Hệ thống cung cấp nhiên liệu trên động cơ isuzu 4hk1 tc 2019

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT Ô TÔ HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU TRÊN ĐỘNG CƠ ISUZU 4HK1 – TC 2019 GVHD: ThS CHÂU QUANG HẢI SVTH: HOÀNG THỊ YẾN NHI HÀ THIỆN ĐỊNH SKL009381 Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô Tên đề tài HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU TRÊN ĐỘNG CƠ ISUZU 4HK1 – TC 2019 SVTH: HOÀNG THỊ YẾN NHI MSSV: 18145413 SVTH: HÀ THIỆN ĐỊNH MSSV: 18145339 GVHD: GVC.ThS CHÂU QUANG HẢI TP Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2022 LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình thực đề tài tốt nghiệp này, dẫn giúp đỡ tận tình q thầy bạn bè khoa Cơ khí Động lực trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM, chúng em hoàn thành thời hạn theo kế hoạch thực đề tài tốt nghiệp Quá trình thực đề tài giúp chúng em biết thêm nhiều kiến thức củng cố kiến thức học, đặc biệt hệ thống cung cấp nhiên liệu Đầu tiên, chúng em xin cảm ơn quý thầy khoa Cơ khí Động lực, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh tận tình hỗ trợ, xây dựng kiến thức cần thiết cho chúng em suốt bốn năm học tập trường, tạo tiền đề điều kiện giúp chúng em thực thành cơng khóa luận tốt nghiệp Đặc biệt nữa, chúng em xin gửi lời cám ơn sâu sắc đến thầy Châu Quang Hải, giảng viên hướng dẫn nhóm, thầy cố gắng để giúp đỡ chúng em suốt trình thực đồ án Nếu khơng có hướng dẫn, giúp đỡ thầy nhóm khó hồn thành nhiệm vụ cách suôn sẻ thời hạn quy định Cảm ơn bạn bè khoa không ngừng giúp đỡ tạo động lực lớn giúp chúng em hồn thành khóa luận tốt nghiệp cách tốt Đặc biệt tập thể lớp Ô tơ K18 1-2, Ban chấp hành Đồn khoa, Chi ủy Chi sinh viên chúng em chia sẻ khoảnh khắc đẹp thời sinh viên Chúng em có nhiều cố gắng để hồn thành đề tài tốt nghiệp này, với khả kiến thức cịn nhiều hạn chế nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót, chúng em mong nhận đóng góp q thầy tất bạn Sau cùng, chúng em xin kính chúc quý thầy Khoa Cơ Khí Động Lực - Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM thật nhiều nhiệt huyết sức khỏe để tiếp tục thực sứ mệnh cao đẹp - truyền đạt kiến thức cho hệ mai sau Sinh viên thực hiện: Hoàng Thị Yến Nhi Hà Thiện Định i MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii TÓM TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH ẢNH vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT xi Chương TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Nhiệm vụ nghiên cứu 1.4 Giới hạn đề tài 1.5 Đối tượng nghiên cứu 1.6 Phương pháp nghiên cứu 1.7 Bố cục đề tài Chương TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG COMMON RAILTRÊN ĐỘNG CƠ 4HK1 - TC 2.1 Tổng quan hệ thống Common Rail 2.1.1 Lịch sử phát triển hệ thống 2.1.2 Ưu điểm hệ thống nhiên liệu Common Rail 2.2 Giới thiệu chung động Isuzu 2.2.1 Giới thiệu Isuzu 2.2.2 Động 4HK1 - TC Chương HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU COMMON RAILTRÊN ĐỘNG CƠ 4HK1 - TC 3.1 Cấu trúc hệ thống Common Rail 3.1.1 Hệ thống nhiên liệu 3.1.2 Hệ thống điều khiển 3.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống Common Rail 10 ii Ngồi ra, dung dịch xử lý khí thải động Diesel DEF – gọi dung dịch AdBlue, chất lỏng không màu, mùi hắc, không gây cháy nổ Thành phần dung dịch xử lý khí thải động Diesel DEF gồm: Tên thành phần Urê Ký hiệu Khối lượng phân tử (g/mol) Hàm lượng (NH2)2CO 60,06 32,5 % Nước cất H2 O 18 67,1 % Amoniac NH3 17 < 0,4 % Bảng 3.12 Thành phần chất xúc tác khí xả ECU SCR điều khiển SCR chủ yếu dựa vào nhiệt độ khí thải nồng độ NOx khí thải Amoniac tạo từ dung dịch nước urê cách sử dụng nhiệt khí thải để tiến hành thủy phân Van bổ sung chất xúc tác điều chỉnh lượng urê thêm vào dựa nhiệt độ khí thải nồng độ NOx, cụ thể: lượng urê bị thủy phân, tính theo nhiệt độ khí thải; lượng urê thêm vào, tính theo Nồng độ NOx khí thải Cơ chế giảm NOx khí thải Tại xúc tác khí xả trước (Pre - Oxidation Catalyst) Oxi hóa NO thành NO2, xúc tác lượng NO2 tăng NOx giảm Tại van thêm chất xúc tác (Urea Addition Valve) Thêm dung dịch nước urê vào khí thải sau qua DPF Dung dịch nước urê thêm vào thủy phân nhiệt khí thải chuyển hóa thành amoniac CO2 Tại chọn lọc SCR (SCR Catalyst) Sử dụng amoniac tạo từ dung dịch nước urê để khử chuyển NOx thành N2 (nitơ) H2O (nước) Tại xúc tác khí xả sau (Post - Oxidation Catalyst) Làm lượng amoniac không sử dụng sau trình khử NOx 91 92 Hình 3.91 Quá trình oxy hóa NOx SCR 3.9.5 Bộ chuyển đổi xúc tác DOC Thông thường sau đốt cháy nhiên liệu, động thải hợp chất chủ yếu như: CO2, N2, H2O Tuy nhiên, thực tế trình đốt cháy tạo lượng nhỏ hợp chất độc hại khác như: CO, NOx, HC Nhiệm vụ chuyển đổi xúc tác biến chất thải độc hại CO, NO x, HC thành hợp chất độc hại (CO2) vô hại với môi trường (N2, H2O) Động 4HK1 - TC sử dụng xúc tác khí xả DOC Bộ chuyển đổi xúc tác đại bao gồm chất tổ ong nguyên khối phủ chất xúc tác kim loại nhóm bạch kim, chủ yếu bao gồm Platinum (Pt) Palladium (Pd), để thùng chứa thép không gỉ Cấu trúc tổ ong với nhiều khe nhỏ song song có diện tích tiếp xúc xúc tác cao để thải khí Khi khơng khí nóng tiếp xúc với chất xúc tác, số chất nhiễm khí thải chuyển đổi thành chất vơ hại: Carbon dioxide nước Hình 3.92 Cách hoạt động chất xúc tác oxy hóa Diesel Các kỹ thuật tối ưu hóa chức DOC tích cực áp dụng đặc tính đốt hoạt động động Diesel 3.10 Công nghệ Blue Power ISUZU thương hiệu xe thương mại hàng đầu tín nhiệm Việt Nam với việc chuyên tâm phát triển đa dạng hóa sản phẩm, từ xe tải hạng nhẹ, hạng trung, hạng 93 nặng đến dòng xe đầu kéo bền bỉ, tiết kiệm nhiên liệu Đặc biệt, ISUZU tiên phong việc áp dụng động phun dầu điện tử Common Rail từ năm 2008, đến có bề dày 10 năm kinh nghiệm hoạt động bán hàng, hậu phụ tùng hãng Chính thức từ năm 2018, với công nghệ BLUE POWER, động ISUZU MASTER COMMON RAIL EURO hệ cải tiến vượt bậc: hơn, mạnh hơn, hiệu thân thiện với môi trường, tiết kiệm nhiên liệu Đặc biệt dòng động 4HK1 2019, với cải tiến này, Isuzu giúp tối ưu hóa khả vận hành xe, giảm tiếng ồn giảm thiểu chất độc hại khí thải + Cụ thể, động phun dầu điện tử tích hợp công nghệ Blue Power thân thiện với môi trường Nhờ cải tiến kỹ thuật tuần hồn khí thải EGR xúc tác khí xả DOC Khi sử dụng nhiên liệu tương thích, động Euro giảm 97% bụi than 71% lượng khí thải NOx & HC so với động Euro + Blue Power technology thừa hưởng hai ưu điểm lớn tiết kiệm nhiên liệu mạnh mẽ Giống hệ trước cộng thêm việc cải tiến công nghệ phun nhiên liệu điện tử áp suất cao Common Rail hệ thống Turbo Làm tăng áp biến thiên nên gia tăng đáng kể hiệu suất nạp Và tối ưu hóa nhiên liệu để khơng tăng thêm công suất cho hệ động mà cịn giảm độ ồn + Xe cịn có thêm tùy chọn thiết bị an toàn bao gồm: Mobileye – hệ thống tránh va chạm camera lùi, cảm biến thông minh hệ Cảnh báo hình ảnh âm Giúp người lái đỡ tốn thời gian xử lý, giảm thiểu nguy xảy tai nạn Hình 3.93 Mobileye dịng ISUZU 94 Các dịng xe sử dụng động kể đến: - Isuzu QKR dòng xe tải hạng nhẹ Thường có tổng trọng tải cabin chassi từ 4.9 – 5,5 Xe sở hữu hệ thống động phun dầu điện tử Common Rail Euro hoàn toàn Tầm giá 454 triệu - Các mẫu xe tải Isuzu N-Series thiết kế với tổng trọng tải cabin chủ yếu từ 5,5 – 9,5 Thế hệ xe N-Series theo công nghệ Blue Power sở hữu kết cấu khung gầm nâng cấp chắn Đồng thời, tầm nhìn cải thiện với kính chiếu hậu cửa cabin Mang đến an toàn tiện nghi lái xe Tầm giá 658 triệu Như vậy, dịng xe khác nhau, Isuzu có thêm nhiều cải tiến từ tính đến thiết kế Giúp tối ưu hóa trải nghiệm cho người dùng Chính vậy, Blue Power Technology đánh giá sức mạnh Mà Isuzu mang đến đầu cơng cải cách dịng xe tải Việt Nam 95 Chương HỆ THỐNG CHẨN ĐOÁN ĐỘNG CƠ 4.1 Hệ thống tự chẩn đoán động ECU động trang bị hệ thống chẩn đoán nhằm giúp cho người lái xe phát tình trạng làm việc khơng bình thường hệ thống điều khiển động cơ, đồng thời giúp cho người kỹ thuật viên xác định vùng hư hỏng hệ thống điện để dễ dàng việc kiểm tra sửa chữa Đèn kiểm tra động (Check Engine) gọi đèn MIL (Malfunction Indicator Lamp) bố trí bảng táp lơ, ánh sáng đèn màu cam có biểu tượng hình động chữ Check hay Check Engine Khi bật công tắc máy đèn, MIL sáng, động hoạt động, đèn tắt biểu thị hệ thống điện bình thường, động phát hư hỏng hệ thống điện, điều khiển đèn Check sáng người lái xe nhận biết Hình 4.1 Đèn check engine ECU nhận tín hiệu từ cảm biến chấp hành dạng điện áp, thường xuyên theo dõi so sánh liệu cài đặt nhớ để xác định trạng thái làm việc bất thường động Trên động Isuzu có trang bị phương pháp chẩn đoán mã chớp Nối tắt chân Diag Switch chân Ground giắc kiểm tra Bật công tắc máy mà không khởi động động Nếu đèn báo kiểm tra động (Check Engine) chớp lần, điều cho thấy động có DTC Sau chớp lần, ta bắt đầu đọc mã chớp DTC 96 Hình 4.2 Minh họa DTC 23 225 Sau đọc mã chớp, ta tiến hành tra cứu tài liệu chẩn đoán, sửa chữa để biết nguyên nhân cách khắc phục lỗi Khi DTC trở lên lưu vào nhớ ECM, DTC hiển thị mã chớp từ thấp đến cao Sau phát hết mã chớp, đèn tắt 4,5 giây phát lại mã chớp ta rút dây nối tắt hai chân Diag Switch chân Ground giắc kiểm tra Để không bị nhầm lẫn, tốt nên ghi lại chuỗi mã chớp vài lần 4.2 Chẩn đoán thiết bị Để kiểm tra mã lỗi chẩn đoán DTC hay liệu ghi lại ECM người ta sử dụng thiết bị chẩn đoán Sử dụng máy chẩn đoán để kiểm tra mã lỗi Trình tự kiểm tra sau: - Tắt công tắc điện - Nối đầu nối máy chẩn đoán vào đầu nối giắc kết nối liệu DLC - Bật công tắc điện - Kiểm tra mã lỗi chẩn đoán máy chẩn đoán - Sửa chữa phận lỗi sơ đồ chẩn đốn - Xóa mã lỗi chẩn đốn - Kiểm tra lại xem mã lỗi xóa chưa - Tháo máy chẩn đoán 4.3 Bảng tra mã lỗi động 97 DTC P0016 Tên DTC Điều kiện thiết lập Hiện tượng Tương quan vị trí trục - ECM phát tín hiệu - Đèn MIL sáng khuỷu - vị trí trục cam cảm biến CKP tín hiệu - Xe không nổ xe tắt - Lỗi cảm biến CMP không máy chạy đồng động chạy Áp suất ống phân - ECM phát van giới - Đèn MIL sáng P0087 phối/ hệ thống nhiên hạn áp suất kích hoạt - Áp suất không đủ làm liệu - thấp với áp suất lớn động tăng tốc không ống phân phối tốt, chạy không êm Áp suất ống phân - ECM phát áp suất - Đèn MIL sáng phối/ hệ thống nhiên giàn phun nhiên liệu - Khởi dộng chậm, đặc liệu - cao giá trị quy định cao biệt động nguội giây trở lên P0088 - Động nổ rung giật, tốc độ cầm chừng không xuất khói đen Giá trị mạch cảm biến - ECM phát tín hiệu - Đèn MIL sáng P0097 nhiệt độ đường ống điện áp cảm biến nhiệt độ - Xe có nhiều khói đen nạp - thấp CAC từ 0,17 V trở xuống - Tiêu hao nhiều nhiên giây liệu, giảm hiệu suất động Giá trị mạch cảm biến - ECM phát tín hiệu - Đèn MIL sáng nhiệt độ đường ống điện áp cảm biến nhiệt độ - Xe có nhiều khói đen P0098 nạp – cao CAC từ 4,8 V trở lên - Tiêu hao nhiều nhiên giây liệu, giảm hiệu suất động P0102 Giá trị đầu vào mạch - ECM phát tín hiệu - Đèn MIL sáng 98 cảm biến lưu lượng điện áp cảm biến MAF từ - Động nổ rung giật, khí nạp - thấp 0,1 V trở xuống 2,6 tốc độ cầm chừng khơng giây xuất khói đen - Công suất động giảm - Xe thường bị chết máy dừng đèn đỏ Giá trị đầu vào mạch - ECM phát tín hiệu - Đèn MIL sáng cảm biến lưu lượng điện áp cảm biến MAF từ - Động nổ rung giật, khí nạp – cao 4,9 V trở lên 2,6 giây tốc độ cầm chừng khơng xuất khói đen P0103 - Công suất động giảm - Xe thường bị chết máy dừng đèn đỏ Giá trị mạch cảm biến - ECM phát tín hiệu - Đèn MIL sáng nhiệt độ khí nạp - thấp điện áp cảm biến nhiệt độ - Xe có nhiều khói đen khí nạp IAT từ 0,1 V trở - Tiêu hao nhiều nhiên xuống 3,2 giây liệu, giảm hiệu suất động P0112 Giá trị mạch cảm biến - ECM phát tín hiệu - Đèn MIL sáng nhiệt độ khí nạp - cao P0113 điện áp cảm biến IAT từ - Xe có nhiều khói đen 4,85 V trở lên 3,2 - Tiêu hao nhiều nhiên giây liệu, giảm hiệu suất động P0117 Giá trị mạch cảm biến - ECM phát tín hiệu - Đèn MIL sáng nhiệt độ nước làm mát điện áp cảm biến nhiệt độ - Xe khó khởi động, động 99 động - thấp nước làm mát động từ nổ sau chết 0,1 V trở xuống 3,2 máy giây - Xe phát nhiều khói đen từ ống xả - Tiêu hao nhiều nhiêu liệu Giá trị mạch cảm biến - ECM phát tín hiệu - Đèn MIL sáng nhiệt độ nước làm mát điện áp cảm biến nhiệt độ - Xe khó khởi động động – cao P0118 nước làm mát động từ - Xe phát nhiều khói 4,85 V trở lên 3,2 đen từ ống xả, tiêu hao giây nhiều nhiêu liệu, hàm lượng NOx tăng - Quạt làm mát không chạy bật Giá trị mạch cảm biến - ECM phát tín hiệu - Đèn MIL sáng P0182 nhiệt độ nhiên liệu - điện áp cảm biến nhiệt độ thấp nhiên liệu từ 0,1V trở xuống 3,2 giây Giá trị mạch cảm biến - ECM phát tín hiệu - Đèn MIL sáng P0183 nhiệt độ nhiên liệu – điện áp cảm biến nhiệt độ cao nhiên liệu từ 4,85 V trở lên 3,2 giây Giá trị mạch cảm biến - ECM phát tín hiệu - Đèn MIL sáng P0192 áp suất ống phân phối điện áp cảm biến FRP từ - Động không nổ - thấp 0,4 V trở xuống Giá trị mạch cảm biến - ECM phát tín hiệu - Đèn MIL sáng P0193 áp suất ống phân phối điện áp cảm biến áp suất - Động nổ, – cao ống phân phối FRP từ 4,75 chết máy dừng V trở lên đường 100 Mạch kim phun - Xy - ECM phát hở mạch - Đèn MIL sáng lanh P0201 mạch solenoid kim - Kim phun không phun 2,6 giây trở lên phun - Xe nổ giật rung máy Mạch kim phun - Xy - ECM phát hở mạch - Đèn MIL sáng lanh P0202 mạch solenoid kim - Kim phun không phun 2,6 giây trở lên phun - Xe nổ giật rung máy Mạch kim phun - Xy - ECM phát hở mạch - Đèn MIL sáng lanh P0203 mạch solenoid kim - Kim phun không phun 2,6 giây trở lên phun - Xe nổ giật rung máy Mạch kim phun - Xy - ECM phát hở mạch - Đèn MIL sáng lanh P0204 mạch solenoid kim - Kim phun không phun 2,6 giây trở lên phun - Xe nổ giật rung máy Giá trị mạch cảm biến - ECM phát tín hiệu - Đèn MIL sáng vị trí bướm ga thấp điện áp cảm biến vị trí - Khi đạp ga, xe không bướm ga từ 0,3V trở xuống tăng tốc/ tăng tốc nhẹ P02E8 - Động chết máy chạy không tải chạy không êm Giá trị mạch cảm biến - ECM phát tín hiệu - Đèn MIL sáng vị trí bướm ga cao điện áp cảm biến vị trí - Xe bị kẹt ga, tăng tốc bướm ga từ 4,9V trở lên P02E9 hạn ché không tăng tốc - Động chết máy chạy không tải chạy 101 không êm Mạch cảm biến vị trí - ECM phát khơng có - Đèn MIL sáng trục khuỷu - Lỗi xung tín hiệu cảm biến - Xe bị giật lên ga, CKP tạo xe bị hụt ga P0335 động chạy - Xe bị rung giật, có tiếng kêu lạ Mạch cảm biến vị trí - ECM phát khơng có - Đèn MIL sáng P0340 trục cam - Lỗi xung tín hiệu cảm biến - Xe không nổ xe CMP tạo tắt máy chạy động chạy Giá trị mạch cảm biến - ECM phát tín hiệu - Đèn MIL sáng vị trí van EGR - thấp điện áp cảm biến vị trí EGR - Thời gian để hệ thống từ 0,1 V trở xuống 3,2 xả nóng lên lâu bình P0405 giây thường - Xe tăng tốc không tải rung lắc Giá trị mạch cảm biến - ECM phát tín hiệu - Đèn MIL sáng EGR – cao điện áp cảm biến vị trí EGR - Tăng nhiệt độ đốt từ 4,9 V trở lên 3,2 cháy(và phát thải NOx) P0406 giây - Xe có tiếng gõ, chạy khơng êm Cảm biến tốc độ xe - - ECM phát khơng có - Đèn MIL sáng Lỗi xung tín hiệu tốc độ xe - Đèn tạo 5,1 giây “chống P0500 trở lên cảnh bó báo cứng” “phanh” sáng lên - Đồng hồ đo tốc độ xe táp-lơ khơng 102 hoạt động Đường truyền tín hiệu - ECM phát trạng thái - Đèn MIL sáng U0001 CAN - Lỗi TẮT đường truyền tín hiệu CAN Đường truyền tín hiệu - ECM phát không - Đèn MIL sáng U0101 CAN giao tiếp với nhận thông báo CAN - Xe không sang số TCM từ TCM xe số (thường số số 3) Bảng 4.1 Bảng tra số mã lỗi động 4HK1 - TC 2019 103 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Quá trình thực giúp chúng em tích luỹ vốn kiến thức chuyên môn nghề nghiệp vô quý giá hành trang cho chúng em vững bước vào đời Đề tài: “Hệ thống Cung cấp nhiên liệu động Isuzu 4HK1 – TC 2019” đề tài mang tính lý thuyết Do thời gian hạn chế, đề tài thực nghiên cứu, giải vấn đề xung quanh nội dung nghiên cứu như: cấu tạo, nguyên lý làm việc hệ thống; phương pháp chẩn đoán, số nghiên cứu khác Giúp cho sinh viên hiểu rõ hệ thống cung cấp nhiên liệu Diesel động đại nói chung Trong q trình làm đồ án cịn nhiều thiếu sốt mong q thầy bỏ qua Bên cạnh nhóm em hi vọng, đồ án lần giúp quý thầy có thêm tư liệu giúp ích phần việc giảng dạy 5.2 Kiến nghị Nếu có điều kiện thuận lợi, chúng em mong muốn thực thêm số vấn đề như: thi cơng mơ hình, viết thực hành chẩn đốn tìm pan để có trực quan hiểu nhiều hệ thống Common Rail Các sinh viên thực đồ án tốt nghiệp khóa sau dựa vào sở lý thuyết đề tài để phục vụ trình học tập cập nhật kiến thức đời xe hơn, giá trị Lời cuối cùng, chúng em lần xin chân thành cảm ơn giảng viên hướng dẫn, thầy Châu Quang Hải Nhóm em xin cảm ơn khoa Cơ Khí Động Lực, chi ủy Chi Sinh viên 4, Ban chấp hành Đoàn Khoa tạo điều kiện để chúng em có hội hồn thành tốt đồ án tốt nghiệp 104 TÀI LIỆU THAM KHẢO Isuzu MU-X, D-Max 2017-2020 Workshop Manual & Wiring Diagrams Service Manual Common Rail System by Denso Corporation Tài liệu đào tạo ISUZU_N-series PGS-TS Đỗ Văn Dũng (2013), Điện động & điều khiển động cơ, NXB ĐHQG TP.HCM Thư viện HCMUTE, Thư mục Chun ngành cơng nghệ kỹ thuật Ơ tô (2014), NXB ĐHQG TPHCM 105