Tạ Hiển

Bởi Trí 11.09.2021 11:36 pm

Kim phun dầu EUI và kim phun tích hợp là gì?

(News.oto-hui.com) – Hệ thống nhiên liệu Diesel với bơm và kim phun kết hợp đã được phát triển từ rất lâu về trước. Nhưng những thành tựu mà nó mang lại là không thể phủ nhận. Nó tạo nên nền tảng vững chắc cho những công nghệ hiện đại sau ngày như: hệ thống nhiên hệ thống nhiên liệu HEUI – Hydraulically Actuated hay hệ thống phun dầu điện tử Common Rail. Hãy cùng tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống kim phun dầu EUI với bơm và kim phun kết hợp qua bài viết dưới đây.

1. Hệ thống cung cấp nhiên liệu dầu với bơm và kim phun kết hợp là gì?

Hệ thống cung cấp nhiên liệu dầu với bơm và kim phun kết hợp là hệ thống mà các kim phun được lắp trực tiếp vào đầu xi lanh phía trên mỗi buồng đốt. Kim phun được dẫn động bởi trục cam của động cơ thông qua cơ cầu đội gián tiếp đũa đẩy – cò mổ hoặc chỉ riêng cò mổ.

Trục cam có ba vấu cam cho mỗi xylanh. Hai vấu dẫn động xupap nạp và xupap xả, còn một cấu dẫn động cơ cấu bơm kim phun.

Khi trục cam quay tác động vào cò mổ lên kim phun, áp suất nhiên liệu trong kim phun sẽ được tăng cường nhờ vào các chi tiết bơm tích hợp trên kim phun. Piston đi xuống nén nhiên liệu tạo áp suất cao. Dầu có áp suất cao này nạp vào buồng đốt. Còn van điện điều khiển nạp dầu và xả dầu khi muốn ngừng phun.

Lượng nhiên liệu thích hợp được phun vào xilanh ở những thời điểm chính xác nhờ vào bộ module điều khiển điện tử ECM (Electronic Control Module) xác định thời điểm phun và lượng nhiên liệu cần phun dựa vào các tín hiệu cảm biến cảm biến và điều kiện hoạt động của xe.

2. Cấu tạo của kim phun dầu EUI

Kim phun là có một lõi điện từ điều khiển đóng/mở kim bằng cách sử dụng bộ điều khiển điện tử tính toán các chức năng cần thiết như điều chỉnh lưu lượng và định thời định thời.

Một kim phun dầu EUI bao gồm các yếu tố cơ bản.

Van kim điện từ (Poppet Valve): giúp điều chỉnh sự tích tụ áp suất bên trong kim phun.
Cuộn dây điện từ: kích hoạt chuyển động của van kim điện từ. Tùy thuộc vào từng loại xe có mà liên kết giữa cuộn dây và van kim điện từ có thể kết nối gián tiếp thông qua một phần ứng (Armature) hay trực tiếp từ cuộn dây điện từ đến van poppet trong một số kim phun.
Các đường dầu vào và hồi nhiên liệu: Đầu vào nhiên liệu được cung cấp nhiên liệu áp suất thấp bởi bơm tiếp vận.Vì kim phun nằm trong đầu xilanh, việc tăng áp suất nhiên liệu tạo ra nhiệt vì thế sự lưu thông ổn định của nhiên liệu là vô cùng quan trọng khi đi qua kim phun loại bỏ nhiệt.
Chốt piston và piston bơm: là bộ phần tạo áp suất trong quá trình nạp và phun nhiên liệu được dẫn động bởi trục cam. Thân piston có các đường nạp và hồi nhiên liệu cho phép nhiên liệu qua kim phun để chảy trở lại thùng chứa.
Ty kim: ở đầu kim phun giống như những kim phun thông thường mở thường ở áp suất 4.500-psi đến 5000-psi trong hầu hết các kim phun.

3. Nguyên lý hoạt động kim phun

Hoạt động của kim phun dầu EUI bao gồm 4 giai đoạn sau: trước khi phun, phun nhiên liệu, kết thúc phun và nạp nhiên liệu. Kim phun được lắp vào lỗ kim phun trên mặt quy lát có đường cấp liệu thống nhất. Ống lót kim phun cách ly nó với chất làm mát động cơ và áo nước. Một số động cơ sử dụng ống lót làm bằng thép không gỉ được ép nhẹ vào mặt quy lát

a. Nạp nhiên liệu

Đường dẫn nhiên liệu tích hợp vào đầu quy lát giúp cung cấp nhiên liệu áp suất thấp từ hệ thống cung cấp nhiên liệu đến từng kim phun. Các mạch cung cấp là được sắp xếp để đảm bảo nhiệt độ nhiên liệu phù hợp giữa các kim phun. Nhiên liệu chảy vào các lối đi bên trong piston bơm và tới buồng áp suất bên trong kim phun để làm mát kim phun.

Piston bơm, được dẫn động bởi trục cam tác động vào chốt đẩy piston. Khi hành trình piston bơm đi lên, nhiên liệu áp suất thấp cung cấp cho kim phun qua đường dầu trong piston bơm và lấp đầy khoang chứa. Nhiên liệu đi vào khoang chứa thông qua khe hở van kim điện tử. Bắt đầu quá trình cung cấp nhiên liệu cho kim.

b. Trước khi phun

Việc quá trình phun có phun tơi sương hay không đều phụ thuộc vào quá trình trước khi phun. Quá trình này bắt đầu với chốt đẩy piston và piston ép của kim phun ở trên đỉnh. Khi các đường đầu và khoang chứa đã đầy nhiên liệu, van kim điện từ ở vị trí mở. Dòng nhiên liệu ty kim đóng chặn lại sẽ tuần hoàn quay lại đường cấp nhiên liệu trong kim phun làm giảm mật độ nhiên liệu trong buồng áp suất.

Nếu công tắc điện từ có điện, van kim điện từ tiếp tục mở và nhiên liệu từ khoang chứa tiếp tục chảy vào đường cấp nhiên liệu giúp điều chỉnh áp suất cần thiết.

c. Phun nhiên liệu

Khi ECM gửi một tín hiệu điện đến cuộn dây và van kim điện, van kim sẽ đóng lại làm cho nhiên liệu bị nén với áp suất cao bên trong buồn áp suất. Pít tông tiếp tục hành trình đi xuống, áp suất nhiên liệu tăng lên áp suất cao.

Khi áp suất nhiên liệu đạt khoảng 34.500kPa (5000 psi), lực của nhiên liệu áp suất cao thắng được lực căng của lò xo. Lực căng này giữ kim phun ở vị trí đóng. Kim phun di chuyển cùng đế van lên trên và nhiên liệu được phun ra ngoài.

d. Kết thúc phun

Áp suất phun tối đa xảy ra tại cuối hành trình pít tông, thời điểm này thường trùng với thời gian van điện từ được đóng. Không có tín hiệu từ ECM đến van kim điện từ, chu kỳ hút sẽ lặp lại mà không có nhiên liệu. Khi Pít tông kim phun sẽ đảo chiều bắt đầu đi xuống hành trình và nhiên liệu bên dưới piston kim phun sẽ buộc ra khỏi kim phun thông qua đường dầu hồi nhiên liệu.

Nếu Khi đó, nhiên liệu áp suất cao có thể chảy qua van điện từ và trở lại thùng nhiên liệu. Đó là kết quả sự giảm nhanh chóng áp suất trong kim phun. Khi áp suất kim phun giảm tới khoảng 24.000 kPa (3500 pis), kim phun đóng và sự phun dừng lại. Kết thúc phun.

Bài viết liên quan: