thuyết trình commonrrail

Hệ thống phun nhiên liệu tiên tiến hoạt động với Ti-VCT, điều chỉnh thời gian van cho hiệu suất tối ưu, giúp Focus đạt được đường cao tốc ước tính 40 mpg 5,9 L / 100km với hộp số tự độ

TRƯỜNG SĨ QUAN KỸ THUẬT QUÂN SỰ

KHOA Ô TÔ

BÁO CÁO TIỂU LUẬN

GVHD: 1// TRẦN ANH TUẤN TH: Nhóm 6 – Lớp DQS 05022

HTPD ĐT Comonrail CCPPK Ti-VCT

PHẦN 1

CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ Ti-VCT TRÊN ĐỘNG CƠ XE FORD FOCUS

I.GIỚI THIỆU CHUNG

Ford focus là chiếc xe nhỏ gọn được sản xuất bởi công ty Ford Motor được thiết kế bởi Alex Trotman trong kế hoạch Ford 2000, nhằm toàn cầu hóa phát triển mô hình xe nhỏ gọn xe trên toàn thế giới.

Focus được thiết kế chủ yếu bởi Ford

của các đội Đức và Anh

Focus được ra mắt vào tháng 7 năm 1998

ở châu Âu

1 Xe ford focus

Ford Focus sẽ được trang bị động cơ 1.5L

Ecoboost với hệ thống cam biến thiên (Ti-VCT), phun xăng trực tiếp (GDI) và flex fuel vehicles

(FFVs).

2 Động cơ

Động cơ sử dụng phun trực tiếp cải thiện tiết kiệm nhiên liệu và hiệu suất bằng cách cung cấp lượng xăng chính xác ngay vào buồng đốt Hệ thống

phun nhiên liệu tiên tiến hoạt động với Ti-VCT,

điều chỉnh thời gian van cho hiệu suất tối ưu, giúp Focus đạt được đường cao tốc ước tính 40 mpg (5,9 L / 100km) với hộp số tự động

3 Ti-VCT

Ti-VCT sử dụng van điện tử để điều khiển dầu áp suất cao để điều khiển các van ở mỗi vỏ trục cam Công nghệ động cơ Ti-VCT (Twin independent

Variable Cam Timing), được phát triển

từ động cơ VCT (Variable Cam Timing)

 Ti-VCT là công nghệ tự động điều

chỉnh góc trục CAM nạp và trục

CAM xả biến thiên theo tốc độ của

động cơ

•Tự động điều chỉnh góc trục CAM

nạp và trục CAM xả biến thiên theo tốc độ của động cơ.

•Tiết kiệm nhiên liệu đến 4,5 %.

•Giúp cải thiện công suất của động

cơ 7% và tăng mô-men xoắn ở tốc độ vòng tua máy thấp lên 5%

•Giảm lượng khí thải khi khởi động

động cơ ở trạng thái động cơ nguội (lạnh).

4 Ưu điểm dùng Ti-VCT

II.CẤU TẠO

1.Sơ đồ bố trí chung

II.CẤU TẠO

1 ECU

Bộ ECU nhận tín hiệu từ các cảm biến so sánh theo

chương trình lập trình sẵn đưa ra các tín hiệu để đóng

mở van phân phối dầu

II.CẤU TẠO

3 Cơ cấu xoay trục cam

Đóng mở đường dầu làm xoay trục cam để thay đổi góc mở sớm đóng muộn xu páp

II.CẤU TẠO

4 OCV

Hình 5: Nguyên lí hoạt động OCV

Cảm biến vị trí trục khuỷu

Cảm biến lưu lượng khí nạp

ECU của động cơ tính toán thời điểm phối khí tối ưu nhất dựa trên các tín hiệu từ các cảm biến, sau đó so sánh với thời điểm phối khí thực tế

và điều khiển van dầu làm xoay trục cam đi một góc cần điều chỉnh

III.NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

Cảm biến

vị trí trục khuỷu

Cảm biến

vị trí trục cam

Cảm biến

vị trí bướm ga

Cảm biến lưu lượng khí nạp

ECU Van phân phối dầu để điều khiển trục

cam

1.Chế độ xupáp nạp mở muộn nhất và cam xả mở sớm nhất:

Chế độ xupap nạp mở muộn nhất Chế độ xupap xả mở sớm nhất

2.Chế xupáp nạp mở sớm nhất và xupap xả đóng muộn nhất

Chế độ xupap xả mở muộn nhất Chế độ xupap nạp mở sớm nhất

3.Chế độ giữ:

III.NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

I.GIỚI THIỆU CHUNG

1 động cơ CFI

Động cơ 2KD-FTV sử dụng hệ

thống nhiên liệu diesel Common

Rail của Denso, áp suất phun tối

đa khoảng 1800bar, đầy là hệ

thống được điểu khiển hoàn toàn

bằng điện, với các chức năng:

• Điêu khiên áp suất nhiên liệu

• Điều khiên lượng phun

• Điều khiến thời điểm phun Hình 1: động cơ CFI và hệ thống cung

cấp nhiên liệu

Với hệ thống được điều khiển hoàn toàn bằng điện từ các chức năng như: áp suất phun, thời điếm phun,

số lần phun trong 1 chu kỳ động cơ

sẽ cải tiến rất nhiều đến tính kinh tế nhiên liệu, đến chất lượng khí thải

và đặc biệt hơn cả là tính êm dịu

của động cơ

2 Ưu điểm

3 Sơ đồ bố trí chung

3.Cấu tạo

Hình 3: Cấu tạo hệ thống cung cấp nhiên liệu common rail

1.Thùng nhiên liệu; 2 Lọc nhiên liệu; 3 Bơm cao áp; 4 Ổng cao áp;

5 Ống phân phối; 6 Vòi phun; 7 Ống hồi; 8 Két làm mát nhiên liệu.

3.Cấu tạo

a.Lọc nhiên liệu

Hình 4: Lọc nhiên liệu

trên xe toyota

Nhiệm vụ của hầu lọc tinh :Bầu lọc

tinh lọc tạp chất cơ học có kích thước

0,002+0,003 mm ra khòi nhiên liệu

(trong khi đó khe hờ xy lanh và piston

bơm 0,0025mm) nên bầu lọc đảm bào

cho hệ thông làm việc tốt

3.Cấu tạo

b.Bơm cao áp

Hình 5 : Bơm cao áp

1 - Cam không đồng trục và cam vòng; ; 2- Lò xo hồi cùa piston bơm

; 3- Piston bơm ; 4- Van một chiểu ; 5- Van hút ; 6- Van đấy ; 7- Đường nhiên liệu đến ống phân phối; 8- Đường nhiên liệu vào ; 9-

Bơm nạp ; 10- Van scv ; 11 - Trục bơm.

Bơm cao áp có nhiệm vụ tạo ra

nhiên liệu có áp suất cao cho quá

trình phun Bơm này được lắp

đật trên một ngàn của hệ thống

Nhiên liệu sau khi ra khởi bơm

cao áp được vận chuyên vào bộ

phận tích luỹ cao áp.

3.Cấu tạo

 Bơm piston

Bơm piston của bơm cao áp làm nhiệm vụ bơm nhiên liệu áp suất cao đên ống phân phối, lượng nhiên liệu được bơm ít hay nhiều phụ thuộc vảo van scv.

nhiên liệu từ bình chứa đến

bơm piston của bơm cao áp,

được lắp trực tiếp trên bơm

cao áp, trục cùng trục với

bơm cao áp

3.Cấu tạo

d.Van SCV

Van scv làm nhiệm vụ định

lượng, lượng nhiên liệu đira vào

bơm piston của bơm cao áp tù

bơm nạp dưới sự điều khiển của

ECU đồng thời còn làm nhiệm vụ

điều khiến áp suất trong ống

phân phối

Hình 8 : Van SCV

1- Van kim ; 2- Lò xo mớ ; 3- Van trượt ; 4-

Lõi sắt ; 5- Nam châm điện ; A- Khoang chứa nhiên liệu vào

B Khoang nhiên liệu ra

3.Cấu tạo

e Ống phân phối- ống rail

Ống tích trữ nhiên liệu áp suất cao dùng đế chứa nhiên liệu áp suất cao Đồng thời, sự dao động của áp suất cao do bơm cao áp tạo ra sẽ được giảm chấn bởi thể tích của ống

Hình 9 : Cấu tạo ống phân phối

1- Ông RaiI ; 2- Cảm biến áp suất; 3- Đầu nối với nhiên liệu cao áp từ bơm cao áp ; 4- Đầu nối cao

áp với vòi phun ; 5- Van ổn định áp suất; 6- Đường hồi nhiên liệu

3.Cấu tạo

f.Các cảm biến

2 Tiết lưu dầu hồi về

3 Tiết lưu dầu khoang chốt tì

4 Đường dầu nạp từ Rail

II.NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG

Vùng nhiên liệu áp suất thấp: Bơm tiếp vận (nằm trong bơm cao áp) hút

nhiên liệu từ thùng chứa à qua lọc nhiên liệu để lọc sạch cặn bẩn và tách

nước và đưa đến van điều khiển hút (SCV) lắp trên bơm cao áp.

Vùng nhiên liệu áp suất cao: nhiên liệu từ van điều khiển hút (SCV) được

đưa vào buồng bơm, tại đây nhiên liệu sẽ được bơm cao áp nén lên áp suất cao và thoát ra đường ống dẫn cao áp đi đến ống phân phối và từ ống phân phối đi đến các kim phun chờ sẵn Áp suất nhiên liệu sẽ được quyết định bởi tính toán của ECU tùy theo chế độ làm việc của động cơ thông qua các tín hiệu cảm biến gửi về ECU sẽ điều khiển mức độ đóng mở của van SCV để điều khiển áp suất hệ thống.

II.NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG

Vùng nhiên liệu áp suất thấp: Bơm tiếp vận (nằm trong bơm cao áp) hút

nhiên liệu từ thùng chứa à qua lọc nhiên liệu để lọc sạch cặn bẩn và tách

nước và đưa đến van điều khiển hút (SCV) lắp trên bơm cao áp.

Vùng nhiên liệu áp suất cao: nhiên liệu từ van điều khiển hút (SCV) được

đưa vào buồng bơm, tại đây nhiên liệu sẽ được bơm cao áp nén lên áp suất cao và thoát ra đường ống dẫn cao áp đi đến ống phân phối và từ ống phân phối đi đến các kim phun chờ sẵn Áp suất nhiên liệu sẽ được quyết định bởi tính toán của ECU tùy theo chế độ làm việc của động cơ thông qua các tín hiệu cảm biến gửi về ECU sẽ điều khiển mức độ đóng mở của van SCV để điều khiển áp suất hệ thống.

II.NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG

1.Tính toán lượng phun cơ bản III. CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC

2.Tính toán lượng phun tối đa.

3.Hiệu chỉnh phun

4.Xác định thời điểm phun

- Chế độ không tải : từ -4 °GQTK đến -12 °GQTK.

- Chế độ toàn tải : từ -3 đến - 6 °GQTK cho đến +2 °GQTK.

5.Điều khiển lượng phun trong khi khởi động

6.Phun trước

7.Điều khiển tốc độ không tải

8.Điều khiển áp suất nhiên liệu

9.Đặc tính phun

1 Thời gian phun:

Một trong những tham số chính của đặc tính phun là thời gian phun (thời gian kim phun mở và dòng nhiên liệu phun vào buồng cháy), được xác định theo °GQTK, độ góc quay trục cam (°GQTC) hoặc theo thời gian thực (thường tính theo mili giây- ms) Với các động cơ diesel khác nhau thì yêu cầu về thời gian phun cũng khác nhau

Ở chế độ công suất định mức, thời gian phun của động cơ diesel xe tải, phun trực tiếp : từ

25-36 °GQTK

2 Các dạng đặc tính phun:

* Phun sơ khởi (pilot injection ).

Phun sơ khởi diễn ra sớm đến 90° trước điểm chết trên (ĐCT) Nếu thời điểm phun sơ khởi xuất hiện nhỏ hơn 40°, nhiên liệu có thể bám vào bề mặt của piston và thành xi lanh và làm loãng dầu bôi trơn

Trong giai đoan phun sơ khởi, một lượng nhỏ nhiên liệu (1-4 mm3) được phun vào xy lanh

dế ‘’mồi” Kết quả là quá trình cháy được cải thiện

9.Đặc tính phun

* Giai đo n phun chính ( main injection) ạn phun chính ( main injection).

Công su t đ u ra c a đ ng c ph thu c vào giai đo n phun chính ti p theo giai đo n ộng cơ phụ thuộc vào giai đoạn phun chính tiếp theo giai đoạn ơ phụ thuộc vào giai đoạn phun chính tiếp theo giai đoạn ụ thuộc vào giai đoạn phun chính tiếp theo giai đoạn ộng cơ phụ thuộc vào giai đoạn phun chính tiếp theo giai đoạn ạn phun chính tiếp theo giai đoạn ếp theo giai đoạn ạn phun chính tiếp theo giai đoạn phun s kh i Đi u n y có nghĩa là giai đo n phun chính giúp tăng l c kéo c a đ ng c V i ơ phụ thuộc vào giai đoạn phun chính tiếp theo giai đoạn ạn phun chính tiếp theo giai đoạn ực kéo của động cơ Với ộng cơ phụ thuộc vào giai đoạn phun chính tiếp theo giai đoạn ơ phụ thuộc vào giai đoạn phun chính tiếp theo giai đoạn ới

h th ng Common Rail, áp su t phun v n gi không đ i trong su t quá trình phun.ẫn giữ không đổi trong suốt quá trình phun ữ không đổi trong suốt quá trình phun ổi trong suốt quá trình phun

* Giai đo n phun th c p ( secondary injection ) ạn phun chính ( main injection) ứ cấp ( secondary injection ) ấp ( secondary injection ).

Theo quan đi m x lý khí th i, phun th c p có th đử lý khí thải, phun thứ cấp có thế được áp dụng đề đốt cháy NO ứ cấp có thế được áp dụng đề đốt cháy NO ếp theo giai đoạn ược áp dụng đề đốt cháy NOc áp d ng đ đ t cháy NOụ thuộc vào giai đoạn phun chính tiếp theo giai đoạn x Nó

di n ra sau ngay giai đo n phun chính và đạn phun chính tiếp theo giai đoạn ược áp dụng đề đốt cháy NOc xác đ nh đ x y ra trong quá trình giãn n ịnh để xảy ra trong quá trình giãn nở

Ngược áp dụng đề đốt cháy NO ạn phun chính tiếp theo giai đoạn c l i so v i quá trình phun s kh i và phun chính, nhiên li u phun vào không đới ơ phụ thuộc vào giai đoạn phun chính tiếp theo giai đoạn ược áp dụng đề đốt cháy NOc đ t cháy mà đ b c h i nh vào s c nóng c a khi th i ng th i Trong su t kỳ th i h n h p ơ phụ thuộc vào giai đoạn phun chính tiếp theo giai đoạn ứ cấp có thế được áp dụng đề đốt cháy NO ỗn hợp ợc áp dụng đề đốt cháy NOkhí th i và nhiên li u được áp dụng đề đốt cháy NOc đ y ra ngoài h th ng thoát khí th i thông qua xupap th i Tuy ẩy ra ngoài hệ thống thoát khí thải thông qua xupap thải Tuy nhiên m t ph n c a nhiên li u động cơ phụ thuộc vào giai đoạn phun chính tiếp theo giai đoạn ược áp dụng đề đốt cháy NOc đ a l i bu ng đ t thông qua h th ng luân h i khí ư ạn phun chính tiếp theo giai đoạn ồng đốt thông qua hệ thống luân hồi khí ồng đốt thông qua hệ thống luân hồi khí

th i EGR và có tác d ng tụ thuộc vào giai đoạn phun chính tiếp theo giai đoạn ươ phụ thuộc vào giai đoạn phun chính tiếp theo giai đoạn ng t nh chính giai đo n phun s kh i Khi b hóa kh đực kéo của động cơ Với ư ạn phun chính tiếp theo giai đoạn ơ phụ thuộc vào giai đoạn phun chính tiếp theo giai đoạn ộng cơ phụ thuộc vào giai đoạn phun chính tiếp theo giai đoạn ử lý khí thải, phun thứ cấp có thế được áp dụng đề đốt cháy NO ược áp dụng đề đốt cháy NOc

l p đ làm gi m NOắp để làm giảm NO x, chúng t n d ng nhiên li u trong khí th i nh là m t nhân t hóa h c ận dụng nhiên liệu trong khí thải như là một nhân tố hóa học ụ thuộc vào giai đoạn phun chính tiếp theo giai đoạn ư ộng cơ phụ thuộc vào giai đoạn phun chính tiếp theo giai đoạn ọc

đê làm gi m n ng đ NOồng đốt thông qua hệ thống luân hồi khí ộng cơ phụ thuộc vào giai đoạn phun chính tiếp theo giai đoạn x trong khí th i