Tại sao động cơ oto phải có bơm cao áp?

Bơm cao áp là bộ phận quan trọng đã được biết đến rất nhiều trong cơ cấu và động cơ của oto. Vậy tại sao động cơ ôtô phải cần thiết có bơm cao áp? Bơm cao áp có nguyên lý hoạt động ra sao? Hãy cùng CNSG tìm hiểu ngay trong bài viết này. 

Bơm cao áp là gì? Có công dụng gì?

Bơm cao áp hiện được biết đến là bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống phun dầu nhiên liệu Diesel. 

Bơm cao áp phải được lắp đặt trên động cơ oto vì loại bơm này thực hiện nhiệm vụ chính là tiếp nhận nhiên liệu đã được lọc từ thùng chứa nhiên liệu từ đó điều tiết nhiên liệu đưa đến kim phun sau cùng sẽ đưa nhiên liệu đến từng xilanh của động cơ. 

Với hệ thống bơm cao áp hoạt động hiệu quả, xe oto sẽ hoạt động tiết kiệm nhiên liệu với công suất tối đa, đồng thời cũng giảm lượng khí thải ra môi trường. 

Xem thêm >> Bơm cánh khế là gì? Dùng để bơm loại chất gì?

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bơm cao áp

Cấu tạo bơm cao áp

Nhìn chung, cấu tạo của bơm cao áp đều có xy lanh, pít-tông, trục, lò xo, con đội, các đầu nối và các van cao áp. 

Mỗi loại bơm cao áp đều có cấu tạo riêng, dựa trên cấu tạo đó mà có nguyên lý hoạt động khác nhau. 

Nguyên lý hoạt động của bơm cao áp 

Dựa vào kết cấu, nguyên lý làm việc chính, bơm cao áp được chia làm nhiều loại khác nhau: 

• Theo cấu tạo: bơm cao áp kiểu phân phối, kiểu dãy, kiểu vòi phun kết hợp, kiểu điều khiển điện tử Common-rail, kiểu riêng biệt cho từng xi-lanh.
• Theo cách điều chỉnh hành trình của pít-tông trong một chu trình: bơm thay đổi hành trình pít-tông và bơm không thay đổi hành trình pít-tông.
• Theo lượng nhiên liệu được phun trong một chu trình: dùng van điện tử, dùng rãnh xoắn hoặc cửa nạp/cửa xả.
• Theo phương pháp điều khiển bơm: điều khiển bằng cơ khí, điện – cơ khí, thủy lực hay điện tử. 

Phân loại các dòng bơm cao áp 

Bơm cao áp kiểu vạn năng

Bơm cao áp kiểu vạn năng được cấu tạo gồm xy lanh, lò xo, pít tông, trục cam, van cao áp,…..Với mỗi bơm cao áp có thể sử dụng cho những hệ thống động cơ có công suất khác nhau, bơm cao áp kiểu vạn năng có thể gắn thêm nhiều xilanh hoặc pít tông có đường kính khác nhau.

Loại bơm cao áp kiểu vạn năng này thường được sử dụng lên những động cơ như V-2, D-6, trục cam của bơm cao áp dẫn động từ trục khuỷu. Số lượng thân bơm và số lượng xilanh sẽ được bố trí thành một hoặc hai dãy hình chữ V. Ký hiệu của bơm cao áp kiểu vạn năng thường là CW, M, P, MW. 

Nguyên lý hoạt động của loại bơm cao áp vạn năng này dựa trên việc một bơm cao áp có thể áp dụng trên một loại động cơ với công suất khác nhau, do dó trục cam không cần thay mà vẫn áp dụng cho các động cơ khác. 

Đặc biệt đối với bơm cao áp kiểu vạn năng, xilanh trên thân bơm có thể lắp đặt theo nhiều phương thức khác nhau cộng với loại bơm cao áp có ưu điểm giá rẻ, phù hợp với nhiều loại xe.

XEM THÊM >> Máy bơm hồ cá là gì? Có những ứng dụng nào?

Bơm cao áp phân phối

Bơm cao áp phân phối còn được gọi là bơm cao áp VE trên thị trường hiện nay khá được ưa chuộng với phần thiết kế nhỏ gọn do đó áp suất bơm dầu ổn định. 

Cấu tạo bơm cao áp phân phối thường bao gồm các chi tiết như: trục dẫn động, khớp trục, đĩa cam, vấu cam,  vành khăn, momen, pít tông… 

Thông qua áp suất của bơm gạt và rãnh hút, bơm cao áp VE bơm dầu bằng cách đưa nhiên liệu đến các xy lanh.

Bơm cao áp ô tô phân phối có ưu điểm là thường có kích thước nhỏ gọn, khả năng tính toán và phân phối nhiên liệu chính xác. Đặc biệt, dạng bơm cao áp kiểu phân phối (VE) còn có thể được chia thành nhiều dạng như sau:

• Kiểu bộ đôi vừa chuyển động tịnh tiến, vừa thực hiện bơm nhiên liệu.
• Các xilanh ở bên trong roto sẽ chuyển động tịnh tiến.
• Dựa trên kiểu điều chỉnh ngắt nhiên liệu.
• Dựa trên điều chỉnh bằng việc tiết lưu đường nạp.
• Dựa trên việc thay đổi hành trình Plunger.

Bơm cao áp vòi phun kết hợp

Bơm cao áp dạng vòi phun kết hợp là dạng bơm cao áp được thiết kế liền khối với vòi phun và được lắp đặt trên nắp máy. Loại bơm này được sử dụng trên những dòng động cơ 2 kỳ, những dòng xe tải nặng và mỗi xy lanh được cung cấp tương ứng với một bơm cao áp.

Đặc biệt, so với tất cả các loại bơm cao áp thì bơm cao áp vòi phun kết hợp là dạng sản phẩm có áp suất vòi phun lớn nhất, có khả năng thúc đẩy nhanh quá trình phun nhưng hạn chế của nó là do kích thước lớn nên ảnh hưởng đến quá trình thiết kế nắp máy.

Nguyên lý làm việc của bơm cao áp tuân theo các giai đoạn sau:

• Giai đoạn 1: Nạp nhiên liệu vào xilanh bơm
• Giai đoạn 2: Bắt đầu bơm nhiên liệu
• Giai đoạn 3: Kết thúc bơm nhiên liệu
• Giai đoạn 4: Thay đổi lưu lượng nhiên liệu của bơm cao áp

Bơm cao áp đơn

Bơm cao áp đơn hay còn gọi là bơm PF được sử dụng cho các hoạt động bơm cơ từ vài mã lực đến hàng trăm mã lực, bơm cao áp riêng biệt gồm các đường ống van, đầu nối, xy lanh, pít tông, bệ van, lò xo, ống dẫn hướng, vòng răng, vít điều chỉnh vị trí, v.v. 

Bơm PF hoạt động theo chu kỳ, mỗi chu kỳ bao gồm hai hành trình của piston là hành trình nạp và hành trình xả. 

Khi nào cần kiểm tra bơm cao áp trên ô tô? 

Sau một thời gian sử dụng, các bộ phận trong hệ thống bơm cao áp thường bị mài mòn do tác dụng của ma sát, lò xo làm việc lâu ngày cũng không còn giữ được độ đàn hồi tốt. Khi bơm cao áp gặp trục trặc, người dùng có thể dễ dàng nhận biết qua các dấu hiệu như: 

• Động cơ nổ không đều, bị giảm công suất khi vận hành. Lúc này, bơm không cung cấp và điều tiết đủ nhiên liệu để động cơ hoạt động có thể do xi-lanh, pít tông, đế van thoát bị mòn hoặc lò xo bị yếu. 
• Động cơ mất nhiều thời gian để nổ hoặc không thể nổ do đặt bơm sai, bơm bị hở hoặc bơm không thể bơm nhiên liệu.
• Có thể ngửi được mùi nhiên liệu. Khi vòng làm kín bên trong các van bị hở hoặc hư hỏng sẽ dẫn đến phần áp suất trong bơm giảm và gây ra vấn đề rò rỉ nhiên liệu. 
• Ống xả thải ra khói màu đen. Nguyên nhân có thể đến từ nhiên liệu được cung cấp vào động cơ quá nhiều trong khi không có đủ khí để đốt cháy nên tạo ra khói đen.