CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
3.4. Hệ thống Common Rail trên động cơ 1GD-FTV
3.4.1.2. Bơm cao áp HP5S của hãng Denso
- Hệ thống Common Rail trên động cơ Toyota Hilux 1GD-FTV dùng bơm cao áp Denso HP5S. Bơm được dẫn động bởi trục khuỷu động cơ theo tỉ lệ 1:1. Bơm cao áp có cơng dụng hút nhiên liệu từ thùng chứa và nén nhiên liệu lên áp suất cao khoảng trên 2000 bar (200MPa) khi động cơ hoạt động.
- Bơm cao áp là chi tiết trung gian giữa hệ thống nhiên liệu áp suất thấp và hệ thống nhiên liệu áp suất cao. Nó có tác dụng tạo ra và duy trì áp suất cao cho nhiên liệu trong suốt quá trình làm việc của hệ thống. Lượng nhiên liệu này sẽ được đưa đến và tích trữ trong ống phân phối, sẵn sàng cung cấp đến các kim phun ở mọi chế độ làm việc của động cơ.
- Nhiệm vụ chính của bơm cao áp là tạo và duy trì áp suất cao cho nhiên liệu trong ống phân phối. Do đó, trong hệ thống Common Rail, áp suất của nhiên liệu không phải được sinh ra trong từng quá trình phun riêng lẻ, khác với các hệ thống nhiên liệu sử dụng bơm cao áp trước đây. Nhờ vào quá trình tạo áp suất cho nhiên liệu được thực hiện thơng qua bơm cao áp do đó nhiên liệu ln được duy trì ở áp suất cao mà chất lượng của q trình phun ln tối ưu ở mọi tốc độ và chế độ tải khi động cơ hoạt động.
27
Hình 3.17: Mặt cắt bơm cao áp Denso HP5S
28 Chú thích:
1 – Pre-stroke Control Valve: Van điều khiển hút (Suction Control Valve) 2 – Plunger: Piston bơm
3 - Spring: Lò xo hồi vị
4 - Follower: Cơ cấu đỡ piston 5 – Roller: Con lăn
6 – Camshaft: Trục cam dẫn động bơm 7 - Double cam: Vấu cam
8 - Check ball: Van một chiều
a – Tới kim phun bù nhiên liệu và lọc cao áp b – Đường ống hồi
c – Đường ống nhiên liệu từ thùng nhiên liệu d – Tới ống phân phối (thanh rail)
Bảng 3.2: Thông số kỹ thuật bơm cao áp HP5S
Loại bơm HP5S
Chiều dài A 202.2mm
B 144.6mm
Số lượng van/ Loại van Pre-stroke Control Valve (SCV)
1 - Loại thường đóng
Tỉ lệ vịng quay Np : Ne 1:1
Điện áp 12V
Kích thước piston bơm - số lượng
Φ 6.5mm x 1
29
Nguyên lý hoạt động của bơm HP5S:
Hình 3.19: Sơ đồ đường đi của hệ thống nhiên liệu
Chú thích:
1 – Ống phân phối (thanh rail) 2 – Van điều áp
3 – Bộ điều khiển trung tâm (ECU) 4 – Cảm biến vị trí trục khuỷu 5 – Cảm biến vị trí trục cam 6 – Kim phun
7 – Van điều khiển hút 8 – Bơm cao áp
30 10 – Kim phun bù nhiêu liệu
11 – Lọc tinh
12 – Thùng nhiên liệu
- Đường nhiên liệu áp suất cao
- Đường nhiên liệu từ thùng nhiên liệu - Đường nhiên liệu hồi về
- Đường bù nhiên liệu
- Đường nhiên liệu đi trong bơm: nhiên liệu được hút bởi bơm tiếp vận từ thùng nhiên liệu đi qua lọc thơ, sau đó qua lọc cao áp đến van điều khiển hút Pre-stroke Control Valve hay còn được gọi là Suction Control Valve (SCV). Tại đây, van SCV điều chỉnh lượng nhiên liệu cần thiết trước khi vào bơm cao áp để áp suất nhiên liệu đầu ra phù hợp ở từng chế độ hoạt động. Sau khi nhiên liệu được nén bởi các piston bơm cao áp thì dẫn đến ống phân phối (thanh rail).
31
Hình 3.21: Cấu tạo chính của bơm cao áp HP5S
Chú thích:
1 – Van điều khiển hút 2 – Piston bơm
3 – Lò xo hồi vị 4 – Con đội 5 - Con lăn 6 – Cam lệch tâm
Cam lệch tâm được lắp đặt trên trục truyền động và một piston bơm được dẫn động bởi cam lệch tâm thông qua con lăn 5. Khi trục bơm quay làm cam lệch tâm quay. Dựa vào hình dạng đặc biệt của cam lệch tâm làm piston bơm hút nén liên tục. Nhiên liệu được cung cấp đến các xi lanh, khi cam đội làm cho piston đi lên thì nhiên liệu được nén lại và đi qua các van một chiều đi đến ống phân phối.
Khi piston bơm khơng được cam đội thì bị lị xo ép xuống lúc này ECU điều khiển cấp dòng cho van SCV, van SCV mở điều khiển lượng nhiên liệu vào trong xi lanh của bơm.
32