Giáo trình Điện động cơ

Thời gian cháy của hỗn hợp khí phụ thuộc vào tốc độ của động cơ, áp suất trong đường ống nạp, nhiệt độ của động cơ, nhiệt độ không khí nạp…Do vậy, để đảm bảo thời điểm đánh lửa chín[r]

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH



GIÁO TRÌNH

MÔ ĐUN: ĐIỆN ĐỘNG CƠ NGÀNH/NGHỀ: SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG Ô TÔ

TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP

(Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐKTKT

ngày tháng năm 20 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh)

Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2020

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH



GIÁO TRÌNH

MÔ ĐUN: ĐIỆN ĐỘNG CƠ NGÀNH/NGHỀ: SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG Ô TÔ

TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP

THÔNG TIN CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI

Họ tên: Nguyễn Thanh Đức

Học vị: Kỹ sư công nghệ kỹ thuật ô tô

Đơn vị: Khoa Công nghệ ô tô

Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2020

Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo

Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm

LỜI GIỚI THIỆU

Trong vòng 20 năm trở lại đây, công nghiệp ôtô đã có những sự thay đổi lớn lao Đặc biệt, hệ thống điện động cơ trên ôtô đã có bước phát triển vượt bậc nhằm đáp ứng các yêu cầu: tăng công suất động cơ, giảm tiêu hao nhiên liệu, giảm độ độc hại của khí thải, tăng tính an toàn và tiện nghi của ô tô Ngày nay, chiếc ô tô là một hệ thống phức hợp bao gồm cơ khí và điện tử Trên hầu hết các hệ thống điện ôtô đều có mặt các bộ vi

xử lý để điều khiển các quá trình hoạt động của hệ thống Các hệ thống mới lần lượt ra đời và được ứng dụng rộng rãi trên các loại xe, từ các hệ thống điều khiển động cơ và các

hệ thống phụ Giá thành của các hệ thống điện động cơ đã chiếm 30 % giá thành của xe Giáo trình Điện động cơ được biên soạn dựa trên các giáo trình thực tập động cơ dầu của trường Đại học Sư phạm kỹ thuật TPHCM, tài liệu hướng dẫn sửa chữa của Toyota và nhiều tài liệu khác Ngoài ra, giáo trình còn được biên soạn với tiêu chí dựa trên những thiết bị sẵn có tại Khoa Công Nghệ Ô Tô – Trường CĐ KT-KT TP.HCM Tác giả chân thành cảm ơn thầy cô Khoa Công Nghệ ÔTô đã đóng góp những ý kiến có ích và khích lệ tôi trong quá trình biên soạn giáo trình này Tuy rất cố gắng nhưng giáo trình không tránh khỏi một số sai sót nhất định, kính mong quý đồng nghiệp và độc giả cho ý kiến để hoàn thiện hơn

…………., ngày……tháng……năm………

Chủ biên: Nguyễn Thanh Đức

GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên môn mô đun: Điện động cơ

Mã mô đun: MĐ2103619

Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun:

- Vị trí: Mô đun chuyên ngành, học kỳ III tính theo toàn khóa học

- Tính chất: Mô đun bắt buộc

- Ý nghĩa và vai trò của môn học/mô đun:

Mục tiêu của môn học/mô đun:

- Kiến thức:

+Phân biệt và nhận dạng được phần tử trong hệ thống EFI, ESA và ISC

+ Nhận dạng được các phần tử trong hệ thống điện điều khiển động cơ

+ Nhận dạng các phần tử trong hệ thống nhiên liệu của động cơ xăng Các mạch điện điều khiển cơ bản củ hệ thống nhiên liệu

+ Nhận dạng các phần tử cảm biến trong hệ thống của động cơ phun xăng điện tử + Tổng quan, nhận định hệ thống đánh lửa điện tử của động cơ xăng

+ Nhận dạng các phần tử trong hệ thống khởi động Nguyên lý hoạt động của hệ thống khởi động

+ Giải thích được sơ đồ và nguyên lý làm việc chung của mạch điện trên ô tô

+ Trình bày được cấu tạo, hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng của các cụm chi tiết trong hệ thống điện điều khiển động cơ trên ô tô

- Kỹ năng:

+ Tháo lắp, đo kiểm và thay thế được các phần tử trong hệ thống EFI, ESA và ISC + Tháo lắp, đo kiểm và thay thế được các phần tử trong hệ thống điều khiển động cơ + Tháo lắp, đo kiểm và thay thế được các phần tử trong hệ thống nhiên liệu của động

cơ xăng

+ Tháo lắp, đo kiểm và thay thế được các phần tử cảm biến trong hệ thống của động

cơ phun xăng điện tử

+ Tháo lắp, đo kiểm và thay thế được các phần tử hệ thống đánh lửa điện tử của động

+ Đảm bảo an toàn về người và thiết bị

+ Khả năng tự học hỏi, tìm tòi, làm việc nhóm và yêu thích nghề nghiệp của bản thân

MỤC LỤC

3 Bài 1: Khái niệm về hệ thống EFI, ESA, ISC 4

4 Bài 2: Mạch nguồn, mạch nối đất và điện áp cảm biến 27

6 Bài 4: Cảm biến và mạch điện cảm biến 73

BÀI 1 KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG EFI, ESA, ISC – LÝ THUYẾT

 MỤC TIÊU:

Sau khi học xong bài thực tập này Sinh viên:

- Nắm được kiến thức phần tử trong hệ thống EFI, ESA và ISC

- Nhận dạng các chi tiết trong hệ thống EFI, ESA và ISC

- Nhận dạng hệ thống nhiên liệu, bộ điều khiển trung tâm

 PHƯƠNG TIỆN - DỤNG CỤ - THIẾT BỊ

- Động cơ xăng phun xăng có van ISC, có trang bị hệ thống đánh lửa sớm ESA

- Đồng hồ VOM, mâm đựng các chi tiết, bình ắc quy

- Tủ đồ nghê, dụng cụ sửa chữa ô tô thích hợp

- Dây điện, băng kéo, vải lau

Hộp ECU 3S, 5S

1.1 Khái quát về hệ thống EFI

Hệ thống EFI là hệ thống phun xăng điện tử (Electronic Fuel Injection), bằng cách kiểm tra lượng không khí nạp vào động cơ từ đó định ra lượng nhiên liệu cung cấp qua các kim phun theo đúng tỉ lệ lý thuyết (A/F = 14,7/1) Ngoài ra, trên động cơ người ta còn bố trí các cảm biến khác để hiệu chỉnh phun cho chính xác khi trạng thái làm việc của động cơ thay đổi Hệ thống EFI có các đặc điểm sau:

 Nhiên liệu được cung cấp bằng một bơm dẫn động bằng điện

 Nhiên liệu sử dụng là xăng

 Nhiên liệu phun nhờ sự mở của các van kim phun Bên trong các kim phun

có các van được điều khiển đóng mở bằng một cuộn dây khi có dòng điện đi qua nó

 Các kim phun được điều khiển từ bộ điều khiển điện tử, gọi tắt là ECU (Electronic Control Unit) ECU điều khiển khiển các kim phun bằng xung điện dạng xung vuông, có chiều dài xung thay đổi Dựa vào chiều dài xung này các kim phun sẽ mở với thời gian dài hay ngắn, từ đó định lượng nhiên liệu phun nhiều hay ít

 ECU nhận tín hiệu từ các cảm biến để xác định tình trạng hoạt động của động

cơ, điều kiện môi trường, từ đó điều khiển thời gian phun nhiên liệu

Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống điều khiển động cơ Ngày nay, ECU (Electronic Control Unit) động cơ không chỉ có chức năng điều khiển phun nhiên liệu mà nó còn điều khiển thời điểm đánh lửa sớm, tốc độ cầm chừng, chẩn đoán, quạt làm mát, thời điểm mở của xú pap, đường ống nạp, bướm ga,

hệ thống chống ô nhiểm…

1.1.1 SO SÁNH VỚI BỘ CHẾ HOÀ KHÍ

Hệ thống nhiên liệu dùng bộ chế hoà khí đã chiếm lãnh thị trường từ thập niên

60 đến thập niên 80 Nó có khuyết điểm là định lượng nhiên liệu bằng các hệ thống cơ khí nên độ chính xác không cao Các chế độ làm việc giữa bộ chế và khí và hệ thống EFI gần tương tự như nhau

1.1.2 PHƯƠNG PHÁP TẠO HỖN HỢP

Động cơ sử dụng bộ chế hoà khí, ở tốc độ chậm người ta lợi dụng độ chân không lớn ở sau cánh bướm ga để hút nhiên liệu đi ra khỏi bộ chế hòa khí từ lỗ cầm chừng và lỗ chạy chậm Còn ở chế độ một phần tải và tải lớn, người ta lợi dụng tốc độ dòng khí đi qua họng bộ chế hòa khí để hút nhiên liệu ra khỏi mạch chính

được cung cấp từ mạch chạy chậm và mạch chính để làm giàu hỗn hợp Sau khởi động, cơ cấu điều khiển bướm gió mở một phần sẽ điều khiển bướm gió hé mở

Hình 1.4: Sơ đồ hệ thống điều khiển khởi động lạnh

Ở động cơ phun xăng, lượng nhiên liệu phun khi khởi động được căn cứ vào tín hiệu khởi động từ contact máy (ST), cảm biến nhiệt độ động cơ, cảm biến nhiệt độ không khí nạp và điện áp của ắc quy Ngoài ra, người ta còn dùng kim phun khởi động lạnh và contact nhiệt thời gian để cung cấp thêm nhiên liệu cho động cơ

Sau khởi động, ECU sử dụng tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ nước làm mát để làm giàu hỗn hợp để giúp động cơ hoạt động tốt khi lạnh

Hình 1.5: Sơ đồ hệ thống điều khiển khởi động lạnh

1.1.4 KHI TĂNG TỐC

Khi cánh bướm ga mở rộng đột ngột, lượng không khí nạp sẽ gia tăng tức thời Nhưng ở bộ chế hoà khí do nhiên liệu có độ nhớt và do quán tính của dòng nhiên liệu nên lượng nhiên liệu cung cấp không kịp thời Để khắc phục, người ta dùng bơm tăng tốc

Còn ở động cơ phun xăng để làm giàu hỗn hợp khi tải lớn, người ta dùng cảm biến vị trí bướm ga để xác định chế độ tải ECU sử dụng tín hiệu này để làm giàu hỗn hợp cho động cơ

Hình 1.7: Chế độ toàn tải

1.1.6 KẾT CẤU CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG EFI

Hệ thống phun xăng điện tử được chia làm 3 hệ thống nhỏ: Hệ thống nạp không khí, hệ thống nhiên liệu và hệ thống điện điều khiển

1.1.7 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ

Hệ thống điều khiển điện tử bao gồm ECU, các cảm biến, các tín hiệu và các bộ chấp hành

Các cảm biến và các tín hiệu được bố trí xung quanh để xác định tình trạng làm việc thực tế của động cơ ECU tiếp nhận tín hiệu từ các cảm biến, từ đó tính toán và điều khiển các bộ chấp hành làm việc cho chính xác Các bộ chấp hành là các kim

phun, bộ điều khiển đánh lửa (Igniter), van điều khiển tốc độ cầm chừng, rơ le bơm, đèn Check, van dầu của hệ thống điều khiển bướm ga thông minh…

Hình 1.8: Hệ thống điều khiển điện tử L - JETRONIC

1.1.8 HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU

Dùng một bơm điện để cung cấp nhiên liệu Nhiên liệu sau khi đi qua lọc và bộ dập dao động, nó sẽ đi vào ống phân phối Tại ống phân phối, nhiên liệu được cung cấp đến các kim phun, kim phun khởi động lạnh, lượng nhiên liệu thừa đi qua bộ điều

áp và trở lại thùng nhiên liệu

Khi ECU điều khiển kim phun mở, nhiên liệu được cung cấp vào đường ống nạp bên cạnh xú pap nạp Nhiên liệu được cung cấp qua kim phun dưới một áp suất không đổi nhờ bộ điều áp, lượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ nhiều hay ít phụ thuộc vào thời gian mở kim phun

Hình 1.9: Sơ đồ khối hệ thống cung cấp nhiên lệu

Hình 1.10: Sơ đồ khối hệ thống nạp khí

1.2 Khái quát về hệ thống ESA

Hệ thống ESA phát hiện các điều kiện của động cơ căn cứ vào các tín hiệu do các cảm biến khác nhau cung cấp, và điều khiển các bugi đánh lửa ở thời điểm thích hợp

Căn cứ vào tốc độ động cơ và tải trọng của động cơ, ESA điều khiển chính xác thời điểm đánh lửa để động cơ có thể tăng công suất, làm sạch các khí xả, và ngăn chặn kích nổ một cách có hiệu quả

Hệ thống đánh lửa phải đáp ứng được 3 yêu cầu sau:

 Tia lửa phải mạnh

 Thời điểm đánh lửa phải chính xác ở mọi chế độ tốc độ và tải của động cơ

 Phải có độ tin cậy cao

Trong quá trình động cơ hoạt động, thời điểm đánh lửa phải đảm bảo chính xác

ở mọi chế độ làm việc của động cơ Theo thực nghiệm người ta thấy rằng, công suất động cơ đạt tối ưu khi áp suất hỗn hợp cháy trong xy lanh đạt cực đại sau điểm chết trên từ 10°- 15°

Thời gian cháy của hỗn

hợp khí phụ thuộc vào tốc độ của

động cơ, áp suất trong đường ống

nạp, nhiệt độ của động cơ, nhiệt

độ không khí nạp…Do vậy, để

đảm bảo thời điểm đánh lửa chính

xác bằng cách người ta sử dụng

các cảm biến bố trí xung quanh

động cơ để ghi nhận điều kiện làm

việc thực tế, tín hiệu từ các cảm

biến được chuyển về ECU của

động cơ và ECU sẽ cho ra tín hiệu

điều khiển hệ thống đánh lửa hoạt

động sao cho công suất và hiệu

suất của động cơ được duy trì ở

Đối với động cơ 4 xy lanh trong một

chu kỳ làm việc của động cơ, ECU cung cấp

4 tín hiệu IGT, mỗi xung cách nhau một góc

độ là 180° Động cơ 6 xy lanh, hệ thống

đánh lửa tiếp nhận 6 tín hiệu IGT, xung này

cách xung kia một góc 120° Hay nói cách

khác, số xung của tín hiệu IGT do ECU

cung cấp bằng với số xy lanh của động cơ

Tín hiệu IGT được cung cấp đến bộ đánh lửa (Igniter) Igniter sẽ điều khiển dòng điện đi qua cuộn sơ cấp của bô bin Khi xung tín hiệu IGT mất, dòng điện đi qua cuộn sơ cấp bị ngắt, làm cảm ứng trong cuộn thứ một sức điện động có điện áp cao và nhờ bộ chia điện, điện áp này sẽ được cung cấp đến bu gi đã định trước

1.2.2 GÓC ĐÁNH LỬA SỚM BAN ĐẦU

Góc đánh lửa sớm ban đầu là góc đánh lửa ứng với chế độ khởi động, thời điểm đánh lửa xảy ra cách điểm chết trên một góc độ là 5°, 7° hoặc 10° tùy theo động

cơ ECU nhận biết góc đánh lửa sớm ban đầu qua tín hiệu G và Ne

Trong quá trình động cơ khởi động, khi ECU nhận được xung tín hiệu điều khiển thời điểm đánh lửa G đầu tiên và kế tiếp là xung tín hiệu Ne ở số vòng quay dưới 500 v/p thì nó sẽ phát ra xung IGT để điều khiển góc đánh lửa sớm ban đầu

 Khi nhận xung tín hiệu góc độ trục khuỷu G thì ECU sẽ phát ra xung tín hiệu IGT

 Tại điểm A: ECU nhận tín hiệu xung Ne đầu tiên căn cứ vào xung tín hiệu G

 Tại điểm B: Là điểm kết thúc xung tín hiệu Ne Tại điểm này xung tín hiệu IGT mất, tia lửa điện cao áp xuất hiện ở bu gi

1.2.3 GÓC ĐÁNH LỬA SỚM

Góc đánh lửa sớm cơ bản là góc đánh lửa sớm tương ứng với bộ đánh lửa sớm chân không và li tâm trong hệ thống đánh lửa transistor Hay nói cách khác, hệ thống đánh lửa sớm điện tử (ESA) căn cứ vào cảm biến lưu lượng không khí nạp và cảm biến số vòng quay động cơ Ne để xác định góc đánh lửa sớm cơ bản

Để đảm bảo thời điểm đánh lửa

là tối ưu nhất, ECU còn căn cứ vào tín

hiệu từ các cảm biến khác như nhiệt độ

nước làm mát, nhiệt độ không khí nạp,

vị trí bướm ga, tốc độ xe, cảm biến

kích nổ… Góc đánh lửa căn cứ vào các

cảm biến trên dùng để hiệu chỉnh thời

điểm đánh lửa cho chính xác được gọi

1.3 Khái quát về hệ thống ISC

Hệ thống ISC điều khiển tốc độ không tải sao cho nó luôn luôn thích hợp ở các điều kiện thay đổi (hâm nóng, phụ tải điện, v.v )

Để giảm thiểu mức tiêu thụ nhiên liệu và tiếng ồn, một động cơ phải hoạt động ở tốc độ càng thấp càng tốt trong khi vẫn duy trì một chế độ chạy không tải ổn định Hơn nữa, tốc độ chạy không tải phải tăng lên để đảm bảo việc hâm nóng và khả năng làm việc thích hợp khi động cơ lạnh hoặc đang sử dụng máy điều hòa không khí

1.3.1 Kiểu motor bước (Stepper motor)

Cấu tạo

Cấu tạo của motor bước

Van điều khiển trên hình trên là loại motor bước Motor này có thể quay cùng chiều hoặc ngược chiều kim đồng hồ để van di chuyển theo hướng đóng hoặc mở Motor được điều khiển bởi ECU Mỗi lần dịch chuyển là một bước, từ vị trí đóng hoàn toàn đến mở hoàn toàn có 125 bước (số bước có thể thay đổi) Việc di chuyển sẽ làm tăng giảm tiết diện cho gió qua Lưu lượng gió đi qua van rất lớn nên ta không cần dùng van gió phụ trội cũng như vít chỉnh tốc độ cầm chừng cũng được vặn kín hoàn toàn

Rotor: gồm một nam châm vĩnh cửu 16 cực Số cực phụ thuộc vào từng loại

động cơ

Stator: Gồm hai bộ lõi, 16 cực xen kẽ nhau Mỗi lõi được quấn hai cuộn dây

ngược chiều nhau

* Hoạt độâng

ECU điều khiển các transistor lần lượt nối mass cho cuộn stator Dựa vào nguyên lý: các cực cùng tên đẩy nhau, các cực khác tên hút nhau sẽ tạo ra một lực từ làm xoay rotor một bước Chiều quay của rotor sẽ thay đổi nhờ sự thay đổi thứ tự

1- Rotor 2- Stator 3- Van 4- Bệ van 5- Trục van 6- Đĩa chặn

dòng điện đi vào bốn cuộn stator Với loại rotor và stator 16 cực, cứ mỗi lần dòng điện đi qua các cuộn dây thì rotor quay được 1/32 vòng

Vì trục van gắn liền với rotor nên khi rotor quay, trục van di chuyển ra vào làm giảm hoặc tăng khe hở giữa van với bệ van

Hoạt động của motor bước

* Mạch điện

Tốc độ cầm chừng quy định đã được lưu trữ trong bộ nhớ theo trạng thái hoạt động của máy điều hòa và giá trị của nhiệt độ nước làm mát Khi ECU nhận tín hiệu từ công tắc cánh bướm ga và tốc độ động cơ báo cho biết là đang ở chế độ

cầm chừng thì nó sẽ mở theo thứ tự từ transistor Tr 1 đến Tr 4 cho dòng điện qua stator điều khiển mở hoặc đóng van cho đến khi đạt tốc độ ấn định

Mạch điện của kiểu motor bước 1.3.2 Kiểu Solenoid

Cấu tạo như hình :

Cấu tạo của kiểu solenoid

Cuộn solenoid được ECU điều khiển theo độ hổng xung Khi có tín hiệu, solenoid sẽ hoạt động làm thay đổi khe hở giữa van solenoid và bệ van cho gió vào

nhiều hay ít Cứ khoảng 120ms cuộn dây của van được nhận một xung điện

(ON-OFF) Vì tần số đóng mở khá lớn nên có thể coi như các cuộn dây được cấp điện liên tục, song giá trị trung bình của dòng điện được tính bằng tỉ số giữa thời gian

cấp điện (ON) và thời gian ngắt điện (OFF) Tỉ số này gọi là chỉ số làm việc W

được tính theo công thức:

Mạch điện

Mạch điện của van điều khiển cầm chừng kiểu solenoid 1.3.3 Kiểu van xoay

Cấu tạo

Cấu tạo van điều khiển cầm chừng kiểu van xoay

Nguyên tắc làm việc cũng giống như loại motor bước tức cho một lượng khí tắt qua cánh bướm ga theo sự điều khiển từ ECU Đây là loại kết hợp giữa động cơ bước và solenoid

Cấu tạo như hình 6.154:

Nam châm vĩnh cửu : đặt ở đầu trục van có hình trụ Nó sẽ quay dưới tác

dụng lực đẩy hoặc kéo của hai cuộn T1 và T2

Van: đặt treo ở tiết diện giữa của trục van Nó sẽ điều khiển lượng gió đi

qua mạch rẽ Van xoay cùng với trục của nam châm

Cuộn T 1 và T 2: đặt đối diện nhau, ở giữa là nam châm vĩnh cửu ECU nối mass một trong hai cuộn dây để điều khiển đóng mở van

Cuộn lò xo lưỡng kim: dùng để điều khiển đóng mở van theo nhiệt độ nước

khi mạch điều khiển điện không làm việc Một đầu cuộn lò xo lưỡng kim được bắt vào chốt cố định, còn điểm kia bắt vào chấu bảo vệ Trên chấu bảo vệ có một rãnh Một chốt xoay liền với trục van sẽ đi vào rãnh này

Chốt xoay sẽ không kích hoạt sự hoạt động của lò xo lưỡng kim khi hệ thống điều khiển cầm chừng hoạt động tốt cũng như lúc lò xo lưỡng kim không tiếp xúc với mặt cắt có vát rãnh trên chấu bảo vệ Cơ cấu này là thiết bị an toàn không cho tốc độ cầm chừng quá cao hay quá thấp nếu mạch điện bị hư hỏng

Mạch điện

BÀI THỰC HÀNH SỐ 1 Nhận Dạng, Kiểm Tra các bộ phận trong hệ thống EFI, ESA, ISC

 MỤC TIÊU:

Sau khi học xong bài thực tập này Sinh viên:

o Nhận dạng được phần tử trong hệ thống EFI, ESA và ISC

o Nhận dạng các chi tiết trong hệ thống EFI, ESA và ISC

o Nhận dạng hệ thống nhiên liệu, bộ điều khiển trung tâm

 PHƯƠNG TIỆN - DỤNG CỤ - THIẾT BỊ

- Động cơ xăng phun xăng có van ISC, có trang bị hệ thống đánh lửa sớm ESA

- Đồng hồ VOM, mâm đựng các chi tiết, bình ắc quy

- Tủ đồ nghê, dụng cụ sửa chữa ô tô thích hợp

- Dây điện, băng kéo, vải lau

- Hộp ECU 3S, 5S,

 YÊU CẦU CÔNG VIỆC

- Kiểm tra tình trạng vận hành của một hệ thống Báo cáo sự cố

- Xác định vị trí các cụm chi tiết, các bộ phận

- Thực hiện kiểm tra, đo thông số, so sánh kết quả

 HOÀN THÀNH CÁC CÂU HỎI DẪN DẮT

NỘI DUNG THỰC HIỆN

1 NHÂN DẠNG HỆ THỐNG EFI

1.1 NHẬN DẠNG CÁC CỰC ECU

Quan sát sơ đồ cực của ECU và điền vào bảng sau

1 Kiểu bộ đo gió:

3 Các cực cảm biến nhiệt độ nước: a b

4 Các cực cảm biến nhiệt độ không khí: a b

18 Tín hiệu contact tay số a

19 Contact điều khiển nhiên liệu a

- Sơ đồ vị trí các cực của ECU động cơ 5S-FE 1997-2008

NSW

1.2.HỆ THỐNG ĐÁNH LỬU SỚM ESA

1.2.1 Phương pháp Để kiểm tra, điều chỉnh góc đánh lửa sớm ban đầu chúng ta thực hiện như sau

- Lớp chia ra 7 nhóm, Một nhóm 3 bạn

Mô

a) Khởi động động cơ

b) Giữ số vòng quay của động cơ khoảng 2500 v/p trong thời gian 3 phút c) Cho động cơ hoạt động ở tốc độ cầm chừng

d) Nối giắc kiểm tra thời điểm đánh lửa

Toyota: Nối cực TE1 với E1 ở đầu kiểm tra

1.2.2 Kiểm tra tín hiệu IGT

ECU sẽ cho ra tín hiệu IGT để điều khiển thời điểm đánh lửa, khi hai điều kiện sau đây được thỏa mãn

▪ Có điện nguồn cung cấp cho ECU ở cực +B - E1

▪ Và có tín hiệu G và Ne gởi về ECU

▪ Dùng thiết bị đo xung hoặc dùng một led đấu theo sơ đồ bên trên

▪ Khi khởi động, nếu có tín hiệu IGT từ ECU thì led sẽ chớp Nếu không, thay mới ECU

1 3 VAN ISC KIỂU MÔ TƠ BƯỚC

1.3.1 Sơ đồ mạch điện

1.3.2 Chuyển động của van

Lớp chia 7 nhóm, mỗi nhóm 3 học sinh

- Học sinh thứ nhất: Quan sát chuyển động của van và ghi nhận kết quả

▪ Giảm lượng không khí nạp (Van đi ra): Tr1 -> Tr2 -> Tr3 -> Tr4

▪ Tăng lượng không khí nạp (Van đi vào): Tr4 -> Tr3 -> Tr2 -> Tr1

- Học sinh thứ 2: Kiểm tra sự hoạt động của van ISC khi động cơ dừng

▪ Cho sa bàn hoạt động

▪ Xoay contact máy off

▪ Hãy cho biết sự hoạt động của rơ le chính

▪ Cho biết sự chuyển động của van như thế nào?

- Học sinh thứ 3: Kiểm tra sự chuyển động của van khi nhiệt độ nước thay đổi

▪ Dùng một biến trở 20k để thay thế cho cảm biến nhiệt độ nước làm mát

▪ Không đạp ga và khởi động động cơ

▪ Quan sát tốc độ động cơ khi khởi động

▪ Quan sát sự thay đổi tốc độ động cơ sau khởi động

Nhiệt độ nước làm mát(˚C) 40 60 80 100 Điện trở cảm biến K

Tốc độ động cơ khi khởi động

Tốc độ động cơ sau khởi động

▪ Quan sát sự thay đổi tốc độ cầm chừng khi điện trở của cảm biến nhiệt độ nước làm mát thay đổi Có nhận xét gì?

- Kiểm tra tốc độ cầm chừng của động cơ theo bảng sau

Contact hệ thống A/C Contact tay số Tốc độ cầm chừng

CẢM BIẾN

BÀI 2: MẠCH NGUỒN, MẠCH NỐI ĐẤT

VÀ ĐIỆN ÁP CẢM BIẾN MỤC TIÊU:

Sau khi học xong bài thực tập này Sinh viên:

- Hiểu được Sơ đồ mạch điện nguồn cung cấp cho ECU

- Phương pháp kiểm tra mạch điện nguồn, mạch nối mát

- Sơ đồ mạch điện áp cảm biến trên động cơ phun xăng điện tử

PHƯƠNG TIỆN - DỤNG CỤ - THIẾT BỊ

- Động cơ xăng phun xăng điện tử toyota 3s, động cơ 1NZ-FE

- Đồng hồ VOM, mâm đựng các chi tiết, bình ắc quy

- Tủ đồ nghê, dụng cụ sửa chữa ô tô thích hợp

- Dây điện, băng kéo, vải lau

- Hộp ECU 3S, 5S, Cầu chì 15A và 7,5A, Contact máy, Rơ le chính

YÊU CẦU CÔNG VIỆC

- Kiểm tra tình trạng hoạt động của ECU

- So sánh, đo kết quả

- Đọc được sơ đồ mạch điện

CẢM BIẾN

2.1 KHÁI QUÁT HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN

Hệ thống điện điều khiển bao gồm:

Khi tiếp nhận tín hiệu từ các cảm biến, ECU sẽ tổng hợp và tính toán để điều khiển sự hoạt động chính xác của các bộ chấp hành

Các bộ chấp hành gồm các kim phun, bộ đánh lửa, van ISC, đèn chẩn đoán, rơ

le bơm, van dầu hệ thống VVT-i, mô tơ điều khiển bướm ga, các bộ chống ô nhiểm…

Hình 3.1: Các chi tiết trên hệ thống phun xăng điện tử 2.2 ĐIỆN NGUỒN CUNG CẤP CHO ECU

Nguồn điện cung cấp đến cực +B và +B1 của ECU được lấy từ rơ le chính (Main Relay) Có hai phương pháp điều khiển rơ le chính

- Điều khiển từ contact máy

- Điều khiển từ ECU

CẢM BIẾN

2.2.1 ĐIỀU KHIỂN TỪ CONTACT MÁY

Điện nguồn cung cấp thường trực đến cực BATT và E1 của ECU dùng để lưu trử các dữ liệu trong bộ nhớ trong suốt quá trình xe hoạt động Khi tháo cầu chì EFI với thời gian khoảng 15 giây, các dữ liệu trong bộ nhớ sẽ bị xóa

Khi contact máy ở vị trí IG có dòng điện đi qua cuộn dây rơ le chính làm cho tiếp điểm rơ le đóng Dòng điện cung cấp cho ECU từ + ắc quy -> cầu chì EFI -> tiếp điểm rơ le chính -> cực +B và B1 của ECU -> E1 -> mát

Hình 3.2: Sơ đồ mạch cấp nguồn ECU 2.2.2 ĐIỀU KHIỂN TỪ ECU

Khi contact máy On, điện áp từ contact máy ở vị trí IG cung cấp đến cực

IG-SW của ECU động cơ, mạch điện điều khiển rơ le chính trong ECU cung cấp dòng điện qua cuộn dây rơ le chính ở cực M-REL làm rơ le đóng và điện nguồn sẽ được cung cấp cho ECU ở cực +B và B1 Phương pháp này hiện nay được sử dụng khá phổ biến

Hình 3.3: Sơ đồ mạch cấp nguồn ECU ở cực M-REL

2.4 MẠCH NỐI MÁT

 E1: các cực ECU nối

với âm ắc quy

 E01 và E02: các cực

nối mát của các bộ chấp

hành như kim phun,

van ISC, điện trở cảm

biến ôxy…

 E2, E21: mát cảm biến

Hình 3.4: Sơ đồ mạch nối mass 2.5 MẠCH ĐIỆN CỦA CÁC CẢM BIẾN

Mạch điện của các cảm biến có 5 kiểu như sau:

CẢM BIẾN

2.5.1 DẠNG BIẾN TRỞ

Nguồn 5 vôn cung cấp vào hai đầu của điện trở, tùy theo vị trí con trượt trên điện trở mà ECU xác định được vị trí của nó qua thông số điện áp gởi về bộ vi xử lý Kiểu này được sử dụng cho cảm biến vị trí bướm ga, cảm biến bàn đạp ga, vít điều chỉnh A/F…

Hình 3.5: Sơ đồ mạch dùng điện áp VC 2.5.2 DẠNG NHIỆT ĐIỆN TRỞ

Đối với cảm biến dạng nhiệt điện trở, khi điện trở của cảm biến thay đổi làm cho điện áp tại điểm A thay đổi theo Bộ vi xử lý xác định trị số điện áp này để nhận biết nhiệt độ làm việc của cảm biến Loại này được sử dụng cho cảm biến nhiệt độ nước làm mát, nhiệt độ không khí nạp…

Hình 3.6: Sơ đồ mạch dùng nhiệt điện trở

2.5.3 DẠNG CONTACT

CẢM BIẾN Tín hiệu bộ vi xử lý tiếp nhận dạng On-Off Khi transistor Off hoặc contact mở thì bộ vi xử lý nhận được tín hiệu điện áp là 5 vôn Khi contact đóng hoặc transistor

On, tín hiệu sẽ nhận là 0 vôn Dạng contact được áp dụng cho cảm biến bướm ga kiểu tiếp điểm, tiếp điểm cầm chừng trong cảm biến bướm ga kiểu tuyến tính, contact tay

số NSW… Một số cảm biến sử dụng nguồn 12 vôn

Hình 3.7: Sơ đồ mạch dùng điện áp bật/tắt 2.5.4 DÙNG NGUỒN ĐIỆN KHÁC

ECU nhận tín hiệu điện áp từ bên ngoài để kiểm tra một số thiết bị có hoạt động hay không Kiểu này được sử dụng để nhận biết tải điện, hệ thống điều hoà không khí, tín hiệu khởi động STA… Ví dụ như khi cấp nguồn cho bộ sấy kính, điện áp từ +ắc quy -> contact -> điốt -> cực ELS của ECU là 12 vôn

Hình 3.8: Sơ đồ mạch dùng điện áp nhận biết tải điện 2.5.5 DẠNG TẠO TÍN HIỆU

CẢM BIẾN Một số cảm biến không sử dụng nguồn 5 vôn từ trong ECU, khi làm việc thì chúng tự tạo ra tín hiệu dạng xung gởi về ECU Ví dụ như cảm biến ôxy, cảm biến kích nổ, tín hiệu G và Ne dạng cảm biến điện từ

Hình 3.9: Sơ đồ mạch dùng điện áp do cảm biến tọa ra

CẢM BIẾN

BÀI THỰC HÀNH SÔ 02 KIỂM TRA MẠCH NGUỒN

 MỤC TIÊU:

Sau khi học xong bài thực tập này Sinh viên:

 Hiểu được Sơ đồ mạch điện nguồn cung cấp cho ECU

 Phương pháp kiểm tra mạch điện nguồn, mạch nối mát

 Sơ đồ mạch điện áp cảm biến trên động cơ phun xăng điện tử

 PHƯƠNG TIỆN - DỤNG CỤ - THIẾT BỊ

- Động cơ xăng phun xăng điện tử toyota 3s, động cơ 1NZ-FE

- Đồng hồ VOM, mâm đựng các chi tiết, bình ắc quy

- Tủ đồ nghê, dụng cụ sửa chữa ô tô thích hợp

- Dây điện, băng kéo, vải lau

- Hộp ECU 3S, 5S, Cầu chì 15A và 7,5A, Contact máy, Rơ le chính

 YÊU CẦU CÔNG VIỆC

- Kiểm tra tình trạng hoạt động của ECU

- Kiểm tra đo thông số, so sánh kết quả

 HOÀN THÀNH CÁC CÂU HỎI DẪN DẮT

CẢM BIẾN

NỘI DUNG THỰC HIỆN

I KIỂM TRA RƠ LE CHÍNH EFI

Rơ le chính EFI dạng rơ le thường mở

Bước1:

Kiểm tra điện trở cực 3 và 4: Không liên tục

Kiểm tra điện trở cực 1 và 2: 60 - 90

Bước 2:

Cấp nguồn 12 vôn vào cực 1 và 2

Kiểm tra điện trở cực 3 và 4: R = 0

II.MẠCH ĐIỆN NGUỒN CUNG CẤP CHO ECU

Kiểu 1:

 Cực điện nguồn cung cấp thường xuyên cho ECU để lưu trữ các dữ liệu trong

bộ nhớ ngay cả contact máy ở vị trí off

 Cực E1 của ECU được nối với thân động cơ

 Khi contact máy On, không có điện áp tại cực +B, +B1 của ECU Kiểm tra cầu chì EFI (15A), cầu chì IGN (7.5A) và rơ le chính EFI

Kiểu 2:

Khi contact máy ở vị trí IG, có dòng điện cung cấp cho ECU ở cực IG SW Mạch điều khiển rơ le chính cung cấp dòng điện qua cuộn dây của rơ le EFI làm tiếp điểm đóng và có nguồn cung cấp cho ECU ở cực +B và +B1

CẢM BIẾN

KIỂM TRA MẠCH NỐI ĐẤT VÀ ĐIỆN ÁP CẢM BIẾN

 MỤC TIÊU:

Sau khi học xong bài thực tập này Sinh viên:

 Hiểu được Sơ đồ mạch điện nguồn cung cấp cho ECU

 Phương pháp kiểm tra mạch điện nguồn, mạch nối mát

 Sơ đồ mạch điện áp cảm biến trên động cơ phun xăng điện tử

 PHƯƠNG TIỆN - DỤNG CỤ - THIẾT BỊ

- Động cơ xăng phun xăng điện tử toyota 3s, động cơ 1NZ-FE

- Đồng hồ VOM, mâm đựng các chi tiết, bình ắc quy

- Tủ đồ nghê, dụng cụ sửa chữa ô tô thích hợp

- Dây điện, băng kéo, vải lau

- Hộp ECU 3S, 5S, Cầu chì 15A và 7,5A, Contact máy, Rơ le chính

 YÊU CẦU CÔNG VIỆC

- Kiểm tra tình trạng hoạt động của ECU

- So sánh, đo kết quả

- Đọc được sơ đồ mạch điện

 HOÀN THÀNH CÁC CÂU HỎI DẪN DẮT