So sánh efi diesel và common rail năm 2024

So sánh efi diesel và common rail năm 2024

Nội dung Text: Bài giảng Hệ thống phun dầu Toyota Common Rail Diesel

  1. ÖU ÑIEÅM EFI DIESEL • Công suất động cơ cao. • Suất tiêu hao nhiên liệu thấp. • Giảm ô nhiễm. • Giảm tiếng ồn. • Giảm lượng khói. • Động cơ làm việc ổn định.
  2. PHAÂN LOAÏI • Có hai kiểu EFI Diesel: 1. Conventional EFI-Diesel.  Lượng nhiên liệu phun và thời điểm phun được điều khiển bằng điện tử.  Sự cung cấp và phân phối nhiên liệu dựa vào hệ thống cơ khí (Bơm cao áp…). 2. Common-Rail Diesel.  Dùng một bơm nhiên liệu để cung cấp nhiên liệu vào ống phân phối với một áp suất cần thiết.  ECU điều khiển sự mở và đóng của kim phun để định lượng nhiên liệu phun và thời điểm phun.
  3. COMMON-RAIL DIESEL Gồm:  Hệ thống nhiên liệu.  Các cảm biến.  Các bộ chấp hành.  ECU và các thành phần khác.
  4. CẤU TRÚC TỔNG QUÁT LỌC NHIÊN LiỆU BƠM CAO ÁP
  5. HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU
  6. MÔ TẢ • Nhiên liệu từ thùng chứa được bơm tiếp vận cung cấp đến bơm cao áp với một áp suất cần thiết. • Bơm cao áp cung cấp nhiên liệu đến ống phân phối. • Áp suất phun thay đổi theo tải và tốc độ của động cơ. Ở tốc độ cầm chừng khoảng 20Mpa, tải lớn khoảng 160Mpa. • ECU điều khiển van nạp SCV (Suction Control Valve) để điều chỉnh áp suất nhiên liệu bằng cách điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp tới bơm cao áp. • ECU xác định áp suất nhiên liệu trong ống phân phối nhờ cảm biến áp suất nhiên liệu và điều khiển sự đóng mở của SCV.
  7. 1. BÔM TIEÁP VAÄN • Bơm tiếp vận là kiểu bơm bánh răng ăn khớp trong. Nó bố trí bên trong bơm cao áp.
  8. 2. SUCTION CONTROL VALVE • SCV bố trí ở bơm cao áp. • Van nạp SCV là kiểu van điện. ECU điều khiển SCV theo hệ số tác dụng để điều khiển lượng nhiên liệu cung cấp đến bơm cao áp.
  9. SUCTION CONTROL VALVE SCV dùng để hiệu chỉnh áp suất nhiên liệu trong bơm cao áp. R = 1.5 – 1.7Ω ở nhiệt độ 200 C.
  10. ĐIỀU KHIỂN SCV
  11. 3. BÔM CAO AÙP
  12. BƠM CAO ÁP 2KD-FTV & 1ND-TV
  13. CẤU TRÚC BƠM CAO ÁP
  14. NGUYÊN LÝ BƠM CAO ÁP

Hệ thống Common Rail đầu tiên được phát minh bởi Robert Huber, người Switzerland vào cuối những năm 60. Công trình này sau đó 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 hiệu Hino, và bán rộng rãi ra thị trường vào 1995, sau đó ứng dụng rộng rãi trên các xe du lịch. Hiện nay, hầu như tất cả các hãng ô tô đã sử dụng phổ biến hệ thống này trên xe của họ, cũng như sử dụng trên các động cơ xe cơ giới, tàu thủy... với nhiều tên gọi khác nhau như: Toyota với tên D-4D, Mercedes với tên CDI, Huyndai với tên CRDi, Peugoet với tên HDI... Hãng Toyota cũng sử dụng rộng rãi hệ thống này cho các dòng xe từ xe du lịch 4 chổ, 7 chổ, 10, 12 chổ..ới tên gọi D-4D ( Direct Injection- 4 stroke Diesel Engine) Và Toyota Việt nam cũng bắt đầu lắp ráp và tung ra thị trường xe có sử dụng hệ thống Common Rail này từ năm 2005, trên xe Hiace. Đến nay, năm 2009 có thêm 2 dòng xe nữa của Toyota Việt nam có sử dụng hệ thống này là xe FORTUNER grade G và xe bán tải HILUX.

1.1. Chức năng.....................................................................................

Hệ thống phun xăng điện tử, hay còn gọi tắt là EFi hoặc Fi (Electronic Fuel Injection hoặc Fuel Injection).Hệ thống này ra đời nhằm tối ưu hóa tỷ lệ nhiên liệu và không khí đi vào động cơ, thay thế cho bộ chế hòa khí (bình xăng con). Trong đó EFI-diesel sử dụng ECU để phát hiện tình trạng hoạt động của động cơ dựa vào các tín hiệu từ các cảm biến khác nhau. Căn cứ vào thông tin này, ECU sẽ điều khiển lượng phun nhiên liệu và thời điển phun để dạt đến một mức tối ưu bằng cách dẫn động các cơ cấu chấp hành.

1.1. Nhiệm vụ

  • Điều khiển phun nhiên liệu đúng thời điểm,đúng lượng, đúng áp suất phù hợp từng chế độ làm việc của động cơ.
  • Điều khiển vòng kín và vòng 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.
  • Hệ thống cung cấp nhiên liệu vào trong động cơ phai 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 cường độ và phương hướng chuyển động của môi chất trong buồng cháy để hoà 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.
1. Phân loại...............................................................................................

EFI-diesel chia làm 2 loại:

  1. EFI-diesel thông thường: Lượng và thời điểm phun nhiên liệu được điều khiển bằng điện tử. Cơ cấu điều khiển dùng trong các quá trình bơm, phân phối và phun dựa trên những cơ cấu sử dụng trong hệ thống diesel kiểu cơ khí
1. Sơ đồ bố trí chung của hệ thống EFI-diesel

Hình 1. 3 Sơ đồ chung của hệ thống Diesel

1. Nguyên lý làm việc

Nguyên lý hoạt động của hệ thống phun xăng điện tử dựa trên sự kết hợp hoàn hảo của các bộ phận với nhau. Bằng việc sử dụng hệ thống điều khiển điện tử, hệ thống sẽ can thiệp vào quá trình phun nhiên liệu vào buồng đốt của động cơ. Khi khởi động xe, bộ phận điều khiển điện tử (ECU) lập tức quét từng cảm biến để xác minh chức năng của chúng. Đèn “Check Engine” (hoặc Đèn “Service Engine Soon”) trên bảng điều khiển bật sáng trong quá trình quét và tắt khi tất cả các cảm biến hoạt động.

Hình 1. 4 Đèn check báo lỗi phun xăng điện tử Các cảm biến liên tục phát hiện các giá trị của nhiều thông số như áp suất không khí, nhiệt độ không khí, góc bướm ga, mật độ không khí, nhiệt độ nhiên liệu, áp suất nhiên liệu, áp suất dầu, nhiệt độ nước làm mát, nhiệt độ khí thải, góc trục khuỷu, thời gian, vòng tua động cơ, tốc độ... Tất cả những dữ liệu này được ECU tiếp nhận, sau đó xử lý thông tin. Lúc này, ECU sẽ tính toán được lượng nhiên liệu lý tưởng mà động cơ cần tại thời điểm đó và thiết lập thời gian mở vòi phun hợp lý. Lượng nhiên liệu được phun vào vừa đủ để động cơ hoạt động và thời gian phun được tối ưu nhất, giúp tiết kiệm lượng lớn nhiên liệu cho xe.

1. Một số loại động cơ chính dùng EFI-diesel.......................................

1.5. Với EFI-diesel kiểu thông thường:

  • 1 KZ-TE E/G (Bơm kiểu piston trướng trục) Hình 1. 6 Diesel kiểu 1KZ-TE E/G Cảm biến của động cơ 1KZ-TE: Vị trí lắp của các cảm biến:
  • Cảm biến tốc độ, cảm biến nhiệt độ nhiên liệu
  • Cảm biến nhiệt độ khí nạp, cảm biến vị trí bướm ga
  • Cảm biến nhiệt độ nước
  • Cảm biến áp suất tuabin tăng áp
  • Cảm biến vị trí trục khuỷu
  • 1HD-FTE E/G (Bơm kiểu piston hướng tâm) Hình 1. 7 1Diesel kiểu HD-FTE E/G Cảm biến của động cơ 1HD-FTE và 15B-FTB

Hình 1. 9 Diesel kiểu 1CD-FTV Cảm biến của động cơ 1CD-FTV Vị trí lắp cảm biến:

  • Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu, cảm biến áp nhiên liệu
  • Cảm biến nhiệt khí nạp (tại bộ lọc khí), cảm biến vị trí bàn đạp ga
  • Cảm biến nhiệt khí nạp (tại ống nạp), cảm biến vị trí trục cam
  • Cảm biến nhiệt độ nước, cảm biến áp suất tuabin tăng áp
  • Cảm biến vị trí trục khuỷu Động cơ 1KD-FTV

Hình 1. 10 Diesel kiểu 1KD-FTV Cảm biến của động cơ 1KD-FTV Vị trí của cảm biến:

  • Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu, áp suất nhiên liệu Cảm biến lưu lượng khí nạp, cảm biến nhiệt khí nạp (tại bộ lọc không khí)
  • Cảm biến vị trí bàn đạp ga, cảm biến nhiệt độ khí nạp (tại đường ống nạp)
  • Cảm biến nhiệt độ nước, áp suất tua bin tăng áp
  • Cảm biến vị trí trục cam
  • Cảm biến vị trí trục khuỷu
  • Cảm biến nhiệt độ khí nạp (tại đường ống nạp)
  • Cảm biến nhiệt độ nước
  • Cảm biến áp suất tua bin tăng áp
  • Cảm biến vị trí trục cam
  • Cảm biến vị trí trục khuỷu

CHƯƠNG. 2 HỆ THỐNG COMMON RAIL TRÊN

TOYOTA HIACE 2005

2. Cấu tạo của hệ thống Commol rail

Hình 2. 1 Hệ thống cung cấp nhiên liệu

2.1. Lọc nhiên liệu

Có chức năng : Lọc cặn bẩn và tách nước lẫn trong nhiên liệu Hình 2. 2 Các bộ phận trong lọc nhiên liệu Nhiên liệu từ bình nhiên liệu được bơm nhiên liệu qua lọc thô rồi đến lọc tinh rồi đến bơm phun nhiên liệu