Bài báo cáo 30 trang+1 bản proteus đầy đủ. Dành cho các bạn học bên ô tô muốn tìm hiểu và tham khảo.Mô tả bài báo cáo:Bài báo cáo tập trung vào mô phỏng hệ thống cung cấp nhiên liệu ô tô, bao gồm chân ga, động cơ, bướm ga và vòi phun sử dụng công nghệ điện tử. Các thành phần này được lập trình và mô phỏng bằng ngôn ngữ lập trình Arduino. Mục tiêu của bài báo cáo là hiểu cách các thành phần tương tác và ảnh hưởng đến việc điều khiển dòng nhiên liệu và hoạt động của động cơ. Mô phỏng cũng bao gồm thay thế 4 vòi phun bằng 4 đèn LED để tái hiện quá trình phun nhiên liệu. Bài báo cáo cung cấp cái nhìn tổng quan về hệ thống cung cấp nhiên liệu ô tô và giải thích cách mô phỏng các thành phần để hiểu rõ hơn về hoạt động và tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống.
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ XE HYUNDAI SANTAFE 2017 1, Giới thiệu tổng quan Hyundai SantaFe 2017 đánh giá có diện mạo hồn tồn mẻ, mắt năm 2017 Hyundai SantaFe dòng xe “đinh” hãng Hyundai, dòng crossover ưa chuộng hàng đầu phân khúc gia đình Ở SantaFe phiên 2017 khách hàng tìm loạt tính trội đáng ý bánh xe hợp kim, đèn sáng dạng LED chạy ban ngày, camera chiếu hậu, hệ thống điều hòa vùng đài phát truyền hình vệ tinh tiêu chuẩn từ entry-level thấp Huyndai SantaFe 2017 Những trang bị tiện nghi đáng ý khoang cabin xe Hyundai SantaFe gồm phanh tay điện tử, cửa sổ trời panorama, hệ thống âm loa, dàn lạnh riêng cho hàng ghế thứ 3, chìa khóa thơng minh khởi động nút bấm Start/Stop Engine Ngồi ra, cịn phải kể đến hình DVD inch tích hợp camera lùi đồ dẫn đường hãng phát triển dành riêng cho thị trường Việt Nam cho phép cập nhật thông qua cổng USB Với hệ 2017, mẫu SantaFe phiên tiêu chuẩn trang bị cốp điện điều khiển từ xe - Thông số kỹ thuật xe: Động cơ/ hộp số Kiểu động động Diesel Dung tích (cc) 2.2L Cơng suất (mã lực)/ vòng tua (vòng/phút) 202 mã lực 3.800 vịng/phút Mơ-men xoắn (Nm)/vịng tua (vịng/phút) 441Nm 1.750 – 2.750 vòng/phút Hộp số Hộp số tự động cấp Hệ dẫn động 4WD Loại nhiên liệu Dầu Mức tiêu thụ nhiên liệu đường hỗn hợp 7,2 ~ 7,5 lít/100km (lít/100km) Kích thước/trọng lượng Số chỗ chỗ Kích thước dài x rộng x cao 4690 x 1880 x 1680 (mm) Chiều dài sở (mm) 2700 Khoảng sáng gầm (mm) 185 Bán kính vịng quay (mm) 5,7-5,9 m Thể tích khoang hành lý (lít) 382-1.015 lít Dung tích bình nhiên liệu (lít) 66-71 lít Trọng lượng thân (kg) 1.771-1.869 kg Trọng lượng toàn tải (kg) 2.379-2.492 kg Lốp, la-zăng 235/55R19 2, Ngoại thất Tổng quan kích thước Kích thước dài x rộng x cao Hyundai SantaFe 2017 khốc lên ngơn ngữ thiết kế "Biên bão - Storm Edge" hoàn toàn khác biệt, mạnh mẽ hầm hố đối thủ phân khúc Đây xem điểm “ăn tiền” cả, giúp cho SantaFe chinh phục khơng khách hàng vốn ưu thích đường nét gãy gọn, sắc lẹm đầy cá tính Quả thật trơng thấy SantaFe đường phố, tơi phải ngối nhìn để chiêm ngưởng dáng vẻ hút Mặt trước SantaFe 2017 Hyundai SantaFe 2017 mang diện mạo dằn, gây choáng ngợp với người đối diện dường sẵn sàng lao đến chinh phục điều phía trước Cả bốn phiên trước bị hệ thống đèn chiếu sáng HID tự động bật/tắt nhờ vào cảm biến ánh sáng "Đơi mắt" cịn tô điểm hai dãy đèn LED chạy ban ngày sang trọng, vuốt dài từ góc lưới tản nhiệt đa giác sang hai bên thân xe Cụm đèn mặt ca lăng xe Đặc điểm để nhận biết Hyundai SantaFe 2017 với người tiền nhiệm cụm đèn sương mù tái thiết kế gọn gàng, đại với viền chrome, tạo nên đồng điệu với ba kiêm loại cắt ngang logo chữ H in nghiêng Mặt bên cạnh SantaFe 2017 Quan sát từ bên cạnh, Hyundai SantaFe 2017 giữ nguyên dáng dấp động khỏe khoắn vốn ghi điểm từ hệ trước Các đường nét Hyundai điều tiết khéo léo trau chuốt, từ tạo hình dài hẹp khung cửa kính, gân dập xẻ dọc thân xe cắt qua tay nắm mạ chrome đến vạt đèn hậu phía sau “đường viền nổi” tinh tế hốc bánh xe bên cửa vào Hyundai SantaFe 2017 cầu Ngoài tất sở hữu gương chiếu hậu chỉnh/gập điện tích hợp đèn báo rẽ, đèn soi bậc lên xuống cho hành khách gá giúp xe trông thể thao Tương tự đàn em Tucson, Hyundai SantaFe 2017 có phần đầy đặn trơng có phần bệ vệ, mang đến vững chãi cho tổng thể thiết kế xe Cặp đèn hậu LED tạo nên từ đường uốn lượn sắc nét, kết hợp dãy đèn LED báo phanh phụ bố trí lướt gió hai cụm đèn phản quan đặt thấp tạo thành năm vị trí báo hiệu hiệu cho phương tiện khác Phần đuôi xe đèn chiếu hậu Sau cùng, hãng xe Hàn Quốc tạo điểm nhấn đối lập đặt ống xả kép bọc chrome bóng bẩy lệch bên phải cản sau cứng cáp vốn ốp nhựa đen-xám 3, Nội thất Hyundai thật biết cách lấy lịng khách hàng với khơng gian rộng rãi, nhiều tính tiện nghi thể nét sang trọng, cao cấp SantaFe 2017 Đây không khoang lái dành cho chủ xe thích thụ hưởng mà cịn nơi thích hợp để gia đình thoải mái tận hưởng chuyến Không gian khoang lái xe Trước hết, so với đối thủ xây dựng từ khung gầm unibody có tầm vóc SantaFe 2017 ưu nhiều khơng gian chăm chút dành cho hành khách Ngoài việc bảy vị trí ngồi bọc da cao cấp tất phiên đệm ngồi tựa lưng êm ái, thể người ngồi nâng đỡ tốt, khoảng duỗi chân độ thoáng trần xe phân bổ tốt cho hai hàng ghế, đảm bảo người dễ chịu dù xa hay gần Bố trí ghế ngồi Hàng ghế thứ ba có lẽ nên dành cho thành viên nhỏ tuổi khổ người cao tầm 1m70 sẻ phải bó gối kha khá, tựa đầu lại đặt sát cửa kính phí sau Dẫu Hyundai SantaFe 2017 xe gia đình đủ tốt dành cho bảy người đặt cạnh lựa chọn khác tầm giá Các tính nút tính điều chỉnh ghế ngồi Hai phiên Hyundai SantaFe 2017 tiêu chuẩn có ghế lái chỉnh điện hướng kết hợp bơm đệm lưng hướng, hai mẫu SantaFe 4WD bổ sung thêm ba tính đáng giá tiện nghi cho hàng ghế trước: ghế phụ chỉnh điện, nhớ hai vị trí tính sưởi ba mức độ Đây rõ ràng trang bị tiện nghi hẳn Fortuner hoàn toàn xứng đáng với số đầu tư tỷ đồng Hệ thống bảng tablo Bảng tablo SantaFe 2017 thật thoáng đãng đẹp mắt nhờ vào lối thiết kế đối xứng táo bạo, Hyundai mạnh dạn đan xen mảng da màu sáng, nhựa giả cacbon tối màu hay đường viền nhũ bạc tinh tế lẫn khiến cabin thêm phần sang trọng, cá tính Và khơng ghi điểm phần nhìn, Hyundai SantaFe 2017 cịn đầy hiệu với cụm điều khiển trung tâm bao gồm nút bấm xếp gọn gàng, khoa học kết hợp hình cảm ứng, giúp thao tác sử dụng đơn giản, dễ dàng làm quen Bố trí vơ lăng Bốn phiên Hyundai SantaFe 2017 “nhận lệnh” để di chuyển theo ý người lái thông qua vô-lăng ba chấu cách điệu từ chữ V lịch lãm Bên cạnh chất liệu bọc da cho cảm giác cầm tay nút bấm xuất đầy đủ nhằm hỗ trợ tối đa cho việc điều khiển xe, lựa chọn thông tin hiển thị đồng hồ hay kích hoạt hệ thống ga tự động Cụm hiển thị vòng tua Cụm hiển thị vòng tua vận tốc Hyundai SantaFe 2017 đối xứng qua hình đa thơng tin, ba phối hợp biểu tượng cảnh báo giúp người lái nắm tình trạng hoạt động xe cách trực quan, sinh động Bên cạnh đó, Hyundai mang đến nút tùy chỉnh độ sáng/tối cụm chi tiết này, tính mà vài SUV có giá bán cao “vơ tình” bỏ qn 10 Cầm lái SantaFe 2.2L 4WD không lâu ấn tượng khả cách âm tốt bất ngờ từ mẫu xe máy dầu Hyundai, gần khơng có khó chịu nào, âm từ khoang động đưa vào cabin không khác xe máy xăng, tiếng rít gió bên cửa kính triệt tiêu tốt Tiếp theo tay lái trợ lực điện nhanh nhạy, xác nhàn nhã thích hợp để lại, xoay trở đô thị đơng đúc có chắn thử đưa xe tầm 80 km/giờ đại lộ Nguyễn Văn Linh Sáu cấp số SantaFe hoạt động hiệu quả, mượt mà suốt trình thử sức tôi, bước chuyển xuất "đúng nơi lúc" đủ để việc lái xe thuận tiện có phấn chấn cần thiết 16 CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU DẦU DIESEL TRÊN XE HYUNDAI SANTAFE 2017 Cấu trúc hệ thống phun nhiên liệu dầu diesel Động Diesel loại động đốt trong, khác với động xăng (hay động Otto) Sự cháy nhiên liệu, tức dầu diesel, xảy buồng đốt piston tới gần điểm chết kỳ nén, tự cháy tác động nhiệt độ áp suất cao khơng khí nén Dưới khái quát hệ thống nhiên liệu động Diesel Cấu tạo hệ thống nhiên liệu diesel bao gồm thành phần: Cấu tạo thống nhiên liệu diesel gồm phận chính: bình chứa, đường dẫn, phận lọc, vòi phun bơm phun - Bình chứa nhiên liệu (The Fuel Rank): Là phận dự trữ cung cấp nhiên liệu cho động cơ, thiết kế phù hợp với nhu cầu sử dụng khoảng thời gian hợp lý Bình chứa nhiên liệu có nắp đậy đảm bảo khơng bị nhiễm bẩn, có lỗ thơng để khơng khí 17 vào thay nhiên liệu sử dụng Ngoài ra, bình chứa nhiên liệu cịn thiết kế ba lỗ mở để làm đầy bình, xả nhiên liệu nước - Đường dẫn nhiên liệu (The Fuel Lines): Trong cấu tạo hệ thống nhiên liệu diesel, có ba loại đường dẫn nhiên liệu động Trong đó: Đường dẫn nhiên liệu nặng có khả chịu áp suất cao từ bơm cao áp đến vòi phun Đường dẫn nhiên liệu trung bình tạo áp suất từ trung bình đến nhẹ tồn bình chứa vòi phun Đường dẫn nhiên liệu nhẹ dẫn diesel từ bình chứa đến bơm cao áp Thường sử dụng khu vực chịu áp lực - Lọc nhiên liệu (The diesel Fuel Filters): Là phận giúp ngăn chặn yếu tố làm tắc nghẽn hệ thống nhiên liệu cấu tạo hệ thống nhiên liệu diesel Bộ phận lọc nhiên liệu có cấu tạo gồm ba phần: màng lọc chuyển nhiên liệu diesel, màng lọc sơ cấp màng lọc thứ cấp Thông thường, hệ thống nhiên liệu diesel cần lọc nhiều lần để đảm bảo động vận hành êm Bầu lọc nhiên liệu diesel 18 Cấu tạo bầu lọc: Cấu tạo bầu lọc nhiên liệu - Vịi phun (The Fuel Injectors): Vịi phun có chức phun nhiên liệu cao áp vào buồng đốt Đây coi phận quan trọng cấu tạo hệ thống nhiên liệu diesel trình đốt cháy nhiên liệu Cấu tạo vòi phun 19 Nguyên lý hoạt động : Từ bơm cao áp, nhiên liệu dẫn qua ống dẫn dầu tới vòi phun cao áp sau tiếp tục đưa vào khoang lò xo Khi áp suất phun dầu lớn lực nén lị xo, kim phun thu mở cho nhiên liệu qua Ngay sau q trình phun nhiên liệu kết thúc, thu lại đóng lại, áp suất từ từ giảm Quá trình lặp lặp lại theo trình tự tùy thuộc vào áp suất phun dầu Vít điều chỉnh thân vịi phun có tác dụng điều chỉnh áp suất phun dầu Cụ thể, xoay vít điều chỉnh vào tăng thêm sức căng lò xo khiến áp suất phun dầu tăng Ngược lại, trường hợp muốn giảm áp suất phun dầu, lái xe cần xoay vít điều chỉnh để giảm sức căng lị xo - Bơm phun nhiên liệu (The diesel Fuel Pumps): Là phận sử dụng nhiều cấu tạo hệ thống nhiên liệu diesel tốc độ cao, giúp tự động cung cấp nhiên liệu cho hệ thống phun Bơm phun thường kèm với đòn bẩy để giúp xả khí khỏi hệ thống Bơm nhiên liệu diesel *Nhiệm vụ hệ thống nhiên liệu diesel 20 Cung cấp nhiên liệu cần thiết vào động Trong hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel bao gồm phận xi lanh, piston lắp đặt trực tiếp vào thân bơm phun Nhiên liệu nén đến áp suất cao, sau vận chuyển đến kim phun phân tán nhiên liệu vào buồng đốt động Điều chỉnh lượng nhiên liệu Lượng khơng khí nạp vào động diesel không đổi không phụ thuộc vào tốc độ quay hay tải trọng Vì cơng suất động tỉ lệ thuận với lượng phun nên hệ thống nhiên liệu diesel thay đổi lượng phun khiến cho công suất mức tiêu thụ nhiên liệu thay đổi Điều chỉnh thời gian phun Hệ thống diesel có nhiệm vụ phun nhiên liệu đến xi lanh vào thời điểm thích hợp Nhờ vậy, động đốt cháy nhiên liệu cách dễ dàng nhanh chóng Hệ thống diesel có nhiệm vụ cung cấp lượng nhiên liệu cần thiết vào động 21 Giới thiệu bướm ga Bướm ga (hay gọi cửa gió động cơ) nơi điều chỉnh lượng khơng khí thực tế vào buống đốt Khi đạp bàn đạp ga bướm ga mở cho khơng khí vào tùy theo mức độ việc đạp ga tài xế Thông thường, bướm ga gắn đầu vào cổ hút nối với lọc gió động Cấu tạo bướm ga: Cấu tạo bướm ga Chức bướm ga + Giảm rung động tắt máy Những động diesel đời cũ bướm ga, tắt máy động rung lắc nhiều Với động diesel đời trang bị thêm bướm ga nên khắc phục nhược điểm Khi tắt máy ECM (Hộp điều khiển động cơ) điều khiển đóng bướm ga khoảng 95 – 97% vịng 1.5 giây, hạn chế lượng gió vào động cơ, động khơng tiếp tục nạp nén khí giúp động tắt máy êm + Điều khiển lưu lượng EGR(Hệ thống tuần hồn khí xả) EGR (Exhaust Gas Recirculation) cho phần khí xả quay trở lại buồng đốt động giảm nhiệt độ buồng đốt tiêu chuẩn thiếu động xăng động diesel 22 Điều kiện khí xả quay trở lại đường ống nạp áp suất khí nạp phải nhỏ áp suất khí xả nhiên số trường hợp áp suất khí xả lớn áp suất khí nạp ví dụ tốc độ động thấp, khí xả khơng thể quay trở lại đường ống nạp Ở thời điểm ECU động điều khiển đóng bớt bướm ga lại từ – 94% để tăng độ chân không sau bướm ga đồng nghĩa với việc giảm áp suất đường ống nạp, áp suất khí nạp nhỏ áp suất khí xả khí xả quay trở lại đường ống nạp +Giảm tiếng ồn nạp độ rung chạy không tải Tương tự chức chống rung giật tắt máy, bình thường bướm ga mở hồn tồn, lượng khí nạp ln tình trạng q thừa so với yêu cầu dẫn tới tình trạng động làm việc không êm ồn đặc biết chạy khơng tải, ECU (Electronic Control Unit, hay hộp điều khiển điện tử) động đóng phần bướm ga lại thời gian định tùy theo chế độ hoạt động động +Điều khiển nhiệt độ khí xả Bầu lọc muội than DPF (Diesel Particulate Filter) thường thấy dòng xe có tiêu chuẩn khí thải EURO trở lên, sau thời gian hoạt động bầu hay bị nghẹt, cần tái tạo lại (Regeneration) Việc tái tạo lại khơ (xử lý khí thải khơ) hay nước (xử lý khí thải dung dịch) Đối với việc xử lý khí thải khơ, ECU động điều khiển đóng phần bướm ga lại từ – 94% để giảm lượng khí nạp vào Lượng khí nạp vào kết hợp với việc phun nhiên liệu nhiều làm tỉ lệ nhiên liệu/ không khí trở nên giàu dẫn tới nhiệt độ khí xả tăng cao để đốt cháy hết muội than bầu DPF Nguyên lý hoạt động hệ thống hệ thống nhiên liệu diesel Nguyên lý làm việc hệ thống nhiên liệu diesel diễn sau: động hoạt động, nhiên liệu dầu diesel từ bình chứa đưa qua đường ống dẫn đến bầu 23 lọc thô bơm áp thấp Tại đây, nhiên liệu lọc chuyển đến ngăn chứa bơm cao áp Trước vào xi lanh, nhiên liệu bơm ngồi hịa trộn với khơng khí vào xi lanh gặp áp suất nhiệt bên tự bốc cháy, tạo động giúp xe khởi động Phần khí thải sau cháy theo ống xả di chuyển bên Động diesel ngày sử dụng phổ biến có hiệu suất cao chi phí nhiên liệu rẻ so với động xăng Các chi tiết hệ thống nhiên liệu diesel bơm cao áp, kim phun, có độ xác lớn với sai số 1/100mm Tuy nhiên, động hệ thống nhiên liệu diesel mặt hạn chế xả khói đen tăng tốc, gây tiếng ồn lớn, Chính vậy, động xăng tương lai xa động điện loại động sử dụng tơ Nguyên lí hoạt động hệ thống nhiên liệu dầu diesel Giới thiệu Common Rail Diesel Vào năm 1897, nhà phát minh người Đức – Rudolf Diesel cho phát triển động Diesel vận hành theo nguyên lý tự cháy Ở gần cuối trình nén, nhiên liệu đưa vào buông đốt động hịa khí tự bốc cháy Tới năm 1927 – Roberrt Bosch 24 phát triển cho mắt bơm cao áp (bơm phun Bosch lắp đặt động diesel ô tô khách ô tô thương mại vào năm 1936) Nhờ nghiên cứu cách thức giải tối ưu nhằm giảm bớt mức độ tiêu hao nhiên liệu ô nhiệm môi trường, động Diesel không ngừng phát triển Các kỹ sử phát triển động Diesel cho nhiều biện pháp khác kỹ thuật phun xếp trình cháy để hạn chế chất nhiệm mơi trường Các biện pháp chủ yếu hướng tới các mục đích: Giảm lượng lớn lượng cacbon khơng tinh khiết q trình tăng tốc hịa trộn khơng khí-nhiên liệu cách tăng tốc độ phun Tăng áp suất phun, động phun trực tiếp Tổ chức dạng quy luật phun theo khuynh hướng kết thúc nhanh trình phun để giảm HC Giải pháp hồi lưu lại phần khí xả ERG (Exhaust Gas Recirculation) Ngày nay, nhược điểm hệ thống nhiên liệu diesel khắc phục hoàn toàn phận như: Vòi phun, bơm cao áp, ống lưu trữ nhiên liệu áp suất lớn, ứng dụng tự động điều khiển nhờ phát triển từ công nghệ (năm 1986 – Bosch cho mắt thị trường việc điều khiển điện tử cho động diesel) Nó gọi hệ thống nhiên liệu Common Rail Diesel Sự đời Common Rail 25 Những ưu điểm hệ thống nhiên liệu Common Rail Diesel Hệ thống nhiên liệu Common Rail Diesel có ưu điểm gồm: Tiết kiệm nhiên liệu Động hoạt động êm dịu, giảm tiếng ồn Cản thiện tính động Khí thải mơi trường Thích hợp với nhiều động Diesel Với động Diesel đời đầu, tiếng ồn phát trình vận hành lớn Khi muốn tăng tốc lượng khí thải nhiều dẫn tới nhiễm mơi trường tiêu hao nhiều nhiên liệu Hệ thống nhiên liệu Common Rail với áp suất phun lên tới 1500bar, thời điểm, chế độ hoạt động động cơ, thời điểm động vận hành vận tốc thấp áp suất phun không hạ xuống Áp suất cao khiến trình đốt cháy diễn 26 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ, LẬP TRÌNH MƠ PHỎNG HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL Thiết kế - adruino uno - biến trở mô cho bàn đạp ga - bóng led mơ cho vịi phun - động servo mơ cho cảm biến vị trí bướm ga - động encoder mô cho tốc độ động Mô hệ thống Mô hệ thống phun nhiên liệu diesel Chương trình điều khiển hệ thống #include const int encoderPinA = 2; // Chân A encoder const int encoderPinB = 3; // Chân B encoder const int potentiometerPin = A0; // Chân đầu vào biến trở const int Voiphun1 = 11; const int Voiphun2 = 6; const int Voiphun3 = 10; const int Voiphun4 = 7; // Chân điều khiển LED // Chân điều khiển LED // Chân điều khiển LED // Chân điều khiển LED 27 const int servoPin = 9; int i=0; Servo servo; volatile int encoderCounter = 0; void setup() { pinMode(encoderPinA, INPUT); pinMode(encoderPinB, INPUT); pinMode(potentiometerPin, INPUT); pinMode(Voiphun1, OUTPUT); pinMode(Voiphun2, OUTPUT); pinMode(Voiphun3, OUTPUT); pinMode(Voiphun4, OUTPUT); servo.attach(servoPin); } void loop() { // Đọc giá trị từ biến trở int potentiometerValue = analogRead(potentiometerPin); // Chuyển đổi giá trị đọc thành tốc độ quay encoder int encoderSpeed = map(potentiometerValue, 0, 1023, 100, 1000); // Cập nhật góc xoay động servo dựa biến trở int servoAngle = map(potentiometerValue, 0, 1023, 90, 0); servo.write(servoAngle); // Điều khiển tốc độ quay encoder analogWrite(encoderPinB, encoderSpeed); // Điều khiển độ chuyển sáng đèn dựa giá trị int TGC = map(encoderSpeed, 0, 1023, 0, 2500); 28 int TGP = map(servoAngle, 0, 1023, 100, 2200); // TANG TOC DONG CO if ( potentiometerValue >= 500) { servoAngle = 40; } if ( potentiometerValue >100 and potentiometerValue