Phân tích đặc điểm kết cấu, tính năng kỹ thuật và mô phỏng nguyên lý hoạt động, chẩn đoán, khắc phục hư hỏng cảm biến trên hệ thống điều khiển động cơ ô tô du lịch

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT A/D: Analog to digital converter - Bộ chuyển đồi các tín hiệu tương tự đầu vào APPS: Accelerator pedal position sensor - Cảm biến vị trí bàn đạp ga CAN: Control

ĐÀO QUỲNH ĐAN

“PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU, TÍNH NĂNG

KỸ THUẬT VÀ MÔ PHỎNG NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG, CHẨN ĐOÁN, KHẮC PHỤC HƯ HỎNG CẢM BIẾN TRÊN

HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ Ô TÔ DU LỊCH”

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG

KHÁNH HÒA - 2017

ĐÀO QUỲNH ĐAN

“PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU, TÍNH NĂNG

KỸ THUẬT VÀ MÔ PHỎNG NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG, CHẨN ĐOÁN, KHẮC PHỤC HƯ HỎNG CẢM BIẾN TRÊN

HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ Ô TÔ DU LỊCH”

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS LÊ BÁ KHANG KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG

KHÁNH HÒA - 2017

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Họ và tên sinh viên: Đào Quỳnh Đan

Lớp: 55.CNOT

Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô

Đề tài: “Phân tích đặc điểm kết cấu, tính năng kỹ thuật và mô phỏng nguyên lý hoạt động, chẩn đoán, khắc phục hư hỏng cảm biến trên hệ thống điều khiển động cơ ô

tô du lịch”

Số trang: …… Số chương: ……… Tài liệu tham khảo:………

Hiện vật: NHẬN XÉT ………

………

………

………

………

………

………

Kết luận:………

………

………

Nha Trang, ngày……tháng……năm 2017

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ tên)

PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐỀ TÀI

Họ và tên sinh viên: Đào Quỳnh Đan

Lớp: 55.CNOT

Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô

Đề tài: “Phân tích đặc điểm kết cấu, tính năng kỹ thuật và mô phỏng nguyên lý hoạt động, chẩn đoán, khắc phục hư hỏng cảm biến trên hệ thống điều khiển động cơ ô

tô du lịch”

Số trang:…… Số chương:……… Tài liệu tham khảo:………

Hiện vật: NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN ………

………

………

Kết luận:………

………

Nha Trang, ngày……tháng……năm 2017

CÁN BỘ PHẢN BIỆN (Ký và ghi rõ họ tên)

Nha Trang, ngày……tháng……năm 2017

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG (Ký và ghi rõ họ tên)

Điểm phản biện

Bằng số Bằng chữ

Điểm chung

Bằng số Bằng chữ

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG VÀ ĐỒ THỊ iv

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT v

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ VÀ ĐỘNG CƠ Ô TÔ FORD FIESTA 2012 3

1.1 Động cơ ô tô 3

1.2 Giới thiệu chung về động cơ Duratec 1.6L 16V Ti-VCT trên ô tô Ford Fiesta 2012 12

CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG, TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA CẢM BIẾN TRÊN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DURATEC 1.6L 16V TI-VCT BẰNG ĐIỆN TỬ 22

2.1 Đặc điểm kết cấu, nguyên lý hoạt động và tính năng kỹ thuật các cảm biến của hệ thống điều khiển động cơ Duratec 1.6L 16V Ti-VCT trên ô tô Ford Fiesta 2012 22

2.1.1 Cảm biến vị trí bàn đạp ga (Accelerator pedal position sensor) 22

2.1.2 Cảm biến vị trí bướm ga (Throtle position sensor) 24

2.1.3 Cảm biến vị trí trục khuỷu (Crankshaft position sensor) 26

2.1.4 Cảm biến vị trí trục cam (Camshaft position sensor) 30

2.1.5 Cảm biến lưu lượng, nhiệt độ không khí nạp (Mass air flow sensor, Air cleaner temperature sensor) 31

2.1.6 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ (Engine coolant sensor) 35

2.1.7 Cảm biến oxy (Oxygen sensor) 38

2.1.8 Cảm biến kích nổ (Knock sensor) 42

2.1.9 Cảm biến ắc quy thông minh (Intelligent battery sensor) 44

2.2 Hệ thống điều khiển động cơ Duratec 1.6L 16V Ti-VCT trên ô tô Ford Fiesta 2012 bằng điện tử 45

2.2.1 Những đặc điểm của hệ thống điều khiển động cơ phun xăng điện tử sử dụng cảm biến 45

2.2.2 Cơ sở lý thuyết điều khiển động cơ bằng điện tử 46

2.2.3 Bộ điều khiển điện tử (PCM - Power Train Control Module) 49

2.2.4 Điều khiển phun xăng bằng điện tử trong động cơ Duratec 1.6L 16V Ti-VCT trên ô tô Ford Fiesta 2012 57

2.2.5 Điều khiển đánh lửa bằng điện tử 66

CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CẢM BIẾN 73

3.1 Mục đích, yêu cầu 73

3.2 Tạo dữ liệu cho mô phỏng 73

3.3 Mô phỏng 74

CHƯƠNG 4: CHẨN ĐOÁN, KIỂM TRA VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC MỘT SỐ HƯ HỎNG CỦA CÁC CẢM BIẾN TRÊN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DURATEC 1.6L 16V Ti-VCT 81

4.1 Đặt vấn đề 81

4.2 Thiết bị chẩn đoán IDS (Intergrate Diagnostic Software) của hãng Ford 81

4.3 Chẩn đoán hư hỏng các cảm biến trên hệ thống điều khiển động cơ Duratec 1.6L 16V Ti-VCT bằng thiết bị chẩn đoán IDS của hãng Ford 82

4.3.1 Quy trình chẩn đoán bằng thiết bị chẩn đoán IDS của hãng Ford 82

4.3.2 Theo dõi dữ liệu (PID - Parameter Identification) bằng IDS 85

4.3.3 Xoá mã lỗi sau khi chẩn đoán, kiểm tra và sửa chữa bằng IDS 85

4.4 Kết quả chẩn đoán, kiểm tra và đề xuất biện pháp khắc phục hư hỏng các cảm biến trên hệ thống điều khiển động cơ Duratec 1.6L 16V Ti-VCT 86

4.4.1 Cảm biến vị trí bàn đạp chân ga 86

4.4.2 Cảm biến vị trí trục khuỷu 89

4.4.3 Cảm biến vị trí trục cam 91

4.4.4 Cảm biến lưu lượng khí nạp 91

4.4.5 Cảm biến nhiệt độ khí nạp 93

4.4.6 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát 96

4.4.7 Cảm biến oxy 100

4.4.8 Cảm biến kích nổ 104

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 107

5.1 Kết luận 107

5.1.1 Kết quả đạt được 107

5.1.2 Kết quả chưa đạt được 108

5.2 Kiến nghị 108

TÀI LIỆU THAM KHẢO 110

DANH MỤC BẢNG VÀ ĐỒ THỊ

Hình 2.17 Đồ thị giá trị điện áp hoạt động cảm biến nhiệt độ khí nạp 34

Bảng 2.1 Giá trị điện trở cảm biến nhiệt độ khí nạp 34

Hình 2.21 Đồ thị giá trị điện áp hoạt động của cảm biến ECT 37

Bảng 2.2 Giá trị điện trở và điện áp hoạt động của cảm biến ECT 37

Hình 2.28 Đồ thị biểu diễn kích nổ 41

Hình 2.25 Đồ thị điện áp hoạt động của cảm biến oxy 43

Hình 2.44 Đồ thị phun nhiên liệu khi khởi động dựa vào nhiệt độ nước làm mát 60

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT A/D: Analog to digital converter - Bộ chuyển đồi các tín hiệu tương tự đầu vào

APPS: Accelerator pedal position sensor - Cảm biến vị trí bàn đạp ga

CAN: Controller area network

CKP: Crankshaft position sensor - Cảm biến vị trí trục khuỷu

CMP: Camshaft position sensor - Cảm biến vị trí trục cam

DLC: Data link connector - Cổng kết nối trên xe chẩn đoán

DTC: Diagnostic trouble code – Mã lỗi

ECT: Engine coolant sensor - Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ

IAT: Air cleaner temperature sensor - Cảm biến nhiệt độ khí nạp

IDS: Intergrate diagnostic doftware – Thiết bị chẩn đoán của hãng Ford

KS: Knock sensor - Cảm biến kích nổ

MAF: Mass air flow sensor - Cảm biến lưu lượng khí nạp

PID: Parameter identification - Dữ liệu hiện hành đọc được trên máy chẩn đoán khi truy

cập vào hộp điều khiển động cơ

OX: Oxygen sensor - Cảm biến oxy

PCM: Power Train Control Module - Hộp điều khiển động cơ bằng điện tử

TACM: Motor điều khiển vị trí bướm ga

Ti-VCT:Twin Independent Variable Camshaft Timing - Hệ thống trục cam đôi với công nghệ biến thiên thời gian mở van kép

TPS: Throtle position sensor - Cảm biến vị trí bướm ga

LỜI NÓI ĐẦU

Ngành ô tô thế giới nói chung và ô tô Việt Nam nói riêng đang phát triển mạnh

mẽ với ứng dụng ngày càng nhiều những thành tựu khoa học công nghệ Hiện nay, vấn

đề “điện và điện tử" trang bị trên ô tô là tiêu chí chính đánh giá một chiếc xe cao cấp Trước tình hình đó, nhiều yêu cầu cấp bách cũng là những thách thức đặt ra cho giới trí thức nói chung và những người sẽ, đã và đang hoạt động trong ngành kỹ thuật nói riêng Công cuộc công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước đang diễn ra khá mạnh mẽ đòi hỏi ngành ô tô phải phát triển nhanh chóng Điều đó đặt ra yêu cầu cao cho các linh kiện, thiết bị và hệ thống sử dụng trên ô tô, không chỉ đảm bảo an toàn cho người sử dụng mà còn đảm bảo độ bền, thẩm mỹ và kinh tế cao, đặc biệt là thân thiện với môi trường Với những ưu điểm lớn về chỉ tiêu kinh tế - năng lượng, tính linh hoạt, chính xác, độ bền cao,… nên các cảm biến ngày càng được phát triển nâng cao và sử dụng trên nhiều hệ thống, đặc biệt là hệ thống điều khiển động cơ

Qua quá trình nỗ lực, cố gắng hết sức có thể của bản thân để khắc phục những khó

khăn, vượt qua áp lực, và với sự hướng dẫn hết sức tận tâm, tận tình của Thầy TS Lê

Bá Khang trong việc chủ động thực hiện đồ án theo đề cương với đề tài: “Phân tích đặc điểm kết cấu, tính năng kỹ thuật và mô phỏng nguyên lý hoạt động, chẩn đoán, khắc phục hư hỏng cảm biến trên hệ thống điều khiển động cơ ô tô du lịch” đến nay

đã cơ bản hoàn thành Qua đó, giúp em hệ thống hóa những kiến thức đã học, tiếp xúc

cụ thể với thực tế, hiểu rõ và sâu hơn về đặc điểm cấu tạo, nguyên lý hoạt động, tính năng kỹ thuật và chẩn đoán, khắc phục một số hư hỏng các cảm biến sử dụng trên hệ thống điều khiển động cơ ô tô Ngoài ra, nó còn là tiền đề giúp em sau khi ra trường có thể vận dụng kiến thức đó vào thực tế một cách khoa học

Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của quý Thầy trong bộ môn, trong khoa, Công

ty ô tô Ford Nha Trang,… đặc biệt là Thầy hướng dẫn TS Lê Bá Khang Thầy là cầu nối quan trọng giúp đỡ em về mặt kiến thức, ý thức về tác phong làm việc của một kỹ sư

tương lai Ngoài ra, Thầy còn tạo mọi điều kiện cho em sửa chữa những khuyết điểm để

em rút ra những bài học, kinh nghiệm quý báu cho bản thân

Em xin trân trọng cảm ơn bố mẹ, gia đình và bạn bè thân thích,… luôn động viên, chia sẻ, hỗ trợ em hết mình trong suốt quá trình này

Do sự hạn chế về kiến thức, thời gian cũng như kinh nghiệm nên trong quá trình thực hiện đồ án không thể tránh khỏi thiếu sót Em rất mong nhận được ý kiến đóng góp

từ quý thầy, cô và các bạn,… để kịp thời bổ sung hoàn thiện đồ án tốt nghiệp một cách tốt nhất có thể

Em xin chân thành cảm ơn!

Nha Trang, ngày 18 tháng 06 năm 2017

Sinh viên thực hiện:

Đào Quỳnh Đan

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ VÀ ĐỘNG CƠ

Ô TÔ FORD FIESTA 2012

1.1 Động cơ ô tô (TL [04 tr.05])

- Định nghĩa: Động cơ ô tô là động cơ đốt trong thuộc loại động cơ nhiệt, nhiệt

lượng do nhiên liệu đốt cháy tạo ra được chuyển thành công có ích, các quá trình đốt cháy nhiên liệu và chuyển nhiệt năng thành cơ năng được thực hiện bên trong động cơ

· Động cơ hai kỳ - chu trình công tác được thực hiện trong hai hành trình pittông hoặc

Hình 1.1 Sơ đồ cấu tạo động cơ đốt trong

a) Động cơ đốt trong pittông; b) Tuabin khí;

1- Cacte; 2- Xylanh; 3- Nắp xylanh; 4- Pittông; 5- Thanh truyền; 6- Trục khuỷu; 7- Bơm nhiên liệu; 8- Buồng cháy; 9- Lỗ phun vào cánh tuabin; 10- Tuabin; 11- Máy nén

một vòng quay trục khuỷu

+ Theo loại nhiên liệu dùng cho động cơ:

· Động cơ dùng nhiên liệu lỏng, nhẹ (xăng, benzen, dầu hỏa, cồn );

· Động cơ dùng nhiên liệu lỏng, nặng (nhiên liệu điêden, dều mazút, gazôin );

· Động cơ dùng nhiên liệu khí (khí lò ga, khí thiên nhiên, khí hóa lỏng, nhiên liệu khí nén);

· Động cơ dùng nhiên liệu khí cộng với nhiên liệu lỏng (phần chính là nhiên liệu khí, phần mồi là nhiên liệu lỏng);

· Động cơ đa nhiên liệu (dùng các nhiên liệu lỏng từ nhẹ đến nặng)

+ Theo phương pháp nạp của chu trình công tác có:

· Động cơ không tăng áp Quá trình hút không khí hoặc hòa khí vào xylanh là do pittông hút trực tiếp từ khí trời (động cơ bốn kỳ) hoặc do không khí quét được nén tới áp suất

đủ để thực hiện việc thay đổi môi chất và nạp đầy xylanh (động cơ hai kỳ);

· Động cơ tăng áp, không khí hoặc hòa khí vào xylanh động cơ có áp suất lớn hơn áp suất khí trời, nhờ thiết bị tăng áp (động cơ bốn kỳ) hoặc việc quét xylanh và nạp không khí hoặc hòa khí được thực hiện nhờ không khí có áp suất cao, đảm bảo chẳng những thay đổi môi chất mà còn làm tăng lượng khí nạp vào xylanh Thuật ngữ "tăng áp" có nghĩa là làm tăng khối lượng môi chất mới nhờ nâng cao áp suất trên đường nạp qua đó tăng mật độ khí nạp

+ Theo phương pháp hình thành hòa khí (hỗn hợp giữa không khí và nhiên liệu) có:

· Động cơ hình thành hòa khí bên ngoài, trong đó hòa khí (còn gọi là hỗn hợp khí cháy) gồm hơi nhiên liệu lỏng nhẹ và không khí hoặc gồm nhiên liệu thể khí và không khí được hòa trộn trước bên ngoài xylanh động cơ (bao gồm toàn bộ động cơ dùng bộ chế hòa khí và động cơ dùng nhiên liệu thể khí) và được đốt cháy bằng tia lửa điện;

· Động cơ hình thành hòa khí bên trong, trong đó hòa khí được hình thành bên trong xylanh là nhờ bơm cao áp cấp nhiên liệu cao áp để phun tơi vào khối không khí nóng trong xylanh động cơ (động cơ điêden) hoặc nhờ phun nhiên liệu nhẹ trực tiếp vào xylanh động cơ (động cơ phun xăng trực tiếp vào xylanh)

Quá trình hình thành hòa khí trong động cơ điêden chủ yếu phụ thuộc vào loại buồng cháy, vì vậy động cơ điêden được chia thành ba loại sau:

 Động cơ điêden dùng buồng cháy thống nhất, trong đó thể tích buồng cháy là một khối thống nhất các quá trình hình thành hòa khí và quá trình cháy thực hiện ở đây

 Động cơ điêden dùng buồng cháy dự bị, trong đó thể tích buồng cháy được ngăn làm hai phần: buồng cháy chính và buồng cháy dự bị, nhiên liệu được phun vào buồng cháy

dự bị Trước tiên việc hình thành hòa khí và bốc cháy của nhiên liệu được thực hiện trong buồng cháy dự bị, qua đó tạo ra chênh áp giữa hai buồng cháy Nhờ chênh áp đó sản vật cháy, nhiên liệu và không khí chưa cháy được phun ra buồng cháy chính để tiếp tục hình thành hòa khí và kết thúc quá trình cháy trong buồng cháy chính

 Động cơ điêden dùng buồng cháy xoáy lốc, trong đó thể tích buồng cháy cũng được chia làm hai phần: buồng cháy chính và buồng cháy xoáy lốc Giữa hai buồng cháy này

có đường nối thông nằm trên đường tiếp tuyến với buống cháy xoáy lốc, nhờ đó tạo ra dòng xoáy lốc của môi chất ở đây vào cuối quá trình nén Trước tiên việc hình thành hòa khí là nhờ nhiên liệu được phun tơi vào dòng xoáy lốc này, tiếp đó nhiên liệu bốc cháy tạo ra chênh áp giữa hai buồng cháy Nhờ chênh áp, sản vật cháy, nhiên liệu và không khí chưa cháy được phun ra buồng cháy chính để tiếp tục hình thành hòa khí và kết thúc quá trình cháy trong buồng cháy chính

+ Theo phương pháp đốt cháy hòa khí có:

• Động cơ nhiên liệu tự cháy (động cơ điêden), trong đó nhiên liệu lỏng được phun tơi vào buồng cháy và tự bốc cháy nhờ nhiệt độ cao của môi chất cuối quá trình nén;

• Động cơ đốt cháy cưỡng bức, trong đó hòa khí được đốt cháy cưỡng bức nhờ nguồn nhiệt bên ngoài (tia lửa điện);

• Động cơ đốt cháy hỗn hợp, trong đó hòa khí được đốt cháy nhờ hai nguồn nhiệt: một nguồn do nhiệt độ môi chất cuối quá trình nén (không đủ tự cháy) và nguồn khác do tác dụng của thành nóng trong buồng cháy hoặc do mồi lửa (cầu nhiệt) Loại này gồm toàn

bộ động cơ có cầu nhiệt

• Động cơ đốt cháy tổ hợp (động cơ ga - điêden), trong đó hòa khí của nhiên liệu thể khí hoặc nhiên liệu lỏng được đốt cháy cưỡng bức, nhờ ngọn lửa do tự cháy của nhiên liệu mồi, còn nhiên liệu điêden mới được phun vào xylanh cuối quá trình nén tự bốc cháy nhờ nhiệt độ cao của môi chất nén

+ Theo loại chu trình công tác có:

• Động cơ cấp nhiệt đẳng tích (V ≈ const) gồm tất cả động cơ có tỷ số nén thấp (ε = 5

÷11) và đốt nhiên liệu cưỡng bức;

• Động cơ cấp nhiệt đẳng áp (p ≈ const) gồm các động cơ có tỷ số nén cao (ε =12 ÷ 14), phun tơi nhiên liệu nhờ không khí nén và nhiên liệu tự bốc cháy (hiện nay không sản xuất loại này), ngoài ra còn động cơ đốt trong tăng áp cao;

• Động cơ cấp nhiệt hỗn hợp, trong đó một phần nhiệt cấp trong điều kiện đẳng tích (V

≈ const) phần còn lại cấp trong điều kiện đẳng áp (p ≈ const) - bao gồm tất cả các động

cơ điêden hiện đại với tỷ số nén cao (ε = 12 ÷ 16), phun nhiên liệu trực tiếp và nhiên liệu

tự bốc cháy Phần lớn động cơ điêden hoạt động theo chu trình này

+ Theo đặc điểm cấu tạo động cơ :

Theo đặc điểm cơ cấu trục khuỷu thanh truyền có:

• Động cơ có dạng hòm - trong đó lực ngang bên sườn máy mà đầu nhỏ thanh truyền tạo

ra là do bản thân pittông tiếp nhận;

• Động cơ có guốc trượt, trong đó lực ngang bên sườn máy mà đầu nhỏ thanh truyền tạo

ra được guốc trượt tiếp nhận

Theo số xylanh có:

• Động cơ một xylanh;

• Động cơ nhiều xylanh

Theo cách đặt xylanh có:

• Động cơ đặt đứng - xylanh đặt đứng;

• Động cơ nằm ngang - xylanh nằm ngang;

• Động cơ một hàng - xylanh đặt thành một hàng, đường tâm xylanh song song với nhau;

và cùng nằm trên một mặt phẳng;

• Động cơ hai hàng song song hoặc hai hàng chữ V;

• Động cơ nhiều hàng theo dạng chữ X, dạng chữ H, dạng chữ W và các loại động cơ nhẹ cao tốc khác;

• Động cơ hình sao, một hàng, các đường tâm xylanh đặt theo hướng kính và nằm trên cùng một mặt phẳng - động cơ điêden cao tốc;

• Động cơ hình sao, nhiều hàng song song - động cơ điêden cao tốc, trục khuỷu đặt trên mặt phẳng ngang hoặc đặt thẳng đứng;

• Động cơ pittông đối đỉnh, có một, hai hoặc nhiều trục khuỷu, liên kết với nhau nhờ hệ bánh răng;

+ Theo khả năng thay đổi chiều quay của trục khuỷu có:

• Động cơ chỉ quay phải - trục khuỷu động cơ quay theo chiều kim đồng hồ hoặc nhìn từ đầu tự do;

• Động cơ chỉ quay trái - trục khuỷu động cơ quay ngược với chiều kể trên;

• Động cơ quay được hai chiều - chiều quay của trục khuỷu động cơ có thể thay đổi nhờ

cơ cấu đảo chiều

+ Theo chiều lực khí thể tác dụng trên pittông có:

• Động cơ tác dụng đơn - trong đó chỉ có 1 phía của pittông có chu trình công tác;

• Động cơ tác dụng kép - trong đó cả hai phía pittông (phía trên và phía dưới) đều có chu trình công tác

+ Theo tốc độ trung bình của pittông (Cm = S30n; m/s) có:

• Động cơ tốc độ thấp (Cm ≤ 6,5 m/s);

• Động cơ cao tốc (Cm> 6,5 m/s);

Trong đó: S - hành trình pittông (m);

n - số vòng quay trục khuỷu (vòng/phút)

Ngoài những đặc trưng kể trên, cũng có thể dựa vào những đặc trưng phụ khác

để phân loại động cơ như: theo hệ thống làm mát, theo cơ cấu điều chỉnh

- Nguyên lý hoạt động của động cơ ô tô 4 kỳ

Xylanh của động cơ bốn kỳ được nắp xylanh bịt kín, trên nắp xylanh có các xupap

để hút môi chất mới và xả khí thải Xupap ở trạng thái bịt kín xylanh là nhờ lực lò xo 2

và lực do áp suất môi chất trong xylanh tạo ra trong các quá trình nén, cháy và giãn nở Việc mở thông đường qua xupáp tại thời điểm thích hợp là nhờ cơ cấu phân phối khí

Cơ cấu phân phối khí (hình 1.3) gồm có: cần bẩy 6, đũa đẩy 3, con đội 2 được vấu cam

1 của trục cam 1 điểu khiển Trục cam được dẫn động từ trục khuỷu Số vòng quay của

Hình 1.2 Thứ tự các quá trình của động cơ đốt trong

a- Động cơ hình thành hòa khí bên ngoài ; b- Động cơ hình thành hòa khí bên trong

trục cam bằng 1/2 số vòng quay trục khuỷu và các xupap sẽ mở 1 lần khi trục cam quay

1 vòng (lúc ấy trục khuỷu quay hai vòng)

Động cơ đốt trong bốn kỳ các loại (hòa khí hình thành bên ngoài cũng như bên trong xylanh động cơ), chu trình làm việc đều gồm các quá trình: hút (nạp), nén, cháy giãn nở

và thải, trong đó công có ích chỉ do quá trình cháy giãn nở thực hiện

Chu trình làm việc của động cơ bốn kỳ (hình 1.4) được thực hiện như sau:

Hình 1.3 Hệ thống phân phối khí sử dụng xupap treo

1 Vấu cam; 2 Con đội; 3 Đũa đẩy; 4 Vít điều chỉnh khe hở nhiệt; 5 Trục đòn gánh;

6 Đòn gánh; 7 Xupap; 8 Lò xo xupap; 9 Nắp xylanh; 10 Lót xylanh

Hình 1.4 Sơ đồ các quá trình làm việc của động cơ 4 kỳ

a) Kỳ 1 – hút; b) Kỳ 2 – nén; c) Kỳ 3 – cháy và giãn nở; d) Kỳ 4- thải

+ Kỳ một – hút (hình 1.4a): đầu kỳ một, pittông còn nằm ở ĐCT Lúc ấy trong thể tích

Vc của buồng cháy choáng đầy khí sót (sản vật cháy) do chu trình trước để lại, áp suất khí sót hơi cao hơn áp suất khí trời Khi trục khuỷu quay (theo chiều mũi tên), thanh truyền làm cho pittông chuyển dịch từ ĐCT xuống ĐCD,cơ cấu phân phối khí mở thông đường qua xupáp nạp, nối không gian bên trên pittông với đường ống nạp

Cùng với mức tăng tốc độ của pittông, áp suất môi chất trong xylanh cũng trở nên nhỏ dần so với áp suất môi chất trên đường nạp pk Chênh lệch áp suất kể trên tạo nên quá trình hút (nạp), môi chất mới (không khí đối với điêden và hòa khí đòi với động cơ xăng)

từ đường ống nạp vào xylanh Áp suất môi chất trên đường nạp có thể bằng áp suất khí trời pk hoặc lớn hơn áp suất khí trời tùy thuộc ở mức độ tăng áp Sử dụng tăng áp sẽ làm tăng mật độ môi chất trên đường nạp và nhờ đó làm tăng lượng môi chất mới nạp vào động cơ trong quá trình hút so với động cơ không tăng áp Việc tăng lượng môi chất mới nạp vào xylanh động cơ trong quá trình hút sẽ làm tăng công của chu trình và công suất động cơ, nhưng sẽ làm tăng áp suất và nhiệt độ môi chất trong chu trình

+ Kỳ hai – nén (hình 1.4b): pittông chuyển dịch từ ĐCD lên ĐCT, môi chất bên trong xylanh bị nén Cuối kỳ một khi pittông ở vị trí ĐCD áp suất môi chất trong xylanh pacòn nhỏ hơn pk Đầu kỳ hai, pittông từ ĐCD đi lên một đoạn, áp suất môi chất trong xylanh mới đạt tới giá trị pk Do đó để hoàn thiện quá trình nạp người ta vẫn để xupap nạp tiếp tục mở (mở một thời gian ở đầu kỳ hai) Việc đóng muộn xupap nạp như trên

để nạp thêm môi chất mới vào xylanh là nhờ tác dụng của chênh áp giữa xylanh và đường nạp cùng động năng của dòng khí đang vận động trên đường nạp

Sau khi đóng xupap nạp, chuyển động đi lên của pittông sẽ làm cho áp suất và nhiệt độ môi chất trong xylanh tiếp tục tăng lên Giá trị của áp suất cuối kỳ nén phụ thuộc vào tỷ

số nén ε, độ kín khít của không gian chứa môi chất, mức độ tản nhiệt của thành xylanh

và áp suất môi chất đầu kỳ nén pa

Việc đốt cháy hòa khí trong động cơ hình thành hòa khí bên ngoài, cũng như loại hình thành hòa khí bên trong xylanh đều cần một thời gian nhất định, mặc dù rất ít Muốn tận

dụng tốt nhiệt lượng do nhiên liệu được đốt cháy tạo ra, thì điểm bắt đầu và điểm kết thúc quá trinh cháy cần nằm ở khu vực sát ĐCT Do đó việc đốt cháy hòa khí trong động

cơ hình thành hòa khí bên ngoài, cũng như việc phun nhiên liệu vào xylanh trong động

cơ hình thành hòa khí bên trong đều được thực hiện trước khi pittông tới ĐCT

Như vậy trong kỳ hai, bên trong xylanh, chủ yếu thực hiện quá trình nén môi chất Ngoài

ra ở đầu kỳ nén còn thực hiện việc nạp thêm và cuối kỳ thì bắt đầu đốt cháy hòa khí + Kỳ ba - cháy và giãn nở, được thực hiện khi pittông đì từ ĐCT xuống ĐCD (hình 1.4c) Đầu kỳ ba số hòa khí nạp vào xylanh hoặc được chuẩn bị ở cuối kỳ ba được bốc cháy nhanh Do có một nhiệt lượng lớn được nhả ra, khiến áp suất và nhiệt độ môi chất tăng mạnh Dưới tác dụng đẩy của lực do áp suất môi chất tạo ra, pittông tiếp tục được đẩy xuống thực hiện quá trình giãn nở của môi chất trong xylanh Trong quá trình giãn nở môi chất đẩy pittông sinh công, do đó kỳ ba còn được gọi là hành trình công tác (sinh công)

+ Kỳ bốn - xả: trong kỳ bốn thực hiện quá trình xả sạch khí thải ra khỏi xylanh (hình 1.4d) Pittông chuyển dịch từ ĐCD lên ĐCT đẩy khí thải từ xylanh qua xupap xả đang

mở vào ống thải Do áp suất môi chất trong xylanh cuối kỳ cháy giãn nở còn khá cao nên xupáp xả phải bắt đầu mở ở cuối kỳ giãn nở khi pittông còn cách ĐCD khoảng 40 - 60° góc quay trục khuỷu Nhờ đó giảm được lực cản đối với chuyển động của pittông trong

kỳ xả và cải thiện việc quét sạch khí thải ra khỏi xylanh động cơ Kỳ bốn kết thúc chu trình công tác, tiếp theo chuyển động của pittông sẽ lặp lại theo trình tự của chu trình công tác giới thiệu ở trên

Loại động cơ mà chu trình công tác được thực hiện trong bốn hành trình pittông hoặc hai vòng quay trục khuỷu được gọi là động cơ bốn kỳ Trong bốn kỳ ấy chỉ có kỳ cháy và giãn nở là kỳ công tác (sinh công), còn lại ba kỳ khác của xylanh là các kỳ cản được thực hiện nhờ động năng của bánh đà và của các chi tiết quay hoặc nhờ công của các xylanh khác Càng thải sạch sản vật cháy ra khỏi xylanh thì càng nạp nhiều môi chất mới và nhờ đó càng thu được nhiều công trong một chương trình

1.2 Giới thiệu chung về động cơ Duratec 1.6L 16V Ti-VCT trên ô tô Ford Fiesta

- Giới thiệu chung về xe Ford Fiesta (TL [06])

- Thông số kỹ thuật xe Ford Fiesta sử dụng động cơ Duratec 1.6L 16V Ti-VCT

Thể tích thùng nhiên liệu (lít) 43

Hình 1.5 Mặt trước và sau của xe Fiesta 2012

Hình 1.6 Bên trong xe Fiesta 2012

Rộng (mm) 1722 mm

Chiều dài cơ sở (mm) 2489 mm

Chiều rộng cơ sở trước/sau (mm) 1473/1478 mm

Khoảng sáng gầm xe (mm) 140 mm

Tốc độ cực đại (km/h) 220 km/h

Bán kính quay vòng tối thiểu (m) 5.1 m

Trọng lượng không tải (Kg) 1153

Kiểu động cơ 4 xylanh, DOHC, 16-valve

Mâm xe Hợp kim 16 inch

Hệ thống treo trước MacPherson với thanh cân bằng ngang

Hệ thống phanh trước Phanh đĩa tản nhiệt Chống bó cứng phanh

ABS Phân phối lực phanh điện tử EBD

Hệ thống phanh sau Phanh tang trống Chống bó cứng phanh

ABS Phân phối lực phanh điện tử EBD

- Giới thiệu chung động cơ Duratec 1.6L 16V Ti-VCT trên ô tô Ford Fiesta 2012 Động cơ Duratec 1.6L 16V Ti-VCT (Twin Independent Variable Camshaft Timing - Hệ thống trục cam đôi với công nghệ biến thiên thời gian mở van kép) là động

cơ có dung tích xy lanh 1.596 (cc) với 4 xylanh được đặt thẳng hàng, 16 xupap, phun xăng đa điểm vào cổ góp hút (hình 1.7) và có thứ tự nổ là 1-3-4-2

+ Mặt trước động cơ

Hình 1.7 Hệ thống phun xăng đa điểm

Hình 1.8 Mặt trước động cơ Duratec 1.6L 16V Ti-VCT

1- Block xylanh; 2- Cacte; 3- Bộ giải nhiệt lọc dầu; 4- Van hằng nhiệt;

5- Hệ thống thông khí trục khuỷu; 6- Đường ống nạp; 7- Ống phân phối nhiên liệu với kim phun; 8- Nắp máy; 9- Cảm biến vị trí trục cam nạp; 10- Cảm biến vị trí trục cam xả; 11- Van điện từ cam nạp; 12- Van điện từ cam xả; 13- Vỏ bọc vành đai dẫn động trục cam ; 14- Cảm biến kích nổ; 15- Bơm nước làm mát; 16- Puly trục khuỷu; 17- Bơm nhớt với van điều áp; 18- Cảm biến kích nổ xylanh số 1 và 2; 19- Cảm biến kích nổ xylanh số 3 và 4; 20- Công tắc áp suất dầu ; 21- Cảm biến vị trí trục khuỷu

+ Mặt sau động cơ

+ Nắp động cơ

Hình 1.9 Mặt sau động cơ Duratec 1.6L 16V Ti-VCT

1- Bộ điều khiển điện tử PCM; 2- Bobine đánh lửa; 3- Cụm bướm ga;

4- Van thông hơi; 5- Cảm biến vị trí cam nạp; 6- Các vòi phun nhiên liệu;

7- Van điện từ cam nạp; 8- Van điện từ cam xả; 9- Đường ống xả; 10- Cảm biến ôxy sơ cấp; 11- Bộ trung hòa khí xả;12- Cảm biến oxy thứ cấp; 13- Cảm biến vị trí trục cam xả;

14- Cảm biến nhiệt độ nước làm mát; 15- Bánh đà

Hình 1.10 Nắp động cơ Duratec 1.6L 16V Ti-VCT

Nắp động cơ được chế tạo bằng hợp kim nhôm, cho phép khí nạp và khí xả lưu thông qua 4 xupap cho mỗi xylanh Nắp máy được làm kín với thân máy bằng miếng đệm nắp kim loại

+ Thân và trục khuỷu động cơ

Động cơ có thân được đúc liền khối bằng hợp kim nhôm, mặt xylanh dạng hở Các xylanh là một khối độc lập cho đến mặt tiếp xúc làm kín với nắp máy nghĩa là nước làm mát có thể tiếp xúc đến mặt đệm nắp máy giúp làm mát tốt cho xylanh và nắp máy

Trục khuỷu được gắn vào thân động cơ bằng một khung gối đỡ hợp kim nhôm Cấu trúc này có độ cứng cao như thân động cơ

+ Cacte

Hình 1.11 Thân và trục khuỷu động cơ Duratec 1.6L 16V Ti-VCT

Hình 1.12 Cacte động cơ Duratec 1.6L 16V Ti-VCT

Hình 1.13 Một số phần tử của hệ thống đánh lửa

1- Dây cao áp bugi đánh lửa; 2- Bobine đánh lửa; 3 Bougie đánh lửa

+ Hệ thống nhiên liệu

Hình 1.14 Trục cam và cơ cấu điều khiển xupap

1- Van điều khiển cam xả; 2- Nắp ổ đỡ bộ điều khiển cam; 3- Van điều khiển cam nạp; 4- Cảm biến vị trí trục cam xả; 5- Cảm biến vị trí trục cam nạp; 6- Nắp máy; 7- Vòng tạo xung cho cảm biến cam xả; 8- Vòng tạo xung cho cảm biến cam nạp; 9- Vòng gioăng - trục cam nạp; 10- Vòng gioăng - trục cam xả; 11- Bộ xoay cam xả;

12- Bộ xoay cam nạp

• Bộ ổn định áp suất (điều áp)

Bộ ổn định áp suất làm ổn định áp suất nhiên liệu đến các phun Ngoài ra, bộ điều

áp còn duy trì áp suất dư trong đường ống nhiên liệu Vì lỗ phun của vòi phun có độ chân không gây ra bởi chân không của đường ống nạp, nó hút nhiên liệu ra Độ chân không này luôn luôn thay đổi theo các tình trạng của động cơ Do đó, áp suất nhiên liệu của loại này được điều chỉnh liên tục bằng độ chân không của đường ống nạp để duy trì áp suất nhiên liệu cao hơn áp suất đặt trước để duy trì một lượng phun đã đặt trong thời gian phun

• Bộ giảm rung

Hình 1.15 Một số phần tử của hệ thống nhiên liệu

1- Bình nhiên liệu; 2- Lưới lọc nhiên liệu; 3- Bơm nhiên liệu; 4- Bộ lọc nhiên liệu;

5- Bộ điều áp; 6- Ống phân phối nhiên liệu; 7- Bộ giảm rung động; 8- Vòi phun điện từ;

9- Phần tử nối giữa ống phân phối với vòi phun; 10- Cụm bướm ga

Áp suất nhiên liệu được duy trì tuỳ theo độ chân không trên đường ống nạp Tuy nhiên vẫn có sự dao động trên đường ống do quá trình phun nhiên liệu không liên tục

Bộ giảm rung này dùng một màng ngăn để hấp thụ một lượng nhỏ xung của áp suất nhiên liệu sinh ra bởi việc phun nhiên liệu và độ nén của bơm nhiên liệu

CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG, TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA CẢM BIẾN TRÊN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DURATEC 1.6L 16V TI-VCT BẰNG ĐIỆN TỬ

2.1 Đặc điểm kết cấu, nguyên lý hoạt động và tính năng kỹ thuật của cảm biến trên

hệ thống điều khiển động cơ

Cảm biến là một bộ phận cảm nhận các biến số ở đầu vào, dưới nhiều dạng khác nhau (cơ học, nhiệt học, quang học ) và chuyển đồi thành các tín hiệu điện dưới dạng

tín hiệu tương tự (analog) hoặc tín hiệu số (digital) và được mô hình hóa như sau:

2.1.1 Cảm biến vị trí bàn đạp ga (Accelerator pedal position sensor)

- Vị trí: Cảm biến vị trí bàn đạp ga (APP) được gắn cùng với bàn đạp ga trong cụm bàn đạp ga

- Đặc điểm kết cấu

Hình 2.1 Mô hình cảm biến

Hình 2.2 Vị trí cảm biến vị trí bàn đạp chân ga

Cảm biến vị trí bàn đạp chân ga (APP) loại phần tử Hall gồm có các mạch IC Hall làm bằng các phần tử Hall và các nam châm quay quanh chúng Các nam châm được lắp trên trục của bàn đạp chân ga và quay cùng trục bàn đạp chân ga

Hình 2.4 Mạch điện và các chân cảm biến vị trí bàn đạp ga

1- Nam chân; 2- IC Hall

IC Hall phát hiện thay đổi mật độ từ thông gây ra bởi sự thay đổi vị trí nam châm và tạo

ra điện áp của hiệu ứng Hall từ các cực VPA và VPA2 theo mức thay đổi này VCPA, VCP2 là nguồn cấp cho cảm biến và EPA, EPA2 dùng để nối mass cho cảm biến Tín hiệu này được truyền đến PCM động cơ Cảm biến này không chỉ phát hiện chính xác thay đổi vị trí bàn đạp ga, mà còn sử dụng phương pháp không tiếp điểm và có cấu tạo đơn giản, có độ bền cao

Hai tín hiệu VPA (APP1) và VPA2 (APP2) được PCM theo dõi so sánh để phát hiện hư hỏng Nếu một trong hai cảm biến APP hư hỏng, xe không đạt được tốc độ cao nhất và chỉ có thể tăng tốc đến một tốc độ giới hạn Nếu cả hai cảm biến APP hư hỏng, PCM động cơ điều chỉnh tốc độ tùy thuộc vào quá trình kiểm tra sau khi nhận biết tín hiệu từ công tắc đèn phanh

- Tính năng kỹ thuật

Cảm biến APP cung cấp cho PCM tín hiệu tương ứng với mong muốn của người lái xe về mô men, tốc độ động cơ PCM dựa vào đó điều khiển motor xoay trục bướm

ga đến một vị trí xác định ứng góc mở bướm ga tương ứng theo tín hiệu điều khiển

2.1.2 Cảm biến vị trí bướm ga (Throtle position sensor)

- Vị trí: Cảm biến vị trí bướm ga (TPS) lắp trên trục cánh bướm ga ở cổ họng gió

Hình 2.5 Cụm bướm ga và chân cảm biến vị trí bướm ga

1- Cảm biến vị trí bướm ga; 2- Motor điện

Hình 2.6 Kết cấu cảm biến vị trí bướm ga và cụm bướm ga

1- Con trượt tiếp điểm tín hiệu góc xoay bướm ga VTA; 2- Điện trở; 3- Con trượt tiếp điểm tín hiệu góc xoay bướm ga VTA2; 4- Vít giới hạn; 5- Vành răng; 6- Trục bướm ga; 7- Lò xo hồi vị bướm ga; 8- Trục nối; 9- Mô tơ dẫn động tích hợp bánh răng truyền

Hình 2.7 Mạch điện cảm biến vị trí bướm ga

Tín hiệu điện áp làm việc: TP1 là 0.46 ÷ 4.2 (V) và TP2 là 4.54 ÷ 0.8 (V)

- Nguyên lý hoạt động

Một điện áp không đổi 5V từ PCM cung cấp đến cực VC của cảm biến Khi cánh bướm ga xoay (đóng hoặc mở), con trượt trượt dọc theo điện trở, sự thay đổi giá trị điện trở này tạo ra điện áp thay đổi ở cực VTA (tín hiệu TP1) tương ứng với góc mở cánh bướm ga và gửi tín hiệu về PCM Tín hiệu TP2 (VTA2) làm việc tương tự như TP1 nhưng bắt đầu ở tín hiệu điện áp ra từ lớn về nhỏ và tốc độ thay đổi điện áp khác so với tín hiệu VTA Khi cánh bướm ga xoay, hai tín hiệu điện áp này sẽ tăng/giảm với một tốc

độ khác nhau PCM sử dụng cả hai tín hiệu này để phát hiện sự thay đổi vị trí cánh bướm

ga Bằng cách sử dụng hai cảm biến, PCM so sánh các tín hiệu điện áp và phát hiện cảm biến TP nào hỏng

- Tính năng kỹ thuật

Dựa vào cảm biến TP PCM sẽ điều khiển phun nhiên liệu khi tăng tốc và giảm tốc cũng như hiệu chỉnh thời điểm đánh lửa theo từng chế độ làm việc của động cơ Ngoài ra, cảm biến TP còn giúp PCM điều khiển hộp số tự động

2.1.3 Cảm biến vị trí trục khuỷu (Crankshaft position sensor)

- Vị trí: cảm biến vị trí trục khuỷu (CKP) lắp trên thân động cơ phía dưới motor khởi động và lắp đối diện với cựa răng của bánh đà

- Đặc điểm kết cấu

Hình 2.8 Vị trí cảm biến vị trí trục khuỷu

Cảm biến gồm 1 nam châm vĩnh cửu có hai cực N và S, lõi sắt từ, cuộn dây cảm ứng và phần tạo xung cảm ứng làđĩa bánh đà có 34 cựa răng để khép mạch từ, trong đó một khu vực có 2 cựa răng khuyết

- Các giá trị

Điện trở: 413(Ω) (20℃)

Khe hở không khí: 1.0 ÷ 2.0 (mm)

Đầu nối: 2 chân (T6 - NE+; T14 – NE-)

Hình 2.9 Kết cấu cảm biến vị trí trục khuỷu

1- Vỏ; 2- Vị trí bắt đai ốc; 3- Giắc cắm; 4- Lõi sắt; 5-Cuộn dây cảm ứng;

6- Nam châm vĩnh cửu

Hình 2.10 Mạch điện cảm biến CKP

1- Phần tạo xung cảm ứng -Bánh đà với 34 cựa răng tạo xung;

2- Cuộn dây cảm ứng

- Nguyên lý hoạt động

Chuyển động quay của bánh đà sẽ làm thay đổi khe hở không khí giữa cựa răng của bánh đà và cuộn dây cảm biến tạo ra tín hiệu NE gửi về PCM Cụ thể, khi cựa răng bánh đà không nằm đối diện (chưa đi qua) cực từ của cảm biến thì từ thông qua cuộn dây cảm biến có giá trị thấp vì khe hở không khí lớn nên có từ trở cao Khi cựa răng bánh răng di chuyển đến gần cực từ của cuộn dây cảm biến, khe hở không khí giảm dần khiến

từ thông tăng nhanh Nhờ sự biến thiên từ thông, do đó trên cuộn dây sẽ xuất hiện một suất điện động e

Hình 2.11 Xung tín hiệu cảm biến vị trí trục khuỷu

1- Cảm biến CKP; 2- Điện áp; 3- 34 xung trong một vòng quay cốt máy; 4- Vị trí điểm chết trên; 5- Xung ở đỉnh cựa răng đánh đà ; 6- Khoảng cách giữa 2 cựa răng;

7- Cựa răng bánh đà; 8- Khe hở không khí

𝑑𝛼 - độ biến thiên từ thông trong lõi thép từ

Khi cựa bánh răng đối diện với cực từ cuộn dây, từ thông đạt giá trị cực đại nhưng điện áp ở hai đầu cuộn dây bằng không Khi cựa răng bánh đà di chuyển ra khỏi cực từ thì khe hở không khí tăng dần làm từ thông giảm sinh ra một sức điện động theo chiều ngược lại Cựa răng càng nhiều thì tốc độ biến thiên của từ thông càng bé vì cựa răng này vừa qua thì từ thông đang tăng chưa kịp giảm thì cựa răng khác đến ngay, từ thông không bị ngắt đi đột ngột do đó cảm biến ít bị hỏng

Như vậy, cảm biến CKP hoạt động theo nguyên tắc cảm ứng điện từ, đếm và đo

độ rộng giữa các rãnh xung trên cựa răng bánh đà, tạo ra tín hiệu điện áp hình sin có có biên độ và tần số phụ thuộc vào tốc độ động cơ Tốc độ của động cơ được tính toán dựa vào tần số xung (số xung cảm biến xuất hiện trong một đơn vị thời gian) Tần số f của suất điện động trong cuộn dây được xác định bởi biểu thức:

f = pn (2-2) Trong đó:

p- số lượng cựa răng trên đĩa;

n- số vòng quay của đĩa trong một đơn vị thời gian (vòng/giây)

Tốc độ của động cơ tại một thời điểm bất kỳ tương ứng với vận tốc dài được tính dựa vào công thức liên hệ giữa vận tốc dài v và vận tốc góc ω:

v = ω.R (2-3) Trong đó: