Hệ thống nhiên liệu diesel là gì? Cấu tạo, cách hoạt động và vai trò

Hệ thống nhiên liệu diesel đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nhiên liệu cho động cơ diesel, giúp xe vận hành ổn định và đạt hiệu suất tối đa. Bài viết này cho bạn hiểu rõ hệ thống nhiên liệu diesel là gì, cách hoạt động của nó ra sao và dấu hiệu nhận biết khi gặp lỗi.

Hệ thống nhiên liệu diesel là gì?

Hệ thống nhiên liệu diesel là tập hợp các bộ phận làm nhiệm vụ cung cấp, lọc, điều áp và phun nhiên liệu vào động cơ diesel nhằm đảm bảo quá trình đốt cháy diễn ra hiệu quả, giúp xe vận hành ổn định. Không giống như động cơ xăng sử dụng bugi đánh lửa, động cơ diesel hoạt động dựa trên nguyên lý nén không khí đến nhiệt độ cao để tự bốc cháy nhiên liệu. Kiến thức ô tô cơ bản về sự khác biệt này giúp chúng ta hiểu rõ tại sao hệ thống nhiên liệu diesel lại có những đặc trưng riêng biệt.

Cấu tạo hệ thống nhiên liệu diesel

Một hệ thống nhiên liệu diesel hoàn chỉnh bao gồm nhiều bộ phận làm việc đồng bộ để đảm bảo quá trình cung cấp, nén và phun nhiên liệu diễn ra trơn tru. Dưới đây là các thành phần chính:

• Thùng chứa nhiên liệu: Đây là nơi lưu trữ nhiên liệu diesel, thường làm bằng thép hoặc nhựa cao cấp để chống ăn mòn và đảm bảo an toàn.
• Lọc nhiên liệu: Giúp loại bỏ cặn bẩn, nước, tạp chất trước khi nhiên liệu đi vào hệ thống, tránh làm hư hỏng kim phun và bơm cao áp.
• Bơm cao áp: Tạo áp suất cực lớn (từ 1.500 đến 2.500 bar) giúp nhiên liệu được đẩy đến kim phun với tốc độ và lượng phù hợp.
• Đường ống cao áp: Dẫn nhiên liệu từ bơm cao áp đến kim phun, đảm bảo áp suất luôn ổn định.
• Thanh rail chung (Common Rail): Trong hệ thống phun dầu điện tử, thanh rail có nhiệm vụ duy trì áp suất nhiên liệu đồng đều giữa các kim phun.
• Kim phun: Phun nhiên liệu diesel vào buồng đốt theo dạng sương mịn, giúp quá trình đốt cháy diễn ra hiệu quả hơn.
• Cảm biến áp suất nhiên liệu & Van điều áp: Điều chỉnh lượng nhiên liệu và áp suất phù hợp với chế độ tải của động cơ.
• Bộ điều khiển trung tâm (ECU): Nhận thông tin từ các cảm biến và quyết định lượng nhiên liệu phun, thời điểm phun nhằm tối ưu hiệu suất.
• Đường hồi nhiên liệu: Dẫn nhiên liệu dư thừa quay trở lại thùng chứa, tránh lãng phí và giảm tải cho hệ thống.

Mỗi bộ phận đều có nhiệm vụ riêng nhưng liên kết chặt chẽ với nhau để đảm bảo quá trình cung cấp nhiên liệu diễn ra chính xác, ổn định và hiệu quả.

Nguyên lý làm việc của hệ thống nhiên liệu diesel

Không giống động cơ xăng, động cơ diesel không sử dụng bugi đánh lửa mà đốt cháy nhiên liệu bằng nhiệt độ nén cao. Quá trình vận hành gồm 4 bước chính:

• Cung cấp nhiên liệu: Bơm cao áp hút nhiên liệu từ thùng chứa, lọc sạch trước khi nén lên áp suất cao và chuyển đến kim phun.
• Nén và điều chỉnh áp suất: Áp suất nhiên liệu luôn được kiểm soát bởi cảm biến và ECU để đảm bảo lượng phun chính xác.
• Phun nhiên liệu: Kim phun mở ra theo tín hiệu ECU, nhiên liệu được phun vào buồng đốt ở dạng sương mịn, trộn đều với không khí nóng.
• Quá trình cháy: Do không khí trong xi-lanh đã bị nén với áp suất cao, nhiệt độ lớn, nhiên liệu diesel sẽ tự bốc cháy, tạo ra lực đẩy piston và sinh công cho động cơ.

Cơ chế nén – tự bốc cháy này giúp động cơ diesel đạt hiệu suất cao hơn động cơ xăng, đồng thời tiêu hao nhiên liệu ít hơn.

Vai trò của hệ thống nhiên liệu diesel trên ô tô

Hệ thống nhiên liệu diesel giữ vai trò cốt lõi trong quá trình vận hành của động cơ, đảm bảo cung cấp nhiên liệu ổn định và tối ưu hóa hiệu suất đốt cháy. Cụ thể, hệ thống này thực hiện các nhiệm vụ quan trọng sau:

• Duy trì nguồn cung nhiên liệu liên tục để động cơ hoạt động trơn tru, tránh tình trạng gián đoạn hay thiếu nhiên liệu khi vận hành.
• Lọc sạch tạp chất, nước và cặn bẩn trước khi nhiên liệu được đưa vào buồng đốt, giúp bảo vệ kim phun, bơm cao áp và các bộ phận quan trọng khỏi hư hỏng.
• Kiểm soát và điều chỉnh áp suất nhiên liệu, giúp quá trình đốt cháy diễn ra hiệu quả, đồng thời giảm lượng khí thải độc hại ra môi trường.
• Phun nhiên liệu với lưu lượng chính xác theo từng chế độ vận hành, giúp xe đạt công suất tối đa khi cần tăng tốc nhưng vẫn đảm bảo tiết kiệm nhiên liệu trong điều kiện di chuyển bình thường.

Nhờ vào hệ thống nhiên liệu này, động cơ diesel có thể hoạt động mạnh mẽ, bền bỉ, tiết kiệm nhiên liệu và đáp ứng tốt các yêu cầu vận hành trong nhiều điều kiện khác nhau.

Ưu nhược điểm của hệ thống nhiên liệu diesel

Hệ thống nhiên liệu Diesel được sử dụng rộng rãi nhờ khả năng tiết kiệm nhiên liệu và độ bền cao. Đây là lựa chọn phổ biến cho xe tải, SUV, xe thương mại và các thiết bị công nghiệp.

Ưu điểm của hệ thống nhiên liệu Diesel

• Tiết kiệm nhiên liệu: Động cơ Diesel có hiệu suất nhiệt cao hơn so với động cơ xăng, giúp xe đi được quãng đường dài hơn trên cùng một lượng nhiên liệu.
• Mô-men xoắn cao, vận hành mạnh mẽ: Nhờ lực kéo lớn ngay từ vòng tua thấp, động cơ Diesel phù hợp với xe tải, SUV và xe chạy đường dài, đặc biệt hữu ích khi chở nặng hoặc đi địa hình khó.
• Độ bền cao: Được thiết kế chịu áp suất lớn, động cơ Diesel ít hao mòn hơn và có tuổi thọ dài hơn so với động cơ xăng nếu bảo dưỡng đúng cách.
• An toàn hơn: Nhiên liệu Diesel ít bay hơi và có điểm bốc cháy cao, giảm nguy cơ cháy nổ trong quá trình sử dụng.

 

Hệ thống nhiên liệu Diesel khác gì hệ thống nhiên liệu động cơ xăng

Dưới đây là bảng so sánh đầy đủ giữa hệ thống  động cơ Diesel và động cơ xăng, giúp bạn có cái nhìn tổng quan và chi tiết hơn về sự khác biệt giữa hai loại động cơ này.

Tiêu chí	Động cơ Diesel	Động cơ xăng
Nguyên lý đốt cháy	Nhiên liệu tự bốc cháy nhờ nén áp suất cao	Nhiên liệu được đốt cháy nhờ bugi đánh lửa
Tỉ số nén	Cao (15:1 đến 23:1)	Thấp hơn (8:1 đến 12:1)
Hiệu suất nhiệt	Cao hơn (~45%)	Thấp hơn (~30%)
Mức tiêu hao nhiên liệu	Ít hơn (do hiệu suất đốt cháy cao)	Nhiều hơn
Công suất tối đa	Thấp hơn với cùng dung tích	Cao hơn với cùng dung tích
Mô-men xoắn	Cao hơn, phù hợp cho tải nặng	Thấp hơn, phù hợp cho tốc độ cao
Giá xe và động cơ	Cao hơn	Thấp hơn
Chi phí bảo dưỡng	Đắt hơn do hệ thống phức tạp	Rẻ hơn
Tuổi thọ động cơ	Cao hơn (ít hao mòn do vòng tua thấp)	Thấp hơn (vòng tua cao hơn dẫn đến hao mòn nhanh hơn)
Độ êm ái khi vận hành	Ồn hơn, rung nhiều hơn	Êm ái hơn, ít rung động hơn
Mức độ ô nhiễm môi trường	Thải nhiều khí NOx và bụi mịn hơn	Ít khí NOx hơn nhưng CO2 cao hơn

Lựa chọn động cơ Diesel hay xăng phụ thuộc vào mục đích sử dụng. Nếu cần xe mạnh mẽ, bền bỉ, tiết kiệm nhiên liệu cho đường dài, Diesel là lựa chọn hợp lý. Nhưng nếu ưu tiên sự êm ái, chi phí bảo trì thấp, động cơ xăng vẫn là phương án đáng cân nhắc.

Nhược điểm của hệ thống nhiên liệu Diesel

Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích, động cơ Diesel cũng có một số hạn chế đáng cân nhắc.

• Chi phí bảo trì cao: Hệ thống phun nhiên liệu áp suất cao như kim phun, bơm cao áp có chi phí sửa chữa và thay thế đắt đỏ. Nếu kim phun bị tắc nghẽn, chi phí thay mới có thể lên tới hàng chục triệu đồng.
• Tiếng ồn và độ rung lớn: Dù công nghệ đã cải tiến, động cơ Diesel vẫn tạo ra tiếng ồn và rung động nhiều hơn so với động cơ xăng, đặc biệt khi nổ máy ở chế độ không tải.
• Nhạy cảm với nhiên liệu kém chất lượng: Diesel bẩn có thể gây tắc kim phun, làm giảm hiệu suất, tăng tiêu hao nhiên liệu và thải nhiều khói đen. Việc vệ sinh hoặc thay thế hệ thống nhiên liệu sẽ tốn kém hơn so với động cơ xăng.

Hệ thống nhiên liệu diesel đóng vai trò cốt lõi giúp xe vận hành bền bỉ, tiết kiệm nhiên liệu và duy trì hiệu suất tối đa. Tuy nhiên, để đảm bảo hoạt động ổn định, bạn cần chú ý bảo dưỡng định kỳ, sử dụng nhiên liệu chất lượng và thay lọc nhiên liệu đúng hạn. 

Nếu cần tìm kiếm các loại phụ tùng ô tô chính hãng, hãy liên hệ ngay với bên Phụ Tùng Đức Anh qua Hotline/Zalo: 0979722210 để lựa chọn sản phẩm phù hợp và được tư vấn chuyên sâu hơn.