Chương 1: Giới thiệu tổng quan về đề tài. - Lý do chọn đề tài; - Mục tiêu của đề tài; - Đối tượng nghiên cứu; - Nội dung chính của đề tài; Chương 2: Nghiên cứu hệ thống nhiên liệu động cơ lắp trên xe Hyundai Porter H100 - Tổng quan về hệ thống diesel trên ô tô; - Một số hệ thống diesel; - Giới thiệu động cơ D4BH TCI-2.5 trên xe Hyundai Porter; - Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ D4BH TCI-2.5 trên xe Hyundai Porter. Chương 3: Xây dựng quy trình kiểm tra chuẩn đoán hệ thống nhiên liệu động cơ lắp trên xe Hyundai Porter. - Kiến thức chung về hư hỏng,thông số sửa chữa hệ thống bộ phận; - Quy trình kiểm tra chẩn đoán; - Quy trình tháo lắp 1 số bộ phận trong hệ thống; - Hiệu chỉnh động cơ; 9 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ D4BH TCI-2.5 LẮP TRÊN XE HYUNDAI PORTER H100 2.
Tổng quan hệ thống nhiên liệu trên diesel 2. Lịch sử hình thành Năm 1897, chiếc Diesel đầu tiên do Rudelf Diesel phát minh ra đời. Từ đó, động cơ Diesel đã trải qua rất nhiều thay đổi mang tính quyết định. Đặc biệt, trong vòng chục năm gần đây, động cơ Diesel ngày càng có nhiều ưu thế do tính tiết kiệm nhiên liệu nhờ vào tính cải thiện trong hệ thống nhiên liệu.
Những động cơ tĩnh tại đầu tiên do Rudelf Diesel chế tạo sử dụng máy nén khí để tạo áp suất cao phun nhiên liệu. Tuy nhiên, máy nén khí vừa nặng, vừa cồng kềnh lại rất tốn kém. Vì vậy, trước đây, động cơ Diesel chưa được lưu hành rộng rãi. Vào đầu thế kỷ 20, Robert Bosch đã phát minh ra bơm cao áp vào năm 1927 và sau đó bơm cao áp cho động cơ Diesel được sản xuất hàng loạt.
Năm 1936 bơm cao áp cho xe du lịch được sản xuất. Nhưng hệ thống bơm cao áp không đáp ứng được yêu cầu về độ rung động, tiếng ồn và lượng nhiên liệu tiêu thụ cũng như khí thải độc hại. Nguyên nhân: các hệ thống nhiên liệu này sử dụng hai thông số đó là tốc độ động cơ và tải trọng để quyết định áp suất phun. Điều này cũng đồng nghĩa với việc, khi ở trạng thái số vòng quay thấp thì áp suất phun giảm xuống nhanh chóng, kết quả là nhiên liệu bị phun rớt, làm suất hiện giọt nhiên liệu trong buồng cháy động cơ, sinh ra muội than.
Từ những năm thập niên 80-90, Bosch đã đi sâu vào nghiên cứu cải tiến về hệ thống nhiên liệu. Cùng với sự phát triển của ngành điện tử - điều khiển, hãng Bosch đã cho ra đời hệ thống nhiên liệu CommonRail (CR) vào năm 1997 và đã ứng dụng trên xe khách, hệ thống này có áp suất lớn nhất 1350 (bar). Hệ thống này ra đời và đã cải thiện được những nhược điểm của hệ thống nhiên liệu cũ. Nguyên nhân: Trong hệ thống này việc tạo áp suất và phun nhiên liệu là tách biệt nhau, một bơm cao áp riêng được lắp trên thân máy để tạo ra áp suất liên tục, áp suất này chuyển tới và được tích lại trong ống Rail và cung cấp tới các vòi phun theo thứ tự làm việc của các xylanh.
Do đó áp suất trong ống nhiên liệu chung Rail luôn ổn định. Vì vậy mà dù ở tốc độ thấp thì áp suất phun luôn ổn định nên tránh được hiện tượng phun rớt. Do áp suất phun không phụ thuộc vào tốc độ cũng như tải trọng nên thời điểm phun, áp suất phun và thời gian phun có thể lựa chọn trong một pham vi rộng và được điều khiển chính xác. Với các ưu điểm nổi trội này hệ thống nhiên liệu CR ngày nay đã được sử dụng không chỉ cho xe du lịch mà còn dùng cho động cơ xe tải, động cơ cỡ lớn (tàu hỏa, tàu thủy…).
Tình hình ứng dụng hệ thống nhiên liệu CR hiện nay tại Việt Nam và Trên thế giới a) Trên thế giới Vào năm 1991, chỉ mới 15% các loại xe mới đăng ký trong phía tây Âu là xe diesel. Hiện nay con số đã lên đến gần 50%. Sự gia tăng nhanh chóng này là do giá các loại xe rẻ hơn và tiêu thụ nhiên liệu thấp hơn. Ngày nay xe Diesel là loại xe thông dụng trên thế giới.
Chúng được trang bị loại động cơ hiện đại, công suất cao cùng với hệ thống phun nhiên liệu hiệu quả. Điều đó giúp chúng càng trở nên thân thiện với môi trường. Từ khi Bosch bán hệ thống CR trên thị trường năm 1997, nhiều nhà máy sản xuất ôtô lớn đã tiếp nhận hệ thống phun nhiên liệu cao áp vô cùng hiệu quả này. Tính đến thời điểm này hệ thống nhiên liệu CR đã trở lên phổ biến.
Đây là bằng chứng khẳng định rằng động cơ Diesel sử dụng hệ thống nhiên liệu Common Rail là một loại động cơ hiệu quả, và ngày càng được ứng dụng rộng rãi trên thế giới được thể hiện qua Bảng 2. Với yêu cầu ngày càng gay gắt về vấn đề môi trường, lượng nhiên liệu ngày càng thiếu, hệ thống nhiên liệu CR đáp ứng tốt vấn đề này chính vì vậy các nước trên thế giới không thể không lưu tâm tới loại động cơ sử dụng hệ thống nhiên liệu này.1: Các mốc thời gian phát triển của hệ thống nhiên liệu CR Thời Áp suất phun Sản phẩm dùng Đặc điểm gian lớn nhất đầu tiên Hệ thống CR đầu tiên trên thế giới cho Alfa Romeo and 1997 1350 (bar) ôtô khách Mercedes-Benz 1999 Hệ thống CR cho xe tải 1400 (bar) Renault (RVI). Thế hệ thứ 2 của CR ra đời cho xe 2001 khách tạo cho động cơ tiết kiệm hơn, 1600 (bar) Volvo and BMW sạch hơn, êm dịu hơn và mạnh mẽ hơn. Thế hệ thứ 2 của CR cho xe tải đưa ra 2002 khí thải thấp, cải thiện tiêu thụ nhiên 1600 (bar) MAN liệu và công xuất mạnh hơn Thế hệ thứ 3 của CR được dùng cho xe ô tô (Lợi thế: Giảm tới 20% khí thải 2003 phát ra ,tăng 5% công suất và giảm 3% 1600 (bar) Audi A8 suất tiêu hao nhiên liệu, giảm tới 3 dB(A) tiếng ồn) Thế hệ thứ 3 của CR được dùng cho xe 2015 2500 (bar) ô tô Thế hệ thứ 3 của CR được dùng cho xe 2018 2800 (bar) ô tô 11 b) Tại Việt Nam Cùng với sự phát triển của thế giới, ở Việt Nam hệ thống nhiên liệu CR cũng đã trở lên phổ biến hơn, không những được sử dụng nhiều trên xe du lịch, xe khách, tàu thủy, xe tải mà giờ trên xe con và một số lại xe sang nữa.
Nhu cầu đi lại và vận tải trong nước ngày một tăng kéo theo một loạt vấn đề cần phải quan tâm đó là vấn đề ô nhiễm môi trường, lượng nhiên liệu hóa thạch ngày càng khan hiếm, giá xăng dầu ngày một tăng và không được ổn định. Trong khi đó hệ thống nhiên liệu CR ra đời đã hơn 15 năm đáp ứng được nhiều yêu cầu về khí thải và tiết kiệm nhiên liệu, bởi vậy mà động cơ sử dụng hệ thống nhên liệu CR đang có su hướng phát triển rất mạnh ở thị trường Việt Nam, nhiều hãng xe lớn như TOYOTA, FORD, HONDA, MERCEDES-BENZ, HYUNDAI …đã trang bị loại động cơ có sử dụng hệ thống nhiên liệu này và đã cho ra thị trường. Một số hãng ô tô trong nước đã đưa hệ thống nhiên liệu này vào các loại xe như xe tải, xe du lịch như hãng ô tô TRƯỜNG HẢI, HINO, VOLVOR. Một số hãng xe chuyên dụng như xây dựng, giao thông như hãng DYNAPAC của Đức cũng trang bị hệ thống nhiên liệu này.
Tuy hệ thống nhiên liệu này giá thành có đắt xong lại đáp ứng được nhiều yêu cầu cấp thiết như tình hình hiện nay và trong một tương lai gần với một thị trường năng động và đang phát triển mạnh như Việt Nam thì hệ thống nhiên liệu này sẽ phát triển rất mạnh và nhanh chóng thay thế các hệ thống nhiên liệu dầu diesel kiểu cũ. Chức năng của hệ thống Commom Rail Điều khiển việc phun nhiên liệu đúng thời điểm, đúng lưu lượng, đúng áp suất, đảm bảo cho động cơ diesel không chỉ hoạt động êm dịu mà còn tiết kiệm nhiên liệu. Điều khiển vòng kín và vòng hở, không những giảm độ độc hại của khí thải và lượng nhiên liệu tiêu thụ mà còn làm tăng tính an toàn, sự thoải mái và tiện nghi. Ví dụ như hệ thống luân hồi khí thải (EGR – exhaustgas recircalation), điều khiển turbo tăng áp, điều khiển ga tự động và thiết bị chống trộm.
Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống Common Rail a. Hệ thống Common Rail có những ưu điểm sau: Độ tin cậy cao Giảm thải ô nhiễm do khí xả (áp suất phun của Common Rail rất cao nên làm cải thiện được quá trình cháy mà thực tế làm giảm bớt lượng phát thải khói đen. Xa hơn nữa, nó làm giảm lượng phát thải ô nhiễm là nhờ giai đoạn phun sơ khởi và phun hỗn hợp). Tính kinh tế nhiên liệu (Common Rail có hệ thống phun được điều khiển bằng điện tử) 12 Công suất tăng (Với Common Rail, áp suất phun có thể cho nhiều bộ phận được chọn lựa tự do và độc lập với tình trạng làm việc của động cơ.
Ý nghĩa này Momen động cơ có thể được gia tăng trong vùng tốc độ thấp, một thực tế là nó thực hiện đóng góp chính làm gia tăng tính linh hoạt của ôtô dùng động cơ diesel). Giảm tiếng ồn động cơ (Hoạt động ở áp suất cao và quá trình phun được riêng lẻ của mỗi vòi phun trong hệ thống Common Rail. Việc cho phép phun sơ khởi và phun hỗn hợp này mà cả hai làm giảm đáng kể tiếng ồn động cơ) b. Hệ thống Common Rail có những nhược điểm sau: Thiết kế và chế tạo phức tạp đòi hỏi có ngành công nghệ cao Khó xác định và lắp đặt các chi tiết Common Rail trên động cơ cũ Bảo dưỡng và sửa chữa yêu cầu kỹ thuật cao Sử dụng nhiên liệu đúng tiêu chuẩn Giá thành cao 2.
Các dòng xe HYUNDAI Việt Nam sử dụng hệ thống Common Rail Các dòng xe Hyundai có mặt tại thị trường Việt Nam sử dụng động cơ diesel với hệ thống Common Rail được trình bày trong Bảng 2.2: Một số dòng xe HUYNDAI Việt Nam sử dụng hệ thống Common Rail STT Dòng xe Số chỗ ngồi Động cơ Dung tích xi lanh 2.5L, 4 xylanh thẳng D4BH TCI-2.5 có 1 Xe tải 2 chỗ hàng, DOHC 16 turbo tăng áp Valves 2.2L, 4 xylanh thẳng Santafe 5 chổ và 7 R 2.2 e GVT có turbo 2 hàng, DOHC 16 (SUV) chổ tăng áp Valves 2.0L, 4 xylanh thẳng Tucson R 2.0 CRDI có turbo 3 5 chổ hàng, DOHC 16 (Crossover) tăng áp Valves 13 2.