Electronic diesel fuel injection (EDFI) & commonrail engine

DMD 2013 DIESEL ENGINE
CHAPTER 3 – Electronic Diesel Fuel
Injection (EDFI)
Common rail Diesel Fuel Injection
3.1.1 Fuel Tanks
3.1.2 Fuel Lines
3.1.3 Fuel Injector Control Module
3.1.4 Water Separator
3.1.5 Fuel Filter
3.1.6 Pump Assembly
3.1.7 Fuel Rails
3.1.8 Injectors PREPARED BY HAFIDZAN B ZABIDI

CHAPTER 3 – Electronic Diesel Fuel Injection (EDFI)
EDFI
Pengenalan Diesel Electronic Fuel Injection (EDFI)
 Electronic Diesel fuel injection (EDFI) berfungsi untuk membekalkan sejumlah bahan api yang
dipancitkan ke dalam ruang pembakaran pada masa yang ditentukan di setiap selinder enjin.
 Ianya menghasilkan tekanan yang tinggi bagi tujuan pancitan dalam injector iaitu diantara
2900 psi – 4300 psi bagi jenis Direct injection.
 EDFI terbahagi kepada dua jenis iaitu Distributor (V.E) dan In-line (P.E).
 Jadual di bawah menunjukkan perbezaan diantara EFI jenis V.E dan P.E.

Kawalan Elektronik Diesel Fuel Injection Pump
 Pancitan sejumlah kuantiti diesel yang sempurna ke dalam ruang pembakaran di kawal oleh sistem
engine diesel fuel injection (EDFI) juga disebut pun electronic diesel control (EDC).
 Dalam kenderaan diesel umumnya, terdapat dua EDC yang digunakan iaitu EDC Distributor injection
pump dan EDC injection inline pump. EDC terbahagi kepada beberapa kumpulan komponen utama
iaitu:
I. Electronic sensors – berfungsi untuk mengesan keadaan dan perubahan semasa beroperasi.
Pelbagai jenis input secara fizikal akan ditukar kepada isyarat elektrikal sebagai output.
II. Actuators atau solenoids – menukar isyarat elektrikal output kepada pergerakan kawalan
mekanikal.
III. ECM (Electronic Control Module) atau ECU (Electronic Control Unit) – merupakan kawalan
microprocessors yang memproses data dan informasi daripada pelbagai sensor atau penderia
yang telah diprogramkan melalui software untuk menukar isyarat output elektrikal kepada
actuators dan solenoids.
 Kawalan secara elektronik bagi diesel fuel injection pump seperti jenis distributor memerlukan
beberapa jenis sensor, ECU dan actuator.
EDFI

 Sensor mengesan keadaan enjin atau pam semasa beroperasi.
 ECU menerima isyarat masuk atau input daripada sensor kemudian menganalisa dan
mengawal isyarat output yang akan keluar dalam beberapa factor seperti timing, isipadu dan
tekanan.
 Dengan itu, actuator akan mengawal kuantiti pancitan dan timing pancitan berdasarkan isyarat
yang di hantar kepada ECU.
EDFI

SISTEM COMMON RAIL
 Sistem common rail pada dasarnya sama dengan diesel konvensional yang memancitkan bahan bakar bert
ekanan tinggi. Namun pada common rail timing injection tidak lagi ditentukan secara mekanikal di high pr
essure pump, namun sudah di kawal secara elektronik. Pada sistem ini high pressure pump hanya berfungs
i menaikkan tekanan bahan api dan dihantar ke fuel rail.
 Teknologi Direct Injection enjin diesel terkini biasanya digunakan pada kenderaan “high-end diesel powere
d” seperti BMW, model (530d, X5 3.0d) dan Mercedes-Benz (E220 Cdi, E270 Cdi) dan kenderaan four whe
el drive seperti Toyota Hilux.

Kuasa tekanan bahanapi
Menyimpan fuel pressure tinggi
Kuasa pancitan, isipadu & timing adalah
dikawal secara elektrik
Prestasi tinggi & penjimatan bahanapi
Tekanan pancitan tinggi dalam semua
kelajuan enjin
Fuel atomization lebih tinggi
Kawalan enjin yang jitu
EDFI

Approx. 15 MPa
Max. 160 MPa
Injection Pressure
Mengikut rotational speed & kuantiti pancitan
Supply Pump (SCV)
Kawalan Injection Pressure
Pump
Common-rail
Agihan Tekanan
Pump
Supply Pump
Pressurization
Pump (Timer)
ECU (Injector)
Kawalan Injection Timing
Pump (Governor)
ECU (Injector)
Kawalan Isipadu Pancitan
Conventional Diesel
Common-rail Diesel
Sistem
Pressure Sensor
Constant high pressure
ECU
SCV
Supply Pump
Common-rail
Injector
Instantaneous high pressure
Timer
Governor
Pump
Injection
Nozzle
EDFI

Kelebihan Sistem COMMON-RAIL
• Penggunaan bahan api yang efisyen
• Prestasi pencepat yang lebih bertenaga
• Perjalanan enjin yang lebih senyap
• Suntikan tekanan tinggi tersedia pada pusingan rendah serta di pelbagai bahagian throttle.
• Permulaan fleksibel suntikan bahan api berlaku di antara kitaran pra-suntikan, suntikan kitaran ut
ama dan kitaran selepas suntikan.
• Mempunyai potensi yang tinggi dalam pembangunan teknologi proses pembakaran diesel di mas
a hadapan.
• Ekzos-gas selepas sistem rawatan boleh disepadukan secara optimum

EDU
Supply Pump
Engine ECU
NE Signal
G Signal
Signals
Berkaitan
Common-rail
Supply Pump Jenis
HP3
Max. 160MPa
Injector compensation code
Supply Pump
Warning light bagi fuel filter
clogging & fuel sedimenter Mengesan filter
clogging
Paper Element type
filter

Cara Kerja Commonrail
 Saat kunci kenderaan diON fuel pump akan bekerja beberapa saat, hal ini bertujuan untuk mengepam bahan api ke sistem
dan membuang udara dari sistem ( bleeding ). Ketika kenderaan dihidupkan terjadi aliran bahan api dari fuel tank menuju
fuel filter untuk disaring dari kotoran dan air.
 Kemudian menuju high pressure supply pump. Umumnya high pressure supply pump terhubung dengan camshaft
sehingga saat camshaft berputar high pressure supply pump juga ikut bekerja,kemudian melalui high pressure supply
pump tekanan bahan api dinaikan hingga 2000 bar/200Mpa/29 000psi yang kemudian disalurkan ke fuel rail
 Pada fuel rail bahan api bertekanan tinggi menunggu dipancitkan. Sementara itu ECU menerima data dari beberapa
sensor antara lain mass air flow, intake air temp, engine coolant temp, knocking sensor, pedal position sensor, CKP/CMP
sebagai bahan informasi untuk menentukan timing dan isipadu bahan api yang akan diinjeksikan.
 Setelah mengolah data, ECU akan mengirim signal ke tiap injector. Saat injector menerima arus, selenoid akan bekerja
untuk membuka niple jet. Sehingga bahan api yang berada di fuel rail dapat dipancitkan dengan baik.

Fuel Tank, Water separator & Fuel Filter
 Bahan api diesel biasanya diambil dari tangki bahan api oleh pam berasingan, dipanggil
Feed Pump dan menghantar bahan api ke pam suntikan.
 Antara tangki bahan api dan pam lif terdapat penapis bahan api berfungsi memisah air-
bahan api.
 Air lebih berat daripada bahan api diesel dan tenggelam ke bahagian bawah pemisah.
 Sebahagian daripada rutin biasa penyelenggaraan pada kenderaan yang dilengkapi dengan
enjin diesel adalah untuk membuang air pada penapis.
 Apungan/float selalunya digunakan di dalam pemisah, yang disambungkan kepada lampu
amaran pada dash yang menyala jika air mencapai tahap yang diperlukan untuk dibuang.
 Water separator selalunya merupakan sebahagian daripada penapis bahan api.
Komponen Utama Common rail Diesel Fuel Injection

 Fuel filter & water separator

 High Pressure Fuel Line
High pressure fuel line / selang bahan bakar tekanan tinggi berfungsi untuk menghubungkan bahan bakar dari high pressure
fuel line ke common rail
Fuel Pressure
Sensor
Pressure
Limiter
Engine
ECU
Fuel Tank
NE Signal
G Signal
Signals
Berkaitan
SCV
Supply Pump
(Manghasilkan fuel pressure tinggi)
Common-rail
Injector
(Memancit fuel pressure
tinggi)
EDU
(Gerakan injector pada
kelajuan tinggi)
: Tekanan tinggi (Max. 160 MPa)
(Menyimpan fuel pressure tinggi)

Fuel Injectors Control Module
Cara Kerja Injector
 Solenoid elektrik dipasang pada hujung penyuntik
dikawal komputer dan terbuka untuk membolehkan
bahan api mengalir ke dalam ruang tekanan penyuntik.
 Bahan api mengalir ke bawah melalui laluan bahan api
dalam badan penyuntik dan ke dalam ruang tekanan.
 Tekanan bahan api yang tinggi dalam ruang tekanan
memaksa Needle Valve bergerak ke atas, memampatkan
Needle Valve Spring dan memaksa Needle Valve terbuka.
 Bila injap jarum terbuka, bahan api diesel dilepaskan ke
dalam pembakaran ruang dalam corak semburan kon
berongga.
 Bahan api yang berlebihan melepasi injap jarum kembali
ke tangki bahan api melalui laluan balik

Komponen Utama Injector
1. Injector spring
2. Valve timing space
3. Return restrictor
4. Solenoid valve armature
5. Fuel return line (to tank)
6. Electrical connection,
solenoid valve
7. Solenoid valve
8. Fuel supply - high pressure
from rail
9. Valve ball
10. Feed restrictor
11. Valve timing piston
12. Nozzle intake duct
13. Chamber volume
14. Injector needle
Info mengenai Injector
1. Injector berfungsi untuk memancitkan bahan bakar
ke dalam ruang bakar dalam bentuk kabut,
2. Bagaimana injector bekerja? Injector akan bekerja
(membuka) apabila diperintah dari ECU (Engine
Control Unit). Perintah tersebut berupa signal Elektrik
(ON/OFF)
3. Tekanan bahan api yang disuntik boleh mencapai
sehingga 220Mpa(32000 psi)

Rail
• Common rail merupakan satu paip yang menyimpan bahan bakar bertekanan tinggi yang dihasilkan
oleh pump tekanan tinggi sebelum dihantar ke injector.
• Fuel rail berkerja memastikan tekanan bahan bakar didalam nya dalam keadaan bertekanan tinggi d
an constant
• Oleh itu. Dihujung Fuel Rail terdapat Fuel Pressure Sensor yang membaca tekanan bahan api terdap
at didalam fuel rail. Jika tekanan berkurang isyarat akan dihantar ke ECU dan seterusnya mengaktifk
an pump tekanan tinggi .
• Tekanan didalam fuel rail ialah maksimum 220Mpa(32000Psi) – minimum 50Mpa(7250Psi)
• Terdapat juga Fuel Pressure Limiter yang memastikan tekanan bahan bakar sentiasa tinggi dan cons
tant

Dari
Supply Pump
Ke Injector Ke Fuel Tank
Fuel
Pressure
Sensor
Pressure
Limiter
Common-rail
Common-rail
Pressure
0 190
1.0
4.04
Common-rail Pressure (MPa)
Output Voltage (V)
Output characteristic
Sensor Tip
90
2.44
Kawalan operasi
SCV
Common-rail pressure
(Feedback)
Accelerator Pedal Position
Sensor
SCV
Fuel Pressure Sensor
Crankshaft Position Sensor
Engine ECU
Pengiraan target fuel pressure
pancitan bahanapi
[Fuel Pressure Control]

Supply Pump/High Pressure Supply pump
 Berfungsi menghasilkan bahan api bertekanan tinggi dan menghantar bahan api yang bertekanan tinggi tadi ke Fuel Rail
 High Pressure Supply Pump dalam proses nya menggunakan putaran daripada enjin dalam menghasilkan tekanan
bahan api yang tinggi
 Pada Pump terdapatnya SCV (suction control valve) dan sensor FT (fuel Tempreture)
 SCV berfungsi mengawal isipadu output pam bagi mengawal kuasa tekanan bahan api. Isyarat diterima daripada ECU
mengwal bukaan Valve untuk SCV
Common-rail
Fuel Pressure Sensor
nder bank.
Pressure Limiter
Supply Pump
SCV (Suction Control Valve)
Fuel Temp. Sensor
Injector
Hadapan
Enjin
Injection Pipe
Fuel Inlet Pipe
Dari Fuel Filter (Inlet)
Ke Common-rail
(Outlet)
Ke Fuel Tank
(Return)
SCV
(Suction Control Valve)

High Pressure Supply Pump
Delivery
Valve
Eccentric &
Ring Cam
Check Valve
Plunger
SCV (Suction
Control Valve)
Fuel Temp.
Sensor
Feed
Pump
Ke fuel tank (return)
Eccentric
Cam
Plunger
Ring Cam
Dari fuel tank
SCV
: Dari Feed Pump : Ke Common-rail
Plunger A: Suction
Plunger B: Pumping
Plunger A: Pumping
Plunger B: Suction
Plunger A
Plunger B
Check
Valve

Fuel Injector Control Module
Sensor
 Kawalan elektronik dalam sistem pancitan bahan api elektronik di pacu oleh beberapa gabungan komponen seperti
sensor, ECU dan actuator.
 Sensor berfungsi membekalkan unit kawalan/ECU dengan maklumat mengenai kenderaan semasa kenderaan sedang
beroperasi, unit kawalan/ECU menilai maklumat dan menghantar isyarat kepada actuator untuk mengawal kuantiti bahan
api yang di pancitkan masuk ke dalam silinder atau ruang pembakaran
Engine
ECU
EDU
Injector
Voltej Tinggi
DC / DC
Converter
Command
Pulse
Confirmation Pulse
Bateri
Litar
Kawalan Operasi High-
speed

Maklumat komponen dalam sistem EDC bagi Bosch VE:
1. Accelerator position (APP) sensor
2. Battery
3. Crankshaft position (CKP) sensor
4. EDC control unit
5. Engine coolant temperature (ECT) sensor
6. Exhaust gas recirculation (EGR) solenoid
7. Fuel filter
8. Fuel injection pump
9. Fuel injector (with needle lift sensor)
10. Fuel tank
11. Glow plug relay
12. Glow plug
13. Glow plug warning lamp
14. Ignition switch
15. Malfunction indicator lamp (MIL)
16. Mass air flow (MAF) sensor
17. Vehicle speed sensor (VSS)
Fungsi dan maklumat electronic diesel control (EDC)
1) Accelerator position (APP) sensor.
Sensor APP boleh terdiri daripada
potentiometer, isyarat daripada APP
sensor yang digunakan oleh ECM untuk
menentukan kedudukan accelerator dengan
tepat.
1. Potentiometer and
idle/full load switch
2. Spring
3. Shaft

2) Crankshaft position (CKP) sensor .
-Sensor ini sebahagiannya mengandungi magnet kekal yang tersimpan di dalam teras besi lembut dan sebahagiannya dalam
bidang field winding, hujung sensor ini diletakkan berdekatan kepada flywheel ring gear, seperti gigi atau pin pada trigger
wheel pada sensor berubah kepada medan magnet seterusnya mendorong isyarat voltan yang dihantar kepada engine
control module (ECM).
Petunjuk :
1. Soft iron core
2. Field winding
3. Permanent magnet
4. Flywheel ring gear
5. TDC pin

3)EDC control unit
EDC control unit berfungsi sebagai :-
i) Mengawal kuantiti Suntikan dengan menghantar isyarat kawalan kepada quantity adjuster.
ii) Mengira permulaan kuasa pancitan dan bergantungKepada beberapa faktor
seperti engine speed sensor, Coolant temperature sensor atau needle lift sensor.
iii) Mengawal tekanan dan ekzos gas kitaran semula.
iv) Mengawal sistem glow plug dan auxiliary heater.
v) Mengawal sistem cruise control.
4) Engine coolant temperature (ECT) sensor
Engine coolant sensor (ECT) direndam dalam penyejuk dan perubahan rintangan
berkadaran dengan perubahan engine coolant temperature.
Sensor bergabung dengan pekali rintangan suhu negatif (NTC) ,
yang mana rintangan berkurangan semasa suhu meningkat

5) Exhaust gas recirculation (EGR) solenoid
Untuk mengurangkan nitrogen oksida dikeluarkan oleh ekzos, sebahagian daripada
gas ekzos yang boleh dikembalikan kepada salur masuk yang dilakukan oleh EGR.
6) Fuel injection pump
EDC pump berfungsi untuk mengepam bahan api masuk ke dalam
sistem
Petunjuk :
1.Potentiometer for control-collar position
2.Quantity adjuster
3.Electric cut-off valve
4.Plunger
5.Solenoid valve for start of injection
6.Control Collar

7) Fuel injector (with needle lift sensor)
Ia mempunyai inductive sensor, pada permulaan kuasa suntikan tetapan pi
n magnet bergerak ke atas dan mendorong arus ulang-alik bergerak sensor
winding, maklumat ini, bersama-sama dengan isyarat diperoleh daripada cr
ankshaft position sensor, digunakan oleh (ECU) untuk mengukur masa sunti
kan (injection timing).
8) Mass air flow (MAF) sensor
-Ia diletakkan di antara penapis udara danpancarongga pengambilan
, ia berfungsi untuk mengukur jisim udara bersih yang masuk ke dala
m enjin. Jisim udara ini digunakan untuk mengira julat exhaust gas r
ecirculation dan kuantiti suntikan yang dibenarkan

9. Vehicle speed sensor (VSS)
Berfungsi untuk mengukur kelajuan kelajuan kenderaan dan menghantar maklumat kepada ECU

https://www.youtube.com/watch?v=dNq8gs2Y-Y8
https://www.youtube.com/watch?v=NUvWnOd5lFw
https://www.youtube.com/watch?v=CSfp4t7yxTo

Electronic diesel fuel injection (EDFI) & commonrail engine

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Electronic diesel fuel injection (EDFI) & commonrail engine