Xây dựng và chế tạo mô hình hệ thống phun xăng đánh lửa xe chevrolet captiva 2010

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠNG NGHỆ THỦ ĐỨC KHOA CƠ KHÍ Ơ TÔ  NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2021-2022 ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐÁNH LỬA XE CHEVROLET CAPTIVA 2010 Giảng viên hướng dẫn: Th.S Tiêu Hà Hồng Nhân Nhóm tác giả: Nguyễn Thành Niên – CD20OT4 Đoàn Xuân Hồng – CD19OT1 Trần Đặng Văn Tài – CD21OT17 Tp HCM, ngày…… tháng ……năm 2022 ỦY BAN NHÂN DÂN TP.HCM TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠNG NGHỆ THỦ ĐỨC KHOA CƠ KHÍ Ơ TƠ  NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2021-2022 ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐÁNH LỬA XE CHEVROLET CAPTIVA 2010 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI TIÊU HÀ HỒNG NHÂN NGUYỄN THÀNH NIÊN TRƯỞNG KHOA CÙ HUY HOÀI Tp HCM, ngày…… tháng ……năm 2022 CHƯƠNG I TỔNG QUAN I.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI I.1.1 Tính thời đề tài I.1.2 Tính cấp thiết đề tài I.1.3 Tính thực tế I.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI VÀ Ý NGHĨA ĐỀ TÀI I.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐÁNH LỬA TRÊN XE CAPTIVA II.1 KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA ĐIỆN TỬ II.1.1 Hệ thống đánh lửa điện tử gì? II.1.2 Các thành phần hệ thống đánh lửa điện tử II.1.3 Hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS) xe Chevrolet Captiva 2010 II.2 TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ II.3 PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ LÀ GÌ? II.4 CẤU TẠO HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ II.4.1 Cảm biến II.4.2 Bộ điều khiển điện tử II.4.3 Bộ phận bơm phun nhiên liệu II.5 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU III.1 TỔNG QUAN VỀ MƠ HÌNH THIẾT KẾ III.1.1 Kích thước tổng thể III.1.2 Các cụm chi tiết: III.1.3 Bản thiết kế xây dựng mô hình 10 III.1.4 Các chi tiết cụ thể mô hình: 11 a b c d e f III.1.5 III.1.6 III.1.7 Hộp ECM 11 Bơm xăng: 11 Bobin đánh lửa 12 Kim phun 12 Hộp BCM 12 Bánh giả lập tín hiệu trục khuỷu 13 Hình ảnh thực tế 14 Nguyên lý hoạt động 15 Một số lỗi thường gặp 17 CHƯƠNG IV 18 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 18 IV.1 IV.2 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 18 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 18 TÀI LIỆU THAM KHẢO 19 DANH MỤC HÌNH Hình II-1: Hệ thống đánh lửa điện tử Hình II-2: Hệ thống phun xăng điện tử EFI Hình II-3: Cấu tạo hệ thống phun xăng điện tử Hình II-4: Đèn check báo lỗi phun xăng điện tử Hình III-1: Hộp ECM xe Chevrolet Captiva 2010 11 Hình III-2: Bơm xăng xe Chevrolet Captiva 2010 Bobin đánh lửa 11 Hình III-3: Bobin đánh lửa xe Captiva 12 Hình III-4: Kim phun xe Captiva máy xăng 12 Hình 0-1: Hộp BCM 13 Hình 0-1: Bánh giả lập tín hiệu trục khuỷu cảm biến trục khuỷu 13 TĨM TẮT CƠNG TRÌNH Trong năm gần đây, gia tăng sử dụng ô tô kéo theo lĩnh vực, ngành liên quan đến ôtô phát triển mạnh, số lượng sinh viên theo học ngành khí tơ ngày tăng Và để có đội ngũ sinh viên trường với đầy đủ kiến thức khả làm việc bạn cần trang bị kiến thức gắn liền với thực tế Thêm vào hệ thống phun xăng đánh lửa xem phần quan trọng mà sinh viên phải nắm tơ, em chọn xây dựng thiết kế hệ thống phun xăng đánh lửa ơtơ Qua việc hệ thống hóa kiến thức, thu thập tài liệu có liên quan, nghiên cứu thực nghiệm dựa xe ô tô thực tế từ hãng xe khác giới, đặc biệt từ hãng chevrolet, sử dụng linh kiện điện tử, em xây dựng thiết kế mơ hình mơ tả hệ thống phun xăng đánh lửa tơ Mơ hình đáp ứng cho nhu cầu dạy giảng viên học sinh viên Khoa khí Ơ tơ trường, vừa tiền đề cho sinh viên nghiên cứu, sáng tạo trình học tập CHƯƠNG I TỔNG QUAN I.1 Lý chọn đề tài I.1.1 Tính thời đề tài Ngày công nghệ thông tin kỹ thuật điện tử có phát triển mạnh mẽ, việc nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật đại ô tô ngày nhiều không ngừng cải tiến, thay đổi sau loạt sản xuất có xu hướng phát triển tương lai So với xe sản xuất từ trước năm 80 trước, ô tô đại phức tạp, hệ thống ô tơ tối ưu hóa với hệ thống điều khiển, kiểm soát điện tử để đạt mục đích cao tiết kiệm nhiên liệu, tăng công suất động cơ, tăng tuổi thọ xe, giảm ô nhiễm môi trường tính tiện nghi cho người sử dụng Hệ thống phun xăng đánh lửa hệ thống phun xăng hai hệ thống quan trọng xe ô tô Đi liền với phát triển cơng nghệ hai hệ thống phát triển để đạt những tiêu chí xe đại I.1.2 Tính cấp thiết đề tài Góp phần nhỏ nâng cao chất lượng đào tạo, tay nghề, kiến thức tảng cho sinh viên Việc nghiên cứu thiết kế mơ hình đo kiểm hệ thống phun xăng đánh lửa ôtô giúp cho bạn sinh viên dễ dàng tiếp cận với thực tế trang bị cho bạn kiến thức điện động tiền đề tạo khả tiếp thu vận dụng học sinh viên tăng lên học tập thực hành chủ động I.1.3 Tính thực tế a Ưu điểm: Kiến thức đề tài tổng quan hệ thống phun xăng đánh lửa: Cấu tạo nguyên lý làm việc; Hư hỏng, nguyên nhân, cách khắc phục kiểm tra hệ thống; sở thiết lập mơ hình hoạt động thực tế Từng phận phân tích thứ tự rõ ràng Do người đọc dể dàng hiểu Trong trình học tập khảo sát trường cao đẳng cơng nghệ thủ đức nhà trường chưa có mơ hình hệ thống phun xăng đánh lửa điều khiển điện tử đầy đủ hồn thiện Kinh phí tự nghiên cứu hệ thống phun xăng đánh lửa rẻ so với việc mua bên doanh nghiệp ngồi Kích thích khả sáng tạo sinh viên nhà trường giúp cho việc nghiên cứu khoa học khoa ô tô thêm sôi động b Nhược điểm: Đề tài ứng dụng trực tiếp thực tế, ứng dụng nhiều giải pháp nhằm tối ưu hóa cho xác thực với thực tế hơn,nhưng thời gian kiến Trang thức giới hạn nên chúng em dừng việc thực thi cơng mơ hình khơng có lắp tơ thật mơ vài điều kiện so với thực tế I.2 Mục tiêu nghiên cứu đề tài ý nghĩa đề tài Từ nhiệm vụ đề tài đặt xây dựng thiết kế mơ hình đo kiểm mạch điện hệ thống phun xăng đánh lửa, nội dung nghiên cứu đề tài thực với mục đích sau: Thực việc nghiên cứu tổng quan nghiên cứu thiết kế mơ hình đo kiểm hệ thống phun xăng đánh lửa xe ô tô, nghiên cứu từ thực tế nghiên cứu thiết kế mơ hình đo kiểm hệ thống phun xăng đánh lửa xe Chevrolet Captiva 2010 Tìm phương án đo kiểm hệ thống phun xăng đánh lửa xe Chevrolet Captiva 2010 bước thiết kế cách khoa học Thực việc thiết kế, nghiên cứu thiết kế mơ hình đo kiểm hệ thống phun xăng đánh lửa xe Chevrolet Captiva 2010 theo phương án thiết kế chọn Với mục đích thiết kế mơ hình phục vụ cho việc giảng dạy, nghiên cứu nên mơ hình ngồi việc phải thể tính thực tế hệ thống phun xăng đánh lửa xe Chevrolet Captiva 2010 cịn phải có tính sư phạm tính thẩm mỹ Biên soạn đề tài lý thuyết trình bày cách có hệ thống, khoa học sở lý thuyết, nguyên tắc điều khiển, cấu tạo, hoạt động nghiên cứu thiết kế mơ hình đo kiểm hệ thống phun xăng đánh lửa xe Chevrolet Captiva 2010 I.3 Phương pháp nghiên cứu Trong trình thực đề tài: “Xây dựng thiết kế mơ hình đo kiểm mạch điện hệ thống phun xăng đánh lửa xe Chevrolet Captiva 2010” tác giả sử dụng phương pháp nghiên cứu: Thu thập tài liệu có liên quan Sử dụng sở lý thuyết hệ thống phun xăng hệ thống đánh lửa xe ô tô Trang CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐÁNH LỬA TRÊN XE CAPTIVA II.1 Khái quát hệ thống đánh lửa điện tử II.1.1 Hệ thống đánh lửa điện tử gì? Hệ thống đánh lửa điện tử đóng vai trị quan trọng việc xác định thời điểm, thực trình đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu khơng khí, kích hoạt động tơ Thời điểm đánh lửa tính tốn chuẩn xác ECU dựa tín hiệu nhận từ cảm biến Hệ thống đánh lửa điện tử kết nghiên cứu cải tiến công nghệ nên sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội so với hệ thống đánh lửa tiếp điểm hệ trước Đồng thời, hệ thống đánh giá cao khả tiết kiệm nhiên liệu, phát thải thấp, hoạt động mạnh mẽ ổn định cường độ cao mà không cần điều chỉnh tần số điện Hệ thống đánh lửa điện tử không hoạt động độc lập mà phối hợp với nhiều hệ thống khác động ô tô hệ thống nhiên liệu, khí thải, hệ thống làm mát Mọi trình diễn hệ thống điều khiển ECU (đơn vị điều khiển điện tử) Trong đó, nhiệm vụ hệ thống đánh lửa đốt cháy nhiên liệu kiểm soát thời điểm đánh lửa cho chuẩn xác Khi tốc độ tăng, lực quán tính, piston qua điểm chuẩn nhanh kỳ Nếu hoạt động đánh lửa để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu - khơng khí diễn q muộn, động đạt tốc độ mong muốn lúc Vì lý đó, tia lửa phải bắt đầu sớm vài mili giây, đảm bảo thời điểm đánh lửa khơng bị chậm trễ, q trình đốt cháy nhiên liệu diễn vừa kịp để cung cấp đủ lượng giúp việc tăng tốc trở nên thuận lợi II.1.2 Các thành phần hệ thống đánh lửa điện tử Bugi: Là công cụ để nguồn điện phát tia lửa điện qua khoảng trống 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 vơn Một số xe địi hỏi phải sử dụng loại bugi nóng Loại bugi thiết kế có chất sứ bao bọc tiếp xúc với kim loại việc trao đổi nhiệt nến nóng làm bụi bẩn tốt Bugi lạnh ngược lại, thiết kế với vùng trao đổi nhiệt lớn nguội hoạt động Động hiệu suất cao sinh nhiều nhiệt phải sử dụng bugi nguội Nếu bugi nóng, làm cho hỗn hợp cháy trước tia lửa phát Trang Bôbin: Là phận sinh cao áp để tạo tia lửa Điện cao sinh cảm ứng hai cuộn dây Một cuộn có vịng gọi cuộn sơ cấp, xung quanh cuộn sơ cấp nhiều vòng cuộn thứ cấp Cuộn thứ cấp có số vịng lớn gấp hàng trăm lần cuộn sơ cấp Dòng điện từ nguồn điện chạy qua cuộn sơ cấp bôbin, dòng điện bị ngắt thời điểm đánh lửa má vít (đang đóng kín mạch điện đột ngột mở ra) Khi dòng điện cuộn sơ cấp bị ngắt đi, từ trường điện cuộn sơ cấp sinh giảm đột ngột Theo nguyên tắc cảm ứng điện từ, cuộn thứ cấp sinh dòng điện để chống lại thay đổi từ trường Do số vòng cuộn thứ cấp lớn gấp nhiều lần số vòng dây cuộn sơ cấp nên dòng điện cuộn thứ cấp có điện áp lớn (có thể đến 100.000 vơn) Dịng điện cao áp chia điện đưa đến nến bugi qua dây cao áp Nguồn điện, pin: Đây nguồn cung cấp dòng điện chiều có điện áp thấp (từ 12 - 14,2V) cho hệ thống Mô-đun đánh lửa điều khiển: Các phận lập trình để thực chức giám sát, kiểm soát thời gian, cường độ tia lửa điện cách tự động Cảm biến: Phát thay đổi thông số nguồn Số lượng cảm biến hệ thống đánh lửa điện tử nhiều hay phụ thuộc vào kiểu xe sát, kiểm soát thời gian, cường độ tia lửa điện cách tự động II.1.3 Hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS) xe Chevrolet Captiva 2010 Thay sử dụng chia điện, hệ thống sử dụng bô bin đôi cung cấp điện cao áp trực tiếp cho bugi Thời điểm đánh lửa điều khiển ESA ECU động Trong động gần đây, hệ thống đánh lửa chiếm ưu Trang đánh lửa điện tử II-1 Hình II-1: Hệ thống đánh lửa điện tử II.2 Tổng quan hệ thống phun xăng điện tử II.3 Phun xăng điện tử gì? Từ năm 1970 quy định khí thải bắt đầu thắt chặt, hệ thống giúp giảm phát thải tiết kiệm nhiên liệu bắt đầu đưa vào sử dụng Nổi bật số hệ thống phun xăng điện tử sử dụng phổ biến xe vào cuối năm 1980 Hình II-2: Hệ thống phun xăng điện tử EFI Trang III.1.5 Hình ảnh thực tế Hình III-7: Tổng thể mơ hình phun xăng đánh lửa Chevrolet Captiva 2010 Trang 14 III.1.6 Nguyên lý hoạt động Khỏi động động giả lập thơng qua chìa khóa từ với nguồn điện bình accu đủ áp, dịng hệ thống hoạt động hình sau Động quay (bánh trục khuỷu quay) tạo tín hiệu xung thơng qua cảm biến trục khuỷu gửi tín hiệu điện áp cho ECM, từ ECM điều khiển đánh lửa Trang 15 Chìa khóa từ hoạt động điều khiển bơm xăng hoạt động qua hộp BCM Khi nhận tín hiệu đánh lửa từ bobin đánh lửa ECM điều khiển kim phun hoạt động phun nhiên liệu từ bơm xăng đẩy lên ống phân phối vào xy lanh động Trang 16 III.1.7 Một số lỗi thường gặp Lỗi thường gặp Nguyên nhân Bugi ngừng hoạt động nên - Không thường xuyên vệ tạo tia lửa điện để sinh, bảo dưỡng khiến khởi động động Kiểm tra, khắc phục - Vệ sinh, bảo dưỡng ô tô hạn số thiết bị hệ thống đánh lửa bị hư hỏng, mịn, gỉ sét Kim phun khơng phun - Kim phun không - Vệ sinh kim phun, kiểm nhiên liệu phun nhiên mã, kim phun bám bụi tra giắc nối định kì liệu bẩn, tiếp điểm giắc nối kém, khơng đủ điện Oxy hóa tiếp điểm - Xe lưu thông thường - Thường xuyên vệ sinh, xuyên cung đường bảo dưỡng ô tô chọn bị ngập nước tuyến đường ngập nước Bơm xăng không hoạt động - Lỏng giắc kết nối, ECM - Kiểm tra ECM, giắc nối hỏng Bật khóa điện hệ - Accu không đủ điện áp thống không hoạt động - Cầu chì, relay bị hỏng Hệ thống khơng đánh lửa - Hỏng hộp BCM, bugi thiếu mass - Tăng điện áp accu, kiểm tra cầu chì, relay - Kiểm tra BCM, kiểm tra mass Trang 17 CHƯƠNG IV KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI IV.1 Kết luận kiến nghị Em mong muốn tương lai hệ thống cải tiến, chỉnh sửa nhược điểm triệt để, hệ thống trở nên hữu ích trình học tập xưởng thực hành điện đưa vào ứng dụng công tác giảng dạy trường Cao Đẳng Cơng Nghệ Thủ Đức Vì hy vọng điều kiện cho phép Khoa tạo điều kiện nhân rộng mơ hình cho đề tài nghiên cứu sâu lĩnh vực điện đưa thật nhiều mơ hình mang tính thực tiễn hóa nhằm giúp cho sinh viên có nhìn tổng thể thực tế hóa, bên cạnh sinh viên trường có cơng cụ để học tập tham khảo IV.2 Hướng phát triển đề tài Vì thời gian nghiên cứu hạn chế nên đề tài dừng lại việc bước đầu đề tài dừng lại nghiên cứu thiết kế mơ hình đo kiểm hệ thống đèn phun xăng đánh lửa Nghiên cứu xây dựng mơ hình cụ thể hóa nhằm giúp cho sinh viên có mơ hình ứng dụng thực tế để tạo tiền đề cho sinh viên sau làm thực tế Trang 18 TÀI LIỆU THAM KHẢO https://vinfastauto.com/vn_vi/tim-hieu-ve-he-thong-danh-lua-dien-tu-tren-o-to http://oto.saodo.edu.vn/nghien-cuu-khoa-hoc/tong-quan-chung-ve-he-thongdanh-lua-tren-o-to-325.html Tài liệu hãng chevrolet SM Ứng dụng carmin Trang 19 INJECTOR & SENSOR TEMPERATURE) CIRCUIT (EXHAUST GAS TEMPERATURE, FUEL Trang 20 BATTERY POWER SUPPLY, GROUND, EI SYSTEM, GENERATOR & CKP SENSOR CIRCUIT Trang 21 WARNING (COOL TEMP., LOW FUEL, CHARGE, OIL, SERVICE VEHICLE) LAMP, INDICATOR (CRUISE ACTIVE, GLOW PLUG, WINTER MODE) LAMP & OAT SENSOR CIRCUIT Trang 22 TEMPERATURE GAUGE, TACHOMETER, FUEL GAUGE, ODDOMETER, SPEEDOMETER, PASSENGER SEATBELT INDICATOR & SINGLE WIRE CAN CIRCUIT Trang 23 EVAP CANISTER PURGE SOLENOID, SNESOR (CMP, ACCELERATOR PEDAL, FUEL TANK LEVEL), FUEL PUMP & CLUTCH SWITCH CIRCUIT Trang 24 Trang 25 Trang 26 Trang 27 Trang 28