Hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí động cơ diesel

1. Động cơ diesel là gì?

Động cơ diesel là một thiết bị xi-lanh piston đốt cháy không liên tục. Nó hoạt động theo chu trình hai thì hoặc bốn thì. Tuy nhiên, không giống như đánh lửa bằng tia lửa điện động cơ xăng, động cơ diesel chỉ tạo ra không khí vào buồng đốt trên nó hành trình nạp vào. Động cơ diesel thường được chế tạo với tỷ lệ nén trong khoảng 14:1 đến 22:1. Cả hai thiết kế động cơ hai thì và bốn thì đều có thể được tìm thấy trong số các động cơ có lỗ khoan (đường kính xi lanh) nhỏ hơn 600 mm (24 inch). Động cơ có lỗ khoan lớn hơn 600 mm hầu như chỉ là hệ thống chu trình hai thì.

Động cơ diesel thu được năng lượng bằng cách đốt cháy nhiên liệu được phun hoặc phun vào khí nén, nóng trong xi lanh. Không khí phải được làm nóng đến nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ mà nhiên liệu phun vào có thể bốc cháy. Nhiên liệu phun vào không khí có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ “tự bốc cháy” của nhiên liệu sẽ tự phản ứng với oxy trong không khí và cháy. Nhiệt độ không khí thường vượt quá 526 °C (979 °F); tuy nhiên, khi khởi động động cơ, việc sưởi ấm bổ sung cho xi lanh đôi khi được sử dụng vì nhiệt độ của không khí bên trong xi lanh được xác định bởi cả tỷ số nén của động cơ và nhiệt độ vận hành hiện tại của nó. Động cơ diesel đôi khi được gọi là động cơ cháy do nén vì quá trình đốt cháy phụ thuộc vào không khí được làm nóng bằng lực nén chứ không phải nhờ tia lửa điện.

Trong động cơ diesel, nhiên liệu được đưa vào khi piston tiến đến điểm chết trên của hành trình. Nhiên liệu được đưa vào dưới áp suất cao vào buồng đốt trước hoặc trực tiếp vào buồng đốt piston – xi lanh. Ngoại trừ các hệ thống nhỏ, tốc độ cao, động cơ diesel sử dụng hệ thống phun trực tiếp.

2. Cấu tạo hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí động cơ diesel

2.1. Chức năng hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí động cơ diesel:

Chức năng của hệ thống nhiên liệu diesel là phun một lượng chính xác nhiên liệu nguyên tử hóa và điều áp vào từng xi lanh động cơ vào thời điểm thích hợp. Sự cháy trong động cơ diesel xảy ra khi dòng nhiên liệu này được trộn với không khí nén nóng. (Động cơ xăng không sử dụng tia lửa điện.)

2.2. Cấu tạo hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí động cơ diesel:

Hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí động cơ diesel có cấu tạo gồm 5 thành phần bao gồm: bình chứa nhiên liệu, đường dẫn, bộ phận lọc, vòi phun và bơm phun. Trong đó:

–      Thứ nhất: Bình chứa nhiên liệu là bộ phận lưu trữ và cung cấp nhiên liệu cho động cơ. Bình chứa đều có lắp đậy nhằm đảm bảo cản trở bụi bẩn ảnh hưởng vào bên trong. Ngoài ra, bình chứa còn có các lỗ thông hơi để thoát khí hay thay nhiêu liệu đang sử dụng và có 3 lỗ mở để đổ xăng, xả nhiên liệu và thoát nước.

–    Thứ hai: Đường dẫn gồm 3 loại là đường dẫn nhiên liệu nặng có khả năng chịu áp lực lớn từ bơm cao áp đến kim phun, đường dẫn nhiên liệu trung bình có khả năng chịu áp suất trung bìn đến nhẹ giữa bình và kim phun, đường dẫn nhiên liệu nhẹ thường sử dụng trong các khu vực ít áp lực hơn sẽ dẫn nhiên liệu diesel từ bồn chứa đến bơm cao áp.

–        Thứ ba: Bộ phận lọc nhiên liệu giúp ngăn chặn các yếu tố gây tắc nghẽn hệ thống nhiêu liệu của máy lổ diesel. Bộ phận lọc được cấu thành bởi 3 phần là bộ lọc nhiên liệu cho động cơ diesel, bộ lọc sơ cấp và bộ lọc thứ cấp. Thông thường, hệ thống nhiên liệu diesel này sẽ được lọc nhiều lần để đảm bảo động cơ luôn hoạt động trơn tru.

–        Thứ tư: Vòi phun được xem là phần quan trọng trong quá trình đốt cháy nhiên liệu, thực hiện phun nhiên liệu có áp suất cao đến buồng đốt.

–   Thứ năm: Bơm phun là bộ phận được sử dụng nhiều trong các hệ thống nhiên liệu diesel tốc độ cao, giúp tự động cung cấp nhiên liệu cho hệ thống phun. Bơm phun thường sẽ đi kèm với đòn bẩy để giúp xả khí ra khỏi hệ thống.

     Có bốn hệ thống chính để phun nhiên liệu:

     – Bơm và kim phun riêng cho từng xi lanh

     – Bơm và kim phun kết hợp cho từng xi lanh (loại kim phun đơn vị)

     – Một máy bơm phục vụ kim phun cho một số xi lanh (loại nhà phân phối)

     – Máy bơm trong vỏ chung có kim phun cho mỗi xi lanh (hệ thống đường ray chung)

Ngoài ra, để có một hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí động cơ diesel hoàn chỉnh còn có:

a, Kim phun nhiên liệu:

Kim phun nhiên liệu diesel được cho là thành phần quan trọng nhất của hệ thống nhiên liệu. Công việc của kim phun là cung cấp một lượng nhiên liệu nguyên tử hóa và điều áp chính xác vào mỗi xi-lanh. Nhiên liệu có áp suất cao, nguyên tử hóa cao được phân bổ đều khắp xi-lanh giúp tăng công suất và tiết kiệm nhiên liệu, giảm tiếng ồn động cơ và vận hành êm ái hơn.  

Kim phun nhiên liệu diesel hiện đại, chẳng hạn như kim phun trong hệ thống nhiên liệu đường sắt thông thường, sử dụng áp điện. Kim phun áp điện cực kỳ chính xác và có thể xử lý áp suất rất cao trong các ứng dụng đường ray chung

b, Dầu diesel

Nhiên liệu được sử dụng trong động cơ diesel tốc độ cao hiện đại có nguồn gốc từ cặn dầu thô nặng hơn còn sót lại sau khi loại bỏ các nhiên liệu dễ bay hơi hơn như xăng trong quá trình lọc dầu. Loại nhiên liệu diesel phổ biến nhất là 2-D, thường được gọi là diesel có hàm lượng lưu huỳnh cực thấp (ULSD). 

Một thành phần gây chú ý chính là nước trong hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí động cơ diesel chính là nước. Kẻ thù chung của hệ thống nhiên liệu diesel là nước. Thật không may, nước phổ biến trong nhiên liệu diesel hơn hầu hết mọi người nhận ra. Nếu nước xâm nhập vào hệ thống phun, nó sẽ nhanh chóng oxy hóa các thành phần kim loại đen (thép). Một số hư hỏng phổ biến nhất do nước bao gồm: Bộ phận phun bị kẹt, các bộ phận đo lường bị dính trong cả máy bơm và kim phun, bộ phận điều chỉnh/đo sáng bị hỏng.

3. Nguyên lý hoạt động và nhiệm vụ của hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí động cơ diesel:

3.1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí động cơ diesel:

Hệ thống nhiên liệu động cơ diesel của máy phát điện diesel còn phải hoàn thành nhiệm vụ cung cấp dầu diesel, cung cấp không khí cũng như quá trình hình thành, đốt cháy và thải ra hỗn hợp cháy. Nhiên liệu được sử dụng bởi máy phát điện diesel là diesel. Do dầu diesel có độ nhớt cao hơn xăng và độ bay hơi kém nên khi máy phát điện diesel hoạt động phải áp dụng phương pháp phun áp suất cao. Khi pít-tông của hành trình nén tiến gần đến điểm chết trên, nhiên liệu diesel được phun vào buồng đốt dưới dạng sương mù, sương mù này trực tiếp tạo thành hỗn hợp dễ cháy trong xi-lanh, tự bốc cháy và tự bốc cháy nhờ sự trợ giúp của nhiệt độ cao của không khí trong xi lanh.

Chức năng của hệ thống nhiên liệu máy phát điện diesel là cung cấp không khí sạch vào xi lanh, phun nhiên liệu vào buồng đốt thường xuyên và định lượng theo yêu cầu của các điều kiện khác nhau của động cơ diesel và xả khí thải đốt vào khí quyển. Hệ thống nhiên liệu động cơ diesel bao gồm hệ thống cung cấp nhiên liệu, hệ thống tạo hỗn hợp, thiết bị cung cấp không khí và thiết bị xả khí thải. Hệ thống cung cấp nhiên liệu và kiểm soát tốc độ bao gồm bơm phân phối nhiên liệu, bộ lọc chiết nhiên liệu, bơm phun nhiên liệu, bộ điều tốc kim phun nhiên liệu, đường ống nhiên liệu và các bộ phận khác.

Khi máy phát điện diesel hoạt động, bơm chuyển nhiên liệu sẽ hút nhiên liệu từ bình xăng và đưa đến bộ lọc nhiên liệu. Nó đi vào bơm phun nhiên liệu sau khi đi qua bộ lọc. Áp suất nhiên liệu được tăng lên trong bơm phun nhiên liệu theo yêu cầu cung cấp nhiên liệu trong các điều kiện làm việc khác nhau. Nó được đưa đến kim phun nhiên liệu thông qua ống dẫn dầu áp suất cao, cuối cùng được phun vào buồng đốt qua lỗ phun nhiên liệu. Nhiên liệu dư do bơm chuyển nhiên liệu cung cấp sẽ quay trở lại bình xăng thông qua đường hồi của bộ lọc nhiên liệu và một lượng nhỏ nhiên liệu từ đường hồi ở đầu kim phun nhiên liệu cũng chảy ngược trở lại bình nhiên liệu.

Hệ thống cung cấp nhiên liệu và điều khiển tốc độ của động cơ diesel 12 xi-lanh hình chữ V được trang bị hai bơm chuyển nhiên liệu và hai bộ lọc nhiên liệu để sử dụng song song do tổng lượng nhiên liệu cung cấp tăng lên. Một máy bơm tay được lắp ở phía bên phải phía trên đầu trước của động cơ diesel để bơm dầu và loại bỏ không khí khỏi hệ thống nhiên liệu trong quá trình khởi động. Khi kết nối đường ống nhiên liệu áp suất thấp của động cơ diesel 12 xi-lanh.

Starlight Power có thiết bị kiểm tra tiên tiến, công nghệ sản xuất hiện đại, công nghệ sản xuất chuyên nghiệp, hệ thống quản lý chất lượng hoàn hảo và khả năng nghiên cứu và phát triển kỹ thuật mạnh mẽ. Nó có thể cung cấp 3KW ~ 2500KW các thông số kỹ thuật khác nhau của bộ máy phát điện thông thường, tự động, bốn bảo vệ, chuyển mạch tự động, tiếng ồn thấp và di động, chất lượng cao và tiêu thụ năng lượng thấp để đáp ứng nhu cầu năng lượng đa dạng của khách hàng và cũng có thể đáp ứng người dùng với các mức điện áp và điện áp khác nhau. tần số khác nhau. Cần phải tạo ra một hệ thống cấp điện song song cho nhiều tổ máy.

3.2. Nhiệm vụ của hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí động cơ diesel:

Hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí động cơ diesel đóng nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu cần thiết cho động cơ, điều chỉnh lượng nhiên liệu, điều chỉnh thời gian phun. Trong đó:

Nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu cần thiết cho động cơ: Hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel sẽ bao gồm các bộ phận như xi lanh và piston được lắp đặt trực tiếp trong thân bơm phun. Nhiên liệu sẽ được nén đến áp suất cao rồi đưa đến các kim phun và phân tán vào các buồng đốt của động cơ.

Điều chỉnh lượng nhiên liệu, kiểm soát công suất và mức tiêu thụ nhiên liệu động cơ. Vì công suất động cơ tỉ lệ thuận với lượng phun nhiên liệu.

Điều chỉnh thời gian phun một cách nhanh chóng, đúng thời điểm và thực hiện dễ dàng.

Trên đây là các thông tin về hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí động cơ diesel từ khái niệm, cấu tạo, nguyên lí hoạt động đến nhiệm vụ của hệ thống này. Bạn đọc có thể tham khảo