Bài 21. Hệ thống nhiên liệu SVIP

I. HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ XĂNG

1. Nhiệm vụ

- Hệ thống nhiên liệu của động cơ xăng có chức năng cung cấp nhiên liệu và không khí, từ đó tạo ra hỗn hợp không khí - nhiên liệu phù hợp với yêu cầu vận hành của động cơ.

2. Phân loại

Hệ thống nhiên liệu động cơ xăng được phân thành hai loại chính:

- Hệ thống nhiên liệu sử dụng bộ chế hoà khí.

- Hệ thống nhiên liệu phun xăng.

3. Hệ thống nhiên liệu sử dụng bộ chế hoà khí

a. Cấu tạo

- Hệ thống nhiên liệu sử dụng bộ chế hoà khí có sơ đồ cấu tạo:

- Chú thích:

- Hệ thống này có các bộ phận chính gồm:

+ Bình xăng.

+ Bầu lọc.

+ Bơm xăng.

+ Bộ chế hoà khí.

b. Nguyên lí làm việc

- Xăng được bơm từ bình xăng (1) qua bầu lọc (2) đến bầu phao (4) của bộ chế hòa khí, nhờ tác dụng của bơm xăng (3).

- Trong kì nạp:

+ Khi áp suất trong xilanh giảm, không khí được hút qua bầu lọc không khí (5) rồi vào họng khuếch tán (6) (họng có tiết diện thu hẹp).

- Tại họng khuếch tán:

+ Xăng từ bầu phao của bộ chế hòa khí được hút vào và trộn lẫn với không khí để tạo thành hỗn hợp không khí - nhiên liệu, sau đó nạp vào xilanh.

- Lượng hỗn hợp không khí - nhiên liệu được điều chỉnh bằng bướm ga (7).

- Ưu điểm của hệ thống nhiên liệu sử dụng bộ chế hoà khí:

+ Khó điều chỉnh tỉ lệ không khí - nhiên liệu chính xác theo chế độ hoạt động của động cơ.

=> Chủ yếu được sử dụng trong một số xe máy và động cơ xăng nhỏ.

4. Hệ thống nhiên liệu phun xăng

a. Cấu tạo

- Hệ thống nhiên liệu phun xăng có sơ đồ cấu tạo:

- Chú thích:

- Các bộ phận chính gồm:

+ Bình xăng.

+ Bơm xăng.

+ Bầu lọc.

+ Bộ ổn định áp suất.

+ Vòi phun.

+ Bộ điều khiển trung tâm (ECU: Electronic Control Unit).

b. Nguyên lí làm việc

- Bơm xăng (2) hút xăng từ bình xăng (1) qua bầu lọc xăng (3) và chuyển đến bộ ổn định áp suất (4).

- Xăng từ bộ ổn định áp suất (4) được đưa đến vòi phun (5).

- Trong kì nạp:

+ Khi áp suất trong xilanh giảm, không khí được hút qua bộ lọc không khí (6) và đi vào đường ống nạp.

- Khi nhận tín hiệu (9) từ các cảm biến, bộ điều khiển trung tâm sẽ tính toán lượng xăng cần phun và gửi tín hiệu điều khiển đến vòi phun (10).

- Vòi phun nhận tín hiệu từ ECU và thực hiện:

+ Phun nhiên liệu sao cho phù hợp với lưu lượng không khí nạp vào.

=> Tạo ra hỗn hợp không khí - nhiên liệu và đưa vào xilanh động cơ.

- Ưu điểm cửa hệ thống phun xăng:

+ Điều chỉnh tỉ lệ không khí - nhiên liệu chính xác với từng chế độ hoạt động của động cơ.

+ Tăng hiệu suất động cơ.

+ Giảm ô nhiễm môi trường,...

=> Hệ thống phun xăng được sử dụng rộng rãi.

II. HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL

1. Nhiệm vụ

- Hệ thống nhiên liệu của động cơ Diesel có nhiệm vụ lưu trữ và cung cấp nhiên liệu theo yêu cầu của từng chế độ vận hành của động cơ.

2. Phân loại

Hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel thường được chia thành hai loại chính sau:

- Hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel thường.

- Hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel tích áp (còn gọi là hệ thống nhiên liệu Common Rail).

3. Hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel thường

a. Cấu tạo

- Hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel thường có sơ đồ cấu tạo:

- Chú thích:

- Hệ thống này gồm các bộ phận chính sau:

+ Bình nhiên liệu.

+ Đường ống thấp áp.

+ Các bầu lọc thô và lọc tinh.

+ Bơm chuyển.

+ Bơm cao áp.

+ Đường ống cao áp.

+ Vòi phun.

+ Đường dầu hồi.

b. Nguyên lí làm việc

- Trong kì nạp:

+ Không khí đi qua bầu lọc không khí (9), sau đó vào đường ống nạp và được nạp vào xilanh động cơ.

- Bơm chuyển (3):

+ Hút nhiên liệu từ bình nhiên liệu (1) qua bầu lọc thô (2) và bầu lọc tinh (4) để làm sạch nhiên liệu.

+ Nhiên liệu được chuyển đến bơm cao áp (5).

- Bơm cao áp (5):

+ Tạo ra áp suất rất cao và đưa nhiên liệu qua đường ống cao áp (6) tới vòi phun (7).

- Quá trình phun:

+ Xảy ra khi pít tông lên gần ĐCT của hành trình nén. Nhiên liệu phun vào buồng cháy và hòa trộn với khí trong xilanh, tạo thành hỗn hợp không khí - nhiên liệu.

- Nhiên liệu phun vào buồng cháy hoà trộn với khí trong xilanh tạo thành hoà khí và tự bốc cháy.

- Phần nhiên liệu không sử dụng hết trong bơm cao áp và vòi phun → chảy theo đường hồi (8) → trở lại bình chứa nhiên liệu (1).

4. Hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel tích áp

a. Cấu tạo

- Hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel tích áp có sơ đồ đồ cấu tạo:

- Chú thích:

- Hệ thống này có các bộ phận chính sau:

+ Bình nhiên liệu.

+ Bơm chuyển.

+ Đường ống thấp áp.

+ Bầu lọc.

+ Bơm cao áp.

+ Ống tích áp.

+ Vòi phun.

+ Bộ điều khiển trung tâm (ECU).

b. Nguyên lí làm việc

- Cung cấp nhiên liệu

+ Bơm chuyển (2) hút nhiên liệu từ thùng chứa (1) → qua bầu lọc (3) → đưa đến bơm cao áp (4).

+ Bơm cao áp (4) nén nhiên liệu lên áp suất rất lớn → chuyển vào ống tích áp (5).

+ Van điều áp (6) giữ áp suất trong ống tích áp ổn định.

- Phun nhiên liệu:

+ Nhiên liệu từ ống tích áp (5) → phân phối đến các kim phun (7).

+ Bộ điều khiển trung tâm ECU:

• Thu nhận tín hiệu từ cảm biến (9) như cảm biến lưu lượng khí nạp, cảm biến tốc độ động cơ,...
• Xử lí, tính toán và phát tín hiệu điều khiển (8) → điều khiển hoạt động của kim phun (7).

- Đặc điểm hoạt động:

+ Nhờ điều khiển điện tử, quá trình phun diễn ra chính xác về thời điểm và lượng nhiên liệu.

+ Hỗ trợ hình thành hỗn hợp cháy tốt hơn, đốt kiệt hơn.

=> Giảm tiêu hao nhiên liệu và hạn chế ô nhiễm.

- Đây là hệ thống nhiên liệu tiên tiến, hiện được sử dụng rộng rãi trong các loại động cơ diesel hiện đại.