Đồ án Nghiên cứu chế tạo thiết bị xúc rửa kim phun buồng đốt động cơ

Để đáp ứng được yêu cầu đó, nhờ vào tiến bộ của công nghệ thông tin và công nghệ điện tử ngày càng phát triển,để đưa ra nghiên cứu chế tạo thiết bị xúc rửa kim phun buồng đốt động cơ.. E

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 2

1.1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU VỀ THIẾT BỊ LÀM SẠCH KIM PHUN TRỰC TIẾP TRÊN Ô TÔ HIỆN NAY 2

1.1.1 Tình hình nghiên cứu trong nước 3

1.1.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 4

1.1.3 Một số loại thiết bị xúc rửa kim phun 6

1.2 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 14

1.3 MỤC TIÊU VÀ Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI 14

1.4 PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU 15

CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO XÚC RỬA KIM PHUN VÀ BUỒNG ĐỐT ĐỘNG CƠ 16

2.1 THIẾT KẾ MẪU 16

2.2 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG DỰA TRÊN Ý TƯỞNG THIẾT KẾ MẪU 17

2.2.1 Phạm vi ứng dụng 17

2.2.2.Các đặc điểm chính của phần cứng 17

2.2.3 Các bộ phận cơ bản của thiết bị 18

2.3 MẠCH ĐIỆN THIẾT BỊ 19

2.3.1.Tổng quan về Arduino Uno 19

2.3.2.Sơ đồ chân của Arduino 20

2.3.3.Bộ ổn định điện áp 5 Vôn LM2596s 22

2.3.4.Mạch điện điều khiển và khối hiển thị 23

2.3.5 Mạch điện nguồn và van xả áp 25

2.3.5.1 Mạch nguồn chính 25

2.3.5.2 Mạch điện van xả áp 26

2.3.6 Mạch bơm xăng và bơm diesel 26

2.3.6.1 Cấu tạo bơm xăng và bơm diesel 26

2.3.6.2 Mạch điện điều khiển bơm 27

2.4 SƠ ĐỒ MẠCH NHIÊN LIỆU 27

2.4.1 Sơ đồ và chức năng của các thiết bị trong đường nhiên liệu 27

2.4.2.Nguyên lý hoạt động của mạch nhiên liệu 30

CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH SỬ DỤNG VÀ THỬ NGHIỆM THIẾT BỊ XÚC RỬA KIM PHUN BUỒNG ĐỐT ĐỘNG CƠ 31

3.1 ĐÁNH GIÁ NHIÊN LIỆU XÚC RỬA KIM PHUN 31

3.1.1 Nhiên liệu xăng (gasoline) 31

3.1.1.1 Tính chất của nhiên liệu 31

3.1.1.2 Đánh giá tính chống kích nổ của nhiên liệu xăng 32

3.1.2 Acetone 32

3.2.1.1.Tính chất hoá học 33

3.2.1.2 Sản xuất Acetone 34

3.1.3 Toluen 34

3.1.3.1 Tính chất vật lí của Benzen & Toluen 34

3.1.3.2 Tính chất hóa học của toluen 35

3.1.4 Kết quả kiểm nghiệm thành phần nhiên liệu mới 36

3.2 QUY TRÌNH SỬ DỤNG THIẾT BỊ SÚC RỬA KIM PHUN BUỒNG ĐỐT ĐỘNG CƠ 38 3.2.1 Công tác chuẩn bị 38

3.2.2 Quy trình thực hiện 38

3.3.3 An toàn khi sử dụng thiết bị 39

3.3 THỬ NGHIỆM TRÊN MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ PHUN XĂNG ĐÁNH LỬA ĐIỆN TỬ NISSAN 40

3.3.1 Thành phần hóa chất pha trộn với xăng theo chỉ định 40

3.3.2 Quy trình thực hiện 40

3.3.3 Kết quả kiểm nghiệm thực tế trên bugi trên động cơ NISSAN 42

3.4 THỬ NGHIỆM TRÊN MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ PHUN DẦU ĐIỆN TỬ COMMONRAIL KẾT NỐI MÁY TÍNH 43

3.4.1.Thành phần hóa chất pha trộn với dầu diesel theo chỉ định 43

3.4.2 Quy trình thực hiện 43

KẾT LUẬN 45

LỜI NÓI ĐẦU

Từ đầu thập kỷ 90, cùng với sự phát triển của một nền kinh tế mở năng động mang tính thị trường, các phương tiện vận tải hiện đại từ các nước có nền công nghiệp tiên tiến được nhập vào Việt Nam ngày càng nhiều để thay thế cho các xe, máy thuộc các thế hệ cũ và lạc hậu về kỹ thuật

Những năm gần đây, ở Việt Nam xe hơi đã bắt đầu sử dụng rộng rãi, số lượngôtô hiện đại sử dụng động cơ xăng nhập vào nước ta ngày càng nhiều Các ô tô nàyđều được cải tiến theo xu hướng tăng công suất, tốc độ, giảm suất tiêu hao nhiên liệu, giảm độ độc hại của khí thải những cải tiến trên là nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người và những quy định khắt khe về ô nhiễm môi trường

Để đáp ứng được yêu cầu đó, nhờ vào tiến bộ của công nghệ thông tin và công nghệ điện tử ngày càng phát triển,để đưa ra nghiên cứu chế tạo thiết bị xúc rửa kim phun buồng đốt động cơ

Với mục đích củng cố kiến thức đã học,tìm hiểu công nghệ, nâng cao kiến

thức chuyên ngành ô tô Em đã chọn đề tài: Nghiên cứu chế tạo thiết bị xúc rửa kim phun buồng đốt động cơ.Với nội dung bao gồm:

Chương 1: Tổng quan về tình hình nghiên cứu

Chương 2: Nghiên cứu chế tạo thiết bị xúc rửa kim phun buồng đốt động cChương 3: Quy trình sử dụng và thử nghiệm thiết bị xúc rửa kim phun buồng đốt động cơ

Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến hai thầy: Trần Đình Việt và thầy Trần Hữu Tuấn cùng các thầy trong Khoa đã nhiệt tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án này

Thành phố Hồ Chí Minh 6/2016

Sinh viên

Nguyễn Thanh Sỹ

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan các vấn đề nghiên cứu về thiết bị làm sạch kim phun trực tiếp trên ô tô hiện nay.

Ngày nay, chúng ta đang tiến bước vào thế kỷ mới, thế kỷ của nền kinh tế trithức Thế kỷ mà kỹ thuật số dần dần khẳng định vị trí của mình và là sự kế thừanền tảng của kỹ thuật tương tự Với tốc độ phát triển nhanh chóng của khoa học kỹthuật, nhiều sản phẩm công nghệ cao được tích hợp với mật độ ngày càng tinh vi

đã ra đời làm việc với tốc độ cao, chính xác đã được áp dụng trong nhiều lĩnh vựcđiều khiển để đáp ứng nhu cầu của xã hội Ngành công nghiệp ô tô đã có nhữngtiến bộ vượt bậc về công nghệ, đặc biệt đã ứng dụng được những công nghệ mớinhất của các ngành công nghệ hỗ trợ lên các chiếc xe nhằm đem lại sự tiện nghisang trọng, kinh tế… và hơn hết là vấn đề bảo vệ môi trường

Hiện nay vấn đề này đă trở thành đối tượng điều chỉnh của luật bảo vệ môitrường, ô tô là thủ phạm chính gây ra ô nhiễm môi trường như NOx, CO, HC, bồhóng có xu hướng gia tăng mạnh mẽ ở nước ta Luật bảo vệ môi trường ở ViệtNam đã được áp dụng 1994 đối với khí xả ô tô, nồng độ các chất trong khí xả phụthuộc vào loại động cơ và chế độ vận hành, động cơ diesel nồng độ CO rất nhỏ,nồng độ HC chiếm khoảng 20% nồng độ HC của động cơ xăng, nồng độ NOx cógiá trị tương đương nhau, sự gia tăng nhiệt độ của nồng độ CO chất gây hiệu ứngnhà kính

Vấn đề cần giải quyết tiếp theo chính nguồn năng lượng từ dầu mỏ, sự khaithác cạn kiệt của các nguồn năng lượng này là thách thức lớn đối vơí những nhàkhoa học, do nhu cầu đòi hỏi ngày càng cao của con người sử dụng ngành côngnghiệp ô tô những năm gần đây, đã sử dụng nguồn năng lượng sạch khai thác từthiên nhiên dần dần sẽ thay thế cho nhiên liệu xăng, giảm mức độ phát thải rấtnhiều đến quá trình cháy của động cơ, hỗn hợp nhiên liệu được đốt cháy hoàn toàntiết kiệm được nhiên liệu, chính là bài toán kỹ thuật làm cho càng trở nên khó khănhơn, nhờ kỹ thuật điện điện tử và công nghệ thông tin đã giúp cho các nhà kỹ thuật

giải quyết bài toán khó trở nên đơn giản và chính xác hơn Từ vấn đề nêu trên tác

giả đã thực hiện đề tài: "Nghiên cứu chế tạo thiết bị xúc rửa kim phun buồng đốt động cơ" Đây cũng chính là hướng nghiên cứu mới so với ở nước ta hiện nay, mục

tiêu sản xuất với chi phí thấp, đồng thời làm chủ được công nghệ cao để có được

sự chủ động trong công việc nghiên cứu

Nghiên cứu thiết bị làm sạch kim phun trực tiếp trên động cơ đốt trong, ứngdụng cho động cơ xăng và diesel Lĩnh vực nghiên cứu chính của đề tài: là thiết bịlàm sạch trực tiếp kim phun trên động cơ phun xăng điện tử (không tháo kim phun

ra khỏi động cơ), kết hợp với sự nghiên cứu ra được nhiên liêu làm sạch mới mộtcách khả thi, hỗn hợp quá trình cháy giữa nhiên liệu xăng và nhiên liệu mới hoàntoàn hơn so với hóa chất làm sạch bên ngoài thị trường, rút ngắn được thời gianbảo dưỡng động cơ

1.1.1 Tình hình nghiên cứu trong nước

Ô tô sản xuất ngày nay được trang bị hệ thống điện-điện tử khá phức tạp như

hệ thống phun xăng, hệ thống đánh lửa điện tử, hệ thống kiểm soát khí thải…ỞViệt Nam nền công nghiệp này còn khá non trẻ so với các nước khác Tuy nhiêntrong những năm gần đây, ô tô Việt nam đã có những bước phát triển rất nhanh đòihỏi một số lượng lớn đội ngũ cán bộ khoa học kỹ thuật, công nhân lành nghề Nộiđịa hoá sản phẩm, đẩy mạnh nền công nghệ sản xuất trong nước là một yêu cầu tấtyếu để hạ giá thành sản xuất, nâng cao chất lượng sản phẩm, nâng cao tính cạnhtranh của các sản phẩm Việt Nam trên thị trường trong nước cũng như quốc tế Một số thiết bị tự chế làm sạch trực tiếp hoặc tháo rời kim phun động cơ xăng

ở tất cả Gara ô tô Việt Nam, vẫn còn mang tính thủ công chưa có khoa học hầunhư sử dụng hóa chất làm sạch bên ngoài thị trường Từ sự mới mẽ trong các lĩnhvực điều khiển tự động, điều khiển điện điện tử trên ô tô hiện đại, lĩnh vực sử dụngnhiên liệu mới làm sạch kim phun trên ô tô (PGS-TSKH Đỗ Văn Dũng) Lĩnh vựcnghiên cứu sự hình thành hổn hợp phân lớp trong động cơ đánh lửa cưỡng bứcphun trực tiếp - Hội nghị công nghệ mới - 2001 (TS Nguyễn Hữu Hường) Lĩnhvực mô hình hóa quá trình cháy trong động cơ đốt trong -Tạp chí giáo dục-1998

(TS Trần Thanh Hải Tùng) Lĩnh vực nhiên liệu làm sạch mới có thể thay thế chonhiên liệu xăng, chưa có đề tài nào nghiên cứu.

1.1.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Prof Dr Carsten Baumagarten, Dieter Mewes, Fan.z Mayinger đã mô tả được

sự hình thành và pha trộn các chất trong quá trình cháy động cơ đốt trong Nhờ

sự nghiên cứu hoàn thiện việc tổ chức quá trình cháy trong động cơ trong hai mươinăm qua, mức độ phát sinh các hạt rắn của động cơ đã giảm đi rất nhiều Mức độphát thải của động cơ xăng, diesel lắp trên ô tô du lịch ở Châu Âu đã giảm từ 0,50g/km xuống 0,08g/km, thỏa mãn tiêu chuẩn ô nhiễm năm 1996 của Euro Với tốc

độ tiến bộ như hiện nay trong nghiên cứu quá trình cháy và nâng cao tính chấtnhiên liệu, trong những năm tới đây, các thế hệ động cơ mới có thể thỏa mãnđược tiêu chuẩn Euro 2000 (khoảng 0,05 g/km)

Cải tiến hình dạng buồng cháy, thay đổi thành phần nhiên liệu, pha cácchất phụ gia có ít nhiều tác dụng làm giảm nồng độ phát thải, nhưng công suấtđộng cơ càng lớn thì hiệu quả kinh tế càng cao Các nhà khoa học đã và đang rasức tìm kiếm các giải pháp hoàn thiện quá trình cháy trong động cơ để giảmnồng độ ô nhiễm trong khí xả đến mức thấp nhất

Công nghệ đốt trong mới mang tên Sonex GDI được ra mắt ngày 3/10/2005

sử dụng piston mang hợp chất hoá học gây cháy nhằm thay thế cho bugi, do đóđộng cơ có thể chạy xăng, diesel hoặc cồn

Đây là phát minh của hãng nghiên cứu Sonex- Mỹ Động cơ diesel có tỷ sốnén cao nên không cần thiết bị đánh lửa (bugi) Tuy nhiên, trên thực tế, hiện tượng

tự kích nổ vẫn xảy ra ở cả động cơ xăng và diesel tại thời điểm có tỷ số nén thấp

Để khắc phục hiện tượng tự kích nổ, hãng nghiên cứu Sonex cho ra đời loại piston

có thể giúp đốt cháy các nhiên liệu nhẹ như cồn, xăng hay nhiên liệu nặng nhưdiesel mà không cần bugi Công nghệ Sonex có hiệu quả tốt nhất khi động cơ trang

bị hệ thống phun xăng trực tiếp

Hình 1.1: Piston Sonex GDI

Hình1.2: Phần bên trong piston

Công ty nghiên cứu Sonex, có trụ sở tại bang Maryland, Mỹ, tin tưởng vàomức tiết kiệm nhiên liệu đạt được khi hệ thống kiểm soát tự kích nổ SCAI đượcphát triển cùng với hệ thống phun xăng trực tiếp GDI Khi kết hợp cả hai côngnghệ đó, động cơ sẽ không có bugi và bướm ga "Sonex GDI cải thiện được 25%mức tiêu hao nhiên liệu", tiến sỹ Andrew Pouring, chủ tịch phòng nghiên cứu côngnghệ, thuộc Viện Hàn lâm Naval, Mỹ, tuyên bố Phần đỉnh piston được thiết kếthành những buồng nhỏ MC, và liên thông với nhau nhờ các đường dẫn Khi kimphun phun nhiên liệu vào buồng đốt chính, bộ phận SCAI cho phép một ít nhiênliệu đi vào hệ thống buồng nhỏ trong piston Các hoá chất cháy trong buồng sẽkích hoạt khối nhiên liệu đó, và quá trình cháy lan truyền từ buồng này sang buồngkhác trước khi thoát ra ngoài đốt cháy hoà khí bên ngoài buồng đốt chính Nhưvậy, quá trình cháy diễn ra ngay khi tỷ số nén của piston còn thấp, khắc phục được

hiện tượng tự kích nổ Hiện tại, Sonex GDI được ứng dụng rộng rãi trên các thiết

bị của quân đội Mỹ ở Iraq Tuy nhiên, ngành công nghiệp ô tô vẫn chưa được ứngdụng rộng rãi Nguyên nhân chính là các nhà sản xuất ô tô thường miễn cưỡng sửdụng những phát minh không phải của họ Hơn nữa, các hãng xe thường quan tâmtới nồng độ khí thải của động cơ hơn là mức tiêu hao nhiên liệu

Cùng với sự phát triển của nền khoa học công nghệ và ngành công nghiệpluyện kim, người ta đã cho ra đời nhiều loại động cơ có công suất rất lớn, hiệu suấtnhiệt cao và có tuổi thọ cao đáp ứng được nhu cầu của con người Cho nên người

ta đã thiết kế chế tạo nhiều thiết bị làm sạch muội than trên đỉnh piston, buồng đốt

và xilanh, làm sạch kim phun trong động cơ đốt trong

1.1.3 Một số loại thiết bị xúc rửa kim phun

* Máy thông rửa động cơ xăng và diesel kết hợp (thông rửa Turbo)

Hình 1.3: Máy súc rửa IMPACT

Phân phối bởi công ty TNHH thiết bị tân phát sài gòn

Hãng sản xuất: Impact

Xuất xứ: Korea

Model: IMPACT

Công dụng:

- Loại bỏ muội carbon trên đường ống nhiên liệu và vòi phun

- Loại bỏ cặn và muội carbon trên bề mặt của bướm ga và xupap nạp

- Làm sạch hệ thống nhiên liệu và hệ thống nạp

- Giảm lượng khí thái độc hại

- Tăng công suất và gia tốc

- Giúp tiết kiệm nhiên liệu

Thông số kỹ thuật:

- Nguồn: động cơ diesel/ ắc quy DC 12V

- Động cơ xăng và bướm ga/ khí nén, áp suất tối đa 3 bar

- Khối lượng: 38 kg

- Bình chứa: diesel/3l, các cái khác: 0,6l

- Kích thước: 52x 45x 105 cm

- Có thể sử dụng 4 loại hóa chất

- 3 đường cấp hóa chất thông rửa riêng biệt: Cho động cơ xăng, động cơ diezel

và đường họng nạp khí cho động cơ

- 3 bình cấp hóa chất độc lập

- Dùng cho động cơ xăng và diezel, kể cả xe CRDI (Phun dầu điện tử) và GDI

- Thông rửa buồng đốt động cơ xăng

- Thông rửa hệ thống khí nạp động cơ

- Hệ thống bơm và ống cho động cơ xăng và điezel độc lập

- 02 đồng hồ chỉ thị áp suất

Bộ đồng hồ hẹn giờ thông tự động

* Thiết bị thông rửa kim phun

Nhà phân phối: công ty TNHH thiết bị tân phát sài gòn

Hình 1.4: Máy súc rửa PULI

Xuất xứ China- hãng sản xuất PULI

Nguồn điện AC: 220V, 50/60Hz

Thông sô khác Nhiệt độ hoạt động: 10~40℃

*Máy súc rửa kim phun - Béc phun kim xăng điện tử Titano

Hình 1.5: Máy súc rửa TITANO

Nhà sản xuất: Titano

Xuất sứ:Trung quốc

Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật

1) Làm sạch và kiểm tra vòi phun

2) Làm sạch hệ thống nhiên liệu và vòi phun

3) Kiểm tra áp suất nhiên liệu

4) Súc rửa kim phun bằng sóng siêu âm

5) Thùng siêu âm riêng biệt

6) Kiểm tra 2 vòi phun đồng thời

Giá bán trên thị trường: 12.600.000 vnđ

Phân phối bởi công ty TNHH công nghiệp và thương mại Nam Việt

*Thiết bị làm sạch kim phun điện tử hãng 3M

Hình 1.6: Máy súc rửa 3M

Ưu điểm:

Xúc rửa trực tiếp trên xe mà không cần tháo kim phun ra do đó có thể xúc rửa

cả buồng đốt của động cơ

Nhược điểm:

- Chỉ xúc rửa cho động cơ phun xăng điện tử của xe gắn máy

- Phải thường xuyên kiểm tra điều chỉnh áp suất đúng tiêu chuẩn.

*Thiết bị làm sạch kim phun sử dụng khí nén ECO POWER MINI PETROL

Hình 1.8: Các bộ phận cơ bản của máy

(a) Bảng điều khiển: bộ điều chỉnh áp suất khí nén, đồng hồ báo áp suất khí nén,đồng hồ áp suất nhiên liệu cung cấp cho động cơ, đồng hồ hẹn giờ có chuông

(f) Tay cầm

(g) Van trích

Thiết bị làm sạch kim phun ECO POWER MINI PETROL xuất sứ ITALY sửdụng khí nén kết nối trên động cơ xăng, mức độ an toàn của thiết bị không cao đãđược thực nghiệm trên nhiều loại nhiên liệu làm sạch

*Máy vệ sinh buồng đốt của hãng EWA Việt Nam

Phân phối bởi Công ty thiết bị cổ phần Ban mai

Giá : 65.000.000vnđ

Hình 1.9: Máy súc rửa EWA

Xuất xứ : sản xuất tại Việt Nam

động cơ ( hấp thụ xăng đưa vào buồng đốt làm giảm dung tích buồng đốt và làm kênh Xu pap là nguyên nhân chính dẫn đến hiện tượng động cơ yếu dần - tốn xăng hơn - máy nóng hơn - tiếng ồn lơn hơn - quá trình tăng tốc không ổn định Đặc điểm và lợi ích khi làm sạch muội Carbon:

- Loại bỏ carbon giảm thiểu khí thải

- Giảm tối thiểu ma sát và giúp động cơ chạy êm hơn, máy mát hơn làm gia tăng tuổi thọ động cơ

- Khôi phục công suất và mô men xoắn của động cơ làm gia tăng công suất máy, máy chạy bốc hơn

- Phương pháp làm sạch không độc hại và không dùng hóa chất

- Tối ưu hóa hiệu suất đốt cháy và tiết kiệm nhiên liệu từ 5-10%

Hình 1.10: Hình ảnh muội than carbon bám trên bề mặt piston-xupap-bugi

*Loại thiết bị làm sạch kim phun trực tiếp trên động cơ xăng, diesel

Xuất xứ ITALY, hãng sản xuất COMBI

Đánh giá nhiên liệu súc rửa ở ngoài thị trường so với nhiên liệu súc rửa đãđược nghiên cứu

1.3 Mục tiêu và ý nghĩa của đề tài

Thiết bị tích hợp súc rửa trên động cơ xăng và diesel, thiết bị chưa sản xuất ởViệt Nam, cũng như nhiên liệu súc rửa cho động cơ xăng chưa có thương mại hóa,đây là điều kiện rất tốt chúng ta cần nghiên cứu, rất phù hợp với điều kiện hiệnnay, so với thiết bị và hóa chất súc rửa ở ngoài nước tiết kiệm được chi phí rấtnhiều

Hướng nghiên cứu chính của đề tài: Khảo sát và đánh giá thiết bị làm sạch trựctiếp kim phun trên động cơ xăng.Thực nghiệm để đánh giá lại các tính năng làmviệc của thiết bị, nhiên liệu súc rửa Sản phẩm của đề tài có thể ứng dụng rộng rãi,hữu dụng trong ngành ô tô Việt Nam

1.4 Phương pháp tiếp cận và hướng nghiên cứu

Nghiên cứu cơ sở lý thuyết quá trình cháy trên động cơ phun xăng, đánh giámức độ phát thải của động cơ xăng Tính toán và thiết kế thiết bị làm sạch trực tiếpkim phun trên động cơ đốt trong Điều khiển thiết bị bằng lập trình arduino trên cơ

sở ngôn ngữ lập trình C hoặc C++ (sử dụng chip ATmega328)

CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO XÚC RỬA KIM PHUN

VÀ BUỒNG ĐỐT ĐỘNG CƠ 2.1 Thiết kế mẫu

Thiết bị thực hiện việc súc rửa bằng cách pha nhiên liệu chất tẩy rửa và nhiênliệu thích hợp, kết nối trực tiếp trên động cơ đốt trong tuần hoàn trong hệ thốngcấp nhiên liệu

Thiết bị khi dùng chất tẩy rửa tự nghiên cứu cho phép tẩy được các chất cặncácbon, muội than, dầu tích luỹ trong hệ thống phun xăng, trong buồng đốt và ởvan nạp và van xả Chỉ cần nối đường cấp và đường hồi nhiên liệu của thiết bị vào

hệ thống phun xăng của xe ,hiệu quả của quá trình cháy sau thời gian súc rửa, sẽ

giảm được lượng ô nhiễm trong khí xả, nâng cao tỷ số nén, phục hồi lại công suấtđộng cơ ban đầu Việc thông rửa có thể được thực hiện đối với xe phun xăng trênđường ống nạp và phun trực tiếp buồng đốt, các chất tẩy rửa không gây hại cho cácthành phần chi tiết của hệ thống

Hình 2.1: Sơ đồ khối của thiết bị làm sạch trực tiếp kim phu

2.2.1 Phạm vi ứng dụng

Thiết bị được thiết kế sức rửa trên cả hai phần:động cơ phun xăng và diesel,phần nghiên cứu chính của đề tài súc rửa trực tiếp trên các động cơ phun xăng, sửdụng nhiên liệu súc rửa Aceton, Toluen So sánh đánh giá hóa chất súc rửa ở thị

Để bảo dưỡng tốt hệ thống phun xăng nên thực hiện mỗi 20000km

2.2.2.Các đặc điểm chính của phần cứng

Hình 2.2: Mô hình thực tế

2.2.3 Các bộ phận cơ bản của thiết bị

Hình 2.3: Các bộ phận cơ bản của thiết bị

(1) Phần bên trong bình chứa nhiên liệu xăng, diesel được dẫn từ bơm nhiênliệu và phần chứa phụ kiện

(2) Đồng hồ báo áp suất xăng và diesel

(3) Bộ phận nút nhấn điều khiển mạch điện bơm xăng DC1, diesel DC2 và màn hình LCD hiển thị thời gian.

(4) Công tắc chuyển nhiên liệu

(5) công tắc nguồn của thiết bị

(6) van điều chỉnh áp suất

(7) Đường ống nhiên liệu đi và hồi ,dây lắp nguồn điện bình ắc quy 12v

2.3 Mạch điện thiết bị

2.3.1.Tổng quan về Arduino Uno

Arduino thật ra là một bo mạch vi xử lý được dùng để lập trình tương tác vớicác thiết bị phần cứng như cảm biến, động cơ, đèn hoặc các thiết bị khác Đặcđiểm nổi bật của Arduino là môi trường phát triển ứng dụng cực kỳ dễ sử dụng,với một ngôn ngữ lập trình có thể học một cách nhanh chóng ngay cả với người ít

am hiểu về điện tử và lập trình Và điều làm nên hiện tượng Arduino chính là mứcgiá rất thấp và tính chất nguồn mở từ phần cứng tới phần mềm

Arduino Uno là sử dụng chip Atmega328 Nó có 14 chân digital I/O, 6 chânđầu vào (input) analog, thạch anh dao động 16Mhz Một số thông số kỹ thuật nhưsau:

Bảng 2.1 Thông số kỷ thuật của ARDUINO UNO R3

Điện áp đầu vào (input) kiến nghị 7-12V

Điện áp đầu vào giới hạn 6-20V

Số chân Digital I/O 14 (có 6 chân điều khiển chế độ rộng

xung PWM)

Số chân Analog (input) 6

DC current per I/O pin 40 mA

DC current for 3.3V pin 50 mA

Flash memory 32KB (ATmega 328) với 0.5KB sử

dụng bootloader

2.3.2.Sơ đồ chân của Arduino.

* Nguồn ( 2 và 3 )

Khi không sử dụng USB làm nguồn thì chúng ta có thể sử dụng nguồn ngoài

thông qua jack cắm 2.1mm ( cực dương ở giửa ) hoặc có thể sử dụng 2 chân Vin vàGND để cấp nguồn cho Arduino.

Bo mạch hoạt động với nguồn ngoài ở điện áp từ 5 – 20 volt Chúng ta có thể cấpmột áp lớn hơn tuy nhiên chân 5V sẽ có mực điện áp lớn hơn 5 volt Và nếu sử dụngnguồn lớn hơn 12 volt thì sẽ có hiện tượng nóng và làm hỏng bo mạch Khuyết cáo cácbạn nên dùng nguồn ổn định là 5 đến dưới 12 volt

Chân 5V và chân 3.3V (Output voltage) : các chân này dùng để lấy nguồn ra từnguồn mà chúng ta đã cung cấp cho Arduino Lưu ý : không được cấp nguồn vào cácchân này vì sẽ làm hỏng Arduino

Cũng trên 14 chân digital này chúng ta còn một số chân chức năng đó là:

Serial : chân 0 (Rx ), chân 1 ( Tx) Hai chân này dùng để truyền (Tx) và nhận (Rx)

dữ liêu nối tiếp TTL Chúng ta có thể sử dụng nó để giao tiếp với cổng COM của một

số thiết bị hoặc các linh kiện có chuẩn giao tiếp nối tiếp

PWM (pulse width modulation): các chân 3, 5, 6, 9, 10, 11 trên bo mạch có dấu

“~” là các chân PWM chúng ta có thể sử dụng nó để điều khiển tốc độ động cơ, độ sángcủa đèn…SPI : 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK), các chân này hỗ trợ giaotiếp theo chuẩn SPI

I2C: Arduino hỗ trợ giao tiếp theo chuẩn I2C Các chân A4 (SDA) và A5 (SCL)cho phép chúng tao giao tiếp giửa Arduino với các linh kiện có chuẩn giao tiếp là I2C

* Reset (7): dùng để reset Arduino

2.3.3.Bộ ổn định điện áp 5 Vôn LM2596s

Mạch ổn áp LM2596S là mạch nguồn giảm áp sử dụng IC ổn áp

LM2596S.Áp ra có thể điều chỉnh được bằng biến trở

IC LM2596S là ic nguồn xung có chu kì đóng/ngắt lên đến 125KHz cho hiệu suất làm việc cao

Module ổn áp LM2596S sử dụng các tụ có khả năng lọc nhiễu cao và trữ điệntốt Ngoài ra trên module có sẵn đèn LED báo hiệu hoạt động của mạch nguồn.

4 bits data)

*Mạch nút nhấn

Bao gồm 7 nút nhấn được kết nối đến PORTB của arduino Các nút nhấn nàyđược dùng cho việc cài đặt chế độ cho mạch điều khiển ( XĂNG, DIESEL,START, RESET,STOP, UP, DOWN: chọn động cơ  chỉnh thời gian  khởiđộng ( hoặc dừng))

Hình 2.8: Sơ đồ nối dây điện của mạch điều khiển

Hình 2.9: Mạch điều khiển thực tế

(1) Đèn báo đang ở chế độ diesel

(10) Nút giảm thời gian

2.3.5 Mạch điện nguồn và van xả áp.

2.3.5.1 Mạch nguồn chính

Hình 2.10: Mạch nguồn chính

Nguyên lý hoạt động: khi thiết bị được cấp nguồn điện 12V-DC từ ắc quy Công tắc ở vị trí mở cho dòng điện qua cuộn dây của relay nguồn về mass, relay đóng cho dòng qua tiếp điểm relay cung cấp cho hệ thống.Cùng lúc đó đèn báo nguồn sáng Diode trong mạch có tác dụng khi thao tác với thiết bị tránh hiện tượng cắm lộn nguồn điện

2.3.5.2 Mạch điện van xả áp

Hình 2.11: Sơ đồ nối dây điện của van xả áp suất

Khi áp suất trong hệ thống quá cao tránh cho hệ thống thủy lực vượt quá áp suất quy định thì dùng công tắc xả áp để hạ áp suất xuống tránh làm hư hại đường ống.Khi nhấn công tắc xả áp nguồn điện từ mạch nguồn chính tới hai van xả áp làm cho cuộn dây solenoil hoạt động dầu từ mạch dầu trở về bình chứa

2.3.6 Mạch bơm xăng và bơm diesel

2.3.6.1 Cấu tạo bơm xăng và bơm diesel.

Bơm xăng, diesel: Dẫn động bơm động cơ điện 12V, với các cực từ nam châm vĩnh cửu có đánh dấu (+) và (-), áp suất nhiên liệu do bơm cung cấp từ 2,5kG/cm2 đến 3,1kG/cm2 đối với động cơ xăng, và do sự khống chế của bộ điều

áp của một số động cơ ( Thay thế công tắc điều chỉnh điện áp trên mô hình), từ 3kG/cm2 đến 6kG/cm2 đối với động cơ diesel

Hình 2.12: Cấu tạo bơm xăng

2.3.6.2 Mạch điện điều khiển bơm

Cung cấp điện áp 12v cho toàn bộ hệ thống, điện áp 12v sử dụng trên ô tô.Cầu chì, rơley bảo vệ cho mạch điều khiển hai bơm xăng DC1và diesel DC2.

Hình 2.13: Sơ đồ nối dây điện của bơm 2.4 Sơ đồ mạch nhiên liệu

2.4.1 Sơ đồ và chức năng của các thiết bị trong đường nhiên liệu

Hình 2.14: Sơ đồ khối hoạt động của nhiên liệu

Chức năng của các chi tiết trong hệ thống nhiên liệu: