Hệ thống cung cấp nhiên liệu
CHƯƠNG 9
HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU Hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng để cung cấp một tỉ lệ không khí nhiên liệu phù hợp với mọi chế độ
làm việc của động cơ. Ở động cơ xăng, hệ thống cung cấp nhiên liệu có hai kiểu chính.
 Động cơ dùng bộ chế hoà khí.
 Động cơ phun xăng (Fuel Injection System).
Hệ thống phun xăng có hai kiểu:
- Kiểu phun nhiên liệu vào đường ống nạp.
- Kiểu phun nhiên liệu trực tiếp vào buồng đốt. A. CẤU TRÚC - NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
I. THÙNG NHIÊN LIỆU
Thùng nhiên liệu được chế tạo bằng tôn mỏng hoặc bằng cao su cứng. Nó được đặt ở phía sau xe để
tránh sự rò rỉ của nhiên liệu do va chạm. Bên trong thùng được chia làm nhiều ngăn ăn thông với nhau
để giảm sự dao động của nhiên liệu khi ôtô hoạt động.
Lượng nhiên liệu chứa trong thùng phải đủ lớn để ôtô có thể hoạt động trên một quảng đường dài mà
không cần phải tiếp nhiên liệu. Ống nhiên liệu cung cấp ra bên ngoài được đặt cách đáy thùng từ 2 cm
đến 3cm để ngăn ngừa các cặn bẩn hoặc nước lẫn lộn trong nhiên liệu đi vào đường ống.
160
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
Đường ống nhiên liệu hồi được nối với bộ chế hoà khí hoặc bơm nhiên liệu. Đường ống chống ô
nhiểm nối với hộp chứa than hoạt tính. Ống đổ nhiên liệu được nối ra bên ngoài và được che kín bởi

Nhiên liệu từ thùng nhiên liệu được cung cấp đến bên ngoài của lọc, sau đó mới đi qua lọc và vào bên
trong. Khi nhiên liệu vào lọc, tốc độ nhiên liệu di chuyển chậm lại. Vì vậy nước và các hạt bụi nặng
sẽ lắng đọng phía dưới đáy lọc, phần bụi bẩn còn lại không lắng được sẽ được lọc sạch trước khi cung
cấp đến bộ chế hòa khí.
161
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
IV. BƠM NHIÊN LIỆU
Bơm nhiên liệu dùng để cung cấp nhiên liệu từ thùng chứa đến bộ chế hòa khí. Bơm nhiên liệu có hai
kiểu: Kiểu bơm cơ khí và kiểu bơm điện.
1. LOẠI DẪN ĐỘNG BẰNG CƠ KHÍ
Cấu trúc bơm nhiên liệu gồm một màng bố trí ở giữa, một cặp van bố trí bên trong có tác dụng ngược
nhau. Cam dẫn động bơm nhiên liệu được bố trí trên trục cam. Khi cam quay, cần bơm chuyển động ra
vào và sẽ điều khiển màng bơm dòch chuyển.
van thoát mở, nhiên liệu trong bơm được
cung cấp đến bộ chế hòa khí và một phần
nhỏ nhiên liệu đi qua lỗ đònh lượng và sau
đó thoát trở lại thùng nhiên liệu.
Nhiên liệu di chuyển theo đường ống tiếp
xúc với nhiệt tạo thành bọt, lượng nhiên liệu
tạo bọt nổi lên phía trên và sẽ thoát về thùng
chứa tránh được sự cung cấp nhiên liệu đến
bộ chế hòa khí bò giảm. Sự tạo bọt sẽ làm
cho hỗn hợp nghèo, động cơ tăng tốc kém và
khó khởi động.
ĐIỀU TIẾT ÁP SUẤT
Nếu nhiên liệu do bơm cung cấp nhiều hơn
sự cần thiết của bộ chế hòa khí, lượng nhiên
liệu phía trên màng chống lại sự đẩy của
màng đi lên do sự tác động của lò xo. Màng
và thanh đẩy được giữ ở phía dưới. Lúc này
cần bơm vẫn giữ sự hoạt động theo chuyển
động của cam, nhưng màng không dòch
chuyển cho đến khi có sự tiếp nhận nhiên
liệu từ bộ chế hoà khí. Sự hoạt động này
chính là sự điều hòa áp suất nhiên liệu cung
cấp đến bộ chế hòa khí.
2. BƠM ĐIỆN
 Đường ống nối từ hộp than hoạt tính đến bộ chế hòa khí: Khi động cơ hoạt động ở tốc độ thấp,
không có độ chân không truyền đến hộp than hoạt tính do đường ống nằm ở phía trên cánh bướm
ga. Khi cánh bướm ga mở lớn hơn 10°, dưới tác dụng của độ chân không, không khí từ bên ngoài đi
qua lọc bố trí bên dưới của hộp than hoạt tính, lượng không khí đi vào sẽ cuốn hơi nhiên liệu qua
van một chiều bên phải để đến đường ống nạp.
VI. BỘ CHẾ HÒA KHÍ
Động cơ sử dụng bộ chế hoà khí có khuyết điểm lớn là việc đònh lượng nhiên liệu không chính xác,
nhiên liệu phân phối đến các xy lanh không đồng đều, tổn thất áp suất nạp lớn, hao nhiên liệu và gây
ô nhiểm môi sinh.
Bộ chế hoà khí dùng để cung cấp tỉ lệ nhiên liệu không khí phù hợp với mọi chế độ làm việc của động
cơ. Theo lý thuyết để đốt cháy 1kg nhiên liệu, cần phải cung cấp một khối lượng không khí là 14,7kg.
164
Hệ thống cung cấp nhiên liệu

ĐIỀU KIỆN HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ A/F
Khởi động ở nhiệt độ 0°C
1:1
Khởi động ở nhiệt độ 20°C
5:1
Khi tăng tốc 8:1
Chạy cầm chừng 11:1
Ở tốc độ thấp 12/1 – 13/1

 Kiểu ống khuếch tán có tiết diện thay đổi.
 Và kiểu dùng van không khí.
Trong ba kiểu trên, kiểu ống khuếch tán cố đònh được sử dụng phổ biến nhất. Kiểu thứ hai, bướm ga
điều khiển lưu lượng không khí nạp và độ chân không tại ống khuếch tán điều khiển độ nâng của trụ
165
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
ga, loại này có kết cấu phức tạp nên ít được sử dụng. Kiểu thứ ba, thường gặp ở một số loại xe của
hãng Toyota.
CÁCH BỐ TRÍ BỘ CHK
Có hai kiểu bố trí cơ bản: Kiểu đặt thẳng đứng và kiểu đặt nằm ngang. Kiểu đặt đứng sử dụng phổ
biến nhất, kiểu đặt ngang có ưu điểm là hạ thấp được trọng tâm của xe.



Khi lượng nhiên liệu trong buồng phao được tiêu thụ, mực xăng trong buồng phao giảm và van mở để
bổ xung một lượng nhiên liệu cần thiết. Mực xăng trong buồng phao được kiểm tra dễ dàng qua một
mặt kính bố trí ở hông buồng phao.

Để tránh trường hợp van mở khi động cơ rung động, sự liên kết giữa cần phao với van phải qua sự điều
khiển trung gian của một lò xo và một piston.
ỐNG THÔNG HƠI BUỒNG PHAO
Khi lọc gió bò bẩn, lượng không khí vào bộ chế hòa khí sẽ thiếu. Nguyên nhân này làm hình thành độ
chân không tại khoảng không gian sau lọc gió làm gia tăng độ chân không tại ống khuếch tán nên
tăng lượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ.
Nếu bố trí ống thông khí với buồng phao, áp suất tại mặt thoáng buồng phao luôn bằng với áp suất

cho động cơ hoạt động tốt ở số vòng quay cao hoặc tải lớn.
Bộ chế hòa khí một buồng hỗn hợp, có cấu trúc và nguyên lý hoạt động giống như hệ thống sơ cấp của
bộ chế hòa khí hai buồng hỗn hợp.
Bộ chế hòa khí hai buồng hỗn hợp gồm các bộ phận sau:
• Hệ thống buồng phao.
• Mạch sơ cấp tốc độ chậm.
• Mạch sơ cấp tốc độ cao.
• Mạch thứ cấp tốc độ chậm.
• Mạch thứ cấp tốc độ cao.
• Bơm tăng tốc.
• Mạch làm đậm.
• Và cơ cấu điều khiển bướm gió.
I. MẠCH SƠ CẤP TỐC ĐỘ CHẬM
Mạch sơ cấp tốc độ chậm dùng để cung cấp một tỉ lệ hỗn hợp cần thiết cho động cơ hoạt động ở tốc độ
cầm chừng và tốc độ chậm.
168
Hệ thống cung cấp nhiên liệu


chậm là lớn nhất nhưng lượng nhiên liệu cung cấp từ lỗ cầm chừng giảm.
169
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
• Đường A: Tổng lượng nhiên liệu cung cấp từ bộ chế hòa khí.
• Đường B: Lượng nhiên liệu cung cấp từ lỗ chạy chậm.
• Đường C: Lượng nhiên liệu cung cấp từ vòi phun chính.
• Đường D: Lượng nhiên liệu cung cấp từ lỗ cầm chừng.
Nếu bướm ga tiếp tục mở, độ chân không sau bướm ga sẽ giảm mạnh, lượng nhiên liệu ra từ lỗ chạy
chậm và lỗ cầm chừng cũng giảm. Trong trường hợp này, tốc độ dòng khí đi qua ống khuếch tán đủ
lớn và nhiên liệu bắt đầu cung cấp ra khỏi miệng vòi phun chính.
Như vậy, ở tốc độ chậm có sự phối hợp mật thiết giữa nhiên liệu cung cấp từ lỗ cầm chừng, chạy
chậm và vòi phun chính.

Ở chế độ này, tốc độ dòng khí qua ống khuếch tán tăng mạnh, độ chân không từ ống khuếch tán
truyền đến gic lơ chính sơ cấp để hút nhiên liệu ra khỏi buồng phao và không khí từ bên ngoài qua gic
lơ không khí để đi vào ống thông hơi xếp bậc. Tại ống thông hơi xếp bậc nhiên liệu và không khí hòa
trộn với nhau và phun ra khỏi miệng vòi phun chính.
Lượng nhiên liệu đi ra khỏi vòi phun phụ thuộc vào chiều cao mực xăng trong buồng phao, áp suất tại
mặt thoáng buồng phao, tiết diện của gic lơ chính và tiết diện của gic lơ không khí.
III. MẠCH THỨ CẤP TỐC ĐỘ CHẬM
Mạch thứ cấp dùng để hổ trợ thêm một lượng hỗn hợp cần thiết cho mạch sơ cấp tốc độ cao để giúp
động cơ hoạt động ở số vòng quay cao hoặc tải lớn.
Khi cánh bướm ga sơ cấp mở khoảng 45° đến 55°, nó mới cho phép cánh bướm ga thứ cấp bắt đầu mở.
Góc này được gọi là góc chạm thứ cấp.


172
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
Dưới tác dụng của độ chân không sau
bướm ga thứ cấp, nhiên liệu từ buồng
phao được hút ra khỏi gic lơ chính và
đến gic lơ chạy chậm thứ cấp. Tại đây
không khí qua gic lơ không khí hoà trộn
với nhiên liệu và qua gic lơ tiết kiệm ở
van điện thứ cấp. Lượng hỗn hợp này di
chuyển dọc theo đường ống và phun ra
khỏi lỗ chạy chậm thứ cấp.


173
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
dụng của hai lỗ chân không sơ và thứ làm cho cánh bướm ga thứ cấp mở rộng để giúp cho động cơ
phát ra công suất lớn.
V. MẠCH LÀM ĐẬM
Cả mạch chính sơ cấp và thứ cấp chỉ cung cấp một lượng hỗn hợp giúp cho động cơ chạy tiết kiệm với
tỉ số A/F = 16/1 – 18/1. Vì vậy, để động cơ phát ra công suất cực đại khi cánh bướm ga sơ cấp mở lớn,
phải bổ xung thêm một lượng nhiên liệu cho động cơ.
Khi bướm ga sơ cấp mở nhỏ, độ chân
không trong đường ống nạp lớn. Độ
chân không này truyền qua đường ống
hút piston đi lên làm lò xo A nén lại,
lò xo B đẩy van làm đậm đóng kín.
Khi cánh bướm ga mở lớn, độ chân
không trong đường ống nạp yếu , lò xo
A đẩy piston di chuyển từ trên xuống
làm cho van làm đậm mở để cung cấp
thêm một lượng nhiên liệu qua mạch
chính sơ cấp.

VI. BƠM TĂNG TỐC
Khi xe chạy trên đường muốn tăng
tốc nhanh chóng thì hỗn hợp phải
giàu A/F = 8/1.

Khi đạp ga để khởi động ở nhiệt độ dưới 30˚C, lò xo lưỡng kim đẩy cơ cấu làm bướm gió đóng kín.
Độ chân không sau bướm gió làm cho nhiên liệu phun ra từ mạch tốc độ chậm và mạch tốc độ cao sơ
cấp nhiều nên hỗn hợp giàu nhiên liệu giúp động cơ khởi động dễ dàng.
SAU KHỞI ĐỘNG
Khi động cơ hoạt động, dòng điện từ cực L của máy phát điện cung cấp đến điện trở làm cho nhiệt độ
của lò xo lưỡng kim bắt đầu tăng dần. Khi lưỡng kim nóng, nó cuộn lại và thả tay đòn điều khiển
bướm gió làm cho bướm gió mở từ từ dưới tác dụng của trọng lượng của nó và lực đẩy của không khí.

175
Hệ thống cung cấp nhiên liệu 176
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
Sau khởi động, nếu nhiệt độ nước làm mát dưới 17°C , TVSV đóng nên màng B không hoạt động. Độ
chân không sau bướm ga truyền qua một lỗ tiết lưu và tác dụng lên màng A làm cho màng dòch
chuyển từ từ làm cho cánh bướm gió mở nhẹ.
Khi nhiệt độ nước làm mát trên 17°C, TVSV mở. Dưới tác dụng của độ chân không, màng B dòch
chuyển làm cho cánh bướm gió mở lớn hơn.

CƠ CẤU ĐIỀU KHIỂN BƯỚM GIÓ MỞ HOÀN TOÀN CO
Nếu hệ thống điều khiển bướm gió tự động có một vài sai sót, bướm gió sẽ mở không đúng khi động
cơ đã nóng, làm cho hỗn hợp giàu. Để khắc phục điều này, người ta dùng cơ cấu điều khiển cánh
bướm gió mở hoàn toàn (Choke Opener). Nó sẽ điều khiển bướm gió mở khi động cơ nóng.

Khi nhiệt độ nước làm mát dưới 68°C, van nhiệt điều khiển chân không TVSV (Thermostatic Vacuum
Switch Valve) đóng, nên cơ cấu điều khiển bướm gió mở hoàn toàn không làm việc. Khi khởi động lạnh, nếu chúng ta đạp ga và buông nó, bướm gió sẽ bị lò xo lưỡng kim đẩy nên đóng
hoàn toàn. Khi bướm gió đóng, nó sẽ kéo thanh đứng làm cho cam cầm chừng nhanh xoay. Vì vậy khi
buông bàn đạp ga thì cần cam sẽ tì vào cam cầm chừng nhanh làm cho bướm ga mở nhẹ nên tốc độ
động cơ được gia tăng.
Khi động cơ nóng, nó vẫn hoạt động ở chế độ cầm chừng nhanh. Nếu chúng ta đạp ga, bướm gió sẽ
đẩy thanh đứng làm cam cầm chừng nhanh xoay nằm ngang làm bướm ga đóng kín và động cơ hoạt
động ở chế độ cầm chừng.
IX. CƠ CẤU ĐIỀU KHIỂN VỊ TRÍ BƯỚM GA TP
Khi giảm tốc, độ chân không sau bướm ga rất lớn. Nguyên nhân này làm cho lượng nhiên liệu cung
cấp từ lỗ cầm chừng tăng mạnh, nhiên liệu cháy không hết làm gia tăng sự tiêu hao nhiên liệu và gây
ô nhiểm môi trường.
Để khắc phục người ta dùng một cơ cấu để điều khiển cánh bướm ga khép lại từ từ. Cơ cấu này được
gọi là cơ cấu TP (Throttle Positioner).

179
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
Khi giảm tốc, bướm ga bò vít điều
chỉnh TP chận lại nên không thể khép
lại được. Trong thời điểm này, độ chân
X. BƠM TĂNG TỐC PHỤ AAP
Nó dùng hổ trợ thêm một lượng nhiên liệu với bơm tăng tốc chính khi nhiệt độ động cơ dưới 68°C. Khi
cánh bướm ga mở nhỏ độ chân không từ đường ống nạp truyền đến buồng A làm màng dòch chuyển và
lò xo bò nén lại. Sự dòch chuyển của màng làm van thoát đóng và van nạp mở, nhiên liệu từ buồng
phao điền đầy vào buồng B.
Khi bướm ga mở đột ngột làm độ chân không trong đường ống nạp giảm mạnh, nên lò xo nén màng
trở về vò trí ban đầu làm van nạp đóng và van thoát mở, nhiên liệu được phun ra khỏi vòi phun để hổ
trợ thêm nhiên liệu.
180
Hệ thống cung cấp nhiên liệu

Bơm tăng tốc phụ không hoạt động khi nhiệt độ nước làm mát trên 68°C do TVSV đóng.
C. KIỂM TRA BỘ CHẾ HÒA KHÍ


3. KIỂM TRA BỘ ĐIỀU KHIỂN BƯỚM GIÓ MỞ MỘT PHẦN
Bộ điều khiển cánh bướm gió mở một
phần dùng để điều khiển bướm gió mở nhẹ
sau khi khởi động.
a. Khởi động động cơ.
b. Khi động cơ lạnh, tháo đường ống chân
không cung cấp đến màng, cánh bướm
gió phải khép lại.
c. Nối lại đường ống chân không và kiểm
tra sự di chuyển của bướm gió trong
thời gian từ 1 đến 5 giây.
d. Dừng động cơ. 4. KIỂM TRA BỘ ĐIỀU KHIỂN BƯỚM GIÓ MỞ MỘT PHẦN KIỂU 2 MÀNG

6. KIỂM TRA BƠM TĂNG TỐC PHỤ
a. Nhiệt độ nước làm mát dưới 40°C.
b. Khởi động động cơ.
c. Bóp đường ống chân không đến bộ AAP
và dừng động cơ.
d. Buông tay thả đường ống.
e. Kiểm tra nhiên liệu phun ra từ bơm tăng
tốc.
f. Dừng động cơ.

7. KIỂM TRA VAN ĐIỀU KHIỂN THÔNG KHÍ OVCV
a. Tháo đường ống đến bộ OVCV
b. Thổi không khí vào và kiểm tra bộ OVCV là mở.
c. Khởi động động cơ.
d. Khi động cơ ở tốc độ cầm chừng. Thổi không khí vào và kiểm tra bộ OVCV là đóng.
e. Dừng động cơ. 183