Van phân phối có vài nguyên lý hoạt động nhưng sử dụng nhiều nhất là dạng lõi con trượt, có các khe – rãnh, chuyển động trong lòng (ống) vỏ van, có bố trí các đường chia dầu. Các vai trên lõi con trượt khi trùng khít với các vai của vỏ van sẽ đóng kín đường dầu. Khi lõi con trượt ở các vị trí khác nhau, các rãnh bên trên con trượt sẽ được nối thông các đường dầu trên vỏ van.

Theo cách điều khiển con trượt, van phân phối được gọi tên là:

1. Van phân phối điện từ: Sử dụng một hoặc hai cuộn điện từ tạo ra lực điện từ đẩy lõi con trượt di chuyển.

2. Van phân phối điều khiển bằng tay gạt hoặc các các cơ cấu cơ khí khi cam-cóc-chốt đẩy…

3. Van phân phối được điều khiển bằng nguồn cấp thủy lực hoặc khí nén…

Nhiều khi các van được xếp liền nhau tạo thành một khối sử dụng khi có nhiều cơ cấu.

Hoạt động của van:
Hoạt động của SPV loại thông thường được chia làm ba giai đoạn: Hành trình nạp, hành trình phun và hành trình kết thúc phun. Mỗi giai đoạn SPV được điều khiển khác nhau tạo nên áp suất nhiên tăng giảm khác nhau làm thay đổi lượng nhiên liệu phun.

* Hành trình nạp:
Khi khóa điện bật ON thì cuộn dây của van điều khiển được cấp điện và xuất hiện từ trường trong cuộn dây. Khi đó van điều khiển sẽ bị từ trường của cuộn dây hút mạnh và làm cho van đóng chặt đường hồi dầu phía trên van chính, đồng thời piston bơm cao áp chuyển động sang trái, nhiên liệu được cấp vào buồng bơm nhờ bơm nạp .

Hành trình nạp nhiên liệu
1- Van điều khiển; 2- Van chính; 3- Buồng bơm; 4- Piston; 5- Van phân phối; 6- Vòi phun.

* Hành trình phun:
Van điều khiển vẫn đóng đường dầu hồi về buồng bơm cao áp, piston chuyển động sang phải làm cho nhiên liệu bị nén và áp suất tăng lên, áp lực do nhiên liệu tạo ra thắng được lò xo đóng van phân phối, van phân phối mở ra, nhiên liệu được bơm qua van phân phối và theo đường dẫn tới các vòi phun .Tùy theo khoảng thời gian tín hiệu xung từ ECU đến van điều khiển mà lưu lượng đến các vòi phun được điều chỉnh phù hợp.

Hành trình nén và phun nhiên liệu
1- Van điều khiển; 2- Van chính; 3- Buồng bơm;
4- Piston; 5- Van phân phối; 6- Vòi phun.

* Kết thúc quá trình phun:
Đến khi cần kết thúc quá trình phun thì tín hiệu từ ECU sẽ điều khiển cắt điện ở cuộn dây của van điều khiển, từ trường trên cuộn dây bị mất đi, lò xo sẽ đẩy van điều khiển đi lên, áp suất bên trong buồng van chính giảm, van chính bị đẩy lên do áp lực dầu từ bơm nạp, dầu được xả về khoang bơm và quá trình phun kết thúc.

Kết thúc quá trình phun
1- Van điều khiển; 2- Van chính; 3- Buồng bơm;
4- Piston; 5- Van phân phối; 6- Vòi phun.

SPV loại điều khiển trực tiếp
SPV loại trực tiếp gồm có: Một cuộn dây, một van điện từ và một lò xo. Khác với SPV loại thông thường, loại SPV hoạt động trực tiếp thích hợp dùng cho bơm cao áp có áp suất cao, với các đặc điểm là mức độ thích ứng và lưu lượng phun cao.

Hơn nữa, các tín hiệu từ ECU được khếch đại bằng EDU để vận hành van ở mức điện áp cao, khoảng 160 ÷ 190 (V) khi van đóng, sau đó van vẫn ở trạng thái đóng khi điện áp giảm thấp xuống.

Cấu tạo SPV loại điều khiển trực tiếp
1- Cuộn dây; 2- Van điện từ; 3- Lò xo

Khi khóa điện bật ON thì EDU sẽ cấp cho cuộn dây của van điện từ một điện áp khoảng 160 ÷ 190 (V) và ngay sau đó nó duy trì điện áp trên cuộn dây khoảng 60 ÷ 80 (V). Khi đó van điện từ sẽ bị từ trường hút mạnh và làm cho van đóng chặt cửa hồi dầu về khoang bơm cao áp,nhiên liệu áp suất cao được cấp đến các vòi phun, đảm bảo quá trình phun xảy ra bình thường.

Khi muốn kết thúc quá trình phun thì tín hiệu từ ECU thông qua EDU điều khiển cắt điện ở cuộn dây của van điện từ, từ trường của cuộn dây bị mất đi, lò xo sẽ đẩy van điện từ đi lên, đồng thời áp lực dầu cũng đẩy van lên ở trạng thái mở để xả dầu về khoang bơm làm mất áp suất phun, quá trình phun kết thúc. Tùy theo khoảng thời gian tín hiệu xung từ ECU đến van điện từ mà lưu lượng đến các vòi phun được điều chỉnh phù hợp.

Như vậy, SPV dùng cho hai loại bơm khác nhau có cấu tao khác nhau nhưng hoạt động lại tương tự như nhau.Cả hai đều loại đều dựa trên từ trường của cuộn dây để điều khiển van đóng mở đường dầu hồi về khoang bơm nhằm điều chỉnh áp suất phun và lượng phun vào từng thời điểm.Tuy nhiên, SPV loại điều khiển trực tiếp chỉ dùng một van điện từ để xả áp suất. Còn ở SPV loại thông thường van điều khiển đóng vai trò xả phần áp suất phía trên của van chính, tạo điều kiên cho áp suất ở trong khoang xylanh bơm cao áp đẩy van chính lên mở đường xả áp suất về khoang bơm và kết thúc quá trình phun.

Van điều khiển thời điểm phun TCV
Cấu tạo chính của van TCV gồm: lõi stator, lò xo hồi vị và lõi chuyển động.

Cấu trúc bộ định thời điểm phun

Van TCV được điều khiển bằng tỷ lệ thường trực xung. Khi điện bật, độ dài thời gian mở van sẽ điều khiển áp suất nhiên liệu trong piston của bộ định thời.

Khi ECU cấp điện cho cuộn dây bằng chuỗi xung, dưới tác dụng của lực từ lõi bị hút về bên phải mở đường dầu thông giữa hai buồng áp lực của bộ định thời. Mức độ mở đường dầu này thay đổi theo tỷ lệ thường trực của xung. Do đó một lượng dầu áp suất p1 qua van TCV sẽ có áp suất p’1 tác động vào hai phía của piston định thời. Sự cân bằng lực giữa lực do áp suất p1 và lực lò xo do lực p’1 sinh ra sẽ giữ cho bộ định thời ở vị trí nhất định. Do đó vành con lăn cũng ở một vị trí nhất định nào đó tạo ra góc phun sớm. Khi ECU ngừng cấp điện, dưới tác dụng của lực lò xo, lõi chuyển động dịch chuyển về bên trái đóng đường dầu thông giữa hai buồng áp lực.

Khi xung điều khiển có tỷ lệ thường trực cao thì áp suất p’1 lớn. Do đó piston của bộ định thời chuyển động sang trái làm xoay vành con lăn theo chiều ngược lại với chiều quay của đĩa cam làm sớm thời điểm phun.

Làm sớm thời điểm phun

Khi xung điều khiển có tỷ lệ thường trực giảm thì áp suất p’1 thấp. Do đó piston của bộ định thời chuyển sang phải làm quay vành con lăn theo hướng làm muộn thời điểm phun.

 (Nguồn: Ebookbkmt.com)