Đồ án tốt nghiệp Khảo sát hệ thống nhiên liệu common rail trên động cơ OM654

Khảo sát hệ thống nhiên liệu Common Rail trên động cơ OM654

LỜI MỞ ĐẦU
Trong cuộc sống hiện đại cùng với sự phát triển của xã hội việc vận chuyển
hàng hóa và đi lại của con người giữa vùng này và vùng khác, giữa nước này và nước
khác là một nhu cầu khơng thể thiếu. Ngành vận tải nói chung và ngành vận tải ơtơ
nói riêng có chức năng vận chuyển hành khách và hàng hóa, nhằm đáp ứng nhu cầu
đi lại của con người cũng như nhu cầu cho sản xuất và tiêu dùng.
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật ngành vận tải ô tô cũng phát triển
khơng ngừng, nhằm tạo ra các dịng xe chun dùng và hiện đại để phục vụ cho nhu
cầu ngày càng tăng và yêu cầu ngày càng khắt khe của xã hội. Trong đó dịng xe du
lịch được chú trọng cải tiến nhất với cả về mẫu mã và chất lượng vì nó đáp ứng nhu
cầu đi lại và tiện lợi trong việc lưu thông hiện nay. Đặc biệt động cơ là bộ phận được
quan tâm nhất, vì nó là bộ phận phát ra cơng suất chính cho xe, tiêu thụ nhiên liệu và
thải khí thải ra mơi trường chung quanh. Hệ thống nhiên liệu trong động cơ được đặt
lên hàng đầu để các nhà sản xuất nghiên cứu để cải tiến làm sao tận dụng tối đa lượng
nhiên liệu cần thiết cung cấp cho động cơ được sử dụng triệt để và có hiệu quả nhất,
để giảm bớt tiêu hao nhiên liệu nhằm giảm lượng khí thải độc hại ra môi trường và
hạ giá thành sản phẩm.
Như chúng ta đã biết, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của ngành điện tử thì
ngành động cơ ơ tơ cũng có những sự vươn lên mạnh mẽ. Hàng loạt các linh kiện bán
dẫn, thiết bị điện tử được trang bị trên động cơ ơ tơ nhằm mục đích giúp tăng cơng
suất động cơ, giảm được suất tiêu hao nhiên liệu và đặc biệt là ơ nhiễm mơi trường
do khí thải tạo ra là nhỏ nhất... Và hàng loạt các ưu điểm khác mà động cơ đốt trong
hiện đại đã đem lại cho công nghệ chế tạo ô tô hiện nay.
Việc khảo sát hệ thống phun nhiên liệu diesel điều khiển điện tử mà cụ thể ở
đây là “Khảo sát hệ thống nhiên liệu Conmon Rail trên đơng cơ OM654” giúp em
có một cái nhìn cụ thể hơn, sâu sắc hơn về vấn đề này. Đây cũng là lý do mà đã khiến
em chọn đề tài này làm đề tài tốt nghiệp với mong muốn góp phần nghiên cứu sâu
hơn về hệ thống cung cấp nhiên liệu trên động cơ diesel, để từ đó có thể đưa ra được
các giải pháp về các vấn đề hư hỏng thường gặp ở hệ thống cung cấp nhiên liệu động

cơ này.
Do kiến thức còn nhiều hạn chế, kinh nghiệm chưa nhiều, tài liệu tham khảo
cịn ít và điều kiện thời gian không cho phép nên đồ án tốt nghiệp của em không tránh
SVTH: PHAN VĂN QUỐC

GVHD: PGS.TS. DƯƠNG VIỆT DŨNG


Khảo sát hệ thống nhiên liệu Common Rail trên động cơ OM654

khỏi những thiếu sót, kính mong các thầy cơ giáo trong bộ môn chỉ bảo để đồ án của
em được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến thầy giáo hướng dẫn PGS.TS. DƯƠNG
VIỆT DŨNG, các thầy cô giáo trong bộ môn Máy Động lực cùng tất cả các bạn sinh
viên đã giúp em hoàn thành đồ án này. Em xin chân thành cảm ơn.
Đà Nẵng, ngày 12 tháng 11 năm 2020
Sinh viên thực hiện

Phan Văn Quốc

CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong đồ án này là trung thực
và chưa hề sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Các số liệu sử dụng trong đồ án có
nguồn gốc rõ ràng, và công bố theo quy định.
Sinh viên thực hiện

Phan Văn Quốc

SVTH: PHAN VĂN QUỐC

GVHD: PGS.TS. DƯƠNG VIỆT DŨNG


Khảo sát hệ thống nhiên liệu Common Rail trên động cơ OM654

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL 1
1.1 GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL ..............................................................................1
1.1.1 Mục đích và ý nghĩa đề tài khảo sát hệ thống nhiên liệu Common Rail
trên xe sử dụng động cơ diesel ............................................................................1
1.1.2

Đặc điểm, Công dụng, yêu cầu và phân loại của hệ thống nhiên liệu

trên động cơ diesel. .............................................................................................1
1.1.2.1 Đặc điểm và đặt trưng hình thành hồ khí trong động cơ diesel ........2
1.1.2.2 Những đặc trưng của động cơ diesel ..................................................2
1.1.2.3 Công dụng của hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel ..........................3
1.1.2.4 Yêu cầu của hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel ................................3
1.2 HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL SỬ DỤNG BƠM CAO ÁP ..............4
1.2.1 Sơ đồ của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel ............................................4
1.2.2 Các bộ phận chính của hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ diesel 5
1.2.2.1 Bình lọc nhiên liệu động cơ diesel ......................................................5
1.2.2.2 Bơm cao áp tập trung PE ...................................................................6
1.2.2.3 Bơm cao áp phân phối VE .................................................................8
1.2.2.4 Cấu tạo của vòi phun của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel ........11
1.2.2.5 Cấu tạo của bơm chuyển nhiên liệu của hệ thống nhiên liệu động cơ
diesel .............................................................................................................12
1.3 GIỚI THIỆU HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU COMMON RAIL SỬ DỤNG CHO ĐỘNG CƠ

DIESEL (TÀI LIỆU THAM KHẢO: HỆ THỐNG COMMON RAIL TRÊN XE TOYOTA HIACE) 14

1.3.1 Cấu tạo hệ thống common rail .................................................................14
1.3.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống..................................................................16
1.3.3 Cấu tạo hệ thống và chức năng của các chi tiết ......................................16
CHƯƠNG 2 GỚI THIỆU ĐỐI TƯỢNG KHẢO SÁT, HỆ THỐNG COMMON
RAIL VỚI KIM PHUN PIOZE TRÊN XE SEDAN E CLASS E220D SERIES
W213. ........................................................................................................................32
SVTH: PHAN VĂN QUỐC

GVHD: PGS.TS. DƯƠNG VIỆT DŨNG


Khảo sát hệ thống nhiên liệu Common Rail trên động cơ OM654

2.1. GIỚI THIỆU XE SEDAN E CLASS E220D ..........................................................32
2.2 SƠ ĐỒ, CẤU TẠO CỦA HỆ THỐNG COMMON RAIL SỬ DỤNG KIM PHUN PIOZE. ..37
2.2.1 Hệ thống nhiên liệu áp suất thấp .............................................................39
2.2.2 Hệ thống nhiên liệu áp suất cao...............................................................40
2.2.3 Hệ thống tín hiệu và CDI điều khiển hệ thống. ........................................41
2.2.3.1 Hệ thống tín hiệu ...............................................................................41
2.2.3.2 Một số cảm biến quan trọng ..............................................................42
2.2.3.2 CDI điều khiển và bộ mô dun. .........................................................53
2.2.3.3 Một số bộ phận quan trọng của hệ thống nhiên liệu common rail....54
CHƯƠNG 3 TÍNH TỐN CÁC U CẦU KỸ THUẬT HỆ THỐNG CUNG
CẤP CỦA XE ...........................................................................................................63
3.1.TÍNH TỐN NHIỆT ĐỘNG CƠ .............................................................................63
3.1.1. Thông số của động cơ .............................................................................63
3.1.2. Các thơng số chọn ban đầu .....................................................................63
3.1.3. Các thơng số tính tốn ............................................................................64

3.1.4. Những thơng số chỉ thị ............................................................................69
3.1.5. Các thơng số chỉ tiêu có ích ....................................................................70
3.1.6. Kiểm nghiệm kích thước xylanh ..............................................................70
3.1.7 Xây dựng đồ thị cơng ...............................................................................71
3.1.8. Tính tốn động học trục khuỷu, thanh truyền .........................................75
3.1.8.1. Đồ chuyển vị x = f(α) .......................................................................75
3.1.8.2. Đồ thị vận tốc ...................................................................................76
3.1.8.3. Đồ thị gia tốc ....................................................................................78
3.2 TRÌNH TỰ TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ CỦA BƠM CAO ÁP VÀ VỊI PHUN ...........79
3.2.1

Tính tốn thiết kế ...................................................................................79

3.2.1.1 Tính tốn xác định các thơng số cơ bản của bơm cao áp ..................79
3.2.1.2 Tính tốn xác định các thơng số cơ bản của vịi phun ......................81
CHƯƠNG 4: CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG NHIÊN
LIỆU ĐỘNG CƠ OM654 TRÊN XE E LASS E-220D SEDAN .............................83
SVTH: PHAN VĂN QUỐC

GVHD: PGS.TS. DƯƠNG VIỆT DŨNG


Khảo sát hệ thống nhiên liệu Common Rail trên động cơ OM654

4.1. KHÓI ĐEN ........................................................................................................83
4.2. KHÓI TRẮNG ...................................................................................................85
4.3. BƠM CAO ÁP BỊ HỎNG .....................................................................................85
4.4. BỘ LỌC BỊ TẮC, HOẶC CÓ NƯỚC TRONG NHIÊN LIỆU .......................................86
4.5. NHIÊN LIỆU RÒ RA LỖ VÒI PHUN .....................................................................86
KẾT LUẬN ...............................................................................................................86

TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................88

DANH SÁCH BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: chức năng các chi tiết của hệ thống ..........................................................17
Bảng 2.1: bảng thông số kỹ thuật của động cơ m654 trên xe e class e220d .............32
Bảng 2.2: khối động cơ .............................................................................................33
Bảng 3-1: các thông số chọn ban đầu [1] ..................................................................63
Bảng 3-2: cac gia trị tren dường nen .........................................................................72
Bảng 3-3: cac gia trị tren dường giãn nở...................................................................73

Danh sách hình và biểu đồ
Hình 1.1: sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diesel ....................................4
Hinh 1.2: bình lọc nhiên liệu .......................................................................................5
Hình 1.3: cấu ạo của một bơm pe có 6 phần tử...........................................................6
Hình 1.4: cấu tạo của một phần tử bơm cao áp pe ......................................................6
Hình 1.5: nguyên tắc hoạt động của bơm cao áp pe ...................................................7
Hình 1.6: sơ đồ bơm phân phối ve ..............................................................................9
Hình 1.7: nguyên lý làm việc của bơm cao áp ve .....................................................10
SVTH: PHAN VĂN QUỐC

GVHD: PGS.TS. DƯƠNG VIỆT DŨNG


Khảo sát hệ thống nhiên liệu Common Rail trên động cơ OM654

Hình 1.8: cấu tạo vịi phun. .......................................................................................11
Hình 1.9: kết cấu bơm bánh răng ..............................................................................13
Hình 1.10: sơ đồ nguyên lý làm việc của bơm thấp áp kiểu piston ..........................13
Hình 1.11: cấu tạo hệ thống common rail .................................................................15
Hình 1.12: hệ thống cung cấp nhiên liệu ..................................................................16

Hình 1.13: vị trí các chi tiết trong hệ thống trên động cơ xe toyota hiace ...............17
Hình 1.14: vị trí các chi tiết trong hệ thống trên xe toyota hiace .............................17
Hình 1.15: lọc nhiên liệu ...........................................................................................19
Hình 1.16: đèn báo lọc nhiên liệu .............................................................................20
Hình 1.17: bơm cao áp ..............................................................................................20
Hình 18: bơm tiếp vận ...............................................................................................21
Hình 1.19: van điều áp ..............................................................................................21
Hình 20: nguyên lý van scv .......................................................................................22
Hình 1.21: van scv mở nhiều ....................................................................................23
Hình 1.22: van scv mở ít ...........................................................................................23
Hình 1.23 : bơm cao áp .............................................................................................24
Hình 1.24: cấu tạo tổ bơm .........................................................................................24
Hình 1.25: nguyên lý bơm cao áp .............................................................................25
Hình 1.26: cấu tạo ống phân phối .............................................................................26
Hình 1.27: cảm biến áp suất nhiên liệu .....................................................................26
Hình 1.28: van xả áp .................................................................................................27
Hình 1.29: kim phun ................................................................................................28
Hình 1.30: chưa có tín hiệu phun ..............................................................................29
Hình 1.31: khi có tín hiệu điều khiển phun ...............................................................29
SVTH: PHAN VĂN QUỐC

GVHD: PGS.TS. DƯƠNG VIỆT DŨNG


Khảo sát hệ thống nhiên liệu Common Rail trên động cơ OM654

Hình 1.32: dứt phun ..................................................................................................30
Hình 1.33: mã hiệu chỉnh vịi phun ...........................................................................30
Hình 1.34: mã hiệu chỉnh vịi phun ...........................................................................31
Hình 2.1: động cơ om 654 .........................................................................................34

Hình 2.2: kết cấu động cơ om654 .............................................................................34
Hình 2.3: bộ truyền xích dẫn động các cơ cấu từ trục khủy .....................................35
Hình 2.4: xe e class e220d.........................................................................................35
Hình 2.5: đồ thị đặc tính ngồi của động cơ om654 .................................................37
Hình 2.6: sơ đồ hệ thống common rail. .....................................................................38
Hình 2.7: hệ thống cấp nhiên liệu áp suất thấp ........................................................39
Hình 2.8: hệ thống cấp nhiên liệu cao áp . ................................................................40
Hình 2.9: cảm biến áp suất đường ống nạp ...............................................................42
Hình 2.10: sơ đồ mạch điện của cảm biến map ........................................................42
Hinh 2.11: cảm biến nhiệt độ khí nạp ......................................................................43
Hình 2.12: sơ đồ nối cảm biến nhiệt độ khí nạp với pcm .........................................43
Hình 2.13: cảm biến nhiệt độ nước làm mát. ............................................................44
Hình 2.14: sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ nước làm mát ..................................45
Hình 2.15: cảm biến vị trí bàn đạp ga .......................................................................45
Hình 2.16: sơ đồ mạch điện và đường đặc tính của cảm biến vị trí bàn đạp ga loại
tuyến tính ...................................................................................................................46
Hình 2.17: sơ đồ mạch điện và đường đặc tính của cảm biến vị trí bàn đạp ga loại
phần tử hall ................................................................................................................46
Hình 2.18: kết cấu cảm biến vị trí trục khuỷu ...........................................................47
Hình 2.19: sơ đồ mạch điện, dạng sóng tín hiệu. ......................................................48
SVTH: PHAN VĂN QUỐC

GVHD: PGS.TS. DƯƠNG VIỆT DŨNG


Khảo sát hệ thống nhiên liệu Common Rail trên động cơ OM654

Hinh 2.20: kết cấu cảm biến vị trí trục cam. .............................................................48
Hình 2.21: cảm biến áp suất nhiên liệu (a6549050800) ...........................................49
Hình 2.22: cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu dây sấy. ..............................................50

Hình 2.23: sơ đồ mạch điện điều khiển của cảm biến đo lưu lượng khơng khí........51
Hình 2.24: các bộ phận tín hiệu và thực hiện của hệ thống ......................................52
Hình 2.25: cdi điều khiển ..........................................................................................53
Hình 2.26: biểu diễn các quá tình phun nhiên liệu....................................................54
Hình 2.27: kim phun piezo cri3-27 ...........................................................................55
Hình 2.28: sơ đồ mơ hình thủy lực điều khiển kim phun .........................................56
Hình 2.29: ống rail chứa áp suất cao áp d6540700095 .............................................56
Hình 2.30 van điện tử solenoid điều khiển áp suất trên ống rail(a6540780094) ......57
Hình 2.31 điều khiển va điện solenoid để điều khiển áp suât ống rail. ....................58
Hình 2.32: bơm cao áp cp4-25/1 (a6540700001) .....................................................58
Hình 2.33: cụm tạo áp suất cao của bơm cao áp .......................................................59
Hình 2.34: sơ đồ thủy lục của bơm cao áp. ...............................................................60
Hình 2.35: van điều khiển lượng nhiên liệu vào bơm cao áp ...................................61
Hình 2.36: bộ lọc nhiên liệu ......................................................................................62
Hình 2.37: phần tử lọc nhiên liệu. .............................................................................62
Hình 3.1: đồ thị chuyển vị x = f(x) ...........................................................................75
Hình 3-2: đồ thị xác định vận tốc của piston. ...........................................................77
Hình 3-3: đồ thị xác định vận tốc của piston. ...........................................................78
Hình 3-4: đồ thị gia tốc j = f(s) .................................................................................79

SVTH: PHAN VĂN QUỐC

GVHD: PGS.TS. DƯƠNG VIỆT DŨNG


Khảo sát hệ thống nhiên liệu Common Rail trên động cơ OM654

SVTH: PHAN VĂN QUỐC

GVHD: PGS.TS. DƯƠNG VIỆT DŨNG

Khảo sát hệ thống nhiên liệu Common Rail trên động cơ OM654

CHƯƠNG 1:
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL
1.1 Giới thiệu động cơ diesel
1.1.1 Mục đích và ý nghĩa đề tài khảo sát hệ thống nhiên liệu Common Rail trên xe
sử dụng động cơ diesel
Động cơ diesel có khả năng tiết kiệm hơn về kinh tế so với động cơ xăng,
tuy nhiên nó vẫn cịn q nhiều mặt hạn chế khi sử dụng như: khi tăng tốc xả
ra khá nhiều khói đen, tiếng ồn lớn và tiêu hao nhiều nhiên liệu…. Chúng là
một trong những nguyên nhân chính trực tiếp dẫn tới sự ơ nhiễm của mơi
trường trong cuộc sống hiện đại thời nay. Và là một vấn đề, một thách thức
lớn đối với ngành công nghệ ô tô hiện nay.
Những nhược điểm của động cơ diesel trên hầu như đã được khắc phục hoàn
toàn bằng các bộ phận như: Vòi phun, bơm cao áp, ống rail trữ nhiên liệu áp
suất lớn, các ứng dụng tự động điều khiển nhờ sự phát triển từ công nghệ (năm
1986 – Bosch cho ra mắt thị trường việc điều khiển điện tử cho động cơ
diesel). Nó được gọi là hệ thống nhiên liệu Common Rail Diesel.
Ngày nay, hệ thống nhiên liệu Common Rail Diesel được sử dụng khá phổ
biến trên thị trường ô tô. Đây là hệ thống tương đối mới với thị trường Việt
Nam, tài liệu phục vụ cho học tập còn hạn chế, gây một số trở ngại cho việc
nắm bắt kịp thời các công nghệ mới của thế giới.
Vì thế, « đề tài Hệ thống nhiên liệu Common Rail trên xe E-Class E 220 »
được thực hiện nhằm phần nào bổ sung thêm nguồn tài liệu tham khảo, giúp
sinh viên thấy được bức tranh tổng quát về hệ thống này, đồng thời cũng
phần nào giúp các kỹ thuật viên hiểu được cơ bản nguyên lý hoạt động và
một số lưu ý trong khi bảo dưỡng, chuẩn đoán, sửa chữa hệ thống mới này.
1.1.2 Đặc điểm, Công dụng, yêu cầu và phân loại của hệ thống nhiên liệu trên

động cơ diesel.
Hệ thống nhiên liệu là một trong những hệ thống cực kỳ quan trọng của động cơ
diesel, nó cung cấp nhiên liệu vào buồng cháy để duy trì quá trình hoạt động của động
cơ. Hệ thống nhiên liệu hoạt động trong điều kiện vô cùng khắc nghiệt của áp suất
SVTH: PHAN VĂN QUÔC

GVHD: PGS.ST DƯƠNG VIỆT DŨNG

1


Khảo sát hệ thống nhiên liệu Common Rail trên động cơ OM654

cao và nhiệt độ cao, nên hệ thống có những đặc điểm riêng biệt để đảm bảo các yêu
cầu và nhiệm vụ sau:
1.1.2.1 Đặc điểm và đặt trưng hình thành hồ khí trong động cơ diesel
a. Đặc điểm
Q trình hình thành hịa khí trong động cơ Diesel có hai đặc điểm sau:
Hồ khí được hình thành bên trong xylanh động cơ với thời gian rất ngắn; tính
theo góc quay trục khuỷu, chỉ bằng 1/10 đến 1/20 so với trường hợp của máy xăng;
ngồi ra nhiên liệu diesel lại khó bay hơi hơn xăng nên phải được phun thật tơi và
hồ trộn đều trong khơng gian buồng cháy. Vì vậy, phải tạo điều kiện để nhiên liệu
được sấy nóng, bay hơi nhanh và hồ trộn đều với khơng khí trong buồng cháy nhằm
tạo ra hồ khí, mặt khác, phải đảm bảo cho nhiệt độ khơng khí trong buồng cháy tại
thời gian phun nhiên liệu đủ lớn để hồ khí có thể tự bốc cháy.
Q trình hình thành hồ khí và quá trình bốc cháy nhiên liệu của động cơ diesel
chồng chéo lên nhau. Sau khi phun nhiên liệu, trong buồng cháy diễn ra một loạt thay
đổi lý hoá của nhiên liệu, sau đó phần nhiên liệu phun vào trước đã tạo ra hồ khí, tự
bốc cháy, trong khi nhiên liệu vẫn được phun tiếp, cung cấp cho xylanh của động cơ.
Như vậy, sau khi đã cháy một phần, hồ khí vẫn tiếp tục được hình thành và thành

phần hồ khí thay đổi liên tục trong khơng gian của q trình.
1.1.2.2 Những đặc trưng của động cơ diesel
Do thời gian hình thành hịa khí bên trong ngắn, làm cho chất lượng hịa trộn rất
khó đạt tới mức độ đồng đều, vì vậy động cơ có những đặc trưng sau:
Trong q trình nén, bên trong xy lanh chỉ là khơng khí, do đó có thể tăng tỉ số
nén ε, qua đó làm tăng hiệu suất động cơ, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi làm tăng
nhiệt độ mơi chất giúp hịa khí dễ tự bốc cháy.
Đường nạp chỉ có khơng khí nên khơng cần để ý đến vấn đề sấy nóng, bay hơi
của nhiên liệu trên đường nạp như máy xăng. Có thể dùng đường nạp có kích thước
lớn ít gây cản và khơng cần sấy nóng với cấu tạo đơn giản.
Có thể dùng hịa khí rất nhạt trong buồng cháy nên có thể sử dụng cách điều
chỉnh chất khi cần thay đổi tải của động cơ.

SVTH: PHAN VĂN QUÔC

GVHD: PGS.ST DƯƠNG VIỆT DŨNG

2


Khảo sát hệ thống nhiên liệu Common Rail trên động cơ OM654

Động cơ diesel có một mặt bất lợi là hạn chế khả năng giảm α và khả năng nâng
cao tốc độ động cơ. Những hạn chế trên đã làm cho cơng suất lít của động cơ diesel
nhỏ hơn so với động cơ xăng.
1.1.2.3 Công dụng của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel
Hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel đảm bảo các nhiệm vụ sau :
Chứa nhiên liệu dự trữ, đảm bảo cho động cơ hoạt động liên tục trong một thời
gian nhất định không cần cấp thêm nhiên liệu, lọc sạch nước, tạp chất cơ học có lẫn
trong nhiên liệu, giúp nhiên liệu chuyển động thơng thống trong hệ thống.

Cung cấp nhiên liệu cho động cơ đảm bảo tốt các yêu cầu sau:
 Lượng nhiên liệu cấp cho mỗi chu trình phải phù hợp với chế độ làm việc của
động cơ.
 Phun nhiên liệu vào đúng thời điểm, đúng quy luật, thứ tự làm việc của động cơ.
 Lượng nhiên liệu vào các xylanh phải đồng đều.
 Phải phun nhiên liệu vào các xylanh qua lỗ phun nhỏ với chênh áp lớn phía trước
và sau lỗ phun, để nhiên liệu được xé tơi tốt.
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 và với cường độ và phương hướng chuyển động của môi chất trong buồng cháy
để hịa khí được hình thành nhanh và đều.
1.1.2.4 u cầu của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel
Hệ thống nhiên liệu của động cơ diesel phải đảm bảo các yêu cầu cơ bản sau :
 Thùng nhiên liệu dự trữ phải đảm bảo cho động cơ hoạt động liên tục trong suốt
thời gian quy định.
 Các lọc phải sạch nước và tạp chất cơ học lẫn trong nhiên liệu.
 Các chi tiết phải chắc chắn, có độ chính xác cao, dễ chế tạo.
 Dễ dàng trong việc bảo dưỡng và sửa chữa.
 Bền và có độ tin cậy cao.
 Giá thành chế tạo rẻ.

SVTH: PHAN VĂN QUÔC

GVHD: PGS.ST DƯƠNG VIỆT DŨNG

3


Khảo sát hệ thống nhiên liệu Common Rail trên động cơ OM654

1.2 Hệ thống nhiên liệu của động cơ diesel sử dụng bơm cao áp
1.2.1 Sơ đồ của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel

Hình 1.1: sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diesel
Nguyên lý hoạt động: Khi động cơ hoạt động, trục khuỷu quay dẫn động cho
trục cam của bơm cao áp, trục cam dẫn động cho bơm chuyển nhiên liệu làm việc,
bơm chuyển nhiên liệu hút nhiên liệu từ bình chứa đẩy lên bầu lọc, qua đây nhiên liệu
được lọc thêm một lần nữa. Tiếp đó nhiên liệu được đẩy lên bơm cao áp, đồng thời
bơm cao áp hoạt động tạo cho nhiên liệu có áp suất cao đẩy qua van cao áp lên đường
ống cao áp, ra vòi phun và nhiên liệu được phun vào buồng cháy của động cơ ở cuối
kỳ nén.
Quá trình hoạt động như vậy cứ diễn ra liên tục theo thứ tự nổ của động cơ.
Trong quá trình làm việc hệ thống nhiên liệu tuyệt đối kín khơng được lẫn khơng
khí nếu khơng sẽ khơng tạo được áp suất cao. Nếu như hệ thống bị lẫn khơng khí thì
cần phải tiến hành xả khơng khí theo quy trình riêng.
Động cơ diesel khơng có bướm ga điều khiển cơng suất động cơ như động cơ
xăng. Công suất của động cơ xăng được kiểm sốt bằng đóng và mở bướm ga, do đó
kiểm sốt lượng hỗn hợp nhiên liệu vào. Tuy nhiên, động cơ diesel kiểm sốt cơng
suất động cơ bằng điều chỉnh lượng mức phun nhiên liệu.
Hơn nữa, khi hành trình đốt cháy bắt đầu với việc phun nhiên liệu, nó cũng
điều chỉnh thời điểm phun nhiên liệu. Điều này tương ứng với thời điểm đánh lửa
của động cơ xăng.
SVTH: PHAN VĂN QUÔC

GVHD: PGS.ST DƯƠNG VIỆT DŨNG

4


Khảo sát hệ thống nhiên liệu Common Rail trên động cơ OM654

1.2.2 Các bộ phận chính của hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ diesel
1.2.2.1 Bình lọc nhiên liệu động cơ diesel
Trên động cơ diesel sử dụng hai loại bình lọc:
Bình lọc sơ dùng để lọc sơ bộ các tạp chất cơ học có kích thước lớn chứa trong
nhiên liệu. Bình lọc sơ có nhiều loại, nhưng bộ lọc thường làm bằng lưới đồng, sợi
bơng…, có khả năng lọc được các tạp chất lớn hơn 0,04-0,09 mm.
Bình lọc tinh dùng để lọc triệt để các tạp chất cơ học chứa trong nhiên liệu trước
khi dẫn nhiên liệu tới bơm cao áp. Bình lọc tinh cũng có nhiều loại nhưng bộ phận
lọc thường làm bằng nỉ, len thảm, các cuộn chỉ lọc bằng sợi vải quấn chéo nhau hoặc
các ống bằng lưới kim loại có lớp giấy lọc bọc ngoài. Nhiên liệu khi bị ép, ngấm qua
các bộ phận lọc thì các tạp chất và cặn bẩn bị giữ lại. Phần lớn bình lọc tinh phải thay
mới sau khi hết thời gian sử dụng, nhưng cũng có các loại sau khi bẩn thì rửa sạch và
dùng lại.

Hinh 1.2: bình lọc nhiên liệu

SVTH: PHAN VĂN QUÔC

GVHD: PGS.ST DƯƠNG VIỆT DŨNG

5


Khảo sát hệ thống nhiên liệu Common Rail trên động cơ OM654

1.2.2.2 Bơm cao áp tập trung PE

Hình 1.3: cấu tạo của một bơm PE có 6 phần tử.

Hình 1.4: cấu tạo của một phần tử bơm cao áp PE
Động cơ diesel có bao nhiêu xy lanh thì bơm PE của nó có bấy nhiêu phần tử bơm.
Một phần tử bơm bao gồm: piston xy lanh bơm, vòng răng điều khiển piston thay đổi
lưu lượng nhiên liệu và bộ van thoát nhiên liệu cao áp.
Phần trên vỏ bơm là khoang chứa nhiên liệu thông với tất cả các xy lanh bơm. Hai
đầu bơm PE có lắp cơ cấu phun dầu sớm tự động, bộ điều tốc.
SVTH: PHAN VĂN QUÔC

GVHD: PGS.ST DƯƠNG VIỆT DŨNG

6


Khảo sát hệ thống nhiên liệu Common Rail trên động cơ OM654

Hình trên giới thiệu các chi tiết của một phần tử bơm cao áp PE. Hai chi tiết chủ
yếu của phần tử bơm lắp trong vỏ bơm là piston và xy lanh bơm. Piston bơm được
kéo đi xuống nhờ lò xo và được đẩy đi lên nhờ vấu cam lệch tâm ở trên trục cam bơm
cao áp. Hai đầu lị xo có đế tựa lị xo. Ống răng được lắp khớp với phần chữ T ở đuôi
piston. Piston được dẫn động xoay nhờ thanh răng ăn khớp với ống răng. Bộ van thoát
cao áp bao gồm van, đế van và lị xo van bố trí bên trên thân bơm.
Ngun lý hoạt động: Piston bơm cao áp PE chuyển động lên xuống trong xy lanh
nhờ cam lệch tâm bố trí trên trục cam bơm dẫn động. Nếu để thanh răng ở vị trí nhất
định thì piston chỉ chuyển động lên xuống trong xy lanh mà không tự xoay được.
Nguyên tắc hoạt động của bơm cao áp PE tạm chia ra làm ba giai đoạn: Nạp nhiên
liệu vào bơm, bắt đầu bơm và kết thúc bơm.
a) Nạp nhiên liệu (hình 1.5 a)
Khi cam chưa tác dụng lò xo kéo piston bơm xuống vị trí thấp nhất hai lỗ nạp N
và thốt T mở ra nhiên liệu tràn vào xy lanh qua hai lỗ nạp và thoát.
b) Bắt đầu bơm nhiên liệu (hình 1.5 b)

Khi cam tác dụng, đẩy piston đi lên đến lúc đỉnh pít tơng đóng kín hai cửa N, T
là thời điểm bắt đầu bơm áp suất trong xy lanh bơm tăng lên đẩy van thoát dầu cao
áp mở ra, piston tiếp tục đi lên để bơm nhiên liệu đến vịi phun.
c) Kết thúc bơm nhiên liệu (hình 1.5 c)

Hình 1.5: nguyên tắc hoạt động của bơm cao áp PE
Piston tiếp tục đi lên cho đến khi rãnh xiên trên pít tơng mở lỗ thốt T . Lúc này
nhiên liệu ở trên đỉnh piston thông qua rãnh thẳng đứng, qua rãnh xiên, đến rãnh
ngang thoát về buồng chứa nhiên liệu trên vỏ bơm cao áp. Áp suất trong xy lanh bơm
SVTH: PHAN VĂN QUÔC

GVHD: PGS.ST DƯƠNG VIỆT DŨNG

7


Khảo sát hệ thống nhiên liệu Common Rail trên động cơ OM654

giảm nhanh và van thoát cao áp lập tức đóng lại, bơm cao áp kết thúc cung cấp nhiên
liệu, vòi phun kết thúc phun, piston bơm vẫn tiếp tục đi lên vị trí cao nhất.
Nguyên lý thay đổi lưu lượng nhiên liệu của bơm cao áp PE.
Muốn thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ, người ta tìm cách xoay
piston trong xy lanh bơm. Bằng cách dịch chuyển thanh răng để xoay piston bơm cho
rãnh xiên của nó mở sớm hay mở muộn lỗ thốt dầu T.
Khi ta điều chỉnh thanh răng và vành răng thông qua cần ga để xoay piston bơm
qua trái, rãnh xiên trên đầu piston bơm mở lỗ thoát dầu T muộn nhiên liệu bơm đi
nhiều, vận tốc trục khủyu động cơ tăng lên.
Khi ta xoay piston bơm qua phải rãnh xiên mở lỗ thốt T sớm nhiên liệu bơm đi
ít, vận tốc trục khuỷu giảm. Có nghĩa là khi giảm ga thời điểm kết thúc bơm sớm hơn
khi tăng ga.

Nếu tiếp tục xoay piston bơm về tận cùng phía bên phải (hình 3.2 d) rãnh đứng ở
trên đầu piston bơm đối diện với lỗ thoát dầu T, lưu lượng nhiên liệu bơm đi bằng 0,
tắt máy.
Thời điểm bắt đầu bơm cố định với mọi vận tốc trục khuỷu, thời điểm kết thúc
bơm thay đổi, lượng nhiên liệu cung cấp của bơm chỉ phụ thuộc vào thời điểm kết
thúc bơm.
1.2.2.3 Bơm cao áp phân phối VE
Bơm cao áp phân phối (bơm VE) chỉ có một cặp piston - xy lanh cung cấp nhiên
liệu cho tất cả các xy lanh của động cơ, cho dù động cơ có bao nhiêu xy lanh. Piston
bơm vừa lên xuống vừa xoay tròn để nạp nhiên liệu, bơm nhiên liệu và phân phối
nhiên liệu. Trong một vòng quay số lần piston bơm đi xuống để nạp nhiên liệu, đi lên
bơm nhiên liệu bằng số xy lanh động cơ.
Hình dưới giới thiệu kết cấu của một bơm cao áp phân phối của động cơ bốn xy
lanh. gồm có các bộ phận chính sau:
a) Bơm tiếp vận.
Bố trí bên trong bơm cao áp kết hợp với van điều áp hút nhiên liệu từ thùng chứa
cung cấp cho xy lanh bơm cao áp, đồng thời tạo ra áp suất nhiên liệu thường xuyên
để tác động các bộ phận phụ của bơm hoạt động.
SVTH: PHAN VĂN QUÔC

GVHD: PGS.ST DƯƠNG VIỆT DŨNG

8


Khảo sát hệ thống nhiên liệu Common Rail trên động cơ OM654

b) Bơm cao áp.
Trục cam bơm cao áp được dẫn động từ trục khuỷu của động cơ. Đĩa cam 8 được
lắp bằng khớp chữ thập với trục cam bơm, khi quay đĩa cam luôn tỳ sát lên đĩa con

lăn dưới tác dụng của các lị xo. Do đó đĩa cam vừa xoay vừa tịnh tiến lên xuống.
Đuôi piston được lắp với đĩa cam nên piston cũng thực hiên hai chuyển động tịnh
tiến và quay.

Hình 1.6: sơ đồ bơm phân phối VE
Nguyên tắc hoạt động: khi động cơ hoạt động trục cam bơm cao áp quay dẫn động
bơm chuyển nhiên liệu, đĩa cam quay làm cho piston xoay và chuyển động lên xuống
theo các vấu cam (số vấu cam bằng số xy lanh động cơ).
Quá trình cung cấp nhiên liệu của bơm cao áp phân phối VE cũng có thể chia ra
làm ba giai đoạn như sau:

SVTH: PHAN VĂN QUÔC

GVHD: PGS.ST DƯƠNG VIỆT DŨNG

9


Khảo sát hệ thống nhiên liệu Common Rail trên động cơ OM654

Hình 1.7: nguyên lý làm việc của bơm cao áp VE
Giai đoạn 1: Nạp nhiên liệu
Hình a khi đỉnh cam trên đĩa cam chưa tác dụng vào con lăn lò xo đẩy piston đi
xuống cửa nạp mở ra, thể tích trong xy lanh bơm tăng lên. Nhiên liệu từ bơm chuyển
qua cửa nạp nạp vào không gian trên đỉnh piston bơm.
Giai đoạn 2: bơm nhiên liệu (hình b)
Khi đỉnh cao của cam tác dụng vào con lăn đẩy piston bơm đi lên cho đến khi
piston đóng kín cửa nạp trên xy lanh, nhiên liệu trong xy lanh bị ép, áp suất tăng lên.
Do piston xoay lỗ phân phối trên piston trùng với lỗ thoát trên xy lanh nhiên
liệu trong xy lanh qua lỗ xuyên tâm đến lỗ phân phối trên đầu piston. Khi áp lực

nhiên liệu thắng lực căng lị xo của van thốt cao áp nhiên liệu sẽ thốt ra đường ống
dẫn cao áp đến các vịi phun và phun vào buồng cháy động cơ.
Giai đoạn 3: kết thúc bơm nhiên liệu (hình c)
Quá trình bơm nhiên liệu đến vòi phun kết thúc khi quả ga mở lỗ thốt ở trên đi
piston bơm, nhiên liệu từ trên đỉnh piston qua lỗ xuyên tâm đến lỗ thoát tràn ra đường
áp suất thấp, áp suất giảm xuống đột ngột, van thốt cao áp đóng lại nhờ lị xo van,
q trình bơm nhiên liệu kết thúc, vòi phun sẽ ngừng phun nhiên liệu vào xy lanh
động cơ. Piston tiếp tục đi lên, nhiên liệu từ không gian trên đỉnh piston hồi trở lại
SVTH: PHAN VĂN QUÔC

GVHD: PGS.ST DƯƠNG VIỆT DŨNG

10


Khảo sát hệ thống nhiên liệu Common Rail trên động cơ OM654

đường áp suất thấp cho đến khi piston đến điểm chết trên.
Khi piston ở điểm chết trên thì lị xo bắt đầu thự hiện đẩy piston về vị trí điểm
chết dưới, piston đi xuống thể tích xy lanh tăng, nhiên liệu lại được nạp đầy vào không
gian bên trên piston cho đến khi piston đến điểm chết dưới. Tiếp theo piston đi lên
quá trình lặp lại nhưng cung cấp nhiên liệu cho xy lanh khác theo thứ tự làm việc của
động cơ. Như vậy trong mỗi vòng quay của piston diễn ra bốn lần bơm cung cấp
nhiên liệu cho bốn xy lanh của động cơ.
Nguyên lý điều chỉnh lưu lượng nhiên liệu, muốn điều chỉnh lưu lượng nhiên liệu
cung cấp cho động cơ chỉ cần thông qua cần điều khiển (cần ga) nâng hay hạ quả ga
để tăng hay giảm lượng nhiên liệu, tức là thay đổi thời điểm kết thúc phun.
Khi muốn động cơ ngừng hoạt động ngắt khóa điện, cuộn dây của van tắt máy điện
từ bị cắt điện, lị xo van đẩy van đóng kín lỗ nạp, khơng có nhiên liệu nạp vào xy lanh
bơm động cơ sẽ ngừng hoạt động.

1.2.2.4 Cấu tạo của vòi phun của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel
Vòi phun thường được lắp trên nắp máy hoặc trên sườn xy lanh động cơ. Cơng dụng
chính của vịi phun là phun tơi và phân bố đều nhiên liệu vào thể tích buồng cháy của động
cơ.

Hình 1.8: cấu tạo vịi phun.
Trên động cơ diesel sử dụng hai loại vòi phun: vòi phun hở và vịi phun kín
Vịi phun hở: là loại vịi phun khơng có van ngăn cách khơng gian trong vịi phun
với khơng gian trong buồng cháy động cơ do đó có các nhược điểm sau:

SVTH: PHAN VĂN QUÔC

GVHD: PGS.ST DƯƠNG VIỆT DŨNG

11


Khảo sát hệ thống nhiên liệu Common Rail trên động cơ OM654

 Trong khoảng thời gian giữa các lần phun, một phần nhiên liệu trong vòi phun
bị chèn ép nhỏ giọt vào xy lanh, đồng thời khí thể trong xy lanh cũng đi vào chiếm
đầy không gian bị chèn ép đó.
 Thời gian đầu và thời gian cuối của quá trình phun, chất lượng phun rất kém
vì lúc ấy áp suất nhiên liệu trong vòi phun rất thấp.
 Sau mỗi lần phun vẫn còn nhiên liệu tiếp tục nhỏ giọt qua lỗ phun gây kết cốc
đầu vịi phun.
 Do khơng có van ngăn khí thể từ xylanh vào đường nhiên liệu cao áp nên
nhiều khi phần khí thể ấy sẽ gây trở ngại cho quá trình cấp nhiên liệu vào xylanh
động cơ.
Để khắc phục các nhược điểm trên, các nhà sản xuất đã nghiên cứu và chế tạo

ra vòi phun kín. Vịi phun kín tức là loại vịi phun có van ngăn cách giữa khơng gian
trong vịi phun với khơng gian trong buồng cháy động cơ. Vịi phun kín làm cho chất
lượng phun nhiên liệu tốt, tăng chỉ tiêu công suất và hiệu suất của động cơ đồng thời
làm giảm hiện tượng kết muội than trên vòi phun và xylanh động cơ.
1.2.2.5 Cấu tạo của bơm chuyển nhiên liệu của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel
Bơm chuyển nhiên liệu được đặt giữa thùng chứa nhiên liệu và bơm cao áp.
Nhiệm vụ chính của bơm chuyển nhiên liệu là cung cấp nhiên liệu với một áp suất
suất dư nhất định, để khắc phục sức cản của các bình lọc và để tạo điều kiện nạp như
nhau cho các tổ bơm.
Bơm chuyển nhiên liệu đặt ở gần bơm cao áp, do trục cam của bơm cao áp dẫn
động và thường dùng bơm bánh răng và piston.
a. Loại bơm bánh răng
Nguyên lý làm việc và kết cấu của bơm bánh răng rất đơn giản nó gồm có hai
bánh răng được dẫn động theo chiều nhất định. Bánh răng chủ động(2) lắp trên trục
vào của bơm phân phối ăn khớp với bánh răng bị động (1). Khi bánh răng (2) quay
thì kéo theo bánh răng (1) quay theo chiều ngược lại, dầu từ đường dầu áp suất thấp
(7) được hai bánh răng nén sang đường dầu áp suất cao (3) theo chiều mũi tên. Van
an tồn 4 dùng để xả dầu khi có hiện tượng tắc nghẽn đường ống thì áp suất dầu vượt

SVTH: PHAN VĂN QUÔC

GVHD: PGS.ST DƯƠNG VIỆT DŨNG

12


Khảo sát hệ thống nhiên liệu Common Rail trên động cơ OM654

quá giới hạn cho phép, dầu đẩy van mở ra để chảy về đường dầu áp suất thấp. Điều
chỉnh áp suất của dầu bằng vít điều chỉnh.

Hình 1.9: kết cấu bơm bánh răng
1-Bánh răng bị động; 2- Bánh răng chủ động; 3- Đường dầu áp suất thấp; 4Van an tồn; 5- Vít điều chỉnh; 6- Vỏ bơm; 7- Đường dầu áp suất thấp.
b. Loại bơm piston

Hình 1.10: sơ đồ nguyên lý làm việc của bơm thấp áp kiểu piston
a, Hành trình hút; b, Hành trình đẩy.
1-Cam; 2- Con lăn; 3-Thân con đội; 4,7,9,11-Lị xo; 5-Cần kéo; 6-Van nạp; 8-Rãnh
thốt; 10-Piston; 12-Van đẩy; 13-Bơm tay; A-Từ lọc thô đến; B-Đến bầu lọc tinh.
SVTH: PHAN VĂN QUÔC

GVHD: PGS.ST DƯƠNG VIỆT DŨNG

13


Khảo sát hệ thống nhiên liệu Common Rail trên động cơ OM654

Hành trình làm việc:
Piston (10) được dẫn động từ trục cam của bơm cao áp thông qua con đội (3)
và cần kéo (5); vận động ngược lại của piston là do lò xo (9) điều khiển. Khi piston
dịch chuyển theo lực tác dụng của lò xo. Nhiên liệu đi qua van nạp (6) đi vào khơng
gian chứa lị xo của bơm, lúc ấy trong khơng gian phía dưới piston (10), nhiên liệu
được bơm vào đường ống dẫn đến bình lọc. Khi piston dịch chuyển theo lực đẩy trên
con đội thơng qua cần kéo (5) thì nhiên liệu từ khơng gian chứa lị xo chỉ có một
phần đi qua phía khơng gian dưới piston (10). Vì khơng gian phía dưới piston (10) có
cần (5) nên khơng chứa hết nhiên liệu của khơng gian chứa lị xo đẩy ra, nhiên liệu
thừa ra sẽ đi tới bình lọc.
1.3 Giới thiệu hệ thống nhiên liệu common rail sử dụng cho động cơ diesel (Tài
liệu tham khảo: Hệ thống common rail trên xe Toyota Hiace)

Với hệ thống được điều khiển hoàn toàn bằng điện tử các chức năng như: áp suất
phun, thời điểm phun, số lần phun trong 1 chu kỳ động cơ sẽ cải tiến rất nhiều đến
tính kinh tế nhiên liệu, đến chất lượng khí thải và đặc biệt hơn cả là tính êm dịu của
động cơ nhờ vào sự điều khiển số lần phun trong một chu kỳ động cơ làm cho quá
trình cháy diễn ra êm dịu.
1.3.1 Cấu tạo hệ thống common rail
Hệ thống Common Rail có cấu tạo gồm 2 phần:
Hệ thống cung cấp nhiên liệu: gồm thùng nhiên liệu, lọc nhiên liệu, bơm cao
áp, ống phân phối, kim phun, các đường ống cao áp. Hệ thống cung cấp nhiên liệu có
cơng 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.
Hệ thống điều khiển điện tử: gồm bộ xử lý trung tâm ECM, bộ khuyếch đại
điện áp để mở kim phun EDU, các cảm biến đầu vào và bộ chấp hành. ECM thu thập
các tín hiệu từ nhiều cảm biến khác nhau để nhận biết tình trạng hoạt động của động
cơ, sau đó tính tốn lượng phun, thời điểm phun nhiên liệu và gửi tín điều khiển phun
đến EDU để EDU điều khiển mở kim phun. Ngoài ra hệ thống điều khiển điện tử cịn
tính tốn và điều khiển áp suất nhiên liệu và tuần hồn khí xả.

SVTH: PHAN VĂN QUÔC

GVHD: PGS.ST DƯƠNG VIỆT DŨNG

14


Khảo sát hệ thống nhiên liệu Common Rail trên động cơ OM654

Hình 1.11: cấu tạo hệ thống Common Rail
Nhiên liệu áp suất thấp

Nhiên liệu áp suất cao

SVTH: PHAN VĂN QUÔC

Nhiên liệu hồi

GVHD: PGS.ST DƯƠNG VIỆT DŨNG

15


Khảo sát hệ thống nhiên liệu Common Rail trên động cơ OM654

1.3.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống
Vùng nhiên liệu áp suất thấp: Bơm tiếp vận (nằm trong bơm cao áp) hút nhiên
liệu từ thùng chứa  qua lọc nhiên liệu để lọc sạch cặn bẩn và tách nước và đưa đến
van điều khiển hút (SCV) lắp trên bơm cao áp.
Vùng nhiên liệu áp suất cao: nhiên liệu từ van điều khiển hút (SCV) được đưa
vào buồng bơm, tại đây nhiên liệu sẽ được bơm cao áp nén lên áp suất cao và thoát
ra đường ống dẫn cao áp đi đến ống phân phối và từ ống phân phối đi đến các kim
phun chờ sẵn. Áp suất nhiên liệu sẽ được quyết định bởi tính tốn của ECM tùy theo
chế độ làm việc của động cơ thơng qua các tín hiệu cảm biến gửi về. ECM sẽ điều
khiển mức độ đóng mở của van SCV để điều khiển áp suất hệ thống.
Điều khiển phun nhiên liệu: ECM tính tốn thời điểm và lượng nhiên liệu
phun ra tối ưu cho từng chế độ làm việc cụ thể của động cơ dựa vào tín hiệu từ cảm
biến gửi về và gửi tín hiệu yêu cầu phun nhiên liệu đến EDU. EDU có nhiệm vụ
khuyếch đại điện áp từ 12V  85V cấp đến kim phun để mở kim  nhiên liệu có áp
suất cao đang chờ sẵn trong ống phân phối sẽ phun vào buồng đốt khi kim mở và dứt
phun khi EDU ngừng cấp điện cho kim phun. Thời điểm bắt đầu phun được quyết
định bởi thời điểm ECM phát tín hiệu phun, lượng nhiên liệu phun ra được quyết định

bởi độ dài thời gian phát tín hiệu phun của ECM. Tín hiệu yêu cầu phun phát ra càng
sớm thời điểm phun càng sớm và ngược lại, tín hiệu yêu cầu phun phát ra càng dài
lượng nhiên liệu phun ra càng nhiều và ngược lại.
1.3.3 Cấu tạo hệ thống và chức năng của các chi tiết
a. sơ đồ hệ thống:

4

6

5
7

2
3

8

1
Hình 1.12: hệ thống cung cấp nhiên liệu
SVTH: PHAN VĂN QUÔC

GVHD: PGS.ST DƯƠNG VIỆT DŨNG

16