Hệ thống phun xăng đánh lửa trên toyota innova

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐÁNH LỬA TRÊN TOYOTA INNOVA Ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ Lớp: 18DOTB6 Giảng viên hƣớng dẫn: THS BÙI VĂN TÂM SVTH: Lê Minh Ý Mã SV: 1811251251 Lớp: 18DOTB6 SVTH: Lê Anh Tuấn Mã SV: 1811251242 Lớp: 18DOTB6 SVTH: Đặng Trung Nguyên Mã SV: 1811250471 Lớp: 18DOTB6 Tp.HCM, ngày 30 tháng 07 năm 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐÁNH LỬA TRÊN TOYOTA INNOVA Ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ Lớp: 18DOTB6 Giảng viên hƣớng dẫn: THS BÙI VĂN TÂM SVTH: Lê Minh Ý Mã SV: 1811251251 Lớp: 18DOTB6 SVTH: Lê Anh Tuấn Mã SV: 1811251242 Lớp: 18DOTB6 SVTH: Đặng Trung Nguyên Mã SV: 1811250471 Lớp: 18DOTB6 Tp.HCM, ngày 30 tháng 07 năm 2022 LỜI CAM ĐOAN Nhóm em xin cam đoan báo cáo đồ án tốt nghiệp nhóm em thời gian qua Những số liệu kết nghiên cứu trung thực, hoàn toàn thực nhóm, chúng em khơng chép nguồn khác Ngoài ra, báo cáo có sử dụng số nguồn tài liệu tham khảo trích dẫn nguồn thích rõ ràng Nhóm em xin hồn tồn chịu trách nhiệm trước môn nhà trường cam đoan Tp Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 07 năm 2022 Người thực đề tài Lê Minh Ý Lê Anh Tuấn Đặng Trung Nguyên i LỜI CẢM ƠN \\// -Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành công nghệ kỹ thuật ô tô với đề tài “Hệ thống phun xăng đánh lửa Toyota Innova” kết q trình cố gắng khơng ngừng nghỉ nhóm em nhận hướng dẫn tận tình q thầy Qua đây, nhóm em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy Bùi Văn Tâm tận tình giúp đỡ em hồn thành đồ án Nhóm em xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc đến thầy Bùi Văn Tâm người trực tiếp hướng dẫn đồ án Thầy cung cấp cho em tài liệu kiến thức cần thiết cho đồ án nhóm em Nhóm em xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo nhà trường tạo điều kiện nhóm em hồn thành tốt đồ án Nhóm tác giả xin chân thành cảm ơn! TP Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 07 năm 2022 ii TÓM TẮT Đề tài đồ án: Hệ thống phun xăng đánh lửa Toyota Innova Đề tài đưa cơng trình nghiên cứu công bố trước hệ thống phun xăng đánh lửa Toyota phát triển Nghiên cứu nêu hạn chế tồn đề tài Tiếp thu luận điểm khoa học tiểu luận, luận văn hệ thống phun xăng đánh lửa để bổ sung nhằm giải vấn đề tồn động đề tài cũ Đồ án nghiên cứu toàn hệ thống phun xăng đánh lửa tơ, bao gồm tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động, sơ đồ mạch điện, thuật tốn mơ phỏng, tính tốn thiết kế hệ thống thông qua phần mềm thiết kế 2D, 3D Autocad Solidwork Tính tốn thiết kế, bố trí chi tiết hệ thống ECU, cảm biến, cách đấu dây,… nhằm tạo mơ hình mơ hệ thống hồn thiện tơ Sau tính tốn thiết kế tiến hành chạy thử ghi lại kết đạt Cuối nêu lại vấn đề tồn đề tài, hướng giải phát triển sau cho hệ thống iii ABSTRACT Project topic: Ignition fuel injection system on Toyota Innova The topic presents the previous researches and publications on the fuel injection ignition system developed by Toyota The study points out the remaining limitations of the topics Acquire scientific arguments of essays and theses on ignition fuel injection system to supplement in order to solve existing problems in the old topic This project studies the entire fuel injection and ignition system in cars, including learning about the structure, operating principle, circuit diagram, simulation algorithms, system design and calculation through 2D, 3D design software such as Autocad and Solidwork Calculation, design, layout of system details such as ECU, sensors, wiring, etc to create a complete system simulation model in the car After calculating the design, we will conduct a test run and record the achieved results Finally, it will raise the remaining issues of the topic, solutions and future development for the system iv MỤC LỤC PHIẾU ĐĂNG KÝ TÊN ĐỀ TÀI ĐATN PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ LỜI CAM ĐOAN .i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii ABSTRACT iv MỤC LỤC v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT x DANH MỤC CÁC BẢNG .xi DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH xii LỜI MỞ ĐẦU xiv CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI .1 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu 1.5 Phạm vi nghiên cứu 1.6 Phương pháp nghiên cứu 1.7 Kết cấu đề tài CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan hệ thống phun xăng đánh lửa 2.1.1 Hệ thống phun xăng điện tử EFI 2.1.1.1 Phân loại hệ thống EFI v 2.1.1.2 Hoạt động hệ thống phun xăng điện tử EFI 2.1.2 Hệ thống đánh lửa trực tiếp cho động 1TR-FE 2.1.2.1 Hệ thống đánh lửa 2.1.2.2 Cấu tạo hệ thống đánh lửa 2.1.2.3 Phân loại hệ thống phun xăng đánh lửa: 2.1.2.4 Yêu cầu hệ thống đánh lửa trực tiếp 2.1.2.5 Hoạt động hệ thống đánh lửa trực tiếp 2.1.3 Các cảm biến, thành phần tín hiệu hệ thống 2.1.3.1 Cảm biến vị trí piston (Crankshaft Position Sensor) 2.1.3.2 Cảm biến vị trí trục cam (Camshaft Position Sensor) 10 2.1.3.3 Cảm biến vị trí bướm ga (Throttle Position Sensor) 11 2.1.3.4 Cảm biến Oxy (Oxygen Sensor) 12 2.1.3.5 Cảm biến lưu lượng khí nạp (Mass Air Flow Sensor-MAF) 13 2.1.3.6 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát 14 2.1.3.7 Cảm biến vị trí bàn đạp chân ga 15 2.1.3.8 Bơm xăng 16 2.1.3.9 Kim phun 17 2.1.3.10 Bobine đánh lửa .18 2.1.3.11 Bugi đánh lửa 19 2.1.3.12 Đĩa tạo tín hiệu xung NE+, G 20 2.1.3.13 Tín hiệu IGT 21 2.1.3.14 Tín hiệu IGF 22 2.2 ECU điều khiển hoạt động hệ thống (Bộ điều khiển điện tử) 23 2.2.1 Chức ECU 24 vi 2.2.2 Các phận ECU .24 2.2.3 Các chế độ làm việc ECU 25 2.2.3.1 Làm đậm sau khởi động .25 2.2.3.2 Chạy ấm máy 25 CHƢƠNG 3: PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH 27 HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐÁNH LỬA TRÊN SA BÀN 27 3.1 Đề xuất phương án thiết kế khung 27 3.1.1 Phương án 27 3.1.2 Phương án 28 3.1.3 Phương án 29 3.1.4 Lựa chọn phương án .30 3.1.5 Dự trù nguyên vật liệu làm khung bảng .30 3.2 Đề xuất phương án bố trí đấu nối dây điện 30 3.2.1 Phương án 30 3.2.2 Phương án 31 3.2.3 Phương án 32 3.2.4 Lựa chọn phương án .33 CHƢƠNG 4: THIẾT KẾ, THI CƠNG MƠ HÌNH 35 HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐÁNH LỬA TRÊN 35 TOYOTA INNOVA 35 4.1 Thiết kế xây dựng mơ hình 35 4.1.1 Thiết kế khung 35 4.1.1.1 Xây dựng vẽ khung 35 4.1.1.2 Xây dựng vẽ khung hoàn thiện 38 vii 4.1.1.3 Thi công, lắp ráp khung hệ thống 39 4.1.2 Thiết kế mica sơ đồ bố trí chi tiết 39 4.1.2.1 Xây dựng vẽ mica 40 4.1.2.2 Xây dựng vẽ mica hoàn thiện .40 4.1.2.3 Thi cơng, bố trí chi tiết hệ thống lên mica 41 4.2 Đấu dây cho hệ thống 42 4.2.1 Lắp mạch khởi động 42 4.2.2 Lắp mạch điều khiển bơm xăng 44 4.2.3 Lắp mạch điều khiển phun xăng 47 4.2.4 Lắp mạch điều khiển đánh lửa 48 4.2.5 Lắp mạch cảm biến bàn đạp chân ga, trục cam, piston 50 4.2.6 Lắp mạch cảm biến oxy, cảm biến lưu lượng khí nạp 53 4.2.7 Lắp mạch cảm biến vị trí bướm ga 56 CHƢƠNG 5: KIỂM TRA, THỬ NGHIỆM, ĐIỀU CHỈNH VÀ KHẮC PHỤC LỖI 59 5.1 Các công đoạn kiểm tra trước thử nghiệm .59 5.1.1 Kiểm tra hoạt động tín hiệu phun xăng, đánh lửa (dùng led) 59 5.1.2 Kiểm tra hoạt động motor hệ thống 59 5.1.3 Kiểm tra hoạt động cảm biến hệ thống 60 5.1.4 Kiểm tra hoạt động relay điều khiển 60 5.2 Tiến hành cho mơ hình chạy thử 61 5.3 Tiến hành cấp nguồn vận hành 62 5.4 Điều chỉnh 62 CHƢƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN .64 viii thọ không cịn đảm bảo Vì cơng đoạn nên vệ sinh, bảo dưỡng thay chi tiết phận hư hỏng Tiến hành kiểm tra hoạt động motor có cịn vận hành tốt đáp ứng yêu cầu đề tài hay khơng, hoạt động tốt bảo dưỡng vệ sinh lại, khơng tiến hành kiểm tra sữa chữa để khắc phục hư hỏng thay motor 5.1.3 Kiểm tra hoạt động cảm biến hệ thống Tiến hành dùng đồng hồ đo thông mạch để đo kiểm hoạt động xác định chân cảm biến Nếu cụm cơng tắc hoạt động tốt tiến hành lắp đặt vào mơ hình sau dây điện Hình 5.2: Kiểm tra chân giắc cảm biến Oxy 5.1.4 Kiểm tra hoạt động relay điều khiển 60 Dùng đồng hồ đo thông mạch để kiểm tra hoạt động relay (xác định cuộn dây tiếp điểm) để thay kịp thời tránh phát sinh hư hỏng trinh lắp đặt hệ thống lên mơ hình Hình 5.3: Tra cứu, kiểm tra lại thông số relay sau đo 5.2 Tiến hành cho mơ hình chạy thử Bước 1: Kiểm tra tổng thể hệ thống Bước 2: Kiểm tra ắc quy, mối nối dây điện, cầu chì, relay… Bật khố điện (cơng tắc máy), cấp nguồn cho hệ thống Bước 3: Xem đèn đo áp ắc quy led bugi, kim phun có sáng đèn hay không Bước 4: Đánh pan sửa pan Trong chạy thử thấy xuất cố bất thường phải ngừng việc chạy thử kiểm tra lại toàn thiết bị, khắc phục hư hỏng, thay cần thiết Hiệu chỉnh lại thiết bị để đạt yêu cầu 61 Một số lỗi thường gặp q trình chạy thử: tín hiệu số cảm biến, bonine đánh lửa hoạt động không đồng bộ, kim phun khơng hoạt động… Hình 5.4: Chạy thử mơ hình 5.3 Tiến hành cấp nguồn vận hành Trước cho vận hành mơ hình phải kiểm tra lại mạch dây điện Cấp nguồn cho mô hình bật cơng tắc khóa sang vị trí ON quan sát relay cơng tắc có hoạt động hay khơng, khơng hoạt động tiến hành kiểm tra lại mạch điện Lần lượt điều khiển công tắc sơ đồ mạch điện cần vận hành, motor khơng hoạt động, khơng hoạt động kiểm tra thông mạch dây diện, kiểm tra lại mối nối kiểm tra mạch điện vừa đấu chưa 5.4 Điều chỉnh Đấu nối chân giắc cắm gá mơ hình xác theo sơ đồ gá mơ hình Kiểm tra nguyên lý hoạt động hệ thống điện Kiểm 62 tra đo thông mạch, ngắn mạch tất phần nối dây với mạch điện thiết bị điện đồng hồ vạn Kiểm tra chặt giắc mạch đấu dây Thay thế, sửa chữa cấu, chi tiết bị cháy, hư hỏng trình vận hành Hình 5.5: Vận hành mơ hình sau chỉnh sửa 63 CHƢƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 Các thuận lợi khó khăn trình thực đồ án Thuận lợi: Có hỗ trợ dẫn tận tình đến từ giảng viên ngành ô tô trường Kiến thức đưa vào đồ án sàng lọc qua trước để tránh sai lệch kiến thức phận hệ thống Các phận mơ hình, tài liệu kiến thức hệ thống phun xăng đánh lửa Toyota Innova đa dạng dễ dàng dể tìm kiếm Sơ đồ mạch điện, giắc chân kiểm tra hoạt động trước đưa lên mơ hình Khó khăn: Do khối lượng kiến thức lớn đa dạng nên có sai lệch nguồn tài liệu khác Kinh nghiệm điện ô tô chưa đầy đủ nên dễ đấu sai dây dẫn đến cháy hộp ECU hư hỏng phận hệ thống Một số phận phải chờ thời gian dài để gia công, làm nhiều thời gian 6.2 Kết luận Sau thời gian làm đồ án với đề tài “Hệ thống phun xăng, đánh lửa Toyota Innova" nhóm em hoàn thành với giúp đỡ hướng dẫn tận tình thầy Bùi Văn Tâm Trong đồ án nhóm em sâu vào kết cấu nguyên lý hoạt động hệ thống phun xăng đánh lửa Phần đầu vào giới thiệu tổng quan hệ thống phun xăng điện tử phần trung tâm đồ án vào nguyên cứu hệ thống phun xăng, đánh lửa động 1TR-FE Do thời gian hạn chế, nhiều phần chưa 64 trang bị thời gian học tập trường, tài liệu tham khảo hạn chế chưa cập nhật đủ nên nhóm em khơng tránh khỏi việc thiếu xót kiến thức cần phải hồn thiện thêm, mong hội đồng bảo vệ thông cảm Qua đề tài bổ sung cho nhóm em thêm nhiều kiến thức chuyên nghành động đốt đặc biệt hệ thống phun xăng, đánh lửa điều khiển điện tử đại, giúp chúng em hiểu sâu nguyên lý, kết cấu hệ thống 6.3 Hƣớng phát triển Nhóm em nhận thấy hệ thống phun xăng điện tử EFI ô tô lại gặp phải vấn đề khó khắc phục áp suất chân khơng phía sau bướm ga Áp suất chân không làm cản trở chuyển động chi tiết hệ thống phát lực từ gây công lượng Để khắc phục trường hợp này, nhà sản xuất tơ nhìn sang chế cháy động Diesel từ đó, họ định mô chế cháy động Diesel cho động xăng tải thấp từ đó, ta có hệ thống phun xăng đại hơn, tiết kiệm nhiên liệu hệ thống phun xăng trực tiếp GDI Phát triển giả lặp cho tín hiệu xung Ne+, G xác Thêm vào giắc để đánh pan sửa pan tốt Cuối nhóm em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo ngành kỹ thuật ôtô Trường Đại Học Cơng Nghệ TP HCM, đặc biệt nhóm em xin chân thành cảm ơn thầy Bùi Văn Tâm tận tình hướng dẫn giúp đỡ nhóm em hồn thành đồ án 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]Đinh Ngọc Ân, Hồ Xuân Năng (2020), Cảm biến cấu chấp hành hệ thống điện tử ô tô, NXB Khoa Học Tự Nhiên Công Nghệ, Hà Nội [2]Đinh Ngọc Ân, Hồ Xuân Năng (2020), Kỹ Thuật động ô tô, NXB Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội [3]Lê Văn Anh, Nguyễn Thanh Quang, Nguyễn Tuấn Nghĩa (2017), Giáo trình nguyên lý động đốt trong, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội [4]Tài liệu đào tạo Toyota (2015), Tài liệu đào tạo ktv toyot cấp cấp2 [5]Nguyễn Tuấn Nghĩa, Lê Văn Anh, Phạm Minh Hiếu (2017), Giáo trình kết cấu động đốt trong, NXB Khoa Học & Kỹ Thuật, Hà Nội [6]Nguyễn Thanh Quang (2017), Giáo trình điện tử tô 2, NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật, Hà Nội [7]Phạm Tố Như (2010), Giáo trình cơng nghệ tơ phần động cơ, NXB Lao Động, Hà Nội [8]PGS TS Phạm Minh Tuấn (2008), Lý thuyết động đốt trong, NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật, Hà Nội [9]Uwe Kiencke&Lars Nielsen (2005), Automotive Control Systems for engine drivelineand vehicle, Springer Berlin Heidelberg, New York [10]Richard Van Basshuysen & Fred Schaxfer (2010), Internal Combustion Engine Handbook, SAE International, USA [11]Cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống phun xăng trực tiếp GDI https://vinfastauto.com/vn_vi/cau-tao-va-nguyen-ly-hoat-dong-he-thong-phunxang-truc-tiep-gdi [12]Tìm hiểu hệ thống phun xăng trực tiếp GDI ô tô https://oto-hui.com/threads/tim-hieu-ve-he-thong-phun-xang-truc-tiep-gdi-tren-oto.115900/ 66 [13]Hệ thống phun nhiên liệu điện tử EFI https://oto.edu.vn/he-thong-phun-nhien-lieu-dien-tu-efi/ [14]Các hệ thống đánh lửa ô tô – Kiến thức cần biết https://katavina.com/tin-xe/he-thong-danh-lua-tren-o-to.html [15]Hỏi đáp kĩ thuật: Bugi chân ngắn chân dài https://www.otosaigon.com/threads/cho-em-hoi-ve-bugi-chan-ngan-va-chandai.146152/ 67 PHỤ LỤC Bảng vẽ bố trí mica Bản vẽ sơ đồ bố đấu dây mica Bản vẽ sa bàn hoàn thiện Tấm mica hồn chỉnh đục lỗ Khung mơ hình Các chi tiết bố trí mika Mơ hình hồn thiện