TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ


MÔN: ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT Ô TÔ
ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU COMMON RAIL
DIESEL TRÊN ĐỘNG CƠ DURATORQ 2.4L
GVHD: BÙI VĂN HẢI

SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN HỮU LONG
MSV: 2018605064
LỚP: 2018DHKTOT03

Hà Nội – 2021


Đồ án CN Ơ Tơ

MỤC LỤC
LỜI NĨI ĐẦU .................................................................................................... 4
PHẦN I: MỞ ĐẦU ............................................................................................. 2
1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI .................................................................................. 2
2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI .............................................................................. 2
3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ................................................. 3
4 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIẾN CỦA ĐỀ TÀI ................................ 3
PHẦN 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU
DIESEL COMMON RAIL ................................................................................ 4
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU
DIESEL COMMON RAIL ................................................................................ 4
1.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG COMMON RAIL DIESEL . 4
1.2 KHÁT QUÁT HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU DIESEL COMMON

RAIL................................................................................................................. 6
1.2.1 Giới thiệu hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel common rail ................. 6
1.2.2 Nhiệm vụ, yêu cầu và Cấu tạo hệ thống cung cấp nhiên liệu Diesel
Common Rail ................................................................................................. 7
1.3 ĐẶC ĐIỂM VÀ ỨNG DỤNG CỦA HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU
DIESEL COMMON RAIL ................................................................................ 9
1.3.1 Đặc điểm............................................................................................... 9
1.3.2 Ứng dụng ............................................................................................ 10
CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU
DIESEL COMMON RAIL TRÊN ĐỘNG CƠ DURATORQ 2.4L ............... 11
2.1 SƠ ĐỒ CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG ................................ 11
2.1.1 Sơ đồ cấu tạo ...................................................................................... 11
2.1.2 Nguyên lý hoạt động ........................................................................... 11
Các chức năng của hệ thống nhiên liệu Common Rail Diesel ................... 14
2.2 ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC CỤM
CHI TIẾT ........................................................................................................ 15
2.2.1 Bơm chuyển nhiên liệu ........................................................................ 15
2.2.2 Bơm cao áp ......................................................................................... 17
2.2.3 Ống phân phối (Rail) .......................................................................... 21
2.2.4 Kim phun ............................................................................................ 27
2.2.5 Các loại cảm biến trong hệ thống ....................................................... 32
2.2.6 Bộ điều khiển trung tâm (ECU) ........................................................... 35
2.3 TÍNH TỐN HỆ THỐNG COMMON RAIL TRÊN ĐỘNG CƠ
DURATORQ 2.4L .......................................................................................... 39
2.3.1 Tính tốn hệ thống nhiên liệu Common Rail động cơ Diesel ............... 39


Đồ án CN Ơ Tơ
2.3.1.1. Tính tốn nhiệt............................................................................. 39
CHƯƠNG III: NHỮNG HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ CÁCH KHẮC

PHỤC ................................................................................................................ 54
3.1 MỘT SỐ VẤN ĐỀ THƯỜNG GẶP........................................................... 54
3.2. CÁC CHÚ Ý KHI THÁO LẮP VÀ KIỂM TRA CỦA HỆ THỐNG CUNG
CẤP NHIÊN LIỆU DIESEL COMMON RAIL ............................................... 56
3.3 KIỂM TRA CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU
COMMON RAIL ............................................................................................ 60
3.4.1 Kiểm tra bơm áp thấp ......................................................................... 60
3.4.2 Kiểm tra vòi phun khi động cơ hoạt động ........................................... 62
3.4.3 Kiểm tra bơm cao áp........................................................................... 64
3.4.4 Kiểm tra van điều chỉnh áp suất.......................................................... 66
PHẦN 3: KẾT LUẬN....................................................................................... 67
3.1 KẾT LUẬN ............................................................................................... 67
3.2 TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................... 68


Đồ án CN Ơ Tơ

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1. 1 Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel ............................................ 5
Hình 1. 2 Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel common rail ........................ 6
Hình 1. 3 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu Common Rail Diesel.................................... 7
Hình 1. 4 Động cơ trang bị hệ thống Common Rail Diesel ................................... 7
Hình 1. 5 Mạch áp suất hệ thống Common Rail Diesel ........................................ 9
Hình 2. 1 Sơ đồ cấu tạo ...................................................................................... 11
Hình 2. 2 nguyên lý hoạt động............................................................................ 12
Hình 2. 3 Đường dầu áp suất thấp ...................................................................... 13
Hình 2. 4 Đường dầu cao áp ............................................................................... 13
Hình 2. 5 Van điều khiển áp suất mở cho phép nhiên liệu về lại thùng chứa (mũi
tên chỉ cho thấy khi van mở nhiên liệu qua bơm cao áp về lại thùng chứa)......... 14
Hình 2. 6 Kết cấu bơm cao áp ............................................................................ 14

Hình 2. 7 Kim phun Common Rail Diesel .......................................................... 15
Hình 2. 8 Kết cấu bơm chuyển nhiên liệu. .......................................................... 15
Hình 2. 9 Cấu tạo bơm bánh răng ....................................................................... 16
Hình 2. 10 Kết cấu bơm cao áp. ......................................................................... 17
Hình 2. 11 Bơm cao áp gồm 3 bơm piston ......................................................... 18
Hình 2. 12 Kết cấu van điều chỉnh áp suất. .................................................... 19
Hình 2. 13 Kiểm sốt lượng nhiên liệu khi Van 9 đóng ...................................... 20
Hình 2. 14 Kiểm soát lượng nhiên liệu khi Van 9 mở ......................................... 21
Hình 2. 15 Kết cấu ống phân phối (ống Rail). .................................................... 22
Hình 2. 16 Ống phân phối nhiên liệu. ................................................................. 23
Hình 2. 17 Cảm biến áp suất đường Rail nhiên liệu ............................................ 23
Hình 2. 18 Cấu tạo bộ hạn chế áp suất ................................................................ 24
Hình 2. 19 Van điều khiển áp suất đường Rail điện từ........................................ 25
Hình 2. 20 Lưu lượng nhiên liệu trả về nhiều ..................................................... 26
Hình 2. 21 Lưu lượng nhiên liệu trả về ít ............................................................ 26
Hình 2. 22 Cấu tạo kim phun .............................................................................. 27
Hình 2. 23 Kim phun đóng ................................................................................. 28
Hình 2. 24 Kim phun mở .................................................................................... 29
Hình 2. 25 Kết cấu van giới han áp suất ............................................................. 30
Hình 2. 26 Khi vịi phun đóng. ........................................................................... 31
Hình 2. 27 Khi vịi phun mở. ............................................................................. 31
Hình 2. 28 Hệ thống Common Rail Diesel ......................................................... 36
Hình 2. 29 Hoạt động của ECU .......................................................................... 37
Hình 2. 30 Điều khiển vịi phun khi khởi động ................................................... 37
Hình 2. 31 Điều khiển lượng nhiên liệu phun trước ............................................ 37
Hình 2. 32 Điều khiển tốc độ khơng tải .............................................................. 38
Hình 2. 33 Giao động về tốc độ động cơ khi chạy không tải............................... 38


Đồ án CN Ơ Tơ

Hình 3. 1 Hệ thống ống phân phối ...................................................................... 57
Hình 3. 2 Ống phân phối .................................................................................... 58
Hình 3. 3 Tháo ống phân phối ............................................................................ 58
Hình 3. 4 Kiểm tra áp suất cao áp ....................................................................... 58
Hình 3. 5 Ngắt giắc điện kim phun ..................................................................... 59
Hình 3. 6 Kim phun ............................................................................................ 59
Hình 3. 7 Ống dẫn nhiên liệu .............................................................................. 59
Hình 3. 8 Sơ đồ kiểm tra bơm áp thấp kiểu con lăn. .......................................... 60
Hình 3. 9 Sơ đồ kiểm tra bơm thấp áp kiểu bánh răng ........................................ 61
Hình 3. 10 Sơ đồ kiểm tra vòi phun. .................................................................. 62


Đồ án CN Ơ Tơ

LỜI NĨI ĐẦU
Trong xu thế hội nhập hiện nay, nền công nghiệp Việt Nam đang đứng trước những cơ
hội tiềm năng và ngành công nghiệp ô tô Việt Nam cũng không ngoại lệ. Ở nước ta, số
lượng ô tô hiện đại lưu hành ngày một tăng cao. Các loại ô tô này đều được cải tiến chủ
yếu tăng công suất, tốc độ, giảm suất tiêu hao nhiên liệu, điện tử hóa q trình điều
khiển và hạn chế mức thấp nhất thành phần ơ nhiễm trong khí xả động cơ.
Với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thơng tin trong vai trị dẫn đường, q trình tự
động hóa đi sâu vào các ngành sản xuất và các sản phẩm của chúng, một trong số đó là
ơ tơ. Nhờ sự giúp đỡ của máy tính để cải thiện quá trình làm việc nhằm đạt hiệu quả cao
và chống ơ nhiễm mơi trường, tối ưu hóa q q trình điều khiển dẫn đến kết cấu của
động cơ và ô tô thay đổi rất phức tạp làm cho người sử dụng và cán bộ công nhân kĩ
thuật ngành ô tơ nước ta cịn nhiều lúng túng và sai sót nên cần có những nghiên cứu cụ
thể về hệ thống điện tử trên động cơ ơ tơ.
Bên cạnh đó, việc giảm thiểu tối ưu lượng nhiên liệu mà công suất của động cơ vẫn đảm
bảo đang là vấn đề bức thiết và là nhu cầu hàng đầu trong mục đích sử dụng của khách
hàng. Công nghệ phun xăng điện tử, công nghệ phun diesel điện tử cũng đã được nghiên

cứu và ứng dụng trong ngành ơ tơ
Vì vậy là một sinh viên của ngành công nghệ kĩ thuật ô tô sắp ra trường, em chọn đề tài
: “ Nghiên cứu hệ thống Diesel Common Rail ” làm đề tài môn Đồ Án Cơng Nghệ Kỹ
Thuật Ơ Tơ của mình. Em mong với đề tài này em sẽ củng cố tốt hơn kiến thức của
mình để khi ra trường có thể đóng góp vào ngành cơng nghiệp ơ tơ của nước ta, để góp
phần vào sự phát triển chung của ngành.
Tuy nhiên trong quá trình làm đồ án, với khả năng và trình độ cịn hạn chế nên khơng
thể tránh khổi những thiếu sót. Vì vậy chúng em rất mong được sự góp ý của các thầy
cơ trong khoa và các bạn trong lớp cũng như các bạn có sự đam mê về đề tài này để đề
tài được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng em xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy hướng dẫn Thầy Bùi Văn
Hải và các bạn trong khoa đã chỉ bảo em tận tình giúp em vượt qua những khó khăn
vướng mắc trong khi hồn thành đồ án của mình. Bên cạnh đó em cảm ơn các thầy
trong khoa đã tạo mọi điều kiện để em hoàn thành thật tốt đồ án tốt nghiệp.

Em xin chân thành cảm ơn !!!

1


Đồ án CN Ơ Tơ

PHẦN I: MỞ ĐẦU
1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Ngày nay, số lượng phương tiện giao thông ngày càng tăng cao, đặc biệt là các phương
tiện cá nhân, kéo theo tình trạng ơ nhiễm mơi trường mà do khói bụi từ các phương tiện
giao thơng mang lại ngày càng lớn, nguồn nguyên nhiên liệu thì ngày càng cạn kiệt do
sự khai thác quá mức của con người. Do đó, cần phải có nhiều cơng nghệ tiên tiến để
giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường, ô nhiễm tiếng ồn, giảm thiểu việc khai thác các
nguồn tài nguyên thiên nhiên như sử dụng năng lượng mặt trời, năng lượng điện, năng

lượng sinh học, thay đổi công nghệ của các loại động cơ truyền thống là xăng và diesel.
Với việc thay đổi công nghệ, áp dụng những tiến bộ trong việc nâng cao hiệu quả của
nhiên liệu diesel, làm cho các phương tiện sử dụng nhiên liệu diesel ngày càng nhiều.
Hiện nay công nghệ ôtô phát triển dựa trên những tiêu chí: tăng cơng suất, tốc độ, giảm
suất tiêu hao nhiên liệu, điện tử hố q trình điều khiển và hạn chế mức thấp nhất
thành phần ô nhiễm trong khí xả động cơ nhằm tạo ra một nền cơng nghiệp ôtô phát
triển và thân thiện với môi trường.
Với sự phát triển mạnh mẽ của tin học hóa, tự động hóa trong ngành sản xuất và các sản
phẩm ơ tơ. Nhờ sự giúp đỡ của máy tính để cải thiện q trình làm việc của động cơ và
ơtơ nhằm đạt hiệu quả cao và chống ô nhiễm môi trường. Với hệ thống nhiên liệu
Common Rail thì việc giảm ơ nhiễm môi trường, tiêu hao nhiên liệu, tiếng ồn,…đã
được khắc phục ở động cơ diesel.
Hệ thống nhiên liệu diesel kiểu Common Rail hiện được sử dụng rộng rãi trên các động
cơ diesel, nó đã mang lại một cuộc cách mạng trong cơng nghệ động cơ diesel, nó làm
thay đổi cách suy nghĩ của người sử dụng cho rằng động cơ diesel ồn, bẩn, chậm chạp.
Nó cịn có thể được lắp đặt trên các động cơ diesel cũ. Vì vậy, “Nghiên cứu hệ thống
nhiên liệu Common Rail và so sánh với các hệ thống nhiên liệu Diesel khác” giúp em
có kiến thức sâu hơn về chuyên ngành và đạt được khả năng tự học, tìm kiếm tài liệu
cũng như nó là hành trang cho bản thân sau này.

2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
 Hiểu biết cơ bản về hệ thống Diesel Common Rail
 Nắm vững cơ sở lý thuyết về hệ thống Diesel Common Rail
 Học cách tiếp cận với công nghệ tiên tiến qua internet và bằng kỹ năng tìm kiếm
tài liệu chuyên ngành
 Nghiên cứu lý thuyết về nguyên lý hoạt động của từng cụm chi tiết trong hệ
thống nhiên liệu Diesel Common Rail
 Tóm gọn được nhiều kiến thức đã học của từng môn trong một đồ án bằng cách
áp dụng vào phương pháp phân chia cơ sở dữ liệu bố cục của đồ án
 Đánh giá chính xác về mức độ phổ biến của hệ thống Diesel Common Rail hiện

nay
 Hiểu biết về các hư hỏng thường gặp phải của hệ thống Diesel Common Rail
2


Đồ án CN Ơ Tơ
 Nêu ra các phương án bão dưỡng làm tăng tuổi thọ của hệ thống Diesel Common
Rail
 Đưa ra được các lý luận thực tiến chứng minh vì sao nhiều người thích sử dụng
xe chạy dầu?

3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
a. Đối tượng nghiên cứu
Hệ thống cung cấp nhiêu liệu Diesel Common Rail
b. Phạm vi nghiên cứu
Hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel common rail của các hãng: MAZDA, TOYOTA,
KIA, AUDI, MERCEDES, . .

4 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIẾN CỦA ĐỀ TÀI
Sau nhiêu năm bị suy thối vì những nhược điểm của nó so với động cơ xăng thì đây là
bước tiến mang động cơ diesel quay trở lại mạnh mẽ hơn trong xu hướng phát triển
mạnh ngành xe hơi
Hệ thống diesel common rail đã khắc phục được những nhược điểm của hệ thống diesel
trước đó và mới mức độ khí đốt là diesel gây ô nhiễm môi trường không quá lớn và giá
thành để sử dụng nhiên liệu dầu cũng rẻ hơn nhiên liệu xăng khoảng 4 đến 5 lần thì đây
là một lựa chọn phù hợp cho những người muốn mua cho mình một chiếc xe đi lại với
kinh phí để duy trì xe là khơng q lớn.
Hiện nay mức độ sử dụng động cơ diesel đang ngày càng được ưu chuộng thay vì động
cơ xăng là quá tốn kém cho chi phí vận hàng và động cơ điện thì quá tốn kém với giá
thành cao.

Việc tạo ra mômen xoắn cực đại cao giúp động cơ diesel giữ vững vai trò quan trọng
trong phân khúc xe du lịch, xe tai, xe ben, xe bán tải và một số dòng xe SUV và
Crossver
Tuy động cơ diesel không cho công suất cực đại cao hơn động cơ xăng trong cùng dung
tích nhưng việc có sức kéo mạnh lại đc các phân khúc xe trên tin dùng
Với công nghệ hiện đại này, động cơ dầu đang xâm chiếm vào thị phần phân khúc xe
hạng trung và bình dân khác rộng.
Bên cạnh đó việc cải tiến động cơ diesel cũng mạng lại lợi thế cạnh tranh về mực độ tiết
kiệm chi phí vận hành như: động cơ xăng thì hay gặp vấn đề hỏng vặt trong khi động cơ
diesel lại khơng có nhiều lỗi hỏng vặt xảy ra trong hệ thống giúp người chủ xe bớt phiền
não với chiếc xe của mình

3


Đồ án CN Ơ Tơ

PHẦN 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ THỐNG CUNG CẤP
NHIÊN LIỆU DIESEL COMMON RAIL
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN
LIỆU DIESEL COMMON RAIL
1.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG COMMON RAIL DIESEL
Động cơ Diesel được phát minh vào năm 1892 nhờ kỹ sư người Đức 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 Bosch
mới phát triển bơm cao áp (bơm phun Bosch lắp cho động cơ Diesel trên ôtô thương
mại và ôtô khách vào năm 1936).

4



Đồ án CN Ơ Tơ
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, các vấn
đề được giải quyết và động cơ Diesel ngày càng trở nên phổ biến và hữu dụng hơn. Khí
thải động cơ Diesel là một trong những thủ phạm gây ô nhiễm mơi trường. Động cơ
Diesel có tính hiệu quả và kinh tế hơn động cơ xăng, tuy nhiên vấn đề tiếng ồn và khí
thải vẫn là những hạn chế trong sử dụng động cơ Diesel.

Hình 1. 1 Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel

Hệ thống nhiên liệu Diesel không ngừng được cải tiến với các giải pháp kỹ thật tối ưu
nhằm làm giảm mức độ phát sinh ô nhiễm và suất tiêu hao nhiên liệu. Các chuyên gia
nghiên cứu động cơ Diesel đã đề ra nhiều biện pháp khác nhau về kỹ thuật phun và điều
khiển quá trình cháy nhằm hạn chế các chất ô nhiễm. Các biện pháp chủ yếu tập trung
vào giải quyết các vấn đề:
- Vòi phun điện tử.
- Tăng tốc độ phun để giảm nồng độ bồ hóng do tăng tốc độ hịa trộn nhiên liệu
và khơng khí.
- Tăng áp suất phun, đặc biệt là đối với động cơ phun trực tiếp.
- Điều chỉnh quy luật phun theo hướng kết thúc nhanh quá trình phun.
- Biện pháp hồi lưu một bộ phận khí xả.
Hiện nay các nhược điểm đó đã được khắc phục bằng cách cải tiến một số bộ
phận của hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiên điện tử như:
- Bơm cao áp điều khiển điện tử.
- Ống tích trữ nhiên nhiệu áp suất cao (ống Rail).
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.

5



Đồ án CN Ơ Tơ

Hình 1. 2 Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel common rail

Cho đến nay hệ thống cung cấp nhiên liệu Common Rail 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 Rail và được phân phối đến từng vòi
phun theo yêu cầu. So với các hệ thống cung cấp nhiên liệu Diesel thơng thường thì
Common Rail Diesel đã đáp ứng và giải quyết được những vấn đề:
- Tiết kiệm nhiên liệu.
- 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 m/s).
- 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.

1.2 KHÁT QUÁT HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU DIESEL
COMMON RAIL
1.2.1 Giới thiệu hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel common rail
Trong động cơ Diesel hiện đại, áp suất phun được thực hiện cho mỗi vòi phun một cách
riêng lẽ, nhiên liệu áp suất cao được chứa trong hộp chứa (Rail) hay còn gọi là “Ắc quy
thủy lực”và được phân phối đến từng vịi phun theo u cầu.
Lợi ích của vòi phun Common Rail là làm giảm mức độ tiếng ồn, nhiên liệu được phun
ra ở áp suất rất cao nhờ kết hợp điều khiển điện tử, kiểm soát lượng phun, thời điểm
phun. Do đó làm hiệu suất động cơ và tính kinh tế nhiên liệu cao hơn.
So với hệ thống cũ dẫn động bằng cam, hệ thống Common Rail Diesel khá linh hoạt
trong việc đáp ứng thích nghi để điều khiển phun nhiên liệu cho động cơ diesel như:


6


Đồ án CN Ơ Tơ
 Phạm vi ứng dụng rộng rãi (cho xe du lịch, khách,tải nhẹ, tải nặng, xe lửa và tàu
thủy).
 Áp suất phun đạt đến 1500 bar.
 Thay đổi áp suất phun tùy theo chế độ hoạt động của động cơ.
 Có thể thay đổi thời điểm phun.
 Phun chia làm ba giai đoạn: Phun sơ khởi, phun chính và phun kết thúc.

Hình 1. 3 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu Common Rail Diesel

1.2.2 Nhiệm vụ, yêu cầu và Cấu tạo hệ thống cung cấp nhiên liệu Diesel Common
Rail
a. Nhiệm vụ

Hình 1. 4 Động cơ trang bị hệ thống Common Rail Diesel
7


Đồ án CN Ơ Tơ
Hệ thống cung cấp nhiên liệu vào trong động cơ phải đảm bảo kết hợp tốt giữa số
lượng, phương hướng, hình dạng, kích thước của các tia phun với hình dạng buồng cháy
và với cuờng độ và phương hướng chuyển động của môi chất trong buồng cháy để hồ
khí được hình thành nhanh và đều.
Lượng nhiên liệu cung cấp cho mỗi chu trình phải phù hợp với chế độ làm việc của
động cơ. Lưu lượng nhiên liệu vào các xylanh phải đúng thời điểm, đồng đều, đúng quy
luật mong muốn. Phải phun nhiên liệu vào xylanh qua lỗ phun nhỏ với chênh áp lớn

phía trước và sao lỗ phun , để nhiên liệu được xé tơi tốt. Dự trữ nhiên liệu đảm bảo cho
động cơ có thể làm việc liên tục trong một thời gian nhất định, không cần cấp thêm
nhiêu liệu, lọc sạch nước, tạp chất cơ học lẫn trong nhiên liệu, giúp nhiên liệu chuyển
động thơng thống trong hệ thống.
Việc tạo ra áp suất và việc phun nhiên liệu hoàn toàn tách biệt với nhau trong hệ thống
Common Rail. Áp suất phun được tạo ra độc lập với tốc độ động cơ và lượng nhiên liệu
phun ra. Nhiên liệu được trữ với áp suất cao trong bộ tích áp suất cao (high-pressure
accumulator) và sẵn sàng để phun. Lượng nhiên liệu phun ra được quyết định bởi người
lái xe, và thời điểm phun cũng như áp lực phun được tính tốn bằng ECU và các biểu đồ
đã lưu trong bộ nhớ của nó. Sau đó ECU sẽ điều khiển các kim phun phun tại mỗi xy
lanh động cơ để phun nhiên liệu.
b. Yêu cầu
Tăng tốc độ phun để làm 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 hành trình.
Tiêu hao nhiên liệu thấp. Khí thải ra mơi trường sạch hơn Đông cơ làm việc êm dịu,
giảm được tiếng ồn. Cải thiện được tính năng của động cơ. Thiết kế phù hợp để thay thế
cho các động cơ diesel cũ đang sử dụng. Hoạt động lâu bền, có độ tin cậy cao. Dễ dàng
và thuận tiện trong sử dụng và sửa chữa bảo dưỡng.
So với động cơ xăng, động cơ diesel đốt cháy nhiên liệu khó bay hơi hơn (nhiệt độ sơi
cao hơn) nên việc hịa trộn hỗn hợp khơng khí chỉ diễn ra trong giai đoạn phun và bắt
đầu cháy, mà cịn trong suốt q trình cháy, kết quả là hỗn hợp kém đồng nhất, động cơ
diesel luôn hoạt động ở chế độ nghèo, mức tiêu hao nhiên liệu, muội than, CO, HC sẽ
tăng nếu không đốt cháy ở chế độ nghèo hợp lý.
Tỷ lệ hịa khí được quyết định dựa vào các thông số: Áp suất phun, thời gian phun, kết
cấu lỗ phun, thời điểm phun, vận tốc dịng khí nạp, khối lượng khơng khí nạp Tất cả các
đại lượng nêu trên đều ảnh hưởng đến mức độ tiêu hao nhiên liệu và nồng độ khí thải,
nhiệt độ quá trình cháy quá cao và lượng oxy nhiều sẽ làm tăng lượng NOx, muội than
sinh ra hỗn hợp quá nghèo.
c. Cấu tạo hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel common rail

Một Hệ thống Common Rail được chia thành 4 đoạn cơ bản:
-

Bơm áp suất cao cùng van đo lường và van điều chỉnh áp suất thấp.
8


Đồ án CN Ơ Tơ
-

Các cảm biến (trục cam, tộc độ quay trục khuỷu, lưu lượng khơng khí, bàn đạp ra
và nước làm mát, cam biến áp suất Rail…).
Các cơ cấu thực hiện (Các đồng hồ đo áp suất, bộ tăng áp, bộ hồi lưu khí xả, vịi
phun điều khiển bằng van solenoid…).
Bộ điều khiển trung tâm (EDU, ECU) kiểm sốt chính xác lượng phun, điều
chỉnh áp suất và giám sát điều kiện hoạt động của động cơ.

Hình 1. 5 Mạch áp suất hệ thống Common Rail Diesel

1.3 ĐẶC ĐIỂM VÀ ỨNG DỤNG CỦA HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN
LIỆU DIESEL COMMON RAIL
1.3.1 Đặc điểm
Do thời gian hình thành hồ khí bên trong ngắn, làm cho chất lượng hoà trộn rất khó
đạt tới mức độ đồng đều, vì vậy động cơ có những đặc trưng sau:
- Trong q trình nén, bên trong xylanh chỉ là khơng khí, do đó có thể tăng tỷ số nén
ε , qua đó làm tăng hiệu suất động cơ, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi làm tăng nhiệt
độ mơi chất giúp hồ khí dễ tự bốc cháy.
- Đường nạp chỉ có khơng khí nén nên khơng cần để ý đến vấn đề sấy nóng, bay hơi
của nhiên liệu trên đường nạp như máy xăng. Có thể dùng đường nạp có kích thước lớn
ít gây cản và khơng cần sấy nóng với cấu tạo đơn giản.

- Có thể dùng hồ khí rất nhạt trong buồng cháy (do tính hồ trộn khơng đều của hồ
khí) nên có thể sử dụng cách điều chỉnh chất (tức chỉ điều chỉnh lượng nhiên liệu cấp
cho chu trình mà khơng điều chỉnh lượng khơng khí) khi cần thay đổi tải của động cơ.

9


Đồ án CN Ơ Tơ
- Động cơ diezen có một mặt bất lợi (do tính chất hồ trộn khơng đều tạo ra ) là bị
hạn chế khả năng giảm α ( tức là khơng thể sử dụng hết khơng khí thừa trong buồng
cháy để đốt thêm nhiên liệu ) và khả năng nâng cao tốc độ động cơ ( do tốc độ cháy của
hồ khí khơng đều chậm hơn ).
Những hạn chế trên đã làm cho cơng suất lít (cơng suất đơn vị) của động cơ diesel
nhỏ hơn so với động cơ xăng.
1.3.2 Ứng dụng
Hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel đang được ưa chuộng với các dòng xe khách, du
lịch, tải nặng, tải nhẹ, xe lửa và thậm chí cả tàu thủy với việc cho sức kéo và hiệu suất
cao, xong về các dòng xe cỡ nhỏ và sedan thì cịn khác nhiều bất cập và hạn chế:
+ Tạo ra tiếng ồn khá lớn so với động cơ xăng
+ tốc độ động cơ thấp hơn động cơ xăng
+ chi phí sử chữa cao hơn so với động cơ xăng
+ cùng một cơng suất thì động cơ diesel có khối lượng nặng hơn động cơ xăng
Hiện nay các nhược điểm đó đã được khắc phục bằng cách cải tiến một số bộ phận của
hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiên điện tử như:
- Bơm cao áp điều khiển điện tử.
- Vịi phun điện tử.
- Ống tích trữ nhiên nhiệu áp suất cao (ống Rail).
Tạo ra những ưu điểm nổi bật như:
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 .
Với việc khắc phục được các nhược điểm của hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel cùng
với giá thanh sử dụng nhiên liệu diesel rẻ hơn giá thanh sử dụng nhiên liệu xăng.
Xong tiêu chuẩn về khí thải đang ngày căng được đề cao và là rất quan trọng thì xu
hướng sử dụng động cơ diesel sẽ nhiều với việc chưa tiếp cận được cộng nghệ xe ô tô
điện.

10


Đồ án CN Ơ Tơ

CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ THỐNG CUNG CẤP
NHIÊN LIỆU DIESEL COMMON RAIL TRÊN ĐỘNG CƠ
DURATORQ 2.4L
2.1 SƠ ĐỒ CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
2.1.1 Sơ đồ cấu tạo

Van kiểm soát đo lường nhiên liệu
Bơm nhiên
liệu cao áp

Van điều khiển áp suất ống nhiên liệu Rail
Cảm biến áp suất đường Rail nhiên liệu

Lọc nhiên
liệu


Bơm điện
nhiên liệu

Đường áp suất thấp
Đường áp suất cao
Đường dầu hồi

Kim phun

Hình 2. 1 Sơ đồ cấu tạo

2.1.2 Nguyên lý hoạt động
Cũng giống như hệ thống nguyên liệu diesel thông thường khác, ở số thứ tự (1) trên
hình, nhiên liệu được được bơm lên từ thùng nhiên liệu trên đường ống thấp áp (11) nén
đẩy qua ống tích trữ nhiên liệu áp suất cao (7) hay còn gọi là ắc quy thủy lực – sau đó
được đưa tới vịi phun Common Rail (9) và sẵn sàng để phun nhiên liệu vào xy lanh của
động cơ.
Việc phun nhiên liệu và tạo áp suất là hoàn toàn riêng biệt với nhau trong hệ thống
Common Rail. Áp suất được suất phun được hình thành độc lập với tốc độ và mức
nhiên liệu phun ra. Nhiên liệu được lưu trữ với áp suất cap trong điều áp nhiên liệu (7).
Bàn đạp ga sẽ là nơi quyết định mức nhiên liệu được phun ra, dựa trên biểu đồ dữ liệu
đã lưu, ECU sẽ tính tốn thời điểm phun và áp suất phun. Sau đó, nhờ các cảm biến (10)
11


Đồ án CN Ơ Tơ
– EDU và ECU sẽ điều khiển các kim phun của mỗi vòi phun tại từng xy-lanh động cơ
để phun nhiên liệu với áp suất phun lên tới 1500 bar.
Tiếp đến, lượng nhiên liệu thừa trong vòi phun đi qua ắc quy thủy lực (7) rồi trở về bơm
cao áp (2), van điều khiển áp suất tại bơm lúc này sẽ mở để nhiên liệu thừa trở lại bình

nhiên liệu (1). Phía trên ắc quy thủy lực được gắn cảm biến áp suất và bố trí van an tồn
ở phía cuối (8), nếu nhận thấy áp suất lưu trữ trong ắc quy thủy lực (7) quá lớn, van an
toàn sẽ tự động mở để nhiện liệu chảy về thúng chứa.

Hình 2. 2 nguyên lý hoạt động
(1)Thùng nhiên liệu; (2) Bơm cao áp Common rail; (3) Lọc nhiên liệu; (4) Đường cấp
nhiên liệu cao áp; ( 5) Đường nối cảm biến áp suất đến ECU ; (6) Cảm biến áp suất; (7)
Common Rail tích trữ &điều áp nhiên liệu (hay còn gọi ắcquy thuỷ lực) ; (8) Van an
tồn (giới hạn áp suất); (9) Vịi phun; (10) Các cảm biến nối đến ECU và Bộ điều khiển
thiết bị (EDU); (11) Đường về nhiên liệu (thấp áp) ; EDU: (Electronic Driver Unit) và
ECU : (Electronic Control Unit).
Với phương pháp này áp suất phun lên đến 1500 bar có thể thực hiện ở mọi thời điểm
ngay cả động cơ lúc thấp tốc. Trong hệ thống Common Rail quá trình phun được chia
thành các cách phun: Phun mồi (hay Phun sơ khởi- Pre-injection hoặc Pilot- injection),
Phun chính (Main injection) và phun thứ cấp (Post-injection).
Một hệ thống Common Rail Diesel gồm có 4 thành phần căn bản :
Mạch áp suất thấp

12


Đồ án CN Ơ Tơ

Hình 2. 3 Đường dầu áp suất thấp
- Bơm áp suất cao với van điều chỉnh áp suất và van đo lường. - Các cảm biến ( tốc độ
quay trục khuỷu, trục cam, bàn đạp ra, lưu lượng khơng khí và nước làm mát, cảm biến
áp suất Rail …) - Các cơ cấu chấp hành (Vòi phun điều khiển bằng van solenoid, bộ
tăng áp, bộ hồi lưu khí xả, các đồng hồ đo áp suất…)
Mạch áp suất cao


Hình 2. 4 Đường dầu cao áp
- Bộ điều khiển điện tử (ECU, EDU) kiểm sốt lượng phun chính xác, điều chỉnh áp
suất và giám sát các điều kiện hoạt động của động cơ
Mạch dầu hồi

13


Đồ án CN Ơ Tơ

Hình 2. 5 Van điều khiển áp suất mở cho phép nhiên liệu về lại thùng chứa (mũi tên chỉ
cho thấy khi van mở nhiên liệu qua bơm cao áp về lại thùng chứa)
Các chức năng của hệ thống nhiên liệu Common Rail Diesel
Với hệ thống nhiên liệu Common Rail, người ta phải phân biệt giữa ba nhóm chức năng
khác nhau:
 Mạch áp suất thấp.
 Mạch áp suất cao.
 ECU (PCM) và hệ thống các cảm biến.
Chức năng chính: Là điều khiển phun nhiên liệu đúng thời điểm, đúng lượng phun,
đúng áp suất phù hợp từng chế độ làm việc của động cơ.
Chức năng phụ: Là điều khiển vịng kín và vịng hở như điều khiển hệ thống hồi lưu
khí thải, tăng áp, ga tự động,… làm giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và khí thải độc hại.
Động cơ Diesel thế hệ “cũ”, trong quá trình làm việc hệ thống cung cấp nhiên liệu tạo
ra tiếng ồn khá lớn. Khi khởi động và tăng tốc đột ngột lượng khói đen thải lớn.Vì vậy
làm tiêu hao nhiên liệu và ô nhiễm cao. Ở hệ thống nhiên liệu Common Rail áp suất
phun từ 1600 Bar đến 2000 Bar, có thể phun ở mọi thời điểm, mọi chế độ làm việc và
ngay cả động cơ lúc thấp tốc 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. Động cơ làm việc êm
dịu là nhờ cải tiến bơm cao áp (hình 6). Với kiểu bơm pittơng bố trí hình sao lệch nhau
120 độ. Hoạt động nhẹ nhàng, linh hoạt và năng suất cao, giảm được tải trọng động trên

động cơ .

Hình 2. 6 Kết cấu bơm cao áp
14


Đồ án CN Ơ Tơ
Các giai đoạn phun sơ khởi làm giảm thời gian cháy trễ và phun thứ cấp tạo cho q
trình cháy hồn thiện. Ngồi ra, hệ thống còn ứng dụng điều khiển điện tử cho động cơ,
lắp thêm bộ hồi lưu khí xả (EGR) và tăng áp góp phần cải thiện tính năng động cơ.
Trong đó phải kể đến vịi phun Common Rail, nó thực hiện phun và lưu ở áp suất cao.

Hình 2. 7 Kim phun Common Rail Diesel
Vịi phun có van trợ lực điện từ. Nó là một thành phần chính xác cao, được chế tạo chịu
được độ kín khít cực cao. Các van, kim phun và cuộn điện từ được định vị trên thân vòi
phun. Dòng nhiên liệu từ giắc nối mạch áp suất cao đi qua van tiết lưu đi vào buồng
chứa van điều khiển. Có áp suất bên trong vịi phun bằng áp suất trong ắcquy thủy lực,
như vậy ta thấy rằng vòi phun được thiết kế làm việc ở áp suất rất cao do đó các chi tiết
lị xo, van bi, kim phun và van điện từ làm việc phải chính xác.

2.2 ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC
CỤM CHI TIẾT
2.2.1 Bơm chuyển nhiên liệu

8

9

7


6

5

4

3
2
1

10

11

12

13 14

15 16

17

Hình 2. 8 Kết cấu bơm chuyển nhiên liệu.
1- Trục chủ động; 2- Phốt làm kín; 3- Van an tồn; 4- Lị xo giữ van an tồn; 5- Ốc giữ lị
xo van an toàn; 6- Nắp; 7- Đương nhiên liệu vào; 8- Bọng hút; 9- Bánh răng chủ động;
10- Mặt bích; 11- Then; 12- Bọng đẩy; 13- Bánh răng chủ động; 14- Trục bị động; 15Đường nhiên liệu ra; 16- thân bơm; 17- Lỗ lắp bulông.
15


Đồ án CN Ơ Tơ

Bơm chuyển nhiên liệu (hay bơm thấp áp) được thiết kế là loại bơm bánh răng có van
an tồn (3,5 bar). Nhiên liệu được vận chuyển giữa các răng của hai bánh răng quay.
Bánh răng quay được quay bằng động cơ nghĩa là lượng phân phối một cách trực tiếp tỷ
lệ tốc độ động cơ.
Bơm chuyển nhiên liệu cung cấp nhiên liệu từ bình chứa đến đường dầu vào của bơm
cao áp, được lắp trực tiếp trên bơm cao áp, trục cùng trục với bơm cao áp. Bơm chuyển
nhiên liệu cung cấp nhiên liệu có áp suất 3-3,5 bar.
Cấu tạo gồm:
Bánh răng chủ động

Thân bơm

Đường nhiên
liệu thấp áp

Đường tới
bơm cao áp

Hình 2. 9 Cấu tạo bơm bánh răng
Nguyên lý làm việc:
Khi bánh răng chủ động quay ở bọng hút 8 các cặp bánh răng ra khớp giải phóng thể
tích rảnh răng làm cho áp suất giảm làm cho bơm hút chất lỏng qua đường nhiên liệu
vào 7. Khi bánh răng chủ động quay ở bọng hút 12 các cặp bánh răng ăn khớp giải làm
giảm thể tích làm việc nên áp suất tăng lên làm chất lỏng được đẩy đi qua đường nhiên
liệu vào 15. Áp suất tăng lên có thể gây ra vỡ bơm vì thế có lắp van an tồn 5 để bảo vệ
hệ thống.

16



Đồ án CN Ơ Tơ
2.2.2 Bơm cao áp

Hình 2. 10 Kết cấu bơm cao áp.
1- Đường nhiên liệu từ bơm tiếp vận; 2- Trục dẫn động; 3- Van hút; 4- Nhiên liệu
áp suất cao đến ống phân phối; 5- Piston; 6- Cam lệch tâm; 7- Buồng chứa của
bơm piston; 8- Van điều khiển áp suất; 9- Đường dầu hồi; 10- Lò xo; 11- Van bơm.

Bơm cao áp được lắp ở phía bên trái nắp máy thơng qua một khớp nối, nối với khớp nối
của trục cam hút và được dẫn động bởi trục cam hút. Tốc độ quay bằng 1/2 tốc độ động
cơ thông qua khớp nối và được dẫn động bởi trục cam hút, được bơi trơn bằng chính
nhiên liệu đi qua bơm. Bơm cao áp phân phối lượng nhiên liệu tỷ lệ thuận với vận tốc
quay của nó là một hàm của tốc độ động cơ. Trong quá trình phun, tỷ số truyền phụ
thuộc vào góc tốc độ trục khuỷu, lượng nhiên liệu mà bơm cung cấp sao cho đáp ứng
được chế độ hoạt động. Thường tỷ số truyền hợp lý là 1:2 hoặc 1:3. Kết cấu bơm cao áp
được thể hiện ở hình 5-5.
Bên trong bơm cao áp (hình), nhiên liệu được nén bằng 3 piston bơm được bố trí hướng
kính và các piston cách nhau 120 độ. Do 3 piston bơm hoạt động luân phiên trong một
vòng quay nên chỉ làm tăng nhẹ lực cản của bơm. Do đó, ứng suất trên hệ thống dẫn
động vẫn giữ đồng bộ. Điều này có nghĩa là hệ thống Common Rail đặt ít tải trọng lên
hệ thống truyền động hơn so
với hệ thống cũ. Công suất yêu cầu dẫn động để dẫn động bơm rất nhỏ và tỉ lệ với áp
suất trong ống phân phối và tốc độ bơm.
Nguyên lý làm việc
Bơm cấp nhiên liệu gồm hai bánh răng được dần động theo chiều nhất định. Bánh răng
chủ động 1 lắp trên trục chủ động, bánh răng 2 được lắp nỏng trên trục bị động ( quay
17


Đồ án CN Ơ Tơ

trơn trên trục). khi trục chủ động được dẫn động thì bánh răng chủ động quay và dẫn
động bánh răng bị động quay theo chiều ngược lại. dầu từ khoang áp thấp A được bơm
guồng sang khoang B ( có thể tích nhỏ hơn khoang A) áp suất cao, từ đây dầu được điền
đầy vào khoang bơm của bơm cao áp.
- Trục của bơm cao áp 1 có cam lệch tâm 6 làm di chuyển 3 piston lên xuống tùy theo
hình dạng các vấu cam làm cho 3 piston hút nén một cách liên tục. Van nạp mở ra nhiên
liệu được đưa đến buồng chứa của bơm piston tại đây nhiên liệu được nén dưới áp suất
cao khi piston lên tới điểm chết trên, nhiên liệu thốt ra ngồi đến ống phân phối. Khi
động cơ quay, 3 piston lần lượt cung cấp dầu áp suất cao đến đường ống nhiên liệu. khi
ECU điều khiển dòng nhiên liệu vào trong buồng 3 piston, nó sẽ điều khiển lượng và áp
suất dầu cung cấp đến đường ống nhiên liệu.
Do bơm cao áp được thiết kế để có thể phân phối lượng nhiên liệu lớn nên lượng nhiên
liệu có áp suất cao sẽ bị thừa trong giai đoạn chạy cầm chừng và tải trung bình. Lượng
nhiên liệu thừa này sẽ được trở lại bình chứa thơng qua van điều chỉnh áp suất. Đó là
nguyên lý làm việc chung của bơm cao áp, sau đây ta nguyên cứu vào cấu tạo, nguyên
lý làm việc của các chi tiết chính trong bơm cao áp gồm : Bơm piston, van điều chỉnh
áp suất
 Bơm piston.

Bơm nhiên liệu cao áp

Buồng
bơm

Bơm chuyển
nhiên liệu

1. Van áp suất
2. Van hút
3. Áp suất thấp (màu vàng )

4. Áp suất cao ( đổ)

Van đo nhiên liệu

Hình 2. 11 Bơm cao áp gồm 3 bơm piston
18


Đồ án CN Ơ Tơ
Bơm piston của bơm cao áp làm nhiệm vụ bơm nhiên liệu áp suất cao đến ống phân
phối (Rail), lượng nhiên liệu được bơm ít hay nhiều phụ thuộc vào van điều chỉnh áp
suất van (SVC).
Bơm gồm ba piston bơm được bố trí hướng kính và các piston cách nhau 120 độ, 3
piston này được đẩy lên nhờ cam lệch tâm 6, hành trình đi xuống của piston nhờ lò xo
10. Khi piston đi xuống nhờ lực đẩy của lò xo 10, van nạp 3 mở ra. Nhờ độ chân khơng
phía trên piston nhiên liệu được nạp vào không gian này cho đến khi piston nằm ở vị trí
thấp nhất. Piston đi lên nhờ cam lệch tâm 6 thì nhiên liệu ở khoảng khơng gian phía trên
piston bị nén tăng áp suất, đẩy mở van bơm 11 nhiên liệu áp suất cao đi vào đường ống
cao áp đến ống phân phối, đồng thời van nạp 3 đóng lại khơng cho nhiên liệu trở lại
bơm nạp.
Ba piston bơm được bố trí hướng kính và các piston cách nhau 120 độ nên khi piston A
đi lên thực hiện quá trình nén và bơm nhiên liệu đến ống phân phối piston thì B và C đi
xuống thực hiện quá trình hút, 3 bơm làm việc luân phiên hút và nén nhiên liệu, bơm
nhiên liệu đến ống phân phối dưới áp suất cao và ổn định.
 Van điều chỉnh áp suất

1
2
3
4

5
6

Hình 2. 12 Kết cấu van điều chỉnh áp suất.
1-Mạch điện; 2-Lò xo; 3-Lõi; 4-Nam châm điện; 5-Thân van; 6-Van bi.

Van điều khiển áp suất được gá lên bơm cao áp. Để ngăn cách khu vực áp suất cao với
khu vực áp suất thấp, một lõi thép đẩy van bi vào vị trí đóng kín. Có 2 lực tác dụng lên
lõi thép: Lực đẩy xuống dưới bởi lò xo và lực điện từ. Nhằm bôi trơn và giải nhiệt, lõi
thép được nhiên liệu bao quanh.
Van điều khiển áp suất được điều khiển theo 2 vòng:
19


Đồ án CN Ơ Tơ
Vịng điều khiển đáp ứng chậm bằng điện dùng để điều chỉnh áp suất trung bình
trong ống.
- Vòng điều khiển đáp ứng nhanh bằng cơ dùng để bù cho sự giao động lớn của áp
suất.
Khi van điều chỉnh áp suất chưa được cung cấp điện, áp suất cao ở ống hay tại đầu ra
của bơm cao áp được đặt lên van điều khiển áp suất một áp suất cao. Khi chưa có lực
điện từ, lực của nhiên liệu áp suất cao tác dụng lên lò xo làm cho van mở và duy trì độ
mở tuỳ thuộc vào lượng nhiên liệu phân phối. Lò xo được thiết kế để có thể chịu được
áp suất 100 bar.
Khi van điều khiển áp suất được cấp điện: nếu áp suất trong mạch là áp suất cao tăng
lên, lực điện từ sẽ tạo ra để cộng thêm vào lực của lò xo. Khi có van sẽ đóng lại và được
giữ ở trạng thái đóng cho đến khi lực do áp suất dầu ở một phía cân bằng với lực lị xo
và lực điện từ ở phía cịn lại. Sau đó, van sẽ ở trạng thái mở và duy trì ở một áp suất
không đổi. Khi bơm thay đổi lượng nhiên liệu phân phối hay nhiên liệu bị mất đi khi
trong mạch áp suất cao thì được bù lại bằng cách điều chỉnh van đến một độ mở khác.

Lực điện từ tỷ lệ với dịng điện cung cấp trong bình được điều chỉnh bằng cách thay đổi
độ rộng xung. Tầng số xung điện khoảng 1kHz sẽ đủ để ngăn chuyển động ngoài ý
muốn của lõi thép và sự thay đổi áp suất trong ống
-

Kiểm soát lượng nhiên liệu nạp vào

Kiểm soát lượng nhiên liệu nạp vào

1. Piston bơm
2. Van áp suất
3. Đường đến Common Rail
4. Van hút
5. Đường hồi
6. Van an toàn
7. Bể chứa
8. Bơm bánh răng
9. Kiểm soát đo lượng nhiên
liệu
10. Lỗ khoan bướm ga
11. Piston điều khiển
12. Lỗ bôi trơn dầu
13. Bơm cao áp

Van để cung cấp năng lượng mở
Nhiều nhiên liệu trở lại bình
lượng nhiên liệu thấp để bơm

Hình 2. 13 Kiểm soát lượng nhiên liệu khi Van 9 đóng
20