Giáo trình bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống nhiên liệu động cơ xăng (nghề công nghệ ô tô trung cấp)

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: BD&SC HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ XĂNG NGHỀ: CÔNG NGHỆ Ô TÔ TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: / QĐ-CĐCG ngày … tháng năm…… Trường cao đẳng Cơ giới Quảng Ngãi (Lưu hành nội bộ) TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Trong nhiều năm gần tốc độ gia tăng số lượng chủng loại ô tô nước ta nhanh Nhiều kết cấu đại trang bị cho ô tô nhằm thỏa mãn nhiều nhu cầu giao thơng vận tải Trong q trình sử dụng, trạng thái kỹ thuật hệ thống nhiên liệu động dần thay đổi theo hướng xấu đi, dẫn tới hư hỏng giảm độ tin cậy Qúa trình thay đổi kéo dài theo thời gian (Km vận hành ô tô) phụ thuộc vào nhiều nguyên nhân như: chất lượng vật liệu, công nghệ chế tạo lắp ghép, điều kiên môi trường sử dụng Làm cho chi tiết, phận mài mòn hư hỏng theo thời gian, cần phải kiểm tra, chẩn đoán để bảo dưỡng sửa chữa kịp thời Nhằm trì tình trạng kỹ thuật hệ thống nhiên liệu trạng thái làm việc với độ tin cậy an toàn cao Để phục vụ cho học viên học nghề thợ sửa chữa ô tô kiến thức lý thuyết thực hành bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống Nhiên liệu xăng dùng chế hịa khí Với mong muốn giáo trình biên soạn, nội dung giáo trình bao gồm năm bài: Giáo trình thiết kế theo mô đun thuộc hệ thống mô đun MĐ18 chương trình đào tạo nghề Cơng Nghệ Ơ Tơ cấp trình độ trung cấp nghề dùng làm giáo trình cho học viên khóa đào tạo, sau học tập xong mô đun này, học viên có đủ kiến thức để học tập tiếp môn học, mô đun khác nghề Quảng Ngãi, ngày tháng năm Tham gia biên soạn Ngô Minh Việt Chủ biên MỤC LỤC TT NỘI DUNG TRANG Bài 1: Tháo lắp, nhận dạng hệ thống nhiên liệu động xăng 13 Nhiệm vụ, yêu cầu hệ thống nhiên liệu xăng động ô tô 14 14 Sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc hệ thống nhiên liệu động xăng Quy trình yêu cầu kỹ thuật tháo lắp hệ thống nhiên liệu động xăng Tháo lắp hệ thống nhiên liệu động xăng 17 Nhận dạng phận chi tiết 17 Bài 2: Đại cương hệ thống phun xăng điện tử 20 Khái niệm hệ thống phun xăng điện tử 21 Phân oại hệ thống phun xăng điện tử 23 10 30 12 Sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc hệ thống phun xăng điện tử Quy trình yêu cầu kỹ thuật tháo lắp hệ thống phun xăng điện tử Tháo, lắp hệ thống 38 13 Bài 3: Bảo dưỡng hệ thống nhiên liệu động xăng 57 14 Mục đích, yêu cầu 58 15 Quy trình bảo dưỡng 58 16 Thực hành bảo dưỡng hệ thống nhiên liệu động xăng 59 17 Bài 4: Sửa chữa bơm xăng (cơ khí bơm điều khiển điện tử) 62 18 Bơm xăng khí 63 19 1.1 Nhiệm vụ, yêu cầu bơm xăng khí 63 20 1.2 Cấu tạo nguyên lý làm việc bơm xăng 63 21 64 22 1.3 Hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng, phương pháp kiểm tra, sửa chữa sai hỏng bơm xăng khí 1.4 Quy trình bảo dưỡng kỹ thuật bơm xăng 67 23 1.5 Sửa chữa hư hỏng thường gặp bơm xăng khí 67 24 Bơm xăng điện 72 25 2.1 Nhiệm vụ, yêu cầu phân loại bơm xăng điện 72 26 2.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động bơm xăng điện 72 27 2.2.1 Bơm xăng điện lọai màng 72 11 15 34 28 2.2.2 Bơm xăng điện loại mô tơ bi gạt 73 29 2.2.3 Bơm xăng điện loại mô tơ cánh gạt 74 30 2.2.4 Sơ đồ mạch điện điều khiển bơm xăng 75 31 78 32 Hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng, phương pháp kiểm tra, sửa chữa sai hỏng bơm xăng điện Bài 5: Sửa chữa chế hịa khí 33 Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại chế hòa khí 83 34 Cấu tạo nguyên lý làm việc chế hịa khí 84 35 98 40 Hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng, phương pháp kiểm tra, sửa chữa sai hỏng chế hòa khí Bài 6: Bảo dưỡng, sửa chữa vịi phun xăng điều khiển điện tử Nhiệm vụ, phân loại, cấu tạo nguyên lý làm việc vòi phun xăng điều khiển điện tử Hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng phương pháp kiểm tra, bảo dưỡng vòi phun xăng điều khiển điện tử Bài 7: Bảo dưỡng vad sửa chữa điều khiển trung tâm (ECU) cảm biến Nhiệm vụ 41 Cấu tạo 174 42 Chức ECU 175 43 Hình dạng ký hiệu chân giắc số ECM động 179 44 Mạch nguồn điều khiển ECU 185 45 Sửa chữa bảo dưỡng cảm biến 189 46 Bài 8: Động phun xăng trực tiếp GDI 259 47 Sơ lược lịch sử hình thành phát triển hệ thống GDI 260 48 Nguyên lý hoạt động GDI 261 49 Tổng quan hệ thống GDI 262 50 Cấu tạo hoạt động hệ thống phun xăng trực tiếp 262 51 Ưu nhược điểm động phun xăng trực tiếp 265 52 Hệ thống điều khiển điện tử: 268 36 37 38 39 82 162 162 166 173 174 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mô đun: Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống nhiên liệu động xăng Mã mô đun: MĐ 18 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: - Vị trí: Mơ đun bố trí dạy sau môn học/ mô đun sau: MĐ 07, MĐ 08, MĐ 09, MĐ 10, MĐ 11, MĐ 12, MĐ 13, MĐ 14, MĐ 15, MĐ 16, MĐ 17 - Tính chất: Là mơ đun chun mơn nghề - Ý nghĩa vai trị mơ đun: Có ý nghĩa vai trò quan trọng việc cung cấp phần kiến thức, kỹ nghề, nghề công nghệ ô tô - Đối tượng: Là giáo trình áp dụng cho học sinh trình độ Trung cấp nghề Cơng nghệ ô tô Mục tiêu mô đun: - Kiến thức: A1 Trình bày đầy đủ yêu cầu, nhiệm vụ chung hệ thống nhiên liệu động xăng; A2 Giải thích sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc phận hệ thống nhiên liệu động xăng dùng chế hịa khí; A3 Phân tích tượng, nguyên nhân sai hỏng hệ thống nhiên liệu động xăng dùng chế hịa khí; A4 Trình bày phương pháp kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa sai hỏng phận hệ thống nhiên liệu động xăng dùng chế hịa khí - Kỹ năng: B1 Tháo lắp, kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa chi tiết, phận quy trình, quy phạm tiêu chuẩn kỹ thuật sửa chữa dùng chế hịa khí; B2 Sử dụng đúng, hợp lý dụng cụ kiểm tra, bảo dưỡng sửa chữa đảm bảo xác an toàn - Năng lực tự chủ trách nhiệm: C1 Chấp hành quy trình, quy phạm nghề cơng nghệ tơ; C2 Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ học viên Chương trình khung nghề cơng nghệ tơ Mã MH, MĐ I MH 01 MH 02 MH 03 MH 04 MH 05 MH 06 II II.1 MH 07 MH 08 MH 09 MH 10 MH 11 MH 12 MĐ 13 II.2 MĐ 14 MĐ 15 MĐ 16 MĐ 17 MĐ 18 MĐ 19 MĐ 20 MĐ 21 MĐ 22 MĐ 23 MĐ 24 Tên môn học, mô đun Các môn học chung Chính trị Pháp luật Giáo dục thể chất Giáo dục quốc phòng - An ninh Tin học Ngoại ngữ (Anh văn) Các môn học, mô đun chuyên môn ngành, nghề Các môn học, mô đun kỹ thuật sở Điện kỹ thuật Cơ ứng dụng Vật liệu học Dung sai lắp ghép đo lường kỹ thuật Vẽ kỹ thuật An toàn lao động Thực hành Hàn – Nguội Các môn học, mô đun chuyên môn Kỹ thuật chung ô tô công nghệ sửa chữa Bảo dưỡng sửa chữa cấu trục khuỷu - truyền phận cố định động Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống phân phối khí Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống bơi trơn hệ thống làm mát Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống nhiên liệu động xăng Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống nhiên liệu động diesel Bảo dưỡng sửa chữa trang bị điện ô tô Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống truyền lực Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống di chuyển Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống lái Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống phanh 12 1 2 Thời gian đào tạo (giờ) Trong Thực Tổng hành/thực Thi/ Lý số tập/thí kiểm thuyết nghiệm/ tra tập 255 94 148 13 30 15 13 15 30 24 45 21 21 45 15 29 90 30 56 73 1665 523 1050 92 20 3 3 3 50 360 45 45 45 45 60 30 90 1305 201 42 34 30 30 30 25 10 322 139 12 12 27 76 911 20 3 3 72 60 45 13 120 24 90 60 15 41 60 23 33 4 90 21 63 90 22 62 90 19 67 4 105 30 69 60 14 42 4 90 90 21 21 63 63 6 Số tín MĐ 25 MĐ 26 MĐ 27 MĐ 28 Bảo dưỡng sửa chữa mô tô - xe máy Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống điều hịa khơng khí tơ Chẩn đốn - Sửa chữa PAN tơ Thực tập sản xuất Tổng 60 16 40 60 12 44 4 82 90 180 1920 24 15 617 60 161 1198 105 Chương trình chi tiết mô đun Số TT Tên mô đun Bài 1: Tháo lắp, nhận dạng hệ thống nhiên liệu động xăng Bài 2: Đại cương hệ thống phun xăng điện tử Bài 3: Bảo dưỡng hệ thống nhiên liệu động xăng Bài 4: Sửa chữa bơm xăng (cơ khí bơm điện) Bài 5: Sửa chữa chế hịa khí Bài 6: Bảo dưỡng sửa chữa vòi phun xăng điều khiển điện tử Bài 7: Bảo dưỡng sửa chữa điều khiển trung tâm (ECU) cảm biến Bài 8: Động phun xăng trực tiếp GDI Cộng: Tổng số Thời gian (giờ) Thực hành, thí Lý nghiệm, thảo thuyết luận, tập Kiểm tra 10 15 11 15 10 15 11 10 15 11 90 21 63 Điều kiện thực mơn học: 3.1 Phịng học Lý thuyết/Thực hành: Phịng học chun mơn có đầy đủ điều kiện giảng dạy học tập mơ đun, Đáp ứng phịng học chuẩn 3.2 Trang thiết bị dạy học: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn, tranh vẽ 3.3 Học liệu, dụng cụ, mơ hình, phương tiện: Giáo trình, mơ hình thực hành, dụng cụ nghề công nghệ ô tô,… - Học liệu: + Các clip mô cấu tạo nguyên lý làm việc hệ thống nhiên liệu động xăng  Các vẽ, tranh vẽ phận phận hệ thống nhiên liệu động xăng + Phiếu kiểm tra - Dụng cụ: + Bộ dụng cụ cầm tay nghề ô tô + Khay đựng - Mô hình - Thiết bị kiểm tra áp suất động xăng - Mô hình cắt bổ phận hệ thống nhiên liệu động xăng - Mơ hình động xăng nổ dùng chế hịa khí phun xăng - Các loại chế hịa khí bơm xăng - Động phun xăng dùng tháo lắp - Động phun xăng dùng kiểm tra - Thiết bị kiểm tra, chẩn đốn chun dùng - Máy nén khí - Thiết bị kiểm tra áp suất động xăng 3.4 Các điều kiện khác: Cơ sở bảo dưỡng, sửa chữa ô tơ có đầy đủ trang thiết bị người học thực tập nâng cao tay nghề Nội dung phương pháp đánh giá: 4.1 Nội dung: - Kiến thức: + Trình bày đầy đủ nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại, cấu tạo nguyên lý làm việc hệ thống nhiên liệu động xăng; + Giải thích tượng, nguyên nhân sai hỏng, phương pháp bảo dưỡng, kiểm tra sửa chữa sai hỏng hệ thống hệ thống nhiên liệu động xăng; + Qua kiểm tra viết trắc nghiệm đạt yêu cầu 60% - Kỹ năng: + Nhận dạng chi tiết hệ hệ thống nhiên liệu động xăng; + Tháo lắp, kiểm tra bảo dưỡng, sửa chữa sai hỏng chi tiết hệ hệ thống nhiên liệu động xăng quy trình, quy phạm tiêu chuẩn kỹ thuật sửa chữa; + Sử dụng đúng, hợp lý dụng cụ kiểm tra, bảo dưỡng sửa chữa đảm bảo xác an tồn; + Chuẩn bị, bố trí xếp nơi làm việc vệ sinh, an toàn hợp lý; + Sản phẩm tháo lắp, bảo dưỡng, sửa chữa điều chỉnh đạt yêu cầu kỹ thuật 70% - Năng lực tự chủ trách nhiệm: Trong trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu trước đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học + Nghiêm túc trình học tập + Chấp hành nghiêm túc quy định kỹ thuật, an toàn tiết kiệm bảo dưỡng, sửa chữa; + Có tinh thần trách nhiệm hồn thành cơng việc đảm bảo chất lượng, thời gian + Cẩn thận, chu đáo công việc, quan tâm đúng, đủ khơng xảy sai sót 4.2 Phương pháp: Người học đánh giá tích lũy môn học sau: 4.2.1 Cách đánh giá - Áp dụng quy chế đào tạo Trung cấp hệ quy ban hành kèm theo Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH, ngày 13/3/2017 Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh Xã hội - Hướng dẫn thực quy chế đào tạo áp dụng Trường Cao đẳng Cơ giới sau: Điểm đánh giá Trọng số + Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1) 40% + Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2) + Điểm thi kết thúc môn học 60% 4.2.2 Phương pháp đánh giá Phương pháp đánh giá Thường xuyên Phương pháp tổ chức Viết/ Thuyết trình Định kỳ Viết thực hành Kết thúc mơn học Vấn đáp thực hành Hình thức kiểm tra Chuẩn đầu đánh giá Số cột Tự luận/ A1, C1, C2 Trắc nghiệm/ Báo cáo Tự luận/ A2, B1, C1, C2 Trắc nghiệm/ thực hành Vấn đáp A1, A2, A3, B1, B2, thực hành C1, C2, mô hình Thời điểm kiểm tra Sau 15 Sau 35 Sau 90 4.2.3 Cách tính điểm - Điểm đánh giá thành phần điểm thi kết thúc môn học chấm theo thang điểm 10 (từ đến 10), làm tròn đến chữ số thập phân - Điểm môn học tổng điểm tất điểm đánh giá thành phần môn học nhân với trọng số tương ứng Điểm môn học theo thang điểm 10 làm tròn đến chữ số thập phân, sau quy đổi sang điểm chữ điểm số theo thang điểm 10 theo quy định Bộ Lao động Thương binh Xã hội đào tạo theo tín Hướng dẫn thực mơn học 5.1 Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng Trung cấp Công nghệ ô tô 5.2 Phương pháp giảng dạy, học tập mơn học 10 Cảm biến ơxy có sấy (cảm biến 1) Tên cực Giữa OX1B ECM EX1A Phạm vi 0.2 v/DIV, 200 máy ms/DIV Duy trì tốc độ động 2500 v/p Điều kiện phút sau hâm nóng cảm biến GỢI Ý: Trong danh mục liệu, mục O2S B1 S1 cho biết giá trị nhập vào ECM từ cảm biến oxy có sấy (Cảm biến 1) DẠNG SĨNG Cảm biến tiếng gõ Tên cực Giữa KNK1 ECM EKNK Phạm vi 500 mV/độ chia, máy mgiây/độ chia Duy trì tốc độ động Điều kiện 4000 v/p sau hâm nóng động GỢI Ý: Bước sóng trở nên ngắn tốc độ động tăng lên Dạng sóng biên độ đuợc hiển thị có khác chút tùy vào loại xe CÂU HỎI ƠN TẬP 262 Câu 1: Trình bày nhiệm vụ xác định vị trí lắp đặt xe ECM (ECU) Câu 2: Vẽ sơ đồ trình bày nguyên lý làm việc mạch nguồn cho ECM động ? Câu 3: Kiểm tra cảm biến lưu lượng nhiệt độ khí nạp xe? Câu 4: Kiểm tra cảm biến vị trí trục cơ, vị trí trục cam xe? Câu 5: Kiểm tra cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp xe? Câu 6: Kiểm tra cảm biến nhiệt độ nước làm mát động xe? Câu 7: Kiểm tra cảm biến ô xy số số xe? Câu 8: Kiểm tra cảm biến vị trí bướm ga xe? Câu 9: Kiểm tra cảm biến tiếng gõ động xe? Câu 10: Kiểm tra van điều khiển không tải xe? Câu 11: Kiểm tra điện áp nguồn mô đun điều khiển động xe? Câu 12: Kiểm tra tín hiệu điều khiển mô đun điều khiển động xe? BÀI 8: ĐỘNG CƠ PHUN XĂNG TRỰC TIẾP GDI 263 Mã MĐ: MĐ18-08 Giới thiệu: Động phun xăng trực tiếp GDI ( Gasoline Direct Ịnection ) phun nhiên liệu trực tiếp vào buồng đốt động Công nghệ giới thiệu năm 1925 động Hesselman giàng cho máy bay Tiếp sau đó, năm 50, Mercedes ứng dụng công nghệ xe Mercedes Benz Gullwing (1953), động phun xăng trực tiếp khơng giống với GDI tạo nên tảng cho công nghệ phun xăng trực tiếp GDI sau Mục tiêu: - Phát biểu nhiệm vụ, cấu tạo nguyên lý làm việc động phun xăng trực tiếp GDI - Phát biểu tượng, nguyên nhân sai hỏng, phương pháp kiểm tra bảo dưỡng mô đun điều khiển điện tử cảm biến động - Bảo dưỡng mô đun điều khiển điện tử cảm biến phương pháp tiêu chuẩn kỹ thuật nhà chế tạo quy định - Bảo dưỡng hệ thống nhiên liệu động GDI phương pháp tiêu chuẩn kỹ thuật nhà chế tạo quy định - Chấp hành quy trình, quy phạm nghề cơng nghệ ô tô - Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ học viên Phương pháp giảng dạy học tập mở đầu - Đối với người dạy: Sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học nhớ nhiệm vụ, cấu tạo nguyên lý làm việc động phun xăng trực tiếp GDI Hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng, phương pháp kiểm tra bảo dưỡng mô đun điều khiển điện tử cảm biến động Bảo dưỡng hệ thống nhiên liệu động GDI, Bảo dưỡng mô đun điều khiển điện tử cảm biến phương pháp tiêu chuẩn kỹ thuật nhà chế tạo quy định - Đối với người học: Chủ động đọc trước giáo trình trước buổi học Điều kiện thực học - Phịng học chun mơn hóa/nhà xưởng: Phịng học chun mơn - Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu thiết bị dạy học khác - Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình mơn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, tài liệu liên quan - Các điều kiện khác: Khơng có Kiểm tra đánh giá học - Nội dung: 264  Kiến thức: Kiểm tra đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kiến thức  Kỹ năng: Đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kĩ  Năng lực tự chủ trách nhiệm: Trong trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu trước đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập + Tham gia đầy đủ thời lượng mơn học + Nghiêm túc q trình học tập - Phương pháp:  Điểm kiểm tra thường xuyên: điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng)  Kiểm tra định kỳ lý thuyết: điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng)  Kiểm tra định hành: điểm kiểm tra (hình thức: thực hành) Nội dung chính: Sơ lược lịch sử hình thành phát triển hệ thống GDI - Việc phun nhiên iệu trực tiếp vào buồng đốt ứng dụng sớm động Diesel - Hệ thống phun xăng trực tiếp vào buồng đốt (GDI) phát triển hảng BOSH vào năm 1952 - Năm 1955 Mercedes-Benz ứng dụng công nghệ xe thể thao 200LS - Sau 1970 hãng FORD phát triển hệ thống này, việc phun nhiên liệu trực tiếp điều khiển bơm cao áp, vịi phun chương trình điện tử - Đến 1996 hãng Mitsubishi tung thị trường ô tô Nhật Bản xe động GDI máy thẳng hàng Đến năm 2000 phát triển ứng dụng động V6, V8 - Năm 2000 hãng Toyota đưa hệ thống GDI vào động 2GR-FSE V6 Toyota Avensis - Tiếp theo hãng BMW ứng dụng công nghệ vào năm 2003 ISUZU vào năm 2004 - Với hệ thống phun xăng trực tiếp supap nạp mở có khơng khí vào nên tốc độ dịng khí nạp cao với kết cấu đặt biệt đầu piston àm cho dòng khí vào xy lanh sốy lốc mạnh hơn, dễ dàng đẩy hết khí thải ngồi làm buồng cháy - Nhiên liệu phun vào buồng cháy không bị thất thoát đầu ống nạp so với hệ thống phun xăng đầu ống nạp nên tiết kiệm lượng đáng kể nhiên liệu - Công suất động đạt cao động khác - Nhiên liệu phun vào tính tốn xác số lượng thời gian phóng 265 nên hổn hợp hịa khí cháy nồng độ khí: NO x CO… thấp gây ô nhiểm môi trường - Kết hợp hệ thống GDI với turbo tăng áp, sử ý khí thải cataytic động tối ưu hóa thoải mản yêu cầu thị trường - Dựa vào sơ đồ chung hệ thống điều khiển điện tử,ø điều khiển đánh lửa điều khiển phun xăng giống động phun xăng đừng ống nạp, củng lấy tín hiệu bênh ngồi từ cảm biến: nhiệt độ nước, nhiệt độ khí nạp, lưu lượng khí nạp, vị trí bướm ga, vị trí piston, nồng độ khí xả, kích nổ, tốc độ động cơ, oxi, cảm biến xốy lốc ECU nhận tín hiệu từ cảm biến đua vào xử lý xong đưa tín hiệu điều khiển chi tiết : kim phun, van EGA, bướm ga, bugi Điều đặt biệt kim phun phun nhiên liệu trực tiếp vào xylanh nên thời điểm phun khác với phun bênh ngồi - Kết cấu piston có nhiều điểm khác so với phun bênh ngoài, đường ống nạp có nhiều thay đổi để phù hợp với hệ thống - Phần lớn động sử dụng hệ thông GDI đánh lửa trực tiếp bobin đơn, bướm ga thông minh, cảm biến bàn đạp ga Có thể nói động GDI thich hợp nhiều công nghệ giới lĩnh vực ôtô Nguyên lý hoạt động GDI: Khác với động xăng thông thường, động dầu diesel nhiên liệu phun thẳng trực tiếp vào buồng đốt áp suất cao kỳ nén, nhiên liệu phun áp suất cao hòa trộn với khơng khí nén tới nhiệt độ cao làm hịa khí tự động bốc cháy sinh cơng mà không cần tia lửa điện đốt cháy trôn động xăng Lấy từ ý tưởng đó, thay phun nhiên liệu trước xupap nạp động phun xăng đa điểm MPI (Multi - Port Injection) thông thường, động GDI phun nhiên liệu trực tiếp vào buồng đốt động hoàn toàn giống động 266 dầu, có yếu tố khác biệt có thêm tia lửa điện để đốt cháy hịa khí Tổng quan hệ thống GDI Các phận hệ thống phun xăng trực tiếp Hệ thống gồm: Trục cam, bơm cao áp, kim phun, cảm biến áp suất ống rail, piston - Trục cam xả có thêm vấu cam để dẫn động bơm cao áp hai trục cam xả nạp xẻ rãnh để làm giảm khối lượng - Piston thiết kế dạng lõm theo vị trí đặt bugi, kết hợp với nắp máy tạo nên buồng đốt có hình dạng đặc biệt để tập trung nhiên liệu vị trí gần bugi, cộng thêm việc tạo xốy giúp trình đốt cháy tốt Cấu tạo hoạt động hệ thống phun xăng trực tiếp Cấu tạo: Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI bao gồm phần chính: Phần thấp áp, phần cao áp * Phần thấp áp: cấu tạo phần thấp áp hoàn toàn giống với hệ thống phun xăng đa điểm MPI thông thường: Gồm có bơm xăng, lọc xăng, van điều áp, tất đặt 267 thùng xăng Xăng bơm hút qua lọc thô, lọc tinh theo đường ống nhiên liệu dẫn đến bơm cao áp Áp suất nhiên liệu thấp áp: từ 4.5 - kg/cm tùy theo xe, nhìn chung áp suất cao áp suất hệ thống phun xăng đa điểm MPI thông thường nhằm trì mạnh ổn định lên bơm cao áp * Phần cao áp: Phần áp suất cao áp gồm có bơm cao áp, ống rail, cảm biến áp suất ống rail kim phun a Bơm cao áp: Bơm cao áp có nhiệm vụ nén nhiên liệu áp suất thấp từ bơm xăng lên thành nhiên liệu có áp suất cao để tích trữ ống rail Nhờ có cảm biến áp suất ống rail mà ECU nhận biết áp suất thực tế ống rail để điều chỉnh van FPRV (Fuel Pressure Regular Valve: van điều áp) bơm cao áp Sau ECM điều khiển kim phun nhiên liệu phun áp suất cao vào buồng đốt động Van an tồn Lị xo Cam dẫn động Trong bom cao áp có van an tồn để đưa nhiên liệu trường hợp áp suất cao bất thường Bom cao áp dẫn động trục cam, bom đặt nắp giàn cò tiếp xúc với vấu cam Thường bom dẫn động 2, vấu cam Một số động dạng chữ V có tới bom cao áp (mỗi dãy bom) Trong bom cao áp có van solenoid điều khiển điện, thường gọi van điều chỉnh áp suất nhiên liệu FPRV (Fuel Pressure Regular Valve) van có chức giống van scv (Suction Control Valve) động phun dầu điện tử Van có dây điều khiển từ hộp ECM động theo dạng điều chế độ rộng xung Nếu van mở nhiều, lượng dầu qua nhiều dẫn đến áp suất nhiên liệu tăng cao ngược lại Van thường kiểm tra cách đo điện trở nằm khoảng 0.5Q kết họp với việc kích hoạt máy chẩn đốn, kích họat, van di chuyển có nghe tiếng kêu có nghĩa van hoạt động 268 Van điều chỉnh áp suất nhiên liệu FPRV (Fuel Pressure Regular Valve) b Cảm biến áp suất ống rail FPS Cảm biến áp suất ống rail FPS (Fuel Pressure Sensor) thường gắn đầu rail dùng để đo áp suất nhiên liệu thực tế bên ống rail gửi tín hiệu ECM dạng điện áp Cảm biến áp suất ống rail có dây: dây dương 5V lấy từ hộp, dây mass hộp dây tín hiêu đưa hộpChức năng: ECM dựa vào tín hiệu để điều khiển lượng phun nhiên liệu vào buồng đốt động Điều khiển van FPRV nói tùy thuộc vào chế độ hoạt động động Giám sát van FPRV có hoạt động tốt hay khơng c Các đường cao áp ống rail Tất đường ống làm từ thép họp kim không gỉ chống ăn mịn hóa học Ống rail thuật ngữ rail lấy từ hệ thống phun dầu điện tử Common Rail hình dạng tương tự bên hệ thống phun dầu nhiệm vụ để tích trữ nhiên liệu áp suất cao từ bơm cao áp lên d Kim phun Một chi tiết quan trọng hệ thống kim phun Không giống động phun xăng thông thường, kim phun GDI thiết kế với độ xác phun áp suất cao nhiều Neu động phun xăng đa điểm MPI, kim phun phun vào trước đường ống nạp động GDI, kim phim phun thẳng trực tiếp vào buồng đốt động giống động Diesel Ở động MPI, kim phun cấp nguồn dương sẵn 12V điều khiển mass Còn hên GDI hai dây kim phun điều khiển hộp ECM Đối với loại kim cuộn từ điện áp mở kim khoảng từ 50 - 60 V tùy loại Đường vào Đĩa x °áy 269 Hoạt động: Nhiên liệu bơm từ bình chứa qua lọc đến bơm cao áp với áp suất khoảng 0,35 MPa Bơm cao áp dẫn động từ động đưa nhiên liệu đến ống phân phối với áp suất 4-13 MPa Áp suất xác định cảm biến áp suất điều chỉnh liệu ứng dụng dựa chế độ làm việc động Việc giữ cho áp suất ống phân phối cố định vô quan trọng ảnh hưởng đến cơng suất động cơ, lượng khí phát thải tiếng ồn Do có van điều áp để ổn định áp suất ống phân phối Van cho lượng nhiên liệu vừa đủ quay lại bình chứa.BỘ phận quan trọng hệ thống GDI kim phun, gắn ống phân phối buồng cháy điều khiển đóng mở ECU Ở động GDI, có chế độ nạp nạp phân tầng ( stratified charge) nạp đồng (homogeneous charge), Ở chế độ tải nhỏ vừa, chế độ nạp phân tầngphun trễ sử dụng Nhiên liệu phun vào kì nén Chế độ đồng phun sớm sử dụng động chế độ tải nặng Nhiên liệu phim vào kì nạp để tạo thời gian giúp hịa khí có đạt đồng Hầu hết chế độ này, động hoạt động với tỷ lệ hịa khí cân giàu tải nặng Ở điều kiện tải thấp hơn, động hoạt động với tỷ lệ hịa khí lỗng ( khoảng 20-25) nhằm tiết kiệm nhiên liệu Ưu nhược điểm động phun xăng trực tiếp + Ưu điểm - Tỉ số nén tăng lên: Động phun xăng trực tiếp GDI có tỉ số nén cao động phun xăng đa điểm thông thường Do áp suất nén tăng theo - Nhờ phun nhiên liệu trực tiếp với áp suất cao, nhiên liệu tơi hơn, hạt nhỏ mịn nên dễ dàng bốc Khi nhiên liệu bốc hấp thụ nhiệt lượng làm cho nhiệt độ khí nạp thấp Nhiệt độ khí nạp thấp làm cho lượng khơng khí nạp vào cao dẫn đến tăng hiệu suất nạp Tăng hiệu suất nạp làm tăng hiệu suất động - 14% Bên cạnh giảm nhiệt độ khí nạp cịn giúp giảm tượng kích động dễ bị kích nổ có tỉ số nén cao - Hiệu quét khí cháy cải thiện nhờ tăng góc trùng điệp xupap giúp khí nạp - Nhiệt độ khí xả tăng nhanh rút ngắn thời gian nung nóng bầu catalytic làm giảm lượng khí thải độc hại thải mơi trường Lượng nhiên liệu đốt cháy gần tối ưu làm giảm khí thải 50% - Tăng cơng suất mơ men kích thước động nhỏ - Hiệu suất động cao giúp tăng tính kinh tế nhiên liệu từ - 22% 270 Tuy nhiên, bên cạnh ưu điểm có hạn chế loại động - Tăng tải điện cho kim phun - Các chi tiết phụ tùng đắc đỏ - Rất nhiều chi tiết bắt buộc phải dùng lần: seal - Cơng nghệ địi hỏi phải đào tạo kỹ thuật nhiều - Đòi hỏi bảo dưỡng xác - Cần đến nhiều công cụ hỗ trợ, tool chuyên dùng trình bảo dưỡng, sửa chữa động Hệ thống điều khiển điện tử: - Tuỳ theo động mà hệ thống điều khiển nhiên liệu thiết kế thành hộp riêng (gọi DI-motronic) hình dưới, thich hợp hộp ECU ln 6.1 ECU: 271 Hình: sơ đồ khối chíp điều khiển phun - Do thời gian phun kim ngắn nên để khắc phục nhược điểm người ta sử dụng chíp điều khiển có tốc độ sử lý cao, nhớ lớn - Ví dụ như: người ta sử dụng MPC 500 có vùng nhiệt độ hoạt động rộng từ: -40 đến 125 độ, ttốc độ 66 MHZ MPC 565 tốc độ sử lý cao sử lý 28 triệu phép tính giây, điều khiển 32bit, nhớ eeprom 1MB - Với tốc độ phát triển công nghệ điện tử ECU dể dàng kắc phục 6.2 Các cảm biến - Cảm biến có tác dụng nhận tín hiệu chuyển tín hiệu sử lý để thay đổi hiệu chỉnh phun xăng đánh lửa - Mỗi cảm biến tuỳ theo cách hoạt động cảm biến tín hiệu đưa sử lý dạng xung vuông hay dạng sin - Các cảm biến giống động phun xăng đường ống nạp, ngồi cịn có thêm số cảm biến: NOx, Gas , UEGO, áp suất nhiên liệu 272 6.3 Các chi tiết khác: 6.3.1 Piston: - Piston động GDI có đỉnh đặt biệt vùng lõm xuống, dọc theo đàu ấc piston có chóp nhô lên để tăng áp suất nén làm công suất động tăng Vùng lõm xuống nhằm cho dòng nhiên liệu chuyển động lên vùng gần bugi - Với kết cấu piston làm động GDI có cơng suất cao , dể đánh lửa, tăng số f/a 6.3.2 Supap: 273 - Do xăng phun trực tiếp đường ống nạp nên supap nạp so với loại khác, động hoạt động chế độ cháy nên khí thải CH , CO nên supap xã 6.3.3 Bobin: - Hầu hết động sử dụng hệ thống GDI đánh lửu trực tiếp bobin đơn 6.4 Các xe sử dụng hệ thống GDI: Hình xe AUDI A4 2.0 FSI động 274 Hình: động GDI MITSUBISHI CÂU HỎI ÔN TẬP Câu 1: Hệ thống phun xăng điện tử trực tiếp GDI gỉ? Nêu đặc điểm hệ thống phun xăng điện tử trực tiếp GDI? Câu 2: Trình bày nhiệm vụ, cấu tạo nguyên lý làm việc động phun xăng trực tiếp GDI Câu 3: Trình bày Ưu nhược điểm động phun xăng trực tiếp 275 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Giáo trình mơ đun Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống nhiên liệu động xăng Tổng cục dạy nghề ban hành [2] Nguyễn Tất Tiến, Nguyên lý động đốt trong: NXB giáo dục, năm 2009 [3] Hồng Đình Long, Kỹ thuật sửa chữa ô tô: NXB GD, năm 2006 [4] Phạm Minh Tuấn, Kỹ thuật sửa chữa ô tô: NXB GD, năm 2006 [5] Trần Thế San, Đỗ Dũng, Giáo trình kỹ thuật sửa chữa ô tô - máy nổ: NXB Đà nẵng, năm 2009 [6] Giáo trình mơ đun Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống phun xăng điện tử Tổng cục dạy nghề ban hành 2012 [7] Hồng Đình Long, Kỹ thuật sửa chữa ô tô: NXB GD, năm 2006 [8] Phạm Minh Tuấn, Động đốt trong: NXB Khoa học Kỹ thuât, năm 2005 [9] Giáo trình Động ô tô: NXB ĐH Quốc gia TP HCM, năm 2001 [10] Giáo trình Hệ thống điện động tơ: NXB ĐH Quốc gia TP HCM, năm 2004 276