Nhằm nâng cao chất lượng tạo hỗn hợp cháy ở động cơ diesel, khắc phục những nhược điểm mà hệ thống nhiên liệu cổ điển bằng cơ khí vẫn còn tồn tại như việc định lượng và định thời điểm phun chưa chính xác cao, tính tự động điều chỉnh và tự động hoá còn hạn chế. Việc áp dụng thiết bị điện tử vào hệ thống nhiên liệu động cơ diesel nhằm mục đích giải quyết những vấn đề này. Ngoài ra, hệ thống nhiên liệu với BCA trang bị điều khiển điện tử còn góp phần giảm bớt tính độc hại cho môi trường do khí thải gây ra.
So với hệ thống cũ thì 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 công suất đạt đến 30 kW/xylanh, các xe tải nặng, tàu thủy có công suất đạt đến 200 kW/xylanh;
Áp suất phun cực đại đạt đến 1400 bar; Có thể thay đổi thời điểm phun nhiên liệu;
Có thể chia làm 3 giai đoạn: phun sơ khởi, phun chính và phun kết thúc; Thay đổi áp suất phun tùy theo chế độ làm việc động cơ.
Việc thay đổi áp suất phun tùy theo chế độ làm việc động cơ được thực hiện thông qua van điều khiển áp suất (press control valve) đặt tại bơm tăng áp. Tùy theo chế độ làm việc của động cơ do ECU nhận được từ các cảm biến (cảm biến tốc độ động cơ, cảm biến nhiệt độ nước làm mát..v..v..) để điều khiển đóng mở van.
Van điều khiển áp suất có cấu tạo gồm một nam châm điện dẫn động một lõi thép, một piston và lò xo hồi vị. Piston được khoét rỗng bên trong và có các rãnh thông giữa bơm nạp và bơm tăng áp, rãnh thông có thể thay đổi tiết diện khi piston di chuyển. Piston chịu tác dụng hai lực ngược chiều từ lo hồi vị và lõi thép của nam châm điện, khi nam châm điện không hoạt động piston chỉ chiệu lực tác từ lò xo hồi vị và rãnh thông được mở lớn nhất. ECU động cơ điều khiển cường độ dòng điện tác động đến bộ điều chỉnh, để điều khiển lượng nhiên liệu cung cấp cho bơm
32
tăng áp. Khi không có dòng điện điều khiển của ECU tác động, lò xo hồi vị sẽ đẩy piston của van điều khiển sang phải, mở hoàn toàn rãnh thông giữa bơm nạp và bơm tăng áp, lượng nhiên liệu cấp cho bơm tăng áp sẽ lớn nhất. Khi có dòng điện điều khiển từ ECU động cơ với cường độ thích hợp đến bộ điều khiển, cuộn dây của bộ điều khiển sẽ tạo ra lực từ đẩy lỏi thép, piston và ép lò xo hồi vị sang trái, làm giảm tiết diện của rãnh thông tại van điều khiển, giảm lượng nhiên liệu cung cấp cho bơm tăng áp. Độ mở của rãnh thông phụ thuộc vào cường độ dòng điện điều khiển từ ECU, nếu cường độ dòng điện lớn nhất rãnh thông sẽ đóng hoàn toàn, bơm tăng áp sẽ không được cấp nhiên liệu và áp suất trong ống phân phối sẽ giảm.