Khai thác kết cấu, tính năng kỹ thuật, nghiên cứu quy trình chẩn đoán, kiểm tra, sửachữa hệ thống nhiên liệu xe Tucson G2.0 2010

1.2: Lý do chon đề tài Khí thải động cơ xăng là một trong nhửng thủ phạm gây ô nhiểm môi trường động cơxăng hoạt động với nhửng ưu điểm nổi bật của hệ thống là: - Có thể cấp hỗn hợp khô

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

……….

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

……….

Hưng Yên Ngày… Tháng….năm 2013

Giáo viên phản biện

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay trong công cuộc đổi mới đất nước, công nghiệp hoá hiện đại hoá là nhu cầu tất yếu của một nước phát triển Cùng với sự phát triển của các lĩnh vực, lĩnh vực giao thông

cũng nắm vai trò chủ đạo, đặc biệt trong vấn đề vận chuyển và đi lại Trong các phương tiện giao thông thì ôtô chiếm một số lượng lớn phục vụ nhu các nhu cầu của con người trong công việc như vận tải hàng hoá, du lịch Do đó đòi hỏi nghành ô tô luôn cần có sự đổi mới, tối ưu hoá về mặt kỹ thuật, hoàn thiện hơn về mặt công nghệ, để nâng cao tính hiện đại, tính kinh tế, trong quá trình vận hành Để đạt được các yêu cầu đó các nhà sản xuất,các kỹ sư trong nghành động lực cần phải có một kiến thức sâu rộng, tiếp cận nhiều trong thực tế để tìm ra các biện pháp tối ưu trong quá trình nghiên cứu Việc giảm tối ưu lượng nhiên liệu

mà công suất động cơ vẫn đảm bảo đang là vấn đề bức thiết và là nhu cầu hàng đầu trong mục đích sử dụng của khách hàng Công nghệ phun nhiên liệu điện tử đã ra đời và đáp ứng được mục đích sử dụng

Vì vậy là một sinh viên năm cuối của nghành động lực sắp ra trường, em đã chọn cho mình

đề tài: “Khai thác kết cấu, tính năng kỹ thuật, nghiên cứu quy trình chẩn đoán, kiểm tra, sửa chữa hệ thống nhiên liệu xe Tucson G2.0 2010” làm đề tài tốt nghiệp của mình

Cuối cùng em xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo hướng dẫn

Vũ Đình Nam đã chỉ bảo em tận tình ,giúp em vượt qua những khó khăn vướng mắt trong

khi hoàn thành đồ án của mình.Bên cạnh đó em xin cảm ơn các thầy giáo trong khoa đã tạo mọi điều kiện để em hoàn thành thật tốt đồ án tốt nghiệp này

Hưng Yên Ngày: / / 2013

Sinh viên thực hiện Lý Thanh Bình LỜI NÓI ĐẦU……… ……… 3

CHƯƠNG I……….7

TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI……….…… ……… …7

1: LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI VÀ LỊCH SỬ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU……….…7

1.1: Tính cấp thiết của đề tài……….……… … 7

3.2: Khách thể nghiên cứu……….……… …… 9

4: GIẢ THIẾT KHOA HỌC……….……… ……9

4.1: NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU……… … 9

5: PHÁP NGHIÊN CỨU……….……… ….….9

5.1: Phương pháp nghiên cứu thực tiễn……….….….9

5.2: Phương pháp nghiên cứu tài liệu……… ……… …10

5.3: Phương pháp phân tích, thống kê và mô tả……….……… ….10

CHƯƠNG II TỔNG QUAN HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ XĂNG……… 11

2.1 Khái niệm về chung hệ thống nhiên liệu động cơ xăng……… …11

2.2 Lịch sử phát triển động cơ xăng……… ……… …11

2.3 Công dụng, phân loại và yêu cầu……… ……….…….12

2.3.1 Công dụng 12

2.3.2 Phân loại 12

2.3.3 Yêu cầu 12

2.4 Sự hình thành hòa khí trong động cơ đôt trong 12

2.4.1 Khái niệm sự hình thành hòa khí 12

2.4.2 phân loại sự hình thành hòa khí 13

2.4.3 Hình thành hỗn hợp trong động cơ xăng 13

2.4.4 Sự hình thành hòa khí trong động cơ xăng 14

2.5 Đặc tính của bộ chế hòa khí lý tưởng 16

2.6 Hệ thống phun xăng đơn điểm……… …… 17

2.7 Hệ thống phun xăng đa điểm……….…….…18

2.8 Hệ thống phun xăng trực tiếp……… …… 19

2.9 Ưu điểm của động cơ phun xăng trực tiếp……… ……… …20

CHƯƠNG III HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU XE TUCSON G2.0 2011 22

3.1: Sơ đồ cấu tạo chung của hệ thống nhiên liệu xe Tucson G2.0 2.11 22

3.1.1: Sơ đồ hệ thống 22

3.1.2 Các đặc đểm của hệ thống……… ……22

3.2.1: Khối nhiên liệu 24

3.2.2: Bơm nhiên liệu……… … 25

3.2.3: Lọc nhiên liệu 26

3.2.4 Vòi phun……….……… ….26

3.3.: Các loại cảm biến dùng trong hệ thống……….… ….26

3.3.1: Cảm biến áp suất ống nạp(MAPS)……….……… ….26

3.3.2: cảm biến nhiệt độ khí nạp(IATS)……… ……….……… …28

3.3.3: Cảm biến vị trí buớm ga(TPS)……….……… ….29

3.3.4 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát(ECTS)……….……… 31

3.3.5: Cảm biến vị trí trục khuỷu(CKPS)……… … 35

3.3.6: Cảm biến vị trí trục cam(CMPS)……….……… …37

3.3.7: Cảm biến kích nổ(KS)……… …38

3.3.8: Cảm biến nhiệt độ oxy( HO2S)……… ……40

3.3.9: Cảm biến vị trí bàn đạp chân ga (APS) ……… … 42 3.4 : Hệ thống thay đổi thời điểm xupap (CVVT )van điều khiển nhiên

liệu (OCV)……… …… 44

3.5: Hệ thống thay đổi đường nạp (VIS)……… …44

3.6 Module điều khiển ECM ( Electronic Control Module )……….……… …45

CHƯƠNG IV QUY TRÌNH THÁO LẮP CÁC BỘ PHẬN TRONG HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU XE TUCSON G2.0 2010 47

4: Quy trình tháo lắp các bộ phận trong hệ thống nhiên liệu xe Tuson G2.0 2010 47

4.1: Quy trình tháo bơm nhiên liệu ……… …………47

4.2: Quy trình tháo và lắp ráp cụm vòi phun 48

4.3: Quy trình tháo và lắp ráp lọc nhiên liệu 52

PHẦN V QUY TRÌNH KIỂM TRA SỮA CHỮA CÁC BỘ PHẬN TRONG HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU XE TUCSON G2.0 2010 54

5.1 NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ KIỂM TRA, SỬA CHỮA……… …… 54

5.1.1 Ý nghĩa của việc kiểm tra, chẩn đoán ……… … … ….54

5.1.2 Các phương pháp kiểm tra, chẩn đoán……… ….55

5.2 Cách kiểm tra cầu chì và giắc nối……….……….….…55

5.2.1 Kiểm tra cầu chì……… ……….56

5.2.2 Kiểm tra giắc nối……… 57

5.2.3 Quy trình kiểm tra mạch điện……….……… ….….58

5.2.4 Kiểm tra cơ bản……… ……… … 58

5.3: Quy trình kiểm tra cơ bản vòi phun nhiên liệu……… ….61

5.3.1 Đo điện trở giữa các cực của vòi phun ……….……… … 61

5.3.2 Kiểm tra lượng phun nhiên liệu……… … 62

5.3.3 Kiểm tra rò rỉ nhiên liệu……….……… … 62

5.4 Quy trình kiểm tra bơm nhiên liệu……….…….………….….63

5.4.1 Kiểm tra điện trở của bơm nhiên liệu……….…….……… … 63

5.4.2 Kiểm tra hoạt động của bơm nhiên liệu……….….… … 63

5.5: Quy trình phát mã……….….63

5.5.1 Kiểm tra DTC dùng máy chuẩn đoán 63

5.5.2: Nếu không có máy chẩn đoán thì thực hiện kiểm tra theo các bước sau: 64

5.5.3: Cách xóa mã chẩn đoán .64

5.5 3.1: Xóa mã DTC (dùng máy chẩn đoán) .64

5 5.3.2.Xóa mã DTC (không dùng máy chẩn đoán) 64

5.4 BẢNG MÃ HƯ HỎNG CỦA HỆ THỐNG……….……….65

5.5 KIỂM TRA – SỬA CHỮA THEO MÃ LỖI………70

5.6 THÔNG SỐ SỬA CHỮA……… …… 79

CHƯƠNG ITỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI1: LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI VÀ LỊCH SỬ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1: Tính cấp thiết của đề tài

- Bước sang thế kỷ 21, sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật của nhân loại đã bước sang một tầm

cao mới Rất nhiều thành tựu khoa học kỹ thuật, các phát minh sáng chế xuất hiện có tínhứng dụng cao

- Là một quốc gia có nền kinh tế đang phát triển, nước ta đã và đang có những cải cách mở

cửa mới để thúc đẩy nền kinh tế phát triển.Việc tiếp nhận và áp dụng và áp dụng nhữngthành tựu khoa học nhằm cải tạo và thúc đẩy sự phát triển của các ngành công nghiệp mới,với mục đích đưa nước ta từ một nước nông nghiệp có nền kinh tế kém phát triển thành mộtnước công nghiệp hiện đại

- Trải qua rất nhiều năm phấn đấu và phát triển, hiện nay nước ta đã là một thành viên của

khối kinh tế quốc tế WTO Với việc tiếp cận với các quốc gia có nền kinh tế phát triểnchúng ta có thể giao lưu học hỏi kinh nghiệm, tiếp thu và ứng dụng các thành tựu khoa họctiên tiến để phát triển hơn nữa nền kinh tế trong nước, bước những bước đi vững chắc trêncon đường xây dựng chủ nghĩa xã hội

- Trong các ngành công nghiệp mới đang được nhà nước chú trọng phát triển thì ngành công

nghiệp ô tô là một trong những ngành có tiềm năng và được đầu tư phát triển mạnh mẽ Do

sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa phát triển mạnh

mẽ, nhu cầu của con người ngày càng được nâng cao Để đảm bảo độ an toàn, độ tin cậycho con người vận hành và chuyển động của xe, rất nhiều hãng sản xuất như :HYUNDAI,FORD, TOYOTA, MESCEDES, KIA MOTORS, … đã có nhiều cải tiến về mẫu mã, kiểudáng công nghệ cũng như chất lượng phục vụ của xe nhằm đảm bảo an toàn cho người sửdụng

- Ngoài ra với việc tiến bộ và phát triển của các hệ thống, cơ cấu khác, nó sẽ đòi hỏi sự kéo

theo về các chi tiết khác, hệ thống khác

Do vậy, đòi hỏi người kỹ thuật viên phải có trình độ hiểu biết học hỏi, sáng tạo để bắt nhịpvới khoa học kỹ thuật tiên tiến để có thể chẩn đoán hư hỏng và đề ra phương pháp sửa chữatối ưu

- Trên thực tế, trong các trường kỹ thuật của nước ta hiện nay thì trang thiết bị cho học sinh,

sinh viên còn thiếu thốn rất nhiều, chưa đáp ứng được nhu cầu dạy và học, đặc biệt là trangthiết bị, mô hình thực tập tiên tiến hiện đại

Các tài liệu, sách tham khảo về các hệ thống cơ cấu dẫn động điều khiển còn thiếu, chưađưa hệ thống hóa một cách khoa học Các bài tập hướng dẫn thực hành còn thiếu

Vì vậy người kỹ thuật viên khi ra trường gặp nhiều khó khăn và bỡ ngỡ với những kiếnthức, trang bị tiên tiến trong thực tế

1.2: Lý do chon đề tài

Khí thải động cơ xăng là một trong nhửng thủ phạm gây ô nhiểm môi trường động cơxăng hoạt động với nhửng ưu điểm nổi bật của hệ thống là:

- Có thể cấp hỗn hợp không khí – nhiên liệu đồng đều đến từng xilanh

- Có thể đạt được tỷ lệ không khí – nhiên liệu chính xác với tất cả các dải tốc độ của động

cơ

- Nhờ những ưu điểm vượt trội đó mà mặc dù ra đời rất muộn nhưng hệ thống

phun xăng điện tử đã phát triễn rất mạnh mẽ

tuy nhiên nó vẩn còn những hạn chế trong quá trình sử dụng như: hiệu quả kinh tế kém hơnđộng cơ diesel …

1.3: Ý nghĩa của đề tài

- Đề tài giúp cho những sinh viên năm cuối củng cố lại kiến thức để chuẩn bị cho sinh viên

khi ra trường để đáp ứng được phần nào nhu cầu của công việc Đề tài nghiên cứu về “Khaithác kết cấu, tính năng kỹ thuật, nghiên cứu quy trình chẩn đoán, kiểm tra, sửa chữa hệthống nhiên liệu xe Tucson G2.0 2010” giúp cho em hiểu rõ hơn nữa và bổ trợ thêm kiếnthức mới về hệ thống này

- Giúp cho em có một kiến thức vững chắc để không còn bỡ ngỡ khi gặp những tình huống

bất ngờ về hệ thống này Tạo tiền đề nguồn tài liệu tham khảo cho các bạn học sinh, sinhviên các khóa có thêm tài liệu nghiên cứu và tham khảo

- Những kết quả thu thập được trong quá trình hoàn thành đề tài này trước tiên là giúp em,

một sinh viên của lớp ĐLK9LC có thể hiểu rõ hơn, sâu hơn về hệ thống này Nắm được kếtcấu, điều kiện làm việc, hư hỏng và phương pháp kiểm tra, sửa chữa

2: MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

−Kiểm tra đánh giá được tình trạng kỹ thuật, các thông số bên trong, thông số về kết cấucủa hệ thống cung cấp nhiên liệu xe Tucson G2.0 2010

−Đề xuất những giải pháp, phương án để kiểm tra, chẩn đoán, khắc phục những hư hỏngcủa hệ thống

−Xây dựng hệ thống các bài tập thực hành về hệ thống cung cấp nhiên liệu xe Tucson

G2.0 2011

3.2: Khách thể nghiên cứu

Khai thác kết cấu, tính năng kỹ thuật, nghiên cứu quy trình chẩn đoán, kiểm tra, sửa chữa

hệ thống nhiên liệu xe Tucson G2.0 2010

4: GIẢ THIẾT KHOA HỌC

- Hệ thống cung cấp nhiên liệu vẫn xe Tucson G2.0 2010 còn là nội dung mới đối với họcsinh, sinh viên.Và nó cũng là đề tài rất được chú trọng và quan tâm

−Hệ thống bài tập, tài liệu nghiên cứu,tài liệu tham khảo về hệ thống cung cấp nhiên liệu

xe Tucson G2.0 2010 phục vụ cho hoc tập và nghiên cứu cũng như trong giảng dạy vẫnchưa được đầy đủ, trọn vẹn

4.1: NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

Khai thác kết cấu, tính năng kỹ thuật, nghiên cứu quy trình chẩn đoán, kiểm tra, sửa chữa hệthống nhiên liệu xe Tucson G2.0 2010

−Tổng hợp các phương án kết nối, kiểm tra, chẩn đoán của hệ thống này

−Nghiên cứu và tham khảo một số thông số ảnh hưởng tới hệ thống này

−Tổng hợp tài liệu trong và ngoài nước để hoàn thiện thành đề tài của mình Xây dựng hệthống bài tập thực hành của hệ thống cung cấp nhiên liệu xe Tucson G2.0 2010

5:PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

5.1: Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

- Là phương pháp tổng hợp các kết quả nghiên cứu thực tiễn và nghiên cứu tài liệu để đánh

giá và đưa ra những kết luận chính xác Chủ yếu được sử sụng để đánh giá các mối quan hệthông qua các số liệu thu được

-Từ thực tiễn nghiên cứu về hệ thống và nghiên cứu các tài liệu lý thuyết đưa ra

hệ thống bài tập thực hành, bảo dưỡng sửa chữa, khắc phục hư hỏng của hệ thống

cung cấp nhiên liệu xe Tucson G2.0 2010

Bước 1:Đọc tài liệu tìm hiểu hệ thống và quan Sát hệ thống được bố trí cụ thể trên xe

Bước 2: Lập phương án kết nối, kiểm tra ,chẩn đoán hư hỏng của hệ thống cung cấp nhiên

liệu xe Tucson G2.0 2010.

Bước 3: Từ kết quả kiểm tra, chẩn đoán lập phương án bảo dưỡng, sửa chữa, khắc phục hưhỏng của hệ thống

5.2: Phương pháp nghiên cứu tài liệu

−Là phương pháp nghiên cứu thu thập thông tin trên cơ sở nghiên cứu các văn bản, tài liệu

đã có sẵn và bằng các thao tác tác tư duy logic

+ Bước 3 : Đọc, nghiên cứu và phân tích các tài liệu nói về hệ thống cung cấp nhiên liệu xeTucson G2.0 2010 Phân tích kết cấu, nguyên lý làm việc một cách khoa học.

+ Bước 4: Tổng hợp kết quả đã phân tích được, hệ thống hóa lại những kiến thức tạo ra một

hệ thống lý thuyết đầy đủ và sâu sắc

5.3: Phương pháp phân tích, thống kê và mô tả

- Là phương pháp tổng hợp các kết quả nghiên cứu thực tiễn và nghiên cứu tài liệu để đánhgiá và đưa ra những kết luận chính xác

−Chủ yếu được sử sụng để đánh giá các mối quan hệ thông qua các số liệu thu được.Các bước thực hiện:

−Từ thực tiễn nghiên cứu về hệ thống và nghiên cứu các tài liệu lý thuyết đưa ra hệ thốngbài tập thực hành, bảo dưỡng sửa chữa, khắc phục hư hỏng của hệ thống cung cấp nhiên liệu

xe Tucson G2.0 2010

CHƯƠNG II TỔNG QUAN HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ XĂNG

2.1 Khái niệm về chung hệ thống nhiên liệu động cơ xăng

Trong động cơ xăng, các quá trình : phun nhiên liệu, nhiên liệu bốc hơi, hơi nhiên liệu hòatrộn với không khí để hổn hợp cháy đều được thực hiện trong một thiết bị , đặc biệt đặt

Lại bộ chế hòa khí bốc hơi có nhiều khuyết điểm nên hiện nay không dung.loại bộ chếhòa khí phun nhiên liệu chỉ dùng trên động cơ máy bay còn loại động cơ ôtô rất ít dùng Bộchế hòa khí loại hút được dùng trên tất cả các loại động cơ ôtô và các loại động cơ ôtôthường gặp khác.

2.2 Lịch sử phát triển động cơ xăng

Vào cuối thế kỷ 19, người Đức đã cho phun nhiên liệu vào buồng cháy nhưng khôngmang lại hiệu quả nên không được thực hiện Đến năm 1887 người Mỹ đã có đóng góp tolớn trong việc triển khai hệ thống phun xăng vào sản xuất, áp dung trên động cơ tỉnhtại Đầu thế kỷ 20, người Đức áp dụng hệ thống phun xăng trên động cơ 4 thì tỉnh tại (nhiênliệu dùng trên động cơ máy là dầu hoả nên hay bị kích nổ và hiệu suất rất thấp), với sự đónggóp này đã đưa ra một công nghệ chế tạo hệ thống cung cấp nhiên liệu máy bay ở Đức.Từ

đó trở đi, hệ thống phun xăng được áp dụng trên các ô tô ở Đức và nó đã thay dần động cơ

sử dụng chế hoà khí Hãng BOSCH đã áp dụng hệ thống phun xăng trên ô tô hai thì bằngcách cung cấp nhiên liệu với áp lực cao và sử dụng phương pháp phun nhiên liệu trực tiếpvào buồng đốt nên giá thành chế tạo cao và hiệu quả lại thấp với kỹ thuật này đã được ứngdụng trong thế chiến thứ II.Việc nghiên cứu ứng dụng hệ thống phun xăng bị gián đoạntrong một khoảng thời gian dài do chiến tranh, đến 1962 người Pháp phát triển nó trên ô tôPeugeot 404 Họ điều khiển sự phân phối nhiên liệu bằng cơ khí nên hiệu quả không cao vàcông nghệ vẫn chưa đáp ứng tốt Đến năm 1966 hãng BOSCH đã thành công trong việc chếtạo hệ thống phun xăng cơ khí Trong hệ thống này nhiên liệu được phun liên tục vào trướcxupáp nạp nên có tên là K-Jetronic(K- konstant-liên tục, Jetronic-phun) K-jetronic đượcđưa vào sản xuất và ứng dụng trên các xe của Hãng Mercedes và một số xe khác, là nềntảng cho việc phát triển hệ thống phun xăng thế hệ sau này.Vào năm 1981 hệ thống K-jetronic được cải tiến thành hệ thống KE-Jetronic và nó được sản xuất hàng loạt vàonăm1984 và được trang bị trên các xe của hãng Mescedes

2.3 Công dụng, phân loại và yêu cầu.

2.3.1 Công dụng

2.3.2 Phân loại

- Cung cấp tự chảy(không có bơm xăng)

- Cung cấp cưỡng bức(có bơm xăng)

+ Theo kết cấu:

Hệ thống nhiên liệu động cơ xăng

Phun xăng Dung chế hòa khí

2.3.3 Yêu cầu

Yêu cầu cơ bản của hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ xăng, hỗn hợp công tác chođộng cơ kịp thời và đúng thời điểm quy định Đảm bảo thành phần hỗn hợp cả về định tính

và định lượng phù hợp từng chế độ vòng quay và chế độ phụ tải của động cơ

2.4 Sự hình thành hòa khí trong động cơ đôt trong

2.4.1 Khái niệm sự hình thành hòa khí

Hình thành hòa khí là quá trình tạo ra hổn hợp giữ nhiên liệu và không khí có thành phầnthích hợp với từng chế độ làm việc của động cơ Hỗn hợp đó gọi là hòa khí Hình thành hòakhí có ảnh hưởng quyết định đến quá trình cháy, qua đó đến tính kinh tế, tính hiệu quả, độ

êm dịu và chất lượng khí thải của động cơ

Tỷ lệ không khí với nhiên liệu được gọi là thành phần hòa khí Thành phần hòa khí đượcđánh giá theo một trong 2 chỉ tiêu sau đây:

* Hệ số dư lượng không khí:

λ =

Trong đó:

Gkk: Lưu lượng không khí thực tế cấp cho động cơ ở một chế độ cụ thể, kg/s

Gnl: Lưu lượng nhiên liệu cấp cho động cơ ở một chế độ cụ thể, kg/s

L0: Lượng không khí lý thuyết cần thiết để đố cháy hoàn toàn 1 kg nhiên liệu, kg/kg

* Tỷ lệ không khí và nhiên liệu ( Air/ Fuel Ratio _ viết tắt A/ FR)

A/ FR =

Trong quá trình làm việc của động cơ đòi hỏi thành phần hòa khí ở mổi chế độ làm

việc khác nhau

2.4.2 phân loại sự hình thành hòa khí

STT Các chế độ làm việc Tỉ lệ không khí và nhiên liệu(A/ FR)

+ Yêu cầu thành phần khí hổn hợp động cơ xăng.

Muốn cho hòa khí chất lượng để đảm bảo cho động cơ làm việc tốt thì quá trình tạo hỗn

hợp trong động cơ xăng phải thỏa mản những yêu cầu sau:

* Tỷ lệ không khí và xăng thể hiện qua hệ số dư lượng không khí λ hoặc A/ FR phải thíchhợp nhất đối với từng chế độ làm việc của động cơ Trong phạm vi thay đổi rộng về tốc độ

và phụ tải, giới hạn thay đổi của thành phần trong động cơ xăng có bộ chế hòa khí nằmtrong phạm vi = 0,3 đến = 1,2 hoặc tính theo A/FR là 1:1 hoặc 22:1

* Xăng chứa trong hổn hợp phải giúp cho quá trình cháy phát triển tốt nhất, nghĩa là xăngphải ơ trạng thái hơi Phần xăng còn lại ở thể lỏng chưa kịp bốc hơi phải là nhửng hạt xăng

có đường kính nhỏ

* Hỗn hợp trong toàn bộ thể tích buồng cháy của mổi xilanh phải có thành phần như nhau.Với yêu cầu đó, trên một số động cơ nhiều xilanh người ta dùng bộ chế hòa khí 2 họng

* Số lượng và thành phần hòa khí trong các xilanh của động cơ nhiều xilanh phải như nhau

+ Những nhân tố ảnh hưởng đến việc tạo hỗn hợp trong động cơ xăng:

Có 4 nhân tố ảnh hưởng tới chất lượng của quá trình chế hòa khí đó là:

* Nhân tố thời gian: trong các động cơ cao tốc hiện nay thì quá trình chuẩn bị hòa khí rấtngắn, chỉ chiếm khoảng 10 phần trăm giây Khi tốc độ động cơ càng cao thì thời gian chuẩn

bị hòa khí càng ngắn Với thời gian ngắn như vậy nên rất khó tạo ra hòa khí có chất lượngtốt

* Nhân tố nhiệt độ: Nếu tăng nhiệt độ của hòa khí thì cường độ bốc hơi của nhiên liệu và hệ

số nạp của động cơ củng tăng theo Nhưng nếu sấy nóng quá mức hòa khí trên đường nạpcủa động cơ thì hệ số nạp sẽ giảm Cả hai yếu tố ấy(sấy nóng quá mức và hệ số nạp giảm)đều làm cho khối lượng môi chất nạp vào động cơ giảm, vì vậy công suất của động cơ cũnggiảm theo

* Chất lượng nhiên liệu: Xăng là do nhiều loại cacbuahyđrô tạo thành, trong mỗi loạicacbuahyđrô nhiệt độ sôi và nhiệt độ bốc hơi khác nhau.nếu tăng hàm lượng của thànhphần cacbuahyđrô dễ bốc hơi trong xăng thì hòa khí có nhiều hơi xăng và động cơ dể khởiđộng

* Các nhân tố về cấu tạo: Các nhân tố này bao gồm nguyên lý và kết cấu của các cụm chitiết trong vòi phun hoặc ơ bộ chế hòa khí, số lượng và cách bố trí các thiết bị này trên động

cơ, hệ thống sấy nóng, chất lượng bề mặt và hình dạng tiết diên ngang của đường ống nạp

và hình dạng buồng cháy Các nhân tố này gây ảnh hưởng tới mức độ phân bố điều hòa khínạp vào các xilanh, tới độ đồng nhất của hòa khí trong tất cả các xilanh và trong toàn bộ thểtích của mỗi xilanh

+ có thể phân hệ thống nhiên liệu động cơ xăng thành 2 loại:

- Dùng bộ chế hòa khí

- Dùng hệ thống phun xăng

2.4.4 Sự hình thành hòa khí trong động cơ xăng

Nguyên lý tạo hỗn hợp

Hình 2.1 sơ đồ hệ thống nhiên liệu dùng bộ chế hòa khí 1: thùng xăng 4: buồng phao

2: lọc xăng 5: gic lơ

3: bơm xăng 6: họng khuyết tán

7: bướm ga

+ Nguyên lý làm việc

Xăng từ thùng chứa 1 được bơm 3 hút qua lọc 2 đến buồn phao 4 của bộ chế hòa khí Cơcấu van kim – phao giữ cho mức xăng trong buồng nhiên liệu ổn định trong quá trình làmviệc Trong quá trình nạp, không khí được hút vào động cơ phải lưu động qua họng khuyếttán 6 có tiết diện bị thu hẹp Tại đây, do tác dụng của độ chân không ∆Ph, xăng được hút ra

từ buồng phao qua giclơ 5 sau khi ra họng khuyết tán, nhiên liệu được dòng không khí xétơi đông thời bay hơi và hòa trộn tạo thành hổn hợp nạp vào động cơ Lượng hỗn hợp đi vàođộng cơ được điều chỉnh nhờ bướm ga 7

Sự hình thành hòa khí trong động cơ xăng gồm có 3 quá trình cơ bản là xé nhỏ nhiên liệu,bay hơi nhiên liệu và hòa trộn tạo thành hòa khí

xé tơi tăng Ngược lại, sức cang của mặt ngoài của xăng lớn thì độ xé tơi giảm

+ Qúa trình bay hơi nhiên liệu

Quá trình bay hơi xẩy ra đồng thời với quá trình phun và xé tơi nhiên liệu Những giọt

không khí cuốn theo sẽ chuyển động dọc theo thành ống nạp vào xilanh Trong quá trìnhchuyển động của màng nhiên liệu bay hơi dần và khi vào tới xilanh chúng chỉ còn mộtlượng rất nhỏ Sự tạo màng nhiên liệu trên thành đường ống nạp là một hiện tượng có hại vì

nó làm giảm lượng nhiên liệu bay hơi trong quá trình tạo hổn hợp Mặt khác khi màng nhiênliệu vào tới xilanh, nó làm loảng lớp dầu bôi trơn trên thành xilanh gây mài mòn nhanhchóng các chi tiết nhóm xilanh-piston của động cơ

Quá trình bay hơi của nhiên liệu được đánh giá bằng tốc độ bay hơi U:

U= S

Trong đó:

K: Hệ số tỷ lệ

pbh: Áp suất bảo hòa của nhiên liệu ở nhiệt độ xác định

Pnl: Áp suất riêng phần nhiên liệu

phh: Áp suất tuyệt đối của hổn hợp không khí với nhiên liệu

S: Diện tích bề mặt tự do của nhiên liệu

Từ biểu thức ta thấy: Muốn tăng tốc độ bay hơi của nhiên liệu để hoàn thiện quá trình tạohổn hợp ta có thể thực hiện bằng 2 biện pháp:

* Tăng hiệu số Pbh – Pnl : Muốn tăng hiệu số Pbh – Pnl ta phải tăng nhiệt độ của đường ống nạp

để tăng cường sấy nóng nhiên liệu Khi tăng nhiệt độ của nhiên liệu nhờ sấy nóng thì áp suấtbảo hòa Pbh sẽ tăng Mặt khác, khi tăng tốc độ dòng không khí như đã nói ở trên thì hơinhiên liệu bao quanh mặt thoáng của các hạt nhiên liệu sẽ được phân tán nhanh chóng làmcho áp suất riêng phần của nhiên liệu Pnl giảm

* Tăng diện tích bề mặt tự do của nhiên liệu S: Bề mặt tự do của nhiên liệu là tổng số diệntích các mặt cầu của các hạt nhiên liệu Muốn tăng diện tích bề mặt tự do S ta phải giảm bánkính trung bình của các hạt nhiên liệu, nghĩa là phải đảm bảo nhiên liệu phun ra khỏi vòiphun càng tơi càng tốt

+ Quá trình hòa trộn tạo thành hòa khí

Quá trình hòa trộn giữ hơi nhiên liệu và không khí xẩy ra cùng với quá trình phun và bayhơi Nếu tạo được xoáy lốc trên đường nạp thì quá trình bay hơi và hòa trộn giữ hơi nhiênliệu và không khí sẽ xẩy ra tốt

Khi có xoáy lốc, quá trình bay hơi và khuyết tán hơi nhiên liệu xẩy ra nhanh và làm chohổn hợp có nồng độ hơi cao Hỗn hợp cung cấp vào xilanh sẽ có nồng độ đồng đều tốt hơn

Vì vậy, việc thiết kế hình dáng thích hợp của đường ống nạp củng như tổ chức sấy nóngchúng là những biện pháp đảm bảo quá trình bay hơi và hòa trộn giữa hơi nhiên liệu vàkhông khí tốt đông thời việc phân bố hỗn hợp cho các xilanh của động cơ đều hơn

2.5 Đặc tính của bộ chế hòa khí lý tưởng

Đặc tính lý tưởng của bộ chế hòa khí được xây dựng với số vòng quay không đổi Do đó

độ chân không ở họng ∆Ph chỉ phụ thuộc vào độ mở bướm ga hay tải trọng của động cơ Trên đặc tính lý tưởng chie rõ, ở chế độ không tải đến tải nhỏ(đoạn a-b) hổn hợp phải rấtđậm(λ = 0,4:0,8), do tỉ lệ khí sót trong hổn hợp lớn và nhiệt độ động cơ thấp… nên điềukiện bay hơi, hòa trộn nhiên liệu hình thành hổn hợp và cháy kém Từ chế độ tải nhỏ đến

chế độ tải lớn (đoạn b-c)bướm ga mở to dần, tải trọng tăng, nhưng điều kiện trên được cảithiện nên bộ chế hòa khí cung cấp hổn hợp nhạt dần (λ = 1,07- 1,15) để động cơ làm việcđược tiết kiệm nhất, tức là công suất tiêu thụ nhiên liệu ge nhỏ nhất từ chế độ tải lớn đếnchế độ toàn tải ( đoạn c-d), hổn hợp phải được làm đậm để động cơ phát ra công suất caotức là có tính hiệu quả cao hay nói cách khác áp suất trung bình có ích Pe lớn khi bướm ga

mở hoàn toàn ( điểm d) hổn hợp làm đậm nhất (λ= 000,75-0,9), động cơ khi đó phát ra côngsuất cực đại

2.6 Hệ thống phun xăng đơn điểm

Theo phương án này, xăng được phun vào đường ống nạp để cung cấp hổn hợp cho cácxilanh Toàn bộ động cơ chỉ có 1 vòi phun ở đường ống nạp chung cho tất cả các xilanh Vềmặt nguyên tắc có thể sử dụng phương án phun liên tục hay phun giáng đoạn vòi phunđược bồ trí ngay trên bướm tiết lưu, tại đây vận tốc dòng không khí lớn nhất tạo điều kiệntốt cho quá trình xé tơi xăng và hòa trộn với không khí

4 :vòi phun điện từ 10: tín hiệu tốc độ vòng quay của động cơ

5: nhiệt điện trở đo lưu lượng không khí 11: tín hiệu nhiệt độ của động cơ

6: van bổ sung không khí 12: cảm biến thành phần hổn hợp λ

hiệu khác để thực hiện các chức năng như làm đậm khí hâm nóng , khi tăng tốc, khôngtải….

Hệ thống phun xăng đơn điểm là trạng thái trung gian giữa hệ thống nhiên liệu dùng bộchế hào khí và hệ thống nhiên liệu sử dụng phun xăng đa điểm( Multi Point Injection)

2.7 Hệ thống phun xăng đa điểm

+ Cấu tạo

Hình 2.4: bố trí vòi phun trong hệ thống phun xăng đa điểm, giáng tiếp

Trong hệ thống phun xăng đa điểm, mỗi xilanh có một vòi phun bố trí ngay trước xupapnạp hệ thống phun nhiều điểm so với hệ thống phun trung tâm có ưu điểm là xăng đượcphun vào xupap là nơi có nhiệt độ cao nên điều kiện bay hơi tốt hơn và tránh được hiệntượng đọng bám xăng trên thành ống nạp

Tùy theo tính chất phun người ta còn phân biệt hệ thống phun xăng lien tục hay giáng đoạn.ngoài ra, theo thiết bị điều khiển có thể phân biệt hệ thống phun xăng điều khiển cơ khí ,điện tử hay hỗn hợp cơ khí – điện tử

Hình 2.5 Hệ thống phun xăng đa điểm1: không khí nạp 6: tín hiệu điều khiển phun

2: thiết bị đo lưu lượng không khí 7: bộ điều khiển phun xăng

3: bướm ga 8: các tín hiệu cảm biến vào bộ xử lý

4:Xupap nạp 9: xăng từ bơm chuyển

5: vòi phun

+ Nguyên lý làm việc

Trong các động cơ phun xăng điện tử phun xăng giang tiếp, hòa khí được hình thành ở cổhút, trước xupap hút Thành phần hòa khí được quyết định bơi lượng nhiên liệu phun ra các

vòi xăng( tùy theo phương pháp phun) căn cứ vào các tín hiệu gửi về bộ điều khiển điện tửtrung tâm( còn gọi là ECU, ECM hay máy tính của ôtô), trong đó 2 tín hiệu quan trọng nhấtlà: mức tải của động cơ và tốc độ động cơ Lượng nhiên liệu phun ra khỏi vòi phun xăngđược quyết định bởi thời gian mở vòi phun theo xăng điều khiển phun từ ECM gửi ra, ápsuất xăng thường trực ở vòi phun và lưu lượng của vòi phun Để định lượng khí nạp( gió)làm cơ sở cho việc điều khiển phun xăng có thể sử dụng các cảm biến khí nạp khác nhau.

2.8 Hệ thống phun xăng trực tiếp

ở động cơ phun xăng trực tiếp quá trình hình thành hòa khí được thực hiện bên trong

xilanh Xăng được trực tiếp phun vào xilanh với áp suất cao 40 bar nên rất tơi Tiếp đó lạiđược sấy nóng bởi các chi tiết bên trong buồng cháy và khí sót nên nhanh chóng bay hơi vàhòa trộn tạo thành hòa khí

Hình 2.6 cấu trúc cơ bản của hệ thống phun xăng trục tiếp

Để được hòa khí nghèo nhằm mục đích giảm tiêu thụ nhiên liệu và khí độc hại trong khí thải người ta sử dụng phương pháp hình thành hòa khí phân lớp bản chất của phương pháp này là tổ chức hình thành hòa khí sao cho tạo sự phân bố đồng nhất (phân bố lớp) của hòa khí, bugi đánh lửa được bố trí tại vị trí sao cho khi bật tia lửa điện thì hòa khí tại đây có λ= 0,85- 0,95 để dể bén lửa tốt nhất, phần hòa khí này sau khi bốc cháy sẽ làm mồi để đốt phần hòa khí còn lại có λ lớn hơn( hòa khí siêu nghèo)

Hình 2.7 Sơ đồ động cơ phun xăng trực tiếp của hãng Mitsubighi

1. Đường nạp; 2 Supap nạp; 3 Bugie; 4 Supap thải; 5 Kim phun; 6 Buồng cháy

Nguyên lý hoạt động.

+ Ở chế độ không tải tới 50% khi đó xăng được phun vào cuối quá trình nén, do ảnh hưởng

của hình dạng buồng cháy trên đỉnh piston tạo thành đám may hòa khí không đồng nhất bốclên tới bugi, tại đây hòa khí đạt giá trị dễ bén lửa để điều chỉnh tải ở chế độ này, người tachỉ thay đổi lượng nhiên liệu phun vào buồng cháy , còn không khí nạp giữ khôngđổi( giống như động cơ diesel gọi là điều chỉnh chất)

+ Còn khi động cơ làm việc từ 50% tải đến toàn tải, xăng được phun vào đầu quá trình nạp.khi đó xăng bay hơi và hòa trộn với không khí trong xilanh tạo thành hòa khí trong suốt quátrình nạp và nén nên có thể coi là đồng nhất để điều chỉnh tải trọng ở chế độ này người ta

sử dụng bướm ga để điều chỉnh hỗn hợp giống như ở động cơ phun xăng giáng tiếp vàođường ống nạp

2.9.Ưu điểm của động cơ phun xăng trực tiếp:

- Hệ số dư lượng không khí λ của các xilanh rất đồng đều, hệ số nạp lớn….

- Do xăng bay hơi trong xilanh nên thu nhiệt làm giảm nhiệt độ môi chất công tác, do đó có

thể chọn tỷ số nén cao hơn so với động cơ dung bộ chế hòa khí mà không bị kích nổ

Với các ưu điểm nổi trội về các chie tiêu kinh tế kỹ thuật như suất tiêu hao nhiên liệu vàcác thành phần độc hại trong khí thải nhỏ nên nó rất có triển vọng phát triển tuy nhiên donhiệt độ cực đại khi cháy trong động cơ khá cao và hàm lượng oxy lớn (λ lớn hỗn hợpnghèo) khi hình thành hòa khí kiểu phân lớp nên nhiều NOx trong khí thải để đạt được cáctiêu chuẩn khí thải hiện hành trên thế giới phải dung công nghệ xử lý NOX kiểu hấp thụ.Ngoài ra hệ thống nhiên liệu cần tạo ra áp suất khá cao (40bar) nên chế tạo khó khăn.Nhưng điều đó làm giá thành động cơ phun xăng trục tiếp cao hơn so với loại phun giángtiếp

Động cơ phun xăng trục tiếp có phương pháp hình thành khí hỗn hợp về nguyên tắc rấtgần với hình thành khí hỗn hợp của động cơ diesel Vì vậy, động cơ này ngoài khả năng

giảm độc hại trong khí thải còn có ưu điểm khác của động cơ diesel như suất tiêu hao nhiênliệu thấp ở chế độ tải trung bình và nhỏ, do đó rất thích hợp cho động cơ ôtô chạy trongthành phố là động cơ thường xuyên làm việc với chế độ tải trọng này.

CHƯƠNG III

HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU XE TUCSON G2.0 2011.

3.1: Sơ đồ cấu tạo chung của hệ thống nhiên liệu xe Tucson G2.0 2.11.

3.1.1: Sơ đồ hệ thống.

Hình 3.1 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu xe Tucson G2.0 2011

1 ECM; 2 Cảm biến áp suất ống hút (MAPS); 3 Cảm biến nhiệt độ khí nạp(IATS); 4.Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (ECTS); 5 Cảm biến vị trí bướm ga(TPS); 6 Cảm biến vịtrí trục khuỷu(CKPS); 7 Cảm biến vị trí trục cam số 1(CMPS); 8 Cảm biến vị trí trục cam

số 2(CMKS); 9 Cảm biến kích nổ(KS); 10 Cảm biến nhiệt độ oxy(HO2S) số1; 11 Cảmbiến nhiệt độ oxy (HO2S) số 2; 12 Cảm biến chân ga(APS); 13 A/C bộ bộ biến đổi ápsuất(APT); 14 ECT motor; 15 Vòi phun; 16 Van điện tử PCSV; 17 Hệ thống thay đổi thờiđiểm xupap (CVVT ) van điều khiển dầu(OCV) van xã; 18 Hệ thống thay đổi thời điểmxupap (CVVT ) van điều khiển dầu(OCV) van hút; 19 Hệ thống thay đổi đường nạp (VIS)van; 20 Cuộn tăng áp(bô bin); 21 Rơlay chính; 22 Bơm nhiên liệu; 23 Bộ kết nối dữliệu(DLC); 24 Bộ gép nối đa năng

3.1.2 Các đặc đểm của hệ thống.

- Động cơ là kiểu động cơ 4 kỳ, 4 xylanh thẳng hàng 2 cam

- Dung tích công tác của xylanh: 2362cm3

- Công suất lớn nhất của động cơ 150 mã lực ở tốc độ 5600 vòng/ phút

- Mô men xoắn lớn nhất của động cơ: 22,2 kGm ở 3800 vòng/ phút

- Kiểu cung cấp nhiên liệu: phun xăng điện tử

- Hệ thống làm mát của động cơ là kiểu tuần hoàn cưỡng bức dưới áp suất của bơm nước và

có van hằng nhiệt ngay cả khi xe phanh hãm đột ngột

- Hệ thống bôi trơn của động cơ là kiểu cưỡng bức và vung té có lọc dầu toàn phần, dùng đểđưa dầu bôi trơn và làm mát các bề mặt ma sát của các chi tiết chuyển động.

- Đường kính xylanh/ hành trình làm việc piston: 86/86 mm

- Tỷ số nén

- Thứ tự nổ là 1 – 3 – 4 – 2

- Trục khuỷu được đỡ bởi 5 ổ đỡ của thân máy Các bạc ổ đỡ đều làm bằng hợp kim nhôm

- Nắp máy được làm bằng hợp kim nhôm, có các cửa hút, cửa xả ở hai bên, buồng cháy hìnhnệm

- Nến điện được bố trí bên phải buồng cháy

- Các lò xo nấm hút làm bằng thép và lò xo có khả năng chịu tải ở mọi chế độ vòng quayđộng cơ

- Trục cam được dẫn động bằng xích Trục cam có 5 ổ đỡ nằm giữa các con đội của từngxylanh và ở phía đầu xylanh số 1 Việc bôi trơn các ổ trục cam được thực hiện nhờ cóđường dầu từ nắp máy

3.2.: Khối nhiên liệu

Nhiên liệu được hút từ bình nhiên liệu bằng bơm & đưa (dươí áp suất) qua lọc nhiên liệu

đến các vòi phun Áp suất nhiên liệu trong đường ống nhiên liệu phải được điều chỉnh để duy trì việc phun nhiên liệu ổn định

- Các vòi phun sẽ phun nhiên liệu vào đường ống nạp tuỳ theo các tín hiệu phun được ECMtính toán

Khối cung cấp nhiên liệu bao gồm: Bình nhiên liệu, bơm nhiên liệu, lọc nhiên liệu, dànphân phối nhiên liệu

+ Cấu tạo

Hình 3.2 Các bộ phận trong khối cung cấp nhiên liệu

1 Bình nhiên liệu; 2 Bơm nhiên liệu; 3 Lọc nhiên liệu; 4 Bộ điều áp nhiên liệu; 5 hộpbảo quản; 6 Bầu lọc không khí của thùng nhiên liệu; 7; dá đỡ thùng nhiên liệu; 8 ống lọcnhiên liệu; 9 ống co đặc; 10 ống thông gió; 11 ống đặt hơi nước; 12 Vòng làm kín bơmnhiên liệu

3.2.1: Bơm nhiên liệu

+ Cấu tạo

Hình 3.3 Cấu tạo bơm nhiên liệu

1 Nắp đệm làm kín; 2 Đệm làm kín hình chữ O; 3 Bơm nhiên liệu; 4 Cảm biến mứcnhiên liệu;

Bơm nhiên liệu được lắp trong thùng nhiên liệu dòng nhiên liệu đi qua sẽ làm mát và bôitrơn mô tơ, van giảm áp mở khi đường nhiên liệu bị tắc Van một chiều sẽ đóng khi tắt bơm

để duy trì áp suất trong ray chứa để lần khởi động sau dẽ dàng hơn Bơm này có ưu điểm là:giảm ồn, sóng áp suất thấp, gọn nhẹ, chống rò gỉ, chống tạo bọt trong nhiên liệu

+ Nguyên lý hoạt động của bơm nhiên liệu

Khi khởi động, mô-đun kiểm soát hệ thống động lực (ECM) kích hoạt rơ-le cung cấpđiện áp cho bơm nhiên liệu Bơm làm việc một vài giây tạo ra áp suất trong hệ thống nhiênliệu Bộ định thời trong ECM giới hạn bơm sẽ làm việc trước khi động cơ khởi động.Nhiên liệu hút vào bơm qua lưới lọc, qua van một chiều, lọc xăng, tới giàn phun, vòi phun.Van một chiều có tác dụng duy trì áp suất dư bên trong hệ thống khi bơm không làm việc.Lọc xăng giữa lại rỉ sắt, các chất rắn có thể làm tắc vòi phun Bộ phận điều áp duy trì ápsuất ổn định trên hệ thống Xăng thừa được hồi về bình chứa.

3.2.2: Lọc nhiên liệu.

+ Cấu tạo

Hình 3.4 Cấu tạo lọc nhiên liệu1.lưới lọc nhiên liệu; 2 Motor bơm điện; 3 Lọc nhiên liệu; 4 Bộ phận loc nhiên liệu; 5 Bộđiều áp nhiên liệu

Lọc xăng có tác dụng lọc sạch cặn bẩn, tạp chất bảo đảm xăng sạch cung cấp cho vòi phunhoạt động tránh hiện tượng tắc, kẹt, đóng không kín của vòi phun Lọc xăng có cấu tạo choxăng đi theo một chiều nên khi lắp phải theo đúng chiều, nếu không sẽ làm cản trở lượng xăngqua lọc.Bầu lọc nhiên liệu vỏ được làm bằng thép và lỏi lọc được làm bằng giấy lọc Nếu lọc

bị bẩn và tắc, lượng nhiên liệu cấp đến vòi phun có thể bị thiếu hoặc áp suất không đủ dẩnđến chết máy, mất công suất hoặc khó khởi động Mỗi khi lọc bị tắc thì phải thay thế lọcmới, do vậy việc kiểm tra, làm sạch lọc và thay thế lọc mới theo đúng lịch trình bảo dưởng

là rất quan trọng

3.2.3 Vòi phun.

+ Cấu tạo

Hình 3.5 Vòi phun Vòi phun là một van đo lưu lượng và được điều khiển bằng ECM Vòi phun bao gồm : vỏ,cuộn solenoid và kim phun Một đầu của solenoid được nối đến nguồn điện thông qua rơ leđiều khiển động cơ và sẽ cấp điện ngay khi chìa khóa điện bật ON Dầu thứ hai tiếp mát vàđiều khiển tại ECM thông qua tranzitor Khi ECM cấp mát, van solenoid sẽ sinh lực điện từnâng kim phun lên để để mở vòi phun Khi ECM cắt điện, kim phun được đóng lại do lực lòxo.

Khi có tín hiệu từ ECM điều khiển đến cuộn dây solenoid điện từ tạo lực từ hút thân kimlên làm cho lỗ kim mở xăng được phun qua lỗ kim theo dạng hạt nhỏ, dạng sương mù ,Lượng phun được điều khiển thông qua thời gian phát ra tín hiệu Do hành trình của kimvan không đổi nên việc phun nhiên liệu diễn ra liên tục khi mà van kim còn mở

3.3: Các loại cảm biến dùng trong hệ thống.

3.3.1: Cảm biến áp suất ống nạp(MAPS).

Cảm biến áp suất đường ống nạp được lắp trên đường ống nạp để ghi nhận áp suất đườngống nạp

- Cấu tạo: Cảm biến bao gồm một tấm silicon nhỏ, dày hơn ở hai mép ngoài

( khoảng 0.25mm) và mỏng hơn ở giữa (khoảng 0.025mm) Hai mép này được làm kín cùngvới mặt trong của tấm silicon tạo thành buồng chân không trong cảm biến Mặt ngoài tấmsilicon tiếp xúc với áp suất đường ống nạp,hai mặt của tám silicon được phủ thạch anh để tạthành điện trở áp điện (piezoresitor)

Hình 3.6 Cảm biến áp suất ống nạp

- Nguyên lý hoạt động:

Hình 3.8 mạch điều khiển cảm biến áp suất ống nạp

1. MAPS; 2 Nguồn điện cảm biến; 3 Vị trí kiểm tra

Cảm biến áp sất đường ống nạp hoạt động dựa trên nguyên lý cầu Wheatstone Mạch cầuWheatstone được sử dụng trong thiết bị nhằm tạo ra một điện áp phù hợp với sự thay đổiđiện trở

+ Ở trạng thái tĩnh: Khi động cơ chưa làm việc áp suất không thay đổi màng ngăn không bịbiến dạng tất cả 4 điện trở điện áp đều có giá trị bằng nhau lúc đó không có điện áp giữa haiđầu cầu

+ Khi làm việc: khi áp suất đường ống nạp giảm, màng silicon bị biến dạng dẫn đến giá trịđiện trở điện áp thay đổi và làm mất cân bằng cầu Wheatstone Kết quả là giữa hai đầu cầu

có sự chênh lệch điện áp và tín hiệu này được khuyết đại để mở transistor ở ngõ ra của cảmbiến Độ mở transistor phụ thuộc vào áp suất đường ống nạp dẫn đến sự thay đổi điện ápbáo về ECM

Hình 3.9 Đường đặc tính của cảm biến áp suất ống nạp

3.3.2: cảm biến nhiệt độ khí nạp(IATS).

- Vị trí: Cảm biến nhiệt độ khí nạp được gắn ngay trên đường ống nạp ngay sau bộ lọc khí.

Cảm biến nhiệt độ khí nạp dùng để ghi nhận nhiệt độ không khí nạp đi vào đường ống nạp.Nhửng thông tin về nhiệt độ khí nạp được gửi về ECM bằng tín hiệu điện ECM dựa vào giátrị của tín hiệu đó, kết hợp với một số tín hiệu khác tính toán và điều khiển phun nhiên liệucho phù hợp với từng chế độ hoạt động của động cơ

- Cấu tạo: là loại biến trở nhiệt âm tuyến tính (NTC).

- Chức năng: cảm biến nhiệt độ không khí nạp dùng để nhận biết nhiệt không khí

nạp và kết hợp với cảm biến áp suất, để xác định lượng không khí nạp đi vào động

cơ rồi báo về cho bộ xử lý ECM thong qua tín hiệu điện

Hình 3.10 Cảm biến nhiệt độ không khí nạp

+ Nguyên lý làm việc Cảm

biến nhiệt độ khí nạp dùng để xác định nhiệt độ khí nạp Cũng giống như cảm biến nhiệt độ nước, nó gồm một điện trở được gắn trong bộ đo gió hay trên đường ống nạp

Tỷ trọng của không khí thay đổi theo nhiệt độ Nếu nhiệt độ không khí cao, hàm lượng

ô xy trong không khí thấp Khi nhiệt độ không khí thấp, hàm lượng ô xy trong không khítăng Khối lượng không khí xẽ phụ thuộc vào nhiệt độ khí nạp ECM nhiệt độ 200 c là mức

chuẩn, nếu nhiệt độ khí nạp > 200c thì ECM sẽ điều khiển giảm lượng phun; nếu nhiệt độkhí nạp <200c thì ECM sẽ điều khiển tăng lượng phun.Với phương pháp này, tỷ lệ hỗn hợp

sẽ được đảm bảo theo nhiệt độ môi trường

Hình 3.11 mạch điều khiển cảm biến nhiệt độ khí nạp

1. MAPS; 2 Nguồn điện cảm biến; 3 Vị trí kiểm tra

3.3.3: Cảm biến vị trí buớm ga(TPS).

Đây là thông tin phản ánh mức tải của động cơ Nó đặc biệt quan trọng hai trạng thái đầu(không tải) và 75% tải trở lên bướm ga Cảm biến bướm ga đưa ra thông tin quan trọng báo

về ECM là thông tin về vị trí không tải và thông tin về vị trí toàn tải và thông tin về thờiđiểm tăng tốc loại cảm biến kiểu biến trở có thể cho biết vị trí bướm ga tại bất kỳ vị trí nào,việc xác định tăng tốc đối với loại cảm biến này là việc tăng đột ngột điện áp tại chân giữacủa cảm biến

+ Cấu tạo

Hình 3.12 Cấu tạo cảm biến vị trí bướm ga

1. Võ cảm biến; 2 Bánh răng; 3 Motor ECT; 4 Giắc kết nối, 5 Cảm biến vị trí bướmga

Hình 3.13 Sơ đồ lắp đặt cảm biến vị trí bướm ga + Nguyên lý làm việc

Hình 3.14 mạch điều khiển cảm biến vị trí bướm ga

Cảm biến vị trí bướm ga(TPS) Các bướm ga điều khiển điện tử (ETC) Hệ thống bao gồm

một cơ thể điều tiết với một động cơ điều khiển tích hợp và cảm biến vị trí bướm ga (TPS).Thay vì cáp ga truyền thống, một vị trí cảm biến gia tốc (APS) được sử dụng để nhận đượclái xe đầu vào ECM sử dụng tín hiệu( APS) để tính toán góc ga mục tiêu, vị trí của van tiếtlưu sau đó được điều chỉnh thông qua điều khiển ECM của động cơ và ECT motor Tín hiệucảm bién vị trí bướm ga(TPS) được sử dụng để cung cấp thông tin phản hồi liên quan đến

vị trí bướm ga để ECM Việc sử dụng ECT, điều khiển chính xác vị trí bướm ga là có thể;nhu cầu bên ngoài các mô-đun kiểm soát hành trình cáp được loại bỏ

Hình 3.15 đường đặc tính của cảm biến vị trí bướm ga

3.3.4 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát(ECTS).

Vị trí: cảm biến nhiệt độ nước làm mát được gắn trên đường nước ra của động cơ

Hình 3.16 A vị trí lắp đặt cảm biến nhiệt độ nước làm mát+ Cấu tạo

Hình 3.18 mạch điều khiển cảm biến nhiệt độ nước làm mát

1. Mass; 2 Modun điều khiển; 3.nguồn điện; 4 ECTS

Điện áp 5V đi qua điện trở chuẩn ( có giá trị không đổi theo nhiệt độ ) tới cảm biến rồitrở về ECM rồi về mass Như vậy điện trở chuẩn và nhiệt điện trở trong cảm biến tạo thànhmột cầu phân áp Điện áp điểm giữa hai cầu được đưa đến bộ chuyển đổi tương tự - số Cảm biến nhiệt độ nước làm mát nhận biết nhịêt độ của nước làm mát bằng một nhiệtbiến trở bên trong

Khi động cơ hoạt động, cảm biến nhiệt độ nước làm mát thườmg xuyên theo dỏi và báocho ECM biết tình trạng nhịêt độ nước làm mát của động cơ Nếu nhiệt độ nước làm mátcủa động cơ thấp (vừa mới khởi động) nhiên liệu sẽ bay hơi kém vì vậy cần có hổn hợp đậmđặc hơn Vì thế khi nhiệt độ nước làm mát thấp, điện trở của nhiệt điện trở tăng lên và tínhiệu đện áp cao được đưa tới ECM Dựa trên tín hiệu này , ECM sẽ tăng lượng phun nhiênliệu phun vào làm cải thiện khả năng tải trọng trong quá trình hoạt động của động cơ lạnh.Ngược lại khi nhiệt độ nước làm mát cao một tín hiệu điệ áp thấp được gửi đến ECM làmgiảm lượng nhiên liệu

Bộ cảm biến nhiệt độ nước làm mát còn có chức năng nối và điều khiển quạt làm mát động

cơ Khi động cơ còn nguội thì quạt làm mát chưa quay, khi động cơ đạt đến nhiệt độ cầnlàm mát thì bộ cảm biến báo cho ECM biết đóng mạch điện cho quạt quay

3.3.5: Cảm biến vị trí trục khuỷu(CKPS).

+ Cấu tạo

Hình 3.19 Cấu tạo cảm biến vị trí trục khuỷu

1. Cảm biến; 2 Giắc kết nối

chính xác trong đo đạc bị giảm xuống để đo tốc độ động cơ ta phải dựa vào 2 xung kế tiếpnhau Thời gian này tỷ lệ nghịch với tốc độ.

Cảm biến trục khuỷu là loại cảm biến từ trở thay đổi điều này chỉ xẩy ra khi di chuyển mộtvật liệu rắt từ ngang qua từ trường cảm biến, cảm biến tạo ra tín hiệu điện áp hình sin truyềnđến bộ xử lý Tín hiệu tạo ra khi đầu từ trở chuyển động ngang qua cảm biến khi một thanhrăng trên đầu từ trở chuyển đông đến gần cảm biến, đường sức từ của cảm biến thay đổi làmsinh ra một điện áp dương bên trong cuộn dây của cảm biến từ trườn thay đổi càng nhiều,điên áp thay đổi càng lớn khi thanh răng chuyển động ra xa tử trường thay đổi theo xuhướng ngược lại và tạo ra dạng xung am cho đến khi khoảng hở giưa các thanh răng thẳnghàng với đầu cảm biến lúc này điện áp không được sinh ra, không có thay đổi từ trường.Như vậy một vật thể sắt quét qua, cuộn dây trong cảm biến sẽ phát ra một song hình sin cóbiên dạng thay đổi theo tốc độ Để ECM nhận biết được thì phải nắn tín hiệu này thànhxung vuông chuẩn 5V

Hình 3.21 Sơ đồ mạch điện dạng sóng tín hiệuECM sẽ xác định khoảng thời gian phun cơ bản và lượng phun cơ bản dựa trên tín hiệunày.khi răng càng xa cực nam châm thì khe hở không khí càng lớn, nên từ trở cao, từ trườngyếu đi Tại vị trí đối diện khe hở nhỏ nên từ trường mạnh, tức là có nhiều đường sức cắt từ,trong cuôn day sẽ xuất hiện một dòng điện xoay chiều, đường sức qua nó càng nhiều, thìdòng điện phát ra càng lớn Tín hiệu sinh ra thay đổi theo vị trí của thanh răng, và nó đượcECM đọc xung điện thế sinh ra, nhờ đó mà ECM nhận biết vị trí trục khuỷu và tốc độ độngcơ

3.3.6: Cảm biến vị trí trục cam(CMPS).

- Vị trí: Đặt ở nắp xylanh phía sau kim phun số 4.

Hinh 3.22 A vị trí lắp đặt cảm biến vị trí trục cam+ Cấu tạo

Hình 3.23 Cảm biến vị trí trục cam

1. Cảm biến 2 Giắc cắm điện

+ nguyên lý làm việc

Hình 3.24 mạch điều khiển cảm biến vị trí trục cam

1 relay chính; 2 Vị trí đo cảm biến; 3 CMPS

- chức năng: thông báo tín hiệu vị trí trục cam và thời điểm phun nhiên liệu của kim phun số

1

- Cấu tạo: là loại cảm biến hall.

Trên trục cam đối diện với cảm biến vị trí trục cam là đĩa tín hiệu G có các răng Khi trục camquay khe hở khe hở giưa các vấu nhô ra trên trục cam và cảm biến này sẽ thay đổi sự thay đổikhe hở tạo ra một điên áp trong cuộn nhận tín hiệu được gắn vào cảm biến này sinh ra tín hiệu G.Tín hiệu G này chuyển đi như một thông tin góc chuẩn của trục khuỷu gửi đến ECM động cơ.Kết hợp với cảm biến vị trí trục khuỷu để xác địn thời điểm cuối kỳ nén của mỗi xylanh và pháthiện góc quay trục khuỷu cứ mỗi 2 vòng của động cơ(7200) , cảm biến tạo ra 5 xung nhưng trong

đó chỉ có 1 xung làm tín hiệu điều khiển dung để xác định thời điểm phun nhiên liệu Để ECMnhận biết được thông tin thì phải gắn tín hiệu này thành xung vuông chuẩn 5V

Hình 3.25 Sơ đồ mạch điện dạng sóng tín hiệuECM sẽ xác định khoảng thời gian phun cơ bản và lượng phun cơ bản dựa trên tín hiệu này.

Hình 3.27 mạch điều khiển cảm biến vị trí trục cam

1. Vị trí đo cảm biến; 2 Cảm biến kích nổ Cảm biến kích nổ (KS) được chế tạo bằng vật liệu điện áp, nó được gắn trên thân xylanhhoặc trên nắp máy động cơ để cảm nhận xung kích nổ phát sinh trong động cơ và gửi tínhiệu về ECM để giảm thời gian đánh lửa sớm nhằm ngăn chặn hiện tượng kích nổ

Thành phần điện áp trong cảm biến kích nổ được chế tạ bằng tinh thể thạch anh(piezoelemen) Phần từ áp điện đựơc thiết kế có kích thước với tầng số riêng trùng với tầng

số rung động của động cơ khi có hiện tượng kích nổ xẩy ra hiện tượng cộng hưởng (f

=7kHz) Như vậy khi có kích nổ tinh thể thạch anh sẽ chịu áp lực lớn nhất và sinh ra mộtđiện áp Tín hiệu điện áp này có giá trị nhỏ hơn 2,4V ECM nhận biết tín hiệu này và điềukhiển để giảm góc đánh lửa cho đến chịu áp lực lớn nhất và sinh ra một điện áp Tín hiệuđiện áp này có giá trị nhỏ hơn 2,4V ECM nhận biết tín hiệu này và điều khiển để giảm gócđánh lửa cho đến khi không còn hiện tượng kích nổ Sau đó ECM có thể điều chỉnh gócđánh lửa sớm trở lại

3.3.8: Cảm biến nhiệt độ oxy( HO2S).

- Vị trí: Cảm bến nhiệt độ oxy được lắp trên đường ống xã và đường ống hút của động cơ.Cảm biến nhiệt nhiệt độ oxy (HO2S) có mụch đích là đo liên tục nồng độ khí xã, lượng oxyhút vào động cơ và hiệu chỉnh liên tục lượng xăng phu ra tuỳ theo kết quả đo thông quaECM