M P, O 60 55 0 m, em IDI 4ữ6 5000 20 AO120750-mDI/IDI 2 ữ1228
4-Van nạp 5 Van thoát
5- Van thoát 6- Đờng nhiên liệu vào
Hình 2.15. Nguyên lý hoạt động của BCA kiểu pít tông hớng tâm
ợc xác định trong quá trình “làm phù hợp” HTPNL với động cơ, nhằm giới hạn lợng nhiên liệu cung cấp thừa những vẫn phải đảm bảo nhu cầu nhiên liệu của động cơ tại chế độ tải lớn. Hai tỷ số truyền hiện đang đợc sử dụng là 1:2 hoặc 2:3.
Do BCA đợc thiết kế để cung cấp nhiên liệu cao áp với lu lợng lớn nên sẽ d/thừa một lợng nhiên liệu nhất định khi động cơ ở chế độ không tải hoặc tải cục bộ. Trên HTPNL kiểu CR thế hệ đầu tiên, lợng nhiên liệu thừa sẽ quay trở về thùng (làm tổn thất công) qua van kiểm soát áp suất đợc lắp trên bình tích áp. Quá trình này gây tổn thất công suất và còn làm cho nhiên liệu bị nóng lên.
2.3.3. Bình tích áp
* Chức năng: Bình tích áp có nhiệm vụ giữ nhiên liệu ở áp suất cao
và phân phối đến VP. Trong quá trình làm việc, bình tích áp còn phải dập dao động áp suất sinh ra bởi quá trình cung cấp của BCA và quá trình phun nhiên liệu (nhằm bảo đảm suất phun không đổi trong quá trình phun). Một mặt, bình tích áp phải có thể tích đủ lớn để đáp ứng những yêu cầu trên. Mặt khác, nó phải có thể tích đủ nhỏ để bảo đảm mức độ tăng áp suất khi khởi động động cơ. Do vậy, thể tích thực tế của bình tích áp sẽ thu đợc từ quá trình tính toán mô phỏng HTPNL.
* Cấu tạo và nguyên lý hoạt động (Hình 2.16): Bình tích áp có dạng
hình ống (1) và có thể có nhiều dạng thiết kế cụ thể khác nhau; thờng đợc lắp với cảm biến áp suất tích áp (5), van an toàn hoặc van kiểm soát áp suất (2). Nhiên liệu cao áp đợc cung cấp bởi BCA, qua một đoạn đờng ống cao áp tới cửa vào của bình tích áp (4). Từ bình tích áp chung này, nhiên liệu đ- ợc phân phối tới các VP riêng biệt (chính vì vậy, xuất hiện thuật ngữ “CommonRail”). áp suất nhiên liệu đợc đo bởi cảm biến áp suất và đợc
1-Bình tích áp; 2-Van kiểm soát áp suất; 3-Đờng nhiên liệu từ bình tích áp
về thùng; 4- Nhiên liệu từ BCA; 5- Cảm biến áp suất; 6-Nhiên liệu tới VP
Hình 2.16. Bình tích áp và các bộ phận đi kèm, [8]
điều chỉnh tới giá trị yêu cầu thông qua van kiểm soát áp suất. Van giảm áp (chức năng của nó là giới hạn áp suất nhiên liệu trong bình tích áp luôn dới một giá trị áp suất lớn nhất cho phép) cũng có thể sử dụng để thay thế cho van kiểm soát áp suất.
Các khoang bên trong bình tích áp luôn đợc điền đầy nhiên liệu có áp. Tính chịu nén của nhiên liệu dới áp suất cao đợc tận dụng để đạt đợc hiệu ứng tích áp. Khi nhiên liệu đợc giải phóng từ bình tích áp cho quá trình phun, áp suất trong bình tích áp hầu nh không đổi (thậm chí khi một lợng lớn nhiên liệu đợc phun ra).
2.3.4. Van kiểm soát áp suất
* Chức năng: Chức năng của van kiểm soát áp suất là điều chỉnh và
duy trì áp suất trong bình tích áp tỷ lệ với tải của động cơ, nghĩa là:
+ Van mở khi áp suất trong bình tích áp quá cao (một phần nhiên liệu từ bình tích áp trở về thùng chứa).
+ Van đóng khi áp suất trong bình tích áp quá thấp (ngăn cách mạch áp suất cao và áp suất thấp).
* Cấu tạo và nguyên lý làm việc (Hình 2.17): Van kiểm soát áp suất
đợc cố định với BCA hoặc bình tích áp. Dới tác dụng của lò xo (2) và nam châm điện (ép lõi thép đi xuống), lõi thép (5) sẽ ép van bi (6) tỳ sát vào đế van để ngăn cách giữa mạch cao áp và thấp áp. Dòng nhiên liệu lu thông quanh lõi thép có tác dụng làm mát và bôi trơn. Van kiểm soát áp suất có hai vòng điều chỉnh khép kín:
+ Một vòng chậm hơn, điều khiển vòng lặp ngợc bằng điện tử để thiết lập mức áp suất trung bình thay đổi trong bình tích áp.
1-Đầu nối điện; 2-Lò xo van; 3-Lõi thép 4- Thân van ; 5-Cuộn dây điện từ; 6-Van bi
7-Vòng đỡ; 8- Đệm chữ O; 9- Phần tử lọc 10- Đờng cấp nhiên liệu áp suất cao 11- Đế van; 12- Đến mạch nhiên liệu thấp áp
Hình 2.17. Van kiểm soát áp suất kiểu DRV1, [8]
+ Một vòng nhanh hơn, điều khiển vòng lặp bằng thuỷ cơ để cân bằng các xung áp suất tần số cao.
+ Khi van kiểm soát áp suất không kích hoạt: áp suất cao trong bình tích áp hoặc của ra BCA đợc áp dụng cho van kiểm soát áp suất thông qua đờng cấp nhiên liệu áp suất cao (Hình 2.17). Khi ngắt nguồn điện của nam châm điện, không còn lực điện từ, lực ép bởi nhiên liệu áp suất cao sẽ lớn hơn lực ép của lò xo van. Khi đó, van kiểm soát áp suất mở lớn hay nhỏ tuỳ thuộc lợng nhiên liệu cung cấp. Kích thớc của lò xo đợc xác định trớc để duy trì áp suất khoảng 100 bar.
+ Khi van kiểm soát áp suất đợc kích hoạt: Khi áp suất trong mạch
cao áp cần đợc tăng lên, lực điện từ đợc thêm vào với lực ép của lò xo. Van kiểm soát áp suất đợc kích hoạt và đóng cho tới khi đạt đợc trạng thái cân bằng giữa nhiên liệu cao áp và lực kết hợp giữa nam châm điện với lực ép của lò xo. Tại thời điểm này, nó giữ ở vị trí mở cục bộ và duy trì một áp suất không đổi. Sự chênh lệch giữa nhiên liệu cung cấp bởi BCA và lợng nhiên liệu mà các VP lấy đi sẽ đợc bù bởi sự thay đổi độ mở van. Lực điện từ của nam châm điện tỷ lệ với cờng độ dòng điều khiển. Cờng độ dòng điều khiển đợc thay đổi bằng cách điều chỉnh độ rộng xung điều khiển. Tần số của xung điều khiển khoảng 1 Hz là đủ cao để ngăn sự di chuyển ngợc của lõi van hoặc sự dao động áp suất trong bình tích áp.
Van điều chỉnh áp suất DRV1 (Hình 2.17) đợc sử dụng trong HTPNL kiểu CR thế hệ đầu tiên. Với thế hệ thứ hai và thứ ba, sử dụng hai cơ cấu chấp hành (áp suất trong bình tích áp đợc điều chỉnh bởi cả một bộ định l- ợng nhiên liệu lẫn van kiểm soát áp suất). Trong trờng hợp này, thờng sử dụng van kiểm soát áp suất DRV2 hoặc van DRV3 (với áp suất cao hơn). Phơng pháp kiểm soát này có u điểm là nhiên liệu bị nung nóng ít hơn và
1-Phần tử lọc; 2-Gờ kẹp;3-Van bi 4-Đệm chữ O;5-Đai ốc nối và vòng chặn;6-Lõi thép;7- Cuộn dây điện từ; (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});