Hình 10.1-2. Bơm
6
Bosch
(a) Cấu tạo một tổ bơm;
(b) Quá trình cấp nhiên
liệu; (c) Thay đổi lợng
5
nhiên liệu cấp
1- pít tông;
4
2, 3- vành răng và thanh
3

răng;
2
4- xi lanh;
5, 6- đế van và van cao1
áp;
7- đầu ống nối;
8- lò xo van cao áp;
9- khoang nhiên liệu thấp
áp;
10- vít hÃm vành răng;
11- ống xoay;
12- lò xo bơm cao áp;
13- đĩa lò xo;
14- bu lông con đội;
15- con đội;
16- con lăn;
17- cam;
18- lỗ nạp nhiên liệu;
19- lỗ xả nhiên liệu;
20- gờ vành khăn;
21- rÃnh dọc;
22- gờ xả nhiên liệu (rÃnh
chéo);
I- pít tông ở điểm chết d
ới (nạp nhiên liệu); II, IIpít tông đóng kín các
cửa (bắt đầu bơm);
III-rÃnh chéo mở cửa xả
(kết thúc bơm); III- cấp
ít nhiên liệu; III- không
cấp nhiên liệu.


1

4

18

19 20 21 2
2

7
8

9
10

I

II

III

II

III
(b)

III

11

12
13
14
15
16
17

(a)

A

B

C
hi

ht

(c)

Phần chính của tổ bơm là cặp bộ đôi siêu chính xác pít
tông 1 và xi lanh 4, với khe hở lắp ghép chỉ vào khoảng vài
micro mét (vài phần nghìn mm). Pít tông chuyển động lên
xuống trong xi lanh nhờ cam 17 và lò xo 12 cùng với con ®éi 15 vµ
cã thĨ xoay khi xoay èng xoay 11 bằng cách kéo hoặc đẩy
thanh răng 2. Trên đầu xi lanh có van cao áp 6 đóng kín trên đế
5 bëi lß xo 8.
Khi vÊu cam 17 quay xuèng, lß xo 12 đẩy pít tông đi xuống,
van cao áp 6 đóng, do độ chân không tạo ra trong không gian
phía trên pít tông nên nhiên liệu từ khoang thấp áp 9 đợc nạp



đầy vào xi lanh bơm khi các lỗ 18 và 19 mở (hình 10.1-2b I)
Vấu cam quay lên đẩy pít tông đi lên, khi đầu pít tông che
kín các lỗ 18 và 19 (hình 10.1-2b II) thì nhiên liệu phía trên pít
tông bị ép tăng áp suất đẩy mở van cao áp 6 và nhiên liệu đi
vào đờng cao áp tới vòi phun. Quá trình cấp nhiên liệu cao áp tới
vòi phun đợc tiếp diễn trong khi pít tông đi lên cho tới khi rÃnh
nghiêng trên đầu pít tông mở lỗ xả 19 (hình 10.1-2b III). Lúc này
nhiên liệu cao áp trong xi lanh thoát ra ngoài khoang nhiên liệu
thấp áp làm áp suất nhiên liệu trên pít tông giảm đột ngột và do
đó van cao áp đóng lại nhờ lực lò xo 8 và áp suất nhiên liệu trên
đờng cao áp.
Để thay đổi lợng nhiên liệu cấp cho mỗi chu trình khi thay
đổi tải của động cơ, pít tông ®ỵc xoay ®i mét mét gãc trong xi
lanh nhê cÊu thanh răng 3 và vành răng 2 cùng ống xoay 11. Pít
tông xoay đi làm thay đổi vị trí tơng đối giữa rÃnh nghiêng và
lỗ xả, do đó hành trình bơm thực tế từ lúc đầu pít tông đóng
kín lỗ xả tới lúc rÃnh nghiêng mở lỗ xả sẽ thay đổi và do đó thay
đổi thể tích nhiên liệu bơm. Vị trí góc xoay của pít tông trên
hình 10.1-2b III cho hành trình bơm thực tế lớn nhất h t (vị trí C
trên hình 10.1-2c ứng với chế độ toàn
tải) còn vị trí góc xoay của pít tông
1
nh trên hình 10.1-2b III là ứng với chế
2
3
độ ít tải, cho hành trình thực tế hi <
ht (vị trí B trên hình 10.1-2c). Khi xoay
4

pít tông đến vị trí mà rÃnh dọc 21
A
trên đầu pít tông thẳng với lỗ xả trên xi
5
lanh (hình 10.1-2b III) thì mặc dù pít
tông vẫn chuyển động lên xuống nhng
Nhìn
nhiên liệu trong xi lanh luôn thông với
theo A
khoang nhiên liệu thấp áp nên bơm Hình 10.1-3. Van cao áp
không cấp nhiên liệu, trong trờng hợp 1- mặt côn làm việc; 2vành giảm áp; 3- mặt dẫn h
này hành trình có ích bằng 0 (vị trí A ớng; 4- rÃnh thoát nhiên liệu;
5- đế van.
trên hình 10.1-2c).
Van cao áp (hình 10.1-3) có mặt làm việc chính là mặt côn
1 tỳ trên đế 5. Van và đế van là cặp chi tiết chính xác thứ hai
của bơm cao áp. Van có một kết cấu đặc biệt, đó là vành giảm
áp 2 để giảm nhanh áp suất nhiên liệu trên đờng cao áp khi van
đóng để tránh hiện tợng phun rớt ở vòi phun gây muội than
trong động cơ.


Qua giới thiệu nguyên lý hoạt động của
bơm Bosch ở trên có thể thấy đặc điểm
điều chỉnh lợng nhiên liệu phun của bơm
Bosch là điều chỉnh hành trình bơm có
ích của pít tông. Với pít tông có rÃnh
nghiêng bên dới nh giới thiệu ở trên thì khi
thay đổi lợng nhiên liệu cấp, thời điểm kết
(a)

(b)
thúc cấp nhiên liệu thay đổi. Nếu rÃnh
Hình 10.1-4. Các
nghiêng trên đầu pít tông nằm ở phía trên
hình dạng rÃnh nghiêng
(hình 10.1-4a) thì lợng nhiên liệu cấp đợc
trên đầu pít tông
thay đổi bằng cách thay đổi thời điểm
cấp, còn nếu có hai rÃnh nghiêng nằm ở hai phía trên và dới (hình
10.1-4b) thì khi thay đổi lợng nhiên liệu cấp chu trình thì cả
thời điểm bắt đầu và kết thúc cấp nhiên liệu cùng thay đổi.
Bu lông con đội 14 và đai ốc hÃm dùng để ®iỊu chØnh thêi
®iĨm phun nhiªn liƯu. Víi trơc cam ë một vị trí nhất định thì
khi nâng bu lông 14 lên cao hơn sẽ làm thời điểm phun sớm lên
và ngợc lại.
Đối với động cơ nhiều xi lanh, mỗi xi lanh đợc cung cấp nhiên
liệu bởi một tổ bơm. Thông thờng các tổ bơm này đợc bố trí
chung trên một thân bơm và đợc dẫn động từ các cam bố trí
trên cùng một trục nh trên hình 10.1-5. Trục cam bơm đợc nối với
trục dẫn động qua khớp nối 3 trong đó có cơ cấu điều chỉnh
góc phun sớm (thời điểm phun) theo số vòng quay kiểu ly tâm.
1
Hình 10.1-5. Bơm cao
áp kiểu Bosch của động
cơ nhiều xi lanh
1- một tổ bơm (nhánh
bơm);
2- khoang nhiên liệu thấp
áp;
3- khớp nối trục dẫn động;

4- bơm chuyển nhiên
liệu;
5- trục cam;
6- bộ điều tốc.

6

2

5

4

3

Khi tốc vòng quay của động cơ tăng, cơ cấu điều chỉnh làm
trục cam quay đi một góc so với trục dÉn ®éng theo híng cïng
chiỊu quay cđa trơc cam ®Ĩ cấp nhiên liệu sớm hơn so với bình
thờng và ngợc lại với trờng hợp tốc độ động cơ giảm. Tốc ®é quay
cđa trơc cam b»ng nưa tèc ®é quay cđa trục khuỷu với động cơ 4


kỳ.
c) Bơm phân phối
Bơm phân phối là loại bơm cao áp chỉ dùng một hoặc hai
cặp pít tông - xi lanh bơm cùng với cách phân phối và định lợng
thích hợp để cung cấp nhiên liệu đến các xi lanh của động cơ
nhiều xi lanh. Các bơm phân phối sử dụng phổ biến hiện nay có
hai dạng là điều chỉnh lợng nhiên liệu cấp chu trình bằng lỗ xả
nhiên liệu cao áp và điều chỉnh lợng nhiên liệu cấp chu trình

bằng van tiết lu trên đờng nạp.
Bơm phân phối VE
Hình 10.1-6 giới thiệu sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động
của bơm phân phối VE điều chỉnh lợng nhiên liệu cấp bằng van
xả nhiên liệu cao áp. Trục 1 đợc dẫn động từ trục khuỷu động cơ
và nhờ khớp chữ thập 18 làm đĩa cam 16 và pít tông 13 quay.
§Üa cam cã sè vÊu cam b»ng sè xi lanh của động cơ và đợc các
lò 15 ép luôn tỳ lên các con lăn 17 nên đĩa cam vừa quay vừa
chuyển động tịnh tiến qua lại mang pít tông chuyển động theo.
Số lần chuyển động tịnh tiến qua lại của đĩa cam và pít tông
trong một vòng quay bằng số xi lanh động cơ. Chuyển động
tịnh tiến qua lại của pít tông thực hiện quá trình hút và bơm
nhiên liệu, còn chuyển động quay thực hiện phân phối nhiên
liệu đến các xi lanh theo thứ tự làm việc của ®éng c¬.


Khi pít tông 13 đi sang trái (do lò xo 15 ép), một rÃnh nạp 9
trên đầu pít tông sẽ thẳng với cửa nạp 8 thông với đờng nạp 6, do
đó nhiên liệu từ khoang thấp áp 3 đợc nạp vào không gian phía
2

3

4

5

6

7

8

1

17

16

13

9

9
10
(b)
18 17

16

15 14 13 12 11

(a)
Hình 10.1-6. Bơm phân phối VE, sơ đồ nguyên lý (a) và pít tông bơm (b)
1- trục dẫn động bơm; 2- bơm nhiên liệu thấp áp; 3- khoang nhiên liệu thấp
áp; 4- cần điều khiển; 5- quả ga; 6- đờng nạp nhiên liệu; 7- cửa cấp nhiên
liệu của pít tông; 8- cửa nạp; 9- rÃnh nạp nhiên liệu trên pít tông; 10- khoang
nhiên liệu cao áp; 11- van cao áp; 12- nhánh phân phối; 13- pít tông; 14- lỗ xả
trên pít tông; 15- lò xo bơm; 16- đĩa cam; 17- con lăn; 18- khớp nối di trợt kiểu
chữ thập.


trên của pít tông cho tới khi pít tông đi đến điểm chết dới. Khi
pít tông quay đi một góc và chuyển động sang phải (do đĩa
cam 16 đẩy), rÃnh nạp 9 quay lệch đi khỏi cửa nạp 8 và đầu pít
tông đóng cửa nạp, trong khi cửa cấp
1
nhiên liệu 7 trên pít tông quay đến vị
2
trí thẳng với một nhánh phân phối
nhiên liệu 12 đến một xi lanh nào đó
3
của động cơ. Pít tông đi sang phải,
4
nhiên liệu trong khoang 10 bị nén
đến áp suất cao và đi theo lỗ khoan ở
tâm pít tông đến cửa cấp nhiên liệu
7
6
5
7 vào đờng nhánh 12 đẩy mở van cao
Hình 10.1-7. Cơ cấu tự
áp 11 đi đến vòi phun vào buồng cháy động điều chỉnh góc phun
của động cơ. Quá trình cấp nhiên liệu
sớm
đợc tiếp diễn cho tới khi lỗ xả 14 đi ra 1- giá con lăn; 2- con lăn; 3khỏi mặt trụ bao kín của quả ga 5 chiều quay của pít tông; 4- xi
lanh dầu;
5- cần khởi
(quả ga mở cửa xả). Lúc này nhiên liệu động; 6- pít tông; 7- lò xo.
trong không gian 10 theo lỗ xả 14 thoát
trở lại khoang thấp ¸p, lµm ¸p st trong khoang 10 tơt vµ van cao
áp 11 đóng lại, kết thúc quá trình cấp nhiên liệu. Nh vậy, muốn

điều chỉnh lợng nhiên liệu cung cấp chu trình khi thay đổi tải
của động cơ, chỉ cần thông qua cần điều khiển 4 dịch chuyển


quả ga 5 sang trái (giảm tải) hoặc sang phải (tăng tải) để thay
đổi thời điểm kết thúc cấp nhiên liệu sớm hay muộn. Sau đó,
pít tông lại lặp lại quá trình hút và bơm nhiên liệu nh trên nhng
lần này pít tông quay đến vị trí thực hiện cấp nhiên liệu cao áp
vào đờng phân phối cho xi lanh có thứ tự làm việc tiếp theo.
Sau một vòng quay của pít tông, lần lợt tất cả các xi lanh đều đợc cấp nhiên liệu. Trong bơm phân phối nói trên, ngoài hai bộ đôi
siêu chính xác pít tông - xi lanh và van cao áp - đế van, bộ đôi
quả ga - pít tông cũng là bộ đôi siêu chính xác.
Bơm có cơ cấu tự động điều chỉnh góc phun sớm theo tốc
độ động cơ (hình 10.1-7). Khi tốc độ động cơ tăng, áp suất
nhiên liệu cung cấp bởi bơm thấp áp vào xi lanh 4 tăng, đẩy pít
tông 6 làm giá con lăn mang con lăn quay đi một góc theo chiều
ngợc chiều quay của pít tông, làm quá trình cấp nhiên liệu sớm
lên.
Bơm phân phối DPA
5

4

6
7

3

10


9

11
8

13

12

14
2

15
5
1

1

1

16
(a)

(b)

(c)

(d)

Hình 10.1-8. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bơm phân phối DPA

(a) nạp nhiên liệu; (b) bơm nhiên liệu; (c) điều khiển toàn tải; (d) điều khiển
ít tải
1- pít tông bơm; 2- đờng nạp trên rô to; 3- cửa nạp trên thân; 4- thân bơm; 5rô to; 6- đờng phân phối nhiên liệu cao áp; 7- đờng nhánh phân phối nhiên
liệu ra; 8- nhiên liệu thấp áp cấp từ bơm chuyển; 9- cơ cấu điều khiển; 10rÃnh xả nhiên liệu từ cơ cấu điều chỉnh góc phun sớm; 11- rÃnh cấp nhiên liệu
đến cơ cấu điều chỉnh góc phun sớm; 12- đờng nhiên liệu thấp áp đến đờng
nạp của bơm cao áp;13- van tiết lu điều chỉnh lợng nạp chu trình; 14- vành
cam; 15- con đội con lăn; 16- xi lanh-pít tông của cơ cấu tự động điều chỉnh
góc phun sớm theo tải.

Hình 10.1-8 giới thiệu sơ đồ nguyên lý hoạt động của bơm
phân phối DPA. Chi tiết quan trọng của bơm là rô to 5 đợc dẫn


động từ trục khuỷu động cơ. ở phần dới của rô to có lỗ trụ ngang
chính xác, trong lắp hai pít tông 1 tạo thành hai cặp pít tông-xi
lanh bơm cao áp đối đỉnh. Đầu ngoài của hai pít tông này tỳ lên
hai con đội con lăn 15 (hình 10.1-8c và d) và con lăn của hai con
đội này lại tỳ lên các vấu cam trên vành cam 14. Phần trên của rô
to có đờng nạp nhiên liệu 2 và đờng cấp nhiên liệu 6. Trên thân
4 có các cửa nạp 3 và các đờng nhiên liệu cao áp ra 7 với số lợng
bằng số xi lanh động cơ phân bố đều quanh chu vi lỗ lắp rô to
trên thân và đợc đặt so le nhau. Các cửa nạp đợc thông với
khoang nhiên liệu thấp áp có áp suất khoảng 5-6 kg/cm 2 qua van
tiÕt lu 13 cđa c¬ cÊu điều khiển 9.
Rô to mang các pít tông và con đội cùng quay trong quá trình
làm việc. Khi rô to quay đến vị trí mà đờng nạp 2 trùng với một
cửa nạp 3 trên thân thì nhiên liệu trong khoang thấp áp với áp
suất 5-6kg/cm2 do bơm chuyển nhiên liệu tạo ra sẽ đi qua van
tiết lu 13 và đờng nhiên liệu thấp áp 12 nạp vào không gian giữa
hai đỉnh pít tông và đẩy hai pít tông ra hai phía (hình 10.18a). Rô to quay tiếp sẽ đóng kín cửa nạp 3, sau đó vấu cam đẩy

hai pít tông 1 đi vào thực hiện quá trình bơm, lúc đó đờng
phân phối nhiên liệu 6 trên đầu rô to trùng với một đờng nhiên
liệu ra 7 trên thân đa nhiên liệu cao áp đến một vòi phun cấp
cho xi lanh tơng ứng của động cơ. Tiếp theo, đờng nạp 2 lại
thông với một cửa nạp kế tiếp trên thân bơm để thực hiện một
chu trình mới nạp và cấp nhiên liệu cho một vòi phun của xi lanh
kế tiếp.
Việc điều chỉnh lợng nhiên liệu cấp chu trình đợc thực hiện
nhờ van tiết lu 13 của cơ cấu điều khiển 9. Khi van mở to, nhiên
liệu nạp vào nhiều sẽ đẩy hai pít tông 1 ra xa nhau hơn, còn khi
van mở nhỏ thì ngợc lại, hai pít tông gần nhau hơn. Do đó có
thể thấy là khi thay đổi lợng cấp chu trình thì thời điểm bắt
đầu cấp nhiên liệu thay đổi, còn thời điểm kết thúc cấp không
đổi. Tải nhỏ thì cấp muộn, còn tải lớn thì cấp sớm. Do đó, có
vấn đề là khi động cơ chạy không tải hoặc tải nhỏ thì thời
điểm cấp nhiên liệu quá muộn so với yêu cầu của động cơ. Để
khắc phục hiện tợng này, trong bơm DPA có cơ cấu tự ®éng
®iỊu chØnh gãc phun sím (thêi ®iĨm cÊp nhiªn liƯu) theo tải. Khi
giảm tải, cơ cấu này
2
làm quay vành cam đi
một góc ngợc chiều
1

3
4

Hình 10.1-9. Cụm bơm phân phối
1- trục bơm; 2- cần điều khiển; 3- các
đầu nối ống nhiên liệu cao áp ra; 4- đầu



quay của rô to để cấp nhiên liệu sớm lên, khắc phục hiện tợng
cấp quá muộn nh nói ở trên. Cơ cấu này hoạt động nhờ điều
khiển nhiên liệu vào hoặc ra khỏi xi lanh của cơ cấu điều chỉnh
16 nhờ van điều khiển 9. Khi chạy toàn tải (lợng cấp lớn) thì đờng nhiên liệu của xi lanh điều khiển 16 đợc nối vào đờng hút
của bơm chuyển nhiên liệu, xả hết nhiên liệu trong cơ cấu, làm
cho pít tông của cơ cấu 16 nằm sát bên trái (hình 10.1-8c). Khi
chạy ít tải, đờng nhiên liệu của cơ cấu 16 đợc thông với khoang
chứa nhiên liệu của bơm có áp suất 5-6 kg/cm 2 làm nhiên liệu đợc
bơm vào cơ cấu 16, đẩy pít tông dịch vào giữa làm cho vành
cam quay đi một góc ngợc chiều quay của rô to (hình 10.1-8d).
Hình 10.1-9 giới thiệu hình dạng bề ngoài của một bơm
phân phối .
10.1.3. Bộ điều tốc
Khác với động cơ xăng, động cơ diesel bắt buộc phải có bộ
điều tốc để giữ cho động cơ chạy đợc ổn định ở mọi chế độ
hoạt động. Bộ điều tốc làm việc trên cơ sở cảm nhận tốc độ của
động cơ và điều chỉnh lợng nhiên liệu cấp chu trình phù hợp để
giữa cho tốc độ động cơ ổn định theo yêu cầu đặt ra. Các bộ
cảm nhận tốc độ của bộ điều tốc có thể hoạt động theo nguyên
lý cơ khí (dựa vào lực ly tâm của quả văng), theo nguyên lý thuỷ
lực (dựa vào lu lợng hoặc áp suất dầu), theo nguyên lý chân
không (dựa vào độ chân không ở họng khuyếch tán) hoặc
nguyên lý điện - điện tử.
Tuỳ theo đặc điểm sử dụng, động cơ có thể đợc trang bị
các loại bộ điều tốc điều chỉnh các chế ®é tèc ®é kh¸c nhau.
Bé ®iỊu tèc hai chÕ ®é chỉ hạn chế tốc độ cực đại của động
cơ để ngăn ngừa hỏng máy và giữ cho động cơ chạy ổn định ở
tốc độ vòng quay không tải nhỏ nhất khi dõng xe. Bé ®iỊu tèc

nhiỊu chÕ ®é cho phÐp động cơ chạy ổn định ở mọi tốc độ
theo chân ga điều khiển của ngời lái. Trên ô tô thờng sử dụng
rộng rÃi bộ điều tốc cơ
1
2
3
khí của cả hai dạng
này.
_
+

Hình 10.1-10 là sơ
đồ nguyên lý hoạt
động của một bộ điều
tốc cơ khí nhiều chế
độ dùng cho bơm cao

4

5

A
6
7

12
11

10


9

8

Hình 10.1-10. Bộ điều tốc cơ khí nhiều
chế độ
1- pít tông bơm cao áp; 2- thanh răng; 3- lò xo
điều tốc; 4, 5- cơ cấu cần nối; 6, 7, 8- các vị
trí tay điều khiển ở toàn tải, ít tải và không


trục bộ điều tốc.

áp Bosch kiểu bơm dÃy. Các bộ phận chính của bộ điều tốc gồm
quả văng 9, trục trợt 11, cơ cấu cần nối 4, 5 và lò xo điều tốc 3.
Khi cần tăng tốc độ động cơ, gạt tay điều khiển 7 đi lên làm
cần 5 quay quanh chốt A và đẩy thanh răng 2 của bơm cao áp
sang trái làm xoay pít tông bơm theo hớng tăng nhiên liệu cấp và
động cơ tăng tốc độ. Khi tốc độ động cơ tăng, hai quả văng 9
văng ra làm cần bẩy 10 đẩy trục trợt cùng toàn bộ cơ cấu cần nối
4, 5 sang phải kéo căng lò xo 3 cân bằng với lực li tâm của quả
văng và duy trì tốc độ động cơ ổn định.
Nếu không tác động vào tay điều khiển 7 trong khi tải bên
ngoài của động cơ thay đổi thì bộ điều tốc vẫn giữ đợc tốc
độ động cơ ổn định bằng cách tự động thay đổi lợng nhiên
liệu cấp. Giả sử tải bên ngoài giảm, trớc hết sẽ làm tốc độ động
cơ tăng do ít cản, do đó quả văng bị văng ra xa hơn và đẩy trục
trợt 10 các cần nối 4, 5 sang phải kéo thanh răng 2 về hớng giảm
nhiên liệu cấp làm cho tốc độ động cơ giảm trở lại để duy trì
tốc độ ổn định. Khi tải bên ngoài tăng thì sự diễn biế xảy ra

theo hớng ngợc lại và thanh răng chuyển động sang trái tăng nhiên
liệu cấp để động cơ phát ra công suất lớn hơn để khắc phục
sức cản lớn hơn do tải bên ngoài tăng.
Hình 10.1-11 giới thiệu bơm phân phối VE lắp bộ điều tốc
cơ khí nhiều chế độ. ứng với mỗi vị trí của tay điều khiển 4,
động cơ sẽ làm việc ổn định ở một tốc độ nhất định. Khi tải
của động cơ giảm (sức cản giảm), tốc độ động cơ sẽ tăng lên
làm quả văng 3 văng ra đẩy ống trợt 6 sang phải làm cần nối 8
quay quanh chốt 9 và do đó gạt quả ga 10 sang trái để giảm
nhiên liệu cấp nên tốc độ động cơ trở lại giá trị ổn định ban
đầu. Nếu tải tăng thì sự hoạt động của bộ điều tốc theo hớng
ngợc lại để tăng nhiên liệu cấp, giữ cho tốc độ động cơ ổn
định.
Xoay tay điều khiển 4 theo chiều kéo căng lò xo điều tốc 5
sẽ làm tốc độ động cơ tăng lên và ngợc lại thì tốc độ động cơ
Hình 10.1-11. Bơm
phân phối VE với bộ điều
tốc cơ khí nhiều chế độ
1- trục bơm;
2- trục bộ điều tốc;
3- quả văng;
4- cơ cấu điều khiển;
5- lò xo điều tốc;
6- ống trợt;
7- khoang nhiên liệu thấp
áp;
8- cơ cấu cần nối của bộ
điều tốc;
9- chốt quay;
10- quả ga;

11- pít tông bơm.

5
4

6

7

3
2

8
9

1

10
11


giảm.
10.1.4. Vòi phun
Vòi phun đợc lắp trên xi lanh dùng để phun tơi nhiên liệu vào
buồng cháy của động cơ. Các vòi phun đợc sử dụng phổ biến
3

4
5


2

10

6
1

11

7
8
(b)

14

9
10

13

11
12
(a)

(c)

1
5

Hình 10.1-12. Cấu tạo vòi phun (a) và các

bộ đôi kim phun-đế kim phun (b), (c)
1- đầu nối ống nhiên liệu cao áp; 2- ống hồi
dầu rò rỉ; 3- nắp chụp; 4- vít điều
chỉnh; 5- đế lò xo; 6- lo xo;
7- thân vòi
phun; 8- thanh ®Èy; 9- ®ai èc; 10- kim
phun; 11- ®Õ kim phun; 12- lỗ phun; 13khoang nhiên liệu; 14- đờng nhiên liệu; 15chốt kim phun.

trên các động cơ diesel hiện nay là vòi phun kín tiêu chuẩn
(hình 10.1-12a,b) và vòi phun có chốt trên kim phun (hình 1-.112c). Hai loại vòi phun này khác nhau ở phần đầu kim phun và
đế kim phun, tạo ra tia phun có hình dạng khác nhau, nhng
nguyên lý hoạt động thì nh nhau.
Nhiên liệu có áp suất cao cung cấp bởi bơm cao áp đợc dẫn
theo đờng ống cao áp vào đầu nối 1 vào vòi phun. Nhiên liệu
theo lỗ khoan 14 trên đế kim phun 11 đến khoang nhiên liệu 13.
Kim phun 10 có hai mặt côn, mặt côn trên chịu áp lực của nhiên
liệu còn mặt côn dới bị ép tỳ lên đế kim phun bởi lò xo 6 thông
qua thanh đẩy 8 và đóng vai trò nh một van thực hiện đóng mở
lỗ phun 12. Khi bơm cao áp thực hiện cấp nhiên liệu, áp lực nhiên
liệu trong khoang 13 lên mặt côn phía trên đủ lớn thắng sức
căng lò xo 6, đẩy kim phun đi lên mở lỗ phun 12. Do đó nhiên
liệu từ khoang 13 đợc phun qua lỗ phun vào buồng cháy của
động cơ. Khi bơm cao áp kết thúc quá trình cung cấp, áp suất
nhiên liệu trong khoang 13 giảm đột ngột, lò lo 6 đẩy kim phun


đi xuống đóng kín lỗ phun 12 và quá trình phun kết thúc.
Đối với mỗi loại động cơ, áp suất phun (áp suất nâng kim
phun) đợc qui định cụ thể để đảm bảo sự phun tơi nhiên liệu
và hình dạng tia phun theo yêu cầu. Trên đuôi vòi phun có vít

điều chỉnh 4 để điều chỉnh áp suất phun, vặn vít vào thì áp
suất phun tăng còn nới vít ra thì áp suất phun giảm. Sau khi
điều chỉnh đạt áp suất phun qui định thì hÃm chặt đai ốc hÃm
lại.
Trong quá trình làm việc do có khe hở nhất định giữa kim
phun và đế kim phun nên có sự rò rỉ nhiên liệu từ khoang 13 lên
khoang chứa lò xo của thân vòi phun. Nhiên liệu rò rỉ này sẽ theo
đờng nhiên liệu hồi 2 trở về thùng chứa. Với các vòi phun mới, lợng
rò rỉ rất nhỏ, có thể không đáng kể, mhng với các vòi phun đÃ
qua sử dụng lâu bị mòn thì lợng rò rỉ nhiều hơn. Cặp bộ đôi
kim phun và đế kim phun là cặp bộ đôi siêu chính xác tơng tự
nh cặp bộ đôi pít tông -xi lanh bơm.
Vòi phun có thể có
một hoặc nhiều lỗ tuỳ
theo kết cấu buồng
cháy và yêu cầu tạo
hỗn hợp. Các vòi phun
có chốt trên kim phun
chỉ có một lỗ và chốt
có tác dụng làm phun
tơi nhiên liệu.
10.1.5. Bơm cao
áp - vòi phun

Hình 10.1-13.
Bơm cao áp - vòi
phun
1- thân vòi phun;
2- lới lọc nhiên liệu;
3- các lỗ nạp xả;

4- thân bơm (xi
lanh);
5- pít tông bơm;
6- lò xo bơm cao
áp;
7- đĩa lò xo;
8- vành răng;
9- thanh răng;
10- cần nối thanh
răng với bộ điều
tốc;
11- rÃnh chéo trên
pít tông;
12- van một chiều;
13- đờng nhiên
liệu;
14- lò xo vòi phun;
15- thanh đẩy;
16- kim phun;
17- đế kim phun.

7
6
8
5

9

10


4
3

11

2

12
13

Trong hệ thống
1
14
nhiên liệu thông thờng
của động cơ diesel,
15
nhiên liệu đợc cấp từ
16
bơm cao áp đến vòi
17
phun phải đi qua đờng ống cao áp khá dài
nên bị tổn thất áp
suất và quá trình cấp
chịu ảnh hởng giÃn nở
đàn hồi của đờng ống. Điều này sẽ ảnh hởng đến sự cấp nhiên
liệu đồng đều vào các xi lanh. Bơm cao áp - vòi phun là một


cụm gồm cả bơm cao áp và vòi phun đợc làm kết hợp thành một
cụm chi tiết, không dùng ống cao áp nên khắc phục đợc nhợc

điểm nói trên.
Hình 10.1.13 là một cụm bơm cao áp-vòi phun điển hình
dùng riêng cho mỗi một xi lanh động cơ. Đây là sự kết hợp lắp
liền một tổ bơm Bosch (xi lanh bơm 4 và pít tông 5) với một vòi
phun kín tiêu chuẩn (kim phun 16 và đế kim phun 17). Đầu vòi
phun 17 đợc lắp vào buồng cháy của động cơ, pít tông 5 của
bơm đợc dẫn động trực tiếp từ cam nhiên liệu tỳ lên đĩa lò xo 7
hoặc thông qua cơ cấu cần bẩy con đội, khoang nhiên liệu thấp
áp bao quanh lới lọc 2 và các cửa nạp xả nhiên liệu 3. Ngăn cách
giữa không gian xi lanh bơm cao áp và đờng nhiên liệu xuống vòi
phun là van một chiều 12 (van đĩa tự do không có lò xo).
Nguyên lý làm việc của bơm hoàn
toàn giống nh nguyên lý của một tổ bơm
Bosch đà trình bày ở trên. Khi pít tông 5
đi lên thực hiện hành trình hút thì van
12 đóng, nhiên liệu từ khoang thấp áp
qua lới lọc 2 và hai cửa 3 nạp vào trong xi
lanh bơm. Khi cam đẩy pít tông thực
hiện hành trình bơm thì van 12 mở,
nhiên liệu theo đờng 13 xuống khoang
nhiên liệu ở đầu kim phun đẩy kim nén
lò xo 14 đi lên mở lỗ phun và nhiên liệu
đợc phun vào buồng cháy. Khi rÃnh
nghiêng 11 mở lỗ xả thì quá trình bơm
kết thúc. Việc điệu chỉnh lợng nhiên
liệu cung cấp đợc thực hiện nhờ cơ cấu
vành răng 8 và thanh răng 9 làm xoay
pít tông 5 đi một góc trong xi lanh 4.
Cụm bơm cao áp - vòi phun điều
chỉnh lợng nhiên liệu cung cấp bằng van

điện từ (hình 10.1.14) đợc sử dụng
trong các động cơ diesel có bộ điều
khiển điện tử trung tâm ECU. Trong
cụm bơm cao áp - vòi phun này, pít tông
bơm 5 không có rÃnh chéo. Việc điều
chỉnh lợng nhiên liệu cung cấp chu trình
đợc thực hiện nhờ van xả cao áp 11 đợc

1

2

3

4
5
6
1
1

1
09

7

8

Hình 10.1-14. Bơm cao
áp - vòi phun điều khiển
điện tử

1- cơ cấu ®iƯn tõ; 2- d©y
tÝn hiƯu tõ ECU; 3- cam; 4xi lanh bơm; 5- pít tông
bơm; 6- lỗ nạp nhiên liệu;
7,8,10- đờng nhiên liệu; 9lỗ xả; 11- van điện từ


dẫn động bằng cơ cấu điện từ 1. ở hành trình hút, pít tông đi
lên, van 11 đợc cơ cấu điện từ 1 nâng lên đóng kín đờng nhiên
liệu 8, tạo ra độ chân không trong xi lanh bơm 4. Khi pít tông
đi qua mở lỗ nạp 6, nhiên liệu từ khoang thấp áp bao quanh đợc
hút vào điền đầy không gian phía dới pít tông 5. Tiếp theo, cam
đẩy pít tông đi xuống, đóng kín lỗ nạp 6 và thực hiện bơm
nhiên liệu. Nhiên liệu cao áp theo đờng 7 xuống khoang nhiên
liệu trên thân vòi phun rồi xuống khoang nhiên liệu ở đầu vòi
phun, gây áp lực vào mặt côn trên đầu kim phun đẩy kim phun
thắng sức căng lò xo đi lên mở lỗ phun và nhiên liệu đợc phun
vào buồng cháy của động cơ. Quá trình phun tiếp diễn cho tới
khi cơ cấu điện từ 1 mở van 11. Lúc này nhiên liệu cao áp đợc
thông từ xi lanh qua đờng 7, đờng 8 và van 11 đến đờng 10 và
thoát qua lỗ xả 9 về khoang nhiên liệu thấp áp, làm áp suất trong
khoang nhiên liệu của vòi phun giảm đột ngột, kim phun bị lò xo
đẩy xuống đóng lỗ phun và quá trình phun nhiên liệu kết thúc.
Tín hiệu điều khiển coa cấu điện từ 1 đợc đa từ ECU đến
theo đờng dây 2. TÝn hiƯu xung ®iƯn ®iỊu khiĨn thêi gian
®ãng van 11 theo tải để ổn định tốc độ động cơ. Nguyên lý
xử lý và điền khiển của ECU tơng tự nh đối với động cơ phun
xăng điện tử đà trình bày ở chơng trớc.
10.1.6. Bơm chuyển nhiên liệu
Bơm chuyển nhiên liệu cã nhiƯm vơ hót nhiªn liƯu tõ thïng
chøa cung cÊp vào khoang nhiên liệu thấp áp của bơm cao áp với

một áp suất ổn định nhất định. Các hệ thống nhiên liệu diesel
thờng sử dụng một trong các loại bơm sau: bơm pít tông bơm
bánh răng và bơm cánh gạt. Bơm pít tông thờng gặp cung cấp
nhiên liệu cho bơm Bosch, trong khi bơm bánh răng và bơm cánh

6

11

10

12

5
7

4

6
4

8

3

9

2

4


7

1

13
(a)

(b)

7
(c)

Hình 10.1-15. Bơm chuyển nhiên liệu kiểu pít tông (a), kiểu bánh răng
(b) và kiểu cánh gạt (c)
1- cam; 2- con đội con lăn và thanh đẩy; 3- lò xo bơm; 4- cửa cấp nhiên
liệu; 5,8- van một chiều; 6- bơm tay kiểu pít tông (bơm mồi); 7- cửa hút
nhiên liệu; 9- pít tông bơm; 10- cặp bánh răng bơm; 11- van an toàn; 12rô to và cánh gạt; 13- van một chiÒu.


gạt thờng gặp trong hệ thống nhiên liệu dùng bơm cao áp phân
phối và bơm cao áp - vòi phun.
Bơm pít tông (hình 10.1-15a) đợc dẫn động từ cam 1. Khi
cam quay xuống, lò xo 3 đẩy pít tông 8 đi xuống ép nhiên liệu ở
không gian phía dới pít tông làm cho van một chiều 5 đóng lại và
nhiên liệu bị đẩy sang đờng cấp nhiên liệu 4 đến bơm cao áp.
Lúc này không gian phía trên pít tông có độ chân không nên van
một chiều 8 mở và nhiên liệu đợc hút từ thùng chứa qua cửa hút 7
vào không gian này. Khi cam đẩy pít tông nén lò xo 3 và đi lên,
van 8 đóng lại, nhiên liệu từ khoang phía trên pít tông đợc bơm

qua van 5 mở đi xuống không gian phía dới pít tông. Tiếp theo,
chu trình đợc lặp lại nh trên. Bơm tay 6 dùng để bơm nhiên liệu
lên bơm cao áp và xả khí trớc khi khởi động động cơ. Khi kéo
cần pít tông bơm tay thì van 5 đóng lại, 8 mở, nhiên liệu đợc
hút vào xi lanh của bơm, khi đẩy cần bơm thì van 8 đóng lại,
van 5 mở và nhiên liệu đợc bơm vào đờng cấp nhiên liệu 4.
Bơm chuyển nhiên liệu kiểu bánh răng (hình 10.1-15b) có
nguyên lý hoạt động hoàn toàn giống bơm dầu kiểu bánh răng
dùng trong hệ thống bôi trơn. Bơm có thể đợc trang bị thêm
bơm tay 6 kiểu pít tông nh trên hình để bơm nhiên liệu lên hệ
thống và xả khí trớc khi khởi động động cơ. Vì lắp kết hợp
bơm tay kiểu pít tông nên phải có các van một chiều 13.
Bơm cánh gạt (hình 10.1-15a) thuộc dạng bơm rô to. Rô to
11quay mang theo các cánh gạt chuyển động và gạt nhiên liệu từ
của hút sang cửa cấp nhiên liệu lên bơm cao áp. Van an toàn 10 là
một van lò xo sẽ mở xả bớt nhiên liệu từ ®êng cÊp vỊ ®êng hót
khi ¸p st ë ®êng cÊp nhiên liệu vợt quá giới hạn qui định.
10.2. các H háng cđa hƯ thèng nhiªn liƯu diesel
10.2.1. H háng cđa hệ thống cung cấp nhiên liệu thấp
áp
Hệ thống cung cấp nhiên liệu thấp áp lên bơm cao áp gồm
thùng nhiên liệu, bơm chuyển nhiên liệu, các bộ lọc nhiên liệu và
các đờng ống dẫn. Các h hỏng của hệ thống này có thể dẫn đến
hậu quả là nhiên liệu không nạp đầy hoặc không đủ áp suất
trong khoang nhiên liệu thấp áp của bơm cao áp làm cho bơm
cao áp thiếu nhiên liệu và lọt khí, không hoạt động bình thờng
đợc. Các h hỏng của hệ thống cung cấp bao gåm:


- Hệ thống không kín gây rò rỉ, chảy nhiên liệu và lọt khí

vào hệ thống. Hiện tợng rò rỉ thờng xảy ra ở các đầu ống nối, ở
các mặt lắp ghép giữa các bộ phận do đệm, goăng bị hỏng
hoặc do nứt vỡ đầu nối hoặc đờng ống. Hiện tợng rò rỉ không
những gây hao phí nhiên liệu, ô nhiễm môi trờng mà còn gây
thiếu nhiên liệu cho bơm cao áp làm khí lọt vào hệ thống. Hiện
tợng lọt khí có thể phát hiện dễ dàng khi thấy động cơ làm việc
hay bị giật cục và không lên ga êm đợc khi nới vít xả khí thấy có
nhiều bọt khí thoát ra.
- Lọc nhiên liệu tắc do cặn bẩn, gây cản đờng cấp nhiên
liệu làm nhiên liệu không cấp đủ lên bơm cao áp.
- Bơm chuyển nhiên liệu thấp áp bị mòn hỏng không cung
cấp đủ lu lợng yêu cầu cho bơm cao áp. Các h hỏng chủ yếu của
bơm thấp áp là mòn các chi tiết chính nh pít tông và xi lanh
trong bơm pít tông, các bánh răng và vỏ bơm trong bơm bánh
răng, rô to, cánh gạt và thân trong bơm cánh gạt. Các h hỏng khác
nh mòn hoặc liệt các van một chiều, lò xo bơm yếu, hỏng hoặc
các chi tiết dẫn động bị mòn cũng sẽ làm cho bơm không cung
cấp đủ lu lợng yêu cầu.
Khe hở giữa giữa pít tông và xi lanh bơm thấp áp không đợc
vợt quá 0,25 mm. Đối với bơm bánh răng, khe hở giữa đỉnh răng
và thành bơm, khe hở giữa mặt đầu bánh răng và đáy bơm
cũng nh khe hở giữa các răng ăn khớp không đợc vợt quá 0,2 mm.
10.2.2 H hỏng của bơm cao áp
a) H hỏng của bộ đôi pít tông - xi lanh bơm
Pít tông và xi lanh bơm cao áp là bộ đôi siêu chính xác vì
chúng đợc lắp ghép trơn trực tiÕp víi nhau kh«ng cã chi tiÕp bao
kÝn trung gian nào trong khi phải đảm bảo cung cấp và định lợng nhiên liệu chính xác dới áp suất cao. Do đó, khe hở lắp ghép
giữa pít tông và xi lanh bơm rất nhỏ, chỉ khoảng 0,001-0,002
mm để tránh lọt nhiên liệu dới áp suất cao. Trong quá trình làm
việc, do ma sát với nhau và do sự cào xớc của các hạt cặn bẩn nhỏ

li ti có trong nhiên liệu nằm kẹt giữa các bề mặt làm việc nên
pít tông và xi lanh thờng bị mòn, đặc biệt là ở khu vực xung
quanh các lỗ nạp và xả nhiên liệu. Sự mài mòn của các bề mặt sẽ
làm tăng khe hở lắp ghép giữa chúng do đó làm tăng hiện tợng
lọt nhiên liệu và hậu quả là bơm không cung cấp đủ lợng cấp chu
trình cho động cơ.


Hiện tợng mòn nhiều xung quanh khu vực các cửa nạp và thoát
nhiên liệu trên xi lanh và pít tông bơm còn gây hiện tợng định lợng nhiên liệu không chính xác. Mặt khác, mức độ mài mòn của
các bộ đôi thờng rất khác nhau mặc dù làm việc trong điều kiện
chung nh nhau. Cho nên trong các động cơ nhiều xi lanh dùng
bơm nhánh, sự mài mòn không đều giữa các tổ bơm sẽ làm tăng
độ không đồng đều về lợng cấp chu trình giữa các xi lanh làm
cho động cơ hoạt động không êm, không điều chỉnh tối u đợc,
động cơ nhả khói đen và công suất giảm, tiêu hao nhiên liệu
tăng.
Đối với bơm phân phối, mặc dù dùng chung một bộ đôi pít
tông - xi lanh bơm để cung cấp nhiên liệu cho các xi lanh động
cơ, nhng sự mài mòn không đều của xi lanh và pít tông tại các
khu vực xung quanh các cửa phân phối nhiên liệu cũng dẫn đến
lợng nhiên liệu cấp vào các xi lanh động cơ không đều nhau. Tuy
nhiên sau cùng một thời gian làm việc với bơm các bơm nhánh
kiểu Bosch, mức độ không đều về lợng cấp của bơm phân phối
thờng thấp hơn.
Trong sử dụng và sửa chữa, ngời ta không đo kiểm tra trực
tiếp độ mòn hoặc khe hở của các bộ đôi mà kiểm tra khả năng
làm việc của chúng thông qua kiểm tra độ kín thuỷ lực của
chúng hoặc kiểm tra khả năng cung cấp đủ định lợng nhiên liệu
cần thiết của động cơ ở các chế độ làm việc. Các bộ đôi thờng

không sử dụng đợc khi không thể điều chỉnh đợc lợng cấp nhiên
liệu đồng đều tới các xi lanh hoặc không thể điều chỉnh đợc
đủ lợng cấp cần thiết cho động cơ ở áp suất bơm qui định của
động cơ. Các bộ đôi này thờng không đáp ứng đợc yêu cầu về
dộ kín thuỷ lực.
Độ kín thủy lực đợc đánh giá thông qua thời gian giảm áp suất
của nhiên liệu bơm vào trong không gian xi lanh của bơm phía
trên đỉnh pít tông do rò rỉ qua khe hở lắp ghép của bộ đôi và
thờng đợc kiểm tra với vị trí pít tông ở 1/2 hành trình có ích ở
chế độ cấp nhiên liệu lớn nhất. Với một độ giảm áp suất qui
định, nếu thời gian giảm càng dài thì độ kín của bộ đôi càng
cao và ngợc lại. Việc kiểm tra có thể đợc thực hiện bằng cách tháo
bộ đôi khỏi bơm và lắp lên một đồ gá chuyên dùng hoặc có thể
thực hiện ngay trên bơm.
Để kiểm tra độ kín thuỷ lực của bộ đôi bơm Bosch ngay trên
bơm, cần tháo van cao áp khỏi bơm, lắp đờng ống cao ¸p vµo


cùng với một bơm tay tạo áp suất hoặc với bơm của thiết bị thử
vòi phun. Sau đó kéo thanh điều khiển về vị trí cung cấp nhiên
liệu lớn nhất, quay trơc cam cho cam quay xng díi vµ níi bu lông
trên con đội để nâng pít tông lên 1/2 hành trình có ích rồi hÃm
lại. Lúc này pít tông đà hoàn toàn che kín các cửa nạp xả nhiên
liệu trên xi lanh. Tiếp theo, thực hiện bơm nhiên liệu vào không
gian xi lanh trên đầu pít tông đến áp suất 220-230 kg/cm 2, dừng
lại chờ cho áp suất tụt xuống 200 kg/cm 2 thì bấm đồng hồ đo
thời gian ¸p st tơt xng 150 kg/cm 2. Tiªu chn thêi gian giảm
áp suất này tuỳ thuộc vào từng loại bơm, đối với các bộ đôi còn
sử dụng đợc, thời gian giảm áp suất nh trên thờng khoảng 5-25s.
Việc kiểm tra độ kín thủy lực của bộ đôi bằng cách lắp bộ

đôi trên đồ gá cũng đợc thực hiện tơng tự nh thử bộ đôi ngay
trên bơm. Trong trờng hợp này cũng vẫn dùng dụng cụ thử vòi phun
hoặc bơm tay riêng để bơm tạo áp suất kiểm tra và bấm thời
gian giảm áp, chỉ khác là bộ đôi đợc lắp lên đồ gá và có vít
chỉnh để nâng pít tông bơm lên đến vị trí yêu cầu để kiểm
tra.
b) H hỏng của van cao áp
Van cao áp lắp trên đầu nối giữa xi lanh bơm và đờng ống
cao áp nhằm duy trì một áp suất nhất định trên đờng ống cao
áp (khoảng 10 kg/cm2) trong thời gian bơm cao áp cha cấp nhiên
liệu để khi bơm cung cấp nhiên liệu lên đờng ống thì vòi phun
có thể phun đợc ngay nhiên liệu vào buồng cháy. Cặp chi tiết van
và đế van cao áp cũng là cặp chi tiết siêu chính xác để đảm
bảo ngăn cách hoàn toàn không gian xi lanh với đờng ống cao áp
khi bơm thực hiện quá trình hút và cha cấp nhiên liệu.
H hỏng của van chủ yếu là bị mòn sau một thời gian làm
việc. Sự mài mòn xảy ra chủ yếu ở mặt côn bao kín trên van và
đế van, mặt vành giảm áp của van và phần trên của lỗ dẫn hớng
trên đế van (xem lại kết cấu van cao áp hình 10.1-3). Bề mặt
dẫn hớng của van và phần dới lỗ dẫn hớng trên đế van ít bị mòn
hơn các bề mặt làm việc chính nói trên. Sự mài mòn không đều
của các mặt côn trên van và đế van sẽ dẫn đến không đảm bảo
bao kín, gây rò rỉ nhiên liệu giữa khoang bơm và đờng ống
cao áp, do đó nhiên liệu cấp lên vòi phun không ổn định, động
cơ làm việc không êm. Vành trụ giảm áp và lỗ trên đế van mòn sẽ
làm giảm khả năng dập tắt dao động của áp suất trên đờng ống
cao áp sau thời điểm kết thúc phun gây hiện tợng phun rớt trong


động cơ, làm tăng tiêu hao nhiên liệu xả khói đen.

Việc kiểm tra van cao áp có thể đợc thực hiện bằng cách
kiểm tra hiện tợng rò rỉ nhiên liệu qua van hoặc kiểm tra độ
kín thuỷ lực của van bằng dụng cụ chuyên dùng. Tháo ống nhiên
liệu cao áp khỏi bơm và lắp thay vào đó một ống thuỷ tinh để
có thể quan sát đợc mức nhiên liệu trong ống. Nếu bơm cao áp
vẫn ở trên động cơ thì dùng bơm tay bơm nhiên liệu vào
khoang nhiên liệu của bơm cao áp đến áp suất làm việc (có
nhiên liệu chảy liên tục qua đờng nhiên liệu hồi), còn nếu bơm
cao áp lắp trên băng thử thì dùng đờng cấp nhiên liệu và bơm
của băng để cấp nhiên liệu vào bơm. Đẩy thanh điều khiển
bơm cao áp về vị trí ngắt nhiên liệu cung cấp. Lúc này nhiên
liệu trong khoang bơm sẽ thông với không gian phía trên đỉnh
pít tông và thông tới van cao áp. Nếu van không kín, nhiên liệu sẽ
rò rỉ qua van làm mức nhiên liệu trong ống thuỷ tinh dâng lên và
ta có thể quan sát đợc dễ dàng. Sau khoảng 1 phút nếu mức
nhiên liệu trong ống tăng và có thể phát hiện đợc dễ dàng bằng
mắt thờng thì là van không kín, cần rà lại mặt côn trên đế.
Có thể kiểm tra độ kín mặt côn của van trên đế theo phơng pháp kiểm tra độ kín thuỷ lực. Nối ống nhiên liệu cao áp trên
van cần kiểm tra với một bơm tay tạo áp suất cao nh bơm của
thiết bị thử vòi phun. Sau đó bơm nhiên liệu vào ống cao áp
đến 170 kg/cm2, dừng lại chờ cho áp suất giảm xuống đến 150
kg/cm2 thì bấm đồng hồ đo thời gian giảm áp suất xuống còn
130 kg/cm2. Nếu thời gian này không nhỏ hơn 1 phút thì là van
còn tốt.
Hai cách kiểm tra nói trên cho phép đánh giá độ kín chung
của van, gồm cả độ kín của mặt côn trên đế van và vành giảm
áp trong lỗ đế van. Để kiểm tra độ kín riêng của vành giảm áp,
ngời ta dùng một thiết bị chuyên dùng cho phép nâng van khỏi
đế khoảng 0,2 mm trong khi vành giảm áp vẫn nằm lọt trong
mặt trụ lỗ dẫn hớng trên đế van. Bơm nhiên liệu vào đờng ống

trớc van đến áp suất 2,5 kg/cm 2 chờ cho áp suất giảm xuống 2
kg/cm2 rồi bấm đồng hồ đo thời gian giảm áp suất đến 1
kg/cm2. Nếu thời gian này nhỏ hơn 2 giây thì phải thay van mới.
c) H hỏng của các chi tiết khác của bơm
Các chi tiết khác của bơm ngoài các bộ đôi siêu chính xác
gồm trục cam, con đội, lò xo, cơ cấu điều khiển và các chi tiết
dẫn động khác cũng thờng bị mòn và biến dạng. Việc kiểm tra


các chi tiết này hoàn toàn tơng tự nh kiểm tra các chi tiết thông
thờng của các cơ cấu và hệ thống khác của động cơ đà giới
thiệu ở các chơng trớc.
10.2.3. H hỏng của vòi phun
Yêu cầu đối với vòi phun là phải đảm bảo độ phun sơng và
hình dạng chùm tia phun đúng yêu cầu dới áp suất nhiên liệu cung
cấp qui định đối với mỗi loại động cơ. Mọi h hỏng của các chi
tiết của vòi phun sẽ làm chất lợng chùm tia phun xấu đi, làm cho
động cơ hoạt động không bình thờng. Các h hỏng này có thể
bao gồm:
- Mòn bộ đôi kim phun và đế kim phun: Hiện tợng mòn thờng
xảy ra ở bề mặt thân kim phun và lỗ dẫn hớng trên đế kim phun
do ma sát, ở bề mặt côn đóng kín lỗ phun của đầu kim phun và
đế kim phun do va đập và ở các lỗ phun do lu động của tia
nhiên liệu phun và các hạt bẩn với tốc độ cao.
Sự mòn thân kim phun và lỗ dẫn hớng sẽ làm tăng mức độ rò
rỉ nhiên liệu qua khe hở giữa chúng và hồi về thùng, do đó làm
giảm lợng nhiên liệu cung cấp vào động cơ khiến động cơ không
phát đủ công suất yêu cầu. Sự mòn không đều giữa các bộ đôi
của các vòi phun trong động cơ nhiều xi lanh còn làm cho động
cơ chạy không êm.

Sự mòn mặt côn của đầu kim phun và đế sẽ làm cho kim
phun đóng lỗ phun không kín, gây hiện tợng nhỏ giọt nhiên liệu
sau mỗi lần phun do đó gây khói đen và làm tăng sự kết muội
than trên đầu kim phun ảnh hởng xấu đến chất lợng phun sơng.
Khi các lỗ phun bị mòn, độ phun sơng sẽ kém và hình dạng
chùm tia phun không đảm bảo nh yêu cầu làm xấu quá trình hoà
trộn tạo hỗn hợp cháy của động cơ, khiến động cơ bị khói ®en.
- KĐt kim phun: HiƯn tỵng kĐt kim phun trong lỗ thờng xảy ra
khi nhiên liệu bẩn hoặc lỗ phun không kín làm khí cháy mang
muội than lọt vào. Kim bị kẹt ở trạng thái mở lỗ phun liên tục sẽ
làm chất lợng phun kém, động cơ khói đen và tiêu tốn nhiên liệu.
Nếu kim bị kẹt ở trạng thái đóng kín lỗ phun, vòi phun sẽ không
phun nhiên liệu và xi lanh đó không làm việc.
- Mòn các bề mặt đầu lắp ghép của đế kim phun với thân
vòi phun: Các bề mặt này không bị ma sat vì không có chuyển
động tơng đối với nhau nhng do quá trình bảo dỡng sửa chữa
tháo ra lắp vào nhiều lần có thể gây mòn hoặc xớc bề mặt


gây lọt nhiên liệu cao áp.
- Lò xo vòi phun yếu: Lò xo vòi phun quyết định áp suất
phun. Lò xo yếu do mất tính đàn hồi hay do điều chỉnh sai sẽ
làm áp suất phun thấp, do đó giảm chất lợng phun sơng.
10.2.4. H hỏng của điều tốc
Nhiệm vụ của bộ điều tốc là duy trì tốc độ làm việc ổn
định của động cơ ở các chế độ tốc độ yêu cầu. Tính năng làm
việc của bộ điều tốc đợc đánh giá qua một số chỉ tiêu trong đó
có độ không đồng đều và độ không nhạy.
Độ không đồng ®Ịu cđa bé ®iỊu tèc thĨ hiƯn ë sù sai khác
về tốc độ điều chỉnh định mức của động cơ ứng với tải trọng

thay đổi từ toàn tải đến không tải. Tức là nếu giữ nguyên tay
điều khiển ở vị trí ứng với tốc độ định mức và thay đổi tải
bên ngoài thì ứng với trạng thái toàn tải, tốc độ động cơ sẽ nhỏ
hơn tốc độ ứng với trạng thái không có tải. Sự chênh lệch này
phụ thuộc vào kết cấu của bộ điều tốc và tình trạng kỹ thuật
của các chi tiết liên quan và thờng dao động trong khoảng 2-5%
tốc độ định mức.
Độ không nhạy đánh giá khả năng phản ứng kịp thời của bộ
điều tốc khi tốc độ động cơ thay đổi. Độ không nhạy thể hiện
ở sự dao động cực đại của tốc độ động cơ quanh tốc độ vòng
quay cần duy trì trong khi bộ điều tốc không có phản ứng gì
(khớp trợt cha di chun). NÕu víi sù thay ®ỉi rÊt nhá cđa tốc độ
động cơ mà bộ điều tốc đà có phản ứng điều chỉnh (khớp trợt
di chuyển) thì là độ không nhạy nhỏ và ngợc lại. Độ không nhạy
của bộ điều tốc phụ thuộc vào ma sát và độ rơ lắp ghép của
toàn bộ các chi tiết trong hệ thống dẫn động, từ quả văng, khớp
trợt, các cần nối đến cơ cấu điều chỉnh lợng nhiên liệu của bơm
cao áp.
Sự mài mòn và h hỏng của các chi tiết sẽ ảnh hởng đến các
chỉ tiêu điều chỉnh của bộ điều tốc, tức là làm tăng độ không
nhạy và độ không đồng. Các h hỏng thờng gặp có thể bao gồm
sự mài mòn của các trục và khâu khớp dẫn động, sự biến dạng
của các chi tiết dẫn động, lò xo điều tốc giảm độ đàn hồi, bị
gÃy hoặc bị liệt, và hiện tợng kẹt của các chi tiết liên quan.
Trong nhiều trờng hợp, bộ điều tốc không điều chỉnh đợc tốc
độ động cơ do hiện tợng kẹt cơ cấu điều chỉnh nhiên liệu của
bơm cao áp.


10.3. sửa chữa hệ thống nhiên liệu diesel

10.3.1. Sửa chữa hệ thống cung cấp nhiên liệu thấp áp
Việc sửa chữa các chi tiết thùng nhiên liệu, đờng ống dẫn và
các bầu lọc nhiên liệu chủ yếu gồm thông rửa, làm sạch, hàn kín
khắc phục các chỗ rò rỉ, làm lại hoặc thay thế các đầu nối hỏng.
Những công việc này tơng đối đơn giản nên không cần nhấn
mạnh ở đây. Cơm chi tiÕt quan träng cđa hƯ thèng cÊp nhiªn
liƯu thấp áp là bơm chuyển nhiên liệu. Hiện tợng mòn các chi tiết
chính của bơm nh đà nói ở trên sẽ làm giảm lu lợng cung cấp của
bơm, do đó cần phải kiểm tra sửa chữa. Trong điều kiện cung
cấp phụ tùng thuận lợi, các chi tiết mòn hỏng của bơm nh pít
tông trong bơm chuyển nhiên liệu kiểu pít tông, cặp bánh răng
trong bơm chuyển kiểu bánh răng và các cách gạt của bơm cánh
gạt và các van một chiều cũng nh các loại lò xo thờng đợc thay mới.
Riêng thân bơm thì đợc phục hồi sửa chữa.
Đối với bơm pít tông, xi lanh bơm mòn có thể đợc sửa chữa
bằng cách doa mài hết phần mòn méo và các vết rỗ, vết lõm,
đạt độ bóng và độ côn méo theo yêu cầu và lắp pít tông mới có
kích thớc phù hợp, đảm bảo khe hở lắp ghép trong phạm vi 0,0150,03 mm. Thanh đẩy và lỗ dẫn hớng cũng đợc sửa chữa theo phơng pháp tơng tự. Nếu không có pít tông kích thớc lớn hơn kích
thớc nguyên thủ th× cã thĨ doa réng xi lanh råi Ðp bạc và gia
công lại đến kích thớc nguyên thủy và thay pít tông mới cùng cốt
kích thớc. Trong các xởng sửa chữa lớn có đủ phơng tiện, ngời ta
có thể phục hồi sửa chữa pít tông và xi lanh bơm bằng phơng
pháp mạ crôm hoặc mạ thép lên bề mặt mòn, sau đó mài lại
đến kích thớc nguyên thuỷ đảm bảo khe hở lắp ghép theo yêu
cầu.
Với bơm bánh răng, việc sửa chữa đợc thực hiện nh đối với
bánh răng bơm dầu đà nói trớc đây. Các bơm cánh gạt thờng đợc
làm liền với thân bơm cao áp (bơm cao áp kiểu bơm phân phối)
nên việc kiểm tra sửa chữa đợc thực hiện cùng với cả cụm bơm.
Bơm sau khi sửa chữa đợc kiểm tra lu lợng và áp suất trên các

băng thử chuyên dùng dới các điều kiện qui định bởi nhà chế tạo.
Nếu không có thiết bị băng thử chuyên dùng thì có thể kiểm tra
áp suất trên đờng hút và áp suất trên đờng cấp của bơm sau khi
lắp lên động cơ. Việc kiểm tra đợc thực hiện ở chế độ không
tải của động cơ và theo phơng pháp tơng tự nh phơng pháp
kiểm tra bơm chuyển xăng đà giới thiệu ở chơng 9. Độ chân


không ở đờng hút ở chế độ không tải của động cơ của các loại
bơm khoảng 80-150 mmHg. Nếu độ chân không đo đợc thấp
hơn giới hạn này thì cần kiểm tra lại hiện tợng hở khí của đờng
ống hút của bơm để khắc phục rồi kiểm tra lại áp suất hút để
đánh giá đúng tình trạng của bơm. áp suất trên đờng cấp của
bơm tuỳ thuộc loại bơm và tốc độ làm việc của động cơ, cần
dựa vào yêu cầu kỹ thuật cụ thể của mỗi loại bơm do nhà chế tạo
qui định để kiểm tra.
Đối với các bơm cao áp kiểu bơm dÃy (bơm Bosch kiểu dÃy),
van nhiên liệu hồi trên khoang nhiên liệu thấp áp duy trì áp suất
nhiên liệu tối đa trong khoang khoảng 0,8-1,2 kg/cm 2. Có thể lắp
áp kế kiểm tra áp suất này ở bất kỳ điểm thuận lợi nào trên đờng
cấp nhiên liệu từ đờng ra của
bơm chuyển cho đến vị trí trớc
van nhiên liệu hồi.
Lắp

áp

kế
Đối với các bơm phân phối
trang bị bơm chuyển kiểu bánh

răng hoặc kiểu cánh gạt lắp ngay
trong bơm thì để kiểm tra áp
suất nhiên liệu cấp của bơm
chuyển cần lắp áp kế vào lỗ vít
kiểm tra trên thân bơm phân Hình 10.3-1. Chỗ lắp áp kế kiểm
phối (hình 10.3-1) thông vào tra áp suất nhiên liệu thấp áp trong
bơm phân phối
khoang nhiên liệu trong bơm để
kiểm tra. ở chế độ không tải chạy chậm của động cơ, áp suất có
thể nằm trong khoảng 0,55-0,85 kg/cm2, còn ở chế độ tốc độ
định mức, áp suất thờng vào khoảng từ 4-7 kg/cm2.

10.3.2. Sửa chữa các bộ đôi của bơm cao áp
Các bộ đôi pít tông - xi lanh bơm cao áp khi mòn đến mức
không đảm bảo cung cấp đủlợng nhiên liệu cấp cần thiết dới áp
suất qui định cho động cơ hoặc không thể điều chỉnh đợc
độ đồng đều về lợng nhiên liệu cấp cho các xi lanh ở các chế
độ làm việc của động cơ thì thờng đợc thay mới. Đối với bơm dÃy
hoặc bơm nhánh, khi thay bộ đôi mới, cần phải thay bộ đôi của
tất cả các tổ bơm. Các bộ đôi mới này phải cùng nhóm kích thớc
và cùng nhóm độ kín thủy lực để đảm bảo các bộ đôi có độ
mòn đều và duy trì đợc độ đồng đều về lợng nhiên liệu cấp
trong quá trình làm việc. Các bộ đôi mới thờng đà đợc đóng gói
thành bộ theo các tiêu chuẩn nói trên cho mỗi động cơ, tức là mỗi