Đồ án hệ thống nhiên liệu trên động cơ 2AZFE của xe CAMRY TOYOTA

ĐỒ ÁN chỉ ra được nguyên lý hoạt động cũng như yêu câù cần có của một bài đồ án chuyên ngành ô tô, các bạn có thể kham khảo thêm về hệ thống nhiên liệu trên động cơ 2AZFE của HÃNG TOYOTA. ĐỒ án sẽ đi từ khái quát đến chuyên sâu cùng với các hư hỏng sữa chữa bảo dưỡng

Nhận xét và đánh giá của giáo viên hướng dẫn:

Tổ chức báo cáo trước hội đồng

€ Tổ chức báo cáo trước hội đồng

Tổ chức chấm thuyết minh

€ Tổ chức báo cáo trước hội đồng

Vĩnh Long, ngày… tháng… năm 2018

Giáo viên hướng dẫn

LỜI CẢM ƠN

Chúng em là những sinh viên của khoa Cơ khí động lực được sự dìu dắt vàhướng dẫn tận tình của quí Thầy cô trong suốt khóa học Chúng em đã và đang từngbước hoàn thiện mình hơn để trở thành những kỹ sư trong tương lai, đem bàn tay vàkhối óc của mình cống hiến cho xã hội Cho đến hôm nay, với đồ án môn học nàycũng đánh dấu một cột mốc lớn trên bước đường trưởng thành của em Chúng em sắpbước ra khỏi cánh cổng trường Đại học để bước vào một cánh cổng lớn hơn, nhiều thửthách hơn Đó là cánh cổng của cuộc đời, công việc trong tương lai sắp tới, mọi sựthành công trên bước đường sắp tới đều nhờ công lao dìu dắt dạy dỗ của quí Thầy côđối với chúng em Xin gửi tới quí Thầy cô sự kính trọng và lòng biết ơn sâu sắc củaem

Em xin chân thành cám ơn Thầy HÀ VĂN TRỌNG đã cung cấp nhiều tài liệu

bổ ích cho em Đồng thời Thầy đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo trong suốt quá trình họctập cũng như trong quá trình thực hiện đồ án môn học để em hoàn tất đồ án môn họcnày

Xin chân thành cám ơn quí Thầy cô của trường Trường đại học Sư Phạm KỹThuật Vĩnh Long Đặc biệt là quí Thầy cô trong khoa Cơ Khí động lực đã tận tình chỉdẫn, trực tiếp giúp đỡ và tạo điều kiện cho em làm việc trong môi trường rất tốt trongsuốt quá trình thực hiện đồ án môn học này

Cảm ơn sự đóng góp ý kiến của các bạn sinh viên trong lớp và tất cả các bạnsinh viên trong khoa Cơ Khí động lực để tôi hoàn thành đồ án này

Em xin chân thành cảm ơn!

Vĩnh Long, ngày tháng năm 2018

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Văn Toán

LỜI NÓI ĐẦU

Trong giai đoạn hiện nay ngành ô tô có vai trò rất quan trọng trong nền kinh tếquốc dân, ô tô được sử dụng trong nhiều ngành kinh tế như: vận tải, xây dựng, dulịch…Cùng với sự phát triển vượt bậc của mình ngành công nghệ ô tô ngày càngkhẳng định vai trò quan trọng không thể thiếu trong sự phát triển của một quốc gia

Nhờ sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật và công nghệ, ngành ô tô

đã không ngừng tự làm mới mình để đáp ứng được những yêu cầu bức thiết trong vấn

đề sử dụng Ngành ô tô đã có những bước tiến bộ vượt bậc về thành tựu kỹ thuật mớinhư: Điều khiển điện tử và kỹ thuật bán dẫn cũng như các phương pháp tính toán hiệnđại… đều được áp dụng trên ô tô Khả năng cải tiến, hoàn thiện và nâng cao để đápứng mục tiêu chủ yếu về tăng năng suất, vận tốc, tải trọng có ích, tăng tính kinh tế,giảm cường độ cho người lái, tính tiện nghi sử dụng cho khách hàng và giảm tối ưulượng nhiên liệu

Việc giảm tối ưu lượng nhiên liệu mà công suất của 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 Cùngvới công nghệ phun Diesel điện tử, công nghệ phun xăng điện tử cũng đã và đangđược nghiên cứu và ứng dụng trong thực tiễn sử dụng của nghành ô tô

Sau 3 năm học tập tại trường ĐHSP Kỹ Thuật Vĩnh Long chúng em đã đượckhoa CKĐL tin tưởng giao cho đề tài :

“Nghiên cứu về hệ thống điều khiển phun nhiên liệu trên động cơ 2AZ - FE lắp trên dòng xe CAMRYcủa hãng TOYOTA” do thầy: Hà Văn Trọng hướng dẫn.

Đây là một đề tài còn mới mẻ nên chúng em gặp rất nhiều khó khăn trong quátrình thực hiện và sẽ còn thiếu sót Vậy kính mong các thầy giáo chỉ bảo để đồ án củachúng em được hoàn thiện hơn

Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy trong khoa và thầy Hà Văn Trọng đãtận tình chỉ bảo và hướng dẫn chúng em thực hiện đồ án này

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Toán

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 2

LỜI NÓI ĐẦU 3

PHẦN MỞ ĐẦU 5

1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 5

2 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI 6

3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 6

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 7

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU TRÊN ĐỘNG CƠ 8

2.1 HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU TRÊN ĐỘNG CƠ 2AZ-FE 8

2.1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ TOYOTA 2AZ-FE 8

2.1.2 CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU TRÊN ĐỘNG CƠ 2AZ-FE 9 2.1.3 ĐỘNG CƠ TOYOTA 2AZ-FE DÙNG HỆ THỐNG PHUN XĂNG LOẠI L-EFI 10

2.1.4 KHỐI NHIÊN LIỆU 11

2.1.5 KHỐI KHÍ NẠP 17

2.1.6 BỘ ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM ECU 18

CHƯƠNG 3: KIỂM TRA CHUẨN ĐOÁN HƯ HỎNG HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU TRÊN ĐỘNG CƠ TOYOTA 2AZ-FE 24

3.1 Ý NGHĨA CỦA VIỆC KIỂM TRA CHUẨN ĐOÁN 24

3.2 QUY TRÌNH KIỂM TRA CHUẨN ĐOÁN 24

3.2.1 CHUẨN ĐOÁN DỰA VÀO THIẾT BỊ ĐỌC LỖI HOẶC ĐÈN CHECK 24

3.2.2 KIỂM TRA CÁC THÀNH PHẦN TRONG HỆ THỐNG PHUN XĂNG 28

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 42

4.1 KẾT LUẬN 42

4.2 KIẾN NGHỊ 42

TÀI LIỆU THAM KHẢO 43

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Với một sự phát triển nhanh và mạnh của thị trường ô tô Việt Nam Một yêucầu được đặt ra, đó là làm thế nào để khai thác được hiệu quả nhất động cơ của ô tô,nhất là về phần điều khiển, để có thể đánh giá và sử dụng hết được những tính năngcủa nó, đem lại chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật (ít tiêu hao nhiên liệu, sự ô nhiễm, công suấtđộng cơ) cao nhất Đó là một nhiệm vụ được đặt ra cho một nước đang hội nhập vớithế giới như Việt Nam

Đó cũng là lý do mà em chọn Đồ án môn học của mình là “Nghiên cứu hệthống nhiên liệu trên động cơ 2AZ - FE lắp trên dòng xe CAMRYcủa hãngTOYOTA” Trong phạm vi giới hạn của Đồ án, khó mà có thể nói hết được tất cả cáccông việc cần phải làm để khai thác hết tính năng về phần hệ thống nhiên liệu động cơ

xe ô tô Tuy nhiên, đây sẽ là nền tảng cho việc lấy cơ sở để khai thác những động cơtương tự sau này, làm thế nào để sử dụng một cách hiệu quả nhất, kinh tế nhất trongkhoảng thời gian lâu nhất

2 Mục đích của đề tài

Có cái nhìn khái quát về hệ thống nhiên liệu trên động cơ 2AZ-FE

Nắm được kết cấu và hoạt động của hệ thống nhiên liệu trên động cơ 2AZ-FENắm được những hư hỏng và cách sữa chữa của hệ thống nhiên liệu trên động

cơ 2AZ-FE

Cuối cùng, việc hòan thành đồ án môn học sẽ giúp cho sinh viên có thêm tinhthần trách nhiệm, lòng say mê học hỏi, sáng tạo Và đặc biệt quan trọng là lòng yêunghề nghiệp

3 Phương pháp nghiên cứu

Tra cứu trong các liệu, giáo trình kỹ thuật, sách vở, đặc biệt là các cuốn cẩmnang khai thác, bảo dưỡng sửa chữa của chính hãng Toyota

Tìm kiếm thông tin trên mạng Internet, các website trong và ngòai nước Sosánh và chắt lọc để sử dụng những thông tin cần thiết và đáng tin cậy

Tham khảo ý kiến của các Giảng viên trong ngành cơ khí ô tô Trong đó phải kểđến các Thầy trong khoa Cơ Khí – Động Lực của trường ĐHSPKT Vĩnh Long, các kỹ

sư, chuyên viên kỹ thuật về ô tô tại các Trung tâm bảo hành, các xưởng sửa chữa, và

cả những người có kinh nghiệm lâu năm trong việc sử dụng và bảo quản xe…

Tổng hợp và phân tích các nguồn dữ liệu thu thập được, từ đó đưa ra nhữngđánh giá và nhận xét của riêng mình

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

Hệ phun xăng điện tử đầu tiên được thương mại hóa bởi Bosch năm 1955 trên Wright R-3350 Hệ thống này cải biến trên trên hệ thống diesel có áp lực cao được gắncánh bướm ga (diesel cổ điển không có bướm ga) Nó dùng một bơm xăng bình

thường cung cấp nhiên liệu cho vòi phun được tăng áp vào buồng đốt Khi kết hợp với valve Desmo trong xe đua 300SL tạo ra một sức >100 mã lực /mỗi 1000 cc xem ra còntốt hơn các xe ngày nay không xài turbo

Bosch phát minh hệ EFI gọi là D -Jetronic (D for Druck, German = áp suất)trên xe VW 1600TL in 1967 Đây là một hệ dùng vận tốc và tỉ trọng không khí để tínhtoán khối lượng khí cần rồi từ đó tính thể tích nhiện liệu cần Hệ thống này sử dụngnhững cảm biến cơ điện tử là những thứ bị ảnh hưởng bởi rung động và tạp chất

Sau đó các hệ K-Jetronic và L-Jetronic ra đời năm 1974 dùng cảm biến lưulượng khí rồi kế tiếp các cảm biến về áp suất, nhiệt độ rồi khối lượng ra đời

Năm 1982 Bosch giới thiệu một hệ có cảm biến đo trực tiếp khối lượng khí nạp gọi đó

là LH-Jetronic (L for Luftmasse and H for Hitzdraht, German for "air mass" and "hotwire", respectively) Cảm biến này dùng một cuộn platin nung nóng đặt trong luồngkhí nạp Tốc độ làm lạnh cuộn dây tỉ lệ với khối lượng khí thổi qua.Vì đo trực tiếpkhối lượng khí nên các cảm biến về áp suất và nhiệt độ không cần Một hệ LH Jetronicnhư thế là một hệ EFI hoàn chỉnh đầu tiên làm cơ bản cho sau này Sự tiến bộ của việctạo ra những vi mạch số (digital microprocessor) cho phép tổng hợp về một nguồnđiều khiển chung

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU TRÊN ĐỘNG CƠ 2.1 Hệ thống nhiên liệu trên động cơ 2AZ-FE

2.1.1 Giới thiệu chung về động cơ TOYOTA 2AZ-FE

Hình 2 1 Mặt cắt dọc động cơ TOYOTA 2AZ - FE

Hình 2 2 Mặt cắt ngang động cơ TOYOTA 2AZ - FE

Một số đặc điểm cơ bản của động cơ như sau:

- Động cơ 2AZ- FE 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 EFI

- Hệ thống làm mát của động cơ là kiểu tuần hoàn cưỡng bức dưới áp suất củabơm 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 toànphần, dùng để đưa dầu bôi trơn và làm mát các bề mặt ma sát của các chi tiết chuyểnđộng

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

- 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 độvòng quay động cơ

- Trục cam được dẫn động bằng xích Trục cam có 5 ổ đỡ nằm giữa các con độicủa từng xylanh và ở phía đầu xylanh số 1 Việc bôi trơn các ổ trục cam được thựchiện nhờ có đường dầu từ nắp máy

2.1.2 Cấu tạo và hoạt động của hệ thống nhiên liệu trên động cơ 2AZ-FE

Hình 2 3 Sơ đồ bố trí hệ thống nhiên liệu động cơ 2AZ-FE trên xe TOYOTA

Hình 2 4 Sơ đồ bố trí các bộ phận hệ thống nhiên liệu trên động cơ 2AZ-FE

2.1.3 Động cơ TOYOTA 2AZ-FE dùng hệ thống phun xăng loại L-EFI

Hình 2 5 Sơ đồ hệ thống phun xăng trên động cơ TOYOTA 2AZ- FE

Hình 2 6 Sơ đồ mạch điện hệ thống phun xăng

Nguyên lí hoạt động:

Khi động cơ làm việc, bơm xăng sẽ hút xăng từ thùng chứa đẩy qua bầu lọc điềnđầy vào ống dẫn nhiên liệu chính với áp suất Xăng từ ống nhiên liệu chính sẽ nạp đầyvào các vòi phun Đến kỳ nạp, xupap nạp mở không khí sạch được hút vào buồng đốtcủa động cơ, lượng không khí nạp và độ mở của bướm ga được cảm biến vị trí bướm

ga báo về cho ECU

Tại bộ điều khiển trung tâm ECU các thông số về chế độ làm việc của động cơ docác cảm biến ghi nhận và gửi về sẽ được tình toán theo một chương trình đã được càiđặt săn Từ đó ECU sẽ được điều chình lượng xăng phun ra thích hợp nhất với từngchế độ của động cơ

Trong quá trình làm việc lưu lượng xăng do bơm cung cấp luôn nhiều hơn lưulượng cần thiết của động cơ Vì vậy nhiên liệu luôn được lưu thông giúp quá trình khởiđộng được dễ dàng

2.1.4 Khối nhiên liệu

2.1.4.1 Khái quát

Nhiên liệu được hút từ bình nhiên liệu bằng bơm và đưa (dưới 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 bằng bộ điều áp và bộ giảm rung.

Các vòi phun sẽ phun nhiên liệu vào đường ống nạp tuỳ theo các tín hiệu phunđược ECU tính toán

Hình 2 7 Sơ đồ cấu tạo hệ thống nhiên liệu động cơ 2AZ-FE

2.1.4.2 Các bộ phận chính

a Bơm nhiên liệu

Bơm nhiên liệu đặt trong bình nhiên liệu, có nhiệm vụ bơm nhiên liệu từ bìnhnhiên liệu đến động cơ, do đó cho phép ống nhiên liệu giữ được một áp suất nhất định

Hình 2 8 Cấu tạo bơm nhiên liệu

Nguyên lí hoạt động

Bơm nhiên liệu chỉ hoạt động khi động cơ đang chạy Thậm chí khi khố điện được bật đến vị trí ON, nếu động cơ chưa nổ máy, thì bơm nhiên liệu sẽ không làm việc

Khi bật khóa điện ở vị trí IG, rơ le FEI bật mở

Khi động cơ quay khởi động, một tín hiệu STA (tín hiệu máy khởi động) đượctruyền đến ECU từ cực ST của khóa điện

Khi tín hiệu STA được đưa vào ECU động cơ, động cơ bất ON transisto và rơ le

mở mạch được bật ON Sau đó, dòng điện được chạy vào bơm nhiên liệu để vận hành bơm

Cùng một lúc khi động cơ quay khởi động, ECU động cơ nhận tín hiệu NE từ cảm biến vị trí của trục khuỷu, làm cho transisto này tiếp tục duy trì hoạt động của bơm nhiên liệu

Thậm chí khi khóa điện bật ON, nếu động cơ tắt máy, tín hiệu NE sẽ không cònđược đưa vào ECU động cơ nên ECU động cơ sẽ ngắt transisto này, nó ngắt rơ le mở mạch làm cho bơm nhiên liệu ngừng lại

Hình 2 9 Sơ đồ mạch điện điều khiển tốc độ của bơm nhiên liệu

b Bộ ổn định áp suất

Điều chỉnh áp suất nhiên liệu đến một áp suất nhất định, do vậy việc cung cấpnhiên liệu luôn được ổn định đến các vòi phun Lượng phun nhiên liệu được điềukhiển bằng chu kỳ của tín hiệu cung cấp đến các vòi phun, mặc dù vậy, do sự thay đổi

độ chân không trong đường ống nạp, lượng phun nhiên liệu sẽ thay đổi một chút thậmchí nếu tín hiệu phun & áp suất nhiên liệu không đổi Do đó, để đạt được lượng phunnhiên liệu chính xác, tổng áp suất nhiên liệu & độ chân không đường ống nạp phảiđược duy trì tại 304 đến 343 kPa (3.1 đến 3.5 kgf/cm2, 44.1 đến 49.7 psi)

Nguyên lí hoạt động

Nhiên liệu có áp suất từ ống phân phối sẽ ấn vào màng làm mở van Một phầnnhiên liệu sẽ chảy ngược trở lại bình chứa qua đường ống hồi Lượng nhiên liệu trở về

phụ thuộc vào độ căng của lò xo màng và áp suất nhiên liệu thay đổi tuỳ theo lượngnhiên liệu hồi.

Độ chân không của đường ống nạp được dẫn vào buồng phía lò xo màng ,làmgiảm sức căng của lò xo và tăng lượng nhiên liệu hồi,làm giảm áp suất, Nói tóm lại,khi độ chân không của đường nạp tăng lên (giảm áp), áp suất nhiên liệu chỉ giảmtương ứng với sự giảm áp suất đó Vì vậy tổng áp suất của nhiên liệu và độ chânkhông đường nạp được duy trì không đổi

Van đóng lại bằng lò xo khi bơm nhiên liệu ngừng hoạt động, kết quả là vanmột chiều bên trong bơm nhiên liệu và van bên trong độ ổn định áp suất duy trì áp suất

dư trong đường ống nhiên liệu

Hình 2 10 Cấu tạo bộ ổn định áp suất

Hình 2 12 Cấu tạo bộ giảm rung

e Vòi phun nhiên liệu

Nguyên lí hoạt động

Các tín hiệu từ ECU động cơ làm cho dòng điện chạy vào cuộn dây điện từ, làmcho piston bơm bị kéo, mở van để phun nhiên liệu Vì hành trình của piston bơmkhông thay đổi, lượng phun nhiên liệu được điều chỉnh tại thời điểm dòng điện chạyvào cuộn dây điện từ Để đạt được tỷ lệ hỗn hợp không khí – nhiên liệu tối ưu, ECUđiều khiển lượng phun và thời điểm phun

Lượng phun được điều chỉnh bằng khoảng thời gian phun

ECU động cơ làm thay đổi lượng phun nhiên liệu bằng cách thay đổi thời gianphun của vòi phun

Thời gian phun = Thời gian phun cơ bản + Thời gian phun hiệu chỉnh

Thời gian phun mà ECU động cơ cuối cùng truyền vào vòi phun được bổ sungcác hiệu chỉnh thời gian phun cơ bản

Hình 2 13 Cấu tạo vòi phun

Hình 2 14 Sơ đồ mạch điện của vòi phun nhiên liệu của động cơ 2AZ - FE

2.1.5 Khối khí nạp

Hệ thống khí nạp cung cấp lượng không khí sạch cần cho sự cháy đến các xylanh Không khí đi qua lọc gió, sau đó đi qua cảm biến lưu lượng khí, cổ họng gió,khoang nạp khí và đường ống nạp sau đó đến từng xy lanh

Bướm ga sẽ đóng hồn tồn khi không tăng ga, nên trong quá trình chạy không tảikhông khí sẽ tắt qua bướm ga và đi thẳng vào các xy lanh qua đường khí phụ trên cổhọng gió hay van ISC

Hình 2 15 Sơ đồ bố trí khối nạp khí

1.Lọc khí 2.Cổ họng gió 3 Đường ống nạp

Cảm biến vị trí bướm ga để nhận biết vị trí góc mở bướm ga.

Van ISC điều khiển lượng khí nạp trong quá trình động cơ chạy không tải.Khi bướm ga đóng hỗn hợp không khí nhiên liệu đi theo đường khí phụ, để duytrì chế độ chạy không tải cho động cơ

Khi bướm ga từ từ mở lượng hỗn hợp không khí –nhiên liệu hút vào trong xy lanh Kết quả là công suất phát ra của động cơ tăng lên

Hình 2 16 Cấu tạo cổ họng gió

2.1.5.3 Đường ống nạp

Là các ống dùng để dẫn hỗn hợp không khí – nhiên liệu đến các xy lanh

Hình 2 17 Cấu tạo đường ống nạp

2.1.6 Bộ điều khiển trung tâm ECU

Là bộ xử lý và điều khiển điện tử trung tâm, thực tế là bộ máy tính điện tử tiếp

nhận và xử lý các tín hiệu theo một chương trình định sẵn

Cơ cấu chấp hành luôn bảo đảm thừa lệnh ECU và đáp ứng các tín hiệu phản hồi từ

các cảm biến Hoạt động của hệ thống điều khiển động cơ đem lại sự chính xác và

thích ứng cần thiết, để giảm tối đa chất độc hại trong khí thải cũng như lượng tiêu hao

nhiên liệu của động cơ ECU cũng đảm bảo công suất tối ưu ở các chế độ hoạt động

của động cơ, giúp chẩn đoán động cơ một cách hệ thống khi sự cố xảy ra

2.1.6.1 Cảm biến vị trí bướm ra

Cảm biến vị trí bướm ga được lắp trên cổ họng gió Cảm biến này biến đổi góc

mở bướm ga thành điện áp, được truyền đến ECU động cơ như tín hiệu mở bướm ga

(VTA)

Cấu tạo cảm biến vị trí bướm ga loại phần tử Hall

Cảm biến vị trí bướm ga 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 ở trên trục

bướm ga và quay cùng với bướm ga Khi

bướm ga mở, các nam châm quay cùng một

lúc, và các nam châm này thay đổi vị trí của

chúng Vào lúc đó, IC Hall phát hiện sự thay

đổi từ thông gây ra bởi sự thay đổi của vị trí

nam châm và tạo ra điện áp ra của hiệu ứng

Hall từ các cực VTA1 và VTA2 theo mức

thay đổi này Tín hiệu này được truyền đến

ECU động cơ như tín hiệu mở bướm ga và

VTA2 là để phát hiện trục trặc của VTA1

Điện áp tín hiệu cảm biến này thay đổi từ

0V đến 5V tỉ lệ với góc mở của bướm ga và

được truyền đến các cực VTA của ECU Khi

ECU tính tốn góc mở bướm ga theo tín hiệu này và điều khiển bộ chấp hànhbướm ga tương ứng điều khiển của lái xe Những tín hiệu này cũng được sử dụngtrong việc hiệu chỉnh tỷ lệ không khí nhiên liệu, hiệu chỉnh tăng công suất và điềukhiển cắt nhiên liệu.

Cảm biến này không chỉ phát hiện chính xác độ mở của bướm ga, mà còn sửdụng phương pháp không tiếp điểm và có cấu tạo đơn giản, vì thế nó không dễ bịhỏng Ngồi ra, để duy trì độ tin cậy của cảm biến này, nó phát ra các tín hiệu từ hai hệthống có các tính chất khác nhau

Bướm ga đóng hoàn toàn : vị trí bướm ga được tính theo phần trăm (VTA1) là

Nếu có DTC (mã chẩn đốn hư hỏng) liên quan đến hệ thống điều khiển bướm

ga điện tử (ETCS), ECU sẽ chuyển sang chế độ dự phòng Khi ở chế độ dự phòng,ECU sẽ cắt dòng điện đến bộ chấp hành bướm ga Bướm ga sẽ hồi về vị trí bướm ganhất định 6.5o bằng lực của lò xo hồi Sau đó, ECU điều khiển công suất động cơ bằngcách điều khiển phun nhiên liệu (phun cắt quãng) và thời điểm đánh lửa theo vị trí củabàn đạp ga, có thể lái xe một cách chậm rãi

2.1.6.2 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát

Cảm biến nhiệt độ nước đã được gắn các nhiệt điện trở bên trong, mà nhiệt độcàng thấp, trị số điện trở càng lớn, ngược lại, nhiệt độ càng cao, trị số điện càng thấp

Và sự thay đổi về giá trị điện trở của nhiệt điện trở này được sử dụng để phát hiện cácthay đổi về nhiệt độ của nước làm mát Điện trở được gắn trong ECU động cơ và nhiệtđiện trở trong cảm biến này được mắc nối tiếp trong mạch điện sao cho điện áp của tínhiệu được phát hiện bởi ECU động cơ sẽ thay đổi theo các thay đổi của nhiệt điện trởnày

Khi nhiệt độ của nước làm mát động cơ thấp, phải tăng tốc độ chạy không tải,tăng thời gian phun, góc đánh lửa sớm nhằm cải thiện khả năng làm việc và để hâmnóng Vì vậy, cảm biến nhiệt độ nước không thể thiếu được đối với hệ thống điềukhiển động cơ

Hình 2 19 Cấu tạo cảm biến nhiệt độ nước

2.1.6.3 Cảm biến nồng độ oxy

Để nhằm mục đích giúp cho động cơ có lắp đặt bộ TWC (Three-way Catalytic Converter – Bộ lọc khí xả 3 thành phần) đạt được hiệu quả lọc khí xả tốt nhất, cần phảiduy trì tỷ lệ không khí nhiên liệu nằm trong khoảng gần với tỷ lệ lý thuyết

Cảm biến nồng độ oxy nhận biết tỷ lệ không khí –nhiên liệu đậm hoặc nhạt hơn

tỷ lệ lý thuyết Cảm biến nồng độ oxy được đặt trong đường ống xả

Nếu nồng độ oxy trên bề mặt trong của phần tử ZrO2 chênh lệch lớn so với trên

bề mặt ngồi tại nhiệt độ cao (4000C) Phần tử ZrO2 sẽ sinh ra một điện áp Khi hổn hợp không khí - nhiên liệu nhạt, có rất nhiều oxy trong khí xả do vậy có sự chênh lệch nhỏ giữa nồng độ oxy ở bên trong và bên ngồi cảm biến Do đó điện áp do ZrO2 tạo rathấp (gần bằng OV) Ngược lại nếu hỗn hợp không khí – nhiên liệu quá đậm, oxy trongkhí xả gần như không còn Điều đó tạo ra sự chênh lệch lớn về nồng độ oxy ở bên trong và bên ngồi cảm biến và điện áp do phần tử ZrO2 tạo ra là lớn (Xấp xỉ 1V)

Lớp Platin có tác dụng như một chất xúc tác và làm cho oxy và C O trong khí

xả phản ứng với nhau Nó làm giảm lượng oxy và tăng độ nhạy của cảm biến

Chú ý: Nếu cảm biến oxy bình thường nhưng bề mặt ngồi của cảm biến có dính bùn nó sẽ ngăn không cho không khí bên ngồi tiếp xúc với cảm biến Sự chênh

lệchgiữa nồng độ oxy trong không khí và trong khí xả sẽ giảm xuống nên cảm biến luôn gởi một tín hiệu hỗn hợp nhạt đến ECU

Hình 2 20 Cảm biến nồng độ oxy

2.1.6.4 Van điều khiển không tải động cơ ( Van ISC )

Van ISC được lắp trên cổ họng gió, và khí nạp qua nó sẽ đi tắt qua bướm ga.Loại van điện từ quay

Van ISC được kích hoạt bằng các tín hiệu từ ECU động cơ và điều khiển lượng khí nạp đi tắt qua bướm ga.Van ISC loại điện từ quay có kích thước nhỏ, gọn.Do van

có thể cho phép lượng khí lớn chạy qua, nó còn được dùng để điều khiển tốc độ không tải nhanh

Hình 2 21 Van ISC

Nguyên lí hoạt động

-Điều khiển khởi động: Khi động cơ khởi động, van ISC được mở ra phụ thuộc vào điều kiện hoạt dộng của động cơ dựa trên dữ liệu lưu trong bộ nhớ của ECU Điều này sẽ nâng cao tính khởi động cho động cơ ( Các tín hiệu liên quan: THW, Ne )

-Điều khiển hâm nóng (không tải nhanh): Sau khi động cơ đã khởi động, ECU

sẽ điều khiển tốc độ không tải nhanh phụ thuộc vào nhiệt độ nước làm mát Hơn nữa điều khiển phản hồi được mô tả sau đây cũng được thực hiện để đảm bảo rằng tốc độ không tải của động cơ đạt tốc độ không tải chuẩn, các dữ liệu cho việc điều khiển này được lưu trong bộ nhớ của ECU ( Các tín hiệu liên quan: THW, Ne )

-Điều khiển phản hồi: Khi tất cả các điều kiện kích hoạt, điều khiển phản hồi được xác lập sau khi động cơ đã khởi động ECU liên tục so sánh tốc độ động cơ thực

tế với tốc độ không tải chuẩn được lưu trong bộ nhớ của nó ECU gởi tín hiệu điều khiển cần thiết đến van ISC để điều chỉnh tốc độ động cơ thực tế sao cho đạt tốc độ không tải chuẩn

2.1.6.5 Cảm biến vị trí trục khuỷu

Tín hiệu NE được ECU động cơ sử dụng để phát hiện góc của trục khuỷu và tốc

độ của động cơ Hệ thống cảm biến vị trí trục khuỷu bao gồm đĩa tín hiệu cảm biến và cuộn nhận tín hiệu Đĩa tín hiệu có 34 răng và được lắp trên trục khuỷu Cuộn nhận tín hiệu được làm từ cuộn dây đồng, một lõi sắt và nam châm

Hình 2 22 (a) Kết cấu cảm biến vị trí trục khuỷu, (b)Tín hiệu xung từ cảm biến

Hình 2 23 Mạch cảm biến vị trí trục khuỷu

Khi đĩa tín hiệu cảm biến quay và khi từng răng của nó đi qua cuộn tín hiệu,một tín hiệu xung được tạo ra Cuộn nhận tín hiệu sinh ra 34 tín hiệu ứng với một vòngquay của động cơ ECU nhận biết vị trí của trục khuỷu và tốc độ động cơ dựa vào tínhiệu này Dùng những tín hiệu này để điều khiển thời gian phun nhiên liệu và thờiđiểm đánh lửa

2.1.6.6 Cảm biến vị trí trục cam

Cảm biến vị trí trục cam bao gồm một nam châm, lõi thép và được cuộn bằngdây đồng và được lắp trên nắp quy lát Khi trục cam quay, 3 vấu trên trục cam đi quacảm biến vị trí trục cam Điều này làm kích hoạt từ trường trong cảm biến và sinh ramột điện áp trong cuộn dây đồng.Trục cam quay cùng với chuyển động quay của trụckhuỷu Khi trục khuỷu quay hai vòng, sinh ra điện áp 3 lần trong cảm biến vị trí trụccam Điện áp sinh ra trong cảm biến tác dụng như một tín hiệu, cho phép ECU xácđịnh được vị trí của trục cam Tín hiệu này được dùng để điều khiển thời điểm đánhlửa, thời điểm phun nhiên liệu và hệ thống VVT

Hình 2 24 Kết cấu cảm biến vị trí trục cam, Tín hiệu xung từ cảm biế