Nghiên cứu và sửa chữa các Hệ Thống nhiên liệu Diesel điện tử

Trường Đại Học SPKT Hưng Yên Đồ Án Tốt Nghiệp
Khoa Cơ Khí Động Lực
LỜI NÓI ĐẦU
Trong giai đoạn hiện nay ngành ôtô có vai trò rất quan trọng trong nền kinh tế quốc
dân, ôtô được sử dụng trong nhiều ngành kinh tế như: vận tải, xây dựng, du lịch…Cùng
với sự phát triển vượt bậc của mình ngành công nghệ ôtô ngày càng khẳng định vai trò
quan trọng không thể thiếu trong sự phát triển của một quốc gia.
Nhờ sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật và công nghệ, ngành ôtô đã
không ngừng tự làm mới mình để đáp ứng được những yêu cầu bức thiết trong vấn đề sử
dụng. Ngành ôtô đã có những bước tiến bộ vượt bậc về thành tựu kỹ thuật mới như: Điều
khiển điện tử và kỹ thuật bán dẫn cũng như các phương pháp tính toán hiện đại… đều
được áp dụng trên ôtô. Khả năng cải tiến, hoàn thiện và nâng cao để đáp ứng mục tiêu
chủ yếu về tăng năng suất, vận tốc, tải trọng có ích, tăng tính kinh tế, giảm cường độ cho
người lái, tính tiện nghi sử dụng cho khách hàng và giảm tối ưu lượng nhiên liệu.
Việc giảm tối ưu lượng nhiên liệu mà công suất của động cơ vẫn đảm bảo đang là
vấn đề bức thiết và là nhu cầu hàng đầu trong mục đích sử dụng của khách hàng. Công
nghệ phun nhiên liệu điện tử đã ra đời và đáp ứng được mục đích sử dụng. Cùng với công
nghệ phun xăng điện tử, công nghệ phun Diesel điện tử cũng đã và đang được nghiên cứu
và ứng dụng trong thực tiễn sử dụng của ngành ôtô.
Sau 4 năm học tập tại trường chúng em đã được khoa tin tưởng giao cho đề tài :
“ Nghiên cứu và sửa chữa các Hệ Thống nhiên liệu Diesel điện tử ”
- Do thầy Đinh Ngọc Ân hướng dẫn.
Đây là một đề tài còn mới mẻ nên chúng em gặp rất nhiều khó khăn trong quá trình
thực hiện và sẽ còn thiếu sót. Vậy kính mong các thầy giáo chỉ bảo để đồ án của chúng
em được hoàn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong khoa và thày Đinh Ngọc
Ân đã tận tình chỉ bảo và hướng dẫn chúng em thực hiện đồ án này.

Nhóm sinh viên thực hiện
1
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên Đồ Án Tốt Nghiệp

Khoa Cơ Khí Động Lực
PHẦN I : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỆN TỬ
I. ĐẶC ĐIỂM LÀM VIỆC CỦA CÁC ĐỘNG CƠ DIESEL.
Động cơ Diesel cũng là một loại động cơ đốt trong kiểu piston, trong quá trình cấp
nhiên liệu hòa trộn hỗn hợp và cháy được thực hiện chủ yếu trong thể tích buồng cháy
động cơ.

Hình 01 : Động cơ Diesel
2
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên Đồ Án Tốt Nghiệp
Khoa Cơ Khí Động Lực
+, Động cơ 4 kỳ:
- Kỳ thứ nhất ( kỳ nạp): Piston chuyển
động từ ĐCT đến ĐCD. Không khí có áp
suất thấp P
k
= 130 ÷ 390 kPa được máy nén
cấp vào xylanh qua xupap nạp 1. Để đảm
bảo lượng không khí nạp vào xylanh lớn
nhất với tổn thất áp suất nhỏ xupap nạp
được mở trước khi piston đến ĐCT với góc
mở sớm xupap nạp φ
ns
và đóng muộn với
góc đóng muộn sau ĐCD φ
nm
. Góc toàn bộ
ứng với xupap nạp ở trạng thái mở φ
n
= 250÷

280
0
TK (góc quay trục khuỷu). Trên đồ thị
hành trình nạp được ứng với đường
r – a. Ở cuối hành trình nạp, không khí
trong xylanh đạt trị số P
a
= 130÷ 390 KPa, t
a
= 40÷ 130
0
C.
- Kỳ thứ 2 ( kỳ nén) : Piston chuyển
động từ ĐCD đến ĐCT, nén không khí trong
xylanh. hành trình nén được tính toán sao
cho các thông số khí nén được nén đến giá
trị đảm bảo bốc cháy nhiên liệu. Áp suất và
nhiệt độ không khí cuối hành trình nén tăng
lên đến giá trị P
c
= 4500÷ 8000 KPa,
t
c
= 530÷ 730
0
C. Khi đó nhiệt độ của khí nén
cao hơn nhiệt độ tự bốc cháy của nhiên liệu
từ 160÷ 200
0
C. Hành trình nén được biểu thị

bằng đường cong a – c trên đồ thị chỉ thị.
3
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên Đồ Án Tốt Nghiệp
Khoa Cơ Khí Động Lực
- Kỳ thứ 3 ( kỳ cháy và giãn nở ): Nhiên
liệu được phun sớm vào xylanh trước khi
piston đến ĐCT. Góc phun sớm được tính
toán, lựa chọn để các phản ứng lý hóa của
nhiên liệu được diễn ra sao cho hỗn hợp bốc
cháy khi piston ở ĐCT. Đoạn đồ thị c – z
ứng với thời kỳ cháy nhiên liệu. Do cháy
nhiên liệu tại ĐCT, áp suất môi chất tăng lên
tới P
z
= 6000÷ 14000 KPa và nhiệt độ là
t
z
= 1450÷ 1730
0
C. Đường z’ – b trên đồ thị
ứng với hành trình giãn nở. Cuối hành trình
giãn nở ( điểm b, áp suất và nhiệt độ khí
cháy giảm : P
b
= 350÷ 800 KPa nhiệt độ là
t
b
= 630÷ 930
0
C.

- Kỳ thứ 4 ( kỳ xả): Piston dịch chuyển
từ ĐCT đến ĐCD. Hành trình xả được bắt
đầu từ thời điểm mở xupap xả 2. Xupap xả
được mở trước khi piston đến ĐCD gọi là
góc mở sớm φ
ms
nhờ vậy làm sạch sản vật
cháy trong xylanh tốt hơn. Khí xả tiếp tục xả
ra trong suốt quá trình xả và kết thúc khi
đóng xupap xả sau ĐCT. Góc đóng muộn
hơn so với điểm chết trên khoảng
40 ÷ 70
0
TK. hành trình xả khí trong
xylanh được ứng với đoạn b- r. Trên đồ thị khí xả được giãn nở, sinh công trong tuabin
và năng lượng của chúng được sử dụng để dẫn động máy nén, nén không khí trước khi
nạp vào xylanh.
4
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên Đồ Án Tốt Nghiệp
Khoa Cơ Khí Động Lực
Hình 02 : Sơ đồ chu trình công tác của động cơ 4 kỳ
a, hành trình nạp; b, hành trình nén; c, hành trình cháy và giãn nở; d, hành trình xả
1, xupap hút; 2, xupap xả.
5
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên Đồ Án Tốt Nghiệp
Khoa Cơ Khí Động Lực
Hình 03 : Đồ thị chỉ thị mở (a) và đồ thị pha phối khí (b) của động cơ 4 kỳ.
r
’
a

’
- quá trình nạp; a
’
c- quá trình nén; czz
’
b
’
- quá trình cháy và giãn nở; b
’
r
”
- quá trình xả;
rr
’
- quá trình trùng điệp; hc
’
- góc phun sớm; cc
’
- góc bắt đầu cháy; hc- góc cháy trì hoãn;
f
x
, f
n
- tiết diện lưu thông cửa xả và cửa nạp; ra- hành trình nạp; ac- hành trình nén;
czz
’
b- hành trình cháy và giãn nở; br- hành trình xả.
Trên hình vẽ trình bày toàn bộ đồ thị chỉ thị hành trình làm việc của động cơ 4 kỳ có
tăng áp gồm các hành trình: r – a ( nạp), a- c ( nén), c- b ( cháy nhiên liệu và giãn nở sản
phẩm cháy), b- r ( xả sản vật cháy).

6
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên Đồ Án Tốt Nghiệp
Khoa Cơ Khí Động Lực
II. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG DIESEL vµ DIESEL ĐIỆN TỬ.
Ra đời sớm nhưng động cơ Diesel 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.
Khí thải động cơ Diesel là một trong những thủ phạm gây ô nhiễm môi trường. Động
cơ Diesel với tình hiệu quả kinh tế hơn là động cơ xăng, tuy nhiên vấn đề về tiếng ồn và
khí thải vẫn là những hạn chế trong sử dụng động cơ Diesel.
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 hòa khí rồi tự bốc cháy. Đến năm 1927 Robert Bosh mới phát triển bơm
cao áp ( bơm phun Bosh lắp cho động cơ Diesel trên ôtô thương mại và ô tô khách vào
năm 1936).
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 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 ô 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 hòa trộn nhiên liệu không
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.
- Vòi 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
7
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên Đồ Án Tốt Nghiệp
Khoa Cơ Khí Động Lực
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 èng chứa ( Rail) và được
phân phối đến từng vòi phun theo yêu cầu. So với các hệ thống cung cấp nhiên liệu
Diesel thông 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.
8
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên Đồ Án Tốt Nghiệp
Khoa Cơ Khí Động Lực
III. PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỆN TỬ.
1. Phân loại Hệ thống nhiên liệu Diesel điện tử.
Hệ thống nhiên liệu Diesel điện tử
Hệ thống nhiên liệu
Diesel điện tử với Bơm
cao áp
Hệ thống nhiên liệu Diesel

điện tử với Ống phân phối –
Common Rail System (CRS)
Hệ thống nhiên liệu
Diesel điện tử
BơmVòi phun kết hợp
Bơm
PE
điều
khiển
điện
tử
bằng
cơ cấu
điều
ga
điện
từ
Bơm
VE
điều
khiển
điện
tử
bằng
cơ cấu
điều
ga
điện
từ
Bơm

VE
điều
khiển
điện
tử
bằng
van xả
áp
Loại 2
Piston
Loại 3
Piston
Loại 4
Piston
Loại
EUI
Loại
HEUI
Bơm VE
nhiều Piston
hướng kính
Bơm VE
1 Piston
hướng trục
9
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên Đồ Án Tốt Nghiệp
Khoa Cơ Khí Động Lực
2. Đặc điểm các Hệ thống nhiên liệu Diesel điện tử
2.1. Hệ thống nhiên liệu Diesel điện tử loại bơm dãy ( PE) điểu khiển điện tử bằng
cơ cấu điều ga điện- từ

- Điều chỉnh lượng nhiên liệu phun bằng điều khiển hành trình thanh răng nhờ cơ cấu
điều ga điện từ.
- Điều chỉnh góc phun sớm hay muộn bằng bộ điều khiển phun sớm điện tử.
2.2. Hệ thống nhiên liệu Diesel điện tử loại bơm phân phối (VE) điều khiển điện tử
bằng cơ cấu điều ga điện từ
- Áp suất phun đạt xấp xỉ là 80 MPa.
- Cấu tạo gần giống với bơm VE thông thường.
- Điều chỉnh lượng phun nhiên liệu bằng cơ cấu điều ga điện- từ ( không dùng bộ
điều tốc như bơm VE thông thường).
- Điều khiển góc phun sớm hay muộn bằng van điều khiển thời điểm phun.
2.3. Hệ thống nhiên liệu Diesel điện tử với Bơm VE điều khiển điện tử bằng van xả
áp loại 1 Piston hướng trục
- Áp suất phun đạt xấp xỉ là 130 MPa.
- Vẫn phải có bơm sơ cấp, khớp chữ thập dẫn động cam đĩa, vành con lăn, cam đĩa,
piston, van tắt máy, cơ cấu điều khiển phun sớm.
- Không có quả ga, piston không có lỗ ngang.
- Điều chỉnh lượng phun nhiên liệu bằng van xả áp .
- Điều khiển góc phun sớm hay muộn bằng van điều khiển thời điểm phun.
2.4. Đặc điểm Hệ thống nhiên liệu Diesel điện tử với Bơm VE điều khiển điện tử
bằng van xả áp loại nhiều Piston hướng kính
- Vẫn phải có một bơm sơ cấp để tạo ra áp suất sơ cấp nạp vào trong khoang bơm.
- Áp suất cao hơn với loại piston hướng trục.
- Hệ thống tạo áp suất nhiên liệu và phân phối nhiên liệu khác so với loại
hướng trục.
2.5. Hệ thống nhiên liệu Diesel điện tử với Ống phân phối – Common Rail System
( CRS)
- Áp suất phun rất cao (
2
1300 2200 /kg cm÷
).

- Thời gian phun cực ngắn, tốc độ phun cực nhanh ( 1,1 ms = 1 lần phun mồi + 1 lần
phun chính thức ).
10
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên Đồ Án Tốt Nghiệp
Khoa Cơ Khí Động Lực
- Các chi tiết trong hệ thống cao áp được chế tạo một cách rất chính xác ( khe hở
giữa kim phun và xylanh phun là: 0,5÷ 2 µm ).
2.6. Hệ thống nhiên liệu Diesel EUI (Electronic Control Unit Injection )
Vòi phun với áp suất cao, tạo ra áp suất phun lên tới 207 MPa, ở tốc độ định mức nó
phun tới 19 lần/s. Áp suất cao được tạo ra là do trục cam tác động vào vòi phun thông
qua vấu cam hoặc có thêm cơ cấu đòn gánh.
Môdun điều khiển điện tử ECM xác định thời điểm và lượng nhiên liệu cần phun . .
2.7. Hệ thống nhiên liệu Diesel HEUI
HEUI ( Hydraulically Actuated Electronically Controlled Unit Injector – Tác động
thủy lực điều khiển điện tử ).
HEUI cũng được điều khiển bằng Môdun ECM. Phun nhiên liệu bằng áp suất dầu từ
800 đến 3000 Psi được bơm cao áp đưa vào vòi phun. Quá trình phun được điều khiển
bằng van điện từ nhận tín hiệu điều khiển từ ECM.
Áp suất phun đối với hệ thống nhiên liệu HEUI không phụ thuộc vào tốc độ động cơ,
mà được điều khiển bằng điện tử.
Hệ thống HEUI cho phép nâng cao hiệu suất làm việc của động cơ, tiết kiệm nhiên
liệu và giảm thiểu các tổn thất cũng như tiếng ồn của động cơ.
11
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên Đồ Án Tốt Nghiệp
Khoa Cơ Khí Động Lực
PHẦN II : CÁC HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỆN TỬ
I . HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỆN TỬ VỚI BƠM CAO ÁP
1. LOẠI BƠM PE ( BƠM DÃY ) ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ BẰNG CƠ CẤU ĐIỀU
GA ĐIỆN TỪ.
Về cơ bản các chi tiết của bơm PE điện tử có cấu tạo và hoạt động giống như bơm PE

thông thường, chỉ khác ở chỗ là:
- Đối với bơm PE thông thường cơ cấu điều chỉnh lượng phun nhiên liệu là : Bộ
điều tốc
- Còn với bơm PE điện tử, để điều chỉnh lượng phun nhiên liệu thì ECU sẽ tiếp
nhận các tín hiệu từ các cảm biến sau đó sẽ gửi tín hiệu điều khiển cho cơ cấu
điều ga điện từ để thay đổi vị trí thanh răng ( hay tốc độ động cơ).
1.1. Cấu tạo của cơ cấu điều ga điện từ.
Hình 04 : Cơ cấu điều ga của bơm PE điện tử
1. Trục cam 4. ECU
2. Cơ cấu điều ga điện từ 5. Cảm biến tốc độ
3. Lò xo hồi vị
Cấu tạo của cơ cấu điều ga gồm 1 cuộn dây được ECU điều khiển cấp điện từ theo
mức độ bàn đạp chân ga ( hoặc theo tín hiệu của cảm biến chân ga)
12
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên Đồ Án Tốt Nghiệp
Khoa Cơ Khí Động Lực
1.2. Công dụng.
Khi ôtô máy kéo làm việc tải trọng trên động cơ luôn thay đổi. Nếu thanh răng của
bơm cao áp hoặc bướm tiết lưu giữ nguyên một chỗ thì khi tăng tải trọng, số vòng quay
của động cơ sẽ giảm xuống, còn khi tải trọng giảm thì số vòng quay tăng lên. Điều đó
dẫn đến trước tiên làm thay đổi tốc độ tiến của ôtô máy kéo, thứ hai là động cơ buộc phải
làm việc ở những chế độ không có lợi.
Để giữ cho số vòng quay trục khuỷu động cơ không thay đổi khi chế độ tải trọng khác
nhau thì đồng thời với sự tăng tải cần phải tăng lượng nhiên liệu cấp vào xilanh, còn khi
giảm tải thì giảm lượng nhiên liệu cấp vào xilanh.
Khi luôn luôn có sự thay đổi tải trọng thì không thể dùng tay mà điều điều chỉnh
lượng nhiên liệu cấp vào xilanh. Công việc ấy được thực hiện tự động nhờ một thiết bị
đặc biệt trên bơm cao áp gọi là cơ cấu điều ga điện từ .
Nhiệm vụ :
Điều hoà tốc độ động cơ dù có tải hay không tải (giữ vững một tốc độ hay trong

phạm vi cho phép tuỳ theo loại) có nghĩa là lúc có tải hay không tải đều phải giữ một tốc
độ động cơ trong lúc cần ga đứng yên.
Đáp ứng được mọi vận tốc theo yêu cầu của động cơ.
Phải giới hạn được mức tải để tránh gây hư hỏng máy.
Phải tự động cúp dầu để tắt máy khi số vòng quay vượt quá mức ấn định.
1.3. Hoạt động
Khi muốn thay đổi công suất và tốc độ của động cơ thì người lái xe tác động lên bàn
đạp ga và thông qua cảm biến chân ga gửi tín hiệu ( hay ý nguyện của người lái ) gửi về
ECU và ECU nhận thêm một số tín hiệu khác như: Ne, THW, VG… Để xuất ra những
chuỗi xung có tỷ lệ thường trực thay đổi cấp cho cuộn điều khiển của cơ cấu điều ga tạo
nên từ trường lớn hay nhỏ tác động vào thanh răng làm cho thang răng tiến về chiều giảm
hay tăng kéo theo tốc độ động cơ thay đổi.
2. LOẠI BƠM VE ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ BẰNG CƠ CẤU ĐIỀU GA ĐIỆN TỪ
2.1. Bơm cao áp.
Bơm phun nhiên liệu đẩy nhiên liệu đến từng vòi phun. Bơm phun có chức năng
kiểm soát lượng phun và thời điểm phun nhiên liệu.
13
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên Đồ Án Tốt Nghiệp
Khoa Cơ Khí Động Lực
Hình 05 : Bơm cao áp với cơ cấu điều ga điện từ
1. Van điện từ điều ga 4. Xi lanh bơm
2. Van điện từ cắt nhiên liệu 5. Piston
3. Bộ điều khiển phun sớm( van TCV) 6. Cơ cấu điều ga

2.2. Hoạt động .
Hút nhiên liệu : Bơm cấp nhiên liệu hút nhiên liệu từ bình và nén trong thân bơm.
Bơm nhiên liệu cao áp : Sử dụng một piston để đưa nhiên liệu áp suất cao tới mỗi
vòi phun bằng chuyển động tịnh tiến và quay.
14
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên Đồ Án Tốt Nghiệp

Khoa Cơ Khí Động Lực
Điều khiển lượng phun : Cơ cấu điều ga điều khiển lượng phun và công suất động
cơ. Cơ cấu điều ga điện từ có chức năng kiểm soát tốc độ tối đa của động cơ để ngăn
động cơ chạy quá tốc độ và giữ ổn định tốc độ chạy không tải.
Điều khiển thời điểm phun :
Bộ định thời điểm phun theo tỷ lệ thuận với tốc độ động cơ. Van TCV sẽ thực hiện
chức năng này.
Hoạt động :
Khi bật khóa điện ON, van điện từ cắt nhiên liệu được kéo vào trong, đường thông
giữa thân bơm và piston mở. Khi bơm cấp nhiên liệu quay, hút nhiên liệu từ bình nhiên
liệu, qua bộ lắng đọng nước và bộ lọc nhiên liệu, đi vào thân bơm theo áp suất được điều
chỉnh bởi van điều chỉnh. Piston hút nhiên liệu từ thân bơm vào buồng áp suất trong hành
trình hút ( dịch chuyển sang trái ) và nén nhiên liệu ở mức cao để dẫn đến từng van phân
phối trong hành trình nén ( di chuyển sang phải ).
Sau khi qua van phân phối, nhiên liệu được đưa vào các vòi phun qua các ống dẫn
cao áp, từ đó nhiên liệu được phun vào các xylanh. Cùng lúc, các bộ phận bên trong bơm
được nhiên liệu làm mát và bôi trơn. Một phần nhiên liệu quay trở về bình nhiên liệu từ
vít tràn để kiểm soát mức độ tăng nhiệt độ của nhiên liệu trong bơm.
15
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên Đồ Án Tốt Nghiệp
Khoa Cơ Khí Động Lực
2.3. Bơm cấp và van điều chỉnh.
Hình 06 : Bơm cấp và van điều chỉnh
2.3.1. Bơm cấp nhiên liệu
Bơm cấp nhiên liệu kiểu cánh gạt bao gồm 4 cánh gạt và một roto. Trục dẫn động
quay roto và nhờ có lực ly tâm mà các cánh gạt ép nhiên liệu lên thành trong của buồng
áp suất. Do trọng tâm của roto lệch so với tâm của buồng nén nên nhiên liệu giữa các
cánh gạt bị nén và đẩy ra ngoài.
2.3.2. Van điều chỉnh
Van điều chỉnh điều chỉnh áp suất xả của bơm cấp nhiên liệu phù hợp với tốc độ

bơm.
Bộ định thời kiểm soát thời điểm phun nhiên liệu theo áp suất trong bơm.
2.4. Phân phối và phun nhiên liệu của bơm cao áp
Bơm cấp nhiên liệu, đĩa cam và piston được điều khiển bằng trục dẫn động và quay
theo tỷ lệ bằng một nửa tốc độ của động cơ.
Hai lò xo piston đẩy piston và đĩa cam lên các con lăn.
16
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên Đồ Án Tốt Nghiệp
Khoa Cơ Khí Động Lực
Đĩa cam có số mặt cam bằng số xylanh ( động cơ 4 xylanh thì có 4 đĩa cam ). Đĩa
cam quay trên con lăn cố định nó đẩy piston ra và vào. Do đó, piston theo sự dịch chuyển
của mặt cam và chuyển động tịnh tiến ăn khớp với cam và quay. Ứng với một vòng quay
của đĩa cam, piston sẽ quay một vòng và tịnh tiến 4 lần.
Việc cung cấp nhiên liệu cho mỗi xylanh được thực hiện bằng ¼ vòng quay đĩa cam
và một lần chuyển động tịnh tiến của piston ( động cơ 4 xylanh ).
Piston có 4 rãnh hút, một cửa phân phối, một cửa tràn và một rãnh cân bằng áp suất.
Cửa tràn và cửa phân phối đặt thẳng hàng với lỗ vào ở tâm piston.
Nhiên liệu được hút từ rãnh của piston. Sau đó nhiên liệu nén mạnh qua van phân
phối từ cửa phân phối và bơm vào vòi phun.
Hút nhiên liệu:

Hình 07 : Piston bơm
Khi piston đi xuống ( chuyển sang trái ), một trong 4 rãnh hút trong piston bơm sẽ
thẳng hàng với cửa hút trong đầu phân phối.
Do vậy, nhiên liệu được hút vào buồng áp suất và đi vào trong piston.
Cung cấp nhiên liệu :
Khi đĩa cam và piston quay, cửa hút của đầu phân phối đóng, cửa phân phối của
piston sẽ thẳng hàng với đường phân phối.
Khi đĩa cam chạy trên con lăn, piston đi lên ( chuyển sang phải ) và nén nhiên liệu.
Khi áp suất nhiên liệu đạt giá trị ấn định trước, nhiên liệu sẽ được phun ra qua vòi

phun.
Kết thúc :
17
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên Đồ Án Tốt Nghiệp
Khoa Cơ Khí Động Lực
Khi đĩa cam quay tiếp và piston đi lên ( dịch chuyển sang phải ), hai cửa tràn của
piston bị đẩy ra ngoài vành tràn. Kết quả là áp suất nhiên liệu giảm đột ngột và kết thúc
nạp nhiên liệu.
Hành trình hữu ích :
Hành trình hữu ích là khoảng cách piston dịch chuyển từ khi bắt đầu nén nhiên liệu
tới khi kết thúc.
Vì các hành trình bơm là không đổi, nên sự thay đổi vị trí đặt vành tràn làm thay đổi
hành trình hữu ích để tăng hoặc giảm lượng phun nhiên liệu.
Khi hành trình hữu ích kéo dài hơn thì hành trình nén sẽ lâu kết thúc hơn và lượng nhiên
liệu nạp tăng. Ngược lại, nén kết thúc sớm hơn và lượng nhiên liệu nạp giảm khi hành
trình hữu ích ngắn hơn.
2.5. Cơ cấu điều ga điện từ
2.4.1. Cấu tạo
Cơ cấu điều ga điện từ gồm 1 cuộn điều khiển được cấp điện từ ECU động cơ theo
mức đạp chân ga ( thông qua cảm biến chân ga).
Hình 08 : Cơ cấu điều ga điện từ
2.4.2. Nguyên lý hoạt động
Lực từ trường do cuộn dây sinh ra sẽ tác động lên một trống lớn và để cân bằng với
lực từ trường thì lò xo hồi vị được lắp đối diện ở phía kia của trống lớn. Trống lớn có một
18
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên Đồ Án Tốt Nghiệp
Khoa Cơ Khí Động Lực
trục được lắp lệch tâm và trục này được lắp với một trống nhỏ, trên trống nhỏ lại có một
chốt lệch tâm được cắm vào lỗ trên quả ga.
Khi người lái xe muốn thay đổi công suất và tốc độ của động cơ thì người lái xe tác

động lên bàn đạp ga và thông qua cảm biến chân ga gửi tín hiệu ( hay ý nguyện của
người lái ) gửi về ECU và ECU nhận thêm một số tín hiệu khác như: Ne, THW, VG…
Để xuất ra những chuỗi xung có tỷ lệ thường trực thay đổi cấp cho cuộn điều khiển của
cơ cấu điều ga tạo nên từ trường tác động vào trống lớn làm cho trống lớn xoay một góc,
kéo theo trống nhỏ cũng bị xoay đi một góc. Khi đó chốt lệch tâm trên trống nhỏ sẽ gạt
quả ga tiến lên hay lùi lại để điều chỉnh lượng nhiên liệu phun.
ECU sẽ tiếp nhận các tín hiệu từ các cảm biến từ đó tính toán để đưa ra lượng phun
phù hợp với các chế độ làm việc của động cơ và tạo thời điểm phun sớm thích hợp nhất.
3. LOẠI BƠM VE ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ BẰNG VAN XẢ ÁP.
3.1. Đặc điểm và phân loại.
a b
Hình 09 : a, Loại máy bơm piston hướng trục
b, máy bơm piston hướng kính
Loại bơm VE này phải có:
19
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên Đồ Án Tốt Nghiệp
Khoa Cơ Khí Động Lực
+ Bơm sơ cấp, khớp chữ thập dẫn động cam, vành cam lăn, cơ cấu điều khiển phun
sớm.
+ Tuy nhiên không có quả ga và piston không có lỗ ngang.
+ Có thêm van xả áp và van điều khiển phun sớm, cảm biến tốc độ, các điện trở hiệu
chỉnh…
3.2. Bơm VE điện tử một piston hướng trục
3.2.1. Đặc điểm và cấu trúc
Bơm VE điện tử kiểu mới một piston hướng trục do không có quả ga nên để điều
khiển lượng nhiên liệu phun ( tức là muốn thay đổi tốc độ động cơ, công suất của động
cơ) thì bơm sử dụng một khoang xả áp thông với khoang xylanh.
Hình 10 : Cấu trúc của bơm piston hướng trục
20
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên Đồ Án Tốt Nghiệp

Khoa Cơ Khí Động Lực
Hình 11: Các chi tiết của bơm piston hướng trục
3.2.2. Hoạt động
Khi động cơ làm việc thì một bơm sơ cấp loại cánh gạt được bố trí ở trong bơm VE
sẽ hút dầu từ thùng dầu qua lọc và nén căng vào trong khoang bơm đến áp suất
2÷7(kg/cm
2
) và áp suất này gọi là áp suất sơ cấp P
1
. Dầu có áp suất P
1
được đưa tới chờ
21
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên Đồ Án Tốt Nghiệp
Khoa Cơ Khí Động Lực
sẵn tại cửa nạp và khi phần xẻ rãnh của piston trùng với cửa nạp thì dầu được nạp vào
khoang xylanh. Tiếp đó khi piston quay lên phần không xẻ rãnh ở đầu piston sẽ che lấp
cửa nạp đồng thời lúc này phần lồi của cam đĩa chèo lên con lăn làm cho piston bị đẩy
lên để nén dầu trong khoang xylanh. Dầu trong khoang xylanh bị nén gần tới áp suất
phun thì cửa chia dầu trên piston trùng với một đường dẫn ra một vòi phun nào đó. Do
vậy, khi dầu trong khoang xylanh đạt áp suất phun thì nó sẽ mở kim phun và phun vào
trong buồng cháy động cơ lượng dầu phun vào động cơ nhiều hay ít phụ thuocj vào thời
điểm mở van xả áp, tức là nếu vòi phun đang phun mà van xả áp được mở ra thì dầu
trong khoang xylanh sẽ thông qua van xả áp về khoang bơm làm mất áp suất phun.
3.3. Bơm VE điện tử nhiều piston hướng kính
3.3.1. Cấu tạo
Loại bơm VE nhiều piston hướng kính trước hết vẫn phải có một bơm sơ cấp để tạo
ra áp suất sơ cấp nạp vào trong khoang bơm. Trục bơm được nối với Roto chia và ở Roto
chia bố trí 4 piston hướng kính, ở giữa là một lỗ khoan dọc tâm lỗ khoan này thông với
cửa nạp dầu và cửa chia dầu. Phía ngoài Roto chia là một vành có các con lăn và toàn bộ

cụ này được đặt trong một vành cam.
Hình 12 : Cấu trúc bơm hướng kính
22
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên Đồ Án Tốt Nghiệp
Khoa Cơ Khí Động Lực
Hình 13 : Các chi tiết của bơm hướng kính
3.3.2. Hoạt động
Khi động cơ làm việc thì dầu áp suất sơ cấp P
1
sẽ được chờ sẵn ở cửa nạp dầu và đến
khi một lỗ xẻ rãnh ở trên Roto chia trùng với cửa nạp thì dầu sẽ được nạp vào trong
khoang xylanh ( khoang giữa 4 piston và lỗ khoan dầu ), tiếp sau đó thì lỗ xẻ rãnh trên
Roto chia sẽ che lấp cửa nạp dầu đồng thời các con lăn tròe lên phần lồi của vành cam
nên các piston dập vào với nhau để nén dầu trong khoang xylanh.Và khi áp suất dầu gần
đạt tới áp suất phun thì một lỗ xẻ rãnh khác trên Roto chia lại trùng với cửa chia dầu ra
một vòi phun nào đó. Nên khi dầu trong xylanh đạt áp suất phun thì vòi phun sẽ phun
dầu, còn muốn phun nhiều hay ít thì phụ thuộc vào việc mở van xả áp khi nào.
23
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên Đồ Án Tốt Nghiệp
Khoa Cơ Khí Động Lực
3.4. Van xả áp ( SPV )
Hình 14 : Van xả áp
Điện trở cuộn dây ở 20
0
C khoảng 1
2÷ Ω
Van xả áp để điều khiển lượng phun
Van xả áp gồm hai loại:
- SPV thông thường: Một piston hướng trục.
- SPV trực tiếp: Nhiều piston hướng kính.

3.4.1. SPV loại thông thường
a. Cấu tạo
Hình 15 : SPV loại thông thường
SPV loại thông thường bao gồm 2 van: Van chính và van điều khiển. Ngoài ra còn
có thêm một cuộn dây, lò xa chính và lò xo điều khiển.
24
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên Đồ Án Tốt Nghiệp
Khoa Cơ Khí Động Lực
SPV áp dụng cho cả hai loại bơm khác nhau có cấu tạo và hoạt động khác nhau. Loại
van xả áp thông thường áp dụng cho bơm một piston hướng trục có cấu tạo thành hai
phần: Van chính và van điều khiển. Cuộn dây của van điều khiển được cấp dương và điều
khiển mát. Nó điều khiển bằng điện áp nguồn cơ bản của xe. Ở van chính có một tiết lưu
nhỏ để thông áp suất từ khoang xylanh lên mặt trên của khoang chính tạo ra sự cân bằng
lực tác động vào van chính. Như vậy van điều khiển chỉ đóng vai trò xả phần áp suất phía
trên của van chính, tạo điều điện cho áp suất ở khoang xylanh đảy van chính lên mở
đường xả áp suất về khoang bơm và kết thức phun.
b. Hoạt động:
Khi khóa điện bật ON thì cuộn dây của van điều khiển cũng được cấp điện. Để nút
(bịt) đường dầu hồi phía trên van chính và như vậy quá trình phun dầu xảy ra bình
thường. Đến khi cần kết thúc phun thì ECU sẽ cắt điện ở cuộn dây van điều khiển, lò xo
điều khiển sẽ đẩy lõi thép của van điều khiển và mở thông khoang trên của van chính với
khoang xylanh.
Hình 16 : Hoạt động của SPV loại thông thường
3.4.2. SPV loại điều khiển trực tiếp
a. Cấu tạo:
25