Tìm hiểu và khai thác hệ thống đánh lửa trên xe toyota vios

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA CƠ ĐIỆN VÀ CÔNG TRÌNH - KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP TÌM HIỂU VÀ KHAI THÁC HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRÊN XE TOYOTA VIOS NGÀNH : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ MÃ SỐ : 7510205 Giáo viên hướng dẫn : TS Trần Văn Tùng Sinh viên thực : Lữ Văn Tình Mã sinh viên : 1851110545 Lớp : K63 - CTO Khóa học : 2018 - 2022 Hà Nội, 2022 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan: Khố luận tốt nghiệp kết nghiên cứu riêng tôi, thực hướng dẫn khoa học thầy hướng dẫn TS Trần Văn Tùng, đảm bảo tính trung thực tuân thủ quy định trích dẫn, thích tài liệu tham khảo Tơi xin chịu hồn toàn trách nhiệm lời cam đoan này! Hà nội, ngày 31 tháng 10 năm 2022 Sinh viên (Ký ghi rõ họ tên) Lữ Văn Tình i LỜI CẢM ƠN Trước hết, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn TS Trần Văn Tùng người tận tình hướng dẫn, định hướng giúp em hồn thành khóa luận Em xin trân thành cảm ơn thầy cô giảng dạy chương trình đào tạo Kĩ sư ngành Cơng nghệ Kĩ thuật ô tô Trường đại học Lâm Nghiệp, người suất thời gian qua trang bị cho em nhiều kiến thức kinh nghiệm đáng quý suốt khóa học vừa qua Trong suốt q trình thực luận văn, kinh nghiệm thời gian cịn hạn chế nên luận văn khơng thể tránh khỏi nhiều sai sót Em mong nhận góp ý thầy để luận văn em hoàn thiện Xin trân thành cảm ơn! ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI MỞ ĐẦU Chương I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 1.1 Nhiệm vụ yêu cầu hệ thống đánh lửa 1.1.1 Nhiệm vụ 1.1.2 Yêu cầu 1.2 Phân loại hệ thống đánh lửa 1.2.1 Hệ thống đánh lửa má vít 1.2.2 Hệ thống đánh lửa Manheto 1.2.3 Hệ thống đánh bán dẫn 1.2.4 Hệ thống đánh lửa điện tử 1.3 Giới thiệu chung xe VIOS 19 1.3.1 Khái quát chung xe VIOS 19 1.3.2 Động xe 24 1.3.3 Thông số kĩ thuật xe vios 25 Chương HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP TRÊN 26 XE TOYOTA VIOS 26 2.1 Cấu tạo nguyên lý làm việc hệ thống đánh lửa trực tiếp xe Toyota vios 26 Chương THIẾT BỊ CHẨN ĐOÁN VÀ NHƯNG LỖI CỦA HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 53 3.1 Các loại máy chẩn đoán 53 3.1.1 Máy chẩn đoán lỗi Autel MS 906 BT 53 3.1.2 Máy chẩn đoán đa FCAR C8-W 57 3.1.3 Máy chẩn đoán Autel MS906 Pro 59 3.2 Sử dụng máy chẩn đoán (G-Scan Full Kit) 62 3.2.1 Đặc điểm máy chẩn đoán G-Scan 62 3.2.2 Chức chẩn đoán máy G-Scan 62 iii 3.2.3 Thông số kĩ thuật máy G-Scan 66 3.3 Những hư hỏng hệ thống 70 3.3.1 Kiểm tra bugi 71 3.4 Sử dụng máy chẩn đoán để chẩn đoán hệ thống 72 KẾT LUẬN 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 iv DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ ngun lý hệ thống đánh lửa má vít Hình 1.2 Hệ thống mạch từ manheto Hình 1.3 Sơ đồ mạch điện manheto Hình 1.4 Hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm điều khiển Hình 1.5 Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến điện tử Hình 1.6 Sơ đồ hệ thống đánh lửa bán dẫn sử dụng cảm biến quang Hình 1.7 Sơ đồ hệ thống đánh lửa bán dẫn sử dụng cảm biến Hall Hình 1.8 Sơ đồ hệ thống đánh lửa gián tiếp Hình 1.9: Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến điện tử 11 Hình 1.10 Sơ đồ hệ thống đánh lửa trực tiếp sử dụng bobin đơn 12 Hình 1.13 Ảnh hưởng thành phần hỗn hợp đến góc đánh lửa sớm 14 Hình 1.14 ảnh hưởng góc đánh lửa sớm đến thay đổi áp suất xy lanh động 15 Hình 1.15 Quan hệ góc đánh lửa sớm tải trọng số vòng quay khác 15 Hình 1.16 Điều khiển đánh lửa chế độ khởi động 16 Hình 1.17 Hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm theo nhiệt độ động 18 Hình 1.19 Động 1NZ-FD 24 Hình 1.20 thơng số xe vios 25 Hình 2.1 Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí trục khuỷu 26 Hình 2.2 Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí trục cam 27 Hình 2.3 Sơ đồ cấu tạo cảm biến lưu lượng khí nạp 28 Hình 2.4 Sơ đồ hoạt động cảm biến lưu lượng khí nạp 28 Hình 2.5 Sơ đồ mạch điện cảm biến lưu lượng khí nạp 29 Hình 2.6 Vị trí cảm biến vị trí bướm ga 30 Hình 2.7 Cấu tạo cảm biến bướm ga loại phần tử Hall 30 Hình 2.8 Hiệu ứng hall 31 Hình 2.9 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát 32 v Hình 2.10 Sơ đồ cấu tạo nguyên lý hoạt động cảm biến kích nổ 33 Hình 2.11 Ngun lý hoạt động cảm biến oxy 33 Hình 2.12 Cấu tạo cảm biến phát nồng độ xy khơng khí 34 Hình 2.13 Sơ đồ hệ thống đánh lửa toyota vios 36 Hình 2.14 ECU (ECM) động Vios lắp động 37 Hình 2.15 Vị trí cuộn đánh lửa bugi 37 Hình2.16 Vị trí lắp đặt động 38 Hình 2.17 Cuộn đánh lửa Toyota Vios 38 Hình 2.18 Cấu tạo bobbin đánh lửa 39 Hình 2.19 Hoạt động bôbin 39 Hình 2.20 Dịng điện cuộn sơ cấp 40 Hình 2.21 Ngắt dịng vào cuộn sơ cấp 40 Hình 2.22 Các điều khiển ic đánh lửa 41 Hình 2.23 Tín hiệu thời điểm đánh lửa 42 Hình 2.24 Hoạt động IC đánh lửa 43 Hình 2.25 Trình tự đánh lửa 44 Hình 2.26 Bugi 44 Hình 2.27 Cấu tạo bugi 45 Hình 2.28 ECU Vios 45 Hình 2.29 Cấu tạo ECU Vios 46 Hình 2.30 Sơ đồ điều khiển ECU 47 Hình 2.31 ECU điều khiển sau khởi động 47 Hình 2.32 Hiệu chỉnh hâm nóng 48 Hình 2.33 Hiệu chỉnh nhiệt 49 Hình 2.34 Hiệu chỉnh tốc độ không ổn định 49 Hình 2.35 Hiệu chỉnh tiếng gõ 50 Hình 2.36 Điều khiển góc đánh lừa sớm nhỏ 51 Hình 2.37 Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa trực tiếp 52 vi LỜI MỞ ĐẦU Trong vài thập niên gần kinh tế giới có dấu hiệu chuyển rõ rệt,các ngành kinh tế nước có đột phá mẻ Cùng với lên kinh tế mở mang, động mang tính thị trường giới kinh tế Việt Nam ta có phát triển đáng kể Các phương tiện vận tải đại từ nước có cơng nghệ tiên tiến nhập vào Việt Nam ngày nhiều Nền công nghiệp ô tô nước ta non trẻ bắt đầu có bước đầy triển vọng Những năm gần Việt Nam xe ô tô bắt đầu sử dụng rộng rãi, số lượng ô tô đại sử dụng hệ thống điều khiển phun xăng đánh lửa trực tiếp ngày nhiều Nhờ vào hệ thống phun xăng đánh lửa hoạt động cảm biến dẫn tới việc điều khiển xe ô tô ngày dễ dàng cho tất đối tượng Mặt khác đề thách thức xử lý cố hỏng hóc dòng xe này, mặt trang thiết bị sửa chữa bảo dưỡng nghèo nàn, lạc hậu, mặt khác trình độ người kỹ thuật cịn yếu nhiều hạn chế ngoại ngữ vấn đề tiếp thu trình độ khoa học kĩ thuật nước ngồi Với mục đích giúp sinh viên có khả làm việc độc lập, sáng tạo củng cố kiến thức học đào sâu tìm tịi nghiên cứu kiến thức chuyên môn nguyên lý cấu tạo ô tô hệ thống phun xăng đánh lửa trực tiếp nhằm nâng cao hiểu biết sở lý luận chuyên ngành ô tô em thực đề tài đồ án tốt nghiệp: “Tìm hiểu khai thác hệ thống đánh lửa xe Toyota vios” với nội dung sau: Chương I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 1.1 Nhiệm vụ yêu cầu hệ thống đánh lửa 1.1.1 Nhiệm vụ - Hệ thống đánh lửa có nhiệm vụ tạo dịng điện đủ mạnh (khoảng 20.000V) để phóng qua khe hở đánh lửa bugi thực trình đốt cháy hỗn hợp khí – nhiên liệu - Làm nhiệm vụ đánh lửa thời điểm mà động cần để đốt cháy hịa khí cách triệt để, tạo cơng suất lớn nhất, từ ngăn ngừa cặn cacbon xuất làm giảm khí thải sinh gây ô nhiễm môi trường Đây nhiệm vụ hệ thống đánh lửa Nếu khơng có q trình phát tia lửa hỗn hợp nhiên liệu khơng đốt cháy động khởi động Đây lý nói hệ thống đánh lửa đóng vai trị vơ quan trọng 1.1.2 u cầu Hệ thống đánh lửa phải đáp ứng yêu cầu sau đây: - Phải đảm bảo điện áp đủ để tạo tia lửa điện phóng qua khe hở điện cực bugi - Tia lửa điện phải có lượng đủ lớn để đốt cháy hỗn hợp làm việc điều kiện động - Thời điểm đánh lửa phải tương ứng với góc đánh lửa sớm hợp lý chế độ làm việc động - Độ tin cậy làm việc hệ thống đánh lửa phải tương ứng với độ tin cậy làm việc động - Kết cấu đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, giá thành rẻ 1.2 Phân loại hệ thống đánh lửa 1.2.1 Hệ thống đánh lửa má vít Biến áp đánh lửa có cuộn dây:cuộn sơ cấp 𝑊1 có khoảng 250-400 vịng, cuộn thứ cấp 𝑊2 có khoảng 19000-26000 vịng Cam chia điện dẫn động quay từ trục phân phối, làm nhiện vụ đóng mở tiếp điểm KK’ tức nắt nối mạc sơ cấp biến áp đánh lửa Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa má vít - Khi KK’ đóng: mạch sơ cấp suất dòng điện sơ cấp 𝑖1 Dòng tạo nên từ trường khép mạch qua lõi thép hai cuộn dây biến áp đánh lửa - Khi KK’ mở: mạch điện sơ cấp bị ngắt, dịng 𝑖1 từ trường tạo Vì hai cuộn dây suất sức điện động tự cảm tỷ lệ thuận với tốc độ biến thiên từ thơng Bởi cuộn 𝑊2 có số vịng dây lớn nên sức điện động cảm ứng sinh lớn, đạt giá trị khoảng 12000-24000V Điện áp cao truyền từ cuộn thứ cấp đến roto đến chia điện dây cao áp đến bugi đánh lửa theo thứ tự nổ động Khi điện áp đạt giá trị 𝑈𝑑𝐼 suất tia lửa điện phóng qua khe hở bugi đốt cháy hỗn hợp làm việc xi lanh Vào thời điểm tiếp điểm mở, cuộn 𝑊1 suất sức điện động tự cảm khoảng 200-300V Nếu khơng có tụ điện C mắc song song với tiếp điểm KK’ sức điện động gây tia lửa mạnh phóng qua tiếp điểm, làm cháy rỗ má vít, đồng thời làm cho dịng sơ cấp từ trường chậm điện áp thứ cấp khơng lớn Khi có tụ C dòng sơ cấp sức điện động tự cảm 𝑒1 dập tắt nhanh chóng, khơng gây tia lửa điện tiếp điểm 𝑈2 tăng lên Tính xem liệu động thời gian thực xác • Hệ thống cập nhật thơng minh giúp quản lí linh hoạt phiên phần mềm dòng xe, tùy chọn việc tải phần mềm Quản lý cập nhật phần mềm dễ dàng, linh hoạt 65 G-scan hỗ trợ chức kiểm tra đường truyền mạng CAN • hiển thị trạng thái tín hiệu hình, giúp xác định khiếm khuyết phần cứng hệ thống mạng CAN Hiển thị trạng thái mạng CAN trực tiếp hình 3.2.3 Thơng số kĩ thuật máy G-Scan ĐẶC ĐIỂM KỸ THUẬT CHUNG Chức Năng Vi xử lý Thơng Số CPU Điều khiển ARM11 @ 600MHz Truyền liệu ARM9 @ 266MHz Đo lường (tùy chọn) ARM9 @ 266MHz Main Control Board NAND : Flash 128MB and SD RAM 256 MB Bộ nhớ hệ thống Main Control Board NAND : Flash 32MB and SD RAM 8Mb Main Control Board NAND : Flash 32MB and SD RAM 8MB 66 Bộ nhớ mở rộng Thẻ nhớ SD 16GB Màn hình Màn hình cảm ứng 7” TFT LCD (1024 x 600 pixel) Bút cảm ứng Trang bị mở Phím nguồn, Enter Thốt rộng phím cứng điều hướng phím tính F1 ~ F6 Đèn báo hiệu đèn LED màu Âm Suzzer and loa Công nghệ Pin Pin Li-lon Polymer 2100m Ah 1Cell Điện áp hoạt động ~ 35V DC (10~35V sạc) Chất liệu vỏ máy PC + nhựa ABS với lớp lót cao su Kích thước 230 X 146 X 72 mm (bao gồm VMI) Trọng lượng Khoảng 1300g (bao gồm VMI) KẾT NỐI Chức Năng Thông Số Cổng COM bên ngồi USB 2.0 (chính) + USB mini Giao thức kết nối WiFi, Bluetooth BỘ CHUYỂN ĐỔI AC / DC Chức Năng Thông Số Nguồn vào 100 ~ 240V AC Tần số 50 / 60 Hz 67 CHỨC NĂNG MỞ RỘNG VMI Chức Năng Thông Số Chế độ ± 400 mV / ± 1V / ± 6V / ± 10V / ± 20V / ± 48V kênh / ± 100V / ± 200V / ± 400V Dãy dọc Chế độ ± 4V / ± 6V / ± 10V / ± 20V / ± 32V / ± 48V / kênh ± 100V / ± 200V / ± 400V Độ phân giải dọc 12 bit Chế độ lấy mẫu Chuyển Mass vị trí Nối AC / DC Phân gian chia Chế độ thấp / cao Hỗ trợ Hỗ trợ Chế độ 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 500, , 500㎳, giây, giây, giây thời kênh Kiểu lưu Chế độ 5, 10, 20, 50, 100, 200, 500, 1, giây, giây kênh Lưu chung Hỗ trợ Lưu Hỗ trợ xác Ngõ vào điện áp ~ 5V AUX Tốc độ lấy mẫu Tối đa 80ms / s ĐO ĐIỆN KỸ THUẬT SỐ Chức Năng Thông Số Vôn ± 0.5V / ± 5V / ± 50V / ± 500V / Phạm vi tự động Điện trở 1Ω ~ 10㏁ / Phạm vi tự động 68 Tần số Hz ~ 100 kHz Chu kỳ làm việc 1,0% ~ 99,0% (3 Hz ~ 100 kHz) Độ rộng xung 500 ns ~ 990 ms Dịng / Áp Hỗ trợ MƠ PHỎNG TÍN HIỆU Chức Năng Thơng Số Đầu tín hiệu điện áp 0,0 ~ 5,0 V Đầu tín hiệu tần số 1Hz ~ 15Hz Dải tần số Điều khiển thiết bị truyền Dãy hợp lệ động Độ rộng xung 1Hz ~ 2kHz 1% ~ 99% (1% 10% bước) Phụ thuộc vào tần suất tải Phụ kiện kèm STT Danh sách phụ kiện Số lượng 01 Máy chẩn đoán G-scan 01 02 Thẻ nhớ SD 16GB 01 03 Cáp DLC 01 04 Bộ giắc OBD cho dòng Châu Á 14 05 Bộ giắc OBD cho dòng Châu Âu 03 06 Đầu đọc thẻ nhớ USB 01 07 Dây nối tự kiểm tra – Self Test 01 69 08 Đĩa CD đa dụng 01 09 Vali đựng thiết bị hang 01 10 Bộ đổi nguồn AC/DC 01 11 Dây điện AC 01 12 Dây cáp nguồn ắc quy 01 13 Cáp cắp nguồn tẩu thuốc 01 14 Hướng dẫn sử dụng nhanh gốc 01 15 Sách hướng dẫn sử dụng tiếng Việt 01 3.3 Những hư hỏng hệ thống - Mất điện cuộn đánh lửa - Sai thời điểm đánh lửa - Bugi không đánh lửa Quy trình kiểm tra chẩn đốn Kiểm tra hệ thống đánh lửa xe Mục địch: để kiểm tra xem có đánh lửa khơng Quy trình kiểm tra: Bước 1: Tháo nắp đậy nắp quy lát Bước 2:Tháo cuộn đánh lửa 70 Bước 3:Dùng đầu 16 mm, tháo bugi Bước 4: Tháo bugi Bước 5: Lắp bugi vào cuộn đánh lửa nối giắc cắm đánh lửa Bước 6: Ngắt giắc nối vòi phun nhiên liệu Bước 7: Tiếp mass cho bugi Bước 8: Quan sát xem có tia lửa phát đầu điện cực bugi hay không Chú ý: Nối mass cho bugi kiểm tra - Thay cuộn đánh lửa bị va đập - Khơng quay khởi động động lâu giây 3.3.1 Kiểm tra bugi - Kiểm tra điện cực: Đo điện trở cách điện Điện trở tiêu chuẩn 10𝑀Ω Nếu điện trở khơng tiêu chuẩn làm bugi thử lại lần Nếu khơng có 𝑀Ω kế kiểm tra sau: i Tăng ga nhanh để đạt tốc độ động 4000 vòng/phút lần ii Tháo bugi 71 iii Kiểm tra cách quan sát bugi Nếu điện cực khô, bugi hoạt động chức Nếu điện cực bị ướt, đến bước - Kiểm tra hư hỏng phần ren phần cách điện bugi Nếu hư hỏng thay bugi 3.4 Sử dụng máy chẩn đoán để chẩn đoán hệ thống Đầu tiên ta cần kết nối máy G-Scan với xe qua cổng ODB bật chìa khóa ON 72 Bước 1: chọn dịng xe • All regions : Tất dòng xe • Europe : Châu Âu • Aisa :Châu Á • United status : Mỹ • Other :Thị trường chung Bước 2: Lựa chọn xe • International:Quốc tế • Japan Domestic:Nhật 73 Bước 3: chọn cổng kết nối Bước 4: chọn “ok” 74 Bước 5: Chọn hệ thống kiểm tra 75 Bước 6: Chọn chức phân tích mã lỗi DTC Phân tích mã lỗi chẩn đốn DTC Phân tích liệu Ghi liệu động Kiểm tra cấu chấp hành Chức đặc biệt 76 77 KẾT LUẬN Sau thời gian làm đồ án nghiêm túc giúp đỡ tận tình thầy TS TRẦN VĂN TÙNG Em hoàn thành đồ án tốt nghiệp: Tìm hiểu Khai thác hệ thống đánh lửa xe TOYOTA VIOS Qua em thêm hiểu hệ đánh lửa xe Vios xe đại ngày Nắm nguyên lý làm việc hư hỏng phương pháp kiểm tra hệ thống cách khoa học, từ sửa chữa hệ thống xe Đỗ ăn giúp em có thêm phương pháp học tập thao tác xe, hiểu cách tra sơ đồ mạch điện cách tiếp cận xe đời Trong trình hoàn thiện đồ án, em cố gắng thời gian trinh độ có hạn nên khơng tránh khỏi sai sót Kinh mong thầy giáo bạn góp ý để đỗ án em hồn thiện có tính ứng dụng thực tế cao Em xin trân thành cảm ơn! 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO https://123docz.net/document/6181598-nhiem-vu-yeu-cau-va- phan-loai-he-thong-danh-lua-hien-dai-tren-oto.htm https://dvn.com.vn/so-do-he-thong-danh-lua-ban-dan- 1656304381/ https://oto-hui.com/threads/phan-loai-cac-he-thong-danh-lua- cung-uu-va-nhuoc-diem-moi-loai.127870/ https://sites.google.com/site/mathechinh1978/team- announcements/cambientrenoto http://oto.saodo.edu.vn/nghien-cuu-khoa-hoc/he-thong-danh-lua- truc-tiep-232.html https://www.tayninh-toyota.com/cac-doi-xe- vios#:~:text=Chi%E1%BA%BFc%20Vios%20%C4%91%E1%BA%A7u%20 ti%C3%AAn%20ch%C3%ADnh,tr%C6%B0%E1%BB%9Bc%20khi%20v% E1%BB%81%20Vi%E1%BB%87t%20Nam https://obdvietnam.vn/ 79