Chương I: Giới thiệu khái quát tổng quan về mục tiêu và bố cục luận văn. Chương II: Trình bày cơ sở lý thuyết về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu trên xe Mitsubishi Triton 2022. Chương III: Trình bày nội dung nghiên cứu, phân tích các hư hỏng thường gặp và xây dựng quy trình kiểm tra sữa chữa khắc phục. Chương IV: Trình bày kết quả nghiên cứu đạt được, hạn chế của đề tài chưa và hướng phát triển đề tài trong tương lại.
SVTH: Nguyễn Thành Đạt Trang – 10 – Chương II: Cơ sở lý thuyết CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu xe Mitsubishi Triton 2. Sơ đồ cấu tạo hệ thống Xe Mitsubishi Triton sử dụng hệ thống Common Rail Diesel, ở mỗi xy lanh được bố trí một vòi phun, nhiên liệu phun trực tiếp vào buồng đốt động cơ. 1 Sơ đồ cấu tạo hệ thống nhiên liệu xe Mitsubishi Triton 2022 1- Cảm biến lưu lượng khí nạp, 2- Cảm biến vị trí bướm ga, 3- Motor điều khiển 4- Van EGR, 5- Cảm biến vị trí van EGR, 6- Cảm biến áp suất đường ống nạp, 7- Cảm biến nhiệt độ EGR, 8- Kim phun, 9- Cảm biến vị trí trục cam, 10- Cảm biến nhiệt độ nước làm mát, 11- Cảm biến áp suất ống phân phối, 12- Van SCV, 13- Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu, 13- Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu, 14- Cảm biến vị trí trục khiểu, 15- Van điều khiển khí thải qua bộ làm mát EGR, 16- Cảm biến chênh lệch áp suất khí xã, 17- Van điều khiển cửa xã turbo, 18,19,20- Cảm biến nhiệt độ khí xã Hình 2.1 là sơ đồ cấu tạo của hệ thống Common Rail trên Mitsubishi Triton gồm: SVTH: Nguyễn Thành Đạt Trang – 11 – Chương II: Cơ sở lý thuyết Mạch nhiên liệu áp suất thấp.
Mạch nhiên liệu này bao gồm phạm vi hút nhiên liệu, nhiên liệu hồi lưu về thùng nhiên liệu bao gồm các bộ phận như bơm bánh răng, bộ lọc nhiên liệu, van khóa nhiên liệu và bộ làm mát nhiên liệu. Mạch nhiên liệu áp suất cao. Mạch nhiên này gồm bơm cao áp, các ống dẫn cao áp, ống phân phối nhiên liệu và các vòi phun nhiên liệu. Hệ thống điều khiển điện tử.
Bao gồm bộ điều khiển điện tử (ECU và EDU), các cảm biến, van điều áp cho ống phân phối, các van điện từ và van khóa nhiên liệu. Hệ thống khác như hệ thống tuần hoàn khí xã (EGR), bộ lọc hạt khí thải (DPF). Nguyên lý hoạt động Nhiên liệu từ thùng chứa được bơm tiếp vận hút từ thùng chứa đi qua bộ lọc đến bơm cao áp. Bơm cao áp cung cấp nhiên liệu với áp suất 180 MPa vào ống phân phối.
Áp suất nhiên liệu ở ống phân phối được điều chỉnh tùy theo chế độ làm việc và tốc độ quay động cơ bằng van SCV. Van SCV sẽ hiệu chỉnh lượng nhiên liệu theo lệnh điều khiển từ ECU. Do nhiên liệu được lưu trữ ở ống phân phối, áp suất phun được tạo ra độc lập với quá trình phun. Bộ điều khiển điện tử ECU sẽ xác định các đại lượng được ECU tính toán theo tín hiệu từ các cảm biến và vận hành các cơ cấu chấp hành để động cơ hoạt động ổn định.
- Lượng phun nhiên liệu. - Áp suất ống phân phối. - Thời điểm phun nhiên liệu. - Tỷ lệ hòa khí.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động các bộ phận trên xe Mitsubishi Triton 2. Thùng nhiên liệu Mitsubishi Triton được trang bị thùng nhiên liệu có dung tích lên đến 75 L. Thùng nhiên liệu được bố trí phía trước cầu sau nhằm giảm chấn động khi va chạm. Một van ngắt nhiên liệu được đặt trong thùng nhiên giúp ngăn chặn rò rỉ nhiên liệu khi xe nghiêng hoặc lật.
Bên trong thùng nhiên liệu được bố trí bộ lọc thô nhiên liệu và đồng hồ báo mức nhiên liệu trong thùng.[1] SVTH: Nguyễn Thành Đạt Trang – 12 – Chương II: Cơ sở lý thuyết Hình 2. 2 Cấu tạo thùng nhiên liệu xe Mitsubishi Triton 1- Cảm biến mức nhiên liệu, 2- Đệm cố định, 3,4- Ống thông hơi, 5- Ống dẫn nhiên liệu, 6- Nắp thùng nhiên liệu 2. Bộ lọc nhiên liệu Hình 2.3 mô tả cấu tạo của bộ lọc nhiên liệu. Bộ lọc nhiên liệu được dùng để loại bỏ các chất bẩn và tạp chất nhằm bảo vệ hệ thống cung cấp nhiên liệu khỏi các cặn bẩn do thùng xăng bị lão hóa hoặc do nhiên liệu bẩn.
3 Cấu tạo bộ lọc nhiên liệu 1,2- Đường ống dẫn, 3- Thân bầu lọc, 4- Cụm lọc, 5- Nắp bầu lọc 2. Cấu tạo SVTH: Nguyễn Thành Đạt Trang – 13 – Chương II: Cơ sở lý thuyết Xe Mitsubishi Triton sử dụng bơm cao áp HP3 của hãng Denso là loại bơm lệch tâm với hai piston được dẫn động nhờ trục khuỷu qua cơ cấu bánh răng. Bơm cao áp có chức năng cung cấp nhiên liệu với áp suất lớn lên đến 200 MPa vào ống phân phối.4 mô tả cấu tạo của bơm cao áp HP3 gồm các bộ phận thân bơm (cam lệch tâm, cam vòng và piston), bơm tiếp vận, van SCV và cảm biến nhiệt độ nhiên liệu. 4 Cấu tạo bơm cao áp HP3 2.
Nguyên lý hoạt động Khi động cơ hoạt động hoạt bơm cao áo được dẫn động quay cùng lúc nhờ vào cơ cấu bánh răng, Lúc này bơm tiếp vận nhiên liệu trong thực hiện việc hút nhiên liệu và phân phối đến buồng nén của bơm cao áp. Lượng nhiên liệu được điều khiển bởi van SCV thông qua tín hiệu từ ECU.5 minh họa quá trình làm việc của bơm cao áp HP3, khi cam lệch tâm quay làm cho cam vòng đẩy piston A lên trên để nén nhiên liệu tạo áp suất đưa đến ống phân phối. Do lực của lò xo, lúc này pít tông B bị kéo ngược chiều với pít tông A để hút nhiên liệu vào buồng nén và ngược lại. Ở quá trình hút, áp suất mạch cung cấp lớn hơn áp suất mở van nạp, van nạp mở ra, piston bơm đi xuống cho phép nhiên liệu chảy vào buồng nén.
Ở quá trình nén, khi qua khỏi điểm chết dưới piston thì van nạp đóng lại và giữ nhiên liệu trong buồng nén. Piston đi lên và nén nhiên liệu cho đến khi áp suất nhiên liệu vượt qua áp suất trong ống phân phối làm van xã mở ra và nhiên liệu nén vào ống phân phối.[2] SVTH: Nguyễn Thành Đạt Trang – 14 – Chương II: Cơ sở lý thuyết Hình 2. 5 Sơ đồ nguyên lý hoạt động bơm cao áp HP3 2. Van SCV (Sution Control Valve) Lượng cung cấp nhiên liệu đến khoang cao áp được điều khiển bởi van SCV (van điều khiển hút) thông qua tín hiệu điện dưới dạng xung từ bộ điều khiển ECU, van SCV được sử dụng là loại van điện từ.
Cấu tạo van SCV khá đơn giản bao gồm cuộn dây điện từ, van kim và lò xo hồi vị. 6 Cấu tạo van SCV Nguyên lý hoạt động: Khi dòng điện dưới dạng xung chạy tới van SCV, một suất điện động được tạo ra theo tỷ số công suất, lò xo bị ép để thay đổi độ mở của van SVTH: Nguyễn Thành Đạt Trang – 15 – Chương II: Cơ sở lý thuyết để điều chỉnh lượng nhiên liệu vào buồng nén của bơm cao áp. Khi giá trị này giảm độ mở của van sẽ giảm. Và ngược lại, khi giá trị này tăng độ mở của van sẽ tăng.
Van SCV mở hẹp. Do tín hiệu từ ECU điều khiển độ mở của van nhỏ lượng nhiên liệu vào buồng nén ít do đó áp suất nhiên liệu sẽ giảm giảm lại. Ngược lại khi tín hiệu điều khiển van mở rộng lượng nhiên liệu Van SCV mở rộng (thời gian cấp điện dài) lượng nhiên liệu hút vào sẽ tăng lên do độ mở van rộng hơn. Bơm tiếp vận Bơm tiếp vận được sử dụng là loại bơm bánh răng ăn khớp trong.
Bơm tiếp vận loại này gồm có rôto trong và rôto ngoài được đặt lệch tâm nhau và được dẫn động bởi cốt bơm. Bơm tiếp vận còn có hai buồng riêng biệt là buồng hút và buồng cao áp cùng với lỗ hút và lỗ thoát tương ứng. Nguyên lý hoạt động (hình 2. Khi cốt bơm quay, rôto trong và rôto quay theo tạo thành các buồng trong thân rôto ngoài.
Các buồng này có thể tích thay đổi liên tục. - Khi thể tích các buồng tăng dần sẽ tạo ra một độ chân không nhất định, hút nhiên liệu từ buồng hút vào trong thân của rôto ngoài. Đến khí các cánh của rôto trong ngăn cách giữa buồng hút và các buồng của rôto ngoài thì quá trình hút kết thúc. - Khi thể tích các buồng giảm dần, áp suất nhiên liệu tăng lên, đến buồng nén của rôto ngoài trùng với buồng cao áp thì lượng nhiên liệu đã được nén sơ bộ này sẽ đưa chứa trong buồng cao áp và cấp cho bơm cao áp.
7 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bơm bánh răng ăn khớp trong 2. Ống phân phối SVTH: Nguyễn Thành Đạt Trang – 16 – Chương II: Cơ sở lý thuyết Ống phân phối nhiên liệu là một ống thép dày có các đầu nối với các đường dẫn nhiên liệu đến kim phun. Hai đầu của ống phân phối là cảm biến áp suất ống, van giới hạn áp suất. Ống phân phối nhiên có chức năng tích trữ nhiên liệu ở áp suất cao, giữ ổn định áp suất nhiên liệu và phân phối đến các vòi phun dưới sự điều khiển của ECU.
8 Cấu tạo ống phân phối 2. Van giới hạn áp suất ống phân phối Van giới hạn áp suất được lắp đặt trực tiếp trên ống phân phối, có chức năng giải phóng áp suất nhiên liệu bằng cách đưa nhiên liệu quay lại về thùng nhiên liệu Khi áp suất trong ống phân phối vượt quá 221 Mpa, thắng lực lò xo van mở ra giải phóng áp suất và đóng lại để giữ cho áp suất trong ống phân phối ổn định. 9 Hoạt động của van giới hạn áp suất ống phân phối 2. Kim phun nhiên liệu 2.
Cấu tạo và chức năng Kim phun nhiên nhiên nhiên liệu có chức năng phun nhiên liệu áp suất cao từ ống phân phối vào buồng đốt ở thời điểm phun, tốc độ phun và đúng điều kiện phun theo lệnh từ bộ điều khiển ECU. SVTH: Nguyễn Thành Đạt Trang – 17 – Chương II: Cơ sở lý thuyết Cấu tạo kim phun hình 2.10 gồm các bộ phận như van điện từ, bộ kết nối, van điện từ, piston điều khiển van, vòi phun. Kim phun được điều khiển bằng van điện từ (loại van hai chiều), trên mỗi kim phun có mã kim phun, dữ liệu do sản xuất quy định trên mỗi kim phun, ECU sử dụng dữ liệu này điều khiển tối ưu hoạt động của kim phun. Hệ thống điều khiển tối ưu việc điều khiển kim phun thông qua thông tin này.