- Vòi phun HEUI thỏa mãn 4 chức năng. Các vòi phun này tăng áp suất của nhiên liệu cấp từ 450 kPa (65 psi) đến 160 MPa (23500 psi). Nó hoạt động như một cái máy phun sương với sự phun nhiên liệu ở áp suất cao qua các lỗ phun nằm ở trong đầu vòi phun. Vòi phun HEUI chuyển nhiên liệu dang sương mù một cách hợp lý vào trong buồng đốt và đầu vòi phun sẽ phân tán nhiên liệu dạng sương mù đến cho buồng đốt của động cơ.
- Các bộ phận đó bao gồm: Cuộn dây Sôlênôit (1), van đẩy (2), piston khuếch đại (3), piston plung dơ (4), khoang plung dơ (5), xi lanh (6), đầu vòi phun (7).
a. Cuộn dây Sôlênôit:
Cuộn dây sôlênôit (1) là một cuộn điện từ. Khi cuộn này được tích điện nó sẽ tạo ra một từ trường rất mạnh. Từ trường này sẽ hút cái pít-tông (5) liên kết với cái van “poppet” (6) bởi sự xoay pít-tông. Khi pít-tông này dịch chuyển đến cuộn sôlênôit, pít-tông này sẽ nâng van “poppet” lên khỏi vị trí thấp hơn. Cấp điện cho cuộn sôlênôit và sự nâng van “poppet” lên khỏi vị trí thấp hơn là sự bắt đầu của quá trình phun nhiên liệu.
b. Van điện từ:
Van này có hai vị trí mở và đóng. Trong vị trí mở, nó được giữ ở vị trí thấp hơn bởi một lò xo. Vị trí này được đóng để ngăn dầu áp suất cao đi vào vòi phun. Vị trí mở cao hơn sẽ cho dầu đi vào trong khoang ở phía trên của của pít-tông tăng cường (3) đến lỗ xả. Dầu này sẽ được dẫn đến các lỗ xả qua phần trên của vòi phun. Còn trong vị trí mở, cuộn sôlênôit (1) được nạp điện và van “poppet” được nâng lên khỏi vị trí thấp hơn. Khi đó, vị trí thấp hơn của nó cho phép dầu áp suất cao đi vào vòi phun. Khi dầu áp suất cao đi vào vòi phun, dầu này sẽ tác động vào đỉnh pít-tông tăng cường và đẩy nó đi. Cái “poppet” bị đóng nằm đối diện ở vị phía trên của van
“poppet” và nó sẽ ngăn dầu không cho nó chảy ra lỗ xả. Hơn nữa, nó cũng ngăn sự dò rỉ dầu từ vòi phun.
5 4 3 2 1 8 9 10 11 6 12 7
Hình 1.13.Cấu tạo vòi phun HEUI.
1- Van điện từ; 2- Cuộn điện từ Solenoid; 3- Piston tăng cường; 4- Piston plung dơ; 5- Khoang piston plung dơ; 6- Đầu vòi phun; 7- Xilanh; 8- Van an toàn (van bi); 9- Vỏ; 10- Kim phun; 11- Đỉnh vòi phun; 12- Lỗ phun.
c. Piston khuếch đại:
Đường kính của pít-tông khuếch đại (3) lớn gấp 6 lần đường kính của pít-tông plung dơ (4). Pít-tông lớn hơn này tạo ra một lực lớn lên nhiều lần. Cụ thể là, dầu có áp suất là 24 MPa (3500 psi) sẽ tăng đến áp suất phun nhiên liệu là 162 MPa(23500 psi). Khi van “poppet” (2) đi ra xa so với vị trí thấp hơn, dầu cao áp sẽ đi vào vòi phun. Khi dầu cao áp đi vào vòi phun,
đỉnh pít-tông tăng cường, đẩy pít-tông này và pít-tông plung dơ xuống. Sự dịch chuyển đi xuống của pít-tông plung dơ nén nhiên liệu vào khoang plung dơ (5). Nhiên liệu được tăng áp trong khoang này phần tổ hợp voi phun (7) mở. Khi đó, việc chuyển nhiên liệu vào trong buồng đốt được bắt đầu. Một vòng đệm lớn ở xung quanh pít-tông tăng cường để ngăn dầu ở phía trên pít-tông này rò rỉ xuống dưới.
d. Xi lanh (barrel):
Xi lanh là cái ống để giữ pít-tông plung dơ (4). Piston này di chuyển ở phía trong của barrel. Piston plung dơ và xi lanh cùng hoạt động như một cái bơm. Cả hai bộ phận này đều là những chi tiết chế tạo với cấp chính xác cao, với khe hở làm việc chỉ ở 0,0025 mm (0,00010 inch). Khe hở hẹp này được yêu cầu để tạo ra áp suất dầu trên 162 MPa (23500 psi) và không có rò rỉ.
Chú ý là một lượng rò rỉ được kiểm soát đảm bảo cho yêu cầu để đi bôi trơn pít-tông plung dơ khỏi bị mòn.
e. Đầu vòi phun (Nozzle Assembly):
Bộ lắp ghép vòi phun bao gồm 5 thành phần sau:
+ Nạp đầy cho van bi một chiều (1) (Inlet fill check ball). + Vỏ đầu vòi phun.
+ Kim phun. + Đỉnh vòi phun. + Lỗ phun.
Bộ lắp ghép vòi phun này giống như tất cả các vòi phun khác. Nhiên liệu đã được tăng áp chảy từ khoang pít-tông plung dơ đi qua một đường dẫn nhiên liệu ở trong vòi phun đến đỉnh vòi phun (4). Nhiên liệu được phun ra từ đỉnh bởi sự tác động của kim phun (3), và nhiên liệu được phân tán ra xung quanh đỉnh vòi phun ở dạng sương mù rất tơi đảm bảo cho quá trình hòa trộn tốt với không khí, tạo ra hỗn đồng nhất giữa nhiên liệu và không khí và sự cháy diễn ra có hiệu quả. ở đây, lực của lò xo giữ kim phun ở vi trí đóng, do đó ngăn được sự rò rỉ nhiên liệu ra khỏi đỉnh vòi phun chảy xuống buồng cháy và ngăn không cho khí cháy từ buồng đốt động cơ đi vào vòi phun quá trình cháy diễn ra.
Khi áp lực vòi phun tăng lên xấp xỉ 28 MPa (4000 psi), lực này sẽ đủ sức thắng được lực của lò xo. Khi lực lò xo đã bị lực của nhiên liệu vượt qua thì kim phun sẽ dịch chuyển đi ra xa đỉnh voi phun. Khi kim phun này đi ra xa đỉnh vòi phun, nó sẽ ở vị trí để mở lỗ vòi phun cho nhiên liệu bắn ra buồng đốt. Cường độ lực được yêu cầu để mở kim phun được gọi là “áp suất mở van” (VOP). Nhiên liệu chảy ra cái lỗ phun ở đỉnh của vòi phun sẽ
phóng vào buồng cháy của động cơ. Kim phun này còn mở và nhiên liệu tiếp tục chảy ra khỏi đầu vòi phun cho đến khi áp suất của nhiên liệu giảm xuống 28 MPa (4000 psi). Khi áp suất giảm, kim phun sẽ đóng và quá trình phun nhiên liệu dừng lại. áp suất cho phép kim phun đóng được gọi là áp suất đóng van (VCP).
Chú ý rằng VOP và VCP sẽ thay đổi sự đánh giá giữa những quá trình hoạt động thật sự và công suất cần đạt để đảm bảo những tiêu chuẩn về khí thải. Những tiêu chuẩn trên được sử dung chỉ với tính chất minh họa mà thôi.