Cấu tạo nhiệm vụ và nguyên lý vòi phun cao áp

I. NHIỆM VỤ, YÊU CẦU CỦA VÒI PHUN CAO ÁP 

   1. Nhiệm vụ 

      - Vòi phun cao áp có nhiệm vụ phun nhiên liệu vào buồng cháy dưới dạng sương mù với áp suất cao.

   2. Yêu cầu

     - Giới hạn được áp suất phun nhiên liệu do bơm cao áp bơm đến.
     - Xé tơi nhiên liệu thành sương và phân tán đều nhiên liệu trong buồng đốt giúp cho nhiên liệu cháy hoàn toàn.

II. CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA VÒI PHUN CAO ÁP 

1. Cấu tạo 

Cấu tạo chung của một vòi phun cao áp gồm có:
     - Thân vòi phun trên thân có ống dẫn dầu từ bơm cao áp đến, ống dẫn dầu về. Trong thân vòi phun có lò xo, ty đẩy luôn tỳ lên kim phun đẩy kim phun đóng kín vào đế của nó. Vít điều chỉnh áp suất phun được bố trí tại đầu trên thân vòi phun.
     - Đế kim phun bên trong có lắp kim phun, nối thông với đường dầu đến nhờ rãnh tròn. Phần dưới đế kim phun có một hay nhiều lỗ phun dầu rất bé.
     - Đai ốc dùng để xiết chặt đế kim với thân vòi phun. Vòi phun cao áp được bắt chặt vào nắp máy nhờ gugoong và mặt bích hay vặn chặt bằng ren.
   Phần dưới kim phun có gia công hai đoạn hình côn. Đoạn côn dưới để đóng kín vào đế của nó nhờ lực ép của lò xo và ty đẩy. Đoạn hình côn trên dùng để nâng kim phun lên dưới áp suất nhiên liệu để mở lỗ phun dầu.

Cấu tạo của vòi phun cao áp

   Vòi phun cao áp được phân hai loại: 

      - Vòi phun kín

      - Vòi phun hở. Hiện nay động cơ diesel chủ yếu dùng vòi phun kín.

   Vòi phun kín là loại vòi phun khi kết thúc phun lò xo ấn kim phun vào đế của nó ngăn cách vòi phun với buồng đốt. Vòi phun kín phân làm hai loại. 

a) Vòi phun kín có chốt

   Ở đuôi kim phun có một chốt hình trụ hay hình côn nhô ra khỏi lỗ phun khoảng 0,5 mm khi kết thúc phun, nhờ vậy lỗ phun dầu ít bị tắc. Chùm tia nhiên liệu phun ra có dạng hình côn 4 - 6o tùy theo loại vòi phun. Có ba loại: chốt ngắn, chốt dài, chốt hình côn (hình 7-2)

 b) Vòi phun kín không có chốt đóng kín lỗ 

Loại vòi phun này lỗ phun hở có thể có một hay nhiều lỗ phun dầu. Nếu loại có nhiều lỗ thì nơi cuối đót kim có phần nhô ra dạng chỏm và có khoan nhiều lỗ phun dầu, có từ 2 -10 lỗ phun. Đường kính lỗ phun từ 0,1 - 0,35 mm và được bố trí cách đều nhau.

   Áp suất phun của loại vòi phun này từ 15 - 18 MN/m2

a- Chuôi ngắn; b- Chuôi dài; c; d- Chuôi hình côn

2. Nguyên lý hoạt động

Nhiên liệu có áp suất cao từ bơm cao áp được dẫn vào đầu ống nối theo đường dẫn dầu vào khoang chứa nhiên liệu. Khi áp lực nhiên liệu tác dụng lên mặt côn chịu lực phía trên của kim phun thắng sức căng lò xo nâng kim phun lên. Nhiên liệu từ khoang qua lỗ phun phun vào buồng cháy động cơ. Khi bơm cao áp kết thúc quá trình cung cấp nhiên liệu, áp suất trong khoang giảm đột ngột, lò xo đẩy kim phun đi xuống đóng kín lỗ phun, vòi phun kết thúc phun. Trong quá trình phun một số ít nhiên liệu lọt qua khe hở giữa kim phun và đế kim phun đi lên khoang chứa lò xo và theo ống dẫn dầu về lại thùng chứa.

Áp suất phun dầu có thể điều chỉnh bằng cách xoay vít điều chỉnh trên thân vòi phun. Xoay vít điều chỉnh vào làm tăng thêm sức căng lò xo, áp suất phun dầu tăng. Xoay vít điều chỉnh ra sẽ giảm bớt sức căng lò xo, áp suất phun dầu giảm. Vòi phun của một số động cơ còn có thể điều chỉnh áp suất phun dầu bằng cách thêm hay bớt những miếng đệm mỏng trên lò xo.