HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ RZ4E CỦA ISUZU (0942909480)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM Độc lập Tự do Hạnh phúc Khoa Đào Tạo Chất Lượng Cao NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Họ và tên sinh viên NGUYỄN ANH TUẤN MSSV 15145171 Ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô Lớp 15145CL4 Giảng viên hướng dẫn Ths CHÂU QUANG HẢI I Tên đề tài HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ RZ4E CỦA ISUZU II Nội dung thực hiện đề tài Giới thiệu đề tài Giới thiệu tổng quan hệ thống nhiên liệu Giới thiệu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ th.

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

Tính cấp thiết của đề tài

Bước vào thế kỷ 21, nhân loại đã chứng kiến sự tiến bộ vượt bậc trong khoa học kỹ thuật, với nhiều thành tựu và phát minh có tính ứng dụng cao, mở ra những cơ hội mới cho sự phát triển.

Việt Nam, với nền kinh tế đang phát triển, đang thực hiện các cải cách mở cửa nhằm thúc đẩy tăng trưởng kinh tế Việc áp dụng các thành tựu khoa học và công nghệ là cần thiết để cải cách và phát triển các ngành công nghiệp mới, với mục tiêu chuyển đổi từ một nền kinh tế nông nghiệp kém phát triển sang một quốc gia công nghiệp hiện đại.

Sau nhiều năm nỗ lực và phát triển, Việt Nam hiện đã gia nhập Tổ chức Thương mại Thế giới (WTO) Việc này mở ra cơ hội giao lưu và học hỏi kinh nghiệm từ các quốc gia có nền kinh tế phát triển Chúng ta có thể tiếp thu và ứng dụng các thành tựu khoa học tiên tiến, từ đó thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế trong nước, góp phần xây dựng xã hội chủ nghĩa một cách vững chắc.

Ngành công nghiệp ô tô đang được nhà nước chú trọng phát triển mạnh mẽ nhờ vào tiềm năng to lớn và sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật Quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa tạo cơ hội cho nhu cầu nâng cao chất lượng cuộc sống của con người Để đảm bảo an toàn và sự tin cậy cho người sử dụng, nhiều hãng xe như HUYNDAI, FORD, TOYOTA, MERCEDES, và KIA MOTORS đã thực hiện nhiều cải tiến về mẫu mã, kiểu dáng công nghệ và chất lượng phục vụ.

Để đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất và bảo vệ môi trường, hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel cần hoạt động chính xác, bền bỉ và có giá thành hợp lý Các nhà sản xuất ô tô đã phát triển hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel từ những công nghệ điều khiển cơ khí truyền thống, nhằm nâng cao công suất động cơ và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

- Ngoài ra, với việc tiến bộ và phát triển của các hệ thống, cơ cấu khác, nó sẽ đòi hỏi

Để đáp ứng yêu cầu của công nghệ hiện đại, kỹ thuật viên cần có kiến thức vững vàng và khả năng sáng tạo nhằm chẩn đoán hư hỏng và đề xuất phương pháp sửa chữa hiệu quả nhất.

Ý nghĩa của đề tài

Đề tài này giúp chúng em củng cố kiến thức và chuẩn bị hành trang cho việc tốt nghiệp, nhằm đáp ứng nhu cầu công việc trong tương lai Nghiên cứu của chúng em tập trung vào

Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ RZ4E của Isuzu mang lại cho chúng tôi cái nhìn sâu sắc và kiến thức bổ sung quan trọng về cách thức hoạt động của hệ thống này.

Kết quả thu được từ quá trình thực hiện đề tài này giúp chúng em hiểu rõ và sâu sắc hơn về hệ thống, từ đó nắm bắt được cấu trúc, điều kiện làm việc cũng như các phương pháp kiểm tra và sửa chữa.

- Tạo cho chúng em có được một nền tảng kiến thức vững chắc về những gì đã nghiên cứu để có thể áp dụng vào thực tiễn sau này.

Mục tiêu của đề tài

Kiểm tra đánh giá tình trạng kỹ thuật và các thông số bên trong của Hệ Thống Cung Cấp Nhiên Liệu Động Cơ RZ4E của Isuzu là rất quan trọng Việc này giúp đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu và phát hiện sớm các vấn đề tiềm ẩn Thông số về kết cấu cũng cần được xem xét để nâng cao độ bền và khả năng vận hành của hệ thống.

Hệ Thống Cung Cấp Nhiên Liệu Động Cơ RZ4E Của ISUZ 13

TỔNG QUÁT VỀ HỆ THỐNG

Lịch sử phát triển của hệ thống

Động cơ Diesel, được phát minh bởi kỹ sư Rudolf Diesel vào năm 1892, hoạt động dựa trên nguyên lý tự cháy Khi gần kết thúc quá trình nén, nhiên liệu được phun vào buồng cháy, tạo thành hòa khí và tự bốc cháy Đến năm 1927, Robert Bosch phát triển bơm cao áp, và vào năm 1936, bơm phun Bosch được lắp đặt cho động cơ Diesel trên ô tô thương mại và ô tô khách.

Mặc dù động cơ Diesel ra đời sớm nhưng không phát triển mạnh mẽ như động cơ xăng do tiếng ồn và khí thải ô nhiễm Tuy nhiên, nhờ vào sự tiến bộ trong công nghệ, những vấn đề này đã được khắc phục, khiến động cơ Diesel ngày càng trở nên phổ biến và hữu ích hơn.

Khí thải từ động cơ Diesel là một trong những nguyên nhân chính gây ô nhiễm môi trường Mặc dù động cơ Diesel mang lại hiệu quả và tiết kiệm hơn so với động cơ xăng, nhưng vấn đề tiếng ồn và ô nhiễm khí thải vẫn là những hạn chế lớn khi sử dụng loại động cơ này.

Hệ thống cung cấp nhiên liệu Diesel bao gồm các thành phần chính như thùng chứa, lưới lọc, cốc lọc, bơm thấp áp, bơm tay, bơm cao áp, bầu lọc, đường ống cao áp, vòi phun, vít xả không khí, bộ điều tốc và đường dầu hồi Mỗi phần trong hệ thống này đóng vai trò quan trọng để đảm bảo nhiên liệu được cung cấp một cách hiệu quả và an toàn cho động cơ.

Hệ thống nhiên liệu Diesel đang được cải tiến liên tục với các giải pháp kỹ thuật tối ưu nhằm giảm ô nhiễm môi trường và tiết kiệm nhiên liệu Các chuyên gia nghiên cứu động cơ Diesel đã đề xuất nhiều biện pháp kỹ thuật phun và kiểm soát quá trình cháy để hạn chế phát thải chất ô nhiễm.

Các biện pháp chủ yếu tập trung vào giải quyết các vấn đề:

- Tăng tốc độ phun do tăng tốc độ hòa trộn nhiên liệu và không khí.

- Tăng áp suất phun, đặc biệt là đối với động cơ phun trực tiếp.

- Điểu chỉnh thời điểm bắt đầu và kết thúc quá trình phun nhanh chóng.

- Biện pháp hồi lưu một bộ phận khí xả.

Hiện nay, những nhược điểm của hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển điện tử đã được khắc phục nhờ vào việc cải tiến một số bộ phận trong hệ thống.

- Bơm cao áp điểu khiển điện tử.

Năm 1986, Bosch đã giới thiệu hệ thống nhiên liệu Common-Rail, một công nghệ điều khiển điện tử tiên tiến cho hệ thống cung cấp nhiên liệu Diesel.

Hình 1.3: Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu Common-Rail

Hệ thống cung cấp nhiên liệu bao gồm nhiều thành phần quan trọng như bình chứa nhiên liệu, lọc sơ cấp trong bình, và bơm nhiên liệu Tiếp theo, bình lọc nhiên liệu và ống nhiên liệu áp suất thấp đóng vai trò quan trọng trong việc dẫn nhiên liệu Sau đó, bơm cao áp và ống nhiên liệu áp suất cao giúp tăng cường áp lực cho nhiên liệu Ống phân phối và kim phun đảm bảo nhiên liệu được phân phối đều vào buồng đốt, trong khi ống dầu hồi giúp duy trì áp lực hệ thống Cuối cùng, ECM và các cảm biến theo dõi và điều chỉnh hoạt động của toàn bộ hệ thống, đảm bảo hiệu suất tối ưu cho động cơ.

Hệ thống cung cấp nhiên liệu Common-Rail đã được hoàn thiện, cho phép động cơ Diesel hiện đại chứa nhiên liệu áp suất cao trong ống phân phối và phân phối đến các kim phun theo yêu cầu So với hệ thống cung cấp nhiên liệu Diesel truyền thống, Common-Rail Diesel đã khắc phục hiệu quả nhiều vấn đề tồn tại trước đây.

- Giảm tối đa mức độ tiếng ồn

Nhiên liệu được phun với áp suất cao lên tới 1600 bar nhờ vào hệ thống điều khiển điện tử, cho phép thời gian phun cực ngắn và tốc độ phun rất nhanh.

- Có thể thay đổi áp suất phun và thời điểm phun tùy theo chế độ làm việc của động cơ.

- Giảm mức độ ô nhiễm môi trường.

Sự phát triển của hệ thống

Năm 1927, Bosch giới thiệu thế hệ bơm cao áp thẳng hàng đầu tiên, đánh dấu sự ra đời của hệ thống nhiên liệu Diesel Các loại bơm thẳng này chủ yếu được áp dụng trong xe tải sử dụng dầu Diesel, máy tĩnh tại, xe lửa và tàu thủy.

2.2 Sự phát triển của hệ thống:

Trong suốt nhiều năm qua, các yêu cầu lắp đặt động cơ phun nhiên liệu trực tiếp cho xe tải nhỏ và xe du lịch đã thúc đẩy sự phát triển của nhiều hệ thống nhiên liệu Diesel khác nhau Những cải tiến này không chỉ nhằm tăng công suất mà còn tập trung vào việc giảm tiêu thụ nhiên liệu, tiếng ồn và khí thải Hệ thống Common-Rail, so với các hệ thống cũ dẫn động bằng cam, cho thấy sự linh hoạt vượt trội trong việc điều khiển phun nhiên liệu cho động cơ Diesel.

Phạm vi ứng dụng của công nghệ này rất đa dạng, bao gồm cả xe du lịch và xe tải nhỏ với công suất lên đến 30kW/xylanh, cũng như xe tải nặng, xe lửa và tàu thủy có công suất cao.

- Có thể phun làm 5 giai đoạn: phun mồi, phun sớm, phun chính, phun trễ, phun cuối.

- Thay đổi áp suất phun tùy theo chế độ hoạt động của động cơ.

Chức năng của hệ thống

Chức năng chính của hệ thống phun nhiên liệu là điều khiển phun nhiên liệu với thời điểm, lưu lượng và áp suất chính xác, giúp động cơ Diesel hoạt động êm ái và tiết kiệm nhiên liệu hiệu quả.

Giảm thiểu độc hại từ khí thải và tiết kiệm nhiên liệu không chỉ nâng cao hiệu suất mà còn cải thiện tính an toàn, sự thoải mái và tiện nghi cho người sử dụng Các công nghệ như hệ thống tuần hoàn khí thải (EGR), điều khiển turbo tăng áp và điều khiển ga tự động đóng vai trò quan trọng trong việc đạt được những mục tiêu này.

3.3.Chức năng hạn chế ô nhiễm:

• Thành phần hỗn hợp và tác động đến quá trình cháy:

So với động cơ xăng, động cơ Diesel sử dụng nhiên liệu khó bay hơi hơn, dẫn đến việc tạo hỗn hợp hòa khí diễn ra không chỉ trong giai đoạn phun mà còn trong toàn bộ quá trình cháy Điều này tạo ra hỗn hợp không đồng nhất Khi động cơ Diesel hoạt động ở chế độ nghèo, nếu không được điều chỉnh hợp lý, mức tiêu hao nhiên liệu và các khí thải như muội than, CO, HC và NOx sẽ gia tăng.

Tỉ lệ hòa khí được quyết định bởi các thông số:

- Vận tốc dòng khí nạp.

- Khối lượng không khí nạp.

Tất cả các yếu tố trên đều tác động đến mức tiêu thụ nhiên liệu Nhiệt độ cháy cao và lượng oxy dồi dào sẽ dẫn đến sự gia tăng hàm lượng NOx, trong khi muội than sẽ hình thành khi hỗn hợp nhiên liệu quá nghèo.

• Hệ thống tuần hoàn khí thải (EGR):

Hệ thống tuần hoàn khí thải đóng vai trò quan trọng trong việc giảm lượng NOX sinh ra mà không làm tăng nhanh lượng khói đen Khi không có hệ thống này, khí NOX vượt mức quy định, trong khi muội than vẫn nằm trong giới hạn cho phép Hệ thống Common-Rail với áp suất phun cao giúp đạt được tỷ lệ hòa khí mong muốn, từ đó giảm lượng oxy, hiệu quả quá trình cháy và nhiệt độ cực đại, dẫn đến giảm lượng NOX Tuy nhiên, nếu tỷ lệ khí thải nạp lại vượt quá 40% thể tích khí nạp, sẽ gây ra tăng khói đen, CO và HC, đồng thời tiêu hao nhiên liệu cũng sẽ tăng do thiếu oxy.

• Ảnh hưởng của việc phun nhiên liệu:

Thời điểm phun, sự phun sương tơi của nhiên liệu cũng ảnh hưởng đến tiêu hao nhiên liệu và nồng độ khí thải.

Việc phun nhiên liệu muộn do nhiệt độ quá trình thấp giúp giảm lượng NOX Tuy nhiên, nếu phun quá muộn, lượng HC sẽ tăng, dẫn đến tiêu hao nhiên liệu nhiều hơn và gây ra khói đen khi động cơ hoạt động ở chế độ tải lớn.

• Sự phun sương tơi nhiên liệu:

Nhiên liệu được phun sương tơi tốt giúp cải thiện hiệu quả hòa trộn giữa không khí và nhiên liệu, từ đó giảm thiểu lượng HC và khói đen trong khí thải Việc sử dụng áp suất phun cao cùng với hình dạng tối ưu của lỗ tia kim phun góp phần vào việc tạo ra sương mù nhiên liệu tốt hơn Để ngăn ngừa hiện tượng muội tan, lượng nhiên liệu phun ra cần được điều chỉnh dựa trên lượng khí nạp, yêu cầu tăng lượng khí nạp từ 10-40%.

Khái quát hệ thống cung cấp nhiên liệu Common-Rail

• Nhiên liệu áp suất cao luôn luôn tồn tại ở trạng thái động cơ đang hoạt động.

• Sự tạo ra điều khiển áp suất cao độc lập với sự điều khiển phun nhiên liệu.

• Áp suất và thời gian phun nhiên liệu của hệ thống quyết định trực tiếp tốc độ động cơ.

Các thông số trong quá trình phun, bao gồm thời gian phun, lượng nhiên liệu phun và áp suất nhiên liệu, được điều khiển bởi hệ thống điều khiển điện tử (ECM).

CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG

Tổng quát

1.1 Giới thiệu động cơ RZ4E:

Hình 2.1: Động cơ RZ4E Áp dụng

Năm Dòng xe Thị trường chính

 Tổng quan và các đặc tính kỹ thuật động cơ:

Động cơ 4 xy lanh RZ4E mới đã được giới thiệu trên thị trường, với mục tiêu giảm tiêu hao nhiên liệu và nâng cao độ bền, độ tin cậy Động cơ này được trang bị nhiều tính năng hiện đại, bao gồm cơ cấu 4 van mỗi xy lanh, dẫn động bởi hai trục cam và hệ thống điều khiển phun nhiên liệu tiên tiến.

• Hệ thống ống nhiên liệu cao áp (Common-rail)

• Trục cam đôi với 4 van mỗi xy lanh (DOHC)

• Cơ cấu bánh răng và xích dẫn động cam hút và cam xả

• Cơ cấu điều chỉnh khe hở supáp thủy lực (Mới)

• Cơ cấu xả tự động (Mới)

• Cơ cấu chống chảy ngược (Mới)

• Ống lót tôi cao tần

• Bơm nhớt được dẫn động bằng cơ cấu bánh răng

• Bơm trợ lực lái được dẫn động bằng dây đai (Từ dòng RT93)

• Hệ thống thông hơi trục khuỷu.

• Van bướm ga điều khiển điện

• Hệ thống tăng áp với bộ làm mát khí nạp

Hình 2.2: Các chi tiết mới động cơ RZ4E

Hình 2.3: Bảng thông số kĩ thuật của động cơ RZ4E

 Thông số kĩ thuật: Động cơ RZ4E

Loại động cơ Diesel 4 kỳ

Kiểu thiết kế 4 xy lanh thẳng hàng

Dung tích động cơ (cc) 1898 Đường kính và hành trình

Tỷ số nén 16.5 Áp suất nén (MPa/psi 3 MPa {435 psi}/200 rpm

Loại buồng đốt Phun trực tiếp

Loại xy lanh Xy lanh rời

Tốc độ cầm chừng (RPM) 725 – 775 rpm

Hệ thống nhiên liệu Common-Rail

Loại bơm phun nhiên liệu Bơm nhiên liệu DENSO (loại

Loại kim phun nhiên liệu Kim phun điều khiển bằng điện

Số lượng lỗ phun 8 Đường kính lỗ phun 0.135

Lọc nhiên liệu Loại lọc giấy với bộ tách nước

Hệ thống phân phối khí

Cách bố trí Trục cam đôi trên nắp máy

Loại dẫn động Dẫn động bằng bánh răng và xích

Khe hở xupap nạp khi động cơ nguội (giữa trục cam và cò mổ) (mm)

0 (tự điều chỉnh) Khe hở xupap xả khi động cơ nguội (giữa trục cam và cò mổ) (mm) Động cơ RZ4E

Hệ thống làm mát Phương pháp làm mát Làm mát bằng nước

Dung tích nước làm mát (L) 9.3

Loại bơm nước Bơm ly tâm, dẫn động bằng dây đai

Loại van hằng nhiệt Dạng sáp

Nhiệt độ mở van (độ C) 82 độ C

Nhiệt độ mở van hoàn toàn (độ

Hệ thống bôi trơn Phương pháp bôi trơn Áp lực tuần hoàn

Loại bơm nhớt Bơm bánh răng

Loại lọc nhớt Loại lọc giấy Cartridge

Làm mát nhớt Làm mát bằng nước

Hệ thống EGR Van EGR điều khiển bằng điện

Loại lọc gió Lõi lọc giấy khô

Hệ thống PCV Loại thường đóng

Hệ thống xông trước Bugi xông

Hệ thống khởi động Điện áp phát ra của máy khởi động (V-Kw) 12 – 1.7

Hệ thống sạc Điện áp phát ra của máy phát

1.2 Tổng quan về hê thống :

Hình 2.4: Tổng quát hệ thống làm việc của động cơ RZ4E

Hệ thống nhiên liệu sử dụng ống tích áp để duy trì áp suất bên trong, giúp cung cấp nhiên liệu ổn định Các kim phun điện tử được thiết kế để phun nhiên liệu với áp suất cao vào buồng đốt, đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu.

Hệ thống kim phun của động cơ được điều khiển bởi ECM, cho phép điều chỉnh áp suất, tỷ lệ và thời điểm phun độc lập với tốc độ và tải động cơ Điều này giúp duy trì áp suất nhiên liệu ổn định, ngay cả khi động cơ hoạt động ở tốc độ thấp, từ đó giảm nhanh lượng khói đen thải ra khi khởi động hoặc tăng tốc Kết quả là, lượng khí xả giảm và trở nên sạch hơn, đồng thời tăng cường công suất động cơ.

Hình 2.5: Sơ đồ làm việc của hệ thống nhiên liệu

5 Van giới hạn áp suất

11 Tín hiệu đầu vào các cảm biến

 Nguyên lý hoạt động của mạch nhiên liệu

Nhiên liệu trong thùng được bơm đến bơm nhiên liệu thông qua bình lọc tách nước, nhờ vào bơm nạp loại bánh răng trong Bên cạnh đó, bơm tiếp vận trong thùng nhiên liệu cũng hỗ trợ việc đẩy nhiên liệu đến bình lọc tách nước và bơm nhiên liệu.

Khi nhiên liệu đi qua bình lọc tách nước, nó sẽ được tách nước và lọc sạch cặn bẩn trước khi được bơm cao áp Sau đó, nhiên liệu được chuyển đến ống phân phối, nơi luôn được duy trì ở áp suất cao Khi có tín hiệu điện từ ECU, van của vòi phun sẽ mở và nhiên liệu được phun vào buồng đốt.

Nhiên liệu từ vòi phun, van giới hạn áp suất ống phân phối và bơm cao áp sẽ quay trở lại thùng nhiên liệu Do áp suất cao và nhiệt độ tăng trong quá trình lưu thông, nhiên liệu cần được làm mát trước khi hồi về thùng Để duy trì áp suất nhiên liệu trong đường ống cấp dầu không vượt quá giới hạn cho phép, một van một chiều được lắp đặt giữa ống tiếp nhiên liệu trước bơm cao áp và đường dầu hồi, cho phép nhiên liệu di chuyển từ đường ống cấp sang đường ống hồi khi áp suất trong đường ống cấp cao hơn.

Bơm cấp nhiên liệu

Bơm cấp nhiên liệu bao gồm các thành phần chính như bơm hút nhiên liệu, hai xy lanh, van điều tiết áp suất và cảm biến nhiệt độ Bơm hoạt động nhờ vào chuyển động quay của trục khuỷu thông qua bánh răng trung gian A.

ECM điều khiển van điều tiết áp suất nhiên liệu đóng mở để điều khiển lượng nhiên liệu đến piston bơm.

2.1 Nguyên lý vận hành và cấu tạo:

Bơm cấp nhiên liệu là thành phần quan trọng nhất trong hệ thống nhiên liệu, được lắp đặt phía sau vỏ cơ cấu phân phối khí và có tốc độ quay đồng nhất với trục khuỷu Bên cạnh đó, van điều tiết áp suất nhiên liệu (FRP) và cảm biến nhiệt độ nhiên liệu (FT) cũng được tích hợp vào cụm bơm Nhiên liệu được bơm từ thùng chứa qua bơm đẩy bánh răng, vào hai khoang piston trong bơm cấp nhiên liệu ECM điều khiển dòng điện đến van điều tiết, cho phép nhiên liệu chảy tối đa khi không có dòng điện và ngừng chảy khi dòng điện đạt mức tối đa Khi động cơ hoạt động, hai piston sẽ bơm nhiên liệu với áp suất cao vào đường ống áp suất cao, đồng thời ECM điều chỉnh lượng và áp suất nhiên liệu vào đường ống này.

Hình 2.6: Bơm cấp nhiên liệu

Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu

Lọc nhiên liệu và van điều tiết áp suất trong hệ thống ống cao áp đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa công suất động cơ, cải thiện hiệu quả sử dụng nhiên liệu và giảm thiểu lượng khí thải NOx.

Hình 2.7: Sơ đồ làm việc của bơm nhiên liệu

3 Lọc nhiên liệu đầu vào

6 Van điều tiết áp suất FRP

9 Van điều tiết áp suất nhiên liệu Hình 2.8: Cấu tạo của bơm nhiên liệu FRP

Tỷ số truyền bánh răng đến trục khuỷu 1:1

Chiều quay Ngược chiều kim đồng hồ nhìn từ phía dẫn động

Bơm cung cấp Loại bơm bánh răng Đường kính piston

Loại van điều tiết FRP Thường mở

2.2 Hoạt động của bơm cấp nhiên liệu:

Chiều quay lệch tâm của cam tạo ra lực đẩy piston “A” lên, trong khi piston “B” bị kéo xuống nhờ lực đẩy của lò xo Kết quả là piston “B” hút nhiên liệu, trong khi piston “A” bơm nhiên liệu vào đường ống cao áp.

Hình 2.9: Sơ đồ hoạt động của bơm cấp nhiên liệu

10 Piston A BDC (hoàn thành kỳ hút)

11 Piston B TDC (hoàn thành kỳ nén)

1 Van điều tiết áp suất nhiên liệu FRP

6 Piston A TDC (hoàn thành kỳ nén)

7 Piston B BDC (hoàn thành kỳ hút

Bơm cung cấp là loại bơm Trochoid (bơm bánh răng) được tích hợp trong hệ thống cấp nhiên liệu, có chức năng vận chuyển nhiên liệu từ thùng chứa đến hai piston thông qua bộ lọc và van điều tiết áp suất nhiên liệu (FRP) Bơm được điều khiển bởi trục dẫn động, và khi rotor quay, nó sẽ hút nhiên liệu từ cổng hút và bơm qua cổng xả Quá trình này diễn ra nhờ vào việc tăng và giảm không gian bên trong bơm thông qua chuyển động của các rotor bên ngoài và bên trong.

Hình 2.10: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bơm cung cấp

Bơm tiếp vận được lắp đặt bên trong thùng nhiên liệu, kết hợp với bộ cảm biến mức nhiên liệu Rắc nối của bơm với ECU có bốn chân, cung cấp điện cho động cơ bơm và truyền tín hiệu mức nhiên liệu cho ECM Vị trí của bơm được thiết kế sao cho cổng hút nằm ở đáy thùng, đảm bảo cung cấp nhiên liệu liên tục cho hệ thống ngay cả khi mức nhiên liệu giảm xuống thấp nhất.

Trong hệ thống Common-Rail, bơm trợ lực đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nhiên liệu đến bơm cao áp, bằng cách tạo ra áp suất cần thiết trong ống dẫn nhiên liệu Ngoài ra, bơm tiếp vận cũng có chức năng xả gió trong hệ thống, đặc biệt sau khi thực hiện vệ sinh hoặc kiểm tra, sửa chữa các thiết bị liên quan đến hệ thống nhiên liệu.

- Đặc điểm cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Bơm tiếp vận là loại bơm ly tâm dẫn động bằng động cơ điện một chiều Cánh

9 Số lượng giảm (Xả nhiên liệu)

10 Số lượng tăng (Hút nhiên liệu)

5 Rotor bên trong bơm được lắp cố định trên trục động cơ điện, khi cánh bơm quay sẽ tạo ra lực ly tâm, đẩy nhiên liệu ra ngoài khoang bơm và theo lỗ thoát ra thân bơm, đồng thời áp suất tại cửa hút phía trong cánh bơm thấp nên nhiên liệu được hút vào.

Trong quá trình hoạt động, nhiên liệu chảy bên trong thân bơm giúp làm mát động cơ điện và giảm nguy cơ cháy nổ, nhờ vào việc không có hỗn hợp cháy bên trong bơm.

Hình 2.11: Kết cấu của bơm tiếp vận và bộ xác định mức nhiên liệu.

1- Bơm tiếp vận; 2- Cảm biến mực nhiêm liệu; 3- Cáp tín hiệu của cảm biến mức nhiên liệu; 4- Đầu ống hồi nhiên liệu; 5- Đầu ống cấp nhiên liệu từ bơm tiếp vận;

6- Cáp tín hiệu điều khiển bơm; 7- Phao; 8- Cửa hút nhiên liệu; 9- Động cơ điện một chiều; 10- Van một chiều; 11- Cửa ra của nhiên liệu; 12- Van an toàn; 13- Vỏ bơm; 14-

Bơm tiếp vận được điều khiển bởi ECM động cơ, hoạt động trong vòng mười hai giây khi mở khóa ở vị trí ON mà không khởi động động cơ Sau đó, bơm sẽ tiếp tục hoạt động cùng với động cơ, giúp tạo áp suất trong ống cấp nhiên liệu đến bơm cao áp Điều này cho phép bơm cao áp nhanh chóng nhận nhiên liệu và tăng áp cho nhiên liệu trong ống phân phối khi động cơ khởi động.

Trong hệ thống nhiên liệu Common-Rail, bơm cao áp đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nhiên liệu với áp suất phù hợp, tùy thuộc vào chế độ hoạt động của động cơ, đến vòi phun thông qua ống phân phối.

Bơm cao áp trang bị cho hệ thống là bơm HP3 do công ty Denso sản xuất, bơm có kết cấu bên ngoài thể hiện trên hình 2.12.

Hình 2.12: Kết cấu bên ngoài của bơm cao áp HP3.

1- Trục dẫn động bơm; 2- Ống cao áp; 3- Đầu ra của nhiên liệu cao áp; 4- Đầu hút; 5- Đầu ra của nhiên liệu hồi về thùng; 6- Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu; 7- Bộ điêu chỉnh áp suất ống phân phố

Dựa vào các chi tiết của bơm trên hình 2.13 ta có thể chia kết cấu bơm thành các bộ phận chính sau:

+ Trục bơm (1): được dẫn động nhờ vào trục khuỷu động cơ thông qua bộ truyền bánh răng trung gian, trục quay cùng tốc độ với trục khuỷu động cơ;

Bơm tăng áp là loại bơm piston với hai piston đối xứng, được dẫn động bằng cơ cấu cam lệch tâm trên trục bơm và vành cam Chức năng chính của bơm là tăng áp suất nhiên liệu đến mức cao, sau đó đẩy nhiên liệu đến ống phân phối.

+ Bơm nạp (6): loại bơm bánh răng ăn khớp trong, có nhiệm vụ hút nhiên liệu từ thùng nhiên liệu và đẩy đến bơm tăng áp;

Bộ điều khiển áp suất ống phân phối là một thành phần quan trọng trong hệ thống nhiên liệu, nằm giữa bơm nạp và bơm cao áp Chức năng chính của nó là điều chỉnh áp suất trong ống phân phối, đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu cho động cơ.

Hình 2.13: Các chi tiết của bơm cao áp.

Giàn phân phối nhiên liệu

Hệ thống nhiên liệu sử dụng ống cao áp và kim phun điều khiển điện, giúp duy trì áp suất nhiên liệu cao giữa bơm cấp và các kim phun.

Cảm biến áp suất nhiên liệu và van giới hạn áp suất được lắp đặt trên đường ống cao áp, với nhiệm vụ chính là giám sát và điều chỉnh áp suất nhiên liệu Cảm biến này đo áp suất bên trong ống và gửi tín hiệu đến ECM, giúp ECM điều chỉnh áp suất thông qua van điều tiết áp suất nhiên liệu (FRP) của bơm cấp nhiên liệu Khi áp suất vượt quá mức cho phép, van giới hạn áp suất sẽ mở ra để xả áp, đảm bảo an toàn cho hệ thống.

Trong hệ thống Common-Rail, ống phân phối giữ vai trò quan trọng trong việc dự trữ nhiên liệu áp suất cao (lên tới 220 MPa) từ bơm cao áp và cung cấp nhiên liệu đồng đều cho các vòi phun Bên cạnh đó, ống phân phối còn giúp giảm thiểu các xung dao động của nhiên liệu khi phun vào buồng đốt.

Van giới hạn áp suất

Hình 2.14: Vị trí và chi tiết của đường ống phân phối Ống cao áp (đường ống nhiên liệu)

1- Nhiên liệu từ bơm cao áp; 2- Van giới hạn áp suất;

3- Cảm biến áp suất ống phân phối; 4- Nhiên liệu đến các vòi phun. Ống phân phối là ống rỗng, trên ống có một đầu nối với ống cao áp từ bơm cao áp và bốn đầu nối với các ống cao áp cung cấp nhiên liệu cho các vòi phun Trên ống phân phối có gắn cảm biến áp suất nhiên liệu và van giới hạn áp suất

Van giới hạn áp suất

Van giới hạn áp suất có chức năng quan trọng trong việc điều chỉnh áp suất trong ống phân phối, giúp giảm áp suất khi có sự gia tăng đột ngột vượt quá mức cho phép.

Van giới hạn áp suất hoạt động bằng cách mở van xả khi áp suất trong ống phân phối vượt quá 180 MPa, nhằm giảm áp suất đột ngột và đảm bảo an toàn Nhiệm vụ chính của van này là duy trì áp suất trong ống phân phối ở mức cho phép, ngăn ngừa các sự cố có thể xảy ra Sau khi qua van, nhiên liệu sẽ được hồi về thùng nhiên liệu.

Vòi phun

Trong hệ thống nhiên liệu Common-Rail, vòi phun đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành hydrocarbon (HC) cho động cơ Diesel, ảnh hưởng đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật Dưới sự điều khiển của ECM, vòi phun cung cấp lượng nhiên liệu phù hợp cho các buồng đốt theo từng chế độ làm việc, đảm bảo thời điểm và chất lượng phun để nhiên liệu có thể bốc cháy hoàn toàn.

Vòi phun điện tử G2, sản xuất bởi hãng Denso, được sử dụng trong hệ thống và được điều khiển bởi ECM động cơ, đảm bảo hiệu suất cao và độ bền vượt trội.

Hình 2.16: Cấu tạo van giới hạn áp suất

7 Đường hồi nhiên liệu các chi tiết trượt cũng được nâng cao, để đáp ứng những yêu cầu của hệ thống.

Trên động cơ, các vòi phun được gắn trên nắp xylanh bằng thanh kẹp và bulông Đầu vòi phun được thiết kế với tám lỗ phun có đường kính 0.14mm, được bố trí đều trên đỉnh buồng đốt để đảm bảo nhiên liệu phân tán đồng đều khi phun vào buồng Rắc nối vòi phun với ECM động cơ có hai chân với màu sắc khác nhau tùy thuộc vào vị trí vòi phun, và mặt trên của rắc nối có mã vòi phun (ID code) được đánh dấu rõ ràng.

Hình 2.17: Lỗ phun của kim phun

Hình 2.18: Cấu tạo vòi phun G2.

1- Kim phun; 2- Lò xo kim phun; 3- Piston điều khiển; 4- Đường rò nhiên lệu của piston; 5-Đường dầu hồi; 6- Đầu nối với ECM; 7- Đầu nối với ống cao áp; 8- Lò xo van điện từ; 9- Cuộn dây điều khiển; 10- Van điện từ; 11- Buồng điều khiển;12- Dầu cao áp đến đầu phun; 13- Mã vòi phun

Mã vòi phun bao gồm 24 ký tự, trong đó hai ký tự đầu đại diện cho mã động cơ (engine code), 20 ký tự tiếp theo thể hiện thông số giá trị lượng phun nhiên liệu ở các chế độ hoạt động khác nhau (fuel injection quantity code), và hai ký tự cuối là mã kiểm tra tổng (Checksum code) của 22 ký tự trước đó.

Mã vòi phun là thông tin quan trọng mà ECM động cơ sử dụng để điều chỉnh chính xác lượng phun nhiên liệu Để cài đặt mã vòi phun vào ECM, cần sử dụng thiết bị kiểm tra điện tử của ôtô (Tech 2), đặc biệt khi thay vòi phun hoặc thay thế ECM động cơ.

I- Biểu đồ giá trị lượng phun chuẩn của vòi phun;

X- Độ rộng của xung điều khiển (ms); Y- Lượng phun (mm 3 /chu trình); II- Mã vòi phun; III- Bảng giá trị tương ứng của mã vòi phun.

Nguyên lý hoạt động của vòi phun:

Van 2 chiều (3) đóng lỗ thoát (4) bởi lực đẩy của lò xo (2), Khi không có dòng điều khiển từ ECM đến solenoid (1) Tại thời điểm này, áp suất nhiên liệu được cung cấp đến đầu đầu phun bằng với áp suất nhiên liệu trong buồng điều khiển (5) thông qua lỗ nạp Ở trạng thái này, áp suất mặt trên piston điều khiển (6) + lực đẩy của lò xo đầu phun (7) thắng được áp suất tại đầu phun làm cho đầu phun (8) bị đẩy xuống đóng lỗ phun lại.

Hình 2.20 : Sơ đồ cấu tạo của kim phun + Giai đoạn phun

Khi dòng điện từ ECM điều khiển đến cuộn dây từ, lực từ tạo ra sẽ kéo van lên, mở đường dẫn dầu từ khoang điều khiển, cho phép nhiên liệu chảy ra.

9 Cổng hồi khoang điều khiển qua khe thoát ra ngoài trong khi nhiên liệu từ ống phân phối vẫn được nạp vào khoang điều khiển qua khe nạp Lúc này áp suất trong buồng điều khiển giảm mạnh, trong khi áp suất trong khoang phun vẫn được duy trì cao, nên kim phun được nhấc lên mở thông các lỗ phun, nhiên liệu phun vào buồng đốt.

Khi dòng điện điều khiển tiếp tục tác dụng lên cuộn dây, kim phun sẽ được nâng lên cao nhất, tốc độ phun cũng đạt mức cao nhất.

Hình 2.21: Các giai đoạn hoạt động của vòi phun

1- Cuộn dây từ; 2- Van điện từ; 3- Khe thoát; 4- Nhiên liệu từ ống phân phối; 5- Khe nạp; 6- Piston điều khiển; 7- Kim phun; 8- Khoang phun; 9- Độ nâng kim,

10- Áp suất khoang điều khiển; 11- Điện thế tín hiệu điều khiển;

I- Giai đoạn chưa phun; II- Giai đoạn phun; III- Giai đoạn ngừng phun.

Khi dòng điện điều khiển đến cuộn dây từ bị ngắt, van điện từ sẽ hạ xuống và đóng kín đường dầu ra của buồng điều khiển Áp suất trong khoang điều khiển tăng nhanh chóng nhờ vào áp suất dầu từ ống phân phối Khi áp suất giữa khoang điều khiển và khoang phun được cân bằng, lực lò xo sẽ đẩy kim phun xuống, đóng kín lỗ phun và kết thúc quá trình phun.

4.4 Tín hiệu điều khiển vòi phun :

ECM động cơ điều khiển vòi phun bằng cách cung cấp tín hiệu điện với điện áp khác nhau tương ứng với các giai đoạn hoạt động của vòi phun, chia thành hai thời kỳ: thời kỳ bắt đầu phun và thời kỳ vận hành Trong thời kỳ bắt đầu phun, van điện từ cần nhanh chóng mở đường dầu để nhiên liệu được phun vào buồng đốt đúng thời điểm, với tín hiệu điều khiển từ ECM có điện áp lên đến 130V, tuy nhiên thời gian này chỉ kéo dài khoảng 0.3 ms.

Trong quá trình vận hành ECM, động cơ tiếp tục cung cấp tín hiệu điều khiển cho van điện từ với điện thế giảm xuống khoảng 50V, đủ để duy trì sự phun Thời gian diễn ra giai đoạn này khác nhau tùy thuộc vào từng giai đoạn phun của vòi phun, thường chỉ xuất hiện trong giai đoạn phun chính Khi kết thúc quá trình phun, ECM sẽ ngưng tín hiệu điều khiển cho van điện từ, khiến điện thế trong van về không, đóng kín lỗ thoát dầu và kết thúc quá trình phun.

Trong chu trình làm việc của động cơ ECM, vòi phun thực hiện hai giai đoạn phun: giai đoạn phun thử nghiệm và giai đoạn phun chính Giai đoạn phun thử nghiệm giúp giảm tốc độ lan truyền ngọn lửa ban đầu, từ đó giảm tiếng ồn và lượng NOx trong khí thải động cơ.

Hệ Thống Cung Cấp Nhiên Liệu Động Cơ RZ4E Của ISUZ 45 khoảng thời gian rất ngắn khoảng 0,4 ms.

Van bướm ga

Van bướm ga được lắp đặt trên đường ống nạp và được điều khiển bởi ECM dựa vào điều kiện hoạt động của động cơ ECM điều chỉnh góc mở của van thông qua motor, sử dụng tín hiệu PWM Góc mở của van có thể thay đổi từ 0% đến mức tối ưu, với tín hiệu xung 1 kHz phản ánh điều này Khi độ mở tăng, van sẽ mở rộng, và khi giảm, van sẽ thu hẹp lại Vị trí của van được xác định bởi cảm biến vị trí bướm ga, gửi tín hiệu đến ECM ECM nhận diện tín hiệu điện áp thấp khi van mở nhỏ và tín hiệu điện áp cao khi van mở lớn, từ đó theo dõi sự thay đổi vị trí của van bướm ga.

Mạch tăng áp

Turbo tăng áp trong động cơ giúp tăng lượng không khí nạp, từ đó nâng cao công suất và giảm nhiệt độ của các bộ phận như piston và xylanh Dòng khí thải vận động tuabin tăng áp, trong khi không khí nạp được nén và làm mát trước khi vào ống nạp, giúp tăng lượng không khí thực tế Để kiểm soát áp suất khí nạp, van điều áp được lắp đặt trên đường khí thải, mở ra khi áp suất trong ống nạp đạt mức nhất định, giúp giảm lưu lượng khí qua tuabin và hạ áp suất không khí nạp vào động cơ.

1-Van điều áp; 2-Khí thải ra; 3-Cánh tuabin; 4-Cánh máy nén; 5-Bộ lọc không khí; 6-Bộ làm mát khí nạp.

Turbo tăng áp là một hệ thống thiết yếu giúp tạo áp lực cho khí nạp bằng cách nén khí vào động cơ Vị trí của cánh turbo (vane) được điều chỉnh bởi ECM, trong khi ECM sử dụng van solenoid để kiểm soát hoạt động của turbo.

Khi tải động cơ thấp, cánh turbo mở ra do áp suất chân không giảm Khi tải tăng, ECM điều khiển cuộn solenoid đóng cánh turbo khi áp suất chân không tăng lên ECM điều chỉnh áp suất tăng áp dựa trên yêu cầu công suất của động cơ, sử dụng tín hiệu điều xung (PWM) để kiểm soát việc mở/đóng van solenoid và điều chỉnh áp suất chân không.

Hình 2.25: Cấu tạo của turbo tăng áp

6 Van solenoid điều khiển cánh turbo

9 Các tín hiệu đầu vào khác

1 Cơ cấu điều khiển cánh turbo

3 Cánh turbo (vane) được điều khiển đến vị trí mở.

4 Cách turbo (vane) được điều khiển đến vị trí đóng

5 ECM (xác định áp suất chân không)

Khi động cơ hoạt động ở điều kiện tải thấp, áp suất chân không trong hệ thống điều khiển giảm và hành trình hoạt động của tấm màng kết nối với thanh liên kết trở nên nhỏ Trong trạng thái này, khoảng cách giữa các cánh turbo sẽ lớn.

Do đó, tốc độ khí xả chạy qua cánh nhỏ và tốc độ quay của trục turbine cũng nhỏ lại.

Dưới điều kiện tải động cơ cao, áp suất chân không tác động mạnh đến cơ cấu điều khiển, dẫn đến hành trình lớn của tấm màng kết nối với thanh liên kết Trong giai đoạn này, khoảng cách giữa các cánh turbo trở nên nhỏ (B).

Do đó, tốc độ của dòng khí xả qua cánh sẽ tăng lên và làm cho trục turbine quay nhanh hơn

Hình 2.26: Turbo tăng áp ở tải thấp

6.2 Van Solenoid điều khiển turbo tăng áp :

Van solenoid điều khiển turbo tăng áp được lắp đặt trên đường khí nạp và được bảo vệ bởi vỏ cách âm động cơ ECM sử dụng tín hiệu điều xung (PWM) để điều khiển van solenoid, với tần số xung 400Hz, thay đổi hệ số sử dụng từ 0% đến tỷ lệ phần trăm tối ưu Điều này giúp kiểm soát lượng áp suất chân không đến cơ cấu điều khiển cánh turbo một cách hiệu quả.

Trong khi van solenoid được cấp năng lượng, cổng chân không (9) và cổng thoát

Áp suất chân không được cung cấp đến buồng chân không của cơ cấu điều khiển cánh turbo qua đường ống chân không, giúp kéo thanh liên kết lên và đóng cánh turbo Để tăng áp suất tăng áp, tín hiệu điều khiển xung đến van solenoid sẽ được tăng lên, trong khi để giảm áp suất tăng áp, tín hiệu điều khiển xung đến van solenoid sẽ được điều chỉnh giảm.

Hình 2.27: Turbo tăng áp ở tải cao

Khi van solenoid chưa gài khớp, cổng chân không (9) bị ngắt, dẫn đến cổng thoát (10) và cổng thông khí (11) được kết nối Kết quả là áp suất chân không trong buồng trở thành áp suất dương, khiến thanh liên kết bị đẩy xuống dưới và mở cánh turbo nhờ lực đẩy từ lò xo bên trong buồng chân không.

Hình 2.28: Vị trí van solenoid điều khiển turbo tăng áp

Hình 2.29: Cấu tạo van solenoid điều khiển turbo tăng áp

2 Cơ cấu hãm lò xo

9 Cổng chân không (từ bơm chân không)

10 Cổng thoát (đến cơ cấu điều khiển cánh turbo)

11 Cổng thông khí (đến vỏ lọc gió)

Bugi xông

Bugi xông là thiết bị có cuộn dây được nung nóng bằng điện áp từ relay, đạt nhiệt độ khoảng 800°C (1472°F) hoặc cao hơn Ở nhiệt độ bình thường, điện trở của bugi xông khoảng 1 ohm Khi động cơ khởi động, bugi xông sẽ sấy nóng trực tiếp không khí trong xy lanh Nếu hoạt động quá lâu, bugi xông có thể bị hỏng, nhưng được điều khiển bởi ECM để đảm bảo hiệu suất.

Bugi xông được điều khiển bởi ECM, cung cấp điện áp cho cuộn rờle bugi xông tùy theo nhiệt độ nước làm mát Nếu cuộn rờle hoặc bugi xông hỏng, động cơ sẽ khó khởi động, có hiện tượng giật cục và khói trắng khi nổ máy Khi nhiệt độ trong xylanh tăng cao, động cơ sẽ hoạt động bình thường trở lại.

Đèn báo thời gian xông có chức năng thông báo cho người lái xe về trạng thái hoạt động của hệ thống bugi Khi đèn tắt, động cơ có thể khởi động, tuy nhiên, điều này không có nghĩa là rơle bugi xông ngừng hoạt động hoàn toàn Sau khi đèn tắt, bugi xông vẫn có thể tiếp tục hoạt động trong một khoảng thời gian nhất định, phụ thuộc vào nhiệt độ của nước làm mát động cơ.

Một số hệ thống và các bộ phận khác

8.1 Hệ thống làm mát nhiên liệu :

Trong hệ thống nhiên liệu Common-Rail, nhiên liệu luôn được nén với áp suất cao và lưu thông qua các thiết bị có nhiệt độ cao, dẫn đến việc tăng nhiệt độ dầu Diesel Nhiệt độ dầu Diesel quá cao có thể ảnh hưởng đến khả năng bôi trơn của các chi tiết trong hệ thống, đồng thời tăng nguy cơ cháy nổ khi dầu trở về thùng nhiên liệu Để giảm nhiệt độ dầu Diesel, một bộ làm mát dầu được lắp đặt trên đường dầu hồi về thùng nhiên liệu.

Bộ làm mát được thiết kế với các ống chữ U chứa nhiên liệu bên trong, kết hợp với các lá nhôm tản nhiệt bao quanh, nhằm tăng cường diện tích tỏa nhiệt cho nhiên liệu.

Hình 2.31: Cấu tao bộ làm mát nhiên liệu.

1 Đường nhiên liệu vào; 2 Đường nhiên liệu ra; 3 Cánh tản nhiệt của bộ làm má

Để nâng cao hiệu suất và giảm lượng NOx trong khí thải, động cơ sử dụng hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp và buồng đốt thống nhất thường được trang bị máy nén khí cùng mạch hồi lưu khí xả Hệ thống này được điều khiển bởi ECM, giúp hoạt động hiệu quả theo các chế độ của động cơ.

8 2 Mạch hồi lưu khí xả :

Hệ thống hồi lưu khí xả (EGR) là một cơ chế quan trọng giúp giảm lượng NOx trong khí thải động cơ bằng cách tái sử dụng một phần khí xả trở lại đường ống góp nạp Van hồi lưu khí xả (EGR) được điều khiển bởi ECM, hoạt động dựa trên các thông số tiêu chuẩn như tốc độ động cơ, nhiệt độ khí nạp, nhiệt độ chất làm mát và lưu lượng khí nạp Hệ thống này chỉ hoạt động khi các thông số này đạt giá trị quy định, đảm bảo hiệu suất tối ưu và giảm thiểu ô nhiễm.

Van hồi lưu khí xả là một loại van điện từ, được điều khiển bởi ECM thông qua tín hiệu điện gửi đến cuộn dây từ Độ mở của van được tính toán dựa trên tín hiệu tốc độ động cơ và lượng phun chuẩn Vị trí mở của van được xác định bởi cảm biến vị trí và thông tin này được gửi về cho ECM của động cơ.

Van hồi lưu khí xả hoạt động hiệu quả khi đạt các điều kiện về tốc độ động cơ, nhiệt độ nước làm mát, cũng như nhiệt độ và áp suất khí nạp Độ mở của van sẽ được điều chỉnh tùy thuộc vào các yếu tố này.

Hình 2.32: Sơ đồ mạch hồi lưu khí xả.

Bộ làm mát khí xả hồi lưu là một thành phần quan trọng trong hệ thống động cơ, giúp cải thiện hiệu suất và giảm phát thải Chất làm mát vào và ra đóng vai trò quyết định trong việc duy trì nhiệt độ tối ưu Van hồi lưu khí xả điều chỉnh lượng khí thải quay trở lại buồng đốt, trong khi ECM (Bộ điều khiển động cơ) xử lý thông tin từ cảm biến khí nạp để tối ưu hóa hoạt động của van nạp khí, đảm bảo tỷ lệ phun nhiên liệu phù hợp với tốc độ động cơ.

Trong hệ thống van, các thành phần quan trọng bao gồm: khí vào và khí ra, giúp điều chỉnh lưu lượng khí; lò xo hồi và chốt cố định lò xo hồi, đảm bảo van hoạt động ổn định; mấu chặn và đĩa lò xo, hỗ trợ việc đóng mở van hiệu quả; bạc làm kín, giữ cho hệ thống không bị rò rỉ; lọc, giúp loại bỏ tạp chất; bộ phận cố định, đảm bảo các linh kiện được gắn chặt; và thanh truyền của van, thực hiện chức năng điều khiển chính xác.

12-Đế van 8.4 Bộ làm mát EGR

Hệ thống EGR giúp giảm khí thải NOx bằng cách tái sử dụng một phần khí EGR vào khí nạp, từ đó hạ nhiệt độ cháy nhờ giảm mật độ oxy trong hỗn hợp Bộ làm mát EGR được lắp đặt trên đường hồi của hệ thống nhằm hạ nhiệt độ cháy hiệu quả.

Bộ làm mát EGR được sử dụng cho các động cơ Euro 4.

Hình 2.33: Cấu tạo van hồi lưu khí xả EGR

Hình 2.34: Bộ làm mát EGR

Lọc nhiên liệu với bộ tách nước được gắn bên trong khoang động cơ, chỉ thay thế lõi lọc giấy bên trong khi kiểm tra định kỳ xe

Bơm tay được gắn trên lọc nhiên liệu Sau khi thay lọc, cần thiết phải xả gió trước khi sử dụng.

Hình 2.35: Vị trí của lọc nhiên liệu trên xe

Trong hệ thống nhiên liệu Diesel các bộ phận chuyển động bên trong bơm cao áp

Công tắc áp suất nhiên liệu

Hệ thống lọc nhiên liệu và vòi phun được bôi trơn bằng dầu Diesel cần được bảo trì đúng cách, vì nước lẫn trong dầu có thể làm rửa trôi dầu, tăng mài mòn các chi tiết và gây nghẹt lỗ phun Bình lọc tách nước đóng vai trò quan trọng trong việc loại bỏ nước và lọc sạch các tạp chất có kích thước lớn hơn 2 micromet trong dầu Diesel.

Hình 2.37: Cấu tạo bộ lọc nhiên liệu

Các thành phần quan trọng trong hệ thống lọc nước bao gồm: bulông xả nước, phao báo mức nước, vỏ bình lọc, phần tử lọc, nắp bộ lọc, công tắc áp suất nhiên liệu, đầu ra của nhiên liệu, vít xả gió, đầu vào của nhiên liệu và cảm biến lượng nước lắng Những bộ phận này đóng vai trò thiết yếu trong việc đảm bảo hiệu suất hoạt động của hệ thống và duy trì chất lượng nước.

Khi dầu Diesel được bơm từ thùng, quá trình bơm trợ lực và bơm cao áp sẽ hút dầu qua bộ lọc Tại bộ lọc, nước nặng hơn sẽ lắng xuống đáy, trong khi nhiên liệu sạch sẽ được lọc qua phần tử lọc và tiếp tục đến bơm cao áp.

Phần đáy bình tách nước được trang bị phao để theo dõi mức nước, khi phao đạt giới hạn trên (khoảng 120cc), ECM động cơ sẽ kích hoạt đèn báo nắp bình và tiến hành xả gió qua bơm trợ lực Công tắc áp suất nhiên liệu có nhiệm vụ theo dõi áp suất dầu tại đầu ra của bình lọc tách nước, giúp ECM điều khiển đèn báo áp suất dầu trên bảng đồng hồ ô tô, thông báo thời điểm cần thay thế phần tử lọc Công tắc này thường ở trạng thái mở, sẽ đóng khi áp suất dầu thấp hơn áp suất chân không (khoảng 32kPa) và đèn báo sẽ sáng nếu công tắc đóng quá năm giây, với điều kiện động cơ và bơm trợ lực đang hoạt động, nhiệt độ dầu vượt quá 15 o C, và áp suất khí trên đường nạp lớn hơn 75kPa.

CÁC CẢM BIẾN TRONG HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU CỦA ĐỘNG CƠ RZ4E

Cảm biến lưu lượng khí nạp (MAF)

1.1 Cấu tạo của cảm biến MAF:

Bộ cảm biến không khí nạp được lắp đặt giữa bộ lọc khí và tua bin tăng áp, với phần tử chính là hệ thống dây nóng Hệ thống này có chức năng đo tốc độ luồng không khí nạp và cảm biến nhiệt độ không khí, đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu cho động cơ.

Bộ cảm biến không khí nạp có chức năng đo lường lượng không khí và nhiệt độ không khí vào động cơ, sau đó truyền tín hiệu đến ECM Các tín hiệu này giúp ECM điều chỉnh lượng phun nhiên liệu và điều khiển hoạt động của van hồi lưu khí xả.

Hình 3.1: Cấu tạo của cảm biến không khí nạp MAF

Cảm biến MAF, hay dây nhiệt, bao gồm một nhiệt điện trở (Thermister) và dây nhiệt bằng platin (Platinum Hot Wire) được đặt trên đường di chuyển của không khí cùng với mạch điều khiển điện tử Nhiệt điện trở có chức năng kiểm tra nhiệt độ không khí, giúp cải thiện hiệu suất của hệ thống.

1.2 Nguyên lý hoạt động của cảm biến MAF:

Dây nhiệt bằng platin được đặt trên đường di chuyển của dòng không khí, với nhiệt độ được duy trì ổn định Khi không khí đi qua, dây nhiệt bị làm mát, dẫn đến giảm điện trở và tăng dòng điện để giữ nhiệt độ không đổi Qua việc kiểm tra dòng điện, ta có thể xác định khối lượng không khí.

1.3 Chức năng và nhiệm vụ của cảm biến MAF:

Cảm biến MAF có nhiệm vụ xác định lượng khí nạp đi vào động cơ và gửi thông tin đó tới ECU bằng tín hiệu điện áp.

1.4 Vị trí của cảm biến MAF:

Hình 3.2: Vị trí bộ cảm biến MAF1-ECM động cơ; 2-Bộ cảm biến không khí nạp MAF

Cảm biến nhiệt độ khí nạp (IAT)

2.1 Cấu tạo của cảm biến IAT:

Là một điện trở nhiệt có trị số điện trở âm (điện trở tăng lên khi nhiệt độ thấp và

Hệ Thống Cung Cấp Nhiên Liệu Động Cơ RZ4E Của ISUZ 65 ngược lại)

Cảm biến nhiệt độ khí nạp IAT có cấu tạo bao gồm ba dây dẫn, với chức năng chính là đo nhiệt độ của không khí nạp vào động cơ Nguyên lý hoạt động của cảm biến này dựa trên việc ghi nhận sự thay đổi nhiệt độ, từ đó cung cấp thông tin quan trọng để điều chỉnh tỷ lệ hòa trộn nhiên liệu và không khí, giúp tối ưu hóa hiệu suất động cơ.

Cảm biến nhiệt độ khí nạp (IAT) được lắp đặt tại đường ống nạp, thường sau bầu lọc gió hoặc cùng với cảm biến khối lượng khí nạp (MAF) Khi nhiệt độ không khí giảm, điện trở của cảm biến sẽ tăng lên, trong khi khi nhiệt độ không khí tăng, điện trở sẽ giảm Sự thay đổi này ảnh hưởng đến điện áp tại chân cảm biến, từ đó giúp điều chỉnh hiệu suất hoạt động của động cơ.

Cảm biến nhiệt độ khí nạp được dùng để đo nhiệt độ khí nạp vào động cơ và gửi về hộp ECU để ECU thực hiện hiệu chỉnh:

Hiệu chỉnh thời gian phun theo nhiệt độ không khí là cần thiết, vì ở nhiệt độ thấp, mật độ không khí dày đặc hơn, trong khi ở nhiệt độ cao, mật độ không khí sẽ giảm, dẫn đến ít ôxy hơn.

- Nếu nhiệt độ thấp thì ECU sẽ hiệu chỉnh tăng thời gian phun nhiên liệu.

Khi nhiệt độ cao, ECU sẽ điều chỉnh giảm thời gian phun nhiên liệu, trong khi đó, nếu nhiệt độ thấp, thời gian màng lửa cháy lan ra trong buồng đốt sẽ chậm hơn khi nhiệt độ khí nạp cao.

- Nếu nhiệt độ thấp thì ECU sẽ hiệu chỉnh tăng góc đánh lửa sớm.

- Nếu nhiệt độ cao thì ECU sẽ hiệu chỉnh giảm góc đánh lửa sớm

2.4 Vị trí của cảm biến IAT :

Cả hai cảm biến MAF và IAT đều được lắp vào lọc gió.

Hình 3.4: Vị trí của cảm biến nhiệt độ không khí nạp IAT1- ECM động cơ; 2- Bộ cảm biến không khí nạp IAT

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (ECT)

3.1 Cấu tạo của cảm biến ECT:

Cảm biến ECT được thiết kế dưới dạng trụ rỗng với ren ngoài, bên trong chứa một nhiệt điện trở có hệ số nhiệt điện trở âm, nghĩa là điện trở sẽ tăng lên khi nhiệt độ giảm và ngược lại.

Hình 3.5: Cấu tạo của cảm biến nhiệt độ nước làm mát ECT 3.2 Nguyên lý hoạt động của cảm biến ECT:

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát được lắp đặt trong khoang nước của động cơ, tiếp xúc trực tiếp với nước Khi nhiệt độ nước làm mát thấp, điện trở của cảm biến cao do hệ số nhiệt điện trở âm, và ngược lại, khi nhiệt độ tăng, điện trở giảm Sự thay đổi điện trở này dẫn đến biến đổi điện áp tại chân cảm biến Điện áp 5V được đưa qua điện trở chuẩn không thay đổi theo nhiệt độ đến cảm biến và trở về ECU Do đó, điện trở chuẩn kết hợp với nhiệt điện trở trong cảm biến tạo thành một cầu phân áp, và điện áp tại điểm giữa cầu được chuyển đến bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự ra số (ADC).

Khi động cơ ở nhiệt độ thấp, cảm biến có giá trị điện trở cao, dẫn đến điện áp gửi đến bộ biến đổi ADC lớn Tín hiệu điện áp này được chuyển đổi thành xung vuông và được bộ vi xử lý giải mã, thông báo cho ECU rằng động cơ đang lạnh Ngược lại, khi động cơ nóng lên, giá trị điện trở của cảm biến giảm, làm giảm điện áp, từ đó ECU nhận biết động cơ đang trong trạng thái nóng.

3.3 Chức năng và nhiệm vụ của cảm biến ECT:

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (ECT) có chức năng đo nhiệt độ của nước làm mát trong động cơ và truyền tín hiệu đến ECU, giúp ECU điều chỉnh hoạt động của động cơ hiệu quả hơn.

- Hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm:

Khi nhiệt độ động cơ thấp, ECU sẽ điều chỉnh để tăng góc đánh lửa sớm, trong khi ở nhiệt độ động cơ cao, ECU sẽ giảm góc đánh lửa sớm.

- Hiệu chỉnh thời gian phun nhiên liệu:

Khi nhiệt độ động cơ thấp, ECU sẽ tăng thời gian phun nhiên liệu bằng cách mở rộng xung nhấc kim phun để làm đậm hỗn hợp nhiên liệu Ngược lại, khi nhiệt độ động cơ cao, ECU sẽ giảm thời gian phun nhiên liệu để điều chỉnh hiệu suất hoạt động của động cơ.

- Điều khiển quạt làm mát:

Khi nhiệt độ nước làm mát đạt khoảng 80℃-87℃, ECU sẽ điều khiển quạt làm mát động cơ bắt đầu quay với tốc độ thấp.

95℃-98℃ ECU điều khiển quạt làm mát quay tốc độ cao (quay nhanh).

- Điều khiển tốc độ không tải:

Khi khởi động động cơ, ECU điều khiển van không tải hoặc bướm ga điện tử mở rộng để duy trì tốc độ không tải nhanh khoảng 900-1000 vòng/phút Điều này giúp hâm nóng động cơ, giảm ma sát giữa các bộ phận và nhanh chóng đạt được nhiệt độ vận hành ổn định.

ECU điều khiển hộp số tự động sử dụng tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ nước làm mát để quản lý quá trình chuyển số Khi nhiệt độ nước làm mát thấp, ECU sẽ không thực hiện việc chuyển lên số truyền tăng OD, nhằm đảm bảo hiệu suất và an toàn cho hệ thống.

- Ngoài ra tín hiệu cảm biến nhiệt độ nước làm mát còn sử dụng để báo lên đồng hồ báo nhiệt độ nước làm mát

Tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ nước làm mát không chỉ điều khiển hệ thống kiểm soát khí xả (EGR) mà còn giúp ngắt tín hiệu điều hòa không khí A/C khi nhiệt độ nước làm mát vượt quá mức an toàn.

Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ RZ4E của ISUZ 69 trang bị cảm biến nhiệt độ nước làm mát chính trên thân động cơ, cùng với một cảm biến phụ tại két nước làm mát hoặc đầu ra của van hằng nhiệt Điều này nhằm giám sát hoạt động của van hằng nhiệt, vốn được điều khiển bằng điện.

3.4 Vị trí của cảm biến ECT:

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát được gắn trên vỏ van hằng nhiệt.

Hình 3.6: Vị trí cảm biến nhiệt độ dung dịch làm mát ECT1- Cảm biến nhiệt độ dung dịch chât làm mát ECT

Cảm biến vị trí bàn đạp ga (APP)

Bàn đạp ga và cảm biến vị trí bàn đạp ga được tích hợp thành một đơn vị, cho phép ECM theo dõi tín hiệu điện áp từ cả hai cảm biến để chẩn đoán và điều chỉnh lượng phun nhiên liệu phù hợp Cảm biến này là một phần quan trọng trong hệ thống cảm biến cung cấp thông tin cho ECM động cơ Được thiết kế với hai cảm biến độc lập trong một vỏ chung, nó giúp giảm thiểu rủi ro khi một trong các cảm biến gặp sự cố Mỗi cảm biến hoạt động thông qua một công tắc tiếp xúc và một cần gạc, theo dõi góc bàn đạp ga để đảm bảo hiệu suất tối ưu.

4.1 Cấu tạo của cảm biến APP:

Cảm biến bàn đạp ga có cấu trúc tương tự như cảm biến bướm ga, nhưng để đảm bảo an toàn và độ tin cậy, hầu hết các loại ô tô đều trang bị hai tín hiệu cảm biến bàn đạp ga gửi thông tin về ECU Trong khi đó, một số xe tải chỉ sử dụng một tín hiệu cảm biến kết hợp với một công tắc IDL tại cảm biến bàn đạp chân ga.

Hình 3.7: Cấu tạo cảm biến loại Hall 4.2.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến APP:

Cảm biến hoạt động với nguồn điện Vc (5V) và mass, sử dụng 2 dây tín hiệu Điện áp của 2 chân tín hiệu (Signal) sẽ thay đổi tương ứng với độ mở của bướm ga, dựa trên nguyên lý hiệu ứng Hall.

4.3 Chức năng và nhiệm vụ của cảm biến APP:

Cảm biến bàn đạp chân ga là thiết bị quan trọng giúp đo lường độ mở của bàn đạp khi người lái xe nhấn xuống Tín hiệu từ cảm biến này sẽ được gửi đi để phục vụ cho các hệ thống điều khiển động cơ và cải thiện hiệu suất lái xe.

Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ RZ4E của ISUZ 71 sử dụng ECU để điều khiển mô tơ bướm ga ECU sẽ dựa vào dữ liệu để mở bướm ga, giúp động cơ tăng tốc phù hợp với độ mở của bàn đạp chân ga và chế độ lái hiện tại.

Động cơ phun dầu điện tử Common-Rail nhận tín hiệu từ cảm biến bàn đạp ga, sau đó ECU sử dụng tín hiệu này để điều chỉnh lượng phun nhiên liệu, nhằm tối ưu hóa quá trình tăng tốc của động cơ.

Hộp ECU điều khiển hộp số tự động sử dụng tín hiệu từ cảm biến chân ga để xác định thời điểm chuyển số Khi tài xế đạp ga mạnh, ECU sẽ kích hoạt chức năng Kick Down, giúp chuyển số xuống thấp để tăng tốc cho xe.

4.4 Vị trí trên xe của cảm biến APP:

Nằm ở cụm bàn đạp chân ga, (Chân bên phải tài xế)

Hình 3.8: Vị trí trên xe của cảm biến APP

Cảm biến vị trí trục khuỷu (CKP)

11 Tín hiệu đầu vào các cảm biến

 Nguyên lý hoạt động của mạch nhiên liệu

Nhiên liệu trong thùng được hút đến bơm nhiên liệu qua bình lọc tách nước nhờ bơm nạp bánh răng trong Bên cạnh đó, bơm tiếp vận trong thùng cũng đóng vai trò quan trọng trong việc đẩy nhiên liệu đến bình lọc tách nước và bơm nhiên liệu.

Khi nhiên liệu đi qua bình lọc tách nước, nước và cặn bẩn sẽ được loại bỏ trước khi đến bơm cao áp, nơi áp suất được tăng cường Sau đó, nhiên liệu được chuyển đến ống phân phối, nơi luôn duy trì áp suất cao để cung cấp cho các vòi phun Khi ECU gửi tín hiệu điều khiển, van từ của vòi phun sẽ mở, cho phép nhiên liệu phun vào buồng đốt.

Nhiên liệu từ các vòi phun, van giới hạn áp suất ống phân phối và bơm cao áp sẽ hồi về thùng nhiên liệu sau mỗi lần phun Nhiệt độ nhiên liệu tăng lên do được nén với áp suất cao và lưu thông trong các thiết bị có nhiệt độ cao, vì vậy trước khi trở về thùng, nhiên liệu phải đi qua bộ làm mát để giảm nhiệt độ Để đảm bảo áp suất nhiên liệu trong đường ống cấp dầu không vượt quá giới hạn, ống tiếp nhiên liệu trước bơm cao áp và đường dầu hồi về thùng được kết nối bằng van một chiều, cho phép nhiên liệu di chuyển từ đường ống cấp sang đường ống hồi khi áp suất trong đường ống cấp cao hơn.

Bơm cấp nhiên liệu bao gồm các thành phần chính như bơm hút nhiên liệu, hai xy lanh, van điều tiết áp suất và cảm biến nhiệt độ Bơm này hoạt động nhờ vào chuyển động quay của trục khuỷu thông qua bánh răng trung gian A.

ECM điều khiển van điều tiết áp suất nhiên liệu đóng mở để điều khiển lượng nhiên liệu đến piston bơm.

2.1 Nguyên lý vận hành và cấu tạo:

Bơm cấp nhiên liệu là thành phần quan trọng trong hệ thống nhiên liệu, được lắp đặt phía sau vỏ cơ cấu phân phối khí và có tốc độ quay tương đương với trục khuỷu Hệ thống bao gồm van điều tiết áp suất nhiên liệu (FRP) và cảm biến nhiệt độ nhiên liệu (FT) gắn trên cụm bơm Nhiên liệu từ thùng chứa được bơm vào qua bơm đẩy nhiên liệu kiểu bánh răng, dẫn vào hai khoang piston trong bơm ECM điều khiển dòng điện cho van điều tiết, cho phép nhiên liệu chảy tối đa khi không có điện và ngừng chảy khi có dòng điện lớn Khi động cơ hoạt động, hai piston bơm nhiên liệu với áp suất cao vào đường ống áp suất cao, trong khi ECM điều chỉnh lượng và áp suất nhiên liệu vào hệ thống.

Hình 2.6: Bơm cấp nhiên liệu

Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu

Lọc nhiên liệu và van điều tiết áp suất trong đường ống cao áp giúp tối ưu hóa công suất động cơ, cải thiện hiệu quả sử dụng nhiên liệu và giảm thiểu lượng khí thải NOx.

Hình 2.7: Sơ đồ làm việc của bơm nhiên liệu

6 Van điều tiết áp suất FRP

Chiều quay của cam lệch tâm tạo ra lực đẩy piston “A” lên, trong khi piston “B” bị kéo xuống nhờ lực đẩy của lò xo Điều này dẫn đến việc piston “B” hút nhiên liệu, trong khi piston “A” bơm nhiên liệu đến đường ống cao áp.

Bơm cung cấp là loại bơm Trochoid (bơm bánh răng) được tích hợp trong hệ thống cấp nhiên liệu, có chức năng chuyển nhiên liệu từ thùng chứa đến hai piston thông qua bộ lọc và van điều tiết áp suất nhiên liệu (FRP) Bơm hoạt động nhờ vào trục dẫn động, khi rotor quay, bơm sẽ hút nhiên liệu từ cổng vào và đẩy qua cổng ra Quá trình này diễn ra nhờ sự thay đổi không gian bên trong bơm do chuyển động của các rotor bên ngoài và bên trong.

Bơm tiếp vận được lắp đặt trong thùng nhiên liệu cùng với bộ cảm biến mức nhiên liệu, có rắc nối bốn chân kết nối với ECU để cung cấp điện cho động cơ bơm và truyền tín hiệu mức nhiên liệu đến ECM Vị trí của bơm được thiết kế sao cho cổng hút nằm ở đáy thùng, đảm bảo cung cấp nhiên liệu liên tục cho hệ thống cho đến khi mức nhiên liệu đạt thấp nhất, tương đương với cổng nạp của bơm.

Trong hệ thống Common-Rail, bơm trợ lực đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nhiên liệu cho bơm cao áp, tạo ra áp suất cần thiết trong ống cấp nhiên liệu Ngoài ra, bơm tiếp vận còn có chức năng xả gió trong hệ thống, đặc biệt sau khi thực hiện vệ sinh hoặc kiểm tra sửa chữa các thiết bị liên quan đến hệ thống nhiên liệu.

Trong quá trình hoạt động, nhiên liệu lưu thông bên trong thân bơm giúp làm mát động cơ điện và giảm thiểu nguy cơ cháy nổ, nhờ vào việc không có hỗn hợp cháy tồn tại bên trong bơm.

Bơm tiếp vận được điều khiển bởi ECM động cơ, hoạt động trong vòng mười hai giây khi khóa ở vị trí ON mà không khởi động động cơ Sau thời gian này, bơm sẽ ngừng hoạt động và chỉ hoạt động cùng với động cơ Trước khi động cơ khởi động, bơm tạo áp suất trong ống cấp nhiên liệu đến bơm cao áp, giúp bơm cao áp nhanh chóng nhận nhiên liệu và tăng áp cho nhiên liệu trong ống phân phối khi động cơ khởi động.

Trong hệ thống nhiên liệu Common-Rail, bơm cao áp đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nhiên liệu với áp suất phù hợp, tương ứng với chế độ hoạt động của động cơ, đến vòi phun qua ống phân phối.

Cảm biến áp suất nhiên liệu (FRP)

Chiều quay của cam lệch tâm tạo ra lực đẩy piston “A” lên, trong khi piston “B” bị kéo xuống ngược lại nhờ lực đẩy của lò xo Kết quả là piston “B” hút nhiên liệu, trong khi piston “A” bơm nhiên liệu đến đường ống cao áp.

Bơm cung cấp là loại bơm Trochoid (bơm bánh răng) được tích hợp trong hệ thống cấp nhiên liệu, có chức năng chuyển nhiên liệu từ thùng chứa đến hai piston thông qua bộ lọc và van điều tiết áp suất nhiên liệu (FRP) Bơm hoạt động nhờ vào trục dẫn động, khi rotor bên trong quay, nhiên liệu được hút từ cổng vào và đẩy ra qua cổng xả Quá trình này diễn ra nhờ sự thay đổi không gian bên trong bơm thông qua chuyển động của các rotor bên ngoài và bên trong.

Bơm tiếp vận được lắp đặt bên trong thùng nhiên liệu, kết hợp với bộ cảm biến mức nhiên liệu Rắc nối của bơm với ECU có bốn chân, cung cấp điện cho động cơ bơm và truyền tín hiệu mức nhiên liệu đến ECM Vị trí của bơm được thiết kế sao cho cổng hút nằm ở đáy thùng, đảm bảo cung cấp nhiên liệu liên tục cho hệ thống cho đến khi mức nhiên liệu đạt tối thiểu.

Trong hệ thống Common-Rail, bơm trợ lực hỗ trợ cung cấp nhiên liệu cho bơm cao áp bằng cách tạo áp suất trong ống cấp nhiên liệu Ngoài ra, bơm tiếp vận còn có nhiệm vụ xả gió trong hệ thống sau khi vệ sinh hoặc kiểm tra sửa chữa các thiết bị liên quan đến hệ thống nhiên liệu.

Trong quá trình hoạt động, nhiên liệu lưu thông bên trong thân bơm giúp làm mát động cơ điện và giảm nguy cơ cháy nổ, nhờ việc không có hỗn hợp cháy nào tồn tại bên trong bơm.

Bơm tiếp vận được điều khiển bởi ECM động cơ, hoạt động trong mười hai giây khi bật khóa ở vị trí ON mà không khởi động động cơ Sau đó, bơm sẽ dừng và chỉ hoạt động cùng với động cơ Trong giai đoạn trước khi động cơ khởi động, bơm tạo áp suất trong ống cấp nhiên liệu đến bơm cao áp, giúp bơm cao áp nhanh chóng nhận nhiên liệu và tăng áp cho nhiên liệu trong ống phân phối khi động cơ khởi động.

Trong hệ thống nhiên liệu Common-Rail, bơm cao áp đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nhiên liệu với áp suất phù hợp, tùy thuộc vào chế độ hoạt động của động cơ, đến vòi phun thông qua ống phân phối.

1- Trục dẫn động bơm; 2- Ống cao áp; 3- Đầu ra của nhiên liệu cao áp; 4- Đầu hút; 5- Đầu ra của nhiên liệu hồi về thùng; 6- Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu; 7- Bộ điêu chỉnh áp suất ống phân phố

Dựa vào các chi tiết của bơm trên hình 2.13 ta có thể chia kết cấu bơm thành các bộ phận chính sau:

+ Trục bơm (1): được dẫn động nhờ vào trục khuỷu động cơ thông qua bộ truyền bánh răng trung gian, trục quay cùng tốc độ với trục khuỷu động cơ;

Bơm tăng áp là loại bơm piston với hai piston đối xứng, hoạt động nhờ cơ cấu cam lệch tâm trên trục bơm và vành cam Chức năng chính của bơm này là tăng áp suất nhiên liệu lên mức cao, sau đó đẩy nhiên liệu đến ống phân phối.

+ Bơm nạp (6): loại bơm bánh răng ăn khớp trong, có nhiệm vụ hút nhiên liệu từ thùng nhiên liệu và đẩy đến bơm tăng áp;

Bộ điều khiển áp suất ống phân phối là một bộ phận quan trọng nằm trên đường nhiên liệu từ bơm nạp đến bơm cao áp, có chức năng điều chỉnh áp suất trong ống phân phối.

Hình 2.13: Các chi tiết của bơm cao áp.

1- Trục dẫn động; 2- Vành cam ngoài; 3-Vỏ bơm; 4,5- Piston bơm; 6- Bơm nạp; 7- Van điều chỉnh; 8- Lọc; 9- Cảm biến nhiệt độ nhiên;10- Bộ điều chỉnh áp suất ống phân phối; qua điều khiển lượng nhiên liệu đưa vào bơm cao áp;

+ Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu.

Ngoài các bộ phận chính trên bơm cao áp còn trang bị thiết bị lọc ở đường dầu vào và van giới hạn áp suất nhiên liệu trong bơm nạp.

3 Giàn phân phối nhiên liệu:

Hệ thống nhiên liệu sử dụng ống cao áp và kim phun điều khiển điện, với đường ống cao áp được kết nối để duy trì áp suất nhiên liệu cao giữa bơm cấp và các kim phun.

Cảm biến áp suất nhiên liệu và van giới hạn áp suất là hai thành phần quan trọng gắn trên đường ống cao áp Cảm biến áp suất nhiên liệu đo áp suất bên trong ống và gửi tín hiệu tới ECM, giúp ECM điều chỉnh áp suất qua van điều tiết áp suất nhiên liệu (FRP) của bơm cấp nhiên liệu Khi áp suất trong ống cao áp vượt quá mức cho phép, van giới hạn áp suất sẽ mở cơ cấu cơ khí để xả áp, đảm bảo an toàn cho hệ thống.

CHẨN ĐOÁN VÀ KIỂM TRA

Tiêu đề	Hệ Thống Cung Cấp Nhiên Liệu Động Cơ RZ4E Của Isuzu
Tác giả	Nguyễn Anh Tuấn
Người hướng dẫn	ThS. Châu Quang Hải
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM
Chuyên ngành	Công Nghệ Kỹ Thuật Ô Tô
Thể loại	Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2019
Thành phố	TP. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	106
Dung lượng	9,89 MB

HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ RZ4E CỦA ISUZU (0942909480)

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

Tính cấp thiết của đề tài

Ý nghĩa của đề tài

Mục tiêu của đề tài

TỔNG QUÁT VỀ HỆ THỐNG

Lịch sử phát triển của hệ thống

Sự phát triển của hệ thống

Chức năng của hệ thống

Khái quát hệ thống cung cấp nhiên liệu Common-Rail

CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG

Tổng quát

Bơm cấp nhiên liệu

Giàn phân phối nhiên liệu

Vòi phun

Van bướm ga

Mạch tăng áp

Bugi xông

Một số hệ thống và các bộ phận khác

CÁC CẢM BIẾN TRONG HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU CỦA ĐỘNG CƠ RZ4E

Cảm biến lưu lượng khí nạp (MAF)

Cảm biến nhiệt độ khí nạp (IAT)

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (ECT)

Cảm biến vị trí bàn đạp ga (APP)

Cảm biến vị trí trục khuỷu (CKP)

Cảm biến áp suất nhiên liệu (FRP)

CHẨN ĐOÁN VÀ KIỂM TRA

Cảm biến lưu lượng khí nạp (MAF):

Cảm biến nhiệt độ khí nạp (IAT):