Nguyên lý hoạt động của động cơ diesel-Hệ thống phun nhiên liệu đường ray chung áp suất cao
Aug 24, 2026
Để lại lời nhắn
Nguyên lý hoạt động của động cơ Diesel-Hệ thống phun nhiên liệu đường ray chung áp suất cao
Trước đó chúng ta đã nói về nguyên lý làm việc của bơm nhiên liệu cơ khí động cơ diesel và nguyên lý làm việc của bơm nhiên liệu điều khiển điện tử.
https://www.zwcummins.com/news/working-nguyên tắc-của-cơ khí-nhiên liệu-tiêm-85619231.html
Nguyên lý làm việc của bơm phun cơ khí động cơ diesel (bơm phun pít tông)
Nguyên lý làm việc của bơm điều khiển điện tử động cơ diesel (bơm phun điều khiển điện tử/bơm điều tốc điện tử)
Bây giờ, chúng ta hãy nói về nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu đường ray thông thường áp suất cao-động cơ diesel (cả phiên bản thông thường và phiên bản chuyên nghiệp).
Ⅰ. Đầu tiên, hãy hiểu bản chất cốt lõi:
Đường ray chung áp suất cao-:động cơ diesel được điều áp liên tục và được lưu trữ trong đường ray áp suất cao -chung (ống đường ray chung) để ổn định và lưu trữ áp suất. Tất cả các kim phun đều dùng chung nguồn nhiên liệu áp suất cao-này; ECU điều khiển trực tiếp các van điện từ của kim phun để điều khiển phun độc lập cho từng xi-lanh.
Ba mô-đun chính:Bộ cấp nhiên liệu áp suất cao{0}}, bộ ổn định áp suất Common Rail, bộ thực thi kim phun điều khiển điện tử, ECU với các cảm biến toàn xe-.
Ⅱ. Hoàn tất quy trình hệ thống nhiên liệu (phân tích từng bước):
1. Giai đoạn cung cấp nhiên liệu áp suất thấp (bình xăng → đầu vào bơm áp suất cao-):
1. Một máy bơm nhiên liệu điện được lắp trong bình nhiên liệu sẽ hút dầu diesel;
2. Bộ lọc thô → bộ lọc mịn, lọc tạp chất và nước;
3. Động cơ diesel đi vào buồng đầu vào áp suất thấp-của bơm nhiên liệu áp suất cao-; lượng diesel dư sẽ quay trở lại thùng nhiên liệu qua đường ống hồi lưu, đạt được sự ổn định áp suất sơ bộ.
2. Bơm nhiên liệu áp suất cao{1}}: liên tục tạo ra áp suất cao (bộ phận điều áp lõi)
Máy bơm-áp suất cao chủ yếu là máy bơm hướng tâm ba-pít tông, được dẫn động bởi các bánh răng trục khuỷu của động cơ. Chúng không phân biệt giữa các xi lanh và chỉ chịu trách nhiệm tạo áp suất liên tục cho động cơ diesel:
1. Hành trình đi xuống của pít tông:Van đầu vào mở ra và động cơ diesel-áp suất thấp được hút vào buồng pít tông;
2. Hành trình đi lên của pít tông: Van đầu vào đóng lại, động cơ diesel bị nén cưỡng bức, áp suất tăng vọt lên 1300 ~ 2200 bar (vượt xa máy bơm cơ khí);
3. Động cơ diesel áp suất-cao là-một chiều được đưa vào ống ắc quy đường ray chung;
4. Máy bơm có-van điều khiển áp suất nhiên liệu tích hợp (van PCV):ECU thải dầu áp suất cao-vượt quá theo thời gian thực theo nhu cầu áp suất đường ray, tự động duy trì áp suất đã đặt trong đường ray chung.
Điểm mấu chốt:Bơm cao áp-chỉ duy trì áp suất đường ray và không kiểm soát thời gian phun hoặc lượng phun, đây là điểm khác biệt cơ bản so với bơm pít tông.
3. Đường ống chung:Bộ tích lũy áp suất cao-công cộng "bể chứa dầu áp suất cao-" Ống thép áp suất cao-dày, kín chứa dầu diesel áp suất cao-, phục vụ ba mục đích:
1. Tích lũy và ổn định áp suất:Bộ đệm cung cấp xung pít tông từ-bơm áp suất cao, giữ cho áp suất đường ray ổn định xuyên suốt mà không dao động theo tốc độ động cơ;
2. Phân phối đồng đều dầu áp suất cao-:Tất cả các kim phun xi lanh đều có chung nguồn dầu điều áp;
3. Được trang bị cảm biến áp suất đường ray và van giảm áp:
- Cảm biến áp suất đường ray:Gửi áp suất đường ray thực tế-theo thời gian thực trở lại ECU để điều khiển vòng-đóng;
- Van giảm áp:Giải phóng áp suất bảo vệ khi áp suất đường ray vượt quá giới hạn để ngăn ngừa vỡ đường ống.
4. Kim phun điều khiển điện tử:Kiểm soát phun độc lập (thiết bị đầu cuối kích hoạt)
Dầu áp suất cao-từ đường ray chung được phân phối đến từng kim phun xi lanh thông qua các ống nhánh áp suất cao-. Kim phun có van điện từ tốc độ cao-tích hợp (áp điện/điện từ), được điều khiển trực tiếp bằng nguồn ECU để đóng và mở.
Hoàn tất quá trình phun nhiên liệu bốn{0}}bước
1. Trạng thái chờ:Van điện từ được tắt và đóng lại. Dầu áp suất cao-trong buồng điều khiển kim phun giữ cho van kim đóng chặt, bịt kín vòi phun và ngăn chặn việc phun nhiên liệu.
2. Bắt đầu tiêm:ECU cấp nguồn cho van điện từ, mở lỗ giảm áp, nhanh chóng giải phóng dầu áp suất cao{0}}trong buồng điều khiển. Áp suất phía trên van kim giảm xuống và động cơ diesel-áp suất cao từ đường ray chung nâng van kim lên, phun nhiên liệu vào xi lanh ở áp suất cực cao.
3. Tiêm liên tục:Van điện từ vẫn được cấp điện, giữ cho van kim được nâng lên và phun nhiên liệu liên tục. Nó hoạt động càng lâu thì nhiên liệu được phun càng nhiều.
4. Dừng tiêm: Van điện từ bị tắt, đóng lỗ xả lại. Buồng điều khiển tạo lại áp suất cao, đẩy van kim xuống bịt kín vòi phun, dừng phun nhiên liệu ngay lập tức.
Khả năng nâng cao:Tiêm trước{0}}, tiêm chính, tiêm sau{1}} (điều mà máy bơm cơ học không thể làm được)
ECU có thể điều khiển van điện từ nhiều lần trong một hành trình trợ lực:
1. Tiêm trước{1}}:Phun sớm một lượng nhỏ dầu diesel vào xi-lanh, làm nóng trước buồng đốt, giảm tiếng gõ và ngăn ngừa hiện tượng cháy thô.
2. Tiêm chính:Phun một lượng lớn dầu diesel để cung cấp năng lượng.
3. Sau{1}}tiêm:Bơm một lượng nhỏ vào cuối hành trình công suất để tăng nhiệt độ khí thải, giúp tái tạo bẫy hạt DPF và tối ưu hóa lượng khí thải.
3. Hệ thống điều khiển vòng-đóng điện tử (ECU Brain)
1. Các cảm biến khác nhau thu thập điều kiện hoạt động:
- Bàn đạp ga:Nhu cầu tải lái xe;
- Cảm biến tốc độ trục khuỷu/vị trí trục cam:Xác định thứ tự bắn xi lanh và tham chiếu thời điểm phun;
- Cảm biến áp suất đường ray chung:Cung cấp-phản hồi áp suất đường ray theo thời gian thực;
- Nhiệt độ nước, áp suất/nhiệt độ nạp, áp suất tăng, cảm biến khí thải: Thông số phun chính xác.
2. Tính toán và xuất ra ECU:
ECU có các MAP hiệu chỉnh lớn, tính toán-theo thời gian thực dựa trên RPM, tải trọng, nhiệt độ nước và độ cao:
1. Áp suất đường ray mục tiêu cần thiết, hướng dẫn bộ điều chỉnh-bơm áp suất cao điều chỉnh;
2. Thời điểm phun trước trên mỗi xi lanh (thời điểm bắt đầu phun);
3. Thời gian phun (lượng nhiên liệu cần phun);
4. Thời điểm bắt đầu chèn trước,{1}}chèn chính và sau-chèn.
3. Hiệu chỉnh vòng lặp-đóng.
Áp suất đường ray và tốc độ động cơ được truyền theo thời gian thực, liên tục tinh chỉnh các thông số{0}}, điều chỉnh linh hoạt và thích ứng với mọi điều kiện vận hành trong suốt quá trình.
4. Tóm tắt cực kỳ ngắn gọn trong một câu:
Bơm điện-áp suất thấp cung cấp nhiên liệu → bơm-áp suất cao liên tục tăng áp suất, lưu trữ động cơ diesel áp suất-cao trong 'bình nhiên liệu áp suất cao-chung (đường ray chung)' để ổn định áp suất;
ECU đọc các điều kiện vận hành tổng thể của xe, điều khiển riêng từng van điện từ kim phun xi lanh, điều khiển linh hoạt thời điểm, thời gian phun và nhiều lần phun;
áp suất đường ray vẫn ổn định độc lập xuyên suốt, tách khỏi tốc độ động cơ, đạt được khả năng kiểm soát quá trình đốt cháy có độ chính xác- cao.