thành 2 hướng:
+ Hướng 1: Cấp xuống khoang kim phun.
+ Hướng 2: Thông qua van tiết lưu 1 ñược cấp vào khoang chốt tỳ. Trường hợp không phun: Nếu lúc này ECU chưa cấp xung ñiều khiển vào van ñiện của vòi phun thì lò xo van ñiện ñẩy van ngoài xuống ñóng kín ñường dầu hồi ở khoang chốt tỳ. Do ñó áp suất rail phía trên chốt tỳ sẽ tạo áp lực ñè chặt kim phun không cho vòi phun dầu.
Trường hợp phun: Nếu ECU cấp xung ñiều khiển vào van ñiện tạo từ trường hút van ngoài và mở ñường hồi dầu làm mất áp suất ñè chốt tỳ. Khi ñó áp suất rail ở khoang kim phun sẽ ñẩy kim phun cùng chốt tỳ ñi lên ñể phun dầu vào buồng cháy ñộng cơ.
Khi kết thúc xung ñiều khiển phun thì lò xo ở van ñiện ñẩy van ngoài ñóng ñường dầu hồi. Lúc này dầu ở áp suất rail lại thông qua tiết lưu 1 ñể cấp vào khoang chốt tỳ tạo áp lực ñè chặt kim phun kết thúc hành trình phun.
Điện trở vòi phun: Với cùng một khoảng thời gian phun, sự không khớp cơ khí vẫn ñang gây ra sự khác biệt về lượng phun của mỗi vòi phun. Đểñảm bảo cho ECU hiệu chỉnh những sự không khớp ñó các vòi phun ñược bố trí một ñiện trở ñiều chỉnh ñối với từng vòi phun. Trên cơ sở thông tin nhận ñược từ mỗi ñiện trở ñiều chỉnh ECU sẽ hiệu chỉnh sự không khớp về lượng phun giữa các vòi phun. Những ñiện trở ñiều chỉnh ñó ñược cung cấp ñể tạo cho ECU khả năng nhận biết các vòi phun, và chúng không ñược nối vào mạch vòi phun.
2.3.3. Hê+ thô,ng nhiên liê+u Diesel ñiê+n tử vơ,i bơm – vo*i phun kê,t hơ+p 2.3.3.1. Hê+ thô,ng nhiên liê+u Diesel ñiê+n tử HEUI (Hydraulically
Actuated Electronically Controlled Unit Injector)
Sơñồ hệ thống HEUI
Hình 2.14: Sơñồ hệ thống nhiên liệu HEUI
1. Bơm cao ap 2. Van ñiêu khiên ả p suât tac ñông phun 3. Cum voi phun 4. Cac cảm biên 5. ECM
Vòi phun HEUI
Hình 2.15: Cấu tạo vòi phun HEUI
Nguyên lý làm việc: Bơm áp cao của hệ thống cấp một lượng dầu thủy lực tới van ñiện từ của vòi phun HEUI. Tại ñây van ñiện từ sẽ ñược ñiều khiển mở cho dầu có áp suất cao này vào trong khoang phía dưới van hình nấm ñể tác ñộng phun.
Một bơm cấp liệu (bơm dầu Diesel) nằm trong bơm áp cao ñồng thời cấp một lượng nhiên liệu có áp suất nhất ñịnh vào ñường biên của cụm kim phun . Tại ñây nhiên liệu có áp suất nhất ñịnh sẽ chờ sẵn ở khoang của cụm phun nằm phía dưới cần ñẩy. Một phần nhiên liệu cũng ñược ñưa xuống cụm piston tăng cường áp suất.
Khi van ñiện từ mở, dầu áp cao sẽñược ñưa vào trong khoang của van hình nấm, tạo nên một áp suất ñẩy cần ñẩy ñi xuống. Cần ñẩy (Plunger) ñi xuống sẽ ñồng thời tạo ra một áp suất thắng ñược sức căng của lò xo trong cụm tăng cường áp suất, ñẩy nhiên liệu chờ sẵn dưới khoang của cần ñẩy ra ngoài buồng ñốt của ñộng cơ. Khi van ñiện từñóng lại, dầu cao áp ngừng cấp vào khoang van hình nấm, áp suất trên khoang van bị mất, ñồng thời áp suất khoang bên dưới cần ñẩy cũng giảm ñột ngột, áp suất khoang phía dưới cần ñẩy ko ñủ ñể thắng sức căng của lò xo cụm tăng áp nữa, ngắt quá trình phun nhiên liệu.
Ở vòi phun HEUI thì quá trình phun có cả phun mồi.Vòi phun là một thiết bịñộc lập ñược ñiều khiển trực tiếp bởi modul ñiều khiển ñiện tử ECM. Dầu có áp suất từ 800 ñến 3000 psi ñược bơm cao áp chuyển ñến vòi phun. Bộ phận piston long-giơ trong vòi phun hoạt ñộng tương tự như xylanh thuỷ lực có tác dụng nâng áp suất dầu vào vòi phun lên ñến áp suất phun (từ 3000 ñến 21000 psi) . Van ñiện từở phía trên vòi phun nhận tín hiệu ñiều khiển từ ECM, qua ñó ñiều khiển dầu bôi trơn tác ñộng tác ñộng vào piston long-giơ ñểñiều khiển thời ñiểm và lượng nhiên liệu phun.
Mô ñun ñiều khiển ñiện tử (ECM – Electronic Control Modul)
Hoạt ñộng như một máy tính ñiều khiển toàn bộ ñộng cơ. ECM nhận tín hiệu từ các cảm biến khác nhau, phân tích xử lý nhờ phần mềm ñã cài ñặt trong bộ nhớ của ECM và ñưa tín hiệu ñiều khiển ñến van ñiện từ của vòi phun ñể ñiều khiển thời ñiểm, và lượng nhiên liệu phun. Đồng thời, ECM cũng gửi tín hiệu ñến van ñiều khiển áp suất tác ñộng phun ñể ñiều khiển áp suất dầu chuyển ñến vòi phun. Do áp suất này tỉ lệ với áp suất phun, nên qua ñó ECM sẽñiều khiển ñược áp suất phun. Như vậy ECM sẽñiều khiển ñược toàn bộ quá trình phun nhiên liệu phù hợp với tín hiệu do các cảm biến gửi về.
Bơm cao áp
Là bơm piston hướng trục thay ñổi lưu lượng. Dầu từ thùng dầu ñược hút qua các thiết bị lọc vào bơm, hoạt ñộng của bơm sẽ làm cho áp suất dầu tăng lên ñến áp suất yêu cầu và bơm dầu ñến vòi phun HEUI.
Bơm cao áp ở hệ thống HEUI có nhiệm vụ tạo ra áp suất cao cho dầu thủy lực (chính là dầu bôi trơn) tác ñộng phun ñểñẩy xylanh ép. ECM sẽñiều khiển dòng dầu cao áp này vào khoang ép của xylanh ép trong vòi phun.
Van ñiều khiển áp suất tác ñộng phun
Thông thường, áp suất do bơm cao áp tạo ra sẽ cao hơn áp suất phun, van ñiều khiển áp suất tác ñộng phun sẽ xả một phần dầu trở về thùng ñể ổn
ñịnh áp suất dầu bằng áp suất yêu cầu do tín hiệu ECM qui ñịnh.
Ống phân phối
Ống phân phối chứa nhiên liệu sáp suất cao ñược tạo ra bởi bơm cao áp, và phân phối nhiên liệu ñó qua các ống phun tới các vòi phun của xylanh.
Cảm biến áp suất nhiên liệu phát hiện áp suất trong ống phân phối và truyền tín hiệu tới ECU.
Trong trường hợp hệ thống bị trục trặc, trong ñó áp suất trong ống phân phối lên cao tới mức không bình thường thì van này mở và xả áp suất. Nhiên liệu ñược hồi về bình nhiên liệu.
2.3.3.2. Hê+ thô,ng nhiên liê+u Diesel ñiê+n tử EUI (Electronic Unit Injection)
Khái quát (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 2.16: Sơñồ hệ thống nhiên liệu EUI
1. Thung dâu 3. Bơm chuyển nhiên liêu 5. Ca c voi phun 7. Cac cảm biên 2. Bâu loc thô 4. Bâu loc tinh 6. ECM
Hệ thống nhiên liệu EUI có 5 bộ phận cấu thành:
- Các vòi phun EUI: Tạo ra áp suất phun tới 207000 kPa (30.000 psi) và ở tốc ñộñịnh mức nó phun tới 19 lần/s.
- Bơm chuyển nhiên liệu: Cung cấp nhiên liệu cho các vòi phun bằng cách hút nhiên liệu từ thùng chứa và tạo ra một áp suất từ 60-125 psi.
- Modul ñiều khiển ñiện tử (ECM – Electronic Control Modul): Là một máy vi tính công suất lớn ñiều khiển các hoạt ñộng chính của ñộng cơ.
- Các cảm biến: Là những thiết bị ñiện tử kiểm soát các thông số của các ñộng cơ: như nhiệt ñộ, áp suất, tốc ñộ… và cung cấp các thông tin cho ECM bằng một ñiện thế tín hiệu.
- Các thiết bị tác ñộng: Là những thiết bịñiện tử sử dụng các cường ñộ dòng ñiện từ ECM ñể làm việc hoặc thay ñổi hoạt ñộng của ñộng cơ. Ví dụ thiết bị tác ñộng vòi phun là công tắc ñiện từ.
Cấu tạo của vòi phun
Hình 2.17: Các bộ phận chính của vòi phun 1.Van ĐK ñiên tư 2. Xylanh ep 3. Piston lông giơ
4. xylanh 5. Cum voi phun
Hoạt ñộng của vòi phun
Hoạt ñộng của vòi phun ñiện tử EUI bao gồm 4 giai ñoạn sau: Trước khi phun, phun, kết thúc phun và nạp nhiên liệu. Các vòi phun dùng piston long-giơ và xylanh ñể bơm nhiên liệu áp suất cao vào buồng ñốt. Các bộ phận của vòi phun bao gồm công tắc ñiện từ, xylanh ép, piston long-giơ, xylanh và cụm ñầu vòi phun. Các chi tiết của cụm ñầu phun gồm lò xo, kim phun và một ñầu phun. Van ống bao gồm các bộ phận: Công tắc ñiện từ, phần ứng, van ñĩa và lò xo van ñĩa.
Vòi phun ñược lắp vào lỗ vòi phun trên mặt quy lát có ñường cấp liệu thống nhất. Ống lót vòi phun cách ly nó với chất làm mát ñộng cơ và áo nước. Một số ñộng cơ sử dụng ống lót làm bằng thép không rỉñược ép nhẹ vào mặt quy lát.
Trước khi phun: Việc tạo sương mù trước khi phun bắt ñầu với piston long-giơ và xylanh ép của vòi phun ở trên ñỉnh của hành trình phun nhiên liệu. Khi rãnh của piston long-giơ ñầy nhiên liệu, van trụ và van kim ở vị trí mở. Nhiên liệu ra khỏi rãnh của piston long-giơ khi cơ cấu ñòn gánh ñẩy xylanh ép và piston long-giơ ñi xuống. Dòng nhiên liệu bị van kim ñóng chặn lại sẽ chảy qua van trụ mở về ñường cấp nhiên liệu trong mặt quy lát. Nếu công tắc ñiện từ có ñiện, van trụ tiếp tục mở và nhiên liệu từ piston long-giơ tiếp tục chảy vào ñường cấp nhiên liệu.
Phun: Để bắt ñầu phun, ECM gửi một dòng ñiện tới công tắc ñiện từ trên van ống. Công tắc ñiện từ tạo ra từ trường ñể hút phần ứng. Khi công tắc ñiện từ hoạt ñộng, bộ phần ứng sẽ nâng van trụ do ñó van trụ tiếp xúc với ñế van. Đây là vị trí ñóng. Ngay khi van trụ ñóng, ñường dẫn nhiên liệu ñi vào trong rãnh piston long-giơ bị ñóng. Piston long-giơ tiếp tục nén nhiên liệu từ rãnh piston long-giơ và làm áp suất nhiên liệu tăng lên. Khi áp suất nhiên liệu ñạt khoảng 34.500kPa (5000 psi), lực của nhiên liệu áp suất cao thắng ñược lực căng của lò xo. Lực căng này giữ vòi phun ở vị trí ñóng. Kim phun di chuyển cùng ñế van lên trên và nhiên liệu ñược phun ra ngoài. Đây là sự bắt ñầu phun.
Kết thúc phun: Sự phun vẫn tiếp tục khi piston long-giơ di chuyển xuống dưới và van trụ ở vị ñóng. Khi áp suất không ñạt tới mức quy ñịnh, ECM dừng dòng ñiện tới công tắc ñiện từ. Khi dòng ñiện tới công tắc ñiện từ bị ngắt, van trụ mở. Van trụ ñược mở bởi lò xo và áp suất nhiên liệu. Khi ñó, nhiên liệu áp suất cao có thể chảy qua van trụ mở và trở lại nguồn cung cấp nhiên liệu. Đó là kết quả sự giảm nhanh chóng áp suất trong vòi phun. Khi áp
suất vòi phun giảm tới khoảng 24.000 kPa (3500 pis), vòi phun ñóng và sự phun dừng lại. Đây là kết thúc phun.
Nạp: Khi piston long-giơ ñi xuống tới dưới của xylanh, nhiên liệu không bị ép từ rãnh piston long-giơ nữa. Piston long-giơ bị ñẩy bởi bộ phận truyền ñộng và lò xo hồi vị. Sự dịch chuyển lên phía trên của piston long-giơ là do áp suất trong rãnh piston long-giơ hạ thấp hơn áp suất nguồn cung cấp nhiên liệu. Nhiên liệu chảy từ nguồn cung cấp nhiên liệu qua van trụ mở và ñi vào rãnh piston long-giơ và làm piston long-giơ di chuyển lên trên. Khi piston long-giơ ñi ñến ñỉnh của hành trình, khoang piston long-giơ chứa ñầy nhiên liệu và nhiên liệu chảy vào khoang piston long-giơ dừng lại. Đây là bắt ñầu của chuẩn bị phun.
2.3.4. Hê+ thô,ng ñiê*u khiển va* vi+ tri, ca,c cảm biê,n trong hê+ thô,ng nhiên liê+u Diesel ñiê*u khiển ñiê+n tử
2.3.4.1. Sơ ñồ hệ thống ñiều khiển trong hệ thống nhiên liệu Diesel ñiều khiển ñiện tử
Hình 2.19: Sơñồ hệ thống ñiều khiển ñiện tử EFI –Diesel dùng ống phân phối
2.3.4.2. Sơ ñô* bô, tri, ca,c cảm biê,n
EDU ECU SPV TCV 1 2 3 8 4 5 7 6 9
Hình 2.20: Vị trí các cảm biến trong hệ thống nhiên liệu EFI–Diesel bơm cao áp 1. Cảm biến tốc ñộ 2. Cảm biến nhiệt ñộ nhiên liệu 3. Cảm biến vị trí bàn
ñạp ga 4. Cảm biến nhiệt ñộ khí nạp 5. Cảm biến nhiệt ñộ nước làm mát 6. Cảm biến áp suất ñường ống nạp 7. Cảm biến vị trí trục khuỷu
9 5 3 ECU EDU 1 11 2 4 6 8 7 10 12
Hình 2.21: Vị trí các cảm biến trong hệ thống nhiên liệu EFI–Diesel
ống phân phối
1. Cảm biến nhiệt ñộ nhiên liệu 2. Cảm biến áp suất nhiên liệu 3. Cảm biến lưu lượng không khí nạp 4. Cảm biến vị trí bàn ñạp ga 5. Cảm biến nhiệt ñộ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
khí nạp 6. Cảm biến vị trí trục cam 7. Cảm biến nhiệt ñộ nước làm mát 8. Cảm biến áp suất ñường ống nạp 9. Cảm biến vị trí trục khuỷu
10. Vòi phun 11. Ống phân phối 12. Bơm cao áp
Cảm biến bàn ñạp ga
Có hai kiểu cảm biến bàn ñạp ga:
- Cảm biến vị trí bàn ñạp ga, nó tạo thành một cụm cùng với bàn ñạp ga. Cảm biến này là loại có một phần tử Hall, nó phát hiện góc mở của bàn ñạp ga. Một ñiện áp tương ứng với góc mở của bàn ñạp ga có thể phát hiện ñược tại cực tín hiện ra.
- Cảm biến vị trí bướm ga, nó ñược ñặt tại họng khuyếch tán và là loại sử dụng một biến trở.
Cảm biến tốc ñộñộng cơ
Cảm biến tốc ñộ ñộng cơ ñược lắp trong bơm cao áp. Nó gồm có một rôto ñược lắp ép lên một trục dẫn ñộng, và một cảm biến là 1 cuộn dây. Điện trở của cuộn dây ở 200C là 205–255Ω. Các tín hiệu ñiện ñược tạo ra trong cảm biến (cuộn dây) phù hợp với sự quay của rôto.
- Rôto tạo nửa vòng quay ñối với mỗi vòng quay của ñộng cơ.
- ECU sẽ phát hiện góc tham khảo này từ phần răng sóng bị mất, mà răng này ñược bố trí trên chu vi của rôto.
Cảm biến vị trí trục khuỷu
Cảm biến vị trí trục khuỷu ñược lắp lên thân máy. Nó phát hiện vị trí tham khảo của góc trục khuỷu dưới dạng tín hiệu TDC.
Cảm biến vị trí trục khuỷu kiểu ống phân phối tạo ra các tín hiệu tốc ñộ ñộng cơ (NE). Nó phát hiện góc trục khuỷu trên cơ sở các tín hiệu NE ñó.
Hoạt ñộng : Một xung ñược tạo ra khi phần nhô ra lắp trên trục khuỷu ñi ñến gần cảm biến do sự quay của trục khuỷu. Một xung ñược tạo ra ñối với mỗi vòng quay của trục khuỷu và nó ñược phát hiện dưới dạng một tín hiệu vị trí tham khảo của góc trục khuỷu.
Cảm biến vị trí trục cam
Cảm biến vị trí trục cam sử dụng trên một số ñộng cơ thay cho vị trí tham khảo góc quay của trục khuỷu ñược phát hiện dưới dạng một tín hiệu với 2 vòng quay của trục khuỷu (tín hiệu G).
Trigơ ñịnh giờ trên bánh răng phối khí sẽ phát hiện vị trí của trục cam bằng việc phát ra một tín hiệu ñối với hai vòng quay của trục khuỷu.
Cảm biến áp suất tuabin
Cảm biến áp suất tăng áp tua-bin ñược nối với ñường ống nạp qua một ống mềm dẫn không khí và một VSV, và phát hiện áp suất ñường ống nạp.
Cảm biến nhiệt ñộ
- Cảm biến nhiệt ñộ nước làm mát ñược lắp trên thân máy ñể phát hiện nhiệt ñộ của nước làm mát của ñộng cơ.
- Cảm biến nhiệt ñộ khí nạp ñược lắp lên ống nạp của ñộng cơñể phát hiện nhiệt ñộ của không khí nạp vào.
- Cảm biến nhiệt ñộ nhiên liệu ñược lắp lên bơm bơm cao áp ñể ño nhiệt ñộ của nhiên liệu.
Mỗi kiểu cảm biến nhiệt ñộñều có một nhiệt ñiện trở lắp bên trong, giá trịñiện trở của nó thay ñổi theo nhiệt ñộ và ñặc tính của nó ñược mô tả trong biểu ñồ.
Cảm biến áp suất nhiên liệu
Cảm biến áp suất nhiên liệu sử dụng trong diesel kiểu ống phân phối phát hiện áp suất của nhiên liệu trong ống phân phối. Trên cơ sở các tín hiệu từ cảm biến áp suất nhiên liệu, ECU sẽ ñiều khiển SCV (van ñiều khiển hút)