Giáo trình điện tử hệ thống điều khiển nhiên liệu DIESEL điện tử COMMON RAIL

Nhiệm vụ đề tài  Thiết kế giáo trình điện tử phục vụ quá trình học tập về hệ thống điều khiển Diesel điện tử Common Rail  Tham khảo tài liệu về hệ thống phun dầu điện tử  Tìm hiều, n

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Tp Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2017

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Tp Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2017

TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Hệ đào tạo: Đại Học Chính Quy Mã hệ đào tạo:

Khóa: K13 Lớp: 131453C

1 Tên đề tài: GIÁO TRÌNH ĐIỆN TỬ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIÊN LIỆU

DIESEL ĐIỆN TỬ COMMON RAIL

2 Nhiệm vụ đề tài

 Thiết kế giáo trình điện tử phục vụ quá trình học tập về hệ thống điều khiển Diesel điện tử Common Rail

 Tham khảo tài liệu về hệ thống phun dầu điện tử

 Tìm hiều, nghiên cứu công cụ thực hiện đề tài

 Xây dựng mô hình cơ bản website

 Biên soạn bộ câu hỏi trắc nghiệm

 Thiết kế website

 Xóa lỗi, chỉnh sửa và hoàn thiện website

 Viết báo cáo

3 Sản phẩm của đề tài

 1 quyển thuyết minh đề tài

 2 đĩa CD thuyết minh đề tài

 2 đĩa CD chứa giáo trình điện tử hệ thống điều khiển nhiên liệu Diesel điện tử Common Rail

4 Ngày giao nhiệm vụ đề tài:

5 Ngày hoàn thành nhiệm vụ:

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

Bộ Môn Động Cơ

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Dành cho giảng viên hướng dẫn)

Họ và tên sinh viên: Ngô Trọng Nghĩa MSSV: 13145170 Hội đồng:…………

Họ và tên sinh viên: Trần Bá Lợi MSSV: 13145149 Hội đồng:…………

Tên đề tài: GIÁO TRÌNH ĐIỆN TỬ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỆN TỬ COMMON RAIL Ngành đào tạo: Công Nghệ Kỹ Thuật Ô Tô Họ và tên GV hướng dẫn: GVC ThS ĐỖ QUỐC ẤM Ý KIẾN NHẬN XÉT 1 Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên (không đánh máy)

2 Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐATN(không đánh máy) 2.1.Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:

2.2 Nội dung đồ án: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)

2.3.Kết quả đạt được:

2.4 Những tồn tại (nếu có):

3 Đánh giá:

4 Kết luận:

 Được phép bảo vệ

 Không được phép bảo vệ

TP.HCM, ngày tháng 07 năm 2017

Giảng viên hướng dẫn ((Ký, ghi rõ họ tên)

đa

Điểm đạt được

Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục 10

Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài 10

Tính cấp thiết của đề tài 10

Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa

học xã hội…

5

Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10

Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy trình

đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế

15

Khả năng cải tiến và phát triển 15

Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… 5

3 Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài 10

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

Bộ Môn Động Cơ

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Dành cho giảng viên phản biện)

Họ và tên sinh viên: Ngô Trọng Nghĩa MSSV: 13145170 Hội đồng:…………

Họ và tên sinh viên Trần Bá Lợi MSSV: 13145149 Hội đồng:…………

Tên đề tài: GIÁO TRÌNH ĐIỆN TỬ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỆN TỬ COMMON RAIL Ngành đào tạo: Công Nghệ Kỹ Thuật Ô Tô Họ và tên GV phản biện: TS LÝ VĨNH ĐẠT Ý KIẾN NHẬN XÉT 1 Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:

2 Nội dung đồ án: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)

3 Kết quả đạt được:

4 Những thiếu sót và tồn tại của ĐATN:

5 Câu hỏi:

6 Đánh giá:

7 Kết luận:

 Được phép bảo vệ

 Không được phép bảo vệ

TP.HCM, ngày tháng 07 năm 2017

Giảng viên phản biện ((Ký, ghi rõ họ tên)

đa

Điểm đạt được

Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục 10

Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài 10

Tính cấp thiết của đề tài 10

Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa

học xã hội…

5

Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10

Khả năng thiết kế, chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy trình

đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế

15

Khả năng cải tiến và phát triển 15

Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… 5

3 Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài 10

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

Sau khi tiếp thu và điều chỉnh theo góp ý của Giảng viên hướng dẫn, Giảng viên phản biện

và các thành viên trong Hội đồng bảo về Đồ án tốt nghiệp đã được hoàn chỉnh đúng theo yêu cầu về nội dung và hình thức

Chủ tịch Hội Đồng:

Giảng viên hướng dẫn: ………

Giảng viên phản biện:………

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn đến các Thầy khoa Cơ Khí Động Lực Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM, những người đã trực tiếp giảng dạy, truyền đạt kiến thức cũng như kinh nghiệm cho chúng em trong suốt thời gian qua đồng thời trực tiếp giúp đỡ và tạo cho chúng em điều kiện làm việc tốt trong quá trình tìm tài liệu tham khảo

Đó là nền tảng cơ bản vô cùng quý giá để cho em thành công trên con đường sự nghiệp trong tương lai

Nhóm em xin chân thành cảm ơn Thầy ThS ĐỖ QUỐC ẤM đã tận tình hướng

dẫn, cung cấp tài liệu, nêu ra những phương pháp cụ thể, động viên chúng em trong suốt quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp Chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy phản biện đã nhận xét thật cụ thể và đóng góp những ý kiến giúp chúng em hoàn thiện đồ án tốt nghiệp Trong suốt thời gian thực hiện đề tài nhóm nghiên cứu đã gặp không ít khó khăn trong quá trình thực hiện đề tài Nhóm đã nhận được sự giúp đỡ hỗ trợ nhiệt tình từ các giảng viên trong khoa và đặc biệt là nhờ sự cố vấn, định hướng, giải đáp vấn đề khó của đề tài từ Thầy hướng dẫn Từ đó đã tạo điều kiện cho chúng em thực hiện thành công đề tài

Trong quá trình thực hiện đề tài vì chưa có nhiều kinh nghiệm thực tế nên đồ án sẽ không tránh khỏi những sai sót Kính mong nhận được sự góp ý và nhận xét của các Thầy

để chúng em có thể rút ra những kinh nghiệm bổ ích để có thể áp dụng vào thực tiễn một cách hiệu quả trong tương lai

Nhóm em xin chân thành cảm ơn!

Nhóm Sinh Viên Thực Hiện Ngô Trọng Nghĩa

Trần Bá Lợi

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

CAN Mạng Cục Bộ Điều Khiển Gầm Xe

DLC Giắc Nối Truyền Dữ Liệu Số 3

ECU Bộ Điều Khiển Điện Tử

EDU Bộ Dẫn Động Điện Tử

EGR-VM Bộ điều biến chân không EGR

E-VRV Van Điều Áp Chân Không Diện Tử

SCV Van Điều Khiển Hút

TACH Tín hiệu tốc độ động cơ

ECT Nhiệt độ nước làm mát (THW)

EEPROM

Bộ nhớ chỉ đọc (EEPROM- Electrically Erasable Programmable Read Only Memory),

Bộ nhớ có thể xoá (EPROM-Erasable Programmable Read Only Memory) IAC Điều khiển tốc độ không tải (ISC)

MAF Cảm Biến Lưu Lượng Khí Nạp

MAP Áp Suất Chân Không Đường Ống Nạp

OBD Hệ thống tự chẩn đoán (OBD)

STA Tín hiệu máy khởi động

THA Tín hiệu nhiệt độ khí nạp

THF Tín hiệu nhiệt độ nhiên liệu

PCR Tín hiệu áp suất nhiên liệu

MỤC LỤC

Trang

CHƯƠNG 1: DẪN NHẬP 1

1.1 Lý do thực hiện đề tài và tầm quan trọng của đề tài 1

1.2 Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài 1

1.3 Phương pháp nghiên cứu 2

1.4 Các bước thực hiện 2

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU 3

2.1 Công cụ thực hiện đề tài 3

2.1.1 Phần mềm LMSOFT Web Creator 5 Pro 3

2.1.2 iSpring QuizMaker 8 4

2.1.3 Trình đọc code Sublime Tex 3 4

2.1.4 TechSmith Camtasia Studio 9 5

2.2 Cách mở Website 5

2.3 Sơ lược về hệ thống 6

CHƯƠNG 3: PHÂN LOẠI HỆ THỐNG THEO NHÀ SẢN XUẤT 8

3.1 Hệ thống nhiên liệu hãng Delphi 8

3.1.1 Những đặc điểm cơ bản của hệ thống nhiên liệu của hãng Delphi 8

3.1.2 Hệ thống điều khiển của hãng Delphi 8

3.2 Hệ thống nhiên liệu hãng Bosch 10

3.3 Hệ thống nhiên liệu hãng Siemens 11

3.3.1 Những đặc điểm cơ bản của hệ thống nhiên liệu của hãng Siemens 11

3.3.2 Hệ thống nhiên liệu 11

3.4 Hệ thống nhiên liệu hãng Denso 12

3.4.1 Những đặc điểm cơ bản của hệ thống nhiên liệu của hãng Denso 12

3.4.2 Hệ thống nhiên liệu 12

3.5 Hoạt động và chức năng 13

3.6 Nguyên lý làm việc cơ bản của hệ thống 14

3.7 Đặc tính phun 15

CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU 16

4.1 Cấu tạo tổng quát về hệ thống nhiên liệu 16

4.1.1 Tổng quát 16

4.1.2 Chức năng các chi tiết 18

4.2 Cấu tạo hoạt động các chi tiết 19

4.2.1 Vùng áp thấp 19

4.2.2 Vùng áp cao 20

CHƯƠNG 5: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ 30

5.1 TỔNG QUAN 30

5.1.1 Vị trí các chi tiết trên xe thực tế (Toyota Hiace, động cơ 2KD-FTV) 30

5.1.2 Sơ đồ mạch điện hệ thống điều khiển động cơ 31

5.1.3 Dạng sóng cảm biến và bộ chấp hành 33

5.2 Mạch cấp nguồn ECM, EDU 36

5.2.1 Mạch cấp nguồn ECM 36

5.2.2 EDU 36

5.3 Tín hiệu đầu vào 38

5.3.1 Tín hiệu bàn đạp ga (VPA, VPA2) 38

5.3.2 Tín hiệu vị trí bướm ga VTA (VLU) 38

5.3.3 Tín hiệu vị trí trục cam G (TDC) 39

5.3.4 Tín hiệu vị trí trục khuỷu (Ne) 40

5.3.5 Tín hiệu nhiệt độ nước làm mát THW 42

5.3.6 Tín hiệu nhiệt độ khí nạp THA 43

5.3.7 Tín hiệu nhiệt độ nhiên liệu THF 44

5.3.8 Tín hiệu áp suất nhiên liệu PCR1 45

5.3.9 Tín hiệu lưu lượng khí nạp (VG) 46

5.3.10 Tín hiệu tốc độ xe (SPD) 47

5.3.11 Tín hiệu công tắc đèn phanh (STP, ST1) 48

5.3.12 Tín hiệu áp suất tăng áp (PIM) 49

5.3.13 Tín hiệu vị trí van EGR (EGLS) 50

5.3.14 Tín hiệu máy khởi động STA 50

5.4 Tín hiệu đầu ra 51

5.4.1 Tín hiệu điều khiển van SCV 51

5.4.2 Tín hiệu điều khiển kim phun 52

5.4.3 Tín hiệu điều khiển mở van EGR 53

5.4.4 Tín hiệu điều khiển mô tơ bướm ga 54

5.5 Các chức năng chính điều khiểu của ECU 55

5.5.1 Điều khiển lượng phun và thời điểm phun 55

5.5.2 Điều khiển áp suất nhiên liệu 59

5.5.3 Điều khiển tuần hoàn khí xả 60

CHƯƠNG 6: BẢO DƯỠNG VÀ CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG HỆ THỐNG 62

6.1 Các điểm lưu ý trong khi bảo dưỡng sửa chữa 62

6.2 Mô tả hệ thống chẩn đoán 63

6.3 Các khái niệm trong chẩn đoán 64

6.4 Mạch đèn MIL 65

6.5 Đọc, xóa mã lỗi hư hỏng 65

CHƯƠNG 7: CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM 67

CHƯƠNG 8 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 73

8.1 Kết luận 73

8.2 Kiến nghị 73

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 74

MỤC LỤC HÌNH ẢNH

Trang

Hình-3.1: Hệ thống nhiên liệu của Delphi 8

Hình-3.2: Hệ thống điều khiển của Delphi 9

Hình-3.3: Hệ thống điều khiển 2 modun của Delphi 9

Hình-3.4: Hệ thống điều khiển 1 modun của Delphi 10

Hình-3.5: Hệ thống nhiên liệu của Bosch 10

Hình-3.6: Kim phun sử dụng cơ cấu Piezo 11

Hình-3.7: Hệ thống nhiên liệu của Denso 12

Hình-3.8: Cấu tạo hệ thống nhiên liệu common rail của Toyota 13

Hình-3.9: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu common rail 14

Hình-4.1: Hệ thống cung cấp nhiên liệu 15

Hình-4.2: Vị trí các chi tiết trong hệ thống 17

Hình-4.3: Lọc nhiên liệu (Toyota-Hiace) 19

Hình-4.4: Hình cắt bơm cao áp 20

Hình-4.5: Bơm cao áp 21

Hình-4.6: Bơm tiếp vận 21

Hình-4.7: Van điều áp 22

Hình-4.8: Nguyên lý van SCV 23

Hình-4.9: Nguyên lý bơm cao áp 23

Hình-4.10: Cấu tạo ống phân phối 24

Hình-4.11: Cảm biến áp suất nhiên liệu 24

Hình-4.12: Van xả áp 25

Hình-4.13: Hình cắt kim phun 26

Hình-4.14: Cấu tạo của vòi phun X2 26

Hình-4.15: Mặt cắt kim phun 27

Hình-4.16: Nguyên lý hoạt động kim phun 27

Hình-4.17: Cấu tạo kim phun G2 28

Hình-4.18: Mạch điều khiển phun (Toyota-Hiace) 29

Hình-5.1: Vị trí các chi tiết của hệ thống điều khiển điện tử 30

Hình-5-2: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển (Toyota_2KD-FTV) 32

Hình-5.3: Mạch cấp nguồn ECM 36

Hình-5.4: Sơ đồ mạch điện EDU 37

Hình-5.5: Sơ đồ cấu tạo EDU (Toyota) 37

Hình-5.6: Cảm biến vị trí bàn đạp ga 38

Hình-5.7: Sơ đồ cảm biến bàn đạp ga 38

Hình-5.8: Cảm biến vị trí bướm ga 39

Hình-5.9: Sơ đồ cảm biến vị trí bướm ga 39

Hình-5.10: Cảm biến vị trí trục cam và tín hiệu 40

Hình-5.11: Cảm biến Ne và tín hiệu Ne 41

Hình-5.12: Tín hiệu NE và tín hiệu G 41

Hình-5.13: Cảm biến nhiệt độ nước 42

Hình-5.14: Kiểm tra cảm biến nhiệt độ nước 42

Hình-5.15: Cảm biến nhiệt độ khí nạp 43

Hình-5.16: Kiểm tra cảm biến nhiệt độ khí nạp 43

Hình-5.17a: Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu 44

Hình-5.17b: Kiểm tra cảm biến nhiệt độ nhiên liệu 44

Hình-5.18: Cảm biến áp suất nhiên liệu 45

Hình-5.19: Sơ đồ mạch cảm biến áp suất nhiên liệu 45

Hình-5.20: Tín hiệu điện áp ra cảm biến áp suất nhiên liệu 46

Hình-5.21: Cảm biến lưu lượng khí nạp 46

Hình-5.22: Sơ đồ nguyên lý cảm biến đo lưu lượng không khí nạp kiểu dây nhiệt 47

Hình-5.23: Cảm biến tốc độ xe 47

Hình-5.24: Tín hiệu tốc độ xe và sơ đồ mạch 48

Hình-5.25: Mạch công tắc đèn phanh 48

Hình-5.26: Cảm biến áp suất tăng áp 49

Hình-5.27: Sơ đồ mạch cảm biến và tín hiệu điện áp ra 49

Hình-5.28a: Cảm biến vị trí van EGR 50

Hình-5.28b: Sơ đồ mạch và tín hiệu ra cảm biến EGR 50

Hình-5.29: Sơ đồ mạch tín hiệu STA 51

Hình-5.30: Van SCV và sơ đồ mạch 51

Hình-5.31: Tín hiệu điều khiển SCV 52

Hình-5.32: Sơ đồ đấu nối kim phun 52

Hình-5.33: Tín hiệu điều khiển kim phun 53

Hình-5.34: Van EGR 53

Hình-5.35: Sơ đồ mạch điều khiển EGR 54

Hình-5.36: Tín hiệu điều khiển mô tơ bướm ga 54

Hình-5.37: Mô tơ bướm ga và sơ đồ mạch 55

Hình-5.38: Theo dõi tín hiệu Ne 59

Hình-5.39: Hệ thống EGR 60

Hình-6.1: Sơ đồ mạch cảnh báo nước trong nhiên liệu 62

Hình-6.2: Mạch cảnh báo nghẹt lọc nhiên liệu 63

Hình-6.3: Vị trí nối máy IT-II 64

Hình-6.4: Giắc DLC3 64

Hình-6.5: Sơ đồ mạch đèn MIL 65

Hình-6.6: Sơ đồ chân giắc DLC3 65

Hình-6.8: Có mã lỗi 66

NỘI DUNG

CHƯƠNG 1: DẪN NHẬP 1.1 Lý do thực hiện đề tài và tầm quan trọng của đề tài

Công nghệ kỹ thuật ô tô là một ngành khoa học phát triển nhanh chóng trên toàn cầu Sự tiến bộ trong thiết kế, vật liệu và kỹ thuật đã góp phần tạo ra những dòng xe ô tô hiện đại với đầy đủ tiện nghi, tính an toàn cao và góp phần giảm thiểu

ô nhiễm không khí khi xe vận hành Trong sự phát triển ấy nhiều hệ thống trang bị trên xe ngày nay được điều khiển bằng điện tử, như là hệ thống lái điện tử, hệ thống

mã hóa động cơ và chống trộm Đặc biệt là các hệ thống an toàn như hệ thống phanh điều khiển điện tử, hệ thống điều khiển ổn định ô tô… Ngoài ra để đảm bảo đạt tiêu chuẩn về ô nhiễm môi trường, về tính năng hoạt động, cải tiến liên quan đến động

cơ, đó là hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ COMMON RAIL Đây là hệ thống điều khiển điện tử đang được ứng dụng rộng rãi trên toàn thế giới, với ưu điểm tiết kiệm nhiên liệu, giảm lượng khí thải Nox, điều khiển lượng phun và thời điểm phun hợp lý làm tăng hiệu suất hoạt động của động cơ

Vì thế đề tài “Hệ thống nhiên liệu điện tử COMMON RAIL” được thực hiện nhằm phần nào bổ sung thêm nguồn tài liệu cho sinh viên tham khảo, giúp sinh viên

có thêm công cụ trong thời gian học tập tại trường, đồng thời cũng phần nào giúp các sinh viên hiểu được cơ bản nguyên lý hoạt động và một số lưu ý khi bảo dưỡng, chuẩn đoán hệ thống này

1.2 Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài

1.2.1 Mục tiêu

Với yêu cầu nội dung của đề tài, mục tiêu cần đạt được sau khi hoàn thành đề tài như sau:

 Nắm được cơ bản, lịch sử, ứng dụng của hệ thống COMON RAIL

 Biết được cấu tạo và hoạt động tổng quát của hệ thống

 Biết được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các chi tiết à hệ thống điều khiển điện tử trong hệ thống

 Nắm được lưu ý cơ bản khi bảo dưỡng, chuẩn đoán

1.2.2 Nhiệm vụ

 Tìm hiểu thu thập tài liệu về hệ thống điều khiển động cơ (2KD_FTV) Toyota Hiace

 Nghiên cứu nguyên lý hoạt động, cấu tạo của hệ thống nhiên liệu, cũng như cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển điện tử

 Thiết kế mô hình website, biên soạn tài liệu phục vụ quá trình học tập online

về hệ thống điều khiển nhiên liệu diesel điện tử - Commom Rail

1.2.3 Giới hạn của đề tài

Đề tài chỉ tập trung vào khảo sát, phân tích cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu COMMON RAIL, cũng như cấu tạo, nguyên lý hoạt động của từng chi tiết trong hệ thống và các lưu ý khi bảo dưỡng, chẩn đoán hư hỏng hệ thống Đề tài không tập trung vào tính toán thiết kế các chi tiết trong hệ thống

1.3 Phương pháp nghiên cứu

Để hoàn thành để tài, chúng em đã kết hợp nhiều phương pháp Trong đó nổi bật

là phương pháp tham khảo tài liệu từ các website liên quan có trước cùng với đó là các nguồn tài liệu nước ngoài do nhóm tự tìm hiểu và được cung cấp từ Thầy hướng dẫn Bên cạnh đó là quá trình tìm hiểu, học hỏi, sử dụng công cụ thiết kế website (LMSOFT Web Creator 5 Pro), phần mền tạo ra bộ câu hỏi trắc nghiệm (iSpring QuizMaker 8), phần mềm chỉnh sửa, cắt, ghép video (TechSmith Camtasia Studio 9)

1.4 Các bước thực hiện

 Tham khảo tài liệu

 Tìm hiều, nghiên cứu công cụ thực hiện đề tài

 Xây dựng mô hình cơ bản website

 Biên soạn bộ câu hỏi trắc nghiệm

 Thiết kế website

 Xóa lỗi, chỉnh sửa và hoàn thiện website

 Viết báo cáo

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU 2.1 Công cụ thực hiện đề tài

2.1.1 Phần mềm LMSOFT Web Creator 5 Pro

Công cụ tạo ra một website chuyên nghiệp mà không cần bất kỳ kiến thức về ngôn ngữ lập trình Đây là công cụ chủ yếu để hoàn thành đồ án

2.1.2 iSpring QuizMaker 8

Phần mềm tạo ra bộ câu hỏi trắc nghiệm, kết hợp chấm điểm, tạo ra các bộ đề khác nhau bằng cách xáo trộn câu hỏi, hỗ trợ mã nhúng HTML/XHTML cho một trang web

2.1.3 Trình đọc code Sublime Tex 3

2.1.4 TechSmith Camtasia Studio 9

Phần mềm chỉnh sửa video, cắt, ghép video

2.2 Cách mở Website

Bước 1: Vào thư mục Project -> thư mục Xem Web tại đây

Bước 2: Tìm File nào có đuôi html -> Open with Google Chrome, Internet Explorer, Firefox, …

2.3 Sơ lược về hệ thống

Khí thải động cơ Diesel là một trong những thủ phạm gây nên ô nhiễm môi trường Động cơ diesel hiệu quả kinh tế hơn động cơ xăng, tuy nhiên nó vẫn còn những hạn chế trong quá trình sử dụng như: Thải khói đen khá lớn khi tăng tốc, tiêu hao nhiên liệu còn cao và tiếng ồn lớn…

Hệ thống nhiên liệu (HTNL) Diesel không ngừng được cải tiến, với các giải pháp

kỹ thuật tối ưu làm giảm mức độ phát sinh ô nhiễm và suất tiêu hao nhiên liệu Các nhà nghiên cứu động cơ Diesel đã đề ra nhiều biện pháp khác nhau về kỹ thuật phun và tổ chức quá trình cháy nhằm giới hạn các chất ô nhiễm Các biện pháp chủ yếu tập trung vào giải quyết các vấn đề:

 Tăng tốc độ phun để làm giảm nồng độ bồ hóng do tăng tốc hòa trộn nhiên liệu - không khí

 Tăng áp suất phun, đặc biệt là đối với động cơ phun trực tiếp

 Điều chỉnh quy luật phun theo khuynh hướng kết thúc nhanh quá trình phun để làm giảm HC

 Biện pháp hồi lưu một bộ phận khí xả (ERG: Exhaust Gas Recirculation)

Hiện nay, các nhược điểm của HTNL Diesel đã được khắc phục bằng cải tiến các

bộ phận như: Bơm cao áp, vòi phun, ống tích trữ nhiên liệu áp suất cao, các ứng dụng điều khiển tự động nhờ sự phát triển của công nghệ (năm 1986 Bosch đưa vào thị trường việc điều khiển điện tử cho động cơ diesel) Đó là HTNL Common Rail Diesel

Ngày nay, hầu hết các nước tiên tiến trên thế giới đã sử dụng HTNL Common Rail Diesel lắp cho các loại ô tô Hệ thống này đã giải quyết được các nhược điểm nêu trên

Trong động cơ Diesel hiện đại, áp suất phun được thực hiện cho mỗi vòi phun một cách riêng lẽ, nhiên liệu áp suất cao được chứa trong ống chứa (Rail) hay còn gọi là “ống cao áp” và được phân phối đến từng kim phun Lợi ích là làm giảm mức độ tiếng ồn, nhiên liệu được phun ra ở áp suất rất cao nhờ kết hợp điều khiển điện tử, kiểm soát lượng phun, thời điểm phun Do đó làm hiệu suất động cơ và tính kinh tế nhiên liệu cao hơn

So với hệ thống cũ dẫn động bằng cam, hệ thống Common Rail khá linh hoạt trong việc đáp ứng thích nghi để điều khiển phun nhiên liệu cho động cơ diesel như:

 Phạm vi ứng dụng rộng rãi (cho xe du lịch, khách,tải nhẹ, tải nặng, xe lửa và tàu thủy)

 Áp suất phun đạt đến 1800 bar

 Thay đổi áp suất phun tùy theo chế độ hoạt động của động cơ

 Có thể thay đổi thời điểm phun

 Phun chia làm ba giai đoạn: Phun sơ khởi, phun chính và phun kết thúc

Theo thống kê của các chuyên gia, động cơ common-rail hiện đại (cộng thêm một số cải tiến khác) có thể tiết kiệm 20% lượng nhiên liệu tiêu thụ, nhân đôi mô men xoắn ở vòng tua thấp và tăng công suất lên 25% Ngoài ra, còn giảm đáng kể tiếng ồn và độ rung của động cơ diesel thông thường Về phương diện khí thải, các loại khí nhà kính (CO2) giảm 20%, CO 40%, hyđrocabon không cháy 50% và hạt 60%

CHƯƠNG 3: PHÂN LOẠI HỆ THỐNG THEO NHÀ SẢN XUẤT

3.1 Hệ thống nhiên liệu hãng Delphi

3.1.1 Những đặc điểm cơ bản của hệ thống nhiên liệu của hãng Delphi

Hình-3.1: Hệ thống nhiên liệu của Delphi

3.1.2 Hệ thống điều khiển của hãng Delphi

Gồm có 2 loại: Hệ thống điều khiển gồm 2 modun riêng biệt (PCM và IDM riêng biệt)

Hệ thống điều khiển chỉ có một modun PCM (IDM được tích hợp bên trong PCM)

Hình-3.2: Hệ thống điều khiển của Delphi

Hình-3.3: Hệ thống điều khiển 2 modun của Delphi

Hình-3.4: Hệ thống điều khiển 1 modun của Delphi

3.2 Hệ thống nhiên liệu hãng Bosch

Hình-3.5: Hệ thống nhiên liệu của Bosch

3.3 Hệ thống nhiên liệu hãng Siemens

3.3.1 Những đặc điểm cơ bản của hệ thống nhiên liệu của hãng Siemens

Trên hệ thống Common rail của hãng Siemens cơ bản gồn có:

Bơm cao áp (với van phân phối nhiên liệu và van điều khiển áp suất nhiên liệu)

Hình-3.6: Kim phun sử dụng cơ cấu Piezo

3.4 Hệ thống nhiên liệu hãng Denso

3.4.1 Những đặc điểm cơ bản của hệ thống nhiên liệu của hãng Denso

Trên hệ thống Common rail của hãng Denso cơ bản gồm có:

Bơm cao áp (với van phân phối nhiên liệu và van cảm biến nhiệt độ nhiên liệu)

Ống phân phối (với cảm biến áp suất nhiên liệu và van giới hạn áp suất) Khác với các hãng khác Denso sử dụng ECU và EDU (Electronic driver unit) để điều khiển động cơ.Điện áp nhấc kim từ 85V ÷100V nhờ vào sự khuếch đại của EDU

3.4.2 Hệ thống nhiên liệu

Hình-3.7: Hệ thống nhiên liệu của Denso

3.5 Hoạt động và chức năng

Việc tạo ra áp suất và việc phun nhiên liệu hoàn toàn tách biệt với nhau trong hệ thống common rail Áp suất phun được tạo ra độc lập với tốc độ động cơ và lượng nhiên liệu phun ra Nhiên liệu được trữ với áp suất cao trong ống phân phối và sẵn sàng để phun Lượng nhiên liệu phun, thời điểm phun, áp lực phun, được quyết định bởi ECU dựa vào các tín hiệu đầu vào của động cơ Sau đó, ECU sẽ điều khiển các kim phun tại mỗi xylanh động cơ để phun nhiên liệu Một hệ thống common rail (CR) bao gồm:

 ECU

 Kim phun (injector)

 Các cảm biến

1 Cảm biến đo gió 6 Cảm biến tốc độ trục khuỷu

2 ECU 7 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát

3 Bơm cao áp 8 Bộ lọc nhiên liệu

4 Ống cao áp (Rail) 9 Cảm biến bàn đạp ga

5 Kim phun

Hình-3.8: Cấu tạo hệ thống nhiên liệu common rail của Toyota

Chức năng của hệ thống phun dầu điện tử Common rail

Chức năng chính là điều khiển việc phun nhiên liệu đúng thời điểm, đúng lượng, đúng áp suất, đảm bảo động cơ diesel không chỉ hoạt động êm dịu mà còn tiết kiệm

Ngoài ra, hệ thống còn điều khiển vòng kín và vòng hở, không những làm giảm độ độc hại của khí thải và lượng nhiên liệu tiêu thụ mà còn làm tăng tính an toàn, sự thoải mái

và tiện nghi Ví dụ như hệ thống luân hồi khí thải (EGR – exhaust gas reciruculation), điều khiển turbo tăng áp, điều khiển ga tự động và thiết bị chống trộm

3.6 Nguyên lý làm việc cơ bản của hệ thống

Hình-3.9: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu common rail

Nhiên liệu từ thùng chứa được bơm chuyển vào trong bơm cao áp Tại đây áp suất nhiên liệu được tạo ra và được bơm liên tục vào trong ống phân phối Bơm cao áp chỉ có nhiệm vụ duy nhất là tạo cho nhiên liệu có một áp suất cao và đưa nhiên liệu vào ống phân phối Tại ống phân phối có các đường ống cao áp nối các kim phun Các kim phun này được lắp trên nắp máy, nó có nhiệm vụ là phun nhiên liệu vào trong buồng đốt động cơ và được điều khiển bởi ECU (thông qua EDU)

ECU sau khi nhận các tín hiệu từ các cảm biến (cảm biến tốc độ động cơ, cảm biến

vị trí cốt cam, cảm biến vị trí bàn đạp ga, cảm biến nhiệt độ không khí nạp, cảm biến nhiệt

độ nước làm mát, cảm biến lượng khí nạp …) sẽ xử lý các tín hiệu này và sau đó đưa ra các xung vuông để điều khiển kim phun

Khi ECU phát ra xung OFF (hiệu điện thế bằng không), lúc này dòng điện không còn chạy trong cuộn dây của kim phun Lực điện từ của cuộn dây không còn nữa, van kim

sẽ bị lò xo đóng lại, nhiên liệu không còn phun vào động cơ nữa, quá trình phun chấm dứt Nếu chiều dài của xung ON càng dài thì van kim mở càng lâu, do đó lượng nhiên liệu phun vào buồng đốt càng nhiều Nếu xung ON từ ECU gửi đến kim phun càng sớm thì kim sẽ phun càng sớm

3.7 Đặc tính phun

 Phun sơ khởi (pilot injection)

Phun sơ khởi có thể diễn ra sớm đến 900 trước tử điểm thượng (BTDC) Nếu thời điểm phun xuất hiện nhỏ hơn 400 BTDC, nhiên liệu có thể bám vào bề mặt của piston, thành xy lanh và làm loãng dầu bôi trơn

 Giai đoạn phun chính (main injection)

Công suất đầu ra của động cơ xuất phát từ giai đoạn phun chính tiếp theo giai đoạn phun sơ khởi Điều này có nghĩa là giai đoạn phun chính giúp tăng sức kéo động cơ Với

hệ thống common rail, áp suất phun vẫn giữ không đổi trong suốt quá trình phun

 Giai đoạn phun thứ cấp (secondary injection)

Theo quan điểm xử lý khí thải, phun thứ cấp có thể được áp dụng để đốt cháy NOx

Nó diễn ra ngay sau giai đoạn phun chính và được định để xảy ra trong quá trình giãn nở hay ở kỳ thải khoảng 200 sau tử điểm thượng (ATDC)

CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU 4.1 Cấu tạo tổng quát về hệ thống nhiên liệu

4.1.1 Tổng quát

Hệ thống nhiên liệu trong hệ thống common rail bao gồm 2 vùng: vùng nhiên liệu

áp suất thấp và vùng nhiên liệu áp suất cao

Hình-4.1: Hệ thống cung cấp nhiên liệu

1 Thùng nhiên liệu; 2 Lọc nhiên liệu; 3 Bơm cao áp; 4 Ống cao áp; 5 Ống phân phối; 6 Vòi phun; 7 Ống hồi; 8 Két làm mát nhiên liệu

Nhiên liệu áp suất thấp Nhiên liệu áp suất cao Nhiên liệu hồi

Hình-4.2: Vị trí các chi tiết trong hệ thống

4.1.2 Chức năng các chi tiết

Thùng nhiên liệu Chứa nhiên liệu cho hệ thống hoạt động

Lọc nhiên liệu Lọc cặn bẩn và tách nước lẫn trong nhiên liệu

Bơm

cao áp

Bơm tiếp vận Hút nhiên liệu từ thùng chứa đưa đến van điều khiển hút

Van điều áp bơm tiếp vận Điều chỉnh áp áp suất bơm tiếp vận

Van điều khiển hút

Điều khiển lượng nhiên liệu vào cửa nạp của buồng bơm theo tín hiệu điều khiển của ECM

Cụm piston, xylanh bơm Nén nhiên liệu lên áp suất cao

Ống cao áp

Dẫn nhiên liệu áp suất cao từ bơm cao áp đến ống phân phối và từ ống phân phối đến kim phun

áp suất bị trục trặc

Kim phun Phun nhiên liệu vào buồng đốt khi nhận

được tín hiệu điều khiển phun từ EDU

Bảng-4.1: chức năng của các chi tiết

4.2 Cấu tạo hoạt động các chi tiết

4.2.1 Vùng áp thấp

4.2.1.1 Bình chứa nhiên liệu

Bình chứa nhiên liệu phải làm từ vật liệu chống ăn mòn và giữ cho không bị

rò rỉ ở áp suất gấp đôi áp suất bình thường Van an toàn phải được lắp để áp suất quá cao có thể thoát ra ngoài Nhiên liệu cũng không được rò rỉ ở cổ nối với bình lọc nhiên liệu hay ở thiết bị bù áp suất khi xe bị rung xóc nhỏ cũng như khi xe chạy vào cua hoặc dừng hay chạy trên đường dốc Bình nhiên liệu và động cơ phải nằm cách xa nhau để trong trường hợp tai nạn xảy ra sẽ không có nguy cơ bị cháy

4.2.1.2 Đường chứa nhiên liệu áp suất thấp

Đường ống nhiên liệu mềm được bọc thép Tất cả các bộ phận mang nhiên liệu phải được bảo vệ một lần nữa khỏi tác động của nhiệt độ Đối với xe buýt, đường ống nhiên liệu không được đặt trong không gian của hành khách hay trong cabin xe

4.2.1.3 Bơm tiếp vận

Bơm tiếp vận bao gồm một bơm bằng điện với lọc nhiên liệu, hay một bơm bánh răng Bơm hút nhiên liệu từ bình chứa và tiếp tục đưa đủ nhiên liệu đến bơm cao áp

4.2.1.4 Lọc nhiên liệu

Hình-4.3: Lọc nhiên liệu (Toyota-Hiace)

Bơm cao áp Denso

Van điều áp

Hình-4.7: Van điều áp

Van điều khiển hút SCV:

Van SCV dùng loại van điện từ, hoạt động nhờ tín hiệu xung từ ECM, có công dụng điều khiển lượng nhiên liệu nạp vào buồng bơm Khi van mở nhiều, nhiên liệu nạp vào buồng bơm nhiều, áp suất nhiên liệu trong ống phân phối tăng và ngược lại