<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VĨNH LONG

<b>KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC </b>

<b>BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ </b>

<b>ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG THẾ HỆ MỚI </b>

<b>NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU COMMON RAIL TRÊN XE </b>

<b>KIA K250 2018 </b>

<b>CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TƠ </b>

<b>GVHD: Th.S NGUYỄN HẢI TRÂN Nhóm thực hiện: Nhóm 4 </b>

<b>Mã lớp học phần: OT1621 Khóa: 45 </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<b>NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ... x

1.3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ... x

1.4. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI ... xi

1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ... xi

PHẦN II: NỘI DUNG ... 1

<b>CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU COMMON RAIL1</b> 1.1. Sơ Lược Về Hệ Thống Diesel ... 1

1.1.1.Lịch sử ra đời ... 1

1.1.2.Thời kỳ cải tiến và phát triển ... 1

1.2. Công dụng và cấu tạo của Common Rail ... 3

1.2.1. Công dụng... 3

1.2.2. Cấu tạo cơ bản của hệ thống Common Rail ... 3

1.3. Đặt Tính Phun Dầu Của Hệ Thống Common Rail ... 4

1.4. ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG COMMON RAIL ... 6

1.4.1. ưu điểm ... 6

1.4.2. nhược điểm ... 6

<b>CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU COMMON RAIL TRÊN XE KIA K250</b> ... 7

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

2.1. GIỚI THIỆU XE KIA K250 NĂM 2018 ... 7

2.2. Tổng Quát Về Hệ Thống Nhiên Liệu Trên Xe Kia k250 Năm 2018 ... 8

2.3.2.2. Đường ống dẫn nhiên liệu cao áp ... 17

2.3.2.3. Ống Rail (ống phân phối) ... 17

2.3.2.4. Vòi phun cao áp ... 18

2.4. Các Cảm Biến Và Van Solenoid và Van VGT ... 20

2.4.1. Van điều khiển hút SCV (Suction control valve) và turbo (van VGT) ... 20

2.4.2. Cảm biến áp suất ống rail (rail pressure sensor) ... 22

2.4.2.1. Cấu tạo. ... 22

2.4.2.2. Nguyên lý hoạt động. ... 22

2.4.3. Cảm biến nhiệt độ. ... 23

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

2.4.3.2. Cảm biến nhiệt độ khí nạp (Intake air temperature – ITA). ... 24

2.4.3.3. Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu (Fuel Temperature Sensor – FTS). ... 25

2.4.4. Cảm biến áp suất khí nạp (Manifold Absolute Pressure – MAP). ... 26

2.4.5. Cảm biến vị trí trục khuỷu (Crankshaft Position Sensor – CKPS). ... 27

2.4.6. Cảm biến vị trí trục cam (Camshaft Position Sensor – CPS). ... 27

2.4.7. Cảm biến vị trí bàn đạp ga (APS) ... 28

2.4.8. Bộ điều khiển ECU ... 30

2.4.8.1. Điều khiển lượng phun và thời điểm phun nhiên liệu ... 30

2.4.8.2. Kiểm soát tốc độ khơng tải ... 31

2.5. Hệ thống hồi lưu khí thải (EGR) của Kia K250 ... 34

2.5.1. Nguyên lý của hệ thống luân hồi khí xả ... 34

2.5.2. Bộ làm mát khí xả trong hệ thống luân hồi khí xả ... 35

2.5.3. Bộ lọc DPF (Diesel Particulate Filter) và DOC (Diesel Oxidation Catalyst) 36 <b>CHƯƠNG 3: CHẨN ĐOÁN, BẢO DƯỠNG, SỮA CHỮA HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU COMMON RAIL XE KIA K250 ... 37</b>

3.1. Kiểm tra hư hỏng hệ thống nhiên liệu common rail trên xe kia k250 và quy trình tháo lắp bơm ... 37

3.1.1. Kiểm tra bình chứa nhiên liệu ... 37

3.1.2. Kiểm tra lọc nhiên liệu ... 37

3.1.3. Kiểm tra bơm tiếp vận ... 38

3.1.4. Kiểm tra bơm cao áp ... 39

3.1.5. Kiểm tra van SVC ... 40

3.1.6. Kiểm tra ống phân phối (Ống Rail) ... 41

3.1.7. Kiểm tra kim phun ... 41

3.1.8. Kiểm tra các cảm biến và van solenoid ... 42

3.1.8.1. Kiểm tra van điều khiển hút SCV ... 42

3.1.8.2. Kiểm tra cảm biến áp suất ống Rail ... 43

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

3.1.8.3. Kiểm tra cảm biến nhiệt độ nước làm mát ... 44

3.1.8.5. Kiểm tra cảm biến nhiệt độ nhiên liệu ... 46

3.1.8.7. Kiểm tra cảm biến vị trí trục khuỷu ... 48

3.1.8.8. Kiểm tra cảm biến vị trí trục cam ... 49

3.1.8.9. Kiểm tra cảm biến vị trí bàn đạp ga ... 50

3.1.8.10. Kiểm tra cảm biến nhiệt độ khí thải ... 50

3.1.9. Quy trình tháo lắp bơm cao áp ... 51

3.2. Thông Số Kỹ Thuật Của Các Bộ Phận Và Nhận Biết Tình Trạng Động Cơ .... 54

3.3. Phương Pháp Nhập Mã Kim Phun Và Kiểm Tra Lỗi Trên Xe Bằng Máy GDS67 3.3.1. Cách kiểm tra mã lỗi trên xe ... 67

3.3.2. Cách kiểm tra các thông số của xe ở chế độ xe không hoạt động (tốc độ động cơ

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

<b>DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT </b>

1 ECU Electric Control Unit Hộp điều khiển 2 ECM Electric Control Module Hộp điều khiển 3 SCV Suction Control Valve Van điều khiển hút 4 APS Accelerator Pedal Senser Cảm biến vị trí bàn đạp ga 5 EGR Exhaust gas recirculation Van luân hồi khí xả 6 CRDi ^{Common Rail Direct}

injection

Hệ thống phun dầu trực tiếp điều khiển bằng điện tử

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

<b>DANH MỤC HÌNH ẢNH </b>

Hình 1.1: Sơ đồ tổng quát hệ thống Common Rail ... 3

Hình 1.2: Sơ đồ hệ thống Common Rail ... 4

Hình 2.1. Sơ đồ tổng quát hệ thống Common Rail trên xe KIA K250. ... 8

Hình 2.2. Sơ đồ nguyên lý hệ thống Common Rail trên xe KIA K250. ... 10

Hình 2.3. Nguyên lý hoạt động của hệ thống Common Rail trên xe KIA K250. ... 11

Hình 2.4. Bộ lọc nhiên liệu. ... 13

Hình 2.5. Công tắt báo nước trong nhiên liệu. ... 14

Hình 2.6. Bơm thấp áp kiểu cánh gạt ... 14

Hình 2.7. Bơm cao áp Denphi HP3 ... 15

Hình 2.8. Nguyên lý hoạt động bơm cao áp (Piston A: Nạp; Piston B: Xả) ... 16

Hình 2.9. Nguyên lý hoạt động bơm cao áp (Piston A: Xả; Piston B: Nạp) ... 17

Hình 2.10. Ống phân phối ... 18

Hình 2.11. Vịi phun cao áp trước khi phun và phun nhiên liệu. ... 19

Hình 2.12. Ngừng tín hiệu phun và kết thúc phun. ... 20

Hình 2.13. Van định lượng SCV. ... 21

Hình 2.14. Turbo của KIA K250 ... 21

Hình 2.15. Cấu tạo cảm biến áp suất ống Rail. ... 22

Hình 2.16. Đồ thị tỷ lệ thuận giữa áp suất và điện thế ra của cảm biên áp suất ống Rail.23 Hình 2.17. Cảm biến nhiệt độ nươc làm mát. ... 23

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

Hình 2.26. Sơ đồ mạch điều khiển cảm biến vị trí bàn đạp ga. ... 29

Hình 2.27. Đường đặc tính cảm biến bàn đạp ga. ... 29

Hình 2.28. Lượng phun tối đa. ... 30

Hình 2.29. Lượng phun khởi động. ... 30

Hình 2.30. Điều kiện kiểm sốt khơng tải. ... 31

Hình 2.31. Ngun lí kiểm sốt tốc độ khơng tải………..32

Hình 2.32. Kiểm sốt thời gian phun nhiên liệu. ... 32

Hình 2.33. Kiểm sốt tốc độ phun nhiên liệu. ... 33

Hình 2.34. Hệ thống hồi lưu khí thải của kia k250 ... 34

Hình 3.1. Mạch báo tắt lọc nhiên liệu. ... 38

Hình 3.2. Phương pháp kiểm tra bơm thấp áp. ... 39

Hình 3.3. Vị trí chân kim phun trên hộp ECU. ... 42

Hình 3.4. Kiểm tra van điều khiển hút. ... 43

Hình 3.5. Kiểm tra cảm biến áp suất ống phân phối nhiên liệu. ... 44

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

Hình 3.6. Kiểm tra cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ. ... 45

Hình 3.7. Kiểm tra cảm biến nhiệt độ khí nạp. ... 45

Hình 3.8. Kiểm tra cảm biến nhiệt độ nhiên liệu. ... 47

Hình 3.9. Kiểm tra cảm biến áp suất đường ống nạp. ... 48

Hình 3.10. Kiểm tra cảm biến vị trí trục khủy. ... 49

Hình 3.11. Kiểm tra cảm biến vị trí trục cam. ... 49

Hình 3.12. Kiểm tra cảm biến vị trí bàn đạp ga. ... 50

Hình 3.13. Mặt cắt dọc của bơm………...51

Hình 3.14. Các chi tiết xung quanh bơm………...52

Hình 3.15. Các chi tiết để tháo bơm ... 52

Hình 3.16. Các chi tiết để tháo bơm………..53

Hình 3.17. Chọn đời xe. ... 67

Hình 3.18. Mã lỗi hiển thị trên màn hình. ... 68

Hình 3.19. Các thông số của xe ở chế độ khơng hoạt động. ... 73

Hình 3.20. Chọn mục nhập mã kim phun. ... 74

Hình 3.21. Đến để nhập mã kim phun. ... 74

Hình 3.22. Đọc mã kim phun. ... 75

Hình 3.23. Nhập mã kim phun...75

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

<b>DANH MỤC BẢNG </b>

Bảng 2.2. Các chi tiết và chức năng trong bơm cao áp ... 15

Bảng 3.1. Hư hỏng và cách khắc phục của lọc nhiên liệu. ... 38

Bảng 3.2. Thông số đánh giá hư hỏng của bơm tiếp vận ... 39

Bảng 3.3. Thông số điện trở chuẩn của cảm biến nhiệt độ khí nạp. ... 46

Bảng 3.4. Bảng mã lỗi và thông số kỹ thuật của các bộ phận cảm biến. ... 54

Bảng 3.5. Các triệu chứng nhận biết hư hỏng của động cơ Desel... 58

Bảng 3.6. Bảng mã lỗi của xe hiển thị trên phần mềm GDS... ..65

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

<b>LỜI CẢM ƠN </b>

Nhóm 04 chúng em xin kính chúc thầy và tồn thể các thầy cô Khoa Cơ khí Động lực Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long một lời chúc tốt đẹp nhất và gửi lời cảm ơn đến Thầy về sự hướng dẫn, người đã truyền cảm hứng và sự đồng hành

<b>trong suốt quá trình nghiên cứu chuyên đề " </b>

<b>Nghiên cứu hệ thống nhiên liệu common rail trên xe kia k2502018 ".</b>

Trong thời gian nhận kiến thức và nghiên cứu, nhóm nhận được sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy.

Nhóm chân thành gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Nguyễn Hải Trân, giảng viên khoa Cơ khí động lực đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, giảng dạy nhiều kiến thức quý báu, giúp chúng em có được cơ sở lý thuyết cùng với kiến thức vững chắc trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu đề tài.

Với điều kiện thời gian, cũng như kinh nghiệm cịn hạn chế nên bài nghiên cứu khơng tránh khỏi sai sót, rất mong được sự đóng góp ý kiến của thầy để chúng em có điều kiện bổ sung, nâng cao ý thức, kiến thức để bài nghiên cứu tốt hơn.

<b>Nhóm thực hiện </b>

Nhóm 4

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

<b>LỜI NÓI ĐẦU </b>

Hệ thống phun dầu điện tử Common Rail đã trở thành một phần không thể thiếu trong ngành công nghiệp ô tô hiện đại. Đặc biệt, trên chiếc xe Kia K250, hệ thống này đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nhiên liệu chính xác và hiệu quả cho động cơ.

Hệ thống phun dầu Common Rail là một công nghệ tiên tiến, cho phép kiểm sốt chính xác lượng nhiên liệu được phun vào bên trong xi lanh. Nó hoạt động bằng cách sử dụng một bơm nhiên liệu chuyên dụng, kiểm soát áp suất nhiên liệu trong ống chung (common rail) và các cảm biến thông minh. Điều này giúp tối ưu hóa hiệu suất đốt cháy, giảm tiêu hao nhiên liệu và khí thải, cũng như gia tăng cơng suất của động cơ.

Một trong những ưu điểm của hệ thống này là khả năng điều chỉnh áp suất phun dầu, tăng cường khả năng tương tác với các hệ thống điện tử khác trên xe. Điều này giúp cải thiện hiệu quả và khả năng đáp ứng của động cơ, từ đó tăng sự thoải mái và độ bền của chiếc xe Kia K250.

Ngoài ra, hệ thống phun dầu Common Rail cũng đảm bảo mức độ tiếng ồn thấp hơn so với hệ thống phun dầu truyền thống, mang lại trải nghiệm lái êm ái và cảm giác thú vị khi lái xe.

Nhưng điều thú vị là, để hiểu thật sâu về hệ thống này, bạn có thể thấy những bí ẩn ẩn chứa trong chiếc xe. Với những câu chuyện khác nhau về những hành trình mà Kia K250 đã trải qua, nó tạo nên một cái nhìn độc đáo và thú vị hơn về hệ thống này.

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

<b>PHẦN I: MỞ ĐẦU </b>

<b>1.1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI </b>

Từ xưa đến nay nước ta là một đất nước phát triển dựa trên nền nông nghiệp là chủ yếu. Việc giao thương trao đổi hàng hóa với những dòng xe tải là rất cần thiết, đặc biệt là với những dòng xe tải cỡ nhỏ từ 1 tấn đến 3 tấn đang ngày một phổ biến.

KIA là một trong những dòng xe tải phổ biến nhất ở thị trường Việt Nam, chiếm được rất nhiều lòng tin của khách hàng do giá thành hợp lí nhưng đi kèm với chất lượng cao. Nhiều công nghệ được trang bị trên xe đảm bảo an toàn cho con người và là dòng xe tải nên đặc biệt phải nói đến tính tiết kiệm nhiên liệu, vì được trang bị công nghệ phun dầu điện tử Common Rail giúp nâng cao công suất, bảo vệ môi trường và mức tiêu hao nhiên liệu rất tiết kiệm.

KIA K250 là một dòng xe tải rất được ưa chuộng và được sử dụng rộng rãi để vận chuyển giao thương hàng hóa. Phun dầu điện tử Common Rail là một công nghệ hiện đại được trang bị trên xe. Tuy nhiên, trong q trình sử dụng khơng thể khơng có những hư hỏng xảy ra trên xe. Vì vậy cần phải có một sự hiểu biết thật sâu sắc về công nghệ phun dầu điện tử này, mới có thể chẩn đốn và sửa chữa hư hỏng.

Với mục đích nhằm củng cố và bổ sung thêm kiến thức sau khi rời khỏi ghế nhà trường, dưới sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Hải Trân chúng em xin chọn nội dung “Nghiên cứu hệ thống nhiên liệu Common Rail trên xe KIA K250” làm đề tài cho học phần chuyên đề này.

<b>1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU </b>

Nghiên cứu cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu Common Rail trên xe KIA K250.

Chẩn đoán, xác định nguyên nhân và cách khắc phục hư hỏng của thống nhiên liệu Common Rail trên xe KIA K250.

<b>1.3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 1.3.1. Đối tượng nghiên cứu </b>

- Hệ thống treo trên ơ tơ và ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong hệ thống treo.

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

- Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và các chế độ điều khiển của hệ thống nhiên liệu Common Rail trên xe kia k250 2018.

<b>1.3.2. Phạm vi nghiên cứu </b>

Hệ thống phun dầu điện tử Common Rail trên động cơ D4CB – CRDi dòng xe KIA K250.

<b>1.4. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI </b>

Đề tài chỉ nghiên cứu cấu tạo, nguyên lý hoạt động; chẩn đoán những hư hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục hư hỏng của hệ thống nhiên liệu Common Rail trên xe KIA K250.

<b>1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI </b>

- Ý nghĩa khoa học: Đề tài giúp nâng cao kiến thức về hệ nhiên liệu Common Rail trên ơ tơ và ứng dụng trí tuệ nhân tạo hệ thống nhiên liệu. Đề tài cũng giúp tìm hiểu về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và các chế độ điều khiển của hệ thống nhiên liệu Common Rail, một trong những hệ thống phun dầu điện tử tiên tiến nhất hiện nay.

- Ý nghĩa thực tiễn: Đề tài giúp đánh giá ưu nhược điểm của phun dầu điện tử so với hệ thống phun dầu truyền thống và cải tiến hệ thống phun nhiên liệu cho các mẫu xe mới. Đề tài cũng giúp chẩn đoán và khắc phục các hư hỏng thường gặp của hệ thống nhiên liệu common rail trên xe kia k250 2018 , nhằm đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

<b>PHẦN II: NỘI DUNG </b>

<b>CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU COMMON RAIL </b>

<b>1.1. Sơ Lược Về Hệ Thống Diesel 1.1.1.Lịch sử ra đời </b>

Ra đời sớm nhưng động cơ Diesel không phát triển như động cơ xăng do gây ra nhiều tiếng ồn, khí thải bẩn. Tuy nhiên cùng với sự phát triển của kỹ thuật công nghệ,

<b>các vấn đề được giải quyết và Diesel ngày càng trở nên phổ biến và hữu dụng hơn. </b>

Khí thải động cơ Diesel là một trong những thủ phạm gây ô nhiễm môi trường. Động cơ Diesel với tình hiệu quả kinh tế hơn là động cơ xăng, tuy nhiên vấn đề về tiếng ồn và khí thải vẫn là những hạn chế trong sử dụng động cơ Diesel.

Động cơ Diesel được phát minh vào năm 1892 nhờ Rudolf Diesel hoạt động theo nguyên lý tự cháy. Ở gần cuối quá trình nén, nhiên liệu được phun vào buồng cháy động cơ để hình thành hịa khí rồi tự bốc cháy. Đến năm 1927 Robert Bosh mới phát triển bơm cao áp ( bơm phun Bosh lắp cho động cơ Diesel trên ôtô thương mại và ô tô khách vào năm 1936).

<b>1.1.2.Thời kỳ cải tiến và phát triển </b>

Hệ thống nhiên liệu Diesel không ngừng được cải tiến với các giải pháp kỹ thuật tối ưu nhắm làm giảm mức độ phát sinh ô nhiễm và suất tiêu hao nhiên liệu. Các nhà động cơ Diesel đã đề ra nhiều biện pháp khác nhau về kỹ thuật phun và tổ chức quá trình cháy nhằm hạn chế các chất ô nhiễm. Các biện pháp chủ yếu tập chung vào giải quyết các vấn đề:

- Tăng tốc độ phun để giảm nồng độ bồ hóng do tăng tốc hịa trộn nhiên liệu khơng khí.

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

- Điều chỉnh dạng quy luật phun theo khuynh hướng kết thúc nhanh quá trình phun để làm giảm HC.

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

Hiện nay các nhược điểm đó đã được khắc phục bằng cách cải tiến một số bộ phận của hệ thống nhiên liệu Diesel điện tử như:

- Bơm cao áp điều khiển điện tử. - Vòi phun điện tử.

- Ống tích trữ nhiên liệu áp suất cao (ống Rail).

Với các ứng dụng mạnh mẽ về điều khiển tự động trong hệ thống nhiên liệu Diesel nhờ sự phát triển về công nghệ . Năm 1986 Bosch đã đưa ra thị trường việc điều khiển điện tử cho hệ thống cung cấp nhiên liệu Diesel được gọi là hệ thống nhiên liệu Common Rail Diesel. Cho đến ngày nay hệ thống cung cấp nhiên liệu Common Rail Diesel đã được hoàn thiện. Trong động cơ Diesel hiện đại áp suất phun được thực hiện cho mỗi vòi phun một cách riêng rẽ, nhiên liệu áp suất cao được chứa trong ống chứa (Rail) và được phân phối đến từng vòi phun theo yêu cầu. So với các hệ thống cung cấp nhiên liệu Diesel thông thường thì Common Rail Diesel đã đáp ứng và giải quyết được những vấn đề:

- Giảm tối đa mức độ tiếng ồn.

- Nhiên liệu được phun ra với áp suất rất cao nhờ kết hợp điều khiển điện tử, áp suất phun có thể đạt tới 184 MPa. Thời gian phun cực ngắn và tốc độ phun cực nhanh (khoảng 1,1 ms).

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

Do đó làm tăng hiệu suất động cơ và tính kinh tế nhiên liệu được nâng cao hơn. Robert Huber (Thụy Sĩ) là người đầu tiên phát minh ra hệ thống Common Rail Diesel vào cuối những năm 60. Sau đó, cơng trình này được tiến sĩ Marco Ganser của viện nghiên cứu kỹ thuật Thụy Sĩ tại Zurich tiếp tục nghiên cứu và phát triển. Đến giữa những năm 90, tiến sĩ Shohei Itoh và Masahiko Miyaki, của tập đoàn Denso – một nhà sản xuất phụ tùng ô tô lớn của Nhật Bản đã phát triển tiếp và ứng dụng trên các xe tải nặng, và bán ra thị trường vào 1995. Năm 1996 bắt đầu bổ sung hệ thống này cho xe chở hành khách.Năm 1999 lần đầu tiên hệ thống Common Rail xuất hiện ở thị trường châu Âu.

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

Đến năm 2002 tập đoàn Denso đã giới thiệu CRS 1800 - hệ thống Common Rail tiên tiến nhất thế giới ra thị trường. Hệ thống này đã áp ứng hoàn toàn quy định khí thải EURO 4 – tiêu chuẩn khí thải đối với xe chở hành khách thuộc thế hệ mới từ ngày 1 tháng 1 năm 2005.

<b>1.2. Công dụng và cấu tạo của Common Rail 1.2.1. Công dụng </b>

Hệ thống Common Rail giúp tăng hiệu quả đốt cháy và tiết kiệm nhiên liệu bằng cách cho phép phun nhiên liệu chính xác và đồng đều hơn, điều này giúp động cơ Diesel hoạt động hiệu quả hơn và giảm lượng khí thải độc hại được thải ra từ động cơ.

Ngoài ra, hệ thống Common Rail còn giúp tăng độ bền của động cơ bằng cách giảm thiểu va đập và rung động, cho phép động cơ hoạt động một cách êm dịu hơn.

<b>1.2.2. Cấu tạo cơ bản của hệ thống Common Rail </b>

<b>- Hệ thống Common Rail được chia làm 3 phần chính: </b>

+ Các bộ phận gởi tín hiệu (Input) bao gồm: Các cảm biến; + Các bộ phận điều khiển gồm: ECU;

+ Các bộ phận chấp hành (OUTPUT) gồm: Vòi phun, van SCV, van EGR…

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

<i>Hình 1.2: Sơ đồ hệ thống Common Rail Một hệ thống Common Rail bao gồm: </i>

- ECU;

- Vòi phun (injection); - Bơm cao áp;

- Van SCV;

- Cảm biến số vòng quay trục khuỷu (Crackshaft speed sensor); - Cảm biến vị trí trục cam (Camshaft Position sensor);

- Cảm biến bàn đạp ga (Accelerator pedal sensor); - Cảm biến áp suất tăng áp (Boot pressure sensor);

- Cảm biến áp suất nhiên liệu của ống phân phối (Rail pressure sensor); - Cảm biến đo gió (Air mass sensor).

<b>1.3. Đặt Tính Phun Dầu Của Hệ Thống Common Rail </b>

So với đặc điểm của hệ thống nhiên liệu cũ thì các yêu cầu sau đã được thực hiện dựa và đường đặc tính phun lý tưởng:

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

- Lượng nhiện liệu và áp suất nhiên liệu phun độc lập với nhau trong từng điều kiện hoạt động của động cơ (cho phép đạt tỉ lệ hổn hợp A/F lý tưởng).

- Lúc băt đầu phun lượng nhiên liệu phun ra chỉ cần một lượng nhỏ

Các yêu cầu trên đã được thoả mãn bởi hệ thống Common Rail với đặc điểm phun 2 lần : phun sơ khởi và phun chính.

Các giai đoạn phun:

<b>a. Giai đoạn phun sơ khởi (Pilot injection) </b>

Phun sơ khởi có thể diễn ra sớm đến 90<small>0</small> trước tử điểm thượng (BTDC). Nếu thời điểm khởi phun suất hiện nhỏ hơn 40<small>0</small> BTDC nhiên liệu có thể bám vào bề mặt của pitton và thành xy lanh và làm lõng dầu bơi trơn. Trong giai đoạn phun sơ khởi một lượng nhỏ nhiên liệu (1mm<small>3</small>-4mm³) được phun vào xy lanh để mồi. Kết quả là quá trình cháy được cải thiện và đạt được một số hiệu quả sau: áp suất cuối q trình nén tăng một ít nhờ vào giai đoạn phun sơ khởi và nhiên liệu cháy một phần.

Điều này giúp giảm thời gian cháy trể sự tăng đột ngột của áp suất khí cháy và áp suất cực đại (quá trình cháy êm dịu hơn). Kết quả là giảm tiếng ồn của động cơ giảm tiêu hao nhiên liệu và trong nhiều trường hợp giảm được độ độc hại của khí thải. Quá trình phun sơ khởi đóng vai trị gián tiếp trong việc làm tăng công suất động cơ.

<b>b. Giai đoạn phun chính (Main injection) </b>

Cơng suất đầu ra của động cơ xuất phát từ giai đoạn phun chính tiếp theo giai đoạn phun sơ khởi. Điều này có nghĩa là giai đoạn phun chính giúp tăng lực kéo của động cơ. Với hệ thống Common Rail áp suất phun vẫn giữ khơng đổi trong suốt q trình phun.

<b>c. Giai đoạn phun thứ cấp (Second injection) </b>

Theo quan điểm xữ lý khí thải phun thứ cấp có thể được áp dụng để đốt cháy NOx. Nó diễn ra ngay sau giai đoạn phun chính và được định để xảy ra trong quá trình giãn nở hay ở kì thải khoảng 200<small>0 </small>ATDC.

Ngược lại với quá trình sơ khởi và phun chính nhiên liệu được phun vào khoang được đốt cháy mà để bốc hơi nhờ vào sức nóng của khí thải ở ống bơ. Trong suốt kì

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

xupap thải. Tuy nhiên một phần của nhiên liệu được đưa vào buồng đốt thơng qua hệ thống ln hồi khí thải EGR và có tác dụng như chính giai đoạn phun sơ khởi. Khi bộ hút khí nạp lại để làm giảm lượng NOx chúng tận dụng nhiên liệu trong khí thải như là một nhân tố hóa học để làm giảm nồng độ NOx trong khí thải động cơ.

<b>1.4. ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG COMMON RAIL 1.4.1. ưu điểm </b>

- Tiêu hao nhiên liệu thấp. - Phát thải ô nhiễm thấp.

- Động cơ làm việc êm dịu, giảm được tiếng ồn. - Cải thiện tính năng động cơ.

- Thiết kế phù hợp để thay thế cho các động cơ Diesel đang sử dụng

- Hiệu suất động cơ: Hệ thống phun dầu điện tử Common Rail cho phép kiểm soát nhiên liệu linh hoạt và chính xác hơn. Điều này cung cấp sự tối ưu hóa cho quá trình đốt cháy và tăng cường hiệu suất động cơ.

- Tiết kiệm nhiên liệu: Khả năng điều chỉnh áp suất phun và thời gian phun nhiên liệu trong hệ thống Common Rail giúp tiết kiệm nhiên liệu. Sự phân bổ nhiên liệu chính xác hơn giữa các xylanh và điều chỉnh phun nhiên liệu theo tải động cơ giúp giảm lượng nhiên liệu tiêu thụ.

- Tiếng ồn và khí thải thấp hơn: Bằng cách điều khiển chính xác áp suất phun nhiên liệu, hệ thống Common Rail giúp giảm tiếng ồn và lượng khói thải ra mơi trường so với các hệ thống phun nhiên liệu truyền thống.

<b>1.4.2. nhược điểm </b>

- Độ tin cậy và bảo dưỡng: Hệ thống phun dầu điện tử Common Rail có nhiều linh kiện phức tạp, đòi hỏi sự kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ. Các vấn đề về áp suất, hiện tượng đóng cặn và nhiễu điện tử có thể làm giảm độ tin cậy và tăng chi phí bảo dưỡng.

- Chi phí: So với hệ thống phun nhiên liệu truyền thống, hệ thống phun dầu điện tử Common Rail có chi phí cao hơn. Việc thiết lập và sửa chữa hệ thống cũng đòi hỏi kỹ thuật chuyên môn và những thiết bị đặc biệt.

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

- Sự phụ thuộc vào hệ thống điện: Với hệ thống điều khiển điện tử, việc xảy ra sự cố hoặc mất điện có thể ảnh hưởng đến hoạt động của hệ thống phun dầu.

<b>CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU COMMON RAIL TRÊN XE KIA K250 </b>

<b>2.1. GIỚI THIỆU XE KIA K250 NĂM 2018 </b>

Xe tải KIA K250 hay còn gọi là KIA New Frontier K250 có tải trọng 2,49 tấn. Được trang bị động cơ HUYNDAI D4CB CRDI đạt tiêu chuẩn khí thải Euro 4. Cơng suất tối đa 130 mã lực. Động cơ sử dụng hệ thống phun dầu điện tử Common Rail có khả năng đốt cháy nhiên liệu tối ưu, tiết kiệm nhiên liệu và thân thiện với môi trường.

<i><b>Bảng 2.1. Thông số kỹ thuật xe tải KIA K250 – 2,49 tấn </b></i>

Loại động cơ

Động cơ Diesel, 4 Kỳ, 4 xy lanh thẳng hàng. Turbo tăng áp, phun nhiên

liệu trực tiếp, điều khiển điện tử

Cơng suất cực đại 130/3800 Hp(vịng/phút)

Kích thước tổng thể (Dài x Rộng x Cao) 5650 x 1790 x 2555 mm

Kích thước lịng thùng (Dài x Rộng x

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

Trọng lượng toàn bộ 4935 Kg

<b>2.2. Tổng Quát Về Hệ Thống Nhiên Liệu Trên Xe Kia k250 Năm 2018 2.2.1. Sơ đồ tổng quát </b>

<i><b>Hình 2.1. Sơ đồ tổng quát hệ thống Common Rail trên xe KIA K250. </b></i>

Hệ thống Common Rail là hệ thống phun kiểu tích áp. Trong hệ thống Common Rail thì việc tạo áp suất và phun nhiên liệu là tách biệt nhau, một bơm cao áp riêng biệt tạo ra áp suất liên tục, áp suất này chuyển tới và được tích lại trong ống Rail cung cấp tới các vòi phun theo thứ tự làm việc của các xy lanh.

Hệ thống Common Rail cấu tạo gồm 2 phần: Hệ thống cung cấp nhiên liệu và hệ thống điều khiển điện tử.

Hệ thống cung cấp nhiên liệu gồm: Thùng nhiên liệu, lọc nhiên liệu, bơm cao áp, ống phân phối, các đường ống cao áp, kim phun. Hệ thống cung cấp nhiên liệu có cơng dụng hút nhiên liệu từ thùng chứa sau đó nén nhiên liệu lên áp suất cao và chờ tín hiệu điều khiển từ ECU sẽ phun nhiên liệu vào buồng đốt.

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

Hệ thống điều khiển điện tử gồm: Bộ xử lý trung tâm ECU, các cảm biến tín hiệu đầu vào. ECU thu thập các tín hiệu từ nhiều cảm biến khác nhau để nhận biết tình trạng hoạt động của động cơ, sau đó tính tốn lượng phun, thời điểm phun nhiên liệu và gửi tín hiệu điều khiển nhấc kim phun.

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

<b>2.2.2. Nguyên lý hoạt động 2.2.2.1. Sơ đồ nguyên lý </b>

<b>Tín hiệu đầu vào Bộ xử lý Bộ chấp hành </b>

<i><b>Hình 2.2. Sơ đồ nguyên lý hệ thống Common Rail trên xe KIA K250. </b></i>

- Tín hiệu đầu vào là các cảm biến như: Vị trí chân ga, vị trí trục cam, vị trí trục khuỷu, cảm biến nhiệt độ khí nạp, cảm biến áp suất nhiên liệu, nhiệt độ nhiên liệu,... Những thông tin này sẽ được gửi tín hiệu về cho bộ xử lý ECU.

- Bộ xử lý (ECU): Tiếp nhận thông tin tử các cảm biến tín hiệu đầu vào, điều khiển cơ cấu chấp hành.

- Bộ chấp hành: Kim phun, van điều khiển hút, van luân hồi khí xả,...

<b>2.2.2.2. Nguyên lý hoạt động </b>

Nhiên liệu từ thùng chứa được van điều khiển hút nhiên liệu (SCV) từ vùng thấp áp chuyển lên bơm cao áp qua bầu lọc tinh. Bơm cao áp được dẫn động bằng xích truyền động của động cơ nén nhiên liệu áp suất cao, nếu áp suất trong nhiên liệu vượt quá mức quy định nhiên liệu sẽ được hồi về thùng chứa. Từ bơm cao áp nhiên liệu áp

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

suất cao qua các ống cao áp sẽ được lưu trữ trong một ống được gọi là ống tích áp nhiên liệu có áp suất cao (hay còn gọi là ống Rail), cảm biến áp suất nhiên liệu trên ống, nó có thể xác định áp suất từ 0~2,200Bar. Nhiên liệu từ ống Rail sẽ được phân chia cho các vòi phun theo đúng thời điểm và thứ tự nổ của động cơ, tất cả đều được tính tốn một cách chính xác và được điều khiển bằng ECU thông qua các cảm biến để điều chỉnh lượng nhiên liệu cũng như áp suất phù hợp cho từng chế độ làm việc của động cơ.

<i><b>Hình 2.3. Nguyên lý hoạt động của hệ thống Common Rail trên xe KIA K250. </b></i>

<b>2.2.3. Chứ năng của hệ thống Common Rail 2.2.3.1 Chức năng chính </b>

Là điều khiển việc phun nhiên liệu đúng thời điểm, đúng lưu lượng, đúng áp suất, đảm bảo cho động cơ Diesel hoạt động êm và tiết kiệm nhiên liệu

<b>2.2.3.2 Chức năng phụ </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

Chức năng phụ của hệ thống là điều khiển vịng kín và vịng hở, khơng những nhằm giảm độ độc hại của khí thải và lượng nhiên liệu tiêu thụ mà còn làm tăng tính an tồn, sự hoải mái và tiện nghi. Ví dụ như hệ thống luân hồi khí thải (EGR - exhaust gas recirculation), điều khiển turbo tăng áp, điều khiển ga tự động và thiết bị chống trộm.

<b>2.3. Cấu Tạo Của Hệ Thống Nhiên Liệu Common Rail Trên Xe Kia k250 2.3.1. Vùng áp suất thấp </b>

Vùng áp suất thấp bao gồm: Bình chứa nhiên liệu, đường nhiên liệu áp suất thấp, lọc nhiên liệu, van SCV và đường dầu hồi.

<b>2.3.1.1. Bình chứa nhiên liệu </b>

Thùng chứa nhiên liệu được làm từ vật liệu chống ăn mòn và giữ khơng cho bị rị rỉ nhiên liệu ở áp suất gấp đôi áp suất hoạt động bình thường. Thùng nhiên liệu phải được gắn chặt ở cổ nối với lọc nhiên liệu để khơng bị rị rỉ nhiên liệu khi xe bị xóc nhẹ hoặc đang vào đường vịng hoặc đang lên dốc. Ngồi ra, xe thùng nhiên liệu phải phân bố xa với động cơ ở một khoảng cách an toàn để tránh cháy.

<b>2.3.1.2. Lọc nhiên liệu a. Lọc </b>

- Bộ lọc nhiên liệu khơng thích hợp có thể dẫn tới hư hỏng cho các thành phần của bơm, van phân phối và kim phun. Bộ lọc nhiên liệu sẽ làm sạch nhiên liệu và nước trước khi đưa dến bơm cao áp, do đó ngăn ngừa sự mài mịn nhanh của các chi tiết của bơm.

- Lọc nhiên liệu có cơng dụng tách nước và cặn bẩn lẫn trong nhiên liệu trước khi đưa đến bơm cao áp. Lọc nhiên liệu có lõi lọc bằng giấy, vỏ ngồi bằng nhựa và được lắp thêm.

- Bơm tay để bơm mồi nhiên liệu từ thùng chứa lên bơm cao áp khi tháo lắp hệ thống.

- Công tắc cảnh báo mực nước lắng đọng trong lọc và tình trạng nghẹt lọc để hiển thị đèn cảnh báo tình trạng lọc nhiên liệu. Khi mực nước trong cốc lọc cao, đèn báo trên đồng hồ táp lô sẽ nháy liên tục.

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

- Khi lọc nghẹt, đèn báo sẽ luôn sáng cho người điều khiển xe biết và xử lý.

<i><b>Hình 2.4. Bộ lọc nhiên liệu. </b></i>

<i> 1. Lọc nhiên liệu; 2. Sưởi nhiên liệu; 3. Công tắc nước trong nhiên liệu; 4. Bơm tay; 5. Đường nhiên liệu vào; 6. Đường nhiên liệu ra </i>

<b>b. Bộ xông nhiên liệu: </b>

- Để ngăn ngừa sự động đặc bề mặt nhiên liệu khi nhiệt độ nhiên liệu giảm thấp.

- Điều kiện hoạt động công tắc nhiệt nhiên liệu: Mở -3±4 ℃, Tắt 17±4 ℃. - Công suất xông: 260W.

<b>c. Công tắc báo nước trong nhiên liệu: </b>

Công tắc báo nước trong nhiên liệu đặt ở dưới đáy bộ lọc nhiên liệu để phát hiện nước trong nhiên liệu.

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

<i><b>Hình 2.5. Cơng tắt báo nước trong nhiên liệu. </b></i>

<b>2.3.1.3. Bơm tiếp vận </b>

Bơm thấp áp kiểu cánh gạt. Loại bơm được đặt trong thùng dầu. Áp suất bơm thấp áp từ 2÷3 bar.

<i><b>Hình 2.6. Bơm thấp áp kiểu cánh gạt </b></i>

Khi bơm hoạt động cánh gạt sẽ chuyển động quay và quét qua đường ống dầu được cung cấp từ bơm và đường dầu đi vào đường cao áp. Cánh gạt quét qua đường dầu vào thì tại vị trí giới hạn giữa hai cánh gạt đường ống nhiên liệu tới bơm cao áp, nhiên liệu thấp áp sẽ được chuyển vào bơm cao áp. Lượng nhiên liệu tới bơm cao áp phụ thuộc vào độ mở của van SCV, van SCV được điều khiển bởi ECM.

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

<b>2.3.2. Vùng áp suất cao </b>

Vùng áp suất cao bao gồm: bơm cao áp, ống Rail (ống phân phối), đường ống cao áp và kim phun.

<b>2.3.2.1. Bơm cao áp </b>

Bơm cao áp được dẫn động bằng xích truyền động của động cơ, là bơm loại cam lệch tâm HP3 của Denphi. Nó tạo áp cao cho nhiên liệu được đưa từ bơm thấp áp để đưa tới ống Common rail. SCV (Van điều khiển hút nhiên liệu) và FTS (Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu) được lắp trên bơm cao áp. Bơm cao áp có 2 pít-tơng, pít-tơng hút nhiên liệu qua SCV và sau đó bơm nhiên liệu tới ống Common rail.

<i><b>Hình 2.7. Bơm cao áp Denphi HP3 </b></i>

<i>1. Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu (FTS); 2. Van điều khiển hút (SCV) </i>

Bơm cao áp sử dụng loại 2 piston đặt lệch nhau 180^o, được dẫn động bởi trục khủyu động cơ qua cơ cấu bánh răng. Bơm cao áp có cơng dụng hút nhiên liệu từ thùng chứa và nén nhiên liệu lên áp suất cao khoảng 1500-1800 bar khi hệ động cơ hoạt

<b>động, bao gồm các bộ phận chi tiết và chức năng sau: </b>

<i><b>Bảng 2.2. Các chi tiết và chức năng trong bơm cao áp </b></i>

Bơm cấp liệu ^{Hút nhiên liệu từ bình nhiên liệu đưa vào}

</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

Van điều khiển ^{Điều khiển áp suất nhiên liệu trong bơm}

Bộ đôi pitton Luân phiên hút và nén nhiên liệu

Van hút Ngăn không để nhiên liệu đã bị nén chảy ngược về SCV

Van phân phối Đẩy nhiên liệu mà pitton bơm lên vào ống phân phối

Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu Kiểm tra nhiệt độ nhiên liệu

<i><b>Hình 2.8. Nguyên lý hoạt động bơm cao áp (Piston A: Nạp; Piston B: Xả) </b></i>

Khi động cơ hoạt động, trục bơm quay làm cam lệch tâm quay kéo vòng cam dịch chuyển lên xuống. Khi vòng cam dịch chuyển xuống, lò xo hồi piston A kéo piston A di chuyển xuống tạo chân không trong buồng bơm.Van nạp piston A mở, nhiên liệu được hút vào buồng bơm A. Đồng thời với piston A hoạt động ở pha hút, piston B bị vòng cam di chuyển xuống đẩy xuống dưới, nhiên liệu trong buồng piston B bị nén đến khi áp suất trong buồng bơm lớn hơn áp suất ở ống phân phối,van bi phía xả mở,nhiên liệu thốt ra ngồi đi đến ống phân phối.

Piston B Piston A

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

<i>Hình 2.9. Nguyên lý hoạt động bơm cao áp (Piston A: Xả; Piston B: Nạp) </i>

Khi gối cam lệch tâm quay xuống vị trí thấp nhất, piston A cũng di chuyển hết hành trình hút, piston B di chuyển hết hành trình nén nhiên liệu, quá trình diễn ra ngược lại piston A bắt đầu nén, pít-tơng B bắt đầu hút.

<b>2.3.2.2. Đường ống dẫn nhiên liệu cao áp </b>

Những đường ống nhiên liệu này mang nhiên liệu áp suất cao. Do đó chúng phải thường xuyên phải chịu áp suất cực đại của hệ thống và trong suốt quá trình ngưng phun. Vì vậy chúng được chế tạo từ thép ống. Thơng thường chúng có đường kính

<b>ngồi khoảng 6mm và đường kính trong khoảng 2.4mm </b>

Các đường ống nằm giữa ống phân phối và vịi phun cao áp phải có chiều dài như nhau. Sự khác biệt giữa đường ống và kim phun được bù bằng cách uốn cong ở các đường ống nối. Tuy nhiên, đường ống nối này càng giữ ngắn càng tốt.

<b>2.3.2.3. Ống Rail (ống phân phối) </b>

Ống phân phối có kết cấu khá đơn giản, dạng hình ống. Bình tích áp có tác dụng dự chữ dầu có áp suất cao để chuẩn bị chia cho vòi phun cao áp. Đồng thời sự dao động của áp suất do bơm cao áp tạo ra sẽ được giảm trấn bởi thể tích của ống.

Van SCV Piston A

Piston B

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

<i><b>Hình 2.10. Ống phân phối </b></i>

Từ bơm cao áp nhiên liệu áp suất cao qua các ống cao áp sẽ được lưu trữ trong một ống được gọi là ống tích áp hay ống Common rail. Cảm biến áp suất nhiên liệu trên ống, nó có thể xác định áp suất từ 0~2,200Bar. Đường ống rail loại này khơng có ống hồi về như H350, nó hồi về tại bơm cao áp.

<b>2.3.2.4. Vịi phun cao áp </b>

Vòi phun cao áp là thiết bị phun nhiên liệu cao áp vào buồng cháy xi-lanh. Thời điểm phun và lượng phun nhiên liệu được điều khiển điện tử bằng ECU động cơ. Ở hệ thống nhiên liệu Common Rail áp suất phun lên đến 1500 bar, có thể phun ở mọi thời điểm, mọi chế độ làm việc và ngay cả động cơ lúc tốc độ thấp mà áp suất phun vẫn không thay đổi. Với áp suất cao, nhiên liệu được phun càng tơi nên quá trình cháy càng sạch hơn.

Phun nhiên liệu ở áp suất cao do vậy đạt độ tơi nhiên liệu cao hơn. Việc tạo áp suất và phun nhiên liệu hoàn toàn tách biệt với nhau trong hệ thống Common Rail.

Trong hệ thống Common Rail có thể phun thành 3 giai đoạn phun: Phun mồi

<i>(hay Phun sơ khởi Pilot- injection), phun chính (Main injection), phun kết thúc (Post injection). Trong đó, phun sơ khởi làm giảm thời gian cháy trể, phun chính tạo cho q </i>

trình cháy hồn thiện.

Vịi phun cao áp Common Rail, nó thực hiện phun và ln ở áp suất cao và được điều khiển bằng tín hiệu từ ECU. Vịi phun cao áp có van trợ lực điện từ. Vòi phun cao áp là một thành phần chính xác cao, được chế tạo chịu được độ kín khít cực cao. Các

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

van, kim phun và cuộn điện từ được định vị trên thân vòi phun cao áp. Dòng nhiên liệu từ ống nối mạch áp suất cao đi qua van tiết lưu đi vào buồng chứa van điều khiển. Áp suất bên trong vòi phun bằng áp suất trong ống phân phối, như vậy ta thấy rằng vòi phun cao áp được thiết kế làm việc ở áp suất rất cao do đó các chi tiết lò xo, van bi, kim phun và van điện từ làm việc phải chính xác.

<i><b>- Trước khi phun: Dòng nhiên liệu áp suất cao từ ống common rail vào vòi </b></i>

phun cao áp, tới buồng điều khiển và vòi phun. Lúc này ECU chưa gửi tín hiệu phun

<i>tới vịi phun cao áp. </i>

<b>- Phun nhiên liệu: Khi ECU động cơ gửi tín hiệu phun, van 2 chiều sẽ được </b>

nâng lên bởi lõi từ dẫn tới áp suất trong buồng điều khiển giảm xuống. Nhiên liệu trong buồng điều khiển sẽ trở về thùng nhiên liệu qua lỗ tiết lưu A và B. Áp suất quanh vòi phun cao nên sẽ nâng vòi phun và phun nhiên liệu. Tại thời điểm này, dịng nhiên liệu có áp suất cao từ ống Common rail sẽ bị khóa đường vào buồng điều khiển

<i>bằng đĩa điều khiển. </i>

<i><b>Hình 2.11. Vòi phun cao áp trước khi phun và phun nhiên liệu. </b></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

<i><b>Hình 2.12. Ngừng tín hiệu phun và kết thúc phun. </b></i>

<b>- Ngừng tín hiệu phun: Khi ECU động cơ ngừng cấp tín hiệu hoạt động phun, </b>

van 2 chiều sẽ hạ xuống và khóa đường nhiên liệu hồi.

<b>- Kết thúc phun: Nhiên liệu áp suất cao từ ống Common Rail sẽ đẩy đĩa điều </b>

khiển xuống và vào buồng chính. Sau đó nhiên liệu áp suất cao đi xuống dưới kim phun (áp suất quanh vòi phun sẽ giảm sau khi phun) và đóng vòi phun, vòi phun sẽ trở lại vị trí ban đầu nhờ lực căng lò xo vòi phun.

<b>2.4. Các Cảm Biến Và Van Solenoid và Van VGT </b>

<b>2.4.1. Van điều khiển hút SCV (Suction control valve) và turbo (van VGT) </b>

Van điều khiển hút SCV: SCV là van điều khiển dòng nhiên liệu vào bơm cao áp. ECU động cơ điều khiển SCV để tạo áp suất chính xác đúng theo lượng nhiên liệu yêu cầu tương ứng với điều kiện động cơ. Nếu hệ thống Common Rail yêu cầu áp suất 1,300Bar, thì ECU sẽ điều khiển SCV và sau đó nhận tín hiệu phản hồi về áp suất nhiên liệu từ cảm biến áp suất nhiên liệu lắp trên ống Common Rail.

</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">

<i><b>Hình 2.13. Van định lượng SCV. </b></i>

<b>Turbo ( van VGT) </b>

<i><b>Hình 2.14. Turbo của KIA K250 </b></i>

ECM điều khiển VGT với nhiệm vụ kiểm soát van solenoid điều khiển WGT theo tải động cơ để dẫn động tuabin turbo nhằm đưa lượng khí nạp vào đơng cơ để gia tăng hiệu quả đốt động cơ.

</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">

<b>2.4.2. Cảm biến áp suất ống rail (rail pressure sensor) 2.4.2.1. Cấu tạo. </b>

<i><b>Hình 2.15. Cấu tạo cảm biến áp suất ống Rail. </b></i>

<b>2.4.2.2. Nguyên lý hoạt động. </b>

- Cảm biến áp suất nhiên liệu được lắp đặt trên ống phân phối nhiên liệu áp suất cao, thực hiện chuyển đổi áp lực nhiên liệu thành tín hiệu điện áp thông qua cảm biến và gửi về ECM.

- Khi áp suất nhiên liệu biến đổi, màng ngăn trong cảm biến bị biến dạng, tạo ra tín hiệu điện áp tương ứng.

+ Áp suất nhiên liệu càng cao, màng ngăn biến dạng càng nhiều, tạo ra tín hiệu điện áp cao và ngược lại.

+ ECM tính tốn áp suất thực tế của nhiên liệu và điều khiển van SCV (Suction Control Valve) để tạo ra áp suất nhiên liệu tối ưu, đáp ứng nhu cầu vận hành của người lái.

- Khi màng biến dạng thì lớp điện trở đặt trên màng sẽ thay đội giá trị. Sự biến dạng (khoảng 1mm ở 1500bar) là do áp tăng lên trong hệ thống, sự thay đổi điện trở gây ra sự thay đổi điện thế của mạch cầu điện trở.

<i>- Điện áp thay đổi trong khoảng 0÷0.7mV (tùy thuộc áp suất tác động) và được </i>

khuếch đại bởi mạch khuếch đại từ 0.5v÷4.5V.

</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39">

<i><b>Hình 2.16. Đồ thị tỷ lệ thuận giữa áp suất và điện thế ra </b></i>

<i>của cảm biên áp suất ống Rail. </i>

<b>2.4.3. Cảm biến nhiệt độ. </b>

<b>2.4.3.1. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (Engine Coolant Temperature – ECT). </b>

- Chức năng: Dùng để xác định nhiệt độ động cơ.

- Nhiệm vụ: Gửi tín hiệu về ECU để tính tốn thời gian phun nhiên liệu, tốc độ chạy không tải.

- Cấu tạo: Thường là trụ rỗng có ren ngồi, bên trong có gắn một điện trở dạng bán dẫn có hệ số nhiệt điện trở âm.

</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40">

- Nguyên lý hoạt động: Điện áp 5V qua điện trở chuẩn (điện trở này có giá trị khơng đổi theo nhiệt độ) đến cảm biến rồi trở về ECU về mass. Như vậy điện trở chuẩn và nhiệt điện trở trong cảm biến tạo thành một cầu phân áp. Điện áp điểm giữa cầu được đưa đến bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự - số (Analong to Digital converter – ADC).

<i><b>Hình 2.18. Mạch điện của cảm biến nhiệt độ nước làm mát. </b></i>

<b>2.4.3.2. Cảm biến nhiệt độ khí nạp (Intake air temperature – ITA). </b>

- Chức năng: Dùng để đo nhiệt độ khí nạp vào động cơ.

- Nhiệm vụ: Gửi thông tin về hộp ECU để ECU thực hiện hiệu chỉnh tăng (giảm) thời gian phun nhiên liệu.

- Cấu tạo:

+ Ống dẫn khí nạp: Ống dẫn khí nạp được nối với đường ống nạp của động cơ. + Cảm biến nhiệt độ” Cảm biến nhiệt độ là một điện trở biến trở. Điện trở của cảm biến sẽ thay đội theo nhiệt độ của khơng khí.

+ Mạch điện tử: Mạch điện tử sẽ chuyển đổi tín hiệu điện từ cảm biến nhiệt độ thành tín hiệu điện áp.

- Nguyên lí hoạt động: Khi khơng khí đi qua ống dẫn khí nạp, khơng khí sẽ làm mát cảm biến nhiệt độ. Điện trở của cảm biến sẽ thay đổi theo nhiệt độ khơng khí. Mạch điện tử sẽ chuyển đổi tín hiệu điện từ cảm biến nhiệt độ thành tín hiệu điện áp. ECU nhiệt độ 20⁰C là mức chuẩn, nếu nhiệt độ khí nạp > 20⁰C thì ECU sẽ điều khiển

</div>