TẤT CẢ TÀI LIỆU ĐỀU CÓ BẢN CAD.HÃY LIÊN HỆ QUA TIN NHẮN ĐỂ LẤY MUA BẢN CAD CHỈ VỚI GIÁ 19K. Hệ thống đánh lửa (HTĐL) có nhiệm vụ biến dòng điện một chiều thế hiệu thấp (6, 12 hay 24) hoặc các xung điện xoay chiều thế hiệu thấp thành các xung điện cao thế (18000 ÷ 50000V) đủ để tạo nên tia lửa đốt cháy hỗn hợp làm việc trong các xi lanh của động cơ vào những thời điểm thích hợp và tương ứng với trình tự xi lanh và chế độ làm việc của động cơ. Trong một số trường hợp, hệ thống đánh lửa còn dùng để hỗ trợ khởi động tạo điều kiện khởi động động cơ được dễ dàng ở nhiệt độ thấp. 1.1.2: Yêu cầu. Hệ thống đánh lửa phải đáp ứng các yêu cầu chính sau: Phải đảm bảo thế hiệu đủ để tạo ra được tia lửa điện phóng qua khe hở giữa các điện cực của bugi. Tia lửa điện phải có năng lượng đủ lớn để đốt cháy được hỗn hợp làm việc trong mọi điều kiện làm việc của động cơ. Thời điểm đánh lửa phải tương ứng với góc đánh lửa sớm hợp lý nhất ở mọi chế độ làm việc của động cơ. Độ tin cậy làm việc của hệ thống đánh lửa phải tương ứng với độ tin cậy làm việc của động cơ. Kết cấu đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, giá thành rẻ.
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA
Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại của hệ thống đánh lửa
Hệ thống đánh lửa (HTĐL) có nhiệm vụ biến dòng điện một chiều thế hiệu thấp (6,
12 hay 24) hoặc các xung điện xoay chiều thế hiệu thấp thành các xung điện cao thế
Tia lửa đốt cháy hỗn hợp trong các xi lanh của động cơ cần có điện áp tối thiểu 18.000V để tạo ra tia lửa mạnh và đủ khả năng đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu đúng thời điểm Đây là yếu tố quan trọng đảm bảo quá trình cháy diễn ra liên tục theo trình tự hoạt động của các xi lanh và phù hợp với chế độ làm việc của động cơ, giúp nâng cao hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu.
Trong một số trường hợp, hệ thống đánh lửa còn dùng để hỗ trợ khởi động tạo điều kiện khởi động động cơ được dễ dàng ở nhiệt độ thấp.
Hệ thống đánh lửa phải đáp ứng các yêu cầu chính sau:
- Phải đảm bảo thế hiệu đủ để tạo ra được tia lửa điện phóng qua khe hở giữa các điện cực của bugi.
- Tia lửa điện phải có năng lượng đủ lớn để đốt cháy được hỗn hợp làm việc trong mọi điều kiện làm việc của động cơ.
- Thời điểm đánh lửa phải tương ứng với góc đánh lửa sớm hợp lý nhất ở mọi chế độ làm việc của động cơ.
- Độ tin cậy làm việc của hệ thống đánh lửa phải tương ứng với độ tin cậy làm việc của động cơ.
- Kết cấu đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, giá thành rẻ.
1.1.3 Phân loại hệ thống đánh lửa.
1.1.3.1 Hệ thống đánh lửa Manhêtô.
Hình 1.2 Sơ đồ mạch điện của Manheto.
Hệ thống tạo điện cao thế hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ giống như hệ thống đánh lửa dùng ắc quy, nhưng khác biệt ở chỗ dòng điện trong cuộn sơ cấp sinh ra do sức điện động cảm ứng khi nam châm quay, tương tự như máy phát xoay chiều kích thích bằng nam châm vĩnh cửu Các thành phần chính bao gồm lõi thép, các cuộn sơ cấp và thứ cấp, má cực, kim đánh lửa phụ, điện cực bộ chia điện, rôto, bánh răng, buji, rôto nam châm, cam và các tiếp điểm chính, tiếp điểm động cùng công tắc điện để điều khiển quá trình tạo tia lửa điện cao thế.
Các quá trình vật lý xảy ra trong hệ thống đánh lửa Manheto tương tự như trong hệ thống đánh lửa thông thường, bao gồm ba giai đoạn chính Mỗi giai đoạn đều có thể mô tả bằng các phương trình toán học giống nhau, giúp hiểu rõ hơn về cơ chế hoạt động của hệ thống Việc nắm vững các quá trình này là cực kỳ quan trọng để tối ưu hóa hiệu suất và độ bền của hệ thống đánh lửa Manheto.
1.1.3.2Hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm điều khiển.
Hình 1.3 Hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm điều khiển.
B, C, E - Các cực của transistor SW - Công tắc W1, W2 - Cuộn sơ cấp, cuộn thứ cấp Rb, Rf - Các điện trở; K – Khóa điện; → Chiều dòng điện, Z – Đến buji
- Khi bật công tắc máy IG/SW thì cực E của transistor được cấp nguồn dương, cực C của transistor được nối trực tiếp với nguồn âm.
Khi tiếp điểm KK’ đóng, cực B của transistor được nối với nguồn âm, dẫn đến điện áp UBE < 0 và xuất hiện dòng Ib Transistor bắt đầu dẫn, tạo ra dòng sơ cấp đi qua mạch, từ (+) của ắc quy đến các thành phần của mạch.
Rf đến W1 đến cực E đến cực B đến Rb đến KK’ và sau đó đến (-) ắc quy.
Dòng sơ cấp: I1 = Ic + Ib = Ie Dòng điện này tạo nên từ thông khép mạch qua lõi thép và hai cuộn dây của biến áp đánh lửa.
Khi tiếp điểm KK’ mở, dòng sơ cấp và từ thông sinh ra bị mất đột ngột, gây cảm ứng lớn trên cuộn thứ cấp Điều này dẫn đến sức điện động cao thế và xuất hiện tia lửa giữa các tiếp điểm, ảnh hưởng đến độ an toàn và hoạt động của hệ thống điện.
Khi KK’ mở, nguồn sơ cấp xuất hiện sức điện động E1 từ 200 đến 300 V, gây hỏng transistor Để bảo vệ transistor khỏi quá áp, cần sử dụng biến áp có tỉ số Kba lớn và L1 nhỏ hoặc áp dụng các mạch bảo vệ chuyên dụng Việc này giúp giảm thiểu tác động của E1, đảm bảo hoạt động an toàn và ổn định cho thiết bị.
Trên thực tế, để giảm dòng điện qua tiếp điểm người ta dùng nhiều transistor mắc nối tiếp.
1.1.3.3 Hệ thống đánh lửa bán dẫn không có tiếp điểm. a Hệ thống đánh lửa bán dẫn sử dụng cảm biến điện từ.
C –Tụ điện; D – Diode; W1 – Cuộn sơ cấp;
W2 – Cuộn thứ cấp; IG/SW – Công tắc; 1 – Ắc quy;
2 – Cuộn dây cảm biến; 3 – Bobin; 4 – Đến buji
- Khi bật công tắc máy sẽ xuất hiện các dòng điện sau:
+ Dòng I1: Từ (+) AQ qua IG/SW đến R1 đến R2 đến (-) AQ, tạo ra điện áp đệm UR2 trên cực B của T1 Tuy nhiên UR2 chưa đủ để làm cho T1 mở.
Dòng I2 bắt đầu từ (+) AQ, qua IG/SW, đến R4, R5 rồi quay lại (-) AQ, tạo ra điện áp đệm UR5 trên cực B của T3 Khi T3 dẫn, dòng điện sơ cấp chạy từ (+) AQ qua IG/SW và cuộn dây đến T3 rồi trở về (-) AQ, hình thành mạch từ khép kín qua lõi thép và hai cuộn dây của biến áp đánh lửa, đảm bảo hoạt động chính xác của hệ thống đánh lửa.
- Khi trên cuộn dây cảm biến không có tín hiệu điện áp hoặc điện áp âm thì T1 ngắt, T2 ngắt, T3 vẫn tiếp tục dẫn.
Khi trên cuộn dây cảm biến xuất hiện tín hiệu điện áp dương kết hợp với điện áp đệm UR2, tín hiệu này làm cho T1 và T2 dẫn, T3 ngắt, gây mất đột ngột dòng điện qua cuộn sơ cấp và từ thông sinh ra bị thay đổi đột ngột, tạo ra sức điện động cao thế trên cuộn thứ cấp kèm theo tia lửa Hệ thống đánh lửa bán dẫn hiện đại sử dụng cảm biến quang để nâng cao độ chính xác và độ bền trong quá trình hoạt động.
Hình 1.5 Sơ đồ hệ thống đánh lửa bán dẫn sử dụng cảm biến quang.
D1, D2, D3 – Các diode IG/SW – Công tắc; 1 - Ắc quy; 2 – Bô bin; 3 – Đến buji
- Khi bật công tắc máy sẽ xuất hiện các dòng điện sau:
+ Dòng I1: Từ (+) AQ qua IG/SW đến R6 đến R1 đến D1.
Dòng I2 bắt đầu từ (+) AQ qua IG/SW đến R7, R8, và kết thúc tại (-) AQ, tạo ra điện áp đệm UR8 trên cực B của T5 Khi T5 dẫn điện, dòng sơ cấp đi qua từ (+) AQ qua IG/SW đến Rf, rồi qua cuộn dây đến T5 và kết thúc tại (-) AQ Dòng điện này sinh ra từ thông khép kín qua lõi thép và hai cuộn dây của biến áp đánh lửa, đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống.
- Khi rotor quay, tại vị trí đĩa cảm quang ngăn dòng ánh sáng tử LED D1 sang transistor T1, T1 ngắt, T2 ngắt, T3 ngắt, T4 ngắt, T5 vẫn tiếp tục dẫn.
Hệ thống đánh lửa bán dẫn sử dụng cảm biến Hall và đĩa cảm quang để phát hiện dòng ánh sáng từ LED D1 đến transistor T1, giúp điều khiển quá trình dẫn của các transistor T2, T3, T4, và T5 Khi T5 ngắt, dòng điện qua cuộn sơ cấp bị ngắt đột ngột, gây ra sự mất từ thông và tạo ra sức điện động cao thế trong cuộn thứ cấp, xuất hiện tia lửa để đánh lửa hiệu quả.
Hình 1.6 Sơ đồ hệ thống đánh lửa bán dẫn sử dụng cảm biến Hall.
IG/SW – Công tắc; C1, C2 – Các tụ điện; T1, T2, T3 – Các transistor R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, Rf – Các điện trở
D1, D2, D3, D4, D5 – Các diode; 1 - Ắc quy; 2 – Bobin; 3 – Đến buji
- Khi bật công tắc máy sẽ xuất hiện dòng điện I1 đi từ (+) AQ qua IG/SW đến D1 đến
R1, cung cấp điện cho cảm biến Hall.
Khi rotor quay tại vị trí cánh chắn xen giữa nam châm và phần tử Hall, điện áp đầu ra của cảm biến đạt khoảng 12V Lúc này, dòng sơ cấp qua mạch cảm biến Hall gần như bằng 0V, và các tiếp điểm T1, T2, T3 đều ngắt Sự mất đột ngột của dòng điện qua cuộn sơ cấp khiến từ thông bị thay đổi nhanh chóng, tạo ra sức điện động cao ở cuộn thứ cấp và gây ra tia lửa điện.
1.1.3.4 Hệ thống đánh lửa gián tiếp.
Hình 1.7 Sơ đồ hệ thống đánh lửa gián tiếp.
T1, T2 – Các transistor; W1, W2 – Cuộn sơ cấp, cuộn thứ cấp G – Cảm biến vị trí trục khuỷu; NE – Cảm biến tốc độ động cơ 1 - Ắc quy; 2 – Công tắc; 3 – Tín hiệu phản hồi;
4 – Kiểm soát góc ngậm điện; 5 – Các cảm biến khác; 6 – Đến buji
Hệ thống đánh lửa này là loại hệ thống được lập trình trong bộ nhớ của ECU để điều chỉnh quá trình đánh lửa hiệu quả ECU nhận tín hiệu từ các cảm biến như cảm biến tốc độ động cơ NE, cảm biến vị trí trục khuỷu G và cảm biến nhiệt độ khí nạp để tính toán và phát ra tín hiệu đánh lửa tối ưu Tín hiệu này được gửi đến IC đánh lửa nhằm kiểm soát việc tạo tia lửa, giúp tối ưu hóa hiệu suất động cơ Hệ thống phân phối điện cao thế đến các buji theo thứ tự hoạt động và các chế độ của từng xi lanh thông qua bộ chia điện, đảm bảo quá trình đánh lửa chính xác và hiệu quả.
1.1.3.5 Hệ thống đánh lửa trực tiếp.
+ Không có dây cao áp hoặc dây cao áp rất ngắn nên giảm được năng lượng mất mát, giảm điện dung ký sinh và giảm nhiễu sóng vô tuyến.
+ Không còn bộ phân phối điện cao áp nên không còn khe hở trên đường dẫn cao áp.
+ Bỏ được các chi tiết dễ hư hỏng và phải chế tạo bằng vật liệu cách điện tốt như bộ phân phối, chổi than, nắp bộ chia điện.
Hệ thống đánh lửa trực tiếp không gặp phải hiện tượng đánh lửa giữa hai dây cao áp gần nhau, đảm bảo độ an toàn và hiệu quả hoạt động Hiện nay, có hai loại hệ thống đánh lửa trực tiếp phổ biến, trong đó một loại sử dụng bobin đôi để tăng cường khả năng truyền điện và đảm bảo nguồn lửa ổn định cho động cơ Việc lựa chọn hệ thống đánh lửa phù hợp giúp cải thiện hiệu suất vận hành của xe ô tô và duy trì độ bền của hệ thống điện.
HÌnh 1.8 Hệ thống đánh lửa trực tiếp sử dụng bobin đôi.
G1, G2 – Cảm biến vị trí trục khuỷu; Ne – Cảm biến tốc độ động cơ T1, T2 – Các transistor; 1 - Ắc quy; 2 – Công tắc;
Trong quá trình hoạt động của động cơ, khi đến thời điểm đánh lửa thích hợp cho máy nổ số 1, piston của máy số 1 và máy số 4 đều gần điểm chết trên Tuy nhiên, do máy số 4 đang trong kỳ thải, môi chất chứa nhiều ion tạo thành môi trường dẫn điện, khiến buji của máy số 4 không thể đánh lửa Ngược lại, máy số 1 đang trong kỳ nén nên buji của nó sẽ thực hiện quá trình đánh lửa thành công Tương tự, quá trình đánh lửa ở buji của các máy số 2 và 3 cũng diễn ra theo cách tương tự.
Hệ thống đánh lửa truyền thống, dù mang lại nhiều ưu điểm, vẫn tồn tại nhược điểm về dây cao áp giữa bobin đôi và các buji gây tổn thất năng lượng Trong khi đó, hệ thống đánh lửa trực tiếp sử dụng bobin đơn giúp giảm thiểu tổn thất năng lượng nhờ thiết kế đơn giản hơn, nâng cao hiệu quả hoạt động của hệ thống đánh lửa.
Hình 1.9 Sơ đồ hệ thống đánh lửa trực tiếp sử dụng bobin đơn.
G – cảm biến vị trí trục khuỷu; Ne – cảm biến tốc độ động cơ; T1, T2, T3 – các transistor;
1 – các cuộn đánh lửa; 2 – đến buji
Kết cấu chung của hệ thống đánh lửa
Hệ thống đánh lửa gồm các thành phần cơ bản sau:
Biến áp đánh lửa có hai cuộn dây: cuộn sơ cấp W1 có khoảng 250 ÷ 400 vòng, cuộn thứ cấp W2 có khoảng 19000 ÷ 26000 vòng.
Cam 1 của bộ chia điện được dẫn động quay từ trục phân phối, làm nhiệm vụ đóng mở tiếp điểm KK’, tức là nối ngắt mạch sơ cấp của biến áp đánh lửa.
Hình 1.10 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống đánh lửa.
1- cam; 2- cần tiếp điểm; 3- bobin đánh lửa; 4- bộ chia điện 5- buji; R- điện trở; C- tụ điện; W1- cuộn sơ cấp; W2- cuộn thứ cấp
Khi khóa kín (KK’), dòng điện sơ cấp i1 xuất hiện trong mạch sơ cấp của biến áp đánh lửa Dòng điện này tạo ra một từ trường khép kín qua lõi thép và hai cuộn dây của biến áp, đảm bảo hoạt động chính xác của hệ thống đánh lửa.
Khi khoá kích mở, mạch sơ cấp bị ngắt, làm mất dòng i1 và từ trường tạo ra Điều này dẫn đến xuất hiện các sức điện động tự cảm trong cả hai cuộn dây, tỷ lệ thuận với tốc độ biến thiên của từ thông Cuộn W2 có số vòng dây lớn hơn, do đó sức điện động cảm ứng trong nó cũng lớn, đạt khoảng 18000 đến 50000V Điện áp cao này được truyền từ cuộn thứ cấp qua rơ le của bộ chia điện, các dây dẫn cao áp đến các biji đánh lửa theo thứ tự nổ của động cơ Khi thế hiệu thứ cấp đạt giá trị Udl, tia lửa điện xuất hiện, phóng qua khe hở buji và đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu trong xi lanh.
Khi tiếp điểm mở, trong cuộn W1 xuất hiện sức điện động tự cảm khoảng 200 đến 300V Nếu không mắc tụ điện C song song với tiếp điểm KK’, sức điện động này có thể gây ra tia lửa lớn gây cháy rỗ các má vít và làm mất từ trường sơ cấp chậm hơn Điều này dẫn đến giảm hiệu suất của phần thứ cấp và giảm khả năng tạo ra dòng điện cao áp phù hợp Vì vậy, việc lắp đặt tụ điện C song song là cần thiết để giảm tia lửa, bảo vệ tiếp điểm và tối ưu hóa hoạt động của mạch.
+ Khi có tụ C dòng sơ cấp và sức điện động tự cảm e1 được dập tắt nhanh chóng,không gây ra tia lửa ở tiếp điểm và U2 tăng lên.
Mục tiêu, phương pháp và nội dung nghiên cứu hệ thống đánh lửa xe Toyota vios
Mục tiêu nghiên cứu của chúng tôi là phân tích kỹ thuật hệ thống đánh lửa trên xe Toyota Vios, nhằm hiểu rõ nguyên lý hoạt động của hệ thống này Kết quả nghiên cứu sẽ giúp xây dựng quy trình sử dụng và bảo dưỡng hệ thống đánh lửa một cách hiệu quả, phù hợp cho các dòng xe sử dụng động cơ xăng và hệ thống đánh lửa trực tiếp Việc nắm vững nguyên lý làm việc của hệ thống đánh lửa sẽ tạo nền tảng cho việc bảo trì, sửa chữa, nâng cao hiệu suất hoạt động của xe.
Phương pháp nghiên cứu dựa trên lý thuyết kết hợp với các công thức tính toán về dòng điện trong các tài liệu có độ tin cậy cao Đồng thời, phương pháp này còn thực hiện đo đạc và quan sát trực tiếp trên các loại xe thật để đảm bảo tính chính xác và thực tiễn của kết quả Việc kết hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm giúp nâng cao độ tin cậy của phương pháp và đạt được các kết luận chính xác về dòng điện trong hệ thống xe.
+ Chương 1 Tổng quan về hệ thống đánh lửa
+ Chương 2 Phân tích cấu tạo hệ thống đánh lửa trên xe Toyota Vios
+ Chương 3 Khai thác kỹ thuật hệ thống đánh lửa trên xe Toyota Vios
PHÂN TÍCH CẤU TẠO HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP TRÊN
Giới thiệu chung về xe VIOS
2.1.1 Khái quát chung về xe VIOS
Toyota Vios ra đời vào năm 2003 như một phiên bản sedan cỡ nhỏ, nhằm thay thế dòng Soluna tại thị trường Đông Nam Á và Trung Quốc Thế hệ đầu tiên của Vios được phát triển dựa trên dự án hợp tác giữa các kỹ sư Thái Lan và nhà thiết kế Nhật Bản của Toyota, và được sản xuất tại nhà máy Toyota Gateway, tỉnh Chachoengsao, Thái Lan Vào năm 2007, thế hệ thứ hai của Vios chính thức ra mắt, đánh dấu bước tiến lớn của dòng xe này không chỉ tại châu Á mà còn mở rộng thị trường ra các quốc gia khác trên thế giới.
Toyota Vios 2007 vẫn duy trì động cơ 1NZ-FE 1.5L I4 từ năm 2003, tích hợp công nghệ van biến thiên VVT-i giúp tối ưu hiệu suất vận hành Động cơ này cho công suất cực đại 107 mã lực và mô-men xoắn tối đa 144 Nm, đem lại khả năng vận hành mạnh mẽ và tiết kiệm nhiên liệu Trong khi đó, chiếc xe được nâng cấp toàn diện về khung gầm với thiết kế mới, nâng cao độ ổn định và cảm giác lái cho người dùng.
Phiên bản Vios mới 1.5E 5 số sàn được nâng cấp từ phiên bản Vios 2003 1.5G 5 số sàn, mang lại nhiều cải tiến về khả năng vận hành và trải nghiệm người dùng Đồng thời, lần đầu tiên tại thị trường Việt Nam, Toyota giới thiệu phiên bản 1.5G mới với hộp số tự động 4 cấp, giúp tăng tính tiện lợi và đa dạng lựa chọn cho khách hàng Toyota Vios 2007 có kích thước lớn hơn so với các dòng trước đó, cùng với nhiều nâng cấp về trang bị an toàn và tiện nghi, qua đó nâng cao trải nghiệm sử dụng cho người lái Về ngoại thất, các thay đổi lớn bao gồm lưới tản nhiệt dạng chữ V đặc trưng, cụm đèn hậu thiết kế nhô ra ngoài, đèn xi nhan tích hợp trên gương chiếu hậu, và bộ mâm hợp kim mới tạo điểm nhấn hiện đại cho xe.
Hình 2.1: Động cơ 1NZ-FD
- Loại động cơ : 1NZ-FD 4 xi lanh , thẳng hàng , 16 van
Hệ thống trục cam kép (DOHC) kết hợp với hệ thống điều khiển van nạp thông minh VVT-i mang lại hiệu quả tối ưu cho động cơ Chức năng "Cranking hold" giúp duy trì hoạt động của mô tơ khởi động mà không cần giữ chìa khóa ở vị trí Start, nâng cao tiện ích và trải nghiệm lái xe.
- ECU động cơ tích hợp chức năng điều khiển hộp số HCTình
2.1.2 Thông số kỹ thuật về xe VIOS
Kích thước: (dài x rộng x cao) 4300 x 1700 x 1460 (mm).
Bảng thông số xe Toyota vios
Kích thước tổng thể D x R x C (mm) 4.300 x 1.700 x 1.470
Kích thước tổng thể bên trong D x R x C
Chiều dài cơ sở (mm) 2.550
Chiều rộng cơ sở trước/sau (mm) 1.480 / 1.470
Khoảng sáng gầm xe (mm) 150
Bán kính vòng quay tối thiểu (mm) 5,1
Khối lượng không tải (kg) 1.110 - G CVT/ 1.105 - E CVT/ 1.075
Khối lượng toàn tải (kg) 1.550
Dung tích khoang hàng lý (lít) 506
Dung tích bình chứa nhiên liệu (lít) 42
2.2 Cấu tạo, nguyên lý làm việc của hệ thống đánh lửa trực tiếp trên Toyota Vios. 2.2.1 Bô bin
Hình 2.3 Vị trí lắp đặt trên động cơ.
Hình 2.4 Cuộn đánh lửa có IC Toyota Vios. a Cấu tạo.
Hình 2.5 cấu tạo bô bin
Cuộn đánh lửa có chức năng tạo ra điện áp cao để phóng tia hồ quang giữa hai điện cực, được kết nối với buji giúp quá trình cháy diễn ra dễ dàng và hiệu quả Các đầu còn lại của cuộn đánh lửa được nối trực tiếp với ắc quy, cung cấp nguồn điện cần thiết để hoạt động của hệ thống đánh lửa trên xe.
Hình 2.6 Nguyên lý làm việc của bô bin b Nguyên lý hoạt động.
Hình 2.7 Dòng điện trong cuộn sơ cấp.
Khi động cơ hoạt động, dòng điện từ ắc quy truyền qua IC đánh lửa vào cuộn sơ cấp, dựa trên tín hiệu thời điểm đánh lửa (IGT) từ ECU động cơ Quá trình này tạo ra các đường sức từ quanh cuộn dây có lõi trung tâm, đóng vai trò quan trọng trong hệ thống đánh lửa của xe.
Hình 2.8 Ngắt dòng vào cuộn sơ cấp.
Khi động cơ tiếp tục vận hành, IC đánh lửa nhanh chóng ngắt dòng điện vào cuộn sơ cấp dựa trên tín hiệu IGT từ ECU, khiến từ thông của cuộn sơ cấp bắt đầu giảm Hiện tượng tự cảm của cuộn dây sơ cấp tạo ra một điện thế khoảng 500V, trong khi cảm ứng tương hỗ của cuộn thứ cấp sinh ra điện thế lên tới khoảng 30KV, khiến buji phát tia lửa Đặc biệt, dòng sơ cấp lớn hơn và quá trình ngắt dòng nhanh hơn sẽ tạo ra điện thế thứ cấp càng cao, đảm bảo hiệu quả đánh lửa tối ưu cho động cơ.
Hình 2.9 Tín hiệu thời điểm đánh lửa IGT.
Hệ thống IC đánh lửa đảm bảo chính xác việc ngắt dòng sơ cấp vào cuộn đánh lửa dựa trên tín hiệu điều khiển từ ECU động cơ Quá trình này giúp tối ưu hóa quá trình phát tia lửa, nâng cao hiệu suất động cơ và tiết kiệm nhiên liệu Việc điều khiển chính xác của IC đánh lửa rất quan trọng để đảm bảo hoạt động ổn định và giảm thiểu khí thải độc hại.
Khi tín hiệu IGT chuyển từ ngắt sang đóng, IC đánh lửa bắt đầu cho dòng điện vào cuộn sơ cấp.
Điều khiển dòng không đổi giúp duy trì dòng điện sơ cấp ở mức ổn định khi đạt đến trị số xác định Khi dòng sơ cấp đã đạt mức tối đa, IC đánh lửa sẽ tự động khống chế cường độ cực đại bằng cách điều chỉnh dòng điện, đảm bảo hiệu suất hoạt động ổn định và tránh quá tải Đây là phương pháp quan trọng trong việc điều khiển hệ thống đánh lửa để tối ưu hóa hiệu quả và độ bền của thiết bị.
Điều khiển góc đóng tiếp điểm giúp điều chỉnh quãng thời gian của góc đóng của dòng sơ cấp, yêu cầu thời gian này giảm khi tốc độ động cơ tăng lên Khi tín hiệu IGT chuyển từ đóng sang ngắt, IC đánh lửa ngắt dòng sơ cấp, tạo ra điện áp cao hàng trăm vôn trong cuộn sơ cấp và hàng chục ngàn vôn trong cuộn thứ cấp, kích hoạt tia lửa trên buji để đánh lửa.
Hình 2.10 Tín hiệu đánh lửa
Tín hiệu thời điểm đánh lửa IGT được bật ON ngay trước khi ECU tính toán thời điểm đánh lửa, sau đó tự động tắt đi để chuẩn bị cho quá trình đánh lửa Khi tín hiệu IGT bị ngắt, các bugi sẽ thực hiện quá trình đốt cháy nhiên liệu để đảm bảo hoạt động của động cơ Việc kiểm soát chính xác tín hiệu IGT là yếu tố quan trọng giúp tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu của xe.
- Tín hiệu phản hồi đánh lửa IGF.
Hình 2.11 Tín hiệu phản hồi đánh lửa IGF.
IC đánh lửa thực hiện chính xác quá trình ngắt dòng sơ cấp phù hợp với tín hiệu IGT do ECU động cơ phát ra, đảm bảo hoạt động chính xác của hệ thống đánh lửa Khi dòng sơ cấp đạt đến trị số IGF1, IC gửi tín hiệu khẳng định IGF về ECU, xác nhận đã đủ lượng dòng cần thiết Khi dòng sơ cấp vượt quá trị số IGF2, hệ thống sẽ phát tín hiệu IGF để điều chỉnh và đưa điện thế trở về mức ban đầu, đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và chính xác.
Hình 2.12 Trình tự đánh lửa
Nếu ECU không nhận được tín hiệu IGF, hệ thống sẽ xác định có lỗi trong hệ thống đánh lửa và ngăn chặn quá nhiệt bằng cách dừng phun nhiên liệu, đồng thời lưu trữ lỗi trong chức năng chẩn đoán Tuy nhiên, ECU chỉ kiểm soát mạch sơ cấp nên không thể phát hiện lỗi trong mạch thứ cấp.
Hình 2.13 Sơ đồ vị trí giắc cắm:
C11, C12, C13, C14 : giắc cắm vào cuộn đánh lửa và IC C23: giắc cắm vào ECU (ECM)
Hình 2.14 Buji NGK BKR5EYA lắp trên Toyota Vios.
Điện thế cao trong cuộn thứ cấp tạo ra tia lửa điện giữa điện cực trung tâm và điện cực nối đất, giúp đốt cháy hỗn hợp không khí – nhiên liệu đã được nén trong xy-lanh Quá trình này đóng vai trò quan trọng trong việc khởi động quá trình cháy nổ của động cơ, đảm bảo hiệu quả vận hành và tiết kiệm nhiên liệu Tia lửa cao áp giúp kích hoạt quá trình đốt cháy hoàn toàn, nâng cao công suất và giảm khí thải độc hại.
Buji sử dụng trên xe Toyota Vios 2007 là: NGK BKR5EYA hoặc DENSO K16- RU. Các thông số của buji:
- Điện trở tiêu chuẩn 10 MΩ trở lên.
- Khe hở điện cực tối đa: 1.1 mm (0.043 in).
- Khe hở điện cực: 0.7 – 0.8 mm (0.028 – 0.032 in) với buji mới.
Hình 2.16 ECU (ECM) động cơ Vios lắp trong khoang động cơ.
Hình 2.17 Vị trí cuộn đánh lửa và buji.
2.2.3 Bộ xử lý và điều khiển trung tâm ECU. a Vai trò của ECU (ELECTRIC CONTROL UNIT)
Hình 2.18 thể hiện ECU Vios, bộ điều khiển trung tâm của hệ thống đánh lửa ECU nhận các tín hiệu từ các cảm biến của động cơ để phân tích tình trạng hoạt động và tính toán thời điểm đánh lửa tối ưu nhằm đảm bảo hiệu suất vận hành Sau đó, ECU truyền tín hiệu IGT (tín hiệu đánh lửa) tới IC đánh lửa để thực hiện quá trình đánh lửa chính xác và hiệu quả Hệ thống điều khiển thời điểm đánh lửa này đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa hiệu suất động cơ và tiết kiệm nhiên liệu.
Hình 2.19 Điều khiển khi khởi động
Tính toán một số thống số làm việc
Hình 2.40 Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa.
1 – Acquy; 2 – Công tắc; 3 – Bô bin; 4 – Bugi; 5 – IC đánh lửa;
6 – Transistor; Rf – Điện trở phụ.
Hình 2.41 Sơ đồ tương đương của mạch sơ cấp hệ thống đánh lửa
L1: Độ tự cảm dòng sơ cấp.
U: Điện áp của mạch sơ cấp.
2.3.2 Tính dòng điện qua cuộn sơ cấp.
Khi transistor công suất T dẫn, trong mạch sơ cấp xuất hiện dòng điện i₁ từ (+) accu qua Rf, L₁, T đến mass, với dòng i₁ tăng từ từ nhờ sức điện động tự cảm của cuộn sơ cấp L₁ chống lại sự tăng của cường độ dòng điện Trong giai đoạn này, mạch thứ cấp của hệ thống đánh lửa hầu như không ảnh hưởng đến quá trình tăng dòng trong mạch sơ cấp, do điện thế và cường độ dòng ở mạch thứ cấp là rất nhỏ, có thể coi như mạch thứ cấp hở Giá trị điện trở trong sơ đồ tác động trực tiếp đến quá trình hoạt động của hệ thống.
2 trong của accu được bỏ qua trong đó:
Ta có thể lập được phương trình vi phân sau: i 1 R1 + L 1 di 1 dt = U1 (2.2) Giải phương trình vi phân ta được : i 1 (t )= U 1
R 1 là hằng số điện từ của mạch. i 1 (t)= U 1
Gọi t d là thời gian Transistor dẫn bão hoà thì cường độ dòng điện sơ cấp I ng tại thời điểm đánh lửa khi Transitor công suất ngắt là :
U1 - hiệu điện thế nguồn, Ung = 12 [V]
R1 - điện trở của mạch sơ cấp, R1 = 0,7 [Ω]
L1 - độ tự cảm mạch sơ cấp, L1=3.10 -3 [H] τ 1 = L 1
Ne = 4400 [vòng/phút] : số vòng quay của động cơ
Z=4 : số xylanh của động cơ. τ đ =0,65: thời gian đóng tiếp điểm tương đối
Vẽ đặc tính dòng điện qua cuộn sơ cấp:
Ta có bảng số liệu sau: stt t (s) i (A)
20 Đặc tính dòng điện qua cuộn sơ cấp t (s) i (A)
Hình 2.42 Đặc tính dòng điện qua cuộn sơ cấp.
2.3.3 Phân tích đặc tính dòng sơ cấp.
Khi transistor T dẫn dòng điện I1 tăng từ 0 đến giá trị tới hạn, điều này phụ thuộc vào điện trở của mạch sơ cấp, độ tự cảm của cuộn dây và điện áp ắc quy Do ảnh hưởng của L1, dòng điện I1 không tăng đột ngột mà diễn ra một cách từ từ, đảm bảo hoạt động ổn định của mạch.
Dòng sơ cấp I1(t) tăng theo quy luật hàm mũ và có giá trị tới hạn tiệm cận
Khi t = 0 (tiếp điểm vừa đóng lại) thì: I1 = 0 [A] và
Khi t = (tiếp điểm đóng rất lâu): U R ng ∑ = 12
Quá trình đánh lửa được chia làm 3 giai đoạn:
+ Giai đoạn tăng dòng sơ cấp khi transistor T đóng lại.
+ Giai đoạn xuất hiện suất điện động cao áp trong cuộn thứ cấp khi transistor T mở ra.
+ Giai đoạn xuất hiện tia lửa điện cao thế ở bugi khi U2 tăng đến giá trị Uđl.
Trong quá trình làm việc thực tế, giá trị dòng sơ cấp không bao giờ trở về “0” do thời gian tiếp xúc đóng ngắt cực kỳ ngắn, khiến dòng điện I1 chưa kịp giảm về mức thấp nhất đã bắt đầu tăng lên trở lại.
Giá trị dòng I1 phụ thuộc vào các thông số của mạch sơ cấp R₁ và L₁, trong đó I1 sẽ giảm khi giảm số vòng quay và số xy lanh của động cơ Ngược lại, I1 sẽ tăng lên khi tăng thời gian đóng tiếp điểm tương đối, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất hoạt động của hệ thống Các yếu tố này cần được điều chỉnh hợp lý để tối ưu hoá dòng điện I1 trong mạch sơ cấp, đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả của hệ thống.
2.3.5 Tính toán hiệu điện thế đánh lửa
Hiệu điện thế thứ cấp cực đại được tính theo công thức sau:
I1ng : Cường độ dòng điện sơ cấp I1 tại thời điểm tiếp điểm mở, được xác định theo (2.1), I1ng = 11,048[A].
L1: Hệ số tự cảm của cuộn dây mạch sơ cấp, L1 = 3.10 -3 [H]
C1: Điện dung mạch sơ cấp (tụ điện) theo đề C1 = 0,4.10 -6 [F].
C2: Điện dung mạch thứ cấp Theo đề, C2 = 1.10 -10 [F].
' : Hệ số tính đến sự giảm U2 do tổn thất năng lượng dưới dạng nhiệt trong cả hai mạch sơ cấp và thứ cấp, ' nằm trong khoảng (0,75 ÷ 0,85), ta chọn ' = 0,85.
Thay các giá trị vào ta được:
2.3.6 Tính hiệu điện thế thứ cấp cực đại.
Khi thế hiệu U2 đạt đến giá trị Uđl, đủ để xuyên qua khe hở giữa các điện cực của bugi, sẽ xuất hiện tia lửa điện cao thế Sự xuất hiện của tia lửa khiến U2 giảm đột ngột trước khi nó có thể đạt giá trị cực đại, ảnh hưởng đến quá trình hoạt động của bugi và hệ thống đánh lửa ô tô.
Hình 2.43 Sự thay đổi thế hiệu U 2 khi phóng tia lửa điện
1 U2max (Thế hiệu max của biến áp đánh lửa); 2 Uđl (Thế hiệu đánh lửa);
3 Điện thế của tia lửa hồ quang (vẽ phóng đại). a-b Phần điện dung; b-c Phần điện cảm.
Hiệu điện thế thứ cấp U2max cực đại của hệ thống đánh lửa xác định theo công thức sau:
Uđl : Hiệu điện thế đánh lửa, được xác định theo , Uđl = 35277,6 [V].
Kđl : Hệ số dự trữ Kđl nằm trong khoảng (1,5 ÷ 2), ta chọn Kđl = 1.5.
Thay số vào ta được:
2.3.7 Tính năng lượng tia lửa.
Năng lượng tia lửa bao gồm hai thành phần: phần điện dung và phần điện cảm. a Năng lượng phần điện dung
C : Điện dung tương đương của hệ thống đánh lửa.
Uđl : Thế hiệu đánh lửa, được xác định theo Uđl = 35277,6 [V].
+ Xác định điện dung tương đương của hệ thống đánh lửa: Điện dung tương đương của hệ thống đánh lửa được xác định như sau:
(2.10) Thay số vào ta được:
Thay số vào ta được:
2 = 0,98 [J] b Năng lượng phần điện cảm
Ta có năng lượng phần điện cảm của tia lửa, theo [1] được xác định như sau:
(2.11) Thay số vào ta được:
- Loại hệ thống đánh lửa: Hệ thống đánh lửa theo chương trình sử dụng bôbin đơn
- Thế hiệu đánh lửa: Uđl = 35277,6 [V]
- Năng lượng của tia lửa:
+ Phần năng lượng điện dung: WC = 0,98 [J]
+ Phần năng lượng điện cảm: WL = 0,181 [J]
KHAI THÁC KỸ THẬT HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA CỦA XE TOYOTA VIOS
Các hư hỏng của hệ thống
- Bô bin không phóng điện
- Bô bin bị hở điện
Hình 3.1 Bô bin bị hư hỏng
- Sai thời điểm đánh lửa.
- Buji bị mòn đầu cực đánh lửa
Hình 3.2 Bugi bị mòn đầu cực đánh lửa
Hình 3.3 Bugi bị nứt, vỡ
- ECU tính toán sai thời điểm đánh lửa
- Hư hỏng cảm biến oxy
Hình 3.4 Cảm biến oxy bẩn
- Hư hỏng cảm biến trục cơ
Hình 3.6 Camm biến vị trí trục cam
- Hư hỏng cảm biến nước làm mát
Hình 3.7 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát
- Hư hỏng cảm biến vị trí bướm ga
Hình 3.8 Cảm biến vị trí bướm ga
- Hư hỏng cảm biến vị trí bướm ga
Hình 3.9 Cảm biến Lưu Lượng khí nạp
Kiểm tra chẩn đoán hệ thống đánh lửa xe Toyota vios
3.2.1: Các phương pháp chẩn đoán cơ bản
3.2.1.1: Các hiện tượng cho thấy hệ thống đánh lửa có khả năng gặp sự cô
- Khi quan sát thấy động cơ hoạt động có hiện tượng rung giật
- Khi động cơ hoạt động ở chế độ không tải ta thấy kim chỉ vòng tua máy không đứng yên mà giao động lên xuống trong 1 khoảng nhất định
- Khi đạp ga ta thấy tua máy lên chậm có nhiều khói ở ống xả, tua máy lên chậm và chân ga có hiện tượng bị rung
- Khi động cơ làm việc ở chế độ không tải ta nghe tiếng động cơ có tiếng kêu khác thường cụ thể là tiếng gõ tiếng máy nghe không tròn
Quy trình kiểm tra chẩn đoán.
Kiểm tra hệ thống đánh lửa ngay trên xe Mục đích: để kiểm tra xem có đánh lửa không Quy trình kiểm tra:
Bước 1: tháo nắp đạy nắp mặt máy.
Bước 2: ngắt 4 giắc nối vào cuộn đánh lửa.
Hình 3.10 Giắc điện của IC đánh lửa
Bước 3: tháo 4 bu lông và cuộn đánh lửa.
Bước 5: lắp buji vào cuộn dây đánh lửa và nối giắc cuộn đánh lửa.
Bước 6: ngắt 4 giắc nối vòi phun nhiên liệu.
Bước 7: tiếp mát cho buji.
Bước 8: quan sát xem có tia lửa phát ra ở đầu điện cực của buji hay không Chú ý: Nối mát cho buji khi kiểm tra.
- Thay cuộn đánh lửa khi nó đã bị va đập.
- Không được quay khởi động động cơ lâu hơn 2 giây.
- Kiểm tra điện cực: đo điện trở cách điện Điện trở tiêu chuẩn trên 10MΩ.
Hình 3.12 Do điện trở của Bugi
Nếu điện trở không như tiêu chuẩn thì làm sạch buji và thử lại lần nữa Nếu không có MΩ kế thì kiểm tra như sau:
Tăng ga nhanh để đạt tốc độ động cơ 4,000 vòng/phút trong 5 lần.
Hình 3.13 Đầu đánh lửa của bugi
Kiểm tra bằng cách quan sát bugi.
Nếu điện cực khô, bugi hoạt động đúng chức năng Nếu điện cực bị ướt, hãy đi đến bước tiếp theo.
- Kiểm tra hư hỏng ở phần ren và phần cách điện của bugi Nếu có hư hỏng, hãy thay thế bugi.
Nhà sản xuất Sản phẩm
Kiểm tra khe hở điện cực của bugi
Hình 3.14 Do khe hở nhiệt
- Khe hở điện cực lớn nhất cho bugi cũ: 1.1 mm (0.043 in) g - - -
- Nếu khe hở điện cực lớn hơn giá trị lớn nhất, hãy thay thế bugi.
- Khe hở điện cực của bugi mới: 0.7 đến 0.8 mm (0.028 đến 0.032 in).
- Làm sạch các bugi Nếu điện cực bị bám muội các bon ướt, hãy làm sạch bugi bằng máy làm sạch sau đó làm khô nó.
-.Áp suất khí: 588 kPa (6 kgf/cm 2 , 85 psi) l.Thời gian: 20 giây trở xuống.
Chỉ sử dụng máy làm sạch bugi khi điện cực đã hoàn toàn sạch dầu để đảm bảo hiệu quả làm sạch tối ưu Trong trường hợp điện cực còn dính dầu, bạn nên dùng xăng hoặc dung môi phù hợp để làm sạch dầu trước khi sử dụng máy làm sạch bugi Việc làm sạch đúng quy trình giúp duy trì hiệu suất hoạt động của bugi và tăng tuổi thọ của động cơ Đảm bảo điện cực sạch dầu trước khi làm sạch bằng máy sẽ giúp tránh gây hư hại và nâng cao hiệu quả làm việc của bugi trong quá trình vận hành của xe.
3.2.1.2: Chẩn đoán bằng máy chuyên dụng
Cách kết nối và lựa chọn chương trình chẩn đoán a Kết nối tới ô tô
Kết nối cáp chính vào giắc kết nối DLC ở đầu máy bằng cách đẩy các cái lẫy trên cả hai mặt của giắc cho đến khi nghe tiếng click chắc chắn.
Hình 3.16 Giắc kết nối trên thiết bị chẩn đoán
Thực hiện sự kết nối sau khi kiểm tra vị trí của giắc cắm và thông số kỹ thuật của xe được chẩn đoán.
Hình 3.17 Giắc kết nối OBD II trên xe b Lựa chọn chương trình chẩn đoán
Trên menu chính, kích chọn biểu tượng chương trình chẩn đoán ô tô
Kích chọn nước sản xuất ô tô và dòng xe cần chẩn đoán Ta chọn nước sản xuất là JAPAN.
Nếu ta chọn biểu tượng ở khu vực bên trái thì sẽ tạo ra một bảng các xe phía bên phải Ở đây là chọn loại xe Toyota.
Sau khi chọn loại xe, hệ thống chẩn đoán sẽ hiển thị danh sách các hệ thống cần kiểm tra Bạn chỉ cần nhấn chọn vào từng hệ thống trên ô tô như động cơ, hộp số tự động, ABS, túi khí, v.v để tiến hành quét và xác định các mã lỗi Trong quy trình này, việc lựa chọn chính xác hệ thống cần chẩn đoán đảm bảo quá trình kiểm tra diễn ra nhanh chóng và chính xác, giúp xác định rõ vấn đề kỹ thuật của xe.
Ta chọn hệ thống động cơ.
Hình 3.21 Chọn loại động cơ
Bạn nên chọn loại động cơ L4-DOHC và đặt tên động cơ là NZ-FE 1.5L như hình minh họa Sau khi chọn loại động cơ, dòng chữ “connecting to ECM…” xuất hiện cùng với các thông tin được kích hoạt, xác nhận quá trình kết nối thành công Điều này đảm bảo hệ thống hoạt động chính xác và phù hợp với cấu hình đã chọn.
Hình 3.22 Thiết bị đang kết nối với xe
Khi kết nối thành công, màn hình chẩn đoán sẽ hiển thị thông báo xác nhận kết nối Trong trường hợp gặp lỗi, sẽ xuất hiện dòng tin "Communication Error", yêu cầu kiểm tra lại cáp chẩn đoán đã được kết nối chính xác chưa Ngoài ra, cần xác nhận rằng đã chọn đúng loại động cơ và năm sản xuất phù hợp để đảm bảo quá trình chẩn đoán diễn ra thuận lợi.
3.2.1.3 Khai thác hệ thống đánh lửa trên xe vios bằng thiết bị chẩn đoán
Khi động cơ hoạt động không bình thường, xuất hiện hiện tượng rung giật, nguyên nhân thường xuất phát từ hệ thống đánh lửa có vấn đề Việc sử dụng máy chẩn đoán giúp xác định chính xác lỗi và thu hẹp phạm vi kiểm tra, từ đó dễ dàng xử lý sự cố nhanh chóng Khi hệ thống đánh lửa gặp trục trặc, xe dễ xảy ra rung lắc, ảnh hưởng đến hiệu suất vận hành Sử dụng thiết bị chẩn đoán hiện đại là bước quan trọng để phát hiện lỗi chính xác, giúp duy trì hoạt động ổn định của động cơ.
- Khi kết nối được với đối tượng chẩn đoán ta có bảng menu sau hiện ra Ta chọn biểu tượng VEHICLE DIAGNOSIS.
Khi lựa chọn biểu tượng VEHICLE DIAGNOSIS để chẩn đoán sẽ cho ra các lựa chọn sau:
Hình 3.24 Chọn chức năng chẩn đoán
Lựa chọn chức năng chẩn đoán theo mã lỗi (DIAGNOSTIC TROUBLE
CODES) Máy sẽ quét các mã lỗi và đưa ra màn hình chờ.
Hình 3.25 Thiết bị đang quét lỗi
Sau khi máy quét xong kết quả ta nhận được là:
- Mã lỗi trên cho ta biết cuộn đánh lửa số 1 gặp sự cố, cần kiểm tra sửa chữa.
- Ta dùng phương pháp thay thế thử 1 cuộn đánh lửa mới còn tốt.
- Khi thay thế xong, khởi động lại động cơ, ta thấy động cơ hoạt động bình thường.
- Kết luận: máy chẩn đoán giúp ta xác định được lỗi một cách nhanh chóng, chính xác.
Để đảm bảo lỗi không còn tồn tại trong ECU, chúng ta cần thực hiện xóa mã lỗi Nếu không xóa mã lỗi, các lỗi đó vẫn sẽ được lưu trong ECU, mặc dù đã sửa chữa Việc xóa mã lỗi đúng cách là khi lỗi đã được sửa hoàn toàn; nếu lỗi chưa được sửa, sau chu kỳ hoạt động đầu tiên, lỗi sẽ được ghi nhận trở lại, và sau chu kỳ thứ hai, lỗi sẽ chính thức lưu trong ECU Quá trình xóa mã lỗi được thực hiện bằng cách chọn mã lỗi cần xóa, nhấn vào biểu tượng ERASE, và xác nhận bằng cách chọn YES.
- Kiểm tra lại xem động cơ còn lỗi nào không.
Hình 3.27 màn hình thiết bị sau khi xóa lỗi
Luôn nhớ không xóa mã lỗi khi động cơ đang chạy để tránh gây ra các hiện tượng bất thường Chỉ xóa mã lỗi sau khi khóa điện ở vị trí ON và động cơ đã tắt Sau khi sửa chữa và xóa mã lỗi, cần tiến hành chẩn đoán lại để đảm bảo các lỗi đã được xử lý triệt để Nếu các lỗi đã được khắc phục hoàn toàn, màn hình chẩn đoán sẽ hiển thị “NO TROUBLE CODES,” xác nhận rằng hệ thống không còn lỗi nào tồn tại.
3.2.1.4: Giới thiệu một số mã lỗi, các nguyên nhân gây ra lỗi, và khoanh vùng khu vực hư hỏng
1, Mã 0100: AIR FLOW SENSOR CIRCRUIT (lỗi mạch cảm biến lưu lượng khí nạp - có trên một số model (mẫu)
Khi các định mức dòng khí đo bằng cảm biến lưu lượng khí nạp không ổn định, biến động giữa các mức cao và thấp hoặc không phù hợp với tải trọng yêu cầu của động cơ qua hai chu kỳ hoạt động liên tiếp, hệ thống sẽ xác lập mã lỗi Đồng thời, đèn báo lỗi sẽ bật sáng để cảnh báo về vấn đề này, đảm bảo hiệu suất và an toàn cho động cơ.
Cảm biến lưu lượng khí nạp nằm trong bộ lọc gió, đo lượng khí nạp qua ống dẫn khí và gửi tín hiệu dạng xung về ECU ECU dựa trên các xung này để tính toán lượng khí nạp và điều chỉnh phun nhiên liệu cũng như thời gian đánh lửa chính xác Khi khí đi qua cảm biến, nó tạo ra xung điện áp, và ECU sẽ tính toán tín hiệu này để xác định lưu lượng khí nạp, với giá trị xung tăng khi khí vào càng nhiều.
Hở hay ngắn mạch cảm biến lưu lượng khí
Cảm biến lưu lượng khí
2: Mã 0120: THROTTLE POSITION SENSOR (lỗi mạch cảm biến vị trí bướm ga)
Khi ECU phát hiện giá trị điện áp không phù hợp của cảm biến vị trí bướm ga so sánh với giá trị công tác không tải và tải trọng của động cơ qua hai chu kỳ liên tiếp, hệ thống sẽ xác định mã lỗi này và đèn cảnh báo sẽ sáng lên để cảnh báo người dùng.
Cảm biến vị trí bướm ga gắn trên bề mặt thân bướm ga, kết nối cẩn thận với cánh bướm để xác định chính xác vị trí của bướm ga Điện trở của cảm biến thay đổi theo sự di chuyển của cánh bướm ga: giảm khi bướm ga mở rộng (điện áp tăng) và tăng khi bướm ga gần đóng (điện áp giảm) Cảm biến này bao gồm công tắc vị trí không tải, đóng khi bướm ga hoàn toàn nhả ra, giúp ECU biết rõ trạng thái của bướm ga ECU cung cấp điện áp chuẩn 5V đến cảm biến và đo lường điện áp tín hiệu để xác định vị trí bướm ga chính xác Tín hiệu từ cảm biến vị trí bướm ga được sử dụng để điều chỉnh thời gian và độ rộng của xung phun nhiên liệu, cùng với tín hiệu cảm biến lưu lượng khí nạp, giúp ECU tính toán tải trọng của động cơ một cách chính xác Nói chung, tín hiệu của cảm biến vị trí bướm ga tương tự như tín hiệu của cảm biến lưu lượng khí nạp trong quá trình điều khiển nhiên liệu và khí thải.
Ngắn mạch hay hở mạch cảm biến vị trí bướm ga
Cảm biến vị trí bướm ga
3: Mã 0125: C/LOOP TEMP NOT REACHED (nhiệt độ nước làm mát không đạt tới nhiệt độ chu trình kín)
Nguyên nhân trong khoảng thởi gian ghi rõ ở dưới trong các điều kiện đã biết.
Nhiệt độ của nước làm mát động cơ khi động cơ lạnh sẽ xấp xỉ bằng nhiệt độ của cảm biến khí nạp và nhiệt độ dầu hộp số (đối với xe trang bị hộp số tự động) Thông thường, nhiệt độ này dao động khoảng 5 độ C so với nhiệt độ môi trường, giúp đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu của hệ thống làm mát và bảo vệ các bộ phận của xe.
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (ECT) được đặt trong khoang làm mát của xylanh và hoạt động như một biến trở thay đổi điện trở theo nhiệt độ nước làm mát Khi nhiệt độ cao, cảm biến có điện trở thấp và ECU sử dụng tín hiệu này để điều chỉnh thời gian phun nhiên liệu và đánh lửa phù hợp trong quá trình động cơ ấm lên Khi nước làm mát rất lạnh, ECU sẽ làm giàu hỗn hợp không khí/xăng và làm sớm thời gian đánh lửa để khởi động dễ dàng Ngược lại, khi nhiệt độ nước làm mát cao, ECU sẽ làm nghèo hỗn hợp và làm chậm thời gian đánh lửa để duy trì hiệu suất hoạt động tối ưu Khi động cơ đạt nhiệt độ hoạt động bình thường khoảng 170-190°F (77-88°C), ECU sẽ ngừng sử dụng tín hiệu từ cảm biến ECT để điều chỉnh xung phun và thời gian đánh lửa Trong điều kiện hoạt động bình thường, ECU dựa vào phản hồi từ cảm biến oxy và điều kiện lái xe để tối ưu hóa quá trình phun nhiên liệu và đánh lửa.
Ngắn mạch hay hở mạch cảm biến nhiệt độ nước.
Cảm biến nhiệt độ nước.
Cảm biến nhiệt độ nước
4: Mã 0130: O2 SNSR CIRCUIT (lỗi mạch cảm biến ôxy )
Mã lỗi này xuất hiện khi cảm biến oxy phía trước đáp ứng chậm, có nghĩa là tần số hoạt động thấp qua hai chu kỳ liên tiếp Nó cũng được xác lập khi điện áp của cảm biến quá cao trong hai chu kỳ vận hành liên tiếp Khi mã lỗi này được kích hoạt, đèn báo hiệu sẽ sáng để cảnh báo sự cố.
Sửa chữa
Quá trình đánh lửa được chia làm 3 giai đoạn:
+ Giai đoạn tăng dòng sơ cấp khi transistor T đóng lại.
+ Giai đoạn xuất hiện suất điện động cao áp trong cuộn thứ cấp khi transistor T mở ra.
+ Giai đoạn xuất hiện tia lửa điện cao thế ở bugi khi U2 tăng đến giá trị Uđl.
Trong quá trình làm việc, giá trị dòng sơ cấp không bao giờ trở về “0” do thời gian tiếp điểm đóng ngắt rất nhỏ Vì vậy, dòng điện I1 chưa kịp giảm về “0” thì đã bắt đầu tăng lên, ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của hệ thống.
Giá trị dòng I1 phụ thuộc vào các thông số của mạch sơ cấp R1 và L1, trong đó I1 giảm khi tăng số vòng quay và số xy lanh của động cơ Ngược lại, I1 sẽ tăng khi tăng thời gian đóng tiếp điểm tương đối, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất hoạt động của hệ thống điện Việc điều chỉnh các tham số này giúp tối ưu hóa dòng điện I1 và nâng cao hiệu quả hoạt động của mạch sơ cấp.
2.3.5 Tính toán hiệu điện thế đánh lửa
Hiệu điện thế thứ cấp cực đại được tính theo công thức sau:
I1ng : Cường độ dòng điện sơ cấp I1 tại thời điểm tiếp điểm mở, được xác định theo (2.1), I1ng = 11,048[A].
L1: Hệ số tự cảm của cuộn dây mạch sơ cấp, L1 = 3.10 -3 [H]
C1: Điện dung mạch sơ cấp (tụ điện) theo đề C1 = 0,4.10 -6 [F].
C2: Điện dung mạch thứ cấp Theo đề, C2 = 1.10 -10 [F].
' : Hệ số tính đến sự giảm U2 do tổn thất năng lượng dưới dạng nhiệt trong cả hai mạch sơ cấp và thứ cấp, ' nằm trong khoảng (0,75 ÷ 0,85), ta chọn ' = 0,85.
Thay các giá trị vào ta được: