Mô tả
Nhiên liệu được lấy từ bình nhiên liệu bằng bơm nhiên liệu và được phun dưới áp suất bởi vòi phun.
Áp suất nhiên liệu trong đường ống nhiên liệu phải được điều chỉnh để duy trì việc phun nhiên liệu ổn định bằng bộ điều áp và bộ giảm rung động.
Các bộ phận chính
+ Bình nhiên liệu
+ Cụm bơm nhiên liệu
- Bơm nhiên liệu
- Lưới lọc của bơm nhiên liệu
- Bộ lọc nhiên liệu
- Bộ điều áp
+ Ống phân phối
+ Vòi phun
+ Bộ giảm rung động
Bơm nhiên liệu
Bơm nhiên liệu được lắp trong bình nhiên liệu và được kết hợp với bộ lọc nhiên liệu, bộ điều áp, bộ đo nhiên liệu, v.v...
Cánh bơm được mô tơ quay để nén nhiên liệu. Van một chiều đóng lại khi bơm nhiên liệu dừng để duy trì áp suất trong đường ống nhiên liệu và làm cho việc khởi động động cơ dễ dàng hơn. Nếu không có áp suất dư, dễ xảy ra hiện tượng khoá hơi ở nhiệt độ cao, làm cho việc khởi động lại khó khăn
Van an toàn mở ra khi áp suất ở phía cửa ra trở nên quá cao, nhằm ngăn chặn áp suất nhiên liệu trở nên quá cao này.
Bộ điều áp
Bộ điều áp này điều chỉnh áp suất nhiên liệu vào vòi phun ở 324 kPa (3.3 kgf/cm2). (Các giá trị này có thể thay đổi tuỳ theo kiểu của động cơ)
Ngoài ra, bộ điều áp còn duy trì áp suất dư trong đường ống nhiên liệu cũng như cách thức duy trì ở van một chiều của bơm nhiên liệu.
Có hai loại phương pháp điều chỉnh nhiên liệu
1. Loại 1
Loại này điều chỉnh áp suất nhiên liệu ở một áp suất không thay đổi.
Khi áp suất nhiên liệu vượt quá lực ép của lò xo trong bộ điều áp, van này mở ra để trả nhiên liệu trở về bình nhiên liệu và điều chỉnh áp suất.
CHÚ Ý:
Lỗ phun của vòi phun có độ chân không gây ra bởi chân không của đường ống nạp, nó hút nhiên liệu ra. Độ chân không này luôn luôn thay đổi tuỳ theo các tình trạng của động cơ. Vì vậy, đối với loại này ECU động cơ tính toán lượng phun nhiên liệu trong thời gian phun theo sự thay đổi của độ chân không trong đường ống nạp để đảm bảo cho vòi phun phun nhiên liệu thích hợp.
2. Loại 2
Loại này có ống phân phối liên tục điều chỉnh áp suất nhiên liệu để giữ cho áp suất nhiên liệu cao hơn áp suất được xác định từ áp suất đường ống nạp. Hoạt động cơ bản cũng giống như loại 1, nhưng độ chân không của đường ống nạp được đặt vào buồng trên của màng chắn, áp suất nhiên liệu được điều chỉnh bằng cách thay đổi áp suất nhiên liệu khi van mở ra theo độ chân không của đường ống nạp. Nhiên liệu được trả về bình nhiên liệu qua ống hồi nhiên liệu.
CHÚ Ý:
Lỗ phun của vòi phun có độ chân không gây ra bởi chân không của đường ống nạp, nó hút nhiên liệu ra. Độ chân không này luôn luôn thay đổi theo các tình trạng của động cơ. Do đó, vì áp suất nhiên liệu của loại này được điều chỉnh liên tục bằng độ chân không của đường ống nạp để duy trì áp suất nhiên liệu cao hơn áp suất đặt trước để duy trì một lượng phun đã đặt trong thời gian phun.
Bộ giảm rung động
Bộ giảm rung này dùng một màng ngăn để hấp thụ một lượng nhỏ xung của áp suất nhiên liệu sinh ra bởi việc phun nhiên liệu và độ nén của bơm nhiên liệu. Một số kiểu động cơ không có bộ giảm rung
Vòi phun
Vòi phun phun nhiên liệu vào các cửa nạp của các xi lanh theo tín hiệu từ ECU động cơ. Các tín hiệu từ ECU động cơ làm cho dòng điện chạy vào cuộn dây điện từ, làm cho píttông bơm bị kéo, mở van để phun nhiên liệu.
Vì hành trình của pít tông bơm không thay đổi, lượng phun nhiên liệu được điều chỉnh tại thời điểm dòng điện chạy vào cuộn điện từ này.
1. Bộ lọc nhiên liệu
Bộ lọc nhiên liệu khử bụi bẩn và các tạp chất trong nhiên liệu được bơm lên bởi bơm nhiên liệu.
2. Lưới lọc của bơm nhiên liệu
Lưới lọc của bơm nhiên liệu khử bụi bẩn và các tạp chất ra khỏi nhiên liệu trước khi đi vào bơm nhiên liệu.
CHÚ Ý:
+ Một số bơm nhiên liệu được lắp ở bên ngoài bình nhiên liệu.
+ Trong một số kiểu xe, một bu lông nối hoặc các loại giắc nối nhanh được sử dụng để nối đường ống nhiên liệu.
Điều khiển bơm nhiên liệu
1. Hoạt động cơ bản
Bơm nhiên liệu chỉ hoạt động khi động cơ đang chạy.
Thậm chí khi khoá điện được bật đến vị trí ON, nếu động cơ chưa nổ máy, thì bơm nhiên liệu sẽ không làm việc.
(1) Khoá điện ở vị trí ON:
Khi bật khoá điện ở vị trí IG, rơle EFI bật mở
(2) Khoá điện ở vị trí START:
Khi động cơ quay khởi động, một tín hiệu STA (tín hiệu máy khởi động) được truyền đến ECU động cơ từ cực ST của khoá điện.
Khi tín hiệu STA được đưa vào ECU động cơ, động cơ bật ON tranzito này và rơle mở mạch được bật ON. Sau đó, dòng điện được chạy vào bơm nhiên liệu để vận hành bơm.
(3) Động cơ quay khởi động/nổ máy
Cùng một lúc khi động cơ quay khởi động, ECU động cơ nhận tín hiệu NE từ cảm biến vị trí của trục khuỷu, làm cho tranzito này tiếp tục duy trì hoạt động của bơm nhiên liệu.
(4) Nếu động cơ chết máy:
Thậm chí khi khoá điện bật ON, nếu động cơ chết máy, tín hiệu NE sẽ không còn được đưa vào ECU động cơ, nên ECU động cơ sẽ ngắt tranzito này, nó ngắt rơle mở mạch, làm cho bơm nhiên liệu ngừng lại.
2. Điều khiển tốc độ của bơm nhiên liệu
Việc điều khiển này làm giảm tốc độ của bơm nhiên liệu để giảm độ mòn của bơm và điện năng khi không cần nhiều nhiên liệu, như khi động cơ đang chạy ở tốc độ thấp.
Khi dòng điện chạy vào bơm nhiên liệu qua tiếp điểm B của rơle điều khiển bơm và điện trở, bơm nhiên liệu sẽ làm việc ở tốc độ thấp.
Khi động cơ đang quay khởi động, khi động cơ đang chạy ở tốc độ cao, hoặc ở tải trọng lớn, ECU động cơ chuyển mạch tiếp điểm của rơle điều khiển bơm nhiên liệu sang A để điều khiển bơm nhiên liệu ở tốc độ cao
Điều khiển Bật/Tắt bằng cách điều chỉnh tốc độ (bằng ECU động cơ và ECU của bơm nhiên liệu)
Một số kiểu xe điều khiển tốc độ của bơm nhiên liệu bằng ECU của bơm nhiên liệu thay cho rơle mở mạch, rơle và điện trở điều khiển bơm nhiên liệu. Ngoài ra, loại điều khiển này còn có chức năng chẩn đoán hệ thống bơm nhiên liệu. Khi phát hiện một sự cố, một tín hiệu được truyền đi từ ECU của bơm nhiên liệu đến cực DI của ECU động cơ.
3. Hệ thống ngắt bơm nhiên liệu
Ở một số xe có một cơ cấu để điều khiển làm ngừng hoạt động của bơm nhiên liệu trong các điều kiện sau đây để duy trì an toàn.
(1) Khi túi khí nổ:
Khi túi khí SRS của lái xe, của hành khách phía trước phồng lên, việc điều khiển ngắt nhiên liệu làm bơm nhiên liệu không hoạt động. Khi ECU động cơ phát hiện một tín hiệu phồng lên của túi khí từ cụm cảm biến túi khí trung tâm, ECU động cơ sẽ ngắt rơle mở mạch để ngừng hoạt động của bơm nhiên liệu. Sau khi điều khiển ngắt bơm nhiên liệu, việc điều khiển này sẽ được loại bỏ bằng cách tắt khoá điện về vị trí OFF, làm cho bơm nhiên liệu làm việc trở lại.
(2) Khi xe bị đâm hoặc bị lật:
Khi xe bị đâm, công tắc quán tính của bơm nhiên liệu sẽ ngắt bơm nhiên liệu để giảm thiểu sự rò rỉ nhiên liệu.
Công tắc quán tính của bơm nhiên liệu được đặt giữa ECU bơm nhiên liệu và ECU động cơ. Khi viên bi trong công tắc này dịch chuyển vì có va đập, công tắc này bị tách khỏi tiếp điểm để xoay nó về vị trí OFF và ngừng hoạt động của bơm nhiên liệu. Sau khi cắt nhiên liệu, đẩy công tắc về vị trí ban đầu để ngừng việc điều khiển cắt nhiên liệu, làm cho bơm nhiên liệu hoạt động trở lại.
Nhiên liệu được lấy từ bình nhiên liệu bằng bơm nhiên liệu và được phun dưới áp suất bởi vòi phun.
Áp suất nhiên liệu trong đường ống nhiên liệu phải được điều chỉnh để duy trì việc phun nhiên liệu ổn định bằng bộ điều áp và bộ giảm rung động.
Các bộ phận chính
+ Bình nhiên liệu
+ Cụm bơm nhiên liệu
- Bơm nhiên liệu
- Lưới lọc của bơm nhiên liệu
- Bộ lọc nhiên liệu
- Bộ điều áp
+ Ống phân phối
+ Vòi phun
+ Bộ giảm rung động
Bơm nhiên liệu được lắp trong bình nhiên liệu và được kết hợp với bộ lọc nhiên liệu, bộ điều áp, bộ đo nhiên liệu, v.v...
Cánh bơm được mô tơ quay để nén nhiên liệu. Van một chiều đóng lại khi bơm nhiên liệu dừng để duy trì áp suất trong đường ống nhiên liệu và làm cho việc khởi động động cơ dễ dàng hơn. Nếu không có áp suất dư, dễ xảy ra hiện tượng khoá hơi ở nhiệt độ cao, làm cho việc khởi động lại khó khăn
Van an toàn mở ra khi áp suất ở phía cửa ra trở nên quá cao, nhằm ngăn chặn áp suất nhiên liệu trở nên quá cao này.
Bộ điều áp
Bộ điều áp này điều chỉnh áp suất nhiên liệu vào vòi phun ở 324 kPa (3.3 kgf/cm2). (Các giá trị này có thể thay đổi tuỳ theo kiểu của động cơ)
Ngoài ra, bộ điều áp còn duy trì áp suất dư trong đường ống nhiên liệu cũng như cách thức duy trì ở van một chiều của bơm nhiên liệu.
Có hai loại phương pháp điều chỉnh nhiên liệu
1. Loại 1
Loại này điều chỉnh áp suất nhiên liệu ở một áp suất không thay đổi.
Khi áp suất nhiên liệu vượt quá lực ép của lò xo trong bộ điều áp, van này mở ra để trả nhiên liệu trở về bình nhiên liệu và điều chỉnh áp suất.
CHÚ Ý:
Lỗ phun của vòi phun có độ chân không gây ra bởi chân không của đường ống nạp, nó hút nhiên liệu ra. Độ chân không này luôn luôn thay đổi tuỳ theo các tình trạng của động cơ. Vì vậy, đối với loại này ECU động cơ tính toán lượng phun nhiên liệu trong thời gian phun theo sự thay đổi của độ chân không trong đường ống nạp để đảm bảo cho vòi phun phun nhiên liệu thích hợp.
2. Loại 2
Loại này có ống phân phối liên tục điều chỉnh áp suất nhiên liệu để giữ cho áp suất nhiên liệu cao hơn áp suất được xác định từ áp suất đường ống nạp. Hoạt động cơ bản cũng giống như loại 1, nhưng độ chân không của đường ống nạp được đặt vào buồng trên của màng chắn, áp suất nhiên liệu được điều chỉnh bằng cách thay đổi áp suất nhiên liệu khi van mở ra theo độ chân không của đường ống nạp. Nhiên liệu được trả về bình nhiên liệu qua ống hồi nhiên liệu.
CHÚ Ý:
Lỗ phun của vòi phun có độ chân không gây ra bởi chân không của đường ống nạp, nó hút nhiên liệu ra. Độ chân không này luôn luôn thay đổi theo các tình trạng của động cơ. Do đó, vì áp suất nhiên liệu của loại này được điều chỉnh liên tục bằng độ chân không của đường ống nạp để duy trì áp suất nhiên liệu cao hơn áp suất đặt trước để duy trì một lượng phun đã đặt trong thời gian phun.
Bộ giảm rung này dùng một màng ngăn để hấp thụ một lượng nhỏ xung của áp suất nhiên liệu sinh ra bởi việc phun nhiên liệu và độ nén của bơm nhiên liệu. Một số kiểu động cơ không có bộ giảm rung
Vòi phun
Vòi phun phun nhiên liệu vào các cửa nạp của các xi lanh theo tín hiệu từ ECU động cơ. Các tín hiệu từ ECU động cơ làm cho dòng điện chạy vào cuộn dây điện từ, làm cho píttông bơm bị kéo, mở van để phun nhiên liệu.
Vì hành trình của pít tông bơm không thay đổi, lượng phun nhiên liệu được điều chỉnh tại thời điểm dòng điện chạy vào cuộn điện từ này.
Bộ lọc nhiên liệu/ lưới lọc của bơm nhiên liệu1. Bộ lọc nhiên liệu
Bộ lọc nhiên liệu khử bụi bẩn và các tạp chất trong nhiên liệu được bơm lên bởi bơm nhiên liệu.
2. Lưới lọc của bơm nhiên liệu
Lưới lọc của bơm nhiên liệu khử bụi bẩn và các tạp chất ra khỏi nhiên liệu trước khi đi vào bơm nhiên liệu.
CHÚ Ý:
+ Một số bơm nhiên liệu được lắp ở bên ngoài bình nhiên liệu.
+ Trong một số kiểu xe, một bu lông nối hoặc các loại giắc nối nhanh được sử dụng để nối đường ống nhiên liệu.
Điều khiển bơm nhiên liệu
1. Hoạt động cơ bản
Bơm nhiên liệu chỉ hoạt động khi động cơ đang chạy.
Thậm chí khi khoá điện được bật đến vị trí ON, nếu động cơ chưa nổ máy, thì bơm nhiên liệu sẽ không làm việc.
(1) Khoá điện ở vị trí ON:
Khi bật khoá điện ở vị trí IG, rơle EFI bật mở
Khi động cơ quay khởi động, một tín hiệu STA (tín hiệu máy khởi động) được truyền đến ECU động cơ từ cực ST của khoá điện.
Khi tín hiệu STA được đưa vào ECU động cơ, động cơ bật ON tranzito này và rơle mở mạch được bật ON. Sau đó, dòng điện được chạy vào bơm nhiên liệu để vận hành bơm.
(3) Động cơ quay khởi động/nổ máy
Cùng một lúc khi động cơ quay khởi động, ECU động cơ nhận tín hiệu NE từ cảm biến vị trí của trục khuỷu, làm cho tranzito này tiếp tục duy trì hoạt động của bơm nhiên liệu.
(4) Nếu động cơ chết máy:
Thậm chí khi khoá điện bật ON, nếu động cơ chết máy, tín hiệu NE sẽ không còn được đưa vào ECU động cơ, nên ECU động cơ sẽ ngắt tranzito này, nó ngắt rơle mở mạch, làm cho bơm nhiên liệu ngừng lại.
2. Điều khiển tốc độ của bơm nhiên liệu
Việc điều khiển này làm giảm tốc độ của bơm nhiên liệu để giảm độ mòn của bơm và điện năng khi không cần nhiều nhiên liệu, như khi động cơ đang chạy ở tốc độ thấp.
Khi dòng điện chạy vào bơm nhiên liệu qua tiếp điểm B của rơle điều khiển bơm và điện trở, bơm nhiên liệu sẽ làm việc ở tốc độ thấp.
Khi động cơ đang quay khởi động, khi động cơ đang chạy ở tốc độ cao, hoặc ở tải trọng lớn, ECU động cơ chuyển mạch tiếp điểm của rơle điều khiển bơm nhiên liệu sang A để điều khiển bơm nhiên liệu ở tốc độ cao
Điều khiển Bật/Tắt bằng cách điều chỉnh tốc độ (bằng ECU động cơ và ECU của bơm nhiên liệu)
Một số kiểu xe điều khiển tốc độ của bơm nhiên liệu bằng ECU của bơm nhiên liệu thay cho rơle mở mạch, rơle và điện trở điều khiển bơm nhiên liệu. Ngoài ra, loại điều khiển này còn có chức năng chẩn đoán hệ thống bơm nhiên liệu. Khi phát hiện một sự cố, một tín hiệu được truyền đi từ ECU của bơm nhiên liệu đến cực DI của ECU động cơ.
3. Hệ thống ngắt bơm nhiên liệu
Ở một số xe có một cơ cấu để điều khiển làm ngừng hoạt động của bơm nhiên liệu trong các điều kiện sau đây để duy trì an toàn.
(1) Khi túi khí nổ:
Khi túi khí SRS của lái xe, của hành khách phía trước phồng lên, việc điều khiển ngắt nhiên liệu làm bơm nhiên liệu không hoạt động. Khi ECU động cơ phát hiện một tín hiệu phồng lên của túi khí từ cụm cảm biến túi khí trung tâm, ECU động cơ sẽ ngắt rơle mở mạch để ngừng hoạt động của bơm nhiên liệu. Sau khi điều khiển ngắt bơm nhiên liệu, việc điều khiển này sẽ được loại bỏ bằng cách tắt khoá điện về vị trí OFF, làm cho bơm nhiên liệu làm việc trở lại.
(2) Khi xe bị đâm hoặc bị lật:
Khi xe bị đâm, công tắc quán tính của bơm nhiên liệu sẽ ngắt bơm nhiên liệu để giảm thiểu sự rò rỉ nhiên liệu.
Công tắc quán tính của bơm nhiên liệu được đặt giữa ECU bơm nhiên liệu và ECU động cơ. Khi viên bi trong công tắc này dịch chuyển vì có va đập, công tắc này bị tách khỏi tiếp điểm để xoay nó về vị trí OFF và ngừng hoạt động của bơm nhiên liệu. Sau khi cắt nhiên liệu, đẩy công tắc về vị trí ban đầu để ngừng việc điều khiển cắt nhiên liệu, làm cho bơm nhiên liệu hoạt động trở lại.
