Hệ thống cung cấp nhiên liệu động diesel Giới thiệu động diesel nhiên liệu đợc phun thành hạt nhỏ phân bố buồng cháy thời điểm cuối nén Điều đợc thực nhờ bơm cao áp vòi phun Nhiên liệu đợc phun vào buồng cháy Nhiệt độ bên xi lanh cuối thời kỳ nén lớn nhiệt độ tự bốc cháy hỗn hợp nhiên liệu không khí, hỗn hơp nhiên liệu- KK tự bốc cháy Thời điểm bốc cháy hỗn hợp đợc điều chỉnh cách thay đổi góc bắt đầu phun nhiên liệu vào xy lanh Động diesel điều chỉnh chế độ làm cách điều chỉnh chất lợng hỗn hợp cháy, có nghĩa điều chỉnh lợng nhiên liệu cung cấp cho chu trình HTCCNL động diesel có hai loại chính: - HTCCNL kiểu khí: Bơm cao áp - đờng ống - vòi phun (PLN) - HTCCNL điều khiển điện tử Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu động diesel kiểu PLN Bầu lọc không khí; ống dẫn nhiên liệu rò; Vòi phun; Đờng cao áp; Bầu lọc thô; Bầu lọc tinh; Cảm biến mức nhiên liệu; Đai giữ; Thùng nhiên liệu; 10 Van; 11 Nút xả; 12 Bơm chuyển nhiên liệu; 13 Đờng dẫn; 14 Bơm cao áp Cấu tạo phận HTCCNL kiểu BCA-Vòi phun (PLN) 2.1 Bơm cung cấp nhiên liệu (bơm thấp áp): bơm pít tông, bơm phiến gạt, bơm bánh bơm màng, bơm pít tông bơm phiến gạt đợc sử dụng phổ biến 2.1.1 Bơm pít tông Bơm pít tông đợc lắp trực tiếp động vỏ bơm cao áp đợc dẫn động nhờ cam trục cam khoang bơm nhờ bánh lệch tâm Sơ đồ cấu tạo bơm thấp áp kiểu pít tông Van tăng áp; Van nạp; Lò xo hồi vị; Pít tông; Con đội; Lò xo hồi vị; Con lăn; Vấu cam 2.1.2 Bơm phiến gạt Bơm phiến gạt Lò xo; Đai ốc điều chỉnh; Thang dẫn động; Nắp bơm; Van thông; Thân bơm; Van chiều; Lò xo van chiều; Cốc (xilanh) cố định; 10 Phiến gạt; 11 Chốt bơi; 12 Rôto; 2.2 Bầu lọc nhiên liệu: bầu lọc thô, bầu lọc tinh phần tử lọc cao áp Bầu lọc thô: thờng có lõi lọc lới lọc, dải lọc có khe hở lọc có khe hở Lõi lọc đợc chế tạo cách quấn sợi nỉ ống trụ kim loại có khoan lỗ Các tạp chất học đợc giữ lại bề mặt lõi lọc phần nhiên liệu vào phía ống hình trụ, sau đợc đa tới bơm thấp áp Bầu lọc thô có phần tử lọc kiểu ghép có khe hở sử dụng dộng diesel cấu tạo nguyên tắc làm việc giống nh bầu lọc thô động xăng Bầu lọc thô nhiên liệu Nút xả; Vỏ bầu lọc; Lõi lọc; Mặt bích Nắp bầu lọc; Nút; Tấm đệm Bầu lọc tinh: phần tử lọc thờng chế tạo loại vật liệu xốp nh phớt, dạ, tơ lụa nhân tạo, kim loại gốm giấy Bầu lọc tinh lọc đợc tạp chất có kích thớc lớn (6 ữ 15) àm sử dụng lõi lọc giấy lọc tạp chất có kích thớc đến (3 ữ 5)àm Bầu lọc tinh nhiên liệu Nút xả; Lò xo; Thanh đứng; Vỏ bầu lọc; Lõi lọc; Tấm dệm; Nắp bầu lọc; Bulông kẹp chặt 2.3 Bơm cao áp BCA kiểu thẳng hàng: Mỗi phân bơm cung cấp nhiên liệu cho cho xylanh - Loại phân bơm động xy lanh - Loại bơm có nhiều phân bơm dùng cho động nhiều xy lanh, thứ tự làm việc phân bơm phải phù hợp với thứ tự làm việc xi lanh động BCA kiểu bơm phân phối (VE): phân bơm đảm bảo cung cấp nhiên liệu cho nhiều xi lanh việc phân phối nhiên liệu đến xi lanh đợc thực cách xoay pít tông bơm cao áp - Pít tông bơm cao áp đồng thời đóng vai trò trợt, xác định thời điểm lợng cung cấp nhiên liệu cho chu trình công tác 2.3.1.Bơm cao áp kiểu thẳng hàng a) Cấu tạo tổ hợp bơm; b) Quá trình cung cấp nhiên liệu; b) a) Thanh răng; Vành răng; Đầu ống nối; Lò xo van cao áp; Van cao áp; Đế van cao áp; Xy lanh; Gờ xả nhiên liệu; 9, 11 Vít; 10 Pít tông; 12 ống xoay; 13 Đĩa lò xo; 14 Lò xo bơm cao áp; 15 Đĩa dới lò xo; 16 Bulông đội; 17 Con đội; 18 Con lăn; 19 Cam Van tăng áp có công dụng chủ yếu ngăn cách bơm cao áp đờng ống cao áp vòi phun lần phun nhiên liệu Van tăng áp a Van hình nấm vành giảm áp; b Van hình nấm có vành giảm áp; c Van hiệu chỉnh có vành giảm áp; d Van trụ có lò xo chìm; Bơm cao áp kiểu phân phối (VE) Vòi phun kín kiểu chốt hay đợc sử dụng động diesel có buồng cháy phân chia Vòi phun kín kiểu chốt khác với vòi phun kín kiểu kim phun đầu vòi phun có lỗ phun Lỗ phun đợc tạo phần hình trụ chốt phun đầu vòi phun Vòi phun kín kiểu chốt phun nhiên liệu tơi so với vòi phun kín kiểu kim phun, áp suất phun có giá trị nhỏ hơn, thờng sử dụng động có buồng cháy xoáy lốc buồng cháy dự bị (buồng cháy cháy trớc) Vòi phun kín kiểu chốt phun Đầu nối ống dẫn nhiên liệu; Vỏ vòi phun; Lò xo; Vít điều chỉnh; Chốt phun; Nắp; Thanh đẩy Đầu nối đờng dầu hồi 2.6 Bơm vòi phun kết hợp nhận đợc áp suất phun cao (>100 MPa), phân bơm vòi phun đợc nối với thành cụm chi tiết Không sử dụng đờng ống cao áp Bơm vòi phun đợc đặt trực tiếp nắp máy xylanh Bơm vòi phun kết hợp động IAZ-204 Con đội pít tông bơm vòi phun; Đầu nối đờng dẫn nhiên liệu vào; Lọc nhiên liệu; Thanh răng; Pít tông bơm vòi phun; Xy lanh bơm vòi phun; Đầu phun; Đệm tỳ; Lò xo; 10, 12 Van; 11, 13 Đế van; 14 Bạc; 15 Vỏ bơm vòi phun Nguyên lý hoạt động: Bơm vòi phun kết hợp đợc đặt nắp xy lanh Nhiên liệu từ đờng dẫn tới đầu nối qua phần tử lọc nạp đầy vào không gian hình vành khăn xung quanh bạc lót pít tông không gian xy lanh phía dới pít tông Nhiên liệu thừa từ không gian hình vành khăn đến phần tử lọc sau qua đờng ống nối đợc dẫn thùng nhiên liệu Khi pít tông tiếp tục chuyển động xuống phía dới, nhiên liệu đợc nén lại, qua lỗ pít tông qua lỗ xy lanh bơm vào không gian hình vành khăn rãnh xoắn phía pít tông đóng kín lỗ xy lanh Thời điểm đóng hoàn toàn lỗ cắt nhiên liệu tơng ứng với thời điểm bắt đầu phun Trong pít tông tiếp tục xuống phía dới, nhiên liệu đợc nén lại qua van 12 van 10 vào lỗ phun vòi phun phun vào buồng cháy động Quá trình phun nhiên liệu kết thúc thời điểm bắt đầu mở lỗ nạp phía dới xy lanh rãnh xoắn phía dới pít tông Hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel điều khiển điện tử (EFI -Diesel) Khái niệm ECU phát tình trạng hoạt động động dựa vào tín hiệu từ cảm biến khác Căn vào thông tin này, ECU điều khiển lợng phun nhiên liệu thời điểm phun để đạt đến mức tối u cách dẫn động cấu chấp hành Một số kí hiệu EFI: ECU : Bộ điều khiển điện tử trung tâm SPV : Van điều khiển lợng phun TCV : Van điều khiển thời điểm phun Hệ thống EFI-diesel điều khiển lợng phun nhiên liệu thời điểm phun điện tử để đạt đến mức tối u Do đạt đợc ích lợi sau đây: Công suất động cao Mức tiêu thụ nhiên liệu thấp Giảm độc hại khí thải Giảm tiếng ồn Giảm lợng khói Tăng khả khởi động Có loại EFI - diesel: EFI - diesel ống phân phối EFI - diesel có ống phân phối 3.1 Hệ thống EFI- diesel thông thờng (không có ống phân phối) Thời điểm phun lợng phun đợc điều khiển điện tử Thiết bị tạo áp suất nhiên liệu bơm CA sử dụng động diesel thờng Nhiên liệu đợc bơm cấp liệu hút lên từ bình nhiên liệu, qua lọc nhiên liệu đợc dẫn vào bơm để tạo áp suất đợc bơm píttông cao áp bên máy bơm phun Quá trình tơng tự nh máy bơm động diesel thông thờng Nhiên liệu buồng bơm đợc bơm cấp liệu tạo áp suất đạt mức 1.5 2.0 Mpa Hơn nữa, để tơng ứng với tín hiệu phát từ ECU, SPV điều khiển lợng phun (khoảng thời gian phun) TCV điều khiển thời điểm phun nhiên liệu (thời gian bắt đầu phun) Các loại máy bơm Bơm hớng trục: Bơm hớng kính (tạo áp suất cao hơn) 3.2 Hệ thống EFI- diesel kiểu Common Rail HTPNL diesel điều khiển điện tử kiểu CommonRail gồm phần bản: bơm cao áp, vòi phun, bình tích áp (common-rail accumulator) Chú thích 1-thùng nhiên liệu 2- bầu lọc 3- bơm cung cấp 4-bơm cao áp 5- tín hiệu từ cảm biến 6- khối ECU 7- cảm biến áp suất 8-bình tích áp 9- van giới hạn áp suất 10-vòi phun 11- van điều khiển vòi phun 12-đờng nhiên liệu hồi 13- đờng ống cao áp Sơ đồ hệ thống nhiên liệu diesel điều khiển điện tử kiểu CommonRail - Với HTPNL kiểu CommonRail, phần tạo cao áp phần phun nhiên liệu hoàn toàn tách biệt Nhiên liệu BCA cung cấp đợc tích bình tích áp với áp suất bình đợc trì không đổi (với HTP CommonRail hệ áp suất lên đến 2000 bar) - Nhiên liệu với áp suất gần nh không thay đổi đợc dẫn tới vòi phun, khác hẳn nguyên lý HTPNL kiểu có khí truyền thống (áp suất cao áp đợc tạo lặp lại chu kỳ phun) Do vậy, HTPNL kiểu CommonRail, áp suất phun độc lập với tốc độ trục khuỷu lợng nhiên liệu phun không phụ thuộc vào vị trí pít tông BCA Đối với ĐC diesel xe hay sử dụng BCA kiểu quay, với ĐC diesel cỡ lớn thờng dùng BCA kiểu hàng - áp suất bình tích áp đợc kiểm soát cảm biến áp suất Van điện từ vòi phun đợc kích hoạt xung điện khối ECU gửi đến, xác định thời điểm bắt đầu khoảng thời gian phun lợng nhiên liệu phun vào xi lanh đợc xác định áp suất nhiên liệu bình tích áp khoảng thời gian kim phun mở ặ việc phun mồi, phun hai (hoặc 3) giai đoạn đạt đợc cách kiểm soát đóng mở kim phun van điện từ Kết thúc phun: phun hết lợng nhiên liệu tính toán, xung điện từ ECU gửi đến van điều khiển vòi phun bị ngắt, lò xo hồi vị van nhanh chóng đẩy van vị trí đóng đờng nhiên liệu hồi thùng chứa mở đờng nhiên liệu cao áp đến khoang pít tông điều khiển vòi phun Ngay lập tức, kim phun đóng lại trình phun kết thúc Vòi phun + Khi không hoạt động: nhiên liêu cao áp từ bình tích áp liên tục đợc cung cấp đến vòi phun qua hệ thống ống dẫn Trong giai đoạn này, van điện từ vòi phun trạng thái đóng Do vậy, van điều khiển vòi phun đóng đờng nhiên liệu hồi thùng chứa mở đờng nhiên liệu nối bình tích áp với khoang pít tông điều khiển vòi phun Do vậy, áp suất nhiên liệu tác động lên pít tông điều khiển giữ kim phun vị trí đóng kín đế + Khi bắt đầu phun: Tại thời điểm đợc xác định khối ECU, xung điện đợc gửi đến cuộn dây điện từ van điều khiển vòi phun Van điều khiển đợc kéo lên (sang phải) đóng kín đờng nhiên liệu cao áp dẫn tới khoang pít tông điều khiển vòi phun mở đờng nhiên liệu hồi thùng chứa áp suất nhiên liệu phía pít tông điều khiển giảm xuống, áp suất nhiên liệu khoang vòi phun trì áp suất bình tích áp (commonrail) Do vậy, áp suất nhiên liệu tác động lên mặt côn kim phun, thắng lực nén lò xo vòi phun Kim phun đợc nâng lên nhiên liệu phun vào xi lanh động Bơm cao áp kiểu cam lệch tâm (sử dụng loại xe du lịch, xe hạng nhẹ ) Sử dụng đc 1ND-TV (Toyota) Sử dụng đc 2KV-FTV (Toyota) [...]... thống EFI -diesel điều khiển lợng phun nhiên liệu và thời điểm phun bằng điện tử để đạt đến một mức tối u Do đó sẽ đạt đợc các ích lợi sau đây: 1 Công suất của động cơ cao 2 Mức tiêu thụ nhiên liệu thấp 3 Giảm độc hại khí thải 4 Giảm tiếng ồn 5 Giảm lợng khói 6 Tăng khả năng khởi động Có 2 loại EFI - diesel: EFI - diesel không có ống phân phối EFI - diesel có ống phân phối 3.1 Hệ thống EFI- diesel thông... phun vào buồng cháy động cơ Quá trình phun nhiên liệu kết thúc ở thời điểm bắt đầu mở lỗ nạp phía dới của xy lanh bằng rãnh xoắn phía dới của pít tông 3 Hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel điều khiển điện tử (EFI -Diesel) Khái niệm cơ bản ECU phát hiện tình trạng hoạt động của động cơ dựa vào các tín hiệu từ các cảm biến khác nhau Căn cứ vào thông tin này, ECU sẽ điều khiển lợng phun nhiên liệu và... bằng điện tử Thiết bị tạo ra áp suất nhiên liệu là bơm CA sử dụng trong động cơ diesel thờng Nhiên liệu đợc bơm cấp liệu hút lên từ bình nhiên liệu, đi qua bộ lọc nhiên liệu rồi đợc dẫn vào bơm để tạo áp suất rồi đợc bơm đi bằng píttông cao áp ở bên trong máy bơm phun Quá trình này cũng tơng tự nh trong máy bơm động cơ diesel thông thờng Nhiên liệu ở trong buồng bơm đợc bơm cấp liệu tạo áp suất đạt... phun (khoảng thời gian phun) và TCV điều khiển thời điểm phun nhiên liệu (thời gian bắt đầu phun) Các loại máy bơm Bơm hớng trục: Bơm hớng kính (tạo áp suất cao hơn) 3.2 Hệ thống EFI- diesel kiểu Common Rail HTPNL diesel điều khiển điện tử kiểu CommonRail gồm 3 phần cơ bản: bơm cao áp, bộ vòi phun, và bình tích áp (common-rail accumulator) Chú thích 1-thùng nhiên liệu 2- bầu lọc 3- bơm cung cấp 4-bơm... kỳ phun) Do vậy, đối với HTPNL kiểu CommonRail, áp suất phun độc lập với tốc độ trục khuỷu và lợng nhiên liệu phun không phụ thuộc vào vị trí của pít tông BCA Đối với các ĐC diesel xe con hay sử dụng BCA kiểu quay, còn với các ĐC diesel cỡ lớn thờng dùng BCA kiểu 1 hàng - áp suất trong bình tích áp đợc kiểm soát bởi 1 cảm biến áp suất Van điện từ của vòi phun đợc kích hoạt bởi xung điện do khối ECU gửi... hiệu từ các cảm biến 6- khối ECU 7- cảm biến áp suất 8-bình tích áp 9- van giới hạn áp suất 10-vòi phun 11- van điều khiển vòi phun 12-đờng nhiên liệu hồi 13- đờng ống cao áp Sơ đồ hệ thống nhiên liệu diesel điều khiển điện tử kiểu CommonRail - Với HTPNL kiểu CommonRail, phần tạo cao áp và phần phun nhiên liệu hoàn toàn tách biệt nhau Nhiên liệu do BCA cung cấp đợc tích trong bình tích áp với áp suất... 9 Vỏ đầu vòi phun Các lỗ phun đợc bố trí xung quanh đầu vòi phun áp suất phun đợc điều chỉnh bằng vít điều chỉnh: 15- 35 MPa, có thể cao hơn  Vòi phun kín kiểu chốt hay đợc sử dụng trên các động cơ diesel có buồng cháy phân chia Vòi phun kín kiểu chốt khác với vòi phun kín kiểu kim phun là đầu vòi phun chỉ có một lỗ phun Lỗ phun đợc tạo ra bởi một phần hình trụ của chốt phun và đầu vòi phun Vòi