Bài 1 đề cương bài giảng bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống điều khiển điện tử động cơ diesel

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
TRƯỜNG CAO ĐẲNG GIAO THÔNG VẬN TẢI TRUNG ƯƠNG V

MÔ-ĐUN

BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA
HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ

TRÊN ĐỘNG CƠ DIESEL
Mã mô-đun: MĐ 26

(Ban hành theo Quyết định số….của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng GTVT TW V)

Đà Nẵng, năm 2022

Đề cương bài giảng: Bảo dưỡng & sửa chữa hệ thống EDC trên động cơ Diesel
Hoàng Thanh Xuân

Bài 1
TỔNG QUAN HỆ THỐNG EDC TRÊN ĐỘNG CƠ DIESEL

1. Khái quát hệ thống EDC trên động cơ Diesel
• Năm 1892, Rudolf Diesel đã phát minh ra động cơ diesel theo nguyên lý tự

cháy;
• Năm 1927 bơm phun Bosch mới được phát triển và lắp trên động cơ diesel

trang bị cho Ơtơ thương mại và xe khách;
• Do quy định ngày càng khắt khe về mức độ ơ nhiễm khí thải, tiếng ồn, cũng như

suất tiêu hao nhiên liệu. Các nhà thiết kế động cơ ln tìm ra các giải pháp kỹ thuật

khác nhau, chủ yếu tập trung vào giải quyết các vấn đề sau

- Tăng áp suất phun  làm tăng tốc độ phun  làm tăng sự hoà trộn nhiên
liệu với khơng khí  làm giảm nồng độ khí thải (bồ hóng);

- Điều chỉnh quy luật phun theo dạng kết thúc nhanh quá trình phun để làm
giảm lượng HC (hydrocarbure);

- Sử dụng biện pháp hồi lưu một phần khí thải.
• Năm 1997 hãng Bosch đã đưa ra thị trường hệ thống cung cấp nhiên liệu
Diesel điều khiển điện tử, được gọi là hệ thống nhiên liệu Common Rail System.
Trong hệ thống cung cấp nhiên liệu Diesel Common Rail System hiện đại, áp suất
phun không phụ thuộc vào tốc độ trục khuỷu, ln được duy trì thường trực trong
ống “Rail” tới ≅ 200MPa và được bộ điều khiển điện tử ECM điều khiển phân phối
đến từng vòi phun với (áp suất phun và thời điểm phun) tùy theo chế độ làm việc của
động cơ.
• Nhờ sự phát triển về công nghệ điều khiển tự động và áp dụng mạnh mẽ tiến
bộ khoa học kỹ thuật trên hệ thống nhiên liệu Diesel. Hệ thống điều khiển điện tử
(Diesel/EDC) ngày nay đã đạt được những bước tiến mạnh mẽ, giải quyết được
những nhược điểm cố hữu của động cơ diesel thơng thường (điều khiển cơ khí) thế
hệ trước nhờ sử dụng

- Bơm cao áp điều khiển điện tử;
- Vòi phun điều khiển điện tử;
- Ống tích trữ nhiên liệu áp suất cao (Common Rail System);
• Ưu điểm
- Áp suất phun tăng;
- Tối ưu hoá suất tiêu hao nhiên liệu trong mọi điều kiện vận hành;
- Sự phát thải khí thải giảm;
- Tuổi thọ động cơ diesel được tăng cao.

2. Phân loại hệ thống EDC trên động cơ Diesel
∎ Sơ đồ phân loại tổng quát (hình 1.1)

1

Đề cương bài giảng: Bảo dưỡng & sửa chữa hệ thống EDC trên động cơ Diesel
Hoàng Thanh Xuân

HỆ THỐNG EDC TRÊN ĐỘNG CƠ DIESEL

Hệ thống EDC Hệ thống EDC Hệ thống EDC
Diesel Diesel Diesel

dùng bơm cao áp dùng bơm cao áp dùng ống phân phối
vòi phun kết hợp (Common Rail System)

Bơm Bơm Bơm Bơm Bơm Bơm Bơm Bơm
PE - EDC VE - EDC VE - EDC cao áp cao áp cao áp cao áp cao áp
dùng cơ dùng cơ dùng valve vòi phun vòi phun thế hệ 2 thế hệ 3 thế hệ 4
(SPV - TCV) kết hợp HEUI - EDC
cấu ga cấu ga EUI - EDC
điện từ điện từ

Bơm VE - EDC Bơm VE - EDC
Piston hướng trục Piston hướng kính

Hình 1.1. Sơ đồ phân loại tổng quát hệ thống EDC trên động cơ Diesel
2

Đề cương bài giảng: Bảo dưỡng & sửa chữa hệ thống EDC trên động cơ Diesel
Hoàng Thanh Xuân
3. Đặc điểm các hệ thống EDC trên động cơ Diesel
3.1. Hệ thống EDC dùng bơm cao áp PE (hình 1.2)

∎ Bơm cao áp PE - EDC về cơ bản giống bơm cao áp PE (điều khiển cơ khí) đó
là dùng cơ cấu thanh răng làm xoay piston longgio để điều chỉnh lượng nhiên liệu
phun, chỉ khác là

- Cơ cấu solenoid 17 điện từ có chức năng điều khiển thay đổi vị trí hành trình
thanh răng 13 (khơng dùng bộ điều tốc hỗ trợ);

- Cơ cấu solenoid 16 điện từ có chức năng điều khiển thay đổi vị trí ống lưu
lượng 4 (lên – xuống) để làm thay đổi thời điểm phun nhiên liệu.

3

Đề cương bài giảng: Bảo dưỡng & sửa chữa hệ thống EDC trên động cơ Diesel
Hoàng Thanh Xuân

∎ Nguyên lý hoạt động

Hình 1.2. Cấu trúc và nguyên lý hoạt động hệ thống EDC dùng bơm cao áp PE
a) Vị trí BDC của piston; b) Bắt đầu cung cấp nhiên liệu; c) Kết thúc việc cung cấp nhiên liệu; d) Vị trí TDC của piston;

h1 – Độ cao từ mặt dưới ống điều khiển đến lỗ phân phối; h2 – Hành trình có ích; h3 – Hành trình xả tự do;
1. Valve cao áp; 2. Khoang áp suất cao; 3. Xilanh bơm; 4. Ống điều khiển thời điểm cấp nhiên liệu;

5. Rãnh cắt chéo; 6. Lỗ ngang phân phối; 7. Piston longgio; 8. Lò xo piston; 9. Con đội; 10. Thuỳ cam; 11. Cửa xả;
12. Khoang chứa nhiên liệu thấp áp; 13. Thanh răng; 14. Cơ cấu và trục điều khiển ống lưu lượng khởi phun 4;

15. Trục cam bơm; 16. Solenoid điều khiển ống khởi phun; 17. Solenoid điều khiển hành trình thanh răng;
18. Cảm biến hành trình thanh răng; 19. Giắc kết nối tín hiệu điều khiển;
20. Đĩa chặn và vị trí gá lắp cảm biến giám sát tốc độ trục cam bơm;
X. Khoảng chạy điều khiển.
4

Đề cương bài giảng: Bảo dưỡng & sửa chữa hệ thống EDC trên động cơ Diesel
Hoàng Thanh Xuân

• Hành trình nạp (hình 1.2a)
Khi cam 10 chưa tác động, piston 7 bị lò xo 8 ép đi xuống vị trí BDC một

khoảng (h1). Nhiên liệu trong khoang 12 điền đầy vào trong thân piston qua lỗ phân
phối 6

• Hành trình khởi phun (thời điểm bắt đầu cấp nhiên liệu) (hình 1.2b)
Khi cam 10 quay tác động đội mở piston longgio 7 từ vị trí BDC đi lên một

khoảng ngắn. Ngay khi mặt dưới của ống điều khiển 4 vừa đóng kín lỗ ngang 6 của
piston 7  Áp suất khoang 2 lớn hơn áp suất khoang 12  áp suất nhiên liệu phía
trên đỉnh piston 7 bị nén và tăng  bắt đầu phun

• Hành trình kết thúc phun (hình 1.2c)
Piston 7 đi lên tiến dần tới vị trí TDC, q trình phun vẫn tiếp tục cho đến khi

cạnh của rãnh cắt chéo 5 trùng với cửa xả 11 trong ống 4  Áp suất trong khoang 2
và khoang 12 cân bằng và giảm nhanh  valve cao áp 1 đóng lại dưới tác động của
lò xo và áp suất nhiên liệu  Kết thúc phun (hành trình cấp nhiên liệu có ích h2)

∎ Điều chỉnh thời điểm bắt đầu phun

Việc bắt đầu phun nhiên liệu phụ thuộc vào sự điều chỉnh thay đổi đồng thời

của việc nâng lên và hạ xuống của ống điều khiển 4 trong xilanh bơm 3
- Nếu ống điều khiển 4 đi lên, vị trí gần TDC của ống điều khiển 4 sẽ làm cho

hành trình piston 7 lớn lên  Thời điểm bắt đầu phun xảy ra muộn (h1 dài);
- Nếu ống điều khiển 4 đi xuống, vị trí gần BDC của ống điều khiển 4 sẽ làm

cho hành trình piston 7 ngắn lại  Thời điểm bắt đầu phun xảy ra sớm (h1 ngắn);
- Quá trình điều khiển lên - xuống ống điều khiển 4 do cuộn solenoid 16;
- Quá trình điều khiển thanh răng 13 làm xoay piston 7 để hành trình có ích

(h2) tăng hay giảm (lưu lượng nhiên liệu cấp ít hoặc nhiều) do cuộn solenoid 17.
∎ Chức năng của cơ cấu ga (solenoid) điện từ
- Kiểm soát được tốc độ động cơ dù có tải hay khơng có tải;
- Đáp ứng được tốc độ của động cơ theo yêu cầu phụ tải;
- Giới hạn được số vòng quay trục khuỷu để tránh gây hư hỏng cho động cơ;
- Cắt nhiên liệu để tắt máy tự động khi số vòng quay vượt quá mức quy định.
∎ Hệ thống EDC
- Sử dụng tín hiệu truyền về từ các cảm biến (sensor), bộ điều khiển điện tử

ECM thực hiện thuật toán, phân tích và phát tín hiệu xung điện điều khiển đến
Solenoid 16 làm xuất hiện từ trường. Ống lưu lượng phun 4 dịch chuyển (lên -
xuống) dưới sự điều khiển của solenoid 16, làm thay đổi (thời điểm khởi phun - kết
thúc phun) thông qua cơ cấu trục điều khiển 14;

- Do tín hiệu từ các cảm biến (tốc độ trục cam bơm - vị trí bàn đạp ga - vị trí
thanh răng…) đến bộ điều khiển ECM khác nhau, nên tín hiệu xung điện có tần số
điều khiển solenoid 17 cũng khác nhau  Hành trình thanh răng 13 dịch chuyển làm
xoay piston bơm 7 đến từng góc độ cũng khác nhau  Lưu lượng nhiên liệu cấp cho

phụ tải của động cơ phù hợp với mọi chế độ (hình 1.2);

- Bơm PE - EDC là loại được chế tạo và sử dụng nhiều nhất trong suốt lịch sử
hình thành của động cơ Diesel, do hoạt động bền bỉ theo thời gian, chúng được áp
dụng cho động cơ từ 2 ÷ 12 xilanh, phạm vi cơng suất từ 10 ÷ 200 KW mỗi xi lanh
và áp suất xả từ 550 ÷ 1200 bar.

5

Đề cương bài giảng: Bảo dưỡng & sửa chữa hệ thống EDC trên động cơ Diesel
Hoàng Thanh Xuân
3.2. Hệ thống EDC dùng bơm cao áp VE - loại cơ cấu ga điện từ (1986)

Hình 1.3. Cấu trúc bơm cao áp VE - EDC dùng cơ cấu ga điện từ
1. Solenoid điều khiển vòng ga 4; 2. Trục xoay điều khiển vòng ga;

3. Trục chính bơm cao áp; 4. Vịng ga định lượng nhiên liệu;
5. Valve (TCV) điều khiển thời điểm phun; 6. Valve cao áp (thoát áp);
7. Piston phân phối; 8. Valve điện từ đóng - mở đường nhiên liệu nạp;

9. Cảm biến góc xoay trục điều khiển 2.
∎ Bơm cao áp VE - EDC có trục 2 xoay để điều khiển vịng định lượng 4. Đây là
một cụm cơ cấu ga Solenoid điện từ, thay cho bộ điều tốc ly tâm (không dùng bộ
điều tốc như bơm VE điều khiển cơ khí). Cơ cấu điều khiển góc phun sớm cũng
giống như loại bơm cao áp VE cơ khí, nhưng được điều khiển bởi valve điện từ 5
(TCV) điều khiển thời điểm phun, áp suất phun của loại bơm này đạt ≈ 80MPa
∎ Nguyên lý hoạt động

- Khi bật khóa điện ON, bơm thấp áp quay hút nhiên liệu từ thùng chứa nhiên
liệu, qua bộ lắng lọc nước và nhiên liệu, đi vào khoang bơm tạo ra áp suất nhiên liệu

trong buồng bơm. Van điện từ 8 mở thông đường cấp nhiên liệu trong buồng bơm
đến khoang áp suất cao trước piston phân phối 7 trong xilanh chia của bơm;

- Khi bộ ECM nhận tín hiệu từ các cảm biến, phân tích và phát tín hiệu xung
điện điều khiển đến Solenoid 1 làm xuất hiện từ trường, (do trục 2 và vòng định
lượng 4 liên kết bằng chốt). Solenoid 1 làm xoay trục 2, điều khiển vòng định lượng 4
dịch chuyển dọc piston phân phối 7, định lượng nhiên liệu (hành trình có ích);

- Tín hiệu (tốc độ trục bơm - vị trí chân ga - góc quay…) từ các cảm biến đến
ECM khác nhau, nên ECM phát xung điện điều khiển đến cuộn dây solenoid 1 cũng
khác nhau  làm trục 2 xoay điều khiển vịng định lượng 4 đến từng vị trí khác nhau
 lưu lượng nhiên liệu cấp phù hợp với mọi chế độ phụ tải của động cơ;

- Valve 5 (TCV) nhận xung điện điều khiển từ ECM để điều khiển cơ cấu phun
sớm (sớm - muộn - có tải - khơng có tải) ứng với mọi chế độ hoạt động của động cơ.

6

Đề cương bài giảng: Bảo dưỡng & sửa chữa hệ thống EDC trên động cơ Diesel
Hoàng Thanh Xuân
3.3. Hệ thống EDC dùng bơm cao áp VE - piston hướng trục - valve SPV (1986)

Hình 1.4. Cấu trúc bơm cao áp VE - EDC dùng van SPV loại một piston hướng trục
1. Cảm biến vòng quay trục bơm; 2. Bơm thấp áp; 3. Vành con lăn; 4. Đĩa cam;
5. Piston phân phối; 6. Cơ cấu định thời; 7. Valve TCV điều khiển thời điểm phun;
8. Valve SPV điều khiển lưu lượng phun; 9. Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu.
7

Đề cương bài giảng: Bảo dưỡng & sửa chữa hệ thống EDC trên động cơ Diesel
Hoàng Thanh Xuân

3.4. Hệ thống EDC dùng bơm cao áp VE - piston hướng kính - valve SPV (1996)

Hình 1.5. Cấu trúc bơm VE – EDC loại nhiều piston hướng kính
1. Bơm thấp áp; 2. Valve điều áp; 3. Piston hướng kính; 4. Con lăn;
5. Vòng cam; 6. Valve điều khiển thời điểm phun TCV; 7. Valve cao áp;

8. Kim van điều khiển lưu lượng phun SPV; 9. Thân xilanh chia;
10. Gờ phân cách; 11. Cơ cấu điều chỉnh góc phun sớm;
12. Cảm biến tốc độ trục bơm; 13. Pump control unit;

14. Nhiên liệu áp suất cao đến vòi phun; 15. Valve điều khiển lưu lượng phun SPV.
8

Đề cương bài giảng: Bảo dưỡng & sửa chữa hệ thống EDC trên động cơ Diesel
Hoàng Thanh Xuân

3.4.1. Cấu tạo valve (SPV) điều khiển lưu lượng phun (loại điều khiển gián tiếp)

Hình 1.6. Cấu tạo valve (SPV) điều khiển lưu lượng nhiên liệu phun
1. Lò xo valve điều khiển; 2. Lò xo hồi vị valve điều khiển;

3. Buồng valve chính; 4. Piston phân phối; 5. Buồng áp suất cao;
6. Valve chính (tự động); 7. Valve điều khiển (điện từ);
8. Cuộn dây Solenoid; 9. Valve SPV điều khiển;

A. Rãnh nạp trên piston; B. Cửa phân phối nhiên liệu; C. Cửa nạp nhiên liệu.

∎ Điều khiển hành trình nạp nhiên liệu (hình 1.7)

- Do đĩa cam lúc này đang ở vị trí (min), piston phân phối 4 bị lò xo hồi vị đẩy

tịnh tiến về bên trái ĐCD (rãnh nạp A trên piston 4 xoay trùng với cửa nạp C). Nhiên

liệu từ trong thân bơm được hút vào buồng áp suất cao 5 qua cửa C nạp nhiên liệu;

- Lúc này tín hiệu xung điều khiển từ bộ ECM cấp đến solenoid 8, làm xuất

hiện từ trường  Valve điều khiển 7 đóng. Áp suất nhiên liệu trong thân bơm và lực

lị xo trong valve chính 6 tăng  Valve chính 6 (tự động) đóng;

- Cửa nạp C: Mở - (Nhiên liệu được hút vào)

- Cửa phân phối nhiên liệu B: Đóng (do cửa phân phối trên thân piston 4

không trùng với cửa phân phối B trong xilanh)

- Valve điều khiển 7: Đóng

- Valve chính 6: Đóng (tự động)

Hình 1.7. Điều khiển hành trình nạp nhiên liệu của valve SPV
9

Đề cương bài giảng: Bảo dưỡng & sửa chữa hệ thống EDC trên động cơ Diesel
Hoàng Thanh Xuân

∎ Điều khiển hành trình nén - phun (hình 1.8)

- Khi đĩa cam xoay đội piston phân phối 4 sang phải tiến gần cuối hành trình

ĐCT thực hiện nén nhiên liệu trong buồng áp suất cao 5 tới một áp suất đủ để nhấc

lị xo van cao áp. Lúc này cửa thốt trên thân piston phân phối 4 trùng với cửa phân

phối B trên xilanh (nén và phân phối nhiên liệu);

- Lúc này tín hiệu xung điều khiển từ ECM vẫn cấp đến solenoid 8, nên valve

điều khiển 7 và valve chính 6 (tự động) vẫn cịn đóng kín đường hồi dầu;

- Cửa nạp C: Đóng (rãnh nạp A trên piston 4 đóng cửa C)

- Cửa phân phối nhiên liệu B: Mở (do cửa thoát trên thân piston 4 trùng

với cửa phân phối B trong xilanh)

- Valve điều khiển 7: Đóng

- Valve chính 6: Đóng (tự động)

Hình 1.8. Điều khiển hành trình nén - phun nhiên liệu của valve SPV
∎ Điều khiển hành trình kết thúc phun

- Tín hiệu xung điều khiển từ ECM ngắt  Từ trường trong solenoid 8 mất 
Valve điều khiển 7 bị lị xo 2 đẩy ngược lên mở thơng lỗ (đường dầu tràn), một lượng
nhỏ nhiên liệu chảy thoát ra khỏi buồng valve 6  áp suất nhiên liệu trong buồng
valve chính 6 giảm (hình 1.9a);

10

Đề cương bài giảng: Bảo dưỡng & sửa chữa hệ thống EDC trên động cơ Diesel
Hoàng Thanh Xuân

- Piston 4 tiến gần cuối hành trình ĐCT nên cửa nạp C lúc này vẫn bị đóng

(do một phần thân piston 4 che), áp suất nhiên liệu trong buồng cao áp 5 vẫn còn

cao đi qua (lỗ tiết lưu của valve 6), đẩy valve chính 6 (tự động) đi lên mở thơng

(đường dầu tràn chính), nhiên liệu trở về lại trong khoang thân bơm  áp suất nhiên

liệu giảm nhanh  Quá trình phun kết thúc ngay cả khi piston 4 vẫn cịn tiếp tục di

chuyển, valve chính 6 (tự động) đóng lại nhờ lị xo hồi vị; (hình 1.9b);

- Cửa nạp nhiên liệu C: Đóng

- Cửa phân phối nhiên liệu B : Mở

- Valve điều khiển 7: Mở

- Valve chính 6: Mở

- Tín hiệu xung điều khiển từ bộ ECM đến valve điều khiển SPV thay đổi theo
tín hiệu của các cảm biến báo về và hành động người lái xe, nên lưu lượng nhiên
liệu cấp đến các vòi phun cũng được điều chỉnh phù hợp tải trọng.

Hình 1.9. Điều khiển hành trình kết thúc phun nhiên liệu của valve SPV

3.4.2. Cấu tạo valve SPV điều khiển lưu lượng phun (loại điều khiển trực tiếp)
- Khác với loại valve SPV (điều khiển gián tiếp) dùng cho bơm cao áp VE

piston hướng trục, valve SPV (điều khiển trực tiếp) sử dụng cho bơm cao áp VE
piston hướng kính gồm có: (Cuộn dây cơng suất lớn - valve điện từ và lò xo). Valve
SPV loại này thích hợp cho bơm cao áp tạo ra áp suất cao (≈ 130MPa), tín hiệu từ
ECM được EDU khuếch đại lên ở mức điện áp cao để vận hành valve khi valve đóng
(≈ 150V) và khi điện áp giảm thấp xuống sau đó, valve vẫn ở trạng thái đóng;

- EDU là một thiết bị điện cao áp, được lắp giữa ECM và cơ cấu chấp hành.
EDU khuếch đại điện áp của acquy trên cơ sở từ tín hiệu của ECM để kích hoạt
valve SPV, ngồi ra EDU cũng tạo ra điện áp cao khi bị đóng. Bộ EDU được lắp bên
trong ECM hoặc lắp ngoài (tuỳ từng trường hợp);

- Mạch tín hiệu - điện: [ECM  tín hiệu  mạch điều khiển EDU (khuếch đại)
 tín hiệu  mạch tạo cao áp  cao áp  Valve SPV  EDU  mass].

11

Đề cương bài giảng: Bảo dưỡng & sửa chữa hệ thống EDC trên động cơ Diesel
Hồng Thanh Xn

Hình 1.10. Cấu tạo valve SPV điều khiển lưu lượng phun (loại điều khiển trực tiếp)
1. Cuộn dây công suất lớn; 2. Phần ứng; 3. Lò xo;
4. Ống valve điện từ; 5. Thân valve; 6. Lõi solenoid

∎ Điều khiển hành trình nạp - nén - phun
- Các con lăn và piston phân phối dịch chuyển ra xa tâm vịng cam thực hiện

hành trình nạp  nhiên liệu được hút vào trong buồng áp suất cao của xilanh bơm;

- Khi các con lăn và piston phân phối dịch chuyển gần vào tâm vòng cam thực

hiện nén nhiên liệu  áp suất nhiên liệu tăng cao;
- Tín hiệu từ bộ ECM cấp  phần ứng 2 của valve SPV bị hút sang trái. Điều

này làm cho ống valve 4 di chuyển và tiếp xúc với thân van 5, do đó buồng cao áp
trước piston phân phối kín dầu (áp suất tăng cao);

- Rotor quay  cửa thoát nhiên liệu trong rotor phân phối trùng với cửa phân
phối xilanh  nhiên liệu đi đến vòi phun;

- Áp suất phun ≈ 130MPa.

∎ Điều khiển hành trình kết
thúc phun

ECM ngắt tín hiệu điều
khiển đến valve, lị xo 3 đẩy ống
valve 4 mở  nhiên liệu trong
buồng áp suất cao trước rotor
phân phối tràn qua đường dưới
ống valve 4. Áp suất nhiên liệu
trong buồng áp suất cao hạ
nhanh, quá trình phun kết thúc

12

Đề cương bài giảng: Bảo dưỡng & sửa chữa hệ thống EDC trên động cơ Diesel
Hoàng Thanh Xuân
3.4.3. Cấu tạo valve (TCV) điều khiển thời điểm phun (Timing Control Valve)

• Valve được lắp dưới
thân bơm cao áp, gần cơ
cấu điều chỉnh góc phun
sớm;

• Gồm lõi Stator, lò xo
và lõi chuyển động;

• Điện trở cuộn dây ở
200C là (10 ÷ 14);

• Trong van có hai
đường thông với buồng
điều khiển áp suất cao 7
và buồng áp suất thấp 6.

13

Đề cương bài giảng: Bảo dưỡng & sửa chữa hệ thống EDC trên động cơ Diesel
Hoàng Thanh Xuân

Hình 1.11. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động valve TCV điều khiển thời điểm phun
∎ Nguyên lý hoạt động (hình 1.11)

- Khi ECM cấp xung điện điều khiển cho cuộn dây solenoid, lõi stator bị từ hoá
dưới tác dụng của lực từ trường, bị hút chuyển động về bên phải kéo lõi di chuyển
mở thông đường dầu giữa hai buồng điều khiển áp suất cao và buồng áp suất thấp
của cơ cấu điều chỉnh góc phun sớm;

- Khi ECM ngừng cấp tín hiệu điều khiển, dưới tác dụng của lực lò xo, lõi di
chuyển lại dịch chuyển về bên trái đóng đường dầu thơng giữa hai buồng áp suất;

- Nếu tín hiệu ON ngắn, valve TCV mở ra ít  áp suất tại buồng điều khiển áp
suất cao tăng  Piston điều khiển dịch sang hướng (ngược chiều), đẩy vòng con lăn
xoay ngược với chiều quay của đĩa cam bơm phân phối  Điểm khởi phun được
điều khiển sớm;

- Nếu tín hiệu ON dài, van TCV mở ra nhiều  áp suất tại buồng điều khiển
áp suất cao giảm  Piston điều khiển bị lò xo đẩy dịch sang phía (thuận chiều), đẩy
vịng con lăn xoay cùng chiều quay của đĩa cam bơm phân phối  Điểm khởi phun
được điều khiển muộn.

- Việc mở valve TCV được điều khiển bởi ECM bằng thời gian BẬT/TẮT của
dòng điện chạy qua cuộn solenoid (tỷ lệ theo chu kỳ làm việc). Độ dài của thời gian
BẬT càng dài, valve càng mở lâu.
3.4.4. Quy trình kiểm tra valve SPV và TCV

∎ Kiểm tra valve SPV
Ngắt giắc kết nối đến valve, dùng đồng hồ VOM điện tử đo điện trở giữa các

cực của SPV. Giá trị điện trở Ω theo sách hướng dẫn sửa chữa của từng loại xe
∎ Kiểm tra valve TCV
- Ngắt giắc kết nối đến valve, dùng đồng hồ VOM điện tử đo điện trở giữa các

cực của TCV. Giá trị điện trở Ω theo sách hướng dẫn sửa chữa của từng loại xe;
- Kiểm tra sự vận hành của valve TCV bằng cách nối cực dương (+) và cực

âm (-) của ắc quy với các cực của valve TCV. Nếu có tiếng kêu lách cách của ty
valve hoạt động  Valve còn tốt.

14

Đề cương bài giảng: Bảo dưỡng & sửa chữa hệ thống EDC trên động cơ Diesel
Hoàng Thanh Xuân
3.5. Hệ thống EDC dùng bơm cao áp - vòi phun kết hợp EUI (1994)

• Hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển điện tử EUI còn gọi là hệ thống bơm cao
áp - vòi phun kết hợp. Mỗi một xilanh của động cơ được lắp riêng biệt một bộ gồm
(bơm cao áp - vòi phun) tạo thành một khối và được điều khiển trực tiếp bằng (cò mổ
hoặc thuỳ cam trên trục cam của động cơ)

• Hệ thống nhiên liệu diesel EUI so với loại bơm PE và VE điện tử thì hệ thống
này tạo ra áp suất cao hơn ≈ 220MPa. Các thông số của hệ thống được sử lý bởi
ECM, điều khiển quá trình phun nhiên liệu bằng việc đóng mở các valve điện từ

∎ Hành trình nạp nhiên liệu (hình 1.12)
Khi thuỳ cam 15 tại vị trí chưa đội, lò xo 2 đẩy piston bơm cao áp 1 đi lên 

thể tích buồng áp suất cao 4 tăng. Giai đoạn này, ECM chưa cấp tín hiệu đến cuộn
dây Solenoid 14  lò xo valve 12 đẩy ty valve điện từ 13 co về hết mức  nhiên liệu
từ đường 10, theo mạch dầu nạp 11 qua van điều khiển 13 vào buồng áp suất cao 4,
điền đầy khoang cao áp 7 và thường trực tại đây (do sức nén lò xo ty kim phun 6 lớn
hơn áp suất nén của nhiên liệu)

15

Đề cương bài giảng: Bảo dưỡng & sửa chữa hệ thống EDC trên động cơ Diesel
Hoàng Thanh Xuân

Hình 1.12. Hành trình nạp nhiên liệu
1. Ty bơm; 2. Lò xo hồi vị; 3. Thân vòi phun; 4. Khoang áp suất cao;

5. Mạch dầu hồi; 6. Lò xo ty kim; 7. Khoang cao áp; 8. Ty kim;
9. Đường nhiên liệu hồi; 10. Đường nhiên liệu đến; 11. Mạch dầu nạp;

12. Lò xo van; 13. Thân valve; 14. Cuộn dây Solenoid.
∎ Hành trình nén nhiên liệu (hình 1.13)

Khi thuỳ cam 15 xoay đến vị trí đội mở  piston 1 đi xuống nén lò xo 2 ép
nhiên liệu trong buồng áp suất cao 4. ECM lúc này vẫn chưa cấp tín hiệu xung điện
cho Cuộn dây Solenoid 14 nên ty valve điện từ 13 vẫn mở. Áp suất nhiên liệu trong
buồng áp suất cao 4 và khoang cao áp 7 tăng nhanh

Hình 1.13. Hành trình nén nhiên liệu
16

Đề cương bài giảng: Bảo dưỡng & sửa chữa hệ thống EDC trên động cơ Diesel
Hoàng Thanh Xuân

∎ Hành trình phun nhiên liệu (hình 1.14)
Khi thuỳ cam 15 tiếp tục xoay đến vị trí cao (max). ECM cấp tín hiệu cho cuộn

selenoid 14  valve từ 13 đóng lại, piston 1 tiếp tục đi xuống. Khi áp suất nhiên liệu
đạt 300bar > lực lò xo 6  ty kim phun 8 được nhấc lên & quá trình phun bắt đầu

Hình 1.14. Hành trình phun nhiên liệu
∎ Kết thúc phun

Khi lượng nhiên liệu phun đủ yêu cầu  ECM ngắt tín hiệu điều khiển đến

solenoid 14  từ trường mất, lò xo 12 hồi vị đẩy ty valve về vị trí ban đầu  khoang
áp suất cao 4 và đường nhiên liệu đến 10 thông nhau  áp suất nén tại khoang cao
áp 7 giảm xuống đột ngột, ty kim phun đóng lại  chấm dứt giai đoạn phun

Hình 1.15. Hành trình kết thúc phun
17

Đề cương bài giảng: Bảo dưỡng & sửa chữa hệ thống EDC trên động cơ Diesel
Hoàng Thanh Xuân
3.6. Hệ thống EDC dùng bơm cao áp HEUI (Hydraulically Electronically Controlled
Unit Injector - Tác động thủy lực, điều khiển điện tử) (1995)

Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu HEUI tương tự hệ thống EUI, chỉ
khác là có thêm đoạn ống nhiên liệu cao áp ngắn 3 nối từ bơm cao áp đến vòi phun.
Mỗi một xilanh động cơ là một bộ bơm HEUI. Lượng nhiên liệu phun và thời điểm
phun của hệ thống được điều khiển bởi valve cao áp điện từ 4.

Hình 1.16. Hệ thống nhiên liệu diesel HEUI điều khiển điện tử
1. Kim phun; 2. Thân vòi phun; 3. Ống nhiên liệu cao áp;

4. Valve cao áp điện từ; 5. Piston bơm; 6. Thuỳ cam dẫn động.
3.7. Hệ thống EDC dùng ống phân phối (Common Rail System) (1997)

• Năm 1997 hãng Bosh đưa ra thị trường hệ thống cung cấp nhiên liệu Diesel
EDC dùng ống phân phối (Common Rail Fuel System). Hệ thống này đã phần nào
giải quyết được những vấn đề còn tồn tại của động cơ diesel thế hệ cũ

• Ưu điểm
- Áp dụng được cho tất cả các loại xe ôtô du lịch, tải - thương mại;
- Giảm tối đa mức độ tiếng ồn - khí thải độc ra mơi trường;

- Công suất động cơ tăng - suất tiêu hao nhiên liệu giảm;
- Các chi tiết trong hệ thống nhiên liệu cao áp (CRS) được chế tạo với độ

chính xác rất cao (khe hở giữa ty kim phun và đót kim 0.5 ÷ 2µm), kết cấu bơm cao
áp nhỏ, gọn, hoạt động nhẹ nhàng;

• Bộ điều khiển điện tử ECM kiểm soát lưu lượng phun - thời điểm phun nhiên
liệu hoàn toàn tách biệt độc lập với nhau, tuỳ theo chế độ làm việc của động cơ với
thời gian phun cực ngắn và tốc độ phun cực nhanh (khoảng 1.1 m/s). Dễ dàng đạt
được tỷ lệ hỗn hợp A/F (Air/Fuel) lý tưởng, áp suất phun nhiên liệu rất cao

- 160MPa đối với xe du lịch;
- 180MPa đối với xe thương mại;

18

Đề cương bài giảng: Bảo dưỡng & sửa chữa hệ thống EDC trên động cơ Diesel
Hoàng Thanh Xuân

- Phun một lượng ít nhiên liệu - phun mồi (Pilot-injection) làm tăng áp suất
buồng đốt tức thì;

- Phun chính khi nhiên liệu đã bốc cháy (Main injection), tạo ra momen xoắn
theo yêu cầu;

- Phun sau (Post), điều khiển thành phần khí xả động cơ.

1. Thùng nhiên liệu; 2. Bộ lọc thô; 3. Bộ lọc nhiên liệu toàn phần;
4. Bơm bánh răng thấp áp; 5. Bơm cao áp (CP3.4); 6 Cảm biến FTS;
7. Cảm biến áp suất rail RPS; 8. Ống Rail; 9. Valve điều áp RPCV; 10. Kim phun.

Hình 1.17. Cấu trúc hệ thống nhiên liệu Diesel Common Rail System

19