Khí thải động cơ Diesel là một trong những thủ phạm gây nên ô nhiễm môi trường. Động cơ diesel cho hiệu quả kinh tế hơn động cơ xăng, tuy nhiên nó vẫn còn những hạn chế trong quá trình sử dụng như: Thải khói đen khá lớn khi tăng tốc, tiêu hao nhiên liệu ở mức cao và tiếng ồn lớn…
Ngày nay, hầu hết các nước tiên tiến trên thế giới đã sử dụng hệ thống nhiên liệu (HTNL) Common Rail Diesel lắp cho các loại ô tô, máy xúc đào.. Hệ thống này đã giải quyết được các nhược điểm nêu trên.
Động cơ Diesel phát triển vào năm 1897 nhờ Rudolf Diesel hoạt động theo nguyên lý Tự cháy. Ở gần cuối quá trình nén, nhiên liệu được phun vào buồng cháy động cơ để hình thành hòa khí rồi tự bốc cháy.
Hệ thống nhiên liệu Diesel không ngừng được cải tiến, với các giải pháp kỹ thuật tối ưu làm giảm mức độ phát sinh ô nhiễm và suất tiêu hao nhiên liệu. Các nhà động cơ Diesel đã đề ra nhiều biện pháp khác nhau về kỹ thuật phun và tổ chức quá trình cháy nhằm giới hạn các chất ô nhiễm. Các biện pháp chủ yếu tập trung vào giải quyết các vấn đề:
Hiện nay, các nhược điểm của HTNL Diesel đã được khắc phục bằng cải tiến các bộ phận như: Bơm cao áp, vòi phun, ống tích trữ nhiên liệu áp suất cao, các ứng dụng điều khiển tự động nhờ sự phát triển của công nghệ (năm 1986 Bosch đưa vào thị trường việc điều khiển điện tử cho động cơ diesel ). Đó là HTNL Common Rail Diesel.
Trong động cơ Diesel hiện đại, áp suất phun được thực hiện cho mỗi vòi phun một cách riêng lẽ, nhiên liệu áp suất cao được chứa trong hộp chứa (Rail) hay còn gọi là “Ắc quy thủy lực”và được phân phối đến từng vòi phun theo yêu cầu.
Lợi ích của vòi phun Common Rail là làm giảm mức độ tiếng ồn, nhiên liệu được phun ra ở áp suất rất cao nhờ kết hợp điều khiển điện tử, kiểm soát lượng phun, thời điểm phun. Do đó làm hiệu suất động cơ và tính kinh tế nhiên liệu cao hơn.
So với hệ thống cũ dẫn động bằng cam, hệ thống Common Rail Diesel khá linh hoạt trong việc đáp ứng thích nghi để điều khiển phun nhiên liệu cho động cơ diesel như:
Tương tự như HTNL diesel thông thường, trên hình 1:
Việc tạo áp suất và phun nhiên liệu hoàn toàn tách biệt với nhau trong hệ thống Common Rail. Áp suất phun được tạo ra độc lập với tốc độ và lượng nhiên liệu phun ra. Nhiên liệu được trữ với áp suất cao trong ắc quy thủy lực. Lượng phun ra được quyết định bởi điều khiển bàn đạp ga, thời điểm phun cũng như áp suất phun được tính toán bằng ECU dựa trên các biểu đồ dữ liệu đã lưu trên nó.
Với phương pháp này áp suất phun lên đến 1500 bar có thể thực hiện ở mọi thời điểm ngay cả động cơ lúc thấp tốc. Trong hệ thống Common Rail quá trình phun được chia thành các cách phun:
Với Common Rail, người ta phải phân biệt giữa ba nhóm chức năng khác nhau:
Chức năng chính: Là điều khiển phun nhiên liệu đúng thời điểm, đúng lượng, đúng áp suất phù hợp từng chế độ làm việc của động cơ.
Chức năng phụ: Là điều khiển vòng kín và vòng hở như điều khiển hệ thống hồi lưu khí thải, tăng áp, ga tự động,… làm giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và khí thải độc hại.
Qua phân tích trên ta có thể kết luận Hệ thống nhiên liệu Common Rail Diesel có 5 ưu điểm sau:
Động cơ Diesel thế hệ “cũ”, trong quá trình làm việc hệ thống cung cấp nhiên liệu tạo ra tiếng ồn khá lớn. Khi khởi động và tăng tốc đột ngột lượng khói đen thải lớn.Vì vậy làm tiêu hao nhiên liệu và ô nhiễm cao. Ở Hệ thống nhiên liệu Common Rail áp suất phun lên đến 1500 bar, có thể phun ở mọi thời điểm. Mọi chế độ làm việc và ngay cả động cơ lúc thấp tốc mà áp suất phun vẫn không thay đổi. Với áp suất cao, nhiên liệu được phun càng tơi nên quá trình cháy càng sạch hơn.
Động cơ làm việc êm dịu là nhờ cải tiến Bơm cao áp (hình 6). Với kiểu bơm pittông bố trí hình sao lệch nhau 120 độ. Hoạt động nhẹ nhàng, linh hoạt và năng suất cao, giảm được tải trọng động trên động cơ.
Các giai đoạn phun sơ khởi làm giảm thời gian cháy trể và phun thứ cấp tạo cho quá trình cháy hoàn thiện.
Ngoài ra, hệ thống còn ứng dụng điều khiển điện tử cho động cơ, lắp thêm bộ hồi lưu khí xả (EGR) và tăng áp góp phần cải thiện tính năng động cơ. Trong đó phải kể đến vòi phun Common Rail, nó thực hiện phun và lưu ở áp suất cao.
Một ưu điểm nữa của Hệ thống nhiên liệu Common Rail của hãng Bosch là trong quá trình thiết kế nhằm mục đích có thể thay thế được cho Hệ thống nhiên liệu Diesel cũ, tức việc bố trí các thành phần và lắp đặt chúng trên động cơ phù hợp với các động cơ đang tồn tại.
Tuy nhiên, Hệ thống nhiên liệu Common Rail còn các tồn tại là:
Hệ thống Common Rail Diesel ra đời góp phần cải thiện nhiều cho tính năng động cơ và tính kinh tế nhiên liệu mà lâu nay người sử dụng cũng như các nhà bảo vệ môi trường mong đợi. Nó tạo nên hướng nghiên cứu mới cho các ngành Cơ khí Động lực, Giao thông,… trong nước. Hiện nay, bạn đọc có thể tìm hiểu hệ thống này trên các dòng xe như Transit, Sprinter,…
CHI NHÁNH MIỀN BẮC
- KM17+200, QL5, Xã Lạc Hồng, Huyện Văn Lâm, Hưng Yên
- QL3, Thôn Văn Thượng, Xã Xuân Canh, Đông Anh, Hà Nội
CHI NHÁNH MIỀN NAM:
- Số 83, QL51, Phường Long Bình Tân, TP Biên Hòa, Đồng Nai
Hotline 24/7: | 056 496 8888 |
Chi nhánh Miền Bắc: | 0867 932 579 |
Chi nhánh Miền Trung: | 0865 625 779 |
Chi nhánh Miền Nam: | 0981 939 568 |
Email: info@nagoyavietnam.com | |
Zalo OA: Zalo.me/nagoyavietnam | |
Facebook: fb.com/nagoyavietnam88 |
Copyright © Nagoya Viet Nam. All rights reserved.
Sử dụng nội dung và dịch vụ tại Nagoya Việt Nam có nghĩa là bạn đồng ý với Thỏa thuật sử dụng và Chính sách bảo mật của chúng tôi.