M P, O 60 55 0 m, em IDI 4ữ6 5000 20 AO120750-mDI/IDI 2 ữ1228
1600 bar (a); 1200 bar (b); 1000 bar (c); 800 bar (d) và 250 bar (e).
(c); 800 bar (d) và 250 bar (e).
Ngoài ra, HTPNL sử dụng VP piezo này còn có khoảng thời gian giữa các giai đoạn của quá trình phun rất ngắn. VP kiểu piezo có thể thực hiện tới 5 lần đóng/mở trong 1 chu trình phun (phun 5 giai đoạn), nhằm phù hợp với yêu cầu tại điểm vận hành của động cơ. Sự phản ứng trực tiếp của kim phun đối với hoạt động của cơ cấu chấp hành đạt đợc nhờ sự liên kết van trợ lực (5) với kim phun. Độ trễ giữa thời điểm bắt đầu có tín hiệu điều khiển và tới khi có phản ứng thuỷ lực của kim phun là khoảng 150 às. Điều này đáp ứng đợc 2 yêu cầu trái ngợc nhau là tốc độ chuyển động của kim phun cao và lợng nhiên liệu phun có thể lặp lại rất nhỏ. Ngoài ra, VP piezo chỉ có một điểm rò lọt trực tiếp nhỏ (từ khu vực áp suất cao sang khu vực áp suất thấp) nên làm tăng hiệu suất thủy lực của toàn bộ hệ thống.
*Nguyên lý hoạt động (Hình 2.26):
72
a-Vị trí bắt đầu; b-Kim phun mở; c-Kim phun đóng
1-Van trợ lực; 2- Gíc lơ hạn chế nhiên liệu ra; 3-Khoang điều khiển;
12 2 3 4 5 6 a b c
* Chức năng của van trợ lực 3/2 ngả trong VP: Kim phun của VP piezo đợc điều khiển gián tiếp bởi một van trợ lực. Lợng nhiên liệu phun yêu cầu đợc kiểm soát bởi thời gian kích hoạt van. Trong giai đoạn không kích hoạt, cơ cấu chấp hành ở vị trí ban đầu và van trợ lực đóng (Hình 2.26a) (mạch áp suất cao đợc tách biệt với mạch áp suất thấp). Kim phun đợc giữ ở vị trí đóng do áp suất của bình tích áp tác động trong khoang điều khiển (3). Khi cơ cấu chấp hành piezo đợc kích hoạt, van trợ lực mở và đóng đờng nhánh thoát nhiên liệu (Hình 2.26 b). Tỷ số lu lợng của gíc lơ hạn chế nhiên liệu ra (2) và gíc lơ hạn chế nhiên liệu vào (4) sẽ làm giảm áp suất trong khoang điều khiển và kim phun (5) mở ra. Nhiên liệu trong khoang điều khiển qua van trợ lực về mạch áp suất thấp của hệ thống.
Để bắt đầu quá trình đóng, cơ cấu chấp hành đợc giải phóng và van trợ lực (chuyển động lên phía trên) mở đờng nhánh nhiên liệu (6). Khi đó, khoang điều khiển đợc làm đầy lại bởi sự đảo chiều của gíc lơ hạn chế nhiên liệu ra và gíc lơ hạn chế nhiên liệu vào, áp suất trong khoang điều khiển tăng lên. Ngay khi áp suất đạt tới giá trị yêu cầu, kim phun bắt đầu chuyển động xuống và quá trình phun kết thúc.
Với thiết kế van nh trên, cộng với thiết kế cơ cấu chấp hành có tính động lực học cao hơn, làm cho thời gian phun của VP piezo ngắn hơn nhiều so với các VP theo thiết kế truyền thống. Điều này có ảnh hởng tích cực tới đặc tính ô nhiễm và sự vận hành của động cơ. Do những yêu cầu đối với động cơ trong tiêu chuẩn ô nhiễm Euro 4, các bản đồ phun đợc tối u hoá để áp dụng các chức năng hiệu chỉnh (IMA và NMK). Khi đó, lợng nhiên liệu
thiểu sự dàn trải về lợng nhiên liệu phun thông qua việc sử dụng chế độ đạn đạo hoàn toàn (Full Ballistic mode)(Hình 2.25).
+ Chức năng của khớp nối thuỷ lực: Bộ phận quan trong khác của
VP piezo là khớp nối thuỷ lực (Hình 2.27), nó thực hiện các chức năng sau: Truyền và khuyếch đại dịch chuyển của cơ cấu chấp hành; bù khe hở giữa cơ cấu chấp hành và van trợ lực; thực hiện chức năng dự phòng để đảm bảo an toàn (tự động cắt quá trình phun nhiên liệu nếu tiếp điểm bị hỏng).
Cơ cấu chấp hành và khớp nối thuỷ lực đợc nhúng trong dòng nhiên liệu ở áp suất khoảng 10 bar. Khi cơ cấu chấp hành cha đợc kích hoạt, áp suất trong khớp nối thuỷ lực cân bằng với vùng xung quanh nó. Sự thay đổi về chiều dài (do ảnh hởng của nhiệt độ) sẽ đợc bù bởi một lợng nhỏ nhiên liệu rò lọt qua khe hở dẫn hớng của 2 pít tông. Do vậy, sẽ liên tục duy trì lực liên kết giữa cơ cấu chấp hành và van ngắt tại mọi thời điểm.
Để tạo ra một lần phun, một điện áp (từ 110 ữ 150 V) đợc đặt vào cơ cấu chấp hành cho đến khi sự cân bằng lực giữa van ngắt và cơ cấu chấp hành bị vợt qua. Do vậy, sẽ làm tăng áp suất trong khớp nối, và một lợng nhỏ nhiên liệu rò lọt nhỏ sẽ chảy ra khỏi khớp nối (thông qua khe hở dẫn h- ớng của pít tông) về mạch áp suất thấp của VP. Tại cuối quá trình phun, l-
1
2