Tập bài giảng Hệ thống nhiên liệu diesel điều khiển điện tử

n động Quan hệ vị trí giữa piston và ống trƣợt sẽ xác định lƣợng dầu bôi trơn trong piston. Vị trí của ống trƣợt thay đổi liên tục và do ECM điều khiển. Sự thay đổi vị trí của ống trƣợt sẽ làm thay đổi hành trình có ích của bơm dẫn tới sự thay đổi lƣợng dầu bôi trơn đƣợc bơm đi. Khi ống trƣợt di chuyển về phía trái của lỗ khoan trên piston, hành trình có ích của piston tăng dẫn tới tăng lƣu lƣợng dầu bơm đi và ngƣợc lại. Ống trƣợt nối với piston tác động 4 thông qua bộ nối 5. Sự di chuyển về phía phải hay trái của piston tác động sẽ dẫn tới sự di chuyển tƣơng ứng của ống trƣợt Một lƣợng nhỏ dầu bôi trơn ở đầu ra của bơm đƣợc dẫn qua rãnh nhỏ trong piston tác động và đi vào một khoang gọi là khoang áp suất điều khiển. Áp suất trong khoang điều khiển qui định vị trí của piston tác động cũng nhƣ vị trí của ống trƣợt. Áp suất này bị giới hạn bởi van nhỏ. Dầu cao áp trong khoang điều khiển có thể lọt qua van này và làm thay đổi áp suất trong khoang áp suất. Cƣờng độ dòng điện do ECM gửi tới bộ điện từ qui định lực lò xo tác động để đóng van nhỏ, do đó có thể điều khiển lƣợng dầu bôi trơn lọt qua van và điều khiển đƣợc áp suất trong khoang áp suất. Cuối cùng thông qua piston tác động và bộ nối để điều khiển ống trƣợt cũng nhƣ điều khiển hành trình có ích và điều khiển lƣợng dầu Hình 2-90. Sơ đồ cấu tạo bơm thủy lực 1.Van điện từ; 2. Van nhỏ; 3. Lò xo; 4. Piston bộ tác động; 5. Bộ nối; 6. Cửa ra của bơm; 7. Van kiểm tra; 8. Piston; 9. Bánh răng chủ động; 10. Cửa tràn; 11. Đĩa lệch tâm chủ động; 12. Ống trƣợt ngoài; 13. Phần ứng 1 2 3 4 5 6 7 8 10 12 11 13 9 71 bôi trơn bơm đi, dẫn tới điều khiển đƣợc áp suất tác động phun. 3. Bơm chuyển nhiên liệu Bơm chuyển nhiên liệu đƣợc lắp đằng sau bơm thủy lực. Bơm chuyển nhiên liệu chỉ là một phần nằm trong bơm thủy lực. Bơm chuyển nhiên liệu có nhiệm vụ hút nhiên liệu từ thùng nhiên liệu và tăng áp suất của nhiên liệu lên áp suất quy định (450 kPa-65 psi). Bơm chuyển nhiên liệu có một van giảm áp bên trong để bảo vệ hệ thống. Nhiên liệu tăng áp đƣợc cung cấp tới các vòi phun. 4. Hệ thống dầu bôi trơn cao áp a) Sơ đồ hệ thống Hình 2-92. Sơ đồ hệ thống dầu bôi trơn áp suất cao 1.Bơm dầu; 2. Két làm mát dầu; 3. Lọc dầu; 4. Bình chứa của bơm thủy lực cao áp; 5. Bơm thủy lực cao áp; 6. Cảm biến áp suất dầu cao áp (ICP); 7. Tiết chế áp suất điều khiển sự phun (ICPR); 8. Rãnh tới hộp trục khuỷu; 9. Van kiểm soát; 10. Ống dẫn dầu cao áp; 11. Bộ bơm vòi phun HEUI. Hình 2- 91. Bơm chuyển nhiên liệu 1.Bơm thủy lực; 2. Bơm chuyển nhiên liệu 72 b) Bộ tiết chế điều khiển áp suất phun (ICPR) Bộ tiết chế điều khiển áp suất phun nhận tín hiệu từ ECM để điều khiển áp suất dầu cao áp từ bơm đến. Bề rộng của xung điều khiển càng dài thì áp suất dầu cao áp trong hệ thống càng cao. Khi không có tín hiệu, tất cả dầu qua van về bình chứa. Hoạt động của bộ tiết chế điều khiển áp suất phun biểu hiện ở hình 2-94. Áp suất phun thay đổi theo lƣợng dầu hồi về bình chứa do ECM điều khiển. Hình 2-94. Sơ đồ hoạt động của bộ tiết chế điều khiển áp suất phun 1.Đến bộ bơm vòi phun; 2. Dầu từ bơm thủy lực cao áp; 3. Tính hiệu điện từ ECM; 4. Rãnh về thùng chứa dầu của bơm thủy lực cao áp (1) (2) (3) (4) Hình 2-93. Bộ tiết chế điều khiển áp suất phun 1.Dầu cao áp vào; 2. Tới bình chứa dầu; 3. Tính hiệu điện từ ECM (1) (2) (3) 73 5. Hệ thống HEUI của Caterpillar a) Sơ đồ hệ thống b) Các thành phần của hệ thống - Môđun điều khiển điện tử ECM: là hệ thống vi sử lý các tín hiệu từ các cảm biến của xe và động cơ, điều khiển toàn bộ hoạt động của hệ thống nhiên liệu. Nó chứa các thông tin và xác định các thông số hoạt động tối ƣu của hệ thống nhiên liệu. ECM cũng có nhiều hơn các tín hiệu đầu vào so với bộ điều tốc cơ khí nhƣ tốc độ động cơ, thời điểm phun, áp suất đƣờng nhiên liệu, áp suất bộ tăng áp...Nó có thể xác định tối ƣu thời điểm và tốc độ phun ở một trạng thái nào đó. Nó có thể gửi tín hiệu chính xác để điều khiển bộ điện từ của bộ bơm vòi phun nhằm giảm độ ồn, giảm ô nhiễm và đạt đƣợc tính kinh tế nhiên liệu. ECM cũng có chức năng lƣu trữ tổng thể các số liệu về lƣơng tiêu thụ nhiên liệu, số giờ động cơ hoạt (2) (3) (4) (5) (10) (11) (1) (2) (3) (8) (4) Hình 2- 95. Sơ đồ HEUI Caterpillar 3126B Engines 1.Thùng chứa; 2. Bầu lọc; 3. Bơm dầu cao áp; 4. Bầu lọc nhiên liệu; 5. Van điều khiển áp suất tác động phun; 6. ECM; 7. Ống chứa dầu cao áp; 8. Bộ bơm vòi phun. 9. Thùng nhiên liệu (9) (5) (6) (7) Hình 2-95. Bơm dầu cao áp 6 74 động. - Bơm thủy lực cấp dầu bôi trơn áp suất cao: là bơm bảy piston. Nó tăng mức áp suất dầu bôi trơn của hệ thống từ 40 psi lên áp suất dầu bôi trơn yêu cầu của bộ bơm vòi phun từ 870÷3300 psi. Ở điều kiện vận hành bình thƣờng của động cơ, áp suất ra của bơm đƣợc điều khiển bởi van điều khiển áp suất tác động bộ bơm vòi phun –the Injector Actuation Pressure Control Valve (IAPCV). Áp suất cho các trạng thái đặc biệt đƣợc xác định bởi ECM. - Van điều khiển áp suất tác động bộ bơm vòi phun (IAPCV) IAPCV là van điều khiển điện tử, khi đƣợc ECM điều khiển, nó cho phép dầu quá áp trở về thùng chứa để điều khiển áp suất tác động phun. Áp suất khi động cơ khởi động lạnh hơi cao hơn vì dầu đặc và di chuyển trong bộ bơm vòi phun chậm hơn. Áp suất và thời điểm phun sớm lớn hơn giúp bộ bơm vòi phun phun nhanh hơn cho đến khi độ nhớt của dầu giảm xuống. - Bộ bơm vòi phun HEUI Bộ bơm vòi phun HEUI sử dụng năng lƣợng thủy lực của dầu đƣợc áp suất hóa để phun nhiên liệu. Áp suất của dầu nạp vào bộ bơm vòi phun sẽ điều khiển tốc độ của piston cƣờng hóa, dô đó điều khiển tốc độ phun. Lƣợng nhiên liệu phun đƣợc xác định bởi khoảng thời gian của xung kích hoạt từ ECM. Bọ bơm vòi phun này gồm 4 thành phần cơ bản: bộ điện từ, van nhỏ điều khiển cấp và thoát dầu, piston cƣờng hóa và bộ kim phun. Hình 2-97. Van điều khiển áp suất (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) Hình 2-98. Bộ bơm vòi phun 1.Van; 2. Đế van; 3. Piston cƣờng hóa; 4. Đầu nhỏ piston; 5. Bi kiểm soát nhiên liệu vào; 6. Cụm kim phun; 7. Kim phun; 8. Bộ điện từ 75 + Bộ điện từ là một nam châm điện tác dụng nhanh. Khi đƣợc kích hoạt, kéo van khỏi đế của nó. + Van nhỏ: Lực lò xo giữ van ở trang thái đóng. Dầu cao áp bị khóa và khoang cƣờng hóa đƣợc mở thông với rãnh hồi dầu. Khi bộ điện từ đƣợc kích hoạt, van này nhanh chóng rời khỏi đế của nó, lối thông với rãnh hồi dầu đóng còn lối dẫn dầu cao áp vào mở. + Piston cƣờng hóa: khi van nhỏ mở cửa dầu vào, dầu cao áp đi vào bộ bơm vòi phun và tác dụng lên đỉnh của piston cƣờng hóa. Diện tích đỉnh piston cƣờng hóa gấp 6 lần phía đuôi nên tăng lực tác dụng lên 6 lần, Sự dịch chuyển đi xuống của piston cƣờng hóa làm tăng áp suất nhiên liệu và làm vòi phun mở. Nhƣ vậy, từ khoảng 3000 psi áp suất dầu đã tăng lên khoảng 21000 psi để tác động phun nhiên liệu. + Bộ kim phun: đƣợc thiết kế thông thƣờng nhƣ các bộ kim phun khác Các giai đoạn hoạt động của bơm vòi phun: Hình 2-99. Các giai đoạn hoạt động của bộ bơm vòi phun Điền đầy Phun Kết thúc phun 76 2.8. Hệ thống điều khiển và các cảm biến trong EFI-diesel 2.8.1. Sơ đồ hệ thống điều khiển EFI-diesel 1. Điều khiển điện tử EFI-diesel thông thường Trên hình 2-100 và hình 2-101 là sơ đồ hệ thống điều khiển điện tử EFI - Diesel. Máy tính (ECU) sẽ nhận các tín hiệu đầu vào từ các cảm biến và các công tắc sau đó các tín hiệu sẽ đƣợc xử lý và máy tính đƣa ra tín hiệu đầu ra đến EDU tới bộ chấp hành. Đồng thời cũng đƣa ra các tín hiệu chẩn đoán độ an toàn hoạt động của các cảm biến và các công tắc. 2. Điều khiển điện tử EFI-diesel ống phân phối Cảm biến tốc độ động cơ Cảm biến nhiệt độ nƣớc Cảm biến vị trí bàn đạp ga Cảm biến nhiệt độ khí nạp CB áp suất tăng áp tua bin Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu Cảm biến áp suất nhiên liệu v.v... Công tắc A/C Khóa điện Công tắc bàn đạp ga Công tắc quạt gió v.v... Các điều khiển khác Hạn chế nạp vào EGR Điều khiển bugi sấy v.v... SCV Vòi phun EDU ECU Cảm biến tốc độ động cơ Cảm biến nhiệt độ nƣớc Cảm biến vị trí bàn đạp ga Cảm biến nhiệt độ khí nạp CB áp suất tăng áp tua bin Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu Cảm biến áp suất nhiên liệu v.v... Công tắc A/C Khóa điện Công tắc bàn đạp ga Công tắc quạt gió v.v... SPV TCV Các điều khiển khác Hạn chế nạp vào EGR Điều khiển bugi sấy v.v... EDU ECU Hình 2-100. Điều khiển điện tử EFI-diesel thông thường Hình 2-101. Điều khiển điện tử EFI-diesel ống phân phối 77 2.8.2. Các cảm biến Cảm biến bàn đạp ga, cảm biến tốc độ, cảm biến vị trí trục khuỷu, cảm biến vị trí trục cam, cảm biến nhiệt độ nƣớc, áp suất tăng áp tua bin, cảm biến nhiệt độ khí nạp, nhiệt độ nhiên liệu, áp suất nhiên liệu, lƣu lƣợng khí nạp gửi tín hiệu tới ECU động cơ để sử lý và phát tín hiệu điều khiển bộ chấp hành đƣợc thể hiện trong hình 2- 102. Vị trí các cảm biến của EFI-diesel thông thường Hình 2-103. Vị trí các cảm biến trong hệ thống nhiên liệu EFI- diesel thông thường 1. Cảm biến tốc độ; 2. Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu; 3. Cảm biến vị trí bàn đạp ga; 4. Cảm biến nhiệt độ khí nạp; 5. Cảm biến nhiệt độ nƣớc làm mát; 6. Cảm biến áp suất tuabin; 7. Cảm biến vị trí trục khuỷu Các tín hiệu khác (Tốc độ xe, máy khởi động, tín hiệu điều hòa v.v...) Cảm biến bàn đạp ga Cảm biến tốc độ Cảm biến trục khuỷu Cảm biến trục cam Cảm biến nhiệt độ nƣớc Cảm biến áp suất tăng áp tua bin Cảm biến nhiệt độ khí nạp Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu Cảm biến lƣu lƣợng khí nạp ECU Bộ chấp hành Hình 2-102. Sơ đồ hoạt động chung của các cảm biến 78 Vị trí các cảm biến trong hệ thống nhiên liệu EFI- Diesel thông thƣờng đƣợc biểu thị trên hình 2-103 và vị trí các cảm biến trong hệ thống nhiên liệu EFI- Diesel ống phân phối đƣợc biểu thị trên hình 2-104. Vị trí các cảm biến của EFI-diesel ống phân phối 1. Cảm biến bàn đạp ga Có hai kiểu cảm biến bàn đạp. Một là cảm biến vị trí bàn đạp ga, nó tạo thành một cụm cùng với bàn đạp ga. Cảm biến này là loại có một phần tử Hall, nó phát hiện Hình 2-105. Cảm biến vị trí bàn đạp ga Hình 2-104. Vị trí các cảm biến trong hệ thống nhiên liệu EFI- diesel ống phân phối 1. Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu; 2. Cảm biến áp suất nhiên liệu; 3. Cảm biến lƣu lƣợng không khí nạp; 4. Cảm biến vị trí bàn đạp ga; 5. Cảm biến nhiệt độ khí nạp; 6. Cảm biến vị trí trục cam; 7. Cảm biến nhiệt độ nƣớc; 8. Cảm biến áp suất tuabin; 9. Cảm biến vị trí trục khuỷu 79 góc mở của bàn bàn đạp ga. Một điện áp tƣơng ứng với góc mở của bàn đạp ga có thể phát hiện đƣợc tại cực tín hiện ra. Một cảm biến khác là cảm biến vị trí bƣớm ga, nó đƣợc đặt tại cổ họng gió và là loại sử dụng một biến trở 2. Cảm biến tốc độ động cơ Cảm biến tốc độ động cơ đƣợc lắp trong bơm cao áp. Nó gồm có một rôto đƣợc lắp ép lên một trục dẫn động và một cảm biến. Các tín hiệu điện đƣợc tạo ra trong cảm biến (cuộn dây) phù hợp với sự quay của rôto Đây là quan hệ giữa sự quay của rôto và dạng sóng sinh ra: - ECU sẽ đếm số lƣợng xung để phát hiện ra tốc độ động cơ. Hình 2-106. Cảm biến vị trí bướm ga Hình 2-107. Cảm biến tốc độ động cơ Hình 2-108. Nguyên lý hoạt động của cảm biến tốc độ 80 - Rôto tạo nửa vòng quay đối với mỗi vòng quay của động cơ. - ECU sẽ phát hiện góc tham khảo này từ phần răng sóng bị mất, mà răng này đƣợc bố trí trên chu vi của rôto. Động cơ EFI-diesel kiểu ống phân phối 1CD-FTV dùng cảm biến vị trí trục khuỷu để phát hiện tốc độ động cơ tƣơng tự nhƣ hệ thống EFI của động cơ xăng, thay cho cảm biến tốc độ động cơ dùng trong động cơ EFI- diesel thông thƣờng. Cảm biến vị trí trục khuỷu của một động cơ EFI- diesel kiểu ống phân phối cũng phát ra tín hiệu đầu ra NE hệt nhƣ tín hiệu ra của cảm biến tốc độ động cơ trong một động cơ EFI-diesel thông thƣờng. 3. Cảm biến vị trí trục khuỷu Cảm biến vị trí trục khuỷu đƣợc lắp lên thân máy. Nó phát hiện vị trí tham khảo của góc trục khuỷu dƣới dạng tín hiệu TDC Cảm biến vị trí trục khuỷu kiểu ống phân phối tạo ra các tín hiệu tốc độ động cơ (NE). Nó phát hiện góc trục khuỷu trên cơ sở các tín hiệu NE đó. Một xung đƣợc tạo ra khi phần nhô ra lắp trên trục khuỷu đi đến gần cảm biến do sự quay của trục khuỷu. Một xung đƣợc tạo ra đối với mỗi vòng quay của trục khuỷu và nó đƣợc phát hiện dƣới dạng một tín hiệu vị trí tham khảo của góc trục khuỷu. Hình 2-109. Cảm biến tốc độ động cơ (cho kiểu ống phân phối) Hình 2-110. Cảm biến vị trí trục khuỷu 81 4. Cảm biến vị trí trục cam Một cảm biến vị trí trục cam sử dụng trên một số động cơ (1CD-FTV) thay cho vị trí tham khảo góc quay của trục khuỷu đƣợc phát hiện dƣới dạng một tín hiệu G. Đối với động cơ 1ND-TV ngƣời ta dùng cảm biến vị trí trục cam loại có một phần từ Hall. Trigơ định giờ trên bánh răng phối khí sẽ phát hiện vị trí của trục cam bằng việc phát ra một tín hiệu đối với hai vòng quay của trục khuỷu 5. Cảm biến áp suất nhiên liệu Cảm biến áp suất nhiên liệu phát hiện áp suất trong ống phân phối và truyền tín hiệu tới ECU Trên cơ sở các tín hiệu từ cảm biến áp suất nhiên liệu, ECU sẽ điều khiển SCV ( van điều khiển hút) để tạo ra áp suất quy định phù hợp với các điều kiện lái xe. Hình 2-113. Cảm biến áp suất nhiên liệu Hình 2-112. Cảm biến vị trí trục cam (1ND-TV) Hình 2-111. Cảm biến vị trí trục cam (1CD-FTV) 82 6. Cảm biến áp suất tua bin Cảm biến áp suất tăng áp tua-bin đƣợc nối với đƣờng ống hút qua một ống mềm dẫn không khí và một VSV, và phát hiện áp suất đƣờng ống hút (lƣợng không khí hút vào). VSV hoạt động phù hợp với các tín hiệu từ ECU và đóng ngắt áp suất tác động lên bộ chấp hành giữa khí quyển và chân không 7. Cảm biến nhiệt độ nước/khí hút/nhiên liệu Cảm biến nhiệt độ nƣớc đƣợc lắp trên thân máy để phát hiện nhiệt độ của nƣớc làm mát động cơ. Cảm biến nhiệt độ khí hút đƣợc lắp lên ống hút của động cơ để phát hiện nhiệt độ của không khí hút vào Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu đƣợc lắp lên bơm và phát hiện nhiệt độ của nhiên liệu Hình 2-114. Cảm biến áp suất tua bin 83 Mỗi kiểu cảm biến nhiệt độ đều có một nhiệt điện trở lắp bên trong, giá trị điện trở của nó thay đổi theo nhiệt độ và đặc tính của nó đƣợc mô tả trên Hình 2-116. Hình 2-116. Cấu tạo và đặc tính của cảm biến nhiệt độ Hình 2-115. Cảm biến nhiệt độ nước, nhiên liệu, khí nạp 84 9. Cảm biến lưu lượng khí nạp Một cảm biến lƣu lƣợng khí nạp kiểu dây sấy đƣợc sử dụng trong diesel EFI kiểu ống phân phối để phát hiện lƣợng không khí nạp vào. 2.8.3. Bộ điều khiển điện tử (Electric Control Unit -ECU) 1. Khái quát về ECU Về mặt điều khiển điện tử, vai trò của ECU là xác định lƣợng phun nhiên liệu, định thời điểm phun nhiên liệu và lƣợng không khí nạp vào phù hợp với các điều kiện lái xe, dựa trên các tín hiện nhận đƣợc từ các cảm biến và công tắc khác nhau. Ngoài ra, ECU chuyển các tín hiệu để vận hành các bộ chấp hành. Đối với hệ thống EFI-diesel thông thƣờng và hệ thống EFI-diesel ống phân phối. Hình 2-117. Cảm biến lưu lượng khí nạp Hình 2-118. Khái quát về ECU 85 Điều khiển phun nhiên liệu bởi ECU đƣợc thực hiện nhƣ sau: a) Xác định lượng phun và thời gian phun với EFI-diesel thông thường Cảm biến bàn đạp ga, cảm biến tốc độ, cảm biến vị trí trục khuỷu, cảm biến nhiệt độ nƣớc, áp suất tăng áp tua bin, cảm biến nhiệt độ khí nạp, nhiệt độ nhiên liệu, áp suất nhiên liệu, tín hiệu tốc độ xe, tín hiệu máy khởi động gửi tín hiệu tới ECU động cơ để sử lý và phát tín hiệu điều khiển các van SPV (thông qua EDU) và van TCV Cảm biến bàn đạp ga Cảm biến tốc độ Cảm biến vị trí trục khuỷu CB áp suất tăng áp tua bin Cảm biến nhiệt độ nƣớc Cảm biến nhiệt độ khí nạp Cảm biến tốc độ xe Tín hiệu mày khởi động Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu ECU EDU TCV SPV Hình 2-119. Điều khiển phun nhiên liệu bởi ECU Hình 2-120. Khi động cơ chưa làm việc (EFI-diesel thông thường) 86 - Điều khiển lƣợng phun ECU nhận các tín hiệu từ cảm biến vị trí trục khuỷu, xử lý và điều khiển van TCV để điều khiển lƣợng phun. - Điều khiển thời điểm phun ECU tiếp nhận các tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ nhiên liệu, tín hiệu tốc độ xe và xử lý để điều khiển van SPV thông qua EDU để điều khiển thời điểm phun. Cảm biến bàn đạp ga Cảm biến tốc độ Cảm biến vị trí trục khuỷu CB áp suất tăng áp tua bin Cảm biến nhiệt độ nƣớc Cảm biến nhiệt độ khí nạp Cảm biến tốc độ xe Tín hiệu mày khởi động Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu ECU EDU TCV Cảm biến bàn đạp ga Cảm biến tốc độ Cảm biến vị trí trục khuỷu CB áp suất tăng áp tua bin Cảm biến nhiệt độ nƣớc Cảm biến nhiệt độ khí nạp Cảm biến tốc độ xe Tín hiệu mày khởi động Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu ECU EDU TCV SPV Hình 2-121. Điều khiển lượng phun (EFI-disel thông thường) Hình 2-122. Điều khiển thời điểm phun (EFI-disel thông thường) 87 b) Điều khiển lượng phun và thời điểm phun với EFI-Diesel ống phân phối ECU nhận tín hiệu từ các cảm biến bàn đạp ga, cảm biến tốc độ, cảm biến vị trí trục khuỷu, cảm biến nhiệt độ nƣớc, áp suất tăng áp tua bin, cảm biến nhiệt độ khí nạp, nhiệt độ nhiên liệu, áp suất nhiên liệu, cảm biến tốc độ xe, tín hiệu máy khởi động để sử lý và thông quạ EDU phát tín hiệu điều khiển vòi phun. - Điều khiển lƣợng phun Cảm biến bàn đạp ga Tốc độ động cơ (cảm biến vị trí trục khuỷu) Cảm biến vị trí trục khuỷu Cảm biến áp suất tua bin/ Cảm biến lƣu lƣợng khí (lƣợng không khí nạp vào) Cảm biến nhiệt độ nƣớc Cảm biến nhiệt độ khí nạp Cảm biến tốc độ xe Tín hiệu mày khởi động ECU EDU Vòi phun Cảm biến áp suất nhiên liệu Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu Hình 2-124. Điều khiển lượng phun (EFI-disel ống phân phối) Cảm biến bàn đạp ga Tốc độ động cơ (cảm biến vị trí trục khuỷu) Cảm biến vị trí trục khuỷu Cảm biến áp suất tua bin/ Cảm biến lƣu lƣợng khí (lƣợng không khí nạp vào) Cảm biến nhiệt độ nƣớc Cảm biến nhiệt độ khí nạp Cảm biến tốc độ xe Tín hiệu mày khởi động ECU EDU Vòi phun Cảm biến áp suất nhiên liệu Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu Hình 2-123. Khi động cơ chưa làm việc (EFI-disel ống phân phối) 88 ECU nhận các tín hiệu từ cảm biến vị trí trục khuỷu và xử lý để điều khiển lƣợng phun thông qua EDU và vòi phun - Điều khiển thời điểm phun ECU tiếp nhận các tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ nhiên liệu, cảm biến áp suất nhiên liệu và xử lý để để điều khiển thời điểm phun thông qua EDU và vòi phun. 2. Xác định lượng phun ECU thực hiện 3 chức năng sau để xác định lƣợng phun: - Tính toán lƣợng phun cơ bản. - Tính toán lƣợng phun tối đa. - So sánh lƣợng phun cơ bản và lƣợng phun tối đa. a) Tính toán lượng phun cơ bản Hình 2-125. Điều khiển thời điểm phun (EFI-disel ống phân phối) Hình 2-126. Sơ đồ tính toán lượng phun cơ bản Cảm biến bàn đạp ga Tốc độ động cơ (cảm biến vị trí trục khuỷu) Cảm biến vị trí trục khuỷu Cảm biến áp suất tua bin/ Cảm biến lƣu lƣợng khí (lƣợng không khí nạp vào) Cảm biến nhiệt độ nƣớc Cảm biến nhiệt độ khí nạp Cảm biến tốc độ xe Tín hiệu mày khởi động ECU EDU Vòi phun Cảm biến áp suất nhiên liệu Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu 89 Việc tính toán lƣợng phun cơ bản đƣợc thực hiện trên cơ sở các tín hiệu tốc độ động cơ và lực bàn đạp tác dụng lên bàn đạp ga. b) Tính toán lượng phun tối đa Việc tính toán lƣợng phun tối đa đƣợc thực hiện trên cơ sở các tín hiệu từ cảm biến tốc độ động cơ (Cảm biến NE), cảm biến nhiệt độ nƣớc, cảm biến nhiệt độ khí hút, cảm biến nhiệt độ nhiên liệu và áp suất tua-bin. Đối với EFI-diesel kiểu ống phân phối, các tín hiệu từ cảm biến áp suất nhiên liệu cũng đƣợc sử dụng. Điều chỉnh lượng phun - Điều chỉnh áp suất không khí nạp vào: Lƣợng phun đƣợc điều chỉnh phù hợp với áp suất không khí nạp vào (lƣu lƣợng). Hình 2-127. Sơ đồ tính toán lượng phun tối đa Hình 2-128. ECU điều chỉnh áp suất và nhiệt độ khí nạp 90 - Điều chỉnh nhiệt độ không khí nạp vào Tỉ trọng của không khí nạp vào (lƣợng không khí) thay đổi phù hợp với nhiệt độ không khí nạp vào. (Nhiệt độ không khí nạp vào thấp → điều chỉnh tăng lƣợng phun) - Điều chỉnh nhiệt độ nhiên liệu: Nhiệt độ nhiên liệu cao → điều chỉnh tăng lƣợng phun. Nhiệt độ nƣớc làm mát thấp → điều chỉnh tăng lƣợng phun (hình 2- 129). - Điều chỉnh áp suất nhiên liệu: Trong hệ thống nhiên liệu diesel kiểu ống phân phối, những thay đổi áp suất nhiên liệu trong ống phân phối đƣợc phát hiện trên cơ sở các tín hiệu từ cảm biến áp suất nhiên liệu. Nếu áp suất nhiên liệu thấp hơn áp suất dự định thì thời gian mở vòi phun sẽ đƣợc kéo dài. c) So sánh lượng phun cơ bản và tối đa ECU so sánh lƣợng phun cơ bản đã tính toán và lƣợng phun tối đa và xác định lƣợng nhỏ hơn làm lƣợng phun. 3. Xác định thời điểm phun ECU thực hiện các chức năng sau đây để xác định thời điểm phun Đối với EFI – Diesel thông thường: - Xác định thời điểm phun mong muốn - Xác định thời điểm phun thực tế Hình 2-129. ECU hiệu chỉnh nhiệt độ nhiên liệu 91 - So sánh thời điểm phun mong muốn và thời điểm phun thực tế Đối với EFI – Diesel ống phân phối: - So sánh thời điểm phun mong muốn và thời điểm phun thực tế a) EFI-diesel thông thường Xác định thời điểm phun mong muốn Thời điểm phun mong muốn đƣợc xác định bằng cách tính thời điểm phun cơ bản thông qua tốc độ động cơ và góc mở bàn đạp ga và bằng cách thêm giá trị điều chỉnh trên cơ sở nhiệt độ nƣớc, áp suất không khí hút và nhiệt độ không khí hút vào. Hình 2-130. Sơ đồ xác định thời điểm phun mong muốn 92 Phát hiện thời điểm phun thực tế Việc phát hiện thời điểm phun thực tế đƣợc thực hiện thông qua tính toán trên cơ sở các tín hiêụ tốc độ động cơ và vị trí trục khuỷu. Đối với việc điều khiển lƣợng phun, những sự không khớp suất hiện trong điều khiển thời điểm phun giữa các bơm sẽ đƣợc điều chỉnh thông qua sử dụng một điện trở hiệu chỉnh. So sánh thời điểm phun mong muốn và thời điểm phun thực tế ECU so sánh thời điểm phun mong muốn và thời điểm phun thực tế và chuyển các tín hiệu thời điểm phun sớm và thời điểm phun muộn tới van điều khiển thời điểm phun sao cho thời điểm phun thực tế và thời điểm phun mong muốn khớp với nhau. b) EFI-ống phân phối So sánh thời điểm phun mong muốn và thời điểm phun thực tế Nhƣ đối với EFI- diesel thông thƣờng, thời điểm phun phun cơ bản của EFI- diesel kiểu ống phân phối đƣợc xác định thông qua tốc độ động cơ và góc mở bàn đạp ga và bằng cách thêm một giá trị điều chỉnh dựa trên cơ sở nhiệt độ nƣớc và áp suất không khí hút (lƣu lƣợng). ECU sẽ gửi các tín hiệu phun tới EDU và làm sớm hoặc làm muộn thời điểm phun để điều chỉnh thời điểm bắt đầu phun. Hình 2-131. Sơ đồ phát hiện thời điểm phun thực tế Hình 2-132. So sánh thời điểm phun mong muốn và thực tế 93 4. Điều khiển phun trong khi khởi động Lƣợng phun khi khởi động đƣợc xác định bằng việc điều chỉnh lƣợng phun cơ bản phù hợp với các tín hiệu ON của máy khởi động (thời gian ON) và các tín hiệu của cảm biến nhiệt độ nƣớc làm mát. Khi động cơ nguội, nhiệt độ nƣớc làm mát sẽ thấp hơn và lƣợng phun sẽ lớn hơn Để xác định rằng thời điểm bắt đầu phun đã đƣợc điều chỉnh phù hợp với tín hiệu của máy khởi động, nhiệt độ nƣớc và tốc độ động cơ. Khi nhiệt độ nƣớc thấp, nếu tốc độ động cơ cao thì điều chỉnh thời điểm phun sẽ sớm lên EDU Hình 2-133. So sánh thời điểm phun mong muốn và thực tế với EFI-diesel ống phân phối Hình 2-134. Điều khiển phun khi khởi động 94 5. Điều khiển tốc độ phun Phun ngắt quãng Một bơm piston hƣớng kích thực hiện việc phun ngắt quãng (phun hai lần) khi khởi động cơ ở nhiệt độ quá thấp (dƣới -100) để cải thiện khả năng khởi động và giảm sự sinh ra khói đen và khói trắng. Phun trƣớc EFI-diesel kiểu ống phân phối có sử dụng phun trƣớc. Trong hệ thống phun trƣớc một lƣợng nhỏ nhiên liệu đƣợc phun đầu tiên trƣớc khi việc phun chính đƣợc thực hiện. Khi việc phun chính bắt đầu thì lƣợng nhiên liệu đƣợc bắt lửa làm cho nhiên liệu của quá trình phun chính đƣợc đốt đều và êm Hình 2-135. Điều khiển thời điểm phun khi khởi động với nđc thấp, tn cao Hình 2-136. Điều khiển phun ngắt quãng 95 6. Điều khiển tốc độ không tải Dựa trên các tín hiệu từ các cảm biến, ECU tính tốc độ mong muốn phù hợp với tình trạng lái xe. Sau đó, ECU so sánh gíá trị mong muốn với tín hiệu (tốc độ động cơ) từ cảm biến tốc độ động cơ và điều khiển bộ chấp hành (SPV/ vòi phun) để điều khiển lƣợng phun nhằm điều chỉnh tốc độ không tải. ECU thực hiện điều khiển chạy không tải (để cải thiện hoạt động làm ấm động cơ) trong quá trình chạy không tải nhanh khi động cơ lạnh, hoặc trong quá trình hoạt động của điều hòa nhiệt độ/ bộ gia nhiệt. Ngoài ra, để ngăn ngừa sự giao động tốc độ không tải sinh ra do sự giảm tải động cơ khi công tắc A/C đƣợc tắt, và lƣợng phun đƣợc tự động điều chỉnh trƣớc khi tốc độ động cơ dao động. Hình 2-138. Điều khiển tốc độ không tải Góc mở bàn đạp ga Nhiệt độ nƣớc làm mát Nhiệt độ nhiên liệu mát Tín hiệu tốc độ xe Tín hiệu của máy KĐ Tín hiệu trung gian Công tắc A/C Công tăc bộ sƣởi chạy điện Tính toán tốc độ mong muốn So sánh Điều chỉnh lƣợng phun Phát hiện tốc độ Cảm biến tốc độ động cơ Bộ chấp hành (SPV/vòi phun) Hình 2-137. Điều khiển phun trước 96 - Điều khiển giảm rung động khi chạy không tải Điều khiển này phát hiện các dao động về tốc độ động cơ khi chạy không tải sinh ra do các khác biệt trong bơm hoặc vòi phun và điều chỉnh lƣợng phun đối với từng xi lanh. Do đó, sự rung động và tiếng ồn không tải đƣợc giảm xuống 7. Các điều khiển khác a) Điều khiển điều chỉnh tốc độ động cơ Triệu chứng: Lƣợng phun tăng lên do tăng áp suất trong bơm Mô tả điều khiển: Lƣợng phun giảm theo tốc độ động cơ. b) Điều khiển ECT Triệu chứng: Va đập xuất hiện trong quá trình sang số. Mô tả điều khiển: Lƣợng phun giảm xuống trong quá trình sang số. c) Điều khiển bugi sấy Triệu chứng: Bật công tắc bugi sấy lên vị trí “ON” khi khởi động động cơ đang lạnh Mô tả điều khiển: Điều khiển tình trạng của bugi sấy phù hợp với nhiệt độ nƣớc làm mát d) Điều khiển bộ sấy hút vào (bơm pisotn hướng kính) Triệu chứng: Bộ sấy hút vào bật lên “ON” để làm ấm không khí hút vào khi khởi động động cơ đang lạnh Mô tả điều khiển: Điều khiển tình trạng của bộ gia nhiệt mạp vào theo nhiệt độ nƣớc làm mát. Hình 2-139. Điều khiển tốc độ không tải Hình 2-140. Điều khiển ECT Hình 2-141. Điều khiển bugi sấy Hình 2-142. Điều khiển bộ sấy nạp vào 97 e) Điều khiển ngắt điều hòa nhiệt độ Triệu chứng: Bộ sấy hút bật lên “ON” để làm ấm không khí hút vào khi khởi động động cơ đang lạnh. Mô tả điều khiển: Điều khiển tình trạng của bugi sấy theo nhiệt độ nƣớc làm mát động cơ. f) Điều khiển sức ì Triệu chứng: Dao động mômen quay do sự thay đổi lƣợng phun trong quá trình tăng tốc Mô tả điều khiển: Lƣợng phun đƣợc thay đổi dần và ngay sau khi bàn đạp ga đƣợc mở hoặc đóng g) Điều khiển áp suất nhiên liệu Một áp suất nhiên liệu đáp ứng các tình trạng vận hành của động cơ đƣợc tính toán phù hợp với lƣợng phun thực tế đã đƣợc xác định trên cơ sở tín hiệu từ các cảm Hình 2-143. Điều khiển ngắt điều hòa nhiệt độ Hình 2-144. Điều khiển sức ì 98 biến và tốc độ động cơ. ECU sẽ phát các tín hiệu đến SCV để điều chỉnh áp suất nhiên liệu sinh ra bởi bơm cao áp. 2.8.4. EDU ( Electronic Driver Unit ) EDU là một thiết bị phát điện cao áp. Đƣợc lắp giữa ECU và một bộ chấp hành, EDU khuếch đại điện áp của ắc quy và trên cơ sở các tín hiệu từ ECU sẽ kích hoạt SPV kiểu tác động trực tiếp trong EFI-diesel thông thƣờng, hoặc vòi phun trong hệ thống kiểu EFI-diesel có ống phân phối. EDU cũng tạo ra điện áp cao trong trƣờng hợp khác khi van bị đóng. Hoạt động của EDU (hình 2-146): - ECU → (Tín hiệu) → mạch điều khiển EDU - Mạch điều khiển EDU → (tín hiệu) → mạch tạo cao áp (khuếch đại) - Mạch tạo cao áp (khuếch đại) → (Điện áp cao) → SPV → EDU → Tiếp mát - SPV → (tín hiệu kiểm tra) → ECU Hình 2-145. Điều khiển áp suất nhiên liệu 99 2.9. Kiểm tra và chẩn đoán hệ thóng nhiên liệu diesel điều khiển điện tử 2.9.1. Các triệu chứng hư hỏng và nguyên nhân Stt Triệu chứng hƣ hỏng Khu vực nghi ngờ (EFI-Diesel thông thƣờng) Khu vực nghi ngờ ( EFI-Diesel với ống phân phối ) 1. Không quay khởi động đƣợc (khó khởi động ) - Máy khởi động - Rơle máy khởi động -Mạch của công tắc khởi động trung gian ( A/T) - Máy khởi động - Rơle máy khởi động - Cảm biến nhiệt độ nƣớc 2. Khó khởi động khi động cơ lạnh - Mạch tín hiệu STA - ECU - Vòi phun - Mạch tín hiệu STA - ECU -Vòi phun Hình 2-146. Tổng quan về EDU A. Mạch tạo ra điện áp cao; B. Mạch điều khiển 100 - Bơm cao áp - Bộ lọc nhiên liệu - Mạch điều khiển bộ sấy không khí nạp - Mạch công tắc tăng tốc độ chạy không tải để sấy - Bơm cao áp - Bộ lọc nhiên liệu - Cảm biến áp suất nhiên liệu - Bƣớm ga Diesel 3. Khó khởi động khi động cơ nóng - Mạch tín hiệu STA - Vòi phun - Bộ lọc nhiên liệu - Áp suất nén - ECU - Bơm cao áp - Mạch tín hiệu STA - Vòi phun - Bộ lọc nhiên liệu - Áp suất nén - ECU - Bơm cao áp - Cảm biến áp suất nhiên liệu - Bƣớm ga Diesel 4. Động cơ bị chết máy ngay sau khi khởi động - Bộ lọc nhiên liệu - Mạch nguồn điện của ECU - ECU - Bơm cao áp - Bộ lọc nhiên liệu - Mạch tín hiệu STA - ECU - Bơm cao áp - Vòi phun - Cảm biến áp suất nhiên liệu - Bƣớm ga Diesel 5. Các sự cố khác (Động cơ chết máy ) - Mạch điện nguồn của ECU - ECU - Bơm cao áp - Mạch role của van chảy tràn - Mạch điện của ECU - ECU - Bơm cao áp - Vòi phun - Cảm biến áp suất nhiên liệu 6. Chế độ chạy không tải ban đầu không chính xác - Bộ lọc nhiên liệu - ECU - Bơm cao áp - Bộ lọc nhiên liệu - ECU - Bơm cao áp - Vòi phun - Cảm biến áp suất nhiên liệu 7. Tốc độ chạy không tải của - Mạch tín hiệu A/C - Mạch tín hiệu STA - Mạch tín hiệu A/C - Mạch tín hiệu STA 101 động cơ cao - ECU - Bơm cao áp - ECU - Bơm cao áp - Vòi phun - Cảm biến áp suất nhiên liệu 8. Tốc độ chạy không tải của động cơ thấp - Mạch tín hiệu A/C - Vòi phun - Mạch điều khiển ERG - Áp suất nén - Khe hở xuppáp - Đƣờng ống nhiên liệu (xả không khí) - ECU - Bơm cao áp - Mạch tín hiệu A/C - Vòi phun - Mạch điều khiển ERG - Áp suất nén - Khe hở xuppáp - Đƣờng ống nhiên liệu ( xả không khí) - ECU - Bơm cao áp - Cảm biến áp suất nhiên liệu - Bƣớm ga Diesel 9. Chạy không tải không êm - Vòi phun - Đƣờng ống nhiên liệu (xả không khí) - Mạch điều khiển ERG - Áp suất nén - Khe hở xuppáp - ECU - Bơm cao áp - Mạch điều khiển bộ sấy nóng không khí nạp - Vòi phun - Đƣờng ống nhiên liệu ( xả không khí) - Mạch điều khiển ERG - Áp suất nén - Khe hở xuppáp - ECU - Bơm cao áp - Cảm biến áp suất nhiên liệu - Bƣớm ga Diesel 10. Rung khi động cơ nóng (chạy không tải kém ) - Vòi phun - Mạch nguồn điện ECU - Áp suất nén - Đƣờng ống nhiên liệu (xả không khí) - Khe hở xuppáp - ECU - Bơm cao áp - Vòi phun - Mạch nguồn điện ECU - Áp suất nén - Đƣờng ống nhiên liệu ( xả không khí) - Khe hở xuppáp - ECU - Bơm cao áp - Cảm biến áp suất nhiên 102 liệu - Bƣớm ga Diesel 11. Rung khi động cơ nguội (chạy không tải kém ) - Vòi phun - Mạch nguồn điện ECU - Áp suất nén - Đƣờng ống nhiên liệu (xả không khí) - Khe hở xuppáp - ECU - Bơm cao áp - Mạch điều khiển bộ sấy nóng không khí nạp - Vòi phun - Mạch nguồn điện ECU - Áp suất nén - Đƣờng ống nhiên liệu (xả không khí) - Khe hở xuppáp - ECU - Bơm cao áp - Cảm biến áp suất nhiên liệu -Bƣớm ga Diesel 12. Tăng tốc yếu ( khả năng chạy kém ) - Vòi phun - Bộ lọc nhiên liệu - Mạch điều khiển ERG - Áp suất nén - ECU - Bơm cao áp - Vòi phun - Bộ lọc nhiên liệu - Mạch điều khiển ERG - Áp suất nén - ECU - Bơm cao áp - Cảm biến áp suất nhiên liệu - Bƣớm ga Diesel 13. Có tiếng gõ ( Khả năng chạy kém ) - Vòi phun - Mạch điều khiển ERG - ECU - Vòi phun - Mạch điều khiển ERG - ECU - Cảm biến áp suất nhiên liệu - Bƣớm ga Diesel 14. Khói đen ( Khả năng chạy kém ) - Vòi phun - Mạch điều khiển ERG - ECU - Bơm cao áp - Vòi phun - Mạch điều khiển ERG - ECU - Bơm cao áp - Cảm biến áp suất nhiên liệu - Bƣớm ga Diesel 15. Khói trắng ( Khả năng chạy kém ) - Mạch điều khiển ERG - Vòi phun - Mạch điều khiển ERG - Vòi phun 103 - Bộ lọc nhiên liệu - ECU - Bơm cao áp - Mạch điều khiển bộ sấy nóng không khí nạp - Bộ lọc nhiên liệu - ECU - Bơm cao áp - Cảm biến áp suất nhiên liệu - Bƣớm ga Diesel 16. Dao động/ rung (Khả năng chạy kém ) - Vòi phun - ECU - Bơm cao áp - Vòi phun - Vòi phun - ECU - Bơm cao áp - Cảm biến áp suất nhiên liệu 2.9.2. Kiểm tra các bộ phận của hệ thống 1. Lắp bơm cao áp Lắp đặt máy bơm cao áp bằng cách gióng thẳng hàng dấu ghi nhớ trên bơm cao áp với dấu vị trí tham khảo trên động cơ. Do ECU nhận biết đƣợc thời điểm phun và thực hiện những hiệu chỉnh thích hợp, nên không cần phải điều chỉnh thời điểm phun sau khi lắp ráp nhƣ đối với máy bơm diesel loại cơ khí. Hình 2- 147. Vị trí lắp bơm cao áp 104 2. Kiểm tra van điều khiển lượng phun (SPV) Kiểm tra SPV bằng cách ngắt giắc nối và đo điện trở giữa các cực của SPV. 3. Kiểm tra van điều khiển thời điểm phun (TCV) Kiểm tra cuộn dây của TCV bằng cách ngắt giắc nối và đo điện trở giữa các cực của TCV. Kiểm tra sự vận hành của TCV bằng cách nối cực dƣơng (+) và cực âm (-) của ắc quy với các cực của TCV và kiểm tra tiếng kêu lách cách của van điện từ. 2.9.3. Chẩn đoán và sửa lỗi hệ thống EFI-diesel kiểu phun ống Hình 2- 148. Kiểm tra SPV Hình 2- 149. Kiểm tra TCV 105 1. Chẩn đoán vòi phun Kiểm tra cơ bản : - Tháo vòi phun - Kiểm tra bằng mắt hiện tƣợng rò rỉ vòi phun và tình trạng của êcu đồng: Nếu đầu vòi phun có muội, thay đệm đồng. - Kiểm tra bằng mắt muội cácbon bám ở đầu vòi phun và các chỗ khấc đầu vòi phun: Nếu đầu vòi phun có muội, tháo rong đen đồng và làm sạch đầu vòi phun bằng dung dịch rửa ( nếu không làm sạch thì động cơ có thể bị rung giật khi làm việc). Kiểm tra điện trở vòi phun: 0,3÷0,6  (200) Kiểm tra tình trạng phun của kim phun: - Tháo kim phun khỏi động cơ và đƣờng nhiên liệu. - Lắp giắc kiểm tra vào giắc kim phun. - Nổ máy và kiểm tra xem kim phun có hoạt động bình thƣờng hay không. 2. Quy trình chẩn đoán vòi phun theo biểu hiện trên ô tô a) Kiểm tra Máy chạy tải không đều. Kiểm tra cân bằng công suất (Để tìm xylanh hoặc kim phun có lỗi) - Tháo giắc kim phun từng cái một: + Nếu tốc độ động cơ tụt xuống đột ngột thì xylanh và kim phun bình thƣờng. + Nếu không gì có gì thay đổi thì xylanh hoặc kim phun có lỗi. - Khi phát hiện ra xylanh hoặc kim phun có lỗi cần chuyển sang: + Kiểm tra áp suất nén. + So sánh tốc độ không tải Hình 2-150. Làm sạch vòi phun a. Trƣớc khi làm sạch b. Sau khi làm sạch 106 + So sánh lƣợng phun + Kiểm tra rò rỉ động của vòi phun (m ột trong các cách xác định vòi phun hỏng) Không thể nổ máy Kiểm tra rò rỉ tĩnh vòi phun b) Chẩn đoán 3. Quy trình kiểm tra bơm cao áp (bơm CP1 hệ Bosch) - Kiểm tra cơ bản: + Kiểm tra bằng mắt xem nhiên liệu có bị rò rỉ không + Kiểm tra tải trọng ban đầu của trục bơm bằng cách: Xoay trục bơm sau khi tháo bơm cao áp khỏi động cơ. Nếu xoay đƣợc nhẹ nhàng là bình thƣờng. - Kiểm tra áp suất đầu ra: + Tháo cảm biến áp suất và nối với ống nhiên liệu của bơm cao áp. + Xem phần “ Áp suất nhiên liệu – Fuel Preasure “ trong màn hình số liệu của thiết bị Hi- Scan Pro. + Để động cơ trong 3 giây và đọc áp suất nhiên liệu: Bình thƣờng áp suất nhiên liệu đạt giá trị 1000 Bar lâu hơn 1 phút. Chú ý: Không đƣợc đề máy lâu hơn 4 giây, hoặc làm 3 lần liên tục nếu không có thể làm hỏng bơm cao áp. Hình 2-151. Đồ thị áp suất ra của bơm cao áp hiện ra ở màn hình của thiết bị Hi- Scan Pro 107 4. Quy trình kiểm tra van PCV - Kiểm tra cơ bản + Kiểm tra bằng mắt xem nhiên liệu có bị rò rỉ không + Kiểm tra điện trở của van PCV ( van điều khiển áp suất ): 2.0 ÷ 2.7 ( 200) - Kiểm tra rò rỉ bằng đồng hồ chân không: + Nối đồng hồ chân không với van PCV Bình thƣờng : Giữ đƣợc độ chân không Hỏng : Không có chân không ( bi bên trong van bị mòn ) → Máy không nổ đƣợc hoặc chết máy. - Kiểm tra bằng thiết bị Hi- Scan Pro + Khởi động động cơ để động cơ đạt đến đến nhiệt đọ làm việc. + Xem phần “ Áp suất nhiên liệu – Fuel Preasure “ trong màn hình số liệu của thiết bị Hi- Scan Pro. + Tháo cầu chì bơm tiếp vận để tắt động cơ. + Kiểm tra sự sụt áp của nhiên liệu (hình 2-152) Hình 2-152. Kiểm tra van PCV 108 5. Chẩn đoán bằng thiết bị Common rail Tester Chức năng của Thiết bị Common Rail Tester - Kiểm tra hoạt động của bơm cao áp và các cảm biến. - Kiểm tra rò rỉ kim phun. - Kiểm tra và chẩn đoán bơm tiếp vận, đƣờng nhiên liệu. - Kiểm tra đƣờng thấp áp - Kiểm tra rò rỉ tĩnh kim phun - Kiểm tra áp suất đƣờng cao áp Hình 2-153. Thiết bị Commonrail Tester Hình 2-154. Đồng hồ kiểm tra áp suất và kiểm tra chân không 109 a) Kiểm tra bơm tiếp vận ( Bơm thấp áp ) - Tháo ống mềm ở lọc nhiên liệu và nối với đồng hồ thấp áp (CRT- 1051) hoặc đồng hồ chân không (CRT- 1050) tùy thuộc vào hệ thống động cơ - Nổ máy và cho chạy không tải khoảng 5 giây, sau đó tắt máy. - Đọc áp suất nhiên liệu hoặc độ chân không trên đồng hồ - Đánh giá Kiểu bơm hút ( Bosch Động cơ A/U ) : Nối đồng hồ chân không vào giữa lọc nhiên liêu và bơm cao áp nhƣ hình 2- 155. Loại bơm hút ( Động cơ kiểu A/J/U ) Trƣờng hợp Chân không Đánh giá 1 8 19 cmHg Hệ thống bình thƣờng 2 20  60 cmHg Đƣờng nhiên liệu hoặc lọc bị tắc, bơm binh thƣờng 3 0  7 cmHg Lọt gió vào đƣờng nhiên liệu hoặc bơm hỏng Hình 2-155. Kiểm tra bơm áp thấp kiểu A/U 110 b) Kiểm tra đường nhiên liệu thấp áp (Đối với loại bơm điện–Động cơ kiểu D) Nối đồng hồ áp suất giữa lọc nhiên liệu và bơm áp thấp nhƣ hình 2-156 Loại bơm điện (Động cơ kiểu D) Loại bơm điện ( Động cơ kiểu D ) Trƣờng hợp Áp suất ( Bar) Đánh giá 1 1.5  3 Hệ thống bình thƣờng 2 4  6 Đƣờng nhiên liệu hoặc lọc bị tắc 3 0 1.5 Bơm hoặc đƣờng nhiên liệu bị rò rỉ c) Kiểm tra đường nhiên liệu thấp áp (kiểu bơm hút bên trong-Delphi) Nối đồng hồ áp suất giữa lọc nhiên liệu và bơm áp cao nhƣ hình 2-157 Loại bơm hút bên trong-Delphi Trƣờng hợp Chân không Đánh giá 1 8 19 cmHg Hệ thống bình thƣờng 2 20  60 cmHg Đƣờng nhiên liệu hoặc lọc bị tắc, bơm binh thƣờng 3 0  7 cmHg Lọt gió vào đƣờng nhiên liệu hoặc bơm hỏng Hình 2-156. Kiểm tra đường nhiên liệu thấp áp 111 d) Kiểm tra rò rỉ kim phun tĩnh Mục đích là để kiểm tra độ kín khít của kim phun và tình trạng bơm cao áp. Kiểm tra khi không nổ máy - Lắp đấu chuyển ống mềm hồi ( CRT- 1032 ), ống nhựa trong (CRT- 1031) và nối đầu ống nhựa trong vào bình chứa ( CRT-1030). - Tháo điểm A trên đƣờng hồi nhiên liệu và bít lại bằng nút bịt. - Nối giắc đấu chuyển tới cảm biến áp suất đƣờng cao áp ch ung và nối đồng hồ cao áp nhƣ trên hình 2-158. - Tháo giắc kim phun để ngăn ngừa nó làm việc. - Với từng loại bơm : Hình 2-158. Kiểm tra rò rỉ kim phun tĩnh Hình 2-157. Kiểm tra đường nhiên liệu thấp áp 112 + Loại bơm hệ Bosch CP1: Tháo giắc van PCV (pressure Control Valve) và lắp cáp điều khiển van PCV. + Loại bơm hệ Delphi, Bosch CP3.3: Tháo giắc van IMV (Inlet Metering Valve) để cho phép nhiên liệu cấp tới đƣờng cao áp. : Chú ý: Không cấp điện acquy quá 5 phút nếu không có thể làm hỏng PCV Thực hiện cả hai bƣớc quy trình dành cho bơm hệ Bosch CP1 và bơm hệ Delphi, Bosch CP3: lắp các cáp điều khiển van PCV tới phần hồi từ đƣờng cao áp chung và tháo giắc van IMV để cho phép nhiên liệu tới đƣờng cao áp. - Đề máy một lần trong 5 giây + Không đƣợc phép để quá 5 giây ( ít hơn 10 lần đề ). + Tốc độ đề phải vƣợt quá 200 vòng/ phút. + Thực hiện kiểm tra với nhiệt độ làm mát dƣới 300C. Nếu nhiệt độ hơn 30 0C, áp suất nhiên liệu có thể sẽ khác do độ nhớt của nhiên liệu thay đổi. - Đọc áp suất nh iên liệu ở đồng hồ áp suất cao và đo lƣợng nhiên liệu chứa trong các ống trong suốt . - Đánh giá ( Đánh giá này chỉ đúng cho động cơ hệ Delphi ) T/hợp Áp suất ( Bar ) Rò rỉ kim phun Đánh giá Công việc kiểm tra 1 1000 1800 0  200 mm Bình thƣờng 2 Trên 1000 200  400 mm Hỏng kim phun (Dòng rò rỉ quá lớn) Thay kim phun khi dòng rò rỉ vƣợt 3 0  200 0  200 mm Bơm cao áp (Áp suất không đủ) Kiểm tra bơm cao áp Hình 2-159 : Kiểm tra rò rỉ kim phun tĩnh 113 Kiểm tra khi nổ máy - Lắp đặt đầu nối hồi kim phun (CRT-1032), ống trong suốt (CRT-1031), lọ đựng (CRT-1030) và ống hồi kim phun (CRT -1033) theo nhƣ cách kiểm tra rò rỉ kim phun tĩnh nhƣ trên. - Nối Hi-Scan và chọn chế độ dự liệu hiện thời (curren data), chọn mục áp suất cao và tốc độ dộng cơ ( High- Pressure and engine rpm ). - Thực hiện kiểm tra rò rỉ áp suất cao theo hƣớng dẫn ( Hình2- 160) * Đối với loại Bosch CP1, CP3, CP3.3: Động cơ D/A/U - Nổ máy  Chạy không tải 1 phút  Tăng 3000 vòng/phút trong 30 giây  tắt máy. - Sau khi kết thúc kiểm tra, đo lƣợng nhiên liệu trong các lọ chứa( CRT-1030) Hình 2- 160. Kiểm tra rò rỉ áp suất cao Hình 2-161. Biểu đồ chạy máy kiểm tra rò rỉ loại CPI, CP3, CP3.3 114 * Đối với loại Delphi : J3 ( 2.9L) - Nối Hi- Scan và chọn mục kiểm tra rò rỉ áp suất cao (High Pressure Leak Test) - Thực hiện kiểm tra rò rỉ áp suất cao ( High Pressure Leak Test ) cho đến khi Hi- Scan kết thúc kiểm tra một cách tự động hoặc bằng tay: Nổ máy  chạy không tải 2 phút  Tăng tốc 3 lần  Tắt máy. ( Mỗi lần tăng tốc : Đạp ga đến 3800vòng/phút trong vòng 2 giây . - Để kiểm tra lƣợng phun, thực hiện kiểm tra lại từ hai lần trở lên, chọn số liệu của lần phun nhiều nhất. Chú ý: Bình chứa CRT-1030 cần phải trống không trƣớc mỗi lần kiểm tra. - Đánh giá: * Đối với loại Bosch CP1, CP3, CP3.3: Động cơ D/A/U Thay thế kim phun có lƣợng gấp 3 lần lƣợng phun tối thiểu. Vòi phun Dung tích (ml) Khắc phục Máy 1 30 Máy 2 61 Lổi kim phun Máy 3 20 Giá trị tối thiểu Máy 4 30 2 phút Hình 2-162. Biểu đồ chạy máy kiểm tra rò rỉ loại Delphi J3 Hình 2-163. Lượng phun không bình thường ( CPI, CP3 CP3.3) 115 * Đối với loại Delphi : J3 ( 2.9L) Thay thế kim phun ở mức đo quá 25cc e) Kiểm tra áp suất phun lớn nhất ( kiểm tra tình trạng bơm cao áp ) - Tháo tất cả ống cấp nhiên liệu cho từng kim phun từ đƣờng cao áp chung. - Lắp van điều áp CRT -1020, nút bịt CRT -1021 hoặc CRT -1022, nắp che bụi CRT -1035, đầu nối chuyển CRT-1041/1042/1043. - Lắp đặt đồng hồ cao áp CRT-1040 với đƣờng cao áp chung (hình 2-165): - Đối với các kiều bơm: + Kiểu Bosh CP1: Tháo giắc điện van điều áp PCV và lắp dây điều khiển van điều áp PCV CRT-1044 để bịt đƣờng nhiên liệu hồi từ đƣờng cao áp chung. + Loại Delphi, Bosh CP3: Tháo giắc điện van đầu vào IMV để cho phép nhiên liệu cấp vào đƣờng cao áp chung. + Loại Bosh CP3.3: Thực hiện cả hai bƣớc dành cho loại CP1 và loại Bosh CP3. Nghĩa là lắp cáp điều khiển van PCV để ngăn không cho nhiên liệu hồi về Hình 2-164. Lượng phun không bình thường (loại Delphi J3) ) Phun không bình thƣờng Giới hạn 25 cc Hình 2- 165. Kiểm tra áp suất phun lớn nhất 116 từ đƣờng nhiên liệu chung và tháo giắc điện van đầu vào IMV đẻ cho phép nhiên liệu cấp vào đƣờng cao áp chung. - Đề máy trong vòng 5 giây. Để loại trừ sai số, thực hiện công việc kiểm tra 2 lần, lấy giá trị lớn hơn trong hai lần đo để làm giá trị chính thức. - Đánh giá: Nếu giá trị hiển thị trên đồng hồ nằm trong khoảng giá trị cho phép thì bơm cao áp hoạt động bình thƣờng. Nếu không thì kiểm tra theo các bƣớc sau trƣớc khi kiểm tra bơm cao áp. + Kiểm tra rò rỉ của van điều áp. + Nếu có van PCV, thì kiểm tra tình trạng rò rỉ bên trong. Thay thế nếu cần thiết. Tiêu chuẩn áp suất của đƣờng cao áp chung : Bosch: 1000  1500 bar Delphi: 1050  1600 bar Chú ý : Nếu áp suất nhiên liệu trên đồng hồ thấp hơn giá trị tiêu chuẩn, có thể phải kiểm tra cả cảm biến áp suất đƣờng cao áp hoặc van điều áp ( CRT- 1020) f) Kiểm tra van điều khiển áp suất PCV - Tháo giắc điện của van PCV. Hình 2- 166. Kiểm tra áp suất phun lớn nhất-Bosch CP1, CP3.3 Hình 2- 167. Kiểm tra đường cao áp 117 - Tháo đƣờng nhiên liệu hồi từ van PCV. - Tháo giắc điện van PCV và nối cáp PCV CRT -1044, sau đó nối hai kẹp ở đầu kia với bình điện sao cho van điều khiển áp suất ngăn không cho nhiên liệu về từ đƣờng cao áp chung. - Đặt đƣờng hồi về lọ chứa CRT-1030. - Tháo giắc các kim phun. - Đề máy trong 5 giây. - Kiểm tra lƣợng nhiên liệu. Thông số sửa chữa: Nhỏ hơn 10cc (Áp suất nhiên liệu phải lớn hon 1000 Bar ) g) Súc rửa đường ống nhiên liệu Mục đích: làm sạch đƣờng ống nhiên liệu khỏi các ngoại vật - Trƣớc khi nối đƣờng ống nhiên liệu với động cơ, phải lau sạch mép bên ngoài, bên trong và các ốc bắt. Tốt nhất nên dùng hơi để thổi sạch. - Nối các đầu chuyển làm sạch ống CRT-1034 tới các ống kim phun. - Đề máy 4 đến 5 lần, mỗi lần khoảng 5 giây để cho phép nhiên liệu chảy hết ra ngoài. Hình 2- 168. Kiểm van điều khiển áp suất PCV Hình 2- 169. Súc rửa đường ống nhiên liệu 118 - Tháo đầu chuyển rửa ống ra khỏi ống nhiên liệu. - Vặn nhẹ bằng tay ê cu ống nhiên liệu tới kim phun sau khi căn chỉnh ê cu và kim phun. - Để ngăn ngừa các cặn bẩn bắn lung tung trong khoang động cơ, dung giấy bọc xung quanh kim phun. - Đề máy 2 đến 3 lần trong vòng 5 giây để cặn bẩn bắn ra ngoài khỏi kim phun. - Xiết chặt ê cu theo tiêu chuẩn kỹ thuật. Hình 2- 170. Vị trí êcu đường ống nhiên liệu 119 CÂU HỎI ÔN TẬP 1. Trình bày cấu tạo và hoạt động của bơm cao áp PE có cơ cấu điền ga điện từ (theo hình đã cho) 2. Trình bày cấu tạo và hoạt động của bơm cao áp VE có cơ cấu điền ga điện từ (theo hình đã cho) 3. Trình bày nhiệm vụ, cấu tạo và hoạt động của cơ cấu ga điện từ trong bơm PE (theo hình đã cho) 4. Trình bày nhiệm vụ, cấu tạo và hoạt động của cơ cấu ga điện từ trong bơm VE (theo hình đã cho) 5. Trình bày nhiệm vụ, cấu tạo và hoạt động của bơm sơ cấp trong hệ thống EFI-diesel (theo hình đã cho) 6. Trình bày cấu tạo chung và nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu EFI-diesel thông thƣờng (theo hình đã cho) 7. Vẽ sơ đồ hệ thống và trình bày cấu tạo chung, nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu EFI-diesel thông thƣờng. 8. Trình bày cấu tạo và hoạt động của bơm VE điện tử 1 piston hƣớng trục trong hệ thống nhiên liệu EFI-diesel thông thƣờng (theo hình đã cho) 9. Trình bày cấu tạo và hoạt động của bơm VE điện tử nhiều piston hƣớng kính trong hệ thống nhiên liệu EFI-diesel thông thƣờng (theo hình đã cho) 10. Trình bày cấu tạo và hoạt động của van điều khiển lƣợng phun SPV loại thông thƣờng (theo hình đã cho) 11. Trình bày cấu tạo và hoạt động của van điều khiển lƣợng phun SPV loại hoạt động trực tiếp (theo hình đã cho) 12. Trình bày nguyên lý hoạt động của bộ điều chỉnh thời điểm phun trong bơm hƣớng trục (theo hình đã cho) 13. Trình bày nguyên lý hoạt động của bộ điều chỉnh thời điểm phun trong bơm hƣớng kính (theo hình đã cho) 14. Trình bày cấu tạo chung và nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu EFI-diesel ống phân phối (theo hình đã cho) 15. Vẽ sơ đồ hệ thống và trình bày cấu tạo chung, nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu EFI-diesel ống phân phối. 16. Trình bày nhiệm vụ, cấu tạo và hoạt động của bơm cao áp loại 2 piston trong hệ thống EFI-diesel ống phân phối (theo hình đã cho) 17. Trình bày nhiệm vụ, cấu tạo và hoạt động của bơm cao áp loại 3 piston trong hệ thống EFI-diesel ống phân phối (theo hình đã cho) 120 18. Trình bày cấu tạo và hoạt động của vòi phun điện tử trong hệ thống nhiên liệu EFI- diesel loại ống phân phối theo hình 19. Trình bày cấu tạo và hoạt động của hệ thống nhiên liệu EFI-diesel dùng bơm vòi phun kết hợp (theo hình đã cho). 20. Trình bày nhiệm vụ, cấu tạo và hoạt động của bơm cấp nhiên liệu kiểu rô to trong hệ thống nhiên liệu EFI-diesel UI (theo hình đã cho) 21. Trình bày các yêu cầu của quá trình phun nhiên liệu của bơm vòi phun trong hệ thống nhiên liệu EFI-diesel UI 22. Trình bày cấu tạo chung và hoạt động của bơm vòi phun trong hệ thống nhiên liệu EFI-diesel UI (theo hình đã cho) 23. Trình bày cấu tạo chung và hoạt động của bơm cao áp trong hệ thống nhiên liệu EFI-diesel UP (theo hình đã cho) 24. Trình bày cấu tạo chung và hoạt động của hệ thống nhiên liệu EFI-diesel HEUI (theo hình đã cho) 25. Trình bày cấu tạo chung và hoạt động của bơm vòi phun trong hệ thống nhiên liệu EFI-diesel HEUI (theo hình đã cho) 121 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Đinh Ngọc Ân. Hệ thống nhiên liệu diesel điều khiển điện tử 2. Chonan Technical Service Training Center, Common Rail Bosch 3. Chonan Technical Service Training Center, Common Rail Delphi 4. Hyundai. Engine management diesel 1. 5. Pearson Education (2008), Hydraulically Actuated Electronic Unit Injector (HEUI) Systems For Gus Wright’s Students. 6. Toyota(2003), Chương trình đào tạo kỹ thuật viên chẩn đoán cao cấp. 7. TL960 service manual, Caterpillar 3126B HEUI Engines 8. Volkswagen of America (2003), 1.9-Liter TDI Engine with Pump Injection (Pumpe Düse) Design and Function.