Thi công mô hình động cơ hyundai diesel common rail D4CB

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THI CƠNG MƠ HÌNH ĐỘNG CƠ
HYUNDAI DIESEL COMMON RAIL D4CB

SVTH:

VÕ VĂN TRUNG

MSSV:

13145302

SVTH:

NGUYỄN TRỌNG TIỆP

MSSV:

13145274

GVHD: NGUYỄN TẤN LỘC

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2018

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Chuyên ngành: Cơng nghệ kỹ thuật ơ tơ

Tên đề tài

THI CƠNG MƠ HÌNH ĐỘNG CƠ
HYUNDAI DIESEL COMMON RAIL D4CB

SVTH:

VÕ VĂN TRUNG

MSSV:

13145302

SVTH:

NGUYỄN TRỌNG TIỆP

MSSV:

13145274

GVHD: NGUYỄN TẤN LỘC

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2018


TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TP HỒ CHÍ MINH
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
TP. Hồ Chí Minh, ngày……tháng…….năm……….

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: 1. VÕ VĂN TRUNG
2. NGUYỄN TRỌNG TIỆP

MSSV: 13145302
MSSV: 13145274

Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô

Mã ngành đào tạo: 52510205

Hệ đào tạo: Đại học chính quy

Mã hệ đào tạo:

Khóa: 2013

Lớp: 139450

1. Tên đề tài

Thi cơng mơ hình Động cơ Hyundai Diesel Common Rail D4CB
2. Nhiệm vụ đề tài
- Thi công mơ hình Động cơ Hyundai Diesel Common Rail D4CB.
- Nghiên cứu hệ thống điện Động cơ Hyundai Diesel Common Rail D4CB.
3. Sản phẩm của đề tài
- Mơ hình Động cơ Hyundai Diesel Common Rail D4CB.
- Tập thuyết minh hệ thống Động cơ Hyundai Diesel Common Rail D4CB.
4. Ngày giao nhiệm vụ đề tài:

16/10/2017

5. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 09/01/2018
TRƯỞNG BỘ MÔN

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
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: VÕ VĂN TRUNG

MSSV:13145302 Hội đồng:……………

Họ và tên sinh viên: NGUYỄN TRỌNG TIỆP

MSSV:13145274 Hội đồng:……………

Tên đề tài: Thi cơng mơ hình Động cơ Hyundai Diesel Common Rail D4CB
Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật ô tô
Họ và tên GV hướng dẫn: NGUYỄN TẤN LỘC
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

Điểm
tối đa

Mục đánh giá
Hình thức và kết cấu ĐATN

2

Điểm đạt
được

30

Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục

10

Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài

10

Tính cấp thiết của đề tài

10

Nội dung ĐATN

50

Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa
học xã hội…

5

Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá

10

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.

15

Khả năng cải tiến và phát triển

15

Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành…

5

3

Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài

10

4

Sản phẩm cụ thể của ĐATN

10

Tổng điểm

100

4. Kết luận:


Được phép bảo vệ



Không được phép bảo vệ
TP.HCM, ngày……tháng……năm……..


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


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
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: VÕ VĂN TRUNG

MSSV: 13145302 Hội đồng……………

Họ và tên sinh viên: NGUYỄN TRỌNG TIỆP

MSSV: 13145274 Hội đồng……………

Tên đề tài: Thi cơng mơ hình Động cơ Hyundai Diesel Common Rail D4CB
Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật ô tô
Họ và tên GV phản biện (Mã GV): …………………………………………………………….
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.

Điểm
tối đa

Mục đánh giá
Hình thức và kết cấu ĐATN

2.

Điểm đạt

được

30

Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục

10

Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài

10

Tính cấp thiết của đề tài

10

Nội dung ĐATN

50

Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa
học xã hội…

5

Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá

10

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.

15

Khả năng cải tiến và phát triển

15

Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành…

5

3.

Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài

10

4.

Sản phẩm cụ thể của ĐATN

10

Tổng điểm

100

7. Kết luận:


Được phép bảo vệ



Không được phép bảo vệ
TP.HCM, ngày……. tháng…… năm……..
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

XÁC NHẬN HỒN THÀNH ĐỒ ÁN
Tên đề tài: Thi cơng mơ hình Động cơ Hyundai Diesel Common Rail D4CB
Họ và tên Sinh viên: VÕ VĂN TRUNG
NGUYỄN TRỌNG TIỆP

MSSV: 13145302
MSSV: 13145274

Ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô
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 vê. 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:

Tp. Hồ Chí Minh, ngày…… tháng…….năm……..


LỜI CẢM ƠN
Trước tiên, em xin cảm ơn nhà trường và quý thầy cô đã xây dựng môi trường học
tập tốt, truyền đạt kiến thức cũng như những kinh nghiệm để em có thể gặt hái được
thành quả trong các năm qua.
Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Nguyễn Tấn Lộc. Thầy là
người hướng dẫn nhiệt tình, ln đưa ra những nhận xét đúng đắn để em hoàn thành
được đề tài tốt nghiệp kịp thời và hồn thiện nhất có thể.
Sau cùng, tuy có nhiều nỗ lực, nhưng do thời gian thực hiện đề tài khơng nhiều và
kiến thức, kinh nghiệm cịn hạn chế nên đồ án tốt nghiệp cịn nhiều thiếu sót. Do đó,
em kính mong q thầy cơ, bạn bè thơng cảm và rất mong nhận được ý kiến từ mọi
người để hoàn thiện đề tài tốt hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Tp.Hồ Chí Minh, ngày..….. tháng…… năm……..
Nhóm sinh viên thực hiện:
Võ Văn Trung
Nguyễn Trọng Tiệp

10


TĨM TẮT
Trong xu thế hội nhập hiện nay, nền cơng nghiệp Việt Nam đang phát triển rất
mạnh và đặc biệt là ngành kỹ thuật ô tô. Vấn đề đi lại, vận chuyển ngày càng tăng của
con người trên toàn thế giới. Ơ tơ gần như là phương tiện chủ lực đáp ứng mọi nhu cầu

đó. Cơng nghệ ơ tơ là một ngành khoa học kỹ thuật phát triển rất nhanh trên phạm vi
toàn thế giới, để đáp ứng nhu cầu trên đã làm cho tốc độ gia tăng số lượng ơ tơ trên thế
giới rất nhanh. Do đó, tình hình giao thông ngày càng phức tạp và nảy sinh ra các vấn
đề cấp bách cần phải giải quyết như tai nạn giao thông, ô nhiễm môi trường, khủng
hoảng nhiên liệu… Để giải quyết các vấn đề đó, địi hỏi ngành công nghệ ô tô phải áp
dụng khoa học kỹ thuật tiên tiến trong thiết kế, ứng dụng các nguyên vật liệu và công
nghệ hiện đại để cho ra đời những chiếc xe ngày càng hồn hảo với tính năng vận hành
và tính an tồn vượt trội. Một trong những hệ thống liên quan đến điều khiển động cơ
đó là hệ thống nhiên liệu Common Rail. Hệ thống nhiên liệu Common Rail là một cải
tiến trong động cơ diesel và là một trong số những hệ thống được khách hàng quan
tâm hiện nay khi mua xe ơ tơ vì những lợi ích mà nó mang lại khi sử dụng như: tiết
kiệm nhiên liệu, giảm ô nhiễm môi trường, công suất lớn, giảm tiếng ồn trong động
cơ. Và trong quá trình học tập, em đã được tiếp xúc, tìm hiểu về hệ thống nhiên liệu
này và nhận thấy đây là đề tài liên quan đến chuyên ngành cơ khí động lực của mình.
Chính vì vậy chúng em đã chọn đề tài tốt nghiệp: Thi cơng mơ hình động cơ Hyundai
Diesel Common Rail D4CB.
Đề tài “Thi cơng mơ hình động cơ Hyundai Diesel Common Rail D4CB ” cũng
giúp cho em hiểu thêm về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các chi tiết gắn liền với
động cơ. Bằng hình thức tháo lắp, tân trang mơ hình thực tế, đề tài đã tìm hiểu được
các nội dung sau:
− Lý thuyết hệ thống Common Rail.
− Chi tiết các bộ phân trên mơ hình động cơ D4CB.
− Quá trình điều khiển hệ thống động cơ.
− Hệ thống chẩn đoán.

11


MỤC LỤC
Trang

12


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Chữ đầy đủ

CAN

Controller Area Network

DLC3

Data Link Connector

DTC

Diagnostic Trouble Codes

ECU

Electonic Control Unit

EDC

Electronic Diesel Control

ECM

Electronic Control Module

EGR

Exhaust Gas Reciruculation

EDM

Electrical Discharge Machine

MIL

Malfunction Indicator Lamp

MAF

Mass Air Flow

OBD

On-Board Diagnostic

TDC

Top Dead Center

TNC

Nagetive Temperature Coefficient

UI

Unit Iinjector

UP

Unit Pump

13


DANH MỤC HÌNH

14


DANH MỤC BẢNG

15


Chương 1.

ĐẶT VẤN ĐỀ

CHƯƠNG 1:
ĐẶT VẤN ĐỀ

16

1.1. Lý do chọn đề tài
Nước ta đang bước vào thời kỳ cơng nghiệp hố - hiện đại hố nhằm đưa Việt
Nam trở thành một nước công nghiệp văn minh hiện đại. Trong sự nghiệp cách mạng
to lớn đó, phát triển giáo dục đào tạo là một trong những động lực vô cùng quan trọng,
là điều kiện để phát triển nguồn lực con người - yếu tố cơ bản để phát triển xã hội, tăng
trưởng kinh tế và bền vững. Đó cũng chính là nhiệm vụ to lớn đối với ngành giáo dục,
phải đào tạo ra nguồn nhân lực có trình độ và phẩm chất nhằm đáp ứng được nhu cầu
ngày càng cao của xã hội.
Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.Hồ Chí Minh là nơi đào tạo ra những kỹ sư,
giáo viên kỹ thuật và đội ngũ lao động lành nghề đáp ứng được nhu cầu xã hội hiện
nay. Để có được kết quả đó, nhà trường khơng ngừng nâng cao và cải tiến phương
pháp dạy và học. Khơng chỉ được học lý thuyết mà cịn được trực tiếp thực hành trên
những mơ hình rất trực quan và sinh động. Được sự cho phép của nhà trường, chúng
em là sinh viên năm cuối của Khoa Cơ khí Động lực nhận thấy để phục vụ tốt hơn cho
công tác giảng dạy, và tìm hiểu rõ hơn về các hệ thống trên ơ tơ, chúng ta cần phải có
thêm nhiều mơ hình để học tập và nghiên cứu. Qua thiết kế mơ hình chúng ta sẽ thấy
được mối quan hệ giữa lý thuyết và thực tế, từ đó tổng hợp các kiến thức làm nền tảng
cho công việc sau này. Do đó chúng em đã chọn đề tài: Thi cơng mơ hình động cơ
Hyundai Diesel Common Rail D4CB, do thầy Nguyễn Tấn Lộc hướng dẫn làm đề tài
tốt nghiệp.
Mơ hình sẽ được sử dụng làm tài liệu giảng dạy, giúp cho người học trực quan và
sinh động hơn trong quá trình học tập, nhằm nâng cao hiệu quả học tập và góp phần
vào sự nghiệp phát triển chung của đất nước.
1.2. Khách thể và đối tượng nghiên cứu của đề tài
1.2.1. Khách thể nghiên cứu
Để tạo ra một nguồn nhân lực chất lượng nhằm đáp ứng được nhu cầu của xã hội
hiện nay. Trong nhiều năm qua, ngành Giáo dục Đào tạo không ngừng cải tiến và thay
đổi phương pháp dạy và học.

Hiện nay, ở các trường đào tạo khối kỹ thuật thì việc học lý thuyết kết hợp ngay
với thực hành là hết sức quan trọng, được thực hành trực tiếp trên những vật thật sẽ
giúp cho người học hiểu rõ vấn đề một cách tường tận và nắm vững kiến thức sâu hơn.
Riêng đối với ngành công nghệ ô tô thì việc đưa vật thật vào một lớp học là một vấn
17


đề hết sức khó khăn vì nó rất to lớn và cồng kềnh. Chính vì vậy mà rất cần những mơ
hình mơ phỏng.
Những mơ hình mơ phỏng như thế, sẽ giúp cho người học trực quan sinh động và
hứng thú trong học tập, mang lại hiệu quả học tập cao hơn.
1.2.2. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng của đề tài này là: Động cơ Hyundai Diesel Common Rail D4CB.
Trong quá trình thực hiện đề tài, người nghiên cứu sẽ tìm hiểu về công dụng, yêu cầu,
cấu tạo và nguyên lý hoạt động của mơ hình. Đồng thời xây dựng quy trình vận hành,
kiểm tra, bảo dưỡng mơ hình.
Cụ thể đối tượng nghiên cứu như sau:
− Động cơ Hyundai Diesel Common Rail D4CB.
− Kiểm tra và chẩn doán động cơ.
1.3. Phạm vi ứng dụng
Mơ hình sẽ được phục vụ trong q trình giảng dạy ngành công nghệ ô tô tại
Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.Hồ Chí Minh và các trường khác trên cả nước.
Đồng thời cũng là tài liệu dùng để tham khảo.
Đối tượng phục vụ cho mơ hình là giáo viên, sinh viên, học sinh ở các trường Đại
học, Cao đẳng, Trung học chuyên nghiệp, dạy nghề trong cả nước và những cán bộ,
công nhân làm việc trong lĩnh vực bảo dưỡng và sửa chữa ô tô.

18

Chương 2.

CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ THỐNG
COMMOMRAIL

CHƯƠNG 2:
CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ THỐNG COMMOMRAIL

19


1

Sơ lược về hệ thống
Hệ thống điều khiển động cơ diesel bằng điện tử trong một thời gian dài chậm

phát triển so với động cơ xăng. Do độ êm dịu khơng cao nên động cơ diesel ít được sử
dụng trên các xe du lịch. Trong thời gian đầu, các hãng chủ yếu sử dụng hệ thống điều
khiển bơm cao áp bằng điện trong các hệ thống EDC (electronic diesel control). Trong
những năm gần đây, hệ thống Common Rail được phát triển mạnh mẽ.
1.3.1. Lĩnh vực áp dụng
Thế hệ bơm cao áp thẳng hàng đầu tiên được giới thiệu vào năm 1927 đã đánh dấu
sự khởi đầu của hệ thống nhiên liệu diesel của hãng Bosch. Lĩnh vực áp dụng chính
của các loại bơm thẳng hàng là: trong các loại xe tải sử dụng dầu diesel, xe lửa, và tàu
thủy. Áp suất phun đạt đến khoảng 1350 bar và có thể sinh ra công suất khoảng 160
kW mỗi xylanh.
Qua nhiều năm, với các yêu cầu khác nhau, chẳng hạn như việc lắp đặt động cơ
phun nhiên liệu trực tiếp trong các xe tải nhỏ và xe du lịch đã dẫn đến sự phát triển của
các hệ thống nhiên liệu diesel khác nhau để đáp ứng các đòi hỏi ứng dụng đặc biệt.
Điều quan trọng nhất của những sự phát triển này khơng chỉ là việc tăng cơng suất mà

cịn là nhu cầu giảm tiêu thụ nhiên liệu, giảm tiếng ồn và khí thải. So với hệ thống cũ
dẫn động bằng cam, hệ thống Common Rail khá linh hoạt trong việc đáp ứng thích
nghi để điều khiển phun nhiên liệu cho động cơ diesel, như:
− Phạm vi ứng dụng rộng rãi: cho xe du lịch và xe tải nhỏ có cơng suất
đạt đến 30 kW/xylanh, cũng như xe tải nặng, xe lửa, và tàu thủy có
cơng suất đạt đến 200 kW/xylanh.
− Áp suất phun đạt đến khoảng 1400 bar.
− Có thể thay đổi thời điểm phun nhiên liệu.
− Có thể phun làm 3 giai đoạn: phun sơ khởi (pilot injection), phun
chính (main injection), phun sau (post injection).
1.3.2. Hoạt động và chức năng
Việc tạo ra áp suất và việc phun nhiên liệu hoàn toàn tách biệt với nhau trong hệ
thống Common Rail. Áp suất phun được tạo ra độc lập với tốc độ động cơ và lượng
nhiên liệu phun ra. Nhiên liệu được trữ với áp suất cao trong bộ tích áp (high-pressure
accumulator) và sẵn sàng để phun. Lượng nhiên liệu phun ra, thời điểm phun cũng như

20


áp lực phun được tính tốn bằng ECU dựa trên biểu đồ đã lưu trong bộ nhớ của nó.
Sau đó, ECU sẽ điều khiển các kim phun tại mỗi xylanh động cơ để phun nhiên liệu.

1.3.2.1. Chức năng chính
Chức năng chính là điều khiển việc phun nhiên liệu đúng thời điểm, đúng lượng,
đúng áp suất, đảm bảo động cơ diesel khơng chỉ hoạt động êm dịu mà cịn tiết kiệm
nhiên liệu.

1.3.2.2. Chức năng phụ
Chức năng phụ của hệ thống là điều khiển vịng kín và vịng hở, khơng những làm
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.

1.3.2.3. Nguyên lý làm việc cơ bản của hệ thống

Hình 2.1: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu Common Rail
Nhiên liệu từ thùng chứa được bơm chuyển vào trong bơm cao áp. Tại đây áp suất
nhiên liệu được tạo ra và được bơm liên tục vào trong ống phân phối. Bơm cao áp chỉ
21


có nhiệm vụ duy nhất là tạo cho nhiên liệu có một áp suất cao và đưa nhiên liệu vào
ống phân phối. Tại ống phân phối có các đường ống cao áp nối các kim phun. Các kim
phun này được lắp trên nắp máy, nó có nhiệm vụ là phun nhiên liệu vào trong buồng
đốt động cơ và được điều khiển bởi ECU.
ECU sau khi nhận các tín hiệu từ các cảm biến (cảm biến vị trí trục khuỷu, cảm
biến vị trí cốt cam, cảm biến vị trí bàn đạp ga, cảm biến nhiệt độ nước làm mát, cảm
biến lưu lượng khí nạp, …) sẽ xử lý các tín hiệu này và sau đó đưa ra các xung vng
để điều khiển kim phun.
Khi ECU phát ra xung OFF (hiệu điện thế bằng khơng), lúc này dịng điện khơng
cịn chạy trong cuộn dây của kim phun. Lực điện từ của cuộn dây khơng cịn nữa, van
kim sẽ bị lị xo đóng lại, nhiên liệu khơng cịn phun vào động cơ nữa, quá trình phun
chấm dứt. Nếu chiều dài của xung ON càng dài thì van kim mở càng lâu, do đó lượng
nhiên liệu phun vào buồng đốt càng nhiều. Nếu xung ON từ ECU gửi đến kim phun
càng sớm thì kim sẽ phun càng sớm.
1.4. Đặc tính phun
1.4.1. Đặc tính phun của hệ thống phun dầu kiểu cũ
Với hệ thống phun dầu kiểu cũ dùng bơm phân phối hay bơm thẳng hàng
(distributor or in – line injection pumps), việc phun nhiên liệu chỉ có một giai đoạn gọi
là giai đoạn phun chính (main injection phase), khơng có khởi phun và phun kết thúc.

22


Hình 2.2: Đặc tính phun của hệ thống thường
Trong đó :
P : áp suất phun
t : thời gian phun
Pm : áp suất phun trung bình
Ps : áp suất phun cực đại
1: điểm bắt đầu cung cấp nhiên liệu
2: điểm bắt đầu phun nhiên liệu
Dựa vào ý tưởng của bơm phân phối sử dụng kim phun điện, các cải tiến đã được
thực hiện theo hướng đưa vào giai đoạn phun kết thúc. Trong hệ thống cũ, việc tạo ra
áp suất và cung cấp lượng nhiên liệu diễn ra song song với nhau bởi cam và piston
bơm cao áp. Điều này tạo ra các tác động xấu đến đường đặc tính phun như sau:
− Áp suất phun tăng đồng thời với tốc độ và lượng nhiên liệu phun.
− Suốt quá trình phun, áp suất phun tăng lên và lại giảm xuống theo áp
lực đóng của ti kim ở cuối q trình phun.
Hậu quả là:
− Khi phun với lượng dầu ít thì áp suất phun cũng nhỏ và ngược lại.
− Áp suất đỉnh cao gấp đơi áp suất trung bình.
23


Áp suất đỉnh quyết định tải trọng đặt lên các thành phần của bơm và các thiết bị
dẫn động. Ở hệ thống nhiên liệu cũ, nó cịn ảnh hưởng đến tỉ lệ hỗn hợp A/F trong
buồng cháy.
1.4.2. Đặc tính phun của hệ thống Common Rail
So với đặc điểm của hệ thống phun nhiên liệu cũ thì các yêu cầu sau đã được thực
hiện dựa vào đường đặc tính phun lý tưởng:

− Lượng nhiên liệu và áp suất nhiên liệu phun độc lập với nhau theo
từng điều kiện hoạt động của động cơ (cho phép dễ đạt được tỉ lệ
hỗn hợp A/F lý tưởng).
− Lúc bắt đầu phun, lượng nhiên liệu phun ra chỉ cần một lượng nhỏ.
Các yêu cầu trên được thỏa mãn bởi hệ thống Common Rail, với đặc điểm phun 2
lần: phun sơ khởi và phun chính.

Hình 2.3: Đường đặc tính phun của hệ thống common Rail
Trong đó :
Pr : áp suất ống trữ
Pm : áp suất phun trung bình
Hệ thống common Rail có các thành phần:
− Kim phun điều
− Ống phân phối áp lực cao.
− Bơm cao áp (bơm tạo áp lực).
24


Các thiết bị sau cũng cần cho sự điều khiển của hệ thống:
− ECU và EDU.
− Cảm biến tốc độ trục khuỷu.
− Cảm biến tốc độ trục cam,…
Đối với xe du lịch, bơm có piston hướng tâm (radial – piston pump) được sử dụng
như là bơm cao áp để tạo ra áp suất. Áp suất được tạo ra độc lập với quá trình phun.
Tốc độ của bơm cao áp phụ thuộc vào tốc độ của động cơ và ta không thể thay đổi tỉ
số truyền. So với hệ thống phun cũ, việc phân phối nhiên liệu trên thực tế xảy ra đồng
bộ, có nghĩa là khơng những bơm cao áp trong hệ thống Common Rail nhỏ hơn mà
còn hệ thống truyền động cũng chịu trải trọng ít hơn.
Về cơ bản kim phun được nối với ống tích áp nhiên liệu (Rail) bằng một đường
ống ngắn, kết hợp với đầu phun và solenoid được cung cấp điện qua ECU. Khi van

solenoid khơng được cấp điện thì kim ngưng phun. Nhờ áp suất phun không đổi, lượng
nhiên liệu phun ra sẽ tỉ lệ với độ dài cùa xung điều khiển solenoid. Yêu cầu mở nhanh
van solenoid được đáp ứng bằng việc sử dụng điện áp cao và dòng lớn. Thời điểm
phun được điều khiền bằng hệ thống điều khiển phun sớm. Hệ thống này dùng một
cảm biến trên trục khuỷu để nhận biết tốc độ động cơ và cảm biến trên trục cam để
nhận biết kỳ hoạt động.

1.4.2.1. Phun sơ khởi (Pilot injection)
Phun sơ khởi có thể diễn ra sớm đến 90 0 trước điểm chết trên (BTDC). Nếu thời
điểm phun xuất hiện nhỏ hơn 40 0 BTDC, nhiên liệu có thể bám vào bề mặt của piston,
thành xylanh và làm loãng dầu bôi trơn.
Trong giai đoạn phun sơ khởi một lượng nhiên liệu (1-4mm 3) được phun vào
xylanh để mồi. Kết quả là quá trình cháy được cải thiện và đạt được một số hiệu quả
sau:
− Áp suất cuối quá trình nén tăng một ít nhờ vào giai đoạn phun sơ
khởi và nhiên liệu cháy một phần. Điều này giúp giảm thời gian cháy
trễ, sự tăng đột ngột áp suất khí cháy và áp suất cực đại (quá trình
cháy êm dịu hơn).
−

Kết quả là giảm tiếng ồn của động cơ, giảm tiêu hao nhiên liệu và
trong nhiều trường hợp giảm được độ độc hại của khí thải. Q trình

25