Đồ án tốt nghiệp hệ thống phun xăng và đánh lửa điện tử 37

MỤC LỤC MỤC LỤC 01 LỜI NÓI ĐẦU 04 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 05 1 Hiện trạng mô hình đào tạo trường Cao đẳng cơng nghệ kỹ thuật ô tô 05 Tổng quan hệ thống phun xăng, đánh lửa điện tử 08 CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG PHUN XĂNG- ĐÁNH LỬA ĐIỆN TỬ TRÊN Ơ TƠ( TÌM HIỂU VỀ CẢM BIẾN) 11 Các cảm biến hệ thống phun xăng điện tử 11 2 Các cảm biến hệ thống đánh lửa điện tử 28 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA VÀ PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ 34 Mục đích, yêu cầu mơ hình 34 Các thiết bị phục vụ q trình xây dựng mơ hình 3 Trình tự bước xây dựng mơ hình 34 37 KẾT LUẬN 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 SV: LỚP CƠ KHÍ Ơ TƠ K-45 LỜI NĨI ĐẦU Xuất phát từ thực tế trang thiết bị, mơ hình học cụ đào tạo nhà trường thiếu chưa đồng đạo quân ủy trung ương: “ đổi tồn diện cơng tác giáo dục- đào tạo xây dựng nhà trường theo hướng chuẩn hóa, đại hóa” Được đồng ý mơn “ Cơ khí tơ”, em nhóm sinh viên lớp khí tơ k45 gồm: ; Nguyễn Văn Hiếu; Trần Đăng Quí; Kiều Huy Văn tham gia: “Xây dựng mơ hình hệ thống phun xăng điện tử đánh lửa điện tử” ô tô Được giúp đỡ, hướng dẫn thầy giáo môn Cơ khí tơ trường đại học Giao thơng vận tải Hà Nội đặc biệt giúp đỡ hướng dẫn thầy Nguyễn Hồng Quân sau thời gian thực hiện, em bạn hoàn thành nhiệm vụ xây dựng mơ hình Song song với việc xây dựng mơ hình, em hồn thành thuyết minh đồ án tốt nghiệp nội dung đồ án gồm: Chương 1: Tổng quan Chương 2: Tìm hiểu hệ thống phun xăng-đánh lửa điện tử tơ (Tìm hiểu cảm biến) Chương 3: Xây dựng mơ hình hệ thống đánh lửa phun xăng điện tử Tuy nhiên, kiến thức kinh nghiệm nhiều hạn chế, tài liêu tham khảo cịn điều kiện thời gian không cho phép nên đồ án tốt nghiệp em khơng tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận ý kiến đóng góp bảo thầy ô giáo môn bạn sinh viên để đồ án em hoàn thiện Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn thầy giáo hướng dẫn: Nguyễn Hồng Quân, thầy Trương Mạnh Hùng thầy cô giáo môn “ Cơ khí tơ” giúp em hồn thành đồ án Xin chân thành cảm ơn! Sơn tây, ngày tháng năm Sinh viên thực SV: LỚP CƠ KHÍ Ô TÔ K-45 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1 Hiện trạng mơ hình đào tạo trường Cao đẳng công nghệ kỹ thuật ô tô 1 Sự phát triển công nghệ ô tô giới, trạng ô tô quân đội mô hình đào tạo trường cao đẳng cơng nghệ kỹ thuật ô tô Ngày công nghệ thông tin kỹ thuật điện tử có phát triển mạnh mẽ, việc nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật đại ô tô ngày nhiều không ngừng cải tiến, thay đổi sau loạt sản xuất xu hướng phát triển tương lai So với xe sản xuất từ trước năm 80 trước, ôtô đại phức tạp, hệ thống ô tô tối ưu hoá với hệ thống điều khiển, kiểm soát điện tử để đạt mục đích cao tiết kiệm nhiên liệu, tăng cơng suất xe, tăng tuổi thọ xe, giảm ô nhiễm mơi trường tính tiện nghi cho người sử dụng Ở Việt Nam, số lượng ôtô đại sử dụng ngày nhiều, Quân đội khơng nằm ngồi xu Đối với lực lượng thợ sửa chữa, nhân viên chuyên môn, sỹ quan huy kỹ thuật Quân đội, công nghệ áp dụng ơtơ cịn mẻ Vì vậy, để đội ngũ thợ sửa chữa, nhân viên chuyên môn, sỹ quan huy kỹ thuật đào tạo nắm bắt cơng nghệ việc cập nhật hố kiến thức việc cần thiết, đặc biệt lực lượng giáo viên giảng dạy kỹ thuật nhà trường Quân đội Trường cao đẳng công nghệ kỹ thuật ô tô có truyền thống phát triển 60 năm đơn vị anh hùng lực lượng vũ trang, nơi chuyên đào tạo nhân viên chuyên môn kỹ thuật, thợ sửa chữa tơ có chất lượng cao, đảm bảo nhiệm vụ kỹ thuật cho quân binh chủng toàn quân Hiện nhà trường nâng bậc đào tạo cao đẳng, nhà trường trọng đầu tư mua sắm trang thiết bi, học cụ mơ hình huấn luyện trang thiết bị, học cụ, mơ hình huấn luyện phục vụ nhiệm vụ đào tạo nhà trường thiếu nhiều, học cụ mơ hình huấn luyện SV: LỚP CƠ KHÍ Ơ TƠ K-45 chun ngành khí tơ cịn nhiều hạn chế Các học cụ mơ hình có từ trước đến chủ yếu xe sở ( hệ xe Liên Xơ xe giải phóng Trung Quốc), số học cụ, mơ hình trang bị xe tư đời chủ yếu học cụ rời số mơ hình, cụm chi tiết tổng thành cắt bổ khơng hoạt động, cụ thể có số mơ hình 1 (a) (b) (c) (d) (e) (f) Hình 1: Các mơ hình có nhà trường (a): Sơ đồ hệ thống đánh lửa thường; (b): Hệ thống đánh lửa bán dẫn có má vít(HTĐL TK-102); (c) Sa bàn hệ thống điện xe Zin-131; (d) Sơ đồ hệ thống khởi động động TOYOTA cắt bổ; (e) Động sử dụng hệ thống phun xăng (EFI) cắt bổ; (f) Động sử dụng hệ thống phun diezen cắt bổ SV: LỚP CƠ KHÍ Ơ TƠ K-45 1 Lựa chọn mơ hình Với mơ hình có thể, giảng dạy, học tập nghiên cứu tìm hiểu cấu tạo cụm chi tiết, khơng giảng dạy, học tập, nghiên cứu tìm hiểu trình làm việc thật chẩn đoán hư hỏng hệ thống, cụm chi tiết tổng thành tơ Vì mơ hình có chưa đáp ứng nhiệm vụ đào tạo nhà trường yêu cầu đổi phương pháp dạy học nhà trường quân đội, đặc biệt yêu cầu đào tạo hệ xe chun ngành khí tơ Do nhóm sinh viên lựa chọn đề tài “Xây dựng mơ hình hệ thống phun xăng điện tử đánh lửa điện tử” tơ Mơ hình hệ thống phun xăng điện tử đánh lửa điện tử” nhằm: - Thuận tiện cho công tác giảng dạy học tập sinh viên - Tăng tính trực quan, thực tế cho người học, đồng thời hiểu tổng quan toàn hệ thống phun xăng, đánh lửa điện tử nắm vững cấu tạo, nguyên lý làm việc cảm biến hệ thống phun xăng, đánh lửa điện tử động ô tô - Thực hành kiểm tra, chẩn đoán hư hỏng hệ thống phun xăng đánh lửa điện tử mơ hình 1 Giới hạn đề tài Hiện công nghệ phun xăng đánh lửa điện tử áp dụng phổ biến ô tô con, gồm nhiều hãng phát triển phân làm nhiều loại hệ thống phun xăng đánh lửa điện tử khác Trong hệ thống hệ thống phun xăng điện tử đa điểm đánh lửa điện tử trực tiếp có nhiều tính trội, ưu việt hướng phát triển tương lai, nên nhóm đề tài lựa chọn xây dựng mơ hình “hệ thống phun xăng điện tử đa điểm đánh lửa điện tử trực tiếp” Trên hệ thống phun xăng điện tử hệ thống đánh lửa điện tử cảm biến giữ vai trị đặc biệt quan trọng định đến khả làm việc, tính xác, hiệu hệ thống Vì ngồi nhiệm vụ chung, tham gia nhóm đề tài xây dựng mơ hình hệ thống phun xăng đánh lửa điện tử, nhiệm vụ riêng đề tài tìm hiểu lý thuyết “ đặc điểm cấu tạo làm việc cảm biến hệ thống phun xăng điện tử đánh lửa điện tử tơ” SV: LỚP CƠ KHÍ Ơ TƠ K-45 Tổng quan hệ thống phun xăng, đánh lửa điện tử Tổng quan hệ thống phun xăng 1 Công dụng, phân loại a Công dụng Cung cấp hỗn hợp công tác (hỗn hợp xăng khơng khí) cho động cơ, đảm bảo số lượng thành phần khí hỗn hợp ln phù hợp với chế độ làm việc động b Phân loại - Theo nguyên tắc làm việc hệ thống phun + Hệ thống phun xăng khí +Hệ thống phun xăng khí kết hợp điện tử + Hệ thống phun xăng điện tử - Theo nguyên lý đo lưu lượng khí nạp + Hệ thống phun xăng với lưu lượng kế + Hệ thống phun xăng với thiết bị đo lưu lượng kiểu áp suất tốc độ + Hệ thống phun xăng với thiết bị đo lưu lượng kiểu siêu âm sử dụng Karman-Vortex - Theo số vòi phun sử dụng + Hệ thống phun xăng nhiều điểm + Hệ thống phun xăng điểm (hệ thống phun xăng trung tâm) + Hệ thống phun xăng hai điểm 2 Tổng quan hệ thống đánh lửa điện tử 2 Công dung, yêu cầu, phân loại hệ thống đánh lửa điện tử a Công dụng Hệ thống đánh lửa động có nhiệm vụ biến dịng điện chiều có hiệu điện thấp (từ 12V 24V) thành xung điện cao áp (từ 15kV đến 35kV) Các xung điện cao áp phân bố đến bugi xilanh thời điểm để tạo tia lửa điện cao đốt cháy hồ khí xilanh SV: LỚP CƠ KHÍ Ơ TƠ K-45 b u cầu Một hệ thống đánh lửa làm việc tốt phải đảm bảo yêu cầu sau: - Hệ thống đánh lửa phải sinh sức điện động thứ cấp đủ mạnh để phóng điện qua khe hở điện cực bugi tất chế độ làm việc động - Tia lửa bugi phải đủ lượng thời gian để đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp - Góc đánh lửa sớm phải chế độ hoạt động động - Các phụ kiện hệ thống đánh lửa phải hoạt động tốt điều kiện nhiệt độ cao độ rung xóc lớn - Sự mài mòn điện cực bugi phải nằm khoảng cho phép c Phân loại Hiện nay, hầu hết loại ô tô sử dụng hệ thống đánh lửa bán dẫn loại có ưu tạo tia lửa mạnh điện cực bugi, đáp ứng tốt yêu cầu làm việc động cơ, tuổi thọ cao…Quá trình phát triển, hệ thống đánh lửa điện tử chế tạo, cải tiến với nhiều loại khác nhau, song chia làm hai loại sau: - Hệ thống đánh lửa bán dẫn điều khiển trực tiếp Trong hệ thống này, linh kiện điện tử tổ hợp thành cụm mạch gọi igniter Bộ phận có nhiệm vụ đóng ngắt mạch sơ cấp nhờ tín hiệu đánh lửa (tín hiệu điện áp) đưa vào Hệ thống đánh lửa bán dẫn loại chia làm hai loại là: + Hệ thống đánh lửa bán dẫn có vít điều khiển: vít điều khiển có cấu tạo giống hệ thống đánh lửa thường làm nhiệm vụ điều khiển đóng mở + Hệ thống đánh lửa khơng có vít điều khiển: cơng suất điều khiển cảm biến đánh lửa - Hệ thống đánh lửa kỹ thuật số Hệ thống đánh lửa kỹ thuật số gọi hệ thống đánh lửa chương trình Dựa vào tín hiệu như: tốc động động cơ, vị trí trục khuỷu, vị SV: LỚP CƠ KHÍ Ơ TƠ K-45 trí bướm ga, nhiệt độ động mà vi xử lý (ECU- electronic control unit) điều khiển thời điểm đánh lửa - Mô tả chung hệ thống đánh lửa điện tử Tiếp điểm hệ thống đánh lửa thông thường yêu cầu bảo dưỡng định kỳ chúng bị oxy hố tia lửa trình sử dụng Hệ thống đánh lửa điện tử phát triển để xoá bỏ yêu cầu bảo dưỡng định kỳ, giảm giá thành bảo dưỡng cho người sử dụng Trong hệ thống đánh lửa điện tử, phận phát tín hiệu đặt chia điện thay cho cam tiếp điểm, sinh điện áp, mở đánh lửa để ngắt dòng điện sơ cấp cuộn dây đánh lửa Do dùng để đóng mạch điện sơ cấp khơng có tiếp xúc kim loại nên khơng mịn hay điện áp khơng sụt áp Để ECU xác định xác thời điểm đánh lửa cho xy lanh động theo thứ tự nổ, ECU cần phải nhận tín hiệu cần thiết số vịng quay động cơ, vị trí cốt máy, lượng gió nạp, nhiệt độ động cơ… Tín hiệu vào nhiều việc xác định góc đánh lửa sớm tối ưu xác 1- Tín hiệu số vịng quay động (NE) 2- Tín hiệu vị trí cốt máy (G) 3- Tín hiệu tải 4- Tín hiệu từ cảm biến vị trí cánh bướm ga 5- Tín hiệu nhiệt độ nước làm mát 6- Tín hiệu điện acquy 7- Tín hiệu kích nổ Ngồi cịn có tín hiệu vào từ cảm biến nhiệt độ khí nạp, cảm biến tốc độ xe, cảm biến oxy Sau nhận tín hiệu từ hiệu từ cảm biến ECU xử lý đưa xung điều khiển đến Igniter để điều khiển đánh lửa Trong loại tín hiệu vào trên, tín hiệu số vịng quay - vị trí cốt máy tín hiệu tải tín hiệu quan trọng SV: 10 LỚP CƠ KHÍ Ơ TƠ K-45 CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG PHUN XĂNG- ĐÁNH LỬA ĐIỆN TỬ TRÊN Ơ TƠ( TÌM HIỂU VỀ CẢM BIẾN) Ở chương nhiệm vụ lý thuyết đề tài tìm hiểu đặc điểm cấu tạo làm việc cảm biến hệ thống phun xăng điện tử đánh lửa điện tử Trên hệ thống phun xăng điện tử hệ thống đánh lửa điện tử cảm biến giữ vai trị đặc biệt quan trọng định đến khả làm việc, tính xác, hiệu hệ thống chúng gồm nhiều loại có đặc điểm cấu tạo khác Các cảm biến hệ thống phun xăng điện tử 1 Sơ đồ bố trí chung hệ thống phun xăng điện tử Một bơm nhiên liệu điện cung cấp đủ nhiên liệu áp suất không đổi đến vòi phun Các vòi phun phun lượng nhiên liệu định trước vào đường ống nạp theo tín hiệu từ ECU động ECU nhận tín hiệu từ nhiều cảm biến thơng báo thay đổi chế độ hoạt động động như: - Áp suất đường ống nạp (PIM) hay lượng khí nạp (VS, KS VG) - Góc quay trục khuỷu (G) - Tốc độ động (NE) - Tăng tốc/ Giảm tốc (VTA) - Nhiệt độ nước làm mát (THW) - Nhiệt độ khí nạp (THA) Hình 1: Sơ đồ bố trí chung hệ thống phun xăng điện tử ECU sử dụng tín hiệu để xác định khoảng thời gian phun cần thiết nhằm đạt hồ khí với tỉ lệ tối ưu phù hợp điều kiện hoạt động động SV: 11 LỚP CƠ KHÍ Ơ TƠ K-45 2 Cơng dụng, cấu tạo, làm việc cảm biến hệ thống phun xăng điện tử 2 Cảm biến vị trí trục cam (G) a Cơng dụng: cảm biến vị trí trục cam sử dụng để nhận biết vị trí tử điểm thượng trước tử điểm thượng piston, gửi tín hiệu điện tới ECU Tín hiệu cảm biến để ECU xác định thời điểm đánh lửa thời điểm phun b Cấu tạo: Hình2 2: Sơ đồ cấu tạo cảm biến trục cam 1-Cuộn dây; 2- Thân cảm biến; 3- Lớp cách điện; 4- Giắc cắm Để tạo tín hiệu (G) ngồi cảm biến cịn có mọt đĩa tạo tín hiệu sắt hình trịn có từ đến đĩa tạo tín hiệu, đĩa gắn trục cam c Làm việc: Chuyển động quay đĩa tạo tín hiệu G trục cam, làm thay đổi khe hở khơng khí vấu lồi đĩa cuộn nhận tín hiệu G Sự thay đổi khe hở khơng khí tạo lực điện từ cuộn dây nhận tín hiệu tạo tín hiệu G d Mạch điện: Hình : Sơ đồ mạch điện cảm biến trục cam SV: 12 LỚP CƠ KHÍ Ơ TƠ K-45 ... nhóm đề tài lựa chọn xây dựng mơ hình ? ?hệ thống phun xăng điện tử đa điểm đánh lửa điện tử trực tiếp” Trên hệ thống phun xăng điện tử hệ thống đánh lửa điện tử cảm biến giữ vai trò đặc biệt quan... tâm) + Hệ thống phun xăng hai điểm 2 Tổng quan hệ thống đánh lửa điện tử 2 Công dung, yêu cầu, phân loại hệ thống đánh lửa điện tử a Công dụng Hệ thống đánh lửa động có nhiệm vụ biến dịng điện. .. mở + Hệ thống đánh lửa khơng có vít điều khiển: công suất điều khiển cảm biến đánh lửa - Hệ thống đánh lửa kỹ thuật số Hệ thống đánh lửa kỹ thuật số gọi hệ thống đánh lửa chương trình Dựa vào