Bài giảng Hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển điện tử - ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Nam Định

BỘ LAO ĐỘNG – THƢƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT NAM ĐỊNH TẬP BÀI GIẢNG HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ Mã số: TB2015-01-09 Ban biên soạn: TRẦN VĂN ANH-TRẦN TUẤN ANH NAM ĐỊNH, NĂM 2015 LỜI NÓI ĐẦU Học phần “Hệ thống nhiên liệu diesel điều khiển điện tử” với thời lượng tín học phần quan trọng bố trí học vào cuối khố học, dùng để thay Khóa luận tốt nghiêp sinh viên ngành “Công nghệ Kỹ thuật ôtô”, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam Định Tập giảng “Hệ thống nhiên liệu diesel điều khiển điện tử” có mã số TB2015-01-09 biên soạn sở giảng sử dụng lâu cho học phần tên, có bổ sung kiến thức chuyên ngành để phù hợp với thực tiễn nước ta để làm tài liệu học tập cho sinh viên ngành “Công nghệ Kỹ thuật ôtô” học học phần Ngoài ra, Tập giảng tài liệu tham khảo tốt cho quan tâm đến Hệ thống nhiên liệu diesel điều khiển điện tử trang bị động đốt Chúng xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp môn “Cơ khí động lực”, khoa Cơ khí, Trung tâm Thực hành trường Đại học SPKT Nam Định đóng góp ý kiến quí báu, bổ ích cho Tập giảng Các Tác giả MỤC LỤC Chƣơng 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ 1.1 Hệ thống nhiên liệu diesel điều khiển điện tử (EFI-diesel) 1.1.1 Một số nhƣợc điểm hệ thống nhiên liệu diesel khí 1.1.2 Hệ thống EFI-diesel 1.2 Phân loại EFI-diesel 1.3 Đặc điểm hệ thống nhiên liệu diesel điều khiển điện tử 1.3.1 Hệ thống nhiên liệu diesel điện tử với bơm PE điện tử điều khiển cấu điều ga điện từ 1.3.2 Hệ thống nhiên liệu diesel điện tử với bơm VE điều khiển cấu điều ga điện từ 1.3.3 Hệ thống nhiên liệu diesel điện tử với bơm VE điện tử điều khiển van xả áp loại piston hƣớng trục 1.3.4 Hệ thống nhiên liệu diesel điện tử với bơm VE điều khiển van xả áp loại nhiều piston hƣớng kính 1.3.5 Hệ thống nhiên liệu diesel điện tử với ống phân phối (Common Rail System) 1.3.6 Hệ thống nhiên liệu diesel UI (Unit Injection) UP (Unit Pump) 1.3.7 Hệ thống nhiên liệu diesel HEUI Chƣơng 2: CÁC HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ 11 2.1 Hệ thống EFI-diesel với bơm PE điều khiển cấu ga điện từ 11 2.1.1 Cấu tạo 11 2.1.2 Nguyên lý hoạt động bơm cao áp cấu ga điện từ 11 2.2 Hệ thống EFI-diesel với bơm VE điều khiển cấu ga điện từ 12 2.2.1 Cấu tạo 12 2.2.2 Nguyên lý hoạt động 12 2.2.3 Một số cấu đặc điểm khác bơm 14 2.3 Hệ thống EFI diesel dùng van xả áp 15 2.3.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống 15 2.3.2 Các phận hệ thống 17 2.4 EFI – diesel ống phân phối 25 2.4.1 Cấu tạo 26 2.4.2 Nguyên lý hoạt động 27 2.4.3 Các phận hệ thống 27 2.5 Hệ thống EFI-diesel UI 43 2.5.1 Cấu tạo 44 2.5.2 Nguyên lý hoạt động 44 2.5.3 Các phận hệ thống EFI-diesel UI 45 2.6 Hệ thống EFI-diesel UP 57 2.6.1 Sơ đồ hệ thống 57 i 2.6.2 Cấu tạo hoạt động bơm cao áp 58 2.7 Hệ thống nhiên liệu HEUI 60 2.7.1 Khái quát hệ thống nhiên liệu HEUI 60 2.7.2 Cấu tạo hệ thống nhiên liệu HEUI 62 2.7.3 Nguyên lý hoạt động hệ thống 63 2.7.4 Các phận hệ thống nhiên liệu HEUI 64 2.8 Hệ thống điều khiển cảm biến EFI-diesel .76 2.8.1 Sơ đồ hệ thống điều khiển EFI-diesel 76 2.8.2 Các cảm biến 77 2.8.3 Bộ điều khiển điện tử (Electric Control Unit -ECU) 84 2.8.4 EDU ( Electronic Driver Unit ) 98 2.9 Kiểm tra chẩn đốn hệ thóng nhiên liệu diesel điều khiển điện tử .99 2.9.1 Các triệu chứng hƣ hỏng nguyên nhân 99 2.9.2 Kiểm tra phận hệ thống 103 2.9.3 Chẩn đoán sửa lỗi hệ thống EFI-diesel kiểu phun ống 104 ii BẢNG CỤM TỪ VIẾT TẮT Viết đày đủ Dịch nghĩa Stt Viết tắt A/C ECT ECU ECM Electronic Control Unit Electronic Control Module Bộ điều khiển điện tử Mô đun điều khiển điện tử EDU EFI Electronic Driver Unit Electronic Fuel Injection Bộ dẫn động điện tử Phun nhiên liệu điện tử E/G Engine Động EGR IAPCV Exhaust gas recirculation Hệ thống tuần hoàn khí xả Injector Actuation Pressure Control Van điều khiển áp suất tác ICPR Valve An injection regulator 10 11 12 13 ISC SCV SPV TCV 15 16 VRV VSV Electronically controlled transmission control Idle Speed Control Suction Control Valve Timing control valve Điều hịa khơng khí Hộp số điều khiển điện tử động bơm vòi phun pressure Bộ tiết chế điều khiển áp suất phun Điều khiển tốc độ không tải Van điều khiển hút Van điều khiển lƣợng phun Van điều khiển thời điểm phun Van điều chỉnh chân không Van chuyển mạch chân không iii Chương KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ 1.1 Hệ thống nhiên liệu diesel điều khiển điện tử (EFI-diesel) 1.1.1 Một số nhược điểm hệ thống nhiên liệu diesel khí Động Diesel đƣợc phát minh vào năm 1892 nhờ kỹ sƣ ngƣời Đức Rudolf Diesel, hoạt động theo nguyên lý tự cháy gần cuối trình nén, nhiên liệu đƣợc phun vào buồng cháy động để hình thành hịa khí tự bốc cháy Đến năm 1927 Robert Bosch phát triển bơm cao áp (bơm phun Bosch lắp cho động diesel ôtô thƣơng mại ôtô khách vào năm 1936) Ra đời sớm nhƣng động diesel không phát triển nhƣ động xăng gây nhiều tiếng ồn, khí thải bẩn Tuy nhiên với phát triển kỹ thuật công nghệ, vấn đề đƣợc giải động diesel ngày trở nên phổ biến hữu dụng Khí thải động diesel thủ phạm gây nhiễm mơi trƣờng Động Diesel có tính hiệu kinh tế động xăng, nhiên vấn đề tiếng ồn lớn khí thải độc hại, gây ô nhiếm môi trƣờng hạn chế sử dụng động diesel Ngày nay, nhu cầu cấp thiết chống ô nhiễm môi trƣờng, đó, phải nâng cao hiệu sử dụng nhiên liệu động đốt trong, ngăn chặn ấm dần lên trái đất giảm bớt khí thải độc hại thoát làm ảnh hƣởng sức khỏa ngƣời động thực vật Những dòng xe đƣợc trang bị động diesel đƣợc hoan nghênh tiện ích mà nhiên liệu diesel mang lại Mặt khác quy định khí thải bắt buộc phải đƣợc giảm mạnh khí Nitrơ oxít (NOx) hạt (PM) có khí thải Ví dụ: châu Âu xây dựng chƣơng trình cắt giảm khí thải xe vào năm 1970 Tuy nhiên, phải đến năm 1987, dự luật hoàn chỉnh quy định giá trị nồng độ giới hạn loại khí thải đƣợc thơng qua ngƣời ta thƣờng gọi Euro Trải qua 18 năm, thêm tiêu chuẩn đƣợc ban hành bao gồm: Euro I năm 1992, Euro II năm 1996, Euro III năm 2000 Euro IV năm 2005 Với tiêu chuẩn đời, nồng độ giới hạn khí thải lại thấp tiêu chuẩn trƣớc Khí thải gây nhiễm hợp chất độc hại có ảnh hƣởng trực tiếp tới sức khỏe ngƣời môi trƣờng thời gian dài bao gồm: cacbon oxít (CO), nitơ oxít (NOx), hydrocacbon nói chung (HC) thành phần bụi bay theo (Particulate MatterPM) Điển hình số khí cacbon oxít (CO), sinh q trình cháy khơng hồn tồn hợp chất chứa cacbon Loại khí có khả làm vai trò vận chuyển oxy hemoglobin cách nhanh chóng nhờ tạo liên kết bền với nguyên tố sắt (Fe) - thành phần quan trọng hemoglobin- tác nhân gây tƣợng ngất ngƣời Các tiêu chuẩn khí xả Châu Âu (Euro emissions standards) nhƣ sau: Euro 1(July 1992) emission limits: CO - 2.72 g/km (Petrol and diesel) HC+ NOx - 0.97 g/km (Petrol and diesel) PM - 0.14 g/km (diesel only) Euro (January 1996) emission limits (diesel): CO - 1.0 g/km HC+ NOx - 0.7 g/km PM - 0.08 g/km Euro (January 2000) emission limits (diesel): CO - 0.64 g/km HC+ NOx - 0.56 g/km NOx - 0.50 g/km PM - 0.05 g/km Euro (January 2005) emission limits (diesel): CO - 0.50 g/km HC+ NOx - 0.30 g/km NOx - 0.25 g/km PM - 0.025 g/km Euro (September 2009) emission limits (diesel): CO - 0.50 g/km HC+ NOx - 0.23 g/km NOx - 0.18 g/km PM - 0.005 g/km PM - 6.0x10 ^11/km Euro (September 2014) emission limits (diesel): CO - 0.50 g/km HC+ NOx - 0.17 g/km NOx - 0.08 g/km PM - 0.005 g/km PM - 6.0x10 ^11/km (updated 01 October 2015) Do nguyên nhân mà nhà sản xuất phải cố gắng cải tiến động diesel khí, nghiên cứu áp dụng cơng nghệ có khả vừa chống phát xạ khí thải độc hại, vừa nâng cao tiêu kinh tế kỹ thuật động diesel, với yêu cầu: - Giảm bớt phát xạ khí thải độc hại nhƣ HC, CO, NOx ... thống nhiên liệu diesel điều khiển điện tử 1.3.1 Hệ thống nhiên liệu diesel điện tử với bơm PE điện tử điều khiển cấu điều ga điện từ 1.3.2 Hệ thống nhiên liệu diesel điện. .. điều khiển điện tử Trình bày cách phân loại hệ thống nhiên liệu diesel điều khiển điện tử Trình bày đặc điểm hệ thống nhiên liệu diesel điện tử với bơm PE VE điện tử điều khiển cấu điều ga điện. .. nhiên liệu diesel điện tử với bơm PE điện tử điều khiển cấu điều ga điện từ Hệ thống nhiên liệu diesel điện tử với bơm PE điện tử điều khiển cấu điều ga điện từ thuộc loại EFI -diesel thông thƣờng,