TỔNG QUAN
Lý do chọn đề tài
Trong bối cảnh xã hội hiện đại, Việt Nam xác định công nghệ kỹ thuật ô tô là một ngành mũi nhọn cần được ưu tiên phát triển để thúc đẩy quá trình công nghiệp hóa Sự gia tăng đầu tư của các hãng ô tô nước ngoài vào Việt Nam cùng với sự phát triển nhanh chóng của VINFAST - thương hiệu ô tô "Made in Vietnam", đã khẳng định tầm quan trọng của ngành này Vì vậy, công nghệ kỹ thuật ô tô đã được đưa vào danh mục các ngành ưu tiên phát triển.
“nóng” về nhu cầu lao động và nhanh chóng trở thành xu thế lựa chọn ngành học cho các bạn trẻ có định hướng kỹ thuật
Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh đào tạo kỹ sư và giáo viên kỹ thuật với kiến thức vững vàng, đáp ứng nhu cầu xã hội Nhà trường không ngừng cải tiến phương pháp dạy và học, kết hợp lý thuyết với thực hành trên các mô hình trực quan Là sinh viên năm cuối Khoa Cơ khí Động lực, chúng em nhận thấy cần nhiều mô hình hơn để phục vụ giảng dạy và nghiên cứu về ô tô Vì vậy, chúng em đã chọn đề tài Thi công mô hình động cơ TOYOTA 7A - FE dưới sự hướng dẫn của thầy Th.S Nguyễn Kim.
Để nâng cao chất lượng giảng dạy và học tập, mô hình này được thiết kế với công nghệ mới, bao gồm động cơ và sa bàn cùng hệ thống điện hoàn chỉnh Ngoài ra, các bài thực hành được phát triển nhằm tối ưu hóa hiệu quả giảng dạy và học tập, góp phần tích cực vào sự nghiệp xây dựng và phát triển đất nước.
Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu
Nghiên cứu mô hình thực tế với đầy đủ các bộ phận động cơ, sa bàn và hệ thống điện cùng các cảm biến giúp người học hiểu rõ hơn về vị trí, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các cơ cấu trên động cơ.
Củng cố lại các kiến thức đã được học, ôn tập lại các bài thực hành trên mô hình
Rèn luyện các kỹ năng phun sơn, hàn, mài, cắt đúng kỹ thuật
Nâng cao khả năng xử lý, kiểm tra, chẩn đoán, sửa chữa khi động cơ có vấn đề 1.2.2 Nhiệm vụ nghiên cứu
Thu thập tài liệu về động cơ Toyota 7A – FE
Tìm kiếm các thông số tháo lắp, kiểm tra áp suất buồng đốt để xác định tình trạng động cơ
Xác định các bộ phận hư hỏng và sửa chữa
Thiết kế và thi công lại hộp Relay & cầu chì, công tắc Pan
Sơn và làm mới lại khung mô hình động cơ
Biên soạn các bài thực hành trên động cơ phục vụ công tác giảng dạy.
Phương pháp nghiên cứu
Để hoàn thành mô hình động cơ, nhóm đã thực hiện kết hợp nhiều phương pháp nghiên cứu sau:
Tham khảo tài liệu từ giảng viên và giáo trình đã học, cùng với việc tìm kiếm thông tin từ các nguồn uy tín trên Internet, sẽ giúp nâng cao kiến thức và hiểu biết của bạn.
Tham khảo ý kiến từ các thầy cô và bạn bè là cách hiệu quả để tích lũy kinh nghiệm trong việc thi công và thiết kế các chi tiết của mô hình.
Tham khảo các mô hình và cách thực hiện mô hình của những khóa đi trước
Phương pháp quan sát và thực nghiệm để có thể kiểm tra, vận hành động cơ và biên soạn các bài thực hành một cách có hiệu quả.
Các bước thực hiện
Tìm hiểu, xác định rõ mục tiêu và hướng đi của đề tài
Kiểm tra động cơ để xác định hư hỏng
Sửa chữa, thay thế các bộ phận hư hỏng
Thiết kế và bố trí lại sa bàn
Thiết kế các chi tiết phụ: hộp Relay & cầu chì, công tắc đánh Pan
Tiến hành nổ máy thử nghiệm
Tiến hành đo đạc, kiểm tra, thu thập thông số
Nghiệm thu các thông số kiểm tra
Sơn và làm mới lại khung mô hình và động cơ
Thiết kế các bài giảng thực hành trên mô hình
Kế hoạch nghiên cứu
Đề tài được thực hiện trong vòng 12 tuần, các công việc như sau:
Tìm hiểu và nghiên cứu các tài liệu liên quan
Hiểu rõ nhiệm vụ cần làm Đưa ra mục tiêu cần nghiên cứu
Tiến hành thi công sữa chữa lắp đặt
GIỚI THIỆU MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ TOYOTA 7A – FE
Tổng quan mô hình động cơ Toyota 7A – FE
Khung là bộ phận thiết yếu để lắp đặt động cơ, thùng nhiên liệu, két nước và đồng hồ Tableu, cùng với việc bố trí sa bàn và các chi tiết phụ khác Được trang bị 4 bánh xe, khung giúp việc di chuyển động cơ trong xưởng trở nên dễ dàng và thuận tiện hơn.
Hình 2.1 Phần khung mô hình động cơ nhìn từ phía trước
Hình 2.2 Phần khung mô hình nhìn từ mặt bên
Sa bàn được thiết kế với các chân giắc được sắp xếp theo thứ tự của hộp PCM động cơ, đồng hồ áp suất nhiên liệu, giắc chẩn đoán OBD I, mặt đồng hồ Tableu và khóa điện, giúp sinh viên dễ dàng kiểm tra và sử dụng một cách hiệu quả.
Hình 2.3 Phần sa bàn động cơ Toyota 7A – FE
Động cơ Toyoya với 4 xylanh thẳng hàng là trái tim của mô hình, được lắp đặt chắc chắn trên khung với hộp số tích hợp Hệ thống đế cao su giảm chấn không chỉ đảm bảo sự ổn định cho mô hình mà còn giảm thiểu chấn động trong quá trình hoạt động.
Hình 2.4 Phần động cơ của mô hình
2.1.2 Thông số kỹ thuật Động cơ dòng A của hãng Toyota được sản xuất lớn nhất là động cơ 7A-FE 1.762 cc (1.8 L) Được sản xuất từ năm 1993 đến năm 2002, nó là động cơ tiết kiệm góc hẹp 4 van DOHC được kế thừa từ động cơ 4A, cũng sử dụng khái niệm cam phụ của 4A-FE Hành trình và lỗ khoan của xi lanh là 81 mm × 85,5 mm (3,19 inch × 3,37 inch)
Hình 2.5 Động cơ Toyota 7A – FE trên xe Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật động cơ Toyota 7A – FE Đường kính × Hành trình Piston (mm) 81 × 85.5
Dung tích xy lanh 1766 cc (1.8L)
Hệ thống nhiên liệu Xăng
Moment xoắn cực đại 157 N.m tại 4400 v/p
Công suất cực đại 89 kW (120 HP) tại 6000 v/p
2.1.3 Hệ thống điều khiển động cơ
Các tín hiệu đầu vào: Điện áp đầu vào PCM (BATT, +B)
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (ECT)
Cảm biến nhiệt độ khí nạp (IAT)
Cảm biến vị trí trục khuỷu (NE)/ Cảm biến vị trí trục cam (G)
Cảm biến góc mở bướm ga (TPS)
Tín hiệu công tắc A/C (AC1)
Cảm biến áp suất tuyệt đối trên đường ống nạp (MAP)
Cảm biến áp suất buồng đốt (CPS)
Cảm biến kích nổ (KNK)
Tín hiệu khởi động (STA)
Công tắc khởi động trung gian (NSW)
Tín hiệu hệ thống phụ tải điện (ELS)
Công tắc áp suất nhớt (đèn báo nhớt Tableu)
Các tín hiệu đầu ra và các bộ chấp hành:
Hệ thống đánh lửa điện tử nâng cao ESA (IGT1, IGT2)
Hệ thống phun đa điểm EFI (#10, #20, #30, #40)
Van điều khiển tốc độ cầm chừng ISC (RSO, RSC)
Hệ thống điều khiển A/C (AC1, ACT)
Hệ thống nhiên liệu (FC)
Hệ thống chẩn đoán (OBD I)
Các solenoid của hộp số tự động
Ngoài ra trên động cơ còn có các bộ phận khác như: các ống dẫn nhiên liệu, hệ thống làm mát bằng nước, máy phát điện,
2.1.4 Các hệ thống tích hợp trên mô hình
PCM (Powertrain Control Module) là sự kết hợp giữa ECM và TCM, chân giắc được đưa lên bảng cực để thuận tiện cho việc đo kiểm và giảng dạy
Hình 2.6 Bảng cực hộp PCM
Hộp cầu chì và Relay bao gồm:
Hình 2.7 Hộp cầu chì và Relay
Bảng công tắc tạo Pan, bao gồm: IGT1, IGT2, IGF, RSO, VTA, FC, G, NE
Hình 2.8 Bảng công tắc đánh Pan
Sơ đồ mạch điện hệ thống điều khiển động cơ
Hình 2.9 Sơ đồ mạch điện hệ thống điều khiển động cơ
Sơ đồ chân hộp PCM động cơ
Chân hộp PCM được thiết kế với hướng nhìn từ phía trước, trong đó chiều của chốt cố định giắc hướng lên Hệ thống này bao gồm 3 cụm giắc, được ký hiệu từ trái sang phải lần lượt là A, B và C.
Hình 2.10 Hướng thiết kế bảng cực PCM Hộp PCM được thiết kế gồm có tổng cộng 64 chân, mỗi giắc có số lượng chân khác nhau, cụ thể như sau:
Hình 2.11 Sơ đồ chân hộp PCM
Tên ký hiệu chân hộp PCM động cơ
Bảng 2.2 Bảng ký hiệu và ý nghĩa chân hộp PCM động cơ
Ký Hiệu Tên Chân Ý Nghĩa
E01 Sensor Ground (-) / Mass cảm biến
E02 Sensor Ground (-) / Mass cảm biến
#10 Injector Pulse 1 Tín hiệu điều khiển kim phun No.1
#30 Injector Pulse 3 Tín hiệu điều khiển kim phun No.3
#20 Injector Pulse 2 Tín hiệu điều khiển kim phun No.2
#40 Injector Pulse 4 Tín hiệu điều khiển kim phun No.4
RSO Rotary Solenoid Open - Cold
Idle Speed Control Điều khiển cuộn dây van cầm chừng
RSC Rotary Solenoid Close - Cold
Idle Speed Control Điều khiển cuộn dây van cầm chừng ĐÓNG
SLU+ Shift solenoid valve Van điều khiển ly hợp khóa biến mô SLU- Shift solenoid valve Van điều khiển ly hợp khóa biến mô
SL ECT Solenoid Van điện từ hộp số tự động
EVP Vacuum Switch Valve (VSV) Van điều khiển hệ thống EVAP
IGT2 Ignition Timing No.2 Tín hiệu thời điểm đánh lửa no.2
IGT1 Ignition Timing No.1 Tín hiệu thời điểm đánh lửa no.1
The NC2+ and NC2 Revolution sensors are designed for measuring the speed of the direct transmission clutch, while the NC2- variant serves a similar purpose Additionally, the G+ Camshaft Sensor Signal provides critical information regarding the camshaft position, enhancing engine performance and efficiency.
NE+ Crankshaft Signal / RPM Signal Tín hiệu cảm biến trục khuỷu/ tốc độ động cơ NE- Crankshaft Negative Signal (-) / mass cảm biến trục khuỷu
IGF Ignition Feedback Tín hiệu phản hồi tín hiệu đánh lửa
CF Cooling Fan relay Điều khiển Relay quạt
S1 Solenoid 1 - ECT Van điện từ no.1 hộp số tự động
S2 Solenoid 2 - ECT Van điện từ no.2 hộp số tự động
HT Oxygen Sensor Heater Output Điều khiển gia nhiệt cảm biến Oxy
E1 Earth - Main Ground (-)/ Mass hộp PCM
Ký Hiệu Tên Chân Ý Nghĩa
VF Voltage feedback Cực xác định tỉ số A/F
SCV Swirl Control Valve Valve điều khiển xoáy lốc
TT Check Connector Output Đến giắc chẩn đoán OBD I
OX Oxygen Sensor Tín hiệu cảm biến Oxy
Test signal diagnostic Đến giắc chẩn đoán OBD I
CPS Combustion Pressure Sensor Cảm biến áp suất buồng đốt
KNK Knock Sensor Tín hiệu cảm biến kích nổ
THW Water Temp Sensor Tín hiệu nhiệt độ nước làm mát
(PS) Power Steering Điều khiển trợ lực lái
THA Intake Air Temp Sensor Tín hiệu nhiệt độ khí nạp
VTA Throttle Position Sensor Tín hiệu cảm biến vị trí bướm ga
PIM Vacuum Sensor/Pressure Intake
Tín hiệu áp suất chân không/ Áp suất ống nạp
THO Check Connector Đến giắc chẩn đoán OBD I
VC Voltage constant 5V cấp cho cảm biến / TPS
E2 Earth - Main Ground (-)/ Mass hộp PCM
Ký Hiệu Tên Chân Ý Nghĩa
STA Starter Switch Tín hiệu máy khởi động
NSW Neutral Starter Switch Công tắc khởi động trung gian
AC1 A/C Cut Control System Tín hiệu điều khiển AC
ACT A/C Switch Signal System Tín hiệu điều khiển AC
SPI Speed signal Tín hiệu tốc độ xe gửi đến đồng hồ
P Shift Position Switch (Parking) Số đỗ xe
OD2 Over drive switch Số truyền tăng
THWO Thermal water Tín hiệu nhiệt độ nước làm mát gửi đến Đồng hồ
CCO Check Connector Output Đến giắc OBD I
STP Stop Light Switch Công tắc đèn phanh
Warning Light Đèn báo nhiệt bầu xúc tác
FC To Circuit Opening Relay (Fuel
Cut) Điều khiển bơm xăng
ELS Electric Load Signal System /
Taillight Relay Hệ thống phụ tải điện
BATT Battery (+) Accu thường trực
Yêu cầu trước khi thi công mô hình
Sinh viên cần nắm vững cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống cùng các cảm biến trên động cơ Toyota 7A-FE trước khi tiến hành thi công trên mô hình.
Sinh viên phải nhận biết được cấu tạo tổng quát các bộ phận trên mô hình Điện áp sử dụng cho mô hình là 12V (chú ý lắp đúng cực tính)
Khi tháo các bộ phận, cần sắp xếp theo thứ tự và bảo quản cẩn thận để tránh mất mát Đặc biệt chú ý đến yêu cầu làm mát và bôi trơn cho động cơ, đồng thời lưu ý vấn đề chống cháy nổ và an toàn lao động khi sử dụng mô hình Trong trường hợp xảy ra sự cố nghiêm trọng, không nên tự ý xử lý mà phải thông báo ngay với thầy hướng dẫn.
HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ TOYOTA 7A-FE
Tổng quan hệ thống điều khiển động cơ Toyota 7A - FE
Động cơ Toyota 7A-FE, với dung tích xylanh 1.762 cc (1.8 L), là động cơ lớn nhất trong dòng A của Toyota, được sản xuất từ năm 1993 đến 2002 Từ năm 1982, Toyota đã trang bị cho các động cơ của mình hệ thống điều khiển phun xăng EFI, hệ thống đánh lửa điện tử ESA, và hệ thống chẩn đoán an toàn Tất cả những công nghệ này tạo nên hệ thống điều khiển động cơ bằng máy tính TCCS (Toyota Computer Control System), giúp nâng cao hiệu suất và hỗ trợ sửa chữa thông qua các chức năng chẩn đoán và dự phòng an toàn khi có sự cố.
Các cảm biến trên mô hình động cơ Toyota 7A – FE
3.2.1 Cảm biến áp suất đường ống nạp (MAP)
Vị trí: Cảm biến MAP được bố trí bên cạnh đường ống nạp, phía sau bướm ga và có ống chịu áp suất nối với đường ống nạp
Hình 3.1 Vị trí cảm biến áp suất đường ống nạp (MAP)
Cấu tạo và chức năng:
Cảm biến áp suất có vai trò quan trọng trong việc cung cấp tín hiệu áp suất chân không dưới dạng điện áp hoặc tần số cho bộ xử lý trung tâm, nhằm tính toán lượng nhiên liệu cần thiết cho động cơ Khi xe ở chế độ không tải, áp suất chân không sẽ giảm, trong khi khi tăng tốc hoặc khi xe chịu tải nặng, áp suất chân không lại tăng lên.
Cảm biến áp suất đường ống nạp được cấu tạo từ một buồng chân không có gắn một con chip silicon, lưới lọc, đường ống dẫn và giắc cắm
Hình 3.2 Cấu tạo cảm biến áp suất đường ống nạp (MAP) Nguyên lý hoạt động:
Cảm biến áp suất đường ống nạp sử dụng IC để cảm nhận áp suất và phát ra tín hiệu PIM Tín hiệu này được ECU động cơ sử dụng để xác định thời gian phun nhiên liệu cơ bản và góc đánh lửa sớm cơ bản.
Một chip silicon được gắn với buồng chân không, nơi duy trì độ chân không chuẩn, và được tích hợp trong bộ cảm biến Một mặt của chip tiếp xúc với áp suất đường ống nạp, trong khi mặt còn lại tiếp xúc với độ chân không trong buồng Sự thay đổi áp suất đường ống nạp làm biến dạng chip silicon, dẫn đến sự thay đổi giá trị điện trở của nó theo mức độ biến dạng.
Hình 3.3 Sơ đồ mạch điện cảm biến áp suất khí nạp MAP
Giá trị điện trở của cảm biến dao động, và sự thay đổi này được chuyển đổi thành tín hiệu điện áp qua IC bên trong cảm biến Tín hiệu này sau đó được gửi đến ECU động cơ tại cực PIM để làm tín hiệu áp suất đường ống nạp Cùng lúc đó, cực VC của ECU động cơ cung cấp nguồn điện ổn định 5V cho IC.
Hình 3.4 Đường đặc tuyến của cảm biến MAP 3.2.2 Cảm biến áp suất buồng đốt (CPS)
Vị trí: Cảm biến áp suất buồng đốt được gắn cố định vào thành xylanh và trực tiếp thông với buồng đốt của động cơ
Hình 3.5 Vị trí tương quan cảm biến áp suất buồng đốt CPS trên động cơ
Hình 3.6 Vị trí thực tế cảm biến áp suất buồng đốt CPS
Cấu tạo và chức năng:
Cảm biến áp suất đốt (CPS) là thiết bị được thiết kế để đo áp suất trong quá trình đốt cháy trong xi lanh động cơ Kể từ tháng 10 năm 1992, CPS đã được lắp đặt trong động cơ của một chiếc xe thương mại Nhật Bản Việc sử dụng hệ thống điều khiển kết hợp với CPS giúp nâng cao hiệu quả tiêu thụ nhiên liệu và giảm thiểu lượng khí thải của xe thương mại.
Cảm biến CPS được lắp đặt ở xi lanh đầu tiên của động cơ để đo áp suất đốt cháy Hệ thống này tính toán mô-men xoắn động cơ dựa trên tín hiệu áp suất từ cảm biến theo thời gian thực Cảm biến được thiết kế đặc biệt nhằm phát hiện giới hạn đốt cháy sạch, đồng thời theo dõi sự thay đổi mô-men do quá trình cháy không ổn định.
Cảm biến áp suất buồng đốt được cấu tạo từ một màng kim loại, một thanh gốm sứ, và một bộ phận cảm nhận lực có chứa chip silicon
Hình 3.7 Cấu tạo cảm biến áp suất buồng đốt
Hình 3.8 Cấu tạo bộ phận cảm nhận lực của cảm biến áp suất buồng đốt
Cảm biến áp suất buồng đốt sử dụng chip Silicon để đo áp suất và phát ra tín hiệu CPS Khi áp suất trong buồng đốt thay đổi, nó tác động lên thanh gốm, từ đó truyền lực đến chip silicon, làm biến dạng chip Biến dạng này tạo ra một giá trị điện áp được gửi đến ECU, phản ánh mức độ thay đổi áp suất.
Hình 3.9 Sự phân bố dòng điện trong Silicon chip
Hình 3.10 Đồ thị sóng tín hiệu của cảm biến áp suất buồng đốt CPS
3.2.3 Cảm biến nhiệt độ không khí nạp (IAT)
Vị trí: Cảm biến nhiệt độ khí nạp IAT được bố trí trên đường ống nạp phía trước bướm ga và phía sau lọc gió
Hình 3.11 Vị trí cảm biến nhiệt độ khí nạp IAT
Cấu tạo và chức năng:
Tín hiệu cảm biến nhiệt độ không khí nạp (THA hoặc IAT) là yếu tố quan trọng giúp xác định mật độ không khí vào động cơ khi nhiệt độ thay đổi ECU sử dụng tín hiệu này để tính toán khối lượng không khí nạp, từ đó tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của động cơ.
Hình 3.12 Cấu tạo cảm biến nhiệt độ IAT
Cảm biến nhiệt độ khí nạp hoạt động dựa trên một chất bán dẫn có điện trở nhiệt điện trở âm Khi nhiệt độ không khí nạp giảm, điện trở của cảm biến tăng lên và ngược lại.
ECU lấy nhiệt độ 20 o C làm nhiệt độ tiêu chuẩn, khi nhiệt độ không khí nạp cao hơn
20 o C thì ECU sẽ điều khiển giảm lượng phun nhiên liệu và tăng lượng phun khi nhiệt độ thấp hơn 20 o C
Cảm biến hoạt động với nguồn điện 5V, được cấp qua một điện trở đến cực THA Khi điện trở của cảm biến thay đổi, điện áp tại cực THA cũng thay đổi theo Bộ vi xử lý sẽ sử dụng tín hiệu từ THA để xác định nhiệt độ không khí nạp.
23 Hình 3.13 Đường đặc tuyến cảm biến nhiệt độ khí nạp IAT
Hình 3.14 Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ khí nạp IAT
3.2.4 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ (ECT)
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát được lắp đặt trên ống dẫn nước làm mát và được cố định chắc chắn vào thân máy bằng bu lông.
Hình 3.15 Vị trí cảm biến nhiệt độ nước làm mát ECT Cấu tạo và chức năng:
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (THW) có vai trò quan trọng trong việc xác định nhiệt độ của động cơ ECU sử dụng tín hiệu từ cảm biến THW để điều chỉnh lượng phun nhiên liệu, thời điểm đánh lửa, và van điều khiển tốc độ cầm chừng dựa trên nhiệt độ nước làm mát.
Hình 3.16 Cấu tạo cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ ECT
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát được lắp đặt trên đỉnh két nước hoặc trên đường nước của nắp máy, có chức năng nhận diện nhiệt độ của nước làm mát thông qua một nhiệt điện trở với trị số điện trở âm bên trong.
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát có ngưỡng tiêu chuẩn là 80 độ C Khi nhiệt độ nước làm mát thấp hơn 80 độ C, ECU sẽ điều chỉnh bằng cách tăng tốc độ cầm chừng, tăng lượng phun nhiên liệu và điều chỉnh góc đánh lửa sớm.
Cảm biến nhận nguồn cung cấp 5V qua một điện trở, và khi nhiệt độ nước làm mát thay đổi, điện trở của cảm biến cũng biến đổi, dẫn đến sự thay đổi điện áp tại cực THW Bộ vi xử lý sẽ sử dụng điện áp này để xác định nhiệt độ hoạt động của động cơ.
Hình 3.17 Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ ECT
Các cơ cấu chấp hành
Hệ thống nhiên liệu bao gồm các thành phần chính như thùng nhiên liệu, bơm nhiên liệu, lọc nhiên liệu, đường ống, bộ dập dao động, ống phân phối, kim phun và bộ điều áp, tất cả đều có vai trò quan trọng trong việc cung cấp nhiên liệu cho động cơ.
Khi bơm, nhiên liệu được hút từ thùng chứa, đi qua bộ lọc để loại bỏ tạp chất, sau đó đến bộ dập dao động và cuối cùng được phân phối qua ống phân phối Tại đây, nhiên liệu được cung cấp đến các bộ phận cần thiết trong hệ thống.
36 các kim phun, kim phun khởi động và lượng nhiên liệu thừa sẽ đi qua bộ điều áp theo đường ống hồi và trở về thùng nhiên liệu
Hình 3.34 Sơ đồ khối hệ thống nhiên liệu trên động cơ Toyota 7A - FE
Bơm nhiên liệu của động cơ Toyota 7A-FE được thiết kế đặt trong thùng nhiên liệu, giúp giảm thiểu rung động và tiếng ồn Bơm này bao gồm mô tơ bơm, van một chiều, van an toàn và bộ lọc, tất cả được gắn liền thành một khối.
Kiểu bơm này sử dụng một hoặc hai cánh bơm, với rotor của động cơ điện quay làm cho các cánh bơm xoay theo Các cánh nhỏ ở mép ngoài đẩy nhiên liệu từ mạch hút ra mạch thoát Nhiên liệu được cung cấp qua kẽ hở giữa rotor và stator, mở van một chiều để đưa nhiên liệu vào hệ thống Bên trong bơm có van an toàn để giảm áp lực cho bơm.
Bơm nhiên liệu bao gồm các thành phần quan trọng như motor, bánh công tác, van an toàn, van một chiều và lọc xăng, như được thể hiện trong hình ảnh dưới đây.
Hình 3.35 Cấu tạo của bơm nhiên liệu
Mô tơ: Là động cơ điện một chiều
Bánh công tác là một bộ phận quan trọng trong hệ thống, thường có từ 1 đến 2 cánh và hoạt động nhờ motor điện Khi motor quay, bánh công tác sẽ kéo xăng từ cửa vào đến cửa ra Sau khi xăng đi qua cửa vào, nó sẽ di chuyển quanh motor điện và đến van một chiều để đảm bảo quá trình vận hành hiệu quả.
Van an toàn hoạt động khi áp suất vượt quá một mức nhất định, nhằm bảo vệ mạch nhiên liệu khỏi tình trạng áp suất cao hơn giới hạn cho phép, thường xảy ra khi đường ống chính bị nghẹt.
Van một chiều có chức năng đóng lại khi bơm ngừng hoạt động, giúp duy trì áp suất trong đường ống ở mức ổn định Điều này không chỉ đảm bảo hiệu suất của hệ thống mà còn tạo điều kiện thuận lợi cho việc khởi động lại bơm dễ dàng hơn.
Lọc xăng: Được gắn trước bơm dùng để lọc cặn bẩn trong nhiên liệu
Hình 3.36 Sơ đồ mạch điện điều khiển bơm nhiên liệu
Hình 3.37 Cấu tạo bộ lọc nhiên liệu
Lọc nhiên liệu được lắp đặt ở phía áp suất cao của bơm nhiên liệu, với chức năng chính là loại bỏ các chất bẩn và tạp chất trong nhiên liệu Điều này đảm bảo hệ thống nhiên liệu hoạt động chính xác Sau khi được lọc, nhiên liệu sẽ được chuyển đến bộ giảm rung động.
Hình 3.38 Cấu tạo bộ giảm rung động
Bộ giảm rung động được lắp đặt trên đường nhiên liệu và ống phân phối, có chức năng hấp thụ xung nhiên liệu do bơm và sự hoạt động của kim phun trong quá trình phun Cấu trúc chính của bộ giảm rung động bao gồm một màng và một lò xo, giúp hấp thụ xung dao động áp suất trong hệ thống.
Hình 3.39 Bộ giảm rung động hệ thống nhiên liệu trên động cơ
Hình 3.40 Bộ điều áp trên động cơ
Bộ điều áp giữ cho áp suất nhiên liệu ổn định đến các vòi phun, giúp điều chỉnh lượng phun nhiên liệu thông qua chu kỳ tín hiệu cung cấp Tuy nhiên, lượng phun nhiên liệu có thể thay đổi do sự biến động của độ chân không trong đường ống nạp, ngay cả khi tín hiệu phun và áp suất nhiên liệu không thay đổi Để đảm bảo lượng phun nhiên liệu chính xác, tổng áp suất nhiên liệu A và độ chân không trong đường ống nạp B cần duy trì ở mức 2.55kgf/cm2 hoặc 2.9kgf/cm2.
1 Nhiên liệu từ ống phân phối 2 Nhiên liệu hồi về thùng chứa
3 Thông với chân không đường ống nạp 4 Van điều áp
5 Màng điều áp 6 Lò xo điều áp
Hình 3.41 Cấu tạo bộ điều áp
Nguyên lý hoạt động bộ điều áp
Nhiên liệu từ ống phân phối tác động vào màng làm van mở, cho phép một phần nhiên liệu chảy ngược về bình chứa qua ống hồi Lượng nhiên liệu hồi phụ thuộc vào độ căng của lò xo màng và áp suất nhiên liệu, điều này thay đổi theo lượng nhiên liệu được hồi về.
Khi độ chân không trong đường ống nạp tăng, sức căng của lò xo giảm, dẫn đến việc lượng nhiên liệu hồi về tăng và áp suất nhiên liệu giảm Áp suất nhiên liệu chỉ giảm tương ứng với sự giảm áp trong đường ống chân không Do đó, tổng áp suất nhiên liệu A và độ chân không đường ống nạp B luôn giữ nguyên.
Van bơm nhiên liệu tự động đóng lại bằng lò xo khi quá trình bơm ngừng hoạt động, giúp duy trì áp suất dư trong đường ống nhiên liệu thông qua van một chiều và van bên trong bộ điều áp.
Hình 3.42 Đường đặc tuyến hoạt động của bộ điều áp Kim phun:
Kim phun là một loại van điện từ, nó phun nhiên liệu phụ thuộc vào tín hiệu của ECU
Kim phun bao gồm một thân và van kim trong ống từ, với thân kim phun chứa cuộn dây điều khiển van kim Khi không có dòng điện, lò xo đẩy van kim trở về vị trí ban đầu Khi có dòng điện, van kim nâng lên khoảng 0.1 mm, cho phép nhiên liệu được phun ra nhờ áp suất trong hệ thống Thời gian mở kim phun dao động từ 1 ms đến 1.5 ms tùy thuộc vào điều kiện hoạt động của động cơ Động cơ Toyota 7A-FE sử dụng kim phun có điện trở cao từ 14 – 14.3 Ω, được bố trí trong đường ống nạp trước xu-pap nạp và được điều khiển bằng điện từ.
Hình 3.43 Cấu tạo kim phun
Nguyên lý hoạt động của kim phun:
+ Trong quá trình hoạt động của động cơ, ECU liên tục nhận tín hiệu từ các cảm biến
Các mạch điều khiển cơ bản
Mạch nguồn là các mạch điện cung cấp điện cho ECU của động cơ Các mạch điện này bao gồm khoá điện, rơle chính EFI
Hình 3.51 Sơ đồ mạch cấp nguồn ECU điều khiển bằng khóa điện
Sơ đồ trên mô tả mạch cấp nguồn cho ECU, trong đó rơle chính EFI được điều khiển trực tiếp bởi khoá điện Khi khoá điện được bật, dòng điện sẽ chạy vào cuộn dây của rơle chính EFI, dẫn đến việc tiếp điểm của rơle đóng lại Kết quả là, dòng điện từ ắc quy sẽ cung cấp nguồn điện cho cực +B của ECU động cơ.
Điện áp của ắc quy luôn cung cấp năng lượng cho cực BATT của ECU động cơ, giúp ngăn chặn việc xóa các mã chẩn đoán và dữ liệu trong bộ nhớ khi tắt khóa điện Mạch khởi động đóng vai trò quan trọng trong quá trình này.
Tín hiệu STA là yếu tố quan trọng trong quá trình khởi động động cơ, giúp xác định xem động cơ có đang quay hay không Chức năng chính của tín hiệu này là cho phép ECU (Bộ điều khiển động cơ) tăng cường lượng phun nhiên liệu khi động cơ đang trong giai đoạn khởi động.
Từ sơ đồ ở trên ta có thể thấy tín hiệu STA là một điện áp cấp đến máy khởi động
Hình 3.53 Sơ đồ mạch khởi động Tín hiệu NSW (Máy khởi động)
Tín hiệu NSW (công tắc khởi động trung gian) trong xe hộp số tự động giúp ECU xác định vị trí cần số, bao gồm "P", "N" và các vị trí khác Tín hiệu này chủ yếu được sử dụng để điều khiển hệ thống ISC, đảm bảo hoạt động chính xác của xe.
Hình 3.54 Sơ đồ mạch nối mass E1: Các cực ECU nối với âm ắc quy
E01 và E02: Các cực nối mass của bộ chấp hành như kim phun, van ISC, bộ sấy cảm biến,…
E2 và E21: Các cực tiếp mass của cảm biến và chúng được nối với cực E1 trong ECU động cơ
Khi ECU nhận nguồn điện tại cực +B, mạch nguồn 5V trong ECU sẽ được kích hoạt để cung cấp năng lượng cho bộ vi xử lý ECU động cơ sử dụng nguồn 5V này để cấp điện cho các cảm biến cũng như cho các tín hiệu khác như IGF và IGT.
Hệ thống chẩn đoán lỗi
ECU động cơ tích hợp hệ thống chẩn đoán, giúp người lái xe theo dõi tình trạng hoạt động của hệ thống điều khiển động cơ Hệ thống này cũng hỗ trợ phát hiện hư hỏng trong hệ thống điện, từ đó đơn giản hóa quá trình kiểm tra và sửa chữa.
Khi ECU phát hiện hư hỏng ở cảm biến hoặc mạch, đèn "Check engine" trên bảng điều khiển sẽ sáng lên Số lần chớp của đèn giúp nhận diện lỗi và đưa ra các phương án sửa chữa thích hợp.
Sau khi sửa chữa hư hỏng, đèn báo lỗi sẽ tắt, nhưng bộ nhớ trong ECU vẫn lưu trữ thông tin về sự cố để hỗ trợ sửa chữa sau này Đối với hầu hết động cơ, người dùng có thể kiểm tra nội dung bộ nhớ chẩn đoán bằng cách nối tắt cực T hoặc TE1 với cực E1 của giắc kiểm tra (TDCL) và đếm số lần nháy của đèn check engine.
Hình 3.56 Đèn Check engine (MIL) 3.5.2 Kiểm tra đèn MIL Đèn check engine sáng lên khi khóa điện On để thông báo cho người lái rằng nó không bị hỏng
Khi động cơ khởi động, đèn báo sẽ tắt Nếu đèn vẫn sáng, điều này cho thấy hệ thống chẩn đoán đã phát hiện lỗi hoặc sự bất thường trong hệ thống.
3.5.3 Mã chẩn đoán lỗi Để ghi nhận một mã lỗi, trình tự tiến hành như sau: Điện áp ắc quy khoảng 12V
Cánh bướm ga đóng hoàn toàn
Ngắt tất cả các công tắc tải điện khác
Bật công tắc về vị trí ON (không nổ máy)
Nối tắt cực TE1 với E1 ở đầu kiểm tra để kiểm tra hệ thống Khi thực hiện, đèn check engine sẽ chớp theo nhịp, phản ánh tình trạng của hệ thống Đọc mã lỗi hiển thị trên đèn để xác định vấn đề.
Tháo các giắc nối tắt ra khỏi đầu kiểm tra
Kiểm tra và sửa chữa
Để xóa mã lỗi, bạn cần tháo cầu chì EFI hoặc cầu chì STOP Sau đó, khởi động lại xe để kiểm tra xem động cơ hoạt động bình thường hay không.
52 Hình 3.57 Sơ đồ cụm chân giắc chẩn đoán
CÁC BÀI HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH
Kiểm tra điện áp
Thực hành hệ thống điều khiển động cơ Số tiết
Bài thực hành số 1 KIỂM TRA ĐIỆN ÁP
Kiểm tra điện áp của các cảm biến và các cơ cấu chấp hành có đúng với giá trị tiêu chuẩn hay không
Không nối sai các cực ắc quy khi kiểm tra điện áp
Nếu xảy ra các hiện tượng bất thường thì phải ngắt nguồn kịp thời
Sử dụng đồng hồ đo VOM phải đúng thang đo
Kiểm tra các mối nối tránh hiện tượng chạm mass
4.1.3 Chuẩn bị Đồng hồ VOM
Chỉnh VOM ở thang đo V – DC Điện áp ắc quy phải trên 11 V
Dây điện và các dụng cụ đặc biệt
Tiến hành đo các cực trên mạch và so sánh kết quả với bảng kiểm tra điện áp Bảng 4.1 cung cấp thông tin về kiểm tra điện áp, bao gồm các đầu nối và điều kiện tương ứng với điện áp.
Contact On, bướm ga đóng 0.5 - 1
Contact on, bướm ga mở hoàn toàn 4.5 - 5
THW - E2 Không tải, nhiệt độ nước 80oC 0.2 - 1.0
THA - E2 Khóa điện mở ON, nhiệt độ khí nạp là
STA - E1 Động cơ quay khởi động > 6
VC - E2 Khóa điện mở ON 4.5 - 5.5
IGF - E1 Cầm chừng Xung điện
OX - E2 Giữ tốc độ động cơ 2500 vòng/phút trong
2 phút, sau khi hâm nóng động cơ Xung điện
G+- Ne- Cầm chừng Xung điện
Ne+-Ne- Cầm chừng Xung điện
Kiểm tra mạch cấp nguồn
Thực hành hệ thống điều khiển động cơ Số tiết
Bài thực hành số 2 KIỂM TRA MẠCH CẤP NGUỒN
Phát hiện các hư hỏng của mạch điện, kiểm tra hoạt động của khóa điện, relay chính
Không được lắp sai các cực ắc quy
Sử dụng đồng hồ đo phải đúng thang đo
4.2.3 Chuẩn bị Đồng hồ VOM Ắc quy 12V
Sơ đồ mạch cấp nguồn:
Hình 4.1 Sơ đồ mạch cấp nguồn
B1 Kiểm tra điện áp giữa cực +B và E1
Bật khóa điện ở vị trí ON và sử dụng đồng hồ VOM để đo điện áp giữa các cực +B và E1 của ECU động cơ So sánh kết quả đo được với giá trị điện áp tiêu chuẩn từ 9-14V để xác định tình trạng hoạt động của hệ thống.
Dùng đồng hồ VOM đo điện trở giữa cực +B và IG:
+ Khóa điện bật ON, +B- IG = 0
+ Khóa điện tắt OFF, +B- IG = ∞
Dùng đồng hồ VOM đo điện trở cực B+ và ST
+ Khóa điện ở vị trí ST, +B-ST = 0
+ Khóa điện ở vị trí tắt OFF, +B-ST = ∞
Hình 4.2 Sơ đồ cấu tạo Relay chính
Dùng đồng hồ VOM kiểm tra điện trở giữa cực 1 và 2 của rơ le chính, điện trở giữa cực 1 và 2 : 60 - 90 Ω
Kiểm tra điện trở cực 3 và 4 : ∞
Kiểm tra hoạt động của rơ le chính
Cấp nguồn 12 V cho các cực 1 và 2 :
Dùng đồng hồ kiểm tra sự thông mạch giữa cực 3 và 4, điện trở cực 3-4: 0 Ω
Kiểm tra cảm biến áp suất tuyệt đối MAP
Thực hành hệ thống điều khiển động cơ Số tiết
KIỂM TRA CẢM BIẾN ÁP SUẤT
Kiểm tra hoạt động của cảm biến áp suất đường ống nạp còn hoạt động tốt hay không
Xác định các chân của cảm biến
Xác định đúng các chân cảm biến trước khi cấp nguồn
Khi xảy ra sự cố bất thường phải tiến hành tắt công tắc máy
4.3.3 Chuẩn bị Đồng hồ VOM
Các dụng cụ tháo lắp cần thiết: cờ lê, khoá vòng miệng, tua vít, kiềm
Tháo giắc nối của cảm biến áp suất đường ống nạp
B1: Xác định các cực của Cảm biến
Hình 4.3 Các cực cảm biến MAP
Dùng đồng hồ chân không tạo các giá trị theo nhà chế tạo
Cấp nguồn cho cảm biến: VC – E2 (5V) Đo độ sụt áp tại cực PIM
Kiểm tra cảm biến kích nổ KNK
Thực hành hệ thống điều khiển động cơ Số tiết
KIỂM TRA CẢM BIẾN VỊ TRÍ
Kiểm tra khả năng hoạt động của cảm biến
Kiểm tra tín hiệu từ cảm biến có gửi về ECU động cơ hay không
Không lắp sai các đầu dây cáp ắc quy
Trước khi tháo giắc ra khỏi cảm biến để kiểm tra cần phải tắt công tắc máy
Khi kiểm tra phải cẩn thận tránh xảy ra hiện tượng chạm mass
4.4.3 Chuẩn bị Đồng hồ kiểm tra: Máy đó xung, búa
Sơ đồ mạch điện cảm biến kích nổ:
Đo xung điện áp phát ra từ chân tín hiệu khi động cơ đang hoạt động là một bước quan trọng trong quy trình kiểm tra mạch điện cảm biến kích nổ KNK.
Mở ON chìa khóa lấy búa gõ nhẹ vào phần thân máy gần cảm biến để đo tín hiệu phát ra.
Kiểm tra cảm biến vị trí bướm ga TPS
Thực hành hệ thống điều khiển động cơ Số tiết
KIỂM TRA CẢM BIẾN VỊ TRÍ
Xác định được các chân của cảm biến
Kiểm tra hoạt động của cảm biến ở các chế độ vận hành còn tốt hay không
Xác định đúng các chân của cảm biến trước khi cấp nguồn
Khi xảy ra sự cố cần tiến hành phải tiến hành tắt công tắc máy
4.5.3 Chuẩn bị Đồng hồ đo VOM
Sơ đồ mạch điện, dây điện và các dụng cụ cần thiết
Hình 4.6 Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí bướm ga TPS 4.5.4 Các bước thực hiện
Để xác định các cực của cảm biến, cần đo giá trị điện trở giữa từng cặp cực và xoay trục bướm ga từ vị trí đóng sang mở Cặp cực có giá trị không thay đổi là VC - E2.
+ Cặp cực có giá trị tăng từ nhỏ đến lớn: VTA - E2
+ Cặp cực có giá trị giảm từ lớn đến nhỏ: VTA - VC
Kiểm tra điện trở của VTA-E2 từ vị trí ga đóng đến ga mở cho thấy điện trở tăng đều Khi đo điện áp, cấp nguồn Vc (5V) cho E2 (mass) và đo điện áp tại cực VTA-E2, tại vị trí ga đóng điện áp dao động từ 0,5-1V, trong khi khi ga mở, điện áp cần tăng đều và đạt tối đa từ 4,5 đến 5V.
Bảng 4.2 Giá trị điện áp của cảm biến vị trí bướm ga TPS
Tên cặp cực Điện áp (V)
Bướm ga đóng hoàn toàn 0.5 - 1
Bướm ga mở hoàn toàn 4.5 - 5
Kiểm tra cảm biến Oxy
Thực hành hệ thống điều khiển động cơ Số tiết
Bài thực hành số 6 KIỂM TRA CẢM BIẾN OXY
Xác định cảm biến Oxy đang hoạt động tốt hay không
Kiểm tra tín hiệu từ cảm biến về ECU có chính xác hay không
Tắt công tắc máy trước khi tháo giắc ra khỏi cảm biến để kiểm tra
Sử dụng đồng hồ đo đúng loại, đúng thang đo
Khi có hiện tượng bất thường phải tắt công tắc máy kịp thời
Các dụng cụ dùng để đo kiểm: Đồng hồ đo VOM, máy hiện thị dạng sóng
Các dụng cụ tháo lắp cần thiết: Chìa khoá, vòng miệng, kềm, tua vít…
Sơ đồ mạch điện cảm biến Oxy
Hình 4.7 Sơ đồ mạch điện cảm biến Oxy 4.6.4 Các bước thực hiện
Cho động cơ hoạt động để đạt nhiệt độ bình thường Nối vôn kế đến đầu OX và E1 của đầu chẩn đoán
Cho động cơ hoạt động ở số vòng quay 1500 vòng/ phút trong 3 phút Nâng tốc độ động cơ từ từ đến 4000 vòng/ phút
Quan sát điện áp giữa 0 tới 1V: 8 lần trong 10 giây
Kiểm tra điện trở của dây nung nóng, cảm biến Oxy: 11- 16Ω
Sử dụng máy hiện thị dạng sóng để theo dõi thông số của cảm biến Oxy khi nổ máy là rất quan trọng Cảm biến Oxy đầu tiên cần dao động trong khoảng 0.1 – 0.9V, trong khi cảm biến Oxy thứ hai phải duy trì sự ổn định ít thay đổi.
+ Tín hiệu điện áp gần 0V là hỗn hợp nhiên liệu đang nghèo
+ Tín hiệu điện áp gần 0.9V là hỗn hợp nhiên liệu đang giàu
Hình 4.8 Tín hiệu dạng sóng cảm biến Oxy
Kiểm tra cảm biến nhiệt độ khí nạp IAT
Thực hành hệ thống điều khiển động cơ Số tiết
KIỂM TRA CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ
Kiểm tra khả năng hoạt động của cảm biến
Kiểm tra tín hiệu từ cảm biến có gửi về ECU động cơ hay không
Không lắp sai các đầu dây cáp ắc quy
Trước khi tháo giắc ra khỏi cảm biến để kiểm tra cần phải tắt công tắc máy
Khi kiểm tra phải cẩn thận tránh xảy ra hiện tượng chạm mass
4.7.3 Chuẩn bị Đồng hồ kiểm tra: Đồng hồ VOM, nhiệt kế, nước nóng,…
Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ khí nạp
Hình 4.9 Sơ đồ mạch điện tín hiệu cảm biến nhiệt độ khí nạp IAT
Kiểm tra nguồn 5V từ ECU cấp cho cảm biến
Rút giắc cảm biến, đo điện trở giữa cực THA và E2 và so sánh với bảng giá trị chuẩn
Cắm giắc cảm biến, đo điện áp giữa cực THA và E2 và so sánh với bảng giá trị chuẩn
Bảng 4.3 Giá trị tiêu chuẩn cảm biến nhiệt độ khí nạp IAT
Cực Nhiệt độ ( o C) Điện trở (KΩ) Điện áp (V)
Kiểm tra cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ ECT
Thực hành hệ thống điều khiển động cơ Số tiết
KIỂM TRA CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ
Kiểm tra khả năng hoạt động của cảm biến nhiệt độ nước làm mát
Kiểm tra tín hiệu từ cảm biến có gửi về ECU động cơ hay không
Không được lắp sai các cực của ắc quy
Phải tắt công tắc máy trước khi tháo giắc ra khỏi cảm biến
Cẩn thận kiểm tra tránh hiện tượng chạm mạch
4.8.3 Chuẩn bị Đồng hồ đo VOM, nhiệt kế , nước nóng,
Hình 4.10 Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ nước làm mát ECT
Kiểm tra nguồn 5V cấp cho cảm biến
Kiểm tra điện trở cảm biến theo nhiệt độ của nước làm mát:
+ Nung nóng cảm biến với nước nóng và kiểm tra điện trở cảm biến so với bảng giá trị tiêu chuẩn bên dưới
+ ECU sẽ làm việc ở chế độ tiêu chuẩn là 80 o C khi cảm biến nhiệt độ nước làm mát có vấn đề
Bảng 4.4 Giá trị tiêu chuẩn của cảm biến nhiệt độ nước làm mát ECT
Nhiệt độ nước làm mát ( o C) Điện trở cảm biến (KΩ) Điện áp THW – E2 (V)
Kiểm tra điện áp giữa cực THW và E2:
Bảng 4.5 Giá trị điện áp giữa cực THW và E2
Contact mát ON – Cảm biến hở mạch 5V Contact mát ON – Cảm biến ngắn mạch 0V
Kiểm tra bơm nhiên liệu
Thực hành hệ thống điều khiển động cơ Số tiết
Bài thực hành số 9 KIỂM TRA BƠM NHIÊN LIỆU
Kiểm tra các bộ phận của bơm, hoạt động của bơm
Kiểm tra áp suất nhiên liệu
Nắm được nguyên lý của mạch điều khiển bơm
Tránh xa những nơi có thể phát ra tia lửa khi kiểm tra bơm xăng
Tránh lắp sai các cực của ắc quy
Chỉnh đúng thang đo trước khi đo
4.9.3 Chuẩn bị Đồng hồ đo VOM, đồng hồ đo áp suất nhiên liệu các dụng cụ cần thiết: Dây, cần siết,
Hình 4.11 Sơ đồ mạch điện điều khiển bơm nhiên liệu 4.9.4 Các bước thực hiện
B1: Kiểm tra hoạt động của bơm nhiên liệu
Bật khóa điện sang vị trí On
Nối tắt chân Fp và B+ trên giắc kiểm tra
Nghe tiếng động của bơm phát ra, nếu có tiếng động thì bơm đang hoạt động
Tháo dây nối giữa hai cực Fp và +B
Hình 4.12 Sơ đồ cấu tạo relay bơm
Dùng đồng hồ VOM kiểm tra điện trở:
+ Điện trở giữa cực 1 và 2 : 60 - 90 Ω
+ Điện trở giữa cực 3 và 4 : ∞
Kiểm tra hoạt động của rơ le chính
+ Cấp nguồn 12 V cho các cực 1 và 2
+ Dùng đồng hồ kiểm tra sự thông mạch giữa cực 3 và 4, điện trở cực 3-4: 0 Ω B3: Kiểm tra cuộn dây của bơm
Dùng đồng hồ kiểm tra sự thông mạch của cuộn dây bơm nếu xảy ra hư hỏng tiến hành sửa chữa
B4: Kiểm tra áp suất bơm
Tháo đường nhiên liệu hồi về rồi tiến hành bịt kít đường nhiên liệu về
Nối tắt hai cực Fp và B+ trên giắc chuẩn đoán
Quan sát giá trị của dồng hồ áp suất nhiên liệu
B5: Kiểm tra áp suất nhiên liệu
Sử dụng đồng hồ kiểm tra áp suất nhiên liệu:
+ Điện áp ắc quy phải trên 12 V
+ Gá đồng hồ đo áp suất vào hệ thống
+ Cho bơm xăng hoạt động nhưng không được khởi động động cơ
+ Quan sát áp suất nhiên liệu trên đồng hồ và đem so sánh với giá trị tiêu chuẩn khoảng 2.7- 3.1 kg/cm 2
+ Bóp đường ống nhiên liệu hồi, kiểm tra áp suất bơm xăng vào khoảng 3.5 - 6 kg/cm 2
+ Kiểm tra áp suất nhiên liệu ở tốc độ cầm chừng, áp suất vào khoảng 2.1 - 2.6 kg/cm 2
Kiểm tra kim phun
Thực hành hệ thống điều khiển động cơ Số tiết
Bài thực hành số 10 KIỂM TRA KIM PHUN
Kiểm tra hoạt động của kim phun và trạng thái phun
Xác định được giá trị điện trở của kim phun
Kiểm tra hoạt động của chùm tia phun
Khi kiểm tra kim phun chú ý xung quanh tránh tiếp xúc với tia lửa
Chuẩn bị bình chữa lửa
4.10.3 Chuẩn bị dụng cụ Ắc quy, đồng hồ đo VOM, bộ dây nối kiểm tra của Toyota
Dụng cụ cần thiết: Khóa vòng miệng, tuýp, kềm,
Hình 4.13 Sơ đồ mạch điện điều khiển kim phun 4.10.4 Các bước thực hiện
Kiểm tra sự thông mạch giữa cực #10, #20, #30 , #40 với chân của giắc kim phun
Bật khóa điện và kiểm tra điện áp tại các cực #10, #20, #30, #40 của ECU Nếu không có tín hiệu điện áp, hãy kiểm tra lại đường dây từ kim phun đến ECU.
Kiểm tra điện trở kim phun:
+ Tháo giắc điện ra khỏi kim phun
+ Sử dụng đồng hồ VOM để đo điện trở kim phun và so sánh với giá trị điện trở tiêu chuẩn là 14 – 14.3Ω
Kiểm tra hoạt động của kim phun:
Để kiểm tra hoạt động của kim phun, bạn cần cấp nguồn điện vào kim Nếu nghe thấy tiếng nhảy lách tách từ van kim, điều này cho thấy kim phun vẫn hoạt động tốt Ngược lại, nếu không có âm thanh, bạn nên thay kim phun mới.
Kiểm tra hệ thống đánh lửa
Thực hành hệ thống điều khiển động cơ Số tiết
Bài thực hành số 11 KIỂM TRA HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA
Kiểm tra xác định tín hiệu đánh lửa có gửi về ECU động cơ hay không
Kiểm tra tình trạng hoạt động của bô bin, bugi và dây cao áp
Không lắp sai các cực của ắc quy
Chọn đúng thang đo trước khi đo
Xác định đúng các chân, kiểm tra cẩn thận các mối nối để tránh chạm mass, cháy nổ
4.11.3 Chuẩn bị Đồng hồ VOM, Ohm kế, ắc quy, máy đo dạng xung
Các dụng cụ cần thiết:dây, đèn led, ống tuýp mở bugi cỡ 16 mm, dụng cụ làm sạch bugi
Hình 4.14 Sơ đồ khối điều khiển đánh lửa
Hình 4.15 Sơ đồ mạch điện điều khiển đánh lửa 4.11.4 Các bước thực hiện
B1 Kiểm tra dây cao áp
Tháo dây cao áp ra khỏi động cơ
Dùng Ohm kế đo điện trở của dây cao áp: điện trở tiêu chuẩn không được vượt quá 25KΩ
Dùng dụng cụ tháo bugi ra khỏi động cơ
Kiểm tra tình trạng điện cực bugi, nếu điện cực quá mòn thì thay mới
Sử dụng dụng cụ đặc biệt để hiệu chỉnh lại điện cực của bugi theo thông số của nhà sản xuất
Lắp bugi trở lại động cơ, xiết đúng lực mô men là 180 kgf.cm
Dùng Ohm kế để đo điện trở cuộn sơ và cuộn thứ cấp của bô bin:
Để đo điện trở cuộn sơ cấp của bô bin, hãy chọn thang đo 200Ω cho cả cực dương và cực âm Đối với động cơ Toyota 7A-FE, điện trở cuộn sơ cấp nằm trong khoảng 0.4-0.5Ω.
Điện trở cuộn thứ cấp của bô bin trong động cơ Toyota 7A-FE có giá trị từ 10.2 đến 13KΩ Để đo điện trở này, bạn nên chọn thang đo 20 KΩ cho cả cực dương và cực âm.
+ Nếu điện trở đo được không đúng thì tiến hành thay mới bô bin
B4 Kiểm tra tín hiệu G, Ne
Kiểm tra điện trở của cảm biến
Kiểm tra khe hở từ: 0.2- 0.4 mm
Kiểm tra đường dây cảm biến kết nối với ECU động cơ là rất quan trọng Đối với động cơ Toyota 7A - FE, điện trở tín hiệu G khoảng 2.12KΩ và điện trở tín hiệu Ne cũng khoảng 2.12KΩ.
B5 Kiểm tra tín hiệu IGT
Kiểm tra nguồn điện cung cấp cho ECU
Kiểm tra xem có tín hiệu G, Ne gửi về ECU hay không
Sử dụng một con led nối vào cực IGT hoặc một thiết bị đo xung
Khởi động động cơ quan sát đèn led thấy led chấp tắt thì có tín hiệu IGT và ECU có điều khiển đánh lửa.
Tìm pan thông qua hệ thống tự chẩn đoán OBD
Thực hành hệ thống điều khiển động cơ Số tiết
TÌM PAN QUA HỆ THỐNG TỰ
Biết cách đọc mã lỗi của động cơ
Biết cách xóa mã lỗi
Xác định vùng hư hỏng bằng đèn báo
Khi có hiện tượng bất thường xảy ra ta ngắt nguồn ắc quy kịp thời
Làm đúng theo hướng dẫn sử dụng máy chẩn đoán
4.12.3 Chuẩn bị Đồng hồ VOM, ắc quy, dây kiểm tra
Bật contact sang vị trí On, đèn báo check engine sẽ sáng lên khi không khởi động động cơ
Sau đó đèn check engine sẽ tắt khi động cơ khởi động, nếu đèn sáng chứng tỏ hệ thống chẩn đoán phát hiện lỗi
B2: Cách truy xuất mã lỗi: Điện áp ắc quy khoảng 12V
Cánh bướm ga đóng hoàn toàn (công tắc ở cảm biến vị trí bướm ga đóng)
Ngắt tất cả các công tắc tải điện khác
Bật công tắc về vị trí ON (không nổ máy)
Nối tắt cực TE1 với E1 ở đầu kiểm tra Đọc số lần chớp của đèn báo từ đó tìm ra mã hư hỏng
Khi hệ thống hoạt động bình thường, đèn sẽ chớp liên tục hai lần mỗi giây Trong trường hợp xảy ra sự cố, đèn sẽ chớp theo các chuỗi khác nhau, mỗi chuỗi tương ứng với một mã lỗi cụ thể.
Nếu có một lỗi mã, nó sẽ lặp lại sau 4.5 giây Trong trường hợp có nhiều lỗi, đèn sẽ phát lần lượt từ lỗi thấp đến cao với khoảng thời gian giữa các lỗi là 2.5 giây Sau khi phát hết tất cả mã lỗi, đèn sẽ dừng trong 4.5 giây trước khi bắt đầu phát lại từ đầu.
B4: Cách xoá mã chuẩn đoán:
Tháo cầu chì EFI hoặc cầu chì STOP ít nhất 30 giây
Kiểm tra lại mã lỗi
Có thể thực hiện xóa mã lỗi ngay trên máy chuẩn đoán cầm tay qua giắc nối OBD
Hình 4.16 Mã lỗi trong hệ thống tự chẩn đoán Bảng 4.6 Bảng mã hư hỏng phổ biến
14 Tín hiệu đánh lửa IGT
15 Tín hiệu phản hồi IGF
21 Tín hiệu cảm biến Oxy
22 Mạch cảm biến nhiệt độ nước
24 Mạch cảm biến nhiệt độ khí nạp
31 Tín hiệu cảm biến chân không
32 Tín hiệu bộ đo gió
41 Tín hiệu cảm biến vị trí bướm ga
42 Tín hiệu cảm biến tốc độ xe
43 Tín hiệu máy khởi động
52 Tín hiệu cảm biến tiếng gỏ
71 Hệ thống luân hồi khí xả
Đánh Pan động cơ
Thực hành hệ thống điều khiển động cơ Số tiết
Bài thực hành số 13 PAN ĐỘNG CƠ
Hiểu và nắm rõ một số triệu chứng khí mất tín hiệu điều khiển động cơ
Hiểu về nguyên lý hoạt động của các cảm biến
Rèn luyện nâng cao khả năng kiểm tra chẩn đoán và kết luận hư hỏng của động cơ 4.13.2 An toàn
Khi có hiện tượng bất thường xảy ra phải nhanh chóng tắt công tắc máy
Kiểm tra và thực hiện đúng theo hướng dẫn
Bật công tắc Pan xuống vị trí OFF
Quan sát hiện tượng và ghi nhận lại kết quả
76 Hình 4.17 Bảng công tắc Pan trên động cơ Toyota 7A – FE