Luận văn nghiên cứu Đề xuất hệ thống chân ga có khả năng tự Động Điều chỉnh cho xe tải sử dụng Động cơ diesel

Với điều kiện khí hậu và đặc điểm cơ sở hạ tầng giao thông vận tải nước ta còn rất kém chất lượng, nên khi xe ö tỏ tham gia giao thông thường xuyên xảy ra “hiện tượng trượt quay và trượt

LOI CAM DOAN

ý kỹ thuật “Nghiên cứu để xuất hệ thơng

Tơi xin cam đoạn luận văn tha

chân ga cĩ khả năng tự động điều chỉnh cho xe tải sử dụng động cơ diesel" là cơng trình nghiên cứu của tơi Những nội đung trình bày ương luận văn này đo

chỉnh tơi thực hiện với sự hướng dẫn khoa học của PGW Hồ Hữu Hải và các nghiên củu sinh Lé Ank Vi, Trần Văn ThànTrường ĐH Bách Khoa Hà Nội ; cùng sự giúp dỡ của bạn bẻ, dồng nghiệp, Nội dụng luận văn hồn tồn phủ hợp với lên để tài đã dược đăng ký và phê duyệt của Hiệu trưởng Trường Đại Học Bách

Khoa Hà Nội Các sẽ liệu tỉnh tốn trong luận văn là trung thực

+Íưng Yên, ngày 2Itháng) năm 2016

TÁC GIÁ LUẬN VĂN

Nguyễn Vău Hậu

tôi trong quá

Haida hướng dẫn tôi hết sức lận tình và chủ dáo về mặt chuyên môn để tôi có thể

thực hiện và hoàn thành luận văn đứng tiến độ

Tôi xin cảm ơn Ban giám hiệu trường ĐH cổng nghiệp Quảng Ninh, các phông, bạn, khoa và cán bộ giáo viên khoa công nghệ ô tô dã tao điển kiện và dộng viên tôi trong suốt quả trình học tập vả nghiễn cứu,

Cuỗi củng tôi xin gỗi lời câm ơn dến gia dinh, ban bẻ, những người đã dộng,

viên, khuyến khich tôi trong suốt quá trinh tôi tham gia nghiên cửu và thực hiện dé tài này

Hà Nội, ngày21tháng00 năm 2016

TAC GIA LUẬN VĂN

Nguyễn Văn Hậu

3 PHƯƠNG PHÁP NGIHÊN CỬU

CHUGNG L ‘TONG QUAN VE DE TAL

1.1 Téng quan về hệ thống chân ga điệ

1.1.1 Lịch sử phát triển hệ thống chan ga điện tử

1.1.3.1 Chế độ bù ga tự động trong động cơ có mỗ đun chân ga điện lử

1.1.3.2 Chế độ giảm ga tự động trong động cơ có mô đưn chân ga điện tử

1.1.3.3 Sự không tương thích giữa thái quen điền khiển và các thiết bị mới

1.2 Hiện tượng trượt quay bánh xe chủ động,

1.2.1 Khải niệm hiện tượng trượt quay bánh xe chủ động

1.2.2 Giải thích sự trượt quay bánh xe chú dộng

1.2.4 Nghiên cửu hệ thống điều khiển lực kéo đến sự trượt quay bánh xe đối với

1.241 Tình hình: nghiên cứu nuớc ngoài 12

1.3 Tang quan hệ thẳng nhiên liệu trên xe nghiên cứu - - 18

1.3.7 Kết câu của bơm cao ap day (om PE)

1.3.7.1 Câu fao và nguyên lý làm việc của bơm P,

3.7.2 Đặc trưng của bơm cao áp PE

1.3.7.3 Các loại với phn

1.4 Nội dung chính của để tài

1.5 Phương pháp nghiên cứu

1.6 Mục tiêu của đề tài

CHUONG I THIET KE TINT TOAN IIE THONG

2.1 Nghiên cứu đẻ xuất cầu hinh hệ thông,

2.1.2.3 Phuong an bé trí CCCH ở giữa chân ga và bơm cao áp(BƠA) 35

2.2.Thiết kẻ tính toán hệ thống ve se.)

32

2.1.5 Gid bat motor va day ga - “2

3.2.3.1 Lực căng đây ga lớn nhất - 53

%4

3 Tóc độ và mômen động cơ 55

2.3.1.Lua chon mé dun diéu Khién động e cơ bước 55

2.3.3 Thiét ké mach tao xung PWM

CHUONG LL CHI TAO THU NGHIỆM

3.1 San pham va lap dat

DANH MUC TU VIET TAT

i VDGŒ VibicleDynamic Comtrol: Ôn định động học quay vòng

3 ABS Anti-lock Braking System: Hệ thông chống hãm củng banh xe

3 VSG Vehicle Stability Control: Điều khiến ồn định xe

4 ESP Electronic Stability Program: Chuong trinh dn dinh dién tit

5 VSA Vehicle Stability Assist: Hd tro Gn dinh xe

6 ASC Active Stability Control: Điều khiến ổn định hoạt động

7 TCS ‘Traction Control System: Hệ thống điều khiển lực kéo

PowertrainControl Module: Mô-dun diễu khiến hệ chuyên

động

9 TAC Throttle Actuator Control: Mé-dun chan ga dién hi

10 APP Aceclerrator Pedal Position: Khai eam bién vi tri

" Trao Traction Control : Điều khiến lục kéo chẳng trượt quay bánh xe

chủ động

12 TCL Traction Control Logic: 11é thông điều khiến lực kéo

13 LCM Electronic Control Module: Mé-dun diéu khign dign tt

14 BAS Brakes Assist System: Hé tro phanh

5 EUL Electronic Unit Injection: Diu khien phun nhién hiệu

DANH MUC BANG BIEU

Bang 2.1: Thong sé ky thual cia déng cơ,

Bang 2.2: Théng sé ki thuat dau vao

Bang 2.3: Thang sd motor

Bang 2.4: Bang chon kich thude thanh ray con trượt

Bang 2.5: Thông số kỹ thuật mô dụn TB6600-4A

Bang 2.6: Trang thai logie công tắc điều khiển mỏ đưa TB6600-4A Bảng 3.1: Kết quả thú dược sau thí nghiệm

vi

DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐÒTHỊ

Tlinh 1.1: Tinh dang ota cau trúc các mö đun chân ga điện tử bố trí trên ô tô 3

Hình 1.3: Các khối cơ bản của thiết bị điệu khiến bướm ga điện tử - 4

Hình 1.3 Vị trí các khối cơ bản của thiết bị điển khiến bưởm ga điện tử bề trí trên

Hình 1.6: Sự trượt quay bánh xe chú động - - 11 Tình 1.7: Xe bị mất lái khi quay vòng do tiểu lãi và thùa Bai - 12

Hình 1.8: Sơ để hệ thống kiểm soát ôn định của hãng Mitsubishi năm 2012 13 Tình 1.9: Sơ dỗ hệ thống diều khiển ổn định điện lử của lãng BMW 14

Hinh 1.18: Bơm cao áp PH, à nhe eHherereee ¬" "

Tlinh 1.21: Vi trí tương đối của lễ thoát với đỉnh piston se 1Iinh 1.22: Dịnh lượng của bom cao áp Pl: ceceeiieireriererioo28

linh 1.24: Bộ phun đầu sớm tự động trên bơm cao áp PÍ, se 26 Tĩnh 1.25: Nguyên lý làm việc của bộ phun dâu sớm PT 27

Tĩnh 1.26: Bộ điều tốc cơ khi trên bơm cao áp PT _

Hình 3.4: Sơ đô bố trí Ống từ trên bơm cao ấp, - - 33

Hình 3.5: Vị trí CCCH ở giữa bơm cao áp và chân ga - 35

vii

Hình 2.9: Motor diễn một chiểu nnnnrerirrrie sesso BD

Hình 2.10: Motor ÄeTVO Hee ¬

Hình 2.13: Cầu tạo của dộng cơ bước - AB Linh 2.14: Mét xung tuong ung véi mét bude ctia réto (1 xung 1 bước) 43 Hinb 2.15: M6 tá tương quan giữa quá trình điện và quá trình cơ của động cơ bước

44 linh 2.16: Xung điện áp cấp cho cuộn cây t Stator có thể là xưng 1 cục hoặc 2 cực

linh 2.17: Sơ để nguyên lý động cơ bước m pha với Roto 2 cục và các lực điện từ

THỉnh 2.18: Motor loại 3 đây nen sen ni keo AG

Hình 2.22: Thang số kích thước thanh ray con trượt TRH 20 VL 50

Hinh 2.23: Thanh ray con truet trên 50

Hình 2.32: Thông số kích thước mô đun TĐ600-4⁄ - - 56 Hinh 2.33: So dé vi tri chan két néi m6 dun TB6G00-4A cesses ST

Hinh 2.39: Cách bố tri LED phát, LED thu bền trong cách ly quang, „uố] THỉnh 2.35: TƠ điều khiển 5G3525 iu ninieiee terse] linh 2.40: 8ø đỗ khôi 1C SƠ3525, neo reiiirerierereeio.Ô2

viii

Hinh 2.41: So dé chan két ndi IC 8G3524 co

Hình 2.42: Sơ đồ nguyên lý mạch tạo xung PWM

Hình 3.1: Tổng thể cơ cấu

Hình 3.2: Vị trí lắp đặt cơ cấu

Hình 3.3: Cơ cầu bắt trên khung xe

linh 3.4a: Cơ cầu hoàn chính che

Hình 3.4b: Cơ câu khi giãn ga

linh 3.5: Mô đun điêu khiển động cơ bước 1136600-4A

Tĩinh 3.6: Mạch điều khiển tạo xung PWM

linh 3.?: Mạch điều khiển chấp bành

Tlinh 3.8: Thử nghiệm cơ câu chấp hành

MO DAU

1 LY DO CIIQN DE TAL

Trong giai đoạn hiện nay, ngành ôtô có vai trò rất quan trọng trong nên kinh

tế quốc đân, ôtô được sử đụng trong nhiều ngành kinh tế như: Vận tải, xây đựng, du

lich, lĩnh vực quốc phòng an nỉnh Củng với sự phát trên vượt bậc của mình ngành công nghệ été ngay càng khẳng định vai trò quan trọng không thế thiểu trong sự phát triển cửa một quốc gia

hờ sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật vả công nghệ, ngành ôtô đã không ngừng tự làm mới mình để đáp ứng được những yêu cầu bức thiếL

trong vẫn đề sử đựng Ngành ôtõ đã có những bước liên bộ vuợi bậc về thành tựu kỹ thuật mới như Điều khiến điện Lử và kỹ thuật bản đẫn cũng như các phương pháp tỉnh toán hiện đại đều được áp đụng lrên ðlô Khả răng cải tiến, hoàn thiện và

ang cao dé dap ứng maục tiêu chủ yêu về năng suất, vận tốc, tải trọng có Ích tăng tính kinh tễ, giảm cường độ cho người lái, tỉnh tiện nghi sử dụng cho khách hàng va

giảm tối ưu lượng nhiễn liệu

Với điều kiện khí hậu và đặc điểm cơ sở hạ tầng giao thông vận tải nước ta còn rất kém chất lượng, nên khi xe ö tỏ tham gia giao thông thường xuyên xảy ra

“hiện tượng trượt quay và trượt lết dẫn tới nguy hiểm tỉnh mạng cho người tham gia giao thông, Vi vậy, nhằm nâng cao tính nãng an toàn va chất lượng của ô tố, tôi đã nghiên cứu để tài “Nghiên cửu đề xuất hệ thống chân ga có khả năng tự động

điều chỉnh cho xe tải sử dụng động cơ diesel”.Với động cơ nói chung và động cơ

điesel nói riêng Với việc điều khiển công suất của động cơ ta sẽ tác động vào day

ga đề điều khiến mức ga phủ hợp khi xảy ra trượt quay, cơ câu sẽ tự động can thiệp vào quá trình điều khiến mà không cần sự tác động của người lãi

2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CA LUẬN VĂN, ĐỎI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU

còn chưa được sử dụng nhiễu, đặc biết là xe tải và xe khách sẵn xuất lắp ráp tại các

cơ sở trong nước Việc nghiên cứu đề xuâthệ thống có cơ sở và ý nghĩa đối với việc nghiên cứu hệ thông chân ga điện tử và các hệ thông tự động điều khiển ö tô Chính

vi vậy để tài: “Nghiên cứu đề xuất hệ thống chân ga cũ khả năng tự động điều

> Ứnghĩa của để tài

Đề tải nghiên cửu về “Nghiên cứu đề xuất hệ thống chân ga có khả năng

tự động điều chính cho xe tải sử dung dug co diesel”

Kết quá của đề tải góp phần vào vin để nghiên cửu hệ thông chồng trượtdựa vào diễu khiển lực kéo khi tác động vẻ nhiên liệu nhằm phục vụ cho công tác học tập va nghiên cửu Và tiến xa hơn để ứng dụng những nghiên cứu vào trong thực tế, góp phân giấm giá thánh săn phim va phủ hợp với điểu kiện pliát triển của đốt nước Góp phần vào sự phát triển chung của nền công nghiệp ô tô Việt Nam

3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

> Nghiên củu by thuyét:

- Nghiên cứu các tải Hệu đã được công bỏ, tim hiểu, quan sát cáo hệ thống trên xe

-Thu thập tìm kiểm các tài liệu viết về hệ thông cung cấp nhiên liệu đặc biệt

là nhiên liệu Diesel và điều chỉnh dây ga

~ Nghiên cún phân tích kết cầu, nguyên lý làm việc một cách khoa học và lựa

CHUONG I

TONG QUAN VE DE TAI

1.1 Tổng quan về hệ thống chân ga điện tử

1.1.1 Lịch sử phát triển hệ thống chân ga điện tử

Chân ga điện tử ra đời củng với những thảnh quả trong việc điều khiển ABS,

khi các nhà thiết kế thực hiện ý định điều khiến lực kéo chống trượt quay bánh xe chủ động (TRC) thông qua việc sử dụng thiết bị ABS như một bộ phận tiêu thụ bớt

mô men quay

Năm 1968 chân ga điện tử ra đời và bắt đầu thử nghiệm áp dụng Ở chẻ độ (TR€), ô tô cân thực hiện điều chỉnh momen truyền tới bánh xe chủ động nhằm hạn

chế sự tăng qua mức lực kéo Giải pháp hạn chế sự tăng quá mức lựuc kéo được thực hiện bằng cách tạo mô men phanh bánh xe ở trục dẫn ra bảnh xe Thực hiện ý

đồ nảy dần tới các cơ câu phanh phải làm việc quả mức gây nhanh mỏn, đồng thời

tiêu hao công suất của động cơ gây lãng phí nhiên liệu vả có thẻ tăng lượng phát

thải khí độc hại của khi xã ô tô Như vậy liên kết cơ khi giữa bản đạp chân ga và chế độ hoạt động của động cơ là không tương thích và cân thiết thay liên kết này bằng liên kết kiêu mềm Chân ga điện tử đã ra đời xuất phát từ mục địch tạo ra liên kết mém nay Khai niém chân ga điện tử được hiểu là thay đổi liên kết chân ga cơ khi với thiết bị điều chỉnh tốc độ động cơ bằng liên kết thông qua các thiết bị điện

tử

Hình 1.1: Hình dáng của câu trúc các mô đun chân ga điện tử bồ trí trên ô tô

1 Chân ga đặt tựa 32 Chân ga đặt treo Vào khoảng những năm 1990 Sự hoàn thiện chân ga điện tử ở mức độ cao hơn được gọi là: Mô đun chân ga điện tử và xuât hiện

3

Sau một giai đoạn thử nghiệm trên xe khoảng 5 nim, dén nim 1996 bắt đầu tiễn hành sản xuất hàng loạt lớn Từ đỏ mô đưn chân ga điện tử đã trở thành mô đun tiêu chuẩn của nhiều loại ô tô Một hãng tham gia sản xuất phụ trợ cho công nghiệp

ô tô đã đây nhanh sản lượng trong một thời gian ngắn

Sau 13 năm hoạt động hãng này đã chế tạo ra khoảng 100 triệu mé dun, và

ban cho nhiều hãng lắp ráp ô tô trên thế giới Ngảy nay, mỏ đun chân ga điện tử đang dân dân thay thể chân ga liên kết cơ khi cho cả ô t6 con, ô tô tải, ô tô bus

1.1.2 Cấu trúc cơ bản

Chân ga điện tử ngày nay thực sự là một cơ câu điêu khiển bằng day (bywire), dap

mg được các tiêu chỉ của các chân ga thông thường, với vai trò là một phần chức

năng của thiết bị điêu khiên tổe độ động cơ Liên kết chân ga điện tử với động cơ thông qua motor bước có độ nhạy cao, góc điều chỉnh được chia rất nhỏ

1 Mô đun chân ga điện tử 2 Bướm ga 3 Khối cảm biến vị trí

Hình 1.3: Ưị trí các khối cơ bản của thiết bị điều khiên bướm ga điện tử bố trí trên

một loại động cơ xăng 1.Mô đun chân ga điện tử — 2 Khối điều khiển bướm ga — 3 Bướmga

> Mô đưn chân ga điện tử được tổ hợp bao gâm:

- Ban dap va co cau gia dé

Hình 1.4: Bàn đạp chân ga và giá đỡ

~ Bộ cảm biến đo vị trí bàn đạp chân ga, chuyên hóa thành tin hiệu điện áp

~ Bộ lưu trữ và phân tích dữ liệu nhằm xác định các ÿ định của người lái

~ Một bộ dây nói đóng vai trỏ chuyên dữ liệu trạng thải của bản đạp chân ga

~ Cơ câu hỏi vị bản đạp chân ga

Cảm biển kiểm soát vị trí, tốc độ bàn đạp chân ga là các cảm biến vị trí, sit dung

nguồn điện áp 5 VDC hoặc điện áp tử ắc quy ö tỏ Gần đây, các cảm biên này được hình thành trên cở sở hiệu ứng Hall, ghép trong mô đun theo công nghệ CIPOS, cho phép: tiết kiệm năng lượng, kich thước nhỏ gọn, tốc độ quản lí đữ liêu nhanh, có khả năng tích hợp đa chức năng và bố trí thuận lợi cho nhiều chủng loại xe khác

5

nhau Để nâng cao độ tin cây trong sử dụng, trong mô đun cỏ mạch cảm biển dự phòng

Cơ cầu hỏi vị chân ga giúp cho bàn đạp có khả năng hỏi vị vẻ vị trí ban dâu khi người lài không tác dụng lên bàn đạp Cơ câu hỏi vị đồng thởi đảm nhận chức năng, tạo cảm giác lực cho người diễu khiển Việc tạo cảm giác cho người digu khiển khiến họ hiểu được đã đạp bản đạp chân ga điều khiển đến mức nảo, thông qua mức nhân sâu (chân ga nặng), nhân ít (chân ga nhẹ) Cơ câu hỏi vị bố trí trong mô đun chân ga điện tử, tuy nhiên bộ phận này tạo lực cảm giác không lớn và lưc đặt lên bản đạp chí nhỏ bằng một nứaÌực điều khiển của chân ga liên kết cơ khi Như vậy,

mé dun chan ga điện tử cung cấp các trạng thái bàn đạp theo ý định của người lái bằng các tín hiệu để thục hiện điều khiển sự làm việc của động cơ

Trong một số trạng thái lam việc của động cơ nhất định, các tín hiệu từ chân ga điện

làm việc tối ưu cửa động cơ: tự động giảm tốc độ

ca khi 6 tô xuống đốc nhằm đáp ứng tỉnh kinh tế nhiên liệu, tự động tăng tốc độ động cơ nhằm đáp ứng tính én định Chế độ tự động tăng tốc độ động cơ côn được

1.1.3.1 Chế độ bù ga tự động trong động cơ có mô đun chân ga điệu từ

> Động cơ làm việc ở chế độ chạy chậm

Ở chế độ chạy cham của động cơ plum xăng BEI, khi chân ga nằm 6 vị trí bạn dan, biện tượng bủ ga được thực hiện thông qua đường khí không tải Van khi không tải

lắp bên cụnh bưởm ga, lạo nên đường cấp khí đi tắt qua bướm ga, giúp cho việc

động cơ làm việc ở chế độ không tải Việc mỗ rộng đường khí phụ giúp cho động

cơ tăng thêm tốc độ không lãi phục vụ việc lăng tải ở chế đó chạy châm, hay còn

gọi là chế đô chạy chậm có tải, nhằm duy trì sự làm việc ôn định của động cơ (tránh

bị chết máy đột ngột) Trong sử dụng, chế dé chạy châm có tâi tương ứng với việc

người lái bật dén pha, bat diéu hoa

>-Động cơ làm việc & ché dé gai sd

Khi động co đã làm việc việc gài số tự động từ thấp đến cao nhằm thực hiện ở chế

độ tái trọng tự dộng thay dỗi Phụ tải dặt lên dộng cơ lớn hơn phụ tải của chế dộ chạy chậm Thông thưởng người lái phải nhân sâu một chút chân ga để động cơ là

cân bằng với phụ tải của ô tô, hoặc tiễn lành vẽ ôn (về li hợp) Kếu thả hoàn toàn chân ga, không về côn động cơ có thẻ dẫn tới chết máy

'Trên ö tô có mô đun chân ga điện tử, để khắc phục tỉnh trạng này khi nhả chân ga hoàn toản, người lái không cân về côn, mé dun chân ga điện tử nhận dang trang thái

vả cung cấp tín hiệu cho động cơ mở thêm bướm ga và tăng lượng phun nhiên liệu

v

6

duy trì cho đông cơ làm việc ở trạng thải cản bằng với phụ tải, động cơ không bị chết máy má người lái cũng không phải thực hiện thao tác vê côn

Chẻ dộ này dược gọi là chế dé bd ga theo tai trong Khi dé dong co sé ty dang chuyển về trạng thải làm việc khác nhau tủy thuộc vào tay số gài và tải trọng đặt lên bánh xe chú dộng, Khi số truyền dược gải cảng cao thí số vỏng quay của dộng cơ

ý tự động như là một ưu việt của kết cầu bù ga điện tử khi

sha nghiên cửu phát triển kỹ thuật cho động cơ,

Một vấn để khác được đặt ra là khi lrủ ga theo chế độ

đó, ô tô chở tải và hoạt động ở vùng tốc độ cao, người lái gặp chướng ngại, đột ngột thả chân ga, không đạp li hợp và chuyến sang chân phanh Điều đó có nghĩa là phụ

tai gia tang và hệ thống bi ga lam việc nhằm tao cân bằng với tài lớn của ö tô và có

i trong, néu vi mét ly do nto

thé din t6i 6 t6 bi ving téc ngoài ý muốn Trong trường hop nảy nhất thiết phải thực

tiện dap li hop và số vẻ N, khi đó phụ tải động cơ giảm nhà và động cơ không được

điều khiến bủ ga Hiển nhién day chi là giả thiết đất ra, còn thực tiến trả lời điêu này chỉ có thể là các nhà thiết kế xây đựng phần mềm mới có thể lý giải đây đủ

3 Động cơ làm việc ở chế độ quay vòng

Một số chế độ bù ga khác nhau đã được thực hiện cũng nhờ mô đun chân ga điện tử

trên ô tô có bố trí hệ thống VSC (Vehiele SIabihty Coœrrel: Ổn định hướng chuyên

động) Khi ô tô quay vòng trên đường cong, tiêu hao năng lượng cho ô tô chuyến động trên đường có thể lên tới 25% so với năng lượng khi ô tô chuyển động thẳng cùng tốc độ Điều nảy đễ dàng nhận thay khi người lái giữ nguyên mức độ bàn dap

ang quay vành lái thục hid

'Trên động cơ ô tô ngày nay con có thể được bổ trí thêm một sỏ chế độ bú ga khác, tuy nhiên các chế độ bù ga này ít liên quan tdi tinh chất an toàn chuyển động và

được bể trí trên dộng cơ với mục dích tăng tiện nghỉ sử dụng, giảm bớt cường độ làm việc cúa người lái

1.1.3.2 ChẾ độ giâm ga te động trong động cơ có mô đun chân ga điện tũ:

>> Động cơ làm việc ở chế độ chạy chậm

Trước hết, chế độ giảm tốc dộ động cơ thực hiện ở chế độ chạy chậm khi động cơ còn nguội, thông qua cơ cầu tự động giảm tốc độ vỏng quay khi máy bắt

đầu làm việc tới nhiệt độ trên 800, Cơ cầu này được viết tắt là cơ cầu van ISC Khi động cơ còn nguội tốc độ động cơ cần cao, khi nhiệt độ máy tăng lên van ISC đóng lại, lượng khi nạp đi váo giãm nhỏ giúp cho động cơ giám tốc độ, giảm bớt lượng tiêu thụ nhiên liệu và hạn chế được khi phát thải

>_ Động cơ làm việc ở chế độ có đặt IRC

Sự trượt quay bánh xe chủ động được hạn chế khi giảm mô men từ động cœ truyền xuống Ở trạng thái có trượt quay, người lái nhân sâu chân ga, động co lam

việc ở số vòng quay cao, nhưng tốc độ không tăng một phân nãng lương của động,

cơ bị tiêu hao vô ích cho việc thực hiện quay trơn bánh xe

“Trên ô tô có bề trí mỗ đưn chân ga điện tứ kết hợp với các hệ thẳng ABS liên

hop TRC, khi nhân bản đạp chân ga sự trượt quay bánh xe gia tăng tới một giá trị

giới hạn, nếu cứ nhân sâu chân ga tiếp, trước tiên hệ thẳng phanh ABS sẽ tham giam điều khiển phanh đổi với tùng bánh xe, đồng thời giảm góc mở bướm ga và giảm lượng phạm nhiên liệu, tốc độ động cơ tự giảm xuống mặc đủ chân ga vẫn nằm

ở vị trí nhắn sâu Thực hiện điều này cho phép ö tô sử đụng tối tu nhiên liệu, hạn

chế khã năng mỏn lốp xe và nâng cao khả năng điều khiển ô lô

>_ Động cơ làm việc chế độ quay vòng

Trén xe 6 b6 tri VDC (Vibicle Dynamic Control: Gn định động học quay vòng) có côm biểm gia lốc bên Câm biến có nhiện vụ xác định gia tắc bên cửa ô tô

để kiểm soái trạng thải quay vòng thực tế của õ lô so với trạng thái quay vòng theo quay vành lái Nếu gia tốc bên của ö tô nằm trong vùng, lân cận của giá trị nguy hiém, mac di chan ga đang nằm ở một vị trí nằm đỏ ở trang thải nhấn ga, hệ thông, VDC lập tức điều khiển giảm tốc độ động cơ đề giảm tốc độ ô tô, đưa gia tốc bên

8

+8 gitip cho hé théng khéng thuc hién tic déng cia ban dap chin ga, Tuy nbién, sau khi đã thục hiện được việc điều chính quỷ đạo, lệnh điều khiển nảy được húy bó vả

hệ thống chuyển về thuộc hiện tắng tốc dộng cơ đến giả trị mong muốn của bàn dap chân ga trước đó Thực hiện giảm và tăng linh hoạt chế độ làm việc của động cơ giúp nâng cao tinh én định động của xe (VDC) đồng thời sử dụng hiệu quả nhiên liệu là mong muốn của nhà thiết kế và cần có sự tham gia tích cục của mồ dun chan

sa điện tử

> Dệng cơ làm việc khi gặp chuông ngại trên đường

Một số ô tô đã bắt đâu bổ trí thiết bị điều khiển tốc độ ô tô theo khoáng cach

đi chuyển giữa ô tô cùng đi chuyển trên đường Thiết bị cho phép xác định khoảng cách giữa các xe bằng thiết bị nhận dạng kiểu quang học Khoảng cách giỮa các xe,

tốc độ đi chuyển của xe đi trước (chướng ngai) Nếu khoảng cách giữa ö tô với

chướng ngại đủ đảm bảo an toàn cho hệ thống phanh xe khi cần thiết, hệ thống cho phép làm việc theo tín hiện điều khiến của mô đun bản đạp chân ga Nhưng nếu +khoảng cách nằm trong vùng không an toàn, mic da ban dap chan ga nhân sâu nhưng thiết bị điêu khiến động cơ giâm tốc độ, giữ khoảng cách an toàn Trong,

trường hợp đặc biệt, động cơ có thể tắt máy và xe bị phanh gâp theo đạng phanh hỗ

trợ khẩn cấp (BAS), trong lúc người lái chưa kíp phanh xe và bàn đạp chân ga chưa được thả hoàn toàn

Thiết bị như vậy thuộc loại hệ thống điều khiển thông ninh và đang được nghiên cứu để lắp đặt phố biến trên ô tô và mô đưa chân ga điện tử là một phần

không thế thiếu

Tgoàt ra các tỉnh năng tự động bù ga, bự động giảm ga trong các trương hợp

điển hình, cũng còn có ruột số chức răng khác hiên quan tới mồ đưn chân ga điện tử

Vi

thiện Linh wn vidi

1.1.3.3 Sw khang trong thich yiita thoi quen diéu khién vi cdc thiét bị mới

Theo một quy luật chung của sự phát triển khoa học kỹ thuật đối với các thiết

bạ mới, trong đỏ có sự áp dụng của chân ga điện tứ vào ô tô, luôn xây ra các xung,

xuất hiện và hoàn chỉnh cùng với số hượng sản phẩm ngày cảng gia tăng thể

Nguồn điện của ô tô đóng vai trò rất quan trọng, trong trưởng hợp sử dụng khỏng, thê xây ra mắt nguồn điện hay ắc quy yếu

Kiểm soát hệ thống bằng các biện pháp tự chân đoán và hệ thông chin doan

9

Hệ thông can được kiểm tra và chăm sóc đây đủ trước khi vận hành, tránh đề xây ra

sự có đứt dây nói điện, rỉ sét các chỗ nói

“Trước khi vận hảnh cần hiểu được cơ bản chức năng các thiết bị mới và biết phương, pháp xử lý các sự cô có thẻ xảy ra

Hệ thống làm mất đi cảm giác thực về mức độ điều khiến chan ga, ma thay vào đó

là các cảm giác ảo được bó trí bên trong thiết bị, sự không tương thích như vậy cỏ thể làm mất đi cảm giác trong quá trình điều khiến ô tô

Qua các vận đề xảy ra trong thực tiễn, công nghệ ô tô ngày cảng trở nên phức tạp,

trách nhiệm của người lâm công tác kỹ thuật ngảy cảng phải được nâng cao, trước

hết lả: làm quen và thích nghỉ, để ô tô có thể phục vụ tốt nhất cho con người va han chế tôi đa các hệ quả sai sót cỏ thể xảy ra

1.2 Hiện tượng trượt quay bánh xe chủ động

Như vậy hệ thông chân ga điện tử có rất nhiều ưu việt như: giảm lượng khi

thải, tiết kiệm nhiên liệu, điều khiển lượng nhiên liệu phủ hợp với tải trọng của

động cơ, ổn định hưởng chuyển động Đặc biệt khi kết hợp với các hệ thống

khác như ABS,VDC, sẽ giúp cho ö tô hạn chế được các hiện trượt khi phanh, quay vòng, hay là vào đường cua Ta sẽ tìm hiểu sâu hơn hệ thông chân ga điện tử

ảnh hưởng thê nảo đối với hiện tượng trượt quay

1.2.1 Khái niệm hiện tượng trượt quay bánh xe chủ động

Hiện tượng trượt quay bánh xe chủ động thường xây ra khi chúng ta có tăng

tốc hay thốe mạnh ga Các bánh xe bắt đầu trượt quay nhanh hơn tốc độ di chuyên

thông thường Việc nảy dẫn đến nhiều hậu quả khác nhau tủy theo xe dân động câu trước hay câu sau

Hình 1.5: Bánh xe bị trượt quay khi thốc ga mạnh

1.2.2 Giải thích sự trượt quay bánh xe chủ động

Sự trượt của bánh xe chủ động của ö tô khi mô men kéo ở bảnh xe vượt quả

giới hạn bám của bánh xe với mặt đường Khi ô tô chuyên động, mô men truyền từ động cơ xuống ban trục được coi là 100%, khả năng bam trên nên chỉ bằng 30%,

10

tbảnh xe sẽ bị trượt quay với hệ số trượt lớn, xe không chuyên đông bằng công suất

từ động cơ truyền xuống, má chỉ bằng giả trị lực do bảm tác động,

trên cáo bễ mặt đường xấu có độ bám thập) như

- Khi xe quay vòng lrên đường đốc ngang, quay vòng đột ngột hay chuyến tưởng đột ngột và chuyển làn đường nhanh Hiện tượng trượt quay bảnh xe xây ra

tức thị và gây lai nạn giao thông chủ yêu ở nhiều quốc gia

- Phanh, nhả phanh và đột ngột tăng ga nhất là khi xe đang trên dường dốc đọc, hiện tượng trượt quay xây ra rất ranh làm người lái không kiểm soát kịp địch chuyển của xe gây mắt an toản

- Kết câu lốp không phủ hợp trong diễu kiện thời tiết, lốp bị mòn hoặc lốp lắp

sai chúng loại tinh toán thiết kế cũng thưởng xuyên gây hiện tượng trượt quay bảnh

xe Nhiều quốc gia đã ban hành luật sử dung bat buộc các loại lốp dặc chủng cho từng mùa Cụ thể, vào năm 2008 Quebec da ta bang đầu tiên của Canada ban hành luật bất buộc tất cả xe hơi phải dùng lốp xe mùa đông khi đông tới

1.2.3 Trượt bánh trong khi vào quay vùng

Hiện tượng thiếu lái xảy ra khi banh xe trước bị mắt dộ bám dường vả chiếc

xe không thể quay vòng theo ý muốn của người lái Thiểu lái thường xáy ra khi người lái quay vòng ở tốc độ cao trên đoạn đường trơn.Góc quay vòng càng nhỏ vả tốc độ cảng lớn thì xác xuất rất lái là rất cao

11

Hinh 1.7: Xe bi mat lai khi quay vòng do thiểu lái và thừa lái Hiện tượng dư lái xảy ra khi bánh sau mat độ bảm đường và phần thân sau bi trượt sang một bên Hiện tượng này thường xây ra trên những xe dân động cau sau

(đôi khi xảy ra trên xe dẫn động bồn bánh) Hiện tượng này thường xảy ra khi

chúng ta di chuyên quả nhanh và đạp phanh khi quay vong.Banh sau bắt dau bị

trượt vì trọng lượng dồn quá nhiều vảo bảnh trước, áp lực đè lên bánh sau bị giảm

Dư lái cũng thường xảy ra khi xe xuống đóc tại khúc quay vòng

1.2.4 Nghiên cứu hệ thống điều khiển lực kéo đến sự trượt quay bánh xe đối

với ô tô

1.241 Tình hình nghiên cứu nước ngoài

Hiện nay, các nghiên cửu vẻ hệ thông điều khiển lực kẻo, an toàn và ôn định chuyên đông rất nhiều vả áp dụng rất đa dạng trong các hãng xe với từng chủng loại

xe Riêng vẻ lĩnh vực chồng trượt quay bánh xe chủ động phải kẻ đền các hệ thông,

tiêu biểu như ASR, ASC, TCS, ESC, ESP, EMS

Hãng Mitsubish: đã nghiên cứu vả sử dụng hê thống ồn định chuyển động

(ASC: Active Stability Control) kết hợp với hệ thông điều khiến lực kéo (TCL

Traction Control Logic) va hé théng phanh chống bó cứng (ABS) dé thực hiện

nhiém vụ ồn định thân xe vả duy trì quyền kiểm soát xe trong thời tiết bất lợi và

điều kiện sức kéo giảm

Hệ thống ASC liên tục theo dõi tình trạng của xe thông qua thông tin nhận được từ các tín hiệu từ cảm biến góc quay vành lải, cảm biến góc lệch thân xe, các

cảm biển tốc độ bảnh xe đặt tại môi bảnh xe và từ một loạt các dữ liêu từ đơn vị

điêu khiển động cơ của xe (MCU) Khi hệ thông phát hiện bat kỳ chuyên động

không ồn định của xe, ASC duy trì ôn định thân xe thich hợp bằng cách kiểm soát

lực phanh của bắt kỳ và tắt cả các bánh xe, nêu xét thây cân thiết cũng như bằng

cách kiểm soát đầu ra mômen xoắn của động cơ

12

pam nt You 8 Ccombdnad veneer

Diagram of 2012 Mitsub abl lActive Stability Control (ASC) Grater

Hình 1.8: Sơ đồ hệ thông kiếm soát dn dinh cia hing Mitsubishi ném 2012

Néu ASC phat biện bánh xe chủ động ở cầu sau đang bắt đầu trượt quay hoặc

Hệ thống cân bằng diện tử: xuất hiện lần dầu tiên trên 2 chiếc xe ca BMW

xăm 1995, đó là 75011, và 8SOGi với động cơ Lnang bị trên xe là 5.41, V12 Hệ thẳng

được trang bị cảm biến tại các bánh xe với tản số 50 lân mỗi giây, cảm biển gia tốc

và gửi tíu hiệu về bộ điều khiển CPU sẽ sơ sánh kết quả này với góc quay vô lắng lừ

đó dưa ra các lệnh diễu khiển góc xoay va tốc độ của từng bánh xe qua hệ thống phanh hoặc thâm chỉ giảm công suất động cơ đễ rút bớt lực tác động vào bánh

xe lam cho 6 tô nhanh chóng dược đưa vẻ trạng thải cản bằng theo dùng mong, muốn của người lái

13

Hình 1.9: Sơ đồ hệ thông điều khiển ôn định điện tử của hang BMW

Bên cạnh đỏ, ESP sẽ phân tích tốc độ quay của từng bánh xe để phôi hợp với

hé thong TCS Mét hé thông điều chỉnh áp suất phanh liên tục nhằm triệt tiêu quản tính của xe để điều tiết lực trượt và lệch hưởng của bảnh xe Hiện nay các xe dang dan được trang bị hệ thông cân bằng điện tử điển hinh như mẫu xe Honda Accord

2014 moi ra đã được trang bị hệ thông cân bằng bằng điện tử nhưng là với cải tên

VSA

Toyota, Suzuki thường gọi ESC là hệ thống kiểm soát déng luc hoc VSC

(Vehicle Stability Control), Mercedes, Audi, Volkswagen va Hyundai lai dat tén hé

thống nay là chương trinh 6n dinh dién ttt ESP (Electronic Stability Program) Hé thống VSA (Vehicle Stability Assist) ctia Honda, VDC (Vehicle Dynamic Control)

của Nissan hay ASC (Active Stability Control) của Mitsubishi cũng cỏ chức năng

tương tự

Một số công nghé gan day giúp hệ thống phanh ô tô hoạt động hiệu quả hơn

và tăng cường sự kiểm soát khi điều khiển xe trong tình trạng thời tiết xấu hay khi

xe chạy trên các đoạn đường có đô bám thap mả không quá phức tạp vả đất tiền như: các hé théng ESC, ASC Voi các cảm biển tốc độ bánh xe, bộ chấp hành thủy lực gồm các van điện từ và ECU điều khiển trượt nhằm kiểm soát lực kéo thông qua việc tác dụng vào hệ thông phanh gọi là hệ thông Traction Control System (TCS) đang phổ biên và được trang bị cho rất nhiều xe trên thị trường

14

Traction Control System

Hình 1.10: Sơ đồ tông quát hệ thông TCS thế hệ đầu của hãng Honda

Traction control hoạt động đẻ đâm bảo xe không bị mắt ma sát (giữa lốp xe và

mặt đường) trong quả trình gia tốc Các ngưỡng trượt được xác lập trong chương,

trình điều khiển của ECU TCS sau đó phát tin hiệu đến các cụm chấp hành (Modulator Unit) để điều chỉnh lực phanh tại các bánh xe riêng biệt Nói chung, thể

hệ đầu chề tạo, điều khiên trượt khả đơn giản vả hiệu quả chưa cao nhất là khi điều khiển trượt ở vùng mô men cấp từ động cơ còn rất lớn

‘Schowntische Darxtelung dex TCS im Honda Legend

Hình 1.11: Sơ đồ tổng quát hệ thông TCS của hãng Honda

De điều khiên trượt quay cỏ hiệu quả hơn, các hãng ngày nay hầu như kiêm soát lực kéo được thực hiện theo hai cách: bằng cách tác động vào hệ thống phanh của các bánh xe chủ đông hoặc bằng cách tác động vảo hệ thông quản lý động cơ

Trên hình 1.7 mô tả hệ thống TCS hiện đại của Honda, ngoài việc tác đông vào hệ

thống phanh, TC§ tác động điều khiên động cơ nhằm giảm m6 men xoắn truyền

15

xuống bánh xe chủ động bằng việc điều khiển giảm cửa nạp giỏ (bướm gió), điều khiển lượng phun nhiên liệu

Vào thập niên 90, hãng Wabco ché tạo vả không ngừng bo sung chức năng hệ thống ASR cho hệ thông phanh khi nhằm phục vụ cho các xe tải vả xe thương mại của các hãng xe nổi tiếng trên thẻ giới Hệ thông chồng trượt quay bánh xe của hãng

nảy chế tạo ở phiên bản A chỉ tập trung tác đồng điêu khiên cho bảnh xe chủ động

với việc sử dụng mỗi bên bánh xe là hai cặp van chấp hành ABS sử dụng các van

điện từ để điệu khiển khí nén với 2,4,6 kênh điều khiển Với mô hình này, rất đơn giản ma cho hiệu quả chống trượt hợp lý nhất là với xe tải chạy với tốc độ trung bình, do đó hiện nay vẫn được các hãng áp dụng cho phần đa các xe tải cỡ trung

nâng cao hiệu quả phanh

Bên cạnh đó, trên thế giới đã có nhiễu dể tài nghiên cứu hệ thống chẳng trượt trên ö tô Trong đỏ tiêu biểu là công trình nghiên cửu hệthống phanh ABS của Rengaraj và các cộng sự: nghiên cửu động lực học bánh xe vả hệ thông diéu khiển AH5, đã xây dựng mô hình trên Matlab/Su„nulink và mô phỏng trên phẩn mắm chuyên dụng, SimCar, thử nghiệm đánh giá trên mô hình mô phóng, Cem Unsal và Puahleini Kachroo: nghiên cửu đã đưa ra thuật toán điều khiển đựa trên mô hình điều khiển trượt, sử dụng bộ lọc Kalman để loại bỏ nhiều Ming.Chủ Wu và Ming.Chang Shi: nghiên cứu điều khiến kết hợp theo độ rộng xung PWM và độ trượt để thiết kế mö hình độ điểu khiển hệ thống phanh Al3S M Oudghiri và các cộng sự: nghiên cứu điều khiển theo kiên trượt và logic mờ để điều chỉnh lực phanh liyeongeheol Lee va Masayoshi ‘lomizuka: img dung ly thyét điều khiển

thích nghỉ dé nghiên cứu chống trượt bánh xe Mark A Morton: nghién etm các chế

độ điêu khiển chồng trượt quay bánh xe của ô tô rô bết Ilunsang Jung và các cộng

sự: để xuất mô hình mô phỏng quá trình điều khiến chống trượt quay của bánh xe

Chun va Sunwoo: mé phéng quá trinh điểu khiển chẳng trượt quay bánh xe đừng, cho hệ thông TCS

Như vậy, trên thể giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về sự trượt của bánh

xe ô tô khi chuyển động Nhưng vì nhiêu lý đo kết quả nghiên cứu công bẻ chủ yếu mang tỉnh chất giới thiệu, nhiều nội dung khoa học, số liệu công bố không thẳng nhất do đó chuyển giao ứng dụng vào công nghiệp õ tô ở Việt Nam còn rất khó khăn

1.243 Tình hình nghiên cửu trang nước

Tại Việt Nam cũng đã có nhiều các đề tài nghiên cửa đếu vận để chồng trượt quay trên ô tô Trong đỏ tiêu biểu là các công trình: PGS.TS Phụ Hữu Nam nghiên cửu bỗ sung ruột số chỉ tiên để đánh giá hiệu quả phánh ô tổ ở nước ta Luận

án tiển sỹ cửa Dương Tiên Minh: nghiên củu nâng cao chất lượng phanh ö tô quân

sự với hệ thông phanh có lắp bộ diễu hỏa lực phanh, nhằm nảng cao chất lượng phanh của ô tỏ quân sự trong Quân dội nhàn dân Việt Nam Nguyễn Văn Tiểm: dã amg dung lý thuyết điểu khiển hiện đại, điều khiển thieh nghĩ (logie mở) vá mạng,

nơ ron nhân tạo, dễ diễu khiến chống bó cứng, bảnh xe khi phanh trên mồ hình mô phóng 1⁄4 xe Nguyễn Sỹ HDính: đã để xuất thiết lập mô hình tỉnh toán động lữ học dần dộng, phanh thủy lực theo mồ hình dân hỏi và lắp đặt, thử nghiệm hệ thống AHB lên xe ƯAZ 31512 nhằm nâng cao chất lượng xe chí huy trong quân đội

Do yêu cầu ngày càng, cao về tỉnh năng an toản chuyển động và tiện nghỉ của

ô tô, việc nghiên cửu động lực học chuyển động xe nói chung, nghiên cứu chuyển động của xe khi phanh và phát triển các hệ thống điều khiển quả trình phanh cừng

17

các phương án lắm giảm sự trượt của xe khi chuyển động nói riêng được các nhà khoa hoc và cáo hãng sản xuất ô tỏ trên thế giới giảnh sự quan tâm đặc biệt, Có thể nói, trên thể giới việc nghiên cứu sự trượt quay của bánh xe dã phát triển rất nhanh: chóng nhưng vì nhiều lý do khác nhau mà các kết quá nghiên gửu áp dụng vào thực

tế côn gặp nhiều khó khăn

Di với nước ta, xị it phát từ yêu cầu thực tiễn và mang tính cấp thiết cúa

nhằm nâng cao chất lượng ö tô lắp ráp vá sản xuất Với yêu câu đó, nội dung nghiên

cứu để tài: “Nghiên cứu để xuất hệ thông chân ga có khả năng tự động điều

ứ dụng động cơ diesel” có thể làm cơ sở cho các để tài tiếp theo

chỉnh cho xe t

vẻ điểu khiển quá trình giảm nguồn động lực trang quá trình chồng trượt quay bánh

xe cũng như phanh trên xe ô tô

1.3 Tổng quan hệ thông nhiên liệu trên xe nghiên cứu

Trên xe nghiên cứu tại xuởng thục hành trường đại học Sư Phạm kỹ thuật Tưng Yên là xe tải đông co diesel six dung bom cao áp dãy Ta chỉ tìm hiểu tống, quan hệ thống nhién ligu déng co diesel str dung bom cao ap day

1.3.1 Dac diém của hệ thống nhiên liệu điesel

Đặc điểm khác biệt của động ce điesel so với động cơ xăng là địa điểm và thời

giam hình thành hỗn hợp nỗ.Trong động cơ xăng, hòa khí bắt đầu hình thành ngay lừ

khi xăm được hút khỏi vòi phun va dudng nạp (động cơ dùng chế hòa khí) hoặc được phưn vào đường ông nạp (động cơ phun xăng) Qua tinh én còn được liễp điển trong xyÏanh, suốt quả trình nạp và quá trình nén cho đến khi duoc đốt chảy cưỡng bức bằng lia lửa điện Ở động cơ dicscl gần cuối quá trình nén, nhiên liệu xuởi dược phun váo buông cháy động cơ dé hinh thanh hỗn hợp rải tự bốc chay.Dau đioscl có tính năng đặc biệt về dộ bốc hơi, độ nhớt và chỉ số Cetannc

1.3.2 Công dụng

Dự trữ nhiên liệu: dâm báo cho dòng cơ có thẻ làm việc liên tục trong một thời gian nhất định, giúp nhiêu liệu chuyển động thông thoảng trong hệ thông Cung cấp nhiên liệu cho dộng co dam bao các yêu cau sau:

- Lượng nhiên liệu cấp cho mỗi chu trinh phải phủ hợp với chế độ làm việc

của động cơ

18

~ Phun nhiên liệu vao ding thời điểm, đúng quy luật mong muốn.Lưu lượng nhiên liệu vào các xylanh phải dong đều Phải phun nhiên liệu vào xylanh qua 16 phun nhỏ với chênh áp lớn phía trước lỗ phun, đề nhiên liêu được xẻ tơi tot

~ Các tỉa nhiên liệu phun vảo xylanh động cơ phải đảm bảo kết hợp tốt giữa số

lượng, phương hướng, hình dạng, kích thước của các tia phun với hình dang buông

chảy và với cường độ, phương hướng chuyên đông của môi chất trong buông chảy

để hòa khí được hình thành nhanh vả đều

1.3.3 Phân loại

Có thể phân loại hệ thống nhiên liệu diesel thành 2 loại chỉnh là

~ Hệ thống nhiên liệu diesel điều khiên cơ khí

~ Hệ thông nhiên liệu diesel điều khiển điện tử

TIệ thêng nhiên liệu Diesel cơ:

khí với Bơm cao ap

He thong nhién ligu Hệ thông nhiên liệu Diesel_ | | Hệ thống nhiên liệu

Diesel dign tir voi dién tir voi Ong phan phoi — Diesel dién tir

|

Bơm || Bơm || Bơm

PE VE VE

điêu || điêu || điều

điện || điên |[ điện

Hệ thống nhiên liệu diesel phải thõa mãn các yêu cau sau:

~ Hoạt động lâu bên, độ tin cây cao

~ Dễ dàng thuận tiên trong việc sử dụng, bảo dưỡng và sửa chữa

~ Dễ chế tạo, giá thành hạ

~ Nhiên liêu diesel phải rất sạch không chứa tạp chất và nước

~ Nhiên liêu phải có trị số Cetanne cao (40.55) đốt cháy ngay khi nó được phun vào buồng đốt, không tôn đọng nhiên liệu và kết quả là động cơ chạy êm

20

1.3.5 So dé nguyén lý làm việc chung vita hé thong nhién ligu diesel

3 Hầu lọc nhiên liệu 8 Bom cao ap

3 5,6,16,11 Ông đẫn nhiên liệu 9 Bơm chuyển

~ Nhiêu liệu rò qua khe hỡ trong tâm kùu phưn của vời phưa và trong gác tổ bơm cao áp được theo ống đân 5 và 11 trở về thùng chứa

~ Nhiên liệu di vao rong xy lanh bơm cao áp không dược lẫn không khí vì không khí sẽ làm cho hệ số nạp của các tê bơm không ôn định, thậm chi co thé lam giảm đoạn quả trình cắp nhiễn liêu Không khí lẫn trong hệ thống nhiên liệu có thể

là do không khi hoản tan trong nhiên liệu tách ra khi áp suất thay đối đột ngột, cũng có thể do khí trời lọt vào dường ống không kin, đặc biệt là ở những khu vực

má áp suất nhiền liệu thấp hơn áp suất khí trời Để xá không khí ra khỏi hệ thông, nhiên liệu trên bầu lợc, trén voi plam va trén bơm cao áp có bulông xả khi

21

~ Không khi từ ngoài trời qua lọc khí vào ông nap roi qua xupap nap đi vào động cơ Trong quả trình nén các xupap hút vá xả đều đỏng kín, khi piston đi lên không khi trong xy lanh bi nén Piston cảng tới sát điểm chết trên, không khi bên trên piston bị chèn chui vào phần khoẻt lém 6 dinh piston tao ra ở đây lòng xoáy

lốc hướng kinh ngày cảng mạnh Cuối quả trình nén, nhiên liệu được phun vào

dong xoáy lốc này, được xé nhỏ, sây nóng, bay hơi vả hỏa trộn đều với không khi

tạo ra hòa khi rồi tự bốc chảy

1.3.7 Kết cầu của bơm cao áp day (Bom PE)

Hệ thống nhiên liệu đông cơ diesel sử dụng bơm cao áp dãy được dùng phổ biển trên các động cơ Diesel ôtô máy kéo nhu MTZ, IFA, KAMAS, TOYOTA,

MERCEDES, REO, HYNO, ISUZU.Bơm PE trên động cơ diesel cỏ công dụng

~ Tiếp nhiên liệu sạch từ thùng chửa đưa đến bơm

~ Ep nhiên liệu lên áp lực cao (2500 — 3000 psi) dua den kim phun đúng thời điểm và phù hợp với thứ tự thì nỗ của động cơ

Phân phổi lưu động đồng đều cho các xi lanh va tuỷ theo yêu cầu hoạt động của

đông cơ

13.71 Cẩu tạo và nguyên lý làm việc cũa bơm PE

> Cầu tạo của bơm cao áp PE

Hinh 1.18: Bom cao ap PE

1 Bộ điều tốc cơ khí 2 Bom tiép van 3 B6 phun dâu sớm Các chỉ tiết của một tô bom cao ap PE:

2

> Nguyên lý làm việc của bơm cao ae PE

HAE

AARP

Hinh 1.20: So đồ công tác bơm cao ap PE

* Phân đầu piston bơm có xẻ rãnh hình chéo (lằn vạt chéo) Piston chuyền động tịnh tiền trong xilanh và hai bên xilanh có lỗ thoát nhiên liệu

Khi piston bom ở vị trí thập nhất thì nhiên liệu tử lỗ bên trải tràn vào chửa đầy the tích công tác (bao gồm: phía trên piston và rãnh lõm ở đâu piston) vị trí I

Khi piston đi lên, nhiên liệu được ép lại vả bị đẩy một phân qua lỗ: vị trí II

23

Piston tiép tue di lén và che lấp gờ trên của lỗ: vị tri TL, từ đẻ trở di nhiên liệu di vào đường Ống cao áp đến kim phún: vị trì IV

Piston tiép tue đi lên và khi gờ đưới của rãnh lõm bắt dâu mở lỗ: vị trí V, kế từ đó

trở đi nhiên liệu theo rãnh lõm qua lỗ ra ngoài: vị trí VI

Fink 1.21: Vi trí tương đối của 16 thodt voi dink piston

* Biéu dién vj tri nrong déi của lỗ thoát với đình pision trong guá tình bơm,

Sb: Hành trình toàn bộ của pislon bơm (không thay đỗi)

Se: Hành trinh có ích của piston bơm, cỏ thể thay dỗi khi ta thay dỗi vị trí

tương dôi của piston và xilanh (qua thanh răng) Muôn thay déi lượng nhiên liệu cung cấp trong một chu kỳ ta xoay piston bơm làm cho vi trí lỗ thoát và piston thay đổi @ thay déi Sc Khi thay đổi sơ thì thời gian bắt dâu bơm là không thay dối ma thay đối thời gian kết thúc bơm

* Thay dỗi tốc độ động cơ

Muốn thay đi tốc độ động cơ ta điều khiển thanh răng xoay piston đề thay đổi thoi gian phun 'Thời phun càng lâu lượng dâu càng nhiều động cơ chạy nhanh, thời gian 'phưn ngắn dầu cang ít động cơ chạy chậm Khi ta xoay piston để rãnh đứng ngay lễ dầu về thì sẽ không có vị trí án mặc dù piston vẫn lên xuống, nhiên liệu không được

ép, không phun động cơ ngưng hoạt động (vị trí này gọi là cúp đâu)

* Lần vạt xéo trên đầu pison có 3 loạt:

~ Lần vạt chéo phía trên

- Lin vạt chéophía đưới

- Lan vat chéo trên đưới

24

Điểm khởi phun và kết thúc — Điểm khới phím thay đổi, — Điểm khởi phím cổ

phun thay doi điểm dứt phun cổ định định dứt phun thayđô

1.372 Đặc trưng cña bơm cao áp PE

> Bộ phím dâu sớm tự động

* Cầu tạo

Gồm: Một mâm nói thụ động bắt vào đầu cốt bơm cao áp nhờ chót then hoa

và đai ốc giữ Một mâm nổi chủ động có khớp nổi để nhận truyền động từ động cơ

Chuyên động quay của mâm chủ động truyền qua mâm thụ động qua hai quả tạ.

Hình 1.24: Bộ phun dầu sớm tự động trên bơm cao ap PE

1 Mâm thụ động 8 Vit cham déu

~ Trên mâm thụ động có ép hai trục thẳng gỏc với mâm, hai quả tạ quay trên

hai trục nảy Đâu lỗi còn lại của quả tạ tỷ vào chốt của mâm chủ đồng, hai quả tạ

được kẹp vào nhau nhờ hai lỏ xó, đầu lỏ xo tựa vào trục, đầu còn lại tỳ vào chốt ở

mâm chủ động Một miếng chêm nằm trên lỏ xo để tăng lực lò xo theo định mức

Một bọc dính với mâm chủ đồng có nhiệm vụ bọc hai quả tạ và giới hạn tầm di

chuyên của chúng

~ Tất cả các chủ tiết được che kín bằng một bọc ngoài củng văn vảo bể mặt cỏ

ren của mâm thụ đông Các vòng đêm kín bằng cao su hoá học đảm bảo độ kin giữa bọc và mâm chủ đông Nhờ vậy mà bên trong toàn bộ cỏ đây dẫu nhớt bôi trơn

~ Trên đông cơ điesel khi tốc độ càng cao, góc phun dâu cảng sớm để nhiên liệu đủ thời gian hoả trên tự bốc chảy phát ra công suất lớn nhất, Do đó trên hầu het

các động cơ diesel có phạm ví thay đổi số vòng quay lớn đều có trang bị bộ phun

dẫu sớm tự động Đồi với bơm cao áp PE việc định lượng nhiên liệu tuỷ theo vị trí

lẫn vạt xéo ở pittông đối với lỗ dầu ra hay vảo ở xi lanh

~ Với piston cỏ lẫn vạt xéo phía trên thi điểm khởi phun thay đổi, điểm dứt phun cổ định Với piston có Hin vat xéo cả trên lân dưới không cân trang bị bộ phun đầu sớm tự động vì bản thân lần vạt xẻo đã thực hiên việc phun dâu sớm tự động

26

~ Với piston có lẫn vạt xéo phía dưới thì điểm khởi phun cố định, điểm dứt phun thay đổi Thông thường các bơm cao áp PE đều có lẫn vạt xéo phía dưới nên phải trang bị bộ phun dầu sớm tự động

~ Đa số bơm cao áp PE người ta ứng dụng bộ phận tự động điều khiển góc

phun sớm bằng ly tâm.Điền hình của loại nảy lả bộ phun sớm tự động của hãng Bosch

~ Khi động cơ làm việc, nếu vận tốc tăng, dưới tác dụng của lực ly tâm hai quả

tạ văng ra do mâm thụ động quay đối với mâm chủ động theo chiêu chuyển động của cốt bơm do đỏ làm tăng góc phun sớm nhiên liệu

~ Khi tốc độ giảm, lực ly tâm yêu hai quả tạ xếp vảo, lỏ xo quay mâm thụ động

cùng với trục cam đổi với mâm chủ động vẻ phía chiều quay ngược lại Do đỏ làm

giảm góc phun nhiên liệu

> Bộ điều tốc

* Nhiệm vụ của bộ điều tốc

Dieu hoa tốc độ động co da co tai hay không tải (giữ vững một tốc độ hay trong phạm vi cho phép tuỷ theo loại ) cỏ nghĩa lả lúc có tải hay không tải đều phải giữ một tốc độ động cơ trong lúc càn ga đứng yên

~ Đáp ứng được mọi vận tốc theo yêu cầu của động cơ

~ Phải giới hạn được mức ta

~ Phải tự động cúp dâu đề tắc máy khi số vòng quay vượt quả mức án định

Theo vùng bao chế độ tốc dộ (có 3 loại)

- Loại một chế độ

- Loại hai chế độ

- Loại nhiều chế độ,

Theo công dụng của bộ diễu tốc (có 2 loại):

- Loại đi chưyên (đặt trên động cơ của cáo may di chuyển),

- Loại tĩnh tại (đặt trên động, cơ tĩnh tại, đảm báo điểu chỉnh tốc độ với độ chính xác cao trong các máy phát điện điesel)

'Theo nguyên tắc tác dụng của phản tử nhạy cắm (có 4 loại):

- Loại eơ khí phân tử nhạy cảm ly tâm

- Loại áp thấp

- Loại thủy lực

~ Loại cơ thủy lực

* Hiện nay cả rất nhiều bộ điều tốc cơ khi như loại một chê độ, loại hai chế

độ, loại nhiều chế độ Thông đụng nhật trên ôtô máy kéo hiện nay là bộ điều tắc cơ khí nhiều chế độ Hâu hết các bộ điểu tắc cơ khí đều có 4 bộ phận chính đề cỏ thể

vận chuyển điêu hoà với nhau

Hình 1.26: Bộ điều tốc cơ khi trên bơm cao áp PE

2.3,4,7 Cae cin điều khiến 6 Qua ta

- Bộ phận động lực: Cốt bơm truyền sức trục tiếp qua qua ving Hai quả

văng dang ra do lực ly lâm

- Cần liên lạc: Là một hệ thống đôn bấy tay đòn, thanh kéo, trục tay đồn liên lạc với bộ phân động lực và thanh rằng điều khiển lưu lượng nhiên liệu

28

- Thanh rằng diều khiển dưa nhiên liệu vào ít bay nhiều dén kim phun dé xit vào xilanh tủy theo vị trí

- Ngoài ra còn có lò xo tốc độ dặt đối chọi với lực Ìy tâm của hai quả tạ và đây thanh răng vẻ chiều nhiên liệu khi động cơ chưa làm việc Đồng thời có các vít diễu chính khâu trượt Tất cá các bộ phận trên dược bồ trí trong, vỏ diễu tốc

- Nguyên lý làm việc:

Phat hành động cơ; Khi phát hảnh ta kéo ga theo chiều tăng, Qua trung gian

lò xe tốc độ, tay đòn, cần liên hệ kéo thanh qua chiều tăng, động cơ phát hành dễ dang Khi động cơ đã nổ rồi cốt bơm quay, dưới táo dụng của lực ly tâm hai quá tạ bụng ra đây khâu trượt tỳ lên tay đòn cân bằng với sức căn lò xo nên đây khâu trượt

ra day tay đòn, điều khiến thanh về chiều giám dầu, tốc độ giám xuống lực ly tam

cân bằng với lò xo, hai quả tạ ở vị trí thắng đứng,

Tộ điều tốc làm việc khi thay đổi tài: Dộng cơ đang làm việc ở chế 43 én

định Ví dụ tải tăng như khi xe đang lên đốc hay máy cung cấp điện nhiều, vì tải tăng nên tốc độ động cơ giảm, nên lực ly tâm của hai quả tạ giảm theo, hai quả tạ

xếp lại, lò xe điêu tếc thắng lực ly tâm nên đây khâu trượt đi vào, qua trung gian tay

đôn và cần điền khiển, kéo thanh răng về chiều tăng đâu,hai quả tạ lại bung ra cân

bằng với lực lò xo

Néu ta giam tải như xe xuống đốc hay máy cung cập điện đùng it, tóc độ

động cũ có khuynh hướng tăng lên, lực ly tâm của Hai quả tạ tăng theo, hai quả tạ

đang ra thắng sức căng lò xo điều tắc, qua cản liên hệ kéo thanh răng, về chiêu giãm đầu để lốc độ giảm lại vẻ vị trí ban đầu, đến khi ổn định hai quả tạ ở vị trí thẳng

đứng cân bằng với sức căng lò xo điều tốc

Như vậy cần ga ở một vị trí mà thanh rằng tự động thêm hay bớt đầu khi tai

tăng hay giảm

Ví dụ vì lý đo nào đó tốc độ động cơ vượt quả tắc độ giới hạn, lúc này lực ly

tâm quả tạ lớn, hai quả tạ bung ra hết cỡ dây khâu trượt di ra, qua tay dòn va can liên hệ dây thanh răng về chiêu cúp dâu, động cơ ngừng, không hai may

1.3.7.3 Các loại vời phun

> Đặc diễm chính

Đâu kim phun nhiên liệu(sau đây gợi là "đầu phun”) được giữ trong bộ giữ dau phun va gin vào đầu xylanh déng cơ Nhiên liệu dược nén dưới áp suất cao bởi bơm phưn nhiên liệu, thông qua ống thép tới đầu phun Sau đó nhiên liệu được phưn từ đầu phưn vào buồng đốt Nhiên liệu dược phun tan ra trong xylanh, sau đó nhiên liệu đạt áp suất cao vả tiếp xúc với không khí, nhiễn liệu tự bốc cháy

‘Tuy nhiên, lượng nhiên liệu được phun từ đầu phun là yếu tổ quan trọng để đạt

29

được quá trình đốt cháy thuận lợi Do vậy str dung dau phun tốt thích hợp với động

co si tác động lớn tới khả năng hoạt động côa động cơ

> Các loại đầu kim phun

Loại chết Losi

Hình 1.27: Kim phun loại chốt và loại lỗ Loại đầu phun như hình trên được sử dụng cho loại động cơ phun trực tiệp,Đâu phun dạng chốt được sử dụng chủ yêu trên động co với một buông trước, như loại buông đốt trước hoặc loại động cơ buồng xoáy

1.4 Nội dung chính của đề tài

Để tải chỉ nghiên cửu và đẻ cập tới vẫn đẻ điều khiển lực kéo bằng hệ thông dây ga

có thể tự động điều điều chỉnh để chống trượt quay trên xe tải cỏ sử dụng động cơ diesel Nên ta cần nghiên cứu những vẫn đẻ cơ ban sau

~ Nghiên cửu tìm hiểu tổng quan tinh hình nghiên cứu hệ thông chân ga tự

động điều chỉnh hiện nay,

~ Nghiên cứu đẻ xuất câu hình hệ thông, tính toản các thông số cơ bản của hệ thống và các phần tử của hệ thông,

~ Chẻ tạo thử hệ thông cho một loại xe tải sử dụng déng co diesel

1.5 Phương pháp nghiên cứu

Tổng hợp lý thuyết: Dựa trên cơ sở khoa học đã có của các đề tài đi trước, trong vân

để nghiên cửu ảnh hưởng của sự trượt quay bánh xe đến chuyên động của ô tô

Thực nghiệm, kiểm nghiệm: Cùng với điều kiện sẵn có về cơ sở vật chất, tiền hành thực nghiêm, kiểm nghiệm sự hoạt động của cơ câu điều khiển dây ga trên xe tải

1.6 Mục tiêu của đề tài

De xuất được câu hình hệ thông, tính toán các thông số cơ bản của hệ thông

vả chế tạo thử nghiệm hệ thông trên một loại xe tải sử dụng dụng động cơ diesel Hệ thong phải đảm đáp ứng được yêu câu đặt ra và có thẻ áp dụng vào thực tế

30

CHUONG II THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ THÔNG

2.1 Nghiên cứu đề xuất cầu hình hệ thắng

2.1.1.Các chí tiết cứa hệ thông

Từ nội dung của dễ tài : “Vgbiến cứu dễ xuất hệ thông chân sa có khả năng

tự động điều chỉnh cho xe tải sử dụng động cơ diesel” Mến trong quả trinh nghiên cửu lý thuyết và thực tế(Œtại xướng thực hành trưởng ĐHSP kỹ thuật Hưng Yên) chúng tôi đã thống nhất sẽ can thiệp vào hệ thống dây ga bằng một cơ cấu điều khiển dây ga hay cơ câu chấp hành(CCCH) có khá năng tự động điều chính Cơ cấu, bao gém cae chi tiét sau

- Con trượt công nghiệp

- Bộ điều khiến điện tử

- Day ga

2.1.2 Các phương án lắp đặt, sơ đỗ bố trí chung

Có 3 phương án bồ trí cơ cầu chap hành (CCCH) dé điều khiến nhiên liệu, bao gồm:

- Bé trí CCCH ở ngay chân ga

- Bồ trí CCCH ở vị trí giữa chân ga và bơm cao áp

- Bồ trì CCCH ở vị trí ngay bơm cao áp

2.1.2.1 BG wiCCCH ä chân ga

> Uu điểm

~_ Điều khiển nhanh với độ chính xác rất cao

~_ Giúp động cơ hoạt động hiệu quả hơn

ty ra mat nguén diện hay ấc quy yếu

- Kiểm soát hệ thống bằng các biện pháp tự chan doan và hệ thống chân đoàn

-_ Hệ thống cần dược kiểm tra và chắm sóc dây đỏ trước khi vận hành, trảnh

để xây ra sự có đứt dây nốt điện, rí sét các chỗ nối

31