thi công mạch điều khiển, thu thập, hiển thị dữ liệu lên LCD hoạc LED và cổng kết nối máy tính trên mô hình hệ thống nhiên liệu DIESEL COMMON RAIL

TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT
TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
–––––––––––––––––––

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
–––––––––––––––––––
TP, Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 7 năm 2017

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: 1. TRẦN TIẾN ĐẠT.

MSSV: 13145069

2. ĐOÀN TRI PHƯƠNG. MSSV: 13145198
Chun ngành: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Ơ Tô. Mã ngành đào tạo: 52510205
Hệ đào tạo: Đại học Chính quy
1. Tên đề tài
THI CƠNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN, THU THẬP, HIỂN THỊ DỮ LIỆU LÊN LCD
HOẶC LED VÀ CỔNG KẾT NỐI MÁY TÍNH TRÊN MƠ HÌNH HỆ THỐNG
NHIÊN LIỆU DIESEL COMMON RAIL
2. Nhiệm vụ đề tài
-

Tìm hiểu, thu thập tài liệu về Hệ thống nhiên liệu Common Rail TOYOTA HILUX

-

2KD-FTV
Nghiên cứu nguyên lý hoạt động, cấu tạo của hệ thống nhiên liệu, cũng như cấu tạo

-

và nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển điện tử.
Thi công mạch điều khiển động cơ.
Thiết kế, thi cơng và lập trình cho mạch điều khiển thu thập tín hiệu động cơ.
Thiết kế và thi công bảng mạch LED hiển thị các thông số cần thu thập của động cơ.
Thiết kế, thi công kết nối truyền dữ liệu từ động cơ về máy tính và hiển thị các thơng
số thơng qua phần mềm LabVEIW

3. Sản phẩm của đề tài
-

Mơ hình Hệ thống nhiên liệu Common Rail TOYOTA HILUX 2KD-FTV
1 mạch thu thập tín hiệu động cơ.
1 bảng LED hiển thị dữ liệu động cơ.
Cổng kết nối máy tính USB 2.0
1 tập thuyết minh.


4. Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 27/3/2017
5. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 25/7/2017

TRƯỞNG BỘ MÔN

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Th.S Nguyễn Kim

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

Bộ môn động cơ

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên hướng dẫn)
Họ và tên sinh viên: TRẦN TIẾN ĐẠT
Họ và tên sinh viên: ĐỒN TRI PHƯƠNG

MSSV:13145069

Hội đồng:…………

MSSV:13145198
Tên đề tài:

Hội đồng:…………

THI CƠNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN, THU THẬP, HIỂN THỊ DỮ LIỆU LÊN LCD
HOẶC LED VÀ CỔNG KẾT NỐI MÁY TÍNH TRÊN MƠ HÌNH HỆ THỐNG
NHIÊN LIỆU DIESEL COMMON RAIL
Ngành đào tạo: Cơng nghệ kỹ thuật ô tô
Họ và tên GV hướng dẫn: Th.S Nguyễn Kim
Ý KIẾN NHẬN XÉT

1. Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên (không đánh máy)
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................

2. Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐATN(không đánh máy)
2.1.Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................

2.2 Nội dung đồ án:
(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................

2.3.Kết quả đạt được:
..............................................................................................................................................................................


..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................

2.4. Những tồn tại (nếu có):
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................

3. Đánh giá:

TT
1

Mục đánh giá
Hình thức và kết cấu ĐATN
Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục
Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài
Tính cấp thiết của đề tài

2

Nội dung ĐATN
Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa
học xã hội…
Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá
Khả năng thiết kế chế tạo mợt hệ thống, thành phần, hoặc quy trình
đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế.
Khả năng cải tiến và phát triển
Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành…

3
4

Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài
Sản phẩm cụ thể của ĐATN
Tổng điểm

Điểm Điểm đạt 4. Kết
tối đa

được
30
10
10
10
50
5
10
15
15
5
10
10
100

luận:
 Được phép bảo vệ....................................................................................................................
 Không được phép bảo vệ..........................................................................................................
TP.HCM, ngày

tháng 07 năm 2017

Giảng viên hướng dẫn
(Ký, ghi rõ họ tên)


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

Bộ môn động cơ

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên phản biện)
Họ và tên sinh viên: TRẦN TIẾN ĐẠT
Họ và tên sinh viên: ĐOÀN TRI PHƯƠNG

MSSV: 13145069

Hội đồng…………

MSSV: 13145198
Tên đề tài:

Hội đồng…………

THI CÔNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN, THU THẬP, HIỂN THỊ DỮ LIỆU LÊN LCD
HOẶC LED VÀ CỔNG KẾT NỐI MÁY TÍNH TRÊN MƠ HÌNH HỆ THỐNG
NHIÊN LIỆU DIESEL COMMON RAIL
Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật ô tô
Họ và tên GV phản biện: (Mã GV): GV Nguyễn Tấn Lộc
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................

2. Nội dung đồ án:
(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................

3. Kết quả đạt được:
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................

4. Những thiếu sót và tồn tại của ĐATN:
..............................................................................................................................................................................


..............................................................................................................................................................................

5. Câu hỏi:
.............................................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................................

6. Đánh giá:
TT
1.

Mục đánh giá
Hình thức và kết cấu ĐATN

Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục
Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài
Tính cấp thiết của đề tài

2.

Nội dung ĐATN
Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa
học xã hợi…
Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá
Khả năng thiết kế, chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy trình
đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế.
Khả năng cải tiến và phát triển
Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành…

3.
4.

Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài
Sản phẩm cụ thể của ĐATN
Tổng điểm

Điểm
tối đa
30
10
10
10
50
5

Điểm đạt
được

7.

10
15
15
5
10
10
100

Kết luận:.......................................................................................................................................
 Được phép bảo vệ....................................................................................................................
 Không được phép bảo vệ.........................................................................................................
TP.HCM, ngày

tháng 07 năm 2017

Giảng viên phản biện
(Ký, ghi rõ họ tên)


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
–––––––––––––––––––
Tp. Hồ Chí Minh, ngày….tháng….năm 2017

XÁC NHẬN HỒN THÀNH ĐỒ ÁN
Tên đề tài:
THI CƠNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN, THU THẬP, HIỂN THỊ DỮ LIỆU LÊN LCD
HOẶC LED VÀ CỔNG KẾT NỐI MÁY TÍNH TRÊN MƠ HÌNH HỆ THỐNG
NHIÊN LIỆU DIESEL COMMON RAIL

Họ và tên Sinh viên: TRẦN TIẾN ĐẠT.
ĐỒN TRI PHƯƠNG.
Ngành: Cơng nghệ Kỹ thuật Ơ tơ

MSSV: 13145069
MSSV: 13145198

Sau khi tiếp thu và điều chỉnh theo góp ý của Giảng viên hướng dẫn, Giảng viên phản
biện và các thành viên trong Hội đồng bảo vệ. Đồ án tốt nghiệp đã được hoàn chỉnh đúng
theo yêu cầu về nội dung và hình thức.
Chủ tịch Hội đồng: _____________________________________ __________________

Giảng viên hướng dẫn:___________________________________

_________________

Giảng viên phản biện:____________________________________

_________________


PHẦN MỞ ĐẦU

8


LỜI CẢM ƠN
Chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy hướng dẫn Th.S Nguyễn Kim, Th.S Lê
Khánh Tân đã tận tình hướng dẫn, cung cấp tài liệu, nêu ra những phương pháp cụ thể,
truyền đạt những kinh nghiệp thực tế và động viên chúng em trong suốt quá trình thực hiện
đồ án tốt nghiệp. Chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy phản biện đã nhận xét thật cụ thể
và đóng góp những ý kiến quý báu giúp chúng em hồn thiện đồ án tốt nghiệp. Nhóm đã
nhận được sự giúp đỡ hỗ trợ nhiệt tình từ các giảng viên trong khoa và đặc biệt là nhờ sự cố
vấn, định hướng, giải đáp vấn đề khó của đề tài từ Thầy hướng dẫn. Từ sự giúp đỡ đó đã tạo
điều kiện cho chúng em thực hiện thành công đề tài.
Chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến quý Thầy trong khoa Cơ Khí Động Lực
Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM và đặt biệt là quý Thầy trong Bộ mơn động cơ
đã tận tình chỉ dẫn, trực tiếp giúp đỡ cũng như tạo mọi điều kiện tốt nhất cho chúng em
hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp.
Cuối cùng chúng em xin kính chúc q thầy cơ giáo dồi dào sức khỏe, thành công
trong công việc và cuộc sống để tiếp tục hướng dẫn dìu dắt thế hệ chúng em ngày càng
trưởng thành hơn trong ngành nghề của mình đã chọn lựa.
Nhóm sinh viên thực hiện:

Trần Tiến Đạt
Đồn Tri Phương

9


MỤC LỤC

10

DANH MỤC HÌNH ẢNH

11


DANH MỤC SƠ ĐỒ

12


DANH MỤC BẢNG BIỂU


DANH MỤC ĐỒ THỊ


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Ký hiệu

Diễn giải

ECU

Bộ điều khiển động cơ

USB

Chuẩn kết nối tuần tự đa dụng trong máy tính
(Universal Serial Bus)

LabVEIW

Phần mềm máy tính (Laboratory Virtual Instrumentation
Engineering Workbench)

ADC

Chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số ( Analog Digital
Converter)

THW

Tín hiệu nhiệt độ nước làm mát

THA

Tín hiệu nhiệt độ khí nạp

VLU

Tín hiệu góc mở bướm ga

PCR1

Tín hiệu áp suất ống phân phối chính

SCV

Tín hiệu van điều khiển

PCV+

Nguồn dương cấp cho van SCV

NE+

Tín hiệu số vịng quay động cơ

VC

Nguồn dương 5V

E1

Mass thân xe

EP1

Nối mass cảm biến vị trí bàn đạp ga

PCV -

Nguồn âm SCV


TACH

Tốc độ động cơ

rpm

Số vòng quay động cơ

E01

Mass kim phun

E02

Mass kim phun

SPD

Tín hiệu tốc độ xe từ bảng đồng hồ táp lô

CG

Mát thân xe( chân trên giắc OBD)

SG

Mát cảm biến( chân trên giắc OBD)

THF

Tín hiệu nhiệt độ nhiên liệu

THIA

Tín hiệu nhiệt độ khí nạp sau tăng áp

CA

Crankshaft angle( góc quay trục khuỷu)

E2

Mass cảm biến


NỘI DUNG

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Lý do chọn đề tài
Ngành công nghệ kỹ thuật ô tô là một ngành phát triển nhanh chóng trên thế giới. Sự
tiến bộ trong thiết kế, vật liệu và kỹ thuật sản xuất đã góp phần tạo ra những chiếc xe ô tô
hiện đại với đầy đủ tiện nghi, tính an tồn cao, và đáp ứng được các yêu cầu về tiêu chuẩn
môi trường. Trong xu thế phát triển ấy, nhiều hệ thống và trang thiết bị trên ô tô ngày nay


được điều khiển bằng điện tử, đặc biệt là các hệ thống an toàn như hệ thống phanh, hệ thống
điều khiển ổn định ơ tơ… Ngồi ra , để đảm bảo đạt tiêu chuẩn về ơ nhiễm mơi trường, về
tính năng hoạt động, các cải tiến liên quan đến động cơ bằng điện tử cho cả động cơ xăng và
động cơ diesel đang được ứng dụng rộng rãi trên toàn thế giới. Một trong những hệ thống rất
mới liên quan đến điều khiển động cơ đó là Hệ thống nhiên liệu Common Rail. Đây là hệ
thống tương đối mới với thị trường Việt Nam, tài liệu phục vụ cho học tập còn hạn chế, gây
ra một số trở ngại cho việc nắm bắt kịp thời các công nghệ mới của thế giới.

Vì thế, đề tài: “ Thi cơng mạch điều khiển, thu thập, hiển thị dữ liệu lên LCD hoặc LED và
cổng kết nối máy tính trên mơ hình Hệ thống nhiên liệu diesel Common Rail” 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, chẩn đoán, sửa chữa hệ
thống mới này.
1.2. Mục tiêu của đề tài
Với yêu cầu nội dung của đề tài, mục tiêu cần đạt được sau khi hoàn thành đề tài như
sau:
-

Củng cố kiến thức về Hệ thống nhiên liệu Common Rail diesel
Ứng dụng các phần mềm lập trình để lập trình hiển thị và giao tiếp với máy tính.
Thiết kế, thi cơng được mạch điều khiển thu thập tín hiệu từ động cơ
Thiết kế, thi công mạch đèn LED 7 đoạn dùng để hiển thị các thông số động cơ.
Thiết kế giao diện hiển thị và kết nối mơ hình với máy tính thơng qua phần mềm
LabVEIW

1.3. Phương pháp nghiên cứu
Để hồn thành để tài, chúng em đã kết hợp nhiều phương pháp. Trong đó nổi bật là phương
pháp tham khảo tài liệu từ các mơ hình liên quan có trước cùng với đó là các nguồn tài liệu
nước ngồi do nhóm tự tìm hiểu và được cung cấp từ giảng viên hướng dẫn.


Bên cạnh đó là q trình tìm hiểu, học hỏi kinh nghiệm từ thầy hướng dẫn, các thầy trong
xưởng động cơ, và các bạn cùng làm chung trong kì làm đồ án để hình thành ý tưởng thiết kế
khung cho mơ hình, cách bố trí, sắp xếp thiết bị của mơ hình.
Cuối cùng là q trình quan sát thực tế hoạt động của động cơ mẫu và kết hợp các thiết bị
máy móc chẩn đốn có trong xưởng để so sánh, kiểm tra kết quả thực hiện.
 Các bước thực hiện

•
•
•
•
•

Tham khảo tài liệu
Thi cơng mơ hình điều khiển động cơ
Thiết kế, thi cơng, thu thập tín hiệu động cơ 2KD-FTV
Thiết kế khung LED và mạch LED
Kết nối truyền dữ liệu từ động cơ về máy tính và hiển thị các thơng số thơng qua phần

mềm LabVEIW.
• Tiến hành vận hành hệ thống, chẩn đốn lỗi và sữa lỗi.
• Viết báo cáo
1.4. Kế hoạch nghiên cứu
1.4.1. Giai đoạn 1 : Nghiên cứu tài liệu :
-

Sơ đồ mạch điện động cơ Common Rail TOYOTA HILUX 2KD-FTV
Tài liệu hệ thống điều khiển động cơ .
Tài liệu lập trình với Arduino IDE.
Tài liệu thiết kế và lập trình trên phần mềm LabVEIW.
Tài liệu thiết kế mạch điện với phần mềm Proteus 8.5

1.4.2. Giai đoạn 2 : Tiến hành thiết kế, chế tạo phần cứng và lập trình phần mềm cho
mơ hình.
-

Phần mạch thu thập dữ liệu được thiết kế đựa vào bộ xử lí chính là mạch Arduino, sử

dụng phần mềm Arduino IDE để lập trình và sử dụng phần mềm Proteus để thực hiện

-

thiết kế phần cứng của mạch thu thập dữ liệu này.
Các mạch hiển thị sẽ được chế tạo từ các linh kiện điện tử, thiết kế thông qua phần

-

mềm Proteus.
Giao tiếp máy tính với động cơ thơng qua phần mềm LabVEIW

1.4.3. Giai đoạn 3: Tiến hành thử nghiệm thu thập dữ liệu và viết thuyết minh.


-

Tiến hành thử nghiệm thu thập dữ liệu.

-

Tiến hành viết báo cáo bằng Word.

-

Tiến hành làm Powerpoint để trình chiếu.

-

Làm video thuyết minh đề tài.

-

Hoàn thành đề tài.


CHƯƠNG 2. GIỚI THIỆU
2.1. Sơ lược lịch sử hệ thống Common Rail
Hệ thống Common Rail đầu tiên được phát minh bởi Robert Huber, người
Switzerland vào cuối những năm 60. Công trình này sau đó được tiến sĩ Marco Ganser của
viện nghiên cứu kỹ thuật Thụy Sĩ tại Zurich tiếp tục nghiên cứu và phát triển. Đến giữa
những năm 90 tiến sĩ Shohei Itoh và Masahiko Miyaki, của tập đoàn Denso- một nhà sản
xuất phụ tùng ô tô lớn của Nhật Bản đã phát triển và ứng dụng trên các xe tải nặng hiệu
Hino, và bán rộng rãi thị trường vào năm 1995, sau đó ứng dụng rộng rãi trên các xe du lịch.
Hiện nay , hầu như tất cả các hãng ô tô đã sử dụng phổ biến hệ thống này trên xe của
họ, cũng như sử dụng trên các động cơ xe cơ giới, tàu thủy…với nhiều tên gọi khác nhau
như: Toyota với tên D-4D, Mercedes với tên CDI, Hyundai với tên CRDi, Peugoet với tên
HDI…
Hãng Toyota cũng sử dụng rộng rãi hệ thống này cho các dòng xe từ xe du lịch 4 chỗ,
7 chỗ, 10 chỗ, 12 chỗ… với tên gọi D-4D( Direct Injection-4 stroke Diesel engine) và
Toyota Việt nam cũng bắt đầu lắp ráp và tung ra thị trường xe có sử dụng hệ thống Common
Rail này từ năm 2005, trên xe Hiace. Đến năm 2009 có thêm 2 dịng xe nữa của Toyota Việt
Nam có sử dụng hệ thống này là xe FORTUNER grade G và xe bán tải Hilux.
Trước sự phát triển đó hệ thống nhiên liệu, loại trừ các cơ cấu điều khiển cơ cấu cơ
khí mà thay vào đó hệ thống điều khiển điện tử thuộc thế hệ mới góp phần cải tiến, điện tử
hóa các cơ cấu, nâng cao tính kinh tế, giảm ơ nhiễm mơi trường và đơn giản hóa trong quá
trình điều khiển
2.2. Hệ thống nhiên liệu động cơ 2KD-FTV
Động cơ 2KD-FTV của hãng Toyota là loại động cơ 4 kỳ 4 xy lanh được đặt thẳng
hàng và làm việc theo thứ tự nổ 1-3-4-2. Động cơ có cơng suất lớn 75kW/3600v/p, hệ thống

phối khí của các xupap được dẫn động trực tiếp từ trục cam thông qua con đội thủy lực, sử
dụng con đội thủy lực và cách bố trí 4 xupap trên một xy lanh tạo được chất lượng nạp và


thải ( nạp đầy, thải sạch), nhằm tăng công suất động cơ, giảm được lượng khí thải độc hại
gây ơ nhiêm môi trường. Với hệ thống phun nhiên liệu diesel bằng hệ thống tích lũy nhiên
liệu và điều khiển bằng ECU và hệ thống tuần hồn khí xả tạo cho động cơ ln làm việc ở
chế độ an tồn và hiệu quả.
Động cơ 2KD-FTV sử dụng hệ thống nhiên liệu diesel Common Rail của Denso, áp
suất phun tối đa khoảng 1800bar, đây là hệ thống được điều khiển hoàn toàn bằng điện, với
các chức năng:
-

Điều khiển áp suất nhiên liệu
Điều khiển lượng phun
Điều khiển thời điểm phun

Hình 2.1 Động cơ 2KD-FTV

2.3. Ưu điểm hệ thống Common Rail
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 kinh tế
nhiên liệu, đến chất lượng khí thải và đặc biệt hơn cả là tính êm diệu 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.


Hệ thống Common Rail không những giảm độ độc hại của khí thải và lượng nhiên
liệu tiêu thụ mà cịn làm tăng tính an tồn, sự thoải mái và tiện nghi. Ví dụ hệ thống luân hồi
khí thải(EGR-exhaust gas recircalation), điều khiển turbo tăng áp, điều khiển ga tự động…
2.4. 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
ECU sẽ phun nhiên liệu vào buồng đốt.
Hệ thống điều khiển điện tử: gồm bộ xử lý trung tâm ECU, bộ khuếch đại điện áp để
mở kim phun EDU, các cảm biến đầu vào và bộ chấp hành. ECU 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 hiệu 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.


Hình 2.2 Cấu tạo của hệ thống Common Rail
2.5. Nguyên lý hoạt động
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 toán của ECU tùy theo chế độ làm việc của động cơ
thơng qua các tín hiệu cảm biến gửi về. ECU sẽ điều khiển mức độ đóng mở của van SCV
để điều khiển áp suất hệ thống.
Điều khiển phun nhiên liệu: ECU tính tốn thời điểm và lượng phun nhiên liệu 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 khuếch đại điện áp từ 12V85V cấp đến kim phun để mở kim sau đó 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 ECU phát tín hiệu phun, lượng
nhiên liệu phun ra được quyết định bởi độ dài thời gian phát tín hiệu phun của ECU. 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 .

Sơ đồ 2.1 Nguyên lý hoạt động của hệ thống Common Rail
Kết luận:

Hệ thống Common Rail Diesel ra đời góp phần cải thiện nhiều cho tính năng động cơ và tính
kinh tế nhiên liệu mà lâu nay người sử dụng cũng như các nhà bảo vệ mơi trường trong sạch
hơn. Nó tạo nên hướng nghiên cứu mới cho các ngành Cơ khí Động lực, Giao thông,…
trong nước.