ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Khoa Công Nghệ Ô Tô

LỜI NÓI ĐẦU
Ô tô là một phương tiện vận tải quan trọng của hệ thống giao thông đường bộ.
Trong hoạt động của cộng đồng, ô tô được sử dụng hết sức đa dạng và linh
hoạt để chuyên chở người hang hóa với các khoảng cách khác nhau, trên nhiều
địa hình.
Ngành công nghiệp ô tô càng ngày phát triển vơi nhiều ứng dụng mới, công
nghệ tiên tiến và thân thiện với môi trường
Nhiều loại nhiên liệu được dung cho ô tô nhưng xăng và dầu diesel vẫn được sử
dụng phổ biến. Một cơ cấu không thể thiếu trên ô tô chính là hệ thống cung
cấp nhiên liệu trên xe ô tô.
Nghiên cứu về hệ thống nhiên liệu trên xe ô tô rất quan trọng, giúp mọi người
hiểu được sự hoạt động từ đó cải tiến hiệu suất làm việc giúp tiết kiệm nhiên
liệu góp phần bảo vệ môi trường.
Do kiến thức về mặt lý thuyết và thực hành còn hạn chế, bài làm của em không
thể tránh khỏi sự thiếu sót. Em mong nhận được những ý kiến đóng góp, cũng
như những chỉ bảo tận tình của thầy giáo.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Thành Bắc đã giúp em hoàn thành
đồ án này.
Hà Nội, Tháng 3 năm 2016
(Sinh viên thực hiện)
Trần Minh Thành

1


MỤC LỤC
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG TRÊN THẾ GIỚI

VÀ TRONG NƯỚC.
Chương 2: HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU SỬ DỤNG CHO
ĐỘNG CƠ DIEZEL TRÊN XE Ô TÔ BMV-X1
Chương 3: KỸ THUẬT CHẨN ĐOÁN – BẢO DƯỠNG – SỬA CHỮA HỆ
THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU TRÊN ĐỘNG CƠ DIEZEL TRÊN XE
Ô TÔ BMV-X1(sử dụng hệ thống nhiên liệu Common Rail).

2


3


Chương 1: TỔNG QUAN VÀ THỨC TRẠNG SỬ DỤNG
ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
1.1. Trên thế giới
Ô tô, trước hết là một vấn đề về động cơ. Vì cái xe chở đồ do Nicolas
Joseph Cugnot sáng chế năm 1770 đáp ứng đúng nghĩa, theo nguyên nghĩa của
từ automobile (xe chạy tự động), tức là ô tô, nhưng có lẽ vô ích ghi vào danh
mục vô vàn cái xe chạy bằng hơi nước, về sau được chế tạo khắp thế giới. Dẫu
sao, chúng ta cũng ghi nhận xe do người Pháp Pecquer sáng chế năm 1828, vì
nó là cái đầu tiên được trang bị một bánh vi sai. Ta cũng ghi nhận một bộ phận
quan trọng khác, cái tay lái đã được người xứ Bavière là Lankenoperger sáng
chế năm 1817 (nhưng bằng phát minh lại đước cấp cho một người đồng hương
của ông là Rudolf Ackerman, một nhà công nghiệp ở London, nên người ta
thường gán sáng chế đó cho Ackerman).
Chiếc xe đầu tiên chạy bằng động cơ đốt trong, hoạt động theo chu trình
bốn kì của Beau de Rochas là một chiếc xe đạp cổ, được kĩ sư Đức Gottlieb
Daimler thử lắp cái động cơ một xilanh của ông năm 1885. Rồi đến năm 1886,
một kĩ sư Đức khác là Carl Benz chế tạo một cái xe ba bánh, và thu được thành

công lớn. Chính là để khai thác các bằng phát minh của Daimler mà năm 1886,
ở Pháp đã thành lập công ty Panhard et Levassor, công ty lớn chuyên sản xuất ô
tô đầu tiên của Pháp. Năm 1894, xe do ba người này thiết kế đã có các bộ phận
chính, bố trí theo các vị trí mà sau này trở thành kinh điển.
Nhưng nhiều nhà chế tạo khác cũng vào cuộc, nhất là De Dion - Bouton,
người đã nhận bằng phát minh sự truyền động cho bánh sau, bằng các-đăng
cũng trong năm 1894 ấy; năm sau, ông đưa ra hệ đánh lửa dùng ắcquy. Năm
1895 cũng là năm đầu tiên mà chiếc ô tô do Daimler chế tạo được lắp bánh hơi,
nhờ Michelin. Và về Daimler, chúng ta ghi nhận rằng, năm 1897 ông đã sáng
chế bộ tản nhiệt hình tổ ong. Năm 1898, một nhà chế tạo là Louis Renault thành
công ngay lập tức với chiếc xe con của ông. Đặc biệt, nó là cái xe đầu tiên được
trang bị một hộp số ba tốc độ, mà một được nối trực tiếp. Cũng chính trên chiếc
xe này, lần đầu tiên xuất hiện máy phát điện một chiều. Boudeville năm 1900 đã
hoàn thành cái manhêtô đánh lửa (tới lúc ấy hệ thống thường dùng là cái ống
nóng sáng, mà đầu được cái bếp nung cho nóng đỏ, đước ấn sâu vào xilanh).
Trong lúc đó, các nhà sáng chế vẫn kiên trì nghiên cứu và hoàn chỉnh xe
điện. Người ta hiểu được lòng tin của họ vào công thức ấy, khi nhớ lại năm
1899, một trong số họ là Jenatzy đã đạt kỉ lục tuyệt đối về tốc độ khi lái chiếc
Jamais Contente (không bao giờ hài lòng) của ông với tốc độ 105,882 km/h. Đầu
thế kỉ 20, ô tô đã tự giải thoát khỏi hình dáng của xe ngựa, trong diện mạo của
nó, chiếc Mercédes năm 1901 là đặc trưng cho sự thay đổi ấy, mà Renault đã
khởi đầu năm 1898. Thời kì này cũng đánh dấu sự khởi đầu của sán xuất ô tô
hàng loạt: Ramson E. Olds sản xuất 1500 ô tô/năm.
4


Tuy nhiên, các tiến bộ kĩ thuật vẫn phát triển. Những năm đầu thế kỉ 20 đã
chứng kiến việc dùng phanh tang trống và khung gầm bằng tôn dập (khung
Daimler, ở Đức, khung Arbel, của xưởng rèn Douai, ở Pháp). Rồi từ 1904, chiếc
ô tô Vauxhall có cần sang số lắp trên cột tay lái. Năm 1905, Pieere Bossu sáng

chế bộ khởi động bằng điện (tuy nhiên mãi đến năm 1911 mới được Kettering
dùng trên một chiếc Cadillac, nên người ta thường gán sáng chế này cho
Kettering). Cũng năm 1905, người Mĩ Christie sáng chế bộ dẫn động bánh trước
và Truffault sáng chế cái giảm xốc dùng ma sát. Đó cũng là năm xuất hiện kính
chắn gió. Cuối cùng, năm 1908, André Michelin có ý tưởng dùng bánh xe chập
đôi cho xe trọng tải lớn. Mười lăm năm trôi qua với nhiều tiến bộ, năm 1913
đánh dấu triển vọng thật sự của công nghiệp ô tô, với việc Henry Ford đưa vào
vận hành dây chuyền lắp ráp hàng loạt đầu tiên. Đó là chiếc Ford-T, chiếc xe
bình dân đầu tiên, bị tước bỏ mọi phụ tùng thừa, và được sản xuất tới 18 triệu
chiếc. Quy tắc sản xuất hàng loạt được áp dụng một cách nghiêm chỉnh đến mức
mọi xe đều được giao cho khách với màu sơn đen. Ford nói: "Khách hàng có
thể yêu cầu bất cứ màu gì...", rồi ông thêm "... miễn là đen".
Ngay sau Thế chiến Thứ nhất, ở Mĩ đã xuất hiện thùng xe toàn bằng thép
(ở Pháp, mãi tới năm 1925 mới được hãng Citroen chấp nhận, nhưng với một số
vốn đầu tư khiến công ty đứng bên bờ vực phá sản). Năm 1922, nhà chế tạo
Italia Vincenzo Lancia giới thiệu một loại ô tô khác, có hệ thống treo phía trước,
với bánh xe độc lập. Nó chủ yếu là xe sản suất hàng loạt không có khung gầm,
tức là thùng xe tự mang, nhờ đó xe có sàn cực kì thấp. Năm 1926, hai kĩ sư trẻ
Jean A. Grégoire và Pierre Fenaille tung ra chiếc Tracta, xe đầu tiên dẫn động
bằng bánh trước, hoạt động mĩ mãn, đặc biệt nhờ sự nối đồng tốc, hệ thống này
trong Thế chiến Thứ hai đã được áp dụng cho xe Jeep và các ô tô bốn bánh có
động lực khác. Cũng trong nam này, hệ thống đánh lửa bằng Delco (Delco, chữ
viết tắt của Dayton Engineering Laboratorie Co, Ohio) bắt đầy thay thế hệ đánh
lửa dùng manhêtô.
Năm 1928 chứng kiến một sự đổi mới, hộp số đồng bộ hóa đầu tiên (xe
Cadillac) và một điều kì lạ, xe của người Đức Adam Opel đẩy bằng tên lửa. Xe
Tatra của Séc đáng chú ý về nhiều mặt, năm 1931, chiếc xe ô tô đầu tiên có
thùng xe khí động lực được sản xuất hàng loạt (các mẫu thử của Đức có thùng
xe kiểu giọt do Rumpler chế tạo năm 1921, và Benz năm 1923 đều không được
chấp nhận). Năm 1932, Cotal sáng chế hộp số điện từ. Rồi năm 1940,

Oldsmobile tung ra những chiếc ô tô đầu tiên sang số tự động.
Những tiến bộ quan trọng nhất được ghi nhận từ khi kết thúc Thế chiến
Thứ hai: năm 1950, ở Anh đã chế tạo chiếc xe ô tô đầu tiên chạy bằng tuabin khí
(Rover); năm 1952, những chiếc ô tô đầu tiên được sản xuất hàng loạt với tay lái
có trợ lực Chrysler ; năm 1953, xuất hiện cái phanh đĩa trên xe Jaguar của Anh,,
khi tham gia "Hai mươi bốn giờ ở Mans". Năm 1960, ô tô NSU Wankel có động
cơ dùng pittông quay và ô tô chạy trên đệm không khí xuất hiện.
5


Từ những năm 1970 trở đi, các thế hệ ô tô mới đều có đặc điểm chủ yếu
là nâng cao công suất, giảm mức tiêu thụ chất đốt, và khí gây ô nhiễm,. gia tăng
vai trò của thiết bị điện tử (năm 1990 các hệ thống điện tử lắp đặt cho ô tô đã
chiếm 6% giá tiền một xe, và con số này tời năm 2000 tăng gấp ba), các nỗ lực
tăng tiện nghi , độ an tòan, sự hoàn thiện và trang thiết bị: chẳng hạn, đai an toàn
(bắt buộc từ 1973 ở Pháp), hệ thống phanh ABS, đệm an toàn tự thổi phồng, hay
Air Bags (được Mercédes tung ra thị trường lần đầu tiên vào năm 1981), ống xả
xúc tác (do General Motors hoàn chỉnh năm 1974), nó trở thành bắt buộc ở
nhiều nước công nghiệp. Nói chung, các xe loại trung bình có xu hướng bắt kịp
mức về thiết bị và sự hoàn thiện, trước đây chỉ dành cho ô tô loại sang. Thùng
xe được làm thuôn để giảm tối thiểu sức cản không khí và sử dụng hợp kim hoặc
vật liệu composite nhẹ, nhưng chịu đựng tốt cả sự va chạm lẫn ăn mòn.
Cuối cùng, người ta cũng dự kiến sự phát triển các hệ thống trợ giúp bên
ngoài cho người lái, các hệ này dựa vào các thông tin đã đặt sẵn trong xe và các
tín hiệu thu được từ ngoài (khí tượng, mức độ ùn tắc, ...) mà đưa ra cho người lái
xe những chỉ dẫn và lời khuyên để đưa xe theo lộ trình tốt nhất: năm 1995 chiếc
xe Safrana Carmina, đó là chiếc xe ô tô đầu tiên ở châu Âu có trang bị một hệ
bản đồ định vị (GPS) và chỉ dẫn hành trình.
Về phần ô tô điện, thực tế đã có hơn 100 năm tuổi, nó cũng được quan
tâm trở lại vì sự tăng giá nhiên liệu, sự gia tăng ô nhiễm. Nhưng vấn đề chủ yếu

mà nhiều nhà chế tạo bị "chất vấn" là mức dự trữ năng lượng và chi phí về ắc
quy; do đó tạm thời ô tô điện chỉ để sử dụng trong các thành phố. Từ năm 1993,
ở La Rochelle đã tiến hành cuộc thử nghiệm đầu tiên của Pháp trên lĩnh vực "ô
tô điện" do Peugeot thiết kề, được nạp điện lại tại các trạm công cộng do EDF
đặt. cuối cùng, cũng có thể nghĩ đến loại ô tô lai tạp, mà động cơ vừa sử dụng
điện năng, vừa sử dụng nhiệt năng: đó là trường hợp của xe Swatchmobile, dự
án do Mercédes phát triển cho nhà chế tạo đồng hồ nổi tiếng.
1.2. Tại Việt Nam
1.2.1. Lịch sử phát triển
- Giai đoạn 1: Giai đoạn chế tạo thử nghệm đơn chiếc, bắt đầu từ năm
1960 với chiếc xe 3 bánh Chiến Thắng và kết thúc vào năm 1970 - 1972 với
chiếc xe Trường Sơn và xe vận chuyển nông thôn VC1 do các nhà sản xuất
trong nước thực hiện và không thể phát triển tiếp được.
- Giai đoạn 2: Lắp ráp với các lien doanh ô tô đầu tiên có vốn nước ngoài
năm 1992 và phát triển mạnh mẽ năm 1997 – 1998 khi mà hàng loạt lien doanh
được cấp giấy phép cuối năm 1995 và hoàn tất việc xây dựng (11 liên doanh).
Sự có mặt của các liên doanh đặc biệt là liên doanh với các hãng lớn như
Toyota, Ford…đã có những đóng góp đáng kể cho nền công nghiệp ô tô Việt
Nam. Các nhà máy lắp ráp sản xuất ô tô tương tự như trên thế giới về nguyên
tắc, nhưng khác nhau ở quy mô và tự động hoá. Tuy nhiên việc đầu tư của các
6


công ty vào Việt Nam trong công nghiệp ô tô chỉ mới dừng lại ở công đoạn lắp
ráp. Có thể do những nguyên nhân sau:
+ Thị trường nhỏ phân chia cho nhiều nhà sản xuất, sản lượng của các nhà
sản xuất thấp.
+ Các nhà sản xuất ô tô lớn hầu như đã sắp xếp xong hệ thống các nhà
cung cấp sản xuất các linh kiện tại các nước lớn.
+ Hầu như chưa xuất hiện các nhà cung cấp lớn ở Việt Nam với tư cách là

các nhà sản xuất độc lập.
1.2.3. Vẫn đề sử dụng động cơ đốt trong tại Việt Nam
Nước ta đang trong quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước.
Ngành động cơ đốt trong là một trong những ngành đang trong quá trình phát
triển mạnh, Hiên nay sử dụng cơ khí nói chúng hay động cơ đốt trong nói riêng
không còn là vẫn đề gì mới mẻ với đất nước ta mà nó là sự hiện hữu thương
xuyên trong đời sống kinh tế - xã hội,nó là trái tim của ngành công nghiệp ,vì
thế mà Đảng và nhà nước ta ko ngừng có những chính sách,đầu tư và những
định hướng cụ thể .Với nhiều loại máy hiện đại, tân tiến được chế tạo và đầu tư
để đáp ứng được nhu cầu sử dụng và khai thác tại nước ta. Động cơ đốt trong
ngày nay càng ngày càng được sử dụng rộng rãi trong thực tế đời sống vì những
tiện ích mà nó mang lại cho vẫn để phát triển kinh tế xã hội Tuổi thọ của máy
được quyết định bởi các cụm máy chính như động cơ, bộ truyền động, bộ phận
công tác…tuổi thọ của các cụm máy được quyết định bởi tuổi thọ của các chi
tiết chính, do đó việc nghiên cứu sử dụng hệ thống cung cấp nhiên liệu trên động
cơ của chúng nhằm đưa ra các biện tối ưu nhất cho việc sử dụng nhiên liệu cho
động cơ để thấy được tầm quan trọng của việc sử dụng nhiện lieu cho động cơ
đốt trong.
• Tên các hãng xe ở Việt Nam:
Bảng 1.1: Tên các hãng xe ở Việt Nam:
Tên công ty

Tên thương hiệu

1.

Công ty ô tô du lịch Trường Hải Kia

KIA

2.

Công ty Liên doanh Hino Motors
Vietnam

Hino

3.

Công ty TNHH Isuzu Vietnam

Isuzu

4.

Công ty ô tô Mekong

Fiat

7


Tên công ty

Tên thương hiệu

5.

Công ty Liên doanh Mercedes-Benz
Vietnam

Mercedes-Benz

6.

Công ty TNHH ô tô Toyota Vietnam

Toyota

7.

Công ty TNHH Ô tô GM Việt Nam

Chevrolet

8.

Công ty Liên doanh ô tô Hòa Bình
(VMC)

Kia, Mazda, BMW

9.

Công ty Vietnam Suzuki(Visuco)

Suzuki

10 Công ty Liên doanh sản xuất ô tô
.

Ngôi sao (Vinastar)
11.

Mitsubishi

Tổng công ty cơ khí GTVT Sài Gòn
(Samco)

Samco
Kia, Daewoo, Foton, Thac
o

12. Công ty ô tô Trường Hải
13.

Tổng công ty máy động lực & máy
nông nghiệp Việt Nam (Veam)

Veam

14.

Tổng công ty Công nghiệp than &
khoáng sản Việt Nam (Vinacomin)

Kamaz, Kraz

15. Xí nghiệp tư doanh Xuân Kiên

Vinaxuki

16. Tổng công ty công nghiệp ô tô

Vinamotor, Tran sinco
Honda

17. Công ty TNHH Honda Vietnam

1.3. Tầm quan trọng của động cơ đốt trong
Động cơ đốt trong lần đầu tiên ra đời đến nay đã hơn 1 thế kỉ.Từ đó đến
nay nghành động cơ đốt trong đã có những bước tiến dài cả về hình thức lẫn
chức năng của nó đối sống con người,động cơ đốt trong được dùng rộng rãi
trong mọi lĩnh vực của đời sống nhất là trong các nghành kinh tế: giao thôngvận tải,nông-lâm-ngư nghiệp,khai khoáng, v,v…
Năng lượng do động cơ đốt trong tạo ra chiếm khoảng 80% năng lượng
trên thế giới, 10% do các thiết bị thủy điện,động cơ chạy bằng sức gió,thiết bị
8


dùng năng lượng mặt trời,còn lại 10% là do các thiết bị động cơ nhiệt không
phải là động cơ đốt trong.
Chỉ tính riêng khoảng thời gian 2 năm từ 1959-1960 công suất của động
cơ đốt trong trên toàn thế giới đã lên tới 1,5 tỉ mã lực. Như vậy đủ thấy rõ động
cơ đốt trong đã đóng một vai trò quan trọng trong nghành động lực nói chung.
1.4. Lịch sử phát triển của ngành động cơ đốt trong
Lịch sử phát triển của nghành động cơ đốt trong được chia ra làm 2 cách.
a, Xác định theo mốc thời gian.
- Ý tưởng về động cơ được hình thành từ năm 1506, từ những bức vẽ
của danh họa nổi tiếng Leonardo de Vinci,Hơn một thế kỉ sau, nhà vật lý
học người Đức Christian Huygens tiếp tục phát triển ý tưởng của
Leonardo de Vinci khi thiết kế loại động cơ chạy bằng thuốc súng đầu

tiên vào năm 1673. Tuy nhiên, loại động cơ này đã không được đưa vào
sản xuất. Vào năm 1807, Francois Isaac De Rivaz, người Thụy Điển, đã
phát minh ra loại động cơ đốt trong dùng hỗn hợp khí Hydro và Oxi làm
nhiên liệu. Rivaz cũng thiết kế riêng một chiếc xe sử dụng động cơ này.
Tuy nhiên, thiết kế của ông đã không thành công như mong đợi.
- Năm 1823, dựa trên ý tưởng của Leonardo, Samual Brown cho ra
đời một loại động cơ được cải tiến từ động cơ hơi nước. Được chạy thử
thành công trên một chiếc xe ở khu đồi Shooter (Anh) nhưng loại động cơ
này đã không trở nên phổ biến vì nó khá lạc hậu so với tình hình giao
thông lúc bấy giờ.
- Mãi tới năm 1860, lịch sử ngành động cơ xe hơi mới được chính
thức bắt đầu khi chiếc xe chạy bằng động cơ đốt trong đầu tiên được cấp
bằng sáng chế do ông lenoi chế tạo,động cơ chạy bằng khí đốt và có hiệu
suất ne= 2-4%
- 1876 một nhà buôn ở thành phố Koln nước Đức chế tạo một loại
động cơ chạy bằng khí đốt nhưng hiệu suất cao hơn ne=10%
- 1886 hãng Daimler-Maybach cho suất xưởng động cơ xăng đầu
tiên có công xuất ne=0,25 mã lực,với số vòng quay ne=600 vòng/phút.
- 1897 động cơ Điêzn đầu tiên ra đời có hiệu suất ne=26%
- 1902 chế tạo hang loạt nhưng vẫn dùng tay quay
- 1911 mới có máy khởi động thay thế tay quay
- 1954 động cơ piston quay do hang USN- Wankel chế tạo nổi bật
chức năng gọn nhẹ.
- Từ đó tới nay nghành chế tạo động cơ đốt trong phát triển mạnh mẽ
với rất nhiều loại xe,số lượng,chất lượng tốt được sản xuất trên thế
giới,được chạy bằng xăng hoặc diezen, v.v..
b, Xác định theo các giai đoạn sủ dụng nhiên liệu động cơ:
* Giai đoạn 1:

9

Giai đoạn mà các vấn đề nguyên lý cơ bản đã được xác định một phần.
Đầu tiên nguyên lý động cơ đốt trong được ứng dụng vào loại động cơ chạy
bằng thuốc nổ và không khí của Papinh và Huyghen vào khoảng 1680 đến 1688.
Nhưng sau đó không phát triển đợưc vì người ta đã phát minh ra máy hơi nước
(PunDunop) người Nga phát minh 1763 và Watt người Anh phát minh 1782.
Nhưng do hiệu suất đương thời của máy hơi nước quá thấp nên đầu thế kỷ 19
người ta lại bắt tay vào nghiên động cơ đốt trong. Năm 1860 Lenoir người Pháp
đã tổng kết một số kinh nghiệm của các nhà bác học đã chế thành công động cơ
hai kỳ phỏng theo kết cấu của máy hơi nước dùng nhiên liệu thể khí, điểm lửa
bằng điện hiệu suất của động cơ đầu tiên đó là: = 2 – 4%. Tuy nhiên lịch sử phát
triển của động cơ đốt trong lại gắn liền với tên tuổi của Nico lai ôtô người Đức.
Năm 1877 Nico lai ôttô cộng tác với Lăngghen người Pháp đã chế tạo thành
công bộ động cơ 4 kỳ chạy bằng khí than. Ông là người tổng kết và thực hiện
các nguyên lý của động cơ đốt trong của các nhà bác học trước ông như:
Nguyên lý điểm lửa bằng điện do Lơbông người Pháp đề xuất 1801. - Điểm lửa
ở điểm chết trên do Welmanrait đề ra năm 1833. Degrant người Pháp năm 1858
đề nghị dùng hành trình nén để nén khí hỗn hợp. Nguyên lý làm việc theo 4
hành trình do Boderossa đề ra 1861.
* Giai đoạn 2:
Giai đoạn nghiên cứu động cơ chạy bằng dầu nặng. Giai đoạn này được
mở đầu thành công của Dolfdiesd và giữ độc quyền chế tạo loại động cơ có tỷ số
nén cao. Nhiên liệu đầu tiên ông dùng là bột than dùng quá trình cháy đẳng
nhiệt, không làm mát động cơ nhưng đã thất bại. Sau đó ông dùng dầu lửa làm
nhiên liệu đổi thành quá trình cháy đẳng áp và có làm mát động cơ. Năm 1897
ông đã thành công trong việc chế tạo động cơ nói trên với công suất 20 mã lực là
241g/mã lực giờ. Hiệu suất đạt 26%.
Năm 1897 nhà máy Hoben ở Petecbua mua được bằng phát minh của
Diesel và năm 1899 đã chế tạo thành công động cơ Điezen tính năng vượt xa

động cơ của Diesel thiết kế. Động cơ của xưởng này lại dùng được nhiều loại
nhiên liệu, xuất tiêu hao nhiên liệu là 221 g/mã lực giờ. Công suất động cơ 25
mã lực tính năng vận hành tốt. Các nhà bác học Nga đóng vai trò xuất sắc trong
việc ứng dụng động cơ diezen trong ngành hàng hải.
* Giai đoạn 3:
Giai đoạn nghiên cứu dùng nhiên liệu thể lỏng.
Động cơ khí than dần dần không đáp ứng được đòi hỏi về động lực dùng
trên ôtô tải. Vì vậy các nhà bác học bắt đầu nghiên cứu dùng nhiên liệu thể lỏng.
Đầu tiên Hock người Đức đề xuất năm 1873 mở đầu cho giai đoạn này là giai
đoạn động cơ có kích thước bé công suất lớn. Đáng kể là Kotovich người (Nga)
năm 1870 đã chế tạo bộ động cơ dùng nhiên liệu lỏng đầu tiên trên thế giới với
10


công suất 80 mã lực, trọng lượng đơn vị 8kg/ mã lực. Lúc đầu dùng trên tàu sau
đó dùng trên khinh khí cầu.
* Giai đoạn 4:
Giai đoạn phun nhiên liệu vào động cơ bằng thiết bị cơ giới. Các loại
động cơ đốt trong chế tạo trước năm 1903 đều dùng không khí nén để phun
nhiên liệu thành những hạt nhỏ. Cho tới năm 1963- 1908 kỹ sư Mamin (Nga)
mới chế tạo thành công động cơ 4 kỳ đầu tiên phun nhiên liệu bằng cơ khí (thực
ra ý định phun nhiên liệu bằng cơ khí là của Trinkler sinh viên trường công nghệ
Lêningrat). Trong giai đoạn này phương pháp phun nhiên liệu bằng cơ khí dần
dần gạt bỏ phương pháp phun bằng khí nén và ngày càng hoàn hảo, được dùng
rộng rãi trong các động cơ ngày nay. Năm 1907 giáo sư ViGrinnewky là người
đầu tiên đã phát biểu một cách hoàn chỉnh nhất về nguyên lý làm việc của động
cơ đốt trong và phương pháp tính toán cac quá trình công tác của động cơ đốt
trong. Sau ông là nhà bác học B.K.Wazung, N.R.Bringlin, A.N.Crelest và các
nhà bác học các nước khác đã bổ sung thêm vào hoàn chỉnh các vấn đề thuộc
nguyên lý và tính toán động cơ.

•Hiện nay ngành chế tạo động cơ đốt trong đã đạt trình độ cao: Động
cơ tàu thuỷ và tính tải tại mạnh hàng vạn mã lực, động cơ ôtô máy kéo với
tốc độ vòng quay 5000vòng/ phút, có công suất 500 mã lực (xe du lịch)
suất tiêu hao nhiên liệu giảm xuống còn 150g/ mã lực giờ. Động cơ máy
bay với công suất hàng ngàn mã lực đã làm cho tốc độ bay rất nhanh. Tên
lửa ngày nay đã có sức mạnh đưa những con tàu lên điều khiển quỹ đạo.
Theo số liệu thì 1150 (Triều đại Nam Tống) đã có đèn kéo quân, nguyên
lý của tua bin khí cháy. Đời Tống Nhân Tông đã dùng vũ khí hoả tiễn. Thế kỷ
14 nhà bác học Vạn Hoa đã dùng 47 hoả tiễn để tiến hành cuộc bay thí nghiệm
để đưa ông lên không trung nhưng đã thất bại. Chế độ phong kiến Trung Quốc
đã kìm hãm sự phát triển của những phát minh nói trên và ứng dụng vào làm trò
tiêu khiển (đèn kéo quân, pháo thăng thiên...) . Cho nên trong một thời gian dài
kỹ thuật của Trung Quốc vẫn không thoát khỏi tình trạng lạc hậu. Mãi sau này
giải phóng 1949 kỹ nghệ chế tạo động cơ đốt trong ở Trung Quốc mới được phát
triển mạnh mẽ.
1.5. Phân loại động cơ đốt trong
a. Dựa vào nhiên liệu:
- Động cơ xăng: dùng xăng làm nhiên liệu,hòa khí được châm cháy nhờ tia
lử điên.
- Động cơ điezen :dùng nhiên liệu điezen ,nhiên liệu tự cháy nhờ nhiệt độ
cao của không khí nén.
- Động cơ ga: dung nhiên liệu khí châm cháy nhờ tia lửa điện.
11


- Động cơ ga – diezen :dùng nhiên liệu khí là khoảng 5% là nhiên liệu
diezen để làm mồi lửa đốt nhiên liệu khí.
b. Dựa vào hành trình của piston thực hiện trong một chu trình làm việc:
- Động cơ 2 kỳ:một chu trình công tác được thực hiện trong hai hành trình
của piston tương đương trục khuỷu quay một vòng .

- Động cơ 4 kỳ:một chu trình công tác được thực hiện trong bốn hành trình
của piston tương đương trục khuỷu quay hai vòng.
c. Dựa vào phương phát nạp nhiên liệu vào xi lanh:
- Động cơ tăng áp:không khí hoặc hòa khí được nạp vào xi lanh với áp suất
lớn hơn khí trời nhờ 1 thiết bị tăng áp(máy nén khí) hoặc khí quét đã được
nén tới 1 áp suất cao vừa quét sạch vừa nạp đầy vào xi lanh(động cơ 2
kỳ).
- Động cơ không tăng áp:không khí hay hòa khí(hỗn hợp của nhiên liệu và
không khí) được nạp vào xi lanh động cơ do sự chênh áp giữa xi lanh và
đường ống nạp(động cơ 4 kỳ) hoặc khí quét tới một áp suất đủ lớn để thực
hiện trao đổi môi chất và nạp đầy xi lanh(động cơ 2 kỳ).
d. Dựa vào phương pháp hình thành hòa khí:
- Động cơ hình thành hòa khái bên ngoài: không khí và nhiên liệu được hào
trôn và hình thành từ bên ngoài rồi mới được nạp vào trong xi lanh của
động cơ gồm có: động cơ xăng và động cơ ga.
- Động cơ hình thành hòa khái bên trong: hòa khí của nhiên liệu và không
khí được hình thành bên trong xi lanh động cơ, nhiên liệu được phun vào
dòng không khí nóng bên trong động cơ ở cuối kì nén.
e. Dựa vào phương pháp đốt cháy nhiên liệu trong buông đốt:
- Đốt cháy cương bức: hòa khí được đốt cháy cưỡng bức ở cuối kì nén nhờ
một nguồn nhiệt bên ngoài( tia lửa điện của bugi),đây là loại động cơ
dùng chế hòa khí và động cơ ga.
- Động cơ cháy tổ hợp (ga- diezen): hòa khí của nhiên liệu được đốt cháy
cưỡng bức nhờ ngon lửa do tự cháy của nhiên liệu mồi, nhiên liệu mồi
được phun vào ở cuối quá trình nén và tự bốc cháy ở nhiệt độ cao.
- Động cơ nhiên liệu tự cháy (động cơ diezen): nhiên liệu lỏng được phun
tơi vào buồng cháy và tự bốc cháy nhờ nhiệt độ cao của không khí bị nén
ở cuối quá trình nén.
f. Dựa vào tốc độ làm việc của động cơ:
- Động cơ tốc độ cao: là loai động cơ có vận tốc tb của piston Vtb>6,5m/s.

- Động cơ có tốc độ tb và thấp: là loại động cơ vận tốc tb của piston
Vtb<6,5m/s.
g. Phân loại theo chuyển động của piston:
- Chuyển động tịnh tiến.
- Động cơ piston quay(động cơ roto).
h. Dựa vào phương pháp làm mát động cơ:
12


- Động cơ làm mát bằng nước, dung dịch làm mát.
- Đối lưu tự nhiên.
- Đối lưu cưỡng bức.
- Động cơ làm mát bằng không khí: Nắp mày và than máy có chế tạo cánh
tản nhiệt để làm mát bằng không khí.
- Phân loại theo số xilanh:
- Động cơ một xilanh.
- Động cơ nhiều xilanh:2,3,4….
k. Phân bố theo cách bố trí dãy xi lanh đối với động cơ nhiều xilanh
- Động cơ một hang xilanh:

Hình 1.1: Hình minh họa động cơ một hàng xylanh.

- Động cơ hình sao:

Hình 1.2: Hình minh họa động cơ hình sao.

- Động cơ piston đối đỉnh:

13

Hình 1.3: Hình minh họa động cơ piston đối đỉnh.

- Đông cơ chữ V:

Hình 1.4: Hình minh họa động cơ chữ V.

14


Chương 2: HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU SỬ DỤNG CHO
ĐỘNG CƠ DIEZEL TRÊN XE Ô TÔ BMV
2.1. Tổng quan hệ thống cung cấp nhiên liệu sử dụng cho động cơ Diezel
Động cơ diesel ra đời năm 1917 do ông DIEZEL người Đức sáng chế ra
và từ đó đến này cùng với sự phát triển không ngừng của khoa học kĩ thuật thì
động cơ diesel cũng được cải tiến và phát triển liên tục cả về hình dáng cũng
như kết cấu làm cho động cơ nâng cao hiệu suất, giảm tiêu hao nhiên liệu và ô
nhiễm môi trường.
Ưu điểm của động cơ diesel là:
- Hiệu suất cao.
- Công suất lớn.
- Tỷ số nén cao.
- Lượng tiêu hao nhiên liệu ít.
- Không có hiện tượng kick nổ.
- Lượng khí thải ra môi trường ít độc hại.
Với những ưu điểm trên, động cơ diezel được sử dụng rộng rãi trong giao
thông vận tại đặc biệt là các xe tải, xe khách, động cơ tàu thủy,… Ngày nay
cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật động cơ đã có nhiều cải tiến, đặc
biệt về hệ thống cung cấp nhiên liệu làm cho động cơ giảm được tiếng ồn và cải
thiện được tính năng tăng tốc, Do đó động cơ diesel đang được phát triển mạnh

trên xe du lịch hiện nay.
Trước những năm 1920, hệ thống cung cấp nhiên liệu được thiết kế và chế
tạo tại các công ty chế tạo động cơ. Công ty BOSCH của Đức đã phát triển lại
bơm có sự định lượng theo kiểu cổng xoắn. Sử dụng các nguyên lý này và các
phương pháp sản xuất hiện đại, BOSCH còn có khả năng chế tạo thiết bị phun
nhiên liệu dịch chuyển dương có độ tin cậy cao. Loại bơm này có sự dịch
chuyển dương với piston lắp chặt trong xylanh đẩy nhiên liệu trong xylanh tạo
ra sự dịch chuyển rất nhanh.
Ngày nay hệ thống cung cấp nhiên liệu được cải tiến rất nhiều nhưng về
cơ bản nó vẫn phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
- Bảo quản, làm sạch và vận chuyển nhiên liệu.
- Định lượng nhiên liệu theo yêu cầu đáp ứng tất cả các tải và các tốc độ
cân bằng lượng nhiên liệu phân phối cho từng xylanh động cơ như nhau
để đảm bảo công suất giữa các xylanh của động cơ nhiều xylanh.
- Phun nhiên liệu vào đúng thời điểm của động cơ theo tải và theo tốc độ.
- Đảm báo bắt đầu và kết thúc nhanh để nhiên liệu được phun sương đều.
- Phun nhiên liệu theo tốc độ cần thiết để điều khiển quá trình cháy và áp
suất trong xylanh.
15


- Định hướng, phân phối, phun sương nhiên liệu một cách đồng đều đáp
ứng yêu cầu theo sự thiết kế của buồng đốt.
Trong nhiều năm nghiên cứu và cải tiến hệ thống cung cấp nhiên liệu
động cơ diesel đến năm 1993 hệ thống cung cấp nhiên liệu mới đã thành công
trong thử nghiệm và nhờ với việc kết hợp với hãng ROBERT BOSCH năm 1997
hệ thống nhiên liệu mới cho động cơ diesel được gọi là Common Rail được sản
xuất hàng loạt. Căn cứ vào các ưu điểm của hệ thống phun này đông cơ diesel
chọn hệ thống phun nhiên nhiên liệu Common Rail là lựa chọn số một.
Nhiệm vụ chính của hệ thống Common Rail:

- Dự trữ nhiên liệu:
- Đảm bảo cho động cơ có thể làm việc liên tục trong một thời gian nhất
định mà không cần cấp thêm nhiên liệu vào, lọc sạch nước, tạp chất cơ
học lẫn trong nhiên liệu, giúp nhiên liệu luân chuyển dễ dàng trong hệ
thống.
- Cung cấp nhiên liệu cho động cơ : Đảm bảo tốt các yêu cầu sau:
+ Phun nhiên liệu vào đúng xy lanh thời điểm, đúng quy luật.
+ Đối với động cơ nhiều xylanh thì lượng nhiên liêu phun vào các xylanh
phải đồng đều trong một chu trình công tác.
- Tạo áp suất cho chu trình phun và phân phối nhiên liệu cho tùng xylanh.
- Các tia nhiên liệu phun vào xylanh động cơ phải đảm bảo kết hợp tốt giữa
số lượng, phương hướng, hình dạng, kích thước của các tia phun với hình
dạng buồng cháy, cường độ và phương hướng chuyển động của mỗi chất
trong buồng cháy để hoà khí được hình thành nhanh và đều.
Các ưu điểm của hệ thống Common Rail:
- Khoảng làm việc của áp suất phun rất rộng được lấy trong vùng đặc tính.
- Áp suất phun cao ở mọi chế độ tốc độ.
- Chia lượng nhiên liệu phun làm hai lần, lần một gọi là phun mồi, lần hai
gọi là phun chính nhờ vậy mà động cơ chạy êm hơn.
- Sự bắt đầu phun nhiên liệu với chu trình phun trước, phun chính và phun
trễ.
- Hệ thống khí thải được sử lý một cách tốt nhất.
2.2. Phân loại hệ thống cung cấp nhiên liệu Diezel
Dựa vào các loại bơm cao áp của hệ thống nhiên liệu ta có thể phân loại
sơ bộ hệ thống cung cấp nhiên liệu Diesel thành 3 loại sau.
2.2.1. Hệ thống cung cấp nhiên liệu Diesel sử dụng bơm cao áp loại bơm dãy
Bơm cao áp là 1 loại bơm gồm nhiều tổ bơm ghép thành 1 khối có vấu
cam điều khiển nằm trong thân bơm và điều khiển chung bằng 1 thanh răng:

16

Hình 2.1: Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu sử dụng bơm dãy.

1: Thùng chứa nhiên liệu.
2 : Cốc lọc.
3 : Bơm tay.
4 : Bơm cao áp.
5 : Bầu lọc tinh.
6 : Ống dầu cao áp.
7: Vòi phun.
8: Buồng cháy.
2.2.2. Hệ thống cung cấp nhiên liệu Diesel sử dụng bơm cao áp loại bơm
phân phối

17


Hình 2.2: Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu sử dụng bơm cao áp loại bơm phân phối .

1- Thùng chứa nhiên liệu.
2,4- Bơm tiếp vận.
3- Bầu lọc tinh.
5- Van điều áp.
6- Vòi phun.
7- Buồng cháy.
8- Bơm cao áp phân phối.
9- Van cao áp.
10- Piston.
11- Lỗ đưa nhiên liệu đến các vòi phun.

12- Vành điều lượng.
2.2.3. Hệ thống cung cấp nhiên liệu Diezel điện tử
Ta có bảng 2.1: Hệ thống nhiên liệu Diezel điện tử:

18


Hệ thống cung cấp nhiên liệu Common Rail , bơm cao áp cung cấp nhiên
liệu áp suất cao (80-180Mpa) cho một dường chung ( Comon Rail) sau đó nhiên
liệu được đưa tới các vòi phun , loại này viết tắt là TDCi ( Turbocharge Comon
Rail inejction) . Hệ thống TDCi được sử dụng bắt đầu từ năm 1995 trên các
động cơ diesel, cho đến nay hệ thống này không ngừng được hoàn thiện và phổ
biến rộng rãi tên tất cả các ô tô đời mới.
 Hệ thống cung cấp nhiên liệu Common Rail
Cấu Tạo hệ thống
Hệ thống nhiên liệu trong một hệ thống Common Rail bao gồm hai vùng:
- Vùng nhiên liệu áp suất thấp:
- Bình chứa nhiên liệu.
19


- Đường nhiên liệu áp suất thấp.
- Bơm tiếp vận.
- Lọc nhiên liệu.
- Vùng nhiên liệu áp suất cao:
- Bơm cao áp.
- Kim phun.
- Ống trữ nhiên liệu áp suất cao.
- Đường ống dẫn nhiên liệu áp suất cao.
- Cảm biến áp suất ống.

- Van điều khiển áp suất.
- Van giới hạn áp suất.
- Van hạn chế dòng chảy.
- ECU và các cảm biến.
Sơ đồ nguyên lý

Hình 2.3: Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu Common Rail.

1- Thùng chứa.
2- Ống tản nhiệt.
3- Bộ lọc.
4- Van đóng mở (theo nhiệt độ).
5- Bơm chuyển nhiên liệu.
6- Van điều áp suất thấp.
7- Van điều áp suất cao.
8- Đường ống dự trữ.
9- Cảm biến áp suất nhiên liệu.
20


10- Bơm cao áp.
11- ECU.
12- Kim phun.
13- Bơm điện.
14- Cảm biến nhiệt độ nước làm mát.
15- Cảm biến vị trí trục khuỷu.
16- Cảm biến áp suất.
17- Cảm biến vị trí trục cam.
18- Cảm biến vị trí bàn đạp ga.
19- Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu.

Nguyên lý hoạt động
Hệ thống Common Rail là hệ thống phun kiểu tích áp. Một bơm cao áp
riêng biệt được đặt trong thân máy tạo ra áp suất liên tục. Áp suất này chuyển tới
và tích lại trong Rail cung cấp tới các vòi phun theo thứ tự làm việc của từng
xylanh. ECU điều khiển lượng nhiên liệu phun và thời điểm phun một cách
chính xác bằng cách sử dụng các van điện từ.
Khi bật khoá điện nhiên liệu được một bơm điện đặt trong thùng nhiên
liệu được ECU điều khiển đẩy nhiên liệu qua bầu lọc nhiên liệu cung cấp cho
bơm áp thấp kiểu bánh răng nằm trong bơm áp cao. Khi khởi động động cơ bơm
bánh răng làm việc sẽ cung cấp nhiên liệu cho bơm áp cao làm việc. Khi động
cơ làm việc ECU sẽ điều khiển cho bơm điện ngừng hoạt động. Nhiên liệu có áp
suất cao được tạo ra từ bơm áp cao đưa đến ống Rail. Từ Rail nhiên liệu được
phân phối thường trực tại các vòi phun của động cơ. ECU nhân tín hiệu từ các
cảm biến và phát tín hiệu đến các vòi phun. ECU tính toán và quyêt định lượng
nhiên liệu và cung cấp và thời điểm phun cho động cơ. Lượng dầu hồi từ ống
Rail và các vòi phun sẽ theo hai đường dầu hồi một đường quay trở lại bơm
bánh răng, còn một đường quay trở lại thùng nhiên liệu.
2.3. Cấu tạo các bộ phận của hệ thống
2.3.1. Bình chứa nhiên liệu
Bình chưa nhiên liệu phải làm từ vật liệu chống ăn mòn và phải dữ cho
không bị rò rỉ ở áp suất gấp đôi áp suất hoạt động bình thường, van an toàn phải
được lắp để áp suất quá cao có thể tự thoát ra ngoài. Nhiên liệu cùng không
được rò rỉ ở cổ nối với bình lọc nhiên liệu hay thiết bị bù áp suất khi xe bị rung
xóc nhỏ, cũng như khi xe vào cua hoặc dừng hay chạy trên đường dốc. Bình
nhiên liệu và động cơ phải nắm cách xa nhau để trong trường hợp tai nạn xảy ra
sẽ không có nguy cơ bị cháy.
21


2.3.2. Đường nhiên liệu áp suất thấp

Đường ống nhiên liệu mềm được bọc thép thay thế cho đường ống bằng
thép và được dùng trong ống áp suất thấp. Tất cả các bộ phận mang nhiên liệu
phải dược bảo vệ một lần nữa khỏi tác động của nhiệt độ. Đối với xe buýt,
đường ống nhiên liệu không được đặt trong không gian của hành khách hay
trong cabin xe cũng như không thể phân phối bằng trọng lực.
2.3.3. Bơm tiếp vận
Bơm tiếp vận bao gồm một bơm bằng điện với lọc nhiên liệu, hay một
bơm bánh răng .
Bơm hút nhiên liệu từ bình chứa và tiếp tục đưa đủ lượng nhiên liệu đến
bơm cao áp.
2.3.4. Lọc nhiên liệu
Một bộ lọc không thích hợp có thể dẫn đến hư hỏng cho các thành phần
của bơm, van phân phối và kim phun. Bộ lọc nhiên liệu làm sạch nhiên liệu
trước khi đưa đến bơm cao áp, và do đó ngăn ngừa sự mài mòn nhanh của các
chi tiết của bơm.

Hình 2.4: Lọc nhiên liệu.

1. Nắp lọc dầu.
2. Đường dầu vào.
3. Phần giấy lọc.
22


4. Bọng chứa dầu sau khi lọc.
5. Phần chứa nước có lẫn trong dầu.
6. Thiết bị báo mức nước trong bầu lọc khi vượt mức cho phép.
7. Đường dầu ra.
Nước lọt vào hệ thống nhiên liệu có thể làm hỏng hệ thống ở dạng ăn
mòn. Tương tự với các hệ thống nhiên liệu khác, hệ thống Common Rail cũng

cần một bộ lọc nhiên liệu có bình chứa nước, từ đó nước sẽ được xả. Một số xe
du lịch lắp động cơ Diezel thường có thiết bị cảnh báo bằng đèn khi lượng nước
trong bình lọc vượt quá mức.
2.3.5. Bơm cao áp
Bơm cao áp tạo áp lực cho nhiên liệu một áp suất lên đến 1350 bar, nhiên
liệu được tăng áp này sau đó di chuyển đến đường ống áp suất cao và được đưa
vào bộ tích nhiên liệu áp suất cao có hình ống.
Bơm cao áp được lắp đặt tốt nhất ngay trên động cơ như ở hệ thống nhiên
liệu của bơm phân phối loại cũ, nó được dẫn động bằng động cơ (tốc độ quay
bằng ½ tốc độ động cơ nhưng tối đa là 3000 vòng/phút) thông qua khớp nối,
1. Trục dẫn động.
bánh răng xích, xích hay dây đai có răng và được bôi trơn bằng chính nhiên liệu
2.
a cam lệch tâm.
nóĐĩ
bơm.
thuộ
c vàovớ
không
gian sẵn có, van điều khiển áp suất được lắp trực
3. ThànTù
h yphầ
n bơm
i
tiếpiston
p trên bơm.
bơm hay lắp xa bơm.
4. Buồng chứa của thành
phàn bơm.
5. Van hút.

6. Van ngắt.
7. Van xả.
8. Tấm nệm.
9. Nhiên liệu áp suất cao
đến ống trữ.
10. Van điều khiển áp
suất cao.
11. Van bi.
12. Đường dầu về.

13. Đường nhiên liệu từ bơm tiếp vận.

a)
23


14. Van an toàn.
15.
Đườcndẫ
g nnhiên
liệu áp sất thấp đưa đến bơm.
1. Trụ
động.
2. Đĩa cam lệch tâm.
3. Piston bơm.
4. Van hút.
5. Van thoát cửa vào.

b)
Hình 2.5: Bơm cao áp.

a, Hình chiếu đứng

b, Bố trí 3 piston bơm.

Bên trong bơm cao áp nhiên liệu được nén bằng 3 piston bơm được bố trí
hướng kính và các piston cách nhau 120 độ, do 3 piston bơm hoạt đông luân
phiên trong 1 vòng quay nên chỉ làm tăng nhẹ lực cản của bơm. Do đó, ứng suất
trên hệ thống dẫn động vẫn giữ đồng bộ. Điều này có nghĩa là hệ thống
Common Rail đặt ít tải trọng lên hệ thống truyền động hơn so với hệ thống cũ,
công suất yêu cầu để dẫn động bơm rất nhỏ và tỉ lệ với áp suất trong ống phân
phối và tốc độ bơm. Đối với động cơ thể tích 2 lít đang quay ở tốc độ cao, thì áp
suất trong ống phân phối đạt khoảng 1350 bar, bơm cao áp tiêu thụ 3,8 KW.
Thông qua một bộ lọc có cơ cấu tách nước, bơm tiếp vận cung cấp nhiên
liệu từ bình chứa đến đường dầu vào của bơm cao áp và van an toàn. Nó đẩy
nhiên liệu qua lỗ khoan của van an toàn vào mạch dầu bôi trơn và làm mát bơm
cao áp. Trục của bơm cao áp có các cam lệch tâm làm di chuyển 3 piston bơm
lên xuống tùy theo hình dạng các mấu cam.
Ngay khi áp suất phân phối vợt quá mức thì van an toàn sẽ xả bớt áp suất
(0,5-1,5 bar), bơm tiếp vận đẩy nhiên liệu đến bơm cao áp thông qua van hút
vào buồng bơm, nơi mà piston chuyển động hướng xuống. Van nạp đóng lại khi
piston đi qua tử điểm hạ và từ đó nó cho phép nhiên liệu trong buồng bơm thoát
24


ra ngoài với áp suất phân phối. Áp suất tăng lên cao sẽ mở van thoát khí áp suất
trên ống phân phối đủ lớn. Nhiên liệu được nén đi vào đường dầu áp suất cao.
Piston bơm tiếp tục phân phối nhiên liệu cho đến khi nó đến tử điểm
thượng, sau đó do áp suất bị giảm xuống nên van thoát đóng lại. Nhiên liệu còn
lại nắm trong buồng bơm và chờ đến khi piston đi xuống lần nữa.
Khi áp suất trong buồng bơm của thanh phần bơm giảm xuống thì van nạp

mở ra và quá trình lặp lại lần nữa.
Do bơm cao áp được thiết kế để có thể phân phối lượng nhiên liệu lớn nên
lượng nhiên liệu có áp suất cao sẽ thừa trong giai đoạn chạy cầm chừng và tải
trung bình. Lượng nhiên liệu thừa này được đưa trở lại thùng chứa thông qua
van điều khiển áp suất. Nhiên liệu bị nén sẽ nằm trong thùng và gây ra tổn thất
năng lượng. Hơn nữa lượng nhiệt tăng nên của nhiên liệu cũng làm giảm đi hiệu
quả chung. Ở mức độ nào đó thì tổn thất này có thể được bù bằng cách ngắt bớt
1 hoặc 2 xylanh bơm.
Khi 1 trong 2 xylanh bơm bị loại ra sẽ dẫn đến việc giảm lượng nhiên liệu
bơm đến ống phân phối. Việc ngắt bỏ được thực hiện bằng cách giữ cho van hút
ở trạng thái mở liên tục.
Khi van điện từ (solenoid) dùng để ngắt thành phần bơm được kích hoạt,
một chốt gắn với phần ứng giữ van hút sẽ không mở. Kết quả là nhiên liệu hút
vào xylanh này của bơm không thể bị nén được nên nó bị đẩy trở lại mạch áp
suất thấp. Với 1 xylanh bị loại bỏ khi không cần công suất cao thì bơm cao áp
không còn cung cấp nhiên liệu liên tục mà gián đoạn.
Bơm cao áp phân phối lượng nhiên liệu tỉ lệ với tốc độ quay của nó. Và do
đó, nó là một hàm của tốc độ động cơ. Trong suốt quá trình phun, tỷ số truyền
được tính sao cho một mặt thì lượng nhiên liệu mà nó cung cấp sao cho không
quá lớn, mặt khác các yêu cầu về nhiên liệu vẫn còn đáp ứng trong suốt quá
trình hoạt động. Tùy theo tốc đọ trục khuỷu mà tỉ số truyền hợp lí là 1:2 hoặc
1:3.
2.3.6. Ống trữ nhiên liệu áp suất cao (ống phân phối)
Ngay cả khi kim phun lấy nhiên liệu từ ống phân phối để phun thì áp suất
nhiên liệu trong ống vẫn phải không đổi. Điều này thực hiện được nhờ vào sự co
giãn của nhiên liệu. Áp suất nhiên liệu được đo bởi cảm biến áp suất trên ống
phân phối và được duy trì bởi van điều khiển áp suất nhằm giới hạn áp suất tối
đa là 1500 bar.

25