CHƯƠNG 2 HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐÁNH LỬA THETA II
2.2. Hệ thống phun xăng
Hệ thống phun xăng gồm các bộ phận sau : + Bơm cao áp
+ Ống dẫn nhiên liệu + Kim phun
+ Cảm biến áp suất nhiên liệu
Hình 2.3 Sơ đồ bố trí hệ thống phun nhiên liệu Chú thích :
1- Bơm cao áp ; 2- ống dẫn nhiên liệu; 3- Kim phun ; 4- Cảm biến áp suất ống rail
1
2
3
4
Trang 17 2.2.1. Bơm cao áp
Có thể nói là bộ phận quan trọng đầu tiên của hệ thống này là bơm cao áp, bơm cao áp có nhiệm vụ nén nhiên liệu áp suất thấp từ bơm xăng lên thành nhiên liệu có áp suất cao để tích trữ trong ống rail. Nhờ có cảm biến áp suất ống rail mà ECU nhận biết được áp suất thực tế trong ống rail là bao nhiêu để điều chỉnh van FPRV (Fuel Pressure Regular Valve:
van điều áp) trên bơm cao áp. Sau đó ECM sẽ điều khiển kim phun nhiên liệu phun dưới áp suất cao vào buồng đốt động cơ.
- Bơm cao áp của động cơ Theta II GDI được dẫn động bằng trục cam và do đó do đó bơm được đặt trên nắp giàn cò và tiếp xúc với vấu cam trục cam.
Hình 2.4. Mặt cắt bơm cao áp
Trên bơm có một van solenoid điều khiển điện, thường gọi là van điều chỉnh áp suất nhiên liệu FPRV (Fuel Pressure Regular Valve) (tên gọi này đối với hãng Hyundai, Kia, đối với các hãng khác có thể có tên khác nhau), van này nhìn chung chức năng giống như van SCV (Suction Control Valve) trên động cơ phun dầu điện tử. Van có 2 dây được điều khiển từ hộp ECM động cơ theo dạng điều chế độ rộng xung. Nếu van mở càng nhiều, lượng dầu đi qua sẽ càng nhiều dẫn đến áp suất nhiên liệu tăng cao và ngược lại.
Trang 18
Van này thường được kiểm tra bằng cách đo điện trở nằm trong khoảng 0.5 ôm kết hợp với việc kích hoạt trên máy chẩn đoán, khi bạn kích họat, van di chuyển và có nghe tiếng click có nghĩa là van vẫn còn hoạt động.
Thông số bơm bơm cao áp : + Áp suất định mức : 135bar + Lưu lượng cực đại : 125L/h + Loại Piston : 1 piston + Hành trình : 3.5mm + 0.9 cc/vòng tua cam + Điện trở FPRV : 0.5Ω + Nhà cung cấp : Kefico
Bảng 2.2. Áp suất nhiên liệu theo tốc độ động cơ.
Tốc độ động cơ (v/p)
Không tải 1500 6300 Ngừng chạy
Áp suất nhiên liệu ( bar)
40 90 - 100 135 4.5
Hình 2.5. Bơm cao áp Theta II
Trang 19 2.2.2. Mạch bơm nhiên liệu
Hình 2.6. Mạch bơm nhiên liệu
Nguyên lý hoạt động : Xăng được bơm từ thùng xăng qua bơm nhiên liệu, nhiên liệu lúc này khoảng 4.5 bar, sau khi được lọc sẽ tới bộ bơm cao áp. Ở đây nhiên liệu đi qua van điều khiển lưu lượng, van điều khiển lưu lượng nhận tín hiệu từ cảm biến áp suất ống rail sau đó điều khiển lượng xăng đi qua sao cho phù hợp, xăng đi vào xi lanh do bị nén nên khi sau khi ra khỏi xi lanh nhiên liệu sẽ có áp suất rất cao khoảng 135 bar, tiếp theo đi qua van 1 chiều đi vào ống rail và tới kim phun. Nếu áp suất quá cao dầu sẽ qua van an toàn sau đó về lại xi lanh hoàn thành quá trình bơm nhiên liệu.
2.2.3. Cảm biến áp suất ống rail FPS
Cảm biến áp suất ống rail FPS (Fuel Pressure Sensor) thường được gắn ở đầu ống rail dùng để đo áp suất nhiên liệu thực tế ở bên trong ống rail gửi tín hiệu về ECM dưới dạng điện áp. Cảm biến áp suất ống rail có 3 dây: 1 dây dương 5V lấy từ hộp, 1 dây mass hộp và 1 dây tín iêu đưa về hộp.
Trang 20 Chức năng:
ECM dựa vào tín hiệu này để điều khiển lượng phun nhiên liệu vào trong buồng đốt động cơ
Điều khiển van FPRV như đã nói ở trên tùy thuộc vào từng chế độ hoạt động của động cơ
Giám sát van FPRV có hoạt động tốt hay không
Hình 2.7. Cảm biến áp suất nhiên liệu trên ống rail Chú thích :
1- Nguồn cảm biến ; 2- Tín hiệu cảm biến áp suất ống rail ; 3- Mass cảm biến
Hình 2.8. Tín hiệu gửi về của cảm biến
Trang 21 2.2.4. Các đường ống cao áp và ống rail
Tất cả các đường ống này đều được làm từ thép hợp kim không gỉ chống ăn mòn về hóa học. Ống rail hay bên ngoài hay còn gọi là ống sáo, thuật ngữ rail này lấy từ hệ thống phun dầu điện tử Common Rail vì hình dạng của nó tương tự bên hệ thống phun dầu và
nhiệm vụ cũng là để tích trữ nhiên liệu áp suất cao
từ bơm cao áp lên.
Hình 2.9. Ống rail động cơ 2.2.5. Kim phun
Một chi tiết cực kỳ quan trọng trong hệ thống này là kim phun. Không giống như động cơ phun xăng thông thường, kim phun GDI được thiết kế với độ chính xác và phun áp suất cao hơn rất nhiều.
Nếu như động cơ phun xăng đa điểm MPI, kim phun phun vào trước đường ống nạp thì động cơ GDI, kim phun phun thẳng trực tiếp vào trong buồng đốt của động cơ giống như động cơ Diesel
Ở động cơ MPI, kim phun được cấp nguồn dương sẵn 12V và được điều khiển mass.
Còn trên GDI cả hai dây của kim phun đều được điều khiển bởi hộp ECM.Hiện nay kim phun GDI có hai loại: bằng cuộn từ và bằng Piezo. Tuy nhiên do Piezo là kim phun loại mới hơn cho nên độ phổ biến không bằng loại bằng cuộn từ.
Hình 2.10. Kim phun động cơ
Trang 22
Đối với loại kim bằng cuộn từ điện áp mở kim khoảng từ 50 - 60 VDC tùy loại. Còn đối với kim loại Piezo điện áp nằm khoảng 105. Vì vậy hãy cực kỳ cẩn thận khi sửa chữa liên quan đến điện kim phun, trường hợp nếu muốn thử bằng đèn Led thì phải dùng trở vài kilo ôm trở lên và phải cẩn thận trong việc cách điện.