hệ thống nhiên liệu động cơ diezel komatsu

SAA6D140/125-CRI

Technical Presentation Kit
Engines

l

HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU
ĐỘNG CƠ DIESEL
COMMON RAIL
SAA6D140/125-CRI
KT900201
February 2001

Menu

Exit


COMMON RAIL DIESEL.


SAA6D140/125-CRI
TPK
02/01
Page 3-2
3-2

HTNL Diesel không ngừng được cải tiến, với các giải pháp kỹ thuật tối
ưu 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 giới hạn các chất ô nhiễm. Các
biện pháp chủ yếu tập trung vào giải quyết các vấn đề:
- Tăng tốc độ phun để làm 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.
- Biện pháp hồi lưu một bộ phận khí xả .
Hiện nay, các nhược điểm của HTNL Diesel đã được khắc phục bằng
cải tiến các bộ phận như: Bơm cao áp, vòi phun, ống tích trữ nhiên liệu
áp suất cao, các ứng dụng điều khiển tự động nhờ sự phát triển của
công nghệ. Đó là HTNL Common Rail Diesel (CRI).

KT900201 - Structure & Function

Menu

Exit


Tại sao lại sử dụng hệ thống bơm này?

SAA6D140/125-CRI
TPK
02/01
Page 3-3
3-3

Hệ thống Diesel Common Rail linh hoạt hơn so với hệ
thống cũ dẫn động bằng cam:

- Áp suất phun đạt đến khoảng 1400 bar.
- Có thể thay đổi thời điểm phun nhiên liệu.
-Có thể phun làm 3 giai đoạn phun: phun sơ khởi, phun
chính, phun kết thúc.
- - Thay đổi áp suất phun tùy theo chế độ hoạt động của
động cơ.
- Ứng dụng rộng rãi cho ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ (công
suất đạt đến 30kw/xy lanh), ôtô tải nặng, tàu lửa và tàu
thủy (công suất đạt đến 200 kw/xy lanh).
KT900201 - Structure & Function

Menu

Exit


SAA6D140/125-CRI
TPK
02/01
Page 3-4
3-4

.

I. TỔNG QUAN
HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU

KT900201 - Structure & Function

Menu

Exit


Tổng Quan Hệ Thống.

SAA6D140/125-CRI
TPK
02/01
Page 3-5
3-5

Động cơ này kế thừa động cơ 140E-2, có cải tiến một
số công nghệ mới .
1. Hệ thống bơm cao áp điện tử áp suất nhiên liệu cao
(1200kg/cm2 ) có thể bơm chậm hoặc bơm ở tốc độ
cao. Điều khiển bằng điện tử giúp tối ưu hóa quá trình
bơm để phù hợp với tốc độ tải, giảm mức độ tiêu thụ
năng lượng, giảm tiếng ồn.
2. Piston được đúc bằng thép chất lượng cao, có bệ
chống rung.
3. Tăng tỉ số nén từ 15.7:1 đến 16.7:1 , khởi động ở mức
độ thấp và giảm khói trắng.
KT900201 - Structure & Function

Menu

Exit

SAA6D140/125-CRI
TPK
02/01
Page 3-6
3-6

Engine Layout

Bộ lọc dầu
bôi trơn

Bộ lọc nhiên liệu
KT900201 - Structure & Function

Menu

Exit


Engine Layout

KT900201 - Structure & Function

SAA6D140/125-CRI
TPK
02/01
Page 3-7
3-7

Menu

Exit


SAA6D140/125-CRI
TPK
02/01
Page 3-8
3-8

Các thành phần hệ thống nhiên liêụ

Cảm biến áp suất nhiên
liệu

Van PCV

Common Rail

Máng dẫn

Bộ giới hạn áp
suất
ống rẽ
nhánh

KT900201 - Structure & Function

Menu

Exit


SAA6D140/125-CRI
TPK
02/01
Page 3-9
3-9

Bơm cao áp
Common rail

Đầu vào nhiên
liệu

KT900201 - Structure & Function

ống rẽ nhánh

Menu

Exit


SAA6D140/125-CRI
TPK
02/01
Page 3-10
3-10

Đầu bộ lọc nhiên liệu
Nút kiểm tra
0.15~0.3MPa

Nút xả

KT900201 - Structure & Function

Menu

Exit


Engine Layout – Máng bơm

KT900201 - Structure & Function

SAA6D140/125-CRI
TPK
02/01
Page 3-11
3-11

Menu

Exit


SAA6D140/125-CRI
TPK

02/01
Page 3-12
3-12

Engine Layout – Cảm biến tốc độ

Cảm biến tốc độ
động cơ

Cảm biến NE

KT900201 - Structure & Function

Menu

Exit


Engine Layout – Cảm biến nhiệt độ nước

SAA6D140/125-CRI
TPK
02/01
Page 3-13
3-13

Cảm biến nhiệt độ cao, thấp. Các kết
nối x2, x3. Để ngăn cản lỗi lắp đặt.

KT900201 - Structure & Function

Menu

Exit


SAA6D140/125-CRI
TPK
02/01
Page 3-14
3-14

.

Lợi ích của vòi phun Common Rail là làm giảm mức độ
tiếng ồn, nhiên liệu được phun ra ở áp suất rất cao nhờ
kết hợp điều khiển điện tử, kiểm soát lượng phun, thời
điểm phun.
-Hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel Common Rail ra đời
thỏa mãn được các yêu cầu về việc tổ chức quá trình
cháy trong động cơ giúp tăng công suất động cơ, tăng
tính kinh tế và tính tiện nghi cao, giảm tiếng ồn, giảm ô
nhiễm môi trường.

KT900201 - Structure & Function

Menu

Exit

SAA6D140/125-CRI
TPK
02/01
Page 3-15
3-15

.

II. HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU

KT900201 - Structure & Function

Menu

Exit


Fuel System

SAA6D140/125-CRI
TPK
02/01
Page 3-16
3-16

Nhiên liệu cao áp được truyền dẫn bằng bơm cấp phối nhiên liệu,
đi tới hệ thống CRI và được phân bổ tới mỗi xylanh. Thực hiện
khửi động và kết thúc quá trình bơm được điều khiển bằng cách
mở , đóng van đầu kim phun , sử dụng một van từ - điện tử trong

bơm phun.

KT900201 - Structure & Function

Menu

Exit


SAA6D140/125-CRI
TPK
02/01
Page 3-17
3-17

Fuel System

Cảm biến NE

ECM

bơm

thùng nhiên liệu
Common Rail Cảm biến áp

suất nhiên liệu
Fuel
cooler

Áp suất giới hạn

Van
tràn

PCV
ống dẫn

Van rẽ

Bộ lọc

G sensor

Bơm hồi tiếp
KT900201 - Structure & Function

Menu

Exit


SAA6D140/125-CRI
TPK
02/01
Page 3-18
3-18

Fuel System

Dòng tràn

Common Rail

Bộ lọc nhiên liệu
Máng

Dải áp suất thấp
0.15~0.3MPa

KT900201 - Structure & Function

Menu

Exit


SAA6D140/125-CRI
TPK
02/01
Page 3-19
3-19

Fuel System

Van Xả

Van ống bơm

Tới bộ tản

nhiệt

Dòng tràn
nhiên liệu

KT900201 - Structure & Function

Menu

Exit


SAA6D140/125-CRI
TPK
02/01
Page 3-20
3-20

Fuel System

Nhiên liệu vào

KT900201 - Structure & Function

Dòng tràn

Menu

Exit

Cấu trúc và chức năng của hệ thống nhiên liệu CRI

SAA6D140/125-CRI
TPK
02/01
Page 3-21
3-21

Bao gồm : bơm cấp phối, CRI, kim phun, ECU và cảm biến.

KT900201 - Structure & Function

Menu

Exit


Cấu trúc và chức năng của hệ thống nhiên liệu CRI

SAA6D140/125-CRI
TPK
02/01
Page 3-22
3-22

1. Chức năng:

Hệ thống Diesel Common Rail thực hiện những chức năng sau:
- Cung cấp nhiên liệu cho động cơ diesel.

- Tạo ra áp suất cần thiết cho quá trình phun nhiên liệu và phân
phối nhiên liệu đến từng xy lanh riêng lẻ.
- Phun một lượng nhiên liệu chính xác tại một thời điểm thích hợp.
- Chức năng chính là việc điều khiển việc phun nhiên liệu đúng
thời điểm, đúng lưu lượng, đúng áp suất, đảm bảo cho động cơ
diesel hoạt động êm dịu và tiết kiệm nhiên liệu.
•Hạn chế ô nhiễm môi trường , giảm lượng NOx

KT900201 - Structure & Function

Menu

Exit


SAA6D140/125-CRI
TPK
02/01
Page 3-23
3-23

Cấu trúc và chức năng của hệ thống nhiên liệu CRI

KT900201 - Structure & Function

Menu

Exit

SAA6D140/125-CRI
TPK
02/01
Page 3-24
3-24

NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC:
Trong hệ thống Diesel Common Rail, nhiên liệu từ thùng chứa (1) được bơm cấp
nhiên liệu chuyển qua bầu lọc (3) lên bơm cao áp (2). Bơm cấp nhiên liệu này hoạt
động bằng điện được đặt trực tiếp trong thùng chứa nhiên liệu. Khi cắt điện, bơm
không cung cấp nhiên liệu và động cơ dừng.Bơm điện đựơc làm mát bởi phần nhiên
liệu chảy qua nó.
Từ đây nhiên liệu được bơm cao áp nén đẩy vào ống tích trữ nhiên liệu áp suất cao (7)
và được đưa đến vòi phun Common Rail (9) sẵn sàng để phun vào xy lanh động cơ.
Việc tạo áp suất và phun nhiên liệu hoàn toàn tách biệt với nhau trong hệ thống
Common Rail. Áp suất phun được tạo ra độc lập với tốc độ và lượng nhiên liệu phun
ra. Nhiên liệu được trữ với áp suất cao trong ống tích áp (7). Lượng phun ra được
quyết định bởi điều khiển bàn đạp ga, thời điểm phun cũng như áp suất phun được
tính toán bằng ECU dựa trên các biểu đồ dữ liệu đã lưu trên nó. Sau đó ECU và EDU
sẽ điều khiển các kim phun của các vòi phun tại mỗi xy lanh động cơ để phun nhiên
liệu nhờ thông tin từ các cảm biến (10) với áp suất phun có thể đến 1 400bar. Nhiên liệu
thừa của vòi phun đi qua ống tích áp (7) về bơm cao áp (2), van điều khiển áp suất tại
bơm mở để nó trở về thùng nhiên liệu (1). Trên ống tích áp có gắn cảm biến áp suất (6)
và đầu cuối có bố trí van an toàn (8), nếu áp suất tích trữ trong ống tích áp (7) lớn quá
giới hạn ,van an toàn sẽ mở để nhiên liệu tháo về thùng chứa.

KT900201 - Structure & Function

Menu

Exit


Cấu tạo hệ thống diesel CRI-Bộ phận áp suất thấp

SAA6D140/125-CRI
TPK
02/01
Page 3-25
3-25

I. Bộ phận áp suất thấp
Bao gồm:
1. bình nhiên liệu
2. đường nhiên liệu áp suất
thấp
3. bơm cấp nhiên liệu
4. bầu lọc nhiên liệu

KT900201 - Structure & Function

Menu

Exit