Đồ án khoa cơ điện, điện tử, đại học lạc hồng (42)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU THI CÔNG MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 3S-FE GVHD: Th.s PHẠM CƠNG SƠN SVTH: THÀNH PHÁT MSSV: LÊ 118000935 HUỲNH ĐÌNH LƯU 118000707 DƯƠNG TRẦN THANH NHÃ 118000212 Biên Hòa, tháng năm 2022 LỜI CẢM ƠN Nhận phân công từ Khoa Cơ Điện Trường Đại Học Lạc Hồng Thành Phố Biên Hòa đồng ý giảng viên hướng dẫn Th.s Phạm Cơng Sơn, nhóm chúng em thực đề tài “ NGHIÊN CỨU THI CÔNG MƠ HÌNH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 3SFE ” Để đề tài nghiên cứu đạt kết tốt nhất, chúng em nhận nhiều hỗ trợ, giúp đỡ từ quý Thầy Khoa Cơ Điện – Điện Tử đặc biệt Thầy tận tình bảo giúp đỡ cho nhóm chúng em Với tình cảm chân thành mình, cho phép chúng em gửi đến quý Thầy lời cảm ơn chân thành sâu sắc tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em trình nghiên cứu đề tài Trước hết chúng em xin gửi đến Thầy Khoa Cơ Điện-Điện Tử với lời chúc sức khỏe lời cảm ơn chân thành Trong suốt thời gian thực đồ án, nhóm em khơng thể tránh khỏi thiếu sót nhóm chúng em mong nhận nhận xét, góp ý quý Thầy để nhóm hồn thành tốt báo cáo Đặc biệt, chúng em xin gửi lời cám ơn chân thành đến Thầy Th.s Phạm Công Sơn Chúng em thật biết ơn thầy nhiều tận tình bảo quan tâm suốt thời gian chúng em thực đề tài Thầy hỗ trợ nhiều sở vật chất kiến thức, thật giá trị vơ giá MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH Hình 2.2: Hình ảnh trục cam trục khuỷu Hình 2.1: Cấu tạo trục cam, trục khuỷu Hình 2.3 Hình cảm biến vị trí trục cam Hình 2.4 Sơ đồ cảm biến trục cam Hình 2.5 Hình ảnh cảm biến trục khuỷu Hình 2.6 Sơ đồ cảm biến trục khuỷu Hình 2.7 Hình ảnh hư hỏng thường gặp Hình 3.1: Hình mơbin đánh lửa Hình 3.2 Sơ đồ mạch điện MơBin Hình 3.3 Cấu tạo BuGi Hình 3.3.1 Cơ cấu đánh lửa BuGi Hình 3.4 Sơ đồ vùng nhiệt BuGi Hình 3.5 Hình ảnh kiểm tra BuGi Hình 3.6 Đánh lửa sớm theo tốc độ động chân không Hình 3.6.1 Cấu trúc hệ thống ESA Hình 3.7 Tín hiệu IGT Hình 3.8 Tín hiệu IG Hình 3.9 Tín hiệu IGF Hình 3.10 Phát tín hiệu IGF dựa CEMF Hình 3.11 Phát tín hiệu IGF dịng điện cuộn thứ cấp Hình 3.12 Có hai dây tín hiệu IGF cho xy lanh Hình 3.13 Mạch đánh lửa Hình 3.14 Góc ngậm điện phụ thuộc vào điện áp ắc quy tốc độ động Hình 3.14.1 Bản đồ góc ngậm điện Hình 3.15 Kiểm sốt giới hạn dịng điện Hình 3.16 Tín hiệu Ne G Hình 3.17 Hiệu chỉnh đánh lửa sớm chế độ khác Hình 3.18 Góc đánh lửa sớm ban đầu Hình 3.19 Thời điểm đánh lửa Hình 3.19.1 IC đánh lửa Hình 3.20 Góc đánh lửa sớm Hình 3.21 Hiệu chỉnh làm ấm động Hình 3.22 Hiệu chỉnh nhiệt động Hình 3.23 Hiện tượng kích nổ Hình 3.23.1 Qúa trình hiệu chỉnh chống kích nổ Hình 3.23.2 Xác định tín hiệu kích nổ Hình 3.23.3 Phương pháp giảm góc đánh lửa sớm Hình 3.24 Hệ thống đánh lửa lập trình có chia điện Hình 3.24.1 Bộ chia điện Hình 3.24.2 Quy trình đánh lửa lập trình có chia điện Hình 3.25 Thứ tự nổ động Hình 3.26 Hệ thống đánh lửa khơng có chia điện Hình 3.26.1 Mạch điện đánh lửa khơng có chia điện động V6 Hình 3.26.2 Thời điểm đánh lửa Hình 3.26.3 Cuộn dây đánh lửa cho hai xy lanh Hình 3.27 DIS loại đánh lửa cho tất cuộn dây Hình 3.27.1 Mạch đánh lửa DSI Hình 3.28 DIS loại đánh lửa cho xy lanh Hình 3.29 DIS loại đánh lửa đồng thời Hình 3.22 Hệ thống đánh lửa trực tiếp Hình 3.23 Các thành phần hệ thống đánh lửa trực tiếp Hình 3.24 Sơ đồ hệ thống đánh lửa 3S-FE Hình 4.1 : Các loại cảm biến áp suất thường dùng Hình 4.2 : Cấu tạo cảm biến áp suất Hình4.3 : Nguyên lý hoạt động cảm biến áp suất Hình 4.4: Cách kiểm tra cảm biến khí nạp Hình 4.5 : Dãy đo áp suất chuẩn Hình 4.6: Cảm biến lưu lượng khí nạp Hình 4.7: Ngun lý hoạt động khí nạp Hình 4.8: Các chân cảm biến khí nạp Hình 4.9: Đồng hồ báo hiệu cảm biến khí nạp Hình 4.10: Cảm biến khí nạp bị hư Hình 4.11: Cảm biến nước làm mát Hình 4.12: Sơ đồ nguyên lý hoạt động nước làm mát Hình 4.12.1: Sơ đồ nguyên lý hoạt động nước làm mát Hình 4.13: Sơ đồ nước làm mát Hình 4.14: Cảm biến Oxi Hình 4.15: Cảm biến Oxi bị hỏng Hình 4.16: Bướm ga Hình 4.17: Nhiệm vụ chức Hình 4.18: Sơ đồ mạch điện Hình 4.18.1: Sơ đồ mạch điện Hình 4.19: Cảm biến KNK (Kích nổ) Hình 4.20: Cấu tạo cảm biến kích nổ Hình 4.21: Sơ đồ mạch điện KNK Hình 4.21.1: Sơ đồ mạch điện KNK Hình 5.1 Sơ đồ mạch điện Hình 5.2 Đo điện áp IGF Hình 5.3 Đo điện áp IGT Hình 5.4 Biểu đồ HINT Hình 5.4 Bộ đánh lửa DANH MỤC BẢNG Bảng 5.1.Phát điều kiện lỗi Bảng 5.2 Quy trình bước Bảng 5.2.1.Quy trình bước Bảng 5.2.2.Quy trình bước Bảng 5.2.3.Quy trình bước Bảng 5.2.4.Quy trình bước Bảng 5.2.4.1.Quy trình bước Bảng 5.2.5.Quy trình bước Bảng 5.2.6.Quy trình bước Bảng 5.2.7.Quy trình bước Bảng 5.2.8.Quy trình bước CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Lý chọn đề tài: Trong xu hướng phát triển xã hội đại, Việt Nam coi công nghệ kỹ thuật ô tô ngành quan trọng, cần ưu tiên phát triển để góp phần cơng nghiệp hóa đất nước Hơn nữa, hãng tơ nước ngồi đầu tư vào Việt Nam phát triển nhanh, ngành Cơng Nghệ Kỹ Thuật Ơ Tơ đưa vào danh mục ngành “nóng” nhu cầu lao động, nhanh chóng trở thành xu lựa chọn ngành học cho bạn trẻ Trường Đại học Lạc Hồng nơi đào tạo kỹ sư, giáo viên kỹ thuật trang bị đầy đủ kiến thức đáp ứng nhu cầu xã hội Để có kết đó, nhà trường khơng ngừng nâng cao cải tiến phương pháp dạy học Khơng học lý thuyết mà cịn trực tiếp thực hành mơ hình trực quan sinh động Được cho phép nhà trường, chúng em sinh viên năm cuối Nghành Ô tô nhận thấy để phục vụ tốt cho cơng tác giảng dạy, tìm hiểu rõ hệ thống ô tô, cần phải có thêm nhiều mơ hình để học tập nghiên cứu Do chúng em chọn đề tài: NGHIÊN CỨU THI CƠNG MƠ HÌNH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 3S-FE 1.2 Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu: 1.2.1 Mục tiêu: - Nghiên cứu mơ hình thực tế với đầy đủ phận cấu chấp hành động cơ, hệ thống điện cảm biến, tạo điều kiện thuận lợi để hiểu rõ vị trí, cấu tạo nguyên lý hoạt động cấu động - Củng cố lại kiến thức học, ôn tập lại thực hành mơ hình - Nâng cao khả xử lý, kiểm tra, chẩn đoán, sửa chữa động có vấn đề 1.2.2 Nhiệm vụ: - Thu thập tài liệu động Toyota 3S – FE - Thu thập phụ tùng cần thiết - Nghiên cứu thi công mô - Lắp đặt mô hình thực tế thiết kế 1.3 Phương pháp nghiên cứu: Để hồn thành đề tài nhóm sử dụng phương pháp nghiên cứu sau: - Phương pháp tham khảo tài liệu thầy cung cấp tài liệu giáo trình học, đồng thời nhóm có tham khảo số tài liệu - video internet Tham khảo ý kiến thầy bạn bè để học hỏi kinh nghiệm thầy cô, bạn bè việc thi công thiết kế mơ - hình Nghiên cứu tìm hiểu qua Internet Tổng hợp kiến thức thi công 1.4 Các bước thực hiện:  Tham khảo tài liệu liên quan đến động TOYOTA 3S-FE  Thu thập phụ tùng cần thiết  Kiểm tra đo đạc để xác định hư hỏng, tình trạng phụ tùng  Thiết kế bố trí gia cơng bảng mơ hình  Sắp xếp lắp ghép phụ tùng hoàn thiện đường điện  Làm đẹp cho mơ hình  Tiến hành thử nghiệm sửa lỗi  Tiến hành đo đạc kiểm tra thu thập thông số 1.5 Khái quát: Hệ thống đánh lửa điện tử (hệ thống đánh lửa điện dung) đóng vai trị quan trọng việc xác định thời điểm, thực trình đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu khơng khí, kích hoạt động tơ Thời điểm đánh lửa tính tốn chuẩn xác ECU dựa tín hiệu nhận từ cảm biến Hệ thống đánh lửa điện tử kết nghiên cứu cải tiến công nghệ nên sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội so với hệ thống đánh lửa tiếp điểm hệ trước Đồng thời, hệ thống đánh giá cao khả tiết kiệm nhiên liệu, phát thải thấp, hoạt động mạnh mẽ ổn định cường độ cao mà không cần điều chỉnh tần số điện 1.6 Nhiệm vụ yêu cầu hệ thống đánh lửa: 1.6.1 Nhiệm vụ: Hệ thống đánh lửa có nhiệm vụ biến nguồn điện chiều có hiệu điện thấp (12V 24V) Các xung hiệu điện cao phân bố đến bugi xylanh thời điểm để tạo tia lửa điện cao đốt cháy hịa khí 1.6.2 u cầu - Tia lửa mạnh Thời điểm đánh lửa xác - Có đủ độ bền 10 vịng, tức thời gian Tr2 bật Khi đạt đến thời điểm đánh lửa, ECM tắt Tr1 xuất tín hiệu IGT "0" Điều làm tắt Tr2, làm gián đoạn dòng điện sơ cấp tạo điện áp cao cuộn thứ cấp làm cho bugi đánh lửa Ngoài ra, sức điện động đếm tạo dòng điện sơ cấp bị ngắt, đánh lửa gửi tín hiệu xác nhận đánh lửa (IGF) đến ECM LƯU Ý: ECM ngừng phun nhiên liệu chức an tồn khơng thành cơng tín hiệu IGF khơng đưa vào ECM 5.3 Phát điều kiện lỗi DTC No P1300 Khu Vực Lỗi Điều Kiện Phát Hiện DTC Khơng IGF báo hiệu cho ECM cho tín hiệu IGT liên tiếp động chạy • Mở rút giắc IGF IGT mạch nối từ đánh lửa ECM • Đánh lửa • Kiểm tra hở mạch • ECM ( Hộp điều khiển động ) Bảng 5.1.Phát điều kiện lỗi 5.3.1 Sơ đồ hệ thống điện 96 Hình 5.1 Sơ đồ mạch điện 5.4 Quy trình kiểm tra Bước 1: KIỂM TRA BUGi VÀ TIA LỬA TIẾN HÀNH KIỂM TRA HỞ MẠCH NGẮN MẠCH CỦA IGF 1,2 OK NG KIỂM TRA HỞ MẠCH IGF1 (I3-3) –IGF1 (E9 -3) IGF2 (I4-3) –IGF2 (E9 -3) KIỂM TRA NGẮN MẠCH 97 IGF1 (I3-3) IGF2 (I4-3) Bảng 5.2 Quy trình bước Bước 2: NGẮT KẾT NỐI ĐẦU DÂY ĐÁNH LỬA VÀ ĐẦU NỐI TRONG MẠCH TÍN HIỆU IGF KẾT NỐI GIỮA ECM VÀ BỘ PHẬN ĐÁNH LỬA OK P : (1) Ngắt kết nối đánh lửa (2) Kết nối giắc hộp SỬA CHỮA HOẶC NG THAY THẾ KHAI THÁC HOẶC KẾT NỐI (3) Bật công tắc đánh lửa [ON] C : Đo điện áp đầu cuối IGF ECM kết nối đầu nối phân thân máy KQ : 4.5~5.5V, OK 98 Bảng 5.2.1.Quy trình bước Bước 3: KIỂM TRA ĐIỆN TRỞ MẠCH , NGẮN MẠCH IGT 1,2 KIỂM TRA HỞ MẠCH IGT1 (I3-2) –IGT1 (E9 -20) IGF2 (I4-2) –IGF2 (E9 -19) KIỂM TRA NGẮN MẠCH NGKIỂM TRA VÀ THAY THẾ ECM 99 IGT (I3-2) IGT (I4-2) THAY THẾ BỘ ĐÁNH LỬA OK Bảng 5.2.2.Quy trình bước Hình 5.2 Đo điện áp IGF KIỂM TRA TÌNH TRẠNG HỞ GIẮC VÀ ĐẦU NỐI TRONG MẠCH TÍN 100 HIỆU IGT GIỮA ECM VÀ BỘ ĐÁNH LỬA Bước 4: SỮA CHỮA HOẶC THAY THẾ KHAI THÁC HOẶC KẾT NỐI OK NG Bảng 5.2.3.Quy trình bước Bước 5: KIỂM TRA ĐIỆN ÁP ĐẦU NỐI CUỐI IGT VỚI ECM VÀ THÂN MÁY NG P : Rút giắc kết nối C : Kiểm tra điện áp đầu cuối IGT với ECM thân máy động quay OK : Điện (V) tiêu chuẩn nhiều 0.1V 4.5V 101 Bảng 5.2.4.Quy trình bước 5 KIỂM TRA BẰNG MÁY HIỆN SÓNG Trong chạy khơng tải, NG TRA VÀ THAYkiểm tra dạng sóng thiết bị KIỂM đầu cuối IGT E1 ECM THẾ ECM OK Bảng 5.2.4.1.Quy HINT: dạng sóng xác hiển thị Hình 5.3 Đo điện áp IGT 102 trình bước Hình 5.4 Biểu đồ HINT Bước 6: NGẮT KẾT NỐI BỘ PHẬN ĐÁNH LỬA VÀ KIỂM TRA ĐIỆN ÁP GIỮA ĐẦU VÀ CUỐI IGT CỦA ĐẦU NỐI ECM VÀ THÂN MÁY NG P : Ngắt kết nối phận đánh lửa C : Đo điện áp đầu cuối IGT ECM thân máy động quay OK OK : Điện (V) tiêu chuẩn nhiều 0.1V 4.5V Thay đánh lửa Bảng 5.2.5.Quy trình bước 103 Bước 7: KIỂM TRA ĐIỆN ÁP GIỮA ĐẦU NỐI CỦA ĐẦU NỐI BỘ ĐÁNH LỬA DƯỚI THÂN MÁY OK P : Ngắt kết nối đánh lửa C : Kiểm tra điện áp đầu nối đầu nối đánh lửa mặt thân máy Đo điện áp đầu nối đầu nối đánh lửa mặt thân,khi cơng tắc đánh lửa chuyển sang vị trí “ON” “START” KIỂM TRA VÀ SỬA CHỮA NG MẠCH NGUỒN BỘ ĐÁNH LỬA OK : Điện (V) tiêu chuẩn 9-14V 104 Bảng 5.2.6.Quy trình bước Hình 5.4 Bộ đánh lửa Bước : KIỂM TRA TÌNH TRẠNG HỞ VÀ GIẮC TRONG DÂY DẪN VÀ ĐẦU NỐI GIỮA CÔNG TẮC ĐÁNH LỬA VÀ CUỘN DÂY ĐÁNH LỬA, VÀ BỘ ĐÁNH LỬA NG CHỮA HOẶC THAY DÂY SỬA DẪN HOẶC ĐẦU NỐI OK Bảng 5.2.7.Quy trình bước Bước : KIỂM TRA CUỘN DÂY ĐÁNH LỬA 105 OK NG THAY THẾ BỘ ĐÁNH LỬA THAY THẾ CUỘN DÂY ĐÁNH LỬA Bảng 5.2.8.Quy trình bước 5.5 Các bước kiểm tra: 5.5.1 Nhận biết chân MôBin: - MôBin đôi gồm 1-4, 2-3 chân: Các chân Mô Bin tính từ trái sang phải E : Mass cảm biến IGT : Tín hiệu đánh lửa IGF: Tín hiệu đánh lửa trả hộp ECU giúp IGT đánh lửa B: Nguồn 12V  ECU cần điều kiện để đánh lửa 5.6 Những điều kiện ECU để Môbin đánh lửa: - Khi động chạy, dòng điện từ ắc quy chạy qua IC đánh lửa, vào cuộn sơ cấp, phù hợp với tín hiệu thời điểm đánh lửa (IGT) ECU động phát - ECU động xác định thời điểm đánh lửa dựa vào tín hiệu G, tín hiệu NE tín hiệu từ cảm biến khác Khi xác định thời điểm đánh lửa, ECU động gửi tín hiệu IGT đến IC đánh lửa - Đồng thời, tín hiệu IGF gửi đến ECU động 106 - Nếu điện áp đủ cao để vượt qua khe hở bugi dòng điện chạy đầu tia lửa tạo 5.7 Mạch điện MôBin: - Cấp Nguồng cho BATT (ECU) - Chân B 12V cấp vào MôBin - Chân E MôBin cấp vào Mass - Chân T MôBin cấp vào chân IGT ECU - Chân F MôBin cấp vào chân IGF ECU  Khi có nguồn 12V chân F MơBin phản hồi chân (IGF) ECU nhận tín hiệu, chân IGT ECU truyền cho chân T MôBin đánh lửa dần theo thứ tự 1,4 2,3 đánh lửa BuGi 5.8 Cách thức kiểm tra MôBin thử sống chết: MôBin gồm MôBin đôi 1-4 2-3.Thứ tự đánh lửa 1-4 2-3 - MooBin tích hợp IC đánh lửa đơi theo tín hiệu điều khiển hộp - ECU Cấp nguồng 12V vào chân B MôBin đôi Cấp mass vào chân E Nối dây cao áp MôBin BuGi Nối mass BuGi nhịp chân tín hiệu T (IGT) vào Nguồn để giả chân tín hiệu đánh lửa  BuGi có lửa cịn sống - Chân F (IGF) chân phản hồi lên hộp phụ vụ cho mục đích phun xăng  Nếu khơng đánh lửa chân F (IGF) phản hồi hộp ngắt kim phun, máy bỏ lửa 107 KẾT LUẬN Qua q trính tìm hiểu thực với hướng dẫn tận tình thầy bạn đặc biệt quan tâm giúp đỡ thầy, nhóm chúng em hồn thành mơ hình động Toyota 3S-FE nội dung đồ án theo nhiệm vụ yêu cầu đề Trong trình thực đồ án chúng em củng cố thêm nhiều kiến thức cho thân hiểu vị trí, nguyên lý hoạt động hệ thống động từ biết cách kiểm tra sửa chữa động có vấn đề, ngồi nhóm cịn học hỏi, hàn dây điện, mài kim loại kỹ thuật, giúp ích cho chúng em nhiều trường Mơ hình động bố trí đầy đủ phận mang tính thực tế cao bạn sinh viên đo đạc thơng số, tiếp xúc với cấu, cảm biến, cách thức tạo pan, tìm pan mơ hình cách dễ dàng, từ mang đến cách nhìn trực quan sinh động, tăng khả tìm tịi sáng tạo học tập hỗ trợ đắc lực cho trình giảng dạy Do hạn chế thời gian kiến thức hạn hẹp nên nhóm tập trung vào nội dung vấn đề đề tài chưa chuyên sâu vào hệ thống 108 Trong trình hồn thành đề tài nhóm cịn gặp nhiều khó khăn nhóm cố gắng để làm tốt cơng việc nhiệm vụ giao Cùng với lời góp ý thầy khoa khí động lực bạn bè giúp nhóm hồn thành tốt đồ án Một lần nhóm em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến thầy bạn Nhóm sinh viên thực hiện: LÊ THÀNH PHÁT 118000935 HUỲNH ĐÌNH LƯU 118000707 DƯƠNG TRẦN THANH NHÃ 118000212 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Th.s Phạm Cơng Sơn “Giáo trình động xăng ”, Trường Đại học Lạc Hồng, Biên Hòa Đồng Nai [2] Th.s Phạm Cơng Sơn “Giáo trình góc đánh lửa động xăng ”, Trường Đại học Lạc Hồng , Biên Hịa Đồng Nai [3] Th.s Phạm Cơng Sơn “Giáo trình chuẩn đốn góc đánh lửa động xăng ”, Trường Đại học Lạc Hồng, Biên Hịa Đồng Nai [3] Cơng ty ô tô Toyota Việt Nam (1998), “Tài liệu đào tạo TCCS (hệ thống điều khiển máy)” 109 [4] 1996 Toyota Camry Coupe cửa L4-132 2164cc 2.2L DOHC (5S-FE)Bản quyền © 2013, ALLDATA10.52SS , Trường Đại học Lạc Hồng, Biên Hòa Đồng Nai https://cardiagn.com/toyota-3s-fe-engine-repair-manual-rm395/ 110 ... công từ Khoa Cơ Điện Trường Đại Học Lạc Hồng Thành Phố Biên Hòa đồng ý giảng viên hướng dẫn Th.s Phạm Cơng Sơn, nhóm chúng em thực đề tài “ NGHIÊN CỨU THI CƠNG MƠ HÌNH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 3SFE... nổ Hình 4.21: Sơ đồ mạch điện KNK Hình 4.21.1: Sơ đồ mạch điện KNK Hình 5.1 Sơ đồ mạch điện Hình 5.2 Đo điện áp IGF Hình 5.3 Đo điện áp IGT Hình 5.4 Biểu đồ HINT Hình 5.4 Bộ đánh lửa DANH MỤC... tăng dịng điện Nhưng khơng có mạch giới hạn dịng điện, cuộn dây bóng bán dẫn cơng suất bị cháy Vì lý này, sau dòng điện sơ cấp đạt đến giá trị cố định, điều khiển điện tử đánh lửa để dịng điện lớn