Thiết kế chế tạo mô hình hệ thống đánh lửa trực tiếp trên động cơ xăng

TÓM TẮT LUẬN VĂN Trong những năm gần đây, nền khoa học kỷ thuật thế giới đã phát triển cực kỳ mạnh mẽ với nhiều thành công rực rỡ trong tất cả các lĩnh vực của đời sống xã hội, đặc biệt trong lĩnh vực kỹ thuật công nghệ ô tô đã có sự phát triển mạnh mẽ như vũ bão về công nghệ, thiết bị tự động trên ô tô hiện nay đã làm cuộc sống của con người đã càng ngày càng trở nên phong phú và hiện đại hơn. Hệ thống đánh lửa trên ô tô là một trong những hệ thống quan trọng quyết định đến sự hoạt động của một chiếc xe, đặc biệt là khả năng tăng tốc, thay đổi góc đánh lửa, tiết kiệm nhiên liệu làm cho động cơ hoạt động êm ái an toàn cho những người sử dụng xe. Tuy ngành ô tô đã có được những bước phát triển đáng kể nhưng người ta vẫn liên tục tiến hành nhiều thử nghiệm mới với những mục đích khác nhau nhằm phục vụ cho các nhu cầu của xã hội.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Thiết kế chế tạo mơ hình hệ thống đánh lửa trực tiếp động xăng TP HỒ CHÍ MINH 9/2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc KHOA: KỸ THUẬT GIAO THÔNG NHIỆM VỤ LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN: Ô TÔ – MÁY ĐỘNG LỰC Họ và Tên: Dương Tấn Cường Mssv: G09T0049 Họ và Tên: Trần Văn Vương Mssv: G09T0656 Họ và Tên: Trần Thanh Liêm Chính Mssv: G08T1061 Đầu đề luận văn: “Thiết kế chế tạo mơ hình hệ thống đánh lửa trực tiếp động xăng” Nhiệm vụ (yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu): ……………………………………………………………………………………………… ……….……… …………………………………………………………………………… …………….……………………………………… ……………………………………… ……………….…………………………………………………………………………… ………… ……………….………………………………………………………………… … ………………………………………………………………………………………… ………… ……………….………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… Ngày giao nhiệm vụ: 15 thánh năm 2015 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: ngày thánh năm 2016 Họ và tên người hướng dẫn: Đinh Q́c Trí Phần hướng dẫn: 100% Nợi dung và yêu cầu LVTN đã được thông qua Bộ môn Ngày 15 tháng năm 2015 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MƠN Người dụt (chấm sơ bợ): ………………………… Đơn vị: ……………………………………………… …… Ngày bảo vệ: ……………………………………… ….… Điểm tổng kết: ………………………………………… Nơi lưu trữ luận án: ………………………………… … LỜI CẢM ƠN - Sau khoảng thời gian dài được học tập rèn luyện tại trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM, dưới sự bảo tận tình thầy phòng khoa, chúng em đã gần mãn khố học, giai đoạn hồn thành ḷn văn tốt nghiệp sửa trở thành một người kỹ sư tơ có thể góp sức xây dựng cho sự phát triển xã hội nước nhà Để được ngày hôm chúng em vô biết ơn đến tất cả thầy cô trường đặc biệt Khoa Kỹ Thuật Giao Thơng đã tận tình giảng dạy, hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quý báu cho chúng em khoảng thời gian được học tập, rèn luyện tại trường Thầy Đinh Quốc Trí, người đã tận tình hướng dẫn, định hướng, giúp đỡ dạy chúng em rất nhiều suốt trình thực hiện ḷn văn tớt nghiệp Đồng thời chúng em xin gửi lời cảm ơn đến những người thân, bạn bè những người bên cạnh chúng em để động viên, ủng hộ về vật chất lẫn tinh thần suốt khoảng thời gian qua - Trong trình thực hiện đề tài thời gian kiến thức có hạn nên cịn có nhiều hạn chế thiếu sót Chúng em rất mong được sự đóng ý kiến thầy, cô bạn để nợi dung đề tài chúng em được hồn thiện - Với lòng biết ơn chân thành, chúng em xin gởi lời chúc sức khoẻ những tớt đẹp nhất đến thầy cô khoa, nhà trường, những bậc sinh thành, anh chị em đáng kính và toàn thể đồng nghiệp, bạn bè hiện cịn học khơng cịn học tại trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM TÓM TẮT LUẬN VĂN - Trong những năm gần đây, nền khoa học kỷ thuật thế giới đã phát triển cực kỳ mạnh mẽ với nhiều thành công rực rỡ tất cả lĩnh vực đời sống xã hội, đặc biệt lĩnh vực kỹ tḥt cơng nghệ tơ đã có sự phát triển mạnh mẽ vũ bão về công nghệ, thiết bị tự động ô tô hiện đã làm cuộc sống người đã càng ngày càng trở nên phong phú hiện đại - Hệ thống đánh lửa ô tô một những hệ thống quan trọng quyết định đến sự hoạt động một chiếc xe, đặc biệt khả tăng tốc, thay đởi góc đánh lửa, tiết kiệm nhiên liệu làm cho đợng hoạt đợng êm an tồn cho những người sử dụng xe - Tuy ngành ô tô đã có được những bước phát triển đáng kể người ta vẫn liên tục tiến hành nhiều thử nghiệm mới với những mục đích khác nhằm phục vụ cho nhu cầu xã hội [Type the document title] CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1GIỚI THIỆU CHUNG - Trong vài thập kỷ gần đây, nền công nghiệp ôtô đã có những bước phát triển vượt bậc, để tới ưu cho chiếc xe ô tô nhiều công nghệ mới đã được áp dụng Chẳng hạn hệ thống điều khiển động đã áp dụng công nghệ GDI (gas oline direct injection) nhằm làm giảm tối đa tiêu hao nhiên liệu Phần gầm ôtô ngày được trang bị mợt sớ hệ thớng như: hệ thớng phanh chớng bó cứng (ABS) hay hệ thống chống trượt (ARS), hộp số tự động vô cấp… Đặc biệt, hệ thống đánh lửa không ngừng cải tiến nhằm làm cho chiếc ô tô ngày hiện đại 1.2 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI - Bợ mơn Ơtơ – Máy đợng lực Trường Đại Học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh đã có nhiều cớ gắng việc trang bị phòng thí nghiệm thiết bị hiện đại nhằm mục đích nghiên cứuvà phục vụ giảng dạy chuyên ngành ô tô Song nền công nghiệp ô tô phát triển nhanh nên việc trang bị thêm trang thiết bị mới cho việc giảng dạy cho đến vẫn còn là mợt dấu hỏi lớn.Do đó, để góp sức cho cơng trình giảng dạy tương lai nhóm sinh viên chúng em quyết định chọn đề tài thiết kế mơ hình hệ thớng đánh lửa trực tiếp động xăng, nhằm hổ trợ một phần cho bộ môn việc giảng dạy, thí nghiệm hệ thống điện xe ô tô 1.3 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI - Từ lý chọn đề tài nêu nhóm chúng em khơng sâu vào việc tính tốn thơng số hệ thống đánh lửa mà tập trung vào việc bớ trí mơ hình hoạt đợng hệ thớng mơ hình - Do thời gian kinh phí cịn hạn hẹp nên nhóm chúng em thiết kế hai hệ thống đánh lửa chính là : “Hệ thống đánh lửa trực tiếp một bôbin đánh lửa cho hai máy có IC đánh lửa tích hợp bôbin”, “Hệ thống đánh lửa trực tiếp bôbin đơn cho từng máy IC đánh lửa tích hợp bơbin”, “Còn hai hệ thớng cịn lại hệ thớng đánh lửa ba máy bốn máy bôbin đôi chúng em dùng ba IC đánh lửa SVTH: Dương Tấn Cường, Trần Văn Vương, Trần Thanh Liêm Chính Trang [Type the document title] rời và mượn tính hiệu đánh lửa hợp ECM hai hệ thớng chính để giả lập tính hiệu cho hoạt đợng để tiết kiệm kinh phí và khơng gian mơ hình” - Trên mơ hình có thể làm được nghệm là đấu dây cho từng hệ thống đánh lửa hoạt động, đo được biên dạng xung cảm biến, xung đánh lửa thời điểm đánh lửa SVTH: Dương Tấn Cường, Trần Văn Vương, Trần Thanh Liêm Chính Trang [Type the document title] CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 2.1 Lý thuyết đánh lửa cho đông xăng 2.1.1 Hiệu điện thứ cấp cực đại 𝑼𝟐𝒎 : - Là hiệu điện thế cực đại đo được hai đầu cuộn dây thứ cấp tách dây cao áp khỏi bougie Hiệu điện thế thứ cấp cực đại phải đủ lớn để có khả tạo được tia lửa điện giữa hai điện cực bougie, đặc biệt lúc khởi động 2.1.2 Hiệu điện đánh lửa,𝑼𝒅𝒍 -Hiện điện thế thứ cấp mà tại q trình đánh lửa xảy ra, được gọi hiệuđiện thế đánh lửa (𝑈𝑑𝑙 ) Hiệu điện thế đánh lửa một hàm phụ thuộc vào nhiều yếu tố, tuân theo định luật Pashen 𝑃𝛿 𝑈𝑑𝑡 =K 𝑇 ➢ Trong đó: −𝑃: Là áp śt buồng đớt tại thời điểm đánh lửa −𝛿: Khe hở bougie −𝑇: Nhiệt độ điện cực trung tâm bougie tại thời điểm đánh lửa −𝐾: Hằng số phụ thuộc vào thành phần hỗn hợp hịa khí -Ở chế đợ khởi động lạnh, hiệu điện thế đánh lửa 𝑈𝑑𝑙 tăng khoảng 20 đến 30% nhiệt độ điện cực bougie thấp.Khi động tăng tốc độ, thoạt tiên, 𝑈𝑑𝑙 tăng áp suất nén tăng sau 𝑈𝑑𝑙 giảm từ từ nhiệt độ điện cực bougie tăng và áp suất nén giảm trình nạp xấu Hiệu điện thế đánh lửa có giá trị cực đại chế đợ khởi đợng và tăng tớc, có giá trị cực tiểu chế độ ổn định công suất cực đại -Trong trình vận hành xe mới, sau 2.000 km đầu tiên, 𝑈𝑑𝑙 tăng 20% điện cực bougie bị mài mòn SVTH: Dương Tấn Cường, Trần Văn Vương, Trần Thanh Liêm Chính Trang [Type the document title] Toàn tải ; 2.nửa tải ;3 tải nhỏ ;4 khởi động cầm chừng Hình 5.1 phụ thuộc hiệu điện đánh lửa vào tốc độ tải động - Sau 𝑈𝑑𝑙 tiếp tục tăng khe hở bougie tăng Vì vậy để giảm 𝑈𝑑𝑙 phải hiệu chỉnh lại khe hở bougie sau 10.000 km 2.1.3 Hệ số dự trữ 𝑲𝒅𝒕 -Hệ số dự trữ tỷ số giữa hiệu điện thế thứ cấp cực đại 𝑈2𝑚 hiệu điện thế đánh lửa 𝑈𝑑𝑙 𝐾𝑑𝑡 = U2𝑚 𝑈𝑑𝑙 - Đối với hệ thống đánh lửa thường, 𝑈2𝑚 thấp nên 𝐾𝑑𝑡 thường nhỏ 1,5 SVTH: Dương Tấn Cường, Trần Văn Vương, Trần Thanh Liêm Chính Trang [Type the document title] Trên những động xăng hiện đại với hệ thống đánh lửa điện tử, hệ sớ dự trữ cógiá trị cao (𝐾𝑑𝑡 = 1,52,0), đáp ứng được việc tăng tỷ sớ nén, tăng sớ vịng quay và tăng khe hở bougie 2.1.4 Năng lượng dự trữ 𝑾𝒅𝒕 - Năng lượng dự trữ 𝑊𝑑𝑡 là lượng tích lũy dưới dạng từ trường cuộn dây sơ cấp bobine Để đảm bảo tia lửa điện có đủ lượng để đớt cháy hồn tồn hịa khí, hệ thớng đánh lửa phải đảm bảo được lượng dự trữ cuộn sơ cấp bobine một giá trị xác định 𝑊𝑑𝑡 = L1 x 𝐼𝑛𝑔 = 5070 mJ ➢ Trong đó: −𝑊𝑑𝑡 : Năng lượng dự trữ cuộc sơ cấp −𝐿1 : Độ tự cảm cuộc sơ cấp bobine −Ing : Cường độ dòng điện sơ cấp tại thời điểm transistor công suất ngắt 2.1.5 Tốc độ biến thiên hiệu điện thứ cấp S S= d𝑢2 dt = ∆𝑢2 ∆t = 300  600 [V/ms] ➢ Trong đó: −𝑆: Tớc đợ biến thiên hiệu điện thế thứ cấp −𝑢2 : Độ biến thiên hiệu điện thế thứ cấp −∆𝑡 : Thời gian biến thiên hiệu điện thế thứ cấp - Tốc độ biến thiên hiệu điện thế thứ cấp S lớn tia lửa điện xuất hiện tại điện cực bougie mạnh nhờ dòng khơng bị rị qua ṃi than điện cực bougie, lượng tiêu hao mạch thứ cấp giảm SVTH: Dương Tấn Cường, Trần Văn Vương, Trần Thanh Liêm Chính Trang