Bài giảng Cấu tạp động cơ - Vũ Xuân Trường

Tóm tắt Bài giảng Cấu tạp động cơ - Vũ Xuân Trường: ... trục bơm quay thì rô to trong quay làm rô to ngoài quay. Các rô to quay tạo thành túi chứa dầu ở phía cửa vào của bơm và truyền tới cửa ra đi cung cấp. Vì các đỉnh của hai rô to lắp khít lên không cho dầu đi ngược trở lại đường dầu vào. 2.3.2. Bầu lọc dầu 2.3.2.1. Bầu lọc thô Thường lắp trực t...hoà trộn trong một họng để cung cấp cho một lượng nhiên liệu nhỏ cho động cơ, đảm bảo mức tiết kiệm nhiên liệu thấp nhất. Khi xe chạy ở tốc độ cao, có tải lớn hỗn hợp sẽ được cung cấp cho động cơ để động cơ phát ra công suất cao nhất. Vậy thông qua chế hoà khí hai cấp công suất động cơ tăng lên đáng...n đỉnh piston sẽ thoát ra cửa xả do rãnh khoan đứng làm cho áp suất ở đường nhiên liệu giảm xuống đột ngột, lò xo sẽ đóng van cao áp đồng thời kim phun sẽ đóng lại rất nhanh ngừng cung cấp nhiên liệu cho buồng cháy. Dưới tác dụng của lò xo van cao áp và áp suất dư trong đường ống cao áp làm van cao ...

doc83 trang | Chia sẻ: havih72 | Lượt xem: 295 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Bài giảng Cấu tạp động cơ - Vũ Xuân Trường, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
2.4.2. Nguyên lý hoạt động
Bơm dầu được đặt trong bơm cao áp, hút dầu trong thùng và được đưa tới các van điều khiển nạp rồi tới khoang cao áp và được nén với áp suất cần thiết. Piston trong bơm áp cao tạo ra áp suất phun cần thiết, áp suất này thay đổi theo tốc độ động cơ và điều kiện tải trọng xe, áp suất này thay đổi từ: 20 Mpa ở chế độ không tải đến 135 Mpa ở chế độ tải cao (đối với loại Diesel điện tử thông thường thì áp suất từ: 10 – 80Mpa).
ECU điều khiển van SCV (van điều khiển nạp), để điều chỉnh lượng áp suất vào khoang bơm áp cao và nhờ đó điều chỉnh được áp suất nhiên liệu.
ECU luôn theo dõi áp suất nhiên liệu trong ống phân phối bằng cảm biến áp suất nhiên liệu và thực hiện điều khiển tín hiệu phản hồi.
4.2.4.3. Các cụm chi tiết trong hệ thống 
1). Bơm cấp nhiên liệu
Bơm nhiên liệu là một bơm điện và lọc nhiên liệu hay một bơm bánh răng. Bơm này có nhiệm vụ hút nhiên liệu từ thùng đến khoang áp cao của bơm cao áp
Hình 4.27. Bơm cấp nhiên liệu kiểu bánh răng ăn khớp ngoài
1: Đường dầu vào từ thùng nhiên liệu
2: Đường dầu ra khoang áp cao
3: Thân bơm
2). Bơm cao áp
Bơm cap áp của hệ thống CRS-I gồm có 3 loại chính:
- Loại bơm 2 piston.
- Loại bơm 3 piston.
- Loại bơm 4 piston.
a). Bơm cao áp loại 2 piston
Cấu tạo bơm loại này gồm các chi tiết: Trục bơm, cam lệch tâm, piston, van SCV
 a b
Hình 4.28. Bơm cao áp loại 2 piston
 a: Cấu tạo bơm 2 piston b: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bơm 2 piston
Nguyên lý hoạt động
Khi piston B dẫn nhiên liệu vào trong thì piston A lại đưa nhiên liệu ra. Do đó, piston A và B lần lượt hút nhiên liệu từ bơm cấp đưa đến khoang cao áp rồi đưa tới ống phân phối. Việc quay của cam lệch tâm làm cho cam quay vòng, cả hai di chuyển cùng chiều, một đi lên một đi xuống. Nếu piston B đi xuống nó sẽ nén nhiên liệu và đẩy nhiên liệu vào ống phân phối, còn piston A bị đẩy xuống hút nhiên liệu vào, và ngược lại khi piston A đi lên thì thực hiện nén nhiên liệu và đưa tới ống phân phối còn piston B sẽ được đẩy lên thực hiện hút nhiên liệu.
b). Bơm cao áp loại 3 piston
Loại này gồm có các chi tiết: Cam lệch tâm 3 vấu và 3 cụm piston- xylanh được đặt cách nhau 1200.
Hình 4.29. Cấu tạo bơm cao áp loại ba piston
1: Trục lệch tâm 7: Van định lượng nhiên liệu 
2: Cam lệch tâm 8: Đường dầu hồi
3: Piston 9: Đường dầu hồi về từ ống Rail
4: Van nạp 10: Đường dầu đến ống Rail
5: Lò xo hồi vị 11: Đường nhiên liệu từ bơm bánh răng 
6: Bơm cấp nhiên liệu 12: Khoang bơm cao áp
Nguyên lý hoạt động 
Bên trong bơm cao áp, nhiên liệu được nén bằng 3 piston bơm và được bố trí hướng kính và các piston cách nhau 1200. Do 3 piston bơm hoạt động luân phiên trong 1 vòng quay nên chỉ làm tăng nhẹ lực cản của bơm. Do đó ứng suất trên hệ thống dẫn động vẫn giữ đồng bộ. 
Khi trục cam của bơm cao áp có các cam lệch tâm quay làm di chuyển 3 piston của bơm lên xuống tùy theo hình dạng các mấu cam. Khi các piston này di chuyển, nhiên liệu được hút vào và đẩy đến ống phân phối như bơm cao áp loại 2 piston.
Khi áp suất phân phối vượt quá múc thì van an toàn sẽ xả bớt áp suất. Bơm bánh răng sẽ đẩy nhiên liệu qua van nạp làm cho piston đi xuống, khi vượt qua điểm chết dưới thì van nạp đóng lại làm cho áp suất không tăng nữa, nhiên liệu trong thân bơm bị nén lại do piston đi lên điểm chết trên và làmvan cấp mở, nhiên liệu tới ống Rail. 
Van định lượng có nhiệm vụ điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp cho bơm cao áp. Ngoài ra để giảm bớt khả năng tiêu thụ công của bơm cao áp và tránh việc làm nóng nhiên liệu một cách không cần thiết nhiên liệu được hồi trở lại qua vòng lam làm tuần hoàn bởi van điện từ. 
Hình 4.30. Sơ đồ nguyên lý bơm cao áp loại 3 piston
c). Bơm cao áp loại 4 piston
Bơm áp cao loại 4 piston gồm: 1 cam vòng 4 piston đặt đối đỉnh với nhau từng đôi một. Cấp dầu vào khoang bơm cao áp được điều khiển qua van điều khiển nạp (SCV) và truyền dầu từ bơm sơ cấp
 Hình 4.31. Bơm cao áp loại 4 piston
1: SCV
4: Cam lệch tâm
2: Van một chiều 
5: Van phân phối
3: Piston
Hoạt động: 
Nhiên liệu được nạp bởi bơm cấp liệu sẽ di chuyển qua SCV và van một chiều, và được nén bởi piston và được bơm qua van phân phối đến ống phân phối.
3). Ống phân phối(ống Rail)
Hình 4.32. Cấu tạo ống phân phối
Ống phân phối chứa nhiên liệu có áp suất cao được bơm cao áp đưa tới, có nhiệm vụ phân chia nhiên liệu qua các ống phun tới các vòi phun của xylanh. Trên ống phân phối có: Bộ hạn chế áp suất, van giảm áp suất, cảm biến áp suất nhiên liệu. Cảm biến áp suất nhận biết áp suất trong ống phân phối rồi truyền tín hiệu đến ECU.
a). Bộ hạn chế áp suất (van an toàn )
Bộ hạn chế áp suất có: 1 viên bi, cần đẩy, và một lò xo hồi vị.
Hình 4.33. Bộ hạn chế áp suất
Bộ hạn chế áp suất được vận hành cơ khí thông thường để xả áp suất trong trường hợp áp suất trong ống phân phối lên cao mức không bình thường.
b). Van xả áp (bộ điều chỉnh áp suất)
Trong trường hợp hệ thống bị trục trặc áp suất nhiên liệu của ống phân phối cao hơn áp suất phun mong muốn thì van xả áp suất nhận được một tín hiệu từ ECU của động cơ để mở van và hồi nhiên liệu về bình nhiên liệu, do đó áp suất nhiên liệu trở về áp suất phun mong muốn.
Hình 4.34. Van xả áp
4). Vòi phun
Hình 4.35. Cấu tạo vòi phun 
1 - Lò xo vòi phun
2 - Van định lượng
3 - Lỗ tiết lưu đường dầu về
4 - Lõi của van điện từ
5 - Đường dầu hồi về
6 - Giắc nối
7 - Van điện từ
8 - Dầu có áp suất cao từ ống rail
9 - Van bi
 10 - Lỗ tiết lưu cung cấp
 11 - Van piston
 12 - Đường dẫn nhiên liệu
 13 - Khoang chứa nhiên liệu
 14 - Kim phun
Vòi phun của Commonrail khác với vòi phun của hệ thống nhiên liệu Diesel thong thường ở chỗ gồm 2 phần: 
- Phần trên là một van điện từ được điều khiển bởi EDU hoặc ECU.
- Phần dưới là phần vòi phun cũng khác với vòi phun thông thường, đó là có lò xo rất cứng mà ở vòi phun thông thường là một chốt tỳ khá dài.
Khi nhiên liệu được phân chia từ ống phân phối đến từng vòi phun thì nhiên liệu được dẫn từ ống dẫn sẽ đi đến van định lượng 2 thông qua lỗ cung cấp 10. Buồng điều khiển được nối với đường dầu về thông qua lỗ xả được mở bởi van xả 3.
Khi lỗ đóng, áp lực của dầu đặt lên đỉnh piston 11 cao hơn áp lực dầu tại thân ty kim. Kết quả là kim bị đẩy xuống dưới và làm kín lỗ phun với buồng đốt.
Khi van điện từ 7 đóng 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 lực tác dụng lên piston cũng giảm theo. Khi áp lực dầu trên piston giảm xuống thấp áp lực tác dụng lên ty kim, thì ty kim mở ra và nhiên liệu được phun vào buồng đốt qua các lỗ phun. Kiểu điều khiển này dùng một hệ thống khuếch đại thủy lực vì lực cần thiết để mở kim thật nhanh không thể trực tiếp tạo ra nhờ van xả. Hoạt động của kim phun có thể chia làm 4 giai đoạn chính như sau:
- Khi kim phun đóng.
- Khi kim phun mở.
- Khi kim phun mở hoàn toàn.
- Khi kim phun đóng.
Hoạt động vòi phun:
*). Khi kim mở: Van điện từ được cấp dòng điện kích từ lớn để bảo đảm nó mở nhanh. Lực tác dụng bởi van điện từ lớn hơn lò xo lỗ xả và làm mở lỗ xả. Gần như tức thời dòng điện cao áp giảm xuống thành dòng nhỏ hơn chỉ đủ để tạo ra lực từ để giữ ty kim. Khi lỗ xả mở ra, nhiên liệu có thể chảy vào buồng điều khiển tràn vào khoang bên trên nó và từ đó trở lại thùng dầu qua đường dầu hồi. Lỗ xả làm mất cân bằng áp suất nên áp suất trong buồng điều khiển van giảm xuống, làm cho áp suất trong buồng điều khiển can thấp hơn áp suất trong buồng chứa của ty kim (vẫn còn bằng với áp suất của ống). Áp suất giảm đi trong buồng điều khiển van làm giảm lực tác dụng lên piston điều khiển nên kim mở ra và nhiên liệu bắt đầu phun.
Tốc độ mở kim phun được quyết định bởi sự khác biệt tốc độ dòng chảy giữa lỗ nạp và lỗ xả. Piston điều khiển tiến đến vị trí dừng phía trên nơi mà nó còn chịu tác dụng của đệm dầu được tạo 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 bằng với áp suất trong ống. Lực phân phối trong kim thì tương tự với giai đoạn mở kim.
 a b
Hình 4.36. Quá trình thực hiện phun
a: Khi kim phun mở b: Khi kim phun đóng
*). Khi kim phun đóng: Khi dòng qua van điện từ 7 bị ngắt, lò xo đẩy viên bi đóng kín lỗ xả lại. Lỗ xả đóng đã làm cho áp suất trong buồng điều khiển van tăng lên thông qua lỗ nạp. Áp suất này tương đương với áp suất trong ống van làm tăng lực tác dụng lên đỉnh piston điều khiển. Lực này cùng với lực của lò xo bây giờ cao hơn lực tác dụng của buồng chứa và ty kim đóng lại. Tốc độ đóng của ty kim phụ thuộc vào dòng chảy nhiên liệu qua lỗ nạp. 	
4.2.5. Hệ thống cung cấp nhiên liệu với bơm – vòi phun kết hợp điều khiển điện tử ( EUI và HEUI ).
4.2.5.1. Hệ thống nhiên liệu Diesel EUI.
a). Khái quát.
Hình 4.37. Sơ đồ hệ thống nhiên liệu EUI
1: Thùng dầu 
 5: Các vòi phun
2: Bầu lọc thô
 6: ECM
3: Bơm chuyển nhiên liệu
 7: Các cảm biến
4: Bầu lọc tinh
Mặc dù được giới thiệu vào cuối những năm 80, nhưng hệ thống nhiên liệu EUI đã đạt được những thành tựu nhất định về mặt cấu tạo, nâng cao tính năng làm việc và độ tin cậy. EUI còn là tiền đề cho hệ thống nhiên liệu HEUI – Hydraulically Actuated Electronically Controlled Unit Injector (tác động thủy lực, điều khiển điện tử) sau này.
Hệ thống nhiên liệu EUI có 5 bộ phận cấu thành: 
- Các vòi phun EUI: Tạo ra áp suất phun từ 10.000 - 30.000 psi và ở tốc độ định mức nó phun tới 19 lần/s.
- Bơm chuyển nhiên liệu: Cung cấp nhiên liệu cho các vòi phun bằng cách hút nhiên liệu từ thùng chứa và tạo ra một áp suất từ 60-125 psi.
- Mô - đun điều khiển điện tử (ECM – Electronic Control Module): Là một máy vi tính công suất lớn điều khiển các hoạt động chính của động cơ.
- Các cảm biến: Là những thiết bị điện tử kiểm soát các thông số của các động cơ: Như nhiệt độ, áp suất,  và cung cấp các thông tin cho ECM bằng một điện thế tín hiệu.
- Các thiết bị tác động: Là những thiết bị điện tử sử dụng các cường độ dòng điện từ ECM để làm việc hoặc thay đổi hoạt động của động cơ. Ví dụ thiết bị tác động vòi phun là công tắc điện từ.
b). Hệ thống nhiên liệu áp suất thấp
Cung cấp nhiên liệu từ thùng đến các vòi phun. Hệ thống nhiên liệu này có ba chức năng chính: Cung cấp nhiên liệu đến vòi phun EUI để đốt cháy, cấp một lượng thích hợp làm mát vòi phun và cấp một lượng để xả khí trong hệ thống.
Các bộ phận cấu thành chính trong hệ thống nhiên liệu áp suất thấp: Thùng nhiên liệu, các đường dẫn nhiên liệu, bầu lọc thô nhiên liệu hoặc bộ tách nước, bơm tiếp nhiên liệu, bầu lọc tinh nhiên liệu và bơm tay và van bộ điều chỉnh áp suất. Giữa các loại động cơ và ứng dụng khác nhau thì từ thùng nhiên liệu đến bơm tiếp thì có sự khác nhau giữa thành phần cấu tạo ví dụ như: Đối với hầu hết các loại động cơ xe tải đường kính bầu lọc thô thường là 15 - 20 μm để loại bỏ cặn ở thùng nhiên liệu, tuy vậy có một số nhà sản suất xe tải chỉ sử dụng bầu lọc tinh chứ không dùng bầu lọc thô.
Nhiên liệu được hút từ thùng chảy đến bầu lọc thô liệu hoặc bộ tách nước ở đó bầu lọc thô sẽ loại bỏ cặn lớn trước khi nhiên liệu đi vào bơm tiếp nhiên liệu, đây là loại bơm bánh răng điển hình và có van giảm áp, áp suất nhiên liệu bị giới hạn từ 60-125 psi, lượng nhiên liệu thừa chảy từ van giảm áp bên ngoài qua các đường dẫn bên trong để vào bơm. Nhiên liệu chảy từ cổng ra của bơm đến bầu lọc tinh nhiên liệu, trước đây bầu lọc tinh nhiên liệu thường có dày là 10-15 μm, phần lớn các máy sử dụng động cơ sản xuất trước năm 1999 và động cơ mới thì có bầu lọc 2 μm bầu lọc 2 μm này có thể loại bỏ được những loại cặn rất nhỏ, cặn này làm mòn vòi phun. Bơm tay được lắp ở bệ bầu lọc nhiên liệu. Bơm tay có nhiện vụ làm đầy vào hệ thống và loại bỏ khí trong hệ thống nhiên liệu áp suất thấp sau khí nạp nhiên liệu hoặc thay thế vòi phun. Nhiên liệu từ thùng qua bơm tiếp đến bầu lọc và đẩy nhiên liệu vào đường dầu cấp vào nắp máy và quay trở về thùng. Nhiên liệu chảy từ bầu lọc tinh nhiên liệu đến đường đầu cấp ở nắp máy.
Trên động cơ 3406E đường cấp nhiên liệu là một lỗ khoan thông từ trước đến sau của nắp máy. Trên máy có động cơ C10C12 cụm ống dẫn ở bên sườn động cơ sẽ cấp nhiên liệu đến từng vòi phun và dòng nhiên liệu thừa sẽ quay trở về thùng, dòng nhiên liệu thừa chảy đến bộ điều chỉnh áp suất. Bộ điều chỉnh áp suất có van một chiều có gắn lò xo van giảm áp sẽ mở ở áp suất 60 psi và điều chỉnh áp suất trong khoảng 60-125 psi. Khi động cơ tắt và nhiên liệu không có, van nhiên liệu có gắn lò xo sẽ đóng để cắt nhiên liệu không chảy ngược về thùng. Một lượng nhiên liệu phải được giữ lại ở trong lắp máy để cấp cho vòi phun khi khởi động lại động cơ.
c). Hệ thống dẫn động phun
Trục cam có ba vấu cho mỗi xylanh, hai vấu dẫn động cho cam nạp và cam xả, còn vấu còn lại thì dẫn động bơm vòi phun. Lực được truyền từ vấu cam dẫn động vòi phun trên trục cam qua con đội đến đũa đẩy, thông qua cụm cò mổ tác động làm vòi phun đi xuống nén nhiên liệu tạo áp suất cao. Dầu có áp suất cao này được cấp đến vòi phun. Vòi phun tạo ra áp suất nhiên liệu. Lượng nhiên liệu thích hợp được phun vào xy lanh ở những thời điểm chính xác. Mô đun điều khiển ECM có nhiệm vụ xác định thời điểm và lượng nhiên liệu cần phun.
Hình 4.38. Sơ đồ hệ thống dẫn động phun của EUI
 1: Êcu điều chỉnh 4: Đũa đẩy
 2: Cụm cò mổ 5: Trục cam
 3: Vòi phun
d). Vòi phun
	Cấu tạo: Vòi phun EUI là một vòi phun cơ khí chính xác điều khiển bằng điện tử, có cấu tạo gồm 2 phần:
- Cơ cấu sinh áp suất cao: Cam à đĩa tì àđũa đẩy à cò mổ àcon đội à thanh đẩy à piston plunger à thân xy lanh à cụm vòi phun.
- Cơ cấu điều khiển phun.
Hình 4.39. Cấu tạo vòi phun
1: Cụm van điều khiển phun 4: Khoang xylanh
2: Chốt đẩy piston 5: Phân kim phun
3: Piston bơm
*). Hoạt động của vòi phun: Cụm van điều khiển phun được điều khiển bởi ECM kết hợp với cam được dẫn động bởi động cơ của vòi phun EUI.
 Nạp nhiên liệu Phun nhiên liệu Kết thúc phun
Hình 4.40. Các giai đoạn hoạt động của vòi phun
Hoạt động của vòi phun EUI gồm giai đoạn sau:
- Giai đoạn nạp nhiên liệu: ECM điều khiển mở cụm van điều khiển phun, đồng thời lúc này cam không tác động vào đũa đẩy, thanh đẩy plunger được lò xo đẩy lên, thể tích khoang than xy lanh tăng lên và dầu được hút vào xylanh.
- Giai đoạn phun: ECM điều khiển đóng cụm van điều khiển phun, đường dầu vào bị bịt kín trong thân xylanh, lúc này cam tác động vào đũa đẩy, thông qua đũa đẩy cò mổ nén thanh đẩy plunger xuống. Áp suất dầu trong xy lanh và khoang kim phun tăng lên thắng lực lò xo đẩy kim phun đi lên và nhiên liệu được phun ra.
- Giai đoạn kết thúc phun: ECM điều khiển mở cụm van điều khiển, dầu có áp suất cao trong thân xy lanh hồi về đường dầu trong nắp máy, kết thúc phun 
4.2.5.2. Hệ thống nhiên liệu Diesel HEUI.
a). Khái quát
Hình 4.41. Sơ đồ hệ thống nhiên liệu HEUI
1. Bơm áp cao
4. Các cảm biến
2. Van điều khiển áp suất
5. ECM
3. Cụm vòi phun
Hệ thống nhiên liệu HEUI (Hydraulically Actuated Electronically Controlled Unit Injector - Tác động thủy lực, điều khiển điện tử) là một trong những cải tiến lớn của động cơ Diesel. Nó cũng là một bộ phận trong công nghệ ACERT của hãng Carterpillar. Sự ra đời của HEUI đã thiết lập những tiêu chuẩn mới đối với động cơ về tiêu hao nhiên liệu, độ bền cũng như các tiêu chuẩn về khí thải.
Công nghệ phun nhiên liệu HEUI đang thay đổi cách nghĩ của cả nhà kỹ thuật lẫn người vận hành về hiệu suất của động cơ Diesel. Vượt trội hơn hẳn công nghệ phun nhiên liệu truyền thống trước đây, HEUI cho phép điều chỉnh chính xác nhiên liệu phun vào buồng cháy cả về thời gian, áp suất và lượng nhiên liệu phun mang lại hiệu suất cao cho động cơ.
Công nghệ phun nhiên liệu truyền thống trước đây phụ thuộc vào tốc độ động cơ, khi tốc độ động cơ tăng thì áp suất phun cũng tăng lên, gây ảnh hưởng đến độ bền của động cơ và làm tăng suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ. Áp suất phun đối với hệ thống nhiên liệu HEUI không phụ thuộc vào tốc độ động cơ, mà được điều khiển bằng điện. Vì vậy, động cơ trang bị hệ thống HEUI sẽ tiết kiệm nhiên liệu hơn và khí xả sạch hơn. Như vậy ứng dụng hệ thống nhiên liệu HEUI vào động cơ cho phép nâng cao hiệu suất làm việc của động cơ, tiết kiệm nhiện liệu và giảm thiểu các tổn thất cũng như tiếng ồn của động cơ.
Tuy nhiên, các thiết bị trong hệ thống nhiêu liệu HEUI có độ chính xác rất cao, nhiên liệu bẩn có thể gây mòn, thậm chí phá hỏng các chi tiết trong hệ thống. Hạt bẩn có đường kính chỉ bằng 1/5 đường kính sợi tóc đã có thể gây nguy hiểm cho hệ thống. Chính vì vậy bộ lọc giữ một vai trò rất lớn trong việc nâng cao độ bền của hệ thống.
b). Vòi phun HEUI
*). Cấu tạo
Hình 4.42: Cấu tạo vòi phun HEUI
	1: Van điều khiển điện từ 4: Van kiểm tra
	2: Cụm piston tăng áp suất 5: Cụm kim phun
	3: Đường dầu vào 6: Van tác động phun
Vòi phun là một thiết bị độc lập được điều khiển trực tiếp bởi mô đun điều khiển điện tử ECM (2). Dầu có áp suất từ 800 đến 3000 psi được bơm cao áp (3) chuyển đến vòi phun. Bộ phận  piston lông-giơ trong vòi phun hoạt động tương tự như xylanh thuỷ lực có tác dụng nâng áp suất dầu vào vòi phun lên đến áp suất phun. Van điện từ ở phía trên vòi phun nhận tín hiệu điều khiển từ ECM, qua đó điều khiển dầu bôi trơn tác động tác động vào piston lông-giơ để điều khiển thời điểm và lượng nhiên liệu phun
Hình 4.43: Quá trình phun của vòi phun HEUI
*). Nguyên lý làm việc
	Bơm áp cao của hệ thống cấp một lượng dầu thủy lực tới van điện từ của vòi phun HEUI. Tại đây van điện từ sẽ được điều khiển mở cho dầu có áp suất cao này vào trong khoang phía dưới van hình nấm để tác động phun.
	Một bơm cấp nhiên liệu (bơm dầu Diesel) nằm trong bơm áp cao đồng thời cấp một lượng nhiên liệu có áp suất nhất định vào đường biên của cụm kim phun. Tại đây nhiên liệu có áp suất nhất định sẽ chờ sẵn ở khoang của cụm phun nằm phía dưới cần đẩy. Một phần nhiên liệu cũng được đưa xuống cụm piston tăng cường áp suất
	Khi van điện từ mở, dầu áp cao sẽ được đưa vào trong khoang của van hình nấm, tạo nên một áp suất đẩy cần đẩy đi xuống. Cần đẩy (Plunger) đi xuống sẽ đồng thời tạo ra một áp suất thắng được sức căng của lò xo trong cụm tăng cường áp suất, đẩy nhiên liệu chờ sẵn dưới khoang của cần đẩy ra ngoài buồng đốt của động cơ. Khi van điện từ đóng lại, dầu cao áp ngừng cấp vào khoang van hình nấm, áp suất trên khoang van bị mất, đồng thời áp suất khoang bên dưới cần đẩy cũng giảm đột ngột, áp suất khoang phía dưới cần đẩy ko đủ để thắng sức căng của lò xo cụm tăng áp nữa, ngắt quá trình phun nhiên liệu.
	Ở vòi phun HEUI thì quá trình phun có cả phun mồi (Pilot Injection).
c). Mô đun điều khiển điển tử (ECM)
	Hoạt động như một máy tính điều khiển toàn bộ động cơ. ECM nhận tín hiệu từ các cảm biến khác nhau, phân tích xử lý nhờ phần mềm đã cài đặt trong bộ nhớ của ECM và đưa tín hiệu điều khiển đến van điện từ của vòi phun (1) để điều khiển thời điểm, và lượng nhiên liệu phun. Đồng thời, ECM cũng gửi tín hiệu đến van điều khiển áp suất tác động phun (4) để điều khiển áp suất dầu chuyển đến vòi phun. Do áp suất này tỉ lệ với áp suất phun, nên qua đó ECM sẽ điều khiển được áp suất phun. Như vậy ECM sẽ điều khiển được toàn bộ quá trình phun nhiên liệu phù hợp với tín hiệu do các cảm biến gửi về.
d). Bơm cao áp
	Là bơm piston hướng trục thay đổi lưu lượng. Dầu từ thùng được hút qua các thiết bị như: Lọc dầu rồi vào bơm, hoạt động của bơm sẽ làm cho áp suất dầu tăng lên đến áp suất yêu cầu và bơm dầu đến vòi phun HEUI.
e). Van điều khiển áp suất tác động phun
Thông thường áp suất do bơm cao áp tạo ra sẽ cao hơn áp suất phun, van điều khiển áp suất tác động sẽ xả một phần dầu trở về thùng để ổn định áp suất dầu bằng áp suất yêu cầu do tín hiệu ECM qui định
Như vậy ứng dụng hệ thống nhiên liệu HEUI vào động cơ cho phép nâng cao hiệu suất làm việc của động cơ, tiết kiệm nhiên liệu và giảm thiểu các tổn thất cũng như tiếng ồn động cơ. Tuy nhiên các thiết bị trong hệ thống nhiên liệu HEUI có độ chính xác rất cao, nhiên liệu của động cơ, nhiên liệu bẩn có thể gây mòn, thậm chí phá hỏng các chi tiết trong hệ thống. Hạt bẩn có đường kính bằng 1/5 đường kính sợi tóc cũng có thể gây nguy hiểm cho hệ thống. Chính vì vậy bộ lọc giữ vai trò quan trọng trong việc nâng cao độ bền của hệ thống.
s

File đính kèm:

  • docbai_giang_cau_tap_dong_co_vu_xuan_truong.doc