ĐỒ án tốt NGHIỆP NGHIÊN cứu hệ THỐNG CUNG cấp NHIÊN LIỆU TRÊN ĐỘNG cơ 4JK1 của HÃNG ISUZU

Do kiến thức của bản thân còn hạn chế, kinh nghiệm chư nhiều và ít thời gian tiếpxúc về động cơ nên đề tài "Nghiên cứu hệ thống cung cấp nhiên liệu trên động cơ4JK1/ISUZU" của em không t

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU TRÊN

ĐỘNG CƠ 4JK1 CỦA HÃNG ISUZU

SVTH: HOÀNG THỊ THÚY NGA 15145099

Khóa : 2015-2019

Ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

GVHD: Th.S CHÂU QUANG HẢI

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lậ – – Hạnh phúc

***

Tp Hồ Chí Minh, ngày 16 tháng 07 năm 2019

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: Hoàng Thị Thúy Nga MSSV: 15145099

Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Ô Tô Lớp: 15145CL6

Họ và tên sinh viên: Lê Thanh Tâm MSSV: 15145141

Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Ô Tô Lớp: 15145CL4

Giảng viên hướng dẫn: Th.S Châu Quang Hải ĐT: 0993950395

Ngày nhận đề tài: 20/02/2019 Ngày nộ đề tài: 16/07/2019

1 ên đề tài: Nghiên cứu hệ thống cung cấp nhiên liệu trên động cơ 4JK1/ISUZU

2 Các số liệu, tài liệu n đ u Cẩm nang sửa chữa ISUZU, ENGINE

4JJ1/4JK1, internet

3 Nội ung th c hiện đề tài

- Nghiên cứu tổng quát về hệ thống cung cấp nhiên liệu Common – rail

- Trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ 4JK1

- rình ày hương há kiểm tra và chẩn đ án sửa chữa hệ thống Common –

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lậ – – Hạnh phúc

***

PH NHẬN T CỦA G ÁO V ÊN HƯỚNG DẪN Họ và tên sinh viên: Hoàng Thị Thúy Nga MSSV: 15145099 Họ và tên sinh viên: Lê Thanh Tâm MSSV: 15145141 Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Ô Tô ên đề tài Nghiên cứu hệ thống cung cấp nhiên liệu trên động cơ 4JK1/ISUZU Họ và tên Giá viên hướng dẫn: Th.S Châu Quang Hải NH N

1 Về nội ung đề tài khối lượng th c hiện:

2 Ưu điểm:

3 Khuyết điểm:

4 Đề nghị ch ảo vệ hay không?

5 Đánh giá l ại:

6 Điểm: ng chữ )

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 07 năm 2019

Giá viên hướng dẫn

(Ký & ghi rõ họ tên)

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lậ – – Hạnh phúc

***

PH NHẬN T CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ và tên sinh viên: Hoàng Thị Thúy Nga MSSV: 15145099 Họ và tên sinh viên: Lê Thanh Tâm MSSV: 15145141 Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Ô Tô ên đề tài Nghiên cứu hệ thống cung cấp nhiên liệu trên động cơ 4JK1/ISUZU Họ và tên Giá viên hản biện: T.S Nguyễn Văn L ng Gi ng NH N

7 Về nội ung đề tài khối lượng th c hiện:

8 Ưu điểm:

9 Khuyết điểm:

10 Đề nghị ch ảo vệ hay không?

11 Đánh giá l ại:

12 Điểm ng chữ )

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 07 năm 2019

Giáo viên phản biện

(Ký & ghi rõ họ tên)

LỜI CẢM ƠN

Trong xu thế hội nhập hiện nay, nền công nghiệp Việt N m đ ng đứng trướcnhững cơ hội đ y tiềm năng và ngành công nghiệp ô tô Việt N m cũng không ng ại

lệ Ở nước ta số lượng ô tô hiện đại đ ng được lưu hành ngày một tăng Công nghệ

ô tô là một ngành khoa học kỹ thuật phát triển rất nhanh trên phạm vi toàn thếgiới, để đá ứng nhu c u trên đã làm ch tốc độ gi tăng số lượng ô tô trên thế giới rấtnhanh Các loại ô tô này đều được cải tiến the hướng tăng công suất, tốc độ, giảmsuất tiêu hao nhiên liệu, điện tử h á quá trình điều khiển và hạn chế mức thấp nhấtthành ph n ô nhiễm trong khí xả động cơ Với s phát triển mạnh mẽ của tin họctrong vai trò dẫn đường, quá trình t động hó đã đi sâu và các ngành sản xuất và cácsản phẩm của chúng, một trong số đó là ô tô Nhờ s giúp đỡ củ máy tính để cảithiện quá trình làm việc nh m đạt hiệu quả cao và chống ô nhiễm môi trường, tối

ưu h á quá trình điều khiển dẫn đến kết cấu củ động cơ và ô tô th y đổi rất phức tạ, làm ch người sử dụng và cán bộ công nhân kỹ thuật ngành ô tô ở nước ta cònnhiều lúng túng và sai sót nên c n có những nghiên cứu cụ thể về hệ thống điện tửtrên động cơ ô tô

Vì vậy là một sinh viên của ngành cơ khí động l c sắ r trường, em chọn đề tài:

"Nghiên cứu hệ thống cung cấp nhiên liệu trên động cơ 4JK1/ISUZU" làm đề tàitốt nghiệp của mình Em rất mong với đề tài này em sẽ củng cố tốt hơn kiến thứccủa mình để khi r trường em có thể đóng gó và ngành công nghiệp ô tô củ nước t ,

để góp ph n vào s phát triển chung của ngành

Do kiến thức của bản thân còn hạn chế, kinh nghiệm chư nhiều và ít thời gian tiếpxúc về động cơ nên đề tài "Nghiên cứu hệ thống cung cấp nhiên liệu trên động cơ4JK1/ISUZU" của em không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong th y giá hướngdẫn và các th y cô trong bộ môn tận tình chỉ bả thêm để đồ án củ em được hoànthiện hơn

Cuối cùng em xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến giá viên hướng dẫn Th.sChâu Quang Hải đã chỉ bảo chúng em tận tình, giú chúng em vượt qua những khókhăn vướng mắc trong khi hoàn thành đồ án của mình Bên cạnh đó chúng em cảm ơncác th y tr ng kh đã tạo mọi điều kiện để em hoàn thành thật tốt đồ án tốt nghiệpnày

TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Đề tài: Nghiên cứu hệ thống cung cấp nhiên liệu trên động cơ 4JK1/ISUZU.

1 Lý do chọn đề tài.

Trong xu thế hội nhập và phát triển, các hương tiện giao thông vận tải là một

ph n không thể thiếu trong cuộc sống c n người Động cơ iesel là một trong nhữngđộng cơ được sử dụng trên ôtô Nó có những ưu điểm là nhiên liệu diesel rẻ hơn cácloại nhiên liệu khác, sinh ra mômen xoắn lớn hơn, hiệu suất sử dụng nhiên liệu caohơn uy nhiên trước kia nó lại chỉ thường được sử dụng trên xe tải do gây ra tiếng

ồn lớn và ô nhiễm môi trường Hiện nay, những lợi ích mà nó mang lại khi sử dụngnhư tiết kiệm nhiên liệu, giảm ô nhiễm môi trường, công suất lớn, giảm tiếng ồn

tr ng động cơ.Vì vậy ngày n y động cơ sử dụng nhiện liệu diesel không những được

sử dụng trên xe tải mà còn được sử dụng trên các dòng xe cao cấp của Toyota, Merce

es và ISUZU

2 Các vấn đề nghiên cứu.

- Nghiên cứu tổng quát về hệ thống cung cấp nhiên liệu Common – rail

- Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống cung cấp nhiên liệu

- rình ày hương há kiểm tra và chẩn đ án sửa chữa hệ thống Comon – rail trên động cơ 4JK1

3 Quá trình thực hiện và kết quả nghiên cứu.

Đồ án tốt nghiệp là một quá trình để cho chúng em :

- Rèn luyện kĩ năng tổng hợp, áp dụng các kiến thức về động cơ đã học vào nghiên cứu

- Rèn luyện kĩ năng tổ chức công việc, tinh th n nghiêm túc trong công việc

- Rèn luyện kỹ năng mềm khác như kỹ năng viết tài liệu, trình bày vấn đề kỹ thuật một cách khoa học, kỹ năng làm việc nhóm

Quá trình thực hiện như sau:

- Tổng hợp, phân tích, chọn lọc những nguồn tài liệu sẵn có ( tiếng Anh và tiếng Việt)

- Ghi chép lại các tài liệu tham khảo, website, ph n mềm để trích dẫn

- Ngiên cứu và tìm hiểu hương há chẩn đ án và kiểm tr hư hỏng cung cấp nhiên liệu củ động cơ

- Khi gặp vấn đề khó khăn, chúng em sẽ đề xuất r hương án giải quyết và chứng minh, lí giải lý do chọn hương án đó

- r đổi và tham khảo ý kiến của th y hướng dẫn về những vấn đề chư chắc chắn hoặc c n hỗ trợ thêm về kiến thức

Kết quả:

- Hoàn thành nhiệm vụ đồ án tốt nghiệ mà giá viên hướng dẫn đã đặt ra

- Trình bày và thuyết minh nội ung đồ án tốt nghiệp

MỤC LỤC

TRANG BÌA PHỤ i

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ii

HI U NH N CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN iii

HI U NH N CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN iv

TÓM TẮ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP vi

MỤC LỤC vii

DANH MỤC VI T TẮT x

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ xi

I LIỆU THAM KHẢO xiii

Chương 1 ỔNG QUAN 1

1.1 GIỚI THIỆU HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU 1

1.1.1 Hệ thống C mm n-rail 1

1.1.2 Lịch sử phát triển của hệ thống C mm n-rail 1

1.1.3 Lĩnh v c á ụng 3

1.2 TỔNG QUAN ĐỘNG CƠ 4JK1/ISUZU 3

Chương 2 HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU 5

2.1 NGUYÊN LÝ CHUNG 5

2.1.1 HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ÁP SUẤT THẤP 6

2.1.2 Tổng quan 6

2.2.2 Các bộ phận chính của hệ thống 7

2.2.2.1 ơm nhiên liệu 7

2.2.2.1 Lọc nhiên liệu 8

2.2.3 Van một chiều: 9

2.2.4 Bộ làm mát nhiên liệu 10

2.3 HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ÁP SUẤT CAO 11

2.3.1 Cụm ơm c á 13

2.3.1 ơm tiếp vận 13

2.3.1 ơm c á 14

1.3.2 Ống phân phối 17

1.3.3 Ống cao áp 20

3.1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 26

3.2 CÁC CHI TI T TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 27

3.2.1 Các hệ thống chính 27

3.2.1.1 Bộ xử lí trung tâm (ECM) 27

3.2.1.2 Hệ thống điều khiển bugi xông 34

3.2.1.3 Các chế độ của hệ thống xông máy 35

3.3 CÁC CẢM BI N TÍN HIỆU 36

3.3.1 Cảm biến lưu lượng khí nạp (MAF) 36

3.3.2 Cảm biến nhiệt độ không khí nạp (IAT) 37

3.3.3 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (ECT) 39

3.3.4 Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu (FT) 41

3.3.5 Cảm biến áp suất môi trường (BARO) 42

3.3.6 Cảm biến vị trí àn đạp ga (APP) 43

3.3.7 Cảm biến vị trí trục cam (CMP) 45

3.3.8 Cảm biến vị trí trục khuỷu (CKP) 46

3.3.9 Cảm biến tốc độ xe (VSS) 47

3.3.10 Cảm biến áp suất nhiên liệu ( FRP) 49

3.4 CÁC CƠ CẤU CHẤP HÀNH 50

3.4.1 Điều khiển lượng phun 50

3.4.2 Hệ thống luân hồi khí thải ( EGR) 52

3.4.3 V n đường ống nạ V n điều khiển vị trí ướm ga ) 55

3.3.4 Hệ thống tăng á ur ) 57

3.5 CÁC CHỨC NĂNG ĐIỀU KHIỂN KHÁC 61

3.5.1 Điều khiển tốc độ c m chừng 61

3.5.2 Điều khiển giảm động khi tăng giảm tốc 61

3.5.3 Điều khiển động cơ vận hành êm ịu 62

3.5.4 ác động củ các yếu tố ên ng ài đến lượng hun 62

Chương 4 CHẨN ĐOÁN V KIỂM TRA CÁC CHI TI T TRONG HỆ THỐNG COMMON RAIL 63

4.1 CHẨN ĐOÁN HỆ THỐNG COMMON RAIL 63

4.1.1 Một số khái niệm 63

4.1.2 Chẩn đ án hư hỏng và cách khắc phục 68

4.2 KIỂM TRA CÁC CẢM BI N CHÍNH TRONG HỆ THỐNG 71

4.2.1 Kiểm tra cảm biến vị trí trục khuỷu 72

4.2.2 Kiểm tr cảm iến vị trí trục c m CM ) 74

4.2.3 Kiểm tr cảm iến á suất trên đường ống nạ st ressure sens r) 76

4.2.4 Kiểm tr cảm iến nhiệt độ khí nạ IA 78

4.2.5 Kiểm tr cảm iến lưu lượng không khí nạ MAF) 80

4.2.6 Kiểm tr cảm iến nhiệt độ nước làm mát EC ) 82

4.2.7 Kiểm tr cảm iến nhiệt độ nhiên liệu F ) 84

4.2.8 Kiểm tr cảm iến á suất nhiên liệu FR ) 85

4.2.9 Kiểm tr cảm iến vị trí àn đạ g A ) 87

Chương 5 K T LU N VÀ KI N NGHỊ 89

5.1 K T LU N 89

5.2 ĐỀ NGHỊ 89

DANH MỤC VI T TẮT

TỪ VI T

TẮT

ECU Engine control unit Bộ điều khiển trung tâm

CDI Common rail direct

injection Hệ thống phun nhiên liệu điều khiểnđiện tửSCR Selective catalytic

reduction

Hệ thống chọn lọc xúc tác

EGR Exhaust Gas Recirculation Hệ thống h àn lưu khí thải

ECM Engine control module Bộ xử lý trung tâm

TDC Top death center Điểm chết trên

BDC Bottom death center Điểm chết ưới

MAF Mass air flow Cảm biến lưu lượng khí nạp

ECT Engine coolant temperature Cảm biến nhiệt độ nước làm mát

FT Fuel temperature Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu

BARO Barometric pressure Cảm biến áp suất môi trường

APP Accelerator pedal position Cảm biến vị trí àn đạp ga

CMP Camshaft position Cảm biến vị trí trục cam

CKP Crankshaft position Cảm biến vị trí trục khuỷu

VSS Vehicle speed sensor Cảm biến tốc độ xe

FRP Fuel rail pressure Cảm biến áp suất trên đường ống nạp.TCM Transmission cotrol

module Hộ điện tử điều khiển truyền động.

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, BIỂ ĐỒ

Hình 2.1 Sơ đồ tổng quan hệ thống nhiên liệu 6 Hình 2 2 Sơ đồ tổng qu n đường dẫn nhiên liệu 7 Hình 2 3 ơm nhiên liệu và

một số bộ phận 8 Hình 2 4 Lọc nhiên liệu 9

Hình 2 5 Cấu tạo van một chiều 10

Hình 2 6 Bộ làm mát nhiên liệu 11

Hình 2 7 Vị trí bộ làm mát nhiên liệu trên xe 12

Hình 2 8 Sơ đồ tổng quan hệ thống nhiên liệu áp suất cao

12 Hình 2 9 Sơ đồ hoạt động của cụm ơm c á 14

Hình 2 10 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động củ ơm tiếp vận 15

Hình 2 11 Nguyên lý hoạt động ơm c á 16

Hình 2 12 Cấu tạo van FRP 17 Hình 2 13 Hoạt động của van FRP 18 Hình 2 14 Cấu tạo ống phân phối 19

Hình 2 15 Cấu tạo van giới hạn áp suất

20 Hình 2 16 Sơ đồ đặc tính cảm biến áp suất 21

Hình 2 17 Vị trí ống cao áp 22 Hình 2 18 Cấu tạo kim phun 23 Hình 2 19 Hoạt động của kim phun 24 Hình 2 20 Mã ID của kim phun 26

Hình 3 1 Vị trí ECM 30

Hình 3 2 Hình Bảng mã ECM 31

Hình 3 3 Bugi xông 36

Hình 3 4 Đặc tính nhiệt độ nước làm mát 37

Hình 3 5 Cảm biến MAF&IAT 38

Hình 3 6 Đặc tính của cảm biến MAF ( chế độ không tải ) 39

Hình 3 7 Cảm biến MAF& IAT ( th c tế) 39

Hình 3 8 Đặc tính cảm biến IAT 40

Hình 3 9 Chân cảm biến MAF&IAT (nhìn từ giắc cảm biến) 40

Hình 3 10 Vị trí cảm biến nhiệt độ nước làm mát 41

Hình 3 11 Biểu đồ đặc tính cảm biến ECT 42

Hình 3 12 Chân cảm biến ECT (nhìn từ giắc cảm biến) 42

Hình 3 13 Cảm biến FRP 43

Hình 3 14 Biểu đồ đặc tính cảm biến FRP 43

Hình 3 15 Cảm biến BARO 44 Hình 3 16 Biểu đồ đặc tính cảm biến BARO 45 Hình 3 17 Cảm biến vị trí àn đạp ga 45

Hình 3.24 Vị trí cảm biến VSS 49 Hình 3.25 Chân cảm biến VSS (nhìn từ giắc

Hình 3.26 Xung cảm biến VSS 50

Hình 3.27 Cảm biến VSS trên xe 51

Hình 3.28 Cảm biến FT 51

Hình 3.29 Sơ đồ điều khiển độ rung 54

Hình 3.30 Sơ đồ hệ thống luân hồi khí thải 55

Hình 3.21Van EGR 56

Hình 3.32 Sơ đồ đặc tính van EGR 57

Hình 3.33 V n đường ống nạp 58 Hình 3.34 Sơ đồ đặc tính v n đường ống nạp 59 Hình 3.35 Sơ đồ nguyên lí hệ thống TURBO 60

Hình 3.36 Hoạt động của các cánh van 62

Hình 3.37 Van an toàn 63

Hình 4 1 Sơ đồ mạch điện cảm biến CK 75

Hình 4 2 Sơ đồ đấu dây của cảm biến CMP 77

Hình 4 3 Sơ đồ đấu dây của cảm biến áp suất trên đường ống nạp 78

Hình 4 4 Sơ đồ đấu dây của cảm biến IAT 80

Hình 4 5 Sơ đồ đấu dây của cảm biến MAF 82

Hình 4 6 Sơ đồ đấu dây của cảm biến ECT 84

Hình 4 7 Sơ đồ đấu dây của cảm biến FT 86

Hình 4 8 Sơ đồ đấu dây của cảm biến FRP 87

Hình 4 9 Sơ đồ đấu dây của cảm biến APP 89

TÀ L ỆU THAM KHẢO

1 ISUZU Workshop manual 2007MY TF Series - Engine 4JJ1/4JK1 Model - Section 6.

2 Nguyễn Văn rạng.(2006) Nguyên lý động cơ đốt trong I.

Chương 1: TỔNG QUAN.

1.1 GIỚI THIỆU HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU.

Từ trước đến nay, hệ thống cung cấp nhiên liệu được xem như là trái tim của toàn

bộ động cơ, ất cứ s th y đổi nào trong hệ thống nhiên liệu cũng sẽ tác động rất lớnđến suất tiêu hao nhiên liệu, công suất động cơ, tiếng ồn cũng như lượng khí thải Do

đó, ngày n y, hệ thống nhiên liệu trên động cơ Diesel ngày càng được cải tiến để đáứng những nhu c u trên Các biện pháp tập trung vào việc giải quyết những vấn đề:

- ăng á suất hun để tăng chất lượng quá trình cháy

- ăng tốc độ phun nh m giảm thiểu lượng muội than sinh ra

- Điều chỉnh hương há hun nh m giảm thời gian phun từ đó nâng c tốc độ động cơ

- Điều khiển thời điểm hun và lưu lượng phun chính xác theo từng chế độ hoạt động

củ động cơ

- Sử dụng hương há luân hồi khí xả (EGR)

Hiện n y, các nhược điểm của hệ thống nhiên liệu Diesel đã được khắc phục b

ng việc ứng dụng khoa học công nghệ nh m cải tiến các bộ phận như ơm c á , kimphun, ống phân phối nhiên liệu áp suất cao, tối ưu việc điều khiển động cơ h àn t

àn b ng điện tử

1.1.1 Hệ thống Common-rail.

Hệ thống nhiên liệu C mm n r il được gọi tắt CDI ( Common rail directinjection) là hệ thống phun nhiên liệu iesel điều khiển điện tử, đây là côngnghệ tiên tiến nhất trang bị ch động cơ iesel Động cơ Diesel được ùng ch xe

u lịch ngày càng nhiều Hạn chế lớn nhất ch khả năng ứng ụng nó tr ng lĩnh v cnày là tiếng ồn đặc iệt là ở động cơ Diesel hun tr c tiế uồng cháy thống nhất)

S ng với yêu c u ngày càng c về giảm lượng tiêu thụ nhiên liệu và khí xả thìđộng cơ Diesel hun tr c tiế , tăng á c ngày càng được sử ụng rộng rãi tr ng lĩnh

v c xe u lịch

1.1.2 Lịch sử phát triển của hệ thống Common-rail.

S hình thành hỗn hợ cháy đặc iệt ở động cơ Diesel hun tr c tiế hụ thuộc h àntoàn vào quá trình phun nhiên liệu Hệ thống nhiên liệu ùng ch động cơ Diesel chđến n y chủ yếu là kiểu sch gồm cặ ist n- xyl nh, đường ống ẫn u c á ,

+ Khó khăn tr ng việc điều chỉnh lượng nhiên liệu hun, thời điểm ắt đ u hun và thời gi n hun hợ lý.

+ hời gi n hun chính hụ thuộc và iên ạng c m củ ơm c á

Và giữ những năm 80 Fi t đã đi sâu nghiên cứu cải tiến hệ thống nhiên liệu ùng

ch động cơ Diesel nh m th ả mãn các yêu c u s u

+ iêu h nhiên liệu thấ

+ Cải thiện đặc tính công suất củ động cơ Diesel, để có mô-men lớn ở số vòng

qu y nhỏ

+ Cải thiện đặc tính khởi động lạnh

+ Giảm tiếng ồn cháy gây r

+ Đá ứng yêu c u ngày càng khắt khe về khí xả

Năm 1993 hệ thống nhiên liệu mới đã thành công tr ng thí nghiệm và nhờ kết

hợ với hãng Robert Bosch năm 1997 hệ thống nhiên liệu mới ch động cơ Dieselđược gọi là C mm n R il hệ thống nhiên liệu tích á ) được sản xuất hàng l ạt

Hệ thống C mm n R il là hệ thống hun kiểu tích á r ng hệ thống C mm n

R il thì việc tạ á suất và hun nhiên liệu là tách iệt nh u, một ơm c á riêng iệt được đặt tr ng thân máy tạ r á suất liên tục, á suất này chuyển tới và đượctích lại tr ng R il cung cấ tới các vòi hun the thứ t làm việc củ các xyl nh

ECU điều khiển lượng nhiên liệu hun và thời điểm hun một cách chính xác ngcách sử ụng các v n điện từ S len i )

- háng 10 năm 1997 Hệ thống C mm n R il được sử dụng đ u tiên trên dòng xe chởkhách với dòng Alfa Romeo và Mercedes- Benz với áp suất hun lên đến 1350 bar

- Năm 1998 Merce es giới thiệu công nghệ CDI

- Năm 1999 Động cơ iesel đ u tiên của Common Rail trên dòng xe tải củahãng Ren ul đạt tiêu chuẩn Euro 3 với áp suất hun lên đến 1400 bar

- Năm 2001 Hệ thống Common Rail thế hệ thứ 2 cho xe ô tô chở khách được sử dụng

và đạt hiệu quả kinh kế hơn, sạch hơn, êm hơn và mạnh hơn, áp suất phun lên đến

1600 r và được sử dụng l n đ u tiên trên dòng xe Volvo và BMW

- Năm 2002 Hệ thống Common Rail thế hệ thứ 2 cho xe tải được nâng cấp với lượngkhí thải thấ hơn, tiêu thụ nhiên liệu được cải thiện và tăng công suất hơn, á suấtphun lên đến 1600 r, được sử dụng l n đ u tiên trên dòng xe của Man Cũng tr ngnăm này, Dens tung r hệ thống Common Rail với áp suất phun lên đến 1800 bar, với số

l n hun lên đến 5 l n giúp hệ thống đá ứng được yêu c u khí thải Euro 4 mà không c

n bộ lọc diesel

- Năm 2003 Hệ thống Common Rail thế hệ thứ 3 được sử dụng chung cho các loại

xe, ưu điểm của nó là giảm đến 20% lượng khí thải, tăng 5% công suất, giảm 3%nhiên liệu và tiếng ồn giảm đến 3 dB Áp suất hun 1600 r và được sử dụng đ u tiêntrên dòng xe Audi Ở thế hệ thứ 3 thì hệ thống Common Rail sử dụng vòi phun

Piezo giúp cho hệ thống hun đạt độ chính xác c hơn lên đến 1800 r/ 26000 si r

ng động

cơ xăng nó được sử dụng trong công nghệ hun xăng tr c tiếp Kim phun Piezo cóthể đạt khoảng thời gian phun mồi (pilot injections ) là 0,1 ph n nghìn giây.

- Năm 2004 Ở Tây Âu, tỷ lệ ô tô chở khách với động cơ iesel vượt quá 50% Hệthống chọn lọc xúc tác - SCR trên dòng xe Mercedes, Euro 4 với hệ thống h àn lưukhí thải (EGR) và hạt phân tử lọc của Man, công nghệ á điện kim phun củaBosch

- Năm 2008 Hơn một nửa số xe mới đăng ký ở ây Âu được d kiến sẽ là động

cơ diesel Common Rail thế hệ thứ 3 từ hãng sch, đặc trưng ởi s chuyển đổinhanh chóng, nhỏ gọn, điện áp- nội tuyến- vòi phun Các hệ thống phun sángtạo làm lượng khí thải thấ tr ng động cơ iesel V6 mới của Audi A8 Đối vớithế hệ Common Rail thứ tư củ hãng sch được thiết kế thì áp suất hun c lênđến 2000 bar, những kim phun với những dạng hình học th y đổi

1.1.3 Lĩnh vực áp dụng.

Các ưu điểm củ hệ thống C mm n R il:

- Kh ảng làm việc củ á suất hun rất rộng được lấy tr ng vùng đặc tính

- Á suất hun c ở mọi chế độ tốc độ

- Chi lượng nhiên liệu hun làm h i h y nhiều l n), l n một gọi là hun mồi l n h i là hun chính vì vậy mà nhờ có l n hun mồi nên động cơ cháy êm hơn

- h y đổi ễ àng thời điểm ắt đ u hun, thời gi n hun và lượng nhiên liệu hun

- Có nhiều tiềm năng ch xu hướng hát triển động cơ Diesel tr ng tương l i trên tính linh h ạt củ việc hun nhiên liệu

Với các ưu điểm nổi trội này hệ thống nhiên liệu C mm n R il hiện n y đã được ùng ch động cơ Diesel không những ch động cơ xe u lịch mà còn sử ụng chđộng cơ xe tải và cả động cơ cỡ lớn củ tàu h ả, tàu thủy

Hiện nay, hệ thống nhiên liệu C mm n r il được nhiều hãng trên thế giới sảnxuất, như sch, C rte ill r, F r , Dens , v.v Đối với hãng Denso, hệ thốngCommon r il đã được phát triển từ những năm 1995 với thế hệ I ùng ơm c á H 0

và vòi phun X1, áp suất hun đạt cao nhất 120Mpa, trang bị trên ôtô tải HINO.Năm 1999 hệ thống Common rail cho ôtô tải và ôtô khách r đời với ơm H 2 và vòihun 2, áp suất hun đạt 135M Đến năm 2001 hệ thống Common rail thế hệ II rđời dùng

ơm H 3 và vòi phun G2, có áp suất hun đạt đến 180MPa, hệ thống này trang bịcho ôtô y t H ice 2005; động cơ 4JK1-TC, 4JJ1-TC, v.v của ISUZU

1.2 TỔNG Q AN ĐỘNG CƠ 4JK1/ S Z

Và năm 2007 ở model xe TFR/TFS dành cho xe bán tải, động cơ 4 xy l nh thẳnghàng I4 4JK1-TC và 4JJ1-TC thay thế ch động cơ 4JA1-TC và 4JH1-TC với hệthống ơm hun nhiên liệu của Bosch VP44 Riêng ở thị trường Thái Lan thì cảloại 2 động cơ 4JK1-Tc và 4JJ1- C đều được đư và sử dụng và năm 2005 H i

loại động cơ 4JK1-TC và 4JJ1-TC được cải tiến the hướng hiện đại và là thế hệtiếp theo dành cho dòng xe bán tải nhẹ, b ng việc thêm và các đặc tính riêng bao

gồm nhiệm vụ, việc làm của 4 van trên một xy l nh đã được vận hành bởi hệ thốngtrục cam kép DOHC, hệ thống phun nhiên liệu Common rail, hệ thống tu n hoànkhí thải EGR) được làm mát b ng nước.

Mẫu động cơ Engine m el) 4JK1-TC

Loại động cơ Diesel, 4 xy lanh

hương há ố trí – số lượng xy lanh Thẳng hàng - 4 xy lanh

B x S (mm/in) (Bore x Stroke) 95.7 x 87.4 / 3.76 x 3.44

Thể tích công tác (cc) 2499

Áp suất nén tại trục khuỷu (Mpa / Psi) C hơn 3.0 / C hơn 435

Vị trí đánh lửa Phun tr c tiếp

Tốc độ c m chừng (RPM) 700 ± 25

Hệ thống phun nhiên liệu Common Rail

Loại ơm hun nhiên liệu DENSO

Loại kim phun Kim hun được điều khiển b ng điệnĐường kính của lổ phun 0.13

Áp suất d u ở đ u kim phun khi hoạt động Được điều khiển b ng điện

Cơ cấu làm mát Làm mát b ng nước

Dung tích nước (lít) 8.7 (M/T) / 8.6 (A/T)

Loại ơm nước ơm iến mô ly tâm

Loại lọc gió Lọc b ng giấy

Hệ thống luân hồi khí xả EGR Làm mát b ng nước và điều khiển van

EGR b ng điện

Hệ thống thông khí hộp trục khuỷu PCV Loại thường đóng

Hình 3.26 Xung cảm biến VSS 50 Hình 3.27 Cảm biến VSS trên xe 51 Hình 3.28 Cảm biến FT 51

y Hình 4 3 Sơ đồ đấu dây của cảm biến áp suất trên đường ống nạp 78 Hình 4 4 Sơ đồ đấu dây của cảm biến IAT 80 Hình 4 5 Sơ đồ đấu dây của cảm biến MAF 82 Hình 4 6 Sơ đồ đấu dây của cảm biến ECT 84 Hình 4 7 Sơ đồ đấu dây của cảm biến FT 86 Hình 4 8 Sơ đồ đấu dây của cảm biến FRP 87 Hình 4 9 Sơ đồ đấu dây của cảm biến APP 89

TÀ L ỆU THAM KHẢO

1 ISUZU Workshop manual 2007MY TF Series - Engine 4JJ1/4JK1 Model - Section 6

2 Nguyễn Văn rạng.(2006) Nguyên lý động cơ đốt trong I.

2 0

Chương 1: TỔNG QUAN.

1.1 GIỚI THIỆU HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU.

Từ trước đến nay, hệ thống cung cấp nhiên liệu được xem như là trái tim của toàn

bộ động cơ, ất cứ s th y đổi nào trong hệ thống nhiên liệu cũng sẽ tác động rất lớn đến suất tiêu hao nhiên liệu, công suất động cơ, tiếng ồn cũng như lượng khí thải Do

đó, ngày n y, hệ thống nhiên liệu trên động cơ Diesel ngày càng được cải tiến để đá ứng những nhu c u trên Các biện pháp tập trung vào việc giải quyết những vấn đề:

- ăng á suất hun để tăng chất lượng quá trình cháy.

- ăng tốc độ phun nh m giảm thiểu lượng muội than sinh ra.

- Điều chỉnh hương há hun nh m giảm thời gian phun từ đó nâng c tốc độ động cơ.

- Điều khiển thời điểm hun và lưu lượng phun chính xác theo từng chế độ hoạt động

củ động cơ.

- Sử dụng hương há luân hồi khí xả (EGR)

Hiện n y, các nhược điểm của hệ thống nhiên liệu Diesel đã được khắc phục b

ng việc ứng dụng khoa học công nghệ nh m cải tiến các bộ phận như ơm c á , kim phun, ống phân phối nhiên liệu áp suất cao, tối ưu việc điều khiển động cơ h àn t

àn b ng điện tử.

Hệ thống nhiên liệu C mm n r il được gọi tắt CDI ( Common rail direct injection) là hệ thống phun nhiên liệu iesel điều khiển điện tử, đây là công nghệ tiên tiến nhất trang bị ch động cơ iesel Động cơ Diesel được ùng ch xe

u lịch ngày càng nhiều Hạn chế lớn nhất ch khả năng ứng ụng nó tr ng lĩnh v c này là tiếng ồn đặc iệt là ở động cơ Diesel hun tr c tiế uồng cháy thống nhất).

S ng với yêu c u ngày càng c về giảm lượng tiêu thụ nhiên liệu và khí xả thì

+ hời gi n hun chính hụ thuộc và iên ạng c m củ ơm c á

Và giữ những năm 80 Fi t đã đi sâu nghiên cứu cải tiến hệ thống nhiên liệu ùng

ch động cơ Diesel nh m th ả mãn các yêu c u s u

+ iêu h nhiên liệu thấ

+ Cải thiện đặc tính công suất củ động cơ Diesel , để có mô-men lớn ở số vòng

qu y nhỏ.

+ Cải thiện đặc tính khởi động lạnh.

+ Giảm tiếng ồn cháy gây r

+ Đá ứng yêu c u ngày càng khắt khe về khí xả.

Năm 1993 hệ thống nhiên liệu mới đã thành công tr ng thí nghiệm và nhờ kết

hợ với hãng Robert Bosch năm 1997 hệ thống nhiên liệu mới ch động cơ Diesel được gọi là C mm n R il hệ thống nhiên liệu tích á ) được sản xuất hàng l ạt.

Hệ thống C mm n R il là hệ thống hun kiểu tích á r ng hệ thống C mm n

R il thì việc tạ á suất và hun nhiên liệu là tách iệt nh u, một ơm c á riêng iệt được đặt tr ng thân máy tạ r á suất liên tục, á suất này chuyển tới và được tích lại tr ng R il cung cấ tới các vòi hun the thứ t làm việc củ các xyl nh.

ECU điều khiển lượng nhiên liệu hun và thời điểm hun một cách chính xác ng cách sử ụng các v n điện từ S len i ).

- háng 10 năm 1997 Hệ thống C mm n R il được sử dụng đ u tiên trên dòng xe chở khách với dòng Alfa Romeo và Mercedes- Benz với áp suất hun lên đến 1350 bar.

- Năm 1998 Merce es giới thiệu công nghệ CDI.

- Năm 1999 Động cơ iesel đ u tiên của Common Rail trên dòng xe tải của hãng Ren ul đạt tiêu chuẩn Euro 3 với áp suất hun lên đến 1400 bar.

- Năm 2001 Hệ thống Common Rail thế hệ thứ 2 cho xe ô tô chở khách được sử dụng

và đạt hiệu quả kinh kế hơn, sạch hơn, êm hơn và mạnh hơn, áp suất phun lên đến

1600 r và được sử dụng l n đ u tiên trên dòng xe Volvo và BMW.

- Năm 2002 Hệ thống Common Rail thế hệ thứ 2 cho xe tải được nâng cấp với lượng khí thải thấ hơn, tiêu thụ nhiên liệu được cải thiện và tăng công suất hơn, á suất phun lên đến 1600 r, được sử dụng l n đ u tiên trên dòng xe của Man Cũng tr ng năm này, Dens tung r hệ thống Common Rail với áp suất phun lên đến 1800 bar, với số

l n hun lên đến 5 l n giúp hệ thống đá ứng được yêu c u khí thải Euro 4 mà không c

n bộ lọc diesel.

- Năm 2003 Hệ thống Common Rail thế hệ thứ 3 được sử dụng chung cho các loại

xe, ưu điểm của nó là giảm đến 20% lượng khí thải, tăng 5% công suất, giảm 3% nhiên liệu và tiếng ồn giảm đến 3 dB Áp suất hun 1600 r và được sử dụng đ u tiên trên dòng xe Audi Ở thế hệ thứ 3 thì hệ thống Common Rail sử dụng vòi phun

Piezo giúp cho hệ thống hun đạt độ chính xác c hơn lên đến 1800 r/ 26000 si r

ng động

cơ xăng nó được sử dụng trong công nghệ hun xăng tr c tiếp Kim phun Piezo có thể đạt khoảng thời gian phun mồi (pilot injections ) là 0,1 ph n nghìn giây.

- Năm 2004 Ở Tây Âu, tỷ lệ ô tô chở khách với động cơ iesel vượt quá 50% Hệ thống chọn lọc xúc tác - SCR trên dòng xe Mercedes, Euro 4 với hệ thống h àn lưu khí thải (EGR) và hạt phân tử lọc của Man, công nghệ á điện kim phun của Bosch.

- Năm 2008 Hơn một nửa số xe mới đăng ký ở ây Âu được d kiến sẽ là động

cơ diesel Common Rail thế hệ thứ 3 từ hãng sch, đặc trưng ởi s chuyển đổi nhanh chóng, nhỏ gọn, điện áp- nội tuyến- vòi phun Các hệ thống phun sáng tạo làm lượng khí thải thấ tr ng động cơ iesel V6 mới của Audi A8 Đối với thế hệ Common Rail thứ tư củ hãng sch được thiết kế thì áp suất hun c lên đến 2000 bar, những kim phun với những dạng hình học th y đổi.

1.1.3 Lĩnh vực áp dụng.

Các ưu điểm củ hệ thống C mm n R il :

- Kh ảng làm việc củ á suất hun rất rộng được lấy tr ng vùng đặc tính.

- Á suất hun c ở mọi chế độ tốc độ.

- Chi lượng nhiên liệu hun làm h i h y nhiều l n), l n một gọi là hun mồi l n h i là hun chính vì vậy mà nhờ có l n hun mồi nên động cơ cháy êm hơn

- h y đổi ễ àng thời điểm ắt đ u hun, thời gi n hun và lượng nhiên liệu hun.

- Có nhiều tiềm năng ch xu hướng hát triển động cơ Diesel tr ng tương l i trên tính linh h ạt củ việc hun nhiên liệu.

Với các ưu điểm nổi trội này hệ thống nhiên liệu C mm n R il hiện n y đã được ùng ch động cơ Diesel không những ch động cơ xe u lịch mà còn sử ụng ch động cơ xe tải và cả động cơ cỡ lớn củ tàu h ả, tàu thủy.

Hiện nay, hệ thống nhiên liệu C mm n r il được nhiều hãng trên thế giới sản xuất, như sch, C rte ill r, F r , Dens , v.v Đối với hãng Denso, hệ thống Common r il đã được phát triển từ những năm 1995 với thế hệ I ùng ơm c á H 0

và vòi phun X1, áp suất hun đạt cao nhất 120Mpa, trang bị trên ôtô tải HINO Năm 1999 hệ thống Common rail cho ôtô tải và ôtô khách r đời với ơm H 2 và vòi

hun 2, áp suất hun đạt 135M Đến năm 2001 hệ thống Common rail thế hệ II r đời dùng

ơm H 3 và vòi phun G2, có áp suất hun đạt đến 180MPa, hệ thống này trang bị cho ôtô y t H ice 2005; động cơ 4JK1-TC, 4JJ1-TC, v.v của ISUZU.

Và năm 2007 ở model xe TFR/TFS dành cho xe bán tải, động cơ 4 xy l nh thẳng hàng I4 4JK1-TC và 4JJ1-TC thay thế ch động cơ 4JA1-TC và 4JH1-TC với hệ thống ơm hun nhiên liệu của Bosch VP44 Riêng ở thị trường Thái Lan thì cả loại 2 động cơ 4JK1-Tc và 4JJ1- C đều được đư và sử dụng và năm 2005 H i

loại động cơ 4JK1-TC và 4JJ1-TC được cải tiến the hướng hiện đại và là thế hệ tiếp theo dành cho dòng xe bán tải nhẹ, b ng việc thêm và các đặc tính riêng bao

Thể tích công tác (cc) 2499

Áp suất nén tại trục khuỷu (Mpa / Psi) C hơn 3.0 / C hơn 435

Áp suất d u ở đ u kim phun khi hoạt động Được điều khiển b ng điện

Hệ thống luân hồi khí xả EGR Làm mát b ng nước và điều khiển van

EGR b ng điện

Hệ thống thông khí hộp trục khuỷu PCV Loại thường đóng

Chương 2: HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU.

2.1 NGUYÊN LÝ CHUNG.

Nhiên liệu được hút từ bình chứa qua bộ lọc b ng ơm tiếp vận, ơm này được lắp tr c tiế trên ơm c á thông qu một mặt bích, nhiên liệu được tạo áp l c trong

ơm c á và được đư đến ống phân phối thông qu các đường ống cao áp.

Tại ống phân phối, nhiên liệu sẽ luôn được duy trì ở áp l c c D đó, luôn có một lượng nhiên liệu ở tr ng điều kiện áp suất tối ưu sẵn sàng cung cấp tới các kim phun trong suốt các quá trình phun.

Thời điểm và lưu lượng hun được tính toán một cách chính xác thông qua ECM.

D a trên các tín hiệu đ u và khác nh u được gửi từ các cảm biến và các hệ thống định lượng, ECM sẽ đư r các tín hiệu điều khiển đến các van solenoid trong kim phun Khi nhận được tín hiệu này, các van solenoid sẽ th c hiện việc

Thông qua các tham số nhận được này, ECM sẽ gửi tín hiệu điều khiển đến các van định lượng nhiên liệu nh m điều chỉnh lượng nhiên liệu cấ ch ơm c á ng cách th y đổi tiết diện ngang của rãnh dẫn nhiên liệu và ơm c áp), với mục đích đảm bảo áp suất nhiên liệu tối ưu hù hợp với mọi điều kiện hoạt động củ động cơ.

1.Thùng nhiên liệu 2.Lọc nhiên liệu 3.Van một chiều 4 ơm cung cấp 5.Ống phân phối

6.Van giới hạn áp suất 7.Cảm biến FRP 8.Kim phun 9.ECM 10.Cảm biến CMP 11.Cảm biến CKP 12.Tín hiệu vào

Hình 2.1 Sơ đồ tổng quan hệ thống nhiên liệu.

15 Cụm ơm cung cấp nhiên liệu 6

2.

3.

4 Kim phun 11 Ống dẫn tới ơm tiếp vận

5 Đường d u hồi 12 Van một chiều

6 Bộ làm mát nhiên liệu 13 Lọc nhiên liệu

7 Thùng nhiê liệu

14 Công t

áp suất

Vùng áp suất thấp

2.2.2 Các bộ phận chính của hệ thống.

 Thùng nhiên liệu

 ơm nhiên liệu

 Ống dẫn tới ơm tiếp vận

 Ống d u hồi

 Lọc nhiên liệu

 Bộ làm mát nhiên liệu

 Van một chiều.

2.2.2.1 Bơm nhiên liệu

Thùng chứa nhiên liệu được trang bị một ơm nhiên liệu và một cảm biến mức nhiên liệu bên trong Cấu tạo và chức năng củ ơm u tương t như ơm trên động

cơ xăng ơm nhiên liệu ơm r hơn 100cc tr ng kh ảng 10s Khi công tắc đánh lửa

“ON” động cơ “OFF”) thì ơm h ạt động khoảng 12s S u đó ơm vẫn tiếp tục “ON” khi động cơ chạy.