HỆ THỐNG ĐIỀU KHIẾN ĐỘNG CƠ DIESEL1

Các bước phát triển của hệ thống điều khiển động cơ diesel Nhu cầu ngày càng cao của động cơ diesel có hệ thống phun nhiên liệu là kết quả của các quy định ngày càng chặt chẽ vê

Hê ̣ thống điều khiển

động cơ diesel 1

Mục lục

Điều tốc tốc độ thay đổi, vi ̣ trí khởi động và không tải 40

Phun nhiên liệu trực tiếp kiểu ống phân phối 66

Hệ thống CRDI của Bosch, cấp liệu áp suất thấp và áp suất cao 69

Hệ thống CRDI Delphi, cấp liệu áp suất thấp và áp suất cao 82

Hệ thống CRDI Delphi, điều khiển áp suất ống phân phối và cân chỉnh kim phun 85

C ác khác biê ̣t giữa động cơ xăng và động cơ diesel

~2,7g/km

~1,00g/km CO

Khí thải

~10:1

~22:1 Tỷ số nén

~5500

~4500 Số vòng quay tối đa (rpm)

Hệ thống đánh lửa (Bên ngoài) Bốc cháy do nén (Tự đánh lửa)

Đánh lửa

~22-25%

~35-40%

Hiêu suất nhiệt động lực học

Động cơ xăng Động cơ diesel

Sự khác biệt chính giữa động cơ diesel và động cơ xăng

Là động cơ bốc cháy do nén (CI) khi chỉ cần nạp khí, chúng có thể nén đến một mức độ cao hơn

đáng kể so với động cơ có đánh lửa (SI) sử dụng hỗn hợp nhiên liệu không khí Với một số hiệu

quả chung của nó, động cơ diesel được đánh giá là động cơ đốt trong hiệu quả nhất Hiệu quả

mức tiêu hao nhiên liệu thấp, cùng với mức độ ô nhiễm thấp của khí thải và giảm đáng kể mức độ

tiếng ồn, tất cả nhằm nhấn mạnh tầm quan trọng của động cơ diesel

Các bước phát triển của hệ thống điều khiển động cơ diesel

Nhu cầu ngày càng cao của động cơ diesel có hệ thống phun nhiên liệu là kết quả của các quy

định ngày càng chặt chẽ về lượng khí thải và tiếng ồn, và nhu cầu mức tiêu hao nhiên liệu thấp

hơn Nhìn vào hệ thống điều khiển động cơ ban đầu, việc điều khiển được thực hiện bằng phương

tiện cơ khí, chẳng hạn như bơm phân phối Với hệ thống này rất khó để động cơ thu được hiệu

quả tối ưu đồng thời đáp ứng các quy định kiểm soát khí thải Giai đoạn phát triển tiếp theo là

Bơm phân phối điều khiển điện tử (COVEC-F) của Zexel Thế hệ mới nhất của hệ thống phun

Kh ái niê ̣m cơ bản về quá trình đốt cháy

3 Kỳ phun (đánh lửa)/

Không khí

Nhiên liệu

Nhiệt độ

Áp suất

Nhiên liệu dầu diesel

Như đã đề cập ở trên, động cơ diesel là một động cơ tự đốt cháy do nén (CI) Hỗn hợp thường

được hình thành bên trong buồng đốt Các kim phun được lắp đặt bên trong nắp quy lát và phun

nhiên liệu trực tiếp vào buồng đốt, trong đó nó trộn lẫn với không khí Trong kỳ đầu tiên, pít tông đi

xuống sẽ hút không khí qua xu páp nạp đang mở Trong kỳ thứ hai, gọi là kỳ nén, không khí nạp

vào xi lanh được pít tông mà bây giờ đang chuyển động lên, nén lại (32-55 bar) Tỉ số nén khoảng

25:1 Trong quá trình này, không khí nóng lên đến nhiệt độ khoảng 800°C Vào cuối kỳ nén, vòi

phun phun nhiên liệu vào không khí nóng Áp suất phun khoảng 250-1600 bar, tùy theo điều kiện

tải động cơ và hệ thống phun nhiên liệu được sử dụng Tiếp theo là thời gian đánh lửa trễ, vào lúc

bắt đầu của kỳ thứ ba nhiên liệu bi ̣ xé tơi và bắt lửa do tự đánh lửa, và cháy gần như hoàn toàn Xi

lanh nóng lên và áp suất trong xi lanh lại tăng cao hơn nữa Năng lượng sinh ra do quá trình đốt

cháy tác động lên pít tông Pít tông bi ̣ đẩy xuống và năng lượng cháy chuyển thành năng lượng cơ

học Trong kỳ thứ tư, pít tông di chuyển lên một lần nữa và đẩy khí đã đốt qua xu páp xả đang mở

Một lượng không khí mới được hút vào một lần nữa và chu kỳ làm việc lặp lại

1 Kỳ nạp 2 Kỳ nén

3 Kỳ phun (đánh lửa)/

Không khí

Nhiên liệu

Nhiệt độ

Áp suất

Nhiên liệu dầu diesel

Nhiên liệu diesel

Dầu diesel hay nhiên liệu diesel là một sản phẩm chưng cất phân đoạn cụ thể của dầu nhiên liệu

(chủ yếu là dầu hỏa) được sử dụng làm nhiên liệu trong động cơ diesel Là một hỗn hợp

hydrocarbon, nó được thu khi chưng cất phân đoạn của dầu thô từ 250°C tới 350°C ở áp suất khí

quyển Nhiên liệu diesel được coi là một dầu nhiên liệu và đặc hơn xăng khoảng 18% Nhiên liệu

diesel, tuy nhiên, thường chứa hàm lượng lưu huỳnh cao hơn Ở châu Âu, tiêu chuẩn khí thải đã

buộc các nhà máy lọc dầu giảm hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu diesel do chúng có hại cho

môi trường Lưu huỳnh ngăn chặn việc sử dụng các bộ lọc xúc tác cặn diesel để kiểm soát lượng

cặn khí thải diesel Tuy nhiên, hạ thấp hàm lượng lưu huỳnh cũng làm giảm khả năng bôi trơn của

nhiên liệu, có nghĩa là phải đưa thêm các chất phụ gia vào nhiên liệu để giúp bôi trơn các thành

phần hệ thống phun nhiên liệu Dầu diesel chứa nhiều hơn khoảng 18% năng lượng trên một đơn

vị khối lượng so với xăng, trong đó, cùng với hiệu quả lớn hơn của động cơ diesel, góp phần cho

tiết kiệm nhiên liệu

Ảnh hưởng của thành phần hỗn hợp

550 750 100 200

Nhiệt độ khí thải °c

~200

~20

dư dư

Nitrogen (N) vol.%

10.0 16.0

Oxygen (O 2 ) vol.%

11.0 3.0

12.0 3.5

Carbon dioxide (CO 2 ) vol.%

0.035 0.2 0.01 0.045

Carbon monoxide (CO) vol.%

0.02 0.06 0.05 0.06

Hydrocarbons (HC) vol.%

0.06 0.15 0.005 0.025

Oxides of nitrogen (NOx) vol.%

Công suất cực đại Chạy không tải

Thành phần khí thải

60

4 3 2 1

Thời điểm phun tối ưu

1 2 3 4 5 6

Bộ làm mát khí nạp Turbo tăng áp

Một loạt các cặn cháy khác nhau được hình thành khi nhiên liệu diesel bị đốt cháy Những sản

phẩm do phản ứng này phụ thuộc vào thiết kế động cơ, thiết kế hệ thống phun nhiên liệu, công

suất động cơ và tải hoạt động Đầu tiên là nước (H2O) và carbon dioxide có hại (CO2) được tạo ra

Ở nồng độ tương đối thấp, các chất sau đây cũng được sinh ra:

 Carbon monoxide (CO)

 Hydrocarbon không cháy (HC)

 Nitơ oxit (NOx)

 Lưu huỳnh dioxit (SO2) và acid sulfuric (H2SO4)

 Muội than

Khi động cơ lạnh, ngay lập tức nhận ra các thành phần khí thải là các hydrocacbon không bị ôxi

hóa hoặc chỉ ôxy hóa một phần, mà có thể nhìn thấy trong các hình thức như khói màu trắng hoặc

màu xanh, và có mùi aldehyde mạnh

550 750 100 200

Nhiệt độ khí thải °c

~200

~20

dư dư

Nitrogen (N) vol.%

10.0 16.0

Oxygen (O 2 ) vol.%

11.0 3.0

12.0 3.5

Carbon dioxide (CO 2 ) vol.%

0.035 0.2 0.01 0.045

Carbon monoxide (CO) vol.%

0.02 0.06 0.05 0.06

Hydrocarbons (HC) vol.%

0.06 0.15 0.005 0.025

Oxides of nitrogen (NOx) vol.%

Công suất cực đại Chạy không tải

Thành phần khí thải

60

4 3 2 1

Thời điểm phun tối ưu

1 2 3 4 5 6

Bộ làm mát khí nạp Turbo tăng áp

Ảnh hưởng của thành phần hỗn hợp

Các yếu tố sau đây góp phần vào việc giảm mức tiêu hao nhiên liệu và khí thải sinh ra:

 Xé nhỏ nhiên liệu (áp suất phun cao)

 Đặc điểm quá trình phun

 Sản xuất vòi phun chính xác

 Bơm nhiên liệu phun với đi ̣nh lượng nhiên liệu chính xác

 Cải tiến buồng đốt

 Lưu đồ hình học phun nhiên liệu được định nghĩa chính xác

Ngoài những điểm đã nêu ở trên, thời gian phun tối ưu là yếu tố quyết định cho việc giảm khí thải

trong một động cơ diesel Sự bắt đầu quá trình đốt cháy chủ yếu được quyết định bởi thời điểm

bắt đầu phun Phun trễ giúp giảm khí thải của oxy và nitơ Phun quá trễ làm tăng khí thải của các

hydrocacbon Độ lệch của thời điểm bắt đầu phun từ giá trị danh nghĩa 1° của góc trục khuỷu có

thể làm tăng khí thải của NOx hoặc HC khoảng 15%

Độ nhạy cao này đòi hỏi thời điểm bắt đầu phun phải được đặt chính xác Thời điểm bắt đầu phun

tốt nhất có thể được duy trì chính xác bởi một hệ thống điều khiển điện tử

C ác phần phụ trợ của hê ̣ thống phun diesel

Hệ thống nạp khí

Hệ thống xả

Bơm chân không

Hệ thống chân không

Lọc nhiên liệu

Thùng nhiên liệu

Đường hồi

Ống cấp liệu

Ống cao áp

Kim phun

Hệ thống cung cấp nhiên liệu

Trên một hệ thống phun diesel, việc cung cấp và phân phối nhiên liệu được chia thành cấp liệu áp

suất thấp và cấp liệu áp suất cao Hệ thống phun diesel nói chung bao gồm các phần chính sau

đây:

 Hệ thống cung cấp nhiên liệu, bao gồm thùng nhiên liệu, các đường ống cấp liệu, bộ lọc

nhiên liệu, bơm mồi (hoặc loại điện hoặc loại cơ khí), bơm cao áp và ống cao áp

 Hệ thống hỗ trợ khởi động, bao gồm các bugi sấy và bộ điều khiển bugi sấy (hoặc riêng

biệt hoặc nằm bên trong Bộ điều khiển động cơ ECM)

 Hệ thống nạp khí, bao gồm lọc gió và cơ cấu tuần hoàn khí xả

 Hệ thống xả, bao gồm Bộ lọc cặn rắn và xúc tác ôxy hóa (chỉ trong hệ thống CRDI)

 Hệ thống điều khiển điện tử, bao gồm các cảm biến và bộ chấp hành (chỉ trong hệ thống

Bơm phân phối điều khiển điện tử và CRDI)

 Hệ thống chân không

B ộ lọc nhiên liê ̣u và tách nước

Nắp bộ lọc

Vít xả nước

Cửa nhiên liệu ra

Đèn cảnh báo tách nước

Quy trình xả nước Thay thế bộ lọc nhiên liệu

Cặn bẩn trong nhiên liệu có thể dẫn đến hư hỏng hệ thống phun Điều này, do đó, đòi hỏi phải sử

dụng một bộ lọc nhiên liệu phù hợp với yêu cầu của hệ thống phun cụ thể, nếu không động cơ sẽ

hư hỏng khi hoạt động và tuổi thọ không được đảm bảo Nhiên liệu diesel có thể chứa nước hoặc

dưới hình thức hợp chất (nhũ tương) hoặc dưới hình thức tự do (ví dụ như ngưng tụ của nước do

sự thay đổi nhiệt độ) Nếu nước xâm nhập vào hệ thống phun, nó có thể dẫn đến hư hỏng như chi

tiết bi ̣ ăn mòn

Đèn cảnh báo tách nước

Tăng số lượng động cơ diesel sử dụng trong dòng xe du li ̣ch đã dẫn đến nhu cầu cần một thiết bị

cảnh báo tự động chỉ ra cho các lái xe khi nào phải xả nước ra khỏi bộ lọc nhiên liệu

Quy trình xả nước

Nắp bộ lọc

Vít xả nước

Cửa nhiên liệu ra

Đèn cảnh báo tách nước

Quy trình xả nước Thay thế bộ lọc nhiên liệu

Thay thế bộ lọc nhiên liệu

1 Làm sạch vỏ bộ lọc

2 Tháo bỏ phần tử lọc bằng cách xoay nó ngược chiều kim đồng hồ

3 Làm sạch bề mặt tiếp xúc với bộ lọc

1 Lắp phần tử lọc mới, xiết chặt bằng cách xoay theo chiều kim đồng hồ, tham khảo sách

hướng dẫn sửa chữa để biết thông tin chi tiết về lực xiết

Xả gió

Cần thiết phải xả gió hệ thống nếu thay thế bất cứ bộ phận nào trong hệ thống diesel Nếu có

không khí tồn tại trong hệ thống, động cơ sẽ khó khởi động hoặc sẽ bi ̣ rung khi hoạt động Quy

trình xả gió khác nhau tùy theo từng mẫu xe Do đó tham khảo sách hướng dẫn sửa chữa hoặc

sách hướng dẫn sử dụng để biết thông tin chi tiết hơn

Van giảm áp

Một số bộ lọc (ví dụ như trên hệ thống CRDI của Bosch) có lắp thêm một van giảm áp nằm trên

đầu bộ lọc nhiên liệu Trong trường hợp bi ̣ tắc bên trong bộ lọc hoặc ở đường ra, van giảm áp mở,

do đó cho phép nhiên liệu chảy ngược lại thùng chứa nhiên liệu

Hê ̣ thống sấy nhiên liê ̣u

Sấy nhiên liệu diesel của Delphi (lõi cuộn)

Tới bơm

Từ bơm

Tới bơm

Từ bơm Tới thùng chứa

Lạnh

Ấm

Cảm biến nhiệt độ

Đĩa đế lò xo Chất bán dẫn

Nhiên liệu diesel "đặc quánh" ở dưới nhiệt độ đông Hình thành tinh thể sáp trong nhiên liệu, kết

tủa thành các phần tử đặc quánh xuất hiện như vẩn đục Khi những phần tử kết tủa này đi qua bộ

lọc, chúng làm tắc bề mặt lưới lọc Trong thời gian ngắn, nhiên liệu sẽ không thể chảy qua bộ lọc

tới bơm phun nhiên liệu Kết quả: động cơ mất công suất và ngừng hoạt động Dầu diesel mùa

đông (công thức đặc biệt cho việc sử dụng vào mùa đông) không đảm bảo một động cơ chạy trơn

tru Dầu diesel mùa đông được thử nghiệm tại phòng thí nghiệm tới -20°C / -4°F (tùy thuộc vào

từng quốc gia) Ở nhiệt độ có thể còn thấp hơn và / hoặc có gió lạnh, thậm chí không rõ động cơ

có thể hoạt động được không Trong mọi trường hợp, động cơ hoạt động không đều, dẫn đến tiêu

hao một số lượng lớn nhiên liệu Khi bộ lọc nhiên liệu bị tắc, chỉ có cung cấp hơi ấm cho nhiên liệu

có thể giải quyết vấn đề một cách nhanh chóng Giải pháp này được gọi là Hệ thống sấy nhiên liệu

Sấy nhiên liệu diesel của Delphi (lõi cuộn)

Trên hệ thống phun nhiên liệu kiểu ống phân phối, một thanh lưỡng kim có thể được đặt vào bên

Sấy nhiên liệu diesel của Delphi (lõi cuộn)

Tới bơm

Từ bơm

Tới bơm

Từ bơm Tới thùng chứa

Lạnh

Ấm

Cảm biến nhiệt độ

Đĩa đế lò xo Chất bán dẫn

Hệ thống sấy sơ bộ (Bosch / Delphi)

Hai đĩa kim loại tiếp xúc được gắn lại bởi 4 miếng chất bán dẫn Một đi ̃a lò xo tạo áp lực để duy trì

tiếp xúc Khi cung cấp dòng điện, các chất bán bắt đầu nóng lên, do đó làm nóng nhiên liệu diesel

chảy qua chúng Trên hệ thống của Bosch, phần tử sấy của bộ lọc nhiên liệu nằm giữa nắp bộ lọc

và phần tử lọc Hệ thống của Delphi, phần tử sấy có vị trí bên cạnh bộ lọc nhiên liệu Việc bật sấy

được thực hiện bằng cách sử dụng tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ nhiên liệu gắn trên thân bộ lọc

H ê ̣ thống hỗ trợ khởi động

0 10 20 30 40 50 giây

1150 1050 950 850 750 650

C°

Bugi sấy thông thường

Bugi sấy loại mới

Bộ điều khiển sấy hay ECM Tín hiệu đầu vào

Rơ le nguồn

Bugi sấy hay bộ phận đốt nóng

Dây tóc đốt nóng

Bột cách nhiệt

Dây tóc điều khiển

Vỏ

Gioăng

Đệm phân cách

Đai ốc

Đèn cảnh báo sấy

Bộ phận đốt nóng (Delphi CRDI)

Hệ thống hỗ trợ khởi động có trách nhiệm đảm bảo hiệu quả khởi động lạnh và rút ngắn thời gian

làm nóng động cơ, một thực tế có liên quan rất lớn đến khí thải Để kích hoạt bugi sấy, bộ điều

khiển sấy được cung cấp một rơ le nguồn và một số tín hiệu đầu vào, ví dụ như nhiệt độ nước làm

mát, tín hiệu chân L (theo dõi điện áp hệ thống), tốc độ động cơ và lượng nhiên liệu phun (để tính

toán thời gian sấy) Ví dụ, chúng điều khiển thời gian sấy của bugi sấy hoặc có chức năng an toàn

và theo dõi Để tránh điện áp rơi, các bugi sấy được cấp dòng điện tới bu lông ren hoặc thân bugi

Chức năng bugi sấy của động cơ diesel và công tắc khởi động tương tự như đánh lửa và công tắc

khởi động được sử dụng trong động cơ đánh lửa ngoài Bật công tắc tới vi ̣ trí “đánh lửa" bắt đầu

quá trình sấy sơ bộ và đèn cảnh báo bugi sấy bật sáng Ngay sau khi đèn cảnh báo tắt đi, nó chỉ

ra rằng bugi sấy đã đủ nóng để khởi động động cơ Trong giai đoạn khởi động tiếp theo, nhiên liệu

phun bắt cháy trong không khí nén, nóng Nhiệt sinh ra là kết quả dẫn đến việc bắt đầu quá trình

đốt cháy Trong giai đoạn làm nóng động cơ sau khởi động động cơ thành công, nhiệt sinh ra góp

phần động cơ chạy tốt và do đó thực tế làm động cơ chạy đều và chạy tải không có khói Đồng

0 10 20 30 40 50 giây

1150 1050 950 850 750 650

C°

Bugi sấy thông thường

Bugi sấy loại mới

Bộ điều khiển sấy hay ECM Tín hiệu đầu vào

Rơ le nguồn

Bugi sấy hay bộ phận đốt nóng

Dây tóc đốt nóng

Bột cách nhiệt

Dây tóc điều khiển

Vỏ

Gioăng

Đệm phân cách

Đai ốc

Đèn cảnh báo sấy

Bộ phận đốt nóng (Delphi CRDI)

Bugi sấy:

Bugi sấy là một ống kim loại có khả năng chịu ăn mòn và nhiệt Nó chứa một phần tử sinh nhiệt

nằm trong bột ôxit magiê Phần tử sinh nhiệt này bao gồm hai điện trở nối với nhau: cuộn dây đốt

nóng nằm trong phần đầu ống bugi, và cuộn dây điều khiển Trong khi cuộn dây đốt nóng duy trì

trở kháng hầu như không đổi bất kể ở nhiệt độ nào, cuộn dây điều khiển được làm bằng vật liệu

có hệ số nhiệt dương (PTC) Trở kháng của nó tăng nhanh theo mức gia tăng nhiệt độ hơn hơn so

với trường hợp bugi sấy sử dụng trước đây (loại thông thường) Điều này có nghĩa là các bugi sấy

loại mới có tính năng đạt được nhiệt độ cần thiết để đánh lửa nhanh hơn rất nhiều (850°C trong

vòng 4 giây) Chúng cũng có một tính năng ổn định nhiệt độ thấp hơn có nghĩa là nhiệt độ bugi sấy

được giới hạn trong một mức độ không bi ̣ phá hủy Kết quả là các bugi sấy có thể duy trì trạng thái

bật lên đến 3 phút sau khi khởi động động cơ

Bộ phận đốt nóng:

Thay vì bugi sấy, một bộ phận đốt nóng được sử dụng trên hệ thống CRDI của Delphi Bộ phận

đốt nóng được đặt trong đường ống nạp Nó được điều khiển tương tự như với bugi sấy Sự khác

biệt duy nhất là thêm một tín hiệu áp suất khí quyển mà cần cho tính toán mật độ không khí để

tránh hư hỏng bộ phận đốt nóng do quá nhiệt

Kiểm tra bugi sấy

Hư hỏng do sai lực xiết

Hệ thống sấy nên được kiểm tra nếu có vấn đề liên quan đến khả năng khởi động lạnh và khói sau

khi khởi động động cơ Trên các động cơ diesel hiện đại có thể đọc Mã lỗi chẩn đoán Kiểm tra hệ

thống sấy bao gồm đo dòng tiêu thụ của bugi sấy Vì vậy có thể sử dụng đồng hồ kẹp đo dòng

Dòng tiêu thụ của một bugi sấy vào khoảng 10-15A (tham khảo sách hướng dẫn sửa chữa để biết

thông tin chi tiết), do đó tổng mức dòng tiêu thụ trên một động cơ diesel bốn xi lanh là khoảng

40-60A Đo tổng mức dòng tiêu thụ dẫn đến kết quả sau đây:

40A - Tất cả bugi sấy đều tốt

30A - Một bugi sấy bi ̣ hỏng

20A - Hai bugi sấy bi ̣ hỏng

10A - Ba bugi sấy bi ̣ hỏng

0A - Tất cả bugi sấy bi ̣ hỏng hoặc đứt cầu chì

Kiểm tra trở kháng bugi sấy Kiểm tra dòng tiêu thụ của bugi sấy

Hư hỏng do sai lực xiết

Bugi sấy nên được làm sạch bằng bàn chải trước khi đo điện trở Nếu điện trở đo được là vô cùng,

bugi sấy bị hỏng Giá trị điện trở đo được thường dưới 1 Ohm, tham khảo sách hướng dẫn sửa

chữa để biết thông tin chi tiết hơn Không khuyến cáo nối bugi sấy trực tiếp với ắc quy, vì điều này

có thể dẫn đến hư hỏng Ngoài ra có thể gây nguy hiểm cho cá nhân người đo

Hư hỏng đặc trưng của bugi sấy là do thời gian phun sai, kiểu phun không đúng, phân phối nhiên

liệu không chính xác, đốt cháy không hết gây ra bởi rò rỉ dầu ở các vòng xéc măng hoặc dẫn

hướng xu páp Đảm bảo các rãnh ren được làm sạch khi lắp bugi sấy Luôn luôn xiết chặt các bugi

sấy và bu lông nối với lực xiết chặt quy định được đưa ra trong sách hướng dẫn sửa chữa

Tu ần hoàn khí xả (EGR)

ECM

Van điện từ EGR

Van EGR

0 4 8 12 16 20

CO

HC NOx Khí thải g/kWh

Tỷ lệ dòng khí

0 95 100 105 110 0 1 2 1 2 3 4

Mức tiêu hao nhiên liệu % Phần tử muội rắn g/kWh

Như đã đề cập trước đó, EGR giúp giảm sự hình thành NOx Với EGR, một phần của khí thải

được chuyển hướng đi vào đường nạp trong điều kiện vận hành tải một phần Điều này không chỉ

giúp giảm hàm lượng ôxy, mà cũng giảm tỷ lệ cháy và nhiệt độ đỉnh ở phía trước ngọn lửa, với kết

quả là lượng phát thải NOx giảm Nếu quá nhiều khí thải tuần hoàn lại vượt quá 40% lượng không

khí nạp, muội than, khí thải CO và HC cũng như mức tiêu hao nhiên liệu tăng do thiếu ôxy Tuần

hoàn thường đạt được bằng một ống nối từ đường ống xả tới đường ống nạp Một van điều khiển

(Van EGR), hoặc được điều khiển bởi một van điện từ hoặc điện, nằm trong mạch điện điều chỉnh

lưu lượng và đi ̣nh thời gian dòng khí đốt Cần lưu ý rằng EGR làm giảm hiệu quả nhiên liệu sử

dụng của một động cơ, do đó lượng khí carbon dioxide sinh ra tăng cao hơn nhiều lượng khí thải

NOx

Tu ần hoàn khí xả trên hê ̣ thống CRDI

Van EGR điều khiển điện

ECM Van điện từ EGR

Thay thế = Cài đặt lại

Trên xe có Hệ thống phun trực tiếp kiểu ống phân phối, hoạt động của EGR là một chức năng

vòng tròn khép kín Lượng khí nạp của động cơ (tỷ lệ với tỷ lệ EGR) được đo bởi một Cảm biến

lưu lượng khí nạp (MAF) và được so sánh với giá trị được lập trình cho đường đặc tính EGR trong

Bộ điều khiển động cơ (ECM), nhờ đó mà các dữ liệu của động cơ và phun nhiên liệu thêm ở mỗi

điểm hoạt động được đưa vào tính toán Trong trường hợp có sự chênh lệch, ECM điều chỉnh tín

hiệu kích hoạt tác dụng tới van điện từ EGR Tín hiệu này sau đó điều chỉnh van EGR tới một tỷ lệ

EGR chính xác Chức năng của EGR có thể được cải thiện bằng cách sử dụng một van điện điều

khiển EGR và / hoặc bằng cách sử dụng một cảm biến Ôxy, cho phép một điều khiển EGR phản

hồi chính xác hơn Để EGR thành dòng, yêu cầu có sự chênh lệch áp suất đường ống nạp và

đường ống xả và điều này được tạo ra bởi Bướm gió (ACV) làm giảm áp suất đường ống nạp để

tạo dòng EGR

Làm mát EGR:

Trong các động cơ diesel hiện đại, khí đốt EGR được làm mát thông qua một bộ trao đổi nhiệt làm

tăng khối lượng khí xả tuần hoàn

Lưu ý:

Bướm gió (ACV)

Cơ cấu dẫn động bướm gió

Bướm gió (điều khiển bằng cuộn điện từ)

Mục đích của Bướm gió là để giảm mức áp suất quá cao trong đường ống nạp nhằm tăng tỷ lệ

tuần hoàn khí xả Bướm gió được kiểm soát bởi các thiết bị dẫn động bướm gió mà nó nhận được

độ chân không từ cuộn điện từ bướm gió Bướm gió được vận hành ở tốc độ động cơ thấp hơn và

đóng lại khi động cơ tắt

Bướm gió (điều khiển bằng mô tơ điện)

Trên các xe trang bi ̣ Bộ lọc cặn có xúc tác, một Bướm gió điều khiển bằng mô tơ điện được sử

dụng Các chức năng cũng tương tự như loại điều khiển bằng cuộn điện từ Để phục hồi Bộ lọc

căn có xúc tác, ECM / PCM đóng một phần bướm gió, do đó giảm lượng khí nạp dẫn đến nhiệt độ

khí xả tăng cao tới mức cần thiết để đốt các cặn muội than

B ộ dẫn động xoáy lốc biến thiên

Bộ dẫn động xoáy lốc biến thiên (VSA)

Van điều khiển xoáy lốc

Không tải hoặc

tải một phần

Thay thế = Cài đặt lại Ngoại trừ không tải

hoặc tải một phần

Do tốc độ dòng khí nạp thấp khi tốc độ động cơ thấp, hiệu quả xoáy lốc bi ̣ ảnh hưởng và do đó

mức độ pha trộn của nhiên liệu / không khí là không đủ, dẫn đến công suất động cơ thấp và phát

khí thải cao hơn Bộ dẫn động xoáy lốc biến thiên (VSA) được nối với một cần đẩy lắp bốn van

điều khiển lốc xoáy (một cho mỗi xi lanh) Các cửa nạp khác (một cho mỗi xi lanh) duy trì không

kiểm soát (mở) Khi chạy không tải và điều kiện tải một phần, VSA tăng tốc độ dòng khí nạp bằng

cách chặn một trong hai của nạp, làm tăng hiệu ứng xoáy, do đó làm giảm khí thải động cơ và

tăng mô-men xoắn của động cơ Để vị trí mô tơ thích hợp và để ngăn ngừa hư hỏng mô tơ do

muội carbon, VSA chuyển về vi ̣ trí mở và đóng hoàn toàn khi chìa khóa khởi động xoay về vi ̣ trí

OFF

Lưu ý:

Khi thay thế VSA, các giá trị đã được cài đặt lại bằng cách sử dụng HI-SCAN Pro! Tham khảo

sách hướng dẫn sửa chữa để biết thêm thông tin chi tiết

B ộ xúc tác ôxy hóa

Khí thải ban đầu Qua bộ xúc tác ôxy hóa

100 80 60 40 20 0

CO HC NOx Cặn 300

Động cơ diesel

Động cơ xăng

Khí thải

Một trong những đặc tính của động cơ diesel là sự hình thành các hạt cặn Nó chủ yếu bao gồm

các cặn cacbon (muội than) và cặn liên kết hydrocarbon cũng như cặn sulfat (từ lưu huỳnh trong

nhiên liệu diesel) Việc sử dụng một chất xúc tác kim loại quý trong hệ thống xả làm giảm khí thải

hydrocacbon Một tỷ lệ phần trăm nhất định của hydrocacbon được đốt cháy cùng với ôxy có trong

khí xả Động cơ diesel chỉ có thể được vận hành với lượng không khí dư thừa Vì lý do này, chất

xúc tác đó không hỗ trợ trong việc giảm lượng khí thải NOx khi được sử dụng trên động cơ diesel

Ý tưởng đằng sau một chất xúc tác ôxy hóa là nó tạo ra phản ứng hóa học mà không bị thay đổi

hoặc tiêu hao Nó được gọi là chất xúc tác ôxy hóa vì nó biến đổi các chất ô nhiễm thành khí

không độc hại bằng cách ôxy hóa Trong trường hợp khí xả diesel, chất xúc tác ôxi hóa carbon

monoxide (CO), khí hydrocarbon (HC) và hydrocarbon lỏng bám vào cặn cacbon Một bộ xúc tác

ôxy hóa bao gồm một ống đựng bằng thép không rỉ thường có một cấu trúc như tổ ong được gọi

là lớp nền hay lớp hỗ trợ xúc tác Lớp nền được phủ vật liệu xúc tác quý như bạch kim hay

palladium Có rất nhiều cách khác nhau để giảm lượng khí thải của động cơ diesel khi nghiên cứu

trong khóa học này

L ọc cặn có xúc tác (CPF)

Bộ xúc tác

Lọc cặn

Bẫy cặn Thay thế = Cài đặt lại

Như đã đề cập trước đây, một trong những chất gây ô nhiễm chính của một động cơ diesel là các

hạt cặn (muội than) Một số mẫu xe có thể được trang bị bổ sung với một bộ lọc cặn (tùy thuộc thị

trường / tùy chọn) để bẫy cặn, được đốt một lần khi đầy bẫy Đây được gọi là phục hồi Bẫy cặn

bao gồm một cấu trúc lưới, tương tự như trong bộ xúc tác với nhiều lỗ thoát có vách thủng lỗ nhỏ

li ti Tất cả các lỗ thoát bị bi ̣t lại ở phía cuối (lỗ thoát đầu vào) và tất cả các lỗ bi ̣ bi ̣t ở phía trước (lỗ

thoát đầu ra) Khí xả bi ̣ ép phải chạy vào lỗ thoát bị chặn ở phía sau (lỗ thoát đầu vào) Lỗ thoát

này được bao quanh bởi các lỗ thoát đầu ra Khí xả trong lỗ thoát đầu vào sẽ đi qua các vách

trong khi các hạt cặn muội than quá lớn để đi qua sẽ dính lại bên trong bẫy cặn

Lưu ý:

Khi thay thế CPF, các giá trị phải được cài đặt lại bằng cách sử dụng HI-SCAN Pro! Tham khảo

sách hướng dẫn sửa chữa để có thông tin chi tiết hơn

Bơm chân không

Bơm chân không

Bơm chân không

Vỏ

Cánh bơm Phớt đầu cánh bơm

Lỗ dầu Cửa xả

Các xe động cơ xăng có độ thấp áp đường ống góp đầu vào cao được sử dụng như một nguồn

chân không Tuy nhiên, động cơ diesel, hoạt động theo chu kỳ đánh lửa do nén, không sản sinh ra

cùng một độ thấp áp đường ống góp Với lý do này, động cơ diesel được trang bị bơm chân không

phụ trợ Bơm tạo chân không cần thiết cho hoạt động trợ lực phanh (bầu trợ lực) và các thiết bị

chấp hành, chẳng hạn như van tuần hoàn khí xả (EGR) Bơm có thể được điều khiển hoặc bởi

trục cam động cơ, hoặc được nối với máy phát Một rôto lệch tâm dẫn động cánh bơm, nó quay

quanh một biên dạng đặc biệt Tại điểm cuối mỗi cách bơm, các đầu di động duy trì độ kín khít

hiệu quả Để bôi trơn các thành phần bên trong và đảm bảo độ kín khít của bộ phận chuyển động,

bơm cần bôi trơn qua mạch bôi trơn động cơ

Bơm phân phối nhiên liê ̣u phun

Dẫn động bơm Trục dẫn động

Cụm điều tốc

Đầu bơm phân phối

Bơm cánh gạt

Đĩa cam

Cơ cấu định thời gian

Vòng lăn

Van ngắt dòng

Van phân phối

Van điều hòa

áp suất

Giới thiệu và Mô tả chung

Bơm phun nhiên liệu tạo ra áp suất cần thiết để phun nhiên liệu Nhiên liệu dưới áp suất cao bi ̣

đẩy qua ống cấp liệu cao áp tới vòi phun mà sau đó phun vào trong buồng đốt Để đáp ứng các

nhu cầu ngày càng tăng trên các hệ thống phun nhiên liệu diesel, thực sự cần thiết phải liên tục

cải tiến và phát triển bơm phun nhiên liệu Các loại sau đây của bơm phân phối được sử dụng

trong xe KIA:

- Bơm phân phối nhiên liệu phun với bộ điều tốc cơ khí (Lucas / Doowon)

- Bơm phân phối nhiên liệu phun với điều tốc điện tử và thiết bị đi ̣nh thời gian (Zexel Covec-F)

Trục dẫn động bơm phân phối chạy trong ổ bi nằn trong thân bơm và dẫn động bơm cung cấp

nhiên liệu kiểu cách gạt Vòng lăn nằm bên trong bơm ở cuối của trục dẫn động và nó được liên

kết với trục Một đi ̃a cam được dẫn động bởi trục sơ cấp và quay trên các con lăn của vòng lăn

sinh ra chuyển động ti ̣nh tiến đảo chiều tác động lên pít tông phân phối Pít tông di chuyển bên

trong đầu phân phối được bắt ren vào thân bơm Bộ điều tốc thay đổi vị trí của bạc điều khiển trên

trục pít tông bơm Trên đỉnh cơ cấu điều tốc là lò xo điều tốc nối với cần gạt điều khiển bên ngoài

thông qua trục cần điều khiển Cần gạt điều khiển được sử dụng để kiểm soát chức năng bơm

Dẫn động bơm Trục dẫn động

Cụm điều tốc

Đầu bơm phân phối

Bơm cánh gạt

Đĩa cam

Cơ cấu định thời gian

Vòng lăn

Van ngắt dòng

Van phân phối

Van điều hòa

áp suất

Cơ cấu đi ̣nh thời gian nằm ở dưới cùng của bơm ở góc bên phải theo trục dọc của bơm Hoạt

động của nó chịu ảnh hưởng của áp suất nội bộ của bơm mà lần lượt được xác định bởi bơm cấp

liệu kiểu cánh gạt và của van điều hòa áp suất Cơ cấu đi ̣nh thời gian là thiết bi ̣ quan trọng nhất

với thời điểm và thời gian phun nhiên liệu

Dẫn động bơm

Bơm phân phối nhiên liệu phun được dẫn động bởi động cơ diesel qua một bộ truyền động đặc

biệt Đối với động cơ 4 kỳ, bơm được dẫn động chính xác ở một nửa tốc độ động cơ Bơm phân

phối phải được dẫn động chủ động để trục dẫn động của nó được đồng tốc với chuyển động của

pít tông động cơ

Kim phun

Đai ốc nối với ống cấp liệu áp suất cao Lọc nhiên liệu kiểu khe Đầu nối chống rò

Đệm điều chỉnh áp suất Đường dẫn áp suất cao Lò xo nén

Chốt ép Chốt định vị

Cửa vào

Thân kim phun

Đai ốc giữ vòi

Lỗ phun

Như đã đề cập trước đó, nhiên liệu áp suất cao được phân phối đến các kim phun Trong hệ thống

phun nhiên liệu động cơ diesel, vòi phun nằm trong thân kim phun là một liên kết quan trọng giữa

động cơ và bơm cấp liệu Nhiệm vụ của chúng là để đo lượng nhiên liệu phun, quản lý và chuẩn bị

phun nhiên liệu, xác định tỷ lệ của đường cong phun và làm kín, ngăn cách hệ thống phun khỏi

buồng đốt Nhiên liệu diesel được phun ở áp suất cao Để tránh các chất khí được nén tràn trở lại

từ buồng đốt khi vòi phun mở ra, áp suất trong buồng áp suất cao của vòi phun phải luôn cao hơn

trong buồng đốt Yêu cầu này là đặc biệt khó khăn để thực hiện ở giai đoạn cuối của quá trình

phun (khi phun, áp suất đã giảm xuống trong khi áp suất đốt cháy tăng lên nhanh chóng), và nó

đòi hỏi phải có sự kết hợp chính xác của bơm, vòi phun và lò xo nén

Vòi phun loại lỗ

Vòi phun loại lỗ được sử dụng cho động cơ phun trực tiếp với buồng cháy riêng biệt vòi phun loại

lỗ phải được lắp đặt ở một vị trí nhất định Các lỗ phun ở các góc độ khác nhau trong vòi phun và

phải được cân chỉnh chính xác so với buồng đốt Cụm vòi phun và thân do đó được gắn chặt vào

xi lanh bằng vít rỗng hoặc móng gài Thiết kế cơ bản của một kim phun bao gồm vòi phun và thân

Bản thân vòi phun bao gồm thân vòi phun và kim phun di chuyển tự do bên trong ống dẫn hướng

của thân vòi phun, đồng thời làm kín chống lại áp lực phun cao

Đai ốc nối với ống cấp liệu áp suất cao Lọc nhiên liệu kiểu khe Đầu nối chống rò

Đệm điều chỉnh áp suất Đường dẫn áp suất cao Lò xo nén

Chốt ép Chốt định vị

Cửa vào

Thân kim phun

Đai ốc giữ vòi

Lỗ phun

Cuối buồng đốt, kim phun có dạng hình nón làm kín mà lò xo nén ép chặt xuống bề mặt làm kín

hình nón của thân vòi phun khi vòi phun được đóng lại Đường kính ống dẫn hướng kim phun hơi

lớn hơn so với đường kính thân Áp suất thủy lực của bơm phân phối được tác dụng lên khu vực

trống, phần giữa kim phun và thân Ngay sau khi áp lực vượt quá độ nén của lò xo nén, vòi phun

sẽ mở ra Tiếng ồn “burr” có thể nghe thấy do kim phun dao động ở tần số cao và do đó xé tơi hơn

nhiên liệu phun vào buồng đốt Vòi phun đóng lại chỉ khi áp suất giảm xuống dưới áp lực đóng

(thấp hơn áp lực mở ra) Áp lực mở của một vòi phun loại lỗ thường khoảng 150-250bar và có thể

được điều chỉnh bằng cách chèn thêm đệm điều chỉnh xuống bên dưới lò xo nén

Chốt ép

Thân vòi phun

Kim phun Đường vào

Khoang áp suất cao

Lỗ phun Chốt tiết lưu

Đai ốc nối với ống cấp liệu

Đầu nối chống rò

Đệm điều chỉnh áp suất Lò xo nén

Cửa vào Lọc nhiên liệu kiểu khe

Thân kim phun

Chốt ép Đệm trung gian

Vòi phun

Vòi phun có

Vòi phun có chốt tiết lưu

Vòi phun có chốt tiết lưu được sử dụng trong động cơ có buồng đốt phụ, buồng đốt góc xoáy hoặc

buồng đốt xoáy lốc Vòi phun này phun một tia nhiên liệu hình đồng trục và hoạt động như kim

phun thông thường mở vào bên trong Một trong những tính năng đặc trưng của vòi phun có chốt

tiết lưu là sự kiểm soát mặt cắt lỗ phun của nó, nói cách khác thông qua lưu lượng dòng phun làm

chức năng trực tiếp của lực nâng kim Khi đó trong trường hợp vòi phun loại lỗ, mặt cắt lỗ phun

tăng lên nhanh chóng ngay khi kim mở ra, vòi phun có chốt tiết lưu có tính năng là một mặt cắt đặc

tính rất phẳng trong khoảng hành trình kim nhỏ Trong phạm vi hành trình này, chốt tiết lưu, mở

rộng theo hình dạnh chốt của kim phun, duy trì bên trong lỗ phun và chỉ có khu vực hình vòng tròn

nhỏ giữa lỗ phun và chốt theo mặt cắt ngang duy trì dòng chảy Khi hành trình kim phun lớn, chốt

được nâng lên khỏi lỗ phun hoàn toàn theo mặt cắt ngang và dòng chảy phun tăng nhanh chóng

Đến một mức độ nhất định, thay đổi theo mặt cắt ngang này là một chức năng hành trình kim phun

kiểm soát tỷ lệ đường cong phun, nói cách khác lưu lượng nhiên liệu phun trên một đơn vị thời

gian Lúc bắt đầu phun chỉ có một lượng nhỏ nhiên liệu có thể thoát khỏi vòi phun, trong khi một

lượng lớn phun ra ở giai đoạn cuối của quá trình phun Trên tất cả, tính năng này có hiệu ứng tích

cực cho tiếng ồn của động cơ đốt trong

C ấp liê ̣u áp suất thấp

Đầu vào

Đầu ra

Bơm cánh gạt

Vòng đỡ

Vòng lệch tâm

Van chống tràn

Bơm cấp liệu loại cánh gạt hút nhiên liệu từ thùng chứa Bơm cánh gạt nằm xung quanh trục

truyền động bơm phân phối Khi trục truyền động quay, lực ly tâm đẩy bốn cánh gạt ra ngoài ép

vào phía bên trong vòng lệch tâm Nhiên liệu giữa mặt bên dưới cánh gạt và thân bơm hỗ trợ xu

hướng di ̣ch chuyển ra phía ngoài của các cánh gạt Nhiên liệu đi vào thông qua lỗ đầu vào và qua

rãnh hình lòng máng trong thân bơm, lấp đầy không gian hình thành bởi rô to, cánh gạt và thành

bên trong của vòng lệch tâm Chuyển động quay khiến cho nhiên liệu giữa các cánh gạt bi ̣ đẩy vào

rãnh hình lòng máng phía trên (đầu ra) và qua một lỗ thoát trên thân bơm Một van điều hòa áp

suất được lắp để đảm bảo duy trì áp lực chuẩn bên trong bơm Nói cách khác, tốc độ bơm cao

hơn, áp lực bên trong bơm cao hơn Một lượng nhiên liệu chảy qua van điều hòa áp suất và hồi về

đầu hút Một lượng nhiên liệu cũng chảy qua van chống tràn và trở lại bơm cấp liệu Một van tràn

có thể được lắp thay cho van chống tràn

Van điều hòa áp suất Van chống tràn

Đầu vào

Đầu ra

Bơm cánh gạt

Vòng đỡ

Vòng lệch tâm

Van chống tràn

Van điều hòa áp suất:

Van điều hòa áp suất được nối thông qua lỗ thoát phía trên rãnh hình lòng máng (đầu ra), và được

đặt trực tiếp cạnh bơm cấp liệu Nó là một van loại ống có lò xo nén làm áp lực bên trong bơm có

thể điều chỉnh được, là một chức năng thay đổi lượng nhiên liệu đang được cung cấp Nếu áp lực

nhiên liệu tăng vượt quá một giá trị nhất định, ống van mở đường hồi ra để nhiên liệu có thể chảy

ngược lại về phía hút của bơm cấp liệu Nếu áp suất nhiên liệu quá thấp, đường hồi đóng lại do

lực lò xo Lực lò xo có thể được điều chỉnh để đặt áp lực mở van

Van chống tràn:

Van chống tràn được nối với lỗ thoát bên trong bơm Nó cho phép một lượng nhiên liệu thay đổi

hồi về thùng chứa nhiên liệu thông qua một rãnh hẹp Van chống tràn đóng vai trò như trở kháng

hỗ trợ duy trì áp lực bên trong bơm cấp liệu Van chống tràn và van điều hòa áp suất có áp suất

chính xác như nhau

C ấp liê ̣u áp suất cao

Vấu kẹp Vòng lăn

Đầu bơm phân phối

Đĩa cam

Đế pít tông phân phối

Pít tông phân phối

Bích nối

Bạc điều khiển

Lò xo hồi pít tông Đĩa cam

Bạc điều khiển

Pít tông Van phân phối

Áp suất nhiên liệu cần thiết cho phun nhiên liệu được tạo ra trong giai đoạn cấp liệu áp suất cao

của bơm phân phối Nhiên liệu có áp suất cao sau đó đi đến các vòi phun qua các van phân phối

và ống phun nhiên liệu Chuyển động quay của trục truyền động được truyền cho các pít tông

phân phối thông qua một bộ khớp nối Các vấu tỳ trên đĩa cam và trục dẫn động ăn khớp với các

rãnh trên vấu kẹp, nằm giữa phần cuối của trục dẫn động và đĩa cam Đi ̃a cam bi ̣ đẩy sát lại vòng

lăn do lực lò xo Khi nó quay các vấu cam di chuyển trên con lăn của vòng lăn chuyển đổi chuyển

động quay của trục dẫn động thành chuyển động quay và ti ̣nh tiến đảo chiều của đi ̃a cam Pít tông

phân phối được giữ trên đi ̃a cam bởi đế pít tông hình trụ và khoá với đi ̃a cam bằng chốt Pít tông

phân phối bi ̣ đẩy lên tới vị trí Điểm chết trên (TDC) của nó do vấu cam trên đi ̃a cam, và hai lò xo

hồi sắp xếp đối xứng đẩy pít tông trở về vị trí Điểm chết dưới (BDC) của nó Lò xo hồi pít tông một

đầu tựa vào đầu bơm phân phối và đầu kia tác dụng lực trực tiếp tới pít tông thông qua một tấm

liên kết Lò xo cũng ngăn chặn đi ̃a cam nhảy ra khỏi con lăn khi tăng tốc nhanh Độ dài của hai lò

xo là hoàn toàn giống nhau để pít tông không bi ̣ di ̣ch chuyển khỏi vị trí trung tâm

Vấu kẹp Vòng lăn

Đầu bơm phân phối

Đĩa cam

Đế pít tông phân phối

Pít tông phân phối

Bích nối

Bạc điều khiển

Lò xo hồi pít tông Đĩa cam

Bạc điều khiển

Pít tông Van phân phối

Đi ̃a cam và đường biên dạng cam

Đi ̃a cam và đường biên dạng cam ảnh hưởng tới áp suất và thời gian phun nhiên liệu Vì lý do này,

một bề mặt đi ̃a cam đặc biệt được tạo ra với từng loại động cơ và gia công thành mặt đi ̃a cam Vì

mặt đi ̃a cam là cụ thể cho một loại động cơ, đi ̃a cam không phải là phụ tùng thay thế cho nhau với

những loại động cơ khác nhau

Van phân phối

Bạc điều khiển

Đầu bơm phân phối Pít tông phân phối

Thân van phân phối Van phân phối

Van phân phối

có hạn chế dòng hồi

Van định áp suất không đổi

Hạn chế

dòng hồi Lò xo van phân phối

Đuôi van Lò xo rút

Tấm lọc và bạc định vị lò xo Lò xo van phân phối Pít tông van phân phối Van điều hòa áp suất

Lò xo van Đế lò xo

Ống lót định vị

Van phân phối đóng dòng áp suất cao từ bơm Nó có công việc làm giảm áp suất trong đường ống

bằng cách loại bỏ một lượng nhiên liệu được xác định sau khi hoàn thành giai đoạn cấp liệu Điều

này đảm bảo thời điểm đóng chính xác của các vòi phun ở cuối quá trình phun Đồng thời, ổn định

điều kiện áp suất giữa các xung phun tạo ra trong các đường áp suất cao, bất kể lượng nhiên liệu

đang được phun vào một thời điểm cụ thể Van phân phối là một loại van pít tông Nó được mở ra

bởi áp suất phun và đóng lại do lực lò xo hồi của nó Giữa các hành trình đẩy của pít tông trong

chiều dài xy lanh, van phân phối đóng Điều này ngăn cách dòng áp suất cao và của ra đầu bơm

phân phối Trong thời gian cấp liệu, áp suất tạo ra trong buồng áp suất cao phía trên pít tông làm

van phân phối mở Nhiên liệu sau đó chảy qua các rãnh dọc, vào một rãnh hình vòng tròn và chảy

qua thân van phân phối, qua đường ống áp lực cao và qua thân vòi phun tới vòi phun Ngay sau

khi quá trình cấp liệu kết thúc, áp suất trong buồng áp suất cao phía trên pít tông và các ống áp

lực cao giảm xuống đến áp suất bên trong bơm, lò xo van phân phối cùng với áp suất tĩnh trong

đường ống đẩy pít tông van phân phối trở lại vi ̣ trí ban đầu của nó một lần nữa

Bạc điều khiển

Đầu bơm phân phối Pít tông phân phối

Thân van phân phối Van phân phối

Van phân phối

có hạn chế dòng hồi

Van định áp suất không đổi

Hạn chế

dòng hồi Lò xo van phân phối

Đuôi van Lò xo rút

Tấm lọc và bạc định vị lò xo Lò xo van phân phối Pít tông van phân phối Van điều hòa áp suất

Lò xo van Đế lò xo

Ống lót định vị

Van phân phối có hạn chế dòng hồi:

Giảm áp suất chính xác trong các đường ống là cần thiết vào cuối quá trình phun Sóng áp lực gây

ra bởi việc đóng kim phun có thể làm van phân phối mở lại, hoặc tạo ra các pha chân không trong

đường ống áp suất cao Những quá trình đó sau khi phun gây tăng khí thải hoặc tạo bọt trong

nhiên liệu hoặc mòn các chi tiết trong đường ống phun hay kim phun Để ngăn chặn các phản ứng

có hại như vậy, van phân phối có hạn chế dòng hồi có hiệu quả theo hướng của dòng hồi lại Hạn

chế dòng hồi này bao gồm một đi ̃a van và lò xo nén bố trí để việc hạn chế lan truyền theo hướng

dòng cấp nhiên liệu, trong khi triệt tiêu theo hướng ngược lại

Van đi ̣nh áp suất không đổi:

Với động cơ phun nhiên liệu trực tiếp tốc độ cao, thông thường trường hợp mà, "rút bớt lưu

lượng" do hành trình pít tông rút lại của pit tông phân phối không đủ để tuyệt đối ngăn chặn hiện

tượng tạo bọt khí, phun thứ cấp, và khí xả thổi ngược lại cụm vòi phun và thân Ở đây, van đi ̣nh áp

suất không đổi được trang bị làm giảm hệ thống áp suất cao (đường ống phun và cụm vòi phun và

thân) bằng một tác động không hồi vi ̣ đơn giản của van có thể được để đặt một giá tri ̣ áp suất nhất

định, ví dụ 60bar

Đi ̣nh lượng nhiên liê ̣u

A Đường vào đóng

Việc cấp liệu từ bơm phun nhiên liệu là một quá trình động lực học bao gồm nhiều giai đoạn và

chu kỳ Áp lực cần thiết cho việc phun nhiên liệu thực tế được tạo ra bởi bơm cao áp Hành trình

pít tông phân phối và giai đoạn cấp liệu cho biết đi ̣nh lượng nhiên liệu cho một xi lanh động cơ

Đối với một động cơ 4 xi-lanh pit tông phân phối quay 90° cho một hành trình từ Điểm chết dưới

(BDC) tới Điểm chết trên (TDC) và ngược lại Khi pít tông phân phối di chuyển từ TDC tới BDC,

lưu lượng nhiên liệu qua đường vào mở vào buồng áp suất cao phía trên pit tông Tại BDC,

chuyển động quay của pit tông đóng đường vào và mở rãnh phân phối tới đường ra (A) Pít tông

bây giờ đảo ngược chiều của nó và di chuyển lên trên, hành trình làm việc bắt đầu A: Đường vào

đóng; tại BDC, rãnh đi ̣nh lượng (1) đóng đường vào và rãnh phân phối (2) mở cửa đường ra Áp

suất tích tụ trong buồng áp suất cao phía trên pít tông và trong cửa đường ra đủ để mở van phân

phối và nhiên liệu bi ̣ đẩy qua đường ống áp suất cao đến vòi phun (B) B: Cung cấp nhiên liệu; khi

hành trình pít tông đi tới TDC (hành trình làm việc), pít tông nén nhiên liệu trong buồng áp suất cao

(3) Nhiên liệu đi qua cửa đường ra (4) tới vòi phun Hành trình làm việc kết thúc ngay sau khi

cạnh ngang của pít tông chạm vào cạnh kiểm soát của bạc điều khiển và áp suất sụt xuống Từ

A Đường vào đóng

Trong khi pít tông tiếp tục di chuyển tới TDC, nhiên liệu hồi qua lỗ cắt ngang về bên trong bơm

Trong giai đoạn này, lỗ đầu vào được mở ra một lần nữa cho chu trình làm việc tiếp theo của pít

tông (C) C: Kết thúc cấp liệu; nhiên liệu ngừng cung cấp ngay sau khi bạc điều khiển (5) mở lỗ cắt

ngang (6)

Trong hành trình trở về của pít tông, lỗ cắt ngang của nó được đóng lại bằng hành trình chuyển

động quay của pít tông, và buồng áp suất cao phía trên pít tông một lần nữa làm đầy nhiên liệu

thông qua lỗ đầu vào mở (D) D: Nhiên liệu đi vào; ngay trước TDC, lỗ đầu vào mở Trong hành

trình trở về của pít tông tới BDC, buồng áp suất cao chứa đầy nhiên liệu và lỗ cắt ngang được

đóng lại một lần nữa Lỗ đầu ra đóng ở thời điểm này

Điều khiển cơ khí tốc độ động cơ (điều tốc)

B Điều tốc tốc độ min/max

A

Điều tốc

tốc độ thay đổi

Loại điều tốc cơ khí

Cần gạt điều khiển tốc độ động cơ

Lò xo điều tốc Quả văng

Ống lót trượt Cụm cần đẩy điều tốc

Bạc điều khiển

5 Chạy không tải

Khả năng dẫn động của một chiếc xe chạy diesel có thể được cho là thỏa đáng khi động cơ của

nó ngay lập tức phản ứng tác động của người lái xe lên bàn đạp chân ga Trên động cơ diesel, nó

là bộ điều tốc của bơm phân phối tuân thủ theo các yêu cầu đặt ra Bộ điều tốc bao gồm cơ cấu

điều tốc cơ khí (quả văng) và cụm cần đẩy Nó là một bộ phận điều khiển nhạy cảm quyết định vị

trí của bạc điều khiển, qua đó xác định hành trinh cấp liệu và cùng với nó là lượng nhiên liệu phun

Bộ điều tốc được dẫn động bởi trục dẫn động và bao gồm thân quả văng nối với các cánh quả

văng Bộ điều tốc gắn với trục điều tốc cố định trong thân bộ điều tốc, và tự do quay quanh nó Khi

quả văng quay các cánh quả văng có xu hướng di chuyển ra phía ngoài do lực ly tâm và chuyển

động xuyên tâm của chúng được chuyển thành một chuyển động dọc trục của ống trượt Ống

trượt di chuyển và lực tác động từ ống trượt ảnh hưởng cụm cần đẩy bộ điều tốc Cụm cần đẩy

này bao gồm cần đẩy khởi động, cần đẩy ứng lực, và cần đẩy điều chỉnh Sự tương tác của lực lò

xo và lực của ống trượt xác định vi ̣ trí của cụm cần đẩy bộ điều tốc, sự di ̣ch chuyển vi ̣ trí này được

được truyền tới bạc điều khiển và dẫn đến việc điều chỉnh lượng nhiên liệu phun Chức năng cơ

B Điều tốc tốc độ min/max

A

Điều tốc

tốc độ thay đổi

Loại điều tốc cơ khí

Cần gạt điều khiển tốc độ động cơ

Lò xo điều tốc Quả văng

Ống lót trượt Cụm cần đẩy điều tốc

Bạc điều khiển

5 Chạy không tải

- Điều tốc tốc độ không tải thấp: Tốc độ không tải thấp của động cơ diesel được kiểm soát

bởi bộ điều tốc bơm phân phối

- Điều tốc tốc độ tối đa: Với điều kiện nhấn hết bàn đạp chân ga, tốc độ toàn tải tối đa không

được tăng lên cao hơn tốc độ không tải cao (tốc độ tối đa) khi tải được bỏ ra Ở đây, bộ

điều tốc phản ứng bằng cách di ̣ch chuyển bạc điều khiển quay trở lại vị trí "Dừng”, và giảm

lượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ

- Điều tốc tốc độ trung gian: điều tốc tốc độ thay đổi kết hợp điều tốc tốc độ trung gian Trong

giới hạn nhất định, các điều tốc cũng có thể duy trì tốc độ động cơ giữa tốc độ không tải và

tốc độ tối đa không đổi

Một chức năng điều khiển khác được thực hiện bởi bộ điều tốc ngoài các nhiệm vụ điều tốc của

nó, chẳng hạn như cung cấp hoặc ngăn chặn bổ sung nhiên liệu cần thiết để khởi động hoặc thay

đổi việc cấp liệu khi toàn tải là như một chức năng của tốc độ động cơ (kiểm soát mô men xoắn)

Các loại xe du li ̣ch thường được trang bị với một sự kết hợp của điều tốc tốc độ thay đổi và điều

tốc tốc độ min-max

Điều tốc tốc độ thay đổi, vi ̣ trí khởi động và không tải

Điều tốc tốc độ thay đổi điều khiển tốc độ không tải và tốc độ tối đa khi toàn tải cũng như dải tốc

độ động cơ trung gian

Khởi động

Với động cơ lúc dừng, các cánh quả văng (1) và ống trượt (2) ở vị trí ban đầu của chúng Cần đẩy

khởi động được đẩy lên vị trí khởi động bởi lò xo khởi động (5) và quay xung quanh điểm tựa M2

của nó Đồng thời bạc điều khiển (6) trên pít tông phân phối được chuyển sang vị trí cấp lượng

nhiên liệu khởi động bằng chốt bi trên cần đẩy khởi động (4) Điều này có nghĩa là khi động cơ

quay, pít tông phân phối (8) phải đi qua hết một hành trình làm việc (=lượng cấp liệu tối đa) trước

khi lỗ ngang (7) được mở ra và cắt đường cấp liệu Do đó, lượng nhiên liệu khởi động (= lượng

cấp liệu tối đa) được tự động đi ̣nh sẵn khi động cơ quay Cần đẩy điều chỉnh được giữ bên trong

thân bơm để nó có thể quay Nó có thể được di ̣ch chuyển bằng vít điều chỉnh cấp liệu Tương tự,

cần đẩy khởi động (4) và cần đẩy ứng lực (3) cũng có thể xoay trong cần đẩy điều chỉnh Một chốt

bi nối với bạc điều khiển được gắn vào cạnh dưới của cần đẩy khởi động (4), và lò xo khởi động