Đang tải... (xem toàn văn)
Ngành công nghiệp ô tô đã có những sự thay đổi rõ rệt về công nghệ phát triển trong những năm gần đây. Các hãng ô tô đã chú đặc biệt phát triển hệ thống điện trong động cơ nhằm đáp ứng các yêu cầu: tăng công suất động cơ, giảm tiêu hao nhiên liệu, giảm độ độc hại của khí thải, tăng tính an toàn và tiện nghi của ô tô. Việc tìm hiểu những công nghệ tự động hóa mới trong hệ thống điện là cần thiết đối với nhiều người. Đối với sinh viên như em thì việc tìm hiểu hệ thống điện này là vô cùng cần thiết nhằm nâng cao kiến thức bản thân.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH VIỆN CƠ KHÍ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHAI THÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BMW X5 XÂY DỰNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP SỬ DỤNG BOBIN ĐƠN Ngành : KỸ THUẬT Ô TÔ Chuyên ngành : CƠ KHÍ Ơ TƠ Giảng viên hướng dẫn : ThS Dương Minh Thái 2023 Sinh viên thực MSSV : 19H1080097 : Nguyễn Văn Trọng Lớp : CO19CLCB TP Hồ Chí Minh , 2023 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Văn Trọng Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Văn Trọng Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Văn Trọng Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Văn Trọng LỜI CẢM ƠN Khóa luận tốt nghiệp chun ngành Cơ khí tơ với đề tài “Khai thác hệ thống điều khiển động BMW X5 xây dựng mơ hình phun xăng đánh lửa trực tiếp sử dụng bôbin đơn ” kết q trình cố gắng khơng ngừng nghỉ thân giúp đỡ tận tình, động viên khích lệ thầy cơ, bạn bè người thân Qua đây, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến người giúp đỡ em thời gian học tập nghiên cứu khoa học vừa qua Em xin trân trọng gửi đến thầy Dương Minh Thái, người trực tiếp tận tình hướng dẫn định hướng cách tư cách làm việc khoa học Đó góp ý q báu khơng trình thực luận văn mà hành trang tiếp bước cho em trình học tập lập nghiệp sau Do giới hạn kiến thức khả lý luận thân cịn nhiều thiếu sót hạn chế, kính mong dẫn đóng góp thầy/cơ để luận văn em hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2023 Sinh viên thưc hiên Nguyễn Văn Trọng Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Văn Trọng MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN Danh mục từ viết tắt CHƯƠNG TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Phương pháp nghiên cứu 1.4 Giới hạn đề tài CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ TRÊN Ô TÔ 2.1 Tổng quan hệ thống điều khiển động BMW X5 2.2 Chức hệ thống 2.3 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển động 2.4 Nguyên tắc hoạt động 2.5 Khai thác hệ thống dây động 10 CHƯƠNG KHAI THÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRÊN ĐỘNG CƠ 12 3.1 Các thành phần điều khiển động ECM 12 3.1.1 Cảm biến áp suất đường ống nạp 12 3.1.2 Cảm biến vị trí trục cam 12 3.1.3 Cảm biến vị trí trục khuỷu(RPM) 13 3.1.4 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát 15 3.1.5 Cảm biến Oxy 15 3.1.6 Cảm biến tiếng gõ 20 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Văn Trọng 3.1.7 Đồng hồ đo khối lượng khơng khí màng nóng(HFM) 22 3.1.8 Cảm biến nhiệt độ khí nạp 23 3.1.9 Vị trí bàn đạp ga (PWG) 23 3.1.10 Cảm biến áp suất xung quanh 24 3.1.11 Cảm biến tình trạng dầu (OZS) 24 3.1.12 Van tiết lưu điện tử 27 3.2 Hệ thống phân phối khí Valvetronic 28 3.2.1 Cấu tạo hệ thống phân phối khí Valvetronic .28 3.2.2 Nguyên tắc hoạt động 30 3.2.3 Cảm biến vị trí trục lệch tâm 32 3.3 Hệ thống cam biến thiên Vanos (Variable Nockenwellen Steuerung) 35 3.3.1 Tổng quan hệ thống điều chỉnh trục cam biến thiên Vanos 35 3.3.2 Cấu tạo 36 3.3.3 Nguyên lý hoạt động 40 3.4 Nguồn cấp - Mô-đun cung cấp điện áp tích hợp (IVM) - Mạch nối đất ECM41 3.4.1 Nguồn cấp 41 3.4.2 Mô-đun cung cấp điện áp tích hợp (IVM) 42 3.4.2.1 Cấu tạo 42 3.4.2.2 Nguyên tắc hoạt động 43 3.4.3 Mạch nối đất 44 3.5 Hệ thống quản lý khơng khí ECM 44 3.6 Hệ thống quản lý nhiên liệu ECM 46 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Văn Trọng 3.6.1 Bơm nhiên liệu (EKP) 46 3.6.2 Mô-đun điều khiển kim phun nhiên liệu áp suất cao (HDEV) 47 3.6.3 Nguyên tắc hoạt động 50 3.7 Hệ thống quản lý đánh lửa ECM 51 3.7.1 Cuộn dây đánh lửa 51 3.7.2 Nguyên tắc hoạt động 53 3.8 Hệ thống kiểm sốt khí thải ECM 56 3.8.1 Hệ thống phun khí thứ cấp 56 3.8.2 Nguyên lý hoạt động 58 CHƯƠNG XÂY DỰNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG PHUN XĂNG, ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP SỬ DỤNG BOBIN ĐƠN 61 4.1 Mạch điện mơ hình 61 4.1.1 Mạch cấp nguồn cho ECU 61 4.1.2 Mạch điều khiển bơm xăng 61 4.1.3 Mạch điều khiển đánh lửa 63 4.1.4 Mạch điều khiển phun xăng 64 4.1.5 Mạch điện cảm biến 64 4.2 Thời gian thực mơ hình 68 4.3 Xây dựng khung mơ hình 68 4.4 Lắp ráp mơ hình .68 4.4.1 Nguyên vật liệu, dụng cụ, thiết bị để lắp ráp mơ hình 68 4.4.2 Xác định chân ECU cần thiết cho mơ hình 75 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Văn Trọng 4.4.3 Lắp thiết bị lên bảng đấu dây điện 77 4.5 Cấp nguồn đo kiểm 79 4.5.1 Cấp nguồn cho mơ hình hoạt động .79 4.5.2 Thử nghiệm hoạt động mơ hình 82 CHƯƠNG KẾT LUẬN 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 85 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Văn Trọng DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Khoang thiết bị điện tử Hình 2.2 Hình dáng chân đầu nối DME Hình 2.3 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển động N62, phần Hình 2.4 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển động N62, phần Hình 2.5 Bộ dây động .10 Hình 3.1 Hình dáng, vị trí cảm biến 12 Hình 3.2 Vị trí cảm biến động 13 Hình 3.3 Cấu tạo cảm biến trục khuỷu 14 Hình 3.4 Vị trí cảm biến trục khuỷu .14 Hình 3.5 Vị trí cảm biến nhiệt độ nước làm mát 15 Hình 3.6 Vị trí cảm biến oxy 16 Hình 3.7 Thiết kế phần tử cảm biến oxy LSU .17 Hình 3.8 Cấu tạo cảm biến oxy LSH 19 Hình 3.9 Cấu tạo cảm biến tiếng gõ 20 Hình 3.10 Vị trí cảm biến tiếng gõ động 21 Hình 3.11 Hình dáng đồng hồ đo khối lượng khơng khí màng nóng 22 Hình 3.12 Sơ đồ nguyên lý hoạt động 22 Hình 3.13 Nguyên lý hoạt động mô-đun bàn đạp ga 23 Hình 3.14 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ điện áp vị trí bàn đạp ga 24 Hình 3.15 Hình dáng cảm biến tình trạng dầu 25 Hình 3.16 Cấu tạo cảm biến tình trạng dầu 26 Hình 3.17 Hình dáng van tiết lưu 28 Hình 3.18 Cấu tạo hệ thống 29 Hình 3.19 Valvetronic mức nâng van tối thiểu 31 Hình 3.20 Valvetronic mức nâng van tối đa 32 Hình 3.21 Hình dáng cảm biến vị trí trục lệch tâm 33 Luận Văn Tốt Nghiệp 10 Cảm biến kích nổ 11 Cảm biến ô xi 12 13 SVTH: Nguyễn Văn Trọng Bướm ga cảm biến vị trí bướm ga Bánh giả tín hiệu cốt máy 71 Luận Văn Tốt Nghiệp 14 SVTH: Nguyễn Văn Trọng Cảm biến vị trí trục khuỷu 15 Bobin đánh lửa 16 Kim phun 17 Ống sáo 72 Luận Văn Tốt Nghiệp 18 Kiềm, tua vít 19 Vít, bulong 20 Đồng hồ đo điện 21 Băng keo điện SVTH: Nguyễn Văn Trọng 73 Luận Văn Tốt Nghiệp 22 Dây điện 23 Ắc quy 24 Giắc bắp chuối 25 Súng bắn keo SVTH: Nguyễn Văn Trọng 74 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Văn Trọng Mơ tơ 12V gắn bánh 26 giả tín hiệu trục khuỷu 27 Dây rút 28 Máy khoan 4.4.2 Xác định chân ECU cần thiết cho mơ hình 75 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Văn Trọng Hình 4.13 Chân ECU Gồm có chân: B+, BATT, IGSW, MREL, FC, VG, VTA, VC, THA, STA, THW, KNK, OX1, HT, E2, E03, E1, IGF, NE-, NE+, IGT1, IGT2, IGT3, IGT4, #10, #20, #30, #40, E01,E02 Hình 4.14 Đo thơng mạch xác định chân ECU 76 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Văn Trọng 4.4.3 Lắp thiết bị lên bảng đấu dây điện Lắp thiết bị đảm bảo thẩm mỹ, chắn đấu dây điện theo sơ đồ mạch điện mục 4.1 Hình 4.15 Lắp cố định thiết bị vào bảng Hình 4.16 Đấu dây diện 77 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Văn Trọng Hình 4.17 Lắp mơ hình lên khung Hình 4.18 Dán decal tên chân 78 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Văn Trọng Hình 4.19 Hồn thiện mơ hình (mặt trước mặt sau) 4.5 Cấp nguồn đo kiểm 4.5.1 Cấp nguồn cho mơ hình hoạt động Dùng ắc quy 12V để cấp nguồn cho mơ hình bật cơng tắc máy vị trí ON để tiến hành đo kiểm Hình 4.20 Điện áp chân BATT mass 11V 79 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Văn Trọng Hình 4.21 Điện áp chân B+ mass 10V Hình 4.22 Điện áp chân VC mass 4V 80 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Văn Trọng Hình 4.23 Điện áp chân VG mass 1V Hình 4.24 Điện áp chân VTA mass 3V xoay bướm ga 81 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Văn Trọng Hình 4.25 Đo điện trở cảm biến vị trí trục khuỷu 1.38K 4.5.2 Thử nghiệm hoạt động mơ hình Bật cơng tắc máy sang vị trí ST quan sát hoạt động mơ hình Hình 4.26 Kim phun máy hoạt động 82 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Văn Trọng Hình 4.27 Bobin bugi máy hoạt động 83 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Văn Trọng CHƯƠNG KẾT LUẬN Thời gian thực luận văn, em xin cảm ơn giúp đỡ tận tình thầy giáo, giảng viên hướng dẫn Dương Minh Thái, thầy khoa Cơ khí tơ, với giúp đỡ bạn lớp giúp em hoàn thành đề tài luận văn: “Khai thác hệ thống điều khiển động BMW X5 xây dựng mơ hình phun xăng đánh lửa trực tiếp sử dụng bobin đơn” Thông qua luận văn, em nắm bắt tảng kiến thức chuyên ngành lớn Sự kết hợp nghiên cứu lý thuyết thiết kế lắp đặt mơ hình giúp em hiểu sâu kiến thức lý thuyết mà em dạy nhà trường hay nghiên cứu qua sách Ngoài ra, việc thực luận văn cịn giúp em nâng cao kỹ tìm kiếm thông tin mạng, đặc biệt website nước ngoài, khả đọc hiểu tài liệu tiếng Anh cải thiện nhiều Bên cạnh đó, luận văn giúp em nhận kiến thức thân cịn hạn chế, thiếu sót luận văn cịn sai sót định, kính mong Thầy bạn cho ý kiến đóng góp để luận văn em hoàn thiện hơn! 84 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Văn Trọng TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình hệ thống máy tính điều khiển tơ - Đỗ Văn Dũng, Nguyễn Văn Long Giang- Nhà xuất đại học quốc gia TP HCM -2021 Trang bị điện điện tử ô tô đại – PGS-TS Đỗ văn Dũng – Nhà xuất đại học quốc gia TP HCM – 2004 Tài liệu BMW Service Traning cho động N62 Tài liệu hãng BMW VALVETRONIC Tài liệu hãng BMW VANOS 85