Nghiên cứu hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel Trên xe FORD RANGE 2016

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Nghiên cứu hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel
Trên xe FORD RANGE 2016

Giáo viên hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:
Mã sinh viên:

Hà Nội-2020


i

MỤC LỤC

...................................................................................................
38
TÀI LIỆU THAM KHẢO

39


iii

DANH MỤC HÌNH

iii

DANH MỤC BẢNG BIỂU


v

MỞ ĐẦU
Hiện nay, số lượng phương tiện giao thông đang gia tăng
một cách chóng mặt, đặc biệt là các phương tiện cá nhân, kéo
theo đó là tình trạng ô nhiễm môi trường, nguyên nhân do khói
bụi từ các phương tiện giao thông. Bên cạnh đó nguồn nguyên
nhiên liệu thì ngày càng cạn kiệt do sự khai thác quá mức của
con người. Vì vậy, cần phải có các công nghệ mới để thay thế
các công nghệ cũ và giải quyết các vấn đề như nhiễm môi
trường, ô nhiễm tiếng ồn, giảm thiểu việc khai thác các nguồn
tài nguyên thiên nhiên. Sử dụng năng lượng sạch là năng lượng
mặt trời, năng lượng điện, năng lượng sinh học, thay đổi công
nghệ của các loại động cơ truyền thống là xăng và diesel.
Công nghệ ôtô trên thế giới phát triển dựa trên những tiêu
chí: Tăng công suất động cơ, tốc độ, giảm suất tiêu hao nhiên
liệu, điện tử hoá quá trình điều khiển và hạn chế mức thấp nhất
thành phần ô nhiễm trong khí xả động cơ, nhằm tạo ra một nền
công nghiệp ôtô phát triển và thân thiện với môi trường.
Sự ra đời của hệ thống nhiên liệu COMMON RAIL là điều rất
cần thiết. Công nghệ này giúp giảm ô nhiễm môi trường, giảm
tiêu hao nhiên liệu, tiếng ồn, …trên động cơ sử dụng nhiên liệu
diesel. Hệ thống nhiên liệu diesel kiểu COMMON RAIL hiện được
sử dụng rộng rãi. Nó đã mang lại một cuộc cách mạng trong
công nghệ động cơ diesel và làm thay đổi cách suy nghĩ của

người sử dụng động cơ diesel về tính hiệu quả của năng lượng
này. Trong cuốn thuyết minh này sẽ giới thiệu một cách hệ
thống những vấn đề về hệ thống nhiên liệu Common Rail nói
chung và hệ thống nhiên liệu trên xe Ford Ranger 2016 nói
riêng. Mặc dù đã cố gắng nhưng em chắc chắn không tránh khỏi


v
những khiếm khuyết. Rất mong nhận được ý kiến đóng góp của
thầy để phần kiến thức của em được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng, em xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy
hướng dẫn NGUYỄN VĂN TOÀN đã trực tiếp giảng dạy, truyền
đạt kiến thức cho em, và tận tình giúp đỡ em để hoàn thành đồ
án này. Bên cạnh đó em cảm ơn các thầy trong khoa đã tạo mọi
điều kiện để em hoàn thành tốt học phần môn học “Đồ án tốt
nghiệp” này.

Em xin chân thành cảm ơn!
Hà nội, ngày . tháng...năm 2020
Sinh viên thực hiện


7

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL
1.1. Lịch

sử hình thành

Khí thải động cơ Diesel là một trong những thủ phạm gây

nên ô nhiễm môi trường. Động cơ diesel hiệu quả kinh tế hơn
động cơ xăng, tuy nhiên nó vẫn còn những hạn chế trong quá
trình sử dụng như: Thải khói đen khá lớn khi tăng tốc, tiêu hao
nhiên liệu còn cao và tiếng ồn lớn, vận hành không êm dịu…
Động cơ Diesel phát triển vào năm 1897 nhờ Rudolf Diesel
hoạt động theo nguyên lý tự cháy. ở gần cuối quá trình nến,
nhiên liệu được phun vào buồng cháy động co để hình thành
hòa khí rồi tự bốc cháy. Đến năm 1927 Robert Bosch phát triển
bơn cao áp (Bơm phun Bosch lắp cho động cơ Diesel ôtô thương
mại và ôtô khách vào năm 1936).
Năm 1943- 1946: Hệ thống Common rail được phát triển
trên động cơ xe và Dessre Lyle Cummins nhận được bằng sáng
chế, người sáng lập ra hãng chế tạo ddoognj cơ diesel nổi tiếng
thế giới Cummin Engine (USA).
Cuối nhứng năm 1960, hệ thống Common rail được phát
triển bởi Robert Huber, người Thụy Sĩ, sau đó được phát triển
bởi Maro Ganser tại viện công nghệ Thụy Sĩ.
Tháng 2/ 1976: Thử nghiệm một động cơ cho diesel cho
khách Volkswagen golf.
Từ 1976- 1992: Hệ thống vòi phun Cummins Common Rail
được phát triển bởi ETH Zurich.
Năm 1985: Động cơ diesel với bộ phận làm nguội trung gian
ATI từ DAS, xe tải sử dụng Common Rail ở Châu Âu với các loại
IFA W50 được giới thiệu.


8
Những năm 1990: Hệ thống Common Rail được sử dụng trên
các loại xe nghiên cứu lần đầu tiên ở Nhật Bản bởi tiến sĩ Shoket
Itol và Masahiki của công ty Denso.

Năm 1993: Hệ thống Common Rail được phát triển bởi một
công ty nghiên cứu của tập đoàn Fiat có tên là Elasis ở Naples
và được Bosch mua lại bằng sáng chế.
Năm 1995: Thành công đầu tiên của việc sử dụng hệ thống
Common Rail trong việc sản xuất xe là dòng xe Denso ở Nhật
Bản, dòng xe Hino với Rising Ranger với hệ thống Common ECUU2. Sử dụng bơm cao áp lên đến 1579 atm cung cấp nhiên liệu
sơ cấp tới các đầu phun.
Tháng 10/1997: Hệ thống Common Rail được sử dụng đầu
tiên trên dòng xe chở khách Alfa Romeo và Mercedes-Benz với
áp suất phun 1350 bar.
Năm 1999: Động cơ diesel đầu tiên của Common Rail trên
dòng xe tải của hãng Reaul đạt tiêu chuẩn Euro 3 với áp suất
phun lên tới 1400 bar.
Năm 2001: Hệ thống Common Rail thế hệ 2 cho xe chở
khách được sử dụng và đạt hiệu quả kinh tế hơn, sạch hơn, êm
hơn, mạnh hơn, áp suất phun 1600 bar.
Năm 2002: Hệ thống Common Rail thế hệ thứ 2 cho xe tải
được năng cấp với lượng khí thải thấp hơn, tiêu thụ nhiên liệu
được cải tiến, tăng công suất hơn, áp suất phun 1600 bar được
sử dụng trên dòng xe Man. Cũng trong năm này, Denso tung ra
Common Rail với áp suất phun lên đến 1800 bar với số lần phun
5 lần giúp hệ thống đáp ứng yêu cầu khí thải Euro 4.
Năm 2003: Hệ thống Common Rail thế hệ thứ 3 được sử
dụng chung cho các loại xe, ưu điểm giảm 20% lượng khí thải,


9
tăng 5% công suất, giảm 3% nhiên liệu và tiếng ồn giảm 3db.
Sử dụng vòi phun Piezo đạt chính xác cao 1800 bar. Kim phun
piezo có thể đạt được khoảng thời gian mồi (pilot injection) là

0,1/nghìn s.
Năm 2004, ở Tây Âu, tỷ lệ ô tô chở khách với động cơ disel
vượt quá 50%, hệ thống hoàn lưu khí xả EGR. Công nghệ áp
điện kim phun Bosch.
Hệ thống nhiên liệu Diesel không ngừng 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 sản suất động cơ Diesel đã đề
ra biện pháp khác nhau về kỹ thuật phun và tổ chức quá trình
cháy nhằm giới hạn các chất ô nhiễm. Tập trung và giải quyết
các vấn đề:
Tăng tốc độ phun để làm giảm độ bồ hóng do tăng tốc hòa
trộn liên 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 (EGR: Exhaust Gas
Recirculation)
Hiện nay, các nhược điểm của hệ thống nhiên liệu diesel đã
được khác 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 hệ thống
nhiên liệu Common Rail Diesel.
Đáp ứng được những yêu cầu đó các hệ thống, cơ cấu điều
khiển ô tô nói chung và “Hệ thống cung cấp nhiên liệu DIESEL”


10
nói riêng phải có sự hoạt động chính xác. Chúng phải có độ bền
cao và giá thành rẻ, giảm ô nhiễm môi trường và nâng cao công

suất động cơ. Dựa trên hệ thống cung cấp DIESEL điều khiển cơ
khí thông thường các hãng xe đã phát triển lên. Vì những lí do
trên em cọn đề tài “Nghiên cứu hệ thống cung cấp nhiên
liệu diesel dựa trên ô tô tham khảo FORD RANGE 2016”.
1.2. Mục

tiêu của đề tài
Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lí làm việc chung của hệ thống.

Những ưu điểm của hệ thống mang lại so với những cơ hệ thống
truyền thống khác.
1.3. Ý

nghĩa của đề tài
Đề tài mang lại những kiến thức về hệ thống cung cấp
nhiên liệu diesel, làm tăng tính tự giác trong giải quyết công
việc.

1.4. Phương

pháp nghiên cứu
Em nghiên cứu dựa trên những nguồn tài liệu từ sách vở

kết hợp với tìm kiếm được trên internet từ những nguồn đáng
tin cậy. Cuối cùng, là tổng kết lại những phần tìm hiểu của em
để hoàn thiện bản báo cáo.
1.5. Tổng

quan về hệ thống common rail trên xe ford ranger 2016
Hệ thống phun nhiên liệu Diesel của BOSCH

Hệ thống COMMON RAIL với áp suất phun tối đa 1800 Bar (5

lần phun trong một chu kỳ) giúp giảm mạnh mẽ khí oxit Nitơ
(NOx) và phần tử hạt (PM).
Phiên bản mới nhất của hệ thống COMMON RAIL của BOSCH
đạt tiêu chuẩn khí thải EURO 4 mà không cần sử dụng bộ lọc
phần tử Diesel đắt đỏ.
Hệ thống COMMON RAIL có cấu tạo nhỏ gọn nhất.


11
Cam kết nâng cao chất lượng, độ tin cậy lớn hơn và hệ
thống được thiết kế để đáp ứng những luật về khí thải ngày
càng khắt khe.
Hệ thống phun dầu điện tử Common Rail có khá nhiều ưu
điểm so với hệ thống phun dầu EFI thông thường như:
+ Công suất động cơ cao
+ Suất tiêu hao nhiên liệu thấp
+ Giảm ô nhiễm
+ Giảm tiếng ồn
+ Giảm lượng khói đen thải ra ở hệ thống thải
+ Động cơ làm việc ổn định.


12

CHƯƠNG 2. CẤU TẠO VÀ NGHUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CỦA
HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU COMMON RAIL.
2.1. Cấu

tạo hệ thống cung cấp nhiên liệu Common Rail.

Hình 2.1 Sơ đồ cấu tạo của hệ thống nhiên liệu
Common Rail

Hệ thống cung cấp nhiên liệu gồm các bộ phận chính: thùng
nhiên liệu, lọc nhiên liệu, bơm cao áp, ống phân phối, kim phun,
ECU điều khiển, các đường ống cao áp và đi kèm với đó là các
cảm biến để thu thập trình trạng hoạt động của động cơ. Hệ
thống cung cấp nhiên liệu có công dụng hút nhiên liệu từ thùng
chứa sau đó nén nhiên liệu lên áp suất cao và chờ tín hiệu điều
khiển từ ECM sẽ phun nhiên liệu vào buồng đốt. Sau đây, chúng
ta sẽ cùng tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lí làm việc của các chi
tiết chính của hệ thống kể trên.
2.1.1. Bơm cao áp
∗ Cấu tạo:
Bơm cao áp được sử dụng là loại bơm 3 piston được bố trí
hình sao lệch nhau 1 góc 120 O. Hoạt động nhẹ nhàng, linh hoạt


13
và năng suất cao, giảm được tải trọng động trên động cơ. Nhiên
liệu sẽ được cấp từ bơm bánh răng đến bơm áp suất cao và cấp
vào phía trên đỉnh piston thông qua van nạp. Tại đây, nhiên liệu
sẽ bị nén và đạt áp suất cao, sau đó được đưa lên ống phân
phối (Rail) và đến các kim phun.
Bơm cao áp được lắp ở phía bên trái nắp máy thông qua
một khớp nối, nối với khớp nối của trục cam hút và được dẫn
động bởi trục cam hút. Tốc độ quay bằng 1/2 tốc độ động cơ
thông qua khớp nối và được dẫn động bởi trục cam hút, được

bôi trơn bằng chính nhiên liệu đi qua bơm. Bơm cao áp phân
phối lượng nhiên liệu tỷ lệ thuận với vận tốc quay của nó là một
hàm của tốc độ động cơ. Trong quá trình phun, tỷ số truyền phụ

Hình 2.2 Sơ đồ cấu tạo bơm
cao áp

thuộc vào góc tốc độ trục khuỷu, lượng nhiên liệu mà bơm cung
cấp sao cho đáp ứng được chế độ hoạt động. Thường tỷ số
truyền hợp lý là 1:2 hoặc 1:3.
1. Đường nhiên liệu từ bơm tiếp vận; 2. Trục dẫn động; 3.
Van hút; 4. Nhiên liệu áp suất cao đến ống phân phối; 5. Piston;


14
6. Cam lệch tâm; 7. Buồng chứa của bơm piston; 8. Van điều
khiển áp suất; 9. Đường dầu hồi; 10. Lò xo; 11. Van 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 động luân phiên trong một 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 dẫn động để dẫn động bơm
rất nhỏ và tỉ lệ với áp suất trong ống phân phối và tốc độ bơm.
∗ Nguyên lí làm việc:

6
5
4

7
8
3

9

2
1

Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lí bơn cao áp

1.Đường dầu cao áp; 2. Đường dầu hồi 3. Bơm bánh
răng; 4. Đường dầu cung cấp; 5. Van an toàn; 6. Van điện
từ;
7.
Cam
lệch
tâm;
8.
Piston
bơm;
9. Van một chiều.


15
Bơm nạp đưa nhiên liệu từ bình chứa qua bộ lọc đến đường
dầu vào bơm cao áp bằng đường nhiên liệu 4.
Trục của bơm cao áp có cam lệch tâm 7 làm di chuyển 3
piston lên xuống tùy theo hình dạng các vấu cam làm cho 3
piston hút nén một cách liên tục. Van nạp mở ra nhiên liệu được

đưa đến buồng chứa của bơm piston tại đây nhiên liệu được nén
dưới áp suất cao khi piston lên tới điểm chết trên, nhiên liệu
thoát ra ngoài đến ống phân phối đi qua các van 1 chiều. Các
van một chiều 9 bao gồm cả van nạp và van xả, giúp tạo áp xuất
khi nhiên liệu thoát khỏi xilanh bơm.
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 bị thừa
trong giai đoạn chạy cầm chừng và tải trung bình. Lượng nhiên
liệu thừa này sẽ được trở lại bình chứa thông qua van điều chỉnh
áp suất.
2.1.2. Kim phun


16
Kim phun Piezo được hãng Bosch nghiên cứu, phát triển và
sản xuất, được sử dụng trên các dòng xe chạy diesel với những
ưu điểm đáng kể so với các kim phun thông thường, như giảm
được 20% lượng khí thải độc hại, tăng được 5% công suất động

Hình 2.4 Sơ đồ cấu tạo kim phun

cơ, giảm 3dB tiếng ồn phát sinh, tiết kiệm 3%lượng nhiên liệu
tiêu thụ.
∗ Cấu tạo:
− Các Piezo mảnh gốm:
+ Kim phun Piezo sử dụng áp điện, được tạo ra bởi
hàng trăm các mảnh gốm áp điện, ghép song song
và chồng lên nhau. Các mảnh gốm này có thể giãn
nở thay đổi theo điện áp đặt vào hai đầu.
+ Mỗi mảnh gốm cung cấp 0.004 inch chuyển động, đủ

để di chuyển cho quá trình bơm nhiên liệu.

Hình 2.5 Sơ đồ các mảnh gốm kim phun


17
− Piston và van Piston: Piston và van piston có tác dụng
di chuyển tịnh tiến lên xuống, đẩy van đóng mở đường
dầu cao áp. Tạo áp xuất mở đầu kim phun.
− Van điều áp: Van điều áp là một hình trụ, có phình to ở
đầu, làm chốt chặn lò xo, di chuyển lên xuống có tác
dụng đóng mở đường dầu cao áp.
− Kim phun: Là một thanh hình trụ có các đường kính
khác nhau, nhằm làm kín, ở đầu kim phun tiện côn để
bao kín tốt hơn.
− Các vòng lo xo: Các vòng lò xo có tác dụng tạo lực đàn
hồi khi bị ngoại lực tác dụng lên, giúp các chi tiết trở
về trạng thái ban đầu

Hình 2.6 Sơ đồ mặt cắt dọc kim
phun

∗ Nguyên lý hoạt động của kim phun Piezo:
Kim phun Piezo sử dụng nguyên lý áp điện nên cơ chế hoạt
động khác với các loại kim phun thông thường. Khi nhận tín hiệu


18
điện, hàng trăm tấm Piezo giãn ra, làm chuyển động tịnh tiến
piston. Piston nhận lực đẩy của các tấm Piezo, do lực lớn hơn lực

lò xo, nên bị ép xuống, đẩy van piston đi xuống. Van piston đi
xuống, đẩy van cao áp đi xuống, đóng lại, làm cho đường dầu
đóng lại, đường dầu hồi bị đóng lại. Áp suất dầu tăng lên cao,
đẩy kim phun tịnh tiến lên trên, kim phun mở ra đẩy dầu ra, dầu
với áp suất cao được phun tơi, phun 1 điểm tùy theo thời kì
phun. Khi dầu được phun ra ngoài, áp xuất dầu giảm đi, ngưng
tín hiệu điện, các tấm Piezo co lại, piston và van piston dịch
chuyển lên trên, làm cho van cao áp mở ra, đường dầu hồi cũng
được mở lại áp suất dầu lúc này giảm sâu làm cho kim phun
đóng lại, kết thúc phun.
2.1.3. Van xả
*Cấu tạo:

1
2
3
4
5
6

Hình . Sơ đồ cấu tạo van xả
1.Đầu giắc cắm điện; 2. Lò xo mở 3. Lõi sắt từ; 4. Nam châm điện; 5. Thân van; 6. Van bi


19
Chức năng: Van SCV (suction control valve) của động cơ
COMMON RAIL có tác dụng là định lượng lượng nhiên liệu đưa
vào bơm piston của bơm cao áp từ bơm nạp dưới sự điều khiển
của ECU đồng thời làm nhiệm vụ điều khiển áp suất trong ống
phân phối.

Cảm biến áp suất NL
Van SCV

Cảm biến trục khuỷu
Tính toán áp suất phun lý thuyết
Điều khiển độ mở của van SCV
Cảm biến vị trí bàn đạp chân ga
Engine ECU
Hình . Sơ đồ điều khiển của ECU đối với van SCV

ECU nhận tín hiệu từ cảm biến áp suất nhiên liệu từ ống
phân phối, cảm biến trục khuỷu và cảm biến vị trí bàn đạp ga,
ECU tính toán áp suất phun lý tưởng rồi gửi tín hiệu đến van
SCV để điều khiển độ mở của van. Lượng nhiên liệu tăng hay
giảm đi phụ thuộc vào áp suất phun lý tưởng của động cơ.
SCV là loại van thường mở, khi SCV ở trạng thái OFF thì lực
lò xo mở lối thoát qua hoàn toàn, khi SCV ở trạng thái ON thì lực
ép lò xo đóng lối thoát nhiên liệu. Khi van SCV chưa hoạt động,
lực lò xo mở van trượt hoàn toàn, khi van SCV hoạt động (động
cơ hoạt động), ECU tính toán áp suất phun lý tưởng sau đó kích
hoạt cho một dòng điện đến nam châm điện 3 của van SCV sinh


20
ra từ trường đẩy lõi sắt từ 5 ép lò xo làm van trượt dịch chuyển
về phía trước điều chỉnh lượng nhiên liệu cấp vào bơm piston.
Lượng nhiên liệu hút vào tăng hay giảm tùy thuộc vào cường độ
dòng điện đi qua van, nếu dòng đến SCV trong một thời gian dài
thì cường độ trung bình của dòng điện chạy đến cuộn dây tăng

khi đó van 2 đóng lại lượng nhiên liệu đi qua ít, còn nếu dòng
điện đến SCV trong một thời gian ngắn, cường độ trung bình
của dòng điện chạy đến cuộn dây giảm khi đó van mở lớn, do
đó lượng nhiên liệu hút tăng.
Khi van SCV mở nhỏ lượng nhiên liệu đi vào khoảng trống
phía trên piston ít vì vậy khi piston đi lên thực hiện hành trình
nén, khi đó áp suất nhiên liệu không đủ lớn để mở van bơm và
van nạp vẫn còn mở nên hành trình hút kéo dài đến khi piston
lên gần đến điểm chết trên, nhiên liệu mới được nén và thực
hiện quá trình bơm như trên hình. Khi đó, áp suất khí nhiên liệu

Hình . Van VCS mở ít

trong ống phân phối có phần giảm xuống phù hợp với áp suất
phun lý thuyết ECU đã tính.
Khi van SCV mở lớn lượng nhiên liệu hút vào khoảng trống
phía trên piston tăng vì vậy hành trình hút kết thúc khi piston đi


21
lên, thực hiện hành trình nén, bơm nhiên liệu vào đường ống
cao áp đến ống phân phối với áp suất cao như sơ đồ hình vẽ.
Khi van SCV đóng lại hoàn toàn, nhiên liệu không được hút
vào, piston chỉ nén dưới dạng bọt khí, khi piston đi lên đến gần
điểm chết trên van 4 mở ra nhiên liệu ống cao áp chảy ngược lại
khoảng chống phía trên piston khi ấy làm cho áp suất ống phân
phối giảm xuống đáng kể, phù hợp chế độ làm việc của động cơ
mà ECU tính toán.
2.1.4. Bơm thấp áp
∗ Nhiệm vụ bơm thấp áp:

Bơm thấp áp có nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu từ thùng
nhiên liệu đến bình lọc và bơm cao áp với áp suất ổn định.

Hình . Van VCS mở nhiều

∗ Yêu cầu bơm thấp áp:
Lượng nhiên liệu do bơm thấp áp cung cấp phải nhiều hơn
mức cần thiết theo yêu cầu làm việc của động cơ, ngay cả khi
động cơ làm việc với phụ tải lớn nhất.


22
∗ Cấu tạo:

Hình . Sơ đồ cấu tạo bơm thấp áp

Bơm thấp áp được lắp trên vỏ bơm cao áp và được dẫn
động nhờ bánh cam lệch tâm trên trục cam bơm cao áp. Cấu
tạo của bơm thấp áp kiểu piston gồm có vỏ bơm, con đội kiểu
con lăn, lò xo, ty đẩy, xy lanh, van nạp, van xả được làm bằng
chất dẻo tổng hợp. Các van được đóng kín vào đế van trong vỏ
bơm nhờ lò xo, van bi và tay nắm.

∗ Nguyên lý làm việc:


23
Khi cam quay về vị trí không tác dụng vào con đội, lò xo
giãn ra đẩy piston đi xuống, thể tích khoang A tăng lên, áp suất
giảm, van nạp mở, nhiên liệu được nạp đầy vào khoang A, đồng

thời thể tích khoang B giảm, nhiên liệu có sẵn ở khoang B được

Hình . Sơ đồ nguyên lí làm việc bơm thấp áp

đẩy lên bầu lọc và bơm cao áp, lúc này van xả đóng.
Khi cam lệch tâm quay về vị trí tác dụng đẩy con đội đi lên
piston cũng đi lên, thể tích khoang A giảm, đồng thời thể tích
khoang B tăng, lúc này van xả mở, van nạp đóng, nhiên liệu ở
khoang A bị đẩy qua van xả vào khoang B. Cam lệch tâm tiếp
tục quay, piston đi xuống quá trình bơm nhiên liệu lại tiếp diễn.
Khi trên bình lọc và bơm cao áp đã đủ mức nhiên liệu cần thiết,
áp suất nhiên liệu trên đường ống dầu ra lớn, áp suất ở khoang
B cũng lớn đẩy piston đi lên ép lò xo lại, do đó trục cam vẫn
quay nhưng bơm thấp áp không cung cấp nhiên liệu lên bình lọc
và bơm cao áp.
Bơm tay dùng để bơm nhiên liệu lên bình lọc và bơm cao áp
khi động cơ ngừng làm việc, trước khi khởi động động cơ hoặc


24
xả không khí trong hệ thống nhiên liệu. Sau khi bơm nhiên liệu
bằng tay phải vặn chặt tay nắm của bơm lại.
2.1.5. Ống phân phối Rail
∗ Cấu tạo:

Hình 2.7 Sơ đồ cấu tạo ống Rail

1. Van giới hạn áp suất ; 2. Ống nối nhiên liệu cao áp; 3. Vòng siết ống phân
phối; 4. Ống phân phối; 5. Cảm biết áp suất nhiên liệu; 6. Cảm biết nhiệt độ
nhiên liệu.

∗ Nguyên lí làm việc:
Nhiên liệu có áp suất cao được dẫn vào ống phân phối
thông qua đường ống cao áp, ống phân phối sẽ giữ cho áp suất
nhiên liệu có áp suất cao 1 cách ổn định để phân phối đến từng
kim phun bằng các đường ống riêng biêt.
Ống phân phối nhiên liệu dùng để chứa nhiên liệu áp suất
cao và giảm chấn do sự giao động áp suất của bơm cao áp tạo
ra trong thể tích của ống. Khi vòi phun lấy nhiên liệu từ ống
phân phối để phun thì áp suất nhiên liệu trong ống phân phối
không đổi. Điều này thực hiện được nhờ vào sự co giãn của
nhiên liệu.Ở trên ống phân phối nhiên liệu có lắp một cảm biến
áp suất nhiên liệu (FRP), một cảm biến nhiệt độ nhiên liệu và
một van an toàn. Cảm biến áp suất nhiên liệu đo áp suất trong


25
ống và được duy trì bởi van lưu lượng nhằm duy trì áp suất
khoảng 2000 bar. Ống này dùng chung cho các xy lanh nên có
tên là (đường ống chung - Common Rail). Ngay cả khi một lượng
nhiên liệu mất đi khi phun, ống vẫn duy trì một áp suất thực tế
bên trong không đổi đảm bảo cho áp suất phun của vòi phun
không đổi ngay từ khi vòi phun mở. Khi áp suất làm việc của hệ
thống cao quá 2000 bar, van an toàn 1 sẽ mở ra và nhiên liệu
được hồi về thùng, mục đích của van an toàn nhằm đảm bảo an
toàn cho hệ thống, ngăn ngừa sự hư hỏng xảy ra do áp suất
nhiên liệu gây nên. Van an toàn chỉ được phép mở có một lần,
điều này có nghĩa nó phải thay thế nếu như nó đã mở một lần.
Thể tích bên trong của ống thường xuyên được điền đầy
bằng nhiên liệu có áp suất cao. Khả năng nén của nhiên liệu
dưới áp suất cao được tận dụng để tạo hiệu quả tích trữ. Khi

nhiên liệu rời khỏi ống để phun ra thì áp suất thực tế trong bộ
tích trữ nhiên liệu áp suất cao vẫn được duy trì không đổi. Sự
thay đổi áp suất là do bơm cao áp thay đổi lượng nhiên liệu
cung cấp để bù vào phần nhiên liệu vừa phun. Ưu điểm lớn nhất
của ống phân phối là luôn giữ cho áp suất nhiên liệu khi phân
phối đến các kim phun luôn bằng nhau.