Bộ phận phun nhiên liệu

Kim phun nhiên liệu là bộ phận quan trọng của động cơ phun xăng điện tử. Nhận lệnh từ Bộ điều khiển điện tử (ECU), chúng kiểm soát chính xác thời gian, tốc độ dòng chảy, áp suất và thời gian phun nhiên liệu, trực tiếp xác định công suất đầu ra, khả năng tiết kiệm nhiên liệu và mức phát thải của động cơ. Bộ phận phun nhiên liệu được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực động cơ đốt trong khác nhau, bao gồm ô tô, máy xây dựng và năng lượng hàng hải.

Nguyên tắc làm việc

Nguyên lý làm việc cốt lõi của Bộ phận phun nhiên liệu là điều khiển truyền động điện từ chính xác:

1. Trạng thái chờ: Khi không có tín hiệu điều khiển, lò xo hồi vị bên trong kim phun vẫn ở trạng thái nén, ép chặt van kim vào lỗ phun. Van được đóng hoàn toàn, ngăn chặn rò rỉ nhiên liệu một cách hiệu quả và đảm bảo hệ thống nhiên liệu duy trì áp suất ổn định.

2. Thực hiện phun: Khi ECU phát lệnh phun dựa trên các điều kiện vận hành của động cơ (chẳng hạn như tốc độ không tải, khả năng tăng tốc hoặc thay đổi tải), cuộn dây điện từ ngay lập tức được cấp điện để tạo ra một từ trường mạnh. Lực hút của từ trường vượt qua lực cản của lò xo hồi vị, nâng van kim lên và mở lỗ phun. Dầu nhiên liệu cao áp (có áp suất lên tới 2200-2500 bar) được đẩy ra với tốc độ cao qua khe hở hình khuyên cực nhỏ giữa kim trục ở đầu van kim và lỗ phun. Dưới tác động của luồng không khí, nó bị vỡ thành những giọt dầu sương mù có kích thước micron và phân bố đều trong buồng đốt, tạo điều kiện cho quá trình đốt cháy hoàn toàn.

3. Chấm dứt phun: Sau khi ECU cắt dòng điện, lực hút điện từ nhanh chóng biến mất. Lò xo hồi vị dẫn động van kim nhanh chóng thiết lập lại và đóng lỗ phun, chấm dứt quá trình phun một cách chính xác. Toàn bộ chu trình phản hồi chỉ mất 0,2 đến 0,4 mili giây, cho phép phun liên tục tần số cao và đáp ứng các điều kiện vận hành động của động cơ.

Các loại sản phẩm chính

1. Đầu phun loại kín: 

Sử dụng cấu trúc đế van kín, nhiên liệu chỉ tiếp xúc với buồng đốt trong quá trình phun, mang lại độ tin cậy cao. Chủ yếu chia thành hai loại:

- Loại đầu phun: Số lượng đầu phun có thể điều chỉnh từ 1 đến 10, với đường kính trong khoảng 0,15-1,0 mm. Nhiên liệu được phun trực tiếp vào buồng đốt qua nhiều vòi phun nên độ phun sương đồng đều tốt. Thích hợp cho động cơ xăng và diesel có buồng đốt phun trực tiếp, như xe khách và xe tải nhẹ.

- Dạng kim: Một kim hình trụ kéo dài từ đầu van kim và đi vào lỗ phun khiến nhiên liệu được phun ra ngoài dạng sương dạng vòng với phạm vi phun sương rộng, thích hợp cho các buồng đốt riêng biệt. Các loại dẫn xuất đặc biệt gồm: loại tiết lưu (thiết kế đầu kim cho phép phun trước, giảm tiếng ồn động cơ diesel), loại lỗ thuôn dài (van kim được dẫn ra xa vùng nóng để chống kẹt, thích hợp cho động cơ diesel tốc độ cao, hiệu suất cao) và loại làm mát cưỡng bức (giảm tải nhiệt qua các kênh làm mát, sử dụng trong các nhà máy thủy điện cỡ lớn và vừa).

2. Các loại đầu phun chức năng đặc biệt

- Loại van bi: Sử dụng van bi rỗng, nhẹ làm bộ phận bịt kín, có tính năng định tâm tự động, hiệu suất bịt kín tốt hơn 40% so với van kim truyền thống và tốc độ phản hồi nhanh hơn, phù hợp với hệ thống Common Rail áp suất cao.

- Loại van tấm: Đạt được chuyển động tịnh tiến ổn định của van kim thông qua cấu trúc van tấm mỏng, giảm 60% nguy cơ tắc nghẽn lỗ phun, kéo dài thời gian bảo dưỡng, phù hợp cho các ứng dụng máy móc kỹ thuật có yêu cầu chất lượng nhiên liệu phức tạp.

- Loại nhiều lỗ: Được trang bị 4-12 vòi phun chính xác, phạm vi phun nhiên liệu rộng hơn và quá trình đốt cháy hoàn thiện hơn. Các bộ phận phun nhiên liệu này được thiết kế cho động cơ diesel phun trực tiếp hiệu suất cao, chẳng hạn như động cơ xe tải hạng nặng và máy xây dựng.