Cấu tạo và nguyên lý bơm cao áp trong hệ thống nhiên liệu

Bơm cao áp Mô tả Mô tả Bơm phun bơm nhiên liệu đẩy nhiên liệu đến vòi phun Bơm phun có chức kiểm soát lượng phun thời điểm phun nhiên liệu Hút nhiên liệu Bơm cấp liệu hút nhiên liệu từ bình nén thân bơm Bơm nhiên liệu Sử dụng pít tông để đưa nhiên liệu áp suất cao tới vòi phun chuyển động tịnh tiến quay Kiểm soát lượng phun Bộ điều tốc điều khiển lượng phun công suất động Bộ điều tốc có chức kiểm soát tốc độ tối đa động để ngăn động chạy tốc độ giữ ổn định tốc độ chạy không tải Kiểm soát thời điểm phun Bộ định thời điều khiển thời điểm phun theo tỷ lệ thuận với tốc độ động Các phận bên bơm phun bôi trơn làm mát nhiên liệu (1/1) Tóm tắt hoạt động Khi bật khoá điện ON, van điện từ cắt nhiên liệu kéo vào trong, đường thông thân bơm pít tông mở Khi bơm cấp liệu quay, hút nhiên liệu từ bình nhiên liệu, qua lắng đọng nước lọc nhiên liệu, vào thân bơm theo áp suất điều chỉnh van điều chỉnh Pít tông hút nhiên liệu từ thân bơm vào buồng áp suất hành trình hút (dịch chuyển sang trái) nén nhiên liệu mức độ cao để dẫn đến van phân phối hành trình nén (di chuyển sang phải) Sau qua van phân phối, nhiên liệu đưa vào vòi phun qua ống dẫn cao áp, từ nhiên liệu phun vào xi lanh Cùng lúc, phận bên bơm nhiên liệu làm mát bôi trơn Một phần nhiên liệu quay trở bình nhiên liệu từ vít tràn để kiểm soát mức độ tăng nhiệt độ cuả nhiên liệu bơm (1/1) -1- Bơm cấp liệu Van điều chỉnh Bơm cấp liệu Bơm cấp liệu kiểu cánh gạt bao gồm cánh gạt rôto Trục dẫn động quay rôto nhờ có lực ly tâm mà cánh gạt ép nhiên liệu lên thành buồng áp suất Do trọng tâm rô to lệch so với tâm buồng nén nên nhiên liệu cánh gạt bị nén đẩy Van điều chỉnh Van điều chỉnh điều chỉnh áp suất xả bơn cấp liệu phù hợp với tốc độ bơm Bộ định thời kiểm soát thời điểm phun nhiên liệu theo áp suất bơm (1/1) Phân phối phun nhiên liệu Bơm cấp liệu, đĩa cam pít tông điều khiển trục dẫn động quay theo tỷ lệ nửa tốc độ động Hai lò xo pít tông đẩy pít tông đĩa cam lên lăn Đĩa cam có số mặt cam số xi lanh (Động xi lanh đĩa cam có mặt cam) Đĩa cam quay lăn cố định đẩy pít tông vào Do đó, pít tông theo dịch chuyển mặt cam chuyển động tịnh tiến ăn khớp với cam quay ứng với vòng quay đĩa cam, pít tông quay vòng tịnh tiến lần Việc cung cấp nhiên liệu cho xi lanh thực 1/4 vòng quay đĩa cam lần chuyển động tịnh tiến píttông (động xi lanh) (1/3) -2- Pít tông có rÃnh hút, cửa phân phối, cửa tràn rÃnh cân áp suất Cửa tràn cửa phân phối đặt thẳng hàng với lỗ vào tâm pít tông Nhiên liệu hút từ rÃnh hút pít tông Sau nhiên liệu nén mạnh qua van phân phối từ cửa phân phối bơm vào vòi phun (2/3) -3- Hút Khi pít tông xuống (chuyển sang trái), rÃnh hút pít tông bơm thẳng hàng với cửa hút đầu phân phối Do vậy, nhiên liệu hút vào buồng áp suất vào pít tông (3/3) -4- Cung cấp Khi đĩa cam pít tông quay, cửa hút đầu phân phối đóng, cửa phân phối pít tông thẳng hàng với đường phân phối Khi đĩa cam chạy lăn, píttông lên (chuyển sang phải) nén nhiên liệu Khi áp suất nhiên liệu đạt giá trị ấn định trước, nhiên liệu phun qua vòi phun Kết thúc Khi đĩa cam quay tiếp pít tông lên (dịch chuyển sang phải), cửa tràn pít tông bị đẩy vành tràn Khi đó, nhiên liệu có áp suất cao quay trở lại thân bơm qua cửa tràn Kết qủa áp suất nhiên liệu giảm đột ngột kết thúc nạp nhiên liệu -5- à Hành trình hữu ích Hành trình hữu ích khoảng cách pít tông dịch chuyển từ bắt đầu nén nhiên liệu tới kết thúc Vì hành trình bơm không đổi, nên thay đổi vị trí đặt vành tràn làm thay đổi hành trình hữu ích để tăng giảm lượng phun nhiên liệu Khi hành trình hữu ích kéo dài hành trình nén lâu kết thúc lượng nhiên liệu nạp tăng Ngược lại, nén kết thúc sớm lượng nhiên liệu nạp giảm hành trình hữu ích ngắn (3/3) Van điện từ cắt nhiên liệu Van điện từ cắt nhiên liệu mở đóng đường nhiên liệu dẫn đến cửa hút (Van mở bật khoá điện ON) Van điện từ cắt nhiên liệu đóng ắc quy cấp điện cho van điện từ, nén lò xo lại để lên, kết cửa hút mở nhiên liệu cung cấp -6- Van điện từ cắt nhiên liệu ngắt Dòng điện chạy vào van điện từ bị ngắt, van bị đẩy xuống lò xo Khi van đóng cửa hút, việc cung cấp nhiên liệu vào xi lanh ngừng làm động ngừng hoạt động (1/1) Chống quay ngược Nói chung, động điêzen quay ngược Nếu nhiên liệu phun vào không khí hút vào từ phía xả nén lại động quay ngược Tuy nhiên, bơm thiết kế động quay ngược Nếu bơm quay ngược, nhiên liệu đưa trở lại thân bơm píttông bơm di chuyển lên cửa hút mở Ngoài ra, nhiên liệu không nén pít tông bơm di chuyển xuống cửa phân phối mở Do đó, nhiên liệu không phun, động quay ngược (1/1) -7- Bộ định thời tự động (Điều khiển thời điểm phun) Giống thời điểm đánh lửa động xăng, thời điểm phun nhiên liệu động điêzen phải sớm (hoặc muộn) theo tốc độ động để đạt công suất tối ưu Bộ định thời tự động điều khiển thời điểm phun sớm muộn theo tốc độ động à Cấu tạo hoạt động Việc thay đổi vị trí lăn tiếp xúc mặt cam điều khiển thời điểm phun nhiên liệu Khi bơm phun nhiên liệu không quay, lăn vị trí muộn tối đa Khi bơm phun nhiên liệu bắt đầu quay tốc độ tăng, pít tông định thời dịch chuyển sang trái đẩy lò xo định thời, áp suất nhiên liệu bơm tăng Chốt trượt nối với pít tông chuyển hoá dịch chuyển pít tông thành chuyển động quay vành lăn Khi vành lăn quay theo chiều ngược lại với trục dẫn động, thời điểm phun sớm Khi vành lăn quay hướng, thời điểm phun muộn (1/1) -8- Bộ điều tốc học bơm VE Mô tả Cần thiết phải kiểm soát lượng phun nhiên liệu phù hợp với lực ép xuống bàn đạp ga tải trọng động cơ, công suất động điêzen lượng nhiên liệu nạp điều khiển Do vị trí vành tràn định lượng phun nhiên liệu nên điều tốc phải điểu chỉnh vị trí vành tràn để động chạy ổn định Điều khiển theo mức nhấn bàn đạp ga ấn xuống: Lượng nhiên liệu nạp tăng (tốc độ động tăng) Nhả ra: Lượng nhiên liệu nạp giảm (tốc độ động giảm) Kiểm soát vị trí bàn đạp ga không thay đổi trọng tải động thay đổi Trọng tải tăng: Lượng nhiên liệu nạp tăng Trọng tải giảm: Lượng nhiên liệu nạp giảm Bộ điều tốc đóng vai trò: Ngăn động không chạy tốc việc kiểm soát tốc độ tối đa động giữ cho động chạy ổn định tốc độ thấp (1/1) -9- Cơ cấu chức Đối với điều tốc kiểu học, văng quay với trục dẫn động bơm phun nhiên liệu; chúng bung rộng nhờ lực li tâm, tuỳ theo tăng tốc độ quay trục Chuyển động truyền đến vành tràn (thông qua ống nối cần điều khiển điều tốc) để điều chỉnh lượng phun nhiên liệu Có hai loại điều tốc à Bộ điều tèc kiĨu mäi tèc ®é · Bé ®iỊu tèc kiĨu tèc ®é M – M (Tèi thiĨu Tèi ®a) (1/1) Bé ®iỊu tèc kiĨu mäi tèc ®é Bé ®iỊu tèc kiểu tốc độ kiểm soát lượng nhiên liệu nạp toàn dải tốc độ động Bộ điều tốc dịch chuyển vành tràn làm thay đổi hành trình hữu ích điều chỉnh lượng phun -10- Khởi động Khi nhấn bàn đạp ga xuống cần điều chỉnh gạt theo hướng toàn tải thời điểm khởi động, lò xo điều khiển kéo cần căng tiếp xúc với vấu chặn Do tốc độ bơm thời điểm khởi động thấp lực li tâm văng nhỏ, chí lò xo khởi động (lò xo đĩa) với sức căng nhỏ đẩy cần điều khiển tì vào ống trượt điều tốc, làm cho văng cụp lại hoàn toàn Lúc này, cần điều khiển quay ngược chiều kim đồng hồ quanh điểm tựa A dịch chuyển vành tràn tới vị trí khởi động (lượng phun tối đa) để cung lượng nhiên liệu cần thiết khởi động Chạy không tải Sau khởi động động nhả bàn đạp ga, cần điều chỉnh quay vị trí không tải Do sức căng lò xo điều khiển thời điểm 0, văng bung rộng kể tốc độ chậm ống trượt điều tốc nén lò xo không tải lại Lúc này, cần điều khiĨn quay cïng chiỊu kim ®ång hå quanh ®iĨm tùa A dịch chuyển vành tràn tới vị trí không tải Bằng cách đó, đạt tốc độ không tải ổn định lực ly tâm văng sức căng lò xo không tải cân -11- Đầy tải (Đạp bàn đạp ga xuống hoàn toàn) Khi bàn đạp ga nhấn xuống hoàn toàn, cần điều chỉnh dịch chuyển theo vị trí toàn tải cần căng tiếp xúc với vấu chặn, giống khởi động Trong trường hợp này, lò xo điều khiển có sức căng cao lò xo giảm chấn bị ép lại hoàn toàn không hoạt động Khác với khởi động, lúc lực ly tâm văng có tác động mạnh ống trượt điều tốc đẩy cần điều khiển sang phải Sau cần điều khiển quay theo chiều kim ®ång hå quanh ®iÓm tùa A cho ®Õn ®iÓm tựa B tiếp xúc với cần căng, từ dịch chuyển vành tràn tới vị trí toàn tải Kết lượng nhiên liệu nạp giảm so với khởi động Tốc độ tối đa (Đạp bàn đạp ga xuống hoàn toàn) Khi tốc độ động cao mức quy định, lực ly tâm văng trở nên lớn hơn, làm cho lực ép ống trượt điều tốc lớn sức cản lò xo điều khiển Khi cần điều khiển cần căng dịch chuyển, quay theo chiều kim đồng hồ quanh điểm tựa A để dịch chuyển vành tràn theo hướng giảm lượng phun nhiên liệu Nhờ khống chế tốc độ tối đa nên động không bị chạy tốc cho phép -12- Tải cục (Tốc độ trung bình) (Đạp bàn đạp ga xuống nửa) Khi cần điều chỉnh vị trí trung gian đầy tải không tải, lò xo điều khiển có lực căng yếu, cho phép vành tràn dịch chuyển theo hướng giảm lượng phun tốc độ thấp kiểm soát tốc độ tối đa Kết tốc độ động kiểm soát phù hợp với mức độ nhấn bàn đạp ga Đặc điểm lượng phun nhiên liệu trường hợp giống trường hợp đầy tải, tốc độ động thấp (trước vành tràn dịch chuyển theo hướng để giảm lượng phun) Khi tốc độ tăng, lượng phun giảm để kiểm soát tốc độ (1/1) Bộ điều tèc kiĨu tèc ®é M-M (Tèi ®a- Tèi thiĨu) Bé điều tốc kiểu tốc độ M-M kiểm soát lượng phun theo tốc độ động tốc độ tối đa tối thiểu dải tốc độ khác, lượng nhiên liệu nạp theo mức độ nhấn bàn đạp ga (Trừ lò xo điều khiển, cơ cấu điều tốc kiểu tốc độ ®iỊu tèc kiĨu tèc ®é M-M lµ gièng nhau) (1/1) -13- Các vít điều chỉnh Bơm phun nhiên liệu có vít điều chỉnh sau: Vít điều chỉnh tốc ®é tèi ®a: KiĨm so¸t tèc ®é tèi ®a cđa động Vít điều chỉnh tốc độ không tải Điều chỉnh tốc độ động chạy không tải Vít điều chỉnh toàn tải Điều chỉnh lượng nhiên liệu nạp Gợi ý: Khi vít điều chỉnh tốc độ tối đa vít điều chỉnh toàn tải điều chỉnh vị trí thích hợp niêm phong, thông thường chúng không điều chỉnh Tuy nhiên, thay đổi theo thời gian, cần thiết phải điều chỉnh, bỏ niêm phong tiến hành điều chØnh Sau ®iỊu chØnh, vÝt ®iỊu chØnh tèc ®é tối đa vít điều chỉnh toàn tải phải niêm phong lại (1/1) LST (Bộ điều chỉnh thời điểm phun theo tải) LST thay đổi thời điểm phun nhiên liệu theo tải động tạo thời điểm phun sớm Nhiên liệu thoát qua cửa thoát ống trượt điều tốc, qua đường dẫn trục điều tốc, vào bơm cung cấp liệu Do áp suất bơm giảm xuống để làm cho thời điểm phun chậm lại Khi tải động tăng (lượng phun nhiên liệu tăng), văng cụp lại áp suất thân bơm không hạ thấp cửa thoát ống trượt điều tốc không khớp với đường dẫn trục điều tốc Ngược lại, trọng tải động giảm (lượng phun giảm), văng lại bung Cửa thoát trên ống trượt điều tốc đường dẫn trục điều tốc thẳng hàng, làm áp suất bơm giảm thời điểm phun chậm lại (1/1) -14- à Hoạt động -15- TCV (Van điều khiển thời điểm) TCV làm cho LST không hoạt động xe hoạt động với động nguội (nhiệt độ nước làm mát 600C) độ cao cao (áp suất khí 93 kPa (700mmHg)) Mục đích việc lắp TCV để ngăn bỏ máy Trong điều kiện đễ xảy bỏ máy sớm (động nguội ®é cao lín) th× viƯc ®iỊu chØnh ®Ĩ cã thêi điểm phun sớm lên ngăn ngừa tượng bỏ máy Do ngăn khói trắng ECU động xác định tình trạng động sở tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ nước cảm biến áp suất khí Sau đó, ECU phát tín hiệu để TCV đóng đường nhiên liệu LST, làm cho LST không hoạt động à TCV làm việc Trước động hâm nóng lên (nhiệt độ làm mát 600C xe chạy độ cao cao (¸p st khÝ qun d­íi 93 kPa (700 mmHg)), ECU phát tín hiệu để TCV làm việc đóng đường nhiên liệu Vì thế, nhả bàn đạp ga tải trọng động giảm xuống LST không hoạt động không làm trễ thời gian phun nhiên liệu (1/1) Bơm VE Thiết bị khởi động lạnh, điều khiển tự động (ACSD) Mô tả ACSD sử dụng đặc tính co dÃn sáp chịu nhiệt sức căng lò xo ®Ĩ lµm cho thêi ®iĨm phun tù ®éng diƠn sớm theo nhiệt độ nước làm mát, để chạy hâm nóng động (chạy không tải tốc độ cao) Điều tăng tính dễ khởi động nhiệt độ thấp tính ổn định chạy không tải (1/2) -16- Hoạt động (1) Động lạnh Sáp chịu nhiệt co kéo pít tông Cần A quay theo chiều kimđồng hồ sức căng lò xo Điều làm cho cần B đầy cần điều chỉnh hướng tới vị trí bù không không tải, làm tăng tốc độ chạy không tải Đồng thời, vòng lăn quay làm sớm thời phun nhiên (2) Động nóng Khi nhiệt độ nước làm mát tăng, sáp chịu nhiệt dÃn đẩy pít tông Cần A làm pít tông quay ngược chiều kim đồng hồ, giảm dần góc phun sớm giảm tốc độ chạy không tải Khi nhiệt độ nước làm mát đạt khoản 500C, thời điểm phun tốc độ không tải lại trở bình thường Gợi ý: Giữa động có ACSD động ACSD có phương pháp điều chØnh kh¸c (2/2) -17- ... tràn pít tông bị đẩy vành tràn Khi đó, nhiên liệu có áp suất cao quay trở lại thân bơm qua cửa tràn Kết qủa áp suất nhiên liệu giảm đột ngột kết thúc nạp nhiên liệu -5- à Hành trình hữu ích Hành... lượng nhiên liệu nạp tăng Ngược lại, nén kết thúc sớm lượng nhiên liệu nạp giảm hành trình hữu ích ngắn (3/3) Van điện từ cắt nhiên liệu Van điện từ cắt nhiên liệu mở đóng đường nhiên liệu dẫn... quay ngược Tuy nhiên, bơm thiết kế động quay ngược Nếu bơm quay ngược, nhiên liệu đưa trở lại thân bơm píttông bơm di chuyển lên cửa hút mở Ngoài ra, nhiên liệu không nén pít tông bơm di chuyển