Thiết kế mô hình hệ thống đánh lửa, phun xăng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA, PHUN XĂNG Ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ Lớp: 18DOTC3 Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS HOÀNG ANH TUẤN Sinh viên thực hiện: Lâm Thành Duy MSSV: 1811251633 Phạm Thế Hoàng MSSV: 1811251902 Nguyễn Văn Đức MSSV: 1811251646 Lớp 18DOTC3 TP Hồ Chí Minh, ngày 27 tháng 08 năm 2022 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN LỜI NÓI ĐẦU 10 TÓM TẮT ABSTRACT CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 10 1.1 Lí chọn đề tài .11 1.2 Mục tiêu đề tài 11 1.3 Tình hình nghiên cứu 11 1.4 Nội dung đề tài 12 1.5 Phương pháp nghiên cứu đề tài 12 1.6 Kết cấu Đồ Án Tốt Nghiệp 12 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA, PHUN XĂNG 14 2.1 Tổng quan hệ thống hệ thống đánh lửa trực tiếp xe Toyota Vios .14 2.1.1 Hệ thống đánh lửa 14 2.1.2 Nhiệm vụ, phân loại yêu cầu 14 2.1.3 Cấu tạo 15 2.1.4 Vị trí lắp đặt 19 2.1.5 Cuộn đánh lửa có IC 20 2.1.6 Bugie 26 2.1.7 Bộ xử lý điều khiển trung tâm ECU 27 2.2 Tổng quan hệ thống phun xăng xe Toyota Vios 32 2.2.1 Hệ thống phun xăng 32 2.1.2 Nhiệm vụ, phân loại yêu cầu 32 2.2.3 Sơ đồ hệ thống nguyên lý hoạt động 33 2.2.4 Bơm nhiên liệu 34 2.2.5 Bộ lọc nhiên liệu 36 2.2.6 Bộ ổn định áp suất 36 2.2.7 Vòi phun nhiên liệu 38 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA, PHUN XĂNG 40 3.1 Thông số kỹ thuật 40 3.2 Khảo sát linh kiện điện tử 41 3.2.1 Khóa điện 41 3.2.2 Bobine 42 3.2.3 Cầu chì 42 3.2.4 Bơm lọc xăng 43 3.2.5 Relay 44 3.2.6 Vòi phun 44 3.2.7 Đèn LED 45 3.1.8 Điện trở 46 3.3 Phương án thiết kế .47 3.4 Tính tốn khí mơ hình 48 3.5 Tính tốn điện mơ hình 52 3.6 Xây dựng quy trình lắp ráp mơ hình .55 3.6 Thi cơng, lắp ráp mơ hình 60 3.7 Thử nghiệm mơ hình 72 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 75 4.1 Kết luận 75 4.2 Hướng phát triển 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 PHỤ LỤC 78 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Kết cấu cảm biến trục khuỷu 15 Hình 2.2 kết cấu cảm biến trục cam 16 Hình 2.3 Sơ đồ cấu tạo hệ thống đánh lửa trực tiếp xe Toyota Vios 17 Hình 2.4 Sơ đồ mạch điện hệ thống đánh lửa trực tiếp xe Toyota Vios 18 Hình 2.5 ECU (ECM) động Vios lắp khoang động 19 Hình 2.6 Vị trí cuộn đánh lửa bugie 19 Hình 2.7 Vị trí lắp đặt động 20 Hình 2.8 Cuộn đánh lửa có IC Toyota Vios 20 Hình 2.9 Cấu tạo bobine 21 Hình 2.10 Dịng điện cuộn sơ cấp 22 Hình 2.11 Ngắt dịng vào cuộn sơ cấp 23 Hình 2.12 Tín hiệu thời điểm đánh lửa IGT 23 Hình 2.13 Thời điểm đánh lửa ban đầu 24 Hình 2.14 Tín hiệu phản hồi đánh lửa IGF 25 Hình 2.15 Thứ tự đánh lửa 25 Hình 2.16 Sơ đồ vị trí giắc cắm 26 Hình 2.17 Bugie NGK BKR5EYA lắp Toyota Vios 26 Hình 2.18 Cấu tạo bugie 27 Hình 2.19 ECU vios 28 Hình 2.20 ECU điều khiển khởi động 28 Hình 2.21 ECU điều khiển sau khởi động 29 Hình 2.22 Q trình hâm nóng 30 Hình 2.23 Hiệu chỉnh nhiệt độ 30 Hình 2.24 Hiệu chỉnh để tốc độ chạy khơng tải ổn định 31 Hình 2.25 Điều khiển góc đánh lửa sớm nhỏ 31 Hình 2.26 Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa trực tiếp 32 Hình 2.27 Sơ đồ hệ thống 33 Hình 2.28 Kết cấu bơm nhiên liệu 34 Hình 2.29 Sơ đồ điều khiển mạch bơm nhiên liệu 35 Hình 2.30 Kết cấu lọc 36 Hình 2.31 Kết cấu điều chỉnh áp suất 37 Hình 32 Kết cầu vịi phun nhiên liệu 38 Hình Cách bố trí chi tiết theo dạng sơ đồ khối 40 Hình 3.2 Cơng tắc khóa điện 41 Hình 3.3 Bộ bobine 42 Hình 3.4 Cầu chì 43 Hình 3.5 Bơm lọc xăng 43 Hình 3.6 Relay chân 44 Hình 3.7 Kim phun 45 Hình 3.8 Đèn LED 46 Hình 3.9 Điện trở 46 Hình 10 Phương án thiết kế mica đứng 47 Hình 11 Phương án thiết kế mica ngang 48 Hình 12 Bản vẽ 2D khung giá đở 49 Hình 13 Bản vẽ 3D khung giá đở 50 Hình 14 Bản vẽ 2D bảng mica 50 Hình 15 Bản vẽ 3D bảng mica 51 Hình 16 Bản vẽ 2D tổng thể mơ hình 51 Hình 17 Bản vẽ 3D tổng thể mơ hình 52 Hình 18 Sử dụng phần mềm Proteus mô sơ đồ mạch điện 53 Hình 19 Dây điện sử dụng mơ hình 53 Hình 20 Bộ nguồn chuyển điện tổ ong từ 220V AC sang 24V DC, 5A 54 Hình 3.21 Sắt chữ V lỗ 55 Hình 3.22 Tấm mica 60x80 56 Hình 3.23 Máy khoan 56 Hình 3.24 Súng bắn keo nến 57 Hình 3.25 Dao rọc giấy 57 Hình 3.26 Dây rút nhựa 58 Hình 3.27 Cờ lê, Kìm, Vít 58 Hình 28 Mũi khoan, ốc vít, bát sắt 59 Hình 29 Sắt V, bánh xe 60 Hình 30 Kết nối sắt lại với 61 Hình 31 Bắt bánh xe cố định thành khung giá đỡ 62 Hình 32 Hồn thành khung giá đỡ 63 Hình 33 Bắt cố định chặt ECU rấm mica 64 Hình 34 Lắp cầu chì relay 65 Hình 35 Lắp cơng tắc khóa điện 66 Hình 36 Lắp chi tiết bugi bobbin lên mica 67 Hình 37 Gắn đèn led vào dây kim phun 67 Hình 38 Lắp kim phun lên mica 68 Hình 39 Lắp chuyển đổi nguồn 69 Hình 40 Lắp mạch arduino uno r3 70 Hình 41 Cuối lắp bảng đầy đủ chi tiết lên khung giá đở 71 Hình 42 Tổng thể mơ hình hồn thành 71 Hình 43 Các kim phun bugi hoạt động 73 Hình 44 Mặt sau mặt trước mơ hình 73 LỜI NĨI ĐẦU Trong số ngành cơng nghiệp sản xuất dân dụng, ngành tơ có liên kết đầu vào đầu rộng phối hợp cơng nghệ cao Do ngành có ảnh hưởng lớn đến q trình cơng nghiệp hóa kinh tế quốc dân Ngành công nghiệp ô tô Việt Nam ngành cơng nghiệp non trẻ, Chính phủ Việt Nam tạo điều kiện lớn cho việc phát triển ngành công nghiệp ô tô với mong muốn đưa ngành công nghiệp ô tô trở thành ngành mũi nhọn vào năm 2020 Ngành công nghệp ô tô đóng vai trị quan trọng phát triển đất nước Nó đời nhằm mục đích phục vụ nhu cầu vận chuyển hàng hóa hành khách, phát triển kinh tế xã hội đất nước Từ lúc đời cho đên ô tô sử dụng nhiều lĩnh vực giao thông vận tải, quốc phịng an ninh, cơng nơng nghiệp, du lịch… Đất nước ta q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa, ngành cơng nghiệp nặng ln bước phát triển Trong đó, ngành cơng nghiệp ô tô trọng trở thành mũi nhọn kinh tế tỉ lệ nội địa hóa ngày cao Tuy nhiên, ngành cơng nghiệp tơ Việt Nam bước đầu hình thành phát triển nên dừng lại việc nhập tổng thành, lắp ráp mẫu xe sẵn có, chế tạo số chi tiết đơn giản sửa chữa Do đó, vấn đề lớn đặt giai đoạn tìm hiểu nắm vững kết cấu cụm hệ thống chi tiết xe đại, phục vụ trình khai thác sử dụng đạt hiệu cao nhất, từ bước làm chủ công nghệ Nhằm nâng cao kiến thức áp dụng khoa học vào lĩnh vực nghiên cứu, nằm mục tiêu đào tào cho sinh viên ngành kĩ thuật ô tô trường chúng em chọn thực đồ án với đề tài: “Thiết kế mơ hình hệ thống đánh lửa, phun xăng” Với đề tài tìm hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống đánh lửa, phun xăng tính tốn thiết kế chi tiết để giải khó khăn cịn mắc phải 10 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Lí chọn đề tài Trên tơ ngồi hệ thống khởi động, hệ thống cung cấp điện, hệ thống điều khiển lập trình, hệ thống lám mát, hệ thống truyền lực, hệ thống đánh lửa, phun xăng thiếu với động xăng Ngày hệ thống đánh lửa tiên tiến đưa vào phục vụ nhu cầu nâng cao công suất động giảm mức tiêu hao nhiên liệu, giảm khí thải mơi trường Tìm hiểu nắm vững chi tiết, nhóm chi tiết hệ thống đánh lửa, phun xăng để từ rút ưu điểm tìm cách khắc phục sửa chữa, cải tiến phát triển chúng ngày tối ưu Củng cố bổ sung tìm hiểu thêm kiến thức hệ thống đánh lửa, phun xăng Hiểu rõ nguyên lý làm việc, công dụng quy trình tháo lắp chi tiết, nhóm chi tiết lắp hệ thống, để có đủ kiến thức chẩn đoán phát hư hỏng thường gặp 1.2 Mục tiêu đề tài Hệ thống phun xăng đánh lửa tơ cịn nhiều vấn đề chưa bất cập đến, thiết nghĩ hệ thống phun xăng đánh lửa ô tô dần trở nên thông dụng thu hút nước phát triển, coi trọng vấn đề tiết kiệm nhiên liệu lên hàng đầu Việt Nam ta phun xăng đánh lửa đại cịn mẻ, trang bị xe hạng sang, việc sinh viên ngành ô tô tiếp cận cơng nghệ cịn hạn chế, chủ yếu qua Internet qua tạp chí tơ Vì vậy, nhóm đề xuất lựa chọn đề tài “Thiết kế mơ hình hệ thống phun xăng đánh lửa” sau xét đến tính khả thi đề tài, cho thấy ph hợp với khả năng, lĩnh vực phạm vi nhóm Đó động lực để thơi thúc chúng em phấn đấu hồn thành tốt đề tài 1.3 Tình hình nghiên cứu Hệ thống phun xăng đánh lửa ô tô rộng tiếp tục khai thác sâu từ nhà nghiên cứu Trong phạm vi nghiên cứu đề tài giới hạn thời gian, kinh phí khả nên đề tài tập trung thiết kế hệ thống phun xăng đánh lửa trực tiếp dần trở nên phổ biến trang bị xe hạng sang ngày Ngồi mơ hình thiết kế thêm mạch arduino thay cho cảm biến trục khuỷu, trục cam 11 1.4 Nội dung đề tài Nhiệm vụ đề tài thực với nhiệm vụ sau: - Nghiên cứu, tìm hiểu, tính thực tế tổng quan hệ thống phun xăng đánh lửa - Thiết lập, thực mơ hình hệ thống phun xăng đánh lửa ô tô cách khoa học, hiệu nhất; - Tính tốn, thiết kế, chế tạo mơ hình phun xăng đánh lửa tơ; - Lắp đặt hệ thống phun xăng đánh lửa ô tô; - Kiểm tra, thực nghiệm hoàn thiện mơ hình; - Thiết kế mạch phần mềm ptoteus - Khảo sát linh kiện điện tử - Tính tốn thiết kế phần khí giá đở - Thi công lắp ráp thực - Viết báo cáo - Thiết kết PowerPoint Poster 1.5 Phương pháp nghiên cứu đề tài Để hồn thành việc nghiên cứu nhóm tận dụng nhiều phương pháp nhằm phân tích vấn đề đưa hướng giải dựa phương pháp nghiên cứu sau: - Nghiên cứu tài liệu, sách, báo, tham khảo Internet; - Nghiên cứu cơng thức thực nghiệm có; - Phương pháp so sánh đánh giá số liệu; - Phương pháp thực nghiệm; - Sử dụng phần mềm tính tốn lập trình: + Solidworks; + Autocad; + Arduino; + Proteus; - Nhận xét chọn phương án cấp thiết, khả thi 1.6 Kết cấu Đồ Án Tốt Nghiệp - Chương 1: Giới thiệu đề tài 12 - Chương 2: Cơ sở lý thuyết hệ thống đánh lửa, phun xăng - Chương 3: Thiết kế mơ hình hệ thống đánh lửa, phun xăng - Chương 4: Kết luận hướng phát triển Tài liệu tham khảo Phụ lục 13 PHỤ LỤC *Code mạch Arduino #include int xungvuong = 9; int i=0,a=0; int val =A0; void setup() { pinMode(9, OUTPUT); pinMode(val, INPUT); } void CKP() { if(a