Hệ thống phun dầu điện tử

V
Bình luận: 11Lượt xem: 4,446

quang duy nang

Tài xế O-H
BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ PHUN DẦU ĐIỆN TỬ (EDI)

Mục tiêu thực hiện:

Học xong bài này học sinh có khả năng:

- Phát biểu được tính năng của phun dầu điện tử.

- Phân loại được các hệ thống phun dầu điện tử.

- Mô tả được các chức năng của các hệ thống.

Nội dung của bài:

Hình 1.1: Hệ thống phun dầu điện tử

I. Khái niệm về phun dầu điện tử:

I. 1. Phun dầu điện tử:

Hệ thống phun dầu điện tử là điều khiển dung lượng phun và thời điểm phun dầu bằng điện tử để đạt đến một mức tối ưu, nhằm đạt được các thông số sau

- Công suất động cơ cao;

- Tiêu tốn nhiên liệu thấp;

- Khí thải thấp;

- Tiếng ồn thấp;

- Giảm khói đen và khói trắng;

- Khả năng khởi động được cải thiện.

I.2. Liệt kê các chữ viết tắt

A/C: Điều hòa không khí.

ECT: Hộp số được điều khiển bằng điện tử.

ECU: Thiết bị điều khiển điện tử.

EDU: Thiết bị dẫn động điện tử.

EFI: Phun nhiên liệu bằng điện tử.

EGR: Hệ thống thu hồi khí thải. ISC: Điều khiển tốc độ cầm chừng. SCV: Van điều khiển hút. SPV: Van điều khiển dư nhiên liệu. TCV: Van điều khiển thời điểm phun. VRV: Van điều chỉnh chân không. VSV: Van đóng mở chân không.

II. Phân loại và chức năng:


II.1. Các loại phun dầu điện tử:


Có 2 kiểu phun dầu điện tử. Loại phun dầu điện tử truyền thống và phun dầu Common Rail Loại phun dầu điện tử truyền thống sử dụng các loại bơm cao áp piston xoay (VE) và loại bơm cao áp có piston đối đỉnh (CAV) đối với các động cơ dùng ở xe du lịch của TOYOTA. Các hãng xe khác thì sử dụng ở cả các loại bơm cao áp khác như PE, Cummin hoặc kiểu GM,… Tuy nhiên dù sử dụng loại bơm cao áp nào thì phun dầu điện tử được hiểu như sau: Phun dầu điện tử là dung lượng và thời điểm phun dầu được điều khiển bằng điện tử. Cơ cấu điều khiển đã dùng ở quá trình bơm, phân phối và phun được dựa trên cơ cấu đã sử dụng ở hệ thống Diessel loại cơ khí.

Phun dầu Common Rail: Thay vì có bơm phân phối nhiên liệu đến các xylanh, thì nhiên liệu được lưu trữ ở ống phân phối với một áp suất cao cần thiết, gần giống ở hệ thống phun xăng điện tử. Các kim phun đóng và mở thì thuộc vào các tín hiệu phun từ ECU để thực hiện sự phun nhiên liệu tối ưu.

Các loại động cơ chủ yếu của TOYOTA dùng phun dầu điện tử truyền thống là 2C-TE E/G; 1KZ-TE E/G, các động cơ này sử dụng loại bơm cao áp kiểu piston xoay (VE);

1HB-FTE E/G; 15HB-FTE E/G, các động cơ này sử dụng loại bơm cao áp kiểu piston đối đỉnh (CAV).

1CD-FTV E/G động cơ này sử dụng phun dầu Common Rail.



Hình 1.2: Các chi tiết ở hệ thống phun dầu điện tử truyền thống.



Hình 1.3: Các chi tiết ở hệ thống phun dầu điện tử Common Rail.

2. Các chức năng ở hệ thống phun dầu điện tử:


Hệ thống nhiên liệu:

Ø Điều khiển dung lượng phun.

Ø Điều khiển thời điểm phun.

Ø Điều khiển tốc độ phun.

Các chức năng khác:

Điều khiển động cơ:

Ø Điều khiển ISC.

Ø Điều khiển EGR

Ø Điều khiển giảm rung động cầm chừng.

Ø Điều khiển rơle chính.

Điều khiển truyền dữ liệu ECU.

Ø Điều khiển ECT.

Hệ thống nạp:

Ø Điều khiển nạp không khí.

Sấy nóng trước:

Ø Điều khiển điện trở xông

Chức năng chẩn đoán.

Chức an toàn khi hư hỏng
































































A. PHUN DẦU ĐIỆN TỬ TRUYỀN THỐNG



BÀI 2: HỆ THỐNG PHUN DẦU ĐIỆN TỬ ĐIỀU KHIỂN BƠM VE, (CAV)

Mục tiêu thực hiện:

Học xong bài này học sinh có khả năng:

- Mô tả được hệ thống phun dầu điện tử khiển bơm VE.

- Phân tích được nguyên lý định lượng nhiên liệu phun và thời điểm phun.

- Mô tả được chức năng chẩn đoán .

Nội dung của bài:



1. Tổng quan về hệ thống phun dầu điện tử điều khiển bơm VE:



Hình 2.1: Hệ thống phun dầu điện tử điều khiển bơm VE


Hệ thống phun dầu điện tử gồm có ba bộ phận chính đó là: Các cảm biến, bộ phận điều khiển (ECU); các cơ cấu chấp hành.

a. Các cảm biến: các cảm biến dùng trong hệ thống phun dầu điện tử có cấu tạo và nguyên lý hoạt động hoàn toàn giống động cơ phun xăng điện tử. sơ đồ trên có các cảm biến sau: Cảm biến tốc độ động cơ; cảm biến ga. (Bàn đạp ga hoặc cánh bướm ga); cảm biến vị trí trục khuỷu; cảm biến nhiệt độ nước làm mát; cảm biến nhiệt độ khí nạp; cảm biến nhiệt độ nhiên liệu; cảm biến áp suất khí nạp và một số tín hiệu khác.

b. ECU: là một máy tính, nó xử lý các tín hiệu ngõ vào (các tín hiệu gởi về hộp của cảm biến và công tắc điện) và điều ngõ ra là các cơ cấu chấp hành.

c. Các cơ cấu chấp hành: Van định lượng nhiên liệu phun và van điều khiển thời điểm phun.



2. Hệ thống nhiên liệu của phun dầu điện tử truyền thống

a. Hệ thống nhiên liệu:

Trong hệ thống phun dầu điện tử truyền thống, sự điều khiển thời điểm phun và dung lượng được thực hiện bằng điện tử. Thiết bị tạo ra áp suất nhiên liệu là bơm cao áp giống với các bơm cao áp ở động cơ Diesel trước đây.



















Hình 2.2: Hệ thống nhiên liệu VE
















Hình 2.3: Bơm cao áp điều khiển điện tử

Phun dầu điện tử truyền thống sử dụng một trong hai loại bơm cao áp phân phối (với TOYOTA): loại bơm cao áp piston xoay (VE); loại bơm cao áp piston đối đỉnh (CAV) với áp lực phun cao.

Cấu tạo bên trong của loại bơm cao áp piston xoay (VE).

1. Bơm tiếp vận; 2. Cảm biến tốc độ; 3. Rô to; 4. Vòng con lăn; 5. Đĩa cam; 6. Piston; 7. Van điều khiển thừa (SPV: van cắt nhiên liệu); 8. van điều khiển thời điểm phun (TCV). Hình 2.4: Bơm cao áp VE điều khiển điện tử







Cấu tạo bên trong của loại bơm cao áp piston đối đỉnh (CAV) hoặc (DM).

1. Bơm tiếp vận; 2. Cảm biến tốc độ; 3. Rô to; 4. Vòng cam; 5. các con lăn; 6. Piston; 7. Rôto; 8. Van điều khiển thừa (SPV: van cắt nhiên liệu); 9. van điều khiển thời điểm phun (TCV).





Hình 2.5: Bơm cao áp CAV điều khiển điện tử

b. Sơ đồ hệ thống nhiên liệu ở hệ thống phun dầu điện tử VE



Hình 2.6: Hệ thống nhiên liệu với bơm VE được điều khiển điện tử

c. Áp suất phun cho mỗi loại bơm:

Loại bơm piston xoay (VE): dùng ở 1KZ-TE; 2C-TE,.v.v…

Lớn nhất xấp xỉ 80 MPa

Loại bơm piston đối đinh (CAV): dùng ở động cơ phun dầu trực tiếp như: 1HD-FTE; 15-FTE,.v.v…

Lớn nhất xấp xỉ 130 MPa

d. Định lượng nhiên liệu phun:

Cấu tạo và hoạt động của van điều khiển định lượng (SPV).

Hình 2.7: Van SPV

Có hai loại van SPV dùng để điều khiển dung lượng phun.

Ø Loại SPV truyền thống: được sử dụng ở loại bơm cao áp VE.

Ø Loại SPV tác động trực tiếp được sử dụng ở loại bơm cao áp piston đối đỉnh để áp dụng cho áp lực cao.

Loại SPV truyền thống. Nó gồm có hai hệ thống, van chính và van dẫn hướng, gồm có các chi tiết theo sau:

1. Cuộn dây;

2. Lò xo dẫn hướng;

3. Lò xo chính;

4. Van dẫn hướng;

5. Van chính.

Hoạt động của SPV truyền thống:

Van dẫn hướng của SPV bình thường được đóng, khi dòng điện chạy qua cuộn dây. Áp suất nhiên liệu và lực lò xo gây cho van chính đóng đường dẫn ‘A’, do bởi áp suất bên trong van thì lớn hơn bên ngoài van

Hình 2.8: Van SPV khiển gián tiếp

Tương phản với kiểu SPV truyền thống, kiểu SPV tác động trực tiếp, mà nó được lắp khớp với bơm cao áp với áp lực phun dầu cao. Đạt được mức cao của sự đáp ứng và các đặc tính cắt dầu. Hơn nữa, các tín hiệu từ ECU được khuyếch đại bởi EDU để hoạt động van ở điện áp cao xấp xỉ 150V khi đóng van. Sau đó, van duy trì đóng ở một điện thế thấp.

















Hình 2.9: Van SPV khiển trực tiếp


Loại SPV tác động trực tiếp gồm các chi tiết sau:

1. Cuộn dây.

2. Lò xo.

3. Van ống chỉ.

Hoạt động của bơm và SPV:

Loại bơm piston xoay: Hành trình nạp: SPV đóng; piston di chuyển về bên trái; nhiên liệu được hút vào trong buồng chứa.

Loại bơm piston đối đỉnh. Hành trình nạp: SPV đóng; Piston và con lăn hướng dãn ra xa, nhiên liệu được hút vào buồng chứa.



Hình 2.10: Hệ thống điều khiển van SPV

e. Điều khiển góc phun dầu :

Trên hình đồ thị điều khiển sự phun dầu có sự liên quan giữa piston bơm và sự điều khiển của việc đóng mở van SPV.

Ta thấy rằng sự khởi phun là điểm đã chỉ trên đồ thị. Muốn thay đổi dung lượng phun, thì phụ thuộc vào sự đóng mở của van SPV. Nếu van SPV mở càng lâu, thì lượng phun dầu càng nhiều và ngược lại. Dung lượng phun dầu biểu thị vùng màu xanh dương ở đồ thị. Cũng ứng với đường xanh dương của việc mở van SPV.

Hình 2.11: Điều khiển thời điểm phun



Thời điểm phun dầu:

f. Cấu tạo của van điều khiển thời điểm phun (TCV).

Van điều khiển thời điểm phun, mà nó điều khiển thời điểm phun, bao gồm các chi tiết sau:

1. Cuộn dây;

2. Lõi khởi động;

3. Lò xo;

4. Lõi di chuyển.





Hình 2.12: Van TCV

Cấu tạo và hoạt động của van điều khiển thời điểm phun dầu (TCV)

Hệ thống điều khiển phun dầu sớm gồm có:

1. Van điều khiển thời điểm phun dầu (TCV);

2. Piston bộ phun dầu sớm;

3. Vòng con lăn.

Hoạt động của hệ thống điều khiển phun dầu sớm của bơm cao áp kiểu piston xoay.

Van TCV được điều khiển bởi tỷ số thời điểm ON/OFF (tỉ số chu kỳ tải) của dòng điện mà nó được cung cấp đến cuộn dây. Khoảng thời gian mà van duy trì mở, với dòng điện ON, điều khiển áp suất nhiên liệu ở piston của bộ phun dầu sớm.


























Hình 2.14: Cơ cấu phun dầu sớm

3. Hệ thống điều khiển và xử lí tín hiệu

ECU


Trong giới hạn điều khiển điện tử, vai trò của ECU là để xác định dung lượng, thời điểm phun nhiên liệu và dung lượng khí nạp đáp ứng cho các điều kiện dẫn động, dựa trên các tín hiệu nhận được từ các cảm biến và các công tắc khác nhau. Thêm vào đó, các tín hiệu ngõ ra điều khiển các bộ chấp hành. Vai trò của ECU thì giống nhau ở hệ thống phun dầu điện tử và common-rail.

EDU


EDU là một thiết bị phát ra điện thế cao. Nó được lắp giữa ECU và các bộ chấp hành, EDU nâng điện áp Accu, và hoạt động dựa trên các tín hiệu từ ECU: Kiểu tác động trực tiếp SPV ở hệ thống phun dầu điện tử truyền thống, hoặc các kim phun ở hệ thống Common-rail.

EDU phát ra điện thế cao ở trong trường hợp các van được mở.

Hình 2.15: Hệ thống điều khiển có EDU

Sơ đồ khối làm việc của EDU

ECU → ( tín hiệu ) → mạch điều khiển EDU → (tín hiệu) → mạch phát điện thế cao



Hình 2.16: Mạch điện EDU

Xác định dung lượng và thời điểm phun của hệ thống phun dầu điện tử truyền thống.













Hình 2.17: Hệ thống điều khiển bơm có EDU







Hình 2.17 gồm các chi tiết sau:

Cảm biến bàn đạp ga. Cảm biến tốc độ. Cảm biến vị trí trục khuỷu. Cảm biến áp suất Turbo. Cảm biến nhiệt độ nước. Cảm biến nhiệt độ khí nạp. Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu. Tín hiệu tốc độ xe. Tín hiệu bộ khởi động.

Xác định dung lượng phun.

ECU thực hiện theo sau ba chức năng đrr xác định dung lượng phun.

Tính toán dung lượng phun cơ bản.

Tính toán dung lượng phun cực đại.

So sánh dung lượng phun cơ bản và dung lượng phun cực đại.


Tính toán dung lượng phun cơ bản.


Tốc độ động cơ.

Góc mở bàn đạp ga.

Nhiệt độ nước; Công tắc A/C; Hiệu chỉnh ISC.



Hình 2.19: Tính toán dung lượng phun cơ bản.











Tính toán dung lượng phun cực đại

Tốc độ động cơ.

Nhiệt độ nước.

Nhiệt độ khí nạp.

Nhiệt độ nhiên liệu.

Áp suất khí nạp.

Áp suất nhiên liệu (Cho Common-rail)

Sự tính toán dung lượng phun cực đại được dựa trên các tín hiệu từ động cơ







Hình 2.20: Tính lượng phun cực đại

ECU so sánh dung lượng phun cơ bản tính toán được và dung lượng phun cực đại để xác định một dung lượng phun nhỏ hơn.






Hình 2.21: Đồ thị khiển lượng nhiên liệu theo tốc độ động cơ



Diễn tả quá trình hiệu chỉnh dung lượng phun:

Sự khác nhau ở dung lượng phun hiện tại trong hệ thống phun dầu điện tử được tạo ra bởi sự thay đổi cơ cấu mà nó xuất hiện từ bơm tiếp vận đến bơm cao áp được hiệu chỉnh.



Hình 2.22: Hiệu chỉnh lượng phun

Về sự hiệu chỉnh ROM

Các xưởng sửa chữa cũng như các xưởng sửa chữa bơm cao áp sử dụng các dụng cụ đặc biệt để đo các bơm để thay thế các ROM cho đúng hoặc làm đúng các sự hiệu chỉnh.

Các kiểu khác của sự hiệu chỉnh:

Hơn nữa dung lượng phun mà đã được xác định ở đây, sự hiệu chỉnh nhiệt độ nhiên liệu thì cũng được làm trên một số loại xe. Nếu nhiệt độ nhiên liệu cao, dung lượng phun hiện tại thì thấp hơn (vì mật độ thấp) giá trị đã được chỉ thị. Vì vậy, giá trị chỉ thị ắc hẳn tăng lên.

Xử lí để xác định thời điểm phun.

ECU thực hiện theo sau ba chức năng để xác định thời điểm phun:

Phun dầu điện tử truyền thống.

Sự xác định thời điểm phun sớm. Xác định thời điểm phun hiện tại. So sánh thời điểm phun sớm và thời điểm phun hiện tại

Thời điểm phun sớm được xác định bởi việc tính toán dựa trên thời điểm phun cơ bản thông qua tốc độ động cơ và góc mở bàn đạp ga, và bởi việc thêm giá trị hiệu chỉnh dựa trên nhiệt độ nước, nhiệt độ khí nạp, và áp suất khí nạp.









































Hình 2.23: Các tín hiệu để xác góc phun sớm



Sơ đồ tính toán cho thời điểm phun sớm.






























Hình 2.24: Các tín hiệu điều khiển góc phun sớm

Khởi động

Để xác định thời điểm phun khởi động, thời điểm phun sớm được hiệu chỉnh tùy theo các tín hiệu khởi động, nhiệt độ nước, và tốc độ động cơ.

Khi nhiệt độ nước làm mát thấp, nếu tốc độ động cơ cao, thời điểm phun được làm sớm hơn.

Dung lượng phun khởi động được xác định bởi sự hiệu chỉnh dung lượng phun cơ bản tùy theo tín hiệu khởi động bật ON và các tín hiệu nhiệt độ nước làm mát. Khi động cơ lạnh, nhiệt độ nước làm mát càng thấp thì dung lượng phun càng tăng.


Bơm cao áp kiểu piston đối xứng (CAV) thực hiện phun chia ra từng phần (phun hai thời điểm) khi khởi động động cơ ở một nhiệt độ thấp quá mức (hoặc dược 10o) để cải thiện khả năng khởi động và làm giảm sự thải khói trắng và đen.





Hình 2.25: Các xung khiển góc phun

Dựa trên các tín hiệu từ các cảm biến, ECU tính toán tốc độ hướng tới tùy thuộc các điều kiện dẫn động. ECU so sánh giá trị mục tiêu với tín hiệu tốc độ động cơ và điều khiển các bộ chấp hành (SPV/kim phun) để hiệu chỉnh dung lượng phun phù hợp với tốc độ cầm chừng.

Điều khiển giảm dao động cầm chừng.

Dung lượng phun được điều chỉnh để tất cả các giá trị Δt trở nên bằng nhau.

Hình 2.26: Xung khiển giảm dao động cầm chừng

Điều khiển này phát hiện ra các dao động ở tốc độ động cơ trong khi cầm chừng gây bởi các sự khác nhau ở bơm cao áp và kim phun, và điều chỉnh dung lượng phun cho mỗi xylanh. Do đó, sự dao động và tiếng ồn cầm chừng được giảm.



Các kiểu khác của sự điều khiển:

Điều khiển hiệu chỉnh tốc độ động cơ

Tín hiệu

Tốc độ động cơ → ECU

Dấu hiệu

Dung lượng phun được tăng lên vì tăng áp suất ở bơm

Diễn tả sự điều khiển

Dung lượng phun giảm tùy thuộc vào tốc độ động cơ















Hình 2.27: Điều khiển tăng tốc



Hình 2.28: Điều khiển sang số



Hình 2.29: Điều khiển bugi xông



Hình 2.30: Điều khiển sấy nóng khí nạp




Hình 2.31: Điều khiển ngắt máy lạnh




Hình 2.32: Sơ đồ điều khiển áp suất ống phân phối

Áp suất nhiên liệu mà hợp với các điều kiện hoạt động của động cơ được tính toán tùy thuộc vào dung lượng phun mà đã được xác định dựa trên các tín hiệu từ các cảm biến, và tốc độ động cơ. ECU gởi các tín hiệu đến SCV để điều chỉnh áp suất nhiên liệu mà nó được tạo ra bởi bơm tiếp vận.




Hình 2.33: Xác định áp suất ống phân phối








Chức năng chẩn đoán.

Như các động cơ phun xăng điện tử, Hệ thống phun dầu điện tử cũng có chức năng chẩn đoán riêng M-OBO (OBO).

Đèn CHECK ENGINE sáng lên nếu một sự cố được phát hiện chính ở ECU hoặc ở hệ thống điện tử.

Vùng của sự cố sẽ được hiển thị bởi Mã chẩn đoán (số DTC). Sau khi sự cố đã được xử lí đèn CHECK ENGINE sẽ không xuất hiện. Tuy nhiên, mã lỗi vẫn lưu giữ ở ECU.

Hình 3.34: Đèn báo mã lỗi


Chức năng tự chẩn đoán.

Chức năng tự chẩn đoán bao gồm kiểu thông thường và kiểu kiểm tra (hoặc thử).


Kiểm tra, chẩn đoán bằng máy Scan:



Khi kiểm tra, máy chẩn đoán được dùng để cung cấp các lệnh đến máy tính để dẫn động các bộ chấp hành. Cách thử này xác định toàn bộ hệ thống hoặc các chi tiết bởi việc theo dõi sự hoạt động của các bộ chấp hành bằng cách đọc dữ liệu ở ECU động cơ.

















Hình 3.35: Máy chẩn đoán

Van cánh bướm (bướm gió Diesel).

Van cánh bướm.

Mô tơ điều khiển van bướm.

Tín hiệu tốc độ động cơ.

Tín hiệu nhiệt độ nước.

Tín hiệu vị trí bàn đạp ga.

Tín hiệu áp suất khí quyển



























Hình 3.36: Hệ thống điều khiển bướm gió


Trong khi kiểu thông thường thực hiện chẩn đoán bình thường, kiểu kiểm tra là nét đặc biệt một mức cảm biến được tăng lên để phát hiện các điều kiện sự cố chi tiết hơn.

ECU lưu trữ trong bộ nhớ của nó các điều kiện của động cơ tại thời điểm sự cố xuất hiện. các điều kiện mà tồn tại ở thời điểm đó có thể muộn hơn được đưa vào và được nhận thông qua việc sử dụng bộ kiểm tra cầm tay.

Hoạt động cánh bướm gió:

1. Khi động cơ đang chạy, việc mở bướm gió được điều chỉnh tối ưu phù hợp với tốc độ động cơ, điều kiện tải động cơ và dung lượng EGR.

2. Khi động cơ dừng, van bướm đóng hoàn toàn để cắt sự nạp khí. Bởi sự nén nhỏ nhất trong xylanh, các dao động mà nó xuất hiện khi dừng động cơ


Hình 3.37: Hoạt động bướm gió


Bộ ngắt nạp:

Nguyên lý và hoạt động của bộ ngắt nạp.

Bộ ngắt nạp được đặt ở cổ góp nạp. bộ ngắt nạp mở hoàn toàn khi động cơ hoạt động. Khi ngừng động cơ, VSV hoạt động theo các tín hiệu từ ECU, và bộ chấp hành đóng bộ ngắt nạp. Dẫn đến, lượng dao động được giảm khi động cơ dừng.

VSV ( Van đóng ngắt chân không):

Các tín hiệu nhận được từ ECU gây cho VSV ngắt áp lực cung cấp đến bộ chấp hành giữa áp lực khí quyển và chân không.



Hình 2.38: Điều khiển đóng mỡ bướm gió













































Hình 2.39: Van khiển chân không

Hệ thống EGR:


Van bộ điều chỉnh chân không.

Bơm chân không.

ECU.

Cảm biến vị trí bướm ga.

Cảm biến tốc độ động cơ.

Cảm biến nhiệt độ nước.

Tín hiệu áp suất khí nạp.

Bộ giảm chấn chân không.

Van EGR.

Cổ góp nạp.

Cổ góp thải.


Hình 2.40: Hệ thống EGR

Trong hệ thống EGR, ECU điều khiển bộ điều chỉnh chân không dựa trên các tín hiệu mà được gởi đến từ các cảm biến khác nhau, để hoạt động van EGR (đóng và mở).

Điều này gây cho một phần của khí cháy đi vòng qua để trở lại cổ góp nạp để làm chậm tốc độ cháy.

Điều này làm giảm nhiệt độ cháy và làm giảm sự tạo thành oxit ni tơ.

Thông qua van cánh bướm diesel, nó đã trở nên có thể tăng áp suất khí nạp để làm ổn định dung lượng EGR.

Van điều chỉnh chân không:

Van điều chỉnh chân không hoạt động tùy thuộc vào các tín hiệu từ ECU để đóng mở chân không (được tạo ra bởi bơm chân không) mà tác động van EGR.

Hình 2.41: Van chân không điều khiển EGR

Van EGR:

Chân không mà được gởi đến bởi van điều chỉnh chân không hoạt động van EGR (đóng và mở) để đưa vào khí cháy trở về cổ góp nạp.



Hình 2.42: Van EGR



Hoạt động của hệ thống EGR.

Sự hoạt động của EGR bị ngừng lại dưới các điều kiện được liệt kê bên dưới theo khả năng dẫn động ổn định và làm giảm khói đen.

Các điều kiện hoạt động EGR

· Khi nhiệt độ nước làm mát thấp.

· Khi xe đang dẫn động dưới các điều kiện tải cao.

· Khi động cơ đang tăng tốc.(EGR hoạt động trong lúc không tải).

· Khi xe đang dẫn động ở các vùng cao.

·
























Sự kiểm tra bộ ngắt nạp:

Để kiểm tra bộ ngắt nạp, nối một bộ tạo chân không cầm tay đến màng kín và làm thay đổi mà nó làm dịch chuyển thanh đẩy bộ chấp hành khi lượng chân không danh nghĩa được cung cấp đến nó.

Đo điện trở giữa hai cực VSV cho bộ ngắt nạp.


Hình 2.243: Kiểm tra van khiển bướm gió








Kiểm tra cánh bướm gió diesel:

Sự kiểm tra của van bướm ga diesel bao gồm kiểm tra mô tơ buớm ga.

Tháo mô tơ bướm ga dùng đồng hồ VOM đo điện trở của các cực.


Hình 2.43: Kiểm tra mô tơ bước ở bướm gió






















Hình 2.44: Sơ đồ mạch điều khiển ở động cơ TOYOTA









BÀI 3: HỆ THỐNG UP

Mục tiêu thực hiện:

Học xong bài này học sinh có khả năng:

- Mô tả được hệ thống phun dầu điện tử khiển bơm UP.

- Phân tích được nguyên lý định lượng nhiên liệu phun và thời điểm phun.

- Mô tả được chức năng chẩn đoán .

Nội dung của bài:


I. Sơ đồ hệ thống nhiên liệu UP



Hình 3.1: Sơ đồ hệ thống UP

1. Trên sơ đồ hệ thống trên bao gồm các chi tiết:

Đường dẫn nhiên liệu: Thùng chứa; Lọc sơ cấp; van một chiều; lọc thứ cấp; bơm tiếp vận; bơm cao áp; kim phun; đường dầu đến và đường dầu hồi về; van tràn.

Hệ thống điều khiển điện tử: ECU; cam biến vị trí trục khuỷu (tốc độ động cơ); Cảm biến vị trí cam; Cảm biến vị trí bàn đạp ga; Cảm biến áp suất khí nạp; Cảm biến áp suất khí quyển; Cảm biến nhiệt độ khí nạp; Cảm biến nhiệt độ nước làm mát.

Hệ thống nhiên liệu UP (Unit pump) được gá lắp trực tiếp vào thân động cơ và được dẫn động bởi trục cam bơm từ động cơ, trục cam này sẽ làm cho piston di chuyển lên xuống như bơm PMY, đồng thời được đưa đến kim phun bằng đường ống cao áp rẩ ngắn.

Nhiên liệu từ thùng chứa được hút lên nhờ bơm tiếp vận sau khi được lọc sạch ở lọc sơ cấp và thứ cấp. nhiên liệu sau bơm tiếp vận có áp suất thấp được đưa đến bơm cao áp. Đến thì phun nhiên liệu, cốt cam đẩy piston ép nhiên liệu tạo ra áp suất cao ở bơm. Nhiên liệu có áp suất cao được đưa đến kim phun qua ống cao áp và phun vào buồng đốt. nhiên liệu dư ở bơm cao áp được hồi về thùng chứa qua van hồi nhiên liệu.

Việc định lượng nhiên liệu được quyết định bởi các tín hiệu cảm biến gởi về ECU. Dựa vào các tín hiệu này ECU sẽ tính toán và điều khiển lượng nhiên liệu phun tối ưu nhất về số lượng nhiên liệu phun, hiệu suất làm việc, khí thải sạch…

2. Bơm cao áp hệ thống UP



Hình 3.2: Bơm cao áp ở hệ thống UP

Việc định lượng dầu phun vào buống đốt tùy thuộc vào van điện từ.

Sự lắp bơm cao áp (UP).

Bơm cao áp ở hệ thống UP thường được lắp trực tiếp vào động cơ, đội con lăn được dẫn động nhờ trục cam.

Lò xo con đội sẽ hồi vị khi con lăn không tác động lên trục cam. Điều này sẽ làm cho piston bơm di chuyển xuống phía dưới trong xylanh bơm, đồng thời nhiên liệu được nạp đầy vào thân bơm cao áp.

Lò xo hồi vị của van điện từ tác động tới điểm giới hạn của van, khi van điện từ được cung cấp điện làm cho van điện từ ép sát vào bệ van bởi tấm cảm biến điện từ.

Nhiên liệu được dẫn đến vòi phun bởi đường dẫn dầu cao áp, đây là thời điểm khởi phun của bơm.

3. Bơm cao áp ở hệ thống UP hoạt động theo bốn giai đoạn sau:

Thời kỳ nạp:

Khi cam không đội thì lò xo con đội sẽ đẩy piston bơm đi xuống, lúc này áp suất nhiên liệu trong đường dầu áp thấp và buồng áp suất cao là như nhau.

Thời kỳ khởi phun:

Khi vấu cam tác động làm piston bơm đi lên, quá trình phun thực tế được bắt đầu khi van điện từ được kích thích bởi ECU và đóng lại. Tấm cản ứng hút vào làm ngăn cách giữa hai buồng áp cao và áp thấp ở bơm, lúc này nhiên liệu ở buồng áp cao được tạo ra và đưa đến kim phun.

Thời kỳ phun:

Khi piston bơm đi lên, nhiên liệu trong xylanh bơm được nén lại, đồng thời nhiên liệu áp suất cao đưa đến kim phun cũng gia tăng.

Khi áp lực dầu đạt xấp xỉ 300(bar) thì nhiên liệu được phun vào buồng đốt, van kim của kim phun được nhấc lên trong suốt quá trình phun, áp suất có thể tăng lên đến 1800(bar) trong quá trình này.

Thời kỳ dứt phun:

Khi ECU ngắt dòng điện cung cấp đến van điện từ, lò xo hồi vị sẽ đẩy van điện từ về vị trí mở đường dầu, điều này làm cho áp suất trong buồng cao áp đến kim giảm xuống, van kim đóng lại và quá trình phun chấm dứt. Piston đi xuống, nhiên liệu lại được nạp trở lại trong xy lanh bơm

























BÀI 4: HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU UI (Unit injection: Bơm kim liên hợp).

Mục tiêu thực hiện:

Học xong bài này học sinh có khả năng:

- Mô tả được hệ thống phun dầu điện tử UI.

- Phân tích được nguyên lý định lượng nhiên liệu phun và thời điểm phun.

- Mô tả được chức năng chẩn đoán .

Nội dung của bài:

1. Sơ đồ hệ thống nhiên liệu UI.




Hình 4.1: Hệ thống UI

2. Sơ đồ hệ thống trên bao gồm các chi tiết:

Đường dẫn nhiên liệu: Thùng chứa; Lọc sơ cấp; van một chiều; lọc thứ cấp; bơm tiếp vận; bơm kim liên hợp; đường dầu đến và đường dầu hồi về; van tràn.

Hệ thống điều khiển điện tử: ECU; solenoid ở bơm; Cảm biến vị trí trục khuỷu (tốc độ động cơ); Cảm biến vị trí cam; Cảm biến vị trí bàn đạp ga; Cảm biến áp suất khí nạp; Cảm biến áp suất khí quyển; Cảm biến nhiệt độ khí nạp; Cảm biến nhiệt độ nước làm mát.

Bơm kim liên hợp được lắp trực tiếp vào động cơ, kim phun được thiết kế chung với bơm (giống bơm GM), đầu kim phun có một phần ló ra trong buồng đốt, và bơm kim liên hợp này được dẫn động bằng trục cam thông qua cò mổ.

Nhiên liệu từ thùng chứa được hút lên nhờ bơm tiếp vận, sau khi đã được lọc sạch nhờ các lọc dầu. nhiên liệu sau bơm tiếp vận có áp suất thấp được đưa đến bơm kim liên hợp. đến thì phun nhiên liệu, cốt cam đẩy cò mổ ấn bơm xuống ép nhiên liệu tạo thành áp suất cao. Nhiên liệu có áp suất cao được đến kim phun và phun vào buồng đốt. nhiên liệu dư được hồi về thùng chứa.

Tương tự như bơm kim liên hợp GM, loại này không có ống dẫn cao áp. Nhưng điểm khác biệt là việc định lượng nhiên liệu. Các cảm biến truyền tín hiệu về ECU, dựa vào các tín hiệu này, ECU tính toán và đưa ra lượng nhiên liệu tối ưu.

3. Bơm kim liên hợp hệ thống UI.

Lưu ý rằng, việc thiết kế và các chức năng của hệ thống UI được sử dụng ở xe du lịch khác với hệ thống UI dùng ở xe tải.



Hình 4.2: Bơm kim liên hợp hệ thống UI

4. Sự lắp đặt bơm kim liên hợp:

Bơm kim liên hợp được gá lắp trực tiếp vào động cơ, nhờ sự dẫn động bởi trục cam động cơ thông qua cò mổ, sự tác động cò mổ làm cho piston bơm đi xuống đồng thời tạo áp lực phun và lò xo hồi vị lại đẩy piston bơm đi lên khi cam không đội.

Nhiên liệu được nạp vào xylanh thông qua lỗ nạp và từ đây nó được đưa đến kim phun.

Lò xo kim phun làm cho van kim ép sát với đót kim, vì áp suất trong xylanh chưa đủ lớn hơn lực ép lò xo van kim, nên van kim chưa thể nhấc lên được, lúc này mạch dầu phun vào động cơ vẫn còn đóng.

Bơm kim UI sử dụng van điện từ nhằm để đóng mở mạch dầu cao áp, ở van điện từ nhờ lò xo ép van tựa vào bệ tì. Khi van điện từ được cung cấp dòng điện thì lực từ sẽ kéo van lên và ép chặt vào bệ bên trên, nên làm cho hai buồng áp suất cao và áp suất thấp thông nhau.

5. Quá trình làm việc của bơm kim liên hợp UI cũng thực qua 4 giai đoạn sau:

Thời kỳ nạp:

Khi lò xo hồi vị đẩy đót kim trở về vị trí ban đầu và chấm dứt phun, đồng thời van điện từ ở trạng thái mở nhờ lò xo hồi về của van điện từ, lúc này phòng áp cao được nạp đầy dầu và toàn bộ nhiên liệu trong bơm kim liên hợp có cùng áp suất, piston bơm cao áp đang nằm vùng tử điểm hạ và nhiên liệu nạp vào xy lanh bơm.

Thời kỳ khởi phun:

Khi cam đội, piston bơm sẽ ép xuống nhờ cò mổ và con đội, thực tế quá trình phun được bắt đầu khi van điện từ được kích thích bởi ECU làm tấm cảm ứng hút vào bệ van, lúc này van điện từ làm cho đường dầu thông nhau giữa buồng áp cao và buồng áp thấp được đóng lại và nhiên liệu ở buồng áp cao được nén lại (bắt đầu tạo áp suất).

Thời kỳ phun:

Khi piston bơm bị ép xuống, lò xo hồi vị bị nén lại, đồng thời áp suất dầu trong kim cũng sẽ tăng , lúc này kim phun được nhấc lên nhờ áp lực dầu với trị số áp lực xấp xỉ 300(bar) và nhiên liệu được phun vào buồng đốt, trong suất quá trình phun áp suất có thể tăng lên đến khoảng 1800(bar).

Thời ky dứt phun:

Van điện từ sẽ nhấc lên khi van điện từ bị ngắt dòng điện, lò xo hồi vị đẩy piston bơm trở lại vị trí mở đường dầu, điều này làm cho áp suất từ buồng áp cao đến kim phun giảm xuống, van kim ở đót kim đóng lại và quá trình phun chấm dứt. Sự chuyển động đi lên kế tiếp của piston bơm được lặp lại của quá trình nạp như trên.














BÀI 5: HỆ THỐNG COMMON RAIL

Mục tiêu thực hiện:

Học xong bài này học sinh có khả năng:

- Mô tả được hệ thống phun dầu điện tử hệ thống Common Rail.

- Phân tích được nguyên lý định lượng nhiên liệu phun và thời điểm phun.

- Mô tả được chức năng chẩn đoán .

Nội dung của bài:

I/ Sơ đồ hệ thống nhiên liệu của hệ thống COMMON RAIL












Hình 5.1: Hệ thống nhiên liệu Common rail






















Hình 5.2



Hình 5.3

B 30: Cảm biến nhiêt độ nhiên liệu.

B 113: Cảm biến áp suất ống phân phối.

Y 93: Van cắt dầu.

Y 92: Van điều khiển áp suất ống phân phối.

Y 68: Van cắt điện (trước 01/2001)

Y 16: Kim phun.

A : Áp suất dầu từ bơm tiếp vận.

B : Đường dầu hồi về.

C : Đường dầu cao áp.

D : Đường dầu từ thùng chứa đến bơm tiếp vận




Hình 5.4: Hệ thống CDI 1





Hình 5.5: CDI 2



Hình 5.6: Hệ thống Common rail

2. Sơ đồ trên gồm có các chi tiết sau:

Phần nhiên liệu: Thùng nhiên liệu; Lọc dầu sơ cấp; bơm tiếp vận; lọc thứ cấp; đường dầu áp thấp; bơm cao áp; đường dẫn dầu áp cao; ống phân phối nhiên liệu; kim phun; đường dầu hồi về.

Phần điều khiển điện tử: ECU; Cảm biến nhiệt độ dầu; van giảm áp; cảm biến tốc độ động cơ; cam biến vị trí trục cam; cảm biến bàn đạp ga; cảm biến lưu lượng khí nạp; cảm biến nhiệt độ khí nạp; cảm biến nhiệt độ nước.

Nhiên liệu từ thùng chứa được bơm vào trong bơm cao áp. Tại đây áp suất nhiên liệu được tạo ra và được bơm liên tục vào trong ống phân phối. Bơm cao áp chỉ có nhiệm vụ duy nhất là tạo cho nhiên liệu áp lực cao cung cấp cho ống phân phối (ống phân phối được gọi là common rail). Tại ống phân phối có các đường ống cao áp nối đến các kim phun. Các kim phun này được lắp trên nắp máy, nó có nhiệm vụ là phun nhiên liệu vào trong buồng đốt động cơ và được điều khiển bởi ECU.

ECU sau khi nhận các tín hiệu từ các cảm biến (Cảm biến nhiệt độ nước làm mát; cảm biến tốc độ động cơ; cảm biến vị trí trục cam; cảm biến nhiệt độ nhiên liệu; cảm biến bàn đạp ga; cảm biến nhiệt độ khí nạp, cảm biến lượng khí nạp,…), nó sẽ xử lí các tín hiệu này và sau đó đưa ra các xung điều khiển kim phun.

Khi ECU không phát ra xung (OFF hiệu điện thế bằng không), lúc này dòng điện không gởi đến cuộn dây ở kim phun. Lực điện từ ở cuộn dây không có, van kim sẽ bị lò xo đóng lại, nhiên liệu không phun vào được buồng đốt, quá trình phun không tồn tại. Ngược lại thì nhiên liệu được phun vào trong buồng đốt, nếu chiều dài của xung ON càng dài thì van kim mở càng lâu, do đó nhiên liệu phun vào buồng đốt càng nhiều. Nếu xung ON từ ECU gởi đến kim phun càng sớm thì kim phun càng sớm.

Bên dưới là sơ đồ làm việc của hệ thống common rail của TOYOTA.

Việc xác định dung lượng và thời điểm phun của hệ thống Common-rail.















Hình 5.7: Điều khiển kim phun


Hình 5.7 gồm các chi tiết sau:Bàn đạp ga. Tốc độ động cơ (cảm biến vị trí trục khuỷu). Cảm biến vị trí trục cam. Cảm biến áp suất Turbo/ Bộ đo lưu lượng khí nạp. Cảm biến nhiệt độ nước. Cảm biến nhiệt độ khí nạp. Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu. Cảm biến áp suất nhiên liệu. Tín hiệu tốc độ xe. Tín hiệu khởi động.



Hình 5.8: Sơ đồ điều khiển ở động cơ TOYOTA



Hình 5.9: CDI 3




Hình 5.10: CDI 4








Hình 5.11: Hệ thống nhiên liệu và lọc dầu

3. Đặc tính phun:

So với đặc điểm của hệ thống nhiên liệu cũ thì các yếu cầu đã được thực hiện dựa vào đường đặc tính phun lý tưởng.

Lượng nhiên liệu và áp suất phun nhiên liệu độc lập với nhau trong từng điều kiện hoạt động của động cơ (cho phép để đạt được tỉ lệ hổn hợp A/F lý tưởng).

Lúc bắt đầu phun, lượng nhiên liệu phun chỉ cần một lượng nhỏ.

Các yêu cầu trên đã được thõa mãn bởi hệ thống common rail, với đặc điểm phun 2 lần: phun mồi và phun chính (Pilot injection and main injection).

Hệ thống common rail là một hệ thống thiết kế theo các module sau:

· Kim phun điều khiển bằng van solenoid được gắn ở nắp máy.

· Ống trữ nhiên liệu (ống phân phối áp lực cao).

· Bơm cao áp.

· ECU.

· Các cảm biến.

Đối với xe du lịch, bơm có piston hướng tâm, được sử dụng như là bơm cao áp để tạo ra áp suất. Áp suất được tạo ra độc lập với quá trình phun. Tốc độ của bơm cao áp tùy thuojc vào tốc độ của động cơ và ta có thể thay đổi tỉ số truyền. so với hệ thống cũ, việc phân phối nhiên liệu trên thực tế xảy ra đồng bộ, có nghĩa là không những bơm cao áp trong hệ thống common rail nhỏ hơn mà còn hệ thống truyền động cũng chịu tải ít hơn.

Về cơ bản, kim phun được gắn ở ống tích áp nhiên liệu bằng một ống ngắn, kết hợp với đầu kim và solenoid được cung cấp điện qua ECU. Khi van solenoid không được cung cấp điện thì kim phun nhưng phun. Nhờ áp suất phun không đổi, lượng nhiên liệu phun ra sẽ tỉ lệ với độ dài của xung điều khiển solenoid. Yêu cầu mở nhanh của van solenoid được đáp ứng bằng việc sử dụng điện áp cao và dòng lớn, do vậy ECU không điều khiển trực tiếp phun mà thông qua bộ EDU. Thời điểm phun được điều khiển bằng hệ thống điều khiển góc phun sớm. hệ thống này dùng một cảm biến trên trục khuỷu để nhận biết tốc độ động cơ, và cảm biến trên trục cam để nhận biết kỳ hoạt động.

Quá trình phun:

Phun mồi (Pilot inoection)

Phun mồi có thể diễn ra sớm đến 90o trước tử điểm thượng (BTDC). Nếu thời điểm phun xuất hiện nhỏ hơn 40o BTDC, nhiên liệu có thể bám vào bề mặt của piston và thành xilanh và làm loãng dầu bôi trơn. Trong giai đoạn phun mồi, một lượng nhiên liệu được phun vào xilanh để mồi. Kết quả là quá trình cháy được cải thiện và đạt được một số hiệu quả sau:

Áp suất cuối quá trình nén tăng lên một ít nhờ vào giai đoạn phun mồi và nhiên liệu cháy một phần. điều này giúp làm giảm thời gian trể cháy, sự tăng đột ngột của áp suất khi cháy và áp suất cực đại (quá trình cháy sẽ êm dịu hơn).

Kết quả là làm giảm tiếng ồn của động cơ, giảm tiêu hao nhiên liệu và trong nhiều trường hợp giảm được độ độc hại của khí thải. Quá trình sơ khởi đóng vai trò gián tiếp trong việc tăng công suất của động cơ.

Giai đoạn phun chính (main injection)

Công suất của động cơ quyết định bởi giai đoạn phun chính diễn ra kế tiếp giai đoạn phun mồi. Tức là giai đoạn phun chính giúp tăng lực kéo động cơ. Với hệ thống common rail, áp suất phun vẫn giữ không đổi trong suốt quá trình phun.

Giai đoạn phun thứ cấp (secondary injection).

Theo quan điểm xử lí khí thải, phun thứ cấp có thể được áp dụng để đốt cháy NOx. Nó diễn ra ngay sau giai đoạn phun chính và xảy ra trong quá trình giãn nở hay kỳ thải khoảng 200o sau từ điểm thượng (ATDC). Ngược lại quá trình phun mồi và phun chính, nhiên liệu được phun vào không được đốt cháy mà để bốc hơi nhờ sức nóng của khí thải. Trong suốt kỳ thải, hỗn hợp khí thải và nhiên liệu được đẩy ra ngoài hệ thống thoát khí thải thông qua xuppap thải. Tuy nhiên một phần của nhiên liệu được đưa trở lại buồng đốt thông qua hệ thống EGR, và có tác dụng tương tự như giai đoạn phun mồi. Khi bộ hóa khử được lắp để làm giảm lương NOx, chúng tận dụng nhiên liệu trong khí thải như nhân tố hóa học để làm giảm nồng độ NOx trong khí thải.

II/ Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các chi tiết ở hệ thống common rail:




Hình 5.12: Bộ sấy nhiên liệu

Bộ phận sấy nóng nhiên liệu trước của Mercedes – Benz.

Vùng nhiên liệu áp suất thấp gồm có các bộ phận sau:

Bình chứa nhiên liệu:

Bình chứa nhiên liệu của hệ thống phải giữ không cho nhiên liệu rò rỉ ở áp suất gấp đôi hoạt động bình thường. Van an toàn được lắp để áp suất quá cao có thể tự thoát ra ngoài. Nhiên liệu không được rò rỉ ở các cổ nối nơi bình lọc hay thiết bị bù áp khi xe bị rung động, cũng như xe vào khúc quanh hay trên đường dốc.

Đường ống nhiên liệu: mềm được bọc thép thay cho các ống bằng thép và được dùng trong ống áp thấp, và được bboos trí tránh nhiệt.

Bơm tiếp vận: là loại bơm áp thấp chạy bằng điện có gắn lọc, hoặc bơm bánh răng. Nó hút nhiên liệu từ thùng chứa cung cấp cho bơm cao áp.

Lọc nhiên liệu.

Vùng nhiên liệu áp suất cao gồm có các bộ phận sau:

Bơm cao áp với van điều áp.

Đường nhiên liệu áp cao, ống phân phối đóng vai trò phân phối và tích áp suất cao cùng với cảm biến áp suất nhiên liệu, van giới hạn áp suất (van giảm áp), bộ giới hạn dòng chảy, kim phun, và đường dầu về.




Hình 5.13: Van 1 chiều ở lọc

III/ Bơm cao áp:

1. Công dụng và chức năng: Bơm cao áp tạo áp lực cho nhiên liệu đến một áp suất 1350 bar, nhiên liệu được tăng áp này sau đó chuyển đến đường áp suất cao và được đưa vào bộ tích nhiên liệu cao có hình ống. Bơm cao áp được đặt ngay trên động cơ như hệ thống nhiên liệu bơm phân phối trước đây. Nó được dẫn động bằng động cơ (tốc độ vòng quay bằng tốc độ động cơ, nhưng tối đa là 3000v/p) thông qua khớp nối, bánh răng xích, xích hoặc dây đai răng và nó được bôi trơn bằng chính nhiên liệu của bơm. Tùy thuộc vào khoảng trống có sẵn, van điều áp được lắp trực tiếp trên bơm hay ngoài bơm.

2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc: Bên dưới là hình của bơm cao áp, nhiên liệu được nén bằng 3 piston bơm bố trí hướng kính và các piston được bố trí cách nhau 120o. Do 3 piston hoạt động luân phiên nhau trong một vòng quay nhằm làm giảm lực kéo của bơm. Do đó, làm cho dẫn động nhẹ và êm dịu. Điều này có nghĩa là hệ thống common rail dùng ít tải trọng để dẫn động bơm hơn so với hệ thống cũ. Công thực hiện dẫn động bơm rất nhỏ và tỉ lệ với áp suất trong ống phân phối và tốc độ bơm. Đối với động cơ 2 lít đang quay tốc độ cao, thì áp suất trong ống phân phối đạt khoảng 1350 bar, bơm cao áp tiêu thụ 3,8 Kw.

Thông qua một bộ lọc có cơ cấu tách nước, bơm tiếp vận cung cấp nhiên liệu từ thùng chứa đến đường dầu vào bơm cao áp và bơm an toàn. Nó đẩy nhiên liệu qua lỗ khoan của van an toàn vào mạch dầu bôi trơn và làm mát bơm cao áp. Trục của bơm cao áp cso các van lệch tâm làm dịch chuyển các piston bơm tùy theo hình dạng mấu cam.





Hình 5.14: Bơm cao áp


Khi áp suất phân phối vượt quá mức thì van an toàn sẽ xả bót áp suất (0,5 – 1,5)bar, bơm tiếp vận đẩy nhiên liệu đến bơm cao áp thông qua van hút vào buồng bơm, nơi mà piston chuyển động hướng xuống. Van nạp đóng lại khi piston bơm đi qua tử điểm hạ và từ đó cho phép nhiên liệu thoát ra ngoài với áp suất phân phối. Áp suất tăng cao sẽ mở van thoát, khi áp suất trên ống phân phối đủ lớn, nhiên liệu được nén vào mạch dầu áp cao.

Piston bơm tiếp tục phân phối nhiên liệu cho đến khi nó đến tử điểm thượng, sau đó áp suất bị giảm xuống nên van thoát đóng lại. Nhiên liệu còn lại nằm trong buồng bơm và chờ đến khi piston đi xuống lần nữa.

Khi áp suất buồng bơm của thành phần bơm giảm xuống thì van nạp mở ra và quá trình lặp lại.

Do bơm cao áp được thiết kế để có thể đáp ứng phân phối nhiên liệu lớn nên lượng nhiên liệu có áp cao sẽ thừa trong giai đoạn chạy cầm chừng và tải trọng trung bình. Lượng nhiên liệu thừa này sẽ trở về thùng chứa thông qua van điều áp. Nhiên liệu bị nén sẽ nằm trong thùng chứa sẽ gây tổn thất năng lượng. Hơn nữa lượng nhiệt tăng lên của nhiên liệu cũng làm giảm đi hiệu quả chung. Ở mức độ nào đó thì tổn thất này có thể được bù bằng cách ngắt bớt 1 hay vài xylanh bơm.

Khi một trong 3 xylanh bơm bị ngắt sẽ làm giảm lượng nhiên liệu bơm đến ống phân phối. Việc ngắt được thực hiện bằng cách giữ cho van hút mở ở trạng thái liên tục.





Hình 5.15: Bơm cao áp và các chi tiết của nó

19/3: Lỗ áp suất cao; 19/5: Trục cam; 19/6: Nhiên liệu vào; 19/9: Piston; 19/10: Lò xo piston; 19/4: Đĩa cam; 19/7: Đệm van; 19/8: Lò xo van; 19/15: Van bi; a Nhiên liệu nạp; b Nhiên liệu nén

Khi van solenoid dùng để ngắt xylanh bơm được kích hoạt, một chốt gắn với phần ứng sẽ giữ cho van hút mở ra. Kết quả là nhiên liệu hút vào xylanh của bơm không thể bị nén được nên nó bị đẩy trở lại mạch áp thấp. Với một xylanh bơm bị loại bỏ khi không cần công suất cao thì bơm cao áp không còn cung cấp nhiên liệu liên tục mà nó cung cấp gián đoạn.

Bơm cao áp cung cấp lượng nhiên liệu tỉ lệ với tốc độ quay của nó. Do đó, nó là một hàm của tốc độ động cơ. Trong suất quá trình phun tỉ số truyền được tính sao cho một mặt thì lượng nhiên liệu mà nó cung cấp không quá lớn, mặt khác các yêu cầu về nhiên liệu vẫn còn đáp ứng trong suốt chế độ hoạt động. Tùy theo tốc độ trục khuỷu mà tỉ số hợp lí là 1:2 hoặc 1:3



Hình 5.16: Nguyên lý bơm cao áp

Van điều khiển áp suất: (van điều áp)

Van điều khiển áp suất giữ cho nhiên liệu trong ống phân phối có áp suất thích hợp tùy theo tải của động cơ, và duy trì ở mức độ này.

· Nếu áp suất trong ống quá cao thì van điều khiển áp suất sẽ mở ra và một phần nhiên liệu sẽ trở về thùng chứa thông qua đường dầu về.

· Nếu áp suất trong ống thấp thì van điều áp sẽ đóng lại và ngăn vùng áp cao với vùng áp thấp.

Van điều áp được gá ở bơm cao áp hoặc ống phân phối, nhằm, để di trì áp suất ổ định trong ống phân phối. Nó có một lõi thép đẩy viên bi ở vị trí đóng kín. Có hai lực tác dụng lên lõi thép này: lực đẩy xuống bởi lò xo và lực điện từ. Lõi thép được bao quanh bởi nhiên liệu, nhằm để bôi trơn và giải nhiệt.

Van điều khiển khiển áp suất được điều khiển bởi hai vòng:

· Vòng điều khiển đáp ứng chậm bằng điện dùng để điều chỉnh áp suất trung bình trong ống.

· Vòng điều khiển đáp ứng nhanh bằng cơ dùng để bù cho dao động lớn của áp suất.

Khi van điều khiển chưa được cung cấp điện, áp suất cao tại ống hay đầu ra của bơm cao áp được đặt lên van điều khiển áp suất với một áp suất cao. Khi chưa có lực điện từ, lực nhiên liệu áp suất cao tác dụng lên lò xo làm cho van mở ra và duy trì độ mở tùy thuộc vào lượng nhiên liệu phân phối. Lò xo được thiết kế để có thể chị được áp lực 100bar.

Khi van điều áp được cấp điện. Nếu áp suất trong mạch áp cao tăng lên, lực từ sẽ được tạo ra để cộng thêm với lực lò xo. Khi đó van sẽ đóng lại và giữ được trạng thái đóng cho đến khi lực do áp suất dầu cân bằng ở phía với lò xo và lực điện từ ở phía còn lại. Sau đó, van sẽ ở trạng thái mở và duy trì một áp suất không đổi. Khi bơm thay đổi lượng nhiên liệu phân phối hay nhiên liệu bị mất trong mạch áp cao thì được bù bằng cách điều chỉnh bằng cách thay đổi độ rộng xung. Tần số xung điện khoảng 1 kHz sẽ đủ để ngăn cản chuyển động ngoài ý muốn của lõi thép và sự thay đổi áp suất trong ống.

Ống trữ nhiên liệu áp cao (Common rail)

Ống trữ nhiên liệu áp cao còn được gọi là ống phân phối. Ngay khi kim phun lấy nhiên liệu từ ống phân phối để phun thì áp suất nhiên liệu trong ống vẫn không thay đổi. Điều này thực hiện được nhờ vào sự co giãn của nhiên liệu. Áp suất nhiên liệu đo được bởi cảm biến áp suất nhiên liệu trên ống phân phối và được duy trì bởi van điều áp nhằm giới hạn áp suất tối đa là 1500bar.

Ống tích lũy nhiên liệu áp cao (ống phân phối) dùng để chứa nhiên liệu áp suất cao. Đồng thời, sự dao động của áp suất do bơm cao áp tạo ra sẽ được giảm chấn bởi thể tích ống.

Ống phân phối áp suất cao này dùng chung cho tất cả các xilanh. Do đó, tên của nó là “ống chung” (Common Rail). Ngay cả khi một lượng nhiên liệu bị mất đi khi phun, ống vẫn duy trì áp suất thực tế bên trong không đổi. Điều này bảo đảm cho áp suất phun không đổi ngay từ khi kim mở.

IV/ Kim phun: (Injectors)

Cấu tạo như hình bên dưới. Nó bao gồm các bộ phận sau:

1. Đường dầu về; 2. mạch điện; 3. Van điện; 4. Đường dầu vào; 5. Van bi; 6. Van xã; 7. Ống cấp dầu; 8. Buồng ở van điều khiển; 9. Thân van kim (Đũa đẩy); 10. Đường dầu cao áp; 11. Đầu van kim.

Thời điểm phun và lượng nhiên liệu phun được điều khiển bằng cách cho dòng điện gởi đến các kim phun. Các kim phun này thay thế kim phun cơ khí. Tương tự như các kim cơ khí ở động cơ diesel phun nhiên liệu trực tiếp, các bộ phận kẹp thường được sử dụng để gắn kim vào nắp máy.

Có thể chia kim phun thành các phần theo chức năng sau:

Ø Lỗ kim phun.

Ø Hệ thống dẫn dầu phụ.

Ø Van điện.

Theo hình, nhiên liệu từ đường dầu dẫn đến kim và theo ống dẫn sẽ đi đến buồng điều khiển (8) thông qua lỗ nạp (7). Buồng điều khiển được nối với buồng dầu về thông qua lỗ xả (6) được mở bởi van solenoid.

Khi lỗ đóng, áp lực của dầu tác dụng lên piston (9) cao hơn áp lực dầu tại thân van kim (11). Kết quả là kim bị đẩy xuống dưới và đóng kín lỗ phun dầu vào buồng đốt. Khi van solenoid có dòng điện, lỗ xả (6) được mở ra. Điều này làm cho áp suất ở buồng điều khiển giảm xuống kết quả là áp suất tác dụng lên piston cũng giảm theo.



Hình 5.17: Kim phun ở hệ thống Common rail

Khi áp lực dầu tác dụng trên piston giảm xuống thấp hơn áp lực tác dụng tác dụng lên van kim, thì van kim mở ra nhiên liệu được phun vào buồng đốt qua lỗ phun. Kiểu điều khiển gián tiếp này dùng một hệ thống khuyếch đại thủy lực vì lực cần thiết để mở kim rất nhanh không thể trực tiếp tạo ra từ van solenoid. Thời điểm phun và lượng nhiên liệu phun được điều chỉnh thông qua dòng điện qua các kim phun.

Tương tự như các kim phun ở động cơ phun dầu trực tiếp các chi tiết kẹp là thiết yếu để lắp kim vào nắp máy.

Hoạt động của kim có thể chia làm 4 giai đoạn chính khi động cơ làm việc và bơm cao áp tạo ra áp suất cao.

· Kim phun đóng (khi có áp lực dầu tác dụng).

· Kim phun mở (khởi phun).

· Kim phun mở hoàn toàn.

· Kim phun đóng (kết thúc phun).

Các giai đoạn hoạt động là kết quả của sự phân phối áp lực tác dụng lên các thành phần của kim phun.

Kim phun đóng (ở trạng thái nghỉ), van solenoid chưa được cung cấp điện và do đó kim phun đóng. Khi lỗ xả đóng, lò xo đẩy viên bi đóng lại. Áp suất cao của ống tăng lên trong buồng điều khiển và trong buồng thể tích của đũa đẩy cũng có một áp suất tương tự. Áp suất đặt vào phần đỉnh của đũa đẩy, cùng với lực lò xo ngược chiều với lực mở kim sẽ giữ cho van kim ở vị trí đóng.

Kim phun mở (khởi phun).

Van solenoid được cung cấp điện với dòng kích lớn để đảm bảo cho nó mở nhanh. Lực tác dụng lên van solenoid lớn hơn lực lò xo lỗ xả và làm mở lỗ xả. Gần như tức thời, dòng điện cao giảm xuống thành dòng nhỏ hơn chỉ đủ tạo ra lực điện từ để giữ piston. Điều này thực hiện được nhờ vào khe hở mạch từ bây giờ đã nhỏ hơn. Khi lỗ xả mở ra, nhiên liệu có thể chảy vào buồng điều khiển van vào khoang bên trên nó và từ đó trở về thùng chứa thông qua đường dầu về. Lỗ xả làm mất cân bằng áp suất nên áp suất trong buồng van điều khiển giảm xuống. Điều này dẫn đến áp trong buồng điều khiển van thấp hơn trong buồng chứa của đũa đẩy (bằng với áp suất của ống phân phối). Áp suất giảm đi trong buồng điều khiển van làm giảm lực tác dụng lên piston điều khiển nên van kim mở ra và nhiên liệu bắt đầu phun.

Tốc độ của van kim được quyết định bởi sự khác biệt tốc độ dòng chảy giữa lỗ nạp và lỗ xả. Piston tiến tới vị trí dừng phía trên nơi mà vẫn còn chịu tác dụng của đệm dầu được 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 với áp suất trong ống. Lực phân phối trong kim tương tự với giai đoạn mở kim.

Kim phun mở hoàn toàn:

Giai đoạn này đã được trình bày bên trên. Lúc này áp suất nhiên liệu gần bằng với áp suất của ống phân phối (ống phân phối).

Kim phun đóng (dứt phun)

Khi dòng qua solenoid bị ngắt, lò xo đẩy van kim xuống và van bi đóng lỗ xả lại. Lỗ xả đóng đã làm cho áp suất trong buồng điều khiển van tăng thông qua lỗ nạp. Áp suất này tương đương với áp suất trong ống và làm tăng lực tác dụng lên đỉnh piston điều khiển. Lực này cùng với lực lò xo bây giờ cao hơn lực tác dụng của buồng chứa và van kim đóng lại. Tốc độ đóng của van kim phụ thuộc vào dòng chảy của nhiên liệu qua lỗ nạp.

V/ Các cảm biến

Cảm biến áp suất nhiên liệu:

Cảm biến áp suất nhiên liệu đo áp suất nhiên liệu hiện thời ở ống phân phối và báo về ECU với tốc độ chính xác thích hợp và tốc độ đủ nhanh. Nhiên liệu chảy vào cảm biến áp suất thông qua 1 đầu mở và phần cuối được bịt kín bởi một màng cảm biến. thành phần chính của cảm biến là một thiết bị bán dẫn được gắn trên màng cảm biến, dùng để chuyển áp suất thành tín hiệu điện. Tín hiệu do cảm biến tạo ra được đưa vào một mạch khuyếch đại tín hiệu và đưa đến ECU.

Cảm biến hoạt động theo nguyên tắc sau:

Khi màng cảm biến biến dạng thì lớp điện trở đặt trên màng sẽ thay đổi giá trị. Sự biến dạng (khoảng 1mm ở 1500bar) là do áp suất tăng lên trong hệ thống, sự thay đổi điện trở gây ra sự thay đổi điện thế của mạch cầu điện trở. Điện áp thay đổi trong khoảng 0 – 70 mV và được khuyếch đại từ 0,5V đến 4,5V. Nếu cảm biến bị hư thì van điều khiển áp suất sẽ được điều khiển theo giá trị định sẵn ở ECU.

Van giới hạn áp suất.

Van giới hạn áp suất có chức năng như một van an toàn. Trong trường hợp áp suất nhiên liệu vượt quá cao, thì van giới hạn áp suất sẽ mở cửa thoát nhằm hạn chế áp suất trong ống. Van giới hạn áp suất cho phép áp suất tức thời tối đa trong ống khoảng 1500bar.

Van giới hạn áp suất là một thiết bị cơ khí gồm các thành phần sau:

Phần cổ có ren để lắp vào ống.

Phần nối đường dầu về.

Một piston.

Một lò xo.

Ở áp suất hoạt động bình thường (tối đa 1350 bar), lò xo đẩy piston xuống làm kín ống. Khi áp suất của hệ thống vượt quá mức, piston bị đẩy lên trên do áp suất của dầu trong ống thắng lực cản của lò xo. Nhiên liệu có áp cao được thoát về thông qua van và đi vào đường dầu về trở lại bình chứa. Khi van mở, nhiên liệu rời khỏ ống do vậy áp suất trong ống giãm xuống.

Van hạn chế dòng chảy:

Chức năng của van hạn chế dòng chảy là ngăn không cho kim phun liên tục, ví dụ trong trường hợp kim không đóng lại được. Để thực hiện điều này, khi lượng nhiên liệu rời ống vượt quá giới hạn đã được định sẵn thì van giới hạn dòng chảy sẽ đóng đường nối kim lại.

Van giới hạn dòng chảy bao gồm một buồng bằng kim loại với ren phía trong để bắt với ống (có áp suất cao) và ren ngoài để bắt đường ống daafu về đến kim phun. Van có một đường dẫn dầu tại mỗi đầu để nối với ống và đường dầu đến kim.

Các cảm biến khác:

Các cảm biến còn lại như: cảm biến nhiệt độ (nước, nhiên liệu, khí nạp); Cảm biến vị trí bàn đạp ga; Cảm biến đo lưu lượng khí nạp; Cảm biến tốc độ động cơ (cảm biến trục khuỷu); Cảm biến trục cam; Cảm biến tốc độ xe,… thì có cấu tạo và chức năng giống với các cảm biến trên hệ thống phun xăng.




































PHẦN THỰC HÀNH

Bài 6: KIỂM TRA HỆ THỐNG MẠCH ĐỘNG CƠ 3C

Mục tiêu:

Học xong bài này người học có khả năng sau:

- Xác định được vị trí các cảm biến ở động cơ 3C.

- Xác định được chân các cảm biến.

Thiết bị, vật tư chuẩn bị:

Động cơ 3C, đồng hồ VOM. Sơ đồ mạch điện động cơ 3C

Nội dung thực hiện:

I. Xác định cảm biến và các cơ cấu cháp hành ở động cơ 3C

1. Cảm biến đo gió MAP: giống phun xăng điện tử. (Vc, PIM, E2). Cảm biến được bố trí gần ống nạp, có ống chân không nối với đường ống nạp.

2. Cảm biến nhiệt độ khí nạp: bố trí trên đường ống nạp. (THA, E2).

3. Cảm biến tốc độ động cơ: bố trí ở bơm cao áp. (Ne+, Ne-).

4. Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu: bố trí ở bơm cao áp. (THF, E2)

5. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát: bố trí trên đường nước làm mát, (THW, E2).

6. Cảm biến vị trí trục khuỷu: bố trí ở thân máy. (TDC+, TDC-).

7. Cảm biến vị trí bướm ga: (Vc, VA, IDL, E2), giống phun xăng.

8. Van SPV.

9. Van TCV


Xác định chân hộp và sự kết nối của các chân, theo sơ đồ. Dùng đồng hồ VOM đo sự thông mạch giữa chân kết nối.


Hình 6.1: Sơ đồ hệ thống 3C







II. Kiểm tra các cảm biến, các van và ECU bằng VOM. Đo điện trở, điện áp quá trình làm việc của các cảm biến.

1. ECU: cấp nguồn cho hộp đo Vc nếu không gần bằng 5v thì ECU hỏng.

2. Cảm biến kiểm tra tương tự như ở động cơ phun xăng.

3. Các van SPV, TCV đo gía trị điện trở củ cuộn dây.






































BÀI 7: KIỂM TRA ĐƯỜNG ỐNG NHIÊN LIỆU THẤP ÁP

1. Chuẩn bị

* Thiết bị:

- Đồng hồ đo áp suất thấp (CRT-1051).

- Ống nối kiểm tra (CRT-1052).

- Khâu nối trung gian (CRT-1053).

- Đai khóa ống .

* Dụng cụ: Clê 14, 19, T10

2. Tiến hành



TT

Công việc

Hình vẽ

Thực hiện

Có

Không

1

- Tháo ống dẫn nhiên liệu từ vòi phun
và lắp đồng hồ đo áp suất thấp (CRT-1051) theo hệ thống động cơ như hình vẽ.
- Lắp thêm các chi tiết cần thiết: Ống dẫn kết nối đồng hồ đo (CRT-1052). Lắp khâu nối trung gian (CRT-1053), nút chặn bầu lọc nhiên liệu (CRT-1055).









2

Khởi động và giữ cho động cơ chạy không tải khoảng 5 giây, sau đó tắt động cơ.




3

Đọc giá trị áp suất nhiên liệu hoặc áp suất hút hiển thị trên các đồng hồ đo.





3. Kết quả

Trường hợp

Áp suất (Kg/cm2)

Phán đoán

1

1.5~3

Hệ thống bình thường.

2

4~6

Bầu lọc nhiên liệu hoặc đường ống dẫn bị tắc.

3

0~1.5

Bơm hoặc đường ống dẫn bị rò rỉ nhiên liệu.

BÀI 8: KIỂM TRA RÒ RỈ NHIÊN LIỆU NGƯỢC CỦA VÒI PHUN (TRẠNG THÁI TĨNH)

1. Chuẩn bị

* Chuẩn bị thiết bị:

- Đồng hồ đo áp suất cao (CRT-1040).

- Khâu nối van áp suất phân phối (CRT-1043).

- Khâu nối ống nhiên liệu hồi vòi phun (CRT-1032).

- Ống quan sát + bình chứa trong suốt (CRT-1031; CRT-1030).

- Nút chặn nhiên liệu hồi của vòi phun (CRT-1033).

- Cáp van điều khiển áp suất (CRT-1044).

* Dụng cụ: Clê 14, 19, T10.

* Trạng thái kiểm tra: Kiểm tra ở trạng thái tĩnh (động cơ không làm việc).

* Điều kiện kiểm tra: Nhiệt độ nước làm mát < 300C.

2. Tiến hành



TT

Công việc

Hình vẽ

Thực hiện

Có

Không

1

Lắp khâu nối ống dầu hồi vòi phun (CRT-1032), ống trong suốt (CRT-1031) và nối đầu ống trong suốt và bình





2

Tháo điểm nối A trên ống nhiên liệu hồi và cố
định nó với đầu ống nhiên liệu hồi của vòi phun (CRT-1033)



3

Lắp zắc nối trung gian (CRT-1041/1042/1043) với cảm biến áp suất ống phân phối nhiên liệu và kết nối thiết bị đo áp suất cao (CRT-1040) như hình vẽ.






4

Tháo các zắc điện điều khiển vòi phun để ngăn không cho các vòi phun hoạt động.



5

Tháo rắc cắm van kiểm soát áp suất đường vào (IMV) trên bơm cao áp ra, do đó áp suất nhiên liệu nạp vào bơm sẽ được tăng lên.



6

Tháo zắc cắm van điều khiển áp suất ra, sau đó kết nối cáp van điều khiển áp suất (CRT-1044) vào và cung cấp điện áp ắp quy cho van, vì vậy van điều khiển áp suất sẽ được giữ ở vị trí mở cho nhiên liệu hồi về từ ống phân phối



7

Quay động cơ một lần trong 5 giây (tốc độ động cơ > 200v/p)




8

Đọc chỉ số áp suất trên đồng hồ đo áp suất cao và đo lượng nhiên liệu trong mỗi ống quan sát.








3. Kết quả


Trường hợp

Áp suất

Rò rỉ (mm)

Phán đoán

Yếu tố kiểm tra

1

1000~1800

(trên 1000)

0~200

(dưới 200)

Bình thường


2

0~1000

(dưới 1000)

200~400

(trên 200)

Lỗi vòi phun

(rò rỉ nhiên liệu quá nhiều)

Thay vòi phun nếu lượng NL rò rỉ quá 200mm

3

0~1000

(dưới 1000)

0~2000

(dưới 200)

Bơm cao áp

(không đủ áp suất)

Kiểm tra đường dẫn áp suất cao











BÀI 9: KIỂM TRA RÒ RỈ NHIÊN LIỆU NGƯỢC CỦA VÒI PHUN (TRẠNG THÁI ĐỘNG)

1. Chuẩn bị



* Chuẩn bị thiết bị:

- Khâu nối với ống nhiên liệu hồi của vòi phun (CRT-1032)

- Ống quan sát + bình chứa trong suốt (CRT-1031, CRT-1030).

- Nút chặn nhiên liệu hồi của vòi phun (CRT-1033)

* Trạng thái kiểm tra: trạng thái động (động cơ làm việc).


2. Tiến hành


TT

Công việc

Hình vẽ

Thực hiện

Có

Không

1

Tháo đường hồi từ mỗi vòi phun và lắp khâu nối đường hồi nhiên liệu (CRT-1032), ống quan sát (CRT-1031), bình chứa trong suốt (CRT-1030) và nút chặn nhiên liệu hồi của vòi phun (CRT-1033)





2

Khởi động đông cơ, nổ không tải trong 1 phút sau đó tăng tốc độ đ.c lên 3000v/p trong 30 giây rồi tắt máy.



3

Đo lượng nhiên liệu trong mỗi bình chứa trong suốt.





* Thận trọng:

- Sau khi kết nối cần kiểm tra chắc chắn lại các đầu nối để đảm bảo không có sự rò rỉ.

- Để đảm bảo kết quả kiểm tra được chính xác, thực hiện việc kiểm tra hai lần và lấy giá trị lượng nhiên liệu lớn nhất trong 2 lần đo để xác định.



3. Kết quả



Thay thế vòi phun nếu giá trị rò rỉ tối đa cao gấp 3 lần giá trị rò rỉ tối thiểu.




Ví dụ:



Vòi phun

Lượng nhiên liệu rò rỉ

Kết quả

Xy lanh 1

30


Xy lanh 2

61

Lỗi vòi phun

Xy lanh 3

20

Giá trị tối thiểu

Xy lanh 4

30








































































BÀI 10: KIỂM TRA BƠM CAO ÁP



1. Chuẩn bị



* Chuẩn bị thiết bị:

- Van điều áp (CRT-1020).

- Nút chặn (CRT-1022).

* Cụng cụ: Clê 14, 19, T10

2. Tiến hành



TT

Công việc

Hình vẽ

Thực hiện

Có

Không

1

Tháo tất cả 4 ống dẫn nhiên liệu từ ống phân phối đến các vòi phun ra và rút rắc cắm điện của cảm biến áp suất ống phân phối ra.







2

Lắp van điều áp (CRT-1020) vào vị trí máy 1 trên ống phân phối nhiên liệu, lắp các nút chặn (CRT-1022) vào 3 cổng chia còn lại trên ống phân phối đảm bảo chắc chắn, nút nắp chống bụi vào vị trí bắt tuy ô cao áp trên các vòi phun, kết nối zắc trung gian và đồng hồ đo áp suất cao vào cảm biến áp suất ống phân phối.



3

Rút zắc điện của van kiểm soát áp suất nhiên liệu nạp vào bơm cao áp ra (IMV).



4

Rút zắc van điều khiển áp suất ra sau đó kết nối cáp van điều khiển áp suất (CRT-1044) vào và cung cấp điện áp ắc quy cho van điều áp.



5

Quay động cơ trong khoảng 5-6 giây.

* Chú ý: Không quay động cơ lâu quá 5-6 giây trong một lần kiểm tra, vì có thể làm hư hỏng bơm cao áp nghiêm trọng.




6

Đọc giá trị đo trên đồng hồ đo áp suất cao và so sánh với giá trị tiêu chuẩn.





* Thân trọng:

- Sau khi kết nối cần kiểm tra chắc chắn lại các đầu nối để đảm bảo không có sự rò rỉ.

- Để cho việc kiểm tra được chính xác, thực hiện kiểm tra 2 lần và lấy giá trị áp suất cao hơn làm

giá trị đo.


3. Kết quả:


Trường hợp

Áp suất (bars)

Phán đoán

Xử lý

1

1000~1500

Bình thường


2

0~1000

Kiểm tra áp sự rò rỉ của nút chặn và van điều áp.

Nếu có rò rỉ thì tiến hành làm kín lại.

3

0~1000

Có thể do nhiệt độ động cơ cao nên kết quả đo không chính xác.

Đợi nhiệt độ nước làm mát < 300C rồi tiến hành KT lại lần nữa. Nếu áp suất trong khoảng giá trị tiêu chuẩn thì bơm bình thường.

4

0~1000

Có thể có các vấn đề về cảm biến áp suất ống phân phối hoặc mạch của nó ngang bằng với mạch nhiên liệu ra từ van tăng áp.

Nếu hệ thống đã được lắp van điều khiển áp suất thì tiến hành kiểm tra tình trạng của van và sự rò rỉ bên trong van (tham khảo bài 5)









TÀI LIỆU THAM KHẢO



[1] Đỗ Văn Dũng. Trang bị điện và điện tử Ôtô, ĐH SP KT TP, HCM, 2008.



[2] Tom Denton, Automobile Electrical and Electronic systems, 2nd Edition, Printed and bound in great Britain, 2000.



[3] Tài liệu TOYOTA, TEAM 21.



[4] Tài liệu Carterpilar (CAT).



[5] Tài liệu Mecedes Benz.



[6] Bosch, Automotive electrical and electronic systems, Germany, 1998.
 

duycanh241

Tài xế O-H
BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ PHUN DẦU ĐIỆN TỬ (EDI)

Mục tiêu thực hiện:

Học xong bài này học sinh có khả năng:

- Phát biểu được tính năng của phun dầu điện tử.

- Phân loại được các hệ thống phun dầu điện tử.

- Mô tả được các chức năng của các hệ thống.

Nội dung của bài:

Hình 1.1: Hệ thống phun dầu điện tử

I. Khái niệm về phun dầu điện tử:

I. 1. Phun dầu điện tử:

Hệ thống phun dầu điện tử là điều khiển dung lượng phun và thời điểm phun dầu bằng điện tử để đạt đến một mức tối ưu, nhằm đạt được các thông số sau

- Công suất động cơ cao;

- Tiêu tốn nhiên liệu thấp;

- Khí thải thấp;

- Tiếng ồn thấp;

- Giảm khói đen và khói trắng;

- Khả năng khởi động được cải thiện.

I.2. Liệt kê các chữ viết tắt

A/C: Điều hòa không khí.

ECT: Hộp số được điều khiển bằng điện tử.

ECU: Thiết bị điều khiển điện tử.

EDU: Thiết bị dẫn động điện tử.

EFI: Phun nhiên liệu bằng điện tử.

EGR: Hệ thống thu hồi khí thải. ISC: Điều khiển tốc độ cầm chừng. SCV: Van điều khiển hút. SPV: Van điều khiển dư nhiên liệu. TCV: Van điều khiển thời điểm phun. VRV: Van điều chỉnh chân không. VSV: Van đóng mở chân không.

II. Phân loại và chức năng:


II.1. Các loại phun dầu điện tử:


Có 2 kiểu phun dầu điện tử. Loại phun dầu điện tử truyền thống và phun dầu Common Rail Loại phun dầu điện tử truyền thống sử dụng các loại bơm cao áp piston xoay (VE) và loại bơm cao áp có piston đối đỉnh (CAV) đối với các động cơ dùng ở xe du lịch của TOYOTA. Các hãng xe khác thì sử dụng ở cả các loại bơm cao áp khác như PE, Cummin hoặc kiểu GM,… Tuy nhiên dù sử dụng loại bơm cao áp nào thì phun dầu điện tử được hiểu như sau: Phun dầu điện tử là dung lượng và thời điểm phun dầu được điều khiển bằng điện tử. Cơ cấu điều khiển đã dùng ở quá trình bơm, phân phối và phun được dựa trên cơ cấu đã sử dụng ở hệ thống Diessel loại cơ khí.

Phun dầu Common Rail: Thay vì có bơm phân phối nhiên liệu đến các xylanh, thì nhiên liệu được lưu trữ ở ống phân phối với một áp suất cao cần thiết, gần giống ở hệ thống phun xăng điện tử. Các kim phun đóng và mở thì thuộc vào các tín hiệu phun từ ECU để thực hiện sự phun nhiên liệu tối ưu.

Các loại động cơ chủ yếu của TOYOTA dùng phun dầu điện tử truyền thống là 2C-TE E/G; 1KZ-TE E/G, các động cơ này sử dụng loại bơm cao áp kiểu piston xoay (VE);

1HB-FTE E/G; 15HB-FTE E/G, các động cơ này sử dụng loại bơm cao áp kiểu piston đối đỉnh (CAV).

1CD-FTV E/G động cơ này sử dụng phun dầu Common Rail.



Hình 1.2: Các chi tiết ở hệ thống phun dầu điện tử truyền thống.



Hình 1.3: Các chi tiết ở hệ thống phun dầu điện tử Common Rail.

2. Các chức năng ở hệ thống phun dầu điện tử:


Hệ thống nhiên liệu:

Ø Điều khiển dung lượng phun.

Ø Điều khiển thời điểm phun.

Ø Điều khiển tốc độ phun.

Các chức năng khác:

Điều khiển động cơ:

Ø Điều khiển ISC.

Ø Điều khiển EGR

Ø Điều khiển giảm rung động cầm chừng.

Ø Điều khiển rơle chính.

Điều khiển truyền dữ liệu ECU.

Ø Điều khiển ECT.

Hệ thống nạp:

Ø Điều khiển nạp không khí.

Sấy nóng trước:

Ø Điều khiển điện trở xông

Chức năng chẩn đoán.

Chức an toàn khi hư hỏng
































































A. PHUN DẦU ĐIỆN TỬ TRUYỀN THỐNG



BÀI 2: HỆ THỐNG PHUN DẦU ĐIỆN TỬ ĐIỀU KHIỂN BƠM VE, (CAV)

Mục tiêu thực hiện:

Học xong bài này học sinh có khả năng:

- Mô tả được hệ thống phun dầu điện tử khiển bơm VE.

- Phân tích được nguyên lý định lượng nhiên liệu phun và thời điểm phun.

- Mô tả được chức năng chẩn đoán .

Nội dung của bài:



1. Tổng quan về hệ thống phun dầu điện tử điều khiển bơm VE:



Hình 2.1: Hệ thống phun dầu điện tử điều khiển bơm VE


Hệ thống phun dầu điện tử gồm có ba bộ phận chính đó là: Các cảm biến, bộ phận điều khiển (ECU); các cơ cấu chấp hành.

a. Các cảm biến: các cảm biến dùng trong hệ thống phun dầu điện tử có cấu tạo và nguyên lý hoạt động hoàn toàn giống động cơ phun xăng điện tử. sơ đồ trên có các cảm biến sau: Cảm biến tốc độ động cơ; cảm biến ga. (Bàn đạp ga hoặc cánh bướm ga); cảm biến vị trí trục khuỷu; cảm biến nhiệt độ nước làm mát; cảm biến nhiệt độ khí nạp; cảm biến nhiệt độ nhiên liệu; cảm biến áp suất khí nạp và một số tín hiệu khác.

b. ECU: là một máy tính, nó xử lý các tín hiệu ngõ vào (các tín hiệu gởi về hộp của cảm biến và công tắc điện) và điều ngõ ra là các cơ cấu chấp hành.

c. Các cơ cấu chấp hành: Van định lượng nhiên liệu phun và van điều khiển thời điểm phun.



2. Hệ thống nhiên liệu của phun dầu điện tử truyền thống

a. Hệ thống nhiên liệu:

Trong hệ thống phun dầu điện tử truyền thống, sự điều khiển thời điểm phun và dung lượng được thực hiện bằng điện tử. Thiết bị tạo ra áp suất nhiên liệu là bơm cao áp giống với các bơm cao áp ở động cơ Diesel trước đây.



















Hình 2.2: Hệ thống nhiên liệu VE
















Hình 2.3: Bơm cao áp điều khiển điện tử

Phun dầu điện tử truyền thống sử dụng một trong hai loại bơm cao áp phân phối (với TOYOTA): loại bơm cao áp piston xoay (VE); loại bơm cao áp piston đối đỉnh (CAV) với áp lực phun cao.

Cấu tạo bên trong của loại bơm cao áp piston xoay (VE).

1. Bơm tiếp vận; 2. Cảm biến tốc độ; 3. Rô to; 4. Vòng con lăn; 5. Đĩa cam; 6. Piston; 7. Van điều khiển thừa (SPV: van cắt nhiên liệu); 8. van điều khiển thời điểm phun (TCV). Hình 2.4: Bơm cao áp VE điều khiển điện tử







Cấu tạo bên trong của loại bơm cao áp piston đối đỉnh (CAV) hoặc (DM).

1. Bơm tiếp vận; 2. Cảm biến tốc độ; 3. Rô to; 4. Vòng cam; 5. các con lăn; 6. Piston; 7. Rôto; 8. Van điều khiển thừa (SPV: van cắt nhiên liệu); 9. van điều khiển thời điểm phun (TCV).





Hình 2.5: Bơm cao áp CAV điều khiển điện tử

b. Sơ đồ hệ thống nhiên liệu ở hệ thống phun dầu điện tử VE



Hình 2.6: Hệ thống nhiên liệu với bơm VE được điều khiển điện tử

c. Áp suất phun cho mỗi loại bơm:

Loại bơm piston xoay (VE): dùng ở 1KZ-TE; 2C-TE,.v.v…

Lớn nhất xấp xỉ 80 MPa

Loại bơm piston đối đinh (CAV): dùng ở động cơ phun dầu trực tiếp như: 1HD-FTE; 15-FTE,.v.v…

Lớn nhất xấp xỉ 130 MPa

d. Định lượng nhiên liệu phun:

Cấu tạo và hoạt động của van điều khiển định lượng (SPV).

Hình 2.7: Van SPV

Có hai loại van SPV dùng để điều khiển dung lượng phun.

Ø Loại SPV truyền thống: được sử dụng ở loại bơm cao áp VE.

Ø Loại SPV tác động trực tiếp được sử dụng ở loại bơm cao áp piston đối đỉnh để áp dụng cho áp lực cao.

Loại SPV truyền thống. Nó gồm có hai hệ thống, van chính và van dẫn hướng, gồm có các chi tiết theo sau:

1. Cuộn dây;

2. Lò xo dẫn hướng;

3. Lò xo chính;

4. Van dẫn hướng;

5. Van chính.

Hoạt động của SPV truyền thống:

Van dẫn hướng của SPV bình thường được đóng, khi dòng điện chạy qua cuộn dây. Áp suất nhiên liệu và lực lò xo gây cho van chính đóng đường dẫn ‘A’, do bởi áp suất bên trong van thì lớn hơn bên ngoài van

Hình 2.8: Van SPV khiển gián tiếp

Tương phản với kiểu SPV truyền thống, kiểu SPV tác động trực tiếp, mà nó được lắp khớp với bơm cao áp với áp lực phun dầu cao. Đạt được mức cao của sự đáp ứng và các đặc tính cắt dầu. Hơn nữa, các tín hiệu từ ECU được khuyếch đại bởi EDU để hoạt động van ở điện áp cao xấp xỉ 150V khi đóng van. Sau đó, van duy trì đóng ở một điện thế thấp.

















Hình 2.9: Van SPV khiển trực tiếp


Loại SPV tác động trực tiếp gồm các chi tiết sau:

1. Cuộn dây.

2. Lò xo.

3. Van ống chỉ.

Hoạt động của bơm và SPV:

Loại bơm piston xoay: Hành trình nạp: SPV đóng; piston di chuyển về bên trái; nhiên liệu được hút vào trong buồng chứa.

Loại bơm piston đối đỉnh. Hành trình nạp: SPV đóng; Piston và con lăn hướng dãn ra xa, nhiên liệu được hút vào buồng chứa.



Hình 2.10: Hệ thống điều khiển van SPV

e. Điều khiển góc phun dầu :

Trên hình đồ thị điều khiển sự phun dầu có sự liên quan giữa piston bơm và sự điều khiển của việc đóng mở van SPV.

Ta thấy rằng sự khởi phun là điểm đã chỉ trên đồ thị. Muốn thay đổi dung lượng phun, thì phụ thuộc vào sự đóng mở của van SPV. Nếu van SPV mở càng lâu, thì lượng phun dầu càng nhiều và ngược lại. Dung lượng phun dầu biểu thị vùng màu xanh dương ở đồ thị. Cũng ứng với đường xanh dương của việc mở van SPV.

Hình 2.11: Điều khiển thời điểm phun



Thời điểm phun dầu:

f. Cấu tạo của van điều khiển thời điểm phun (TCV).

Van điều khiển thời điểm phun, mà nó điều khiển thời điểm phun, bao gồm các chi tiết sau:

1. Cuộn dây;

2. Lõi khởi động;

3. Lò xo;

4. Lõi di chuyển.





Hình 2.12: Van TCV

Cấu tạo và hoạt động của van điều khiển thời điểm phun dầu (TCV)

Hệ thống điều khiển phun dầu sớm gồm có:

1. Van điều khiển thời điểm phun dầu (TCV);

2. Piston bộ phun dầu sớm;

3. Vòng con lăn.

Hoạt động của hệ thống điều khiển phun dầu sớm của bơm cao áp kiểu piston xoay.

Van TCV được điều khiển bởi tỷ số thời điểm ON/OFF (tỉ số chu kỳ tải) của dòng điện mà nó được cung cấp đến cuộn dây. Khoảng thời gian mà van duy trì mở, với dòng điện ON, điều khiển áp suất nhiên liệu ở piston của bộ phun dầu sớm.


























Hình 2.14: Cơ cấu phun dầu sớm

3. Hệ thống điều khiển và xử lí tín hiệu

ECU


Trong giới hạn điều khiển điện tử, vai trò của ECU là để xác định dung lượng, thời điểm phun nhiên liệu và dung lượng khí nạp đáp ứng cho các điều kiện dẫn động, dựa trên các tín hiệu nhận được từ các cảm biến và các công tắc khác nhau. Thêm vào đó, các tín hiệu ngõ ra điều khiển các bộ chấp hành. Vai trò của ECU thì giống nhau ở hệ thống phun dầu điện tử và common-rail.

EDU


EDU là một thiết bị phát ra điện thế cao. Nó được lắp giữa ECU và các bộ chấp hành, EDU nâng điện áp Accu, và hoạt động dựa trên các tín hiệu từ ECU: Kiểu tác động trực tiếp SPV ở hệ thống phun dầu điện tử truyền thống, hoặc các kim phun ở hệ thống Common-rail.

EDU phát ra điện thế cao ở trong trường hợp các van được mở.

Hình 2.15: Hệ thống điều khiển có EDU

Sơ đồ khối làm việc của EDU

ECU → ( tín hiệu ) → mạch điều khiển EDU → (tín hiệu) → mạch phát điện thế cao



Hình 2.16: Mạch điện EDU

Xác định dung lượng và thời điểm phun của hệ thống phun dầu điện tử truyền thống.













Hình 2.17: Hệ thống điều khiển bơm có EDU







Hình 2.17 gồm các chi tiết sau:

Cảm biến bàn đạp ga. Cảm biến tốc độ. Cảm biến vị trí trục khuỷu. Cảm biến áp suất Turbo. Cảm biến nhiệt độ nước. Cảm biến nhiệt độ khí nạp. Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu. Tín hiệu tốc độ xe. Tín hiệu bộ khởi động.

Xác định dung lượng phun.

ECU thực hiện theo sau ba chức năng đrr xác định dung lượng phun.

Tính toán dung lượng phun cơ bản.

Tính toán dung lượng phun cực đại.

So sánh dung lượng phun cơ bản và dung lượng phun cực đại.


Tính toán dung lượng phun cơ bản.


Tốc độ động cơ.

Góc mở bàn đạp ga.

Nhiệt độ nước; Công tắc A/C; Hiệu chỉnh ISC.



Hình 2.19: Tính toán dung lượng phun cơ bản.











Tính toán dung lượng phun cực đại

Tốc độ động cơ.

Nhiệt độ nước.

Nhiệt độ khí nạp.

Nhiệt độ nhiên liệu.

Áp suất khí nạp.

Áp suất nhiên liệu (Cho Common-rail)

Sự tính toán dung lượng phun cực đại được dựa trên các tín hiệu từ động cơ







Hình 2.20: Tính lượng phun cực đại

ECU so sánh dung lượng phun cơ bản tính toán được và dung lượng phun cực đại để xác định một dung lượng phun nhỏ hơn.






Hình 2.21: Đồ thị khiển lượng nhiên liệu theo tốc độ động cơ



Diễn tả quá trình hiệu chỉnh dung lượng phun:

Sự khác nhau ở dung lượng phun hiện tại trong hệ thống phun dầu điện tử được tạo ra bởi sự thay đổi cơ cấu mà nó xuất hiện từ bơm tiếp vận đến bơm cao áp được hiệu chỉnh.



Hình 2.22: Hiệu chỉnh lượng phun

Về sự hiệu chỉnh ROM

Các xưởng sửa chữa cũng như các xưởng sửa chữa bơm cao áp sử dụng các dụng cụ đặc biệt để đo các bơm để thay thế các ROM cho đúng hoặc làm đúng các sự hiệu chỉnh.

Các kiểu khác của sự hiệu chỉnh:

Hơn nữa dung lượng phun mà đã được xác định ở đây, sự hiệu chỉnh nhiệt độ nhiên liệu thì cũng được làm trên một số loại xe. Nếu nhiệt độ nhiên liệu cao, dung lượng phun hiện tại thì thấp hơn (vì mật độ thấp) giá trị đã được chỉ thị. Vì vậy, giá trị chỉ thị ắc hẳn tăng lên.

Xử lí để xác định thời điểm phun.

ECU thực hiện theo sau ba chức năng để xác định thời điểm phun:

Phun dầu điện tử truyền thống.

Sự xác định thời điểm phun sớm. Xác định thời điểm phun hiện tại. So sánh thời điểm phun sớm và thời điểm phun hiện tại

Thời điểm phun sớm được xác định bởi việc tính toán dựa trên thời điểm phun cơ bản thông qua tốc độ động cơ và góc mở bàn đạp ga, và bởi việc thêm giá trị hiệu chỉnh dựa trên nhiệt độ nước, nhiệt độ khí nạp, và áp suất khí nạp.









































Hình 2.23: Các tín hiệu để xác góc phun sớm



Sơ đồ tính toán cho thời điểm phun sớm.






























Hình 2.24: Các tín hiệu điều khiển góc phun sớm

Khởi động

Để xác định thời điểm phun khởi động, thời điểm phun sớm được hiệu chỉnh tùy theo các tín hiệu khởi động, nhiệt độ nước, và tốc độ động cơ.

Khi nhiệt độ nước làm mát thấp, nếu tốc độ động cơ cao, thời điểm phun được làm sớm hơn.

Dung lượng phun khởi động được xác định bởi sự hiệu chỉnh dung lượng phun cơ bản tùy theo tín hiệu khởi động bật ON và các tín hiệu nhiệt độ nước làm mát. Khi động cơ lạnh, nhiệt độ nước làm mát càng thấp thì dung lượng phun càng tăng.


Bơm cao áp kiểu piston đối xứng (CAV) thực hiện phun chia ra từng phần (phun hai thời điểm) khi khởi động động cơ ở một nhiệt độ thấp quá mức (hoặc dược 10o) để cải thiện khả năng khởi động và làm giảm sự thải khói trắng và đen.





Hình 2.25: Các xung khiển góc phun

Dựa trên các tín hiệu từ các cảm biến, ECU tính toán tốc độ hướng tới tùy thuộc các điều kiện dẫn động. ECU so sánh giá trị mục tiêu với tín hiệu tốc độ động cơ và điều khiển các bộ chấp hành (SPV/kim phun) để hiệu chỉnh dung lượng phun phù hợp với tốc độ cầm chừng.

Điều khiển giảm dao động cầm chừng.

Dung lượng phun được điều chỉnh để tất cả các giá trị Δt trở nên bằng nhau.

Hình 2.26: Xung khiển giảm dao động cầm chừng

Điều khiển này phát hiện ra các dao động ở tốc độ động cơ trong khi cầm chừng gây bởi các sự khác nhau ở bơm cao áp và kim phun, và điều chỉnh dung lượng phun cho mỗi xylanh. Do đó, sự dao động và tiếng ồn cầm chừng được giảm.



Các kiểu khác của sự điều khiển:

Điều khiển hiệu chỉnh tốc độ động cơ

Tín hiệu

Tốc độ động cơ → ECU

Dấu hiệu

Dung lượng phun được tăng lên vì tăng áp suất ở bơm

Diễn tả sự điều khiển

Dung lượng phun giảm tùy thuộc vào tốc độ động cơ















Hình 2.27: Điều khiển tăng tốc



Hình 2.28: Điều khiển sang số



Hình 2.29: Điều khiển bugi xông



Hình 2.30: Điều khiển sấy nóng khí nạp




Hình 2.31: Điều khiển ngắt máy lạnh




Hình 2.32: Sơ đồ điều khiển áp suất ống phân phối

Áp suất nhiên liệu mà hợp với các điều kiện hoạt động của động cơ được tính toán tùy thuộc vào dung lượng phun mà đã được xác định dựa trên các tín hiệu từ các cảm biến, và tốc độ động cơ. ECU gởi các tín hiệu đến SCV để điều chỉnh áp suất nhiên liệu mà nó được tạo ra bởi bơm tiếp vận.




Hình 2.33: Xác định áp suất ống phân phối








Chức năng chẩn đoán.

Như các động cơ phun xăng điện tử, Hệ thống phun dầu điện tử cũng có chức năng chẩn đoán riêng M-OBO (OBO).

Đèn CHECK ENGINE sáng lên nếu một sự cố được phát hiện chính ở ECU hoặc ở hệ thống điện tử.

Vùng của sự cố sẽ được hiển thị bởi Mã chẩn đoán (số DTC). Sau khi sự cố đã được xử lí đèn CHECK ENGINE sẽ không xuất hiện. Tuy nhiên, mã lỗi vẫn lưu giữ ở ECU.

Hình 3.34: Đèn báo mã lỗi


Chức năng tự chẩn đoán.

Chức năng tự chẩn đoán bao gồm kiểu thông thường và kiểu kiểm tra (hoặc thử).


Kiểm tra, chẩn đoán bằng máy Scan:



Khi kiểm tra, máy chẩn đoán được dùng để cung cấp các lệnh đến máy tính để dẫn động các bộ chấp hành. Cách thử này xác định toàn bộ hệ thống hoặc các chi tiết bởi việc theo dõi sự hoạt động của các bộ chấp hành bằng cách đọc dữ liệu ở ECU động cơ.

















Hình 3.35: Máy chẩn đoán

Van cánh bướm (bướm gió Diesel).

Van cánh bướm.

Mô tơ điều khiển van bướm.

Tín hiệu tốc độ động cơ.

Tín hiệu nhiệt độ nước.

Tín hiệu vị trí bàn đạp ga.

Tín hiệu áp suất khí quyển



























Hình 3.36: Hệ thống điều khiển bướm gió


Trong khi kiểu thông thường thực hiện chẩn đoán bình thường, kiểu kiểm tra là nét đặc biệt một mức cảm biến được tăng lên để phát hiện các điều kiện sự cố chi tiết hơn.

ECU lưu trữ trong bộ nhớ của nó các điều kiện của động cơ tại thời điểm sự cố xuất hiện. các điều kiện mà tồn tại ở thời điểm đó có thể muộn hơn được đưa vào và được nhận thông qua việc sử dụng bộ kiểm tra cầm tay.

Hoạt động cánh bướm gió:

1. Khi động cơ đang chạy, việc mở bướm gió được điều chỉnh tối ưu phù hợp với tốc độ động cơ, điều kiện tải động cơ và dung lượng EGR.

2. Khi động cơ dừng, van bướm đóng hoàn toàn để cắt sự nạp khí. Bởi sự nén nhỏ nhất trong xylanh, các dao động mà nó xuất hiện khi dừng động cơ


Hình 3.37: Hoạt động bướm gió


Bộ ngắt nạp:

Nguyên lý và hoạt động của bộ ngắt nạp.

Bộ ngắt nạp được đặt ở cổ góp nạp. bộ ngắt nạp mở hoàn toàn khi động cơ hoạt động. Khi ngừng động cơ, VSV hoạt động theo các tín hiệu từ ECU, và bộ chấp hành đóng bộ ngắt nạp. Dẫn đến, lượng dao động được giảm khi động cơ dừng.

VSV ( Van đóng ngắt chân không):

Các tín hiệu nhận được từ ECU gây cho VSV ngắt áp lực cung cấp đến bộ chấp hành giữa áp lực khí quyển và chân không.



Hình 2.38: Điều khiển đóng mỡ bướm gió













































Hình 2.39: Van khiển chân không

Hệ thống EGR:


Van bộ điều chỉnh chân không.

Bơm chân không.

ECU.

Cảm biến vị trí bướm ga.

Cảm biến tốc độ động cơ.

Cảm biến nhiệt độ nước.

Tín hiệu áp suất khí nạp.

Bộ giảm chấn chân không.

Van EGR.

Cổ góp nạp.

Cổ góp thải.


Hình 2.40: Hệ thống EGR

Trong hệ thống EGR, ECU điều khiển bộ điều chỉnh chân không dựa trên các tín hiệu mà được gởi đến từ các cảm biến khác nhau, để hoạt động van EGR (đóng và mở).

Điều này gây cho một phần của khí cháy đi vòng qua để trở lại cổ góp nạp để làm chậm tốc độ cháy.

Điều này làm giảm nhiệt độ cháy và làm giảm sự tạo thành oxit ni tơ.

Thông qua van cánh bướm diesel, nó đã trở nên có thể tăng áp suất khí nạp để làm ổn định dung lượng EGR.

Van điều chỉnh chân không:

Van điều chỉnh chân không hoạt động tùy thuộc vào các tín hiệu từ ECU để đóng mở chân không (được tạo ra bởi bơm chân không) mà tác động van EGR.

Hình 2.41: Van chân không điều khiển EGR

Van EGR:

Chân không mà được gởi đến bởi van điều chỉnh chân không hoạt động van EGR (đóng và mở) để đưa vào khí cháy trở về cổ góp nạp.



Hình 2.42: Van EGR



Hoạt động của hệ thống EGR.

Sự hoạt động của EGR bị ngừng lại dưới các điều kiện được liệt kê bên dưới theo khả năng dẫn động ổn định và làm giảm khói đen.

Các điều kiện hoạt động EGR

· Khi nhiệt độ nước làm mát thấp.

· Khi xe đang dẫn động dưới các điều kiện tải cao.

· Khi động cơ đang tăng tốc.(EGR hoạt động trong lúc không tải).

· Khi xe đang dẫn động ở các vùng cao.

·
























Sự kiểm tra bộ ngắt nạp:

Để kiểm tra bộ ngắt nạp, nối một bộ tạo chân không cầm tay đến màng kín và làm thay đổi mà nó làm dịch chuyển thanh đẩy bộ chấp hành khi lượng chân không danh nghĩa được cung cấp đến nó.

Đo điện trở giữa hai cực VSV cho bộ ngắt nạp.


Hình 2.243: Kiểm tra van khiển bướm gió








Kiểm tra cánh bướm gió diesel:

Sự kiểm tra của van bướm ga diesel bao gồm kiểm tra mô tơ buớm ga.

Tháo mô tơ bướm ga dùng đồng hồ VOM đo điện trở của các cực.


Hình 2.43: Kiểm tra mô tơ bước ở bướm gió






















Hình 2.44: Sơ đồ mạch điều khiển ở động cơ TOYOTA









BÀI 3: HỆ THỐNG UP

Mục tiêu thực hiện:

Học xong bài này học sinh có khả năng:

- Mô tả được hệ thống phun dầu điện tử khiển bơm UP.

- Phân tích được nguyên lý định lượng nhiên liệu phun và thời điểm phun.

- Mô tả được chức năng chẩn đoán .

Nội dung của bài:


I. Sơ đồ hệ thống nhiên liệu UP



Hình 3.1: Sơ đồ hệ thống UP

1. Trên sơ đồ hệ thống trên bao gồm các chi tiết:

Đường dẫn nhiên liệu: Thùng chứa; Lọc sơ cấp; van một chiều; lọc thứ cấp; bơm tiếp vận; bơm cao áp; kim phun; đường dầu đến và đường dầu hồi về; van tràn.

Hệ thống điều khiển điện tử: ECU; cam biến vị trí trục khuỷu (tốc độ động cơ); Cảm biến vị trí cam; Cảm biến vị trí bàn đạp ga; Cảm biến áp suất khí nạp; Cảm biến áp suất khí quyển; Cảm biến nhiệt độ khí nạp; Cảm biến nhiệt độ nước làm mát.

Hệ thống nhiên liệu UP (Unit pump) được gá lắp trực tiếp vào thân động cơ và được dẫn động bởi trục cam bơm từ động cơ, trục cam này sẽ làm cho piston di chuyển lên xuống như bơm PMY, đồng thời được đưa đến kim phun bằng đường ống cao áp rẩ ngắn.

Nhiên liệu từ thùng chứa được hút lên nhờ bơm tiếp vận sau khi được lọc sạch ở lọc sơ cấp và thứ cấp. nhiên liệu sau bơm tiếp vận có áp suất thấp được đưa đến bơm cao áp. Đến thì phun nhiên liệu, cốt cam đẩy piston ép nhiên liệu tạo ra áp suất cao ở bơm. Nhiên liệu có áp suất cao được đưa đến kim phun qua ống cao áp và phun vào buồng đốt. nhiên liệu dư ở bơm cao áp được hồi về thùng chứa qua van hồi nhiên liệu.

Việc định lượng nhiên liệu được quyết định bởi các tín hiệu cảm biến gởi về ECU. Dựa vào các tín hiệu này ECU sẽ tính toán và điều khiển lượng nhiên liệu phun tối ưu nhất về số lượng nhiên liệu phun, hiệu suất làm việc, khí thải sạch…

2. Bơm cao áp hệ thống UP



Hình 3.2: Bơm cao áp ở hệ thống UP

Việc định lượng dầu phun vào buống đốt tùy thuộc vào van điện từ.

Sự lắp bơm cao áp (UP).

Bơm cao áp ở hệ thống UP thường được lắp trực tiếp vào động cơ, đội con lăn được dẫn động nhờ trục cam.

Lò xo con đội sẽ hồi vị khi con lăn không tác động lên trục cam. Điều này sẽ làm cho piston bơm di chuyển xuống phía dưới trong xylanh bơm, đồng thời nhiên liệu được nạp đầy vào thân bơm cao áp.

Lò xo hồi vị của van điện từ tác động tới điểm giới hạn của van, khi van điện từ được cung cấp điện làm cho van điện từ ép sát vào bệ van bởi tấm cảm biến điện từ.

Nhiên liệu được dẫn đến vòi phun bởi đường dẫn dầu cao áp, đây là thời điểm khởi phun của bơm.

3. Bơm cao áp ở hệ thống UP hoạt động theo bốn giai đoạn sau:

Thời kỳ nạp:

Khi cam không đội thì lò xo con đội sẽ đẩy piston bơm đi xuống, lúc này áp suất nhiên liệu trong đường dầu áp thấp và buồng áp suất cao là như nhau.

Thời kỳ khởi phun:

Khi vấu cam tác động làm piston bơm đi lên, quá trình phun thực tế được bắt đầu khi van điện từ được kích thích bởi ECU và đóng lại. Tấm cản ứng hút vào làm ngăn cách giữa hai buồng áp cao và áp thấp ở bơm, lúc này nhiên liệu ở buồng áp cao được tạo ra và đưa đến kim phun.

Thời kỳ phun:

Khi piston bơm đi lên, nhiên liệu trong xylanh bơm được nén lại, đồng thời nhiên liệu áp suất cao đưa đến kim phun cũng gia tăng.

Khi áp lực dầu đạt xấp xỉ 300(bar) thì nhiên liệu được phun vào buồng đốt, van kim của kim phun được nhấc lên trong suốt quá trình phun, áp suất có thể tăng lên đến 1800(bar) trong quá trình này.

Thời kỳ dứt phun:

Khi ECU ngắt dòng điện cung cấp đến van điện từ, lò xo hồi vị sẽ đẩy van điện từ về vị trí mở đường dầu, điều này làm cho áp suất trong buồng cao áp đến kim giảm xuống, van kim đóng lại và quá trình phun chấm dứt. Piston đi xuống, nhiên liệu lại được nạp trở lại trong xy lanh bơm

























BÀI 4: HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU UI (Unit injection: Bơm kim liên hợp).

Mục tiêu thực hiện:

Học xong bài này học sinh có khả năng:

- Mô tả được hệ thống phun dầu điện tử UI.

- Phân tích được nguyên lý định lượng nhiên liệu phun và thời điểm phun.

- Mô tả được chức năng chẩn đoán .

Nội dung của bài:

1. Sơ đồ hệ thống nhiên liệu UI.




Hình 4.1: Hệ thống UI

2. Sơ đồ hệ thống trên bao gồm các chi tiết:

Đường dẫn nhiên liệu: Thùng chứa; Lọc sơ cấp; van một chiều; lọc thứ cấp; bơm tiếp vận; bơm kim liên hợp; đường dầu đến và đường dầu hồi về; van tràn.

Hệ thống điều khiển điện tử: ECU; solenoid ở bơm; Cảm biến vị trí trục khuỷu (tốc độ động cơ); Cảm biến vị trí cam; Cảm biến vị trí bàn đạp ga; Cảm biến áp suất khí nạp; Cảm biến áp suất khí quyển; Cảm biến nhiệt độ khí nạp; Cảm biến nhiệt độ nước làm mát.

Bơm kim liên hợp được lắp trực tiếp vào động cơ, kim phun được thiết kế chung với bơm (giống bơm GM), đầu kim phun có một phần ló ra trong buồng đốt, và bơm kim liên hợp này được dẫn động bằng trục cam thông qua cò mổ.

Nhiên liệu từ thùng chứa được hút lên nhờ bơm tiếp vận, sau khi đã được lọc sạch nhờ các lọc dầu. nhiên liệu sau bơm tiếp vận có áp suất thấp được đưa đến bơm kim liên hợp. đến thì phun nhiên liệu, cốt cam đẩy cò mổ ấn bơm xuống ép nhiên liệu tạo thành áp suất cao. Nhiên liệu có áp suất cao được đến kim phun và phun vào buồng đốt. nhiên liệu dư được hồi về thùng chứa.

Tương tự như bơm kim liên hợp GM, loại này không có ống dẫn cao áp. Nhưng điểm khác biệt là việc định lượng nhiên liệu. Các cảm biến truyền tín hiệu về ECU, dựa vào các tín hiệu này, ECU tính toán và đưa ra lượng nhiên liệu tối ưu.

3. Bơm kim liên hợp hệ thống UI.

Lưu ý rằng, việc thiết kế và các chức năng của hệ thống UI được sử dụng ở xe du lịch khác với hệ thống UI dùng ở xe tải.



Hình 4.2: Bơm kim liên hợp hệ thống UI

4. Sự lắp đặt bơm kim liên hợp:

Bơm kim liên hợp được gá lắp trực tiếp vào động cơ, nhờ sự dẫn động bởi trục cam động cơ thông qua cò mổ, sự tác động cò mổ làm cho piston bơm đi xuống đồng thời tạo áp lực phun và lò xo hồi vị lại đẩy piston bơm đi lên khi cam không đội.

Nhiên liệu được nạp vào xylanh thông qua lỗ nạp và từ đây nó được đưa đến kim phun.

Lò xo kim phun làm cho van kim ép sát với đót kim, vì áp suất trong xylanh chưa đủ lớn hơn lực ép lò xo van kim, nên van kim chưa thể nhấc lên được, lúc này mạch dầu phun vào động cơ vẫn còn đóng.

Bơm kim UI sử dụng van điện từ nhằm để đóng mở mạch dầu cao áp, ở van điện từ nhờ lò xo ép van tựa vào bệ tì. Khi van điện từ được cung cấp dòng điện thì lực từ sẽ kéo van lên và ép chặt vào bệ bên trên, nên làm cho hai buồng áp suất cao và áp suất thấp thông nhau.

5. Quá trình làm việc của bơm kim liên hợp UI cũng thực qua 4 giai đoạn sau:

Thời kỳ nạp:

Khi lò xo hồi vị đẩy đót kim trở về vị trí ban đầu và chấm dứt phun, đồng thời van điện từ ở trạng thái mở nhờ lò xo hồi về của van điện từ, lúc này phòng áp cao được nạp đầy dầu và toàn bộ nhiên liệu trong bơm kim liên hợp có cùng áp suất, piston bơm cao áp đang nằm vùng tử điểm hạ và nhiên liệu nạp vào xy lanh bơm.

Thời kỳ khởi phun:

Khi cam đội, piston bơm sẽ ép xuống nhờ cò mổ và con đội, thực tế quá trình phun được bắt đầu khi van điện từ được kích thích bởi ECU làm tấm cảm ứng hút vào bệ van, lúc này van điện từ làm cho đường dầu thông nhau giữa buồng áp cao và buồng áp thấp được đóng lại và nhiên liệu ở buồng áp cao được nén lại (bắt đầu tạo áp suất).

Thời kỳ phun:

Khi piston bơm bị ép xuống, lò xo hồi vị bị nén lại, đồng thời áp suất dầu trong kim cũng sẽ tăng , lúc này kim phun được nhấc lên nhờ áp lực dầu với trị số áp lực xấp xỉ 300(bar) và nhiên liệu được phun vào buồng đốt, trong suất quá trình phun áp suất có thể tăng lên đến khoảng 1800(bar).

Thời ky dứt phun:

Van điện từ sẽ nhấc lên khi van điện từ bị ngắt dòng điện, lò xo hồi vị đẩy piston bơm trở lại vị trí mở đường dầu, điều này làm cho áp suất từ buồng áp cao đến kim phun giảm xuống, van kim ở đót kim đóng lại và quá trình phun chấm dứt. Sự chuyển động đi lên kế tiếp của piston bơm được lặp lại của quá trình nạp như trên.














BÀI 5: HỆ THỐNG COMMON RAIL

Mục tiêu thực hiện:

Học xong bài này học sinh có khả năng:

- Mô tả được hệ thống phun dầu điện tử hệ thống Common Rail.

- Phân tích được nguyên lý định lượng nhiên liệu phun và thời điểm phun.

- Mô tả được chức năng chẩn đoán .

Nội dung của bài:

I/ Sơ đồ hệ thống nhiên liệu của hệ thống COMMON RAIL












Hình 5.1: Hệ thống nhiên liệu Common rail






















Hình 5.2



Hình 5.3

B 30: Cảm biến nhiêt độ nhiên liệu.

B 113: Cảm biến áp suất ống phân phối.

Y 93: Van cắt dầu.

Y 92: Van điều khiển áp suất ống phân phối.

Y 68: Van cắt điện (trước 01/2001)

Y 16: Kim phun.

A : Áp suất dầu từ bơm tiếp vận.

B : Đường dầu hồi về.

C : Đường dầu cao áp.

D : Đường dầu từ thùng chứa đến bơm tiếp vận




Hình 5.4: Hệ thống CDI 1





Hình 5.5: CDI 2



Hình 5.6: Hệ thống Common rail

2. Sơ đồ trên gồm có các chi tiết sau:

Phần nhiên liệu: Thùng nhiên liệu; Lọc dầu sơ cấp; bơm tiếp vận; lọc thứ cấp; đường dầu áp thấp; bơm cao áp; đường dẫn dầu áp cao; ống phân phối nhiên liệu; kim phun; đường dầu hồi về.

Phần điều khiển điện tử: ECU; Cảm biến nhiệt độ dầu; van giảm áp; cảm biến tốc độ động cơ; cam biến vị trí trục cam; cảm biến bàn đạp ga; cảm biến lưu lượng khí nạp; cảm biến nhiệt độ khí nạp; cảm biến nhiệt độ nước.

Nhiên liệu từ thùng chứa được bơm vào trong bơm cao áp. Tại đây áp suất nhiên liệu được tạo ra và được bơm liên tục vào trong ống phân phối. Bơm cao áp chỉ có nhiệm vụ duy nhất là tạo cho nhiên liệu áp lực cao cung cấp cho ống phân phối (ống phân phối được gọi là common rail). Tại ống phân phối có các đường ống cao áp nối đến các kim phun. Các kim phun này được lắp trên nắp máy, nó có nhiệm vụ là phun nhiên liệu vào trong buồng đốt động cơ và được điều khiển bởi ECU.

ECU sau khi nhận các tín hiệu từ các cảm biến (Cảm biến nhiệt độ nước làm mát; cảm biến tốc độ động cơ; cảm biến vị trí trục cam; cảm biến nhiệt độ nhiên liệu; cảm biến bàn đạp ga; cảm biến nhiệt độ khí nạp, cảm biến lượng khí nạp,…), nó sẽ xử lí các tín hiệu này và sau đó đưa ra các xung điều khiển kim phun.

Khi ECU không phát ra xung (OFF hiệu điện thế bằng không), lúc này dòng điện không gởi đến cuộn dây ở kim phun. Lực điện từ ở cuộn dây không có, van kim sẽ bị lò xo đóng lại, nhiên liệu không phun vào được buồng đốt, quá trình phun không tồn tại. Ngược lại thì nhiên liệu được phun vào trong buồng đốt, nếu chiều dài của xung ON càng dài thì van kim mở càng lâu, do đó nhiên liệu phun vào buồng đốt càng nhiều. Nếu xung ON từ ECU gởi đến kim phun càng sớm thì kim phun càng sớm.

Bên dưới là sơ đồ làm việc của hệ thống common rail của TOYOTA.

Việc xác định dung lượng và thời điểm phun của hệ thống Common-rail.















Hình 5.7: Điều khiển kim phun


Hình 5.7 gồm các chi tiết sau:Bàn đạp ga. Tốc độ động cơ (cảm biến vị trí trục khuỷu). Cảm biến vị trí trục cam. Cảm biến áp suất Turbo/ Bộ đo lưu lượng khí nạp. Cảm biến nhiệt độ nước. Cảm biến nhiệt độ khí nạp. Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu. Cảm biến áp suất nhiên liệu. Tín hiệu tốc độ xe. Tín hiệu khởi động.



Hình 5.8: Sơ đồ điều khiển ở động cơ TOYOTA



Hình 5.9: CDI 3




Hình 5.10: CDI 4








Hình 5.11: Hệ thống nhiên liệu và lọc dầu

3. Đặc tính phun:

So với đặc điểm của hệ thống nhiên liệu cũ thì các yếu cầu đã được thực hiện dựa vào đường đặc tính phun lý tưởng.

Lượng nhiên liệu và áp suất phun nhiên liệu độc lập với nhau trong từng điều kiện hoạt động của động cơ (cho phép để đạt được tỉ lệ hổn hợp A/F lý tưởng).

Lúc bắt đầu phun, lượng nhiên liệu phun chỉ cần một lượng nhỏ.

Các yêu cầu trên đã được thõa mãn bởi hệ thống common rail, với đặc điểm phun 2 lần: phun mồi và phun chính (Pilot injection and main injection).

Hệ thống common rail là một hệ thống thiết kế theo các module sau:

· Kim phun điều khiển bằng van solenoid được gắn ở nắp máy.

· Ống trữ nhiên liệu (ống phân phối áp lực cao).

· Bơm cao áp.

· ECU.

· Các cảm biến.

Đối với xe du lịch, bơm có piston hướng tâm, được sử dụng như là bơm cao áp để tạo ra áp suất. Áp suất được tạo ra độc lập với quá trình phun. Tốc độ của bơm cao áp tùy thuojc vào tốc độ của động cơ và ta có thể thay đổi tỉ số truyền. so với hệ thống cũ, việc phân phối nhiên liệu trên thực tế xảy ra đồng bộ, có nghĩa là không những bơm cao áp trong hệ thống common rail nhỏ hơn mà còn hệ thống truyền động cũng chịu tải ít hơn.

Về cơ bản, kim phun được gắn ở ống tích áp nhiên liệu bằng một ống ngắn, kết hợp với đầu kim và solenoid được cung cấp điện qua ECU. Khi van solenoid không được cung cấp điện thì kim phun nhưng phun. Nhờ áp suất phun không đổi, lượng nhiên liệu phun ra sẽ tỉ lệ với độ dài của xung điều khiển solenoid. Yêu cầu mở nhanh của van solenoid được đáp ứng bằng việc sử dụng điện áp cao và dòng lớn, do vậy ECU không điều khiển trực tiếp phun mà thông qua bộ EDU. Thời điểm phun được điều khiển bằng hệ thống điều khiển góc phun sớm. hệ thống này dùng một cảm biến trên trục khuỷu để nhận biết tốc độ động cơ, và cảm biến trên trục cam để nhận biết kỳ hoạt động.

Quá trình phun:

Phun mồi (Pilot inoection)

Phun mồi có thể diễn ra sớm đến 90o trước tử điểm thượng (BTDC). Nếu thời điểm phun xuất hiện nhỏ hơn 40o BTDC, nhiên liệu có thể bám vào bề mặt của piston và thành xilanh và làm loãng dầu bôi trơn. Trong giai đoạn phun mồi, một lượng nhiên liệu được phun vào xilanh để mồi. Kết quả là quá trình cháy được cải thiện và đạt được một số hiệu quả sau:

Áp suất cuối quá trình nén tăng lên một ít nhờ vào giai đoạn phun mồi và nhiên liệu cháy một phần. điều này giúp làm giảm thời gian trể cháy, sự tăng đột ngột của áp suất khi cháy và áp suất cực đại (quá trình cháy sẽ êm dịu hơn).

Kết quả là làm giảm tiếng ồn của động cơ, giảm tiêu hao nhiên liệu và trong nhiều trường hợp giảm được độ độc hại của khí thải. Quá trình sơ khởi đóng vai trò gián tiếp trong việc tăng công suất của động cơ.

Giai đoạn phun chính (main injection)

Công suất của động cơ quyết định bởi giai đoạn phun chính diễn ra kế tiếp giai đoạn phun mồi. Tức là giai đoạn phun chính giúp tăng lực kéo động cơ. Với hệ thống common rail, áp suất phun vẫn giữ không đổi trong suốt quá trình phun.

Giai đoạn phun thứ cấp (secondary injection).

Theo quan điểm xử lí khí thải, phun thứ cấp có thể được áp dụng để đốt cháy NOx. Nó diễn ra ngay sau giai đoạn phun chính và xảy ra trong quá trình giãn nở hay kỳ thải khoảng 200o sau từ điểm thượng (ATDC). Ngược lại quá trình phun mồi và phun chính, nhiên liệu được phun vào không được đốt cháy mà để bốc hơi nhờ sức nóng của khí thải. Trong suốt kỳ thải, hỗn hợp khí thải và nhiên liệu được đẩy ra ngoài hệ thống thoát khí thải thông qua xuppap thải. Tuy nhiên một phần của nhiên liệu được đưa trở lại buồng đốt thông qua hệ thống EGR, và có tác dụng tương tự như giai đoạn phun mồi. Khi bộ hóa khử được lắp để làm giảm lương NOx, chúng tận dụng nhiên liệu trong khí thải như nhân tố hóa học để làm giảm nồng độ NOx trong khí thải.

II/ Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các chi tiết ở hệ thống common rail:




Hình 5.12: Bộ sấy nhiên liệu

Bộ phận sấy nóng nhiên liệu trước của Mercedes – Benz.

Vùng nhiên liệu áp suất thấp gồm có các bộ phận sau:

Bình chứa nhiên liệu:

Bình chứa nhiên liệu của hệ thống phải giữ không cho nhiên liệu rò rỉ ở áp suất gấp đôi hoạt động bình thường. Van an toàn được lắp để áp suất quá cao có thể tự thoát ra ngoài. Nhiên liệu không được rò rỉ ở các cổ nối nơi bình lọc hay thiết bị bù áp khi xe bị rung động, cũng như xe vào khúc quanh hay trên đường dốc.

Đường ống nhiên liệu: mềm được bọc thép thay cho các ống bằng thép và được dùng trong ống áp thấp, và được bboos trí tránh nhiệt.

Bơm tiếp vận: là loại bơm áp thấp chạy bằng điện có gắn lọc, hoặc bơm bánh răng. Nó hút nhiên liệu từ thùng chứa cung cấp cho bơm cao áp.

Lọc nhiên liệu.

Vùng nhiên liệu áp suất cao gồm có các bộ phận sau:

Bơm cao áp với van điều áp.

Đường nhiên liệu áp cao, ống phân phối đóng vai trò phân phối và tích áp suất cao cùng với cảm biến áp suất nhiên liệu, van giới hạn áp suất (van giảm áp), bộ giới hạn dòng chảy, kim phun, và đường dầu về.




Hình 5.13: Van 1 chiều ở lọc

III/ Bơm cao áp:

1. Công dụng và chức năng: Bơm cao áp tạo áp lực cho nhiên liệu đến một áp suất 1350 bar, nhiên liệu được tăng áp này sau đó chuyển đến đường áp suất cao và được đưa vào bộ tích nhiên liệu cao có hình ống. Bơm cao áp được đặt ngay trên động cơ như hệ thống nhiên liệu bơm phân phối trước đây. Nó được dẫn động bằng động cơ (tốc độ vòng quay bằng tốc độ động cơ, nhưng tối đa là 3000v/p) thông qua khớp nối, bánh răng xích, xích hoặc dây đai răng và nó được bôi trơn bằng chính nhiên liệu của bơm. Tùy thuộc vào khoảng trống có sẵn, van điều áp được lắp trực tiếp trên bơm hay ngoài bơm.

2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc: Bên dưới là hình của bơm cao áp, nhiên liệu được nén bằng 3 piston bơm bố trí hướng kính và các piston được bố trí cách nhau 120o. Do 3 piston hoạt động luân phiên nhau trong một vòng quay nhằm làm giảm lực kéo của bơm. Do đó, làm cho dẫn động nhẹ và êm dịu. Điều này có nghĩa là hệ thống common rail dùng ít tải trọng để dẫn động bơm hơn so với hệ thống cũ. Công thực hiện dẫn động bơm rất nhỏ và tỉ lệ với áp suất trong ống phân phối và tốc độ bơm. Đối với động cơ 2 lít đang quay tốc độ cao, thì áp suất trong ống phân phối đạt khoảng 1350 bar, bơm cao áp tiêu thụ 3,8 Kw.

Thông qua một bộ lọc có cơ cấu tách nước, bơm tiếp vận cung cấp nhiên liệu từ thùng chứa đến đường dầu vào bơm cao áp và bơm an toàn. Nó đẩy nhiên liệu qua lỗ khoan của van an toàn vào mạch dầu bôi trơn và làm mát bơm cao áp. Trục của bơm cao áp cso các van lệch tâm làm dịch chuyển các piston bơm tùy theo hình dạng mấu cam.





Hình 5.14: Bơm cao áp


Khi áp suất phân phối vượt quá mức thì van an toàn sẽ xả bót áp suất (0,5 – 1,5)bar, bơm tiếp vận đẩy nhiên liệu đến bơm cao áp thông qua van hút vào buồng bơm, nơi mà piston chuyển động hướng xuống. Van nạp đóng lại khi piston bơm đi qua tử điểm hạ và từ đó cho phép nhiên liệu thoát ra ngoài với áp suất phân phối. Áp suất tăng cao sẽ mở van thoát, khi áp suất trên ống phân phối đủ lớn, nhiên liệu được nén vào mạch dầu áp cao.

Piston bơm tiếp tục phân phối nhiên liệu cho đến khi nó đến tử điểm thượng, sau đó áp suất bị giảm xuống nên van thoát đóng lại. Nhiên liệu còn lại nằm trong buồng bơm và chờ đến khi piston đi xuống lần nữa.

Khi áp suất buồng bơm của thành phần bơm giảm xuống thì van nạp mở ra và quá trình lặp lại.

Do bơm cao áp được thiết kế để có thể đáp ứng phân phối nhiên liệu lớn nên lượng nhiên liệu có áp cao sẽ thừa trong giai đoạn chạy cầm chừng và tải trọng trung bình. Lượng nhiên liệu thừa này sẽ trở về thùng chứa thông qua van điều áp. Nhiên liệu bị nén sẽ nằm trong thùng chứa sẽ gây tổn thất năng lượng. Hơn nữa lượng nhiệt tăng lên của nhiên liệu cũng làm giảm đi hiệu quả chung. Ở mức độ nào đó thì tổn thất này có thể được bù bằng cách ngắt bớt 1 hay vài xylanh bơm.

Khi một trong 3 xylanh bơm bị ngắt sẽ làm giảm lượng nhiên liệu bơm đến ống phân phối. Việc ngắt được thực hiện bằng cách giữ cho van hút mở ở trạng thái liên tục.





Hình 5.15: Bơm cao áp và các chi tiết của nó

19/3: Lỗ áp suất cao; 19/5: Trục cam; 19/6: Nhiên liệu vào; 19/9: Piston; 19/10: Lò xo piston; 19/4: Đĩa cam; 19/7: Đệm van; 19/8: Lò xo van; 19/15: Van bi; a Nhiên liệu nạp; b Nhiên liệu nén

Khi van solenoid dùng để ngắt xylanh bơm được kích hoạt, một chốt gắn với phần ứng sẽ giữ cho van hút mở ra. Kết quả là nhiên liệu hút vào xylanh của bơm không thể bị nén được nên nó bị đẩy trở lại mạch áp thấp. Với một xylanh bơm bị loại bỏ khi không cần công suất cao thì bơm cao áp không còn cung cấp nhiên liệu liên tục mà nó cung cấp gián đoạn.

Bơm cao áp cung cấp lượng nhiên liệu tỉ lệ với tốc độ quay của nó. Do đó, nó là một hàm của tốc độ động cơ. Trong suất quá trình phun tỉ số truyền được tính sao cho một mặt thì lượng nhiên liệu mà nó cung cấp không quá lớn, mặt khác các yêu cầu về nhiên liệu vẫn còn đáp ứng trong suốt chế độ hoạt động. Tùy theo tốc độ trục khuỷu mà tỉ số hợp lí là 1:2 hoặc 1:3



Hình 5.16: Nguyên lý bơm cao áp

Van điều khiển áp suất: (van điều áp)

Van điều khiển áp suất giữ cho nhiên liệu trong ống phân phối có áp suất thích hợp tùy theo tải của động cơ, và duy trì ở mức độ này.

· Nếu áp suất trong ống quá cao thì van điều khiển áp suất sẽ mở ra và một phần nhiên liệu sẽ trở về thùng chứa thông qua đường dầu về.

· Nếu áp suất trong ống thấp thì van điều áp sẽ đóng lại và ngăn vùng áp cao với vùng áp thấp.

Van điều áp được gá ở bơm cao áp hoặc ống phân phối, nhằm, để di trì áp suất ổ định trong ống phân phối. Nó có một lõi thép đẩy viên bi ở vị trí đóng kín. Có hai lực tác dụng lên lõi thép này: lực đẩy xuống bởi lò xo và lực điện từ. Lõi thép được bao quanh bởi nhiên liệu, nhằm để bôi trơn và giải nhiệt.

Van điều khiển khiển áp suất được điều khiển bởi hai vòng:

· Vòng điều khiển đáp ứng chậm bằng điện dùng để điều chỉnh áp suất trung bình trong ống.

· Vòng điều khiển đáp ứng nhanh bằng cơ dùng để bù cho dao động lớn của áp suất.

Khi van điều khiển chưa được cung cấp điện, áp suất cao tại ống hay đầu ra của bơm cao áp được đặt lên van điều khiển áp suất với một áp suất cao. Khi chưa có lực điện từ, lực nhiên liệu áp suất cao tác dụng lên lò xo làm cho van mở ra và duy trì độ mở tùy thuộc vào lượng nhiên liệu phân phối. Lò xo được thiết kế để có thể chị được áp lực 100bar.

Khi van điều áp được cấp điện. Nếu áp suất trong mạch áp cao tăng lên, lực từ sẽ được tạo ra để cộng thêm với lực lò xo. Khi đó van sẽ đóng lại và giữ được trạng thái đóng cho đến khi lực do áp suất dầu cân bằng ở phía với lò xo và lực điện từ ở phía còn lại. Sau đó, van sẽ ở trạng thái mở và duy trì một áp suất không đổi. Khi bơm thay đổi lượng nhiên liệu phân phối hay nhiên liệu bị mất trong mạch áp cao thì được bù bằng cách điều chỉnh bằng cách thay đổi độ rộng xung. Tần số xung điện khoảng 1 kHz sẽ đủ để ngăn cản chuyển động ngoài ý muốn của lõi thép và sự thay đổi áp suất trong ống.

Ống trữ nhiên liệu áp cao (Common rail)

Ống trữ nhiên liệu áp cao còn được gọi là ống phân phối. Ngay khi kim phun lấy nhiên liệu từ ống phân phối để phun thì áp suất nhiên liệu trong ống vẫn không thay đổi. Điều này thực hiện được nhờ vào sự co giãn của nhiên liệu. Áp suất nhiên liệu đo được bởi cảm biến áp suất nhiên liệu trên ống phân phối và được duy trì bởi van điều áp nhằm giới hạn áp suất tối đa là 1500bar.

Ống tích lũy nhiên liệu áp cao (ống phân phối) dùng để chứa nhiên liệu áp suất cao. Đồng thời, sự dao động của áp suất do bơm cao áp tạo ra sẽ được giảm chấn bởi thể tích ống.

Ống phân phối áp suất cao này dùng chung cho tất cả các xilanh. Do đó, tên của nó là “ống chung” (Common Rail). Ngay cả khi một lượng nhiên liệu bị mất đi khi phun, ống vẫn duy trì áp suất thực tế bên trong không đổi. Điều này bảo đảm cho áp suất phun không đổi ngay từ khi kim mở.

IV/ Kim phun: (Injectors)

Cấu tạo như hình bên dưới. Nó bao gồm các bộ phận sau:

1. Đường dầu về; 2. mạch điện; 3. Van điện; 4. Đường dầu vào; 5. Van bi; 6. Van xã; 7. Ống cấp dầu; 8. Buồng ở van điều khiển; 9. Thân van kim (Đũa đẩy); 10. Đường dầu cao áp; 11. Đầu van kim.

Thời điểm phun và lượng nhiên liệu phun được điều khiển bằng cách cho dòng điện gởi đến các kim phun. Các kim phun này thay thế kim phun cơ khí. Tương tự như các kim cơ khí ở động cơ diesel phun nhiên liệu trực tiếp, các bộ phận kẹp thường được sử dụng để gắn kim vào nắp máy.

Có thể chia kim phun thành các phần theo chức năng sau:

Ø Lỗ kim phun.

Ø Hệ thống dẫn dầu phụ.

Ø Van điện.

Theo hình, nhiên liệu từ đường dầu dẫn đến kim và theo ống dẫn sẽ đi đến buồng điều khiển (8) thông qua lỗ nạp (7). Buồng điều khiển được nối với buồng dầu về thông qua lỗ xả (6) được mở bởi van solenoid.

Khi lỗ đóng, áp lực của dầu tác dụng lên piston (9) cao hơn áp lực dầu tại thân van kim (11). Kết quả là kim bị đẩy xuống dưới và đóng kín lỗ phun dầu vào buồng đốt. Khi van solenoid có dòng điện, lỗ xả (6) được mở ra. Điều này làm cho áp suất ở buồng điều khiển giảm xuống kết quả là áp suất tác dụng lên piston cũng giảm theo.



Hình 5.17: Kim phun ở hệ thống Common rail

Khi áp lực dầu tác dụng trên piston giảm xuống thấp hơn áp lực tác dụng tác dụng lên van kim, thì van kim mở ra nhiên liệu được phun vào buồng đốt qua lỗ phun. Kiểu điều khiển gián tiếp này dùng một hệ thống khuyếch đại thủy lực vì lực cần thiết để mở kim rất nhanh không thể trực tiếp tạo ra từ van solenoid. Thời điểm phun và lượng nhiên liệu phun được điều chỉnh thông qua dòng điện qua các kim phun.

Tương tự như các kim phun ở động cơ phun dầu trực tiếp các chi tiết kẹp là thiết yếu để lắp kim vào nắp máy.

Hoạt động của kim có thể chia làm 4 giai đoạn chính khi động cơ làm việc và bơm cao áp tạo ra áp suất cao.

· Kim phun đóng (khi có áp lực dầu tác dụng).

· Kim phun mở (khởi phun).

· Kim phun mở hoàn toàn.

· Kim phun đóng (kết thúc phun).

Các giai đoạn hoạt động là kết quả của sự phân phối áp lực tác dụng lên các thành phần của kim phun.

Kim phun đóng (ở trạng thái nghỉ), van solenoid chưa được cung cấp điện và do đó kim phun đóng. Khi lỗ xả đóng, lò xo đẩy viên bi đóng lại. Áp suất cao của ống tăng lên trong buồng điều khiển và trong buồng thể tích của đũa đẩy cũng có một áp suất tương tự. Áp suất đặt vào phần đỉnh của đũa đẩy, cùng với lực lò xo ngược chiều với lực mở kim sẽ giữ cho van kim ở vị trí đóng.

Kim phun mở (khởi phun).

Van solenoid được cung cấp điện với dòng kích lớn để đảm bảo cho nó mở nhanh. Lực tác dụng lên van solenoid lớn hơn lực lò xo lỗ xả và làm mở lỗ xả. Gần như tức thời, dòng điện cao giảm xuống thành dòng nhỏ hơn chỉ đủ tạo ra lực điện từ để giữ piston. Điều này thực hiện được nhờ vào khe hở mạch từ bây giờ đã nhỏ hơn. Khi lỗ xả mở ra, nhiên liệu có thể chảy vào buồng điều khiển van vào khoang bên trên nó và từ đó trở về thùng chứa thông qua đường dầu về. Lỗ xả làm mất cân bằng áp suất nên áp suất trong buồng van điều khiển giảm xuống. Điều này dẫn đến áp trong buồng điều khiển van thấp hơn trong buồng chứa của đũa đẩy (bằng với áp suất của ống phân phối). Áp suất giảm đi trong buồng điều khiển van làm giảm lực tác dụng lên piston điều khiển nên van kim mở ra và nhiên liệu bắt đầu phun.

Tốc độ của van kim được quyết định bởi sự khác biệt tốc độ dòng chảy giữa lỗ nạp và lỗ xả. Piston tiến tới vị trí dừng phía trên nơi mà vẫn còn chịu tác dụng của đệm dầu được 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 với áp suất trong ống. Lực phân phối trong kim tương tự với giai đoạn mở kim.

Kim phun mở hoàn toàn:

Giai đoạn này đã được trình bày bên trên. Lúc này áp suất nhiên liệu gần bằng với áp suất của ống phân phối (ống phân phối).

Kim phun đóng (dứt phun)

Khi dòng qua solenoid bị ngắt, lò xo đẩy van kim xuống và van bi đóng lỗ xả lại. Lỗ xả đóng đã làm cho áp suất trong buồng điều khiển van tăng thông qua lỗ nạp. Áp suất này tương đương với áp suất trong ống và làm tăng lực tác dụng lên đỉnh piston điều khiển. Lực này cùng với lực lò xo bây giờ cao hơn lực tác dụng của buồng chứa và van kim đóng lại. Tốc độ đóng của van kim phụ thuộc vào dòng chảy của nhiên liệu qua lỗ nạp.

V/ Các cảm biến

Cảm biến áp suất nhiên liệu:

Cảm biến áp suất nhiên liệu đo áp suất nhiên liệu hiện thời ở ống phân phối và báo về ECU với tốc độ chính xác thích hợp và tốc độ đủ nhanh. Nhiên liệu chảy vào cảm biến áp suất thông qua 1 đầu mở và phần cuối được bịt kín bởi một màng cảm biến. thành phần chính của cảm biến là một thiết bị bán dẫn được gắn trên màng cảm biến, dùng để chuyển áp suất thành tín hiệu điện. Tín hiệu do cảm biến tạo ra được đưa vào một mạch khuyếch đại tín hiệu và đưa đến ECU.

Cảm biến hoạt động theo nguyên tắc sau:

Khi màng cảm biến biến dạng thì lớp điện trở đặt trên màng sẽ thay đổi giá trị. Sự biến dạng (khoảng 1mm ở 1500bar) là do áp suất tăng lên trong hệ thống, sự thay đổi điện trở gây ra sự thay đổi điện thế của mạch cầu điện trở. Điện áp thay đổi trong khoảng 0 – 70 mV và được khuyếch đại từ 0,5V đến 4,5V. Nếu cảm biến bị hư thì van điều khiển áp suất sẽ được điều khiển theo giá trị định sẵn ở ECU.

Van giới hạn áp suất.

Van giới hạn áp suất có chức năng như một van an toàn. Trong trường hợp áp suất nhiên liệu vượt quá cao, thì van giới hạn áp suất sẽ mở cửa thoát nhằm hạn chế áp suất trong ống. Van giới hạn áp suất cho phép áp suất tức thời tối đa trong ống khoảng 1500bar.

Van giới hạn áp suất là một thiết bị cơ khí gồm các thành phần sau:

Phần cổ có ren để lắp vào ống.

Phần nối đường dầu về.

Một piston.

Một lò xo.

Ở áp suất hoạt động bình thường (tối đa 1350 bar), lò xo đẩy piston xuống làm kín ống. Khi áp suất của hệ thống vượt quá mức, piston bị đẩy lên trên do áp suất của dầu trong ống thắng lực cản của lò xo. Nhiên liệu có áp cao được thoát về thông qua van và đi vào đường dầu về trở lại bình chứa. Khi van mở, nhiên liệu rời khỏ ống do vậy áp suất trong ống giãm xuống.

Van hạn chế dòng chảy:

Chức năng của van hạn chế dòng chảy là ngăn không cho kim phun liên tục, ví dụ trong trường hợp kim không đóng lại được. Để thực hiện điều này, khi lượng nhiên liệu rời ống vượt quá giới hạn đã được định sẵn thì van giới hạn dòng chảy sẽ đóng đường nối kim lại.

Van giới hạn dòng chảy bao gồm một buồng bằng kim loại với ren phía trong để bắt với ống (có áp suất cao) và ren ngoài để bắt đường ống daafu về đến kim phun. Van có một đường dẫn dầu tại mỗi đầu để nối với ống và đường dầu đến kim.

Các cảm biến khác:

Các cảm biến còn lại như: cảm biến nhiệt độ (nước, nhiên liệu, khí nạp); Cảm biến vị trí bàn đạp ga; Cảm biến đo lưu lượng khí nạp; Cảm biến tốc độ động cơ (cảm biến trục khuỷu); Cảm biến trục cam; Cảm biến tốc độ xe,… thì có cấu tạo và chức năng giống với các cảm biến trên hệ thống phun xăng.




































PHẦN THỰC HÀNH

Bài 6: KIỂM TRA HỆ THỐNG MẠCH ĐỘNG CƠ 3C

Mục tiêu:

Học xong bài này người học có khả năng sau:

- Xác định được vị trí các cảm biến ở động cơ 3C.

- Xác định được chân các cảm biến.

Thiết bị, vật tư chuẩn bị:

Động cơ 3C, đồng hồ VOM. Sơ đồ mạch điện động cơ 3C

Nội dung thực hiện:

I. Xác định cảm biến và các cơ cấu cháp hành ở động cơ 3C

1. Cảm biến đo gió MAP: giống phun xăng điện tử. (Vc, PIM, E2). Cảm biến được bố trí gần ống nạp, có ống chân không nối với đường ống nạp.

2. Cảm biến nhiệt độ khí nạp: bố trí trên đường ống nạp. (THA, E2).

3. Cảm biến tốc độ động cơ: bố trí ở bơm cao áp. (Ne+, Ne-).

4. Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu: bố trí ở bơm cao áp. (THF, E2)

5. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát: bố trí trên đường nước làm mát, (THW, E2).

6. Cảm biến vị trí trục khuỷu: bố trí ở thân máy. (TDC+, TDC-).

7. Cảm biến vị trí bướm ga: (Vc, VA, IDL, E2), giống phun xăng.

8. Van SPV.

9. Van TCV


Xác định chân hộp và sự kết nối của các chân, theo sơ đồ. Dùng đồng hồ VOM đo sự thông mạch giữa chân kết nối.


Hình 6.1: Sơ đồ hệ thống 3C







II. Kiểm tra các cảm biến, các van và ECU bằng VOM. Đo điện trở, điện áp quá trình làm việc của các cảm biến.

1. ECU: cấp nguồn cho hộp đo Vc nếu không gần bằng 5v thì ECU hỏng.

2. Cảm biến kiểm tra tương tự như ở động cơ phun xăng.

3. Các van SPV, TCV đo gía trị điện trở củ cuộn dây.






































BÀI 7: KIỂM TRA ĐƯỜNG ỐNG NHIÊN LIỆU THẤP ÁP

1. Chuẩn bị

* Thiết bị:

- Đồng hồ đo áp suất thấp (CRT-1051).

- Ống nối kiểm tra (CRT-1052).

- Khâu nối trung gian (CRT-1053).

- Đai khóa ống .

* Dụng cụ: Clê 14, 19, T10

2. Tiến hành



TT

Công việc

Hình vẽ

Thực hiện

Có

Không

1

- Tháo ống dẫn nhiên liệu từ vòi phun
và lắp đồng hồ đo áp suất thấp (CRT-1051) theo hệ thống động cơ như hình vẽ.
- Lắp thêm các chi tiết cần thiết: Ống dẫn kết nối đồng hồ đo (CRT-1052). Lắp khâu nối trung gian (CRT-1053), nút chặn bầu lọc nhiên liệu (CRT-1055).









2

Khởi động và giữ cho động cơ chạy không tải khoảng 5 giây, sau đó tắt động cơ.




3

Đọc giá trị áp suất nhiên liệu hoặc áp suất hút hiển thị trên các đồng hồ đo.





3. Kết quả

Trường hợp

Áp suất (Kg/cm2)

Phán đoán

1

1.5~3

Hệ thống bình thường.

2

4~6

Bầu lọc nhiên liệu hoặc đường ống dẫn bị tắc.

3

0~1.5

Bơm hoặc đường ống dẫn bị rò rỉ nhiên liệu.

BÀI 8: KIỂM TRA RÒ RỈ NHIÊN LIỆU NGƯỢC CỦA VÒI PHUN (TRẠNG THÁI TĨNH)

1. Chuẩn bị

* Chuẩn bị thiết bị:

- Đồng hồ đo áp suất cao (CRT-1040).

- Khâu nối van áp suất phân phối (CRT-1043).

- Khâu nối ống nhiên liệu hồi vòi phun (CRT-1032).

- Ống quan sát + bình chứa trong suốt (CRT-1031; CRT-1030).

- Nút chặn nhiên liệu hồi của vòi phun (CRT-1033).

- Cáp van điều khiển áp suất (CRT-1044).

* Dụng cụ: Clê 14, 19, T10.

* Trạng thái kiểm tra: Kiểm tra ở trạng thái tĩnh (động cơ không làm việc).

* Điều kiện kiểm tra: Nhiệt độ nước làm mát < 300C.

2. Tiến hành



TT

Công việc

Hình vẽ

Thực hiện

Có

Không

1

Lắp khâu nối ống dầu hồi vòi phun (CRT-1032), ống trong suốt (CRT-1031) và nối đầu ống trong suốt và bình





2

Tháo điểm nối A trên ống nhiên liệu hồi và cố
định nó với đầu ống nhiên liệu hồi của vòi phun (CRT-1033)



3

Lắp zắc nối trung gian (CRT-1041/1042/1043) với cảm biến áp suất ống phân phối nhiên liệu và kết nối thiết bị đo áp suất cao (CRT-1040) như hình vẽ.






4

Tháo các zắc điện điều khiển vòi phun để ngăn không cho các vòi phun hoạt động.



5

Tháo rắc cắm van kiểm soát áp suất đường vào (IMV) trên bơm cao áp ra, do đó áp suất nhiên liệu nạp vào bơm sẽ được tăng lên.



6

Tháo zắc cắm van điều khiển áp suất ra, sau đó kết nối cáp van điều khiển áp suất (CRT-1044) vào và cung cấp điện áp ắp quy cho van, vì vậy van điều khiển áp suất sẽ được giữ ở vị trí mở cho nhiên liệu hồi về từ ống phân phối



7

Quay động cơ một lần trong 5 giây (tốc độ động cơ > 200v/p)




8

Đọc chỉ số áp suất trên đồng hồ đo áp suất cao và đo lượng nhiên liệu trong mỗi ống quan sát.








3. Kết quả


Trường hợp

Áp suất

Rò rỉ (mm)

Phán đoán

Yếu tố kiểm tra

1

1000~1800

(trên 1000)

0~200

(dưới 200)

Bình thường


2

0~1000

(dưới 1000)

200~400

(trên 200)

Lỗi vòi phun

(rò rỉ nhiên liệu quá nhiều)

Thay vòi phun nếu lượng NL rò rỉ quá 200mm

3

0~1000

(dưới 1000)

0~2000

(dưới 200)

Bơm cao áp

(không đủ áp suất)

Kiểm tra đường dẫn áp suất cao











BÀI 9: KIỂM TRA RÒ RỈ NHIÊN LIỆU NGƯỢC CỦA VÒI PHUN (TRẠNG THÁI ĐỘNG)

1. Chuẩn bị



* Chuẩn bị thiết bị:

- Khâu nối với ống nhiên liệu hồi của vòi phun (CRT-1032)

- Ống quan sát + bình chứa trong suốt (CRT-1031, CRT-1030).

- Nút chặn nhiên liệu hồi của vòi phun (CRT-1033)

* Trạng thái kiểm tra: trạng thái động (động cơ làm việc).


2. Tiến hành


TT

Công việc

Hình vẽ

Thực hiện

Có

Không

1

Tháo đường hồi từ mỗi vòi phun và lắp khâu nối đường hồi nhiên liệu (CRT-1032), ống quan sát (CRT-1031), bình chứa trong suốt (CRT-1030) và nút chặn nhiên liệu hồi của vòi phun (CRT-1033)





2

Khởi động đông cơ, nổ không tải trong 1 phút sau đó tăng tốc độ đ.c lên 3000v/p trong 30 giây rồi tắt máy.



3

Đo lượng nhiên liệu trong mỗi bình chứa trong suốt.





* Thận trọng:

- Sau khi kết nối cần kiểm tra chắc chắn lại các đầu nối để đảm bảo không có sự rò rỉ.

- Để đảm bảo kết quả kiểm tra được chính xác, thực hiện việc kiểm tra hai lần và lấy giá trị lượng nhiên liệu lớn nhất trong 2 lần đo để xác định.



3. Kết quả



Thay thế vòi phun nếu giá trị rò rỉ tối đa cao gấp 3 lần giá trị rò rỉ tối thiểu.




Ví dụ:



Vòi phun

Lượng nhiên liệu rò rỉ

Kết quả

Xy lanh 1

30


Xy lanh 2

61

Lỗi vòi phun

Xy lanh 3

20

Giá trị tối thiểu

Xy lanh 4

30








































































BÀI 10: KIỂM TRA BƠM CAO ÁP



1. Chuẩn bị



* Chuẩn bị thiết bị:

- Van điều áp (CRT-1020).

- Nút chặn (CRT-1022).

* Cụng cụ: Clê 14, 19, T10

2. Tiến hành



TT

Công việc

Hình vẽ

Thực hiện

Có

Không

1

Tháo tất cả 4 ống dẫn nhiên liệu từ ống phân phối đến các vòi phun ra và rút rắc cắm điện của cảm biến áp suất ống phân phối ra.







2

Lắp van điều áp (CRT-1020) vào vị trí máy 1 trên ống phân phối nhiên liệu, lắp các nút chặn (CRT-1022) vào 3 cổng chia còn lại trên ống phân phối đảm bảo chắc chắn, nút nắp chống bụi vào vị trí bắt tuy ô cao áp trên các vòi phun, kết nối zắc trung gian và đồng hồ đo áp suất cao vào cảm biến áp suất ống phân phối.



3

Rút zắc điện của van kiểm soát áp suất nhiên liệu nạp vào bơm cao áp ra (IMV).



4

Rút zắc van điều khiển áp suất ra sau đó kết nối cáp van điều khiển áp suất (CRT-1044) vào và cung cấp điện áp ắc quy cho van điều áp.



5

Quay động cơ trong khoảng 5-6 giây.

* Chú ý: Không quay động cơ lâu quá 5-6 giây trong một lần kiểm tra, vì có thể làm hư hỏng bơm cao áp nghiêm trọng.




6

Đọc giá trị đo trên đồng hồ đo áp suất cao và so sánh với giá trị tiêu chuẩn.





* Thân trọng:

- Sau khi kết nối cần kiểm tra chắc chắn lại các đầu nối để đảm bảo không có sự rò rỉ.

- Để cho việc kiểm tra được chính xác, thực hiện kiểm tra 2 lần và lấy giá trị áp suất cao hơn làm

giá trị đo.


3. Kết quả:


Trường hợp

Áp suất (bars)

Phán đoán

Xử lý

1

1000~1500

Bình thường


2

0~1000

Kiểm tra áp sự rò rỉ của nút chặn và van điều áp.

Nếu có rò rỉ thì tiến hành làm kín lại.

3

0~1000

Có thể do nhiệt độ động cơ cao nên kết quả đo không chính xác.

Đợi nhiệt độ nước làm mát < 300C rồi tiến hành KT lại lần nữa. Nếu áp suất trong khoảng giá trị tiêu chuẩn thì bơm bình thường.

4

0~1000

Có thể có các vấn đề về cảm biến áp suất ống phân phối hoặc mạch của nó ngang bằng với mạch nhiên liệu ra từ van tăng áp.

Nếu hệ thống đã được lắp van điều khiển áp suất thì tiến hành kiểm tra tình trạng của van và sự rò rỉ bên trong van (tham khảo bài 5)









TÀI LIỆU THAM KHẢO



[1] Đỗ Văn Dũng. Trang bị điện và điện tử Ôtô, ĐH SP KT TP, HCM, 2008.



[2] Tom Denton, Automobile Electrical and Electronic systems, 2nd Edition, Printed and bound in great Britain, 2000.



[3] Tài liệu TOYOTA, TEAM 21.



[4] Tài liệu Carterpilar (CAT).



[5] Tài liệu Mecedes Benz.



[6] Bosch, Automotive electrical and electronic systems, Germany, 1998.
canhvip4@gmail.com
Bác gửi bản full với, cảm ơn
 

Bạn hãy đăng nhập hoặc đăng ký để phản hồi tại đây nhé.

Bên trên