NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN

...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
Hƣng Yên, Ngày… tháng … năm 2017
Giảng viên hƣớng dẫn

i


NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

MỤC LỤC
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN ..........................................................i
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN............................................................ ii
MỤC LỤC ..................................................................................................................... iii
DANH MỤC HÌNH ẢNH ............................................................................................... v
LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................................vi
CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI ................................................1
1.1 Tính cấp thiết của đề tài .........................................................................................1
1.2 Mục tiêu của đề tài .................................................................................................2
1.3 Ý nghĩa của đề tài ...................................................................................................2
1.4 Nhiệm vụ của đề tài................................................................................................ 2
1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu........................................................................................2
1.5.1 Nghiên cứu bằng tài liệu ..................................................................................2
1.5.2. Nghiên cứu thực tiễn.......................................................................................3
CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA HỆ THỐNG COMMON RAIL ........................4
2.1 Giới thiệu hệ thống common rail ...........................................................................4
2.2 Lịch sử phát triển của hệ thống nhiên liệu Diesel và Diesel điều khiển điện tử ....5
2.3 Ƣu điểm, nhƣợc điểm của hệ thống Common Rail ...............................................7
2.4 Hệ thống nhiên liệu Diesel điện tử với ống phân phối Common Rail ...................8
2.5 Hệ thống Common rail lắp trên động cơ xe KIA BONGO 3 .............................. 24
2.5.1 Giới thiệu về xe KIA BONGO 3 ...................................................................24
2.5.2 Hệ thống nhiên liệu CRDi trên động cơ D4BH .............................................30
CHƢƠNG 3: QUY TRÌNH KIỂM TRA, CHẨN ĐOÁN, SỬA CHỮA CỤM RAIL
VÀ VÒI PHUN NHIÊN LIỆU ĐIỆN TỬ XE KIA BONGO 3 ....................................46
3.1 Lƣu ý trƣớc khi tháo lắp, sửa chữa ......................................................................46
3.2 dụng cụ để chẩn đoán, tháo lắp và sửa chữa ........................................................49
3.3 Các hƣ hỏng và cách khắc phục ...........................................................................50
3.4 Thông số sửa chữa hệ thống nhiên liệu Common rail trên xe KIA BONGO3 ....55
3.5 Chẩn đoán bằng thiết bị chẩn đoán chuyên dụng ................................................57
3.6 Quy trình tháo ......................................................................................................59

Hình 2.13:Cấu tạo bơm áp cao loại 4 piston ( Dùng cho động cơ 2KD-FTV ) ............12
Hình 2.14: Cấu tạo ống phân phối .................................................................................13
Hình 2.15: Hoạt động của bộ hạn chế áp suất ............................................................... 13
Hình 2.16: Hoạt động của bộ điều chỉnh áp suất........................................................... 14
Hình 2.17: Hoạt động của SCV .....................................................................................15
Hình 2.18: Cấu tạo vòi phun.......................................................................................... 16
Hình 2.19: Điện trở vòi phun.........................................................................................17
Hình 2.20: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu EUI ....................................................................18
Hình 2.21: Sơ đồ dẫn động hệ thống nhiên liệu vòi phun điện tử .................................19
Hình 2.22:Sơ đồ hệ thống nhiên liệu HEUI ..................................................................21
Hình 2.23: Vòi phun HEUI ........................................................................................... 23
Hình 2.24: Cấu tạo vòi phun HEUI ...............................................................................24
Hình 2.25: Giới thiệu về xe KIA BONGO 3 .................................................................24
Hình 2.26 : Động cơ D4BH trên xe KIA BONGO 3 ....................................................30
Hình 2.27: Hệ thống nhiên liệu CRDi trên động cơ D4BH ..........................................31
Hình 2.28: Vòi phun common rail .................................................................................31
Hình 3.1:Ống phân phối ................................................................................................ 64
Hình 3.2: Sơ đồ kiểm tra vòi phun ................................................................................66
Hình 3.3: Sơ đồ kiểm tra vòi phun ................................................................................67
Hình 3.4: Bình đo chứa nhiên liệu.................................................................................68

v


LỜI NÓI ĐẦU
Trong giai đoạn hiện nay ngành ôtô có vai trò rất quan trọng trong nền kinh tế
quốc dân, ôtô đƣợc sử dụng trong nhiều ngành kinh tế nhƣ: Vận tải, xây dựng, du lịch;
lĩnh vực quốc phòng an ninh...Cùng với sự phát trển vƣợt bậc của mình ngành công
nghệ ôtô ngày càng khẳng định vai trò quan trọng không thể thiếu trong sự phát triển
của một quốc gia.


1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Bƣớc sang thế kỷ 21,sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật của nhân loại đã bƣớc sang
một tầm cao mới. Rất nhiều thành tựu KHKT, các phát minh sáng chế xuất hiện có
tính ứng dụng cao.
Là một quốc gia có nền kinh tế đang phát triển, nƣớc ta đã và đang có những cải
cách mở cửa mới để thúc đẩy nền kinh tế phát triển.Việc tiếp nhận và áp dụng và áp
dụng những thành tựu khoa học nhằm cải tạo và thúc đẩy sự phát triển của các ngành
công nghiệp mới, với mục đích đƣa nƣớc ta từ một nƣớc nông nghiệp có nền kinh tế
kém phát triển thành một nƣớc công nghiệp hiện đại.
Trải qua rất nhiều năm phấn đấu và phát triển, hiện nay nƣớc ta đã là một thành
viên của khối kinh tế quốc tế WTO. Với việc tiếp cận với các quốc gia có nền kinh tế
phát triển chúng ta có thể giao lƣu học hỏi kinh nghiệm, tiếp thuvà ứng dụng các thành
tựu khoa học tiên tiến để phát triển hơn nữa nền kinh tế trong nƣớc, bƣớc những bƣớc
đi vững chắc trên con đƣờng xây dựng CNXH.
Trong các ngành công nghiệp mới đang đƣợc nhà nƣớc chú trọng phát triển thì
ngành công nghiệp ô tô là một trong những ngành có tiềm năng và đƣợc đầu tƣ phát
triển mạnh mẽ. Do sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật quá trình công nghiệp hóa, hiện
đại hóa phát triển mạnh mẽ, nhu cầu của con ngƣời ngày càng đƣợc nâng cao. Để đảm
bảo độ an toàn, độ tin cậy cho con ngƣời vận hành và chuyển động của xe, rất nhiều
hãng sản xuất nhƣ : FORD, TOYOTA, MESCEDES, KIA MOTORS, … đã có nhiều
cải tiến về mẫu mã, kiểu dáng công nghệ cũng nhƣ chất lƣợng phục vụ của xe nhằm
đảm bảo an toàn cho ngƣời sử dụng.
Để đáp ứng đƣợc những yêu cầu đó thì các hệ thống, cơ cấu điều khiển ô tô nói
chung và về “Hệ thống cung cấp nhiên liệu DIEZEL ” nói riêng phải có sự hoạt động
chính xác, độ bền cao và giá thành rẻ, giảm ô nhiễm môi trƣờng nâng cao công suất
động cơ. Dựa trên hệ thống nhiên liệu diesel điều khiển cơ khí thông thƣờng các hãng
xe đã phát triển các “hệ thống nhiên liệu diesel điện tử, trong đó có thệ thống Common
Rail”.
Do vậy, đòi hỏi ngƣời kỹ thuật viên phải có trình độ hiểu biết, học hỏi, sáng tạo

viên các khoá. Ngoài ra tài liệu còn có thể dùng cho các thợ sửa chữa, các gara, các
thợ bảo hành.
- Kết quả đạt đƣợc sẽ làm cơ sở để phát triển đề tài ở mức cao hơn.

1.4 Nhiệm vụ của đề tài
- Phân tích đặc điểm kết cấu, nguyên lý làm việc của hệ thống cung cấp nhiên
liệu Diesel Common Rail.
- Nghiên cứu và tham khảo một số thông số ảnh hƣởng tới hệ thống này.
- Tổng hợp tài liệu trong và ngoài nƣớc để hoàn thiện thành đề tài của mình.
- Nghiên cứu, thiết kế, lắp đặt mô hình hệ thống nhiên liệu Diesel Common Rail.

1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu
1.5.1 Nghiên cứu bằng tài liệu
Là phƣơng pháp nhiên cứu thu thập thông tin trên cơ sở nghiên cứu các văn bản,
tài liệu đã có sẵn bằng tƣ duy lô gíc.
Mục đích: Để rút ra các kết luận cần thiết.
 Các bƣớc thực hiện:
+Bƣớc 1: Thu thập tìm kiếm các tài liệu viết về hệ thống cung cấp nhiên liệu
Diesel Common Rail.
+Bƣớc 2: Xắp xếp các tài liệu thành một hệ thống lô gíc, chặt chẽ theo từng
bƣớc, từng đơn vị kiến thức, từng vấn đề khoa học có cơ sở và bản chất nhất định.
2


+Bƣớc 3: Đọc, nghiên cứu và phân tích các tài liệu nói về hệ thống cung cấp
nhiên liệu Diesel Common Rail. Phân tích kết cấu, nguyên lý làm việc một cách khoa
học.
+Bƣớc 4: Tổng hợp kết quả đã phân tích đƣợc, hệ thống hoá lại các kiến thức tạo
ra một hệ thống lý thuyết đầy đủ và sâu sắc.
1.5.2. Nghiên cứu thực tiễn

đến 1500bar. –Thay đổi áp suất phun tùy thuộc vào chế độ hoạt động của động cơ. –
Có thể thay đổi thời điểm phun. –Phun chia làm ba giai đoạn : phun khởi điểm, phun
chính và phun kết thúc
4


2.2 Lịch sử phát triển của hệ thống nhiên liệu Diesel và Diesel điều khiển
điện tử
Động cơ Diesel đƣợc phát minh vào năm 1892 nhờ kỹ sƣ ngƣời Đức Rudolf
Diesel, hoạt động theo nguyên lý tự cháy. Ở gần cuối quá trình nén, nhiên liệu đƣợc
phun vào buồng cháy động cơ để hình thành hòa khí rồi tự bốc cháy.

Hình 2.2: Rudolf Diesel
Đến năm 1927 Robert Bosch mới phát triển bơm cao áp (bơm phun Bosch lắp
cho động cơ Diesel trên ôtô thƣơng mại và ôtô khách vào năm 1936).

Hình 2.3: Robert Bosch
Ra đời sớm nhƣng động cơ Diesel không phát triển nhƣ 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 đƣợc 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 môi
trƣờng.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.
5


Hình 2.4: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu Diesel
Hệ thống nhiên liệu Diesel không ngừng đƣợc cải tiến với các giải pháp kỹ thật
tối ƣu nhằm làm giảm mức độ phát sinh ô nhiễm và suất tiêu hao nhiên liệu.Các

động cơ.
- Tiết kiệm nhiên liệu.
- Giảm mức độ ô nhiễm môi trƣờng.

2.3 Ƣu điểm, nhƣợc điểm của hệ thống Common Rail
+Ưu điểm :
-Tiêu hao nhiên liệu thấp
-Giảm ô nhiễm môi trƣờng
-Động cơ làm việc êm dịu, giảm đƣợc tiếng ồn
-Cải thiện tính năng động cơ
-Thiết kế phù hợp để thay thế cho các động cơ Diesel đang sử dụng
+Nhược điểm:
-Thiết kế chế tạo phức tạp đòi hỏi có ngành công nghệ cao
7


-Khó xác định và lắp đặt các chi tiết Common Rail trên động cơ cũ

2.4 Hệ thống nhiên liệu Diesel điện tử với ống phân phối Common Rail
a. Sơ đồ hệ thống và nguyên lý hoạt động
 Sơ đồ hệ thống :

Hình 2.6: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển điện tử dùng ống phân phối
1- Lọc nhiên liệu; 2- Bơm cao áp; 3- Thùng nhiên liệu; 4- Vòi phun; 5- Bộ giới hạn áp
suất; 6- Common rail; 7- Cảm biến áp suất nhiên liệu
Hệ thống Common Rail gồm các khối chức năng:
- Khối dầu thấp áp: gồm thùng dầu, bơm tiếp dầu, bộ lọc dầu, ống dẫn dầu và
đƣờng hồi dầu.
- Khối dầu cao áp: gồm bơm cao áp, ống phân phối dầu cao áp đến các vòi phun,
các đƣờng ống cao áp, van an toàn, van xả áp và vòi phun.

Hình 2.7: Cấu tạo bơm áp cao loại 2 pitton
1.Van hút ; 2. Pittong ; 3. Cam không đồng trục
4. SCV ( Van điều khiển nạp ) ; 5. Van phân phối ; 6. Bơm cấp liệu
9


Nguyên lý vận hành
Píttông B dẫn nhiên liệu vào trong khi pittông A bơm nhiên liệu ra. Do đó,
píttông A và B lần lƣợt hút nhiên liệu từ bơm cấp liệu vào khoang cao áp và bơm
nhiên liệu ra ống phân phối.
Việc quay của cam lệch tâm làm cho cam vòng quay với một trục lệch. Cam
vòng quay và đẩy một trong hai pittông đi lên trong khi đẩy pittông kia đi xuống hoặc
ngƣợc lại đối với hƣớng đi xuống.
Piston B bị đẩy xuống để nén nhiên liệu và chuyển nó vào ống phân phối khi
píttông A bị kéo xuống để hút nhiên liệu vào. Ngƣợc lại, khi pittông A đƣợc đẩy lên để
nén nhiên liệu và dẫn nó đến ống phân phối thì pittông B đƣợc kéo lên để hút nhiên
liệu lên.

Hình 2.8: Nguyên lý tạo áp suất trong bơm áp cao 2 piston
+Bơm cấp liệu
Hình 2.9:Bơm cấp liệu kiểu bánh răng lồng
vào nhau
1. Rô to ngoài
2. Rô to trong
3. Bộ phận hút
4. Bộ phận xả
5. Dầu từ thùng dầu vào
6. Dầu đến bơm cao áp

10

Hình 2.11: Nguyên lý tạo áp suất trong bơm áp cao 3 pittong

11


 Bơm cấp liệu

Hình 2.12 : Bơm cấp liệu kiểu bánh răng ăn khớp
1. Đường dầu vào từ bình nhiên liệu
2.Đường dầu ra khoang cao áp
- Bơm áp cao loại 4 pitton
 Cấu tạo

Hình 2.13:Cấu tạo bơm áp cao loại 4 piston ( Dùng cho động cơ 2KD-FTV )
1. SCV ;2. Van một chiều ; 3. Pittong
4. Cam lệch tâm ; 5. Van phân phối
Nhiên liệu đƣợc nạp bởi bơm cấp liệu sẽ di chuyển qua SCV và van một chiều,
và đƣợc nén bởi pítttông và đƣợc bơm qua van phân phối đến ống phân phối.
+ Ống phân phối ( ống Rail )
Ống phân phối chứa nhiên liệu sáp suất cao đƣợc tạo ra bởi bơm cao áp, và phân
phối nhiên liệu đó qua các ống phun tới các vòi phun của xi lanh.Cảm biến áp suất
nhiên liệu phát hiện áp suất trong ống phân phối và truyền tín hiệu tới ECU.Trong
trƣờng hợp hệ thống bị trục trặc, trong đó áp suất trong ống phân phối lên cao tới mức
không bình thƣờng thì van này mở và xả áp suất.Nhiên liệu đƣợc hồi về bình nhiên
liệu.

12


Hình 2.14: Cấu tạo ống phân phối

Để điều chỉnh việc tạo áp ra suất nhiên liệu, thì lƣợng nhiên liệu đi vào bơm cao áp
đƣợc điều chỉnh bằng cách thay đổi thời gian mở /đóng của SCV
14


Hình 2.17: Hoạt động của SCV
+ Vòi phun
Các tín hiện từ ECU đƣợc khuếch đại bởi EDU để vận hành vòi phun.Điện áp cao
đƣợc sử dụng đặc biệt khi van đƣợc mở để mở vòi phun.
Lƣợng phun và thời điểm phun đƣợc điều khiển bằng cách điều chỉnh thời điểm
đóng và mở vòi phun tƣơng tự nhƣ trong hệ thống EFI của động cơ xăng.
 Cấu tạo
Vòi phun của Common rail khác với vòi phun của hệ thống nhiên liệu Diesel thông
thƣờng ở chỗ gồm 2 phần :
+ Phần trên là một van điện tử đƣợc điều khiển từ ECU hoặc EDU
+ Phần dƣới là phần vòi phun cơ khí nhƣng cũng rất khác vơí vòi phun thông
thƣờng: Đó là lò xo rất cứng của vòi phun thông thƣờng đƣợc thay bằng một chốt tỳ khá
dài ( dài nhất của vòi phun).
Để đóng chặt kim phun thì phải cấp áp suất rail vào khoang chốt tỳ . Khoang chốt tỳ
có 2 van tiết lƣu :
+ Tiết lƣu số 1 : Thông với reco tyo cao áp từ ống phân phối đến
+ Tiết lƣu số 2 : Thông với khoang của van điện ( để nếu van điện mở thì áp suất ở
khoang chốt tỳ sẽ xả về đƣờng dầu hồi ).
15


Hình 2.18: Cấu tạo vòi phun
1. Van ngoài
6. Van trong
2.Tiết lưu 2

biệt về lƣợng phun của mỗi vòi phun.
Để đảm bảo cho ECU hiệu chỉnh những sự không khớp đó các vòi phun đƣợc bố trí
một điện trở điều chỉnh đối với từng vòi phun
Trên cơ sở thông tin nhận đƣợc từ mỗi điện trở điều chỉnh ECU sẽ hiệu chỉnh sự
không khớp về lƣợng phun giữa các vòi phun.Những điện trở điều chỉnh đó đƣợc cung
cấp để tạo cho ECU khả năng nhận biết các vòi phun, và chúng không đƣợc nối vào mạch
vòi phun.

17


c. Một số hệ thống cung cấp nhiên liệu common rail:
+Hệ thống nhiên liệu Common Rail EUI ( Electronic Unit injection )
 Cấu tạo

Hình 2.20: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu EUI
1-Thùng dầu; 2-Bầu lọc thô; 3-Bơm chuyển nhiên liệu;
4-Bầu lọc tinh; 5-Các vòi phun; 6-ECM; 7-Các cảm biến
Mặc dù đƣợc giới thiệu vào cuối những năm 80, nhƣng hệ thống nhiên liệu EUI đã
đạt đƣợc những thành tựu nhất định về mặt cấu tạo, nâng cao tính năng làm việc và độ tin
cậy. EUI còn là tiền đề cho hệ thống nhiên liệu HEUI – Hydraulically Actuated
Electronically Controlled Unit Injector – (Tác động thủy lực, điều khiển điện tử )sau này.
Hệ thống nhiên liệu EUI có 5 bộ phận cấu thành:
- Các vòi phun EUI: Tạo ra áp suất phun tới 207000 kPa (30.000 psi) và ở tốc độđịnh mức
nó phun tới 19 lần/s;
- Bơm chuyển nhiên liệu: Cung cấp nhiên liệu cho các vòi phun bằng cách hút nhiên liệu
từ thùng chứa và tạo ra một áp suất từ 60-125 psi;
- Mô-đun điều khiển điện tử (ECM – Electronic Control Module): Là một máy vi tính
công suất lớn điều khiển các hoạt động chính của động cơ;
- Các cảm biến: Là những thiết bị điện tử kiểm soát các thông số của các động cơ: nhƣ

đầu phun gồm lò xo, kim phun và một đầu phun. Van ống bao gồm các bộ phận: Công tắc
điện từ, phần ứng, van đĩa và lò xo van đĩa.Vòi phun đƣợc lắp vào lỗ vòi phun trên mặt
19