Bộ điều áp nhiên liệu (hệ thống nhiên liệu hai đường ống)
Bộ điều áp được sử dụng trong các hệ thống phun nhiên liệu hai đường ống, và có nhiệm vụ luôn giữ ổn định độ chênh lệch áp suất phun nhiên liệu với áp suất đường ống nạp, trong mọi điều kiện vận hành.
Bộ điều áp được gắn trong hệ thống 2 đường ống ở ống phân phối, được chia thành hai buồng bởi một màng điều khiển đàn hồi. Buồng nhiên liệu có áp suất nhiên liệu tác động lên tấm màng và buồng còn lại có lò xo luôn đẩy tấm màng ngược lại áp suất nhiên liệu. Khi áp suất định trước của hệ thống bị vượt qua, tấm màng tác động lên van xả để nhiên liệu thừa có thể chảy về thùng nhiên liệu.
Tùy theo áp suất nhiên liệu (áp suất hệ thống) và áp suất trong đường ống nạp, tấm màng tự động điều chỉnh van xả, sao cho độ chênh lệch áp suất luôn luôn được giữ ổn định không phụ thuộc vào tình trạng vận hành của động cơ. Lượng nhiên liệu phun chỉ còn phụ thuộc vào thời gian mở kim phun.
Chênh lệch áp suất = Áp suất nhiên liệu – Áp suất trong đường ống nạp
Thí dụ: Áp suất cần có là 4,0 bar. Khi áp suất chân không trong đường ống nạp có trị số âm là -0,6 bar, lực ở buồng lò xo giảm theo và van xả mở thêm, làm áp suất hệ thống giảm từ 4,0 bar xuống còn 3,4 bar. Độ chênh lệch áp suất được giữ ổn định là 3,4 – (–0,6) = 4,0 bar. (Nếu bộ điều áp bị kẹt, lực đẩy ở buồng lò xo không giảm theo thì chênh lệch áp lúc này sẽ là 4,0 – (-0,6) = 4,6 bar)
| Trạng thái vận hành | Áp suất trong đường ống nạp | Áp suất hệ thống tự điều chỉnh | Độ chênh lệch áp suất |
|---|---|---|---|
| Chạy không tải | – 0,6 bar | 3,4 bar | 4,0 bar |
| Tải nhỏ | – 0,3 bar | 3,7 bar | 4,0 bar |
| Tải lớn | – 0,1 bar | 3,9 bar | 4,0 bar |
Đối với các hệ thống cung cấp nhiên liệu không có đường ống nhiên liệu dư về thùng (Hệ thống 1 đường ống), bộ điều áp có cấu tạo tương tự được đặt ngay trong thùng nhiên liệu (Hình dưới). Bộ điều áp này không có ống nối thông với đường ống nạp và áp suất hệ thống được giữ cố định chỉ bằng lực đàn hồi của lò xo tác dụng ngược vào tấm màng. Vì nhiên liệu dư được xả trực tiếp trong thùng nhiên liệu nên không có đường ống nhiên liệu dư từ ống phân phối.
Trong trường hợp này, lượng phun phụ thuộc vào áp suất đường ống nạp và thay đổi theo tình trạng vận hành của động cơ. Do vậy, hệ thống điều khiển điện tử của động cơ phải sử dụng thông tin áp suất đường ống nạp để điều chỉnh thời gian phun tương ứng nhằm cung cấp chính xác lượng nhiên liệu cần thiết.
Mô đun tiếp vận
Những bộ phận dùng cho việc chuyển nhiên liệu được kết hợp với nhau trong mô đun tiếp vận và được đặt trong thùng nhiên liệu.
Đồng hồ mực nhiên liệu: Lượng nhiên liệu trong thùng được xác định bởi cảm biến mức nhiên liệu, sử dụng cơ cấu đo kiểu đòn bẩy hay ống chìm và chiết áp để chuyển đổi mức nhiên liệu thành điện áp tương ứng.
Đo lượng nhiên liệu tiêu thụ: Lượng nhiên liệu tiêu thụ được tính bằng tích số của thời gian mở van phun với hằng số của van phun. Kết quả này cho biết lượng nhiên liệu phun ra khỏi kim phun trong một đơn vị thời gian, ở một độ chênh áp không đổi.
Kỹ thuật làm thoáng khí và thông hơi cho thùng nhiên liệu
Việc làm thoáng khí và thông hơi cho thùng nhiên liệu là cần thiết để cân bằng áp suất trong thùng và giữ an toàn cho quá trình nạp nhiên liệu. Các bình điều tiết được sử dụng để đảm bảo cân bằng khi nhiên liệu giãn nở do nhiệt độ và qua đó áp suất hơi trong thùng nhiên liệu tăng cao. Ngoài ra, thùng nhiên liệu phải tuyệt đối đảm bảo không để hơi nhiên liệu thoát ra môi trường. Hệ thống làm thoáng khí và thông hơi thùng nhiên liệu gồm có những bộ phận sau:
Bình điều tiết lúc vận hành: Bình điều tiết có nhiệm vụ tạo khoảng không gian cho nhiên liệu giãn nở vì nhiệt độ. Tùy theo kích thước của thùng nhiên liệu, bình điều tiết có thể tích từ 2 lít đến 5 lít và được nối với bình than hoạt tính bằng một ống thông hơi.
Bình điều tiết lúc nạp nhiên liệu: Bình điều tiết thứ 2, có chức năng tạo khoảng không thu nạp tạm thời cho hơi nhiên liệu bị choán chỗ bởi nhiên liệu nạp vào và bị đẩy khỏi không gian trong thùng. Bình điều tiết có ống thông đến ống nạp nhiên liệu để thiết bị hút ở vòi bơm nhiên liệu hút khí ra, giúp cho quá trình bơm nhiên liệu vào thùng được dễ dàng.
Van thông hơi: Van có nhiệm vụ ngăn chặn hơi nhiên liệu từ bình điều tiết lúc vận hành thoát ra môi trường hay bị hút đi. Khi nạp nhiên liệu, van này được đóng kín.
Van phao chống tràn: (van phao lặn, van an toàn). Khi thùng nhiên liệu quá đầy hay khi xe đậu nghiêng hoặc bị lật, xăng có thể trào ra ngoài qua bình than hoạt tính. Van phao chống tràn có chức năng khóa ống dẫn đến bình than hoạt tính trong những tình huống như vậy.
Bình than hoạt tính: Hơi hydrocarbon được hấp phụ trong bình than hoạt tính để không thoát ra mỗi trường. Bình than được nối với đường ống nạp qua một van tái sinh. ECU động cơ điều khiển mở van tái sinh để dùng áp suất chân không đường ống nạp hút hơi xăng trong bình than hoạt tính và dẫn đến buồng đốt.
Van chặn: (trên xe có OBD II) (ND: còn được gọi là van thông khí trời): Khi động cơ không hoạt động, bình than phải được đóng kín để cách ly với khí trời và tránh hơi nhiên liệu thoát ra ngoài. Khi bầu than hoạt tính được tái sinh và hơi nhiên liệu dự trữ cần được đưa đến buồng đốt, ECU động cơ điều khiển bằng tín hiệu xung nhịp để cả hai van tái sinh và van chặn cùng mở ra (tránh trường hợp áp suất âm trong bầu than do bị đóng kín).
Van tái sinh: ECU động cơ điều khiển van điện từ này bằng tín hiệu xung nhịp tùy theo tình trạng vận hành của động cơ. Khi van mở, van chặn cũng đồng thời mở, hơi xăng trong bình than hoạt tính được làm sạch bởi khí trời và được hút vào đường ống nạp nhờ áp suất chân không ở đó.
Bơm chẩn đoán cho hệ thống nhiên liệu và cảm biến áp suất: Giám sát độ kín của thùng nhiên liệu là một trong những chức năng của OBD II. Khi kiểm tra độ kín, thùng nhiên liệu được bơm không khí vào để tạo một áp suất trong thùng cao hơn áp suất môi trường. Sự thay đổi của áp suất trong thùng được ghi nhận nhờ cảm biến áp suất. ECU động cơ sử dụng các tín hiệu áp suất này để đánh giá độ kín của thùng nhiên liệu.
Xem thêm:
