Đồ án tốt nghiệp nghiên cứu và thiết kế mô hình phun xăng đánh lửa xe vinfast fadil 2019

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ MƠ HÌNH PHUN XĂNG ĐÁNH LỬA XE VINFAST FADIL 2019 NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ Giảng viên hướng dẫn: TS NGUYỄN VĂN GIAO Sinh viên thực hiện: MSSV Lớp Võ Trung Kiên 1811251925 19DOTB1 Nguyễn Công Triết 1911250238 19DOTB1 Trần Quốc Khương 1911252443 19DOTB1 TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ MƠ HÌNH PHUN XĂNG ĐÁNH LỬA XE VINFAST FADIL 2019 NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ Giảng viên hướng dẫn: TS NGUYỄN VĂN GIAO Sinh viên thực hiện: MSSV Lớp Võ Trung Kiên 1811251925 19DOTB1 Nguyễn Công Triết 1911250238 19DOTB1 Trần Quốc Khương 1911252443 19DOTB1 TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2023 LỜI CAM ĐOAN Chúng cam đoan cơng trình nghiên cứu chúng tơi Các số liệu, kết nêu đồ án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng năm 2023 (Ký tên ghi rõ họ tên) i LỜI CẢM ƠN Trên thực tế không có sự thành công nào mà không gắn liền với những sự cố gắng, sự hỗ trợ và giúp đỡ ít hay nhiều, trực tiếp hay gián tiếp từ người Trong suốt thời gian bắt đầu học tại trường đến nay, chúng em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm và giúp đỡ từ phía Quý Thầy (Cô) Viện Kỹ thuật, Trường Đại học Công nghệ Tp Hồ Chí Minh đã cùng với tri thức và tâm huyết của mình để truyền đạt những kiến thức quý báu cho chúng em suốt thời gian học tập tại trường Qua thời gian học tập nghiên cứu chuyên ngành “Công nghệ Kỹ thuật ô tô” trường, nhận thấy vấn đề quan trọng ngành công nghiệp tơ nhóm chúng em định hướng thực đề tài “Nghiên cứu hệ thống phun xăng đánh lửa xe vinfast fadil 2019”, đề tài thiết thực nhiều khó khăn Với cố gắng nhóm hướng dẫn tận tình TS.Nguyễn Vãn Giao, với giúp đỡ thầy cô giáo Viện Kỹ thuật, giúp chúng em hoàn thành Đồ án Tốt nghiệp cách hoàn thiện Do vẫn còn thiếu nhiều kiến thức, kinh nghiệm thực tế cũng thời gian, nên báo cáo này không thể tránh khỏi những thiếu sót, vì vậy chúng em kính mong nhận được sự cảm thông và chỉ bảo từ phía Thầy (Cơ) để nhóm có thể hoàn thiện cách tốt Sau cùng, chúng em xin kính chúc Quý Thầy (Cô) thật dồi dào sức khỏe, niềm tin để tiếp tục thực hiện sứ mệnh cao đẹp của mình là truyền đạt lại kiến thức cho thế hệ mai sau Chúng em xin chân thành cảm ơn ! ii TĨM TẮT Qua q trình tìm tịi nghiên cứu hệ thống phun xăng đánh lửa Chúng em nhận thấy hệ thống phun xăng điện tử có vai trị quan trọng ơtơ, tối ưu hóa cung cấp nhiên liệu mang lại công suất cao, tiết kiệm nhiên liệu cải thiện nhiễm mơi trường Đó lí tụi em định thực đề tài: “ NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ MƠ HÌNH HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐÁNH LỬA XE VINFAST FADIL 2019 ” Trong q trình thực đồ án tốt nghiệp, nhóm chúng em lựa chọn vật liệu chi tiếc lắp đặt mơ hình cách kỷ nhằm đưa giải pháp tối ưu hiệu cách bố trí xây dựng mơ hình Từ đưa yếu tố ảnh hưởng đến hệ thống cung cấp nhiên liệu Tuy nhiên cịn số hạn chế nhỏ mơ hình cịn thiếu sót số chi tiết so với ô tô thực tế Đến mô hình hoạt động thành cơng hồn thành mục tiêu đề trình thực đồ án tốt nghiệp Sau trình tìm hiểu thực hiên đề tài, nhóm giải mắc đề ban đầu, giải bước đặt vấn đề giúp cho đồ án mang tính logic hồn thiện Q trình tìm hiểu đề tài thơng qua tài liệu nước ngồi nước, tiếp xúc anh chị có kinh nghiệm, giúp nhóm có nhiều kiến thức bổ ích hữu hiệu thời gian làm đồ án iii ABSTRACT Through the process of finding facts and studying the flamethrower system They found that the electronic fuel injection system plays a very important role on people, optimizing the fuel supply to bring high capacity, saving fuel to improve the polluted environment That's why we decided to solve the topic: "RESEARCH AND DESIGN MODEL OF VINFAST FADIL VEHICLE Ignition injection system 2019" In the process of implementing the graduation project, our team has chosen materials and installation details on the model more carefully The goal is to provide the most optimal and effective solutions in the layout and build the build model From there, the factors affecting the natural data supply system are given However, there are still some minor limitations as the model still lacks some details compared to the actual car At this point, the model has successfully operated and completed the goals set out in the process of implementing the graduation project After the process of researching and implementing document topics, the team solved the original problems, solved each step and posed new problems to make the project more logical and complete The process of researching the topic through domestic and foreign documents, contacting experienced brothers and sisters, helped the group gain a lot of useful and effective knowledge during the project iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii ABSTRACT iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ix DANH MỤC BẢNG x DANH MỤC HÌNH ẢNH xi LỜI MỞ ĐẦU xv CHƯƠNG GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Giới thiệu tổng quan đề tài 1.2 Tính cấp thiết đề tài 1.3 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 1.4 Đối tượng, phạm vi ứng dụng 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu ứng dụng .3 1.4.3 Nhiệm vụ 1.5 Phương pháp nghiên cứu .4 1.5.1 Phương pháp nghiên cứu thưc tiễn 1.5.2 Phương pháp nghiên cứu tài liệu .4 1.5.3 Bố cục đồ án CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan hệ thống phun xăng điện tử .6 v 2.1.1 Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại 2.2 Khái quát hệ thống phun xăng điện tử .8 2.2.1 Khái quát hệ thống phun xăng điện tử EFI 2.2.2 Ưu điểm EFI so với chế hịa khí 2.2.3 Phân loại hệ thống EFI 2.3 Cấu tạo hệ thống EFI 10 2.4 Nguyên lý hoạt động hệ thống phun xăng điện tử 11 2.5 Ưu điểm, nhược điểm hệ thống phun xăng điện tử EFI 12 2.5.1 Ưu điểm 12 2.5.2 Nhược điểm 13 CHƯƠNG PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ EFI TRÊN XE VINFAST FADIL 2019 14 3.1 Tổng quan hãng xe VinFast .14 3.2 Giới thiệu chung xe Vinfast Fadil 15 3.2.1 Đặc điểm tổng quát xe VINFAST FADIL 16 3.2.2 Động 18 3.2.3 Cơ cấu phối khí 20 3.2.4 Hệ thống nhiên liệu 21 3.2.5 Hệ thống xả 22 3.2.6 Hệ thống làm mát 22 3.2.7 Hệ thống nạp 23 3.3 Khảo sát hệ thống phun xăng điện tử efi động 1.4 lv7 .24 3.3.1 Hệ thống cung cấp nhiên liệu động 1.4 LV7 .24 vi 3.3.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động phận .25 3.3.3 Hệ thống điều khiển phun xăng điện tử động 1.4 LV7 .40 3.4 Lý thuyết hệ thống đánh lửa 48 3.4.1 Bơ bin có IC đánh lửa 51 3.5 Hệ thống điều khiển điện tử ECU (Electronic Control Unit) .51 3.5.1 Sơ đồ chức hoạt động 52 3.5.2 Chức thực tế 54 3.5.3 Các phận ECU 54 3.5.4 Các thông số hoạt động ECU 55 3.5.5 Xử lý thông tin tạo xung phun 56 3.5.6 Điều khiển thời điểm phun 58 3.5.7 Tính tốn thời gian phun 58 3.5.8 Lượng khí nạp chu trình 60 3.6 Vị trí phận sửa dụng mơ hình: 61 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT .63 4.1 Lựa chọn phương án xây dựng mơ hình 63 4.1.1 Phương án thứ 63 4.1.2 Phương án thứ hai 64 4.1.3 Phương án thứ ba 65 4.1.4 Lựa chọn vật liệu thiết kế khung mơ hình 66 4.2 Lựa chọn phương án bố trí mơ hình .67 4.2.1 Phương án 67 4.2.2 Phương án 68 vii CHƯƠNG QUY TRÌNH THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 70 5.1 Các chi tiết lắp đặt lên mơ hình 70 5.2 Thi cơng mơ hình 74 5.2.1 Kiểm tra linh kiện trước lắp lên mơ hình 74 5.3 Lắp ráp thi công mơ hình .80 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 85 6.1 Kết luận: 85 6.2 Hướng phát triển 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 viii 15 16 Bình ắc Cấp nguồn 12v cho mơ quy hình hoạt Relay cầu chì dùng để Relay bảo vệ thiết bị cầu chì mạch Bảng 5.1 Các chi tiết đặt mơ hình 5.2 Thi cơng mơ hình 5.2.1 Kiểm tra linh kiện trước lắp lên mơ hình - Bình ắc quy: Dùng đồng hồ VOM đo điện áp phải 11v-12.8v, bình hoạt động tốt ổn định Hình 5.1 Bình ắc quy 75 - Cầu chì relay:  kiểm tra cầu chì nguyên chưa bị đứt đảm bảo cường độ dòng điện nhà sản xuất yêu cầu mạch Các chân kết nối dẫn điện tốt  Bước 1: Dùng Ohm kế kiểm tra thông mạch chân số số  Bước 2: Kiểm tra hở mạch chân số số Hình 5.2 Kiểm tra chân relay  Bước 3: Sau kiểm tra thông mạch, cấp nguồn 12V vào chân số số rơle để kiểm tra hoạt động rơle  Bước 4: Kiểm tra đóng mạch chân số số Hình 5.3 Kiểm tra hoạt động relay - Kiểm tra khóa điện  Bước 1: Ngắt giắc nối công tắc điện  Bước 2: Dùng Ohm kế kiểm tra thơng mạch cực khóa điện 76  Bước 3: Nếu kiểm tra không đảm bảo yêu cầu ta phải thay cơng tắc Hình 5.4 Sơ đồ chân cơng tắc khóa điện - Kiểm tra bơm nhiên liệu:  Bước 1: Kết nối chân âm dương bơm nhiên liệu tương ứng với cực âm dương Accu  Bước 2: Đo áp suất nhiên liệu: áp suất: 2.7 – 3.1 kgf/cm2 Bơm hoạt động tốt - Hình 5.5 Kết nối bơm nhiên liệu với đồng hồ đo áp suất Kiểm tra kim phun:  Bước 1: Dùng đồng hồ đo VOM đo điện trở chân kim phun 77  Bước 2: So sánh giá trị đo với giá trị tiêu chuẩn Nếu khơng đạt u cầu thay kim phun Điện trở xấp xỉ 14Ω Hình 5.6 Đo điện trở kim phun - Hoạt động Mô bin: Mô bin giúp tạo điện áp cao đủ để phóng tia hồ quang hai điện cực bugi Số vòng cuộn thứ cấp lớn cuộn sơ cấp khoảng 100 lần nhằm tạo chênh lệch điện Một đầu cuộn sơ cấp nối với IC đánh lửa, đầu cuộn thứ cấp nối với bugi Các đầu lại cuộn nối với ắc quy Hoạt động bô bin sau:  Dòng điện cuộn sơ cấp Khi động hoạt động, dòng điện chạy từ ắc quy qua IC đánh lửa vào cuộn sơ cấp, phù hợp với tín hiệu thời điểm đánh lửa (IGT) ECU động phát Kết đường sức từ trường tạo xung quanh cuộn dây quấn quanh lõi sắt 78 Hình 5.7 Hoạt động mơbin  Ngắt dịng điện vào cuộn sơ cấp: IC đánh lửa ngắt dòng điện vào cuộn sơ cấp, phù hợp với tín hiệu IGT ECU động phát ra, làm từ thông cuộn sơ cấp giảm đột ngột Vì vậy, tạo sức điện động có chiều chống lại giảm từ thơng có thơng qua tự cảm cuộn sơ cấp cảm ứng tương hỗ cuộn thứ cấp Hiệu ứng tự cảm tạo điện động khoảng 500V cuộn sơ cấp Hiệu ứng cảm ứng tương hỗ kèm theo cuộn thứ cấp tạo sức điện động khoảng 30 kV Sức điện động làm cho bugi phát tia lửa Dòng sơ cấp lớn ngắt dòng sơ cấp nhanh điện thứ cấp lớn.  IC đánh lửa có nhiệm vụ thực cách xác ngắt dịng sơ cấp vào bơbin theo tín hiệu đánh lửa IGT ECU động phát Khi tín hiệu IGT chuyển từ ngắt sang dẫn, IC đánh lửa bắt đầu cho dòng điện vào cuộn sơ cấp. Sau đó, IC truyền tín hiệu khẳng định (IGF) cho ECU phù hợp với cường độ dòng sơ cấp - Bugi: 79 Bugi có nhiệm vụ tạo tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp hịa khí (xăng khơng khí), cơng cụ để nguồn điện phát hồ quang qua khoảng trống (giống tia sét) Nguồn điện phải có điện áp cao để tia lửa phóng qua khoảng trống tia lửa mạnh Thông thường, điện áp hai cực bugi khoảng từ 40.000 đến 100.000 vôn.  Hình 5.8 Cấu tạo Bugi 80 - ECU động cơ: Điện nguồn cung cấp thường trực đến chân BATT E ECU để lưu trử liệu nhớ suốt trình xe hoạt động Khi tháo cầu chì với thời gian khoảng 15 giây liệu nhớ bị xóa Khi cơng tắc máy vị trí IG, có dòng điện qua cuộn dây làm tiếp điểm rơ le đóng, có dịng điện từ ắc quy đưa đến chân +B +B1 ECU, cấp nguồn cho ECU Cực E ECU nối với thân động Khi bật công tắc máy “ON” mà khơng có điện áp cực +B +B1 ECU kiểm tra cầu chì EFI (15A), cầu chì IG (7.5A) rơle EFI  Kiểm tra điện áp cấp cho ECU động  Bước 1: Bật công tắc OFF  Bước 2: Dùng Vôn kế đo điện áp cực BATT – E1  Điện áp chuẩn: 12V  Bước 3: Bật khóa điện sang vị trí ON  Bước 4: Dùng Vơn kế đo điện áp cực BATT – E1, +B – E1  Điện áp chuẩn : ÷ 14V 5.3 Lắp ráp thi cơng mơ hình Dựa vào phương hướng thi cơng mơ hình lựa chọn tiến hành lắp ráp linh kiện vào bảng thiết kế mica in ra: - Bình ắc quy cung cấp điện 12v cho tất thiết bị mạch hoạt động qua cầu chì EFI(20A) IG2 vào relay EFI IG2 81 Hình 5.9 Bình ắc quy 12v 7Ah - Relay EFI: Khi nhận tín hiệu từ MREL từ chân MREL 44(A) hộp ECU xuất chân 3(1A) relay EFI đóng nguồn từ ắc quy cấp vào cầu chì EFI(20A) relay IFI đóng từ chân 4(1A) nguồn dương cấp bơm xăng vào hộp ECU qua chân +B2 1(A0 +B(2A) Hình 5.10 Relay EFI  Relay IG2: cơng tắt khóa bật sang vị trí IG2 nguồn dương cấp vào relay chân 2(1B) cuộn relay IG2 Khi nguồn dương từ ắc quy qua cầu chì AM2(15A) qua chân 4(1B) relay đóng nguồn dương dược cấp vào kim phun 82 Hình 5.11 IG2 RELAY - Lắp ráp ECU lên bảng: Nguồn mass cấp vào hộp ECU qua chân: EC(32A), ME01(43B), E01(45B), E03(86B), E02(44B) - Lắp đặt hệ thống phun xăng: Kim phun relay IG2 cấp nguồn dương vào chân lai nối với hộp ECU theo thứ tự #40(105B), #30(106B), #20(107B), #10(108B) Hộp ECU xuất xung mass để điều khiển phun - Lắp đặt hệ thống Mobin đánh lửa: 83 Hình 5.12 Sơ đồ chân giắc kim phun C11/C12/C13/C14 - Mô bin đánh lửa cấp dương 12V vào chân khi relay IG2 đóng, nguồn âm từ mass cấp vào chân mobin, tín hiệu đánh lửa IGT hộp ECU xuất 12v cấp vào chân IGT Mobin Chân phản hồi tín hiệu đánh lửa nối song song môbin với nối vào chân IGF1(81B) trả tín hiệu 5v hộp ECU - Lắp cảm biến trục khuỷu trục cam: cảm biến hoạt động tín hiệu cảm biến đưa có biên dạng xung Sin cấp vào hộp để hộp nhận biết vị trí phun xăng đánh lửa vào chân NE+(122B) NE-(121B) Trên mơ hình chân giắc DLC3 nối chân sau: + Pin 4: Nối với chassi + Pin 5: Nối mass + Pin 6: Nối vào chân CAN H(49A) hộp ECU + Pin 14: Nối vào chân CAN L(41A) hộp ECU + Pin 16: Nối nguồn BATT 12V Sau hoàn thành lắp đặt chi tiết tổng thành cho mơ hình thực bước chạy thử hoàn thành thêm số hạn mục để tăng tính thẩm mỹ cho mơ hình mơ hình hoàn thành Và hai mặt trước sau 84 mơ hình sau nhóm chúng em hồn thành: Hình 5.13 mơ hình sau hoàn thành 85 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 Kết luận: Qua trình thực đồ án tốt nghiệp “NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐÁNH LỬA XE VINFAST FADIL 2019” Chúng em nhận thấy hệ thống phun xăng điện tử có vai trị quan trọng ơtơ, tối ưu hóa cung cấp nhiên liệu mang lại cơng suất cao tiết kiệm nhiên liệu cải thiện ô nhiễm mơi trường Trong q trình làm đồ án tốt nghiệp đề tài định hướng nghiên cứu nhằm mục đích tìm hiểu sâu kết cấu chế tạo mơ hình hồn chỉnh để hiểu rõ “lắp đặt cụm vòi phun” phục vụ đào tạo, đến đề tài thực được: - Đưa yếu tố ảnh hưởng đến hệ thống cung cấp nhiên liệu - Lập phương án chế tạo mơ hình lắp đặt cụm vịi phun mơ hình phun xăng điện tử ứng dụng phịng thí nghiệm ô tô - Hướng dẫn thực đo kiểm trực tiếp mơ hình hình ảnh chi tiết cụ thể * Tuy đề tài cịn thiếu sót định: - Chưa đưa hết chân ECU lên mơ hình - Mơ hình cịn thiếu sót số chi tiết so với tơ thực tế - Chưa giới thiệu thiết bị đo kiểm đại - Tồn tại một số lỗi không có đầy đủ các chi tiết ô tô 86 Do điều kiện thời gian điều kiện khác cho phép đề tài mong muốn phát triển thực tiếp khó khăn cịn tồn Song đề tài hoàn thành mục tiêu đề đồ án tốt nghiệp Sự thành cơng có đề tài tập trung nỗ lực không ngừng nghỉ thân, giúp đỡ nhiệt tình thầy TS NGUYỄN VĂN GIAO bảo ân cần góp ý chân thành thầy cô Viện bạn sinh viên Xin chân thành cảm ơn bảo tận tình thầy hướng dẫn thầy cô giáo Viện bạn sinh viên có ý kiến đóng góp để xây dựng đề tài hồn chỉnh 6.2 Hướng phát triển Sau trình tìm hiểu thực hiên đề tài, nhóm giải mắc đề ban đầu, giải bước đặt vấn đề giúp cho đồ án mang tính logic hồn thiện Q trình tìm hiểu đề tài thơng qua tài liệu nước nước, tiếp xúc anh chị có kinh nghiệm, giúp nhóm có nhiều kiến thức bổ ích hữu hiệu thời gian làm đồ án 87 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO a) PGS TS Đỗ Văn Dũng - Hệ thống điện điện tử ô tô đại - Nhà xuất Đại Học Quốc Gia Hà Nội – 2003 b) GSIC – Trung tâm thông tin dịch vụ toàn cầu c) Công ty Toyota Việt Nam - Kỹ thuật viên chẩn đoán hãng Toyota d) Công ty Toyota Việt Nam - Tài liệu đào tạo TCCS Giai đoạn giai đoạn e) Diễn đàn ô tô, link: http://www.oto-hui.com/ f) Diễn đàn kỹ thuật ô tô, link : https://axeoto.com/ g) Sơ đồ mạch điện của các hãng, link : http://www.bbbind.com/free-tsb/ h) Tạo app CH Play – Android, link: http://ai2.appinventor.mit.edu/ 89