Hệ thống nhiên liệu sử dụng thanh tích áp ( common rail)

Sơ lược hình ảnh về cấu tạo, nguyên lý hoạt động hệ thống common rail sử dụng thanh tích áp, bơm cao áp Bosch CP1, CP4,van điều áp, kim phun piezo trực tiếp, gián tiếp1.Cảm biến đo gió 2.ECU 3.Bơm cao áp 4.Thanh tích áp 5.Kim phun 6.Cảm biến tốc độ trục khuỷu 7.Cảm biến

Hệ thống phun dầu điện tử dùng thanh tích áp (common-rail)

Nguyễn Tấn Lực Trần Đăng Long

Trịnh Đức Chí

Hình 1 Cấu tạo hệ thống nhiên liệu common rail

1.Cảm biến đo gió2.ECU

3.Bơm cao áp4.Thanh tích áp5.Kim phun6.Cảm biến tốc độ trục khuỷu7.Cảm biến nước làm mát8.Bộ lọc nhiên liệu

9.Cảm biến bàn đạp ga

3.1.Nhiệm vụ

Tạo áp lực cho nhiên liệu

Đưa nhiên liệu đạt áp suất cao

đến thanh tích áp (common rail)

 Sử dụng phổ biến trên diesel

 Trục BCA dẫn động bởi trục khuỷu

 Số bơm bằng số xy lanh động cơ

 Các bơm nằm chung trong 1 vỏ

Hình 2.Bơm cao áp kiểu dãy

3.2.Một số loại bơm cao áp

 Piston vừa tịnh tiến vừa quay

 Khối lượng nhỏ gọn

 Cấu tạo phức tạp hơn

Hình 3.Bơm cao áp phân phối (VE)

3.2.Một số loại bơm cao áp

 Không có đường ống cao áp

 Kích thước lớn

 Giá thành cao

Hình 4.Bơm cao áp vòi phun kết hợp

3.2.Một số loại bơm cao áp

 Dùng cho nhiều loại xe

 Bôi trơn bằng nhiên liệu

 Phun nhiên liệu hiệu quả, chính xác

 Kích thước nhỏ gọn

 Tuổi thọ, độ bền lớn

Hình 5.Bơm cao áp sử dụng trong common rail

3.3.Bơm CP1

3.3.1.Cấu tạo bơm CP1

Hình 6.Bơm cao áp Bosch CP1

3.3.1.Cấu tạo bơm CP1

12.Đường dầu hồi

13.Đường nhiên liệu vào

14.Van an toàn

15.Đường nhiên liệu áp suất thấp Hình 7.Cấu tạo bơm cao áp Bosch CP1

3.3.1.Cấu tạo bơm CP1

3.3.2.Nguyên lý hoạt động bơm CP1

 Bơm tiếp vận hút nhiên liệu

từ bình chứa đến bơm cao áp

 Trên đường đi, nhiên liệu

được tách nước và lọc sạch

cặn bẩn

Hình 9.Nguyên lý hoạt động BCA Bosch CP1

3.3.2.Nguyên lý hoạt động bơm CP1

Trục của BCA có các cam lệch tâm

làm di chuyển 3 piston lên xuống

tùy theo hình dạng các mấu cam

Hình 10.Nguyên lý hoạt động BCA Bosch CP1

3.3.2.Nguyên lý hoạt động bơm CP1

Piston đi xuống V buồng nén

tăng, chênh lệch áp suất van

hút mở nhiên liệu đi vào buồng

nén

Hình 10.Nguyên lý hoạt động BCA Bosch CP1

3.3.2.Nguyên lý hoạt động bơm CP1

Piston đi lên ép nhiên liệu áp suất

nhiên liệu trong buồng nén tăng

van xả mở nhiên liệu vào thanh

tích áp

Hình 11.Nguyên lý hoạt động BCA Bosch CP1

3.4.1.Cấu tạo

Hình 12.Bơm cao áp Bosch CP4 Hình 13.Cấu tạo bơm cao áp Bosch CP4

3.4.2.Nguyên lý hoạt động bơm CP4

Piston đi xuống thể tích buồng nén

tăng lên chênh lệch áp suất

van hút mở cho nhiên liệu đi vào

buồng nén

Hình 14.Nguyên lý bơm cao áp Bosch CP4

3.4.2.Nguyên lý hoạt động bơm CP4

Piston đi lên ép nhiên liệu áp

suất nhiên liệu trong buồng nén

tăng lên van hút đóng

Khi áp suất nhiên liệu trong buồng

nén vượt quá áp suất trong đường

ống cao áp van xả mở nhiên

liệu đi vào thanh tích áp

Hình 15.Nguyên lý bơm cao áp Bosch CP4

4.1.Nhiệm vụ

Giữ nhiên liệu trong ống phân phối có áp suất thích hợp tùy theo tải của động cơ

+ nếu áp suất trong ống quá cao, van mở và một phần nhiên liệu sẽ trở về buồng chứa thông qua đường dầu hồi

+ nếu áp suất trong ống quá thấp, van sẽ đóng giúp ngăn cách khu vực áp cao và khu vực áp thấp

4.3.Nguyên lý hoạt động

 Ở trạng thái chưa được

kích hoạt, van đóng

 Khi nhận tín hiệu từ ECU

piston thay đổi vị trí

lượng nhiên liệu đi vào

nén thay đổi

Hình 17 Nguyên lý hoạt động van điều áp

8.Buồng điều khiển

9.Van điều khiển piston

10.Đường cấp dầu áp cao

11.Đầu kim phun

Hình 18 Kim phun điều khiển bằng van điện từ

5.1.Cấu tạo

 Điều khiển kim phun thông

qua van dẫn hướng và áp

suất nhiên liệu

 Nhiên liệu rò rĩ ít hơn so

với van solenoid

Hình 19 Kim phun áp điện ( gián tiếp )

5.1.Cấu tạo

Ưu điểm:

 Động lực học được cải thiện

 Không cần tuần hoàn nhiên liệu

hiệu suất tăng

Nhược điểm:

 Lõi truyền động phải lớn hơn để nâng kim phun

 Cơ chế bảo vệ mạch điện kim phun do sử dụng điện áp cao

Hình 20 Kim phun áp điện ( trực tiếp )

5.2.Nguyên lý hoạt động