Bơm cao áp ô tô là gì? Loại nào tốt 2023

Bơm cao áp là một phần không thể thiếu trong hệ thống xử lý nhiên liệu. Với sự ra đời của phun xăng trực tiếp, máy bơm cao áp cũng được sử dụng trong động cơ xăng. Bộ phận này đem đến nhiều lợi ích cho sự vận hành của xe ô tô. Tăng công suất hoạt động của xe, tiết kiệm nhiên liệu, bảo vệ môi trường…. Cũng STEEL MATE VIỆT NAM tìm hiểu chi tiết về bơm cao áp xe ô tô.

Bơm cao áp ô tô

Định nghĩa bơm cao áp ô tô là gì?

Đây là một thiết bị có kích thước nhỏ gọn với mục đích cung cấp nhiên liệu cần thiết cho động cơ. Để làm được điều này, nó hút nhiên liệu từ bình chứa nhiên liệu và bơm dưới dạng sương mù vào buồng cháy bằng áp suất cao. Ngoài ra còn tạo ra nguồn dự trữ cho những lần khởi động đột ngột hoặc để tăng áp suất trong hệ thống máy khi cần thiết. Được thiết kế để tạo ra áp suất vĩnh viễn và nuôi dưỡng động cơ.

Dàn vòi phun của bơm cao áp ô tô

Có thể thấy bơm cao áp có tầm quan trọng rất lớn đối với động cơ Diesel, giúp xe hoạt động với công suất tối đa, tiết kiệm nhiên liệu, giảm khí thải và bảo vệ môi trường.

- Kích thước của nó là nhỏ gọn ( ở đa số các thiết kế, vẫn có một số mẫu bơm cao áp có kích thước lớn hơn trung bình).

- Dễ lắp đặt, chỉ cần kết nối các đường xả, hút, nguồn và điều khiển.

- Có khả năng chống ăn mòn rất cao.

- Bảo trì rất đơn giản và nhanh chóng.

- Không cần cung cấp năng lượng để hoạt động, bơm hoạt động dựa trên sự hoạt động của động cơ.

Cấu tạo chung của bơm cao áp ô tô hiện nay

Tùy thuộc vào nhà sản xuất xe và cấu tạo động cơ hãng xe đó, có thể lắp đặt các loại máy bơm cao áp khác nhau. Do cách vận hành chuyển động khác nhau của mỗi động cơ, mà cấu trúc của bơm cao áp cũng có nhiều mẫu và tiêu chuẩn riêng.

Cấu tạo chung của bơm cao áp ô tô

Cấu tạo chung của bơm cao áp bao gồm: pittong, xilanh, trục, con đội, lò xo, đầu nối và các van cao áp được thiết kế riêng biệt.... Có 5 loại bơm cao áp thông dụng được dùng cho xe ô tô, mỗi loại lại có cấu tạo khác nhau, phương pháp điều chỉnh nhiên liệu cung cấp, kiểm soát nhiên liệu phun hay điều khiển….

Việc chia bơm cao áp thành nhiều loại khác nhau sẽ giúp ích cho việc đánh giá chất lượng của từng loại bơm, từ đó tối ưu động cơ hoạt động tốt nhất và tiết kiệm năng lượng hơn.

Bơm cao áp vận hành như thế nào

Vận hành bơm cao áp rất đơn giản, hệ thống cần được bôi trơn bằng một chút nhiên liệu ( nhiên liệu sẽ tự chạy qua hệ thống, bôi trơn và làm mát cho máy bơm). Động cơ chịu trách nhiệm truyền động năng cho bơm cao áp bằng dây đai răng, từ đó nhiên liệu được hút lên từ bình chứa, nén lại bằng piston riêng của bơm và sẵn sàng đẩy vào piston của máy để đốt cháy.

Quy trình vận hành của bơm cao áp

Công suất để kích hoạt máy bơm có thể thay đổi, vì nó phụ thuộc vào áp suất cần thiết cho Đường ray và tốc độ quay của bơm. 

Ví dụ: động cơ 2 lít ( 2000 cc) có thể cần tới 3,8 kW để máy bơm cung cấp tốc độ dòng chảy cần thiết.

Quy trình hoạt động của bơm cao áp như sau

Bước 1: Nhiên liệu chảy từ thùng nhiên liệu đến bơm cao áp trên động cơ. Đoạn đường nhiên liệu đi tới máy bơm, nhiên liệu di chuyển ở áp suất thấp. Khi đến bơm, bơm cao áp sẽ có nhiệm vụ tạo ra áp suất nhiên liệu đủ để đưa vào động cơ và phun đi. Áp suất có thể thay đổi, từ 300 đến 2500 Bar, tùy theo nhu cầu của động cơ.

Bước 2: Nhiên liệu sau khi được nén nhờ tác động của các piston bơm sẽ đi qua một hệ thống các đường ống chung ( Common Rail) hoặc đường dốc để được phân phối đến các kim phun.

Bước 3: Nếu áp suất vượt quá hoặc không đạt được áp suất yêu cầu, máy bơm có các van để điều chỉnh lưu lượng hoặc tăng áp suất nếu cần thiết.

Phân loại bơm cao áp xe ô tô

Có 5 loại bơm cao áp thông dụng được dùng cho xe ô tô, mỗi loại đều có những ưu nhược điểm khác nhau. Hiểu được các ưu nhược điểm của bơm cao áp sẽ là một thông tin hữu ích khi lựa chọn mua xe ô tô. 

Bơm cao áp vạn năng

Bơm cao áp vạn năng dùng cho những động cơ V-2, D-6 có trục cam được dẫn động từ trục khuỷu. Ký hiệu của bơm cao áp vạn năng là CW, M, P, MW.

Bơm cao áp ban năng

Cấu tạo bơm cao áp vạn năng

Với cấu tạo gồm piston, Xilanh, trục cam, van cao áp, lò xo…. Có thể gắn thêm nhiều Xilanh hay piston, thân bơm và xilanh sẽ được bố trí thành một hoặc hai dãy hình chữ V.

Ưu nhược điểm bơm cao áp vạn năng

Ưu điểm

- Sử dụng cho nhiều động cơ có công suất khác nhau.

- Có thể gắn thêm nhiều Xilanh và piston.

- Đổi thứ tự hoạt động của các Xilanh, đổi đầu trục cam.

- Chi phí thấp.

Nhược điểm

- Nặng và to.

- Lưu lượng phun nhiên liệu không đồng đều của mỗi Xilanh.

Bơm cao áp vòi phun kết hợp

Có 2 loại bơm cao áp vòi phun kết hợp gồm:

- Vòi phun kết hợp ( Unit Injector System).

- Thiết kế liền khối với vòi phun trên nắp máy.

Những loại bơm cao áp vòi phun kết hợp này thường được dùng cho động cơ dầu Diesel 2 kỳ ( thường thấy ở các dòng xe tải Mỹ hạng nặng…).

Các giai đoạn phun của hệ thống phun bơm cao áp vòi phun kết hợp

Ưu nhược điểm bơm cao áp kết hợp

Ưu điểm

- Áp suất phun của bơm cao.

- Không có đường ống cao áp nên quá trình phun nhanh.

- Giảm được thể tích nhiên liệu bị nén.

- Tránh hiện tượng áp suất dao động.

Nhược điểm

- Kích thước lớn.

- Khó lắp ráp.

- Giá thành cao.

- Khó điều chỉnh trong quá trình sử dụng.

Bơm cao áp ô tô PE

Bơm cao áp PE thường sử dụng cho các dòng xe thương mại cỡ lớn, xe ô tô tải, xe chuyên dụng hạng nặng… Ngoài cái tên PE, còn có tên gọi khác là bơm cao áp tập trung, bơm cao áp hướng trục hay bơm cao áp nhiều xy lanh. 

Bơm cao áp ô tô PE

Cấu tạo bơm cao áp PE

Cấu tạo chi tiết gồm:

- Các nhánh bơm cao áp nhỏ giống nhau, ghép lại với nhau và xếp song song được điều khiển bởi trục cam. 

- Các chi tiết bơm cao áp PE có piston xilanh bơm, vòng răng điều khiển piston, van thoát nhiên liệu cao áp. 

- Phần trên của bơm là khoang chứa nhiên liệu kết nối thông với các xilanh của bơm. Ở 2 đầu bơm PE có bộ phun sớm và bộ điều tốc.

Ưu nhược điểm của bơm cao áp PE

Ưu điểm:

- Giá thành thấp.

- Có thể thay đổi đầu trục cam.

- Công suất có thể thay đổi tùy loại khác nhau.

Nhược điểm:

- Kích thước lớn, chế tạo khó khăn.

- Nhiên liệu phun không đồng đều cả về lưu lượng hay thời gian.

Bơm cao áp ô tô VE

Bơm cao áp VE ( bơm cao áp phân phối) được ưa chuộng với thiết kế nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ, áp suất bơm dầu ổn định.

Cấu tạo bơm cao áp VE

Cấu tạo bơm cao áo VE gồm bơm tiếp vận và bơm cao áp, sẽ chỉ có 1 cặp piston và xilanh phân phối cho tất cả xilanh trong động cơ. Piston trong bơm cao áp được điều khiển bằng đĩa cam.

Bơm cao áp ô tô VE

Ưu nhược điểm của bơm cao áp VE

Ưu điểm:

- Thiết kế nhỏ gọn

- Phân phối nhiên liệu đồng đều cả về lưu lực và thời gian

Nhược điểm:

- Cấu tạo phức tạp

- Giá cao

- Chi phí bảo dưỡng và sửa chữa cao và khó khăn

Bơm cao áp ô tô PF

Động cơ ô tô có bao nhiêu xilanh sẽ tương ứng với bấy nhiêu bơm cấp áp. Với nguyên lý hoạt động như vậy, bơm cao áp PF còn được gọi là bơm cao áp riêng biệt.

Cấu tạo bơm cao áp PF

Cấu tạo bơm cao áp PF gồm có piston và xilanh. Ngoài piston có khâu răng điều khiển piston xoay bằng một thanh răng.

Bơm cao áp ô tô PF

Ưu nhược điểm của bơm cao áp PF

Ưu điểm:

- Dễ dàng bảo dưỡng, sửa chữa.

- Giá thành thấp.

Nhược điểm:

- Phân phối nhiên liệu tới các xilanh không đều.

Khi nào cần kiểm tra và bảo dưỡng bơm cao áp trên ô tô

Tương tự như những bộ phận khác trong hệ thống vận hành máy, bơm hoạt động nhờ chuyển động của các piston, lò xo… tạo ra ma sát và sự mài mòn sau thời gian sử dụng. Đặc biệt lò xo sẽ mất đi sự đàn hồi và cần được thay mới để vận hành tốt hơn.

Kiểm tra bảo dưỡng bơm cao áp ô tô

Dấu hiệu bơm cao áp bị hỏng, nguyên nhân do đâu?

Dưới đây là các vị trí và các dấu hiệu thể hiện bơm cao áp đang gặp sự cố, hãy kiểm tra và so sánh với bơm trên xe của bạn để nắm rõ nguyên nhân.

Dấu hiệu nhận biết bơm cao áp ô tô bị hỏng

1. Bơm bị yếu, nhiên liệu không đẩy lên được hoặc không đủ

Hiện tượng :

- Đang hoạt động thì áp suất bơm giảm, dầu không lên được vòi phun hoặc phun yếu.

Nguyên nhân:

- Xilanh và piston bơm bị mòn do ma sát, do sử dụng dầu kém chất lượng hoặc lẫn nước.

2. Hỏng đế van hoac van bị xì

Hiện tượng:

- Công suất động cơ giảm, khí thải có khói đen.

- Vòi phun yếu hoặc không phun được nhiên liệu.

- Khi bơm nhiên liệu lên, áp suất nén nhiên liệu giảm.

Nguyên nhân:

- Van và đế van lâu ngày bị mòn phần mặt côn làm kín.

- Đệm đế van bị mòn, lò xo van bị gãy, yếu.

3. Hỏng trục cam, con đội, ổ bi

Hiện tượng:

- Đang hoạt động thì áp suất bơm giảm.

Nguyên nhân:

- Trục cam bị mòn vị trí lắp với ổ bi, mòn vấu cam, con đội, ổ bi, bị vỡ do chịu lực lớn và ma sát lớn.

4. Hỏng thân vỏ bơm, lò xo, piston

Hiện tượng:

- Khi đang bơm nhiên liệu bị rò rỉ ở đầu nối ống và thân bơm.

- Lò xo piston yếu, bị gãy dẫn tới áp suất giảm không bơm được nhiên liệu.

Nguyên nhân:

- Thân bơm bị nứt vỡ.

- Mòn ổ bi trục cam.

- Tháo lắp không đúng kỹ thuật.

Nếu bơm cao áp hoặc xe bạn có những dấu hiệu như trên, hãy nhanh chóng đem xe đến các trung tâm bảo dưỡng sửa chữa của hãng. Thường thì không có thời gian riêng để kiểm tra và bảo dưỡng cho bơm áp suất cao. Bơm sẽ được kiểm tra và bảo dưỡng cùng thời điểm bạn bảo dưỡng định kỳ cho xe và nhiều bộ phận khác.

Trên đây là tất cả những thông tin hữu ích về bơm cao áp trên xe ô tô. Có thể thấy bơm cao áp là bộ phận quan trọng để đưa nhiên liệu tới động cơ và vận hành xe, một chiếc bơm tốt sẽ giúp xe bạn tiết kiệm tối đa nhiên liệu, tăng công suất hoạt động của xe lên nhiều lần. Ngoài ra đây là một thiết bị được tối ưu để giảm lượng khí thải của xe. Nếu bạn có ý định mua xe mới, thì bơm cao áp là bộ phận đáng quan tâm và cần phải cân nhắc để mua xe. 

Cảm ơn bạn đọc!

STEELMATE VIỆT NAM.

Tìm hiểu bài viết liên quan

>>> Cảm biến áp suất lốp: Hướng dẫn lắp đặt, sử dụng, thay pin, bảo trì.

>>> Tầm quan trọng của thiết bị cảm biến lùi trên xe ô tô.