đấu dây, kiểm tra, bảo dưỡng - sửa chữa mạch điện kim phun trên động cơ phun dầu điện tử.
Mục tiêu: Sau khi học xong bài này, sinh viên có khả năng
- Trình bày được cơng dụng, phân loại , cấu tạo, nguyên lý hoạt động kim
phun nhiên liệu trên động cơ phun dầu điện tử
- Trình bày được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của mạch điện điều khiển
kim phun nhiên liệu trên động cơ phun dầu điện tử
- Xác định được các đầu dây chi tiết của mạch điện kim phun.
- Thực hiện đươc công việc kiểm tra hư hỏng và sửa chữa mạch điện kim
phun đúng yêu cầu kỹ thuật.
- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
Nội dung
1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của kim phun nhiên liệu
1.1.Cấu tạo:
1.Điện trở điều chỉnh.
2.Van điện từ. 3.Đường dầu về. 4.Lỗ tiết lưu.
5.Buồng điều khiển. 6.Van kim.
Hình 4.1. Cấu tạo kim phun nhiên liệu
Ở hệ thống nhiên liệu Common rail áp suất phun lên đến 1500 bar, có
thể phun ở mọi thời điểm, mọi chế độ làm việc và ngay cả động cơ lúc tốc độ thấp mà áp suất phun vẫn không thay đổi. Với áp suất cao, nhiên liệuđược
Phun nhiên liệuở áp suất cao do vậy đạtđộ tơi nhiên liệu cao hơn. Việc tạo áp suất và phun nhiên liệu hoàn toàn tách biệt với nhau trong hệ thống
Common rail.
Trong hệ thống Common Rail có thể phun thành 3 giai đoạn phun: Phun mồi (hay Phun sơ khởi Pilot- injection), phun chính (Main injection), phun kết thúc (Post injection). Trong đó, phun sơ khởi làm giảm thời gian cháy trể,
phun chính tạo cho q trình cháy hồn thiện.
Hình 4.2. Đặc tính của kim phun nhiên liệu
Vịi phun Common rail, nó thực hiện phun và ln ở áp suất cao và được
điều khiển bằng tín hiệu từ ECU. Vịi phun có van trợ lực điện từ. Vịi phun là một thành phần chính xác cao, được chế tạo chịu được độ kín khít cực cao. Các van, kim phun và cuộn điện từđược định vị trên thân vòi phun. Dòng nhiên liệu từ ống nối mạch áp suất cao đi qua van tiết lưu đi vào buồng chứa van điều khiển. Áp suất bên trong vòi phun bằng áp suất trong ống phân phối, như vậy ta thấy rằng vòi phun được thiết kế làm việc ở áp suất rất cao do đó các chi tiết lò xo, van bi, kim phun và van điện từ làm việc phải chính xác.
1.2.Nguyên lý hoạt động (1) Lò xo van điều khiển. (1) Lò xo van điều khiển. (2) Van điều khiển. (3) Van tiết lưu lớn. (4) Van tiết lưu nhỏ. (5) Van kim.
(6) Lò xo của kim phun. (7) Piston điều khiển. (8) Cuộn dây điều khiển
(Solenoid).
(9) Dầu áp suất cao từ ống phần phối.
Chưa phun Phun nhiên liệu Kết thúc phun: Hình 4.3. Nguyên lý hoạt động của kim phun
Quá trình phun được chia thành 3 giai
đoạn:
1.2.1. Chưa phun:
Khi khơng có dịng điện cung cấp từ ECU đến solenoid, van solenoid đóng lỗ thốt bởi lực lị xo. Lúc này áp suất của đầu cuối đót kim cân bằng với áp suất trong buồng điều khiển, áp suất trên bề mặt đỉnh piston điều khiển cộng với lực lò xo kim phun sẽ cân bằng với áp suất ởđầuđót kim làm cho đót kim bị đẩy xuống đóng kín lỗ tia.
1.2.2. Phun nhiên liệu:
Van solenoid được cung cấp dịng điện kích lớn để đảm bảo nó mở nhanh.
Lực tác dụng bởi van solenoid lớn hơn lực lò xo van điều khiển, lúc này
van
điều khiển sẽ được hút đi lên và làm mở lỗ xả ra. Khi lỗ xả mở ra, nhiên liệu có áp suất cao trong buồng điều khiển đi qua van tiết lưu lớn và từđó trở về bình chứa thơng qua đường dầu về. Lỗ xả làm mất cân bằng áp suất nên áp suất trong buồng điều khiển giảm xuống. Điều này dẫnđến áp suất trong buồng điều khiển thấp hơn áp suất trong buồng chứa van kim (vẫn còn bằng với áp suất của
ống). Áp suất giảm đi trong buồng điều khiển làm giảm lực tác dụng lên piston điều khiển van kim. Van kim mở ra và nhiên liệu bắt đầu phun.
Tốc độ mở van kim được quyếtđịnh bởi sự khác biệt tốc độ dòng chảy giữa lỗ
nạp và lỗ xả. Piston điều khiển tiếnđến vị trí vùng phía trên mà nó vẫn cịn chịu tác dụng của đệm dầuđược tạo ra bởi dòng chảy của nhiên liệu giữa lỗ nạp và lỗ xả. Kim phun giờ đây đã mở hoàn toàn, và nhiên liệu được phun vào
buồng đốt ở áp suất gần bằng áp suất trong ống.
1.2.3. Kết thúc phun:
Khi dòng qua van solenoid bị ngắt, lò xo điều khiển đẩy van điều khiểnđi
xuống đóng lỗ xả lại. Lỗ xả đóng làm áp suất trong buồng điều khiển tăng lên thông qua lỗ nạp. Áp suất này tương đương với áp suất trong ống phân phối và làm tăng lực tác dụng lên đỉnh piston điều khiển. Lực này cùng với lực của lò xo kim phun bây giờ cao hơn lực tác dụng của buồng chứa và van kim đóng lại, q trình phun kết thúc. Tốc độ đóng của van kim phụ thuộc vào dòng chảy của nhiên liệu qua lỗ nạp.
* Điện trở kim phun:
Hình 4.4. Điện trở kim phun
Vịi phun có điện trở điều chỉnh có giắcnối với 4 cực. Điện trở điều chỉnh để giảm thiểu lượng nhiên liệu phun sai lệch giữa các xylanh.
Cùng với một khoảng thời gian phun như nhau, nhưng do sai số ở phần kim phun cơ khí, dẫnđến lượng phun ở các kim phun sẽ không đồng điều.
Để đảm bảo cho ECU hiệu chỉnh lượng phun ở các kim phun điều nhau, người ta lắp một điện trở hiệu chỉnh đối với từng kim phun.
Trên cơ sở thống tin nhận được từ mỗi điện trở hiệu chỉnh ECU sẽ hiệu chỉnh lượng phun ở các kim phun điều nhau. Những điện trởđó cung cấp thơng tin để ECU nhận biết các kim phun, và chúng không được nối vào mạch của kim phun.
Hiện nay có 25 giá trị điện trở kim phun khác nhau. Tương ứng sẽ có
25 loại kim phun khác nhau.
Bảng 4.1. giá trịđiện trở kim phun
* Mã kim phun: Mã kim phun phun thực hiện nhiệm vụ cũng như điện đở
của kim phun.
Hiện nay tất cả các kim phun trong hệ thống Common Rai điều có mã kim phun. Loại điện trở kim phun chỉ còn sử dụng trên động cơ thế hệ cũ.
Hình 4.5. Mã số hiệu chỉnh kim phun
tính năng phun nhiên liệu, ECU sẽ điều chỉnh để bù trừ những sai khác này bằng cách điều chỉnh khoảng thời gian phun nhiên liệu của các vòi phun này theo mã điều chỉnh vòi phun.
Khi một vòi phun được thay thế, mã vòi phun phải được nhập vào trong ECU. Khi thay thế ECU, tất cả các mã điều chỉnh của vòi phun phải được nhập vào ECU mới.
Mã điều chỉnh vòi phun đều thống nhất gồm 30 chữ số, các giá trị anphabê
được in trên phần đầu của mỗi vòi phun. Nếu mã vịi phun khơng đúng được nhập vào ECU, động cơ có thể gây ra tiếng kêu hoặc chạy không tải khơng êm. Ngồi ra, hư hỏng động cơ có thể xảy ra và tuổi thọđộng cơ bị rút ngắn lại.
2. Quy trình tháo lắp kim phun từ động cơ
2.1. Quy trình Tháo kim phun nhiên liệu * Tháo ống cao áp * Tháo ống cao áp
Nội dung Hình ảnh minh họa Dụng cụ,
thiết bị Yêu cthuật ầu kỹ 1 Làm sạch các
đai ốc bắt kim
phun cao áp bằng dung mơi hịa tan (loại làm sạch ơ tơ). Sử đụng chổi mềm sạch để chải. Dung mơi hịa tan (loại làm sạch ô tô), chổi mềm Vệ sinh sạch sẽ 2 Hút sạch các hạt bụi bẩn bám trên các đai ốc và đầu
kim phun bằng vòi hút chân khơng kiểu hút vào trong vịi hút chân không kiểu hút vào trong Vệ sinh sạch sẽ 3 Dùng kìm mỏ nhọn để tháo các đầu giắc
cắm (dây điện
điều khiển) vịi
phun ra. kìm mỏ nhọn Không làm hỏng các đầu giắc
4 Sử dụng clê miệng 17 mm nới lỏng từ từ
các đâi ốc bắt
tuy ơ trên các vịi phun ra.
clê miệng 17 mm Sử dụng đúng cle, không làm chợt đai ốc 5 Sử dụng clê miệng 17 mm nới lỏng và tháo các đai ốc trên ống phân phối ra.
clê miệng 17 mm Sử dụng đúng cle, không làm chợt đai ốc 6 Đưa đai ốc về
phía trước của
tuy ơ, giữ cho bề mặt côn của tuy ơ và vịi phun vẫn được tiếp xúc với nhau và hút sạch các hạt bẩn ở vị trí tiếp xúc giữa tuy ơ và lỗ cơn trên
đầu vịi phun
bằng đầu hút bụi. 7 Tháo ống tuy ơ ra ngồi và hút sạch các hạt bẩn bên ngoài của lỗ
cơn trên vịi phun bằng vòi hút bụi.
vòi hút bụi. Vệ sinh sạch sẽ
8 Thực hiện các công việc
tương tự như
trên với đầu nối phía ống phân phối
9 Thực hiện các công việc
tương tựnhư
trên với đầu nối phía ống phân phối
Bảng 4.2. Quy trình tháo các ống cao áp trên động cơ xuống * Quy trình Tháo vịi phun.
* Chú ý tuyệt đối khơng sử dụng lại đệm ngăn nhiệt ở đầu vịi phun.
2.2. Quy trình Lắp kim phun bơm cao áp, kim phun vòi phun.
1. Lấy kim phun mới ra khỏi túi bảo quản trước khi lắp vào hệ thống.
1. Tháo rời các tuy ô cao áp của vòi phun ra trước (tham khảo phương pháp tháo thể hiện như trang dưới đây).
2. Tháo các giắc cắm điện ra.
3. Tháo các đường ống hồi nhiên liệu ra
4. Nới lỏng và tháo mặt bích giữ vịi phun ra
5. Tháo vịi phun, bích giữ và bulơng ra khỏi mặt máy. Sử dụng dụng cụ đặc biệt
để tháo vòi phun.
6. Làm sạch lỗ lắp vòi phun và hút sạch các hạt bụi bẩn bám vào bề mặt lỗ bằng vòi hút bụi
7. Sử dụng chổi lông mềm và dung mơi làm sạch bích giữ vòi phun (loại dung mơi làm sạch ơ tơ)
8. Thay đệm làm kín nhiệt ở đầu vòi phun bằng một các mới.
Chú ý tuyệt đối không được sử dụng lại các ống kim phun cũ. 2. Tháo nắp che bụi ở mỗi đầu ống ra.
3. Bôi trơn các bước ren của đai ốc trên tuy ơ bằng chất bơi trơn có trong bộ phụ
tùng được cung cấp trước khi lắp tuy ô vào. 4. Tháo các nắp bảo vệ trên đầu lắp của kim phun và ống phân phối ra.
5. Lắp các đầu nối của tuy ơ vào các bề
mặt cơn trên vịi phun và ống phân phối. Vặn các đai ốc bằng tay
6.Lắp đầu nối của tuy ô vào bề mặt côn của ống phân phối sau đó vặn đai ốc bằng tay
7. Xiết đai ốc trên vòi phun với lực xiết khoảng 40 Nm, sử dụng tay giữ mô men với dụng cụ hỗ trợ cho vòi phun
* Chú ý
Khi xiết các đai ốc, phải chắc chắn rằng các đầu giắc điện thẳng hàng với các vòi phun
8. Xiết các đai ốc phía ống phân phối với lực xiết khoảng 40 Nm.
Nối Dụng Cụ Đo Điều kiện Giá trịđo Điều Kiện Tiêu Chuẩn
1 – 2 200C 0.85 ÷ 1.05 Ω
- Quy trình lắp lại vịi phun.
3. Kiểm tra và sửachữa mạch điện điều khiển kim phun nhiên liệu (P0200).
Bước 1: Kiểm tra vịi phun:
Hình 4.6. Giắc kim phun nhiên liệu
- Ngắt các giắc nối D24, D25, D26 và D27 của vòi phun. - Đo điện trở của vòi phun.
Điện trở tiêu chuẩn:
Chú ý
Để chắc chắn rằng việc sửa chữa được tiến hành một cách đúng đắn, khởi động
động cơ và kiểm tra sự kín khít của các đầu nối cao áp.
1.Lắp vịi phun và bích giữ vào lỗ vòi phun.
2. Xiết bulong bích giữ vịi phun với lực 19Nm.
3. Lắp lại các đầu ống dầu hồi vào vòi phun. Cắm lại các giắc cắm điện.
4. Khi tháo các ống tuy ô cao áp tham khảo phương pháp tháo trong các trang trước.
Buớc
2.
Bước 2: Kiểm tra dây điện và giắc nối (Vòi phun - EDU):
Kiểm tra dây điện giữa vòi phun và EDU (cực INJ).
- Ngắt các giắc nối D24, D25, D26 và D27 của các vòi phun. - Ngắt giắc B13 của EDU.
- Đo điện trở của các giắc nối phía dây điện.
Hình 4.7. Giắc kim phun nhiên liệu và vị trí trên giắc hộp
Điện trở tiêu chuẩn:
Nối Dụng Cụ Đo Giá trị đo Điều Kiện Tiêu Chuẩn
D24-2 - B13-4 (INJ1)
Dưới 1
D26-2 - B13-1 (INJ3) D27-2 - B13-3 (INJ4) D24-1 - B13-5 (COM1) D25-1 - B13-6 (COM2) D26-1 - B13-6 (COM2) D27-1 - B13-5 (COM1) D24-2 hoặc B13-4 (INJ1) - Mát thân xe 10KΩ Hay cao hơn D25-2 hoặc B13-2 (INJ2) - Mát thân xe
D26-2 hoặc B13-1 (INJ3) - Mát thân xe D27-2 hoặc B13-3 (INJ4) - Mát thân xe D24-1 hoặc B13-5 (COM1) - Mát thân xe D25-1 hoặc B13-6 (COM2) - Mát thân xe D26-1 hoặc B13-6 (COM2) - Mát thân xe D27-1 hoặc B13-5 (COM1) - Mát thân xe
Bảng 4.3. Giá trị tiêu chuẩn Bước 3: Kiểm tra dây điện và giắc nối (ECU - EDU):
- Ngắt giắc B15 của EDU. - Tháo giắc nối D1 của ECU.
- Đo điện trở của các giắc nối phía dây điện.
Hình 4.8. Giắc trên EDU và vị trí trên hộp
Điện trở tiêu chuẩn:
Nối Dụng Cụ Đo Giá trị đo Điều Kiện Tiêu Chuẩn
B15-6 (#1) - D1-24 (#1) B15-3 (#2) - D1-23 (#2)
Nối Dụng Cụ Đo Giá trị đo Điều Kiện Tiêu Chuẩn
B13-8 (+B) – B15-1 (GND) 9 ÷ 14 (V)
B15-2 (#3) - D1-22 (#3) Dưới 1
B15-5 (#4) - D1-21 (#4)
Bảng 4.4. Giá trị tiêu chuẩn
Bước 4: Kiểm tra nguồn của EDU:
- Ngắt giắc nối B13 và B15 của EDU. - Bật khoá điện ON.
- Đo điện áp của giắcnối phía dây điện.
Điện áp tiêu chuẩn:
Bước 5: Kiểm tra tín hiệu tại ECU:
B15-7 (INJF) - D1-25 (INJF)
B15-6 (#1) hoặc D1-24 (#1) - Mát thân xe
10K Hay cao hơn B15-3 (#2) hoặc D1-23 (#2) – Mát thân xe
B15-2 (#3) hoặc D1-22 (#3) – Mát thân xe B15-5 (#4) hoặc D1-21 (#4) – Mát thân xe B15-7 (INJF) hoặc D1-25 (INJF) – Mát thân xe
Trong khi đang chạy không tải động cơ, hãy kiểm tra dạng sóng của các giắc nối ECU bằng cách dùng máy đo hiện sóng.
Hình 4.8. Xung điều khiển kim phun
Tiêu chuẩn:
Nối Dụng Cụ Đo Điều Kiện Tiêu Chuẩn
D1-24 (#1) - D3-7 (E1) Dạng sóng đúng như trong hình vẽ D1-23 (#2) - D3-7 (E1) Dạng sóng đúng như trong hình vẽ D1-22 (#3) - D3-7 (E1) Dạng sóng đúng như trong hình vẽ
D1-21 (#4) - D3-7 (E1) Dạng sóng đúng như trong hình vẽ
D1-25 (INJF) - D3-7 (E1) Dạng sóng đúng như trong hình vẽ Đặt dụng cụđo/(a) 5 V/DIV., 20 msec./DIV.
Đặt dụng cụ đo/(b) 2 V/DIV., 20 msec./DIV.
Điều kiện Chạy không tải với động cơ ấm
Bảng 4.5. Chân đo và điều kiện
GỢI Ý: Dạng sóng thay đổi theo lượng phun của vòi phun.
Thay thế
BÀI 5. SỬA CHỮA BƠM THẤP ÁP Mục tiêu: Sau khi học xong bài này, sinh viên có khả năng
- Trình bày được nhiệm vụ, phân loại, cấu tạo, nguyên lý hoạt động bơm
thấp áp trên động cơ phun dầu điện tử
- Thực hiện đươc công việc kiểm tra hư hỏng và sửa chữa bơm thấp áp
đúng yêu cầu kỹ thuật.
- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
Nội dung
1. Nhiệm vụ, phân loại
1.1. Nhiệm vụ
.- Nhiệm vụ của bơm thấp áp là cấp nhiên liệu với một áp suất xấp xỉ 3 bar
cho bơm bánh răng mỗi khi động cơ bắt đầu khởi động. Điều này cho
phép động cơ hoạt động ở mọi nhiệt độ của nhiên liệu.
1.2.Phân loại:
- Bơm con lăn
- Bơm bánh răng:
+ Bánh răng ăn khớp ngoài ngoài
+ Bánh răng ăn khớp trong
2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc bơm thấp áp
2.1.Bơm con lăn
Hình 5.1. Cấu tạo bơm con lăn.
Bơm con lăn được dẫn động bằng điện được gắn bên trong thùng nhiên liệu. Khi bật khoá điện ECU sẽ điều khiển cho bơm hoạt động đẩy nhiên liệu