Đang tải... (xem toàn văn)
Trong những năm gần đầy, nền kinh tế Việt Nam đang trong giai đoạn chuyển mình, từng bước phát triển theo hướng Công nghiệp hóa Hiện đại hóa. Thúc đẩy đa ngành đa lĩnh vực phát triển, trong đó các ngành Kỹ thuật đóng vai trò rất lớn trong việc phát triển đất nước. Để góp phần nâng cao trình độ và kỹ thuật, đội ngũ kỹ thuật giỏi, chúng ta phải tự kiểm tra và chế tạo, đó là yêu cầu thiết bị. Đào tạo kỹ sư cho chương trình kỹ thuật rất khó và hỏi trình độ chuyên môn cao, trong đó ngành Kỹ thuật Cơ khí là ngành được chú ý và quan tâm rất nhiều. Để đạt được những yêu cầu đó, Ngành Kỹ Thuật Cơ Khí đã có bộ môn Thiết Kế Cơ Khí, nhằm tổng hợp các kiến thức học, trang bị cho sinh viên nền tảng kiến thức cơ bản để học tập tốt hơn. Sau khi được học hai môn chính của động cơ diệt khuẩn trong (cơ thể học và kết cấu cơ khí trong) cùng một số cơ sở vật chất khác (sức mạnh, cơ khí thể, ...), sinh viên được giao nhiệm vụ làm đồ án môn học “Thiết kế Cơ khí”. Đây là một phần quan trọng trong nội dung học tập của sinh viên, nhằm tạo điều kiện cho sinh viên tổng hợp, vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết một vấn đề của ngành học. Trong quá trình thực hiện đồ án, tôi đã cố gắng tìm kiếm, nghiên cứu tài liệu, làm một cách bình thường với mong muốn hoàn thành tốt nhất đồ án. Tuy nhiên, vì bản thân còn ít kinh nghiệm cho nên công việc hoàn thành đồ án lần này không thể có những phần thiếu sót, mong quý thầy cô góp ý giúp đỡ thêm để em hoàn thành tốt nhiệm vụ. Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với các thầy, cô tận tình truyền đạt lại những kiến thức và đặc biệt là giảng viên hướng dẫn TS. Nguyễn Quang Trung và PGS.TS. Dương Việt Dũng đã quan tâm, nhiệt tình hướng dẫn quá trình làm đồ án. Em rất mong muốn nhận được sự giám sát và chỉ dẫn của các thầy để em ngày càng hoàn thiện kiến thức của mình.
MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần đầy, kinh tế Việt Nam giai đoạn chuyển mình, bước phát triển theo hướng Cơng nghiệp hóa - Hiện đại hóa Thúc đẩy đa ngành đa lĩnh vực phát triển, ngành Kỹ thuật đóng vai trò lớn việc phát triển đất nước Để góp phần nâng cao trình độ kỹ thuật, đội ngũ kỹ thuật giỏi, phải tự kiểm tra chế tạo, yêu cầu thiết bị Đào tạo kỹ sư cho chương trình kỹ thuật khó hỏi trình độ chun mơn cao, ngành Kỹ thuật Cơ khí ngành ý quan tâm nhiều Để đạt yêu cầu đó, Ngành Kỹ Thuật Cơ Khí có mơn Thiết Kế Cơ Khí, nhằm tổng hợp kiến thức học, trang bị cho sinh viên tảng kiến thức để học tập tốt Sau học hai mơn động diệt khuẩn (cơ thể học kết cấu khí trong) số sở vật chất khác (sức mạnh, khí thể, ), sinh viên giao nhiệm vụ làm đồ án mơn học “Thiết kế Cơ khí” Đây phần quan trọng nội dung học tập sinh viên, nhằm tạo điều kiện cho sinh viên tổng hợp, vận dụng kiến thức học để giải vấn đề ngành học Trong trình thực đồ án, tơi cố gắng tìm kiếm, nghiên cứu tài liệu, làm cách bình thường với mong muốn hoàn thành tốt đồ án Tuy nhiên, thân cịn kinh nghiệm cơng việc hồn thành đồ án lần khơng thể có phần thiếu sót, mong q thầy góp ý giúp đỡ thêm để em hoàn thành tốt nhiệm vụ Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc thầy, tận tình truyền đạt lại kiến thức đặc biệt giảng viên hướng dẫn TS Nguyễn Quang Trung PGS.TS Dương Việt Dũng quan tâm, nhiệt tình hướng dẫn trình làm đồ án Em mong muốn nhận giám sát dẫn thầy để em ngày hồn thiện kiến thức PHẦN I: XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÔNG, ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC CỦA ĐỘNG CƠ N20 a) Các thông số động Bảng 1.1: Các thông số cho trước động THÔNG SỐ KỸ THUẬT Nhiên liệu Số xilanh/Số kỳ/Cách bố trí Thứ tự làm việc Tỷ số nén Đường kính piston Hành trình piston Cơng suất cực đại/ số vòng quay Tham số kết cấu Áp suất cực đại Khối lượng nhóm piston Khối lượng nhóm truyền Góc đánh lửa sớm Góc phân phối khí Hệ thống nhiên liệu Hệ thống bôi trơn Hệ thống làm mát Hệ thống nạp Hệ thống phân phối khí KÝ HIỆU i/ τ GIÁ TRỊ Gasoline 4/4/In-line 1-3-4-2 10,7 85,0 88,0 190 6600 0,25 8,3 0,8 10 16 40 40 ĐƠN VỊ ε D mm S mm Ne kW n v/ph λ pz MN/m2 mpt kg mtt kg φs độ α1 độ α2 độ α3 độ α4 độ GDI Force-feed lubrication system Forced Circulation Water Colling System Turbo Charger Intercooler 16 valve, DOHC b) Thơng số tính tốn ban đầu - Bán kính quay trục khuỷu : m - Vận tốc gốc : rad/s - Diện tích đỉnh piston: m2 - Giá trị biểu diễn của: Vcbd = 15 mm - Giá trị biểu diễn của: PZbd = 160 mm Va = Va + Vh =0.49935 + 0.05148 = 0.550836 dm3 c) Đồ thị công Xác định thể tích xilanh theo góc quay trục khuỷu - Cơng thức tính chuyển vị piston: Trong : góc quay trục khuỷu - Cơng thức tính thể tích xilanh theo góc quay trục khuỷu Vx = X * Fpt + Vc - Sau tính ta có bảng sau: Bảng 1.2: số liệu biểu diễn đồ thị công α độ X mm Vx dm3 0 0.05148 10 0.834304 0.056214 20 3.296902 0.070188 30 7.269882 0.092733 40 12.56651 0.122789 50 18.94488 0.158983 60 70 80 26.125 0.199726 33.80774 0.243322 41.69363 0.288071 α độ 19 20 21 22 23 24 25 26 27 X mm 87.49739 85.98985 83.48012 79.97842 75.51019 70.125 Vx dm3 0.54798 0.53943 0.52518 0.50531 0.47996 α độ 365 375 380 390 0.449404 400 49.5 0.37478 0.33236 Vx dm3 α độ X mm 0.052667 540 88 370 0.834304 0.056214 550 63.90551 0.414112 410 56.97467 X mm 0.20921 420 430 1.86769 3.29690 7.26988 12.5665 18.9448 26.125 33.8077 0.062078 560 0.070188 570 0.092733 580 0.122789 590 0.158983 600 0.199726 610 0.243322 620 87.4973 85.9898 83.4801 79.9784 75.5101 70.125 63.9055 56.9746 90 10 49.5 0.332368 56.97467 0.374783 110 63.90551 0.414112 12 13 14 15 16 17 18 70.125 0.449404 75.51019 0.479963 79.97842 0.505318 83.48012 0.525188 85.98985 0.53943 87.49739 0.547984 88 0.550836 28 29 30 31 32 33 34 35 35 36 41.69363 33.80774 26.125 18.94488 12.56651 7.269882 3.296902 0.834304 0.209212 0.28807 0.24332 0.19972 0.15898 0.12278 0.09273 0.07018 0.05621 0.05266 0.05148 440 450 460 470 480 490 500 500 510 520 530 41.6936 49.5 56.9746 63.9055 70.125 75.5101 79.9784 79.9784 83.4801 85.9898 87.4973 0.288071 630 0.332368 640 0.374783 650 0.414112 660 0.449404 670 0.479963 680 0.505318 690 0.505318 700 49.5 41.6936 33.8077 26.125 18.9448 12.5665 7.26988 3.29690 0.525188 710 0.834304 0.53943 720 0.547984 Xây dựng đường cong nén - Phương trình đường nén: pVn1 = const => pc*Vcn1 = pa*Van1 Rút ta có: Trong đó: pc Vc áp suất thể tích điểm đường nén Xây dựng đường cong giản nở - Phương trình đường giản nở: pVn2 = const => pz*Vzn2 = pb*Vbn2 Rút ta có: Trong đó: pz Vz áp suất thể tích điểm kì giản nở Vẽ đồ thị công Để vẽ ta thực bước sau: - Chọn tỷ lệ xích: ((MN/m2)/mm) ((MN/m2)/mm) - Vẽ hệ trục tọa độ đó: Trục hồnh biểu diễn V, Trục tung biểu diễn Pkt Từ số liệu cho tính tốn ta dùng lệnh nối excel ta nối hai trục hoành tung tiếp tục ta copy hàm nối từ đến 720 độ vào phần mềm autocad ta dùng lệnh spl autocad dể nối tất điểm copy - excel ta có đề thị cơng - Vẽ đồ thị Brick đồ thị cơng Lấy bán kính cung trịn R = S/2 + Tỷ lệ xích đồ thị Brick: + Lấy phía phải điểm O’ khoảng: mm + Dùng đồ thị Brick để biểu diễn điểm: • Mở sớm nạp (t), đóng trễ nạp (m) • Mở sớm thải (b’), đóng trễ thải (r) Từ đồ thị Brick t xác định góc ta kẻ xuống đồ thị cơng ta xác định - góc mở sớm đóng trễ động Sau thực đầy đủ ta đồ thị công thực tế: - Hinh 1.1: Đồ thị cơng d) Đồ thị biễu diễn hành trình piston x = f(α) Chọn tỷ lệ xích: ηα = (độ/mm) - Sử dụng công thức: - Xét α từ -180º Ta có bảng só liệu sau: Bảng 1.3: số liệu đồ thị biểu diễn hành trinh piston x = f(α) e) Đồ thị biểu diễn tốc độ piston v=f(α) * Vẽ đường biễu diễn tốc độ theo phương pháp đồ thị vòng - Xác định vận tốc góc chốt khuỷu Vẽ đường trịn tâm O bán kính R2=10 mm Chia nửa vịng trịn tâm O bánh kính R thành 18 phần đánh sơ thứ - tự từ đến 18: Chia vịng trịn tâm O bán kính R2 thành 18 phần đánh số thứ tự từ - 1’ đến 18’ theo chiều ngược lại Từ điểm 1,2,3, kẻ đường thẳng vng góc với AB cắt cấc đường song song với AB kẻ từ điểm 1’, 2’, 3’, tương ứng với giao điểm Nối giao điểm lại ta có đường cong giới hạn tốc độ piston Khoảng cách từ đường cong đến nửa đường tròn biễn diễn trị số tốc độ piston ứng với góc α * Vẽ đường biễu diễn tốc độ excel - Chọn tỷ lệ xich: Sử dụng công thứC: - Xét α từ -180º Ta có bảng só liệu sau: Bảng 1.4: số liệu đồ thị biểu diễn hành trinh piston v = f(α) Hình 1.2: Đồ thị vận tốc v * Để khảo sát mối quan hệ hành trình piston vận tốc piston ta đặt chúng chung hệ trục tọa độ Hình 1.3: đồ thị chuyển vị x f) Đồ thị biễu diễn gia tốc j=f(α) - Chọn hệ trục tọa độ với trục hoành biễu diễn α, trục tung biễn diễn giá trị gia - tốc Chọn tỷ lệ xích: Trên trục Ox lấy đoạn AB=S Tính: - Từ điểm A tương ứng với điếm chết lấy lên phía đoạn Từ điểm B tương ứng với điểm chết lấy xuống đoạn Nối CD, CD cắt trục - hoành E, từ E lấy xuống đoạn Nối CF,FD Sử dụng công thức: - Xét α từ -180º Ta có bảng só liệu sau: - Cấu tạo: Cấu tạo cảm biến ECT có dạng trụ rỗng với ren ngồi, bên có lắp nhiệt điện trở có hệ số nhiệt điện trở âm (điện trở tăng lên nhiệt độ - thấp ngược lại) Ngun lí làm việc: • Cảm biến nhiệt độ nước làm mát nằm khoang nước động cơ, tiếp xúc trực tiếp với nước động Vì có hệ số nhiệt điện trở âm nên nhiệt độ nước làm mát thấp điện trở cảm biến cao ngược lại nhiệt độ nước làm mát tăng lên điện trở cảm biến giảm xuống Sự thay đổi điện trở cảm biến làm thay đổi điện áp đặt chân cảm biến • Điện áp 5V qua điện trở chuẩn (điện trở có giá trị khơng đổi theo nhiệt độ) đến cảm biến trở ECU mass Như điện trở chuẩn nhiệt điện trở cảm biến tạo thành cầu phân áp Điện áp điểm cầu đưa đến chuyển đổi tín hiệu tương tự – số (bộ chuyển đổi ADC – Analog to Digital converter) • Khi nhiệt độ động thấp, giá trị điện trở cảm biến cao điện áp gửi đến biến đổi ADC lớn Tín hiệu điện áp chuyển đổi thành dãy xung vuông giải mã nhờ vi xử lý để thông báo cho ECU động biết động lạnh Khi động nóng, giá trị điện trở cảm biến giảm kéo theo điện áp đặt giảm, báo cho ECU động biết động - nóng e) Cảm biến vị trí bàn đạp ga Chức nhiệm vụ: Cảm biến bàn đạp chân ga sử dụng để đo độ mở bàn đạp chân ga người lái xe nhấn vào bàn đạp Lúc này, tín hiệu từ cảm biến bàn đạp ga gửi ECU ECU sử dụng liệu để điều khiển mô tơ bướm ga mở bướm ga cho động tăng tốc theo độ mở bàn đạp chân ga theo chế - độ lái thời hợp lý Cấu tạo: Cảm biến bàn đạp ga có cấu tạo giống với cảm biến bướm ga, yêu cầu an tồn độ tin cậy thơng tin nên hầu hết dịng xe tơ sử dụng tín hiệu cảm biến bàn đạp ga để báo ECU Một số xe tải sử - dụng tín hiệu cảm biến cơng tắc IDL cảm biến bàn đạp chân ga Nguyên lí làm việc: Cảm biến bàn đạp ga cấp nguồn VC (5V), Mass, có dây tín hiệu, điện áp chân tín hiệu (Signal) cảm biến thay đổi theo độ mở - bướm ga dựa nguyên lý hiệu ứng Hall (có loại): • Loại thuận: tín hiệu tăng giảm • Loại nghịch: tín hiệu tăng tín hiệu giảm f) Cảm biến Oxy Chức nhiệm vụ: Cảm biến Oxy sử dụng để đo nồng độ oxy cịn thừa khí thải gửi ECU, ECU dựa vào tín hiệu cảm biến Oxy gửi hiểu tình trạng nhiên liệu giàu (đậm) hay nghèo (nhạt) từ đưa tín hiệu điều chỉnh - lượng phun cho thích hợp Nguyên lí làm việc: • Được lắp ống xả, bề mặt làm việc cảm biến tiếp xúc trực tiếp với khí xả, lõi cảm biến có đường đưa khơng khí từ ngồi vào, chênh lệch nồng độ oxy bề mặt cảm biến tạo điện áp: 0,10,9V Tín hiệu điện áp gần 0V hỗn hợp nhiên liệu nghèo Tín hiệu điện ápgần 0.9V hỗn hợp nhiên liệu giàu • Cảm biến oxy làm việc dựa vào độ chênh lệch nồng độ oxy bề mặt cảm biến, cảm biến làm việc tốt nhiệt độ 3500̊C, người ta bố trí phận nung nóng cảm biến để giúp cảm biến nhanh đạt đến nhiệt độ làm việc động nguội • Khi On chìa dây sấy cảm biến ECU nhịp mát để nung nóng cảm biến • Những xe đời sử dụng thêm cảm biến Oxy phía sau bầu xúc tác khí xả để giám sát làm việc bầu xúc tác khí xả Điện áp đầu Oxygen Sensor số thay đổi, thơng thường nằm mức 0.45V - g) Cảm biến kích nổ Khải quát: Có cấu tạo vật liệu áp điện, tinh thể thạch anh Khi có tiếng gõ, cảm - biến với tinh thể thạch anh tự phát điện áp gửi ECU Ngun lí làm việc: • Khi động hoạt động, lý dẫn tới có tiếng gõ (tự kích nổ, động nóng q, va đập khí….) cảm biến tạo tín hiệu điện áp • gửi ECU ECU điều chỉnh trễ góc đánh lửa lại để giảm tiếng gõ Cụ thể: Các phần tử áp điện cảm biến kích nổ thiết kế có kích thước với tần số riêng trùng với tần số rung động có tượng kích nổ để xảy hiệu ứng cộng hưởng (f = 6KHz – 13KHz) • Như vậy, động có xảy tượng kích nổ, tinh thể thạch anh chịu áp lực lớn sinh điện áp Tín hiệu điện áp có giá trị nhỏ 2,5V Nhờ tín hiệu này, ECU động nhận biết tượng kích nổ điều chỉnh giảm góc đánh lửa khơng cịn kích nổ ECU động điều chỉnh thời điểm đánh lửa sớm trở lại h) Cảm biến bàn đạp ga Chức nhiệm vụ: Cảm biến vị trí bướm ga sử dụng để đo độ mở vị trí cánh bướm ga để báo hộp ECU Từ đó, ECU sử dụng thơng tin tín hiệu mà cảm biến vị trí bướm ga gửi để tính toán mức độ tải động nhằm hiệu chỉnh thời gian phun nhiên liệu, cắt nhiên liệu, điều khiển góc đánh lửa sớm, điều chỉnh bù ga cầm chừng điều khiển chuyển số D 2) Bộ điều khiển trung tâm a) Vai trò ECU - ECU ô tô “bộ não” điều khiển hoạt động nhiều chi tiết ô tô thông qua việc tiếp nhận xử lý liệu cảm biến ô tô để đưa số hiểu chỉnh xác giúp cấu chấp hành thực điều khiển hợp lý xác tình định - Mục đích việc đời hộp ECU giúp cho xe hoạt động ổn định hơn, an tồn hơn, xác giảm tối đa chất độc hại, cải thiện lượng nhiên liệu tiêu hao, đảm bảo chi tiết chấp hành hoạt động với công suất tối ưu chế độ hoạt động khác - ECU can thiệp nhanh chóng xử lý tình kiểm sốt người sử dụng xe gặp phải tình nguy hiểm đặc biệt giúp việc chẩn đốn pan bệnh tơ phát cách nhanh chóng có hệ thống b) Cấu tạo ECU Hình 5.4 : Cấu tạo ECU ECU cấu tạo từ phận là: Bộ nhớ ECU, vi xử lý đường truyền – BUS - Bộ nhớ ECU: Bao gồm chi tiết đảm nhiệm chức riêng biệt bao gồm: RAM, ROM, PROM, KAM • RAM viết tắt cụm từ Random Access Memory, có nhiệm vụ truy xuất ngẫu nhiên dùng để lưu trữ thông tin ghi nhớ xác định vi xử lý RAM đọc ghi lại số liệu theo địa • ROM viết tắt cụm từ Read Only Memory, có nhiệm vụ lưu trữ thông tin thường trực ROM sử dụng để đọc thơng tin lập trình có sẵn, mà ghi vào Bởi vậy, ROM nơi cung cấp thông tin cho vi xử lý • KAM viết tắt cụm từ Keep Alive Memory, dùng để lưu trữ thông tin tạm thời để cung cấp thông tin đến cho vi xử lý KAM trì nhớ cho dù chi tiết không hoạt động tắt công tắc máy Tuy nhiên, bị nguồn cung cấp từ acquy đến máy tính nhớ KAM bị liệu • PROM viết tắt cụm từ Programmable Read Only Memory PROM có cấu trúc giống ROM cho phép nạp liệu nơi sử dụng nơi sản xuất giống ROM Ở đòi hỏi khác nhau, - PROM cho phép sửa đổi chương trình điều khiển Bộ xử lý Microprocessor: Là phận quan trọng ECU, tiếp nhận tín hiệu cảm biến thông qua nhớ ECU, tín hiệu gửi đến Bộ vi xử lý Lúc này, vi xử lý tính tốn đưa mệnh lệnh cho - phận chấp hành để điều chỉnh thích hợp Đường truyền – BUS ECU: Được dùng để truyền lệnh liệu ECU, để thơng tin truyền từ vi xử lý đến cấu chấp hành xác nhanh chóng đường truyền đóng vai trị lớn Bộ điều khiển cho động dùng loại phổ biến 4, bit cao 16, 32 bit Nhưng với yêu cầu cần độ xác cao khả xử lý nhanh, thơng minh dịng xe tô đời thường sử dụng điều khiển 16 bit 32 bit 3) Hệ thống điều khiển đánh lừa a) Cấu tạo hệ thống đánh lửa - Động N20 sử dụng hệ thống đánh lửa trực tiếp bôbin đơn Với hệ thống đánh lửa sử dụng Bôbin đơn, bôbin dùng cho bugi IC đánh lửa, bơbin bugi - tích hợp vào kết cấu gọn nhẹ, khơng cịn dây cao áp Điều làm hạn chế nhiều lượng mát, tránh làm nhiễu sóng vơ tuyến làm giảm tần số hoạt động bôbin nên hệ thống sử dụng nhiều động đại thời gian gần Hình 5.5 : sơ đồ đánh lửa b) Điều khiển đánh lửa - ECU điều khiển đánh lửa động khởi động; Quá trình thực tùy theo điều kiện làm việc động mà ECU điều khiển đánh lửa góc quay trục khuỷu Và góc quay trục khuỷu - điều kiện gọi “góc đánh lửa ban đầu θbd’’ ECU điều khiển đánh lửa sau khởi động xong: Quá trình thực góc đánh lửa ban đầu θbd’, góc đánh lửa sớm θbd’ (Được tính theo trọng tải tốc độ động cơ) góc đánh lửa sớm hiệu chỉnh θbd’ (Là tổng góc đánh lửa hiệu chỉnh theo chế độ làm việc động cơ) Quá trình điều khiển đánh lửa khởi động: • Khi bắt đầu q trình khởi động, lúc tốc độ động thấp khối lượng khơng khí nạp chưa ổn định Điều làm cho ECU khơng thể sử dụng tín hiệu từ lưu lượng khí nạp (PIM) để làm tín hiệu điều chỉnh • Do đó, thời điểm đánh lửa ban đầu đặt thời điểm đánh lửa khởi động Và góc đánh lửa ban đầu hiệu chỉnh IC dự trữ ECU động Ngồi ra, tín hiệu NE dùng để xác định động khởi động ECU hiểu trình khởi động xảy tốc độ động nhỏ 500 vòng/phút Hình 5.6 : Điều khiển góc đánh lửa sớm chế độ khởi động - Quá trình điều khiển đánh lửa sau khởi động • Đây q trình điều khiển động chạy sau khởi động Nó thực cách tiến hành hiệu chỉnh khác góc đánh lửa sớm góc đánh lửa sớm hiệu chỉnh • Ta biết cơng thức tính: Thời điểm đánh lửa = góc đánh lửa ban đầu + góc đánh lửa sớm + góc đánh lửa sớm hiệu chỉnh • Góc đánh lửa sớm hiệu chỉnh tn theo: + Nhiệt độ nước làm mát động + Sự ổn định động chế độ cầm chừng + Theo kích nổ + Theo nhiệt độ khí nạp + Theo điều kiện khác như: khí thải, chế độ ga tự động, vượt dốc, trình thay đổi lực kéo động xe có tượng trượt… ( tùy theo • động dòng xe ) ECU thực việc hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm (bao gồm góc đánh lửa sớm góc đánh lửa sớm hiệu chỉnh) giới hạn từ 100 đến 450 trước tử điểm thượng Để ngăn ngừa trường hợp xấu ảnh hưởng đến hoạt động tuổi thọ động đánh lửa sớm trễ • Hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm theo nhiệt độ động cơ: + Góc đánh lửa sớm hiệu chỉnh tăng hay giảm tùy thuộc vào nhiệt độ động cơ, nhận biết từ cảm biến nhiệt độ nước làm mát để phù hợp với điều kiện cháy hịa khí buồng đốt + Khi động có nhiệt độ nằm vào khoảng -20độ C đến 60độ C, lúc góc đánh lửa sớm hiệu chỉnh sớm từ 0độ – 15độ trước tử điểm thượng Góc đánh lửa sớm cộng thêm 15độ nhiệt độ động nhỏ -20độ C nhằm giảm nguy tốc độ cháy chậm làm hiệu suất động + ECU khơng hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm theo nhiệt độ nhiệt độ động nằm khoảng từ 60độ C đến 110độ C Hình 5.7 : hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm theo nhiệt độ động + Hiện tượng động kích nổ xảy nhiệt độ động nóng 110độ C, kéo theo làm tăng hàm lượng NOx khí thải Lúc này, ECU động điều khiển giảm góc đánh lửa xuống góc tối đa 5độ trước tử điểm thượng • Hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm theo ổn định động chế độ cầm chừng Ở chế độ này, để ổn định tốc độ cho động, ECU hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm tốc độ động bị dao động tải động thay đổi Hình 5.8 : Hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm theo sợ ổn định động chế độ cầm chừng Tín hiệu từ cảm biến vị trí bướm ga báo ECU động cho biết động làm việc chế độ cầm chừng bướm ga đóng hồn tồn Kết hợp với tín hiệu tốc độ động cơ, lúc ECU động điều khiển giảm góc đánh lửa sớm ngược lại Góc hiệu chỉnh tối đa trường hợp động chế độ cầm chừng ±5độ Khi tốc độ động tăng cao, ECU không hiệu chỉnh Việc hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm cịn phụ thuộc vào điều kiện sử dụng máy lạnh, hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm tốc độ cầm chừng bị giảm xuống mức quy định tùy theo dòng xe 4) Hệ thống điều khiển lượng nhiên liệu cung cấp a) Chức nhiệm vụ: - ECU động có hai chức việc điều khiển phun xăng là: - Điều khiển thời điểm phun nhiên liệu điều khiển lưu lượng phun nhiên liệu ECU động tính tốn khoảng thời gian phun nhiên liệu lượng nhiên liệu phun dựa vào hai tín hiệu sau gửi về: • Tín hiệu áp suất đường ống nạp • Tín hiệu tốc độ động - Dựa phép tính chương trình lưu nhớ, ECU xác định khoảng thời gian phun tối ưu cho chế độ hoạt động động ô tô dựa vào tín hiệu gửi từ cảm biến khác b) Phun nhiên liệu thời điểm phun - Phương pháp phun : phun độc lập vào xylanh động Thời điểm phun nhiên liệu: Thời điểm phun nhiên liệu bắt đầu thời điểm điều khiển ECU theo lượng khí nạp, tốc độ động cơ… Ngồi ra, lượng phun lớn thời điểm bắt đầu phun nhanh c) Điều khiển thời gian phun nhiên liệu ECU động điều khiển làm thay đổi lượng phun nhiên liệu cách thay đổi thời gian phun vòi phun Khoảng thời gian phun nhiên liệu thực tế xe xác định theo hai yếu tố sau: + Thứ khoảng thời gian phun (tb), xác định lượng khí nạp tốc độ động + Thứ hai khoảng thời gian phun hiệu chỉnh (tc) khác nhau, xác - định cảm biến khác Điều khiển kim phun khởi động: Khi khởi động, lúc khó để xác định xác lượng khí nạp vào, có thay đổi tốc độ động lớn Vì vậy, ECU động lấy nhớ thời gian phun cho phù hợp với nhiệt độ động khơng tính đến lượng khí nạp vào Sau tính tốn cộng thêm thời gian hiệu chỉnh theo nhiệt độ khí nạp với điện áp - acquy, ECU hiệu chỉnh để tạo thời gian phun thực tế Điều khiển kim phun sau khởi động: • Sau khởi động xong động cơ, lúc ECU động xác định thời gian phun cách: • Trong giá trị tc bị ảnh hưởng bởi: nhiệt độ nước làm mát, nhiệt độ khí - nạp, cảm biến bướm ga, … • Giá trị tb chịu ảnh hưởng bởi: tín hiệu lượng gió nạp tốc độ động Hiệu chỉnh thời gian phun • Ở lúc, ECU động ln thông báo điều kiện vận hành động cơ, với tín hiệu từ cảm biến để hình thành xung hiệu chỉnh khác thời gian phun thực tế động • Hiệu chỉnh theo nhiệt độ khí nạp Hình 5.9 : Đặc tính hiệu chỉnh theo nhiệt độ khí nạp + ECU động phải xác định thật xác nhiệt độ khí nạp để trì tỷ lệ hịa khí mà động yêu cầu đồng thời điều chỉnh thời gian phun mật độ khí nạp thay đổi theo nhiệt độ + 20độ C nhiệt độ chuẩn mà ECU động xác định phun nhiên liệu, thay đổi nhiệt độ khí nạp so với nhiệt độ định tăng giảm nhiên liệu Khi ECU động hiệu chỉnh dẫn đến việc tăng lên giảm lượng phun nhiên liệu tối đa vào khoảng 10% • Làm giàu nhiên liệu sau khởi động: Hình 5.10 : Sự hiệu chỉnh làm giàu sau khởi động ECU động điều khiển phun thêm nhiên liệu phụ giai đoạn xác định trước, để hỗ trợ việc ổn định vận hành động sau khởi động Việc hiệu chỉnh làm giàu nhiên liệu sau khởi động ban đầu xác định nhiệt độ nước làm mát động Khi nhiệt độ động thấp, việc làm giàu tăng gấp đôi lượng nhiên liệu phun vào 5) Hệ thống tự chẩn đoán OBD II a) Khái niệm - Tự chẩn đoán công nghệ tiên tiến lĩnh vực chế tạo sản xuất ô tô Khi hệ thống tơ có tham gia ECU khả tự chẩn đoán mở cách thuận lợi, người tơ giao tiếp với thơng tin chẩn đốn qua hệ thống báo Nhờ cố khắc phục kịp thời mà khơng - cần tới chẩn đốn định kì Như mục đích tự chẩn đốn ngăn ngừa cố xảy Ở động N20 hệ thống tự chẩn đốn có hể chẩn đốn hầu hết hệ thống như: hệ thống - đánh lửa, hệ thống cung cấp nhiên liệu, động cơ, hộp số tự động, b) Sơ đồ cấu tạo hệ thống tự chẩn đoán OBD II Yêu cầu thiết bị tự chẩn đoán bao gồm cảm biến đô giá trị - thông số tức thời, xử lý lưu trữ thông tin, phát tín hiệu thơng báo Dựa sở hệ thống điều khiển tự động có thành phần cảm biến là: cảm biến đo tín hiệu, điều khiển trung tâm, cấu chấp hành Ta ghép chum phần cảm biến, xử lý lưu trữ thơng tin ghép liền với ECU Tín hiệu thơng báo đặt riêng Từ ta có sơ đồ ghép chung hai hệ thống mô tả hình sau: a Hệ hống điều khiển tự động - b Hệ thống điều khiển tự động có chẩn đốn Hình 5.11 : sơ đồ ngun lí hình thành hệ thống tự chẩn đốn c) Ngun lí hệ thống tự chẩn đoán OBD II Dựa tín hiệu nhận từ cảm biến mà phát tính trạng xe, ECU nhận tín hiệu đầu vào từ cảm biến dạng điện áp Nếu có cố xảy thời gian lớn với thời gian quy định mã DTC lưu trữ lại Khi kiểm tra, liệu đưa dạng mã, từ phát chẩn đoán lỗi để sửa chữa Và người lái xe cảnh báo từ đên MIL D d) Các tính hệ thống tự chẩn đoán OBD II D - Hệ thống giám sát nhiên liệu • Khi cố xáy làm cho hệ thông nhiên liệu hoạt động sai lệch với cá thơng số thiết kế Nếu tình trạng xảy thời gian dài • - so với số quy định thời gian, mã DTC lưu trữ Ví dụ: áp suất nhiên liệu khơng xác, tín hiệu lưu lượng khơng khí bị nhiễu vấn đề khác Giám sát động bỏ máy • Bằng việc sử dụng tín hiệu tần số cao vị trí trục khuỷu, ECU giám sát vận tốc trục khuỷu sinh cơng Khi máy sinh cơng tốc độ thời điểm tăng lên • Khi phát máy khơng nổ, mã DTC lưu Người điều khiển xe cảnh báo tính trạng cảu đèn MIL nhấp nháy - nhanh thời gian động bỏ máy xảy Giám sốt chất xúc tác • Một cảm biến phụ oxi đặt phía cuối đường ống xả, dùng để theo dõi chuyển đổi đột ngột cà so sánh với chuyển đổi lượng oxi cảm biến đặt phía đường ống xả Hiệu q trình oxy hóa chất xúc tác xác định cách so sánh tần số chuyển đổi cảm biến Nếu chất xúc tác chuyẻn đổi giảm hiệu quả, tần số chuyển - đổi cảm biến tăng lên ngang với cảm biến Hệ thống giám sát bay • Bằng cách xác định lượng khơng khí để đưa vào đường ống xả, nơi có phân trung hịa khí thả Với mục địch cung cấp oxy cho q trình phản ứng - trung hịa CO, HC Nox Hệ thống giám sát khơng khí phụ • Khi lỗi thiết lập, đèn kiểm tra bật sáng nhấp nháy liên tục để thị mã lỗi Hệ thống OBD II tắt đèn báo hư hỏng hư hỏng không tái xảy chu kì Hệ thơng OBD II hủy - mã lỗi DTC nêu hư hỏng ko khơng phát 40 chu kì Kiểm tra sẵn sáng hoạt động • Khi tiến hành kiểm tra động phải trạng thái hoạt động bình thường: nhiệt độ động phải quy đinh, động phải chịu tải theo quy đinh, góc mở bướm ga mở theo quy định Hệ thống tự chẩn đốn cung cấp thơng tin cần thiết trình kiểm tra xe đạt điều kiện - thử nghiệm Đóng băng hệ thống liệu động • Nhờ vào việc phát sai hỏng, hệ thống OBD II lưu tất liệu vào thờ điểm mà DTC thiết lập Đóng băng khung liệu động lấy lại thông số thiết bị bên PHẦN VI: TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hồ Tấn Chuẩn - Nguyễn Đức Phú - Trần Văn Tế - Nguyễn Tất Tiến - Phạm Văn Tuế Kết cấu tính tốn động đốt tập I, II, III Nhà xuất đại học trung học chuyên nghiệp Hà Nội 1977 [2] Nguyễn Tất Tiến, Nguyên lý động đốt Nhà xuất giáo duc [3] N20engine-tech-BIMMERPOST Ngồi cịn có tham khảo số tài liệu: Giáo trình giảng dạy thầy mơn động đốt – Khoa khí giao thơng – ĐHBK Đà Nẵng số tài liệu lấy từ mạng internet ... ống xả 4) Hệ thống nhiên liệu - Hệ thống nhiên liệu động N20 đóng vai trị quan trọng, khơng đơn hệ thống phun nhiên liệu, hợp thành hệ thống hệ thống điều khiển điện tử (ECU), hệ thống đánh lửa... 4) Thiết kế cấu bánh đà D D PHẦN IV: THIẾT KẾ CƠ CẤU PHÂN PHĨI KHÍ ĐƠNG CƠ N20 1) Các chi tiết hệ thống cấu phân phối khí động N20 a) Sơ đồ bố trí xpap nguyên lí làm việc cấu phận phối khí Cơ. .. 9) Hệ thống khởi động - Hệ thống khởi động điện với phương pháp điều khiển gián tiếp rơle - điện từ Để tránh khả không kịp tách bánh động nổ, người ta làm kiểu truyền động chi? ??u khớp truyền động