Khoá luận tốt nghiệp chuyên nghành Cơ khí ô tô với Đề tài “Khai thác hệ thống phun xăng điện tử dòng xe BMW. Xây dựng mô hình phun xăng đánh lửa điện tử.” là kết quả của quá trình cố gắng không ngừng nghỉ của bản thân và sự giúp đỡ tận tình, động viên của thầy cô, bạn bè và người thân. Qua đây, em xin cảm ơn chân thành đến những người giúp đỡ em trong thời gian học tập – nghiên cứu khoa học vừa qua.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HCM VIỆN CƠ KHÍ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHAI THÁC HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ DỊNG XE BMW XÂY DỰNG MƠ HÌNH PHUN XĂNG ĐÁNH LỬA ĐIỆN TỬ Nghành: Kỹ thuật khí Chun Nghành: Cơ khí tơ Giảng viên hướng dẫn : ThS Nguyễn Hồng Thắng Sinh viên thực : Nguyễn Văn Hùng Mã sinh viên: 19H1080113 Lớp: CO19CLCC TP Hồ Chí Minh, 2023 ViÇn: Co¡ Khí BÙmơn: C¡ khí tơ PHIÊUGLAO À TÀI Ị ÁN TÚT NGHIặP (Phiu ny óc úng ò trang Đu tiờn cỗa quyên báo cáo Thuy¿t minh LVTNATN) HÍvà tên sinh viên/nhóm sinh viên °ãc giao à tài: NguyÅn Vn Hùng MSSV: 19H1080113 LÛp: CO19CLCC : Kù thu-t ô tô Ngành Chun ngành : C¡ khí tơ Tên Á tài : Khai thác hÇthĐng phun xng iÇn të dịng xe BMW Xây dyng mơ hình hÇ thĐng phun xng ỏnh lớa iần tớ Cỏc dù liầu ban Đu : Cỏc yờu cĐu chỗ yu : Kt qtĐi thiÃu ph£icó: 1) Thuy¿t minh LVTN/ATN theo nÙi dung Á tài °ãc giao (trên 65 trang); 2) B£n v½ thiÃt k¿(n¿u có): 3) ã tr¥i qua qt trùng l¯p ni dung theo quy ậnh (xỏc nh-n cỗa Ăn vậ chéc nng): 4) Mơ hình ho¡t Ùng theo tên Á tài Ngày giao à tài: 01/07/2023 Ngày nÙp báo cáo: 09/09/2023 TP HCM, ngày tháng nm Gi£ng viên hng dôn ThS NGUYắN HềNG THđNG KT VIặN TRịNG TRịNG BØMƠN (Kývà ghi rõ ben) (Ký ghi rõ hÍ tÙn) TS NGUYÉN THÀNH SA TS NGUYÂN THÀNH SA BM-TN-02 Vifn: CaKhi BO mon: Ca oto BA.N NHAN XET CUA GIANG VIEN PHAN BIEN • LU~VANT6TNGim :P (Phiiu QU(JC ilong sau Phiiu giao aJ tai cua quyi n bao cao LVTN) HQ va ten sinh vien/ nhom sinh vien tltrQ'C giao t1i tai (si s6 nh6m ): Nguy~n Van Hung MSSV: 19Hl080113 Ten d~ tai: Khai thac M th6ng phun xang di~n nr dong xe BMW xang drum lira di~n nr Lap: CO l 9CLCV Xay d\l'Ilg mo hinh phun Nhin xet: a) Nhimg kit qua i/pt i/u-(lc cua LVTN: n ,:; ,./1 d d , : ~ .d 4.~ .~ ."; ··············································n········r;,r······f : / ~ÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃà ÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃà ÃÃÃÃÃÃfiƠ~ à.ô.r ~r.:f • b) Nhimg h{ln chi cua L VTN: • ···························~ ···;······fl:·~1:;····~··············'.·,;··J··,···········ry····~················· ./l)b(-···~ ····VhAk::7 /fk/dd.?.! ij! 7'"'1J~ ···························✓ ·························································································· 5~:~ l ··:~~=~·: ·~~·:~:;·~··· ··· :~~~·~~:~·~=:~· ~· · ·· Cac cau hoi sinh vien cin tri loi trtr6-c H9i d6ng: (1) ································································ ········································································· (2) ························································ ················································································· .······ (3) ··········································· ······························································································ Diem: Ghi chu: Dinh kem Phi€u ch! m di€m LVTN BM-TN-07 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Văn Hùng LỜI CẢM ƠN Khoá luận tốt nghiệp chun nghành Cơ khí tơ với Đề tài “Khai thác hệ thống phun xăng điện tử dòng xe BMW Xây dựng mơ hình phun xăng đánh lửa điện tử.” kết q trình cố gắng khơng ngừng nghỉ thân giúp đỡ tận tình, động viên thầy cô, bạn bè người thân Qua đây, em xin 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 ThS Nguyễn Hồng Thắng, người trực tiếp tận tình hướng dẫn cung cấp tài liệu, thông tin khoa học cần thiết cho luận văn lời cảm ơn chân thành sâu sắc Xin cảm ơn lãnh đạo, ban giám hiệu tồn thể thầy giáo nhà trường viện Cơ khí mơn Cơ khí tơ tạo điều kiện cho em hồn thành tốt cơng việc nghiên cứu Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè bên cạnh ủng hộ, động viên Em xin chân thành cảm ơn! Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Văn Hùng MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUANG HỆ THỐNG PHUN XĂNG TRÊN Ô TÔ 1.1 Lịch sử phát triển hệ thống nhiên liệu động xăng 1.2 Nhiệm vụ hệ thống phun xăng 1.3 Yêu cầu hệ thống phun xăng 1.4 Phân loại hệ thống phun xăng 1.4.1 Phân loại theo điểm phun 1.4.2 Phân loại theo phương pháp điều khiển kim phun 1.4.3 Phân loại theo thời điểm phun xăng 1.4.4 Phân loại theo mối quan hệ kim phun 10 1.4.5 Phân loại theo kiểu phun 10 1.4.5.1 Kiểu K - Jetronic(1973-1955) 10 1.4.5.2 Kiểu KE - Jetronic 15 1.4.5.3 Kiểu KEIII - Jetronic 16 1.4.5.4 Kiểu L – Jetronic 17 1.4.5.5 Kiểu D – Jetronic 18 1.4.5.6 Kiểu Mono-Jetronic 19 CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ TRỰC TIẾP GDI 20 2.1 Các đặc tính bật động GDI 20 2.1.1 Sự khác biệt cấu tạo so với động truyền thống 20 2.1.2 Ưu điểm bật 21 2.2 Đặc điểm động GID 21 2.2.1 Kết cấu chung động phun xăng trực tiếp 21 2.2.2 Hệ thống điều khiển điện tử động GDI 22 2.3 Đặc tính kỹ thuật động GDI 23 2.4 Kết cấu hệ thống cung cấp nhiên liệu động GDI 23 2.4.1 Đặc trưng trình cung cấp nhiên liệu động GDI 23 2.4.1.1 Chế độ tải thấp, vận tốc thấp 24 2.4.1.2 Sự nạp hịa khí phân tần 24 2.4.1.3 Dòng chảy trình nạp 25 2.4.1.4 Hình dạng tia phun 26 2.4.1.5 Tối ưu kết cấu buồn đốt 26 Luận Văn Tốt Nghiệp 2.4.2 SVTH: Nguyễn Văn Hùng Sơ đồ cấu tạo 27 2.4.3 Nguyên lý hoạt động 27 2.4.4 Yêu cầu hệ thống nhiên liệu 28 2.5 Các loại kim phun động GDI 28 2.5.1 Yêu cầu kim phun 28 2.5.2 Yêu cầu áp suất phun 28 2.5.3 Các loại khim phun 29 2.6 Các dạng buồn cháy động GDI 30 2.6.1 Các yêu cầu 30 2.6.2 Các dạng buồng cháy động GDI 31 2.6.2.1 Buồng đốt MAN – FM 32 2.6.2.2 Hệ thống buồng đốt kiểu Spray – Guide 32 2.6.2.3 Hệ thống buồng đốt kiểu Wall – Guide 33 2.6.2.4 Hệ thống buồng đốt kiểu Air – guided 33 2.7 Quá trình hình thành hỗn hợp động GDI 34 2.8 Ưu điểm nhược điểm hệ thống phun xăng trực tiếp GDI 35 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHUN XĂNH ĐIỆN TỬ TRỰC TIẾP GDI TRÊN XE BMW 520I 2012 37 3.1 Giới thiệu chung xe BMW 520i 2012 37 3.2 Nghiên cứu hệ thống nhiên liệu GDI 40 3.2.1 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu đông N20 xe BMW 520i 2012 40 3.2.2 Các chi tiết, cụm chi tiết hệ thống nhiên liệu GDI 41 3.2.2.1 Bơm cao áp 41 3.2.2.2 Màng tiết lưu 42 3.2.2.3 Ống góp nhiên liệu 43 3.2.2.4 Bơm chuyến tiếp nhiên liệu 43 3.2.2.5 Ống phân phối nhiên liệu 44 3.2.2.6 Bộ điều áp phun xăng 44 3.2.2.7 Kim phun 45 3.2.2.8 ECU điều khiển 46 3.2.2.8.1 Cấu tạo 47 3.2.2.8.2 Các chức ECU 48 3.2.2.8.3 Các chế độ làm việc 48 3.3 Một số biến đùng động phun xăng trực tiếp GDI 50 3.3.1 Cảm biến nhiệt độ khí nạp 50 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Văn Hùng 3.3.2 Cảm biến lưu lượng khí nạp 51 3.3.3 Cảm biến oxy 53 3.3.4 Cảm biến vị trí bàn đạp ga 55 3.3.5 Cảm biến vị trí trục cam 56 3.3.6 Cảm biến vị trí trục khủy 58 3.3.8 Cảm biến áp suất khí nạp 59 CHƯƠNG 4: BẢO DƯỠNG VÀ SỦA CHỮA HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ TRỰC TIẾP 61 4.1 Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp GDI ô tô 61 4.1.1 Bảo dưỡng thường xuyên 61 4.1.2 Bảo dưỡng cấp 61 4.1.3 Bảo dưỡng cấp hai 61 4.1.4 Các công việc bảo dưỡng kỹ thuật 61 4.2 Các hư hỏng hệ thống cung cấp nhiên liệu ô tô du lịch 62 4.2.1 Các hư hỏng lọc nhiên liệu 62 4.2.2 Các hư hỏng vòi phun 62 4.3 Các hư hỏng thường gặp cách khắc phục hệ thống phun xăng trực tiếp GDI… 62 4.4 Kiểm tra sửa chữa hệ thống phun xăng trực tiếp GDI 63 4.4.1 Kiểm tra sửa chữa bơm xăng 63 4.4.2 Kiểm tra sửa chữa điều áp 68 4.4.3 Kiểm tra sữa chữa kim phun 68 4.4.4 Kiểm tra cảm biến lưu lượng khí nạp 70 4.4.5 Cảm biến âp suất khí nạp 71 4.4.6 Kiểm tra cảm biến độ mở bướm ga 72 4.4.7 Kiểm tra cảm biến ôxy 72 4.4.8 Kiểm tra cảm biến trục khuỷu 73 4.4.9 Kiểm tra cảm biến nhiệt độ nước làm mát cảm biến nhiệt độ khí nạp 73 4.4.10 Kiểm tra cảm biến trục cam 74 CHƯƠNG 5: XÂY DỰNG MƠ HÌNH PHUN XĂNG ĐÁNH LỬA ĐIỆN TỬ 75 5.1 Giới thiệu mơ hình 75 5.2 Yêu cầu mơ hình 75 5.3 Mục đích mơ hình 76 5.4 Phương án thiết kế 76 5.4.1 Thiết kế khung 76 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Văn Hùng 5.4.2 Đấu dây điện bố trí thiết bị bảng 77 5.5 Quá trình xây dựng mơ hình 77 5.5.1 Quá trình làm khung bảng mơ hình 77 5.5.2 Các thiết bị lắp đặt mơ hình 78 5.5.3 Xác định chân ECU chân cảm biến 81 5.5.4 Kiểm tra hư hỏng thiết bị 83 5.5.5 Quá trình lắp đặt thiết bị đấu dây điện 85 5.6 Hướng dẫn sử dụng bảo quảng 87 KẾT LUẬN 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Văn Hùng DANH SÁCH HÌNH ẢNH Hình 1: Hệ thống phun xăng đơn điểm đa điểm Hình 2: Hệ thống phun xăng K-Jetronic 10 Hình 3: Kết cấu đo lưu lượng khơng khí nạp 12 Hình 4: Vị trí lắp đặt van khí phụ 12 Hình 5: Kết cấu van khí phụ 13 Hình 6: Hoạt động van trượt xylanh định lượng 13 Hình 7: Áp suất tác động lên đỉnh piston 14 Hình 8: Hoạt động chênh lệch áp suất 15 Hình 9: Sơ đồ kết cấu hệ thống phun xăng KE-Jetronic 16 Hình 10: Sơ đồ kết cáu hệ thống phun xăng điện tử 17 Hình 11: Sơ đồ hệ thống phun xăng D-Jetronic 18 Hình 1: Các kiểu ống nạp tạo xốy lốc khơng khí 20 Hình 2: Hình dạng piston ảnh hưởng đến trình hồ trộn hồ khí 20 Hình 3: Sơ đồ hệ thông nhiên liệu động GDI 21 Hình 4: Sơ đồ điều khiển hệ thống GDI 22 Hình 5: Ảnh hưởng góc phun sớm việc tạo thành hồ khí phân tầng 25 Hình 6: Ảnh hưởng hướng ống nạp đến việc tạo xốy lốc xylanh 26 Hình 7: Biên dạng đỉnh piston ảnh hưởng đến hình thành hỗn hợp phân lớp26 Hình 8: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động GDI 27 Hình 9: Vị trí kim phun buồn dốt GDI 28 Hình 10: Kết cấu kim phun lỗ 29 Hình 11: Sơ đồ góc phun kim phun nhiều lỗ 30 Hình 12: Kết cấu kim phun PPAA 30 Hình 13: Hỗn hợp phân lớp xung quanh bugi 31 Hình 14: Sơ đồ dạng buồng đốt tạo hỗn hợp phân lớp động GDI 31 Hình 15: Buồng đốt MAN-FM 32 Hình 16: Sơ đồ bố trí kim phun bugi, xupap động GDI 32 Hình 17: Kết cấu buồng đốt Wall-Guide 33 Hình 18: Sơ đồ bố trí kim phun bugi buồng đốt Wall-Guide 33 Hình 1: Xe BMW 520i 2012 37 Hình 2: Động BMW N20 39 Hình 3: TwinPower Turbo 39