Đồ án HCMUTE: Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ Isuzu 4HK1-TC (2019)

Đồ án chi tiết về hệ thống nhiên liệu động cơ Isuzu 4HK1-TC. Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động và bảo dưỡng hệ thống nhiên liệu Isuzu 4HK1-TC.

• Tác giả: Hoàng Thị Yến Nhi
• Người hướng dẫn: ThS. Châu Quang Hải
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô
• Đề tài: Hệ thống cung cấp nhiên liệu trên động cơ Isuzu 4HK1 – TC 2019
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Toàn cảnh hệ thống nhiên liệu Isuzu 4HK1 TC công nghệ mới

Động cơ Isuzu 4HK1-TC là một bước tiến vượt bậc trong công nghệ động cơ diesel, nổi bật với hệ thống phun dầu điện tử Common Rail. Hệ thống này ra đời nhằm giải quyết các nhược điểm cố hữu của động cơ diesel truyền thống như tiếng ồn lớn, tiêu hao nhiên liệu và phát thải ô nhiễm. Bằng cách sử dụng một đường ống chung (rail) để tích trữ nhiên liệu ở áp suất cực cao, hệ thống cho phép điều khiển chính xác lượng phun, thời điểm phun và áp suất phun một cách độc lập với tốc độ động cơ. Đồ án "Hệ thống nhiên liệu Isuzu 4HK1-TC" tập trung phân tích sâu về cấu trúc và nguyên lý vận hành của công nghệ này, từ các thành phần cơ khí chính xác như bơm cao áp, kim phun đến hệ thống điều khiển điện tử phức tạp. Theo tài liệu nghiên cứu, việc áp dụng công nghệ Common Rail trên động cơ Isuzu D-Core 4HK1-TC giúp giảm tới 97% bụi than (PM) và 71% lượng khí thải NOx & HC so với động cơ Euro 2, đồng thời cải thiện đáng kể công suất và mô-men xoắn. Phân tích này không chỉ cung cấp kiến thức nền tảng mà còn là cơ sở cho các hoạt động chẩn đoán, sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống common rail một cách hiệu quả, đáp ứng các tiêu chuẩn khí thải ngày càng khắt khe.

1.1. Ưu điểm vượt trội của nguyên lý hoạt động common rail

Hệ thống common rail Isuzu mang lại một cuộc cách mạng so với các hệ thống bơm-vòi phun cũ. Ưu điểm lớn nhất nằm ở nguyên lý hoạt động common rail: áp suất phun được tạo ra độc lập với tốc độ động cơ và được duy trì ổn định trong ống phân phối. Điều này cho phép áp suất phun luôn ở mức cao (lên đến 200 MPa trên động cơ 4HK1-TC), ngay cả ở tốc độ thấp, giúp nhiên liệu được xé tơi và hòa trộn tốt hơn, dẫn đến quá trình cháy sạch và hiệu quả hơn. Hơn nữa, việc điều khiển phun bằng van điện từ cho phép thực hiện nhiều lần phun trong một chu kỳ (phun mồi, phun chính, phun sau), giúp giảm tiếng gõ diesel, tối ưu hóa công suất và giảm thiểu khí thải độc hại. Sự linh hoạt này là chìa khóa giúp động cơ vừa mạnh mẽ, vừa tiết kiệm nhiên liệu và thân thiện với môi trường.

1.2. Các thông số kỹ thuật 4HK1 TC và đặc trưng cơ bản

Động cơ Isuzu 4HK1-TC là loại động cơ diesel SOHC, 4 kỳ, 4 xi-lanh thẳng hàng với dung tích 5.19L, được trang bị tăng áp và làm mát bằng nước. Theo bảng thông số kỹ thuật 4HK1-TC trong tài liệu gốc, động cơ có đường kính piston 115 mm và hành trình 125 mm, đạt tỷ số nén 17.5:1. Công suất tối đa đạt 215 mã lực tại 2500 vòng/phút, một con số ấn tượng cho động cơ dung tích này. Hệ thống nhiên liệu sử dụng loại bơm phun điện tử Common Rail, đáp ứng tiêu chuẩn khí thải Euro 4. Thứ tự làm việc của các xi-lanh là 1-3-4-2. Những thông số này cho thấy 4HK1-TC là một động cơ được thiết kế để tối ưu hóa hiệu suất, độ bền và khả năng đáp ứng các quy định nghiêm ngặt về môi trường, thường được trang bị trên các dòng xe tải Isuzu F-Series và N-Series.

II. Phân tích sơ đồ hệ thống nhiên liệu diesel Isuzu 4HK1 TC

Cấu trúc của hệ thống nhiên liệu Isuzu 4HK1-TC có thể được chia thành hai phần chính: hệ thống nhiên liệu và hệ thống điều khiển. Hệ thống nhiên liệu bao gồm vùng áp suất thấp và vùng áp suất cao. Vùng áp suất thấp có nhiệm vụ hút nhiên liệu từ thùng chứa, lọc sạch và cung cấp cho bơm cao áp. Vùng áp suất cao nhận nhiên liệu đã được lọc và nén lên áp suất cực lớn, sau đó tích trữ trong ống rail và sẵn sàng phun vào buồng đốt. Hệ thống điều khiển, với trung tâm là ECU động cơ 4HK1-TC, hoạt động như bộ não. Nó liên tục nhận tín hiệu từ hàng loạt cảm biến (vị trí trục khuỷu, áp suất rail, nhiệt độ nước làm mát,...) để tính toán và ra lệnh cho các cơ cấu chấp hành, chủ yếu là kim phun điện tử 4HK1 và van điều khiển hút SCV, nhằm đảm bảo lượng nhiên liệu tối ưu được phun vào đúng thời điểm. Sơ đồ hệ thống nhiên liệu diesel cho thấy sự liên kết chặt chẽ giữa các thành phần cơ khí và điện tử, tạo nên một cơ chế vận hành hiệu quả và chính xác.

2.1. Cấu trúc và chức năng vùng nhiên liệu áp suất thấp

Vùng áp suất thấp là tuyến đầu của hệ thống, bắt đầu từ thùng chứa nhiên liệu, đi qua bơm tiếp vận và kết thúc tại đầu vào của bơm cao áp. Nhiệm vụ chính là đảm bảo một dòng nhiên liệu sạch, không lẫn tạp chất và nước, được cung cấp liên tục. Lọc nhiên liệu trên động cơ 4HK1-TC đóng vai trò cực kỳ quan trọng, không chỉ loại bỏ cặn bẩn mà còn tích hợp cảm biến báo nước. Do các chi tiết trong hệ thống Common Rail có dung sai rất nhỏ, bất kỳ tạp chất nào cũng có thể gây hư hỏng nghiêm trọng cho bơm cao áp hoặc kim phun. Bơm tiếp vận, thường được tích hợp trên cụm bơm cao áp, tạo ra một áp suất dương ổn định để đẩy nhiên liệu qua bộ lọc và cung cấp cho bơm cao áp, giảm thiểu hiện tượng xâm thực và đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định.

2.2. Sơ đồ mạch điện hệ thống nhiên liệu và vùng áp suất cao

Vùng áp suất cao là nơi tạo ra sức mạnh đặc trưng của hệ thống Common Rail. Thành phần cốt lõi bao gồm bơm cao áp HP3/HP4, ống phân phối (rail) và các kim phun. Bơm cao áp, được dẫn động bởi động cơ, nén nhiên liệu lên áp suất có thể đạt 200 MPa (khoảng 2000 bar). Nhiên liệu áp suất cao này sau đó được tích trữ trong ống rail. Mạch điện hệ thống nhiên liệu kết nối các bộ phận này với ECU. Ví dụ, ECU điều khiển van SCV trên bơm để điều chỉnh lượng nhiên liệu được nén, qua đó kiểm soát áp suất trong rail. ECU cũng gửi tín hiệu xung điện đến các kim phun để mở và đóng van, quyết định thời điểm và thời gian phun. Cấu trúc này đảm bảo áp suất phun luôn cao và ổn định, mang lại hiệu quả đốt cháy tối ưu.

III. Phương pháp tạo áp suất cao của bơm cao áp HP3 HP4

Bơm cao áp là trái tim của hệ thống nhiên liệu Isuzu 4HK1-TC, chịu trách nhiệm tạo ra và duy trì áp suất nhiên liệu cực lớn cho toàn bộ hệ thống. Động cơ này sử dụng bơm loại HP3 của hãng Denso, một thiết kế nhỏ gọn nhưng hiệu quả cao. Bơm được dẫn động cơ khí từ trục khuỷu, nhưng lượng nhiên liệu và áp suất đầu ra được điều khiển hoàn toàn bằng điện tử thông qua ECU động cơ 4HK1-TC. Cấu tạo chính của bơm gồm bơm tiếp vận, hai piston bơm đối xứng, một trục cam lệch tâm và van điều khiển hút (SCV). Nguyên lý hoạt động dựa trên việc cam lệch tâm quay, đẩy các piston di chuyển tịnh tiến để hút nhiên liệu từ vùng áp thấp và nén vào vùng áp cao. Điểm then chốt của bơm cao áp HP3/HP4 là khả năng điều chỉnh chính xác lượng nhiên liệu được nén, giúp tiết kiệm năng lượng và giảm tải cho động cơ, thay vì nén toàn bộ nhiên liệu rồi xả hồi như các thế hệ cũ.

3.1. Phân tích cơ chế hoạt động của cam lệch tâm và piston

Bên trong bơm cao áp HP3/HP4, trục cam lệch tâm quay và tác động lên một vòng cam (ring cam). Vòng cam này sẽ di chuyển lên xuống, truyền động cho hai piston bơm được bố trí đối xứng. Khi một piston đi xuống (kỳ hút), nó tạo ra độ chân không để hút nhiên liệu vào buồng nén thông qua van một chiều. Đồng thời, piston còn lại sẽ đi lên (kỳ nén), ép nhiên liệu với áp suất cực cao qua van phân phối để đi vào ống rail. Sự bố trí hai piston hoạt động lệch pha nhau giúp tạo ra một dòng nhiên liệu áp suất cao ổn định và liên tục, giảm thiểu dao động áp suất trong hệ thống. Cơ cấu cơ khí chính xác này là nền tảng để tạo ra áp suất phun lên đến 200 MPa, yếu tố quyết định hiệu quả của động cơ.

3.2. Vai trò của van điều khiển hút SCV trong điều áp

Van điều khiển hút SCV (Suction Control Valve) là cơ cấu chấp hành quan trọng nhất trên bơm cao áp. Thay vì điều áp bằng van xả ở đầu ra, hệ thống Common Rail hiện đại điều khiển áp suất bằng cách điều chỉnh lượng nhiên liệu ở đầu vào bơm. Van SCV là một van điện từ được điều khiển bởi tín hiệu xung (PWM) từ ECU. Khi ECU muốn tăng áp suất rail, nó sẽ giảm thời gian cấp điện cho SCV, khiến van mở lớn hơn, cho phép nhiều nhiên liệu vào buồng nén hơn. Ngược lại, khi cần giảm áp, ECU tăng thời gian cấp điện, van SCV đóng lại một phần, hạn chế lượng nhiên liệu vào. Phương pháp này rất hiệu quả vì bơm chỉ nén lượng nhiên liệu thực sự cần thiết, giúp giảm tổn thất công suất và tăng tuổi thọ cho các chi tiết.

IV. Bí quyết điều khiển phun của kim phun điện tử 4HK1 TC

Nếu bơm cao áp là trái tim thì kim phun điện tử 4HK1 chính là cơ cấu quyết định cuối cùng đến hiệu suất và chất lượng khí thải của động cơ. Động cơ 4HK1-TC sử dụng kim phun loại G3 với van hai chiều (TWV), một thiết kế nhỏ gọn, tiết kiệm năng lượng và có tốc độ phản ứng cực nhanh. Mỗi kim phun được nối với ống rail bằng một đường ống cao áp riêng. Chức năng của nó không chỉ đơn thuần là phun nhiên liệu mà là thực hiện việc đó một cách vô cùng chính xác về thời điểm, thời lượng và lưu lượng theo tín hiệu từ ECU. Nhiên liệu áp suất cao từ ống rail luôn có mặt tại kim phun. Quá trình phun chỉ xảy ra khi ECU cấp một dòng điện đến cuộn solenoid bên trong kim, tạo ra sự chênh lệch áp suất thủy lực để nhấc kim phun ra khỏi đế, bắt đầu quá trình phun. Việc điều khiển chính xác đến từng mili giây này cho phép thực hiện các chế độ phun phức tạp như phun mồi, giúp động cơ hoạt động êm dịu và sạch hơn.

4.1. Cấu tạo và các giai đoạn phun nhiên liệu tiên tiến

Cấu tạo bên trong kim phun điện tử 4HK1 bao gồm một van điện từ (solenoid), một buồng điều khiển và một van kim. Ở trạng thái nghỉ, áp suất cao từ ống rail tác động lên cả đỉnh và đáy của van kim, giữ cho kim đóng kín. Khi ECU cấp điện, van điện từ mở một đường thoát nhỏ, làm giảm áp suất trong buồng điều khiển. Sự chênh lệch áp suất này khiến áp suất nhiên liệu ở đầu kim thắng lực cản và đẩy kim lên, bắt đầu phun. Các giai đoạn phun gồm: phun mồi (pilot injection) với một lượng nhỏ nhiên liệu được phun trước để mồi cho quá trình cháy diễn ra êm hơn; phun chính (main injection) cung cấp phần lớn năng lượng; và phun sau (post-injection) để đốt cháy hết muội than trong bộ lọc DPF. Toàn bộ quá trình này diễn ra trong khoảng 1.1 mili giây, đòi hỏi độ chính xác cực cao.

4.2. Chức năng ống phân phối và cảm biến áp suất rail

Ống phân phối (common rail) là một ống thép dày, có nhiệm vụ tích trữ và ổn định nhiên liệu ở áp suất cao từ bơm. Nó hoạt động như một bình tích áp thủy lực, dập tắt các dao động áp suất do bơm tạo ra và đảm bảo rằng mọi kim phun đều nhận được nhiên liệu ở cùng một áp suất. Để ECU có thể điều khiển chính xác, một cảm biến áp suất rail (FRP Sensor) được lắp trực tiếp trên ống. Cảm biến này liên tục đo áp suất thực tế trong rail và gửi tín hiệu điện áp về ECU. ECU sẽ so sánh giá trị này với giá trị mục tiêu đã lập trình. Nếu có sai lệch, ECU sẽ ngay lập tức điều chỉnh van SCV trên bơm cao áp để đưa áp suất về mức mong muốn, tạo thành một vòng lặp điều khiển kín đảm bảo hệ thống hoạt động chính xác ở mọi chế độ tải.

V. Hướng dẫn chẩn đoán lỗi DTC và bảo dưỡng hệ thống 4HK1 TC

Độ phức tạp của hệ thống nhiên liệu Isuzu 4HK1-TC đòi hỏi một quy trình chẩn đoán và bảo dưỡng khoa học. Hệ thống được trang bị khả năng tự chẩn đoán, khi phát hiện sự bất thường trong tín hiệu từ cảm biến hoặc hoạt động của cơ cấu chấp hành, ECU sẽ lưu lại một mã lỗi (DTC - Diagnostic Trouble Code) và có thể bật đèn báo lỗi động cơ (MIL) trên bảng táp-lô. Việc chẩn đoán lỗi DTC là bước đầu tiên và quan trọng nhất để khoanh vùng hư hỏng. Sử dụng thiết bị chẩn đoán chuyên dụng để đọc mã lỗi, kỹ thuật viên có thể nhanh chóng xác định được vấn đề liên quan đến bộ phận nào, ví dụ như lỗi cảm biến áp suất rail, lỗi mạch điều khiển kim phun, hay lỗi van SCV. Bên cạnh đó, việc bảo dưỡng hệ thống common rail định kỳ là yếu tố sống còn để đảm bảo độ bền và hiệu suất của động cơ, giúp ngăn ngừa các hư hỏng tốn kém.

5.1. Quy trình chẩn đoán lỗi DTC và các mã lỗi thường gặp

Quy trình chẩn đoán lỗi DTC bắt đầu bằng việc kết nối máy chẩn đoán vào giắc DLC (Data Link Connector) của xe. Sau khi đọc mã lỗi, kỹ thuật viên cần tham khảo tài liệu sửa chữa Isuzu để hiểu ý nghĩa của mã lỗi đó và thực hiện các bước kiểm tra theo hướng dẫn. Các mã lỗi phổ biến trên hệ thống Common Rail thường liên quan đến: áp suất rail quá cao/quá thấp (lỗi bơm, van SCV, rò rỉ), lỗi tín hiệu từ cảm biến vị trí trục khuỷu/trục cam (CKP/CMP), hoặc lỗi mạch điện của kim phun. Việc phân tích dữ liệu trực tiếp (live data) như áp suất rail mục tiêu và áp suất thực tế, vòng tua máy, tải động cơ... cũng cung cấp những thông tin vô giá để xác định nguyên nhân gốc rễ của vấn đề.

5.2. Các phương pháp bảo dưỡng hệ thống common rail hiệu quả

Để bảo dưỡng hệ thống common rail hiệu quả, biện pháp quan trọng nhất là đảm bảo chất lượng nhiên liệu. Luôn sử dụng dầu diesel sạch, đạt tiêu chuẩn và từ các nguồn cung cấp uy tín. Thay thế lọc nhiên liệu đúng định kỳ theo khuyến cáo của nhà sản xuất là bắt buộc, vì lọc bẩn có thể khiến tạp chất và nước lọt vào hệ thống, gây mài mòn bơm cao áp và tắc kim phun. Thường xuyên xả nước ở đáy lọc nhiên liệu. Tránh để xe cạn kiệt nhiên liệu vì điều này có thể làm không khí lọt vào hệ thống và cặn bẩn dưới đáy bình bị hút lên. Thực hiện đúng các quy trình bảo dưỡng đơn giản này sẽ giúp kéo dài tuổi thọ của các chi tiết đắt tiền và duy trì hiệu suất hoạt động tối ưu của động cơ.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1. Lý do chọn đề tài Ngành công nghiệp ô tô được đánh giá là một trong những ngành công nghiệp đi đầu, kéo theo sự phát triển của các ngành công nghiệp khác. Vì vậy, sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp ô tô được xem là nhân tố tác động tích cực thúc đẩy các ngành có liên quan phát triển, tạo động lực xây dựng nền công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước.

Ô tô là sản phẩm được cấu thành từ hơn 3.000 phụ tùng, linh kiện khác nhau (đối với ô tô con, số linh kiện, phụ tùng có thể từ hơn 20.000 – tính theo những linh kiện nhỏ nhất) được sản xuất từ nhiều ngành nghề khác nhau, chủ yếu là cơ khí, điện tử, cao su - nhựa, trong đó nhiều phụ tùng lại được lắp ráp từ vài chục đến vài trăm linh kiện như động cơ, hộp số. Dù phức tạp trong cấu tạo nhưng các loại ô tô vẫn dần được cải tiến theo hướng tăng công suất, tốc độ, giảm suất tiêu hao nhiên liệu, êm dịu, điện tử hóa quá trình điều khiển và hạn chế mức thấp nhất thành phần gây ô nhiễm trong khí xả động cơ. Sự tiến bộ vượt bậc, cải tiến hằng ngày đáp ứng nhu cầu của người sử dụng, các dòng xe đã cho ra đời nhiều công nghệ mới để nâng cao chất lượng sản phẩm và cạnh tranh với các đối thủ. Đứng trước vấn đề mang tính toàn cầu như vậy, các nhà sản xuất ô tô đã nghiên cứu và không ngừng cải tiến các hệ thống với những kỹ thuật tối ưu, làm giảm mức độ phát sinh ô nhiễm và suất tiêu hao nhiên liệu.

Ví dụ như hệ thống tuần hoàn khí xả (EGR), hệ thống lọc khí xả 3 thành phần (TWC), lọc muội than (DPF) và không thể không kể đến một hệ thống quan trọng đối với việc giảm thiểu lượng khí thải của động cơ Diesel đó là hệ thống nhiên liệu Common Rail. Để hiểu được tầm quan trọng của hệ thống Common Rail cũng như là nguyên lý, cách thức hoạt động của nó, chúng em chọn và nghiên cứu đề tài: “Hệ thống Cung cấp nhiên liệu trên động cơ Isuzu 4HK1 – TC 2019”. Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu chi tiết về hệ thống cung cấp nhiên liệu Common Rail. Hiểu rõ nguyên lí hoạt động hệ thống nhiên liệu trên động cơ Isuzu 4HK1 - TC.

Từ đó giải thích được cách khắc phục các lỗi động cơ thường gặp liên quan đến hệ thống cung cấp nhiên liệu. Nhiệm vụ nghiên cứu Tổng quan về hệ thống Common Rail trên động cơ Diesel. Thu thập tài liệu liên quan đến động cơ Isuzu 4HK1 - TC. Phân tích các lỗi mắc phải trên động cơ và cách khắc phục 1 các lỗi đó.

Giới hạn đề tài Tìm hiểu hoạt động hệ thống cung cấp nhiên liệu Common Rail trên động cơ Diesel và một số cải tiến điển hình. Đối tượng nghiên cứu Hệ thống cung cấp nhiên liệu Common Rail trên động cơ Isuzu 4HK1 – TC. Phương pháp nghiên cứu Để hoàn thành đề tài chúng em đã kết hợp nhiều phương pháp nghiên cứu, nhất là phương pháp nghiên cứu lí thuyết: Tham khảo tài liệu, thu thập thông tin từ internet, tham khảo kiến thức từ thầy cô và những người có kinh nghiệm chuyên môn. Trên cơ sở đó để chúng em hình thành đề cương và hoàn thành đề tài.

Bố cục của đề tài Ngoài phần tổng quan về đề tài, các phụ lục, danh mục, kết luận kiến nghị, đề tài gồm ba phần chính: - Giới thiệu hệ thống cung cấp nhiên liệu Common Rail trên động cơ Diesel. - Hệ thống nhiên liệu Common Rail trên động cơ Isuzu 4HK1 - TC. - Chẩn đoán và sửa chữa trên hệ thống Common Rail. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG COMMON RAIL TRÊN ĐỘNG CƠ 4HK1 - TC 2.

Tổng quan hệ thống Common Rail 2. Lịch sử phát triển hệ thống Vào năm 1897, nhà phát minh người Đức – Rudolf Diesel đã cho phát triển động cơ Diesel vận hành theo nguyên lý tự cháy. Ở gần cuối quá trình nén, nhiên liệu được đưa vào buồng đốt động cơ để cho ra hòa khí rồi tự bốc cháy. Tới năm 1927 – Robert Bosch phát triển và cho ra mắt bơm cao áp (bơm phun Bosch lắp đặt trên động cơ Diesel ô tô khách và ô tô thương mại vào năm 1936).

Nhờ các nghiên cứu cách thức giải quyết tối ưu nhằm giảm bớt mức độ tiêu hao nhiên liệu và ô nhiễm môi trường, động cơ Diesel không ngừng phát triển. Các kĩ sư phát triển động cơ Diesel đã cho ra nhiều biện pháp khác nhau về kỹ thuật phun và sắp xếp quá trình cháy để hạn chế các chất gây ô nhiễm thoát ra môi trường. Các biện pháp chủ yếu hướng tới các mục đích: - Giảm lượng muội than trong quá trình tăng tốc hòa trộn không khí - nhiên liệu bằng cách tăng tốc độ phun. - Tăng công suất, giảm độ trễ động cơ.

- Tổ chức dạng quy luật phun theo khuynh hướng kết thúc nhanh quá trình phun để giảm HC. - Giải pháp hồi lưu lại một phần khí xả EGR (Exhaust Gas Recirculation). Ngày nay, những nhược điểm của hệ thống nhiên liệu Diesel hầu như đã được khắc phục hoàn toàn bằng các bộ phận như: kim phun, bơm cao áp, ống lưu trữ nhiên liệu áp suất lớn, các ứng dụng tự động điều khiển điện tử. Nó được gọi là hệ thống nhiên liệu Common Rail Diesel.

Với các động cơ Diesel hiện nay, từng kim phun được vận hành riêng biệt trong trạng thái áp suất cao, nhiên liệu áp suất cao được giữ trong ống chứa (Rail), hay còn được gọi là “Ắc quy thủy lực” và được phân chia đến từng kim phun theo yêu cầu. Ưu điểm của hệ thống nhiên liệu Common Rail Hệ thống Common Rail có tác dụng làm giảm tiếng ồn và nhờ sự kết hợp với việc điều khiển điện tử - kiểm soát lượng phun, thời điểm phun - nhiên liệu được phun ra ở mức áp suất rất cao. Thế nên, khả năng vận hành của động cơ và khả năng tiết kiệm nhiên liệu 3 được tối ưu hơn. So với những động cơ cũ thì hệ thống Common Rail tỏ ra rất linh hoạt trong khả năng thích nghi để điều khiển kim phun nhiên liệu động cơ Diesel như: - Áp suất phun lên tới 1800 bar, không phụ thuộc vào tốc độ động cơ.

Có thể ở mọi thời điểm, mọi chế độ hoạt động của động cơ, ngay cả thời điểm động cơ đang vận hành ở vận tốc thấp thì áp suất phun vẫn không đổi. Áp suất cao của nhiên liệu cũng khiến quá trình đốt cháy diễn ra sạch hơn. - Phạm vi áp dụng rộng rãi (cho xe khách, du lịch, tải nặng, tải nhẹ, xe lửa, tàu thủy). Với hệ thống được điều khiển hoàn toàn bằng điện tử các chức năng như: Áp suất phun, thời điểm phun, số lần phun trong một chu kỳ động cơ sẽ cải tiến rất nhiều đến tính kinh tế nhiên liệu, đến chất lượng khí thải và đặc biệt hơn cả là tính êm dịu của động cơ nhờ vào sự điều khiển số lần phun trong một chu kỳ động cơ làm cho quá trình cháy diễn ra êm dịu.

So với các hệ thống nhiên liệu trên động cơ Diesel trước đây thì hệ thống Common Rail đã đáp ứng và giải quyết được những vấn đề: - Giảm tối đa mức độ tiếng ồn do áp dụng công nghệ phun nhiều giai đoạn. Nhờ sự cải tiến của bơm cao áp mà động cơ làm việc êm dịu hơn. - Nhiên liệu được phun ra với áp suất rất cao, thời gian phun cực ngắn và tốc độ phun cực nhanh (khoảng 1,1 ms). - Có thể thay đổi áp suất phun và thời điểm phun tùy theo chế độ làm việc của động cơ.

- Áp suất phun ổn định (không thay đổi trong khi phun, chất lượng phun đồng đều nhau từ khi bắt đầu phun đến khi dứt phun). - Tiết kiệm nhiên liệu. - Kiểm soát khí thải tốt hơn nên giảm mức ô nhiễm môi trường. - Định lượng nhiên liệu phun tùy thuộc vào chế độ hoạt động của động cơ.

- Điều chỉnh lượng nhiên liệu phun lúc khởi động tùy thuộc nhiệt độ động cơ. - Điều khiển tốc độ cầm chừng tối ưu hơn. - Tăng tuổi thọ động cơ. - Ứng dụng rộng rãi cho xe du lịch cỡ nhỏ, xe tải nặng, tải nhẹ, xe chở khách, tàu lửa, tàu thủy… 4 2.

Giới thiệu chung về động cơ Isuzu 2. Giới thiệu về Isuzu Kể từ khi động cơ Diesel đầu tiên trên thế giới được kỹ sư người Đức Rudolf Diesel phát triển vào năm 1893, nhiều thập kỷ đã trôi qua cho đến khi ra đời động cơ Diesel cho ô tô thực dụng đầu tiên của Nhật Bản. Trong khi động cơ Diesel đầu tiên của Nhật Bản được phát triển bởi hải quân vào năm 1907, mô hình này không phải để sử dụng thực tế mà để sử dụng trong nghiên cứu. Tuy nhiên, nhiều công ty tư nhân vẫn tiếp tục nỗ lực phát triển động cơ cho các ngành khác nhau trong đó có ngành ô tô.

Automobile Industries Co., tiền thân của Isuzu, đã thành lập một ủy ban nghiên cứu động cơ Diesel vào năm 1934, chỉ hai năm sau vào năm 1936, công ty đã sản xuất động cơ làm mát bằng không khí đầu tiên của Nhật Bản, đánh dấu một bước đột phá trong lịch sử phát triển động cơ Diesel. Mẫu động cơ này đã vượt mặt các đối thủ khi các loại xe dân dụng và quân sự sớm được trang bị động cơ này. Automobile Industries được hợp nhất với hai công ty khác thành Tokyo Automobile Industries Co. Chính phủ Nhật Bản đã chỉ định Tokyo Automobile Industries vào năm 1941 là công ty duy nhất được phép sản xuất xe chạy bằng động cơ Diesel.

Vì vậy, công ty, được đổi tên thành Isuzu Motors Limited vào năm 1949, đã tạo dựng được chỗ đứng vững chắc trong ngành công nghiệp dẫn đầu về công nghệ động cơ Diesel. Trên chặng đường lịch sử của mình, Isuzu luôn tiên phong trong việc đổi mới công nghệ trong lĩnh vực động cơ Diesel tại Nhật Bản. Ngày nay, Isuzu có mạng lưới sản xuất động cơ Diesel toàn cầu, không ngừng nỗ lực phát triển động cơ sạch, hiệu năng cao để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường. Hiện nay tại thị trường Việt, hãng xe Isuzu cung cấp ra thị trường Việt khá nhiều mẫu mã xe ô tô khác nhau nhưng nổi bật và được ưa thích nhất trong số đó có thể kể đến dòng bán tải D-Max, dòng xe SUV MU-X, xe tải Isuzu Q - Series, N – Series, và nhiều dòng khác nữa.

Động cơ 4HK1 - TC Ngay từ những năm 2000, Isuzu đã theo đuổi công nghệ nhằm giúp cho động cơ trở nên mạnh hơn, hiệu quả hơn, thân thiện hơn với môi trường và nhỏ gọn hơn.