LỜI NÓI ĐẦU LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay khoa học kỹ thuật đang phát triển rất nhanh mang lại lợi ích rất to lớn cho con người cả về vật chất lẫn tinh thần Để nâng cao đời sống của nhân dân và hòa nhập với sự[.]
LỜI NÓI ĐẦU Hiện khoa học kỹ thuật phát triển nhanh mang lại lợi ích to lớn cho người vật chất lẫn tinh thần Để nâng cao đời sống nhân dân hòa nhập với phát triển chung đất nước khu vực khác giới Nhà nước ta đẩy mạnh cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước Một mục tiêu đặt phát triển ngành cơng nghiệp khí ơtơ Ngành cơng nghiệp khí ơtơ đóng vai trị quan trọng phát triển chung toàn xã hội giải việc làm, thúc đẩy kinh tế quốc dân Trong thập niên gần phát triển mạnh mẽ kinh tế, nhu cầu vận chuyển hàng hóa nhu cầu lại ngày cao Mạng lưới giao thông phát triển nhanh phương tiện giao thông lại ơtơ ngày chiếm vị trí quan trọng thiếu xã hội Là sinh viên Khoa Cơng Nghệ Ơtơ chúng em trang bị kiến thức ngành khí ôtô Mặc dù năm chúng em trường nhận đồ án chuyên ngành theo học, tập thể lớp cá nhân em cảm thấy vui Nó trang bị thêm bổ trợ kiến thức chung em vừa học để tiếp tục cố gắng học tập sau trường đóng góp cho phát triển ngành công nghiệp ôtô nước nhà, cho thân cho gia đình cho tồn xã hội Em nhận đề tài: ‘ Nghiên cứu hệ thống phun xăng điện tử EFI ` Đây đề tài bổ ích mang tính thiết thực, giúp em hồn thiện việc kết hợp lý thuyết lớp thực hành xưởng tảng quan để năm sau em hồn thành đồ án tốt nghiệp Hy vọng đạo thầy giáo hướng dẫn giúp em nắm vững hệ thống hoàn thành tốt đồ án Chương I Tổng quan hệ thống phun xăng điện tử EFI I Lịch sử phát triển hệ thống phun xăng điện tử EFI I.1 EFI Chữ EFI phía sau thân ôtô đời động chữ viết tắt Electronic Fuel Injection, có nghĩa hệ thống điều khiển điện tử Hệ thống cung cấp hỗn hợp khí cho động cách hoàn hảo Tuy nhiên, tùy theo chế độ làm việc ơtơ, EFI thay đổi tỷ lệ khí – nhiên liệu để cung cấp cho động hỗn hợp khí tối ưu Cụ thể chế độ khởi động thời tiết lạnh giá, hỗn hợp khí cung cấp giàu xăng, sau động nhiệt độ vận hành, hỗn hợp khí nghèo xăng Ở chế độ cao tốc lại cung cấp hỗn hợp khí giàu xăng trở lại Ơtơ sử dụng hai thiết bị hay hệ thống để cung cấp hỗn hợp khí-nhiên liệu với tỷ lệ xác đến xylanh động tất dải tốc độ; chế hòa khí hay hệ thống EFI (phun xăng điện tử) Cả hai hệ thống đo lượng khí nạp ma thay đổi theo góc mở bướm ga tốc độ động cơ, cung cấp tỷ lệ nhiên liệu khơng thích hợp đến xylanh phụ thuộc vào lượng khí nạp Do kết cấu hịa khí đơn giản, sử dụng hầu hết động xăng trước Mặc dù vậy, để đáp ứng nhu cầu khí xả hơn, tiêu hao nhiên liệu kinh tế hơn, cải thiện khả tải…., chế hịa khí ngày phải lắp đặt thiết bị hiệu chỉnh khác nhau, làm cho trở thành hệ thống phức tạp Do vậy, hệ thống EFI sử dụng thay cho chế hịa khí, đảm bảo tỷ lệ khí-nhiên liệu thích hợp cho động việc phun nhiên liệu điều khiển điện tử theo chế độ lái xe khác Hình 1.1 Hệ thống EFI điển hình I.2 Lịch sử phát triển Vào kỷ 19, kỹ sư người Mỹ- ông Stevan-đã nghĩ cách phun nhiên liệu cho máy khí nén Sau thời gian, người Đức cho phun nhiên liệu vào buồng cháy không mang lại hiệu Đầu kỷ 20, người Đức cho phun nhiên liệu động kỳ tĩnh ( nhiên liệu dùng động dầu hỏa nên hay bị kích nổ hiệu thấp ) Tuy nhiên, sau sáng kiến ứng dụng thành công việc chế tạo hệ thống cung cấp nhiên liệu cho máy bay Đức Đến năm 1966, hãng BOSCH thành công việc chế tạo hệ thống phun xăng kiểu khí Trong hệ thống phun xăng nhiên liệu phun trực tiếp vào trước supap hút nên có tên gọi KJetronic (K-Konstan- liên tục, Jetronic- phun) K-Jetronic đưa vào sản xuất ứng dụng xe hãng Mercedes số xe khác, tảng cho việc phát triển hệ thống phun xăng hệ sau KE-Jetronic, Mono-Jetronic, L-Jetronic, Motronic… Do hệ thống phun xăng khí cịn nhiều nhược điểm nên đầu năm 80, BOSCH cho đời hệ thống phun xăng sử dụng kim phun điều khiển điện Có hai loại: hệ thống L- Jetronic ( lượng nhiên liệu xác định nhờ cảm biến đo lưu lượng khí nạp ) D-Jetronic ( lượng nhiên liệu xác định dựa vào áp suất đường ống nạp) Đến năm 1984, người Nhật (mua quyền BOSCH) ứng dụng hệ thống phun xăng L-Jetronic D-Jetronic xe hãng Toyota (dùng với động 4A-ELU) Đến năm 1987, hãng Nissan dùng L-Jetronic thay chế hịa khí xe Nissan Sunny Việc điều khiển EFI chia làm hai loại, dựa khác phương pháp dùng để xác định lượng nhiên liệu phun Một loại mạch tương tự, loại điều kiển lượng phun dựa vào thời gian cần thiết để nạp phóng tụ điện Loại khác loại điều khiển vi xử lý, loại sử dụng lần hệ thống EFI Loại điều khiển vi xử lý bắt đầu sử dụng vào năm 1983 Loại hệ thống EFI điều khiển vi xử lý sử dụng xe TOYOTA gọi TCCS ( TOYOTA Computer Controled System- Hệ thống điều khiển máy tính TOYOTA), khơng điều khiển lượng phun mà bao gồm ESA ( Electronic Spark Advance- Đánh lửa sớm điện tử ) để điều khiển thời điểm đánh lửa; ISC ( Idle Speed Control- Điều khiển tốc độ không tải ) hệ thống điều khiển khác chức chuẩn đốn dự phịng Hai hệ thống phân loại sau: II Khái quát hệ thống phun xăng điện tử EFI II.1 Khái niệm Hệ thống phun xăng điện tử hệ thống cung cấp xăng dung vòi phun xăng phun cưỡng thiết bị điều khiển điện tử ( EFI- Electronic Fuel Injection ) Hệ thống phun xăng điện tử EFI sử dụng cảm biến khác để phát tình trạng khác động điều kiện chạy xe Và ECU động tính tốn lượng phun nhiên liệu tối ưu, cung cấp xăng cho vòi phun xăng vịi phun xăng khởi động lạnh II.2 Ưu, nhược điểm hệ thống phun xăng điện tử EFI II.2.1 Ưu điểm Hệ thống phun xăng có nhiều ưu điểm chế hịa khí là: 1) Dùng áp suất làm tơi xăng thành hạt bụi sương nhỏ 2) Phân phối xăng đồng đến xylanh giảm thiểu xu hướng kích nổ hịa khí lỗng 3) Động chạy khơng tải êm dịa 4) Tiết kiệm nhiên liệu nhờ khiển lượng xăng xác, bốc tốt, phân phối xăng đồng 5) Giảm khí thải độc hại nhờ hịa khí lỗng 6) Mơmen xoắn động phát lớn hơn, khởi động nhanh hơn, xấy nóng máy nhanh động làm việc ổn định 7) Tạo công suất lớn hơn, khả tăng tốc tốt khơng khí có họng khuếch tán gây cản trở động chế hịa khí 8) Hệ thống đơn giản chế hịa khí điện tử khơng cần đến cánh bướm gió khởi động, khơng cần vít hiệu chỉnh 9) Gia tốc nhanh nhờ xăng bốc tốt lại phun vào xylanh tận nơi 10) Đạt tỷ lệ hịa khí dễ dàng tỷ lệ hịa khí tối ưu cho động 11) Duy trì hoạt động lý tưởng phạm vi rộng điều kiện vận hành 12) Giảm bớt hệ thống chống ô nhiễm môi trường II.2.1 nhược điểm Nhược điểm hệ thống phun xăng điện tử so với chế hịa khí là: để hoạt động bình thường, EFI cần nhiều thơng số góc quay tốc độ trục khuỷu, lưu lượng khí nạp, nhiệt độ khí nạp, nhiệt độ nước làm mát, tỷ lệ hỗn hợp, nồng độ oxy khí thải…Những số liệu thu thập từ cảm biến đặt khắp nơi động Chẳng hạn cảm biến phát nồng độ oxy dư khí thải lớn, điều khiển trung tâm (ECU) lệnh cho hệ thống bươm xăng đi, để cho nhiên liệu ln cháy hết Do cần nhiều thông số để tối ưu hóa q trình phun nhiên liệu nên EFI dễ gặp cố Chỉ cần cảm biến hoạt động khơng bình thường, gửi sai thơng tin ảnh hưởng tới toàn hệ thống Nếu cảm biến “chết” thiết bị hỏng, thơng số mà chịu trách nhiệm khơng tồn ECU báo lỗi lên đồng hồ “ check engine” Ngồi q trình phun, chất lượng nhiên liệu không tốt, lọc làm việc không hiệu dễ dẫn tới kim phun bị tắc, đống cặn Khi kim bị tắc, lưựong xăng cung cấp không đủ theo nhu cầu thực tế nên xe yếu thường xuyên chết máy Những yếu tố khác ảnh hưởng tới hoạt động kim phun cịn dịng điện không đáp ứng yêu cầu II.2.3 Biện pháp khắc phục nhược điểm hệ thống phun xăng điện tử EFI Để cho hệ thống phun xăng điện tử hoạt động có hiệu cần có biện pháp sau đây: thứ phải kiểm tra cảm biến hệ thống thường xuyên cảm biến nhiệt độ, cảm biến vị trí bướm ga,…bảo đảm cho cảm biến cịn hoạt động bình thường khơng bị lỗi Và phát phận cảm biến bị hỏng cần phải đem đến trạm bảo dưỡng để kịp thời giải nhằm tránh tai nạn đáng tiếc xảy Thứ hai với điều kiện tiêu chuẩn nhiên liệu xăng việt nam thấp nên việc sử dụng xe cộ dùng hệ thống phun xăng điện tử gặp nhiều khó khăn hay bị hư hỏng Chất lượng xăng việt nam nhiều cặn dẫn đến q trình phun xăng lọc làm khơng tốt hiệu dẫn đến kim phun bị tắc đống cặn Làm cho hiệu suất động thấp, không hiệu ảnh hưởng tới tốn nhiên liệu làm sản sinh công cho động Chương II Sơ đồ cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống phun xăng điện tử EFI Hệ thống phun xăng điện tử EFI chia thành ba hệ thống: hệ thống nhiên liệu, hệ thống nạp khí hệ thống điều khiển điện tử EFI chia thành điều khiển phun nhiên liệu điều khiển hiệu chỉnh Ba hệ thống mô tả chi tiết sau I Điều khiển phun Các thiết bị phun trì tỷ lệ tối ưu (gọi tỷ lệ lý thuyết) khơng khí nhiên liệu hút vào xylanh Để thực điều đó, có gia tăng lượng khí nạp, lượng nhiên liệu phun vào phải gia tăng tỷ lệ lượng khí nạp giảm xuống, lượng nhiên liệu phun giảm xuống Hình II.1 Sơ đồ phun I.1 Dịng khơng khí Khi bướm ga mở ra, dịng khơng khí từ lọc gió đến xylanh qua cảm biến lưu lượng gió, bướm ga đường ống nạp Khi dịng khơng khí qua cảm biến lưu lượng gió, ấn mở đo Lượng khơng khí cảm nhận độ mở đo Hình II.2 Sơ đồ dịng khơng khí I.2 Dịng nhiên liệu Nhiên liệu nén lại nhờ bơm nhiên liệu chạy điện chảy đến vịi phun qua lọc Mỗi xylanh có vòi phun, nhiên liệu phun van điện từ mở ngắt quãng Do ổn định áp suất giữ cho áp suất nhiên liệu không đổi nên lượng nhiên liệu phun điều khiển cách thay đổi khoảng thời gian phun Do vậy, lượng khí nạp nhỏ, khoảng thời gian phun ngắn cịn lượng khí nạp lớn, khoảng thời gian phun dài Hình II.3 Sơ đồ dịng nhiên liệu I.3 Cảm nhận khí nạp Bướm ga điều khiển lượng khí nạp vào động Bướm ga mở lớn lượng khí lớn nạp vào xylanh Khi tốc độ thấp, dịng khí nạp nhỏ đo mở chút Vậy tốc độ cao dải tải nặng, dịng khí lớn đo theo mở rộng Hình II.4 Lượng khí nạp chế độ I.4 Điều khiển lượng phun Lượng khơng khí cảm nhận cảm biến đo lưu lượng gió chuyển hóa thành điện áp, điện áp gửi đến ECU tín hiệu Tín hiệu đánh lửa sơ cấp theo số vòng quay động gửi đến ECU từ cuộn dây đánh lửa ECU sau tính tốn nhiên liệu cần cho lượng khí thơng báo cho vịi phun thời gian mở van điện Khi van điện vòi phun mở ra, nhiên liệu phun vào đường ống nạp Hình II.5 ECU nhận tín hiệu I.5 Thời điểm khoảng thời gian phun Tín hiệu từ cuộn đánh lửa thị số vòng quay động làm cho tất vòi phun đồng thời phun nhiên liệu vòng quay trục khuỷu Động bốn kỳ thực kỳ nạp, nén, nổ, xả vịng quay trục khuỷu Hình II.6 Thời điểm thời gian phun Khoảng thời gian lần phun cần nửa yêu cầu, nố phun hai lần để cung cấp lượng nhiên liệu xác cho q trình cháy củ chu trình Kết luận Tùy theo tốc độ lượng khí nạp đo cảm biến lưu lượng khí ECU thơng báo cho vịi phun nhiên liệu cần phun hỗn hợp khí – nhiên liệu tạo bên đường ống nạp Khái niệm “ lượng phun bản” sử dụng để lượng nhiên liệu cần phun để tạo hỗn hợp lý thuyết Hình II.7 Sơ đồ tổng quát II Điều khiển hiệu chỉnh Như vậy, hoạt động thiết bị cần cho việc tạo hỗn hợp khínhiên liệu lý thuyết mơ tả Tuy nhiên, động không hoạt động tốt với lượng phun Đó động phải vận hành nhiều chế độ cần có vài thiết bị hiệu chỉnh để tỷ lệ khí-nhiên liệu tùy theo chế độ khác Ví dụ, động cịn tải nặng, cần có hỗn hợp đậm Hệ thống EFI thay đổi tỷ lệ khí-nhiên liệu theo chế độ hoạt động động theo cách giống chế hịa khí thay đổi hỗn hợp khí-nhiên liệu bướm gió hệ thống trợ tải Có hai phương pháp để hiệu chỉnh tỷ lệ khí-nhiên liệu Một coi “hiệu chỉnh đậm” ECU hoạt động để tăng lượng phun Phương pháp khác thiết bị phụ trợ thực chức mà không liên quan tới ECU II.1 Hiệu chỉnh Rất nhiều thông tin chế độ hoạt động động ( ví dụ: nhiệt độ nước làm mát, nhiệt độ khí nạp…) chuyển đến ECU từ cảm biến để thêm vào thơng tin lượng khí nạp từ cảm biến lưu lượng khí tốc độ động từ cuộn đánh lửa ECU tăng lượng nhiện liệu dựa thơng tin Nói cách khác, chí lượng khí nạp khơng đổi, lượng nhiên liệu vòi phun tăng hay giảm tùy theo chế độ hoạt động động Hình II.8 Sơ đồ hiệu chỉnh phun II.2 Các thiết bị phụ Có hai thiết bị phụ để hiệu chỉnh tỷ lệ khí-nhiên liệu, vịi phun khởi động lạnh van khí phụ Vịi phun khởi động lạnh Mục đích vịi phun khởi động lạnh cải tiến tính khởi động động lạnh Khởi động động lạnh cần có nhiều nhiên liệu hỗn hợp đậm Đó động lạnh quay máy khởi động, vịi phun khởi động lạnh phun nhiên liệu để làm đậm hỗn hợp Nói theo cách khác, khởi động động lạnh, nhiên liệu cung cấp vịi phun vịi phun khởi động lạnh Theo cách này, tỷ lệ nhiên liệu so với khơng khí tăng lên nhờ vào lượng phun nhiên liệu từ vòi phun khởi động lạnh, tạo nên hỗn hợp đậm Vòi phun khởi động lạnh van điện tử sử dụng nguồn lượng accu để mở đóng van bên phun nhiên liệu Để tránh cho hỗn hợp đậm, khoảng thời gian phun điều khiển công tắc định thời gian bao gồm phần tử lưỡng kim cuộn dây sấy Hình II.9 Hoạt động vịi phun khởi động lạnh Van khí phụ Khi nhiệt độ cịn thấp van khí phụ tăng tốc độ không tải động đến chế độ không tải nhanh Khi động cịn lạnh, chí bướm ga đóng, khơng khí nạp vào động qua van khí phụ Lượng khơng khí qua van khí phụ thay đổi theo nhiệt độ Khi nhiệt độ thấp, van khí phụ mở hồn tồn cho phép lượng lớn khơng khí qua Hình II.10 Hoạt động van khí phụ Khi nhiệt độ tăng lên, van đóng dần lại động đạt nhiệt độ hoạt động bình thường, đóng hồn tồn để cắt dịng khí Tốc độ khơng tải nhanh tỷ lệ lượng khí qua van khí phụ Nó cao nhiệt độ thấp giảm đến tốc độ khơng tải nhiệt độ tăng lên Việc đóng mở van khí phụ điều chỉnh bên van giãn nở nhiệt tùy theo nhiệt đọ nước làm mát động Chương III phân tích đặc điểm kết cấu hệ thống phun xăng điện tử EFI I Hệ thống nhiên liệu I.1 Hệ thống nhiên liệu ơtơ Hình III.1 Vị trí phận hệ thống nhiên liệu ơtơ I.1.1 Bình nhiên liệu Đây nơi dùng để chứa nhiên liệu, có nhiều ngăn khác nơi đặt bơm nhiên liệu I.1.2 Bơm nhiên liệu Có hai loại bơm nhiên liệu, loại bình loại đường ống Hai loại bơm nhiên liệu gọi loại ướt, môtơ gắn liền với bơm phần bên bơm điền đầy nhiên liêu Ở ta tìm hiểu loại bơm bình Tải FULL (49 trang): https://bit.ly/2ONO0SJ Dự phịng: fb.com/KhoTaiLieuAZ Hình III.2 Bơm nhiên liệu loại bình III.1.2.1 Kết cấu bơm Bơm lắp bên bình xăng So với loại bơm đường ống, loại có độ ồn thấp Một bơm tuabin, với đặc điểm độ rung động nhiên liệu bơm nhỏ sử dụng Loại bơm bao gồm môtơ bơm, với van chiều, van an tồn có lọc gắn liền thành khối Bơm tuabin Hình III.3 Bơm tuabin Bơm tuabin bao gồm hai cánh dẫn động môtơ, vỏ nắp bơm tạo thành bơm Khi môtơ quay, cánh bơm quay với Các cánh gạt bố trí dọc chu vi bên cánh bơm để đưa nhiên liệu từ cửa vào đến cửa Nhiên liệu bơm từ cửa qua môtơ bơm từ bơm qua van chiều Tải FULL (49 trang): https://bit.ly/2ONO0SJ Dự phịng: fb.com/KhoTaiLieuAZ Van an tồn Van an toàn mở áp suất bơm đạt sấp xỉ 3,5 – Kgf/cm 2, nhiên liệu có áp suất cao quay trở bình xăng Van an tồn ngăn khơng cho áp suất nhiên liệu vượt q mức Van chiều Van chiều đóng bơm nhiên liệu ngừng hoạt động Van chiều ổn áp làm việc để trì áp suất dư hệ thống nhiên liệu động ngừng chạy, dễ dàng khởi động lại Nếu khơng có áp suất dư, khóa dễ dàng xỷa nhiệt độ cao, gây khó khăn khởi động lại động I.1.3 Ống dẫn nhiên liệu Ống dẫn nhiên liệu dùng để nối tất thiết bị hệ thống nhiên liệu lại với nhau, hệ thống nhiên liệu hoạt động nhiên liệu chạy ống đến thiết bị I.1.4 Lọc nhiên liệu Lọc nhiên liệu lọc tất chất bẩn tạp chất khỏi nhiên liệu Nó lắp phía có áp suất cao bơm nhiên liệu Hình III.4 Bộ lọc nhiên liệu I.1.5 Bộ giảm rung động Hình III.5 Bộ giảm rung động Áp suất nhiên liệu trì 2,55 2,9 Kgf/cm tùy theo độ chân không đường ống nạp ổn định áp suất Tuy nhiên có dao động 2274161 ... hoạt động hệ thống phun xăng điện tử EFI Hệ thống phun xăng điện tử EFI chia thành ba hệ thống: hệ thống nhiên liệu, hệ thống nạp khí hệ thống điều khiển điện tử EFI chia thành điều khiển phun nhiên... quát hệ thống phun xăng điện tử EFI II.1 Khái niệm Hệ thống phun xăng điện tử hệ thống cung cấp xăng dung vòi phun xăng phun cưỡng thiết bị điều khiển điện tử ( EFI- Electronic Fuel Injection ) Hệ. .. thành đồ án tốt nghiệp Hy vọng đạo thầy giáo hướng dẫn giúp em nắm vững hệ thống hoàn thành tốt đồ án Chương I Tổng quan hệ thống phun xăng điện tử EFI I Lịch sử phát triển hệ thống phun xăng điện