Đồ Án Hệ Thống Phun Xăng Điện Tử Efi.pdf

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 không 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 không 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 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 tồn 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 dịng điện khơng đáp ứng u 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 không 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 trình phun xăng lọc làm không 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