Bơm nhiên liệu là gì? Nguyên lý, Cấu tạo & Phân loại bơm nhiên liệu ô tô

Bơm nhiên liệu là gì ?

Bơm nhiên liệu là loại bơm được dùng trong hệ thống cung cấp nhằm mục đích khắc phục sức cản thủy lực của các bầu lọc nhiên liệu và để ổn định lượng nhiên liệu cung cấp cho bơm cao áp, khi sức cẩn thủy lực của bầu lọc tăng lên do độ bẩn. Lưu lượng của bơm nhiên liệu tối thiểu phải lớn hơn lượng nhiên liệu cực đại cấp cho động cơ khoảng 2 + 3,5 lần để giữ cho bơm cao áp làm việc ốn định ngay cả khi các bầu lọc bị bẩn, gây sức cản lớn.

Bơm nhiên liệu được dẫn động từ trục bơm cao áp hoặc từ động cơ. Ở một số hệ thống người ta dùng loại bơm có truyền động điện để làm các bơm phụ. Bơm nhiên liệu có nhiều kiếu khác nhau như kiểu piston, kiếu màng, bánh răng, rô to – cánh gạt… Loại bơm nhiên liệu được dùng phố biến nhất là bơm nhiên liệu kiểu piston tác dụng kép có thay đối tự động hành trình piston. Bơm này thường có lắp thêm bơm tay để xả không khí ra khỏi hệ thống trước khi khởi động. Ưu điểm của bơm piston là giữ được hệ số cung cấp cao ở các chế độ tốc độ nhỏ, ảnh hưởng hao mòn của các chỉ tiết đến năng suất bơm ít hơn so với các loại khác.

Các loại bơm nhiêu liệu

Bơm nhiên liệu kiểu piston

Hình 9.46 – Bơm nhiên liệu kiểu piston.

1-Thân bơm; 2-Xupap; 3-Nút; 4-Xy lanh của bơm tay; 5-Nắp xy lanh bơm tay; 6- Núm ; 7-Cần bơm; 8-Piston bơm tay; 9-Bi chặn; 10,17,19-Lỏ xo; 12-Bạc bảo vệ; 13-Bu lông; 14-Thân con đội; 15-Chốt; 16-Trục; 18,21-Rãnh nhiên liệu; 20-Nút thân; 22-Piston bơm; 23-Cần con đội; 24-Con lăn.

Cấu tạo bơm nhiên liệu kiểu piston

Gồm thân I làm bằng gang, piston 22, lỏ xo, cần đấy 23, con đội, rãnh hút và rãnh đấy, bơm tay. Bề mặt làm việc của piston được xêmentit hóa và tôi. Khe hở giữa piston và thân bơm bằng 0,015 + 0,048mm. Dể cho nhiên liệu rò rỉ qua khe hở có thể thoát được ra ngoài, trong thân bơm có rãnh xả 18. Cần 23 tì vào con đội gồm có thân 14, trục 16 và con lăn 24. Lò xo 17 ép con đội vào trục cam bơm. Con đội được giữ cho khỏi rơi nhờ chốt 15. Khe hở giữa thân bơm và cần bằng khoảng 0,005mm.

Trong bơm chuyến nhiên liệu có đặt các van hình nấm bằng tếchtolit hoặc caprôn 2 và van I1. Các van được ép vào thân bơm bằng lò xo. Do ố van bị mỏn rất nhanh nên trong bơm có đặt những rãnh bằng thép và nút 3 trong phần dưới được làm dài hơn. Kết quả là chiều cao nâng của các van vào thời điểm nhiên liệu đi qua sẽ giảm đi, dẫn đến hành trình của các van giảm, ố ít bị mỏn hơn.

Đế đẩy nhiên liệu khi động cơ không làm việc thì trong bơm có một bơm tay. Nó gồm xy lanh 4, piston 8 với viên bi 9 và cần 7 với núm 6. Khe hở giữa piston và xy lanh bằng khoảng 0,03mm. Xy lanh 4 được văn vào thân bơm. Để không khí không lọt vào bơm, dưới vai gở của xy lanh được đặt một đệm khít, còn viên bi 9 nhở núm 6 được ép chặt vào ố. Xy lanh 4 nhờ lỏ xo I0 ép van vào thân bơm. Để cung cấp nhiên liệu qua bơm tay, cần phái xoay núm 6 ra và dịch chuyển lên xuống như một cân piston trong một bơm piston thông thường để đấy nhiên liệu. Bơm tay thường được dùng trong trường hợp cần được nạp nhiên liệu và hệ thống hoặc xả không khí ở các rãnh của hệ thống nhiên liệu (khi động cơ nghỉ làm việc lâu ngày).

Hình 9.47. Sơ đô hoạt động của bơm nhiên liệu kiểu piston.

1-Trục cam; 2-Con đội; 3-Cửa đấy; 4-Van đấy; 5-Lò xo; 6-Van nạp; 7.Bơm tay; 8- Pittông; 9-Cần.

Nguyên lý hoạt động của bơm nhiên liệu kiểu piston

Khi trục cam 1 của bơm cao áp quay, đấy con đội 2 lên phía trên. Sự chuyển động của con đội thông qua cần đòn đấy 9 truyền đến pitiông 8. Lúc này áp suất nhiên liệu phía trên pittông tăng lên, còn áp suất ở phía dưới pittông giảm xuống. Van nạp 6 đóng lại, còn van đấy 4 mỏ ra, nhiên liệu trong khoang trên piitông được đẩy ra ngoài một nữa, phần còn lại được đấy xuống khoang dưới pittông. Khi pittông 8 đi xuống nhờ vào lực hồi
của lò xo 5, khi đó van nạp mở cho nhiên liệu nạp vào khoang trên pittông, van đẩy 4 đóng lại đồng thởi nhiên liệu trong khoang phía dưới pitông được đấy ra ngoài một phần, phân còn lại được đấy ra ngoài qua cửa 3. Quá trình làm việc của bơm được lặp đi lặp lại như thế. Đế đảm bảo lưu lượng cấp bơm cao áp làm việc thì lượng nhiên liệu do bơm chuyến cung cấp phải lớn hơn nhiều (khoảng 2,5 lần) so với lượng nhiên liệu tiêu tốn cho động cơ làm việc.

Trong thời gian làm việc của bơm ở cửa đẩy 3 áp suất nhiên liệu tăng lên và lò xo 5 không khắc phục nổi sức cần của nhiên liệu và dấy pittông 8 trên toàn bộ chiều dài của hành trình. Lỏ xo chỉ đấy pittông chuyển động một phần hành trình tương ứng với thể tích nhiên liệu cần thiết cho động cơ hoạt động. Lượng nhiên liệu cần thiết cho sự hoạt động của động cơ càng bé thì pittông càng 8 có hành trình công tác nhỏ.

Bơm nhiên liệu kiểu màng

Bơm nhiên liệu kiểu màng dùng cho bơm cao áp động cơ diesel do hãng CAV (Anh) sản xuất. Cấu tạo và họat động của bơm như sau:

Bơm chuyến nhiên liệu gồm có hai phần, phần trên và phần dưới một màng 4 bị ép bởi hai phần theo chu vi, ổ giữa có lò xo 3, thanh đẩy 8, đòn gánh truyền động l và van hút 5, van đẩy 6 tự động tác dụng theo hai hướng ngược nhau. Màng bơm xê dịch tử vị trí trên xuống vị trí đưới do tác dụng của một cam lệch tâm của trục phân phối của động cơ hoặc trục cam bơm cao áp. Khi đó thể tích của khoang trên màng tăng lên và nhiên liệu đi qua van hút 5 để vào khoang này, qua một lưới lọc. Không khí ở phân trên lưới lọc, dùng làm bộ phận giảm chấn dập tắt đao động áp suất nhiên liệu do màng tạo nên.

Hành trình đẩy của màng 4 được thực hiện dưới tác dụng của lỏ xo 3 khi đó nhiên liệu được đẩy từ khoang trên mảng, qua van đấy 6, ốc nối 7 để tới bầu lọctinh nhiên liệu. Trong phân dưới của thân bơm chuyển đặt một trục vắt, trục này liên kết với tay đòn ngoài, tay đòn này được điều khiến bằng một thanh móc dùng để bơm tay nhiên liệu, dùng trong trường hợp động cơ dừng làm vệc lâu ngày.

Hình 9.50. Bơm nhiên liệu kiểu màng của hãng CAV.

1-Đòn gánh; 2-Đĩa lò xo; 3-Lò xo; 4-Màng; 5-Van hút; 6-Van đấy; 7-Ốc nối; 8- Thanh đẩy;

Bơm nhiên liệu kiểu bánh răng

Sơ đồ và nguyên lý làm việc của bơm chuyển kiểu bánh răng như sau:

Nhiên liệu chảy vào rãnh 5 vào rãnh 8 do các bánh răng quay 2 và 4 đấy đi. Nhiên liệu đưới áp suất theo rãnh § đi tới bình lọc. Nếu chi phí nhiên liệu nhỏ hoặc lực cẩn của các bình lọc tăng thì áp suất trong rãnh 8 hoặc đưới van 7 tăng lên. Van giảm áp 7 thắng lực lò xo, làm mở cho một phần nhiên liệu chấy từ rãnh 8 vào rãnh thoát 6. Áp suất trong rãnh 8 giảm đi tới trị số ổn định. Nhiên liệu rò rÍ qua vòng khít sẽ theo ống l1 đi ra.

Hình 9.51. Sơ đồ bơm nhiên liệu kiểu bánh răng.
1-Thân bơm; 2-Bánh răng chủ động: 3-Trục chú động; 4-Bánh răng phụ động; 5- Rãnh dẫn nhiên liệu vào; 6-Rãnh thoát nhiên liệu ; 7-Van giảm áp; 8-Rãnh dẫn nhiên liệu ra; 9-Đệm làm kín; 10-Thân vỏng đệm; 11-Ống dẫn nhiên liệu rò rỉ.

Bơm nhiên liệu kiểu rô to – cánh gạt

Bơm nhiên liệu kiểu rôto – cánh gạt được sử dụng phố biến làm bơm đẩy cấp hai trong các bơm cao áp kiểu rôto phân phối (như bơm DPA của hãng CAV). Nó có thể tạo nên áp suất đến 10 kg/cm”. Bơm này được bố trí ở ngay đầu rôto của bơm cao áp.

Hình 9.52. Các chi tiết chính của bơm nhiên liệu rô to – cánh gạt.

Trên hình (9.5) trình bày các chỉ tiết chính của bơm nhiên liệu kiếu roto – cánh gạt. Nó gồm có bạc 3, rôto 1, hai cánh gạt 2. Bạc 3 của bơm chuyển nhiên liệu được lắp cế định ngay phía đầu của rôto bơm cao áp, tiếp giáp với van điều hòa của bơm. Rô to 1 được bố trí quay lệch tâm so với bạc 3 của bơm. Mặt đầu của rôto 1 có rãnh sâu hình chữ thập để lắp hai cánh gạt 2. Hai cánh gạt này có đạng hình chữ U đặt chéo đối với nhau. Khi rôfo l quay, do độ lệch tâm giữa rôto l và bạc 3 và do rãnh ở giữa cánh gạt rộng nên các cánh gạt vừa quay vừa xê dịch dọc, do đó chúng gạt dâu ở trong rãnh hổ giữa rô to I và bạc 3 tử phía hút (phía trên, theo hình vẽ) xuống phía đấy (phía dưới).