tìm hiểu và sử dụng thiết bị chẩn đoán lỗi động cơ ôtô obd-ii scantool để xác định các mã lỗi hư hỏng trên sa bàn gm – phun xăng đánh lửa liên hợp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘIKHOA CƠ ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: “ Tìm hiểu và sử dụng thiết bị chẩn đoán lỗi động cơ ôtô OBD-II Scantool để xác định các mã lỗi hư hỏng trên sa

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CƠ ĐIỆN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÊN ĐỀ TÀI:

“ Tìm hiểu và sử dụng thiết bị chẩn đoán lỗi động cơ ôtô OBD-II Scantool để xác định các mã lỗi hư hỏng trên sa bàn GM – phun

xăng đánh lửa liên hợp”

Giáo viên hướng dẫn: TS Đặng Tiến Hòa Sinh viên thực hiện : Bùi Văn Kiên

Lớp : Cơ Khí Động Lực K49

KẾT CẤU CỦA ĐỀ TÀI

 PHẦN I: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

 PHẦN II: TÍNH NĂNG VÀ QUY TRÌNH SỬ DỤNG THIẾT BỊ CHẨN ĐOÁN LỖI OBD-II CANTOOL

 PHẦN III: THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH MÃ LỖI

 PHẦN IV: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

 Tìm hiểu về thiết bị chẩn đoán lỗi động cơ ô tô và sản phẩm

dtd-code/scantool/obd-II của hãng DTD AUTO.

 Sử dụng thiết bị chẩn đoán lỗi động cơ ô tô (dtd-code/scantool/obd-II)

để chẩn đoán các lỗi hư hỏng trên sa bàn GM – phun xăng đánh lửa liên hợp và xác định các mã lỗi, đưa ra các hư hỏng trên sa bàn do đánh pan.

 Xây dựng quy trình xác định mã lỗi bằng thiết bị chẩn đoán OBD-II Scantool DTD cho sa bàn phun xăng đánh lửa liên hợp GM để phục vụ môn học kỹ thuật chẩn đoán cho sinh viên

 Dựa vào gợi ý của chương trình và thực tế sửa chữa tại gara xe để đưa ra các phương án sửa chữa đối với các lỗi tạo ra bằng phương pháp đánh pan trên sa bàn phun xăng đánh lửa lên hợp GM.

MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI:

1.1 Sự phát triển của ngành công nghiệp ôtô ở trên thế giới

và ở trong nước

1.1.1 Sự phát triển của ngành công nghiệp ôtô ở trên thế giới

PHẦN I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Hơn một thế kỷ của sự phát triển, lịch sử của ngành công nghiệp ôtô thế giới đã có những bước tiến lớn Từ động cơ sơ khai đần đần được cải tiến tối ưu về cấu tạo dể đạt được hiệu suất làm việc lớn, tiết kiêm nhiên liệu, giảm sự gây ô nhiễm do khí thải

Sự ra đời của công nghệ thông tin đa mở ra kỷ nguyên mới cho nền công nghiệp ôtô thế giới Công nghệ thông tin được áp dụng vào tất cả các phần trên ôtô Từ công nghệ truyền thống là chế hòa khí điều

khiển cơ khí chuyển sang điều khiển điện (chế hòa khí điều khiển điện tử) và ngay nay là điều khiển điện tử hoàn toàn (phun xăng đánh lửa liên hợp motronic)

Nhiều công nghệ mới được đưa vào ôtô nhằm giúp quá trình hoạt

động, điều khiển hiệu quả hơn, an toàn cho người sử dụng như: Hệ

thống phanh trống bó kẹt ABS, hệ thống lái ổn định điện tử, hệ thống treo điện tử, hệ thống thông tin liên lạc định vi tìm đường bằng GPS,

1.2 Sự phát triển của ngành công nghiệp ôtô ở trong nước

Sau hơn 10 năm ra đời, ngành công nghiệp ôtô Việt Nam đã có những bước phát triển đáng kể, đặc biệt trong vài năm trở lại đây có sự tăng trưởng cao về số lượng và chất lượng

Một đặc điểm cơ bản của thị trường ôtô Việt Nam là sự đa dạng về nguồn gốc và suất xe: Một số lượng xe còn lại sau chiến tranh do Mỹ để lại (đây là dòng xe cũ); Xe nhập khẩu nguyên chiếc nhưng đã qua sử dụng; Xe nhập

khẩu nguyên chiếc; Xe sản xuất trong nước với tỷ lệ nội địa hóa 30÷40% Và đặc biệt là thông tin và tài liệu kỹ thuật lại hết sức hạn chế

Song song với việc sử dụng ôtô ngày càng gia tăng, đòi hỏi công tác bảo dưỡng và sửa chữa cũng phải có bước phát triển mới để đáp ứng được sự phát triển chung của ngành và tiến bộ khoa học, công nghệ

Vì vậy ngày nay xu hướng sử dụng chẩn đoán kỹ thuật kết hợp với quá trình hoàn thiện kỹ thuật bảo dưỡng và sửa chữa được chú ý đặc biệt Chẩn đoán kỹ thật ngày càng hoàn thiện và phát huy vai trò quan trọng của nó Việc nâng cao trình độ và kỹ thuật của thợ sửa chữa là hết sức quan trọng và rất cần thiết

1.2 Sự làm việc của các phần chính trong hệ thống điều khiển điện

tử ôtô 1.2.1 Hệ thống phun xăng điều khiển điện tử

Hệ thống phun xăng điều khiển điện tử L-Jetronic là một hệ thống phun xăng đa điểm, phun gián đoạn, điều khiển bằng điện tử Quá trình phun

xăng và định lượng nhiên liệu được thực hiện theo hai tín hiệu chính là số vòng quay trục khuỷu và khối lượng không khí nạp vào động cơ

Hệ thống gồm có thùng nhiên liệu, bơm xăng, bình lọc và vòi phun, hệ

thống các cảm biến để do và xác nhận các thông tin cần thiết như:

 Bộ đo lượng không khí nạp

 Cảm biến bướm ga

 Cảm biến nhiệt độ động cơ

 Cảm biến nhiệt độ không khí nạp

 Cảm biến oxy trong không khí thải

 Cảm biến kích nổ

 Cảm biến vòng quay và cảm biến vị trí trục khuỷu

Hệ thống định lượng nhiên liệu ECU nhận tín hiệu từ các cảm biến để

đánh giá, xử lý và đưa ra tín hiệu điều khiển phun nhiên liệu vào cửa xupáp

HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ

CB KHÍ THẢI

RÕ LE ĐIỀU ÁP

CB NHIỆT ĐỘ KHÍ NẠP

VÒI PHUN PHỤ VÒI PHUN

CHÍNH

1.2.2 Hệ thống đánh lửa điều khiển điện tử

Các thông số như tốc độ động cơ, tải trọng, nhiệt độ được các cảm biến mã hóa tín hiệu đưa vào thiết bị xử lý trung tâm ECU xử lý và tính toán để đưa ra góc đánh lửa sớm tối ưu theo từng chế độ hoạt động của động cơ Các bộ phận như bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm kiểu cơ khí đã được loại bỏ hoàn toàn

Để có thể xác định chính xác thời điểm đánh lửa đánh lửa cho từng xy lanh của động cơ theo thứ tự thì nổ, ECU cần phải nhận được các tín hiệu cần thiết như tốc độ quay động cơ, nhiệt độ khí nạp, vị trí bướm ga Số tín hiệu vào

càng nhiều thì việc xác định góc đánh lửa tối ưu càng chính xác

Hệ thống đánh lửa với cơ cấu điều khiển góc đánh lửa sớm bằng điện tử có thể chia thành ba phần: tín hiệu vào, ECU và tín hiệu ECU ra điều khiển rơle đánh lửa

Sơ đồ khối hệ thống đánh lửa với cơ cấu điều khiển góc đánh

lửa sớm bằng điện tử

1- tín hiệu tốc độ động cơ (NE); 2- tín hiệu vị trí cốt máy (G); 3- tín hiệu tải trọng;

4- tín hiệu từ cảm biến vị trí bướm ga; 5- tín hiệu nhiệt độ nước làm mát; 6- tín hiệu điện áp acqui; 7- tín hiệu kích nổ; 8- ECU; 9- rơle đánh lửa; 10- bôbin; 11- bougie;

12 ácqui

1.2.3 Hệ thống phun xăng đánh lửa liên hợp(Motronic)

 Hệ thống các cảm biến của hệ thống phun xăng đánh lửa liên hợp là sự tổng

hợp các cảm biến của hệ thống phun xăng điều khiển điện tử và đánh lửa điều khiển điện tử

 Thiết bị điều khiển xác định các thông tin nhờ các sensor trong những khoảng thời gian cực ngắn (mili giây) ở mỗi trạng thái của động cơ Các tín hiệu từ các cảm biến được tách nhiễu và chuyển thành một vùng điện áp đơn vị.Bộ chuyển đổi Analog - Digital biến đổi các tín hiệu đã chuẩn bị thành tín hiệu số, nhờ đó máy tính xử lý các thông tin nhận được

Nguyên lý làm việc của hệ thống phun xăng đánh lửa liên hợp:

Sau khi nhận các tín hiệu vào từ các cảm biến, hộp điều khiển trung tâm ECU sẽ

xử lý, phân tích, đánh giá và so sánh với giá trị lưu trữ trong bộ nhớ, quyết định đưa ra tín hiệu để điều khiển phun xăng vào cửa xupap nạp và tín hiệu đánh lửa

để tạo tia lửa đốt cháy hỗn hợp trong xy lanh động cơ

1.3 Hư hỏng thường gặp và phương pháp xác định hư hỏng

1.3.1 Hư hỏng thường gặp trên các hệ thống cảm biến

Hệ thống điều khiển điện tử hư hỏng thường gặp là hỏng các cảm biến:

 Các đầu nối không đảm bảo tiếp xúc,

 Cháy đứt cuộn dây,

 Chạm mạch dây cuốn

Các hư hỏng này sẽ gây sai lệch tín hiệu vào, ra của ECU, động cơ không làm việc hoặc làm việc không ổn định

Hư hỏng trong ECU gồm:

 Lỏng các điểm nối dây với cuộn dây,

 Bị ẩm ướt và dò, đứt vi mạch,

 Bháy hay hỏng các linh kiện điện tử bên trong

Các hư hỏng này thường dẫn tới sai lệch thời điểm phun xăng gây nên trạng thái không nổ được máy, không chạy chậm

1.3.2 Các phương pháp chẩn đoán hư hỏng

 Chẩn đoán hư hỏng theo phương pháp truyền thống

 Sử dụng đồng hồ vạn năng đo điện áp

 Chẩn đoán hư hỏng bằng đèn nháy

 Sử dụng thiết bị cầm tay chuyên dụng của hãng để đọc mã lỗi

 Sử dụng thiết bị đọc lỗi trực tiếp theo chuẩn OBD

 Chẩn đoán các lỗi hư hỏng với các dòng xe không theo chuẩn OBD-II

 Chẩn đoán các lỗi hư hỏng với các dòng xe theo chuẩn OBD-II

1.3.3 Sự phát triển của chuẩn OBD

OBD

OBD (On-Board Diagnostic) là một hệ thống sử dụng trên hầu hết các ôtô hiện

nay, từ những năm 1980, các nhà chế tạo ôtô đã bắt đầu sử dụng các vi mạch điện tử để giám sát và chẩn đoán các vấn đề hư hỏng của động cơ ôtô

Qua nhiều năm sử dụng hệ thống OBD trở thành một tiêu chuẩn bắt buộc

trang bị trên các ôtô hiện đại

Hệ thống chẩn đoán được tích hợp trong ECU

chuẩn mới cho việc kiểm tra chẩn đoán, xác định tình trạng của động cơ theo tiêu chuẩn hiện hành.

 Tín hiệu từ các cảm biến được đưa đến ECU ngoài việc phân tích để điều khiển động cơ các tín hiệu này được qua hệ thông chẩn đoán tích hợp để kiểm tra lỗi của động cơ

 Tín hiệu chẩn đoán được truyền ra ngoài qua cổng DLC (Data link connector)

Từ năm 1996 các hãng sản xuất ôtô cho ra đời hệ thống OBD-II OBD-II

Mang tính thống nhất về tiêu chuẩn chẩn đoán và xác định hư hỏng giữa các loại động cơ do các hãng khác nhau chế tạo Được thống nhất và áp dụng đầu tiên tại Mỹ Với mục đích nhắm phát hiện các chất có hại trong khí xả thải vào khí quyển, hệ thống OBD cho phép ECU động cơ phát hiện bất kỳ hư hỏng nào của động cơ và hệ thống kiểm soát khí xả cũng như báo cho lái xe các trạng thái này qua đèn check engine Một chức năng của ECU động cơ để lưu các dữ liệu điều khiển quan trọng vào bộ nhớ trong khi phát hiện thấy hư hỏng

Đặc điểm chính của OBD-II là tính thống nhất của mã chẩn đoán và sử dụng một dụng cụ thử đặc biệt Kết quả là, phương thức thông tin giữa

dụng cụ thử và DLC (Jắc nối liên kết dữ liệu) và ECU động cơ được tiêu

chuẩn hóa Hơn nữa, trong trường hợp OBD-II, việc đo tốc độ động cơ và kiểm tra chức năng của ECU động cơ không thể thực hiện được mà không

có dụng cụ thử đặc biệt

Thiết bị chẩn đoán lỗi động cơ ô tô OBD ngày nay là thiết bị kết nối liên lạc với hệ thống OBD trang bị trên xe, xử lý dữ liệu và hiển thị thông tin hiện hành và gợi ý sửa chữa chính xác động cơ ôtô

J1850 PWM Đầu nối cần phải có chân 2, 4, 5, 10 và 16

J1850 VPW Đầu nối cần phải có chân 2, 4, 5, 10 và 16, nhưng

CAN(ISO15765 ) Đầu nối cần phải có chân 2, 4, 5, 10 và 16.

Theo quy chuẩn, hệ thống OBD-II có khả năng cung cấp hầu hết các thông tin như: động cơ, khung gầm, thân xe, hệ thống an toàn và các thiết bị phụ trợ cũng như hệ thống mạng thông tin điều khiển trên ô tô

Cấu tạo của jăc cắm OBD

Với các chuẩn bắt buộc phải có các chân 2,4,5 và 16

 Chân số 2 là chân truyền tải dữ liệu

 Chân số 4 và 5 cần để kết nối

 Chân số 16 là nguồn dương của phương tiện truyền tải

Ký tự thứ nhất: thể hiện bộ phận được chẩn đoán.

Ký tự thứ 2 :

Nếu là 0: Thể hiện lỗi đó được thống nhất giữa các loại xe

Nếu là 1: Thể hiện lỗi đó chỉ có ở sản phẩm của từng nhà sản xuất.

Ký tự thứ 3 :

1 : Tín hiệu điều khiển (nhiên liệu hoặc không khí).

2 : Mạch kim phun 3 : Đánh lửa hoặc bỏ máy.

4 : Phát tín hiệu điều khiển; 5 : Vận tốc xe và điều khiển không tải

6 : Máy tính và mạch xuất tín hiệu; 7 : Hộp số; 8: Hộp số; 9 : Dự trữ

0 : Dự trữ

Thông tin chẩn đoán sẽ được lưu vào bộ nhớ bên trong ECU của xe dưới dạng mã lỗi 5 ký tự.

1.3.4 Các xe trên thị trường Việt Nam sử dụng được các thiết bị chẩn đoán OBD-I và OBD-II

PHẦN II TÍNH NĂNG VÀ QUY TRÌNH SỬ DỤNG THIẾT BỊ CHẨN ĐOÁN LỖI

OBD-II CANTOOL

2.1 Giới thiệu thiết bị chẩn đoán lỗi OBD – II Scantool (DTD-CODE)

Thiết bị chẩn đoán lỗi OBD – II Scantool (DTD-CODE) (on board diagnostic system, generation 2) là sản phẩm của hợp tác phát triển của Nhóm Công nghệ DTDAUTO – Viện Vật Lý & Điện tử và Nhóm nghiên cứu thiết bị Scantool USA

Bộ sản phẩm bao gồm:

 Phần mền DTD-CODE 4.0SE

 Phần cứng kết nối máy tính với cổng DLC của ECU của động cơ

 Cáp kết nối gồm cổng chuẩn OBD II và cáp chuyển đổi USB

Một số ưu điểm của thiết bị chẩn đoán lỗi OBD – II Scantool (DTD-CODE):

 Công nghệ Mỹ

 Thiết bị mang lại khá nhiều tiện ích khi sửa chữa và bảo dưỡng xe ôtô Với thiết bị này các công đoạn xoát lỗi sẽ được rút ngắn đi rất nhiều, tiết

kiệm được thời gian và công sức

 Vì thiết bị chẩn đoán lỗi là do chính người Việt sản xuất nên xóa bỏ

được rào cản về ngôn ngữ, tất cả các bộ phân của động cơ đều được giả thích rõ ràng và không viết tắt kể cả các từ chuyên ngành

 Giá thành của thiết bị chẩn đoán chỉ bằng 1/3 giá thành của các thiết bị ngoại nhập

 Giải mã được hơn 15.000 mã lỗi ở hầu hết các động có có trên thị

trường Việt Nam và các mã lỗi được cập nhật miễn phí một cách đơn giản

 Gợi ý chi tiết để người thợ có thể tìm lỗi và sửa chữa động cơ một cách chính xác

 Miến phí cập nhập cơ sở dữ liệu trên phần mềm PC

Để nhận biết một chiếc xe có thể đọc lỗi với thiết bị OBD-II

Scantool:

 Hầu hết thì tất cả các loại xe du lịch nhỏ (02 chỗ đến 16 chỗ) được sản

xuất ở Nhật Bản, Châu Âu và Mỹ sau năm 1996 cho tới nay với chuẩn mới CAN/OBD-II và các loại xe đời mới sản xuất ở các nước ASIAN trong những năm gần đây (sau năm 2003)

 Nếu muốn xem chính xác thì trên TEM của xe có ký hiệu chứng nhận xe đã hợp chuẩn quốc tế OBD-II như hình 3.3 bên dưới

 Trên xe có trang bị một Jắc nối dữ liệu chuẩn OBD-II 16 chân như hình dưới

Tem suất sứ của xe

2.2 Tính năng chẩn đoán lỗi của thiết bị OBD-II Scantool

 Đọc các lỗi hư hỏng trong hệ thống, các lỗi này là sự tổng hợp thông tin báo về từ các sensor và được lưu lại tên ECU

 Tắt đèn báo lỗi “MIL” hoặc “ Check Engine Light”, xóa mã lỗi trong bộ nhớ của ECU, reset lại hệ thống sau khi xe được thay dầu hoặc tháo lắp cảm biến kiểm tra và sửa chữa

 Hiện thị thông tin rõ ràng và chi tiết trên màn hình máy tính với tiếng tiếng Việt chuyên ngành không viết tắt

 In và lưu trữ thông tin lỗi, thông tin xưởng và thông tin xe với một máy in văn phòng thông thường

 Sử dụng hỗ trợ tiếng Việt và giải mã lỗi chung cho tất cả các thiết bị

 Hiển thị các dữ liệu cảm biến hiện hành và thông tin xe bao gồm:

6 Gia trị tối ưu hỗn hợp nhiên liệu động cơ thời gian ngắn

7 Giá trị tối ưu hỗn hợp nhiên liệu động thời gian dài

13 Điện thế cảm biến Oxygen / Liên hệ với tính toán hiệu suất động cơ

14 áp suất nhiên liệu và khí nạp

15 Thời gian hoạt động của xe hoặc số Km

16 Thời gian sửa chữa và Reset hệ thống trước đó

17 Thông tin xe, xuất sứ, năm sản xuất, loại động cơ (ID)

18 Thời gian hoạt động liên tục của xe

19 Nhiều các thông số hiện hành khác

2.2 Tính năng chẩn đoán lỗi của thiết bị OBD-II Scantool (tiếp)

2.3.Quy trình thực hiện một lần chẩn đoán trên xe với thiết bị OBD – II

 Tắt khóa điện chính trên xe

 Nối Cáp dữ liệu OBD - II từ hộp điện tử tới xe

 Bật khóa điện chính trên xe (có thể cần nổ máy)

 Đợi khoảng 05 giây khi các đèn báo kết nối tắt hết

 Nối cáp dữ liệu từ hộp điện tử tới máy vi tính (Cổng COM hoặc USB)

 Khởi động máy tính và phần mềm DTD-CODE

 Thực hiện thao tác tiếp theo hướng dẫn trên màn hình

 Theo dõi các đèn báo hiển thị trên hộp điện tử và trên xe

 Đọc thông tin chẩn đoán lỗi và dữ liệu cảm biến hiện hành của xe

 Tắt khóa điện chính và máy tính khi tháo các cáp nối dữ liệu

2.4 Kết nối, đọc, xóa lỗi và xem thông số ký thuật của động cơ

PHẦN V THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH MÃ LỖI

3.1 Phương pháp thí nghiệm

Sử dụng phương pháp thực nghiệm, kết nối máy tính với sa bàn phun xăng đánh lửa liên hợp GM qua modul chuyển đổi và đọc thông tin trong ECU của mô hình bằng phần mềm chẩn đoán lỗi động cơ ôtô OBD-II Scantool của DTD

3.2 Điều kiện thí nghiệm

Thí nghiệm được tiến hành tại phòng thí nghiệm động cơ khoa Cơ điện

trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội

Dụng cụ thí nghiệm gồm:

+ Máy tính được cài phần mềm DTD-CODE 4.0SE

+ Phần cứng điện tử và cáp kết nối của thiếp bị chẩn đoán kết nối máy tính

và sa bàn phun xăng đánh lửa liên hợp GM

+ Sa bàn phun xăng đánh lửa liên hợp GM

+ Thiết bị quét lỗi cầm tay ULTRASCAN (để so sánh ưu nhược điểm của hai thiết bị)