ĐỒ án tốt nghiệp khảo sát hệ thống nhiên liệu trên động cơ phun xăng điện tử k JETRONIC

Hàng loạt các cảm biến điện, cảm biếnnhiệt, cảm biến đo lưu lượng trên đường nạp, cảm biến ôxy trên đường thải,xôlênoi chống tự cháy, xôlênoi tự động tăng tốc khi mở điều hòa nhiệt độ củ

TRƯỜNG CAO ĐẴNG GIAO THÔNG VẬN TẢI TRUNG

ƯƠNG V KHOA CƠ KHÍ – ĐIỆN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

KHẢO SÁT HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU TRÊN ĐỘNG CƠ

PHUN XĂNG ĐINẸ TỬ K-JETRONIC

Sinh viên thực hiện:

Lớp:

Giáo viên hướng dẫn:

Giáo viên duyệt:

Đà Nẵng – 2019

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây ngành công ngiệp chế tạo ôtô đang trên đàphát triển mạnh mẽ, đặc biệt cùng với ứng dụng khoa học kỷ thuật và công nghệvào trong ngành đã đưa ngành công nghiệp chế tạo ôtô hoà nhập cùng với tốcđộ phát triển của sự nghiệp công nghiệp hoá và hiện đại hóa đất nước

Việc tìm hiểu và nắm vững nguyên tắc hoạt động cả hệ thống nhất là cáchệ thống hiện đại là rất cần thiết đối với một sinh viên ngành động lực Nhưngtrong điều kiện khá thiếu thốn thiết bị của trường ta hiện nay không thể đáp ứngđược các nhu cầu của sinh viên mặc dầu nhà trường đã có nhiều cố gắng đểtrang bị Vì vậy em được giao đề tài thiết kế mô hình sử dụng cho công tác họctập của các sinh viên là điều rất cần thiết và hợp lý

Do kiến thức còn nhiều hạn chế, kinh nghiệm chưa nhiều, tài liệu thamkhảo còn ít và điều kiện thời gian không cho phép nên đồ án tốt nghiệp của emkhông tránh những sai sót, kính mong các thầy cô giáo trong bộ môn chỉ bảo đểđồ án của em được hoàn thiện hơn

Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn đến thấy giáo hướng dẫn, các thầy côgiáo trong bộ môn động lực cùng tất cả các bạn sinh viên đã giúp em hoàn thànhđồ án này

Đà Nẵng, ngày 02 tháng 05 năm 2003 Sinh viên thực hiện:

1 MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI:

cơ

Việc nghiên cứu cải thiện quá trình cháy nhằm đạt hiệu quả cao vàchống ô nhiểm môi trường đã làm kết cấu động cơ đốt trong, đặc biệt là động cơxăng ngày càng phức tạp Hệ thống nhiên liệu và hệ thống điện của các động

cơ xăng hiện tại đã thay đổi rất nhiều Hàng loạt các cảm biến điện, cảm biếnnhiệt, cảm biến đo lưu lượng trên đường nạp, cảm biến ôxy trên đường thải,xôlênoi chống tự cháy, xôlênoi tự động tăng tốc khi mở điều hòa nhiệt độ củaôtô, cơ cấu tự động mở bướm ga, cơ cấu giảm chấn ga, hệ thống điện tử kiểmsoát thành phần tỷ lệ xăng - không khí (ECAFR), hệ thống vi tính kiểm soát khíhỗn hợp(CCCS), bộ điều khiển trung tâm(ECU)… và nhiều hệ thống điều khiểnkhác

Từ năm 1950 trở lại đây, động cơ phun xăng bắt đầu phát triển rất mạnh,nhất là trong 20 năm gần đây, từ khi vấn đề chống ô nhiểm môi trường trở thànhvấn đề bức thiết trong mọi nghành, trong đó có nghành sản xuất ôtô Động cơphun xăng có rất nhiều ưu điểm nổi bật như hệ số cản trên đường nạp thấp, hệsố dư lượng không khí của từng xilanh rất đồng đều, quá trình cháy rất lý tưởng…mà nhất là khí xả của động cơ phun xăng ít thành phần độc hại Vì vậy việc làm

- Hieơu moôt caùch toơng quaùt vaø sađu hôn veă heô thoâng phun xaíng ñieôn töû.

- Giuùp cho sinh vieđn coù theơ hieơu ñöôïc moâi quan heô giöõa caùc cạm bieân vaøECU

- Naĩm vöõng kyù hieôu caùc cöïc cụa ECU vaø cạm bieân

1.2 YÙ NGHÓA:

Vieôc tìm hieơu veă heô thoâng phun xaíng ñieôn töû ñoâi vôùi ña soâ sinh vieđn chụ yeâulaø tređn cô sôû lyù thuyeât Vì vaôy thođng qua mođ hình naøy sinh vieđn nhöõng khoùa sauseõ coù ñieău kieôn quan saùt ñeơ nhaôn thöùc moôt caùch thöïc teâ hôn

Döïa vaøo nguyeđn lyù laøm vieôc cụa heô thoâng phun xaíng ñieôn töû tređn mođ hìnhsinh vieđn seõ khạo saùt ñöôïc ñaịc tính cụa chuùng

2 GIÔÙI THIEÔU CAÙC LOÁI HEÔ THOÂNG PHUN XAÍNG TIEĐU BIEƠU:

2.1 HEÔ THOÂNG PHUN XAÍNG K-JETRONIC:

H TH NG PHUN X NG I ÖỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG CƠ KHÍ - ĐIỆN TỬ ỐNG PHUN XĂNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG CƠ KHÍ - ĐIỆN TỬ ĂNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG CƠ KHÍ - ĐIỆN TỬ ĐIỀU KHIỂN BẰNG CƠ KHÍ - ĐIỆN TỬ ÊU KHI ØN B ÒÊ ĂNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG CƠ KHÍ - ĐIỆN TỬNG C KHÍ - I N TƯƠ KHÍ - ĐIỆN TỬ ĐIỀU KHIỂN BẰNG CƠ KHÍ - ĐIỆN TỬ Ệ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG CƠ KHÍ - ĐIỆN TỬ Í

6

16 9 4

2

19

18 16

Hình 2.1.Caâu táo vaø nguyeđn lyù hoát ñoôđng cụa heô thoâng K-JETRONIC

1-Bình xaíng; 2-Bôm xaíng ñieôn;3-Lóc xaíng; 4-Voøi phun; 5-Xupap; 6-Cạm bieân vò trí böôùm ga; 7-Cạm bieân löu löôïng khođng khí; 8-Cạm bieân nhieôt ñoô nöôùc; 9-Cạm bieân toâc ñoô trúc khuyûu; 10-Cạm bieân ođxy; 11-Ñöôøng oâng thại; 15-Voøi phun khôûi ñoông lánh; 16-Ñöôøng khođng tại; 17-Boô phađn phoâi ñònh löôïng xaíng; 18-Thieât bò

chấp hành thuỷ điện; 20-Bộ tiết chế sưởi nóng động cơ; 21-Công tắc nhiệt thời gian.

Hệ thống phun xăng K-JETRONIC là hệ thống phun xăng cơ bản đối vớicác kiểu phun xăng điện tử hiện đại ngày nay Hệ thống K-JETRONIC là hệthống phun nhiên liệu kiểu thủy cơ Lượng nhiên liệu cung cấp được điều khiểntừ lượng không khí nạp và nó phun liên tục một lượng nhiên liệu vào cạnh xupapnạp của động cơ

Các chế độ làm việc của động cơ đòi hỏi có sự điều chỉnh hỗn hợp cung cấp,sự điều chỉnh được thực hiện bởi hệ thống K-JETRONIC, nó đảm bảo được suấttiêu hao nhiên liệu và vấn đề độc hại của khí thải Sự kiểm tra trực tiếp lưulượng không khí, cho phép hệ thống K-JETRONIC đạt được sự tính toán phù hợpvơí sự thay đổi chế độ làm việc của động cơ Để giải quyết vấn đề chống ônhiễm nó được kết hợp với các thiết bị chống ô nhiễm Lượng khí thải đượckiểm tra chính xác bằng lượng không khí nạp vào động cơ

Kiểu K-JETRONIC được quan niệm có gốc giống như một hệ thống hoàntoàn bằng cơ khí , trong thực tế nó được kết hợp với các thiết bị điện tử để điềukhiển hỗn hợp khí nạp

Hệ thống K-JETRONIC bao gồm các chức năng sau:

- Cung cấp nhiên liệu

- Đo lường lưu lượng dòng không khí nạp

- Định lượng và phân phối nhiên liệu

 Cung cấp nhiên liệu : dùng một bơm điện để cung cấp nhiên liệu, nhiênliệu sau khi qua bộ lọc và bộ tích năng nó sẽ được định lượng và phân phối đếncác kim phun của động cơ

 Đo lường lưu lượng dòng không khí nạp: lượng không khí nạp của động cơđược điều khiển bởi cánh bướm ga và được kiểm tra bởi bộ đo lưu lượng khôngkhí nạp.

 Định lượng và phân phối nhên liệu: lượng không khí nạpđược xác định bởi vị trí của cánh bướm ga và được kiểm tra bởi bộ đo lưu lượngkhông khí, từ đó nó điều khiển sự định lượng và phấn phối nhiên liệu Bộ đo lưulượng không khí và bộ định lượng phân phối nhiên liệu thành bộ tiết chế hỗnhợp

Kim phun nhiên liệu phun liên tục độc lập ở xupap nạp, ở quá trình nạp hỗnhợp dự trử này sẽ được cung cấp vào các xi lanh của động cơ

Sự làm giàu hỗn hợp trong hệ thống có vai trò quan trộng trong khi thay đổichế độ làm việc của động cơ như tăng tốc, cầm chừng, đầy tải và khởi động.Như sơ đồ khối mô tả đường đi của không khí và nhiên liệu Không khí đi từlọc gió đến cảm biến lưu lượng không khí, rồi sau đó qua cánh bướm ga vàođộng cơ tại thời điểm xupap nạp mở còn nhiên liệu đi từ thùng chứa nhiên liệuđược bơm xăng hút lên đi qua lọc xăng, bộ tích năng, để tới bộ định lượng vàphân phối nhiên liệu Tại đây nhiên liệu được chia ra cho các xi lanh với mộtlượng thích hợp Sau đây là sơ đồ khối thể hiện phương pháp tạo hỗn hợp trênđộng cơ phun xăng rất cơ bản

Trang 6

Không khíLọc khí nạp

Cảm biến lưu lượng gióCánh bướm ga

Nhiên liệu

Lọc xăng, bơm xăng, bộ tích năng

Bộ định phân nhiên liệu

Kim phun nhiên liệu

Đường ống nạp

2.3 HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ L-JETRONIC:

BOSCH

12 13 14

Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý HTPX điện tử L –JETRONIC.

1-Bình xăng; 2-Bơm xăng điện; 3-Lọc xăng; 4-Vòi phun; 5-Bộ ổn định áp suất; 6-Cảm biến vị trí bướm ga; 7-Cảm biến lưu lượng không khí; 8-Cảm biến nhiệt độ nước; 9-Cảm biến vị trí trục khuỷu; 10-Cảm biến ôxy; 11-Đường ống thải; 12-Lọc không khí; 13-Cảm biến nhiệt độ không khí; 14-Bộ tích tụ xăng.

L-JETRONIC là hệ thống phun xăng nhiều điểm điều khiển bằng điện tử.Xăng được phun vào cửa nạp của xilanh động cơ theo từng lúc chứ không phải

liên tục quá trình phun xăng và định lượng nhiên liệu được thực hiện nhờ kếthợp hai kỷ thuật: đo trực tiếp khối lượng không khí nạp và các khả năng chỉ huyđặc biệt của điện tử.

Chức năng của hệ thống phun xăng là cung cấp cho từng xi lanh động cơ mộtlượng xăng chính xác đáp ứng nhu cầu tải trọng của động cơ Một loạt các cảmbiến ghi nhận dữ kiện về chế độ làm việc của ôtô chuyển đổi các dữ kiện nàythành tín hiệu điện Sau đó các tín hiệu này được nhập vào bộ xử lý và bộ điềukhiển trung tâm ECU ECU sẽ xử lý , phân tích các thông tin nhận được và tínhtoán chính xác lượng xăng cần phun ra, lưu lượng xăng phun ra được ấn định dothời lượng mở van của vòi phun xăng

Một bơm xăng cung cấp nhiên liệu cho động cơ và tạo áp suất đủ mạnh đểphun vào xilanh Các vòi phun xăng phun nhiên liệu vào cửa nạp của từngxilanh dưới sự chỉ huy của bộ xử lý và điều khiển trung ương ECU Hệ thốngphun xăng điện tử L-JETRONIC bao gồm các hệ thống chức năng cơ bản sauđây:

- Hệ thống cung cấp nhiên liệu

- Hệ thống ghi nhận thông tin về chế độ hoạt động của động cơ

- Hệ thống định lượng nhiên liệu

 Hệ thống cung cấp nhiên liệu đảm trách 3 chức năng:

+ Hút xăng từ buồng chứa để bơm đến các vòi phun

+ Tạo áp suất cần thiết để phun xăng

+ Duy trì ổn định áp suất nhiên liệu trong hệ thống

 Hệ thống ghi nhận thông tin:

Một loạt các cảm biến ghi nhận các thông tin về chế độ làm việc khácnhau của động cơ Thông tin quan trọng nhất là khối lượng không khí nạp vào

nạp Các bộ cảm biến khác ghi nhận thông tin về vị trí bướm ga mở lớn hay mởnhỏ, về vận tốc trục khuỷu động cơ, về nhiệt độ không khí nạp và nhiệt độ độngcơ.

 Hệ thống định lượng nhiên liệu:

Bộ xử lý và điều khiển trung tâm ECU tiếp nhận thông tin của các bộ cảmbiến nói trên, đánh giá xử lyï thäng tin này, lọc vào khuếch đại thành những tínhiệu ra, sau đó đưa đến các vòi phun điều khiển mở van phun xăng

 Ưu điểm của hệ thống phun xăng điện tử L-JETRONIC:

- Tiết kiệm nhiên liệu:

Trong hệ thống cung cấp nhiên liệu bằng bộ chế hòa khí do nơi kết cấu chiacắt của ống góp hút, các xilanh nhận được khí hỗn hợp không đồng nhất Côngtạo ra trong thì nổ của cạc xilanh không đều nhau, gây ra sự hao tổn nhiên liệu.Trong hệ thống L-JETRONIC mổi xilanh có khi cho nó một vòi phun xăng Cácvòi phun xăng của động cơ được điều khiển do cùng một bộ xử lý điều khiểntrung tâm, nhờ vậy các xilanh động cơ được cung cấp lượng xăng đồng đều đồngnhất ở bất cứ chế độ hoạt động nào của ôtô

- Thích nghi với các chế độ tải trọng khác nhau:

Hệ thống phun xăng điện tử L-JETRONIC có khả năng đáp ứng việc cungcấp nhiên liệu cho động cơ ở tất cả chế độ và tải trọng thay đổi khác nhau củaôtô Đặc biệt là đáp ứng và can thiệp cực nhanh , bộ điều chỉnh và điều khiểntrung tâm ECU chỉ huy vòi phun xăng vào xilanh trong thời gian cực nhanh tínhbằng phần ngàn của mäüt giây

- Giảm lượng độc tố trong khí thải

Hệ thống L-JETRONIC có khả năng cung cấp khí- hỗn hợp với tỷ lệ xăng– không khí tối ưu, đáp ứng đúng về yêu cầu vấn đề môi trường ngày nay của

- Công suất cao.

Trên động cơ dùng bộ chế hòa khí, cho dù ống góp hút được thiết kế đúngquy luật khí động học, hệ số nạp vào xilanh vẫn thấp Nguyên nhân là khí hỗnhợp có lẩn xăng nặng nên lưu thông khó Đối với hệ thống phun xăng chỉ cókhông khí lưu thông trong ống góp hút không khí nhẹ nên lưu thông nhanh vànhiều hơn, xăng được phun thẳng vào cửa nạp của xilanh, nhờ vậy hệ số nạp lớnkết quả là công suất động cơ tăng

2.4 HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ D –JETRONIC:

Hình 2.4 Sơ đồ hệ thống điều khiển động cơ D-JETRONIC

12 11 10

23

24

26 25

1

9 8 7 6

5 4

1-Cạm bieân toâc ñoô ; 2-Bạng ñoăng hoă ; 3-Rôle ñeøn haôu ; 4-Rôle boô saây kính ; Khoaù ñieôn ; 6-Rôle môû mách ; 7-Ñeøn CHECK ENGINEE ; 8-Khueâch ñái ñieău hoaø

5-; 9-AĨcquy 5-; 10-ECU ñoông cô 5-; 11-Boô chia ñieôn vaø IC ñaùnh löûa 5-; 12-Bieân trôû 5-; Cạm bieân Oxy ; 14-TWC ; 15-Cạm bieân nhieôt ñoô nöôùc ; 16-Cạm bieân kích noơ ; 17- Voøi phun ; 18-Boô ñieău aùp ; 19-Cạm bieân vò trí böôùm ga ; 20-Cạm bieân nhieôt ñoô khí náp ; 21-Van ISC ; 22-Cạm bieân aùp suaât ñöôøng oâng náp ; 23-Bình xaíng ; 24- Bômnhieđn lieôu ; 25-Giaĩc kieơm tra ; 26-Cođng taĩc khôûi ñoông trung gian

13-Mođ tạ heô thoâng

Caùc chöùc naíng cụa heô thoâng ñieău khieơn ñoông cô bao goăm EFI, ESA vaø ISCchuùng ñieău khieơn caùc tính naíng cô bạn cụa ñoông cô, chöùc naíng chaơn ñoaùn, chöùcnaíng döï phoøng vaø an toaøn chư hoát ñoông khi coù trúc trặc trong caùc heô thoângñieău khieơn naøy

Ngoaøi ra thieât bò ñieău khieơn phú tređn ñoông cô nhö heô thoâng ñieău khieơn khínáp… chöùc naíng naøy ñeău ñöôïc ñieău khieơn baỉng ECU ñoông cô

+B +B FC VF OX HT E1 V-ISC E2 E21 IDL VC PIM THA THW E01 E02

NE- NE+ IGT IGF

G-#20

#10 SPD AC1 ACT W BATT

RƠ KHÍ - ĐIỆN TỬLE EFI CHÍNH

10A GAUSE

ĐIỀU KHIỂN BẰNG CƠ KHÍ - ĐIỆN TỬÈN CẢNH BÁO KIỂ M TRA ĐIỀU KHIỂN BẰNG CƠ KHÍ - ĐIỆN TỬỘ NG CƠ KHÍ - ĐIỆN TỬ

-BỘ CHIA ĐIỀU KHIỂN BẰNG CƠ KHÍ - ĐIỆN TỬIỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG CƠ KHÍ - ĐIỆN TỬ N HỘ P ĐIỀU KHIỂN BẰNG CƠ KHÍ - ĐIỆN TỬÁNH LỬA

GIĂNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG CƠ KHÍ - ĐIỆN TỬÕ C KIỂ M TRA

G1 VTA

RSO RSC

CẢM BIẾNG PHUN XĂNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG CƠ KHÍ - ĐIỆN TỬ N OXY CẢM BIẾNG PHUN XĂNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG CƠ KHÍ - ĐIỆN TỬBƯƠ KHÍ - ĐIỆN TỬÏM GAN VỊ TRÍ

CẢM BIẾNG PHUN XĂNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG CƠ KHÍ - ĐIỆN TỬ N CHÂN KHÔNG

BẢO VỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG CƠ KHÍ - ĐIỆN TỬ IIA

BẢO VỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG CƠ KHÍ - ĐIỆN TỬ

ĐIỀU KHIỂN BẰNG CƠ KHÍ - ĐIỆN TỬIỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG CƠ KHÍ - ĐIỆN TỬ N

Hình 2.5 Sô ñoă mách ñieôn toơng quaùt ñoông cô 4A – FE.

2.4.1 Chöùc naíng cụa heô thoâng ñieău khieơn ñoông cô:

EFI ( Heô thoâng phun xaíng ñieôn töû):

Một bơm nhiên liệu cung cấp đủ nhiên liệu dưới một áp suất không đổi đếncác vòi phun.

Các vòi phun sẽ phun một lượng nhiên liệu định trước vào đường ống nạptheo tín hiệu từ ECU động cơ ECU động cơ nhận các tín hiệu từ rất nhiều cảmbiến khác nhau thông báo về sự thay đổi của các chế độ hoạt động của động cơnhư:

- Áp suất đường ống nạp( PIM)

- Góc quay trục khuỷu(G)

- Tốc độ động cơ (NE)

- Tăng tốc, giảm tốc (VTA)

- Nhiệt độ nước làm mát (THW)

- Nhiệt độ khí nạp(THA)

ECU sử dụng các tín hiệu này để xác định khoảng thời gian phun cần thiếtnhằm đạt được tỷ lệ khí- nhiên liệu tối ưu phù hợp với điều kiện hoạt động hiện thời của động cơ

1

3 2

 Ñaùnh

löûasôùm ñieôn töû(ESA):

ECU ñoông cô laôp trình vôùi soâ lieôu ñeơ ñạm bạo thôøi ñieơm ñaùnh löûa toâi öu döôùibaât kyø cheâ ñoô hoát ñoông naøo cụa ñoông cô Döïa tređn caùc soâ lieôu naøy, vaø caùc soâlieôu do caùc cạm bieân theo gioõi caùc cheâ ñoô hoát ñoông cụa ñoông cô cung caâp nhömođ tạ döôùi ñađy ECU ñoông cô seõ gôûi tín hieôu IGT(thôøi ñieơm ñaùnh löûa) ñeân ICñaùnh löûa ñeơ phoùng tia löûa ñieôn tái thôøi ñieơm chính xaùc

1-Bugi ; 2-Boô chia ñieôn ; 3-Cuoôn ñaùnh löûa vaø IC ñaùnh löûa ;4-ECU ñoông cô ;

5-Caùc cạm bieân

 ISC (Ñieău khieơn toâc ñoô khođng tại):

ECU ñoông cô laôp trình vôùi caùc giaù trò toâc ñoô ñoông cô tieđu chuẩn töông öùngvôùi caùc ñieău kieôn nhö sau:

- Nhieôt ñoô nöôùc laøm maùt

- Ñieău hoøa khođng khí(A/C)

3

4

5

Hình 2.7 Sô ñoă ñieău khieơn ñoông cô (ñaùnh löûa sôùm ñieôn töû).

1-Voøi phun ; 2-ECU ñoông cô ; 3-Caùc cạm bieân ;

Các cảm biến truyền tín hiệu đến ECU nó sẽ điều khiển dòng khí bằng vanIGC, chạy qua đường khí phụ và điều chỉnh tốc độ không tải đến giá trị tiêuchuẩn.

 Chức năng chẩn đoán:

ECU động cơ thường xuyên theo giõi các tín hiệu gởi đến từ các cảm biếnkhác nhau Nếu nó phát tín hiệu ra bất kỳ hư hỏng nào trong các tín hiệu đầuvào, ECU động cơ sẽ lưu dữ liệu hư hỏng trong bộ nhớ của nó và bật sáng đèn

“CHECK ENGINE” Khi cần thiết nó sẽ hiển thị hư hỏng bằng cách nháy đèn

“CHECK ENGINE”, qua dụng cụ quét hay phát ra tín hiệu điện áp

ECU động cơ còn điều khiển cả hệ thống điều khiển khí và các hệ thống phụkhác

2.4.2 KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ:

Sơ đồ khối như hình sau:

Hình 2.7 sô ñoă khoâi keât caâu cụa heô thoâng ñieău khieơn ñoông cô

3.THIEÂT KEÂ MOĐ HÌNH:

3.1 YEĐU CAĂU MOĐ HÌNH:

Do mođ hình laø moôt thieât bò söû dúng trong cođng taùc hóc taôp vaø dáy hóc , neđncoù nhöõng yeđu caău chính nhö sau:

 Phại theơ hieôn roû raøng , deơ hieơu nguyeđn lyù cụa heô thoâng maø noù trình baøy

 Deê daøng söû dúng vaø ñieău khieơn

 Kích thöôùc va økhoâi löôïng khođng lôùn laĩm

 Coù ñoô beăn vöõng cao hoát ñoông oơn ñònh tin caôy

3.2 CHÓN PHÖÔNG AÙN THIEÂT KEÂ:

Từ yêu cầu của mô hình ta chọn cụm chi tiết của loạihệ thống phun xăng D-JETRONIC lắp trên động cơ 4A-FE, bởi

vì ngày nay hệ thống phun xăng này được ứng dụng rộngrãi và nhiều hệ thống đã chứng thực khả năng vận hànhtốt như sau:

3.2.1 Hệ thống điều khiển điện tử:

 Cảm biến áp suất đường ống nạp:

Cảm biến áp suất đường ống nạp dùng độ chânkhông được tạo ra trong buồng chân không ĐIỀU KHIỂN BẰNG CƠ KHÍ - ĐIỆN TỬộ chân khôngtrong buồng này gần như tuyệt đối và nó không bị ảnh

CẠM BIEÂN AÙP SUAÂT ÑÖÔØNG

OÂNG NÁP (LOÁID.EFI)

BOÔ CHIA ÑIEÔN

-Tín hieôu goâc trúc khuyûu

-Tín hieôu toâc ñoô ñoông cô

CẠM BIEÂN NHIEÔT ÑOÔ NÖÔÙC

CẠM BIEÂN NHIEÔT ÑOÔ KHÍ NÁP

KHOÙA ÑIEÔN CÖÏC(CÖÏC ST)

Tín hieôu khôûi ñoông

CẠM BIEÂN TOÂC ÑOÔ XE

COĐNG TAĨC KHÔÛI ÑOÔNG TRUNG GIAN

RÔLE ÑEØN HAÔU VAØ SAÂY KÍNH

ÑIEĂU HOØA KHOĐNG KHÍ

CẠM BIEÂN KÍCH NOƠ

GIAĨC KIEƠM TRA

ÑEØN BAÙO KIEƠM TRA ÑOÔNG CÔ

AÍCQUY

ECU ÑOÔNG CÔ

CẠM BIEÂN VÒ TTRÍ BÖÔÙM GA

Tín hieôu khođng tại

Tín hieôu vò trí böôùm ga

CẠM BIEÂN OĐXY

BIEÂN TRÔÛ

EFIVOØI PHUN NO.1 VAØ 3VOØI PHUN NO.2 VAØ 4

RÔLE MÔÛ MÁCH

SPD

OX

VAF NSW

hưởng bởi sự dao động của áp suất khí quyển xẩy ra dosự thay đổi độ cao.

Cảm biến áp suất đường ống nạp so sánh áp suấtđường ống nạp với độ chađn không này và phát ra tín hiệuPIM nên tín hiệu này cũng không bị dao động theo sự thayđổi của áp suất khí quyển ĐIỀU KHIỂN BẰNG CƠ KHÍ - ĐIỆN TỬiều đó cho phép ECU giửđược tỷ lệ khí-nhiên liệu ở mức tối ưu ở bất kỳ độ caonào

 Cảm biến vị trí bướm ga:

Có 2 loại :loại tiếp điểm và loại tuyến tính

Ta chọn kiểu tuyến tính vì loại cảm biến này xác địnhtừng vị trí mở của cánh bướm ga, giúp cho việc nhận biếtđộ mở của cánh bướm ga chính xác hơn

 Bộ tạo tín hiệu G và NE

Có 3 loại : loại đặt trong bộ chia điện, loại cảm biến

vị trí cam và loại riêng rẻ Tuy các loại này khác nhau vềcách lắp đặt nhưng các chức năng cơ bản là giống nhau Nên với việc làm mô hình thì ta chọn loại đặt trong bộchia điện

 Cảm biến nhiệt độ nước

 Cảm biến nhiệt độ khí nạp

 Cảm biến ôxy

Có hai loại : Loại phân tử Zicônia và loại phần tử Titanchúng khác nhau chủ yếu về vật liệu của phần tử cảmnhận Ta chọn loại Zicônia

 Cảm biến kích nổ

 Tín hieôu star

3.2.2 Hệ thống nhiên liệu:

Ta chọn loại đặt trong bình vì loại này tạo ra ít rungđộng và tiếng ồn hơn so với các loại trên đường ống

 ĐIỀU KHIỂN BẰNG CƠ KHÍ - ĐIỆN TỬiều khiển bơm nhiên liệu

ĐIỀU KHIỂN BẰNG CƠ KHÍ - ĐIỆN TỬiều khiển bật tắt bằng ECU động cơ

 Lọc nhiên liệu

 Bộ ổn định áp suất

 Vòi phun

Có 2 loại vòi phun được sử dụng hiện nay, đó là vòiphun có điện trở cao và vòi phun có điện trở thấp nhưngmạch điện dùng cho 2 kiểu này cơ bản là giống nhau

Ta chọn loại vòi phun điện trở cao vì dùng vòi phun điệntrở thấp để tránh quá nhiệt do dòng lớn qua kim thì taphải dùng thêm một điện trở nối tiếp giữa công tắc máyvà kim

3.2.3 Đánh lửa điện tử (ESA):

- Tín hiệu IGF (xác nhận đánh lửa)

- Tín hiệu IGT( thời điểm đánh lửa)

3.2.4 Điều khiển tốc độ không tải (ISC):

Có 4 loại : Loại môtơ bước, loại cuộn dây quay, loạiACV điều khiển hệ số tác dụng và loại VSV điều khiểnbật tắt : Ta chọn loại van điện từ quay vì loái van ISCloại này nhỏ, gọn và nhẹ do van có thể cho hấp lượngkhí lớn chạy qua nó cũng được dùng để điều khiển toâcđộ không tải nhanh, và không tải dùng thêm một van khíphụ

3.2.5 Chẩn đoán:

Giá trị của tính hiệu thông báo điến ECU rằng nó bìnhthường đầu vào cũng như đầu ra được cố định đối với

Khi tín hiệu của một mạch nào đó không bình thường

so với giá trị cố định này, mạch đó coi như có hư hỏng

3.3 ÑAỊC ÑIEƠM CAÙC CÚM CHI TIEÂT TREĐN MOĐ HÌNH:

3.3.1 Heô thoâng nhieđn lieôu:

Nhieđn lieôu ñöôïc bôm ra khoûi bình baỉng bôm nhieđn lieôu ñi qua lóc nhieđnlieôu , sau ñoù ñöôïc ñöa ñeân caùc voøi phun AÙp suaât nhieđn lieôu tái caùc voøi phunñöôïc duy trì lôùn hôn so vôùi aùp suaât ñöôøng oâng náp một giaù trò khođng ñoơi tuøytheo loái ñoông cô Khi nhieđn lieôu phun ra, aùp suaât nhieđn lieôu thay ñoơi moôt chuùttrong ñöôøng oâng nhieđn lieôu Moôt voøi phun ñöôïc laĩp ôû phía tröôùc cụa moơi xilanhvaø löôïng nhieđn lieôu phun ñöôïc ñieău khieơn baỉng đoô daøi khoạng thôøi gian doøngñieôn cháy qua voøi phun Löôïng nhieđn lieôu thöøa seõ ñöôïc trạ veă thuøng chöùa theoñöôøng oâng xạ nhieđn lieôu veă tái boô ñieău aùp Nhö vaôy khi laøm vieôc nhieđn lieôu seõñöôïc vaôn chuyeơn lieđn túc trong mách nhieđn lieôu

3.3.1.1 Bôm nhieđn lieôu:

 Loái trong bình:

Bôm ñöôïc laĩp ôû beđn trong bình xaíng So vôùi loái bôm tređn ñöôøng oâng loáinaøy ít gađy tieâng oăn Moôt bôm tua bin, vôùi ñaịc ñieơm laø ñoô rung ñoông nhieđn lieôukhi bôm nhoû neđn ñöôïc söû dúng roông raõi

Loái bôm naøy bao goăm mođtô vaø boô phaôn bôm vôùi van moôt chieău, van antoaøn vaø coù boô lóc gaĩn lieăn thaønh moôt khoâi

Lóc nhieđn lieôu

OÂng phađn phoâi

Bình xaíng Bôm nhieđn lieôu OÂng nhieđn lieôu

Boô giạm rung ñoông

Caùc voøi phun

Boô oơn ñònh aùp suaâtOÂng hoăi

: aùp suaât thaâp

: aùp suaât cao

Hình 3.1 Sô ñoă heô thoâng nhieđn lieôu.

Hình 3.2 Cấu tạo bơm xăng loại đặt trong thùng chứa.

1-Bulông cố định bơm trong thùng xăng ; 2-Van một chiều ; 3-Đầu nối ống nhiên liệu ra ; 4-Trục bơm ; 5-Van an toàn ; 6-Đầu tiếp xúc ; 7-Chổi than ; 8-Rôto ; 9- Stato ; 10-Bạc trục ; 11-Cánh bơm ; 12-Đầu ống hút ; 13-Lưới lọc ; 14-Đường

nhiên liệu vào ; 15-Đường nhiên liệu ra ; 16-Vỏ bơm

- Bơm tua bin: bao gồm một hoặc hai cánh được dẩn động bằng môtơ , vỏ bơmvà nắp bơm thành bộ bơm Khi môtơ quay, các cánh bơm quay cùng với nó Cáccánh quạt bố trí dọc chu vi bên ngoài của cánh bơm để đưa nhiên liệu từ cửa vàođến cửa ra

Nhiên liệu bơm từ cửa ra đi qua môtơ và được bơm ra từ bơm qua van mäütchiều

-Van an toàn: van an toàn mở khi áp suất bơm đạt xấp xỉ 3,5 – 6 kgf/cm2,vànhiên liệu có áp suất cao quay trở về bình xăng Van an toàn ngăn không choáp suất nhiên liệu không vượt quá giá trị cho phép này

54

-Van một chiều: van mäüt chiều đóng khi bơm nhiên liệu ngưng hoạt động.Van mäüt chiều và bộ ổn áp đều làm việc để duy trì áp suất dư trong đườngống nhiên liệu khi động cơ ngừng chạy Do vậy có thể dể dàng khởi động lại Nếu không có áp suất dư, hóa hơi có thể dể dàng xảy ra tại nhiên liệu độcao, gây khó khăn khi hoạt động lại động cơ.

- Lọc nhiên liệu: dùng để lọc cặn bẩn trong nhiên liệu đối với loại lọc nàythì lọc nhiên liệu được bắt sau bơm

3.3.1.2 Âiều khiển bơm nhiên liệu:

Bơm nhiên liệu trong xe chỉ hoạt động khi động cơ đang chạy Điều nàytránh cho nhiên liệu không bị bơm đến động cơ trong trường hợp khóa điện bật

ON nhưng động cơ không chạy

Điều khiển bật – tắt (bằng ECU động cơ)

Hình 3.3 Mạch điều khiển bơm xăng.

- Khi động cơ quay khởi động:

Khi động cơ đang quay khởi động dòng điện chạy qua cực IG của khóa điệnđến cuộn dây L1 của rơle chính, làm rơle này bật bật ON Tại thời điểm đó,dòng điện chạy từ cực ST của khóa điện đến cuộn dây L3 của rơle mở mạch, bậtrơle này làm cho bơm hoạt động Sau đó máy khởi động hoạt động và động cơ

NE

L3 IG

bắt đầu quay, lúc này ECU động cơ sẽ nhận được tín hiệu NE Tín hệu này làmcho transistor trong ECU bật ON và do đó dòng điện chạy đến cuộn dây L2củarơle mở mạch.

- Động cơ đã khởi động:

Sau khi động cơ đã khởi động và khóa điện được trả về vị trí ON (cực IG ) từ

vị trí STAR(cực ST) dòng điện chạy đến cuộn dây L3 của rơle mở mạch bị cắt.Tuy nhiên dòng điện tiếp tục chạy đến cuộn dây L2 khi động cơ đang chạy doTransistor trong ECU động cơ bật ON kết quả là rơle mở mạch vẩn bật ON, chophép bơm nhiên liệu tếp tục hoạt động

- Động cơ ngừng:

Khi động cơ ngừng tín hiệu NE đến ECU động cơ bị ngắt, nó tắt transitor, dođó cắt dòng điện chạy đến cuộn dây L2 của rơle mở mạch Kết quả là, rơle mởmạch tắt, ngừng bơm nhiên liệu

3.3.1.3 Bộ lọc nhiên liệu:

Hình 3.4 Bộ lọc xăng 1-Đường nhiên liệu vào lọc ; 2-Lỗ nhiên liệu vào lọc ; 3-Lớp giấy bạc; 4-Vỏ lọc nhiên liệu ; 5-Không gian chứa nhiên liệu chưa lọc ; 6-Lỗ nhiên liệu chui qua lõi

loc ; 7-Tấm lót ; 8-Đường nhiên liệu ra khỏi lọc

2

Bộ lọc nhiên liệu là dùng để lọc sạch các cặn bẩn có trong nhiên liệu đểđảm bảo sự làm việc chính xác của các kim phun.

Cấu trúc của lọc nhiên liệu gồm một lỏi bằng giấy xếp chồng lên nhau, làmcho nhiên liệu chỉ đi qua kẻ hở này và một đỉa tròn để giử lọc

Cần chú ý, lọc nhiên liệu ở động cơ phun xăng khác với lọc dùng cho bộchế hòa khí là trong quá trình làm việc lọc chịu áp suất rất cao

Thông thường thì khoảng 40000km thì thay lọc

3.3.1.4 Bộ ổn định áp suất:

Hình 3.5 Cấu tạo bộ ổn định áp suất.

1-Ống thông với đường ống nạp ; 2-Lò xo ; 3-Van ; 4-Màng ; 5-Đường nhiên liệu

vào ; 6-Đường nhiên liệu trở về thùng chứa ; 7-Lõi lọc

Bộ ổn định áp suất làm ổn định áp suất nhiên liệu đến các vòi phun Lượngnhiên liệu được điều khiển 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

nhieđn lieôu seõ thay ñoơi moôt chuùt thaôm chí neâu tín hieôu phun vaø aùp suaât nhieđn lieôukhođng ñoơi Do ñoù, ñeơ ñát ñöôïc löôïng phun nhieđn lieôu chính xaùc, toơng aùp suaâtnhieđn lieôu A vaø ñoô chađn khođng ñöôøng oâng náp B phại ñöôïc duy trì 2,55hay2,9kgf/cm2.

Nhieđn lieôu coù aùp suaât töø oâng phađn phoâi seõ aân vaøo maøng laøm môû van Mộtphaăn nhieđn lieôu seõ chạy ngöôïc trôû lái bình chöùa qua ñöôøng ống hoăi Löôïngnhieđn lieôu trôû veă phú thuoôc vaøo ñoô caíng cụa loø xo maøng vaø aùp suaât nhieđn lieôutuøy theo löôïng nhieđn lieôu hoăi

ĐIỀU KHIỂN BẰNG CƠ KHÍ - ĐIỆN TỬoô chađn khođng cụa ñöôøng oâng náp daơn vaøo buoăng phía loø xo maøng, laøm giạmsöùc caíng cụa loø xo vaø taíng löôïng nhieđn lieôu hoăi laøm giạm aùp suaât Noùi toùm lái,khi ñoô chađn khođng cụa ñöôøng náp taíng lên (giạm aùp) aùp suaât nhieđn lieôu chưgiạm töông öùng vôùi söï giạm aùp suaât ñoù Vì vaôy, toơng aùp suaât cụa nhieđn lieôu A vaøñoô chađn khođng ñöôøng náp B ñöôïc duy trì khođng ñoơi

Van ñoùng lái baỉng loø xo khi bôm nhieđn lieôu ngöøng hoát ñoông Keât quạ laø vanmột chieău bên trong bôm nhieđn lieôu vaø van bên trong boô oơn ñònh aùp suaâtduy trì aùp dö trong ñöôøng oâng nhieđn lieôu

Chuù yù: boô oơn ñònh aùp suaât maø bò hoûng do vaôt lá két trong van… seõ gađy ra söïtút aùp Keât quạ laø khoù khôûi ñoông, maât maùt cođng suaât khođng tại khođng eđm

Boô oơn ñònh aùp suaât khođng theơ ñieău chưnh ñöôïc, neâu hoûng phại thay cạ boô

465

43

8910

Hình 3.6 Cấu tạo kim phun.

Lượng phun được điều khiển bằng khoảng thời gian phát ra tín hiệu Do hànhtrình của van kim là cố định, việc phun nhiên liệu diển ra liên tục khi mà vankim còn mở.

Hiện có hai loại vòi phun, loại có điện trở thấp và loại có điện trở cao,nhưng mạch điện của hai loại vòi phun này về cơ bản là giống nhau

Điện áp ăcquy được cung cấp đến cực 10 và 20 của ECU qua khóa điện vàcác vòi phun Khi transitor của ECU bật dòng điện chạy từ cực 10 và 20 đến E01và E02 (nối đất) Khi transitor bật, dòng điện chạy qua các vòi phun và nhiênliệu được phun nhiên liệu ra

No.10 No.20 E01 E02 Voì i phun

Hình 3.7 Mạch điện điều khiển kim phun.

3.3.2 Hệ thống điều khiển tự động:

Hệ thống điều khiển điện tử bao gồm các cảm biến để xác định tình trạnglàm việc của động cơ ECU để tính toán thời gian phun cho phù hợp với tín hiệutừ các cảm biến và các bộ tác động điều khiển lượng nhiên liệu phun cơ bảndựa vào các tín hiệu từ ECU

Caùc cạm bieân xaùc ñònh aùp suaât khí náp, soâ voøng quay cụa ñoông cô, nhieôt ñoôkhođng khí náp, nhieôt ñoô nöôùc laøm maùt, löôïng ođxy trong khí xạ, vò trí böôùm ga.Caùc cạm bieân gôûi tín hieôu veă ECU, sau ñoù ECU seõ hieôu chưnh thôøi gian phun vaøgôûi tín hieôu ñeân caùc kim phun Caùc kim phun seõ phun nhieđn lieôu vaøo ñöôøng oângnạp löôïng nhieđn lieôu tuøy thuoôc vaøo thôøi gian tín hieôu töø ECU.

3.3.2.1 Cạm bieân vò trí böôùm ga:

Hình 3.8 Cạm bieân caùnh böôùm ga loái tuyeân tính.

1-Con tröôït ; 2-Ñieôn trôû ; 3-Noâi ñaât(E2) ; 4-Tieâp ñieơm khođng tại(IDL) ; Ñieôn aùp goùc môû böôùm ga(VTA) ; 6-Ñieôn aùp khođng ñoơi(VC)

5-Loái cạm bieân naøy bao goăm hai tieâp ñieơm tröôït ( tái moơi ñaău cụa nó coù laĩpcaùc tieâp ñieơm ñeơ táo tín hieôu IDL vaø VTA)

Moôt ñieôn aùp khođng ñoơi 5V ñöôïc caâp cho cöïc VC töø ECU cụa ñoông cô Khitieâp ñieơm tröôït dóc theo ñieôn trôû töông öùng vôùi goùc môû cụa böôùm ga, moôt ñieônaùp ñöôïc caâp ñeân cöïc VTA tyû leô vôùi goùc veõ naøy

1

2

3 4

5 6 Mở

Đó ng

Khi bướm ga đóng hoàn toàn tiếp điểm cho tín hiệu IDL nối cợc IDL và E2.tín hiệu ra VTA và IDL như hình vẽ trên.

- Sơ đồ mạch điện:

Hình 3.9 Sơ đồ mạch điện của biến vị trí bướm ga

3.3.2.2 Cảm biến nhiệt độ nước (THW):

4 3 2

1

Hình 3.10 Cảm biến nhiệt độ nước.

1-Điện trở; 2-Thân cảm biến; 4-Chất cách điện;3 -Giắc cắm.

Cảm biến này nhận biết nhiệt độ của nước làm mát bằng một nhiệt điện trởbên trong

Nhiên liệu sẽ bay hơi kém khi nhiệt độ thấp, vì vậy cần có một hỗn hợp đậmhơi Vì lý do này, khi nhiệt độ nước làm mát, điện trở của nhiệt điện trở tăng lênvà tín hiệu điện áp THW cao được đưa đến ECU, dựa trên tín hiệu này ECU sẽ

VC VTA IDL E2 E1

tăng lượng nhiên liệu phun vào làm cải thiện khả năng tải trong quá trình hoạtđộng của động cơ lạnh.

Ngược lại, khi nhiệt độ nước làm mát cao, một tín hiệu điện áp THW thấpđược gởi đến ECU làm giảm lượng phun nhiên liệu

 Mạch điện của cảm biến nhiệt độ nước

Cảm biến nhiệt độ nước được nối với ECU như sơ đồ dưới đây:

Hìmh 3.11 Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ nước.

Do điện trở R trong ECU và nhiệt điện trở trong cảm biến nhiệt độ nướcđược mắc nối tiếp nên điện áp của tín hiệu THW thay đổi khi giá trị điện trởthay đổi

Chú ý rằng trong hệ thống EFI, nếu cảm biến nhiệt độ nước làm mát bị hởmạch thì ECU sẽ nhận tín hiệu nhiệt độ động cơ là rất thấp và sẽ điều khiểnlượng nhiên liệu phun tăng gấp đôi khi nhiệt độ động cơ ở 800c Nếu ở tốc độcầm chừng thì hỗn hợp quá giàu và động cơ không hoạt động được

3.3.2.3 Cảm biến nhiệt độ khí nạp:

Cảm biến nhiệt độ không khí nạp dùng để xác định nhiệt độ của không khínạp vào động cơ

ECU

E2 E1 THW

4 3

2 1

Hình 3.12 Cảm biến nhiệt độ khí nạp.

1-Điện trở;2-Thân cảm biến; 3-Chất cách điện; 4-Giắc cắm.

Cũng giống như cảm biến nhiệt độ nước, nó gồm một biến trở nhiệt được gắntrong bộ đo gió Mật độ không khí sẽ thay đổi theo nhiệt độ Nếu nhiệt độ khôngkhí cao thì hàm lượng ô xy trong không khí giảm, khi nhiệt độ không khí lạnhthì hàm lượng ôxy trong không khí tăng Vì thế dù lượng không khí được đo bởibộ đo gió như nhau nhưng tùy vào nhiệt độ của không khí mà lượng phun sẽkhác nhau

ECU xem nhiệt độ 200C là mức chuẩn, nếu nhiệt độ khí nạp lớn hơn 200C thìECU sẽ điều khiển giảm lượng xăng phun, nếu nhiệt độ khí nạp nhỏ hơn 200CECU điều khiển tăng lượng xăng phun Với phương pháp này tỷ lệ hỗn hợp sẽđược đảm bảo theo nhiệt độ môi trường

- Mạch điện cảm biến nhiệt độ khí nạp

Ñaịc tính vaø sô ñoă ñaâu dađy vôùi ECU cụa cạm bieân nhieôt ñoô khí náp veă cô bạnlaø gioâng nhau nhö cạm bieân nhieôt ñoô nöôùc.

Hình 3.13 Mách ñieôn cạm bieân nhieôt ñoô khí náp.

3.3.2.4 Cạm bieân ođxy:

Cả m biế n nhiệ t độ khí nạ p

THA E2

ECU

E1

THA E2

12V R

Tín hiệ u THA

Mặt bích lắp

Điện cực cứng

Lớp phủ

Điện cực Platin

Hình 3.14 Caâu táo cạm bieân ođxy.

Để nhằm mục đích giúp cho động cơ có lắp đặt bộ TWC ( bộ lọc khí xả 3thành phần) đạt được hiệu quả lọc khí xả tốt nhất cần phải duy trì tỷ lệ khôngkhí – nhiên liệu nằm trong khoảng gần với tỷ lệ lý thuyết.

Cảm biến nồng độ ôxy nhận biết tỷ lệ không khí – nhiên liệu đậm hoặc nhạthơn tỷ lệ lý thuyết Cảm biến ôxy được đặt trong đường ống xả và bao gồm mộtphần tử chế tạo bằng ZrO2 (đioxit zicrinium – một loại vật liệu gốm) Cả mặttrong và mặt ngoài của phần tử này được phủ một lớp mỏng platin Không khíbên ngoài được dấu vào bên trong của cảm biến còn phần bên ngoài của nó tiếpxúc với khí xả

Nếu nồng độ ôxy trên bề mặt trong của phần tử ZrO2 chênh lệch lớn so vớitrên bề mặt ngoài tại nhiệt độ cao(4000C), phần tử ZrO2 sẽ sinh ra một điện ápkhi hỗn hợp không khí – nhiên liệu nhạt, có rất nhiều ôxy trong khí xả do vậy cósự chênh lệch nhỏ giửa nồng độ ôxy ở bên trong và bên ngoài của biến Do đóđiện áp của ZrO2 tạo ra là thấp ( gần bằng 0v) ngược lại, nếu hỗn hợp không khí–nhiên liệu đậm, ôxy trong khí xả gần như không còn Điều đó tạo ra sự chênhlệch lớn về ôxy ở bên trong và bên ngoài cảm biến và điện áp do phần tử ZrO2tạo ra là lớn( xấp xỉ 1 v)

Lớp platin ( phủ lên phần tử gốm) có tác dụng như một chất xúc tác và làmcho ôxy trong khí xả phản ứng tạo thành CO, điều đó làm giảm độ ôxy và làmtăng độ nhạy của cảm biến Dựa trên tín hiệu phát ra từ cảm biến này, ECUđộng cơ tăng hay giảm lượng phun để duy trì tỷ lệ không khí –nhiên liệu luôngần với giá trị lý thuyết

Một vài loại cảm biến ôxy zircônia được chế tạo với bộ sấy dùng đễ sấynóng phần tử zircônia Bộ sấy cũng được điều khiển bằng ECU Khi lượng khínạp thấp ( có nghĩa, nhiệt độ của khí xả thấp) Dòng điện sẽ chạy qua bộ sấy để

Chú ý: nếu cảm biến ôxy bình thường, nhưng bề mặt ngoài của cảm biến códính bụi… nó sẽ ngăn không cho không khí bên ngoài tiếp xúc với cảm biến Sựchênh lệch giửa nồng độ ôxy trong không khí và trong khí xả sẽ giảm xuống,nên cảm biến luôn gởi một tín hiệu hỗn hợp nhạt đến ECU.

Sơ đồ mạch điện:

Hình 3.15 Sơ đồ mạch điện cảm biến ôxy

3.3.2.5 Bộ tạo tín hiệu G và NE:

Tín hiệu G và NE được tạo ra bằng rôto hay các đĩa tạo tín hiệu và cuộnnhận tín hiệu ECU động cơ sử dụng các tín hiệu này để nhận biết góc của trụckhuỷu và tốc độ động cơ Các tín hiệu này rất quan trọng cho không khí EFI màcòn cho cả hệ thống ESA

 Loại đặt trong bộ chia điện:

Cơ cấu đánh lửa sớm ly tâm và chân không thông thường đã không sử dụngnửa trong hệ thống điều khiển động cơ TCCS, do việc đánh lửa sớm được điềukhiển điện tử bằng ECU động cơ Bộ chia điện trong hệ thống điều khiển baogồm các rôto và các cuộn nhận tín hiệu cho các tín hiệu G và NE

OX

Soâ löôïng raíng cụa rođto vaø soâ cuoôn nhaôn tín hieôu khaùc nhau tuøy theo ñoông cô,döôùi ñađy seõ mođ tạ keât caâu vaø hoát ñoông cụa boô táo tín hieôu G vaø NE maø söû dúngmoôt cuoôn nhaôn tín hieôu vaø rođto 4 raíng cho tín hieôu G vaø moôt cuoôn nhaôn tín hieôuvaø rođto 24 raíng cho tín hieôu NE.

 Tín hieôu G:

1-Rođto tín hieôu G ; 2-Cuoôn nhaôn tín hieôu G

Tín hieôu hoên hôïp baùo cho ECU bieât goùc trúc khuyûu chuaơn, ñeơ xaùc ñònh thôøiñieơm ñaùnh löûa vaø phun nhieđn lieôu so vôùi ñieơm cheât (TDC) cụa moơi xilanh

Caùc boô phaôn cụa boô chia ñieôn söû dúng ñeơ táo tín hieôu naøy bao goăm:

- Rođto cụa tín hieôu G ñöôïc baĩt vaøo ttrúc boô chia ñieôn vaø quay moôt voøngtrong trong hai voøng quay cụa trúc khuyûu

- Cuoôn nhaôn tín hieôu G ñöôïc laĩp vaøo beđn trong voû cụa boô chia ñieôn

1

2

180 CA1vòng quay rôto

Tín hiệu G

Hình 3.16 Caâu táo boô tín hieôu G.

Rôto của tín hiệu G có 4 răngvà kích hoạt cuộn nhận tín hiệu 4 lần trong mổivòng quay trục bộ chia điện tạo ra tín hiệu dạng sóng như hình Từ tín hiệu này,ECU động cơ nhận biết được piston nào ở gần điểm chết trên (TDC) ( ví dụ 100trước điểm chết trên).

Hình 3.17 Cấu tạo bộ tín hiệu NE

1-Cuộn nhận tín hiệu NE ; 2-Rôto tín hiệu NE

Tín hiệu NE được ECU động cơ sử dụng để nhận biết tốc độ động cơ Tínhiệu NE được sinh ra trong cuộn dây nhận tín hiệu nhờ rôto giống như tạo ra tínhiệu G Chỉ có sự khác biệt duy nhất là rôto tín hiệu NE có 24 răng Nó kích hoạtcuộn nhận tín hiệu NE 24 lẩn trong một vòng quay của trục bộ chia điện tạo radạng sóng như hình vẽ Từ các tín hiệu này, ECU động cơ nhận biết tốc độ động

cơ cũng như từng thay đổi 300 một của góc quay trục khuỷu

 Mạch điện dạng sóng tún hiệ NE và G:

1

2

30 CA

Hình 3.18 Mạch điện và dạng sóng tín hiệu NE và G.

3.3.2.6 Cảm biến kích nổ:

Cảm biến kích nổ này được lắp trên thân máy và nhận biết tiếng gõ trongđộng cơ

Hình 3.19 Cấu tạo của biến kích nổ.

1-Cọc nối từ giắc ; 2-Đệm kín ; 3-Thanh dẩn tín hiệu; 4-Thân cảm biến ; 5-Phớt

kín ; 6-Màng nhận tín hiệu ; 7-Phần tử áp điện

6 7

1

2

3

5 4

ECU âäü ng cå

G

G-NE G

NE

180 CA NE

G

Khi xảy ra tiếng gõ động cơ, ECU động cơ dùng tín hiệu KNK để làm muộnthời điểm đánh lửa sớm nhằm ngăn chặn tiếng gõ.

Cảm biến này bao gồm một phần tử áp điện, nó sẽ tạo ra điện áp khi bị biếndạng do rung động của thân máy khi có tiếng gõ

Do tiếng gõ của động cơ có tần số xấp xỉ 7KHz, nên điện áp do cảm biếntiếng gõ phát ra sẽ đạt mức cao nhất tại tần số này

Có hai loại cảm biến tiếng gõ Một loại tạo ra điện áp cao trong dải tần sốhẹp của rung động, còn loại kia tạo ra điện áp cao trong dải tần số rộng

Hình 3.20 Dải tấn số của cảm biến kích nổ.

 Mạch điện cảm biến kích nổ:

Hình 3.21 Mách ñieôn cạm bieân kích noơ.

ECU ñoông cô nhaôn bieât coù tieâng goõ hay khođng baỉng caùch ño ñieôn aùp cụa tínhieôu KNK cao hay thaâp so vôùi möùc ñieôn aùp chuẩn Khi ECU ñoông cô nhaônthaây coù tieâng goõ, noù laøm chaôm thôøi ñieơm ñaùnh löûa sôùm Khi tieâng goõ keât thuùcthôøi ñieơm ñaùnh löûa ñöôïc laøm sôùm trôû lái sau moôt khoạng thôøi gian nhaât ñònh

Cạm bieân aùp suaât ñöôøng oâng náp ñöôïc söû dúng trong loái D- EFI ñeơ cạmnhaôn aùp suaât ñöôøng oâng náp.

Ñađy laø moôt trong nhöõng cạm bieân quan tróng nhaât cụa EFI loái D

Cạm bieân aùp suaât ñöôøng oâng náp cạm nhaôn aùp suaât ñöôøng oâng náp baỉng moôt

IC laĩp trong cạm bieân phaùt ra tín hieôu PIM ECU ñoông cô quyeât ñònh khoạng thôøigian phun cô bạn vaø goùc ñaùnh löûa sôùm cô bạn döïa vaøo tín hieôu PIM naøy

Hình 3.23 Caâu táo cạm biến aùp suaât ñöôøng oâng náp.

1-OÂng noâi vôùi ñöôøng oâng náp; 2-Lóc ; 3-Cöïc ađm ; 4 -Buoăng chađn khođng

5 -Chip silicon ;6-Cöïc döông

3.3.2.8 Tín hieôu STAR ( maùy khôûi ñoông):

Tín hieôu naøy duøng ñeơ phaùt hieôn ñoông cô ñang quay khôûi ñoông Chöùc naíngchính cụa noù laø cho pheùp ECU ñoông cô taíng löôïng phun nhieđn lieôu trong khiñang khôûi ñoông Coù theơ nhaôn thaây töø sô ñoă sau Tín hieôu STAR laø moôt ñieôn aùpgioâng nhö ñieôn aùp caâp ñeân maùy khôûi ñoông

ECU ñoông cô nhaôn bieât ñoông cô coù ñang khôûi ñoông hay khođng döïa tređn tínhieôu STAR Cuõng coù moôt vaøi ñoông cô söû dúng tín hieôu NE ñeơ nhaôn bieât cheâ ñoôhoát ñoông cụa ñoông cô trong khi hoát ñoông.

Trong moôt soâ loái ñoông cô, neâu tín hieôu STAR phaùt ra khi ñoông cô ñang cháy.Noù coù theơ laøm cho ñoông cô cheât maùy

Mách ñieôn tín hieôu STAR

Hình 3.24 Mách ñieôn tín hieôu STAR.

3.3.4.Chức năng cụa ECU:

3.3.4.1 Chöùc naíng hoát ñoông cô bạn:

Boô ñieău khieơn ECU hoát ñoông theo dáng tín hieôu soâ nhò phađn, ñieôn aùp caobieơu hieôn cho soâ 1, ñieôn aùp thaâp bieơu hieôn cho soâ 0 Trong heô nhò phađn coù hai soâ0,1

Moơi soâ háng 0, hoặc 1 gói laø 1 bit Moôt daõy 8 bit töông ñöông 1 bytehoaịc1 töø Byte naøy ñöôïc duøng bieơu hieôn cho moôt leônh hoaịc maơu thođng tin Moôtmách toơ hôïp IC táo byte vaø tröû byte ñoù Soâ byte maø IC coù theơ chöùa laø coù giôùihán khoạng 64 kilobyte hoaịc 256 kilobyte Mách toơ hôïp IC con gói laø con chíp

IC vì hình dáng cụa noù

E1

trung gian (A/T)