GIỚI THIỆU báo cáo THỰC HÀNH cảm BIẾN NHIỆT độ nước làm mát ECT cảm BIẾN NHIỆT độ KHÍ nạp (IAT)

II GIỚI THIỆU BÁO CÁO THỰC HÀNH1.CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ NƯỚC LÀM MÁT ECT 1.1 Giới thiệu , nhiệm vụ : Cảm biến ECT Engine coolant temperature đo nhiệt độ nước làm mát động cơ từ đó suy ra đượ

I GIỚI THIỆU MÔN HỌC

Sau khi học xong các học phần cơ sở ngành và chuyên ngành như “Nguyên lýđộng cơ đốt trong”, “Cảm biến và kỹ thuật đo”, và “Thực hành Thí nghiệm động cơ”, sinh viên ngành động lực được tiếp cận thực tế hơn về ngành nghề với học phần “Thực hành Cảm biến và kỹ thuật đo” Học phần “Thực hành Cảm biến và kỹthuật đo” giúp sinh viên hiểu sâu hơn về: kết cấu, nguyên lý làm việc và quá trình

đo các Cảm biến trên động cơ ô tô Củng cố kiến thức và nắm bắt thực tế một cách nhanh chóng

Cùng với sự phát triển của khoa học và kỹ thuật, tự động hóa là một xu thế và

là một điều tất yếu Để làm được điều đó thi những thiết bị cảm biến là không thế thiếu và ngày càng được nghiên cứu nhiều hơn Trong bài báo cáo này, chúng em được tìm hiểu về lý thuyết sau đó thực hiện đo và vẽ sơ đồ thể hiện mối liên hệ giữa các đơn vị đo, tín hiệu Qua đó rút đa được những nhận xét

Được sự hướng dẫn tận tình của thầy ThS HUỲNH BÁ VANG, em đã

hoàn thành bài thí nghiệm của nhóm mình Đây là lần đầu tiếp cận các trang thiết

bị hiện đại nên không tránh khỏi sai sót, nhầm lẫn trong quá trình thực hành Vậymong thầy thông cảm và sửa chữa sai sót để chúng em có thể hoàn thiện hơn bàibáo cáo của mình

Một lần nữa chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy

Trân trọng !

Đà Nẵng, ngày 12 tháng 01 năm 2022

II) GIỚI THIỆU BÁO CÁO THỰC HÀNH

1.CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ NƯỚC LÀM MÁT ECT

1.1) Giới thiệu , nhiệm vụ :

Cảm biến ECT ( Engine coolant temperature) đo nhiệt độ nước làm mát động cơ từ

đó suy ra được nhiệt độ trung bình của động cơ và đồng thời gửi tín hiệu về ECU

để ECU thực hiện những hiệu chỉnh sau:

– Hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm: Khi nhiệt độ động cơ thấp ECU sẽ thực hiện hiệu chỉnh tăng góc đánh lửa sớm, và nhiệt độ động cơ cao ECU sẽ điều khiển giảm gócđánh lửa sớm

– Hiệu chỉnh thời gian phun nhiên liệu: Khi nhiệt độ động cơ thấp ECU sẽ điều khiển tăng thời gian phun nhiên liệu (tăng độ rộng xung nhấc kim phun) để làm đậm, Khi nhiệt độ động cơ cao ECU sẽ điều khiển giảm thời gian phun nhiên liệu.– Điều khiển quạt làm mát: Khi nhiệt độ nước làm mát đạt xấp xỉ 80-87 ECU điều khiển quạt làm mát động cơ bắt đầu quay tốc độ thấp (quay chậm), Khi nhiệt độ nước làm mát đạt xấp xỉ 95-98 ECU điều khiển quạt làm mát quay tốc độ cao (quay nhanh)

– Điều khiển tốc độ không tải: Khi mới khởi động động cơ, nhiệt độ động cơ thấp ECU điều khiển van không tải (Hoặc bướm ga điện tử) mở rộng ra để chạy ở tốc

độ không tải nhanh (tốc độ động cơ đạt xấp xỉ 900-1000V/P) để hâm nóng động cơgiúp giảm ma sát giữa các bộ phận trong động cơ và nhanh chóng đạt được nhiệt

độ vận hành ổn định

– Điều khiển chuyển số: ECU điều khiển hộp số tự động sử dụng thêm tín hiệu cảm biến nhiệt độ nước làm mát để điều khiển chuyển số, nếu nhiệt độ nước làm mát còn thấp ECU điều khiển hộp số tự động sẽ không điều khiển chuyển lên số truyền tăng OD

– Ngoài ra Tín hiệu cảm biến nhiệt độ nước làm mát còn sử dụng để báo lên đồng

hồ báo nhiệt độ nước làm mát (xe đời cũ sử dụng cục báo nhiệt độ nước riêng)– Tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ nước làm mát còn được dùng để điều khiển hệ thống kiểm soát khí xả (EGR), điều khiển trạng thái hệ thống phun nhiên liệu (Open Loop – Close Loop), điều khiển ngắt tín hiệu điều hòa không khí A/C khi nhiệt độ nước làm mát quá cao …

Ở một số xe, ngoài cảm biến nhiệt độ nước làm mát chính gắn trên thân động cơ, còn có 1 cảm biến nhiệt độ nước làm mát gắn ở trên két nước làm mát hoặc đầu ra của van hằng nhiệt, mục đích giám sát sự làm việc của van hằng nhiệt (van hằng nhiệt được điều khiển điện)

1.2 nguyên lý làm việc và sơ đồ cấu tạo và vị trí lắp đặt

a) nguyên lý làm việc và sơ đồ cấu tạo

ECT có một điện trở nhiệt và khi nhiệt độ thay đổi trên ECT thì trở khán của điện trở và điện áp trên THW cũng thay đổi Để đo sự thay đổi tín hiệu của điện áp trên chân THW ta cắm đầu thu tín hiệu đen vào cổng E2 và đầu đỏ vào cổng THW Sau đó điều chỉnh biến trở bằng núm điều khiển màu đen rồi quan sát sự thay đổi điện áp trên chân THW

b) vị trí lắp đặt

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát nằm trên lock máy hoặc trên đường ống nước làmmát, đầu cảm biến tiếp xúc với được làm mát

1.3 Quy trình thực hành

a) cách đo

trong thí nghiệm đo sự thay đổi điện trở nhiệt và điện áp người ta cho ECT và van hằng nhiệt vào trong chậu nước nguội và đun lên từ từ rồi đo lại sự thay đổi của điện áp hoặc thay đổi điện trở của biến trở được thực hiện trên hai cảm biến khác nhau , đồng thời quan sát van hằng nhiệt

b) dụng cụ đo

- chậu thủy tinh đựng nước

- cảm biến nhiệt độ nước

Khi nhiệt độ của cảm biến tăng thì điện trở giảm dẫn đến tín hiệu điện áp giảm

Từ tín hiệu của điện áp của điện trở nhiệt bên trong cảm biến ECM tính ra nhiệt

độ ở nhiệt độ 83°C thì van hằng nhiệt bắt đầu mở và 90 °C thì van bắt đầu mở hoàntoàn

Ta có đồ thị thể hiện sự thay đổi của điện trở và tín hiệu điện áp theo nhiệt độ

2.CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ KHÍ NẠP (IAT)

2.1 Chức năng của cảm biến nhiệt độ khí nạp IAT

Cảm biến nhiệt độ khí nạp được dùng để đo nhiệt độ khí nạp vào động cơ và gửi vềhộp ECU để ECU thực hiện hiệu chỉnh:

Hiệu chỉnh thời gian phun theo nhiệt độ không khí: Bởi ở nhiệt độ không khí thấp mật độ không khí sẽ đặc hơn, và ở nhiệt độ cao mật độ không khí sẽ thưa hơn (ít ô

xy hơn)

– Nếu nhiệt độ thấp thì ECU sẽ hiệu chỉnh tăng thời gian phun nhiên liệu

– Nếu nhiệt độ cao thì ECU sẽ hiệu chỉnh giảm thời gian phun nhiên liệu

Hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm theo nhiệt độ không khí: Bởi nếu nhiệt độ khí nạp thấp thì thời gian màng lửa cháy lan ra trong buồng đốt sẽ chậm hơn khi nhiệt độ khí nạp cao

– Nếu nhiệt độ thấp thì ECU sẽ hiệu chỉnh tăng góc đánh lửa sớm

– Nếu nhiệt độ cao thì ECU sẽ hiệu chỉnh giảm góc đánh lửa sớm

2.2 Cấu tạo của cảm biến nhiệt độ khí nạp

Là một điện trở nhiệt có trị số điện trở âm ( điện trở tăng lên khi nhiệt độ thấp và ngược lại)

2.3 Nguyên lí hoạt động của cảm biến nhiệt độ khí nạp

Cảm biến nhiệt độ khí nạp được đặt ở đường ống nạp (sau bầu lọc gió), hoặc nằm chung với cảm biến khối lượng khí nạp (MAF) hay cảm biến áp suất đường ống nạp (MAP) Khi nhiệt độ không khí thấp điện trở cảm biến sẽ cao và ngược lại khi nhiệt độ không khí tăng điện trở của cảm biến sẽ giảm sự thay đổi điện trở củacảm biến sẽ làm thay đổi điện áp đặt ở chân cảm biến

2.4 Vị trí của cảm biến nhiệt độ khí nạp

– Nằm chung với MAP,MAF

Thông tin cảm biến khí nạp ô tô

– Năm rời bên ngoài ( gần bầu lọc gió)

- Cấu tạo đơn giản, dễ sử dụng

- Ta có quan hệ giữa điện trở và nhiệt độ gần như tuyến tính do đó thuận lợi

do tính toán

- Ta có thể sử dụng cảm biến nhiệt độ để do nhiệt độ khí thải động cơ , đo nhiệt độ của nhiên liệu để từ đó có thể quyết định có nên sấy nóng nhiên liệuhay không khi xe khởi động trong mùa đông

- Với loại cảm biến này cần có độ nhạy rất cao nên vật liệu kim loại chế tạo yêu cầu rất khắc khe , phải đảm bảo :

+ dễ nóng và chịu nhiệt cao

+độ thuần khiết rất cao

+ có tính oxy hóa trong môi trường chịu oxy hóa , dễ thay đổi khi có sự rất nhỏ về nhiệt độ

3.CẢM BIẾN ÁP SUẤT KHÍ NẠP (MAP)

3.1Vai trò, vị trí lắp đặt trong động cơ

- Nếu xe không có cảm biến MAP, động cơ sẽ nổ không êm, công suất động

cơ kém, tốn nhiên liệu và ống xả sẽ thải ra nhiều khói.

b)Vị trí lắp đặt

- Cảm biến áp suất khí nọ được lắp trên đường ống nạp và trước bướm ga

3.2.Cấu tạo, nguyên lý làm việc, sơ đồ điện

- Cảm biến áp suất đường ống nạp sẽ cảm nhận áp suất đường ống nạp bằng cách lắp IC lắp trong cảm biến và phát ra tín hiệu Pim.

- Từ tín hiệu PIM này, ECU động cơ sẽ quyết định khoảng thời gian phun nhiên liệu, góc phun nhiên liệu.

- Cảm biến Silicon gắn liền với buồng chân không sẽ duy trì độ chân không chuẩn.

- Nếu áp suất đường ống nạp thay đổi sẽ làm thay đổi làm hình dạng của cảm biến silicon và làm cho giá trị điện trở dao động theo mức độ biến dạng.

- Các dao động này được chuyển hóa thành một tín hiệu điện áp nhờ IC lắp bên trong cảm biến và gửi đến ECU động cơ ở cực Pim dùng làm tín hiệu

áp suất đường ống nạp.

- Cực VC của ECU động cơ cấp nguồn không đổi 5V đến IC.

c) Sơ đồ mạch điện

3.3Lập quy trình đo

a)Dụng cụ đo

- Chuẩn bị bơm áp suất

- Một đồng hồ đo chỉ số IPM, đo điện áp

o Tiến hành đo một đầu của đồng hồ đo gắn với cổng E đầu còn lại

gắn với đuôi PIM

o Tiến hành thay đổi tốc độ và đọc kết quả đo

- Bước 2: Bật bơm áp suất lên và gắn vào đường ống nạo thế cho việc thay đổi áp suất.

o Thực hiện đo như chế độ không tải

o Một lần thay áp suất thay đổi tốc độ ba cấp chậm, vừa và nhanh

o Ghi kết quả đo sau mỗi lần thay đổi tốc độ và thay đổi áp suất

- Mô hình đo như hình sau:

- Một số hình ảnh quá trình đo

0 50 100 150 200 250 300 350 0

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5

- Kết quả thí nghiệm không được chính xác như thực tế

- Thiết bị hiển thị kết quả và đồng hồ báo áp suất chưa được chuẩn xác,

có sai số ngẫu nhiên và sai số hệ thống

- Khi thay đổi tốc độ khong được chính xac do không có hiển thị tốc độ

mà chỉ dựa vào cảm tính nên sai số khá lớn

o Trên các dòng xe sử dụng hộp số tự động, vị trí bướm ga là thông số

quan trọng để kiểm soát quá trình chuyển số

b)Vẽ sơ đồ mạch điện (kết nối cảm biến với ECU của ô tô)

c)Vị trí lắp đặt

o Cảm biến vị trí bướm ga thường được lắp trên cửa họng gió

4.2.Cấu tạo và nguyên lí làm việc.

a)Cấu tạo

Gồm một điện trở hai con trượt và các tiếp điểm VTA và IDL

b)Nguyên lí làm việc.

Khi cánh bướm ga mở, con trượt trượt dọc theo điện trở và tạo ra điện áptăng dân ở cực VTA tương ứng với góc mở cánh bướm ga Khi cánhbướm ga đóng hoàn toàn, tiếp điểm cầm chừng nối cực IDL với cực E2.Tín hiệu sẽ được đưa đến những hộp điều khiển khác để thực hiện việcđiều chỉnh lượng nhiên liệu cho đông cơ

Quy trình đo : gồm ba bước

+ Bước 1: Cắm đầu tín hiệu đen vào cổng E2 và đầu đỏ vào cổng VTA1.+ Bước 2: Đạt cảm biến ở trạng thái đóng hoàn toàn Ghi lại giá trị gócqua và giá trị điện áo tương ứng

+ Bước 3: Lần lượt xoay bướm ga tới các góc trên thang chia ( 0- 80độk Ghi lại giá trị điện áp vào bảng

- Mô hình đo như sau.

- Một số hình ảnh quá trình đo

+ Trong quá trình đo có thể dẫn đến sai số.

+ Đường đặc tính là đường tuyến tính

+ Khi đo mở bướm ga tăng thì cũng tăng điện áp

+ Từ bài đo giúp sinh viên ngành động lực hiểu thêm được kiến thức trongngành quan trọng để sau khi ra trường ứng dụng

hiệu NE từ cảm biến vị trí của trục khuỷu để xác định TDC (điểm chết trên) kỳ nén của mỗi xi lanh để đánh lửa và phát hiện góc quay của trục khuỷu ECU động cơ dùng thông tin này để xác định thời gian phun và thời điểm đánh lửa.

c Sơ đồ Điện:

5.1.2 Quy trình Đo:

a Dụng cụ đo : Mô hình bên dưới

b Quy Trình Đo:

- Bước 1 : Cắm đầu thu vào cổng tín hiệu E2 và 2 đầu đỏ vào 2 cổng G và

NE+

- Bước 2 : Chỉnh oscilloscope ở chế độ xem cả hai tín hiệu Chỉnh chế độ xem

tín hiệu xoay chiều

- Bước 3 : Cho chạy động cơ, xoay bộ chia điện bằng cách chỉnh biến trở

Quan sát tín hiệu thu được và đối chiếu tín hiệu Thay đổi tốc độ động cơ để xem sự thay đổi tín hiệu thu

5.1.3 Kết quả Đo:

a Mô hình 4A – FE: G+ và G- cao

b Mô hình 4A – FE: G+ và G- thấp

5.1.4 Nhận x ét:

- Do cấu hình của máy nên chỉ cho dạng đầu ra của NE+ trên mặt dương

- Nhìn vào dạng tín hiệu đầu ra ta thấy khi tốc độ đọng cơ tăng thì tín hiệu đầu

ra cho dạng đỉnh nhọn của nó tăng lên, từ đó ta có thể đo tốc độ quang của trục

5.2 Điều khiển vòi phun - đánh lửa

5.2.1 Quy trình Đo:

Điều khiển đánh lửa, vòi phun

- Bước 1 : cắm đầu của ác quy vào cổng G− ¿ ¿ , đầu của dụng cụ đo xung gắn vào cổng IGT để đo xung điều khiển đánh lửa

- Bước 2 : kiểm tra xung phản hồi IGF ( nếu có ) đối với điều khiển đánh lửa

5.2.2 Kết quả Đo:

a Xung điều khiển đánh lửa, đánh lửa IGT, IGF

* Mô hình 4A – FE: Đo IGF và E2 cao

* Mô hình 4A – FE: Đo IGF và E2 thấp

5.2.3 Nhận Xét

- Tín hiệu đánh lửa cho ra đều nhau nhưng ở đoạn (a) lại cho ra tín hiệu xung

không đều chứng tỏ hệ thống đánh lửa có vấn đề Khi động cơ tang tín hiệu xung quanh đánh lửa sẽ hút gần lại với nhau và xảy ra nhanh hơn, nếu có tín hiệu liên hệ chống đánh lửa vẫn hoạt động ổn định

- Tín hiệu IGF xuất ra mục đích cho ta biết việc đánh lửa còn tốt không, nếu

đo IGF không có tín hiệu đồng nghĩa hệ thống đánh lửa không hoạt động, do vậy ECU ghi nhận mã hỏi