Kiểm tra bơm cao áp

Bơm cao áp chính là trái tim của hệ thống cung cấp nhiên liệu, có nhiệm vụ tạo ra áp suất cao cần thiết để đưa nhiên liệu đến các vòi phun injector, đảm bảo động cơ vận hành hiệu quả.

Thiết bị này được ứng dụng chủ yếu trong hệ thống Common Rail – công nghệ phun nhiên liệu tiên tiến nhất hiện nay. Khi hoạt động ổn định, bơm cao áp góp phần tối ưu hóa hiệu suất động cơ, tiết kiệm nhiên liệu và giảm thiểu khí thải độc hại.

Cấu tạo của bơm cao áp

• Bơm cao áp ô tô là một hệ thống phức tạp gồm nhiều bộ phận quan trọng hoạt động đồng bộ với nhau:
• Bộ bơm là thành phần chính tạo ra áp suất cao, đẩy nhiên liệu vào hệ thống phun. Tùy theo từng loại bơm, cơ chế hoạt động có thể dựa trên nguyên lý quay hoặc con lăn để tạo áp lực.
• Van điều áp đảm nhận vai trò kiểm soát và duy trì áp suất nhiên liệu ở mức ổn định trong suốt quá trình vận hành. Thiết bị này đảm bảo áp suất luôn phù hợp với yêu cầu của vòi phun mà không gây tổn hại cho hệ thống.
• Cảm biến áp suất có chức năng đo lường áp suất nhiên liệu và truyền tín hiệu về bộ điều khiển động cơ. Nhờ đó, hệ thống có thể điều chỉnh chính xác lượng nhiên liệu cần thiết, tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu.
• Bộ truyền động kết nối bơm với động cơ, truyền động lực từ động cơ đến bơm để đảm bảo hoạt động đúng chức năng.
• Vòi phun (Injector) tiếp nhận nhiên liệu từ bơm cao áp và phun vào buồng đốt dưới dạng sương mù, tối ưu hóa quá trình đốt cháy.

Các bộ phận này tương tác chặt chẽ để đảm bảo hiệu suất tối ưu cho động cơ. Hệ thống có thể được áp dụng cho các loại bơm Common Rail, bơm PE, VE tùy thuộc vào đặc tính của từng hệ thống động cơ.

Nguyên lý hoạt động

Bơm cao áp vận hành theo nguyên lý tạo áp lực cao từ nhiên liệu được cung cấp, sau đó chuyển vào hệ thống Common Rail để tích trữ và phân phối đến các vòi phun. Quá trình này giúp điều chỉnh lượng nhiên liệu một cách chính xác, nâng cao hiệu suất động cơ và tối ưu hóa việc tiết kiệm nhiên liệu.

Nguyên lý cốt lõi dựa trên việc tạo ra áp suất cao để phun nhiên liệu vào các injector. Bơm cao áp nhận nhiên liệu từ bể chứa và đẩy qua hệ thống gồm van điều áp và cảm biến để duy trì áp suất ổn định, phù hợp với yêu cầu động cơ. Khi hoạt động, bơm tạo ra áp lực mạnh, đưa nhiên liệu vào hệ thống Common Rail hoặc kim phun để phân phối chính xác vào buồng đốt.

Điều này mang lại hiệu quả vượt trội trong việc cải thiện hiệu suất động cơ, giảm khí thải và tiết kiệm nhiên liệu. Các loại bơm như Common Rail hay bơm PE hoạt động theo nguyên lý tương tự nhưng có sự khác biệt về cấu tạo và hiệu quả phun tùy theo thiết kế riêng biệt.

Thị trường hiện tại cung cấp nhiều loại bơm cao áp được thiết kế cho các hệ thống phun nhiên liệu hiện đại, mỗi loại có những đặc điểm và ứng dụng riêng biệt phù hợp với từng loại động cơ.

• Bơm Common Rail (CR) là loại phổ biến nhất trong các động cơ diesel hiện đại. Bơm này cung cấp nhiên liệu với áp suất ổn định vào ống dẫn chung và phân phối đến các vòi phun. Hệ thống cho phép kiểm soát chính xác lượng nhiên liệu và thời gian phun, từ đó cải thiện hiệu suất động cơ và giảm khí thải.
• Bơm PE (Pumpe Düse) hay bơm phun trực tiếp được sử dụng trong các động cơ diesel có hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp. Loại bơm này tạo áp suất cao để phun nhiên liệu trực tiếp vào buồng đốt mà không qua ống dẫn chung, thường thấy trong các động cơ công suất thấp và trung bình.
• Bơm VE là loại bơm điều tiết cơ học, thường được sử dụng trong các hệ thống phun nhiên liệu có động cơ diesel cũ hơn. Đây là loại bơm thủy lực, điều chỉnh lượng nhiên liệu phun thông qua việc thay đổi góc quay của bộ phân phối.
• Bơm VE (Vane Type) hoạt động dựa trên nguyên lý sử dụng các cánh quạt để điều chỉnh lưu lượng nhiên liệu, phù hợp với các động cơ diesel nhỏ hơn và có chi phí sản xuất thấp. Loại bơm này ít được sử dụng trong các động cơ diesel hiện đại nhưng vẫn có ứng dụng trong một số trường hợp đặc biệt.
• Bơm PF (Plunger Type) chủ yếu được sử dụng trong các động cơ diesel yêu cầu phun nhiên liệu với áp suất rất cao. Đây là loại bơm ít phổ biến nhưng vẫn có ứng dụng trong các xe tải hoặc phương tiện công nghiệp cần công suất lớn.

Thiết bị kiểm tra bơm cao áp được thiết kế với nhiều chức năng chuyên biệt, đảm bảo hệ thống phun nhiên liệu hoạt động tối ưu và chính xác nhất.

Chức năng kiểm tra và hiệu chỉnh kim phun diesel bao gồm các loại kim phun Common Rail (điện tử và Piezo) của các thương hiệu hàng đầu như Bosch, Delphi, Denso, Siemens. Thiết bị có khả năng kiểm tra sự đồng đều của kim phun, dạng tia phun, lượng phun, lượng hồi, rò rỉ, và thời gian phản hồi phun nhiên liệu ở các chế độ áp suất khác nhau.

Chức năng kiểm tra và hiệu chỉnh bơm cao áp diesel áp dụng cho bơm Common Rail của Bosch (CP1, CP3), Delphi, Denso, Siemens, cũng như bơm điện tử VE và tất cả các kiểu bơm “P”. Quá trình này bao gồm kiểm tra lượng phun, lượng hồi, áp suất, và hoạt động của van điều khiển.

Mô phỏng hoạt động hệ thống Common Rail được tích hợp trong một số thiết bị để tái tạo hoạt động của bơm, kim phun, và đường ống dẫn nhiên liệu, giúp kiểm tra toàn diện dưới các điều kiện vận hành khác nhau.

Hệ thống điều khiển và giám sát chính xác với các máy hiện đại thường có điều khiển điện tử mạnh mẽ, bảng điều khiển cảm ứng, hiển thị kỹ thuật số tốc độ, áp suất, và các thông số khác, cho phép điều chỉnh áp suất, xung phun, và tốc độ vòng quay động cơ kiểm tra.

Hệ thống làm mát tự động đảm bảo hiệu suất nhiệt ổn định trong quá trình kiểm tra, giúp kéo dài tuổi thọ thiết bị và tăng độ chính xác của kết quả đo lường.

Thị trường hiện tại cung cấp nhiều loại thiết bị kiểm tra bơm cao áp chất lượng cao từ các thương hiệu uy tín, mỗi loại có những đặc điểm kỹ thuật và ưu điểm riêng.

Thiết bị kiểm tra bơm và kim phun Common rail Nantai CR-NT815A

• Model: CR-NT815A
• Thương hiệu: Nantai
• Xuất xứ: Trung Quốc
• Công suất: 11 kW
• Tốc độ quay: 0 – 4000 rpm
• Áp suất ống phân phối: 0 – 1800 bar
• Độ chính xác áp suất rail: ±0,5 MPa
• Dải đo lưu lượng: 0,008 – 2 L/phút
• Nhiệt độ dầu kiểm tra: 40 ± 2 ℃
• Dung tích bình dầu: 80 L
• Nguồn điện: 380V, 50Hz, 3 pha

Thiết bị kiểm tra bơm và kim phun Viskor VDT

• Model: VDT-500
• Thương hiệu: VISKOR
• Xuất xứ: Hàn Quốc
• Số xi lanh: 4
• Motor: AC 3 pha, 11 kW
• Áp lực bơm tối đa: 50 kg/cm²
• Nhiệt độ dầu: 0 ~ 60°C
• Thể tích bình chứa: 45 lít
• Thể tích cốc: 200 cc và 45 cc (ở cả 2 hướng)
• Bộ đếm vòng tua: LED 4 chữ số

Máy hút nén chân không điều hòa Howhi YS

• Model: YS-D990
• Thương hiệu: Nedra Tool
• Xuất xứ: Trung Quốc
• Chất liệu: kim loại
• Điện áp sử dụng: 220V/2.0A
• Công suất: 250W
• Lượng nhớt sử dụng bên trong lốc nén: 350ml
• Trọng lượng: 8kg
• Kích thước: 305x205x275 mm

Việc nhận biết sớm các dấu hiệu hư hỏng của bơm cao áp giúp kỹ thuật viên có thể kịp thời can thiệp và khắc phục, tránh những hư hỏng nghiêm trọng hơn.

Dấu hiệu bơm cao áp hư hỏng

Động cơ khó khởi động là dấu hiệu đầu tiên khi bơm cao áp không cung cấp đủ nhiên liệu với áp suất cần thiết. Tình trạng này thường xảy ra khi bơm bị mài mòn hoặc hư hỏng các bộ phận bên trong, ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình khởi động.

Tăng mức tiêu thụ nhiên liệu xảy ra khi bơm cao áp không hoạt động hiệu quả, gây ra tình trạng tiêu thụ nhiên liệu cao hơn bình thường. Nguyên nhân chủ yếu do áp suất nhiên liệu không ổn định hoặc bơm không cung cấp đủ nhiên liệu theo nhu cầu động cơ.

Động cơ rung mạnh hoặc không mượt mà khi bơm cao áp bị hư hỏng sẽ khiến nhiên liệu không được phun đúng cách vào buồng đốt, dẫn đến động cơ hoạt động không ổn định, có thể bị rung hoặc mất công suất.

Khói đen từ ống xả là dấu hiệu cho thấy động cơ đang đốt cháy nhiên liệu không hoàn toàn, có thể do bơm cao áp không phun đủ hoặc không phun chính xác nhiên liệu vào buồng đốt.

Âm thanh bất thường từ bơm như tiếng kêu lạ hoặc tiếng gầm gừ có thể là dấu hiệu bơm đã bị hư hỏng hoặc thiếu dầu bôi trơn. Âm thanh này thường báo hiệu sự hao mòn hoặc các bộ phận bị kẹt bên trong bơm.

Áp suất nhiên liệu thấp hoặc không ổn định được phát hiện qua cảm biến áp suất nhiên liệu sẽ gửi tín hiệu tới hệ thống điều khiển động cơ. Áp suất thấp hoặc dao động là dấu hiệu rõ ràng của sự cố bơm cao áp.

Mất công suất động cơ hoặc xe không tăng tốc khi bơm không cung cấp đủ nhiên liệu, xe sẽ gặp khó khăn khi tăng tốc hoặc không đạt được công suất tối đa.

Lỗi cảnh báo từ hệ thống chẩn đoán (OBD) có thể phát hiện lỗi liên quan đến bơm cao áp thông qua các mã lỗi cụ thể liên quan đến áp suất nhiên liệu, van điều áp, hoặc các vấn đề khác.

Mã lỗi về bơm cao áp

P0087 – Lỗi áp suất đường ống nhiên liệu thấp chỉ ra rằng áp suất nhiên liệu trong hệ thống thấp hơn mức yêu cầu. Nguyên nhân có thể do bơm nhiên liệu không cung cấp đủ áp suất hoặc có sự cố trong các cảm biến áp suất.

P0088 – Lỗi áp suất đường ống nhiên liệu quá cao khi áp suất đo được từ cảm biến đường ống nhiên liệu cao hơn mức ECU yêu cầu, có thể do bơm cao áp hoạt động quá mức hoặc cảm biến gặp sự cố.

P0191 – Lỗi cảm biến áp suất đường ống nhiên liệu khi cảm biến áp suất không cung cấp thông tin chính xác về áp suất trong hệ thống nhiên liệu, ảnh hưởng đến việc điều chỉnh lượng nhiên liệu phun.

P0220 – Lỗi tín hiệu cảm biến áp suất bơm cao áp xuất hiện khi tín hiệu từ cảm biến áp suất bơm cao áp không chính xác, ảnh hưởng đến việc điều khiển chính xác áp suất của bơm.

P0201 đến P0204 – Lỗi cảm biến phun nhiên liệu chỉ ra sự cố liên quan đến cảm biến phun nhiên liệu của các xi lanh, có thể do vấn đề với bộ điều khiển hoặc cảm biến phun.