HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỆN TỬ

HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỆN TỬ

THUYẾT TRÌNH

Môn học:

ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

Nhóm 3

Động cơ Diesel được phát minh vào năm 1892 nhờ kỹ sư người Đức Rudolf Diesel, hoạt động theo nguyên lý tự cháy

GIỚI THI U ỆU

HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỆN TỬ

• Đến năm 1927

Robert Bosch mới

phát triển bơm cao

áp (bơm phun Bosch

lắp cho động cơ

Diesel trên ôtô

thương mại và ôtô

khách vào năm

1936).

Robert Bosch

Hệ thống phun nhiên liệu Diesel điều khiển bằng

điện tử đã được sử dụng từ sau năm 1980 cùng với sự hình thành của điều khiển kỹ thuật số Đặc biệt từ sau

1990 dùng cho động cơ diesel của ôtô con với hệ thống Common Rail phun áp suất cao.

Hệ thống phun nhiên liệu diesel

tử có

cơ cấu ga điện tử

Bơm

VE điều khiển điên

tử có

cơ cấu ga điện tử

Bơm

VE điều khiển điên

tử có van xả áp

Bơm

VE điều khiển điên

tử có van xả áp

Loại 2 piston

Loại 2 piston

Loại 3 piston

Loại 3 piston

Loại 4 piston

Loại 4 piston Loại

EUI

(Electronic Unit Injection)

LoạiEUI

(Electronic Unit Injection)

LoạiHEUI

(Hydraulically Actuated Electronically Controlled Unit Injector)

LoạiHEUI

(Hydraulically Actuated Electronically Controlled Unit Injector)

Bơm VE nhiều piston hướng trục

Bơm VE nhiều piston hướng trục

Bơm VE một piston hướng kính

Bơm VE một piston hướng kính

Dùng ống phân phối - Common rail Dùng bơm –vòi phun kết

hợp

QUÁ TRÌNH CHÁY ĐỘNG CƠ DIESEL

YÊU CẦU ĐỐI VỚI QUÁ TRÌNH CHÁY

CHỨC NĂNG HỆ THỐNG

CHỨC NĂNG HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU

CHỨC NĂNG HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU

ĐÚNG ÁP SUẤT

Nhóm cung cấp nhiên liệu

Nhóm cung cấp nhiên liệu

Nhóm điều khiển

CẤU TẠO

HỆ THỐNG

CẤU TẠO

HỆ THỐNG

Thùng nhiên liệu

Bộ lọc

Bơm cao áp

Bộ điều khiển trung tâm

Bộ điều khiển trung tâm

Cảm biến

Cơ cấu chấp hành

Cơ cấu chấp hành

CẤU TẠO & NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

Ống phân phối

Vòi phun

HỆ THỐNG COMMON RAIL

• Bơm cấp hút nhiên liệu ra khỏi bình

• Van SCV điều khiển lượng nhiên liệu đến bơm nhiên liệu và dẫn nhiên liệu đến piston.

• Các piston nén nhiên liệu chảy qua van phân phối

• Nhiên liệu trong van phân phối được đưa đến các vòi phun để phun vào xilanh

• Nhiên liệu còn thừa từ bơm cao áp, ống phân phối, vòi phun theo ống dầu hồi quay trở về bình nhiên liệu

• ECU điều khiển van điều khiển lượng phun để điều chỉnh lượng nhiên liệu cấp vào khoang bơm cao áp và nhờ đó điều chỉnh được áp suất nhiên liệu.

• ECU luôn theo dõi sát áp suất nhiên liệu trong ống phân phối bằng cảm biến áp suất nhiên liệu và thực hiện điều khiển phản hồi

CẤU TẠO

EDUECU

NE Signal

G SignalVarious Signals

BƠM CAO ÁP

BÌNH NHIÊN LiỆU

BÌNH NHIÊN LiỆU

BỘ LỌC

ống phân phối

ống phân phối

VÒI PHUN

VÒI PHUN

Bộ điều khiển

Thiết bị này loại bỏ bụi bẩn và nước

ra khỏi nhiên liệu để bảo vệ bơm

cao áp và vòi phun, chúng có các

chi tiết được chế tạo rất chính xác

Bụi bẩn và nước phải được loại bỏ

khỏi nhiên liệu để tránh cho bơm

cao áp khỏi bị kẹt hay gỉ do bơm

cao áp được bôi trơn bằng nhiên

A-Bơm điều khiển cơ khí

B- Bơm điều khiển điện tử

BƠM CAO ÁP

Van phân phối

Bơm nạp

Bơm nạp

Cảm biến nhiệt

Cảm biến nhiệt

Khi cam không đồng trục quay, cam vòng cũng quay không đồng trục Cam vòng quay đồng thời đẩy 1 pittông lên và 1 pittông xuống Khi pittông đi lên (hoặc xuống), bơm cao áp sẽ hút nhiên liệu

ra, và bơm nhiên liệu đến ống phân phối.

1 SCV (van điều khiển

Bơm cấp liệu hút NL

từ bình NL đến 2 piston

thông qua phin lọc và

SCV Trục điều khiển

quay roto trong và ngoài

của bơm nạp Khi roto

quay làm thay đổi thể

Van điều khiển giữ áp suất nạp NL thấp hơn 1 mức nhất Nếu tốc độ bơm tăng và áp suất bơm tăng cao hơn mức van điều khiển cho phép, van sẽ sử dụng lực lò xo để mở van đưa NL về phía hút

Van điều khiển

1 Chổi 2.Piston 3.Lò xo 4.nút chặn 5.Bơm nạp 6.SCV 7.Vỏ bơm

• Nếu dòng đến SCV trong 1 thời gian dài: vì cường độ trung bình của dòng điện chạy đến cuộn dây tăng, van kim sẽ mở ra ngoài.SCV mở rộng hơn do đó lượng nhiên liệu hút tăng

• Nếu dòng đến SCV trong 1 thời gian ngắn Cường độ trung bình của dòng điện đến cuộn dây giảm, lực lò xo sẽ hút van kim vào SCV mở hẹp đi do đó lượng nhiên liệu hút giảm

Van phân phối của bơm được hợp nhất thành

từng cụm Do đó, nó bao gồm: van bi, lò xo, giá

đỡ Khi áp suất ở piston vượt qua áp suất trong

ống phân phối, van bi sẽ mở để xả nhiên liệu ra

1 Thân van 2 Van bi 3.lò xo 4.Giá đỡ 5 piston

Van phân phối

Cảm biến nhiệt độ có những đặc điểm của 1 nhiệt kế, điện trở thay đổi theo nhiệt

độ của nhiên liệu Cảm biến nhiệt độ của nhiên liệu sẽ được đặt trên bơm cao áp

Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu

Nhiệt độ nhiên liệu

Ống phân phối

• Ống phân phối chứa nhiên liệu được nén (từ 0 đến 180

MPa) từ bơm cao áp và đưa đến các vòi phun của xylanh

Cảm biến áp suất ống phân phối (cảm biến Pc), bộ giới

hạn áp suất và một van xả áp suất được gắn trên ống

Nếu áp suất trong ống PP cao bất thường, bộ giới hạn áp suất sẽ

mở một van để xả áp suất Van mở khi áp suất trong ống đạt xấp

xỉ 180 MPa và đóng khi áp suất trở lại mức xấp xỉ 30 MPa

Nhiên liệu chảy qua bộ giới hạn áp suất sẽ quay trở lại bình nhiên liệu

1 Bộ giới hạn áp suất

2 Đến bình nhiên liệu

Bộ giới hạn áp suất

Cảm biến áp suất ống phân phối (cảm biến Pc) kiểm tra áp suất nhiên liệu trong ống

phân phối và truyền tín hiệu đến ECU động cơ Đây là một loại cảm biến sử dụng chip silicon, điện trở của cảm biến sẽ thay đổi khi có áp suất tác dụng lên nó thay đổi

Vị trí cảm ứng Pc trong sơ đồ điện

Điện thế ra và áp suất của ống PP

Cảm biến áp suất ống phân phối

Van xả điều chỉnh áp suất trong ống PP Nếu áp suất trong ống cao hơn áp suất phun, ECU động cơ sẽ truyền tín hiệu để van xả đẩy NL trở lại bình cho áp suất NL phù hợp với áp suất phun

Áp suất NL bằng áp suất phun

Van xả áp

Áp suất NL cao hơn áp suất phun

VÒI PHUN

Tuỳ theo tín hiệu từ

ECU động cơ, vòi phun

phun NL được nén

trong ống PP vào

buồng đốt của động cơ

với thời điểm phun và

lượng nhiên liệu phun

ra ( thời gian mở kim

Hồi về

phối

Lò xo đầu phun

Kim phun

Mã số hiệu chỉnh vòi phun

Từ ống phân phối

Hồi về

binh

0.14 mm

• Khi không có dòng điện chạy đến cuộn dây từ lực lò xo

lớn hơn áp suất trong buồng điều khiển, do đó van từ bị

đẩy xuống và đóng đầu ra Vì thế áp suất tác dụng lên

piston điều khiển sẽ nén lò xo miệng lại lò xo đóng kín

miệng và ngừng phun

• Khi có dòng điện chạy đến cuộn dây từ, lực từ sẽ kéo

van lên trên, do đó mở dầu ra và cho nhiên liệu chạy

đén buồng điều khiển rồi ra ngoài Khi nhiên liệu chảy

ra, áp suất trong buồng điều khiển giảm và kéo piston

điều khiển lên,van kim cũng đi lên và bắt đầu phun

• Khi dòng điện tiếp tục tác dụng lên cuộn dây từ, kim

miệng được đẩy lên cao nhất, do đó tốc độ phun cũng

được đạt cao nhất Khi ngắt dòng điện cuộn dây, van

từ đi xuống làm kim miệng đóng đột ngột và ngừng

6 Pittông

điều khiển

7 Lò xò van

kim

8 Van kim

Nguyên lý hoạt động

Khi vòi đóng Khi vòi mở

BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ

Bộ chuyển điện DC / DC

Tín hiệu phun

Tín hiệu xác nhận phun

Ắc qui

IJT 4

#1-IJF

Mạch điều khiển

Hoạt động tốc độ cao