Trên nền tảng sự phát triển của đất nước lớn mạnh về mặt kinh tế đó là sự thay đổ của quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước và sự hội nhập của các nghành công nghiệp, nghành kỹ thuật ô tô ở nước ta cũng ngày càng được đầu tư và phát triển. Như chúng ta có thể thấy các doanh nnghiệp liên doanh lắp ráp ô tô giữa nước ngoài và nước ta ngày càng phát triển rộng lớn trên toàn quốc như: Toyota , Ford , Kia , Huyndai, Mercedez ,… Do đó việc hội nhập, tiếp thu những công nghệ kỹ thuật tiên tiến của các nước phát triển vào việc lắp ráp sản xuất và bảo dưỡng sửa chữa trên ô tô hiện đại ngày nay là một vấn đề quan trọng và cấp thiết.
Quá trình hình thành và phát triển của hệ thống phun xăng điện tử
Bộ chế hoà khí được sử dụng hầu hết trên các động cơ sử dụng nhiên liệu từ những năm 60 trở về trước Đến năm 1971, tập đoàn Toyota đã phát minh ra hệ thống cung cấp nhiên liệu mới với tên gọi “hệ thống phun xăng điện tử EFI” (Electronic Fuel Injtion)
Hệ thống mới này có khả năng cung cấp nhiên liệu đến các xy lanh dưới dạng sương và xé tơi nhiên liệu giúp khả năng cháy của nhiên liệu tốt hơn bộ chế hoà khí Hệ thống phun xăng điện tử được điều khiển bằng tín hiệu phát ra từ ECU (Electronic Control Unit) Đến năm 1976, Toyota cho ra mắt Crown và Cressida hai mẫu xe đầu tiên sử dụng hệ thống phun xăng điện tử EFI
Hệ thống EFI được chia thành hai loại, dựa trên mục đích sử dụng để xác định lưu lượng phun nhiên liệu sao cho phù hợp
Loại thứ nhất: Loại mạch tương tự
Loại này được Toyota áp dụng lần đầu tiên trong hệ thống phun xăng điện tử Loại này điều khiển lượng phun nhiên liệu bằng việc xác định thời gian để nạp và phóng của một tụ điện
Loại thứ hai: Loại điều khiển bằng bộ vi xử lý trung tâm (TCCS)
Loại điều khiển này được Toyota gọi là TCCS (Toyota Computer Control System)
Hệ thông này điều khiển lượng phun của kim phun thông qua lưu lượng của bộ nhớ trung tâm Trong TCCS còn chứa các hệ thống thông minh khác như:
ESA (Electronic Spark Advance): Hệ thống đánh lửa sớm bằng điện tử
ISC (Idle Speed Control): Hệ thống điều khiển tốc độ không tải điện tử
Cuối thế kỷ XIX, một kỹ sư người Pháp tên là Stevan đã phát minh ra cách phân phối nhiên liệu khi đang sử dụng một máy nén khí
Trang 2 Đến năm 1887 người Mỹ đã góp công rất lớn trong việc đưa hệ thống phân phối nhiên liệu thông minh vào sản xuất hàng loạt và được sử dụng trên các động cơ Đầu thế kỷ XX, các hãng xe ở Đức đã áp dụng hệ thống phân phối nhiên liệu thông minh trên ô tô thay cho bộ chế hoà khí
Năm 1962, hãng xe Pháp đã áp dụng hệ thống này vào xe Peugoet 404
Năm 1973, các kĩ sư Đức đã phát minh ra hệ thống phun xăng thông minh được gọi là K-Jectronic
Cuối thế kỷ XIX, một kỹ sư người Pháp tên là Stevan đã phát minh ra cách phân phối nhiên liệu khi đang sử dụng một máy nén khí Đến năm 1887 người Mỹ đã góp công rất lớn trong việc đưa hệ thống phân phối nhiên liệu thông minh vào sản xuất hàng loạt và được sử dụng trên các động cơ Đầu thế kỷ XX, các hãng xe ở Đức đã áp dụng hệ thống phân phối nhiên liệu thông minh trên ô tô thay cho bộ chế hoà khí
Năm 1973, các kĩ sư Đức đã phát minh ra hệ thống phun xăng thông minh được gọi là K-Jectronic.
Mục đích và chức năng
Chuẩn bị và cung cấp hỗn hợp hơi xăng và không khí cho động cơ, đảm bảo số lượng và thành phần của hỗn hợp không khí và nhiên liệu luôn phù hợp với chế độ làm việc của động cơ.Hệ thống nhiên liệu của động cơ xăng bao gồm các thiết bị: thùng xăng, bơm xăng, lọc xăng Đối với hệ thống phun nhiên liệu điều khiển điện tử còn có ống phân phối, vòi phun chính, vòi phun khởi động lạnh, bộ điều áp, bộ giảm chấn áp suất nhiên liệu, hệ thống điều khiển kim phun, ECM động cơ
Hệ thống cung cấp nhiên liệu cho động cơ ô tô phải cung cấp đủ nhiên liệu cần thiết để hình thành hòa khí thích hợp với mọi chế độ vận hành của động cơ Để thỏa mãn nhu cầu trên, các hệ thống cung cấp nhiên liệu phải:
- Lưu trữ nhiên liệu trong thùng nhiên liệu
- Đảm bảo cung cấp nhiên liệu không chứa bọt khí
- Đảm bảo nhiên liệu được lọc sạch trước khi đưa vào buồng đốt
- Tạo và giữ ổn định áp suất nhiên liệu
- Đưa nhiên liệu dư thừa trở lại thùng nhiên liệu
- Không có hiện tượng bay hơi nhiên liệu.
Các yêu cầu hỗn hợp cháy của động cơ xăng
Yêu cầu nhiên liệu
- Có tính bay hơi tốt
- Hạt phải nhỏ và phần lớn ở dạng hơi
- Tính lưu động ở nhiệt độ thấp tốt
- Tính chống cháy kích nổ cao.
Tỷ lệ hỗn hợp
-Có thành phần hỗn hợp thích ứng với từng chế độ làm việc của động cơ
-Hỗn hợp phải đồng nhất trong xylanh và như nhau với mỗi xylanh
- Đáp ứng từng chế độ làm việc của động cơ, thời gian hình thành hỗn hợp phải đảm bảo tốc độ (không dài quá không ngắn quá)
- Hỗn hợp cung cấp phải đáp ứng với ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường và nhiệt độ động cơ
- Thành phần nhiên liệu phải đảm bảo giúp cho sự hình thành hỗn hợp tốt.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống phun xăng nhiên liệu
Hệ thống phun xăng cơ khí
Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống phun xăng cơ khí
Cơ cấu hệ thống có thể được chia thành 3 bộ phận :
- Bộ phận cung cấp nhiên liệu gồm bình chứa : bình chứa, bơm xăng điện, bộ tích tụ xăng, bộ lọc xăng
- Bộ phận cung cấp không khí bao gồm: đường ống nạp và bộ phận lọc khí
- Bộ phận điều khiển tạo hỗn hợp bao gồm: thiết bị đo lưu lượng khí và thiết bị định lượng nhiên liệu
- Lượng không khí nạp vào xilanh được xác định bởi lưu lượng kế Căn cứ vào lượng khí nạp thực tế lưu lượng kế sẽ chỉ định việc định lượng nhiên liệu cung cấp vào xilanh giúp cho động cơ hoạt động Nhiên liệu được phun vào qua các vòi phun vào đường ống nạp ở ngay trên xupáp nạp Lượng hỗn hợp nạp vào xylanh được điều khiển bởi bướm ga
- Bộ tích tụ xăng có hai chức năng: duy trì áp suất trong mạch nhiên liệu sau khi động cơ đã ngừng hoạt động để tạo điều kiện khởi động dễ dàng và làm giảm bớt dao động áp suất nhiên liệu trong hệ thống do việc sử dụng bơm xăng kiểu phiến gạt.
Hệ thống phun xăng điện tử
Hệ thống phun xăng điện tử là một hệ thống tích hợp điều khiển cả hai quá trình phun xăng và đánh lửa của động cơ Hệ thống được tạo thành từ ba hệ lớn , gồm bộ cảm biến, bộ phận điều khiển điện tử ( ECU ) và bộ chấp hành
Tác dụng chính của bộ cảm biến là thu nhập các tin tức tham số phản ánh về tình trạng hoạt động của động cơ mà hệ thống điều khiển cần , chuyển những tín hiệu mà ECU không tiếp cận được thành tín hiệu điện , đồng thời truyền cho ECU
Bộ xử lý và điều khiển trung tâm ( ECU ) tiếp nhận và xử lý thông tin do cảm biến cung cấp qua đó tiến hành tính toán , xử lý , phán đoán những tin tức nhận được từ bộ cảm biến của động cơ , sau đó đưa ra lệnh điều khiển hoạt động của các bộ phận liên quan hoạt động theo một chương trình đã cài đặt sẵn
Bộ chấp hành được điều khiển từ ECU Trong hệ thống điều khiển của động cơ , ECU không những dùng để điều khiển hệ thống phun nhiên liệu mà bộ phận này có nhiệm vụ phát các xung điện chỉ huy việc phun xăng đánh lửa cũng như chỉ huy một số thiết bị khác ( hồi lưu khí thải , điều khiển mạch nhiên liệu , mạch khí , …) đảm bảo tính tối ưu của động cơ khi làm việc
Hình 1.2 Sơ đồ nguyên lý hệ thống phun xăng điện tử
GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ 1TR-FE TRANG BỊ TRÊN XE
Giới thiệu chung về xe Innova
Ô tô Innova ( hình 2.1 ) là dòng xe du lịch 7 thuộc hãng xe TOYOTA được cho ra đời đầu tiên vào tháng 1/2006 với mục đích thay thế cho dòng xe ZACE Những chiếc xe INNOVA cũng được trang bị công nghệ tiên tiến VVt-I , dòng xe được trang bị động cơ xăng 4 xi-lanh và có nhiều phiên bản lựa chọn như : E , G , V giúp cho người dùng có thể lựa chọn phiên bản số sàn và số tự động tùy thuộc vào mục đích sử dụng
Hình 2.1 hình dáng bên ngoài của INNOVA Bảng 2.1 Thông số chung của xe INNOVA
Loại xe 1 cầu, 4 cửa bên và 1 cửa nâng phía sau
Chiều rộng cơ sở Mm 1540 x 1540
Chiều dài cơ sở Mm 2750
Khoảng sáng gầm xe Mm 178
Bán kính quay vòng tối thiểu M 5,4
Khả năng lội sâu Mm 500
Trọng lượng không tải Kg 1695-1700
Trọng lượng toàn tải Kg 2330
Hệ thống treo Trước Tay đòn kép, lò xo cuộn và thanh cân bằng
Sau Liên kết 4 điểm, lò xo cuộn và tay đòn bên
Hệ thống phanh Trước Phanh đĩa
ABS 4 cảm biến Bocsh ABS với EDB
Tiêu chuẩn khí thải Euro 4
Đặc điểm tổng quát của động cơ 1TR-FE
Động cơ 1TR-FE được lắp trên xe INNOVA của hãng TOYOTA là động cơ xăng sử dụng 4 xi-lanh xếp thẳng hàng dung tích xi lanh là 2.0 lít sử dụng trục cam kép DOHC với 16 xupap dẫn động bằng xích với hệ thống van nạp biến thiên VVT-I Động cơ có công suất cực đại 138 / 5600 vòng phút hệ thống đánh lửa điều khiển trực tiếp bằng điện từ và điều khiển phun nhiên liệu bằng ECU
Bảng 2.2.Thông số động cơ 1TR-FE
Loại động cơ 1TR-FE
Dung tích xy lanh 1998 cm3 Đường kính xy lanh (mm) 86
Hành trình của piston (mm) 86
Tiêu chuẩn khí xả Euro step 2
Công suất lớn nhất 100 Kw/ 5600 rpm
Mômen xoắn lớn nhất 182/ 4000 ( Nm / rpm )
Hệ thống nhiên liệu L- EFI
Dung tích bình xăng 55 lít
Thời gian tăng tốc (s) (0-100Km/h) 11,7
Hộp số Số sàn 5 số tay
Thời điểm phối khí Nạp : Mở ( 52 0 ~ 0 o ) Đóng ( 12 o ~ 64 o )
Hình 2.2 Động cơ 1TR-FE
2.2.1 Cấu tạo một số chi tiết và cơ cấu chính
- Nắp quy lap được đúc bằng hợp kim nhôm , thân máy có cấu tạo như những động cơ ô tô khác lốc máy đước đúc bằng hợp kim cứng có gân tăng cứng nhằm tăng độ cứng vửng của động cơ Piston được chế tạo bằng hợp kim nhôm đỉnh của piston có dạng lõm
- Xécmăng: có 3 xécmăng loại có ứng suất thấp xecmăng khí số 1, secmăng khí số
2 được mạ crôm và Sécmăng dầu
Hình 2.3 Một số chi tiết của động cơ 1TR-FE
1 Xecmăng; 2 Piston; 3 Chốt piston; 4 Thanh truyền 5 Bạc lót thanh truyền; 6: Cạc te
Khe hở mặt xecmăng và piston Điều kiện tiêu chuẩn
Số 2 0,03 đến 0,07mm dầu 0,06 đến 0,15mm
Khe hở miệng của xecmăng
Hình 2.4 Kết cấu Piston của động cơ
Trang 10 Đỉnh piston có dạng lõm thường dùng cho động cơ xăng (buồng cháy chõm cầu) đỉnh lõm có phần diện tích chịu nhiệt lớn hơn có ưu điểm tạo lốc xoáy nhẹ trong quá trình nén và trong quá trình cháy Đỉnh dạng lõm động cơ làm việc đầu piston nhận phần lớn nhiệt lượng do khí cháy truyền cho nó (khoảng 70 80%) và nhiệt lượng này truyền vào xécmăng thông qua rãnh xécmăng, rồi đến nước làm mát động cơ Ngoài ra trong quá trình làm việc piston còn được làm mát bằng cách phun dầu vào phía dưới đỉnh piston
Thân piston phần dưới rãnh xéc- măng dầu cuối cùng , tác dụng của thân piston là dẫn hướng cho piston chuyển động trong chiều xylanh và chịu lực ngang N Để dẫn hướng tốt và là nơi để bố trí bệ chốt piston trên bệ chốt có các gân để tăng độ cứng vững
Chân piston có dạng vành đai để tăng độ cứng vững cho piston Trên chân piston người ta cắt bỏ một phần khối lượng nhằm giảm lực quán tính cho piston nhưng không ảnh hưởng đến độ cứng vững của nó
Chốt piston là chi tiết dùng để kết nối đầu nhỏ thanh truyền , nó truyền chuyển động đến thanh truyền làm quay trục khuỷu và ngược lại Trong quá trình làm việc chốt piston chịu lực khí thể và lực quán tính rất lớn, các lực này thay đổi theo chu kỳ và có tính chất va đập mạnh Đường kính chốt piston có dạng hình trụ rỗng để giảm trọng lượng Chốt piston được lắp tự do không cố định trên đầu nhở thanh truyền giúp cho trong quá trình làm việc chốt có thể xoay tự do trên đường tâm và di chuyển dọc trục ưu điểm là chốt xoay tự do quanh tâm nên mòn đều và trên bệ chốt piston có lỗ để đưa dầu vào bôi trơn chốt piston
Xéc măng khi được lắp trên đầu piston có nhiệm vụ bao kín không gian buồng cháy trong xylanh và ngăn không cho dầu bôi trơn vào buồng cháy Để piston chuyển động dễ dàng trong xylanh phải có khe hở nhất định đồng thời phải tổ chức bôi trơn tốt và có độ kín cao Do đó phải dùng xéc măng khí và dầu , xéc măng khí có nhiệm vụ bao kín buồng cháy ngăn không cho khí cháy lọt xuống carte còn xéc măng dầu có nhiệm vụ ngăn dầu bôi trơn đi ngược lên buồng cháy Điều kiện làm việc của xéc măng làm việc trong môi trường có nhiệt độ cao chịu va đập , bị ma sát lớn và ăn mòn hóa học của khí cháy
Thanh truyền của động cơ được chế tạo từ thép cacbon do phải truyền lực rất lớn
Hình 2.5 Đầu to thanh truyền của động cơ 1TR-FE Đầu to thanh truyền có hình dạng rỗng bao gồm 2 nửa ôm lấy chốt khuỷu để chống mài mòn và thuận tiện cho việc bảo dưỡng động cơ và nhằm giảm kích thước đầu to thanh truyền mà vẫn tăng đươc đường kính chốt khuỷu, nửa trên đúc liền với thân, nửa dưới rời ra làm thành nắp đầu to thanh truyền Hai nửa này được liên kết với nhau bằng bulông thanh truyền
Trên đầu to thanh truyền có lắp bạc lót để giảm độ mài mòn cho chốt khuỷu, bạc lót đầu to thanh truyền cũng làm thành hai nửa, khi bạc lót bị mòn thì được thay thế bằng bạc lót mới Trên bạc lót có lỗ và rãnh để dẫn dầu bôi trơn và các vấu chống xoay, khi lắp ghép các vấu này bám vào các rãnh trên đầu to.Thanh truyền được làm bằng thép có độ bền cao nhằm đảm bảo yêu cầu cứng vững để đảm bảo bạc lót không bị biến dạng giữa hai nắp thanh truyền có chốt định vị để tăng tính ổn định khi lắp ráp
Bạc thanh truyền chế tạo bằng nhôm, trên bạc có vấu định vị tăng tính ổn định khi lắp ráp
Trục khuỷu động cơ 1TR-FE là dạng trục khuỷu dành cho động cơ 4 xylanh xếp thẳng hàng
Hình 2.6 Trục khuỷu trong động cơ
Cơ cấu phân phối khí của động cơ 1TR-FE là cơ cấu cơ cấu điều chỉnh khe hở xupap thủy lực và hệ thống VVT-I
Hình 2.7 Trục cam của động cơ
1: Bánh răng dẫn động, 2: Cam, 3: Trục cam
Hệ thống nhiên liệu của động cơ 1TR-FE là hệ thống phun nhiên liệu có sự điều khiển của ECU Hệ thống nhiên liệu của động cơ kết hợp với hệ thống đánh lửa để tạo cho hỗn hợp cháy trong động cơ được tối ưu hơn
Hệ thống phun xăng cấu tạo từ các nhóm cơ bản, mỗi nhóm có nhiệm vụ khác nhau như:
- Hệ thống điều khiển cấp nhiên liệu bằng sự điều chỉnh của khối vi mạch Hệ thống cung cấp làm nhiệm vụ hút, lọc không khí và nhiên liệu vào đường nạp động cơ, bao gồm: hệ thống cung cấp không khí và hệ thống cung cấp nhiên liệu
Hệ thống xả khí có nhiệm vụ dẫn khí cháy thải ra ngoài, làm giảm tiếng ồn do động cơ gây ra và kiểm soát nồng độ ôxy có trong khí xả đồng thời làm giảm mức độ ô nhiểm của khí xả gây ra bằng bộ xúc tác ba chức năng
Hệ thống điều khiển cấp nhiên liệu bằng sự điều chỉnh của khối vi mạch có nhiệm vụ điều khiển phun nhiên liệu theo các chế độ hoạt động của động cơ Hệ thống điều khiển phun nhiên liệu gồm những bộ phận sau: khối điều khiển điện tử, Các cảm biến và các cơ cấu chấp hành
Hình 2.8 Sơ đồ hệ thống cung cấp và điều khiển phun nhiên liệu động cơ 1TR-FE
1 bơm xăng ; 2: bơm xăng điện ; 3 cụm ống của đồng hồ đo xăng và bơm ; 4 lọc xăng
5 bộ lọc than hoạt tính ; 6 lọc không khí ; 7 cảm biến lưu lượng khí nạp ; 8 van điện từ
9 mô tơ bước ; 10 bướm ga ; 11 cảm biến vị trí bướm ga ; 12 ống góp nạp 13 cảm biến vị trí bàn đạp ga ; 14 bộ ổn định áp suất ; 15 cảm biến vị trí trục cam
16 bộ giảm chấn áp suất nhiên liệu ; 17 ống phân phối nhiên liệu ; 18 vòi phun ;
19 cảm biến tiếng gõ ; 20 cảm biến nhiệt độ nước làm mát ; 21 cảm biến trục khuỷu ; 22 cảm biến oxy
* Nguyên lý hoạt động hệ thống phun xăng trên động cơ 1TR-FE :
Khi bật chìa khóa để khởi động động cơ, dòng điện tác động đến công tắc nhiệt (Main Relay) Lúc này trong mạch có dòng điện cấp từ ắcquy đến ECU ECU nhận tín hiệu hiệu điện áp này gởi tới bơm, lúc này bơm sẽ hoạt động Hệ thống nạp gió của động cơ sử dụng cảm biến lưu lượng khí nạp, cảm biến này hoạt động dựa trên nguyên lý sóng siêu âm khi đi qua dòng xoáy lốc, thiết bị nhận sẽ nhận biết sự thay đổi cường độ sóng này nó tỷ lệ với lưu lượng khí nạp Cảm biến tạo ra tín hiệu điện áp thay đổi cùng với tín hiệu tốc độ động cơ (cảm biến trục khuỷu) gởi đến ECU ECU so sánh tín hiệu này với sự lập trình sẵn trong ECU để đưa ra tín hiệu phun cơ bản cho động cơ Dựa vào tín hiểu gởi đến từ các cảm biến (nhiệt độ nước làm mát, vị trí bướm ga, cảm biến oxi) ECU sẽ tính toán để thay đổi lượng phun phù hợp, thích nghi với từng chế độ tải, sự giảm tốc, giới hạn tốc độ, trạng thái chuyển tiếp khi gia tốc của động cơ Lúc này ECU điều khiển lượng phun bằng thay đổi thời gian phun Tín hiệu phun được ECU gởi đi làm đóng mạch điện qua vòi phun Dòng điện làm cho cuộn kích từ hút lõi từ kéo kim phun và xăng được phun vào đường nạp của xilanh tại thời điểm đó
2.2.3 Hệ thống kiểm soát khí thải
HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU CỦA ĐỘNG CƠ 1TR – FE
Hệ thống cung cấp xăng động cơ 1TR-FE
3.1.1 Nguyên lý hoạt động của hệ thống cung cấp xăng 1TR-FE
Hình 3.1 Hệ thống phân phối nhiên liệu
Hệ thống cấp nhiên liệu bao gồm bơm điện được lắp trong thùng nhiên liệu Trong đó bao gồm cả bộ phận lọc nhiên liệu và bộ ổn định áp suất Nhiên liệu sau khi đi qua lọc và bộ ổn định áp suất (nếu không có bộ này áp suất nếu tăng lên sẽ tạo bọt và hơi nhiên liệu làm vòi phun làm việc không bình thường )
Sau khi nhiên liệu được bơm từ thùng nhiên liệu qua lọc và bộ ổn định sẽ đi vào ống phân phối cho các vòi phun theo thứ tự làm việc của động cơ Nếu áp suất trong ống phân phối quá lớn thì bộ ổn định áp suất sẽ mở đường thông xả bớt nhiên liệu thừa về thùng nhiên liệu
Thùng nhiên liệu có lắp van nhằm duy trì áp suất trong thùng nhiên liệu gần với áp suất khí trời Đóng và mở vòi phun thực hiện tự động theo chu trình làm việc của xilanh nhờ khối điều khiển điện tử Thời gian và pha phun nhiên liệu do khối điều khiển điện tử xác định phụ thuộc vào chế độ làm việc động cơ, tốc độ trục khuỷu, tải
3.1.2 Các bộ phận chính của hệ thống cung cấp xăng
Bộ lọc nhiên liệu có chức năng lọc các chất bẩn và các tạp chất trong nhiên liệu để cung cấp cho động cơ được hoạt động tốt nhất
Lọc nhiên liệu đang sử dụng trên động cơ là loại lọc thấm phần từ lọc bằng giấy Ưu điểm của loại này lọc thấm bằng giấy rẻ và lọc sạch
Loại lọc này có tuổi thọ tương đối thấp nên chu kỳ thay thế tầm khoảng 45000km
Xăng từ bơm nhiên liệu vào cửa (6) của bộ lọc, sau đó xăng đi qua phần tử lọc (2) Lừi lọc được làm bằng giấy, độ xốp của lừi giấy khoảng 10àm Cỏc tạp chất cú kớch thước lớn hơn 10àm được giữ lại đõy Sau đú xăng đi qua tấm lọc (3) cỏc tạp chất nhỏ hơn 10àm được giữ lại và xăng đi qua cửa ra (5) của bộ lọc là xăng tương đối sạch cung cấp quá trình nạp cho động cơ
Hình 3.2 Kết cấu bộ lọc nhiên liệu
1 Thân lọc nhiên liệu; 2 Lõi lọc; 3 Tấm lọc; 4 Cửa xăng ra; 5 Tấm đỡ; 6 Cửa xăng vào
Bơm nhiên liệu là loại bơm cánh quạt được đặt trong thùng xăng , do đó loại bơm này ít sinh ra tiếng ồn và rung động hơn so với loại trên đường ống các chi tiết chính của bơm gồm : mô tơ , hệ thống bơm nhiên liệu , van một chiều , van an toàn và bộ lọc được gắn thành một khối
Hình 3.3 Kết cấu bơm nhiên liệu
1 van một chiều , 2 van an toàn , 3 chổi than , 4 roto , 5 stato , 6 và 8 vỏ bơm ;7 và 9 cánh bơm , 10 cửa xăng ra , 11 cửa xăng vào
Nguyên lý hoạt động của bơm xăng điện : roto ( 4 ) quay dẫn động cánh bơm ( 7 ) quay theo lúc đó cánh bơm sẽ gạt nhiên liệu từ cửa vào ( 11 ) đến cửa ra ( 10 ) của bơm do đó tạo được độ chân không tại cửa vào nên hút được nhiều nhiên liệu vào và tạo áp suất tại cửa ra để đẩy nhiên liệu đi
Van an toàn ( 2 ) mở khi áp suất vượt áp suất ở giới hạn cho phép khoảng 6 ( kG/cm 2 )
Van một chiều ( 1 ) có tác dụng khi động cơ ngừng hoạt động Van một chiều kết hợp với bộ ổn định áp suất duy trì áp suất dư trong đường ống nhiên liệu khi động cơ ngừng chạy , do vậy có thể dễ dàng khởi động lại Nếu không có áp suất dư thì nhiên liệu có thể dễ dàng bị hóa hơi tại nhiệt độ cao gây khó khăn khi khởi động lại động cơ
* Điều khiển bơm nhiên liệu : bơm nhiên liệu chỉ hoạt động khi động cơ đang chạy điều tránh cho nhiên liệu không bị bơm đến động cơ trong trường hợp khóa điện bật on nhưng động cơ chưa chạy
Hiện nay có nhiều phương án điều khiển bơm nhiên liệu :
- Khi động cơ đang quay khởi động :
Dòng điện chạy qua cực ST2 của khóa điện đến cuộn dây máy khởi động ( kí hiệu
ST ) và dòng điện vẫn chạy từ cực STA của ECU ( tín hiệu STA )
Khi tín hiệu STA và tín hiệu Ne được truyền đến ECU , transitor công suất bật
ON , dòng điênh chạy đến cuộn dây mở mạch ( C / OPN ) , rowle mở mạch bật lên , nguồn điện cấp đến bơm nhiên liệu và bơm hoạt động
- Khi động cơ đã khởi động :
Sau khi động cơ đã khởi động , khóa điện được trở về vị trí ON ( cực IG 2 ) từ vị trí Start cực ( ST ) , trong khi tín hiệu NE đang phát ra ( động cơ đang nổ máy ) ECU giữ Transitor bật ON , rơ-le mở mạch ON bơm nhiên liệu được duy trì hoạt động
Khi động cơ ngừng , tín hiệu NE đến ECU động cơ bị tắt Nó tắt Transitor , do đó cắt dòng điện chạy đến cuộn dây của rơ-le hở mạch Kết quả là rơ-le mở mạch tắt ngừng bơm nhiên liệu
Hình 3.4 Sơ đồ mạch điều khiển bơm nhiên liệu
1: Cầu chì dòng cao ; 2 , 6 , 8 , 9 : cầu chì ; 3,4,10 : rơ-le ; 5 : bơm ; 7 : khóa điện ;
3.1.2.3 Bộ điều chỉnh áp suất :
Bộ điều chỉnh áp suất được bắt ở cuối ống phân phối , nhiêm vụ là duy trì và ổn định độ chênh áp trong đường ống
Bộ điều chỉnh áp suất nhiên liệu cấp đến vòi phun phụ thuộc áp suất trên đường nạp Lượng nhiên liệu được điều khiển bằng thời gian của tín hiệu phun , nên để lượng nhiên liệu phun ra chính xác thì mức chênh áp giữa xăng cung cấp đến và vòi phun và không gian đầu vòi phun phải giữ ở mức 3kG/cm 2 và chính bộ điều chỉnh áp suất đảm nhận vai trò này
Hình 3.5 Kết cấu bộ điều chỉnh áp suất
1 Khoang thông với đường nạp khí 2 Lò Xo
5 Khoang thông với dàn ống xả 6 Đường xăng hồi về thùng xăng
* Nguyên lý làm việc của bộ ổn định :
Nguyên liệu có áp suất từ dàn ống phân phối sẽ ấn màng ( 4 ) làm mở van ( 3 ) một phần nhiên liệu chạy ngược chạy ngược trở lại thùng chứa qua đường hồi xăng (6)
Lượng nhiên liệu trở về phụ thuộc vào độ căng của lò xò màng , áp suất nhiên liệu thay đổi tùy theo tùy theo lượng nhiên liệu hồi Độ chân không của đường ống nạp được dẫn vào buồng phía chứa lò xo giảm sức căng lò xo và tăng nhiên liệu hồi , do đó làm giảm áp suất nhiên liệu Nói tóm lại, khi độ chân không của đường ống nạp tăng lên (giảm áp), thì áp suất nhiên liệu chỉ giảm tương ứng với sự giảm áp suất đó Vì vậy áp suất của nhiên liệu trong khoang A và độ chân không đường nạp B được duy trì không đổi Khi bơm nhiên liệu ngừng hoạt động lò xo (2) ấn van (3) đóng lại Kết quả là van một chiều bên trong nhiên liệu và van bên trong bộ điều áp duy trì áp suất dư trong đường ống nhiên liệu
3.1.2.4 Vòi phun xăng điện tử :
Vòi phun xăng trên động cơ 1TR-FE là loại vòi phun xăng đầu dài , trên thân vòi phun có tấm cao su cách nhiệt và giảm rung cho vòi phun , các ống dẫn nhiên liệu tới vòi phun được nối bằng các giắc nhanh
Hệ thống cung cấp không khí động cơ 1TR-FE
Hình 3.9 Hệ thống cung cấp không khí cho động cơ
1 Cảm biến vị trí bướm ga ; 2 Thiết bị đo lưu lượng không khí
3 Bướm ga ; 4 mô tơ bước ; 5 cổ góp hút
Do trong không khí có bụi lẫn vào và nhằm mục đích lọc sạch không khí trước khi không khí đi vào động cơ để tránh việc mài mòn các chi tiết ma sát Hàm lượng bụi trong không khí phụ thuộc vào môi trường mà động cơ làm việc Vì vậy tất cả các động cơ ôtô máy kéo cần có bình lọc không khí để lọc sạch bụi chứa trong không khí trước khi nạp vào động cơ Trên động cơ 1 TR-FE dùng kiểu lọc thấm , lõi lọc bằng giấy loại này có ưu điểm giá thành không cao dễ chế tạo , tuy nhiên tuổi thọ thấp và chu kỳ thay thế ngắn
Hình 3.10 Kết cấu bầu lọc không khí
1- Nắp bầu lọc; 2- Đệm làm kín; 3- Vỏ bầu lọc; 4- Đai lắp bầu lọc; 5- Vòi dẫn khí; 6- Ruột lọc; 7- Đai ốc trong; 8- Đai ốc ngoài
Cơ cấu bướm ga được gắn vào đường ống nạp của động cơ và nối với ống cao su có gắn cám biến lưu lượng khí
Vị trí bắt đầu của bướm ga điều chỉnh bằng vít tỳ
Góc quay của bướm ga được kiểm soát bằng cảm biến vị trí bướm ga, trục của nó được nối với trục của bướm ga Toàn bộ thông tin về góc mở bướm ga và vận tốc đóng mở được đưa đến khối điều khiển động cơ (ECM động cơ)
3.2.3 Ống góp hút và đường ống nạp Ông góp hút và đường ống nạp được chế tạo liền với nhau mục đích làm cho ống góp hút lớn hơn nhằm làm giảm rung động dòng không khí chuyển động Bởi vì không khí hút vào trong động cơ bị ngắt quãng Vì vậy sẽ gây ra sự rung động trong đường nạp, sự rung động trong đường nạp sẽ làm ngắt quãng sự làm việc của cảm biến lưu lượng không khí Vì vậy lượng không khí xác định không chính xác
Vậy mục đích của ống góp hút nhằm làm tăng độ chính xác của cảm biến lưu lượng không khí
Trang 28 Ống góp hút và đường ống nạp được chế tạo bằng nhựa nhằm mục đích giảm trọng lượng và sự truyền nhiệt đến nắp quy lap
Hình 3.11 Ống góp hút và đường ống nạp
1 Ống góp hút 2 Đường ống nạp
3.2.4 Bộ phận thay đổi lưu lượng khí nạp theo chế độ hoạt động của động cơ (VIS)
VIS-1: sử dụng ở chế độ số vòng quay thấp và trung bình
VIS-2: Sử dụng ở chế độ số vòng quay lớn
VIS hoạt động để tăng hiệu suất nạp từ chế độ số vòng quay thấp đến số vòng quay trung bình Chi tiết chính của VIS là van solenoid
Hệ thống điều khiển phun xăng điện tử trên động cơ 1TR-FE
Hệ thống điều khiển phun xăng điện tử trên động cơ 1TR-FE về cơ bản được chia thành ba bộ phận chính :
Các cảm biến : có nhiệm vụ nhận biết các hoạt động khác nhau của động cơ và phát ra tín hiệu để gởi đến ECU hay còn gọi là nhóm tín hiệu vào
ECU : có nhiệm vụ xử lý và tính toán các thông số đầu vào từ đó phát ra các tín hiệu điều khiển đầu ra
Các cơ cấu chấp hành : trực tiếp điều khiển lượng phun thông qua các tín hiệu điều khiển đầu ra
3.3.2.1 Cảm biến lưu lượng khí nạp a) Kết cấu và nguyên lý hoạt động :
Hình 3.12 Cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu dây nóng
1 Nhiệt điện trở 2 dây sấy bằng platin
Dòng điện chạy vào dây sấy làm cho nóng lên Khi không khí chạy qua , dây sấy được làm nguội tương ứng với khối lượng không khí nạp , bằng cách điều chỉnh dòng điện chạy vào dây sấy này để giữ cho nhiệt độ dây sấy không đổi , dòng điện đó sẽ tỉ lệ thuận với lượng không khí nạp Trong trường hợp này , dòng điện có thể chuyển thành điện áp và gửi đến ECU động cơ b) Mạch cảm biến đo lường khí :
Hình 3.13 Mạch cảm biến đo lượng không khí
1 Bộ khuếch đại ; 2 Ra( Nhiệt điện trở ) ; 3 Ra ( bộ sấy )
Cảm biến lưu lượng khí nạp có một dây sấy được ghép vào mạch cầu Mạch cầu này có đặc tính là các điện thế tại điểm A và B bằng nhau khi tích của điện trở theo đường chéo bằng nhau ( Ra + R3 ) * R1 = Rh * R2
Khi dây sấy Rh được làm mát bằng không khí nạp , điện trở tăng lên dẫn đến sự hình thành độ chênh giữa các điện thế của các điểm A và B Một bộ khuếch đại xử lý phát hiện chênh lệch này và làm tăng điện áp đặt vào mạch này ( làm tăng dòng điện chạy qua dây sấy ) Khi thực hiện việc này , nhiệt độ của dây sấy lại tăng lên dẫn đến việc tăng tương ứng trong điện trở cho đến khi điện thế của các điểm A và B trở nên bằng nhau ( các điện áp của các điểm A và B trở nên cao hơn ) Bằng cách sử dụng đặc tính của loại mạch cầu này , cảm biến lưu lượng khí nạp có thể đo được khối lượng khí nạp bằng cách phát hiện điện áp ở điểm B
Trong hệ thống này nhiệt độ của dây sấy Rh được duy trì liên tục ở nhiệt độ không đổi cao hơn nhiệt độ của không khí nạp bằng cách sử dụng nhiệt điện trở Ra Do đó có thể đo được khối lượng khí nạp một cách chính xác mặc dù nhiệt độ khí nạp thay đổi , ECU động cơ không cần hiệu chỉnh thời gian phun nhiên liệu đối với nhiệt độ không khí nạp
Ngoài ra khi nhiệt độ không khí giảm ở các độ cao lớn , khả năng làm nguội của không khí giảm xuống so với cùng thể tích khí nạp Do đó mức làm nguội cho dây sấy này giảm xuống Vì khối khí nạp được phát hiện cũng giảm xuống , nên không cần hiệu
Trang 31 chỉnh mức bù cho độ cao lớn Khi ECU phát hiện thấy cảm biến lưu lượng bị hỏng một mã nào đó , ECU sẽ chuyển vào chế độ dự phòng Khi ở chế độ dự phòng , thời điểm đánh lửa được tính toán bằng ECU , dựa vào tốc độ động cơ và vị trí bướm ga Chế độ dự phòng tiếp tục cho đến khi hư hỏng được sửa chữa
3.3.2.2 Cảm biến nhiệt độ khí nạp : a) Kết cấu và nguyên lý hoạt động :
Cảm biến nhiệt độ khí nạp được lắp trong cảm biến lưu lượng khí nạp và theo dõi nhiệt độ khí nạp Cảm biến nhiệt độ khí nạp sử dụng một nhiệt điện trở - điện trở của nó thay đổi theo nhiệt độ khí nạp , có đặc điểm là điện trở của nó giảm khi nhiệt độ khí nạp tăng Sự thay đổi của điện trở được thông tin gởi đến ECU dưới sự thay đổi của điện áp
Hình 3.14 Kết cấu cảm biến khí nạp
1 Nhiệt điện trở 2 Vỏ cảm biến b) Mạch điện cảm biến đo nhiệt độ khí :
Hình 3.15 Mạch cảm biến khí nạp
1 Khối cảm biến ; 2 Điện trở nhiệt ; 3 ECU ; 4 Điện trở giới hạn dòng
Cảm biến nhiệt độ khí nạp có một nhiệt điện trở được mắc nối tiếp với điện trở được gắn trong ECU động cơ sao cho điện áp của tín hiệu được phát hiện bởi ECU động cơ sẽ thay đổi theo các thay đổi của nhiệt điện trở này , khi nhiệt độ của khí nạp thấp , điện trở của nhiệt điện trở lớn tao nên một tín hiệu điện áp cao trong tín hiệu THA
3.3.2.3 Cảm biến vị trí bướm ga : a) Kết cấu và nguyên lý hoạt động :
Cảm biến vị trí bướm ga loại không tiếp xúc , cảm biến vị trí bướm ga sẽ chuyển sự thay đổi đường sức của từ trường thành tín hiệu điện
Hình 3.16 Cảm biến vị trí bướm ga
1 Các IC Hall ; 2 Các nam châm ; 3 Bướm Ga
Cảm biến vị trí bướm ga loại phần tử Hall gồm có các mạch IC Hall làm bằng các phần tử Hall và các nam châm quay quanh chúng Các nam châm lắp trên trục bướm ga và quay cùng trục bướm ga
Khi bướm ga mở các nam châm quay cùng một lúc và các nam châm này thay đổi vị trí của chúng Vào lúc đó IC Hall phát hiện thay đổi từ thông gây ra bởi sự thay đổi vị trí nam châm và tạo ra điện áp của hiệu ứng Hall và từ các cực VTA và VTA2 theo mức thay đổi này Tín hiệu này được truyền đến ECU động cơ như tín hiệu mở bướm ga b) Mạch cảm biến mở vị trí bướm ga :
Hình 3.17 Mạch cảm biến vị trí bướm ga
1 Các IC Hall ; 2 Các nam châm
Cảm biến vị trí bướm ga có hai tín hiệu phát ra VTA và VTA2 VTA được dùng để phát hiện góc mở bướm ga và VTA2 được dùng để phát hiện hư hỏng trong VTA Điện áp cấp vào VTA và VTA2 thay đổi 0-5V tỉ lệ thuận với góc mở bướm ga ECU thực hiện một vài phép kiểm tra để xác định đúng hoạt động của cảm biến vị trí bướm ga
ECU đáng giá góc mở bướm ga thực tế từ các tín hiệu này qua các cực VTA , VTA2 và ECU điều khiển mô-tơ bướm ga , nó điều khiển góc mở bướm ga đúng với yêu cẩu
3.3.2.4 Cảm biến ô-xi : a) Kết cấu và nguyên lý hoạt động :
1 Nắp ; 2 Phần tử Zirconia ; 3 Bộ sấy ; 4 Không khí ; 5 Phần tử platin
Cấu tạo của cảm biến ô-xi có bộ sấy bao gồm bộ sấy (3) và một phần tử chế tạo bằng Zro2 gọi là Zirconia (2) Cả mặt trong và ngoài của phần tử này được phủ một lớp mỏng platin Không khí bên ngoài được dẫn vào bên trong của cảm biến , còn bên ngoài phải tiếp xúc với khí xả tại nhiệt độ cao ( 4000oC) Nếu ô-xi giữa mặt ngoài và mặt trong của phần tử ZrO2 có sự chênh lệch về nồng độ thì phần tử ZrO2 sẽ sinh ra một điện áp có giá trị từ 0-1V và truyền về ECU cụ thể là khi hỗn hợp không khí nhạt thì sẽ có rất nhiều ô-xi trong khí xả , sự chênh lệch về nồng độ ô-xi giữa bên trong và bên ngoài cảm biến là nhỏ nên điện áp do ZrO2 tạo ra là thấp ( gần bằng 0 ) Ngược lại nếu hỗn hợp không khí nhiên liệu đậm thì ô-xi trong khí xả gần như không còn điều đó tạo ra sự chênh lệch về nồng độ ô-xi giữa bên trong và bên ngoài cảm biến nên điện áp do phần tử ZrO2 tạo ra là lớn ( gần bằng 1v)
CHUẨN ĐOÁN HƯ HỎNG VÀ QUY TRÌNH BẢO DƯỞNG SỬA CHỮA CỦA HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU
Chuẩn đoán hư hỏng và sửa chữa
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
4.1.1 Lọc nhiên liệu a.Hư hỏng thường gặp
Vỏ bầu lọc bị rạn nứt thì có thể kiểm tra bằng cách quan sát trực tiếp bằng mắt Nếu cần thiết thì phải dùng kính phóng đại (5 ÷ 10) lần để quan sát
Bầu lọc tinh bị tắc bẩn thì dùng thiết bị chuyên dùng để kiểm tra
Bầu lọc thô bị tắc bẩn thì tháo đai của bầu lọc ra, mở khoá thùng nhiên liệu, quan sát dòng nhiên liệu chảy ra, nếu nhiên liệu chảy ra ổn định thì bầu lọc còn bình thường, nếu nhiên liệu chảy ra ít và không đều thì có nghĩa là bầu lọc bị cặn bẩn
Các lõi lọc bị rách nát thì tiến hành tháo rời bầu lọc ra, quan sát bằng mắt để phát hiện mức độ hư hỏng
Nếu mức độ rạn nứt của bầu lọc lớn thì cần phải thay mới, nếu rạn nứt nhỏ thì dùng phương pháp hàn để phục hồi ( sau khi hàn ta phải tiến hành gia công lại bề mặt) Lõi lọc bị rách nứt thì cần phải thay mới
Bầu lọc bị tắc bẩn thì tiến hành xúc rửa lại:
- Tháo bầu lọc ra khỏi thân động cơ
- Tháo rời bầu lọc ra
- Ngâm lõi lọc vào trong dầu hỏa hoặc dầu Diezel một thời gian
- Dùng bàn chải mềm rửa sạch lõi lọc
- Dùng không khí nén đê thổi sạch các lõi lọc
4.1.1.1 Sửa chữa thùng chứa nhiên liệu a Hư hỏng thường gặp
-Thùng chứa nhiên liệu bi móp méo do va chạm
-Thùng chứa nhiên liệu bi rạn nứt hoặc bị vở
-Phía trong của thùng chứa bị rỉ rét
-Nếu thùng chứa bị móp méo thì ta tiến hành nắn lại cho nó phù hợp với hình dáng ban đầu
-Thùng chứa nhiên liệu bị rạn nứt hoặc bị vỡ Nếu bị rạn nứt nặng hoặc bị vỡ thì ta thay thùng mới Nếu bị rạn nứt nhỏ thì ta tiến hành hàn lại chổ bị rạn nứt đó sau khi hàn thì ta phải gia công lại
-Thùng nhiên liệu bị rét gỉ thì ta phải tẩy sạch các bụi bặm gỉ đó cho kỷ
4.1.1.2 Kiểm tra sửa chữa các ống dẫn nhiên liệu a Yêu cầu kỹ thuật đối với ống dẫn nhiên liệu Ống dẫn nhiên liệu phải an toàn không nứt nẻ gây rò rỉ, không được gấp khúc làm nghẽn đường lưu thông nhiên liệu
Các điểm bắt rắc co phải có van đóng nếu thân bơm làm bằng gang nhằm đảm bảo độ kín khít cao Nếu trong thời gian sử dụng bụi bám nhiều và tập trung nhiều tại các điểm bắt rắc co, chứng tỏ độ kín khít không đảm bảo, có hiện tượng rò rỉ
Tránh va đập các vật nặng vào đường ống dẫn nhiên liệu vì sẽ gây hiện tượng gãy hoặc nứt ống dẫn
Kiểm tra sửa chữa ống dẫn nhiên liệu
Thường xuyên kiểm tra đường ống dẫn trong bảo dưỡng ngày, nhằm kịp thời phát hiện trục trặc có thể xảy ra
Khi xảy ra nứt ống nhẹ thì sửa chữa lại bằng cách: Xả hết dầu trong đường ống dẫn nhiên liệu, hàn đắp lại chỗ nứt Còn nếu nặng quá hoặc gãy ống thì phải thay mới
Khi thay mới cho ống dẫn nhiên liệu cần lưu ý về kích cỡ, độ dài của đường ống, nhất là các ống dầu cao áp thì phải đồng đều chiều dài cho các ống
Kiểm tra và sửa chửa hệ thống
* Áp suất nhiên liệu: a Kiểm tra áp suất nhiên liệu ta phải có:
+ Một đồng hồ đo áp suất
+ Một dây nối cầu chì 10A
+ Một dụng cụ mở ống nối xăng
Hình 4.1 Qui trình kiểm tra áp suất nhiên liệu b)Sau đó tiến hành theo các bước:
+ Bắt đồng hồ vào vị trí tháo
+ Nối tắt (+) (trứơc công tắc) tới bơm nhiên liệu
+ Đọc giá trị đồng hồ và so sánh với số liệu cho phép của nhà chế tạo (từ 2,5 ÷ 3bar)
+ Nếu không đạt tháo dây nối tắc và tháo đồng hồ đo
+ Tháo dây từ bơm đến mạch
+ Nối đồng hồ đo vào ống từ bơm tới
+ Gắn dây nối tắt và đọc giá trị nếu không đạt thì thay bơm
+ Nếu đạt thì thay lọc xăng
4.1.1.3 Khoảng thay đổi áp suất và lưu lượng nhiên liệu
Sau khi kiểm tra áp suất nhiên liệu nếu đạt thì tiến hành như sau:
+ Lắp đồng hồ áp suất vào mạch
+ Gắn ống áp thấp tại bộ điều chỉnh áp suất
+ Sau đó khởi động động cơ và khoảng xê dịch của áp suất từ 2,5 ÷ 2,7bar
+ Sau tháo ống áp thấp tại bộ điều chỉnh áp suất thì áp suất tăng lên và xê dịch trong khoảng 2,8 ÷ 3,2bar
+ Độ chênh lệch này khoảng 0,5bar là đạt yêu cầu
Nếu sau khi kiểm tra khoảng thay đôi không đạt với kết quả trên thì thay đổi bộ điều chỉnh áp suất nhiên liệu Nếu sau khi kiểm tra khoảng thay đổi đạt yêu cầu của nhà chế tạo thì ta tiếp tục kiểm tra các bước sau;
+ Tháo ống xăng về buồng chứa
+ Bắt một ống đường xăng về và cho xăngchảy vào ống có tỷ lệ sẵn
+ Tháo rơle chính và nối tắt (+) với vị trí tới bơm
+ Sau một khoảng thời gian đã định sẵn thì lượng xăng trong ống tỷ lệ phải đạt được nhà chế tạo cho trước
+ Nếu không đạt thì thay bộ điều chỉnh áp suất
+ Khi tiến hành kiểm tra sửa chữa, nếu giá trị nào không đạt thì ta nên sủa chữa ngay, rồi sau đó mới kiểm tra bứơc tiếp theo
Dùng tín hiệu khởi động và tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ động cơ
+ Kiểm tra tương tự về góc độ phun và độ rò rỉ
+ Dùng đèn kiểm tra tín hiệu khởi động từ cọc 50 của công tắc máy đến cọc ECM + Kiểm tra cảm biến nhiệt độ động cơ
4.1.1.5 Kim phun Điện trở kim phun:
+ Điều kiện chuẩn bị: tháo đầu ghim ra khỏi kim phun
+ Kiểm tra: Nối một volt kế giữa hai cực của mỗi kim phun và so sánh với giá trị điện trở ấn định
Mức độ rò rỉ và dạng tia phun:
+ Điều kiện chuẩn bị: tháo ống phân phối, kim, bộ điều áp ra khỏi động cơ Vị trí của kim phun đặt thích hợp trong một khay lớn rồi sau đó tháo mạch nhiên liệu và ống Kiểm tra: tháo rơle bơm xăng và mạch cầu dây Bậc công tắc bơm ở vị trí ON, kiểm tra sự rò rỉ của các kim phun, so sánh với giá trị ổn định Nối một nguồn 12v cho mỗi kim và kiểm tra dạng tia phun, quan sát dạng tia phun dạng côn chuẩn
Hệ thống nạp khí
Bầu lọc không khí bị bẩn, không đảm bảo khả năng lọc sạch, cung cấp không khí sạch cho việc hoà trộn với xăng tạo hỗn hợp tốt cho qua trình cháy của động cơ
Hư hỏng ở van điều khiển vị trí bướm ga
Phương pháp kiểm tra sửa chữa:
Kiểm tra sửa chữa bộ đo gió ta tiến hành tuần tự như sau:
+ Tháo bộ đo gió khỏi cụm ống hút
+ Dùng mắt kiểm tra bộ đo gió xem nó có dấu hiệu hư hỏng hay không
+ Nạy lấy chụp cao su bảo vệ đầu cắm của bộ đo gió
+ Khởi động động cơ và giữ cho nó chạy tới nhiệt độ bình thường
+ Nối đồng hồ volt giữa hai cọc bộ đo gió thì giá trị đọc được từ 2 ÷5volt
+ Nối đồng hồ volt giữa hai cọc
+ Sau đó cho động cơ chạy ở tốc độ 2000v/p
+ Sau thời gian 5s đồng hồ volt sẽ chỉ tăng từ 2 ÷ 5volt trong một giây
Sự đốt cháy sau khi tắt công tắc: Điều kiện chuẩn bị:
+ Tháo lọc gió ra khỏi bộ đo gió
+ Chạy động cơ cho đến khi động cơ đạt nhiệt độ 650c, sau đó tăng tốc độ động cơ lên khoảng 2000v/p
+ Tắt công tắc và xem sợi nhiệt
+ Sau khi tắt khoảng 5s thì sợi dây nhiệt sẽ toả sáng khoảng 1s
4.2.2 Công tắt cánh bướm ga
Hình 4.2 Điều chỉnh vị trí cầm chừng công tắc cánh bướm ga
Trước khi kiểm tra và sửa chữa công tắc cánh bướm ga thì vị trí của cánh bướm ga thì phải hiệu chỉnh chính xác Phương pháp kiểm tra được tiến hành như sau:
+ Rút đầu ghim của ECU
+ Dùng đồng hồ đo giữa hai cọc của đầu ghim vào ECU
+ Khi cánh bướm ga ở vị trí cầm chừng thì đồng hồ sẽ chỉ là 0
+ Nếu nhấn ga thì đồng hồ sẽ chỉ là
+ Khi kiểm tra các bước trên nếu không đạt thì ta kiểm tra sự thông mạch giữa đầu cắm ECM tới công tắc cánh bướm ga cho từng trường hợp
+ Sau khi những bước trên đạt ta dùng đồng hồ đo volt giữa cọc 9 và mas khi đề Nếu điện thế đo được là điện thế bình là đạt, nếu không thì kiểm tra dây từ ECU tới rơle
4.2.3 Hệ thống điều khiển điện tử ECU lắp trên xe INNOVA
Trong hệ thống phun xăng điện tử ECU là bộ phận quan trong nhất Nó kiểm soát và điều khiển hệ thống phun xăng điện tử, khi có trở ngại xảy ra ECU sẽ lưu vào bộ nhớ dưới dạng mã hư hỏng ECU trực tiếp giám xát hoạt động của nhiều bộ cảm biến và mạch điện, tiếp nhận thông tin trực tiếp từ các cảm biến này, do đó khi có một thông tin nào không nằm trong giới hạn hoạt động được định sẵn thì ECUsẽ ghi dưới dạng mã hư hỏng
Tuỳ theo từng loại động cơ mà ta có số đầu ghim và vị trí khác nhau Khi có hư hỏng nếu kiểm tra các bộ phận trên và dây dẫn tốt thì thay ECU
4.2.4 Kiểm tra sửa chữa các cảm biến
4.2.4.1 Cảm biến nhiệt độ không khí nạp
+ Tháo đầu ghim của ECM
+ Nối đồng hồ đo giữa hai cọc của đầu ghim vào ECM
+ Quan sát nhiệt độ không khí sau đó đọc điện trở và so sánh với thông số đã cho
Vậy khi trời sáng lúc chưa khởi động ứng với khí hậu của việt nam thì điện trở phải nhỏ hơn 2
Cảm biến nhiệt độ động cơ :
Trước tiên kiểm tra ta tháo cảm biến nhiệt độ động cơ ra khỏi động cơ Sau đó lấy đồng hồ đo ohm giữa hai mạch của cảm biến và ngâm cảm biến vào một ly nước có thể thay đổi nhiệt độ được và đồng hồ đo nhiệt độ nước Sau đó đọc giá trị trên đồng hồ tương ứng với giá trị nhiệt độ nước Sau đó so sánh với thông số nhà chế tạo cho
Hình 4.3 Kiểm tra nhiệt độ động cơ
Khi kiểm tra ta cần chẩn bị những điều kiện sau:
+ Cho động cơ chạy trên 30s
+ So sánh với điện thế đã cho (0 ÷ 1volt)
+ Nối volt kế của đầu ghim cảm biến ôxy với mass
+ Khi động cơ chạy thì điện thế khoảng 0,6volt
4.2.5 Phương pháp kiểm tra chẩn đoán hư hỏng
4.2.5.1 Chuẩn đoán bằng mã lỗi Ở xe INNOVA việc chuẩn đoán báo bằng đèn check engine
+ Test mode: phải thoả mãn các điều kiện sau:
- Hiệu điện thế accu bằng 11V hoặc lớn hơn
-Công tắc cảm biến vị trí bướm ga đóng
-Tay số ở vị trí không số
-Tất cả các công tắc phụ tải khác phải tắt
Phương pháp: Bặt công tắc sang ON, quan sát đèn check engine chớp, tắt cho biết đang hoạt động ở chế độ test mode
Khởi động động cơ lúc này bộ nhớ ram sẽ xoá hết các mã chuẩn đoán và ghi vào bộ nhớ các mã chuẩn đoán mới, nếu hệ thống chuẩn đoán nhận biết động cơ vẫn còn bị hư hỏng thì đèn check engine vẫn sáng Muốn tìm lại mã sự cố chúng ta thực hiện lại các bước ở normal mode và sau khi khắc phục sự cố phải xoá bộ nhớ Nếu không xoá nó sẽ giữ nguyên các mã cũ và khi có sự cố mới ta sẽ nhận được thông tin sai Có thể tiến hành xoá bộ nhớ bằng cách đơn giản sau: tháo cầu chì chính của hệ thống phun xăng ra ít nhất 10s, sau đó lắp lại nếu không biết cầu chì đó ở đâu thì có thể tháo cọc accu ra khoảng 15s
Khi có sự cố kĩ thuật trong hệ thống phun xăng khi xe đang hoạt động (mất tín hiệu từ cảm biến) việc điều khiển ổn định xe trở nên khó khăn hơn vì thế chức năng fail-safe được thiết kế để ECM lấy các dữ liệu tiêu chuẩn trong bộ nhớ tiếp tục điều khiển động cơ hoạt động hoặc ngừng động cơ nếu các sự cố nguy hiểm được nhận
Chức năng back-up được thiết kế để khi có sự cố kĩ thuật ở ECM Back-up IC trong ECM sẽ lấy toàn bộ dữ liệu lưu trữ để duy trì hoạt động động cơ trong thời gian ngắn ECM hoạt động ở chức năng back-up trong các điều kiện sau:
ECM không gửi tín hiệu điều khiển đánh lửa (IGT)
Mất tín hiệu từ cảm biến áp suất đường ống nạp (PIM)
Lúc này back-up IC sẽ lấy tín hiệu dự trữ để điều khiển thời điểm đánh lửa và thời điểm phun nhiên liệu duy trì hoạt động động cơ, đồng thời đèn check-engine sẽ báo sáng thông báo cho lái xe
Bảng 4.1.Chẩn đoán hư hỏng hệ thống phun xăng điện tử động cơ 1TR-FE theo bảng mã DTC
Số mã DTC Hạng mục phát hiện Khu vực nghi ngờ Đèn báo
P0010/39 Mạch bộ chấp hành vị trí trục cam " A " ( thân máy 1 )
- Hở hay ngắn mạch van điều khiển dầu
P0011/59 Vị trí trục cam " A " thời điểm phối khí quá sớm
- Cụm bánh răng phối khí trục cam
P0012/59 Vị trí trục cam " A " thời điểm phối khí quá muộn
- Cam bánh răng phối khí trục cam
P0016/18 Tương quan vị trí trục cam và trục khuỷu ( cảm biến 1 thân máy
- Hệ thống cơ khí ( xích răng bị nhảy răng hay xích bị giãn )
P0100/31 Hỏng mạch lưu lượng khí nạp
- Hở hay ngắn mạch trong mạch cảm biến lưu lượng khí nạp ( MAF)
P0102/31 Mạch lưu lượng hay khối lượng khí nạp – tín hiệu vào thấp
- Hở mạch trong mạch cảm biến MAF
- Ngắn mạch trong mạch nối mát
P0103/31 Mạch lưu lượng hay khối lượng khí nạp – tín hiệu vào cao
- Ngắn mạch trong mạch cảm biến MAF
P0110/24 Mạch cảm biến nhiệt độ khí nạp
- Hở hay ngắn mạch trong mạch cảm biến nhiệt độ khí nạp ( IAT )
P0112/24 Mạch cảm biến nhiệt độ khí nạp – tín hiệu vào thấp
- Ngắn mạch trong mạch cảm biến IAT
P0113/24 Mạch cảm biến nhiệt độ khí nạp – tín hiệu vào cao
- Hở mạch trong mạch cảm biến IAT
P0115/22 Mạch nhiệt độ nước làm mát động cơ
- Hở hay ngắn mạch trong mạch nhiệt độ nước làm mát (ECT)
P0117/22 Mạch nhiệt độ nước làm mát – tín hiệu vào thấp
- Ngắn mạch trong mạch cảm biến ECT
P0118/22 Mạch nhiệt độ nước làm mát – tín hiệu vào cao
- Hở mạch trong mạch cảm biến ECT
P0120/41 Mạch cảm biến vị trí bàn đạp ga
- Cảm biến vị trí bướm ga ( TP)
P0121/41 Mạch cảm biến vị trí bàn đạp ga công tắc "
- Cảm biến vị trí bướm ga ( TP)
P0122/41 Mạch cảm biến vị trí bàn đạp công tắc " A " tín hiệu thấp
- Ngắn mạch trong mạch VTA1
P0123/41 Mạch cảm biến vị trí bàn đạp công tắc " A " tín hiệu cao
- Ngắn mạch trong mạch VTA1
- Hở mạch E2 , ngắn mạch giữa VC và VTA1
P1030/21 Hở mạch cảm biến ô- xi (A/F )
- Hở hay ngắn mạch trong cảm biến ô-xi ( cảm biến 1 )
- Cảm biến ô- xi ( cảm biến 1 )
P0220/41 Mạch cảm biến vị trí bàn đạp / bướm ga / công tắc " B "
P0222/41 Mạch cảm biến vị trí bàn đạp / bướm ga / công tắc " B " – tín hiệu thấp
P0223/41 Mạch cảm biến vị trí bàn đạp / bướm ga / công tắc " B " – tín hiệu cao
- Ngắn mạch giữa mạch VC và VTA2
P0327/52 Mạch cảm biến tiếng gõ 1 đầu vào thấp ( thân máy 1 hay cảm biến đơn )
- Ngắn mạch trong cảm biến tiếng gõ
P0328/52 Mạch cảm biến tiếng gõ 1 đầu vào cao ( thân máy 1 hay cảm biến đơn
- Hở mạch trong cảm biến tiếng gõ
P0335/13 Mạch cảm biến vị trí trục khuỷu " A "
- Hở hay ngắn mạch trong cảm biến ( CKP )
- Đĩa tín hiệu cảm biến CKP
P0339/13 Mạch cảm biến vị trí trục khuỷu " A " chập chờn
- Hở hay ngắn mạch trong cảm biến ( CKP )
- Đĩa tín hiệu cảm biến CKP
P0340/12 Hư hỏng mạch cảm biến vị trí trục cảm
- Hở hay ngắn mạch trong cảm biến
- Băng răng phối khí trục cam
P0341/12 Tính năng / phạm vi hoạt động của cảm biến trục cam ( thân máy 1 hay cảm biến đơn )
- Hở hay ngắn mạch trong cảm biến
- Băng răng phối khí trục cam
P0351/14 Mạch sơ cấp / thứ cấp cuộn đánh lửa " A "
- Hở hay ngắn mạch trong mạch IGF1 hay IGT giữa cuộn dây đánh lửa và ECU
P0352/15 Mạch sơ cấp thứ cấp cuộn đánh lửa " B "
- Hở hay ngắn mạch trong mạch IGF1 hay IGT giữa cuộn dây đánh lửa và ECU
P0353/15 Mạch sơ cấp thứ cấp cuộn đánh lửa "C "
- Hở hay ngắn mạch trong mạch IGF1
Trang 63 hay IGT giữa cuộn dây đánh lửa và ECU
P0500/42 Hỏng cảm biến tốc độ xe
- Hở hay ngắn mạch trong cảm biến
- Cảm biến tốc độ xe
P0604/89 Lỗi bộ nhớ Ram điều khiển bên trong
P2127/19 Mạch cảm biến vị trí bàn đạp / bướm ga công tắc " E " tín hiệu thấp
- Hở hay ngắn mạch trong VPA2
P2128/19 Mạch cảm biến vị trí bàn đạp / bướm ga
Trang 64 công tắc " E " tín hiệu cao
P2135/41 Mối liên hệ điện áp của cảm biến bàn đạp bướm ga / công tắc
- Ngắn mạch giữa các mạch
- Cảm biến TP ( lắp trong cổ họng gió )
P2138/19 Sự tương quan giữa bàn đạp bướm ga / công tắc DE
- Ngắn mạch giữa các mạch VPA và VPA2
4.2.5.2Cách khắc phục hư hỏng thông thường
Bảng 4.2 Khắc phục hư hỏng và nguyên nhân
Hiện Tượng Nguyên nhân có thể Cách khắc phụ
Hao xăng tiếng nổ bất ổn ở bộ tiêu âm
+ Áp suất xăng không đúng như quy định nhà chế tạo
+ Vòi phun bị xì hở
+ Tia lửa điện không tốt, hư hỏng bugi
+ Kiểm tra chỉnh lại áp suất xăng
+ Sửa chữa thay thế vòi phun
+ Sửa chữa hoặc thay thế bugi
+ Sửa chữa hoặc thay thế
+ Vận tốc cầm chừng ralăngti không đảm bảo + Hư hỏng các cảm biến ôxy, hư hỏng cảm biến bướm ga, mạch tín hiệu phun xăng điện tử + Bộ cần nối bàn đạp bị kẹt
+ Van điều chỉnh áp suất xăng bị hư
+ Kiểm tra cần nối bàn đạp
+ Kiểm tra áp suất xăng + Thay thế hoặc sửa chữa vòi phun xăng
Vòng quay không tải cao + Hệ thống phun xăng điều khiển điện tử ECM có trục trặc, hư hỏng các cảm biến
+ Vòng quay không tải sai + Độ nén trong cylinder thấp
+ Vận tốc cầm chừng không tốt
+ Bugi đánh lửa yếu + Dây cao áp đánh lửa có sự cố
+ Kiểm tra sửa chữa hệ thống, thay thế các cảm biến nếu cần
+ Điều chỉnh lại vòng quay không tải + Điều chỉnh lại + Chỉnh lại ralăngti + Kiểm tra bugi đánh lửa + Kiểm tra dây cao áp Động cơ dễ bị chết máy gia tốc kém
+ Hở đường ống chân không ở
+ Đường ống thông khi cacte
+ Van tuần hoàn khí xả + Cụm ống nạp không khí + Cụm bướm ga
4.2.5.3Những lưu ý khi sửa chữa hỏng hóc trên hệ thống phun xăng điện tử
1 Thông thường động cơ bị hỏng hóc kông phải do hệ thống phun xăng điện tử Khi tiến hành tìm kiếm và sử lý hỏng hóc, trước nhất phải kiểm tra tình trạng ổn định của các hệ thống khác Cụ thể như:
Nguồn điện chính: bình ắc quy, cầu nối an toàn, cấu chì
Hệ thống cung cấp xăng: Đường ống bị xì hở, lọc xăng, bơm xăng, bộ ổn địmh áp suất
Hệ thống đánh lửa: Bugi, dây điện cao thế bugi, bộ phận đánh lửa
Hệ thống nạp khí: Xì hở ống dẩn khí, lọc không khí quá bẩn
Hệ thống kiểm soát khí thải: Hệ thống hồi lưu khí thải EGR
Các cơ cấu khác: Điểm đánh lửa, khe hở nhiệt, vận tốc ralăngti
2 Đối với hệ thống phun xăng điện tử:
Nguyên do hỏng hóc thông thường nhất là các ổ giắc (đầu nối dây), các ổ nối cắm điện bị lỏng (không tiếp điện) Phải kiểm tra kỹ các hệ thống phụ trước khi quyết định thay mới
Quy trình bảo dưỡng sửa chữa tổng quát của hệ thống nhiên liệu
Công cụ dịch vụ đặc biệt :
Bảng 4.3.Công cụ dịch vụ đặc biệt
Công cụ Hình minh họa Ứng dụng Đồng hồ đo áp suất nhiên liệu Đo áp suất đường nhiên liệu
Bộ chuyển đổi đồng hồ đo áp suất nhiên liệu
Kết nối giữa đường ống phân phối và đường cấp nhiên liệu
Trang 67 Đầu nối đồng hồ đo áp suất nhiên liệu
Kết nối giữa đường ống phân phối và đường cấp nhiên liệu Đầu nối đồng hồ đo áp suất nhiên liệu
Kết nối giữa Đồng hồ đo áp suất nhiên liệu và Bộ điều hợp đồng hồ đo áp suất nhiên liệu
Cờ lê ổ cắm cảm biến oxy nóng
Tháo và lắp cảm biến oxy nóng
4.3.1 Quy trình kiểm tra cơ bản
4.3.1.1 Đo tình trạng điện trở của các Điện trở đo được ở nhiệt độ cao sau khi xe chạy có thể cao hoặc thấp Vì vậy, tất cả điện trở phải được đo ở nhiệt độ môi trường (20 ° C, 68 ° F), trừ khi có quy định khác
* Ghi chú : Điện trở đo được ngoại trừ nhiệt độ môi trường (20 o C,68 o F) là giá trị tham chiếu
4.3.1.2 Quy trình kiểm tra sự cố gián đoạn Đôi khi trường hợp khó khăn nhất trong xử lý sự cố là khi một triệu chứng sự cố xảy ra nhưng không xảy ra nữa trong quá trình thử nghiệm Một ví dụ sẽ là nếu vấn đề chỉ xuất hiện khi xe lạnh nhưng không xuất hiện khi xe ấm Trong trường hợp này, kỹ thuật viên nên lập kỹ "Phiếu phân tích vấn đề của khách hàng" và tạo lại (mô phỏng) môi trường và điều kiện xảy ra khi xe gặp sự cố
- Xóa mã sự cố chẩn đoán (DTC)
- Kiểm tra kết nối đầu nối và kiểm tra thiết bị đầu cuối để tìm kết nối kém, dây lỏng, chân cắm bị cong, gãy hoặc bị ăn mòn, sau đó xác minh rằng các đầu nối luôn được gắn chặt
Hình 4.4 Đầu nối kiểm tra sự cố
- Lắc nhẹ đầu nối và dây nịt theo chiều dọc và chiều ngang
- Sửa chữa hoặc thay thế các thành phần có vấn đề
- Xác minh rằng vấn đề đã biến mất với bài kiểm tra đường bộ
4.3.2 Quy trình kiểm tra đầu nối
4.3.2.1 Xử lý trình kết nối
Không bao giờ kéo dây nịt khi ngắt kết nối
Khi tháo đầu nối bằng khóa, hãy nhấn hoặc kéo cần khóa
Nghe tiếng lách cách khi khóa các đầu nối Âm thanh này cho biết chúng đã được khóa an toàn
Khi máy thử được sử dụng để kiểm tra tính liên tục hoặc để đo điện áp, hãy luôn lắp đầu dò của máy thử từ phía dây nịt
Kiểm tra các đầu nối đầu nối không thấm nước từ phía đầu nối Không thể tiếp cận các đầu nối chống thấm nước từ phía dây nịt
* Ghi chú : Sử dụng day mảnh để tránh làm hỏng thiết bị đầu cuối, không làm hỏng thiết bị đầu cuối khi lắp dây thử nghiệm
4.3.2.2 Điểm kiểm tra trình kết nối
Trong khi kết nối được kết nối:
Giữ đầu nối, kiểm tra tình trạng kết nối và hiệu quả khóa
Khi đầu nối bị ngắt kết nối:
Kiểm tra đầu cuối bị nhỡ, đầu cuối bị uốn hoặc dây lõi bị đứt bằng cách kéo nhẹ dây nịt Kiểm tra bằng mắt thường xem có bị gỉ, nhiễm bẩn, biến dạng và uốn cong không
Kiểm tra tình trạng thắt chặt thiết bị đầu cuối:
Cắm một đầu cuối nam dự phòng vào một thiết bị đầu cuối nữ, sau đó kiểm tra các điều kiện thắt chặt đầu cuối
Kéo nhẹ từng dây để đảm bảo rằng từng dây được giữ chặt trong thiết bị đầu cuối
4.3.2.3 Phương pháp sửa chữa của thiết bị đầu cuối kết nối
Làm sạch các điểm tiếp xúc bằng súng hơi và / hoặc giẻ mua sắm
Trong trường hợp áp suất tiếp xúc bất thường, hãy thay thế đầu nối cái
Ghi chú: Không bao giờ sử dụng giấy nhám khi đánh bóng các điểm tiếp xúc, nếu không điểm tiếp xúc có thể bị hỏng
4.3.3 Quy trình kiểm tra khai thác dây
Trước khi tháo dây nịt, hãy kiểm tra vị trí và chỗ uốn của dây để khôi phục lại chính xác
- Kiểm tra xem dây nịt có bị xoắn, bị kéo hoặc bị lỏng hay không
- Kiểm tra xem nhiệt độ của dây nịt có cao bất thường không
- Kiểm tra xem dây nịt có đang quay, di chuyển hoặc rung so với cạnh sắc của bộ phận hay không
- Kiểm tra kết nối giữa dây nịt và bất kỳ bộ phận nào được lắp đặt
- Kiểm tra kết nối giữa dây nịt và bất kỳ bộ phận nào được lắp đặt
Hướng dẫn gỡ rối triệu chứng:
Bảng 4.4.Hướng dẫn gỡ rối triệu chứng
Khó bắt đầu 1 Kiểm tra pin
2 Kiểm tra áp suất nhiên liệu
3 Kiểm tra cảm biến và mạch ECT (Kiểm tra DTC)
4 Kiểm tra mạch đánh lửa
Rò rỉ khí nạp Nhiên liệu bị ô nhiển Đánh lửa yếu
(Không ổn định, không ổn định hoặc không chính xác)
1 Kiểm tra áp suất nhiên liệu
3 Kiểm tra mức cắt nhiên liệu dài hạn và mức cắt nhiên liệu ngắn hạn
4 Kiểm tra mạch điều khiển tốc độ không tải (Kiểm tra DTC)
5 Kiểm tra và kiểm tra Thân bướm ga
6 Kiểm tra cảm biến và mạch ECT (Kiểm tra DTC)
Rò rỉ khí nạp Nhiên liệu bị ô nhiển Đánh lửa yếu
Knocking 1 Kiểm tra áp suất nhiên liệu
2 Kiểm tra chất làm mát động cơ
3 Kiểm tra bộ tản nhiệt và quạt điện làm mát
DTC Nhiên liệu bị ô nhiển
Tiết kiệm nhiên liệu kém
1 Kiểm tra thói quen lái xe của khách hàng ã A / C trờn toàn thời gian hay bật chế độ rã đông? ã Lốp xe cú đỳng ỏp suất khụng? ã Cú phải chở quỏ nặng khụng? ã Tăng tốc quỏ nhiều, quỏ thường xuyên?
2 Kiểm tra áp suất nhiên liệu
Rò rỉ khí nạp Nhiên liệu bị ô nhiển Đánh lửa yếu
4 Kiểm tra hệ thống xả để có thể hạn chế
5 Kiểm tra cảm biến và mạch ECT
4.3.4 Quy trình bảo dưởng hệ thống điều khiển động cơ
4.3.4.1 Quy trình bảo dưỡng vòi phun
Hình 4.5 Vòi phun a) Kiểm tra: hoạt động và thông số
-Tắt công tắc đánh lửa
-Ngắt kết nối đầu nối kim phun
- Đo điện trở giữa các cực 1 và 2 của kim phun
- Kiểm tra xem điện trở có nằm trong thông số kỹ thuật không
Trang 72 b) Tháo : theo quy trình
Tắt công tắc đánh lửa và ngắt kết nối cáp âm (-) của pin
Giải phóng áp suất dư trong đường nhiên liệu ( Khi tháo role bơm nhiên liệu, Mã sự cố chuẩn đoán (DTC) có thể xảy ra Xóa mã bằng GDS sau khi hoàn thành công việc Giải phóng áp suất dư trong đường nhiên liệu )
-Ngắt kết nối đầu nối kim phun (A)
-Tháo bu lông cài đặt khung dây đai (B)
-Tháo đai ốc lắp đặt, sau đó ngắt kết nối ống nạp nhiên liệu (C)
-Tháo bu lông lắp đặt (D), sau đó tháo đường ống phân phối & cụm kim phun khỏi động cơ
Hình 4.6 Tháo đai ốc vòi phun
-Tháo kẹp cố định (A), rồi tách kim phun khỏi đường ống phân phối
Hình 4.7 Bước tháo kẹp cố định kim phun
4.3.4.2 Quy trình bảo dưởng cảm biến nhiệt độ khí nạp
Cảm biến nhiệt độ khí nạp (IATS) được bao gồm bên trong Cảm biến áp suất tuyệt đối Manifold và phát hiện nhiệt độ khí nạp
Trang 73 Để tính toán lượng không khí chính xác, cần hiệu chỉnh nhiệt độ không khí vì mật độ không khí thay đổi theo nhiệt độ Vì vậy, ECM không chỉ sử dụng tín hiệu MAPS mà còn sử dụng tín hiệu IATS Cảm biến này có Hệ số nhiệt âm (NTC) và điện trở của nó thay đổi tỷ lệ nghịch với nhiệt độ
Hình 4.8 Cảm biến nhiệt độ khí nạp a)Kiểm tra : thông số
- Tắt công tắc đánh lửa
-Ngắt kết nối trình kết nối IATS
- Đo điện trở giữa các đầu nối IATS 3 và 4
-Kiểm tra xem điện trở có nằm trong thông số kỹ thuật không b) Tháo : theo quy trình
-Tắt công tắc đánh lửa và ngắt kết nối cáp âm (-) của pin
- Ngắt kết nối đầu nối cảm biến áp suất tuyệt đối của ống góp (A)
-Tháo bu lông cài đặt (B), sau đó tháo cảm biến khỏi bình tăng áp
Hình 4.9 Qui trình tháo cảm biến c.Lắp : lắp ngược lại với tháo
* Thận trọng: lắp thành phần với các momen chỉ định Lưu ý rằng hư hỏng bên trong có thể xảy ra khi linh kiện bị rơi Nếu thành phần bị rơi, hãy kiểm tra trước khi lắp đặt Lắp cảm biến vào lộ lắp đặt và cẫn thận để không làm hỏng khi lắp
Thao tác chốt cài đặt cảm biến áp suất tuyệt đối: 9,8 ~ 11,8 Nm (1,0 ~ 1,2 kgf.m, 7,2 ~ 8,7 lb-ft)
4.3.4.3 Quy trình bảo dưởng cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ
Hình 4.10 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát a) Kiểm tra: thông số
-Tắt công tắc đánh lửa
-Ngắt kết nối đầu nối ECTS
-Sau khi nhúng nhiệt điện trở của cảm biến vào dung dịch làm mát động cơ, hãy đo điện trở giữa các cực 3 và 4 của ECTS
-Kiểm tra xem điện trở có nằm trong thông số kỹ thuật không b) Tháo : theo quy trình
-Tắt công tắc đánh lửa và ngắt kết nối cáp âm (-) của pin
-Ngắt kết nối đầu nối cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ (A)
Hình 4.11 Ngắt kết nối đầu cảm biến
-Tháo kẹp lò xo (A), sau đó kéo cảm biến ra khỏi cụm điều khiển nhiệt độ nước
Hình 4.12 Tháo kẹp A của cảm biến
Lưu ý rằng nước làm mát động cơ có thể bị chảy ra khỏi cụm điều khiển nhiệt độ nước khi tháo cảm biến
-Bổ sung chất làm mát động cơ a) Lắp : lắp ngược lại với tháo Nhớ bôi chất làm mát động cơ vào vong đệm chữ
4.3.4.4 Quy trình bảo dưởng cảm biến áp suất bình nhiên liệu
Cảm biến áp suất bình nhiên liệu là một thành phần của hệ thống kiểm soát khí thải bay hơi và được lắp trên bình nhiên liệu, bơm nhiên liệu hoặc hộp đựng Nó kiểm tra hoạt động của van điện từ kiểm soát thanh lọc và phát hiện sự rò rỉ của hệ thống
Hình 4.13 Cảm biến áp suất bình nhiên liệu a.Kiểm tra : thông số
-Kết nối GDS trên Trình kết nối liên kết dữ liệu (DLC)
-Đo điện áp đầu ra của FTPS b Tháo : theo quy trình
-Tắt công tắc đánh lửa và ngắt kết nối cáp âm (-) của pin
-Tháo nắp dịch vụ bơm nhiên liệu (A)
Hình 4.14 Tháo nắp bơm nhiên liệu
* Lưu ý: hệ thống dây điện giửa bơm nhiên liệu và bộ nạp nhiên liệu phụ được gắn chặt vào xe Vì vậy, vui lòng tách nó ra trước khi tháo nắp dich vụ bơm nhiên liệu theo quy trình sau:
+Tháo nắp bộ gửi nhiên liệu phụ và ngắt kết nối của bộ gửi nhiên liệu phụ
Thả các kẹp dây (A) dưới thảm
Ngắt kết nối đầu nối cảm biến áp suất bình nhiên liệu (A), sau đó tháo cảm biến áp suất bình nhiên liệu
Hình 4.16 Ngắt kết nối cảm biến c.Lắp : lắp ngược lại với tháo
4.3.4.5 Quy trình bảo dưởng cảm biến Knock
Hình 4.17 CẢm biến Knock a) Tháo : theo quy trình
Tắt công tắc đánh lửa và ngắt kết nối cáp âm (-) của pin
Xả nước làm mát động cơ
Tháo ống phía trên của bộ tản nhiệt
Ngắt kết nối đầu nối cảm biến tiếng gõ (A)
-Tháo bu lông cài đặt (A), sau đó tháo cảm biến khỏi khối xi lanh
Hình 4.19 Tháo cảm biến khỏi xi lanh a) Lắp : Ngược lái với tháo, Chốt cài đặt cảm biến gõ: 18,6 ~ 23,5 Nm (1,9 ~ 2,4 kgf.m, 13,7 ~ 17,4 lb-ft)
4.3.4.6 Quy trình bảo dưởng cảm biến vị trí trục khuỷu
Hình 4.20 Cảm biến vị trí trục khuỷu a.: Kiểm tra dạng sóng tín hiệu của CMPS và CKPS bằng GDS b) Tháo : Theo quy trình
- Tắt công tắc đánh lửa và ngắt kết nối cáp âm (-) của pin
- Ngắt đầu nối cảm biến vị trí trục khuỷu (A)
Hình 4.21 Ngắt kết nối cảm biến
Hình 4.22 Tháo bộ bảo vệ
-Tháo bu lông lắp đặt (A), sau đó tháo cảm biến vị trí trục khuỷu
Hình 4.23 Tháo bulong A c.Lắp : Ngược lại với tháo, Lắp cảm biến vào lộ lắp đặt và cẫn thận để không làm hỏng khi lắp, Bu lông lắp đặt cảm biến vị trí trục khuỷu: 9,8 ~ 11,8 Nm (1,0 ~ 1,2 kgf.m, 7,2 ~ 8,7 lb-ft), Bu lông lắp đặt bộ bảo vệ cảm biến vị trí trục khuỷu (M8): 18,6 ~ 23,5
Nm (1,9~ 2,4 kgf.m, 13,7 ~ 17,4 lb-ft), Bu lông lắp đặt bộ bảo vệ cảm biến vị trí trục khuỷu (M6): 9,8 ~ 11,8 Nm (1,0 ~ 1,2 kgf.m, 7,2 ~ 8,7 lb-ft)
4.3.4.7 Quy trình bảo dưởng van điện từ kiểm soát thanh lọc
Van điện từ kiểm soát thanh lọc (PCSV) được lắp đặt trên bể tăng áp và kiểm soát việc đi lại giữa hộp và ống nạp Nó là một van điện từ và mở khi ECM tiếp đất đường điều khiển van Khi lối đi mở (PCSV ON), hơi nhiên liệu được lưu trữ trong hộp sẽ được chuyển đến đường ống nạp
Hình 4.24 Van điện từ kiểm soát thanh lọc a.Kiểm tra: thông số
- Tắt công tắc đánh lửa
-Đo điện trở giữa các đầu cuối PCSV 1 và 2
-Kiểm tra xem điện trở có nằm trong thông số kỹ thuật không b) Tháo : theo quy trình
-Tắt công tắc đánh lửa và ngắt kết nối cáp âm (-) của pin
-Ngắt kết nối đầu nối van điện từ kiểm soát thanh lọc (A)
-Ngắt kết nối các ống dẫn hơi (B) khỏi van điện từ điều khiển thanh lọc
-Tháo bu lông lắp giá đỡ (C), sau đó tháo van ra khỏi bình tăng áp
Hình 4.25 Qui trình tháo Van c.Lắp ngược lại với tháo Cẩn thận không để vật lạ chảy vào van Bu lông lắp đặt khung van điện từ điều khiển thanh lọc: 9,8 ~ 11,8 Nm (1,0 ~ 1,2 kgf.m, 7,2 ~ 8,7 lb-ft)
4.3.4.8 Quy trình bảo dưởng van đóng hộp
Van đóng hộp (CCV) được lắp đặt trên đường thông gió của hộp Nó niêm phong hệ thống kiểm soát khí thải bay hơi bằng cách đóng hộp khỏi khí quyển khi hệ thống phát hiện rò rỉ hoạt động
Hình 4.26 Van đóng hộp a.Kiểm tra : hoạt động và thông số theo quy trình
-Tắt công tắc đánh lửa
-Ngắt kết nối đầu nối CCV
-Đo điện trở giữa cực CCV 1 và 2
-Kiểm tra xem điện trở có nằm trong thông số kỹ thuật không
-Ngắt kết nối ống dẫn hơi được kết nối với hộp khỏi CCV
-Kết nối máy bơm chân không với núm vú
-Nối đất đường điều khiển CCV và cấp điện áp pin vào đường cấp nguồn CCV -Áp dụng chân không và kiểm tra hoạt động của van Duy trì chân không b) Tháo : Theo quy trình
-Tắt công tắc đánh lửa và ngắt kết nối cáp âm (-) của pin
-Ngắt kết nối van đóng hộp (A)
-Ngắt đầu nối nhanh của ống thông gió (B)
Hình 4.27 Qui trình tháo van
Nhả cần gạt (A), sau đó tháo van đóng hộp & cụm bộ lọc không khí của thùng nhiên liệu (B) sau khi xoay nó theo hướng mũi tên trong hình
Hình 4.28 Cách xoay để tháo van
Nhả cần gạt (A), rồi tách van đóng hộp (B) khỏi bộ lọc không khí của bình nhiên liệu
(C) sau khi xoay nó theo hướng mũi tên trong hình
Hình 4.29 Tháo Van c) Lắp : Ngược lại với tháo
4.3.5 Quy trình bảo dưởng hệ thống cung cấp nhiên liệu
4.3.5.1 Kiểm tra áp suất nhiên liệu : theo quy trình
XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ Ô TÔ
Khái quát về động cơ
Thông số kĩ thuật và đặc tính của động cơ
Số xy-lanh và cách bố trí 4 cylinder , in-line
Cơ cấu xupap 2 van SOHC
Dung tích làm việc của xylanh (cm3) 5874 Đường kính x hành trình piston (mm) 86,5 x 100
Công suất (HP/rpm) 116 – 128 HP ở vòng tua 4,500 – 5,000 vòng/phút
Momen xoắn 181 – 195 N.m ở vòng tua 2,500 – 4,000 vòng/phút
Dầu bôi trơn API SM, SL ,hay ILSAC
Trọng lượng ( Đã đổ dầu ) (Kg) 77.6
Các cơ cấu chính của hệ thống điều khiển động cơ
Hình 5.1 Các bộ phận của hệ thống phân phối khí trên xe
1 Bộ điều khiển động cơ
3 Hệ thống kiểm soát hơi xăng điện tử 4 Cảm biến lưu lượng khí nạp
5 Cảm biến vị trí bướm ga
6 Giắc nối truyền dữ liệu
Bố trí trên động cơ
Hình 5.2 Các bộ phận phân phối khí trên động cơ
1 Van điều khiển đường dầu
5 Van tiết lưu 6 Cảm biến Oxy
8 Cảm biến vị trí trục khuỷu
Thiết kế mô hình động cơ
5.3.1 Xác định kích thước sơ bộ
Dài Rộng Cao Động cơ 0,67 m 0,67 m 0,68 m
Trọng lượng động cơ: Động cơ (đã đổ dầu): 77,6 kg
5.3.2 Thông số khung mô hình
Căn cứ vào kích thước và khối lương động cơ chọn thông số khung mô hình như sau: Kích thước khung mô hình:
Hình 5.3 Mô hình động cơ G4CS
Hình 5.4 Bảng điều khiển động cơ
1 Hộp ECU 2 Bảng đồng hồ taplo
3 Rờ Le ECU 4 Rờ le xăng
7 Chìa khóa 6 Rờ le đề
Hình 5.5 Sơ đồ mạch điện của động cơ
Công dụng và yêu cầu của mô hình
5.4.1 Công dụng Động cơ ô tô giúp cho sinh viên có thể trao dồi các kĩ năng và hành trang kiến thức một cách thiết thực nhất so với các kiến thức trên lớp được học Động cơ ô tô phục vụ công tác giảng dạy, học tập và rèn luyện nâng cao tay nghề cho các sinh viên ở các trường cao đẳng và đại học Động cơ ô tô ở đề tài nhận được này, giúp cho sinh viên có thêm nhiều kiến thức sâu rộng hơn, tiếp xúc thực tế với các bộ phận trên động cơ Qua động cơ sinh viên còn được tự kiểm tra lại bản thân đã nắm vững các lý thuyết và so sánh với thực tế Phân tích được các nguyên lý hoạt động của mạch điện, các cảm biến trên động cơ Ngoài ra, còn nắm bắt được quy trình tháo – lắp động cơ và kiểm tra – bảo dưỡng động cơ
Làm hoạt động được động cơ, nắm được những hư hỏng trong động cơ
Giá thành không quá cao Động cơ hoạt động ổn định, không quá cũ
Hệ thống nhiên liệu trên động cơ G4CS
Hệ thống nhiên liệu có chức năng cung cấp nhiên liệu cho động cơ một cách ổn định với tỷ lệ hỗn hợp nhiên liệu (không khí và xăng) phù hợp cho mọi chế độ hoạt động củađộng cơ Ngoài ra hệ thống nhiên liệu còn giúp loại bỏ các tạp chất ảnh hưởng đến quá trình cháy có trong nhiên liệu
5.5.1 Cấu tạo hệ thống nhiên liệu gồm có
Hệ thống nhiên liệu gồm có:
Các đường ống dẫn nhiên liệu
Bộ dập dao động nhiên liệu Ống phân phối nhiên liệu
Các kim phun nhiên liệu
5.5.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống
Khi bật công tắc vị trí ON, bơm nhiên liệu sẽ hoạt động Bơm nhiên liệu sẽ hút nhiên liệu từ thùng chứa nhiên liệu qua bộ lọc nhiên liệu rồi đưa nhiên liệu đến bộ dập dao động để loại bỏ các xung nhiên liệu do bơm tạo ra trước khi vào ống phân phối Tại ống phân phối, nhiên liệu sẽ được đưa vào các kim phun và kim phun có nhiệm vụ đưa nhiên liệu vào buồng đốt tạo quá trình cháy Lượng nhiên liệu còn dư sẽ được đưa qua bộ điều áp về lại thùng chứa nhiên liệu
Hình 5.6 Sơ đồ hoạt động của hệ thống nhiên liệu
5.5.3 Các bộ phận chính của hệ thống nhiên liệu
5.5.3.1 Bơm nhiên liệu a) Cấu tạo
Hình 5.7 Cấu tạo bơm nhiên liệu
- Bơm nhiên liệu được bố trí bên trong thùng chứa nhiên liệu và có cấu tạo gồm : lọc , bộ điều áp , bộ đo lượng nhiên liệu
- Kiểu bơm được dùng trên động cơ G4CS là kiểu bơm tua-bin : thân , cánh được dẫn động bằng động cơ điện một chiều
Khi có dòng điện đi qua bơm, rotor của động cơ điện quay làm cánh bơm quay theo Cánh bơm cấu tạo với các cánh gạt phía ngoài sẽ đưa nhiên liệu từ cửa vào của bơm và đẩy nhiên liệu đến cửa ra của bơm Áp lực của nhiên liệu cung cấp qua bơm đẩy van một chiều (được lắp ở đầu ra của bơm) mở ra và cung cấp nhiên liệu vào hệ thống ngoài ra bên trong bơm còn có thêm một van an toàn có nhiệm vụ giảm áp cho bơm khi bơm bị vượt quá áp
Hình 5.8 Cấu tạo lọc nhiên liệu
Bộ lọc có tác dụng lọc sạch các chất bẩn có trong nhiên liệu đảm bảo không ảnh hưởng đến chế độ làm việc và độ chính xác của hệ thống nhiên liệu , sau khi qua bộ lọc nhiên liệu được đưa đến bộ điều áp
Cấu tạo gồm một màng và một lò xò hấp thụ các xung dao động của nhiên liệu trong quá trình vận chuyển nhiên liệu từ thùng chứa đến khi phân phối
Hình 5.9 Cấu tọa bộ dập dao động
Kim phun được lắp trực tiếp trên đường ống nạp và đặt trước xupap nạp các kim phun theo thứ tự công tác của xylanh động cơ
Các kim phun được lắp trên đường ống phân phối và phải đảm bảo không dẫn nhiệt trong quá trình hoạt động của động cơ gây ra hiện tượng bọt trong kim phun Bên cạnh còn có một Joint làm kín nằm trung gian giữa ống phân phối và kim phun để ngăn sự rò rỉ nhiên liệu Đầu kim phun được lắp thêm vòng đệm cao su tránh rung động khi động cơ hoạt động đồng thời cách nhiệt, không để lọt không khí vào đường ống nạp
Hình 5.10 Cấu tạo kim phun
Kim phun có nhiệm vụ phun nhiên liệu vào cửa nạp của các xúp páp theo tín hiệu điều khiển được ECU cung cấp cho cuộn dây Khi không có dòng điện đi qua cuộn dây điều khiển sự đóng mở của kim phun (cuộn dây đặt bên trong thân vòi phun), lò xo đẩy Piston đè vào đế kim phun Khi có dòng điện đi qua, cuộn dây tạo ra từ trường làm cho Piston được nhấc lên để nhiên liệu đi qua kim phun và được phun vào các cửa nạp động cơ
Hình 5.11 Bộ điều áp nhiên liệu
Bộ điều áp có chức năng giữ cho áp suất từ bơm nhiên liệu đến kim phun được ổn định không thay đổi
Bộ điều áp của động cơ G4CS được lắp bên ngoài thùng nhiên liệu
Khi bơm nhiên liệu hoạt động màng của bộ điều áp sẽ bị dịch chuyển dưới tác dụng của áp suất nhiên liệu đẩy lò xo nén lại, lượng nhiên liệu thừa sẽ được van điều áp đưa lại về thùng chứa nhiên liệu Áp suất của nhiên liệu cung cấp cho động cơ phải : 3 kgf/cm 2
5.5.4 Khai thác mô hình trong sửa chữa bảo dưỡng hệ thống nhiên liệu
5.5.4.1 Bơm xăng trong động cơ
Bơm xăng được gắn trong thùng nhiên liệu của động cơ khi động cơ được khởi động bơm xăng sẽ hoạt động để cung cấp nhiên liệu cho động cơ
- Các dấu hiệu cho thấy bơm xăng đang dần bị hỏng :
+ Bơm bị nóng quá mức : do mức xăng trong bình giảm dần hoặc quá thấp sẽ dẫn đến việc bơm xăng bị nóng , hư hỏng và đèn check engine cũng không bật sáng
+ Bơm xăng bị yếu đi : do có thể áp suất của xăng yếu hơn bình thường và làm cho động cơ hoạt động không được trơn tru
+ Động cơ đang hoạt động thì chết máy đột ngột : Động cơ có thể hoạt động được một xíu rồi tắt và trở lại bình thường
- Cách khắc phục và kiểm tra bơm xăng
+ Kiểm tra cầu chì bơm xăng : nếu cầu chì cháy có thể thay bằng cầu chì khác cùng mức ampe được sử dụng trên động cơ
+ Kiểm tra điện áp tại bơm xăng dùng đồng hồ đo áp để đo lại áp suất của bơm xăng
Hình 5.12 Đo áp suất cảm biến
5.5.4.2 Kiểm tra các cảm biến trên động cơ
- Vị trí các cảm biến : vị trí các cảm biến được gắn trên động cơ , các cảm biến bên dưới bao gồm : cảm biến vị trí cốt máy , cảm biến lưu lượng khí nạp , cảm biến vị trí cánh bướm ga
Hình 5.13 Cốt máy, cảm biến bướm ga, lưu lượng khí nạp
- Những triệu chứng khi các cảm biến trên động cơ hư hỏng : check đèn engine trên taplo
Các cảm biến hư hỏng thường do bị tắc, nhiễm bẩn hoặc lỗi mạch Khi các cảm biến hư hỏng thi ECU sẽ không tính chính xác được tải động cơ, điều đó có nghĩa tỷ lệ nhiên liệu không khí sẽ trở nên quá giàu ( nhiều nhiên liệu hơn ) hoặc quá nghèo ( ít nhiên liệu hơn )
- Cách nhận biết các cảm biến đang có vấn đề:
+ Tính nhiên liệu kém: nếu ECU cảm thấy không có độ chân không nó sẽ giả định động cơ đang ở mức tải cao , do đó nó sẽ tăng nhiên liệu và thời gian đánh lửa Điều này dẫn đến việc tiêu hao nhiên liệu quá mức
+ Giảm công suất: ECU cảm nhận chân không cao nó giả định động cơ tải thấp, vì vậy nó cắt giảm phun nhiên liệu và làm chậm thời gian đánh lửa
+ Khó khởi động: một hỗn hợp quá giàu hoặc nghèo nhiên liệu sẽ làm cho động cơ khó khởi động
+ Động cơ bị mất lửa và rung giật: Cảm biến vị trí trục khuỷu bị hư hỏng sẽ dẫn đến không có tín hiệu cốt máy gởi về ECU Điều này làm cho thời điểm đánh lửa không được chính xác
- Xử lí các vấn đề khi các cảm biến hư hỏng