Đồ án Tốt nghiệp- Khảo sát hệ thống nhiên liệu common rail động cơ DW10 ATED

LỜI NÓI ĐẦU Trong xu thế hội nhập hiện nay, nền công nghiệp Việt Nam đang đứng những cơ hội đầy tiềm năng và ngành công nghiệp ô tô Việt Nam cũng không ngoại lệ. Ở nước ta số lượng ô tô hiện đại đang được lưu hành ngày một tăng. Các loại ô tô này đều được cải tiến theo hướng 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. Với sự phát triển mạnh mẽ của tin học trong vai trò dẫn đường, quá trình tự động hóa đã đi sâu vào các ngành sản xuất và các sản phẩm của chúng, một trong số đó là ô tô. Nhờ sự giúp đỡ của máy tính để cải thiện quá trình làm việc nhằm đạt hiệu quả cao và chống ô nhiểm 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 nên cần có những nghiên cứu cụ thể về hệ thống điện tử trên động cơ ô tô. Vì vậy là một sinh viên của nghành động lực sắp ra trường, em chọn đề tài: "Khảo sát hệ thống nhiên liệu Common Rail động cơ DW10 ATED" làm đề tài tốt nghiệp của mình. 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 vào ngành công nghiệp ô tô của nước ta, để góp phần vào sự phát triển chung của ngành Cuối cùng em xin được gởi lời cảm ơn chân thành đến thầy hướng dẫn KS.Nguyễn Quang Trung 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 trong khoa đã tạo mọi điều kiện để em hoàn thành thật tốt đồ án tốt nghiệp này. Sinh viên thực hiện Tạ Hữu Nhiên 1 : Tổng quan về hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diezel. 1.1: Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diezel. 1.1.1 : Nhiệm vụ : - Dự trữ nhiên liệu: Đảm bảo cho động cơ có thể làm việc liên tục trong một thời gian nhất định mà không cần cấp thêm nhiên liệu vào, lọc sạch nước, tạp chất cơ học lẫn trong nhiên liệu, giúp nhiên liệu luân chuyển dễ dàng trong hệ thống. - Cung cấp nhiên liệu cho động cơ : Đảm bảo tốt các yêu cầu sau. + Lượng nhiên liệu cấp cho mỗi chu trình phải phù hợp với chế độ làm việc của động cơ. + Phun nhiên liệu vào đúng xy lanh thời điểm, đúng quy luật. + Đối với động cơ nhiều xylanh thì lượng nhiên liêu phun vào các xylanh phải đồng đều trong một chu trình công tác. - Các tia nhiên liệu phun vào xylanh động cơ phải đảm bảo kết hợp tốt giữa số lượng, phương hướng, hình dạng, kích thước của các tia phun với hình dạng buồng cháy, cường độ và phương hướng chuyển động của mỗi chất trong buồng cháy để hoà khí được hình thành nhanh và đều. 1.1.2 : Yêu cầu : Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ Diesel phải thoả mãn các yêu cầu sau . - Hoạt động ổn định, có độ tin cậy và tuổi thọ cao. - Dễ dàng và thuận tiện trong sử dụng, bảo dưỡng và sữa chữa. - Dễ chế tạo, giá thành hạ. 1.1.3 : Phân loại: Dựa vào các loại bơm cao áp của hệ thống nhiên liệu ta có thể phân loại sơ bộ hệ thống cung cấp nhiên liệu Diesel thành 3 loại sau. a : Hệ thống cung cấp nhiên liệu Diesel sử dụng bơm cao áp loại bơm dãy. Bơm cao áp là 1 loại bơm gồm nhiều tổ bơm ghép thành 1 khối có vấu cam điều khiển nằm trong thân bơm và điều khiển chung bằng 1 thanh răng.
Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu sử dụng bơm dãy. 1: Thùng chứa nhiên liệu. 2 : Cốc lọc; 3 : Bơm tay.4 : Bơm cao áp. 5 : Bầu lọc tinh . 6 : Ống dầu cao áp. 7: Vòi phun. 8: Buồng cháy. * Nguyên lý hoạt động: Khi khởi động động cơ, trục cam dẫn động bơm chuyển vận (3) hút nhiên liệu từ thùng chứa (1) đẩy qua bầu lọc (5) để cấp nhiên liệu cho bơm cao áp (4). Số tổ bơm cao áp bằng số xylanh của động cơ, các tổ bơm cung cấp nhiên liệu qua đường ống cao áp (6) tới vòi phun (7) để phun nhiên liệu vào buồng cháy (8). Nhiên liệu rò qua khe hở trong thân kim phun của vòi phun và trong các tổ bơm được theo các đường ống thấp áp trở về thùng chứa. Để hệ số nạp của các tổ bơm ổn định, và không gián đoạn quá trình cấp nhiên liệu thì nhiên liệu đi vào xylanh bơm cao áp không được lẫn không khí. + Không khí lẫn trong hệ thống nhiên liệu do những nguyên nhân như sau: − Không khí hòa tan trong nhiên liệu tách ra khi áp suất thay đổi đột ngột. − Không khí trời lọt qua những đoạn ống không kín, đặc biệt ở những khu vực mà áp suất nhiên liệu thấp hơn áp suất khí trời. + Một số biện pháp để tách không khí ra khỏi nhiên liệu trong hệ thống: − Nhiên liệu được tuần hoàn liên tục từ thùng chứa, qua bầu lọc, qua bơm cao áp, qua van tràn và đường ống tràn về thùng chứa. Sự tuần hoàn cuốn không khí trong hệ thống đưa về thùng chứa, do đó không khí được tách khỏi nhiên liệu. − Trước khi khởi động máy, dùng bơm tay bơm dầu thật căng và giữ nguyên bơm tay sau đó nới lỏng ốc xả gió trên bầu lọc cho không khí tràn ra ngoài, rồi siết chặt ốc xả gió lại, tiếp tục bơm và lại xả đền khi nào hét không khí thì thôi. Làm tương tự như vậy để xả không khí trong bơm cao áp bằng ốc xả gió trên thân bơm. Bơm tay lắp song song với bơm chuyển vận 3 được sử dụng để bơm nhiên liệu vào hệ thống khi máy ngừng hoạt động lâu ngày, nhiên liệu trong hệ thống đường ống bị rò qua những chỗ không kín khít. Sau đó phải khóa bơm tay lại rồi mới khởi động động cơ. b : Hệ thống cung cấp nhiên liệu Diesel sử dụng bơm cao áp loại bơm phân phối.
Hình 1.2 : Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu sử dụng bơm cao áp loại bơm phân phối . 1- Thùng chứa nhiên liệu; 2,4- Bơm tiếp vận; 3- Bầu lọc tinh; 4- Van điều áp; 6- Vòi phun; 7- Buồng cháy; 8- Bơm cao áp phân phối; 9- Van cao áp; 10- Piston; 11- Lỗ đưa nhiên liệu đến các vòi phun; 12- Vành điều lượng. Bơm phân phối khác với bơm nhánh ở chỗ là chỉ cần một bộ đôi piston-xylanh nhưng vẫn đảm bảo cung cấp nhiên liệu cho các xylanh. Piston vừa tịnh tiến, vừa xoay. Với động cơ có i xylanh thì piston sẽ chuyển động tịnh tiến i lần và trong một chu kỳ của động cơ, piston sẽ xoay đủ một vòng. − Lỗ nạp nhiên liệu: đưa nhiên liệu từ bơm tiếp vận vào xylanh của bơm cao áp. − Thân xylanh có rãnh dẫn nhiên liệu cao áp vào lỗ B. − Piston gồm: + Phần hình trụ trên để tạo áp suất cao. + Phần hình trụ dưới có xẻ rãnh dọc, khi rãnh này áp vào lỗ đến vòi phun thì nhiên liệu cao áp được đưa đến vòi phun. * Nguyên lý hoạt động: Khi piston chuyển động xuống dưới, nhiên liệu từ bơm tiếp vận qua lỗ A được nạp vào xylanh. Khi piston đi lên trên, một phần nhiên liệu thoát qua lỗ A, cho đến khi đỉnh piston bắt đầu đóng lỗ A, áp suất nhiên liệu bắt đầu tăng, áp suất tăng cao và mở van cao áp (9), nhiên liệu theo đường cao áp vào lỗ B, vào xylanh chứa trong phần hình trụ dưới. Chuyển động xoay tròn của piston xảy ra đồng thời với chuyển động tịnh tiến, khi rãnh dọc áp vào lỗ đến vòi phun nào thì lỗ đó được nhận nhiên liệu cao áp. Để điều chỉnh lượng nhiên liệu chu kỳ, người ta thay đổi vị trí của vành điều lượng (12), nếu mặt trong của vành điều lượng (12) che kín lỗ C thì không có nhiên liệu cao áp thoát ra ngoài. Khi piston chuyển động đi lên, đến một lúc nào đó, mép dưới làm hở lỗ C, lúc đó nhiên liệu cao áp từ đỉnh piston theo lỗ dọc, xuống lỗ C thoát ra ngoài. Khi đó áp suất trong xylanh giảm đột ngột, quá trình phun nhiên liệu chấm dứt. Khi nâng vành điều lượng (12) lên thì mép dưới sớm mở lỗ C, nhờ vậy giảm lượng nhiên liệu cung cấp. c : Hệ thống cung cấp nhiên liệu common rail.
Hình 1.3. : Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu common rail 1- Thùng chứa; 2- Ống tản nhiệt: 3- Bộ lọc: 4- Van đóng mở(theo nhiệt độ): 5-Bơm chuyển nhiên liệu; 6- Van điều áp suất thấp: 7- Van điều áp suất cao: 8- Đường ống dự trữ: 9 -Cảm biến áp suất nhiên liệu: 10-Bơm cao áp: 11- ECU: 12-Kim phum: 13- Bơm điện: 14- Cảm biến nhiệt độ nước làm mát: 15- Cảm biến vị trí trục khuỷu: 16- Cảm biến áp suất: 17- Cảm biến vị trí trục cam: 18- Cảm biến vị trí bàn đạp ga: 19- Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu. Nguyên lý: Nhiên liệu có áp suất cao được bơm vào ống phân phối để từ đó cung cấp cho các kim phun. Nhiên liệu từ thùng chứa 1 được bơm qua bơm điện và đi vào bộ lọc 3 qua bơm chuyển 5 qua van điều áp 6 vào bơm cao áp 10 nhiên liệu áp suất cao được bơm vào ống dự trữ qua van điều chỉnh áp suất 7. Tại đường ống phân phối sẽ có các đường ống cao áp nối tới kim phun để phun nhiên liệu vào buồng đốt động cơ và quá trình phun nhiên liệu được điều khiển bởi ECU. ECU nhận các tín hiệu từ các cảm biến (cảm biến tốc độ, cảm biến vị trí trục cam, cảm biến nhiệt độ nhiên liệu, cảm biến vị trí bàn đạp ga, cảm biến nhiệt độ nước làm mát, cảm biến áp suất…) sau khi xử lý các tín hiệu đầu vào này ECU sẽ đưa ra tín hiệu điều khiển kim phun. Hệ thống nhiên liệu của động cơ diesel không ngừng được cải tiến với các giải pháp kỹ thuật tối ưu nhằm làm giảm mức độ phát sinh ô nhiệm môi trường và suất tiêu hao nhiên liệu. Các nhà khoa học đã nghiên cứu và đã đề ra nhiều biện pháp khác nhau về kỹ thuật phun và tổ chức tốt quá trình cháy nhằm giới hạn chất ô nhiệm. Các biện pháp được đưa ra nhằm giải quyết các vấn đề sau: Tăng tốc độ phun để làm giảm nồng độ bồ hóng do tăng tốc hòa trộn nhiên liệu- không khí. Tăng áp suất phun, đặc biệt là đối với động cơ phun trực tiếp . - Điều chỉnh dạng quy luật phun theo khuynh hướng kết thúc nhanh quá trình phun để làm giảm HC. - Biện pháp hồi lưu một bộ phận khí xả ( ERG: Exhaust Gas Recirculation). Hiện nay, các nhược điểm của HTNL diesel đã được khắc phục dần bằng cách cải tiến các bộ phận của hệ thống nhiên liệu như: Bơm cao áp, vòi phun, ống tích trữ nhiên liệu áp suất cao, các ứng dụng điều khiển tự động nhờ sự phát triển của công nghệ. Trong động cơ diesel hiện đại, áp suất phun được thực hiện cho mỗi vòi phun một cách riêng lẽ, nhiên liệu áp suất cao được chứa trong ống tích trữ hay còn gọi là “ ống phân phối ” và được phân phối đến từng vòi phun theo yêu cầu. Đó là HTNL common rail diesel. Hệ thống Common Rail về cơ bản bao gồm các thành phần sau: − Kim phun điều khiển bằng van điện từ (solenoid) được gắn vào nắp máy. − Ống tích trữ nhiên liệu (ống phân phối áp lực cao). − Bơm cao áp (bơm tạo áp suất cao) Các thiết bị sau cũng cần cho sự hoạt động điều khiển của hệ thống : − ECU : − Cảm biến tốc độ trục khuỷu : − Cảm biến tốc độ trục cam. − Cảm biến bàn đạp ga. Kim phun được nối với ống tích nhiên liệu áp suất cao (rail) bằng một đường ống ngắn. Kết hợp với đầu phun và van điện từ được cung cấp điện qua ECU. Khi van solenoid không được cấp điện thì kim ngừng phun. Nhờ áp suất phun không đổi, lượng nhiên liệu phun ra sẽ tỷ lệ với độ dài của xung điều khiển solenoid. Yêu cầu mở nhanh solenoid được đáp ứng bằng việc sử dụng điện áp cao và dòng lớn. Thời điểm phun được điều khiển bằng hệ thống điều khiển góc phun sớm. Hệ thống này dùng một cảm biến trên trục khuỷu để nhận biết tốc độ động cơ, và một cảm biến trên trục cam để nhận biết kỳ hoạt động. Lợi ích của vòi phun common rail là làm giảm mức độ tiếng ồn, nhiên liệu được phun ra với áp suất rất cao đồng thời kết hợp hệ thống điều khiển điện tử để kiểm soát lượng phun, thời điểm phun một cách chính xác. Do đó làm hiệu suất động cơ và tính kinh tế nhiên liệu cao hơn + So với hệ thống cũ dẫn động bằng trục cam thì hệ thống nhiên liệu Common Rail khá linh hoạt trong việc đáp ứng thích nghi để điều khiển phun nhiên liệu cho động cơ diesel như: - Phạm vi ứng dụng rộng rãi (cho xe du lịch, khách,tải nhẹ, tải nặng, xe lửa và tàu thủy). - Áp suất phun đạt đến 1350 bar. - Thay đổi áp suất phun tùy theo chế độ hoạt động của động cơ. - Có thể thay đổi thời điểm phun. Phun nhiên liệu chia làm ba giai đoạn: Phun sơ khởi, phun chính và phun kết thúc. Các giai đoạn phun sơ khởi làm giảm thời gian cháy trễ và phun thứ cấp tạo cho quá trình cháy hoàn thiện. Với phương pháp này áp suất phun lên đến 1350 bar có thể thực hiện ở mọi thời điểm ngay cả lúc động cơ đang ở tốc độ thấp. Qua đây ta thấy hệ thống nhiên liệu common rail có những ưu điểm sau · Tiêu hao nhiên liệu thấp. · Phát thải ô nhiễm thấp. · Động cơ làm việc êm dịu, giảm được tiếng ồn. · Cải thiện tính năng động cơ .Thiết kế phù hợp để thay thế cho các động cơ Diesel đang sử dụng .Tức việc bố trí các thành phần và lắp đặt chúng trên động cơ phù hợp với các động cơ đang tồn tại. Động cơ Diesel thế hệ “cũ”, trong quá trình làm việc hệ thống cung cấp nhiên liệu thì tạo ra tiếng ồn khá lớn. Khi khởi động và tăng tốc đột ngột lượng khói đen thải ra lớn. Vì vậy làm tiêu hao nhiên liệu và ô nhiễm cao. Ở HTNL common rail áp suất phun lên đến 1350 bar, có thể phun ở mọi thời điểm, mọi chế độ làm việc và ngay cả động cơ lúc thấp tốc mà áp suất phun vẫn không thay đổi. Với áp suất cao, nhiên liệu được phun càng tơi nên quá trình cháy càng sạch hơn. Ngoài những ưu điểm nổi trội như đã nêu trên thì hệ thống nhiên liệu common rail còn tồn tại một số nhược điểm sau: · Thiết kế và chế tạo phức tạp đòi hỏi có ngành công nghệ cao. · Khó xác định và lắp đặt các chi tiết common rail trên động cơ cũ. 1.2. Sự hình thành hỗn hợp không khí và nhiên liệu trong buồng cháy của động cơ Diezel. Tính kinh tế của động cơ Diesel, tiếng ồn và ứng suất của cơ cấu trục khuỷu thanh truyền phụ thuộc nhiều vào tốc độ biến thiên hóa năng của nhiên liệu thành nhiệt năng. Diễn biến thời gian cấp nhiên liệu, tính chất của nhiên liệu có ý nghĩa quyết định tới tốc độ phản ứng hóa học, quá trình tạo hỗn hợp giữa nhiên liệu và không khí . Vì vậy để quá trình cháy diễn ra 1 cách hiệu quả nhất thì ta cần điều chỉnh thật tốt chùm tia nhiên liệu trong buồng cháy. Diễn biến thời gian tạo hỗn hợp được điều khiển bởi kết cấu buồng cháy bằng cách phân chia nhiên liệu thành hạt nhỏ mịn kết hợp với xoáy lốc của không khí để tạo được sự tối ưu trong quá trình cháy của nhiên liệu trong buồng cháy của động cơ. Ở động cơ Diesel hỗn hợp nhiên liệu và không khí được hình thành bên trong xy lanh động cơ trong 1 khoảng thời gian rất ngắn. Tính theo góc quay của trục khuỷu, chỉ bằng 1/10 đến 1/20 so với trường hợp của động cơ xăng . Ngoài ra nhiên liệu của động cơ Diesel lại khó bay hơi hơn động cơ xăng nên nhiên liệu phải được phun thật tơi và hoà trộn thật đều trong không gian buồng cháy thì quá trình cháy mới thạt hiệu quả. Vì vậy phải tạo điều kiện để nhiên liệu được sấy nóng, bay hơi nhanh và hoà trộn đều với không khí trong buồng cháy nhằm tạo ra hỗn hợp tốt nhất. 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 không khí và nhiên liệu tự bốc cháy. Quy luật cháy và tỏa nhiệt trong động cơ có ý nghĩa quyết định tới các thông số như áp suất cháy, hiệu suất nhiệt, công suất, và thành phần chất độc trong khí thải của động cơ. Trong đó quy luật phun nhiên liệu có ý nghĩa quyết định tới chất lượng phun sương mù và khả năng bốc hơi của nhiên liệu trong buồng cháy. Quá trình hình thành hỗn hợp và quá trình bốc cháy nhiên liệu trong động cơ Diesel chồng chéo lên nhau, xảy ra liên tục. Sau khi phun nhiên liệu thì trong buồng cháy diễn ra một loạt thay đổi về tính chất lý hoá của nhiên liệu, sau đó một phần nhiên liệu được phun vào trước đã tạo thành hoà khí thì tự bốc cháy trong khi nhiên liệu vẫn được tiếp tục phun vào để cung cấp cho xy lanh động cơ. Diễn biến thời gian tạo hỗn hợp được điều khiển bởi bản thân kết cấu buồng cháy bằng cách phân chia nhiên liệu thành nhiều hạt nhỏ, mịn kết hợp với xoáy lốc của không khí. Chính đặc điểm của quá trình hình thành hoà khí và quá trình cháy như vậy nên để cho phù hợp thì động cơ diesel có rất nhiều loại buồng cháy khác nhau tuỳ theo cấu tạo của động cơ và mục đích sử dụng động cơ. Hình dáng của buồng cháy phải đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật sau: − Thích ứng với lượng và hình dáng chùm tia nhiên liệu phun vào. − Tạo được sự xoáy lốc mạnh trộn lẫn không khí với nhiên liệu. Hiện nay buồng cháy của động cơ Diesel được phân loại theo hai cách. - Dựa vào vị trí bay hơi của nhiên liệu thì được chia thành : + Hình thành kiểu màng trực tiếp . + Hình thành kiểu thể tích. + Hình thành kiểu thể tích - màng. - Dựa vào nhân tố điều khiển và sự hình hành hoà khí thì chia thành : + Phun trực tiếp. + Phun gián tiếp. Đối với động cơ phun trực tiếp thì buồng cháy trong động cơ được chia thành : - Buồng cháy thống nhất. - Buồng cháy khoét lõm sâu trên đỉnh piston. Còn động cơ sử dụng hệ thống nhiên liệu phun gián tiếp thì buồng cháy của động cơ cũng được chia thành ba loại sau đây: + Buồng cháy xoáy lốc. + Buồng cháy dự bị. + Buồng cháy không khí.
 a b c d e Hình 1.4. Kết cấu 1 số dạng buồng cháy: a : buồng cháy xoáy lốc. b : Buồng cháy thống nhất. c : Buồng cháy dự bị. c : Buồng cháy kiểu man. d : Buồng cháy có đỉnh khoét sâu Quá trình hình thành hỗn hợp của động cơ Diesel chỉ chiếm một thời gian nhỏ do đặc điểm kết cấu của động cơ và hình thành hỗn hợp nhiên liệu là hỗn hợp không đồng nhất. Vì vậy quá trình hình thành hỗn hợp là một quá trình rất phức tạp và diễn ra ở nhiều giai đoạn khác nhau. Hơn nữa quá trình bay hơi của các hạt nhiên liệu rất phức tạp, điều kiện cho việc bay hơi của các hạt nhiên liệu ở mỗi vị trí của chùm tia là khác nhau do đó việc tính toán là rất phức tạp và chỉ mang tính gần đúng. Nhiên liệu phun vào buồng cháy có đường kính khác nhau mà sự sấy nóng và bay hơi của các hạt nhiên liệu lại phụ thuộc rất nhiều vào đường kính, nhiệt độ, áp suất của các hạt nhiên liệu phun vào. Ngoài ra còn phụ thuộc vào tính chất vật lý của nhiên liệu. Thời gian để bay hơi hoàn toàn các hạt nhiên liệu trong xy lanh động cơ phụ thuộc vào áp suất, nhiệt độ ở thời điểm phun. Khi tăng áp suất không khí nạp sẽ ảnh hưởng mạnh tới sự bay hơi bởi vì áp suất và nhiệt độ của không khí cuối quá trình nén sẽ tăng. Sự xoáy lốc mạnh của không khí nạp trong buông cháy cũng có tác dung nâng cao cường độ và tốc độ bay hơi của nhiên liệu. Quá trình hình thành hoà khí tuỳ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau nhưng chủ yếu là phụ thuộc vào kết cấu của buồng cháy trong động cơ. Đối với động cơ diesel có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cháy trong động cơ, trong các yếu tố đó có nhiều yếu tố thuộc khâu kết cấu, thiết kế buồng cháy, kết cấu đường ống nạp... và có nhiều yếu tố phụ thuộc vào chế độ hoạt động của động cơ như : Số vòng quay, thời điểm phun, lượng phun.... Khả năng làm việc tối ưu của động cơ Diesel phụ thuộc chủ yếu vào 2 yếu tố điều chỉnh cơ bản là : Lượng nhiên liệu phun vào động cơ và thời điểm phun. Cả hai thông số điều chỉnh cơ bản này đều được điều chỉnh bởi bộ điều khiển điện tử trên cơ sở xử lý các thông tin đầu vào như . Số vòng quay, chế độ tải trọng động cơ, nhiệt độ nước làm mát... Nói chung có nhiều bộ xử lý điều khiển nhiều hệ thống khác nhau lắp trên ôtô. Tuy nhiên bộ xử lý nào cũng hoạt động theo nguyên lý thu thập thông tin vào điều kiện làm việc của hệ thống và trên cơ sở đó điều khiển các cơ cấu chấp hành theo cách mà người thiết kế mong muốn. Khuynh hướng hiện nay vẫn tập trung vào việc nghiên cứu quá trình tạo hỗn hợp cháy trong động cơ Diesel nhằm mục đích nâng cao công suất, tiết kiệm nhiên liệu, giảm chất độc hại trong khí thải. 2 . Giới thiệu chung về động cơ DW10 ATED. 2.1 Đặc điểm chung.
Hình 2.1 : Động cơ DW10 ATED Động cơ DW10 ATED là động cơ Diesel thế hệ mới sử dụng công nghệ phun nhiên liệu trực tiếp kiểu CDI. Động cơ DW10 ATED được cải tiến từ động cơ DW10TD và là loại động cơ 4 kỳ 4 xylanh được đặt thẳng hàng và làm việc theo thứ tự nổ 1- 3- 4-2. Động cơ có công suất lớn 80 KW/4000 v/ph . Cơ cấu phân phối khí với 1 trục cam và được dẫn động bằng đai răng kết hợp cơ cấu điều chỉnh khe hở thủy lực , duy trì khe hở bằng 0 nhờ áp lực dầu và áp lực của lò xo. Nhờ vậy chất lượng nạp và thải tốt hơn (nạp đầy, thải sạch), nhằm tăng công suất động cơ, giảm được lượng khí thải độc hại gây ô nhiễm môi trường. Với hệ thống phun nhiên liệu diesel điều khiển bằng điện tử và hệ thống tuần hoàn khí xả tạo cho động cơ luôn làm việc ở chế độ an toàn và hiệu quả cao. Bơm cao và bơm nước làm mát được dẫn động bằng đai răng. Hệ thống cung cấp nhiên liệu sử dụng kiểu phun nhiên liệu trực tiếp kiểu CDI do hãng BOSH cung cấp. Bảng 2-1 Bảng thông số kỹ thuật động cơ. Thông số  Giá trị  Đơn vị   Số kỳ  4    Số xy lanh  4 xy lanh thẳng hàng    Thứ tự làm việc  1-3-4-2    Hành trình piston  88  [mm]   Đường kính xilanh  85  [mm]   Tổng dung tích  1996  [cm3]   Tỷ số nén  18:1    Công suất cực đại  80[kW] / 4000[v/ph]    Momen xoắn cực đại  250 Nm / 2000[v/ph]    Góc phun sớm  200/ĐCT    2.2. Đặc điểm các nhóm chi tiết và cơ cấu chính của động cơ DW10 ATED. 2.2.1 Thân máy và nắp xy lanh. a : Thân máy - Thân máy là chi tiết máy cố định và có kết cấu phức tạp. - Khối lượng và kích thước lớn.
Hình 2.2. : Thân máy - Thân máy được đúc bằng gang hợp kim với nhiều gân tăng cứng để tăng độ cứng vững và giảm rung động. - 4 xy lanh thẳng hàng tạo thành 1 khối, đường kính mỗi xy lanh : 85mm. - Chiều cao xylanh: 133mm. - Chiều dày xylanh: 0.03 mm b. Nắp xylanh. - Nắp xy lanh kết cấu rất phức tạp vì trên đó vì trên đó phải bố trí rất nhiều cơ cấu và chi tiết. điều kiện làm việc rất khắc nhiệt do nó chịu nhiệt độ và áp suất cao.
Hình 2.3. : Nắp xy lanh. 2.2.2. Nắp đậy, nắp trục cam. - Nắp đậy dùng để che bụi và ngăn không cho dầu nhờn vung ra ngoài nhằm giảm tiêu hao dầu và giảm tiếng ồn khi động cơ làm việc. - Nắp đậy được làm từ vật liệu nhẹ để thuận tiện trong việc di chuyển. - Trên nắp đậy có 1 lỗ để đổ dầu nhờn. - Nắp trục cam 1 được chế tạo từ hợp kim nhẹ.
Hình 2.4. : Nắp trục cam. 2.2.3. Vòng gioăng bao kín. Dùng để bao kín tránh lọt khí và nước chảy ở bề mặt lắp ghép nắp xy lanh và thân máy. Kết cấu và kiểu loại phụ thuộc vào loại động cơ. Ở động cơ DW10 ATED thì dùng loại gioăng bằng thép nhiều lớp xếp lại với nhau, bề mặt được phủ 1 lớp chất dẻo để tăng tính làm kín.
Hình 2.5 : Gioăng bao kín. Có 5 loại gioăng được nhận biết bởi các lỗ đột dấu Chiều dày các lá thép cụ thể như sau. Chiều dày  Số lỗ   1.30 ± 0.06  1   1.35 ± 0.06  2   1.40 ± 0.06  3   1.45 ± 0.06  4   1.50 ± 0.06  5   2.2.4 . Nhóm pít tông. Nhóm piston gồm piston, xécmăng, chốt piston, xécmăng khí, xécmăng dầu và các chi tiết hãm chốt piston. Piston là một chi tiết quan trọng của động cơ, cùng với xylanh và nắp xylanh tạo thành buồng cháy. Trong quá trình làm việc của động cơ đốt trong, nhóm piston có các nhiệm vụ chính sau: - Đảm bảo bao kín buồng cháy, giữ cho không khí cháy trong buồng cháy không lọt xuống cácte và ngăn không cho dầu nhờn từ hộp trục khuỷu sục lên buồng cháy. - Tiếp nhận lực khí thể sinh ra do quá trình cháy nổ và truyền tới thanh truyền để làm quay trục khuỷu, nén khí trong quá trình nén, đẩy khí thải trong quá trình thải và hút khí nạp mới trong quá trình nạp.
Hình 2.6 . Trục khuỷu, thanh truyền, nhóm pít tông 5 : Bạc lót trên. 6: Bạc lót dưới. 7: Tấm chắn dọc trục. 8: Pít tông. 9: Chốt pít tông.10: Vòng hãm. 11: Thanh truyền. 12: Bạc lót. a : Pít tông . Piston được đúc bằng hợp kim nhẹ, do đó khối lượng của piston tương đối nhẹ. Trên piston có bố trí 3 rãnh để lắp xéc măng, trong đó có hai xéc măng khí và một xéc măng dầu.
Hình 2.7 : Pít tông Đỉnh piston có dạng lõm hình omega nhằm tăng dung tích buồng cháy và để phù hợp với kiểu phun nhiên liệu trực tiếp. Dòng khí khi nạp vào có mức độ xoáy lốc cao tạo điều kiện tốt cho quá trình hoà trộn nhiên liệu. Khi động cơ làm việc đầu piston nhận phần lớn nhiệt lượng do khí cháy truyền cho nó và nhiệt lượng này truyền vào xécmăng thông qua rãnh xécmăng, rồi đến nước làm mát động cơ. Ngoài ra trong quá trình làm việc piston còn được làm mát bằng cách phun dầu vào phía dưới đỉnh piston. Thân piston làm nhiệm vụ dẫn hướng cho piston chuyển động trong xylanh, là nơi chịu lực ngang N và là nơi để bố trí bệ chốt piston. b. Xéc măng. Để bao kín không gian buồng cháy trong xilanh (dùng xécmăng khí) và ngăn không cho dầu nhờn sục vào buồng cháy (dùng xéc măng dầu).