Hệ thống phun dầu điện tử

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
Giáo viên hướng dẫn
( ký ghi rõ họ tên)

TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM

Đề tài :
“ Nghiên Cứu, Kiểm Tra Và Chẩn Đoán Hệ Thống Nhiên Liệu
Diesel Điện Tử ”.

Giáo viên hướng dẫn :
PGS.TS. Đinh Ngọc Ân
KS.Lê Trí Quang
Sinh viên thực hiện :
Hà Đình Dũng
Phạm Trường Duyệt


MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 6
PHẦN 1 : TỔNG QUAN HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỆN TỬ 7
1.1. ĐẶC ĐIỂM LÀM VIỆC CỦA CÁC ĐỘNG CƠ DIESEL. 7
1.2. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG DIESEL VÀ DIESEL ĐIỆN TỬ. 10
1.3. PHÂN LOẠI ĐẶC ĐIỂM HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỆN TỬ. 12
1.3.1. PHÂN LOẠI HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỆN TỬ. 12
1.3.2. ĐẶC ĐIỂM HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỆN TỬ 13
PHẦN 2 : CÁC HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỆN TỬ 15
2.1 . HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỆN TỬ VỚI BƠM CAO ÁP 15
2.1.1. LOẠI BƠM PE ( BƠM DÃY ) ĐIỆN TỬ ĐIỀU KHIỂN BẰNG CƠ CẤU ĐIỀU GA ĐIỆN TỪ. 15

2.1.2. LOẠI BƠM VE ĐIỆN TỬ ĐIỀU KHIỂN BẰNG CƠ CẤU ĐIỀU GA ĐIỆN TỪ 16
2.1.2.1. Cấu tạo. 16
2.1.2.2. Hoạt động . 17
2.1.2.3. Một số cơ cấu và đặc điểm khác của bơm. 17
b. Đặc điểm của piston bơm và cách chia dầu ( phân phối dầu) 18
2.1.3. LOẠI BƠM VE ĐIỆN TỬ ĐIỀU KHIỂN BẰNG VAN XẢ ÁP. 20
2.1.3.1. Bơm VE điện tử một piston hướng trục 20
2.1.3.2. Bơm VE điện tử nhiều piston hướng kính 22
2.1.3.3. Van xả áp ( SPV ) 23
2.1.3.4. Van điều khiển thời điểm phun TCV 26
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
2.2 : HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỆN TỬ VỚI ỐNG PHÂN PHỐI 29
2.2.1 .KHÁI QUÁT HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỆN TỬ VỚI ỐNG PHÂN PHỐI 29
2.2.1.1. Cấu tạo chung 29
2.2.1.2. Nguyên lý hoạt động 30
2.2.2. CÁC CỤM THIẾT BỊ CHÍNH TRONG HỆ THỐNG 30
2.2.2.1. Bơm áp cao 30
2.2.2.2. Ống phân phối 33
2.2.2.3. Van điều khiển nạp. (SCV) 35
2.2.2.4. Vòi phun 36
2.3. HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL VỚI BƠM - VÒI PHUN KẾT HỢP 39
2.3.1. HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL EUI ( ELECTRONIC UNIT INJECTION ) 39
2.3.1.1. Khái quát 39
2.3.1.2. Hệ thống dẫn động phun 40
2.3.1.3. Vòi phun 41
2.3.2. HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỆN TỬ HEUI (HYDRAULICALLY ACTUATED
ELECTRONICALLY CONTROLLED UNIT INJECTOR) 43
2.3.2.1. Khái quát về hệ thống nhiên liệu Diesel HEUI 43
2.3.2.2. Sơ đồ hệ thống HEUI 45
2.3.2.3. Vòi phun HEUI. 46

2.3.2.4. Mô đun điều khiển điện tử (ECM – Electronic Control Modul ) 48
2.3.2.5. Bơm cao áp 48
2.3.2.6. Van điều khiển áp suất tác động phun 48
2.4 . HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ CÁC CẢM BIẾN TRONG HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DISEL ĐIỆN TỬ
49

2.4.1. SƠ ĐỒ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRONG HỆ THỐNG DIESEL ĐIỆN TỬ 49
2.4.2. CÁC CẢM BIẾN 50
2.4.2.1. Vị trí các cảm biến 50
2.4.2.2. Cấu tạo và hoạt động của các cảm biến 51
2.4.3. BỘ XỬ LÝ TRUNG TÂM ECU( ELECTRIC CONTROL UNIT ) 57
2.4.3.1. Khái quát về ECU 57
2.4.3.2. Xác định lượng phun. 60
2.4.3.3. Điều khiển lượng phun khi khởi động. 68
2.4.3.4. Điều khiển gián đoạn phun. 70
2.4.3.5. Điều khiển tốc độ không tải 71
2.4.4. EDU ( ELECTRONIC DRIVER UNIT ) 71
PHẦN 3 : KIỂM TRA VÀ CHẨN ĐOÁN HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỆN TỬ 73
3.1. CÁC TRIỆU CHỨNG HƯ HỎNG 73
3.2. SỬA CHỮA VÀ LẮP ĐẶT BƠM CAO ÁP ( HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỆN TỬ VỚI BƠM
CAO ÁP ) 77

3.2.1. LẮP ĐẶT BƠM CAO ÁP 77
3.2.2. KIỂM TRA VAN ĐIỀU KHIỂN PHUN ( SPV ) 78
3.2.3. KIỂM TRA VAN ĐIỀU KHIỂN PHUN SỚM ( TCV) 78
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
3.3. CHẨN ĐOÁN VÀ SỬA LỖI HỆ THỐNG DIESEL ĐIỆN TỬ VỚI ỐNG PHÂN PHỐI 79
3.3.1. CHẨN ĐOÁN KIM PHUN CƠ BẢN. 79
3.3.2. QUY TRÌNH CHẨN ĐOÁN KIM PHUN THEO BIỂU HIỆN TRÊN XE. 79
3.3.2.1. Các biểu hiện của động cơ 79

3.3.2.2. Chẩn đoán kim phun theo biểu hiện xe 80
3.3.3. QUY TRÌNH KIỂM TRA BƠM CAO ÁP 84
3.3.3.1. Đối với bơm CP1 hệ Bosh ( Động cơ Diesel ) 84
3.3.3.2. Đối với bơm CP3 dòng Bosh ( Động cơ kiểu A ) 84
3.3.4. QUY TRÌNH KIỂM TRA VAN PCV 85
3.3.5. CHẨN ĐOÁN BẰNG THIẾT BỊ COMMONRAIL TESTER 86
3.3.5.1. Kiểm tra bơm tiếp vận ( Bơm thấp áp ) 86
3.3.5.2. Kiểm tra đường nhiên liệu thấp áp ( Đối với loại bơm điện – Động cơ kiểu D) 88
3.3.5.3. Kiểm tra đường nhiên liệu thấp áp ( Đối với loại bơm điện – Động cơ kiểu A/J) 89
3.3.5.4. Kiểm tra rò rỉ kim phun tĩnh ( kiểm tra khi không nổ máy ) 89
3.3.5.5. Kiểm tra áp suất phun lớn nhất ( kiểm tra tình trạng bơm cao áp ) 93
3.3.5.6. Kiểm tra van điều khiển áp suất PCV 95
3.3.5.7. Súc rửa đường ống nhiên liệu 96
PHẦN 4 : XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỆN TỬ VỚI BƠM VE 98
4.1.MỤC ĐÍCH 98
4.2. CHUẨN BỊ 98
4.2.1. CHUẨN BỊ THIẾT BỊ 98
4.2.2. CÁC CHI TIẾT CỦA HỆ THỐNG DIESEL ĐIỆN TỬ VỚI BƠM VE 98
4.2.3. DỤNG CỤ LÀM KHUNG GÁ MÔ HÌNH 98
4.2.4. DẪN ĐỘNG 99
4.3. MÔ HÌNH 100
4.3.1.SƠ ĐỒ MÔ HÌNH 100
4.3.2. SƠ ĐỒ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 100
4.3.2.1. Sơ đồ chân hộp ECU 100
4.3.2.2. Sơ đồ mạch điều khiển 101
4.3.2.3 Sơ đồ kết nối cảm biến vị trí trục khuỷu (TDC) và tốc độ động cơ (NE) 102
4.3.2.4. Sơ đồ kết nối van điều khiển thời điểm phun (TCV) 102
4.3.2.5. Sơ đồ kết nối van điều khiển lưu lượng dầu phun 102
4.3.2.6. Sơ đồ kết nối cảm biến áp suất tăng áp 103
4.3.2.7. Sơ đồ kết nối cảm biết nhiệt độ khí nạp 103

4.3.2.8. Sơ đồ kết nối cảm biến nhiệt độ nước 103
4.3.2.9. Sơ đồ kết nối cảm biến nhiệt độ dầu 104
4.3.3. QUY TRÌNH GÁ ĐẶT CÁC CHI TIẾT LÊN KHUNG 104
4.3.4. VẬN HÀNH MÔ HÌNH 104
4.3.4.1. Những lưu ý trước khi vận hành 104
4.3.4.2. Vận hành. 105
4.3.5. THỰC HÀNH KIỂM TRA CƠ BẢN TRÊN MÔ HÌNH 106
4.3.5.1. Kiểm tra điện trở các cảm biến 106
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
4.3.5.2.Kiểm tra cảm biến áp suất trên đường ống nạp 106
4.3.5.3.Tìm Pan với hệ thống tự chẩn đoán 108
KẾT LUẬN 113
TÀI LIỆU THAM KHẢO 114

TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
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 được nghiên cứu và ứng
dụng trong ngành ôtô.
Sau 4 năm học tập và rèn luyện tại trường chúng em đã được khoa tin tưởng giao cho
đề tài “ Nghiên Cứu, Kiểm Tra Và Chẩn Đoán Hệ thống Diesel Điện Tử ”. Đây là một
đề tài còn mới mẻ và có nhiều khó khăn. Với sự cố gắng của bản thân và dưới sự hướng
dẫn tận tình của thầy
Đinh Ngọc Ân và thầy Lê Trí Quang cùng với sự giúp đỡ của các
thầy cô trong Khoa Cơ Khí Động Lực và công ty Cổ Phần Thiết Bị Và Phát Triển Công
Nghệ ACT, chúng em đã hoàn thành đề tài với nội dung đáp ứng được yêu cầu đưa ra.
Tuy nhiên trong quá trình làm, với khả năng và trình độ còn hạn chế nên không thể tránh
khỏi thiếu sót. Vì vậy chúng em rất mong sự góp ý của các thầy trong khoa và các bạn
trong lớp cũng như các bạn có sự đam về đề tài này để đề tài này được hoàn thiện hơn
nữa.
Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa, đặc biệt là các thầy giáo:
Đinh Ngọc Ân, thầy Lê Trí Quang và công ty Cổ Phần Thiết Bị Và Phát Triển Công
Nghệ ACT đã tận tình chỉ bảo và hướng dẫn chúng em hoàn thành đề tài này.
Chúng em xin chân thành cám ơn !
Nhóm sinh viên thực hiện:
Hà Đình Dũng
Phạm Trường Duyệt
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
PHẦN 1 : TỔNG QUAN HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỆN TỬ
1.1. 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
Nguyên lý hoạt động của động cơ Diesel:

- 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
+, Động cơ 4 kỳ:
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
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 (Hình 02)
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
(Hình 02).


- Kỳ thứ 3 ( kỳ cháy và giã n 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 (Hình 02).
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(Hình 02) 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.
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
- 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 (Hình 02) 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.




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.
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM

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 03 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).
1.2. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG DIESEL VÀ DIESEL ĐIỆN
TỬ.
Ra đời sớm nhưn g 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 tính 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 Bosch mới phát triển
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
bơm cao áp ( bơm phun Bosch 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 k ỹ thuật phun và điều khiển 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).
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. Cho đến ngày nay hệ
thống cung cấp nhiên liệu Common Rail 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 ống chứa ( Rail) hay còn gọi là “ắc quy thủy lực” 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.
- Tiết kiệm nhiên liệu.
- Giảm mức ô nhiễm môi trường.

TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
1.3. PHÂN LOẠI ĐẶC ĐIỂM HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỆN TỬ.
1.3.1. 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)
(Có thể phân loại theo bơm áp cao)

Hệ thống nhiên liệu
Diesel điện tử
BơmVòi phun kết hợp
Bơm
PE
Điện

tử
điều
khiển
bằng
cơ cấu
điều
ga
điệ
n
từ
Bơm
VE
Điện
tử
điều
khiển
bằng
cơ cấu
điều
ga
điện
từ
Bơm
VE
Điện
tử
điều
khiển
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
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
1.3.2. ĐẶC ĐIỂM HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỆN TỬ
1.3.2.1. Hệ thống nhiên liệu Diesel điện tử loại bơm dãy ( PE) điện tử điều khiển
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 cảm biến tốc độ động cơ.
1.3.2.2. Hệ thống nhiên liệu Diesel điện tử loại bơm phân phối (VE) điện tử điều
khiển 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.
1.3.2.3. Hệ thống nhiên liệu Diesel điện tử với Bơm VE điện tử điều khiển 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 thông khoang xylanh với khoang
bơm .
- Điều khiển góc phun sớm hay muộn bằng van điều khiển thời điểm phun.
1.3.2.4. Đặc điểm Hệ thống nhiên liệu Diesel điện tử với Bơm VE điện tử điều khiển
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.
- Điều khiển lượng phun bằng một van xả áp loại trực tiếp.
1.3.2.5. 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 ).
- 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 ).

TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
1.3.2.6. 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 . .
1.3.2.7. 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.










TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
PHẦN 2 : CÁC HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỆN TỬ
2.1 . HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỆN TỬ VỚI BƠM CAO ÁP
2.1.1. LOẠI BƠM PE ( BƠM DÃY ) ĐIỆN TỬ ĐIỀU KHIỂN 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 nhiên liệu phun là thanh
răng và bộ điều tốc.
- Còn với bơm PE điện tử, để điều chỉnh lượng nhiên liệu phun 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 thay đổi tốc độ động cơ).

Hình 04: Bơm cao áp PE
Hoạt động của bơm:
Khi ôtô máy kéo làm việc , tải trọng trên động cơ luôn thay đổi. Nếu thanh răng của
bơm cao áp 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 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 xylanh, còn khi
giảm tải thì giảm lượng nhiên liệu cấp vào xylanh.
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Khi luôn luôn có sự thay đổi tải trọng thì không thể dùng tay mà điều điều chỉnh
lượng nhiên liệu cấp vào xylanh. 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 .
Cơ cấu điều ga làm 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 cắt dầu để tắt máy khi số vòng quay vượt quá mức ấn định.
2.1.2. LOẠI BƠM VE ĐIỆN TỬ ĐIỀU KHIỂN BẰNG CƠ CẤU ĐIỀU GA ĐIỆN
TỪ

2.1.2.1. Cấu tạo.
Cấu tạo bơm VE điện tử điều khiển bằng cơ cấu điều ga điện từ ( Hình 05) về cơ bản
giống bơm VE hướng trục loại thường. Ở đây thay cho hệ đòn dẫn ga và bộ điều tốc ly
tâm người ta bố trí 1 cơ cấu điều ga điện từ. Bộ điều khiển phun sớm cũng giống như loại
bơm thường nhưng có thêm van điện điều khiển phun sớm. ( Chi tiết về cơ cấu và hoạt
động của chúng được trình bày ở mục sau)

Hình 05 : Bơm cao áp với cơ cấu điều ga điện từ
1. Trục bơm
8. Van triệt hồi
2. Bơm sơ cấp
9. Piston bơm
3. Vành con lăn
10.Xilanh bơm
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
4. Bộ điều khiển phun sớm
11.Van điện từ cắt nhiên liệu
5. Cam đĩa
12. Cơ cấu điều ga
6. Quả ga
13. Cảm biến mức ga
7. Van điện từ điều khiển phun sớm
14. Chốt điều khiển quả ga
2.1.2.2. Hoạt động .
Bơm sơ cấp hút nhiên liệu từ bình và nén trong thân bơm tới áp suất p1 và sử dụng
một piston để đưa nhiên liệu áp suất cao tới mỗi vòi phun bằng chuyển động tịnh tiến và
quay.
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.

Cơ cấu điều khiển phun sớm sử dụng một van TCV để thực hiện điều khiển phun
sớm
Khi bật khóa điện ON, van điện từ cắt nhiên liệu mở đường dầu từ khoang bơm đến
khoang xilanh. Bơm sơ cấp quay hút nhiên liệu từ bình nhiên liệu, qua bô lắng đọng nước
và bộ lọc nhiên liệu, đi vào khoang bơm tạo ra áp suất sơ cấp p1.
Trong hành trình đi xuống ( sang trái ) của piston rãnh xẻ ở đầu piston trùng với cửa
nạp thì dầu có áp suất p1 từ khoang bơm được đưa vào khoang xi lanh
Trong hành trình piston vừa quay vừa đi lên thì phần không có rãnh xẻ ở đầu piston
che lấp cửa nạp dầu . Khi đó dầu trong khoang xilanh bị nén tạo áp suất tăng theo biến
dang cam.
Khi áp suất nén trong khoang xilanh đủ lớn thì van triệt hồi mở , dầu cao áp được đưa
đến vòi phun qua ống cao áp, từ đó nhiên liệu được vòi phun phun vào buồng cháy
Trong hành trình tiếp theo quá trình nạp, nén và phun nhiên liệu cũng được thực hiện
tương tự như ở một xilanh khác của động cơ. Việc này được thực hiện nhờ một lỗ trích
giữa piston bơm ( gọi là cữa chia dầu) và đầu chia của bơm.
2.1.2.3. Một số cơ cấu và đặc điểm khác của bơm.
a. Bơm sơ cấp ( Hình 06)
Bơm sơ cấp 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.

TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM

Hình 06 : Bơm sơ cấp và van điều chỉnh
b. Đặc điểm của piston bơm và cách chia dầu ( phân phối dầu)
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 đẩy từ khoang bơm qua rãnh của piston vào khoang bơm ( xem hình
07) .

Hình 07 : Piston bơm cao áp
c. Cơ cấu điều ga điện từ

Cấu tạo
Trên hình 08 trình bày cơ cấu điều ga điện từ của bơm VE 1 piston hướng trục ( hình
08a) và của bơm dãy điện tử ( hình 08b).
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM

Hình 08 : Cơ cấu điều ga điện từ
a. Cơ cấu điều ga của bơm VE
b. Cơ cấu điều ga của bơm PE
1.Trống lớn
1. Trục cam
2.Lò xo hồi vị của trống lớn
2. Cơ cấu điều ga điện từ
3.Trống nhỏ
3. Lò xo hồi vị
4.Cuộn hút
4. ECU
5.Quả ga
5. Cảm biến tốc độ
6.Piston bơm cao áp
6. Lõi thép di động( gắn với thanh răng)

7. Lõi thép cố định

8. Cuộn dây
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
Hoạt động
Hoạt động của cơ cấu điều ga điện từ trong bơm VE :
Khi ECU gửi xung →cuộn dây → Sinh ra từ trường→ trống lớn→xoay → trống nhỏ
xoay → chốt lệch tâm gạt quả ga trên piston làm thay đổi hành trình bơm( hành trình hữu
ích ).
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
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.
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
điều ga tạo nên từ trường có lực từ trường biến thiên tác động vào trống lớn. Từ trường sẽ
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.
Hoạt động của cơ cấu điều ga điện từ trong bơm PE :
Khi ECU gửi xung →cuộn dây → Sinh ra từ trường → lõi thép di động →dịch chuyển
sang trái hay phải → kéo theo thanh răng dịch chuyển làm thay đổi hành trình bơm( hành
trình hữu ích ).
Từ trường sẽ tác động vào thanh răng làm cho thang răng tiến về chiều giảm hay tăng
( phải hay trái ) kéo theo tốc độ động cơ thay đổi
ECU sẽ tiếp nhận các tín hiệu từ các cảm biến từ đó tính toán để đưa ra lượng phun
phù hợp với từng chế độ làm việc của động cơ .
2.1.3. LOẠI BƠM VE ĐIỆN TỬ ĐIỀU KHIỂN BẰNG VAN XẢ ÁP.
2.1.3.1. Bơm VE điện tử một piston hướng trục
a. Đặc điểm và cấu trúc

Hình 9: Cấu trúc của bơm piston hướng trục
Loại bơm VE này phải có:
+ 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…
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
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 van xả áp thông với khoang xylanh.

Hình 10: Các chi tiết của bơm piston hướng trục
b. 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
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
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
cửa nạp đồng thời lúc này phần lồi của cam đĩa trèo 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 qua van triệt hồi, tyo cao áp tới kim phun.
Nó sẽ mở kim phun và phun vào trong buồng cháy động cơ. Lượng dầu phun vào động
cơ nhiều hay ít phụ thuộc 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.



Hình 11: Chế độ phun
2.1.3.2. Bơm VE điện tử nhiều piston hướng kính
a. 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 chịu tác động của các con lăn thông qua đế con lăn ( xem
hình 13) , 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 cam.


Hình 12 : Cấu trúc bơm hướng kính

TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM


Hình 13 : Các chi tiết cơ bản của bơm hướng kính
b. 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 cử a 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 trèo lên phần lồi của vành cam
nên các piston có xu hướng chuyển động 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.
2.1.3.3. Van xả áp ( SPV )
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.

TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM


Hình 14 : Van xả áp

a. SPV loại thông thường

Hình 15 : SPV loại thông thường

SPV loại thông thường ( hình 15) bao gồm 2 van: Van chính và van điều khiển.
Ngoài ra còn có thêm một cuộn dây, lò xo chính và lò xo điều khiển.
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. 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 khoang trên
của van 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 để xả áp suất và kết thức
phun.
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
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
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
b. SPV loại điều khiển trực tiếp
SPV loại trực tiếp gồm có: Một cuộn dây, một van điện từ và một lò xo (hình 17).
Trái ngược với SPV loại thông thường, lọa SPV hoạt động trực tiếp thích hợp dùng
cho bơm cao áp có áp suất cao, với các đặc điểm là mức độ thích ứng và lưu lượng phun
cao.
Hơn nữa, các tín hiệu từ ECU được khuyếch đại bằng EDU để vận hành van ở mức
điện áp cao khoảng 160 ÷ 190 (V) khi van đóng. Sau đó, van vẫn ở trạng thái đóng khi
điện áp giảm thấp xuống.


Hình 17 : SPV loại điều khiển trực tiếp

Hoạt động:
Khi khóa điện được bật ON thì EDU sẽ cấp cho cuộn dây của van điện một điện áp
khoảng 160 ÷190 (V) và ngay sau đó nó duy trì điện áp trên cuộn dây khoảng 60 ÷ 80(V).
Khi đó, lõi thép của van sẽ bị từ trường của cuộn dây hút mạnh và làm cho van đóng chặt
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM