Giáo trình hệ thống phun dầu điện tử

1

LỜI GIỚI THIỆU
Động cơ Diesel ra đời sớm không phát triển như động cơ xăng do gây ra nhiều
tiếng ồn, khí thải bẩn. Tuy nhiên cùng với sự phát triển của kỹ thuật công nghệ, các
vấn đề được giải quyết và Diesel ngày càng trở nên phổ biến và hữu dụng hơn. Động
cơ Diesel được phát minh vào năm 1892 nhờ Rudolf Diesel hoạt động theo nguyên
lý tự cháy. Ở gần cuối quá trình nén, nhiên liệu được phun vào buồng cháy động cơ
để hình thành hịa khí rồi tự bốc cháy. Đến năm 1927 Robert Bosh mới phát triển
bơm cao áp ( bơm phun Bosh lắp trên ôtô thương mại và ô tô khách vào năm 1936).
– Các nhà nghiên cứu động cơ Diesel đã đề ra nhiều biện pháp khác nhau
về kỹ thuật phun và tổ chức quá trình cháy nhằm hạn chế các chất ơ nhiễm. Các biện
pháp chủ yếu tập chung vào giải quyết các vấn đề:
– Tuy tính hiệu quả kinh tế động cơ Diesel hơn là động cơ xăng, nhưng vấn
đề về tiếng ồn và khí thải vẫn là một trong những thủ phạm gây ơ nhiễm mơi trường
đây chính là hạn chế trong sử dụng động cơ Diesel. Nên các nhà chế tạo đã:
– Tăng tốc độ phun để giảm nồng độ bồ hóng do tăng tốc hịa trộn nhiên liệu
khơng 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.
Hiện nay các nhược điểm đó đã được khắc phục bằng cách cải tiến một số bộ
phận của hệ thống nhiên liệu Diesel điện tử như:
- Bơm cao áp điều khiển điện tử.
- Vịi phun điện tử.
- Ống tích trữ nhiên liệu áp suất cao ( ống Rail).
Do khang hiểm nguồn tài liệu nên tác giả khi viết nên giáo trình này chỉ tập
trung chủ yếu vào cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống, phần tháo lắp và
sửa chữa chưa được đi sâu.Trên thực tế những hệ thống phun dầu điện tử muốn chẩn
đốn sửa chữa chính xác thì cần phải có máy chuyên dung. Điều này là khó khăn lơn

nhất khi cần giải quyết các vấn đề sửa chữa. chính vì vậy tác giả cũng chỉ tập trung
chủ yếu vào hệ thống CDI (Common Rail Diesel), các hệ thống khác chỉ mang tính
chất giới thiệu.
Tuy có nhiều cố gắng nghiên cứu khi biên soạn, nhưng giáo trình chắc chắn
khơng tránh khỏi những khiếm khuyết, rất mong được sự đóng góp từ đọc giả để
giáo trình ngày càng được hồn thiện hơn.
An Giang, ngày 14 tháng 6 năm 2018
Tham gia biên soạn

Chủ biên Nguyễn Kỳ Tân


2

MỤC LỤC
NỘI DUNG

TRANG

LỜI GIỚI THIỆU ................................................................................................... 1
MỤC LỤC ................................................................................................................ 2
BÀI MỞ ĐẦU: ĐẠI CƯƠNG VỀ HỆ THỐNG PHUN DẦU ĐIỆN TỬ ........... 4
I. Khái niệm, phân loại hệ thống phun dầu đện tử. ....................................... 5
II.
tử.

Đặc điểm chung định thời và định lượng của hệ thống phun dầu điện
6

III. Đặc điểm cấu tạo chung của hệ thống phun dầu điện tử ........................ 7

IV. So sánh ưu nhược điểm hệ thống phun dầu điện tử và hệ thống phun
dầu cơ khí. .......................................................................................................... 11
BÀI 1: HỆ THỐNG PHUN DẦU UI (UNIT INJECTION SYSTEM) ............ 12
I. Nhiệm vụ, yêu cầu của hệ thống phun dầu UI (Unit injection system) .. 12
II. Sơ đồ cấu tạo và hoạt động của hệ thống phun dầu UI (Unit injection
system). ............................................................................................................... 12
III. Tháo lắp và bảo dưỡng bên ngoài của hệ thống phun dầu UI (Unit
injection system). ............................................................................................... 16
IV. Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng và phương pháp kiểm tra. ............ 16
V. Phương pháp sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống phun dầu UI (Unit
injection system). ............................................................................................... 20
BÀI 2: HỆ THỐNG PHUN DẦU UP (UNIT PUMP SYSTEM). ..................... 21
I. Nhiệm vụ, yêu cầu của hệ thống phun dầu UP (Unit pump system). ..... 21
II.

Sơ đồ cấu tạo và hoạt động của hệ thống phun dầu UP ....................... 21

III. Tháo lắp và bảo dưỡng bên ngoài của hệ thống phun dầu UP (Unit
pump system). .................................................................................................... 24
IV. Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng và phương pháp kiểm tra. ............ 25
V. Phương pháp sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống phun dầu UP (Unit
Pump system). .................................................................................................... 28
VI. Bảo dưỡng và sửa chữa. ........................................................................... 29
BÀI 3: HỆ THỐNG PHUN DẦU VE – EDC(THE DISTRIBUTOR TYPE
INJECTION PUMP WITH ELECTRONIC DIESEL CONTROL) ............... 30


3

I. Nhiệm vụ, yêu cầu của hệ thống phun dầu VE – EDC (The Distributor

Type Injection Pump with Electronic Diesel Control ).................................. 30
II. Sơ đồ cấu tạo và hoạt động của hệ thống phun dầu VE – EDC (The
Distributor Type Injection Pump with Electronic Diesel Control ). ............ 30
III. Tháo lắp và bảo dưỡng bên ngoài của hệ thống phun dầu VE – EDC
(The Distributor Type Injection Pump with Electronic Diesel Control ). ... 49
IV. Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng và phương pháp kiểm tra. ............ 50
V. Phương pháp sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống phun dầu VE – EDC
(The Distributor Type Injection Pump with Electronic Diesel Control ). ... 54
VI. Bảo dưỡng và sửa chữa. ........................................................................... 59
BÀI 4: HỆ THỐNG PHUN DẦU CDI (COMMONRAIL DIESEL DIRECT
INJECTION) . ....................................................................................................... 61
I. Nhiệm vụ, yêu cầu của hệ thống phun dầu (Commonrail Diesel
Injection)............................................................................................................. 61
II. Sơ đồ cấu tạo và hoạt động của hệ thống phun dầu (Commonrail
Diesel Injection) . ............................................................................................... 61
III. Tháo lắp và bảo dưỡng bên ngoài của hệ thống phun dầu
(Commonrail Diesel Injection) . ....................................................................... 98
IV. Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng và phương pháp kiểm tra. .......... 100
V. Phương pháp sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống phun dầu VE – EDC
(The Distributor Type Injection Pump with Electronic Diesel Control ). . 105
VI. Bảo dưỡng và sửa chữa. ......................................................................... 110
ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN MÔ ĐUN ................................................................... 112
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ .................................................. 113
HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH: ................................................... 114


4

BÀI MỞ ĐẦU: ĐẠI CƯƠNG VỀ HỆ THỐNG PHUN DẦU ĐIỆN TỬ

THỜI GIAN : 8 GIỜ

A. Giới thiệu:
Hệ thống nhiên liệu Diesel không ngừng được cải tiến với các giải pháp kỹ
thuật tối ưu nhắm làm giảm mức độ phát sinh ô nhiễm và suất tiêu hao nhiên liệu.
Các nhà chế tạo động cơ Diesel đã đề ra nhiều biện pháp khác nhau về kỹ thuật phun
và tổ chức quá trình cháy nhằm hạn chế các chất ơ nhiễm. Các biện pháp chủ yếu
tập chung vào giải quyết các vấn đề:
– Tăng tốc độ phun để giảm nồng độ bồ hóng do tăng tốc hịa trộn nhiên liệu
khơng 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.
– Hiện nay các nhược điểm đó đã được khắc phục bằng cách cải tiến một số
bộ phận của hệ thống nhiên liệu Diesel điện tử như:
– Bơm cao áp điều khiển điện tử.
– Vịi phun điện tử.
– Ống tích trữ nhiên liệu áp suất cao ( ống Rail).
Với các ứng dụng mạnh mẽ về điều khiển tự động trong hệ thống nhiên liệu
Diesel nhờ sự phát triển về công nghệ . Năm 1986 Bosh đã đưa ra thị trường việc
điều khiển điện tử cho hệ thống cung cấp nhiên liệu Diesel được gọi là hệ thống
nhiên liệu Common Rail Diesel.Cho đến ngày nay hệ thống cung cấp nhiên liệu
Common Rail Diesel đã được hoàn thiện. Trong động cơ Diesel hiện đại áp suất
phun được thực hiện cho mỗi vòi phun một cách riêng rẽ, nhiên liệu áp suất cao được
chứa trong hộp chứa ( Rail) hay còn gọi là “ắcquy thủy lực” và được phân phối đến
từng vòi phun theo yêu cầu. So với các hệ thống cung cấp nhiên liệu Diesel thơng
thường thì Common Rail Diesel đã đáp ứng và giải quyết được những vấn đề
– Giảm tối đa mức độ tiếng ồn.
– Nhiên liệu được phun ra với áp suất rất cao nhờ kết hợp điều khiển điện

tử, áp suất phun có thể đạt tới 184 MPa. Thời gian phun cực ngắn và tốc độ phun
cực nhanh (khoảng 1,1 ms).
– Có thể thay đổi áp suất phun và thời điểm phun tùy theo chế độ làm việc
của động cơ.
– Do đó làm tăng hiệu suất động cơ và tính kinh tế nhiên liệu được nâng cao
hơn.
B. Mục tiêu bài:
Học xong bài này người học có khả năng:
– Phát biểu đúng yêu cầu, nhiệm vụ của hệ thống phun dầu điều khiển bằng
điện tử.
– Giải thích được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của hệ thống phun dầu
điều khiển bằng điện tử.
– So sánh được ưu nhược điểm của hệ thống phun dầu điều khiển bằng điện
tử.


5

C. Nội dung
Thời gian: 8 h (LT: 2; TH: 6 h)
I. Khái niệm, phân loại hệ thống phun dầu đện tử.
1. Khái niệm.
Hệ thống phun dầu đện tử là hệ thống nhiên liệu Diesel có trang bị ECU
nhằm phát hiện các 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 lượng phun nhiên liệu
và thời điểm phun để đạt đến một mức tối ưu bằng cách dẫn động các bộ chấp hành.

Hình 1.1: Cấu trúc một hệ thống phun dầu điện tử
Hệ thống này gồm 3 bộ phận chính : các cảm biến và công tắc, bộ điều khiển
trung tâm ECU, cơ cấu chấp hành. Mỗi bộ phận có chức năng riêng.

1.1. Các cảm biến và cơng tắc: Nhận biết tính trạng hoạt động của động
cơ, tốc độ động cơ, vị trí của piston, nhiệt độ động cơ, áp xuất khí nạp, tín hiệu bật
A/C,vị trí tay số…sau đó gửi về bộ xử lý trung tâm ECU thơng qua tín hiệu điện áp.
Một số cảm biến chính:
– Cảm biến tốc độ động cơ (NE) xác định tốc độ của động cơ.
– Cảm biến vị trí trục khuỷu (TDC) xác định kỳ của piston.
– Cảm biến vị trí bàn đạp ga (VPA) xác định độ mở của bướm ga.
– Cảm biến nhiệt độ làm mát (THW) xác định nhiệt độ của động cơ.
– Cảm biến nhiệt độ khí nạp (THA) xác định nhiệt độ khí nạp.
– Cảm biến chân khơng (PIM) xác định áp suất khí nạp.
– Nhờ hai cảm biến nhiệt độ khí nạp và chân khơng sẽ tính được khối lượng
khơng khí nạp.
– Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu (THF).


6

1.2. Bộ điều khiển trung tâm ECU:
ECU là một bộ mạch tích hợp, giống như chiếc máy tính nhỏ đóng vai trò
làm bộ não điều khiển hoạt động của động cơ. Bộ nhớ bên trong ROM của ECU đã
được nạp sẵn chương trình điều khiển, chương trình này đã được tính tốn đảm bảo
tối ưu cho từng chế độ hoạt động của động cơ. Khi ECU nhận được các tín hiệu từ
các cảm biến gửi về ECU sẽ tính tốn xử lý rồi gửi tín hiệu điều khiển đến bộ chấp
hành. Ngồi chức năng điều khiển ECU cịn có khả năng phát hiện và báo lỗi của hệ
thống cho người sử dụng biết nhờ các mạch tự chẩn đoán.
1.3. Cơ cấu chấp hành:
Nhận tín hiệu điều khiển từ ECU thơng qua tín hiệu điện áp, đóng mở các
van điều khiển để đảm bảo cho động cơ hoạt động ổn định, phù hợp với từng chế
độ.
Các cơ cấu chấp hành chính:

– Van điều chỉnh lưu lượng nhiên liệu phun SPV.
– Van điều khiển thời điểm phun TDC.
– Cơ cấu điều khiển bướm ga.
– Van điều khiển luân hồi khí thải.
2. Phân loại.
Ngày nay trên các xe thường sử dụng các hệ thống được điều khiển bằng
EDC như sau:
– Hệ thống UI
– Hệ thống UP
– Hệ thống PLD
– Hệ thống VE-EDC
– Hệ thống COMMON-RAIL, đây được xem là hệ thống cung cấp nhiên
liệu tối ưu nhất hiện nay của động cơ diesel điều khiển bằng diện tử.
tử.
khí.

II. Đặc điểm chung định thời và định lượng của hệ thống phun dầu điện
2.1.Phương pháp định lượng nhiên liệu trên hệ thống phun dầu điện tử.
2.2.Nhăc lại một số kiểu định lượng nhiên liệu ở đông cơ Diesel kiểu cơ

– Định lượng theo kiểu thay đổi hành trình piston.
– Định lượng theo kiểu tiết lưu dường dầu về.
– Định lượng bằng cách sử dụng van tràn.
– Định lượng bằng cách xoay ty bơm (piston có lằn vạt xéo)
2.3.Những kiểu định lượng trên hệ thống phun dầu điện tử.
– Định lượng theo kiểu tiết lưu dường dầu về (dùng van SPV)
– Định lượng theo kiểu điều khiển đóng mở kim phun (do ECU điều khiển)
2.4.Phương pháp định thời trên hệ thống phun dầu điện tử.
Các cảm biến xác định điều kiện làm việc của động cơ rồi gởi các thơng số
về cho ECU bằng tín hiệu điện áp. ECU dựa trên các thơng số đó tính toán và quyết

định về thời điểm và lưu lượng phun, sao cho gần với điều kiện hoạt động tối ưu
nhất.


7

III. Đặc điểm cấu tạo chung của hệ thống phun dầu điện tử

2.5. Hệ thống phun dầu điện tử UI (Unit injection system).
Hình 3: Sơ đờ hệ thống UI
1-Thùng nhiên liệu, 2-Bộ phận làm mát nhiên liệu, 3- Bơm tiếp vận, 4- UI,
5- Các cảm biến, 6- ECU , 7 - Van giảm áp.
2.6. Hệ thống phun dầu điện tử UP (Unit injection system).

HÌnh 1.2: Sơ đờ ngun lý hệ thống phun dầu điện tử

3.1.Hệ thống phun dầu điện tử kiểu UP (Unit Pump)

9

1

2

3

8
4
7

6

5

Hình 1.3: Sơ đờ cấu tạo hệ thống UP (Unit Pump)

1-Vòi phun, 2- Bơm cao áp, 3- Ống cao áp, 4 - Các cảm biến, 5 - ECU,
6 - Van giảm áp, 7 - Thùng nhiên liệu, 8 – Két giả nhiệt, 9 - Bơm tiếp vận.


8

3.2.Hệ thống phun dầu điện tử kiểu UI (Unit Injection)

3

4

2

5
1

7

6

Hình 1.3: Sơ đồ cấu tạo hệ thống UI (Unit Injection)
1- Thùng nhiên liệu, 2- Kết giải nhiệt nhiên liệu, 3- Bơm tiếp vận, 4-bộ phận UI
(kim phun), 5 - Các cảm biến, 6 –ECU, 7 Van giảm áp.

3.3.Hệ thống phun dầu điện tử PLD
7
6
8

5
4
3

2
1

Hình 1.4: Sơ đờ ngun lý hệ thống PLD
1-Pít-tơng bơm, 2- Xi lanh bơm, 3- Van điện từ,4- Cuộn dây solenoi,5-Đĩa cảm
ứng, 6- Lò xo van điện từ,7-Đường ống phân phối, 8- Kim phun


9

3.4.Hệ thống phun dầu điện tử VE – EDC

Hình 1.5: Sơ đờ ngun lý hệ thống VE - EDC
1-Pít-tơng bơm, 2- Xi lanh bơm, 3- Van điện từ, 4- Cuộn dây solenoi,
5- Đĩa cảm ứng, 6- Lò xo van điện từ, 7-Đường ống phân phối, 8- Kim phun
3.5. Hệ thống phun dầu điện tử Comanrail

Hình 1.6: Sơ đờ hệ thống Common rail
1-Bơm tiếp vận, 2-Bơm cao áp, 3-Van SCV, 4-Ống cao áp,5-Ống Common-rail,
6-Ống cao áp, 7-Cảm biến áp suất nhiên liệu,8-Kim phun, 9-Lọc nhiên liệu

10
3.6. Các cảm biến gắn trên hệ thống phun dầu điện tử vàCác cơ cấu chấp

hành bố trí trên hệ thống

Hình 1.7 : các cảm biến và các cơ cấu chấp hành có trên hệ thống


11

IV. So sánh ưu nhược điểm hệ thống phun dầu điện tử và hệ thống phun
dầu cơ khí.
4.1. Ưu điểm
Hệ thống EFI-diesel điều khiển lượng phun nhiên liệu và thời điểm phun
bằng điện tử để đạt đến một mức tối ưu. Làm như vậy, sẽ đạt được các ích lợi sau
đây:
– Công suất của động cơ cao
– Mức tiêu thụ nhiên liệu thấp.
– Các khí thải thấp.
– Tiếng ồn thấp
– Giảm lượng xả khói đen và trắng
– Tăng khả năng khởi động
4.2. Nhược điểm
– Mức tiêu đầu tư cao giá thành đắt.
– Chi phí sử chữa cao, địi hỏi người thợ có trình độ tay nghề cao.
– Khi sửa chữa cần có nhiều thiết bị hỗ trợ đắt tiền


12

BÀI 1: HỆ THỐNG PHUN DẦU UI (UNIT INJECTION SYSTEM)
A. Giới thiệu:
Hệ thống phun dầu UI (Unit Injection) đây là hệ thống nhiên liệu động cơ
Diesel có sự can thiệp điện tử điều khiển lưu lượng và thời điểm phun nhiên liệu,
về kết cấu của hệ thống này giống như hệ thống nhiên liệu Diesel cơ khí thơng
thường được trang bị kim bơm phun liên hợp kiểu GM. Chỉ khác quá trình điều
khiển lưu lượng và thời điểm phun được tích hợp trên bơm theo cách tiết lưu đường
dầu về gần giống như kiểu bơm PMY nhưng khác là van tiết lưu là một van điện từ
chỉ có trạn thái đóng và mở theo theo thời điểm nên điều khiển được thời điểm phun
và lưu lượng phun. Piston bơm chỉ là một ty trơn khơng có xẻ rảnh cũng như lằn vạt
xéo.
B. Mục tiêu bài:
Học xong bài này người học có khả năng:
- Phát biểu đúng yêu cầu, nhiệm vụ của hệ thống phun dầu UI (Unit injection
system) .
- Giải thích được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của hệ thống phun dầu UI
(Unit injection system)
- Tháo lắp, nhận dạng và kiểm tra, bảo dưỡng bên ngoài các bộ phận của hệ
thống phun dầu UI (Unit injection system).
- Giải thích được các hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng hệ thống phun dầu
UI (Unit injection system).
- Phát biểu đúng phương pháp kiểm tra, chẩn đoán hư hỏng và sửa chữa, bảo
dưỡng hệ thống phun dầu UI (Unit injection system).
- Tháo lắp, kiểm tra, sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống phun dầu UI (Unit
injection system).
C. Nội dung của bài:
Thời gian: 8 h (LT: 2; TH: 6 h)
I. Nhiệm vụ, yêu cầu của hệ thống phun dầu UI (Unit injection system)
1.1.Nhiệm vụ.

Hệ thống phun dầu UI( Unit injection system) có nhiệm vụ cung cấp nhiên
liệu sạch, cho động cơ hoạt động trong suốt q trình làm việc của nó.
1.2.u cầu.
Để đảm bảo cho động cơ hoạt động trong các quá trình của nó thì hệ thống
cần đảm bảo các u câu sau:
– Nhiên liệu phải được làm sạch, phun vào buồng đốt động cơ phải đảm bảo
tơi sương.
– Lượng nhiên liệu và thời điểm nhiên liệu được phun vào bồng đốt phải
đáp ứng chế độ làm việc của động cơ (phù hợp từng chế độ tải trọng và chể độ tốc
độ của động cơ).
II. Sơ đồ cấu tạo và hoạt động của hệ thống phun dầu UI (Unit injection
system).


13

2.1.

Sơ đờ cấu tạo.

3

4

2
5

1

7

6

Hình 2.1: Sơ đờ hệ thống UI
1-Thùng nhiên liệu, 2-Bộ phận làm mát nhiên liệu, 3- Bơm tiếp vận, 4- UI,
5- Các cảm biến, 6- ECU , 7 - Van giảm áp.
2.2.Ngun tắc hoạt đợng.
4

5

6

7

8
3

9

2
10

11
12
1

13

Hình 2.2: Cấu tạo của bộ UI( Bơm kim phun)

Các cảm biến
xác định điều kiện làm
việc của động cơ rồi gởi
các thông số về cho
ECU bằng tín hiệu điện
áp. ECU dựa trên các
thơng số đó tính tốn và
quyết định về thời điểm
và lưu lượng phun, sao
cho gần với điều kiện
hoạt động tối ưu nhất.
Kim liên hợp UI được
lắp trực tiếp trên nắp quy
lát của động cơ. Trong
hệ thống UI, phần bơm
tạo cao áp và kim phun
được thiết kế trong một
khối giống như kim bơm
liên hợp GM. Bơm UI
được dẫn động bằng trục
cam của động cơ thông
qua một cái cần đẩy


14

1-xy lanh bơm,
2-Buồng cao áp,
3-Piston bơm,

4-Con đội,
5-Lò xo xon đội,

6-Thân bơm,
7-Đĩa cảm ứng,
8-Lò xo hòan vị của
van điện từ,
9-Van điện từ

10-Lị xo phan kim,
11-Đót kim,
12-Van kim,
13-Cổng nạp

Q trình làm việc của hệ thống được diễn ra trong 3 thời kỳ.
2.2.1. Kỳ nạp

Van điện từ mở

Hình 2.3: Kỳ nạp của hệ thống UI
Kỳ nạp: Ở thời kỳ này, van điện từ ở vị trí mở, đường nối giữa buồng áp
suất cao và buồng áp suất thấp thông với nhau do không có dịng điện kích thích từ
ECU gửi đến. Piston bơm đi lên hút nhiên liệu vào đầy xi lanh bơm.
2.2.2. Kỳ phun
Kỳ phun: Khi cam đội, piston bơm sẽ bị ép xuống nhờ cò mổ và con lăn
(của con đội). Van điện từ được kích bởi ECU làm tấm cảm ứng hút (kéo) vào bệ
van đóng đường dầu giữa buồng áp suất cao với buồng áp suất thấp. Nhiên liệu trong
buồng cao áp được nén lại. Khi áp suất dầu trong kim tăng lên vào khoảng 300 bar,
van kim được nhấc lên nhờ áp lực dầu và nhiên liệu được phun vào trong buồng đốt,
trong suốt quá trình phun thực tế áp suất nhiên liệu được tăng lên khoảng 1800 bar

15

Van
điện từ
đóng

Hình 2.4: Kỳ phun của hệ thống UI
2.2.3. Kỳ dứt phun

Van điện
từ mở

Hình 2.5: Kỳ dứt phun của hệ thống UI


16

Kỳ dứt phun: Khi ECU ngắt dòng điều khiển van điện từ, lị xo hồn vị sẽ đẩy
van điện từ, nhấc lên trở lại vị trí mở đường dầu, điều này làm cho áp suất trong
buồng cao áp đến kim phun giảm xuống, van kim sẽ đóng lại và chấm dứt quá trình
phun. Sự chuyển động đi lên kế tiếp của piston bơm làm cho nhiên liệu được nạp
vào xi lanh và quá trình được bắt đầu lặp lại như trên.
III. Tháo lắp và bảo dưỡng bên ngoài của hệ thống phun dầu UI (Unit
injection system).
3.1. Quy trình tháo lắp của hệ thống phun dầu UI (Unit injection system).
Tháo:
Bước 1: Giảm áp trong hệ thống nhiên liệu bằng cách kích van tràn xã dầu
về thùng chứa.

Bước2: Tách nguồn điện cung cấp cho hệ thống; ngồn ấm tháo trước, nguồn
dương tháo sau.
Bước 3: Tháo jắc nối điện van tràn và các bộ UI.
Bước 4: Tháo các đường ống dẫn dầu(ống cung cấp , ống dầu hồi, ống cao
áp... )
Bước 5: Tháo bộ UI; Bơm tiếp vận; Bộ phận làm mát; Thùng nhiên liệu.
Lắp:
Bước1: Lắp Thùng nhiên liệu.; Van giảm áp; Bộ phận làm mát; Bơm tiếp
vận; Tháo bộ UI.
Bước2: Lắp các đường ống dẫn dầu(ống cung cấp, ống dầu hồi, ống cao áp...)
Bước 3: Lắp jắc nối điện vab tràn và các bộ UI.
Bước 4: Lắp nguồn điện cung cấp cho hệ thống; ngồn dương lắp trước,
nguồn âm lắp sau.
3.2. Tháo, làm sạch, kiểm tra và nhận dạng bên ngoài hệ thống phun dầu
UI (Unit injection system).
Sau khi tháo hệ thống theo những bước trên chúng ta tiến hành về sinh làm
sạch bên ngoài hệ thống.
Vệ sinh thùng nhiên liệu , lọc nhiên liêu.
Vệ sinh làm sạch đường ống dẫn dầu.
Vệ sinh làm sạch bộ làm mát nhiên liệu
Vệ sinh làm sạch bơm tiếp vận nhiên liệu
Vệ sinh làm sạch bộ UI.
Kiểm tra van xẫ nhiên liệu bằng cách: cấp tính hiệu áp suất để mở van, xem
hoạt động của van.
IV. Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng và phương pháp kiểm tra.
4.1. Hiện tượng và nguyên nhân hư hỏng.
STT HIỆN TƯỢNG (TRIỆU CHỨNG)
1

Khơng quay khởi đợng được (khó

khởi đợng)

NGUN NHÂN(NGHI NGỜ)
Máy khởi động.
Rơle của máy khởi động.
Mạch của công tắc khởi động
trung gian (A/T).


17

STT HIỆN TƯỢNG (TRIỆU CHỨNG)

2

Khó khởi đợng khi đợng cơ ng̣i

3

Khó khởi đợng khi đợng cơ nóng

4

Đợng cơ bị chết máy ngay sau khi
khởi động

5

Chế độ chạy không tải đầu tiên
khơng chính xác (chạy khơng tải

yếu)

6

Tốc đợ chạy khơng tải của động cơ
cao (chạy không tải kém)

7

Tốc độ chạy không tải của động cơ
thấp hơn (chạy không tải kém)

8

Chạy không tải không êm (chạy
không tải kém)

NGUYÊN NHÂN(NGHI NGỜ)
Mạch điều khiển bộ sấy khơng
khí nạp.
Mạch tín hiệu STA.
Mạch cơng tắc tăng tốc độ chạy
khơng tải để sấy.
Vịi phun.
Bộ lọc nhiên liệu
ECU động cơ.
Bơm cao áp
Mạch tín hiệu STA.
Vịi phun.
Bộ lọc nhiên liệu.

Áp suất nén.
ECU động cơ.
Bơm cao áp
Bộ lọc nhiên liệu.
Mạch điện nguồn của ECU.
ECU động cơ.
Bơm cao áp
Bộ lọc nhiên liệu.
ECU động cơ.
Bơm cao áp
Mạch tín hiệu A/C.
Mạch tín hiệu STA.
ECU động cơ.
Bơm cao áp
Mạch tín hiệu A/C.
Vịi phun.
Mạch điều khiển EGR.
Áp suất nén.
Khe hở xuppáp.
ECU động cơ.
Bơm cao áp
Vòi phun.
Đường ống nhiên liệu (xả khơng
khí).
Mạch điều khiển bộ sấy nóng
khơng khí nạp.
Mạch điều khiển EGR.
Áp suất nén.
Khe hở xuppáp.
ECU động cơ.

Bơm cao áp


18

STT HIỆN TƯỢNG (TRIỆU CHỨNG)

9

10

11

12

13

14

15

NGUYÊN NHÂN(NGHI NGỜ)
Vòi phun.
Mạch điện nguồn của ECU.
Áp suất nén.
Rung khi đợng cơ nóng (chạy khơng Đường ống nhiên liệu (xả khơng
khí).
tải kém)
Khe hở xuppáp.
ECU động cơ.

Bơm cao áp.
Vòi phun.
Mạch điện nguồn của ECU.
Mạch điều khiển bộ sấy khơng
khí nạp.
Rung ở đợng cơ ng̣i (chạy khơng
Áp suất nén.
tải kém)
Đường ống nhiên liệu (xả khơng
khí).
Khe hở xuppáp.
ECU động cơ.
Bơm cao áp.
Vòi phun.
Bộ lọc nhiên liệu.
Nhẹt ga/tăng tốc yếu (khả năng chạy Mạch điều khiển EGR .
kém)
Áp suất nén.
ECU động cơ.
Bơm cao áp.
Vịi phun.
Có tiếng gõ (khả năng chạy kém)
Mạch điều khiển EGR .
ECU động cơ.
Vòi phun.
Mạch điều khiển EGR .
Khói đen (khả năng chạy kém)
ECU động cơ.
Bơm cao áp.
Mạch điều khiển EGR.

Mạch điều khiển bộ sấy khí nạp.
Vịi phun.
Khói trắng (khả năng chạy kém)
Bộ lọc nhiên liệu
ECU động cơ.
Bơm cao áp.
Vịi phun.
Dao đợng/rung (khă năng chạy kém) ECU động cơ.
Bơm cao áp.


19

4.2.Phương pháp kiểm tra.
4.2.1. Kiểm tra bằng dụng cụ đo đơn giản:
– Kiểm tra điện trở các cảm biến bằng V.O.M. theo thông số của nhà chế
tạo.

– Kiểm tra điện thế làm việc của các cảm biến bằng V.O.M theo thông số
của nhà chế tạo.
a) Kiểm tra bằng cách dùng dụng cụ thử mạch
Tiến hành kiểm tra phù hợp với sơ đồ kiểm tra đối với mỗi mã chuẩn đoán hư
hỏng. Phương pháp kiểm tra tương tự như đối với hệ thống phun nhiên liệu điện tử
(EFI) của động cơ xăng
b) Kiểm tra bằng V.O.M
Đo điện áp và điện trở tại các cực của ECU/EDU

HÌnh 2.6: biểu diễn các kiểm tra ECU

Kiểm tra role: Đo điện áp và điện trở của các cực của role

Kiểm tra cảm biến:Đo điện áp và điện trở giữa các cực của cảm biến

Hình 2.7 : Biểu diễn đo rờ le và đo cảm biến bằng V.O.M


20

4.2.2. Kiểm tra bằng máy chẩn đoán chuyên dùng
– Mõi nhà sản xuất sẽ có trang bị máy chẩn đốn chuyên dùng cho từng
hãng, dòng động cơ tuy nhiên một số hãng chun sản xuất máy chẩn đốn đa năng
có thể dùng cho nhiều hãng ô tô khác nhau.
– Thông qua việc sử dụng một máy chẩn đốn, các tình trạng của ECU, EDU
và cảm biến có thể được giám sát trên máy chẩn đoán này. Trong chế độ kiểm âm,
máy chẩn đốn có thể kích hoạt các bộ chấp hành để mô phỏng các điều kiện vận
hành của xe.
– Tuân thủ các hướng dẫn dưới đây để xoá DTC được lưu trong bộ nhớ của
ECU Thực hiện việc xoá trên máy chẩn đốn Tháo cầu trì đặc biệt và cực dương (+)
của ắc quy (quy trình này khác biệt theo từng kiểu động cơ)
V. Phương pháp sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống phun dầu UI (Unit
injection system).
5.1.Phương pháp bảo dưỡng.
* Bảo dưỡng bộ phận làm mát nhiên liệu: trong quá trình làm việc nhiên liệu
bị gia tăng nhiệt độ do bộ UI (Bơm cao áp kim phun) ép nhiên liệu lên áp suất cao
khi động cơ không dùng hết sẽ trả về đường dầu hồi làm nhiệt độ nhiên liệu tăng
cao. Khi nhiệt độ nhiên liệu tăng cao thì làm tăng thể tích nhiên liệu, giảm áp lực
phun vào buồng đốt, giảm lượng nhiên liệu được phun ra vòi phun. Nên bộ phận
làm mát nhiên liệu cần được vệ sinh bằng gió nén, dung dịch tẩy rửa làm tăng khẳ
năng trao đổi nhiệt, giúp cho nhiên liệu được giảm nhiệt độ.
* Bảo dưỡng các đầu giắc nối điện của các cảm biến: các đầu giắc nối điện
của các cảm biến cần được định kỳ vệ sinh sạch sẽ tránh bám bụi bẩn, ẩm ướt sẽ làm

sai lệch giá trị điện trở, sai lệch tín hiệu báo về ECU khiến q trình điều khiển của
ECU khơng chính xác ảnh hưởng đến khã năng làm việc của động cơ.
* Bảo dưỡng ECU: vị trí đặt ECU thường được đặt trong khoan hành khách
liên kề với khoan động cơ, những dòng xe tải thường được đặt gần động cơ, vị trí
đặt phải đảm báo tránh ảm ướt bám bụi, dầu nhớt làm giảm khả năng làm việc của
ECU. Khi ECU bị bám bẩn ở các dầu nối điện thì làm sai lệch các tín hiệu ảnh hưởng
đến khã năng làm việc của động cơ.
5.2.Phương pháp sửa chữa.
VI. Bảo dưỡng và sửa chữa.
6.1 Quy trình: Tháo lắp, bảo dưỡng và sửa chữa.
6.2. Bảo dưỡng:
a). Tháo và kiểm tra chi tiết: các pít tông, xi lanh, bộ điều tốc và bộ điều
khiển ECU ..
b.) Lắp và điều chỉnh: lượng nhiên liệu bơm, áp suất các nhánh đồng đều và
bộ điều tốc, thời điểm bơm nhiên liệu.
c). Sửa chữa:
+ Tháo và kiểm tra chi tiết: các pít tơng, xi lanh, bộ điều tốc và bộ điều khiển
ECU...
+ Sửa chữa: bộ phận điều khiển, xi lanh, pít tơng, vỏ trục bơm,bộ điều tốc.
+ Lắp và điều chỉnh: lượng nhiên liệu bơm, áp suất các nhánh đồng đều và
bộ điều tốc, thời điểm bơm nhiên liệu.


21

BÀI 2: HỆ THỐNG PHUN DẦU UP (UNIT PUMP SYSTEM).
THỜI GIAN : 12 GIỜ
A. Giới thiệu:
Hệ thống phun dầu UP (Unit Pump) đây là hệ thống nhiên liệu động cơ
Diesel có sự can thiệp điện tử điều khiển lưu lượng và thời điểm phun nhiên liệu,

về kết cấu của hệ thống này giống như hệ thống nhiên liệu Diesel cơ khí thơng
thường được trang bị kim bơm cao áp kiểu bơm cá nhân PF. Chỉ khác quá trình điều
khiển lưu lượng và thời điểm phun được tích hợp trên bơm theo cách tiết lưu đường
dầu về gần giống như kiểu bơm PMY nhưng khác là van tiết lưu là một van điện từ
chỉ có trạn thái đóng và mở theo theo thời điểm nên điều khiển được thời điểm phun
và lưu lượng phun. Piston bơm chỉ là một ty trơn khơng có xẻ rảnh hay lằn vạt xéo.
B. Mục tiêu bài:
Học xong bài này người học có khả năng:
- Phát biểu đúng yêu cầu, nhiệm vụ của hệ thống phun dầu UP
- Giải thích được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của hệ thống phun dầu UP
(Unit pump system).
- Tháo lắp, nhận dạng và kiểm tra, bảo dưỡng bên ngoài các bộ phận của hệ
thống phun dầu UP (Unit pump system).
C. Nội dung của bài:
Thời gian: 12 h (LT: 2; TH: 6 h; KT:4)
I. Nhiệm vụ, yêu cầu của hệ thống phun dầu UP (Unit pump system).
1.1.Nhiệm vụ.
Hệ thống phun dầu UP( Unit Pump system) có nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu
sạch, cho động cơ hoạt động trong suốt q trình làm việc của nó.
1.2.u cầu.
Để đảm bảo cho động cơ hoạt động trong các q trình của nó thì hệ thống
cần đảm bảo các yêu câu sau:
– Nhiên liệu phải được làm sạch, phun vào buồng đốt động cơ phải đảm bảo
tơi sương.
– Lượng nhiên liệu và thời điểm nhiên liệu được phun vào bồng đốt phải
đáp ứng chế độ làm việc của động cơ (phù hợp từng chế độ tải trọng và chể độ tốc
độ của động cơ).
II. Sơ đồ cấu tạo và hoạt động của hệ thống phun dầu UP
2.1.Sơ đò cấu tạo
Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu UP về cơ bản giống như UI, nó chỉ khác

về cách bố trí và dẫn động bơm. Đối với UP, kim phun được thiết kế tắch rời khỏi
bơm cao áp, bơm cao áp này được gắn trực tiếp vào thân động cơ và được dẫn động
bằng trục cam của động cơ. Nhiên liệu có áp suất cao được đưa đến kim phun thông
qua các đường ống cao áp.


22

2

1

3

9

6
8
5
4

7

Hình 3.1: Sơ đờ hệ thống UP
1-Vịi phun, 2- Ống cao áp, Bơm cao áp, 4 - Các cảm biến, 5 - ECU,
6 - Van giảm áp, 7 - Thùng nhiên liệu, 8 - Van giảm áp, 9 - Bơm tiếp vận.
2.2. Ngun lý hoạt đợng
Chú thích
6

7

8

1-Lị xo con đội,

9

2- Con lăn,
3- Con đội,

5

4- Pít-tơng bơm,
4

10

11
3

5- Buồng cao áp
của bơm,
6-Đường nối cao
áp,
7- Nam châm
điện,
8- Cổng nạp,
9- Van điện từ,

’

2

1

Hình 3.2: Sơ đồ chi tiết của bơm UP
Quá trình làm việc cũng giống như UI chia làm 3 kỳ.

10- Lò xo van
điện từ,
11- Đĩa cảm ứng


23

2.2.1. Kỳ nạp

Van điện từ mở

Kỳ nạp: van
điện từ ở vị trí mở
đường dầu giữa
buồng áp suất cao
và buồng áp suất
thấp, do khơng có
dịng điện kích
thích từ ECU gửi
đến. Piston bơm đi
xuống hút nhiên

liệu vào đầy buồng
cao áp của bơm.

Hình 3.3: Kỳ nạp của hệ thống UP
2.2.2. Kỳ phun

Van điện từ đóng

Hình 3.4: Kỳ phun của hệ thống UP

Kỳ phun: Khi
vấu cam tác động thì piston
bơm bị đẩy lên nhờ con
đội lúc này áp suất nhiên
liệu trong kim chưa tăng
lên, khi ECU kích thích
nam châm điện, q trình
phun thực tế được bắt đầu
bằng việc đóng kín lỗ
thơng của van điện từ. Đĩa
cảm ứng kéo van điện từ về
phía bên phải, đóng đường
thơng giữa buồng áp suất
thấp và áp suất cao. Nhiên
liệu trong buồng áp suất
cao bị nén. Áp suất gia tăng
trong các đường ống cao
áp và trong kim phun. Khi
áp suất xấp xỉ 300 bar thì
van kim bị nhấc lên bởi áp

24

lực của nhiên liệu và nhiên liệu được phun trực tiếp vào trong buồng đốt. Trong suốt
quá trình phun thực sự áp suất nhiên liệu gia tăng đến khoảng 1800 bar.
2.2.3. Kỳ dứt phun

Van điện từ mở

Kỳ dứt phun:
Khi ECU ngắt dòng
điều khiển đến nam
châm điện, lò xo van
điện từ đẩy van điện từ
về phía bên trái làm cho
buồng áp suất cao và áp
suất thấp thông nhau,
điều này làm áp suất
trong kim giảm đột
ngột. Van kim đóng lại
và kết thúc quá trình
phun. Piston bơm đi
xuống hút nhiên liệu vào
trong bơm và một quá
trình mới bắt đầu.

Hình 3.5: Kỳ dứt phun của hệ thống UP
III. Tháo lắp và bảo dưỡng bên ngồi của hệ thống phun dầu UP (Unit
pump system).

3.1.Quy trình tháo lắp của hệ thống phun dầu UP (Unit pump system).
Tháo:
Bước 1: Giảm áp trong hệ thống nhiên liệu bằng cách kích van tràn xã dầu
về thùng chứa.
Bước2: Tách nguồn điện cung cấp cho hệ thống; ngồn ấm tháo trước, nguồn
dương tháo sau.
Bước 3: Tháo jắc nối điện van tràn và các bộ UP.
Bước 4: Tháo các đường ống dẫn dầu(ống cung cấp , ống dầu hồi, ống cao
áp... )
Bước 5: Tháo bộ UP; Bơm tiếp vận; Bộ phận làm mát; Thùng nhiên liệu.
Lắp:
Bước1: Lắp Thùng nhiên liệu.; Van giảm áp; Bộ phận làm mát; Bơm tiếp
vận; Tháo bộ UP.
Bước2: Lắp các đường ống dẫn dầu(ống cung cấp, ống dầu hồi, ống cao áp...)
Bước 3: Lắp Tháo jắc nối điện vab tràn và các bộ UP.
Bước 4: Lắp nguồn điện cung cấp cho hệ thống; ngồn dương lắp trước,
nguồn âm lắp sau.


25

3.2.Tháo, làm sạch, kiểm tra và nhận dạng bên ngoài hệ thống phun dầu
UP (Unit pump system).
Sau khi tháo hệ thống theo những bước trên chúng ta tiến hành về sinh làm
sạch bên ngoài hệ thống.
– Vệ sinh thùng nhiên liệu , lọc nhiên liêu.
– Vệ sinh làm sạch đường ống dẫn dầu.
– Vệ sinh làm sạch bộ làm mát nhiên liệu
– Vệ sinh làm sạch bơm tiếp vận nhiên liệu
– Vệ sinh làm sạch bộ UP.

Kiểm tra van xẫ nhiên liệu bằng cách: cấp tính hiệu áp suất để mở van, xem
hoạt động của van.
IV. Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng và phương pháp kiểm tra.
4.1.Hiện tượng và nguyên nhân hư hỏng.
STT
1

HIỆN TƯỢNG (TRIỆU CHỨNG)
Không quay khởi động được (khó
khởi đợng)
Khó khởi đợng khi đợng cơ ng̣i

2

Khó khởi đợng khi đợng cơ nóng
3

4

5

Đợng cơ bị chết máy ngay sau khi
khởi động
Các bộ phận khác (động cơ chết
máy)

NGUYÊN NHÂN(NGHI NGỜ)
Máy khởi động.
Rơle của máy khởi động.
Mạch của công tắc khởi động

trung gian (A/T).
Mạch điều khiển bộ sấy khơng
khí nạp.
Mạch tín hiệu STA.
Mạch công tắc tăng tốc độ chạy
không tải để sấy.
Vịi phun.
Bộ lọc nhiên liệu
ECU động cơ.
Bơm cao áp
Mạch tín hiệu STA.
Vòi phun.
Bộ lọc nhiên liệu.
Áp suất nén.
ECU động cơ.
Bơm cao áp
Bộ lọc nhiên liệu.
Mạch điện nguồn của ECU.
ECU động cơ.
Bơm cao áp
Mạch điện nguồn của ECU.
Mạch rơle của van chảy tràn.
ECU động cơ.
Bơm cao áp