Đang tải... (xem toàn văn)
Sau một thời gian, cố gắng và nổ lực của em trong việc tham khảo, nghiên cứu các tài liệu chuyên ngành oto và sự giúp đỡ tận tình của thầy hướng dẫn thực tập tốt nghiệp em đã hoàn thành bài luận văn này.
Luận văn tốt nghiệp SVTH: Phan Cao Trung Hậu TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH VIỆN CƠ KHÍ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHAI THÁC HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP ĐỘNG CƠ 1NZ-FE Ô TÔ TOYOTA VIOS NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP TRÊN Ơ TƠ Ngành: CƠ KHÍ Chun ngành: CƠ KHÍ ƠTƠ Giảng viên hướng dẫn : TS Trần Văn Trung Sinh viên thực MSSV: 1751010059 : Phan Cao Trung Hậu Lớp: CO17CLCB TP Hồ Chí Minh, 2022 Lời cảm ơn Sau thời gian, cố gắng nổ lực em việc tham khảo, nghiên cứu tài liệu chuyên ngành oto giúp đỡ tận tình thầy hướng dẫn thực tập tốt nghiệp em hoàn thành luận văn Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến thầy khoa khí truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em suốt thời gian học tập trường Nhờ có lời hướng dẫn, dạy bảo thầy cô nên đề tài nghiên cứu em hồn thiện tốt đẹp Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn thầy TS Trần Văn Trung người trực tiếp giúp đỡ, quan tâm, hướng dẫn em hoàn thành tốt luận văn thời gian qua Bước đầu vào thực tế em hạn chế cịn nhiều bỡ ngỡ nên khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận ý kiến đóng góp quý báu thầy để kiến thức em lĩnh vực hoàn thiện đồng thời có điều kiện bổ sung, nâng cao ý thức Em xin chân thành cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022 Sinh viên thực Phan Cao Trung Hậu i Tóm tắt luận văn Với đề tài: “Khai thác hệ thống đánh lửa động NZ-FE ô tô Toyota Vios Nghiên cứu chế tạo hệ thống phun xăng đánh lửa trực tiếp ô tơ.” em xin trình bày luận văn tốt nghiệp em gồm phần sau đây: Chương 1: Tổng quan hệ thống điều khiển động trên ôtô Lịch sử phát triển hệ thống, tổng quan chức năng, phận kết cấu hệ thống điều khiển động Chương 2: Hệ thống thống đánh lửa động 1NZ-FE Toyota Vios Trình bày tổng quan chi tiết hệ thống đánh lửa toyota vios cảm biến động 1NZ-FE Chương 3: Khai thác hệ thống điều khiển động NZ-FE Toyota Vios Kiểm tra chuẩn đoán chi tiết hệ thống Chương 4: Xây dựng mơ hình hệ thống phun xăng đánh lửa Chương 5:Kết luận hướng phát triển Tài liệu tham khảo ii MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN I TÓM TẮT LUẬN VĂN II CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRÊN ĐỘNG CƠ ÔTÔ 1.1 LỊCH SỬ ĐỘNG CƠ 1NZ FE Ô TÔ TOYOTA VIOS 1.1.2.GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ 1NZ-FE 1.2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 1.2.1 Mô tả hệ thống 1.2.2 Chức hệ thống điều khiển động 1.3 CÁC BỘ PHẬN CHÍNH TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 1.3.1 Các phận 1.3.2 Kết cấu hệ thống điều khiển động CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRÊN ĐỘNG CƠ NZ-FE TOYOTA VIOS 2.1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP 2.1.1 Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại hệ thống đánh lửa 2.1.1.2 Yêu cầu hệ thống đánh lửa 2.1.1.3 Quá trình phát triển hệ thống đánh lửa 2.2 HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA ĐỘNG CƠ 1NZ-FE TOYOTA VIOS 14 2.2.1 Mô tả hệ thống 14 2.2.2 Nguyên lý làm việc hệ thống đánh lửa trực tiếp động 1NZ-FE 16 2.2.2.1 Nguyên lý làm việc 16 3.4.3 Kiểm tra, chẩn đoán hư hỏng chi tiết hệ thống 22 3.4.3.1 Kiểm tra IC 22 3.4.3.2 Kiểm tra cụm bobin IC 22 3.4.3.3 Kiểm tra tín hiệu IGT 23 3.4.3.4 Kiểm tra tín hiệu IGF 26 3.4.3.5 Kiểm tra bugi 26 3.4.3.6 Kiểm tra chẩn đoán tổng thể hệ thống 29 3.4.4 Nguyên nhân hư hỏng thường gặp cách khắc phục 31 2.2 HỆ THỐNG CÁC CẢM BIẾN 33 2.2.1 Cảm biến áp suất đường ống nạp 33 2.2.2 Cảm biến vị trí trục cam G2 34 2.2.3 Cảm biến vị trí trục khuỷ 34 2.2.4 Cảm biến vị trí bướm ga 35 2.2.5 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát 37 2.2.6 Cảm biến Oxy 38 2.1.7 Cảm biến tiếng gõ 40 2.2.8 Cảm biến nhiệt độ khí nạp 41 2.2.9 Cảm biến lưu lượng khí nạp 42 2.3 BỘ ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM 45 iii 2.3.1 Bộ phận cấu trúc chung ECU 45 2.3.2 Các thành phần chức phận 46 2.3.3 Mạch cấp nguồn - Mạch VC -Mạch nối đất ECU 49 CHƯƠNG 3: KHAI THÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRÊN ĐỘNG CƠ 1NZ-FE 54 3.1 KIỂM TRA CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG CÁC CHI TIẾT CỦA HỆ THỐNG 54 3.1.1 Kiểm tra hoạt động bơm nhiên liệu 54 3.1.2 Kiểm tra rơle bơm 54 3.1.3 Kiểm tra kim phun 58 3.1.4 Kiểm tra cảm biến áp suất đường ống nạp 61 3.1.5 Kiểm tra cảm biến vị trí trục cam 63 3.1.6 Kiểm tra cảm biến vị trí trục khuỷu 65 3.1.7 Kiểm tra cảm biến bướm ga 66 3.1.8 Kiểm tra cảm biến nhiệt độ nước làm mát 68 3.1.9 Kiểm tra cảm biến oxy 70 3.1.10 Kiểm tra cảm biến tiếng gõ 72 CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG PHUN XĂNG, ĐÁNH LỬA ĐIỆN TỬ 75 4.1 MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU ĐỐI VỚI MƠ HÌNH 75 4.1.1 Mục đích: 75 4.1.2 Yêu cầu: 75 4.2 CÁC THIẾT BỊ PHỤC VỤ QUÁ TRÌNH XÂY DỰNG MƠ HÌNH 75 4.2.1 Máy cắt (mài) cầm tay MAKITA 75 4.2.2 Máy khoan cầm tay Makita 76 4.2.3 Máy hàn điện Jasic arc 200 77 4.2.4 Dụng cụ phục vụ q trình làm mơ hình 79 4.3 TRÌNH TỰ CÁC BƯỚC XÂY DỰNG MƠ HÌNH 79 4.3.1 Xây dựng ý tưởng 79 4.3.2 Lựa chọn phương án thiết kế cho mơ hình 79 4.3.3 Thiết kế khung mơ hình 80 4.3.4 Hướng dẫn sử dụng mơ hình 88 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 89 5.1 KẾT LUẬN 89 5.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 iv DANH SÁCH HÌNH ẢNH Trang Hình Động 1NZ – FE nhìn từ bên ngồi Hình Các phận hệ thống điều khiển động Hình Sơ đồ phận hệ thống điều khiển động Hình 4.Tổng quan sơ đồ cấu trúc điều khiển Hình Hệ thống đánh lửa vít Hình Hệ thống đánh lửa bán dẫn 10 Hình Sơ đồ hệ thống đánh lửa sớm điện tử 11 Hình Sơ đồ mạch điện điều khiển hệ thống đánh lửa ESA 12 Hình 9.Hệ thống đánh lửa bán dẫn có ESA 13 Hình 10 Hệ thống đánh lửa DIS 13 Hình 11 Các thành phần hệ thống đánh lửa trực tiếp 15 Hình 12 Hệ thống đánh lửa trực tiếp 16 Hình 13 Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa trực tiếp 16 Hình 14 Hoạt động bôbin 18 Hình 15 Hoạt động IC đánh lửa 19 Hình 16 Các điều khiển IC đánh lửa 20 Hình 17 Sơ đồ mạch điện tín hiệu đánh lửa 21 Hình 18 Kết cấu Bugi đánh lửa 21 Hình 19 Mạch kiểm tra IC 22 Hình 20 Kiểm tra cụm bobin IC 23 Hình 21 : Kiểm tra đánh lửa trực tiếp 23 Hình 22 Kiểm tra tín hiệu IGT led 24 Hình 23 Kiểm tra tín hiệu IGT VOM 24 Hình 24 Xung IGT 25 Hình 25 Kiểm tra tín hiệu IGT máy sóng 26 Hình 26 : Hình dáng vị trí bugi 26 Hình 27 Kiểm tra tia lửa bugi 30 Hình 28 Cấu tạo cảm biến MAP 33 Hình 29 Sơ đồ mạch điện cảm biến MAP 34 Hình 30 Cảm biến vị trí trục cam 34 Hình 31 Cấu tạo cảm biến vị trí trục khuỷu 35 Hình 32 Sơ đồ mạch cảm biến vị trí trục khuỷu 35 Hình 33 Hình dáng vị trí cảm biến vị trí bướm ga 36 Hình 34 Cấu tạo cảm biến vị trí bướm ga 36 Hình 35 Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí bướm ga 37 Hình 36 Cảm biến nhiệt độ nước 37 Hình 37 Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt 38 Hình 38 Cấu tạo cảm biến oxy 39 Hình 39 Đặc tính cảm biến 39 Hình 40 Sơ đồ mạch điện cảm biến oxy 40 v Hình 41 Cấu tạo cảm biến tiếng gõ 40 Hình 42.Vị trí cảm biến động 40 Hình 43 Sơ đồ mạch điện cảm biến tiếng gõ 41 Hình 44 Cấu tạo cảm biến nhiệt độ khí nạp 42 Hình 45 Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ khí nạp 42 Hình 46 Cấu tạo cảm biến lưu lượng kiểu dây nóng 42 Hình 47 Sơ đồ kết cấu điều khiển cảm biến đo lưu lượng khơng khí 43 Hình 48 Sơ đồ mạch cấp nguồn 49 Hình 49 Kiểm tra điện áp cấp cho ECU động 50 Hình 50 Kiểm tra rơle EFI 51 Hình 51 Sơ đồ công tắc 52 Hình 52 Sơ đồ mạch VC 52 Hình 53 Mạch cấp nguồn 5V 52 Hình 54 Sơ đồ mạch nối đất 53 Hình 55 Sơ đồ mạch điện bơm xăng 54 Hình 56 Kiểm tra hoạt động rơ le bơm 55 Hình 57 Tháo ống nhiên liệu 55 Hình 58 Kiểm tra điện trở rơ le bơm 56 Hình 59 Kết nối đồng hồ đo áp suất với ống nhiên liệu 56 Hình 60 Kết nối bơm xăng với nguồn Accu 57 Hình 61 Kiểm tra áp suất nhiên liệu 57 Hình 62 Áp suất nhiên liệu tốc độ không tải 57 Hình 63 Áp suất nhiên liệu sau tắt máy 58 Hình 64 Nối lại đường ống nhiên liệu 58 Hình 65 Lắp kim phun vào dụng cụ chuyên dùng để kiểm tra lượng phun 59 Hình 66 Dùng ắc quy điều khiển kim phun 59 Hình 67 Sơ đồ mạch điện đấu đèn LED để kiểm tra kim phun 60 Hình 68 Kiểm tra chùm tia phun kim phun 61 Hình 69 Sự rò rỉ nhiên liệu đầu kim phun 61 Hình 70 Hình dáng vị trí cảm biến MAP 61 Hình 71 Kiểm tra điện áp nguồn cấp cho cảm biến 62 Hình 72 Tháo ống chân không khỏi đường ống nạp 62 Hình 73 Kiểm tra điện áp cảm biến 63 Hình 74 Giắc cảm biến trục cam 63 Hình 75 Giắc nối vị trí giắc hộp ECU 64 Hình 76 Kiểm tra điện trở cảm biến vị trí trục khuỷu 65 Hình 77 Dạng xung tín hiệu NE 66 Hình 78 Hình dáng vị trí cảm biến vị trí bướm ga 66 Hình 79 Kiểm tra điện trở cảm biến vị trí bướm ga 67 Hình 80 Hình dáng vị trí cảm biến nhiệt độ nước làm mát 68 Hình 81 Kiểm tra cảm biến nhiệt độ nước làm mát 69 Hình 82 Mạch cảm biến nhiệt độ nước làm mát 70 vi Hình 83.Hình dáng vị trí cảm biến nhiệt độ khí nạp 70 Hình 84.Đo điện trở sấy cảm biến 71 Hình 85 Kiểm tra điện áp cảm biến oxy 71 Hình 86 Hình dáng vị trí cảm biến tiếng gõ 72 Hình 87 Kiểm tra cảm biến 72 Hình 88.Dạng sóng tín hiệu KNK 73 Hình 89 Hình dáng vị trí cảm biến nhiệt độ khí nạp 73 Hình 90 Đo điện trở cảm biến 74 Hình 91 Cấu tạo máy mài cầm tay MAKITA 76 Hình 92 Cấu tạo máy khoan cầm tay Makita 77 Hình 93.Cấu tạo Máy hàn điện Jasic arc 200 78 Hình 94 Hình dáng khung mơ hình 81 Hình 95.Xác định vị trí xếp chi tiết khung 82 Hình 96 Tổng thể mơ hình nhìn từ phía trước 83 Hình 97 Giàn béc phun đèn tín hiệu để đo lượng xăng phun 83 Hình 98 Bố trí dàn bugi, bobine IC đánh lửa 84 Hình 99 : Cơ cấu dẫn động đĩa tạo xung tín hiệu G NE 84 Hình 100 : Cảm biến vị trí trục khuỷu đĩa tạo xung tín hiệu NE 85 Hình 101 Cảm biến vị trí trục cam đĩa tạo xung tín hiệu G 85 Hình 102 Cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp 86 Hình 103 Cảm biến kích nổ KS 86 Hình 104.Cảm biến nhiệt độ nước làm mát 87 Hình 105 Cảm biến vị trí bướm ga mơ tơ bướm ga 87 Hình 106 ECU động Huynhdai Grand I10 88 vii Luận văn tốt nghiệp SVTH: Phan Cao Trung Hậu Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRÊN ĐỘNG CƠ ÔTÔ 1.1 Lịch sử động 1NZ-FE ô tô toyota vios 1.1.1 Tổng quan Toyota vios Việt Nam Quá trình hình thành phát triển xe Năm 2003, Toyota Vios tập đoàn Toyota giành riêng cho thị trường Châu Á, cụ thể khu vực Đông Nam Á Trung Quốc Đó mẫu xe sedan bốn cửa hạng nhỏ thay cho Toyota Soluna Ở châu Á, Toyota Vios gọi với tên gọi khác như: Platz, Echo (2003 - 2007), Belta (2007), Yaris (2005) Và giới thiệu lần Thái Lan từ đến trải qua hệ Thế hệ thứ (2002-2006) Năm 2003, Vios lần tiên phong mắt Nước Ta Và Open mẫu xe hạng B khuấy động thị trường xe Việt Cái tên Vios trở nên quen thuộc với người Việt từ Thực tế, Toyota nhận “ sức mạnh ” Vios với thành công xuất sắc thị trường khác khu vực Thế hệ thứ hai (2007-2013) Một điểm người tiêu dùng quan tâm Vios 2007 việc đưa thêm phiên hộp số tự động bốn cấp (model G) bên cạnh hộp số tay năm cấp (model E) Động Vios VVT-i 1.5L với ưu điểm khả tiết kiệm nhiên liệu độ bền bỉ tiếng Toyota.Dẫu không thay đổi lớn, sau nâng cấp, Vios lại tạo “cơn sốt” Kết sau đó, Vios liên tiếp dẫn đầu doanh số số thị trường, có Việt Nam trước trở thành mẫu xe bán chạy Đông Nam Á năm 2009 Thế hệ thứ ba (2014-2017) Vios hệ thứ hoàn tồn thức Việt Nam với phiên Vios 1.5G số tự động hai phiên số sàn Vios 1.5E Vios Limo Ngoài ra, để tăng thêm lựa chọn cho nhóm khách hàng cá nhân, TMV cung cấp thêm phiên Vios 1.3J số sàn Tuy nhiên mắt hệ mới, Vios Việt Nam tiếp tục sử dụng hệ động cũ dù thị trường khác đồng loạt nâng cấp động Cụ thể, Vios G Vios E trang bị động 1.5L DOHC, Vios J sử dụng động VVT-i 1,3 lít, DOHC Năm 2016 Toyota Vios thức mắt phiên nâng cấp nhẹ mẫu sedan hạng B, sau lần nâng cấp lớn năm 2014.Thiết kế ngoại thất mẫu xe giữ nguyên.Thay đổi lớn nằm hệ thống động Vios 2016 sử dụng động 2NRFE mới, giữ nguyên dung tích 1.5L phiên G CVT, E CVT E MT, xi-lanh thẳng hàng, , cơng suất 107 mã lực 6.000 vịng/phút mơ-men xoắn cực đại 140 Nm 4.200 vịng/phút • Thế hệ thứ tư (2018- đến nay) Về thiết kế, Toyota Vios 2018 điều chỉnh kích thước đơi chút cụ thể chiều dài, rộng cao là: 4425 x 1730 x 1475 Năm 2018 Vios phát triển theo ngơn ngữ thiết kế “Keen Look” hồn tồn với diện mạo phóng khống phá cách hướng đến đối tượng khách hàng trẻ trung Hệ thống điện điều khiển động HỆ CHỨC NĂNG MÔ TẢ EFI L-EFI với cảm biến đo lưu lượng khí nạp dây sấy (MAF) Hệ thống điều khiển phun nhiên độc lập ESA Điều khiển đánh lửa sớm điện tử, hiệu chỉnh theo tiếng gõ động ETCS-i Bướm ga dẫn động mô tơ điện ECU đông điều khiển VVT-i Thay đổi tối ưu thời điểm mở xu páp nạp theo trạng thái động Điều khiển cắt điều hòa Điều khiển máy nén ON - OFF tùy thuộc trạng thái động Điều khiển quạt Điều khiển quạt làm mát hai chế độ tùy vào nhiệt độ nước làm mát điều khiển điều hòa làm mát Điều khiển bơm xăng Điều khiển bơm hoạt động xe chạy bình thường, cắt bơm xăng túi khí SRS bị kích hoạt Điều khiển sấy cảm biến xy Điều khiển khí bay (HC) Duy trì nhiệt độ cảm biến ơxy mức thích hợp để cảm biến làm việc xác ECU động điều khiển dịng khí bay lọc than hoạt tính phù hợp với trạng thái động Điều khiển máy khởi Ngay xoay khóa điện tới vị trí Start khơng cần giữ chìa động (chức giữ tay, mô tơ khởi động tự quay tới động khởi động thành máy công khởi động) Chẩn đoán Phát hư hỏng hệ thống điện tử, lưu liệu, mã lỗi DTC