ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN ĐỀ ĐỘNG CƠ BMW-B58

GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ BMW-B58

Giới thiệu

Động cơ B58 là mẫu động cơ 6 máy thẳng do BMW nghiên cứu và sản suất, đƣợc ra mắt lần đầu tiên năm 2015, đƣợc ứng dụng trên các mẫu xe của hãng nhƣ dòng BMW 3 Series LCI và liên tục đƣợc cải tiến cho đến nay

Chiến lƣợc phát triển quan trọng nhất của BMW là sử dụng công nghệ BMW Efficient-Dynamics Đây không đơn thuần là một trang bị hay một tính năng cụ thể nào, mà là một loạt những công nghệ tiên tiến hàng đầu của tập đoàn BMW Với mục tiêu là giúp các mẫu xe tối ƣu hiệu suất vận hành, gia tăng khả năng tiết kiệm nhiên liệu tối đa

Trong đó Efficient-Dynamics bao gồm gói công nghệ động cơ tiêu biểu của BMW là công nghệ BMW Twin-Power Turbo

Các thế hệ động cơ sáu xi-lanh thẳng hàng

Mã động cơ Năm sử dụng Dung tích

Mã động cơ Năm sử dụng Dung tích

Bảng 2.1: Các thế hệ động cơ sáu máy thẳng hàng của BMW

Tổng quan về động cơ BMW B58

Động cơ B58 giới thiệu năm 2015 là B58B30M0 sử dụng nhiên liệu xăng, có dung tích 3.0L (2,998 cc), tỉ số nén 11.0:1 Động cơ có công suất tối đa 240[kW] tại 5200-6500[rpm], mô-men xoắn tối đa 450[Nm] tại 1380 [rpm] đƣợc thể hiện qua biểu đồ sau:

Hình 2.1: Đồ thị đặc tính ngoài so sánh động cơ B58 và N55

Các thông số kỹ thuật chung của động cơ đƣợc thể hiện chi tiết và đƣợc so sánh với động cơ N55 thế hệ trước qua bảng sau: Đơn vị N55B30M0

Số xi-lanh thiết kế 6 xi-lanh/thẳng hàng 6 xi-lanh/thẳng hàng

Dung tích động cơ [cm³] 2979 2998 Đường kính/hành trình [mm] 84.0/89.6 82/94.6

Công suất tại số vòng quay động cơ

Mô-men xoắn tại số vòng quay động cơ

Mức tiêu thụ nhiên liệu [l/100 km] 8.9 —

Chỉ số octan giới hạn RON 91-100 91-100

Sự phát thải CO 2 [grams per kilometer] 209 — Điều khiển động cơ MEVD 17.2 DME 8.6

Tiêu chuẩn khí xả đạt đƣợc

Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật

Kết cấu thiết kế

Động cơ B58 sáu xi-lanh là 1 phần của dòng động cơ thẳng hàng mới B58 có các thành phần đặc trƣng bao gồm Double-VANOS, công nghệ tăng áp Twin- Power, bộ làm mát khí nạp gián tiếp đƣợc tích hợp vào hệ thống nạp và thành phần điều khiển nhiệt độ khí nạp

Thế hệ động cơ mới đặc trƣng bởi mức tiêu thụ nhiên liệu ít hơn và ít chất khí thải hơn (phù hợp với tiêu chuẩn Euro 6 của châu Âu và ULEV II của Mỹ) Đặc điểm mạch điều khiển bơm xăng, hệ thống phun nhiên liệu với ống rail, kim phun trực tiếp để đạt mức tiêu thụ ít nhất Tất cả động cơ đều đƣợc trang bị chức năng start-stop thông minh tự động (tính năng dừng khởi động sẽ tự động tắt động cơ khi xe không hoạt động ở trạng thái dừng hoàn toàn) Điều này làm giảm mức tiêu thụ nhiên liệu trong khi chạy không tải trong thời gian dài

7 Động cơ sẽ tự động hoạt động khi nhả bàn đạp phanh, xoay vô lăng của bạn (kích hoạt trợ lực lái) hoặc chuyển số từ số P Trong các mô hình hộp số tay cần phải chọn số N và chân bạn nhấc khỏi ly hợp để động cơ dừng lại Nó sẽ khởi động lại khi đạp bàn đạp ly hợp một lần nữa Cũng cần lưu ý rằng trong một số trường hợp, động cơ sẽ tự động khởi động lại mà không cần sự can thiệp của người dùng

Hình 2.2: Công nghệ BMW Efficient-Dynamics

BMW Efficient-Dynamics còn là công nghệ giúp động cơ mạnh mẽ hơn, giảm thiểu sức tiêu hao nhiên liệu và giảm lượng khí thải CO 2 ra môi trường Ngoài ra, việc giảm chi phí, thời gian sản xuất, gia tăng sự linh hoạt cũng nhƣ nâng cao sự hài lòng của khách hàng cũng là mục tiêu mà hãng theo đuổi

Bảng dưới đây sẽ cung cấp những thông tin tổng quan về các bộ phận mới, phổ biến và đƣợc điều chỉnh ở trong động cơ thế hệ mới

Bảng 2.3: Thông tin về các bộ phận mới được điều chỉnh trên động cơ

A: Bộ phận chung 4: Bơm dầu

B: Các chi tiết lắp ghép (từ động cơ khác) 5: Bộ truyền động dây đai

C: Các bộ phận mới 6: Van biến thiên Valvetronic

B38: Động cơ xăng 3 xi-lanh 7: Cac-te dầu

B48: Động cơ xăng 4 xi-lanh 8: Vỏ bộ lọc dầu

B57: Động cơ diesel 6 xi-lanh 9: Trục khuỷu

B58: Động cơ xăng 6 xi-lanh 10: Bộ truyền động xích

1: Bơm làm lạnh 11: Mô-đun quản lý nhiệt

2: Ống dẫn khí nạp 12: Hộp trục khuỷu

3:Ống rail trực tiếp 13: Nắp quy-lat

Các bộ phận chung là các bộ phận đƣợc sử dụng với cùng chức năng và cấu trúc của nhà sản xuất Ngƣợc lại các chi tiết lắp ghép thì có cùng nguyên tắc hoạt động nhƣng điều chỉnh theo các yêu cầu khác nhau

Vị trí chữ số Ý nghĩa Ký hiệu Chú thích

1 Nhà sản xuất động cơ

W Động cơ BMW Động cơ bên thứ 3

5 Động cơ 3 xi-lanh thẳng hàng Động cơ 4 xi-lanh thẳng hàng Động cơ 6 xi-lanh thẳng hàng

Thay đổi cơ bản trong khái niệm động cơ

Diesel phun nhiên liệu trực tiếp với tăng áp Động cơ xăng Turbo-Valve tronic phun trực tiếp (TVDI)

Nhiên liệu làm việc và vị trí lắp đặt

K Động cơ xăng, lắp ngang Động cơ xăng, lắp dọc Động cơ diesel, lắp ngang Động cơ diesel, lắp dọc Động cơ xăng, lắp ngang, phía sau

1.2 lít dung tích 1.5 lít dung tích 1.6 lít dung tích 2.0 lít dung tích 3.0 lít dung tích

Lowest Lower Middle Upper Top Super

Phát triển mới Sửa đổi lần đầu Sửa đổi lần 2

Bảng 2.4: Thông tin nhận dạng động cơ

Hình 2.3: Mã nhận dạng động cơ

Những nhận dạng của động cơ đƣợc dập nổi trên bề mặt động cơ để nhận dạng chỉ có duy nhất 1 động cơ mang số seri và kí hiệu đó

Ứng dụng

Các phiên bản của động cơ B58 đƣợc trang bị trên phần lớn các mẫu xe hiện có của BMW trên thị trường

HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ

Giới thiệu chung

Công nghệ Twin-power Turbo đã tạo nên sự khác biệt cho động cơ của BMW về khả năng tối ƣu công suất, nhiên liệu, khí xả Trong công nghệ này hệ thống phân phối khí đƣợc nhà sản xuất đặc biệt chú trọng khi nó bao gồm các hệ thống nhƣ VANOS; Valvetronic; Twin-scroll turbocharger nhằm hỗ trợ tốt nhất cho hiệu suất nạp của động cơ Hệ thống phân phối khí của động cơ B58 ứng dụng tất cả hệ thống trên và được cải tiến hơn các thế hệ động cơ trước.

Công nghệ Double-VANOS và Valvetronic

Hệ thống điều chỉnh pha phối khí VANOS trên động cơ B58 là kiểu Double- VANOS giúp cho việc điều khiển hệ thống phân phối khí ở chế độ tối ƣu nhất Hệ thống này điều chỉnh cả trục cam nạp và cam xả, điều chỉnh đƣợc thời điểm đóng, mở các xupap nạp và xả theo từng chế độ làm việc yêu cầu của động cơ giúp tăng mô-men xoắn ở tốc độ thấp và tốc độ trung bình mà không ảnh hưởng nhiều tới phạm vi công suất động cơ Nhờ việc điều chỉnh hợp lý của xupap nạp và xả do đó sẽ tiết kiệm đƣợc nhiên liệu khi động cơ hoạt động ở các chế độ khác nhau và lƣợng nhiên liệu thất thoát ra ngoài theo khí thải trong quá trình xả của động cơ Kết quả là làm giảm đƣợc chi phí nhiên liệu khi vận hành động cơ, làm tăng công suất định mức của động cơ do đó hiệu quả kinh tế khi sử dụng động cơ tăng

Hình 3.1: Cấu tạo hệ thống VANOS

Ký hiệu Chú thích Ký hiệu Chú thích

A Trục cam xả 4 Van solenoid chấp hành, cam xả

B Trục cam nạp 5 Van solenoid chấp hành, cam nạp

1 Vấu cam thứ 3 cho truyền động bơm cao áp 6 VANOS bên nạp

2 Đĩa xích trục cam xả 7 Đĩa xích trục cam nạp

Cấu tạo của hệ thống VANOS gồm những thành phần chính sau:

Mô-dun điều khiển động cơ (DME) chịu trách nhiệm kích hoạt các van solenoid VANOS dựa vào các biểu đồ chương trình điều khiển động cơ được lưu trong DME thông qua các cảm biến tín hiệu đầu vào bao gồm: tốc độ động cơ, tải động cơ, nhiệt độ nước làm mát, vị trí trục cam và trục khuỷu, nhiệt độ dầu Hệ thống VANOS trên động cơ B58 sử dụng van solenoid loại điều độ rộng xung PWM

Hình 3.3: Sơ đồ điều khiển solenoid VANOS

Ký hiệu Chú thích Ký hiệu Chú thích

1 Bộ chuyển đổi điện 5 Van solenoid VANOS, cam xả

2 Relay Valvetronic 6 Cảm biến vị trí trục cam, cam nạp

3 Bộ điều khiển động cơ (DME) 7 Cảm biến vị trí trục cam, cam xả

4 Van solenoid VANOS, cam nạp 8 Valvetronic servomotor

 Hệ thống điều khiển thuỷ lực

Gồm bơm dầu và đường ống dầu bôi trơn để tạo áp lực tác dụng lên piston, van solenoid điều khiển trực tiếp dòng dầu tác động vào bộ chấp hành cơ khí của hệ thống VANOS để từ đó thay đổi vị trí trục cam, với áp suất tác dụng đạt từ 100 bar đến 115 bar

Hình 3.4: Sơ đồ điều khiển thủy lực

Ký hiệu Chú thích Ký hiệu Chú thích

1 Các-te dầu bôi trơn 7 Lọc

3 Van một chiều 9 Van solenoid

5 Van một chiều 11 Cơ cấu chấp hành piston

6 Van một chiều 12 Cơ cấu chấp hành piston

 Hệ thống điều khiển cơ khí bộ chấp hành VANOS

Gồm đĩa xích VANOS đƣợc dẫn động bởi trục khuỷu động cơ Đĩa xích không gắn cứng với trục cam mà đƣợc liên kết với trục cam thông qua then hoa Bánh răng nghiêng trên đĩa xích ăn khớp trong với bánh răng nghiêng của trục then hoa Trục cam liên kết với trục then hoa bằng ăn khớp trong răng thẳng Trục then hoa có thể di chuyển dọc trục dưới tác dụng của áp suất dầu để làm thay đổi vị trí tương đối của trục cam với đĩa xích Góc độ thay đổi phụ thuộc vào hướng nghiêng ban đầu của trục then hoa và bánh răng nghiêng của đĩa xích

Hình 3.5: Bộ chấp hành cơ khí VANOS

Ký hiệu Chú thích Ký hiệu Chú thích

2 Trục then hoa 8 Buồng tạo áp suất cho làm trễ thời điểm khối khí

4 Đĩa xích 10 Buồng tạo áp suất làm sớm thời điểm phối khí

Trong cơ cấu VANOS, bánh xích đƣợc dẫn động từ trục khuỷu đƣợc nối với trục then hoa dưới tác dụng của áp suất dầu lấy từ hệ thống bôi trơn với áp suất 100 bar Khi trục then hoa chuyển động dọc trục thì trục cam có thể quay theo một góc tương đối Trên động cơ B58, trục cam nạp có thể dịch chuyển tối đa 70 0 và trục cam xả là 60 0 tính theo góc quay trục khuỷu

Hình 3.6: Biều đồ góc phối khí điều khiển bởi VANOS

B Nạp Đường kính xupap nạp [mm] 30.1 Đường kính xupap xả [mm] 28.5 Độ nâng tối đa, nạp/xả [mm] 9.9/9.7

Giới hạn VANOS điều chỉnh cam nạp [theo góc quay trục khuỷu] 70

Giới hạn VANOS điều chỉnh cam xả [theo góc quay trục khuỷu] 60

Khoảng điều chỉnh, cam nạp [theo góc quay trục khuỷu] 129.5-59.5 Khoảng điều chỉnh, cam xả [theo góc quay trục khuỷu] 120-60 Thời gian cam nạp mở [theo góc quay trục khuỷu] 273.5

Thời gian cam xả mở [theo góc quay trục khuỷu] 262.3

VANOS làm cho việc điều khiển trên trục cam hoạt động đáp ứng đƣợc mọi tốc độ của động cơ và mọi vị trí bàn đạp chân ga khi thay đổi Khi động ở tốc độ cầm chừng ổn định DME sẽ điều khiển VANOS ở chế độ góc phối khí ban đầu sao cho tốc độ yêu cầu ở 450 [rpm] và mô-men xoắn ở giới hạn thấp nhất Khi tốc độ động cơ ở mức trung bình, những xupap đƣợc điều khiển mở sớm trong khoảng từ góc mở sớm trung bình đến góc mở sớm tối đa tuỳ thuộc vào chế độ làm việc của động cơ và tốc độ yêu cầu Điều này làm tăng khả năng hút khí nạp vào bên trong xi-lanh cải thiện quá trình cháy hoà khí ở thì nổ từ đó nâng cao công suất của động cơ, giảm lƣợng nhiên liệu tiêu hao cũng nhƣ nhiên liệu bị thoát ra theo cùng khí thải và quá trình thải hiệu quả toàn bộ lƣợng khí cháy Cuối cùng ở những tốc độ động cơ cao các xupap lại được điều khiển mở muộn hơn so với trường hợp tốc độ trung bình (góc nạp sớm nhỏ hơn), khi đó có thể khai thác hết công suất của động cơ, làm tăng đáng kể công suất và mô-men xoắn Ngoài ra, khi động cơ mới khởi động đang chạy ấm máy VANOS điều chỉnh phù hợp sự pha trộn giữa nhiên liệu và không khí giúp cho việc nhanh chóng làm cho ấm động cơ đến nhiệt độ hoạt động bình thường

Các pha điều khiển của VANOS đƣợc mô tả nhƣ sau:

Làm trễ thời điểm phối khí: Ở vị trí làm trễ thời điểm phối khí, lúc này áp lực dầu tác dụng trực tiếp lên mặt sau của piston cơ cấu chấp hành VANOS (mặt gần trục cam) làm trục then hoa di chuyển sang trái kéo theo trục cam quay theo hướng làm trễ thời điểm phối khí

Làm sớm thời điểm phối khí: Khi áp lực dầu tác dụng trực tiếp lên mặt trước của piston làm trục then hoa kéo sang phải làm trục cam quay theo hướng làm sớm thời điểm phối khí

Giữ nguyên thời điểm phối khí: Khi đã đạt điểm phối khí tối ƣu, DME sẽ giữ nguyên tỉ lệ hiệu dụng của xung điều khiển để duy trì vị trí trục cam

Giá trị của độ rộng xung do DME gửi tới solenoid sẽ điều khiển áp lực dầu tác dụng lên piston để làm trễ, sớm hay giữ nguyên thời điểm phối khí

Với sự ra đời của hệ thống kiểm soát tải trọng dựa trên độ mở biến thiên của xupap nạp (Valvetronic) đã đạt đƣợc sự gia tăng đáng kế về mặt hiệu quả

Kết quả của sự phát triển này là:

- Cải thiện mức độ xả thải

Những kết quả này nhấn mạnh tiêu chuẩn cụ thể của BMW Việc ứng dụng Valvetronic động cơ B58 có những tối ƣu hóa sau:

- Tốc độ động cơ tối đa tăng lên 7000 rpm

- Giảm thiểu lƣợng khí xả CO, thỏa mãn những yêu cầu về khí xả trên toàn thế giới

Hình 3.7 : Biểu đồ thể hiện sự giảm thiểu tổn thất khi sử dụng hệ thống Valvetronic

Ký hiệu Chú thích Ký hiệu Chú thích

OT Điểm chết trên 4 Van xả mở

UT Điểm chết dưới 5 Điểm bốc cháy

1 Van nạp mở A Thu đƣợc

2 Van xả đóng B Tổn thất

3 Van nạp đóng P Áp suất Ảnh minh họa bên trái cho ta thấy phương pháp thông thường với tổn thất cao hơn Trong khi đó, tổn thất đã giảm thấy rõ trong ảnh minh họa bên phải Khu vực phía trên đại diện cho công suất thu đƣợc trong quá trình cháy, còn khu vực phía dưới minh họa cho sự tổn thất trong quá trình này Vùng tổn thất này có thể tương đương với chu kỳ nạp, liên quan đến lượng năng lượng sử dụng để xả và hút khí vào xi-lanh

Valvetronic không sử dụng bướm ga cơ khí để điều khiển lượng khí nạp cho động cơ mà dùng cơ cấu xupap có độ mở biến thiên kết hợp với cụm bướm ga điện tử đƣợc điều khiển từ DME (bộ điều khiển động cơ) cùng thực hiện nhiệm vụ đó

Hệ thống thông thường dùng bướm ga để điều chỉnh lượng gió (do đó bướm ga càng đóng hẹp thì lƣợng gió nạp vào càng ít; tuy nhiên lúc này piston vẫn tiếp tục hút khí qua bướm ga đã đóng gần kín, gây ra hiệu ứng chân không tác động tiêu cực đến quá trình tịnh tiến của piston dẫn đến tổn hao năng lƣợng, động cơ vận hành càng chậm thì tổn hao càng lớn

Hệ thống nạp

Hệ thống nạp của động cơ B58 có sự cải tiến lớn so với thế hệ động cơ N55 tiền nhiệm nhằm cải thiện tối đa hiệu suất nạp

Hình 3.11 : So sánh hệ thống nạp N55 và B58

A Khí nạp bên ngoài chƣa lọc

B Khí nạp sạch đã qua lọc

C Khí nạp nén tăng áp

D Khí nạp đƣợc làm mát và đƣa vào buồng đốt

Không khí nạp từ bên ngoài vào đường ống đến bộ lọc không khí Sau đó khí sạch đƣợc dẫn đến bộ tăng áp Ngoài ra, dựa vào điều kiện tải khí thông hơi từ trục khuỷu cũng đƣợc đƣa đến bộ tăng áp cùng với khí bên ngoài vào hoặc đƣợc đƣa trực tiếp vào cửa nạp Khí nạp đƣợc nén gia tăng áp suất và nhiệt độ trong bộ tăng áp theo đường ống đến bộ làm mát khí nạp Từ bộ làm mát khí nạp được dẫn đến cổng nạp vào động cơ Trên hệ thống đường ống nạp được bố trí các cảm biến dùng

28 để xác định lưu lượng, áp suất và nhiệt độ khí nạp gửi về DME để tính toán lượng xăng phun sao cho phù hợp

Quá trình nén tăng áp sẽ sản sinh rất nhiều nhiệt và làm tăng nhiệt độ của không khí nạp vào động cơ Khi không khí nóng hơn thể tích nó giãn nở và trở nên ít ―đậm đặc‖ hơn vì vậy nó làm giảm lƣợng oxy trong mỗi xi-lanh và làm ảnh hưởng đến hiệu suất Bộ làm mát khí nạp làm việc để chống lại nhược điểm này, giúp làm mát khí nén để cung cấp cho động cơ nhiều oxy hơn và cải thiện quá trình đốt cháy trong mỗi xi lanh Ngoài ra, bằng cách điều chỉnh nhiệt độ của không khí, nó cũng làm tăng độ ổn định của động cơ bởi sự đảm bảo tỉ lệ không khí với nhiên liệu trong mỗi xi-lanh đƣợc duy trì ở mức an toàn

Có hai phương pháp làm mát khí nạp tăng áp được sử dụng chủ yếu trên động cơ tăng áp là làm mát khí nạp trực tiếp và gián tiếp Phương pháp làm mát khí nạp trực tiếp được sử dụng phổ biến nhất, ở phương pháp này khí nạp sau khi qua bộ tăng áp được dẫn ra két làm mát khí nạp đặt phía trước động cơ để trao đổi nhiệt trực tiếp với môi trường và giảm nhiệt độ sau đó khí nạp mới được đưa trở lại cổng nạp Điểm đặc biệt của động cơ B58 là phương pháp làm mát khí nạp gián tiếp Khác với phương pháp làm mát trực tiếp phương pháp này sẽ làm mát khí nạp ở bộ làm mát khí nạp tích hợp trên nắp máy và các cửa nạp, lúc này khí nạp sẽ trao đổi nhiệt với dung dịch làm mát và đƣợc đƣa đến cửa nạp ngay đầu ra của bộ làm mát

Những lợi ích của bộ làm mát khí nạp gián tiếp là:

 Giảm thiểu các chi tiết đường ống dẫn khí nạp và két làm mát khí nạp bên ngoài do sử dụng chung dung dịch làm mát của động cơ làm tăng khoảng trống khoang động cơ

 Phân phối nhiệt độ đều hơn trong các cửa nạp

 Hiệu suất nạp tăng do áp lực nạp cao hơn vì rút ngắn quảng đường của khí nạp từ bộ tăng áp đến cửa nạp

 Giảm mức tiêu thụ nhiên liệu do tính toán đƣợc lƣợng khí nạp chính xác hơn

Hình 3.12: Bộ làm mát khí nạp gián tiếp

Ký hiệu Chú thích Ký hiệu Chú thích

1 Cụm bướm ga điện tử 5 Đường hồi dung dịch làm mát

2 Van xả 6 Đường đến của dung dịch làm mát

3 Đường dẫn đến bình chứa giảm áp 7 Kết nối với cửa nạp vào xi- lanh

4 Bộ làm mát khí nạp

Hình 3.13 : Sơ đồ làm mát khí nạp gián tiếp

3 Bộ làm mát khí nạp gián tiếp

4 Motor bơm dung dịch làm mát

Bộ làm mát khí nạp gián tiếp là một phần của hệ thống làm mát động cơ có thể đƣợc thay thế riêng lẻ nếu cần thiết Motor bơm dung dịch làm mát đƣợc kích hoạt bởi bộ điều khiển động cơ (DME)

Hệ thống tăng áp Turbocharger

Hình 3.14: Hệ thống tăng áp cuộn kép

Turbocharger (gọi tắt là turbo) là thiết bị cơ khí vận hành nhờ khí thải làm tăng sức mạnh động cơ bằng cách nén không khí vào các buồng đốt Turbo tăng áp sử dụng khí thải của động cơ để nén và đƣa vào khoang đốt nên có nhiệt độ rất cao, nên thường làm đi kèm với một bộ làm mát trung gian, để làm mát khí đã được nén trước khi đưa vào động cơ

Tăng áp động cơ giúp vẫn giữ đƣợc hiệu suất cao mà không cần đến việc tăng dung tích hay số lƣợng xi-lanh, giảm ma sát nội bộ do ít bộ phận từ đó vẫn đảm bảo đƣợc tiết kiệm tối đa nhiên liệu vận hành xe Động cơ tăng áp cũng tạo nên độ xoáy cao trong quá trình nén không khí trước khi đưa vào buồng đốt Chính nhờ điều này khiến cho không khí và nhiên liệu đốt đƣợc trộn đều, hỗn hợp đẩy đến xi- lanh đƣợc đốt cháy hoàn toàn, tăng hiệu quả và giảm bớt tiêu hao nhiên liệu, ô nhiễm môi trường Hệ thống tăng áp của động cơ B58 là loại tăng áp cuộn kép (twin-scroll turbocharger)

Hình 3.15: Cấu tạo tăng áp cuộn kép

3.4.3 Đặc điểm của hệ thống tăng áp cuộn kép

Hệ thống tăng áp đƣợc thiết kế sao cho giữ áp suất khí thải đáp ứng khả năng tạo ra áp suất tăng áp mong muốn ở hệ thống nạp Sáu cửa xả trên động cơ B58 được chia vào hai khoang xả trước khi đến bộ tăng áp các xi-lanh từ 1-3 vào khoang

A và các xi-lanh 4-6 vào khoang B để đảm bảo lưu lượng tối ưu cho bộ tăng áp, các khoang xả, ống xả của xi-lanh 3-4 và bộ tăng áp đƣợc hàn lại với nhau thành một khối Đặc điểm chia các ống xả thành hai khoang xả dẫn khí xả một cách riêng biệt đến tua-bin tăng áp của hệ thống tăng áp cuộn kép có tác dụng tránh hiện tƣợng giao thoa triệt tiêu các xung khí thải của những xi-lanh có chu kì lệch nhau làm tăng tốc độ cũng như lưu lượng khí xả qua cánh tua-bin tăng áp Qua đó khắc phục được tối đa hiện tƣợng độ trễ turbo mà không cần đến bộ tăng áp phụ, giúp cải thiện tiến trình tăng áp và tăng mô-men xoắn động cơ Độ trễ turbo là hiện tƣợng xảy ra ở tốc độ động cơ thấp lƣợng khí xả qua cánh tua-bin không đủ khiến cho bộ tăng áp tạo đƣợc áp suất nén khí nạp theo yêu cầu

Ký hiệu Chú thích Ký hiệu Chú thích

A Khoang xả A ( Xi-lanh 1-3) 4 Van xả áp

B Khoang xả B ( Xi-lanh 4-6) 5 Mạch nhánh

C Kết nối với bộ chuyển đổi xúc tác 6 Cánh tua-bin

D Cửa nạp từ bộ lọc khí nạp 7 Cánh nén khí nạp

E Rãnh vòng 8 Đường nước làm mát

F Khí nạp đến bộ làm mát 9 Trục tua-bin

1 Van wastegate 10 Đường dầu hồi

2 Cần điều khiển 11 Đường nước làm mát

3 Cơ cấu điều khiển van wastegate

3.4.4 Kiểm soát áp suất tăng áp (Wastegate) Áp suất tăng áp của bộ tăng áp và áp suất nạp phụ thuộc trực tiếp vào lưu lượng khí thải đến các tua-bin tăng áp Cả tốc độ và khối lượng của lưu lượng khí thải phụ thuộc trực tiếp vào tốc độ và tải động cơ, hệ thống điều khiển động cơ (DME) sử dụng van wastegate để kiểm soát áp suất tăng áp Van này đƣợc vận hành bởi bộ truyền động điều khiển điện gồm motor cảm biến, điều khiển bởi hệ thống điều khiển động cơ Van wastegate đóng hay mở bởi sự chuyển động của thanh liên kết Lưu lượng khí thải có thể được dẫn hoàn toàn hoặc một phần đến cánh tua-bin, khi áp suất tăng đạt đến mức yêu cầu, van wastegate sẽ bắt đầu mở dẫn một phần dòng khí xả ra trực tiếp đường ống xả trước bộ Catalytic không qua cánh tua-bin Điều này ngăn tua-bin tăng thêm tốc độ, duy trì áp suất trong bộ tăng áp và áp suất nạp

1 Thanh liên kết với van wastegate

4 Giắc điều khiển nhận tín hiệu từ DME

35 Ƣu điểm của điều khiển van wastegate bằng điện so với điều khiển bằng chân không của thế hệ trước:

 Tốc độ điều khiển nhanh hơn

 Kiểm soát chính xác hơn

 Góc mở van wastegate lớn hơn

 Thiết bị truyền động có thể thay thế riêng và phải đƣợc điều chỉnh lại bằng hệ thống chẩn đoán BMW ISTA, điều này làm giảm chi phí bảo dƣỡng khi không phải thay thế hoàn toàn bộ tăng áp nhƣ thế hệ truyền động chân không trước.

Hệ thống xả

Hình 3.21: Cấu tạo hệ thống xả

Ngoài bộ chuyển đổi xúc tác gần động cơ với phần tử tách rời, một giảm thanh trước, một giảm thanh sau hoặc một giảm thanh trung tâm được sử dụng, tùy thuộc vào từng xe Vỏ bộ chuyển đổi xúc tác có 2 khối nguyên khối với kích cỡ khác nhau và tổng thể tích là 2,8l:

4.5.2 Các tiêu chuẩn khí xả Động cơ B58 đạt cả 2 tiêu chuẩn đánh giá khí xả EURO 6 (ở EU) và ULEV

4.5.2.1 Tiêu chuẩn khí thải châu Âu (ECE)

Bảng dưới đây cung cấp tổng quan về các giá trị phát thải khác nhau của động cơ xăng tại thị trường châu Âu

Bảng 3.1: Tiêu chuẩn khí xả châu Âu

Ký hiệu Chú thích Ký hiệu Chú thích

1 Phần tử cách điện 4 Bộ lọc chuyển đổi xúc tác

2 Cảm biến A/F 5 Giảm thanh sau

3 Cảm biến Oxy 6 Giảm thanh trước

37 Ý nghĩa của các chữ cái viết tắt:

- PM = particle matter ( fine dust)- Vật chất hạt ( bụi mịn)

- PN = particulate concentration – Nồng độ hạt

4.5.2.2 Tiêu chuẩn khí thải tại thị trường Hoa Kỳ

Bảng dưới đây cung cấp tổng quan về các phân loại khí thải khác nhau và ngưỡng giá trị của chúng tại thị trường Hoa Kỳ

Bảng 3.2: Tiêu chuẩn khí xả Hoa Kỳ

Các biện pháp giảm phát thải khí đƣợc ứng dụng trên hệ thống xả của động cơ B58

- Kiểm soát áp suất nạp nhanh và chính xác

- Làm nóng bộ chuyển đổi xúc tác khi khởi động lạnh

- Lắp đặt bộ chuyển đổi xúc tác gần động cơ

- Sử dụng cảm biến chênh lệch điện áp LSF Xfour mới của Bosch

HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU

Giới thiệu

4.1.1 Những đặc tính kỹ thuật của động cơ B58 đáp ứng công nghệ GDI

- Đường ống nạp thẳng góc với piston, tạo được sự lưu thông của lưu lượng khí nạp tối ƣu nhất Không khí di chuyển trực tiếp vào đỉnh piston và sẽ tạo xoáy lốc rất mạnh, đó cũng là thời điểm tốt nhất cho việc phun nhiên liệu vào động cơ

- Bơm cao áp cung cấp xăng có áp suất cao đến kim phun và phun trực tiếp vào xi-lanh động cơ

- Hệ thống buồng cháy của động cơ GDI hoàn thiện phải đảm bảo đƣợc cả 2 yếu tố:

 Tạo hỗn hợp đồng nhất nhanh và đồng đều

 Tạo đƣợc một vùng hỗn hợp đậm (dễ cháy) xung quanh bugi và phải đúng ngay thời điểm đánh lửa của động cơ

Ký hiệu Chú thích Ký hiệu Chú thích

2 Rãnh tạo xoáy 7 Thân piston

3 Xéc-măng khí tiết diện hình côn 8 Đầu piston chứa xéc-măng

4 Xéc-măng khí tiết diện hình côn 9 Đầu piston tiếp xúc với khí cháy

Với hình dạng đỉnh piston lõm tạo thành buồng cháy tốt nhất, nhiên liệu phun ra nhờ sự cuộn xoáy, nhào trộn của dòng không khí và hình dạng của buồng đốt (tạo bởi đỉnh piston, xi-lanh và nắp máy) sẽ bốc hơi và hoà trộn nhanh chóng Đối với dạng buồng đốt này, kim phun đƣợc đặt ngay giữa trung tâm, vị trí của bugi được bố trí như hình dưới Với cách bố trí này, khi nhiên liệu phun vào sẽ đảm bảo đƣợc tỉ lệ A/F xung quanh bugi có thể cháy đƣợc

Hình 4.2: Hình dạng buồng đốt

4.1.2 Những đặc tính riêng biệt của công nghệ GDI

Hệ thống GDI hoạt động ở nhiều chế độ phun khác nhau tùy thuộc vào tải và tốc độ động cơ giúp tạo ra sự ổn định và hiệu quả cho quá trình làm việc của động cơ Có 3 chế độ phun cơ bản, chế độ phân tầng (stratified), chế độ đồng nhất-loãng (homogeneous lean), chế độ đồng nhất (homogeneous) Mỗi chế độ đƣợc xác định bằng tỉ lệ hòa khí Tỉ lệ hòa khí cân bằng ở động cơ xăng là 14,7:1 (λ=1)

Chế độ phân tầng: Nhiên liệu đƣợc phun vào gần thời điểm đánh lửa, cùng với kết cấu buồng cháy, chỉ có một lượng nhiên liệu nhỏ tập trung trước bugi Điều này cho phép động cơ hoạt động ở chế độ cực loãng với tỉ số nén cao Tuy nhiên chế độ này hầu nhƣ không đƣợc sử dụng trong các động cơ có hệ thống GDI của BMW vì tạo ra nhiều khí thải NO X gây ô nhiễm môi trường

Chế độ đồng nhất: đƣợc dùng ở điều kiện tải và tốc độ từ trung bình đến lớn

Tỉ lệ hòa khí có thể cân bằng hoặc giàu hơn một ít (λ xấp xỉ 1 hoặc λ < 1) Nhiên liệu đƣợc phun vào trong kì nạp để tạo thêm thời gian hình thành hòa khí, đảm bảo khả năng hiệu suất cháy của nhiên liệu giúp tăng công suất động cơ

Chế độ đồng nhất-loãng: đƣợc dùng ở điều kiện tải và tốc độ từ thấp đến trung bình, tỉ lệ hòa khí cân bằng hoặc hơi loãng (λ xấp xỉ 1 hoặc λ > 1) đƣợc phun ở cuối quá trình nén

Hình 4.3: Các chế độ phun xăng

1 Hệ thống phun xăng trên đường ống nạp

2 Hệ thống phun xăng GDI chế độ đồng nhất

3 Hệ thống phun xăng GDI chế độ phân tầng

Với GDI, xăng đƣợc phun trực tiếp vào buồng đốt nên cho khả năng xóa bỏ hoàn toàn tình trạng có lớp màng bám trên đường ống nạp ngay phía trước xupap (lớp màng này ở các chế độ phun xăng khác gây ra hiện tƣợng thừa nhiên liệu, lượng khí xả thải ra môi trường lớn) Do đó tiết kiệm nhiên liệu cũng như giảm khí thải ô nhiễm lớn.

Cấu tạo chung và nguyên lý hoạt động

Hệ thống GDI này đƣợc cấu tạo gồm có 2 phần chính:

Phần thấp áp: Phần này lại gồm có bơm xăng, lọc xăng, van điều áp,… tất cả cùng đƣợc đặt trong thùng xăng, hệ thống kiểm soát hơi xăng Xăng sẽ đƣợc bơm qua lọc thô, lọc tinh nhờ đường ống nhiên liệu dẫn tới bơm cao áp

Phần cao áp: Phần này gồm có bơm cao áp, ống rail, kim phun và cảm biến áp suất ống rail Bơm cao áp có nhiệm vụ nén nhiên liệu có áp suất thấp từ bơm xăng lên thành nhiên liệu áp suất cao và đƣợc tích trữ trong ống rail Cảm biến áp suất ống rail cung cấp thông tin cho DME Tại đây, bộ vi xử lý trong sẽ tính toán và biết đƣợc áp suất thực tế trong ống rail là bao nhiêu và đƣa ra điều chỉnh van SCV – van điều áp trên bơm cao áp Sau đó, kim phun sẽ phun nhiên liệu dưới áp suất cao vào buồng đốt động cơ đƣợc điều khiển bởi DME

Hình 4.4: Hệ thống phun xăng GDI

- Nhiên liệu đƣợc bơm cao áp chuyển đến dàn phân phối nhiên liệu (ống rail, ống này còn giữ vai trò tích năng), ở áp suất cao Các đầu nối thủy lực kết nối nhiên liệu trên dàn phân phối đến các kim phun điện từ áp suất cao (solenoid) Mạch điện điều khiển kim phun gồm: cảm biến áp suất nhiên liệu, van điều khiển áp suất và DME (Electronic Control Module) thông qua các cảm biến trong động cơ Lưu ý: điều khiển phun và điều khiển áp suất của các kim phun đƣợc thực hiện riêng lẻ

- Áp suất nhiên liệu đƣợc xác định bằng cảm biến áp suất cao và đƣợc điều áp bằng van điều khiển áp suất (hoặc van điều khiển cung cấp nhiên liệu) Áp suất phun ban đầu có thể điều chỉnh trong phạm vi giới hạn cho từng kim Việc điều khiển kim phun và đánh lửa đƣợc thực hiện riêng lẻ cho từng máy

Phần thấp áp

Thùng xăng là một bộ phận chủ yếu của phần thấp áp khi nó đƣợc tích hợp các phần nhƣ: phần bơm nhiên liệu thấp áp, hệ thống kiểm soát hơi xăng, các van và hệ thống đường ống dẫn

Hình 4.5: Cấu tạo phần thấp áp

Hình 4.6: Cấu tạo bên ngoài phần thấp áp

Ký hiệu Chú thích Ký hiệu Chú thích

A Nắp tiếp nhiên liệu P Đường ống dẫn hơi xăng

B Van an toàn Q Ống thông hơi

C Van một chiều và van an toàn R Van hút

D Buồng tăng áp chứa bơm xăng 1 Van mức nhiên liệu tối thiểu duy trì trong buồng tăng áp

E Thùng chứa nhiên liệu 2 Bộ lọc lưới

F Nắp thùng nhiên liệu 3 Bơm xăng điện

G Cảm biến mức nhiên liệu 4 Lọc xăng

H Van thông hơi ở mức nhiên liệu tối đa 5 Van một chiều

I Van thông hơi phụ 6 Bơm hút

J Van thông hơi 7 Van chống rò rỉ

K Mức nhiên liệu tối đa 8 Van giới hạn áp suất nhiên liệu

L Van một chiều 9 Đường cấp nhiên liệu

M Bộ lọc than hoạt tính 10 Bơm hút

N Cửa xả khí ra môi trường 11 Bơm hút

4.3.2 Phần cung cấp nhiên liệu thấp áp

Bơm xăng BMW đƣợc đặt bên trong thùng xăng Việc bố trí bơm xăng trong bình nhƣ thế này sẽ giảm đƣợc tiếng ồn của bơm xăng khi vận hành Đồng thời bơm xăng cũng đƣợc chính nhiên liệu làm mát và bôi trơn Ngoài ra việc bố trí này còn giảm thiểu đƣợc các nguy cơ thiếu hụt nhiên liệu khi động cơ vận hành ở công suất cao Bơm xăng có thể tạo áp suất tối đa 600kPa(6 bar), lưu lượng tối đa 245 lít/h tại áp suất 600kPa

Khi khởi động, DME sẽ kích hoạt rơ-le cung cấp điện áp cho bơm nhiên liệu Bơm làm việc một vài giây tạo ra áp suất trong hệ thống nhiên liệu Bộ định thời trong DME sẽ giới hạn thời gian bơm làm việc trước khi động cơ khởi động

 Cánh quạt : Làm nhiệm vụ hút và đẩy nhiên liệu

 Motor điện: Làm nhiệm vụ làm quay cánh quạt tua-bin

 Van 1 chiều: Làm nhiệm vụ cho phép nhiên liệu chạy từ bơm xăng vào đường dẫn tới động cơ, ngăn nhiên liệu trào ngược lại bơm xăng

 Giắc cắm điện: Làm nhiệm vụ cung cấp điện cho motor điện hoạt động

Hình 4.8: Cấu tạo bơm xăng

Hình 4.9: Phần cung cấp nhiên liệu thấp áp

Ký hiệu Chú thích Ký hiệu Chú thích

1 Van mức nhiên liệu tối thiểu duy trì trong buồng tăng áp 7 Van chống rò rỉ

2 Bộ lọc lưới 8 Van giới hạn áp suất nhiên liệu

3 Bơm xăng điện 9 Đường cấp nhiên liệu

5 Van một chiều 11 Bơm hút

Nhiên liệu đi qua bộ lọc lưới (2) từ buồng tăng áp(D) ở hình 4.5 và đi vào bơm nhiên liệu (3) và sau đó được bơm vào đường cấp liệu (9) sau khi qua bộ lọc nhiên liệu (4) sẽ đến đầu vào của bơm cao áp Bơm nhiên liệu đƣợc đặt trong buồng tăng áp, buồng tăng áp (D) đảm bảo rằng bơm nhiên liệu không bao giờ hoạt động khi không có nhiên liệu nhằm bảo vệ bơm

Một van giới hạn áp suất nhiên liệu (8) được tích hợp vào đường cấp liệu trong bình nhiên liệu Hoạt động của bơm nhiên liệu giúp cung cấp và điều chỉnh áp suất nhiên liệu để đáp ứng áp suất phân phối mong muốn ở đầu vào của bơm cao áp, với tốc độ của bơm nhiên liệu đƣợc điều chỉnh từ bộ điều khiển bơm thông qua tín hiệu nhận đƣợc từ cảm biến áp suất nhiên liệu mức thấp Nhiên liệu từ nửa bên trái của thùng nhiên liệu đƣợc đƣa vào buồng tăng áp(D) qua van một chiều (5) bởi bơm hút (6) Van một chiều (5) ngăn nhiên liệu chảy ngƣợc từ nửa bên phải sang nửa bên trái của bình nhiên liệu trong khi động cơ bị tắt Nhiên liệu từ nửa bên phải thùng nhiên liệu đƣợc đƣa vào buồng tăng áp bằng bơm hút (11) Van chống rò rỉ (7) ngăn bình xăng bị rò rỉ trong trường hợp hư hỏng các đường ống trên động cơ hoặc dưới gầm xe Bơm hút (10) có nhiệm vụ hút nhiên liệu từ bơm ra buồng tăng áp khi áp suất trong bơm đạt ngƣỡng

4.3.2.3 Van giới hạn áp suất

Van giới hạn áp suất đƣợc nối với mass bằng các giắc cắm trên nắp đậy Điều này ngăn chặn điện tĩnh trên van Van giới hạn áp suất giữ áp suất nhiên liệu trong phần cấp liệu thấp hơn khoảng 6 bar điều này ngăn chặn áp lực dƣ thừa tích tụ trong đường cấp liệu

Hình 4.10: Van giới hạn áp suất

1 Kết nối với bơm xăng

3 Kết nối tới lọc xăng

4 Vỏ van giới hạn áp suất

5 Van giới hạn áp suất

3.3.2.4 Hệ thống kiểm soát hơi xăng

Hình 4.11 : Hệ thống kiểm soát hơi xăng

50 Ở chế độ làm việc thông thường, khi nắp hình xăng đóng kín, lúc này hơi xăng sẽ qua van các van thông hơi đi vào bầu chứa và lọc hơi xăng Van điện từ EVAP sẽ mở để hơi xăng đi vào cửa hút của động cơ khi động cơ làm việc cung cấp hơi xăng cho quá trình cháy của động cơ Đồng thời sẽ có một cảm biến kiểm soát áp suất của bình xăng Khi áp suất tăng đến một giá trị đã định trước nào đó thì van xả sẽ mở cho hơi xăng từ bầu chứa qua bộ lọc than hoạt tính đi ra môi trường

Trong hệ thống còn có một mạch hồi lưu hơi xăng trong khi xe được đổ xăng Khi nắp bình xăng đóng, áp suất ở cổ bình bằng với áp suất trong thân bình xăng Tuy nhiên khi ta mở nắp bình xăng để đổ xăng thì áp suất ở cổ bình xăng giảm xuống bằng áp suất môi trường, lúc này hơi xăng trong bình được thu giữ để cân bằng áp suất Toàn bộ quá trình hoạt động của các thiết bị của hệ thống sẽ đƣợc DME kiểm soát và điều khiển để lương hơi xăng được thu hồi là nhiều nhất có thể

Ký hiệu Chú thích Ký hiệu Chú thích

A Nắp tiếp nhiên liệu J Van thông hơi

B Van an toàn K Mức nhiên liệu tối đa

C Van một chiều và van an toàn L Van một chiều

D Buồng tăng áp chứa bơm xăng M Bộ lọc than hoạt tính

E Thùng chứa nhiên liệu N Cửa xả khí ra môi trường

F Nắp thùng nhiên liệu O Van EVAP

G Cảm biến mức nhiên liệu P Ống dẫn hơi xăng

H Van thông hơi khi mức nhiên liệu tối đa Q Ống thông hơi

I Van thông hơi phụ R Van hút

Phần cao áp

Nhiên liệu đƣợc cung cấp ở áp suất chủ yếu là 5 bar bằng bơm nhiên liệu điện từ thùng nhiên liệu thông qua đường cung cấp đến bơm cao áp

Hình 4.13 : Cấu tạo bơm cao áp

A Kết nối với nhiên liệu thấp áp từ bơm xăng (nhiên liệu vào)

B Kết nối với ống rail cao áp ( nhiên liệu ra)

Ký hiệu Chú thích Ký hiệu Chú thích

2 Van một chiều, áp cao 5 Van kiểm soát áp suất nhiên liệu

3 Van giảm áp suất 6 Giắc điều khiển từ DME cho van kiểm soát nhiên liệu

Nhiên liệu thấp áp đƣợc bơm đến từ thùng xăng đến khoang A của bơm cao áp đƣợc trữ trong buồng cân bằng làm giảm biên độ dao dộng áp suất từ bơm cao áp đến các kim phun DME sẽ điều chỉnh áp suất phun trên ống rail bằng cách điều chỉnh van điện từ kiểm suất áp suất nhiên liệu bằng cách mở van hồi nhiên liệu về hệ thống làm giảm áp suất nhiên liệu Van có 2 dây đƣợc điều khiển từ hộp DME động cơ theo dạng điều chế độ rộng xung Van này thường được kiểm tra bằng cách đo điện trở nằm trong khoảng 0.5 Ω kết hợp với việc kích hoạt trên máy chẩn đoán Nhiên liệu đƣợc nén đến áp suất cung cấp cao nhất 200 bar bằng sự dịch chuyển lên xuống của piston đƣợc dẫn động từ trục cam Van giảm áp suất đóng vai trò bảo vệ cho bơm cao áp và hệ thống khi áp suất vƣợt mức quy định Nhiên liệu sau khi nén đƣợc phân phối đến ống rail cao áp để đƣợc phun vào buồng đốt

4.4.2 Ống rail Đƣợc chế tạo từ thép hợp kim không gỉ chống ăn mòn về hoá học ống rail có nhiệm vụ tích trữ nhiên liệu áp suất cao từ bơm cao áp Ống rail trên động cơ B58 đƣợc thiết kế thành hai ống cho hai cụm máy 1-2-3 và 4-5-6 Trên ống đƣợc tích hợp cảm biến áp suất nhiên liệu để báo áp suất nhiên liệu thực tế ở bên trong ống rail về DME dưới dạng điện áp nhằm mục đích điều khiển lượng phun nhiên liệu vào buồng đốt động cơ và điều khiển van kiểm soát áp suất nhiên liệu trên bơm cao áp Cảm biến áp suất ống rail có 3 dây: 1 dây dương 5V, 1dây mass lấy từ DME và một dây tín hiệu

4.4.3.1 Cấu tạo Động cơ B58 đƣợc trang bị kim phun điện từ đa điểm áp suất cao Bosch HDEV 5.2 trong đó:

 HDEV: Kim phun nhiên liệu áp cao

 2: Áp suất phun tối đa 200 bar

1 Đường nhiên liệu cao áp từ ống rail

2 Giắc điều khiển tín hiệu từ DME

Khi chƣa có dòng điện chạy qua cuộn dây solenoid, lò xo ép kim phun xuống đế Lúc này vòi phun ở trạng thái đóng kín Khi cuộn dây solenoid nhận đƣợc tín hiệu từ DME với điện áp đƣợc khuếch đại lên mức 65V, phần ứng sẽ bị kéo lên nhờ lực cảm ứng điện từ thắng đƣợc sức căng của lò xo và thắng áp lực của nhiên liệu đè lên kim Do phần ứng và van kim đƣợc lắp thành khối nên kim phun cũng bị kéo lên tách khỏi đế kim khoảng 0,1 mm và nhiên liệu đƣợc phun vào buồng đốt

Kim phun có áp suất phun tối đa 200 bar, lưu lượng phun tối đa 22,5 cm 3 /s tại ỏp suất 100 bar, độ mịn giọt nhiờn liệu 15 àm Hai giắc nối điện trờn kim phun đƣợc điều khiển từ DME và thông qua relay điều khiển kim phun DME tính toán và điều khiển chính xác lƣợng nhiên liệu phun vào buồng đốt qua việc điều khiển thời gian nhấc kim

Hình 4.16 : Điều khiển kim phun

Kim phun Bosch HDEV 5.2 là sản phẩm mới do Bosch sản suất nhằm đáp ứng nhu cầu về chất lƣợng khí thải đặc biệt là tiêu chuẩn khí thải cao nhất là EURO

6 và ULEV II đó là ngoài đạt đƣợc tiêu chuẩn về bụi mịn (PM< 4,5g/km) HDEV 5.2 còn giúp B58 đạt tiêu chuẩn về nồng độ hạt phát thải (PN < 6x10 11 l/km) Điểm cải tiến ở HDEV 5.2 là sự thay đổi về đường kính các lỗ phun, lượng nhiên liệu của hai lỗ phun ở hướng xupap thải giảm 20% và tăng các tia phun còn lại lên 10%

Ngoài ra cùng với chức năng CVO (Controlled Valve Operation) kiểm soát hoạt động phun đƣợc điều khiển từ DME nhằm hạn chế sự lệch thời điểm phun của các kim phun trong mỗi xi-lanh theo thời gian ở chế độ khởi động (hiện tƣợng trễ), đảm bảo lƣợng nhiên liệu phun định mức ở các xi-lanh là nhƣ nhau, tránh tạo ra kiểu phun phân tầng vi phạm tiêu chuẩn khí thải do các kim phun đƣợc điều khiển phun bù để đạt đƣợc lƣợng nhiên liệu định mức đã đƣợc cài đặt trong DME Đồ thị dưới đây minh hoạ sự khác biệt của hai thế hệ kim phun:

Hình 4.17: So sánh hai thế hệ kim phun

Ký hiệu Chú thích Ký hiệu Chú thích

A Kim phun đạt tiêu chuẩn

EURO 5 1 Không có chế độ CVO

B Kim phun đạt tiêu chuẩn

EURO 6 2 Có chế độ CVO

X Thời gian một lần phun 3 Dạng tia phun, bên xupap nạp

Y Độ nhấc kim 4 Dạng tia phun, bên xupap thải

Hệ thống điều khiển phun xăng

Hệ thống điều khiển có nhiệm vụ điều khiển cung cấp nhiên liệu từ thùng xăng đến các kim phun của động cơ Để thực hiện điều này, nhiên liệu phải đƣợc bơm với số lƣợng chính xác và vào đúng thời điểm DME trực tiếp điều khiển và giám sát các cơ cấu chấp hành thực hiện nhiệm vụ trong hệ thống phun xăng Bơm nhiên liệu hoạt động khi nhận đƣợc điện áp hoạt động từ relay mô-đun điều khiển động cơ cung cấp cho relay bơm nhiên liệu DME nhận tín hiệu KL-15(ACC) từ công tắc máy để kích hoạt relay bơm nhiên liệu DME sau đó nhận tín hiệu tốc độ động cơ từ cảm biến vị trí trục khuỷu để duy trì kích hoạt Relay bơm nhiên liệu liên tục Nếu không có tín hiệu tốc độ của động cơ, DME sẽ không kích hoạt bơm nhiên liệu Các kim phun nhiên liệu nhận điện áp từ DME điều khiển mở bằng cách kích hoạt các mạch nối mass DME sẽ thay đổi thời lƣợng phun ―a‖ (tính bằng milli giây) trên cơ sở điều kiện tốc độ và tải để điều chỉnh tỉ lệ A/F

Khi khởi động, DME sẽ điều khiển kim phun tăng thời lƣợng phun với hai mục đích:

 Khắc phục hiện tƣợng trễ khi điện áp ac-quy còn thấp, khi động cơ hoạt động và điện áp ac-quy cao hơn, DME sẽ giảm giá trị ―a‖ do thời gian phản ứng kim phun nhanh hơn

 Khắc phục tình trạng khó khởi động lạnh đòi hỏi nhiên liệu bổ sung để bù cho sự hoà trộn hỗn hợp kém và mất nhiên liệu do ngƣng tụ trên các cổng nạp lạnh, đầu kim phun và thành xi-lanh Lƣợng nhiên liệu khởi động lạnh được xác định bởi DME dựa trên tín hiệu đầu vào cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ

Ngoài ra, trong quá trình khởi động nhiên liệu đƣợc phun theo cụm bán tuần tự theo thứ tự công tác(1-5-3 và 6-2-4) cho một số vòng quay trục khuỷu đầu tiên để tăng lƣợng nhiên liệu phun

Hình 4.18: Chế độ phun bán tuần tự theo thứ tự công tác

Sau vài vòng quay trục khuỷu đầu tiên khi tốc độ động cơ đạt đến vòng tua máy cầm chừng, DME nhận tín hiệu vị trí trục cam và chuyển sang chế độ phun tuần tự theo thứ tự công tác toàn phần (1-5-3-6-2-4)

Hình 4.19 : Chế độ phun theo thứ tự công tác

Sau khi động cơ đã đƣợc khởi động và ở tốc độ cầm chừng ổn định, DME xác định và tính toán thời gian phun vào xi-lanh để duy trì hoạt động của động cơ dựa trên sự kết hợp của các đầu vào sau:

 Cảm biến vị trí bướm ga

 Cảm biến khối lƣợng khí nạp

 Cảm biến nhiệt độ khí nạp

 Cảm biến vị trí trục khuỷu

 Cảm biến vị trí trục cam (ID xi lanh)

 Cảm biến nước làm mát động cơ

 Cảm biến nhiệt độ và áp suất không khí (trước cụm bướm ga điện tử)

 Cảm biến áp suất khí nạp (sau cụm bướm ga điện tử)

Hình 4.20: Các tín hiệu điều khiển phun

Nếu một trong các kim phun nhiên liệu bị lỗi, động cơ vẫn có thể hoạt động với công suất giới hạn từ các kim phun nhiên liệu còn lại DME sẽ vô hiệu hóa một cách chọn lọc các kim phun để kiểm soát vòng tua động cơ tối đa (bất kể tốc độ xe) Khi tốc độ động cơ đạt đến giới hạn đỏ của nó, các kim phun sẽ đƣợc hủy kích hoạt riêng lẻ theo yêu cầu để bảo vệ động cơ khỏi bị quay vòng quá mức DME cũng sẽ bảo vệ bộ chuyển đổi xúc tác bằng cách hủy kích hoạt kim phun Nếu DME phát hiện ra hiện tƣợng bỏ máy thì nó có thể vô hiệu hóa kim phun của xi-lanh bị bỏ máy đó

Các kim phun điện từ HDEV5.2 đƣợc sử dụng trên động cơ B58 có các pha hoạt động đƣợc điều khiển từ DME nhƣ sau

1 Pha khuếch đại: Việc mở HDEV5.2 đƣợc bắt đầu trong giai đoạn khuếch đại bởi một điện áp cao tăng cường từ DME Giai đoạn khuếch đại kết thúc khi đạt cường độ khoảng 10 ampe, dòng điện cao đạt được bằng điện áp lên tới xấp xỉ 65 Volt

2 Pha cung cấp năng lƣợng: Trong pha cung cấp năng lƣợng, HDEV5.2 đƣợc mở hoàn toàn bằng cách điều khiển dòng điện tới khoảng 6,2 ampe Vào cuối giai đoạn cung cấp năng lƣợng, dòng điện đƣợc giảm xuống mức giữ hiện tại khoảng 2,5 ampe

3 Pha duy trì: HDEV5.2 đƣợc giữ mở bằng cách kiểm soát dòng điện ở mức 2,5 ampe trong pha giữ

4 Tắt pha: Dòng điện đƣợc tắt vào cuối thời gian phun

Hình 4.21: Các pha điều khiển kim phun

Ký hiệu Chú thích Ký hiệu Chú thích

A Tín hiệu điều khiển từ DME 1 Pha khuếch đại

B Cường độ dòng điện qua

HDVE 5.2 2 Pha cung cấp năng lƣợng

C Điện áp 3 Pha duy trì

Mô-dun điều khiển động cơ (DME) đƣợc kết nối với mô-đun EKP thông qua mạng PT-CAN thông qua tín hiệu điều chế độ rộng xung (PWM) theo lƣợng nhiên liệu theo yêu cầu của DME Bơm nhiên liệu điện trong hệ thống EKP đƣợc kích hoạt theo yêu cầu DME tính toán lƣợng nhiên liệu cần thiết tại thời điểm nhất định dựa vào các cảm biến và thông tin trên mạng CAN Bộ điều khiển EKP chuyển đổi yêu cầu điều khiển từ DME này thành điện áp đầu ra Điện áp đầu ra này sau đó đƣợc sử dụng để kiểm soát tốc độ của bơm nhiên liệu điện Điều này đạt đƣợc một lượng nhiên liệu được bơm tương ứng với các yêu cầu

Hình 4.22 : Sơ đồ điều khiển bơm xăng

Ký hiệu Chú thích Ký hiệu Chú thích

1 Bộ xử lý trung tâm 7 Bộ nối điện

2 Bộ xử lý hệ thống an toàn và sự cố 8 Bộ phân phối điện

3 Cụm táp lô 9 Bộ điều khiển bơm xăng

4 Hệ thống CAS 10 Cảm biến mức xăng, phải

5 Cảm biến áp suất nhiên liệu 11 Bơm xăng điện

6 Bộ xử lý điều khiển động cơ

DME 12 Cảm biến mức xăng, trái

Hình 4.23: Sơ đồ điều khiển nhiên liệu hệ thống GDI

Ký hiệu Chú thích Ký hiệu Chú thích

1 Bơm xăng điện 7 Van một chiều

2 Cảm biến áp suất nhiên liệu 8 Van giới hạn áp suất

3 Bộ điều khiển động cơ DME 9 Buồng cân bằng

4 Bơm cao áp 10 Ống rail

5 Van kiểm soát suất 11 Cảm biến áp suất ống rail

6 Piston, bơm cao áp 12 Kim phun

Van kiểm soát áp suất nhiên liệu trong ống rail đƣợc kích hoạt bởi hệ thống quản lý động cơ (DME) thông qua tín hiệu điều chế độ rộng xung (PWM) Tùy thuộc vào tín hiệu kích hoạt van sẽ mở nhằm điều tiết lưu lượng liệu cần thiết cho điểm tải tương ứng được đặt Ngoài ra, van giảm áp cũng có nhiệm vụ giảm áp suất trong ống rail nhiên liệu bằng cách đƣa nhiên liệu ra khỏi hệ thống áp suất cao trở lại bơm cao áp

HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA

Nhiệm vụ và yêu cầu của hệ thống đánh lửa

Hệ thống đánh lửa có nhiệm vụ cung cấp dòng điện đủ lớn (20-40 kV) tạo thành tia lửa giữa hai điện cực bugi để đốt cháy hỗn hợp không khí và nhiên liệu trong các xi-lanh của động cơ vào những thời điểm thích hợp và ứng với các chế độ làm việc của động cơ

 Phải đảm bảo hiệu điện thế đủ để tạo ra đƣợc tia lửa điện phóng qua khe hở giữa các điện cực của bugi

 Tia lửa điện phải có năng lƣợng đủ lớn để đốt cháy đƣợc hỗn hợp làm việc trong mọi điều kiện làm việc của động cơ

 Thời điểm đánh lửa phải tương ứng với góc đánh lửa sớm hợp lý nhất ở mọi chế độ làm việc của động cơ

 Độ tin cậy làm việc của hệ thống đánh lửa phải tương ứng với độ tin cậy làm việc của động cơ

 Kết cấu đơn giản, bảo dƣỡng, sửa chữa dễ dàng, giá thành rẻ.

Hệ thống đánh lửa trên động cơ B58

Cũng nhƣ các dòng xe hiện đại đƣợc sản xuất hiện nay, động cơ BMW B58 trang bị hệ thống đánh lửa trực tiếp bô-bin đơn(DIS)

Với hệ thống đánh lửa sử dụng bô-bin đơn, mỗi bô-bin dùng cho một bugi, kết cấu gọn nhẹ, không còn dây cao áp Điều này làm hạn chế rất nhiều năng lƣợng mất mát, tránh bị làm nhiễu bởi sóng vô tuyến và làm giảm tần số hoạt động của bô-bin Chức năng điều khiển thời điểm đánh lửa đƣợc thực hiện thông qua việc sử dụng đánh lửa sớm bằng điện tử DME của động cơ nhận đƣợc các tín hiệu từ các cảm biến khác nhau, tính toán thời điểm đánh lửa, truyền tín hiệu đánh lửa đến IC đánh lửa đƣợc tích hợp trong DME Thời điểm đánh lửa đƣợc tính toán liên tục theo điều kiện của động cơ, dựa trên giá trị thời điểm đánh lửa tối ưu đã được lưu giữ trong bộ nhớ, dưới dạng một bản đồ So với điều khiển đánh lửa cơ học của các hệ thống thông thường thì phương pháp điều khiển điện tử có độ chính xác cao

66 hơn và không cần phải đặt lại thời điểm đánh lửa Kết quả là hệ thống này giúp cải thiện tiết kiệm nhiên liệu và tăng công suất phát ra

Hình 5.1: Hệ thống đánh lửa trực tiếp

Hệ thống đánh lửa trực tiếp bao gồm:

Tín hiệu đầu vào: Vị trí trục khuỷu, vị trí trục cam, khối lƣợng khí nạp, nhiệt độ khí nạp, nhiệt độ động cơ, cảm biến kích nổ và áp suất tăng áp Điều khiển đánh lửa: Bộ điều khiển động cơ DME 8.6 chứa IC đánh lửa

Hình 5.2: Modul điều khiển động cơ DME 8.6

Cơ cấu chấp hành: 6 cuộn bô-bin đánh lửa, bugi

Hình 5.3: Bô-bin và bugi đánh lửa

Bô-bin đánh lửa

Hình 5.4: Cấu tạo bô-bin đánh lửa

Cuộn đánh lửa tạo ra điện áp cao đủ để phóng tia lửa điện giữa hai điện cực của bugi Các cuộn sơ cấp và thứ cấp đƣợc quấn quanh lõi sắt từ Số vòng của cuộn thứ cấp lớn hơn số vòng của cuộn sơ cấp khoảng 100 lần

Một đầu của cuộn sơ cấp đƣợc nối với IC đánh lửa, còn một đầu của cuộn thứ cấp đƣợc nối với bugi Các đầu còn lại của các cuộn đƣợc nối với ắc-quy

Hình 5.5: Mạch điều khiển đánh lửa giai đoạn có dòng qua cuộn sơ cấp

Giai đoạn 1: Dòng điện từ ắc quy chạy qua cuộn sơ cấp, khi có tín hiệu thời điểm đánh lửa (IGT) do DME động cơ phát ra Kết quả là các đường sức từ được tạo ra quanh cuộn dây có lõi ở trung tâm

Hình 5.6: Mạch điều khiển đánh lửa giai đoạn ngắt dòng qua cuộn sơ cấp

Giai đoạn 2: IC đánh lửa nhanh chóng ngắt dòng điện vào cuộn sơ cấp phù hợp với ngắt tín hiệu IGT Kết quả là từ thông của cuộn sơ cấp bắt đầu giảm Vì vậy, tạo ra một sức điện động chống lại sự giảm từ thông hiện có, thông qua sự tự cảm của cuộn dây sơ cấp và cảm ứng tương hỗ của cuộn thứ cấp Hiệu ứng tự cảm tạo ra một điện thế khoảng 500V trong cuộn sơ cấp và hiệu ứng cảm ứng tương hỗ kèm theo của cuộn thứ cấp tạo ra một điện thế khoảng hơn 32kV và năng lƣợng 50-90mJ Điện thế này làm bugi phát ra tia lửa đốt cháy hỗn hợp xăng và khí đƣợc hoà trộn trong buồng đốt Dòng sơ cấp càng lớn và sự ngắt dòng sơ cấp càng nhanh thì điện thế thứ cấp càng lớn

Bugi

Bugi sử dụng trên động cơ BMW B58 là bugi R5 điện cực Iridium do chính BMW sản suất

Hình 5.7: Bugi Điện cực đƣợc phủ một lớp mỏng bằng Iridium với nhiệt độ nóng chảy cao hơn 1200 0 F điểm nóng chảy của Platinum giúp cho bugi bền hơn và dẫn điện tốt hơn tạo điều kiện đánh lửa tốt giữa hai cực bugi

Hình 5.8: So sánh các loại điện cực bugi

5.4.3 Hoạt động Điện thế cao trong cuộn thứ cấp làm phát sinh tia lửa giữa điện cực trung tâm và điện cực nối mass để đốt cháy hỗn hợp không khí – nhiên liệu đã đƣợc nén trong xi-lanh

Các thông số của bugi:

 Điện trở bugi 5 kΩ có tác dụng làm giảm nhiễu điện từ trong quá trình đánh lửa nhằm đảm bảo cho các thiết bị điện tử trên xe và kéo dài tuổi thọ bugi

 Khe hở điện cực tối đa: 1.1 mm (0.043 in)

 Khe hở điện cực: 0.7 – 0.8 mm (0.028 – 0.032 in)

 Độ dày điện cực trung tâm Iridium 0,4 mm

Điều khiển hệ thống đánh lửa

DME nhận các tín hiệu từ các cảm biến và tính toán thời điểm đánh lửa tối ƣu theo các tình trạng vận hành của động cơ và truyền tín hiệu IGT (tín hiệu đánh lửa) tới IC đánh lửa

DME động cơ nhận tín hiệu từ các cảm biến khác nhau và xác định thời điểm đánh lửa tối ƣu DME động cơ gửi tín hiệu đánh lửa IGT đến IC đánh lửa theo thứ tự đánh lửa của động cơ (1-5-3-6-2-4) Lúc này có dòng điện qua cuộn sơ cấp, với dòng sơ cấp đƣợc ngắt đột ngột khi tín hiệu IGT bị ngắt sẽ sinh ra dòng điện cảm ứng cao áp phát ra từ cuộn thứ cấp sẽ đƣợc dẫn đến bugi và tạo ra tia lửa

Hình 5.10: Mạch điều khiển đánh lửa DME

5.5.3 Hoạt động của IC đánh lửa

IC đánh lửa thực hiện một cách chính xác sự ngắt dòng sơ cấp đi vào cuộn đánh lửa phù hợp với tín hiệu điều khiển đánh lửa do DME động cơ phát ra Khi tín hiệu IGT chuyển từ ngắt sang đóng, IC đánh lửa bắt đầu cho dòng điện vào cuộn sơ cấp

 Điều khiển dòng không đổi: Khi dòng sơ cấp đã đạt đến một trị số xác định,

IC đánh lửa sẽ khống chế cường độ cực đại bằng cách điều chỉnh dòng

 Điều khiển ngắt dòng qua cuộn sơ cấp: Khi tín hiệu IGT chuyển từ đóng sang ngắt, IC đánh lửa sẽ ngắt dòng sơ cấp, thời điểm dòng sơ cấp bị ngắt, điện thế hàng trăm vôn đƣợc tạo ra trong cuộn sơ cấp và hàng chục ngàn vôn đƣợc tạo ra trong cuộn thứ cấp, làm bugi phóng ra tia lửa Để cải thiện công suất và tiết kiệm nhiên liệu khi tốc độ động cơ cao IC đánh lửa điều khiển ngắt dòng qua cuộn sơ cấp sớm hơn làm tăng góc đánh lửa sớm

Tín hiệu thời điểm đánh lửa IGT được bật ON ngay trước khi thời điểm đánh lửa đƣợc DME tính toán và sau đó tắt đi Khi tín hiệu IGT bị ngắt, các bugi sẽ đánh lửa

Hình 5.11: Tín hiệu đánh lửa

5.5.4 Điều khiển khi khởi động Điều khiển đánh lửa lúc khởi động đƣợc thực hiện bằng việc tiến hành đánh lửa ở góc trục khuỷu được xác định trước trong các điều kiện làm việc của động cơ Góc trục khuỷu này đƣợc gọi là ―góc thời điểm đánh lửa ban đầu‖

IC đánh lửa đƣợc tích hợp trong DME có chức năng nhận tín hiệu G và NE đƣa về bộ xử lý của DME và đƣa tín hiệu đánh lửa IGT từ bộ xử lý đến các bô-bin Khi khởi động, tốc độ của động cơ thấp và khối lƣợng không khí nạp chƣa ổn định nên không thể sử dụng tín hiệu cảm biến vị trí bướm ga hoặc khối lượng khí nạp để điều chỉnh thời điểm đánh lửa Vì vậy, thời điểm đánh lửa đƣợc đặt ở góc thời điểm đánh lửa ban đầu, lúc này IC đánh lửa đóng vai trò thay bộ xử lý phát ra tín hiệu góc đánh lửa ban đầu khi động cơ khởi động Tín hiệu NE đƣợc dùng để xác định khi động cơ đang đƣợc khởi động và tốc độ động cơ là 500 vòng/phút hoặc nhỏ hơn cho biết việc khởi động đang xảy ra

5.5.5 Điều khiển đánh lửa sau khi khởi động

Việc điều chỉnh góc đánh lửa sau khi khởi động đƣợc thực hiện bằng góc thời điểm đánh lửa ban đầu, góc đánh lửa sớm cơ bản, đƣợc tính toán theo tải trọng và tốc độ động cơ và các hiệu chỉnh khác nhau Đây là việc điều chỉnh khi động cơ đang chạy sau khi đã khởi động Việc điều chỉnh đƣợc thực hiện bằng cách tiến hành các hiệu chỉnh khác nhau đối với góc thời điểm đánh lửa ban đầu và góc đánh lửa sớm cơ bản

Thời điểm đánh lửa = góc thời điểm đánh lửa ban đầu + góc đánh lửa sớm cơ bản + góc đánh lửa sớm hiệu chỉnh

Khi thực hiện việc điều chỉnh đánh lửa sau khi khởi động, tín hiệu IGT đƣợc bộ xử lý tính toán từ các tín hiệu cảm biến và truyền qua IC đánh lửa cho dòng sơ cấp qua các bô-bin

Sự điều khiển thời điểm đánh lửa

5.6.1 Điều khiển góc đánh lửa sớm hiệu chỉnh

 Hiệu chỉnh để hâm nóng

Khi nhiệt độ nước làm mát thấp, góc đánh lửa sớm hơn để cải thiện khả năng làm việc Góc đánh lửa sớm đƣợc điều chỉnh xấp xỉ 15 độ

Hình 5.12: Góc đánh lửa hiệu chỉnh để hâm nóng

 Hiệu chỉnh khi quá nhiệt

Khi nhiệt độ của nước làm mát quá cao thời điểm đánh lửa được làm muộn đi để tránh tiếng gõ và quá nóng Góc làm muộn đƣợc hiệu chỉnh tối đa là

Hình 5.13: Góc đánh lửa hiệu chỉnh khi quá nhiệt

 Hiệu chỉnh để ổn định tốc độ không tải

Nếu tốc độ chạy không tải cao khi khởi động vẫn tiếp tục hoặc tốc độ động cơ vƣợt quá tốc độ không tải chuẩn thì DME sẽ điều chỉnh thời điểm đánh lửa muộn đi để động cơ chạy ở tốc độ không tải chuẩn DME liên tục tính toán tốc độ trung bình của động cơ, nếu tốc độ động cơ giảm xuống dưới tốc độ không tải chuẩn, DME sẽ điều khiển làm sớm thời điểm đánh lửa lên Góc thời điểm đánh lửa có thể đƣợc hiệu chỉnh tối đa là +-5 độ

Hình 5.14: Góc đánh lửa hiệu chỉnh để ổn định tốc độ không tải

5.6.2 Điều khiển góc đánh lửa sớm nhất và nhỏ nhất

Khi có sự cố đối với thời điểm đánh lửa được xác định trước từ thời điểm đánh lửa ban đầu, góc đánh lửa sớm cơ bản và góc đánh lửa sớm hiệu chỉnh, sẽ có hại tới hiệu suất của động cơ Để ngăn chặn điều này, DME sẽ điều chỉnh góc đánh lửa thực tế (thời điểm đánh lửa) để làm cho tổng của góc đánh lửa sớm cơ bản và hiệu chỉnh lớn hơn hoặc nhỏ hơn góc đánh lửa chuẩn

Hình 5.15: Điều khiển góc đánh lửa sớm nhất và nhỏ nhất

CÁC CẢM BIẾN VÀ BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DME 8.6

Cảm biến áp suất ống rail

Hình 6.1: Cảm biến áp suất ống rail

Cảm biến áp suất đo áp suất nhiên liệu trên đường ống phân phối nhiên liệu của động cơ phun xăng trực tiếp Thông tin này đƣợc yêu cầu bởi bộ điều khiển động cơ để đo chính xác khối lƣợng nhiên liệu phun vào

Khi có sự thay đổi áp suất nhiên liệu, màng ngăn của cảm biến piezo sẽ bị biến dạng Do đó, các tín hiệu điện áp đƣợc tạo ra nhờ sự biến dạng này Nếu áp suất nhiên liệu trong ống phân phối cao, màng ngăn sẽ bị biến dạng nhiều, do đó tạo ra tín hiệu điện áp cao Ngƣợc lại áp suất thấp sẽ sinh ra điện áp thấp DME sẽ tính toán áp suất thực tế của nhiên liệu và điều khiển van SCV (Suction Control Valve) để tạo ra áp suất nhiên liệu hợp lý, đáp ứng các nhu cầu của người lái

Cảm biến áp suất nhiên liệu nằm trên ống phân phối

Hình 6.2: Vị trí cảm biến áp suất ống rail

Sử dụng đồng hồ đo VOM để kiểm tra:

Khởi động động cơ và hâm nóng đến nhiệt độ làm việc bình thường Dùng đồng hồ VOM thang đo vôn đo điện áp giữa các chân của cảm biến tương ứng

+ Chân mass với dương: V~ 5V: tốt, nếu có giá trị bất thường kiểm tra lại DME hoặc thay thế cảm biến

+ Chân tín hiệu với chân mass: điện áp đo đƣợc khoảng 1.1V đến 1.3V thì cảm biến hoạt động tốt

Cảm biến kích nổ

Hình 6.3: Cảm biến kích nổ

Tiếng gõ xảy ra khi hỗn hợp nhiên liệu và không khí tự bốc cháy sớm hơn lúc bugi đánh lửa Gõ động cơ liên tục gây ra thiệt hại chủ yếu cho xi-lanh và động cơ Điều khiển gõ có thể tránh điều này bằng cách phát hiện gõ thông qua cảm biến kích nổ và sau đó điều chỉnh thời gian đánh lửa cho phù hợp Mục đích của việc kiểm soát kích nổ là để có đƣợc năng lƣợng tối đa mang lại từ các mức năng lƣợng nhiên liệu khác nhau

Cảm biến kích nổ đƣợc gắn trên thân động cơ để phát hiện tiếng gõ động cơ cụ thể qua bộ phận áp điện của cảm biến Phần tử áp điện đƣợc thiết kế để có tần số riêng trùng với tần số rung động của động cơ khi có hiện tƣợng kích nổ xảy ra ( f=5kHz- 18kHz) Khi phát hiện tần số kích nổ, cảm biến sẽ chuyển thành tín hiệu điện và gửi chúng đến bộ điều khiển (DME)

Các xe ngày nay sử dụng một hộp DME để điều chỉnh thời điểm đánh lửa Dựa trên các thông số đƣợc thiết lập sẵn trong hộp DME cũng nhƣ thông tin thời gian thực tế Các thông tin này đƣợc liên tục cập nhật bởi hộp DME trong lúc xe

81 hoạt động Hộp DME sẽ nhận tín hiệu từ cảm biến kích nổ để điều chỉnh thời điểm đánh lửa Ngăn chặn hiện tƣợng kích nổ, giúp động cơ hoạt động hiệu quả nhất

Khi động cơ có xảy ra hiện tƣợng kích nổ, tinh thể thạch anh trong cảm biến kích nổ sẽ chịu áp lực và sinh ra một điện áp Tín hiệu điện áp này có giá trị nhỏ hơn 2,5V Nhờ tín hiệu này, DME động cơ nhận biết hiện tƣợng kích nổ và điều chỉnh giảm góc đánh lửa cho đến khi không còn kích nổ DME động cơ có thể điều chỉnh thời điểm đánh lửa trở lại

Hình 6.4: Tín hiệu điện áp khi xảy ra kích nổ

Hình 6.5: Vị trí cảm biến kích nổ

Số lƣợng và vị trí của cảm biến kích nổ phải đƣợc lựa chọn cẩn thận để có thể nhận ra tiếng gõ từ bất kỳ xi-lanh nào trong mọi điều kiện, đặc biệt nhấn mạnh vào tốc độ và tải trọng của động cơ Vị trí lắp của cảm biến gõ thường được đặt bên cạnh khối động cơ hoặc dưới đường ống nạp

6.2.4 Kiểm tra Đo xung điện áp phát ra của chân tín hiệu khi động cơ đang nổ máy nếu động cơ xảy ra hiện tƣợng cháy kích nổ có tần số trong khoảng 5kHz đến 18kHz điện áp đo đƣợc giữa hai chân cảm biến là 2.5V

Cảm biến khối lƣợng khí nạp kiểu hot-film

Hình 6.6 : Cảm biến khối lƣợng khí nạp

6.3.1 Chức năng và nhiệm vụ của cảm biến khối lƣợng khí nạp

Cảm biến đo khối lƣợng khí nạp MAF (Mass Air Flow Sensor) đƣợc dùng để đo khối lượng (lưu lượng) dòng khí nạp đi vào động cơ và chuyển thành tín hiệu điện áp gửi về DME động cơ DME sẽ sử dụng tín hiệu cảm biến MAF để tính toán lƣợng phun xăng cơ bản và tính toán góc đánh lửa sớm cơ bản Cảm biến đƣợc tích hợp thêm cảm biến đo nhiệt độ khí nạp (IAT) IAT đo nhiệt độ khí nạp đi vào động cơ, tín hiệu này giúp DME hiệu chỉnh sự phun nhiên liệu theo sự thay đổi của nhiệt độ không khí nạp

Khi nhiệt độ không khí nạp thấp (mật độ không khí tăng) DME sẽ điều khiển hiệu chỉnh tăng lƣợng phun xăng và tăng góc đánh lửa sớm Ngƣợc lại, khi nhiệt độ không khí nạp cao (mật độ không khí giảm) DME sẽ điều khiển hiệu chỉnh giảm lƣợng phun ra và giảm góc đánh lửa sớm Thế hệ cảm biến MAF trên động cơ BMW B58 là MAF-8 tích hợp thêm chức năng đo độ ẩm

Màng nhiệt MAF-8 được bố trí trên đường đi chuyển của dòng không khí và nhiệt độ của dây nhiệt đƣợc duy trì không đổi Không khí đi qua làm mát màng nhiệt nên điện trở của dây nhiệt giảm làm cho dòng điện đi qua dây nhiệt tăng để duy trì nhiệt độ không đổi Bằng cách kiểm tra điện áp đầu ra thì khối lƣợng không khí sẽ đƣợc xác định

Hình 6.8: Nguyên lý hoạt động

Tín hiệu đầu ra của cảm biến đo khối lƣợng khí nạp MAF là 1-5V, nó có giá trị phụ thuộc vào khối lƣợng của lƣợng khí nạp vào qua cảm biến Khi động cơ dừng, điện áp đầu ra của cảm biến là 0.98V-1.02V

Cảm biến đo khối lượng khí nạp có vị trí nằm phía sau bầu lọc gió, trước bướm ga

Hình 6.9: Vị trí cảm biến khối lƣợng khí nạp

Cách 1: Khi động cơ dừng điện áp đầu ra của cảm biến là 0.98V-1.02V và khi động cơ hoạt động điện áp đo dƣợc là 1V-5V tuỳ thuộc vào tải động cơ – Nếu đầu ra đo đƣợc không nằm trong khoảng này có nghĩa cảm biến đã hỏng

Cách 2: Bạn cũng có thể sử dụng máy đọc lỗi vào data list để xem tín hiệu cảm biến khi đạp ga, tín hiệu cảm biến phải thay đổi

Cảm biến oxy loại 4 dây

Cảm biến oxy có chức năng đo lƣợng oxy dƣ trong khí thải động cơ và truyền tín hiệu về DME nhằm điều chỉnh tỉ lệ nhiên liệu và không khí cho phù hợp

Khi khí thải đƣợc thải ra và đi qua cảm biến oxy, tiếp xúc của khí thải và đầu dò của cảm biến sẽ khiến cảm biến phát sinh một dòng điện có điện thế tỉ lệ nghịch với hàm lƣợng oxy của khí thải để truyền đến DME Nếu hàm lƣợng oxy cao hay hòa khí ‗nghèo xăng‘(lean mixture), điện thế do cảm biến oxy phát sinh sẽ ở vào khoảng 0,1V Nếu hàm lƣợng oxy thấp hay hòa khí ‗giàu xăng‘(rich mixture), điện thế do cảm biến phát sinh sẽ ở vào khoảng 0.9V Dựa trên điện thế này DME sẽ điều chỉnh thời gian mở của các kim phun nhiên liệu một cách thích hợp để hỗn hợp khí nạp có được một tỉ lệ không khí /xăng gần với tỉ lệ lý tưởng (14.7:1)

Cảm biến oxy được vặn vào lỗ có ven răng ở ngay trước bộ phận lọc khí thải (catalytic converter) của động cơ, bộ phận này ở gần cuối ống thoát khí cháy Cảm biến thứ hai đƣợc bố trí ngay phía sau bộ lọc khí thải (downstream oxygen sensor), nhƣng mục đích của bộ cảm biến này chỉ để xác định tính năng làm việc của chính bộ lọc khí thải này

Hình 6.11: Vị trí cảm biến oxy

Dùng volt kế: Điều chỉnh volt kế để đo dòng điện một chiều (DC) ở mức 1volt, đầu dương(+) của dây đo nối với đầu ra của bộ cảm biến oxy thông qua một dây nối Đầu âm (-) của Volt kế nối với sườn xe hay thân máy (ground) Nếu máy đang nóng, bật công tắc IG nhƣng không ‗đề‘ máy, điện thế phát sinh từ bộ cảm biến oxy (output voltage) phải ở mức khoảng 0.4 – 0.45V

Khi máy còn nóng, tháo rời đầu nối của bộ cảm biến oxy để nối với Volt kế Cho máy nổ rồi thay đổi tốc độ động cơ bằng cách lên xuống ga, dòng điện phát sinh từ bộ cảm biến phải có điện thế dao động trong khoảng 0.5V, nếu không cảm biến đã bị hỏng

Khi mới nổ máy hay khi máy còn nguội, điện thế này phải ở mức 0.1- 0.2 Volts Khi nhiệt độ động cơ lên đến khoảng 600 – 650 F, điện thế này sẽ phải dao động trong khoảng từ 0.1 – 0.9 Volts Với những bộ cảm biến có nhiều đầu dây, dây cung cấp nguồn điện sấy nóng sẽ là 12 Volts, dây mass sẽ là O Volts và dây còn lại sẽ có điện thế dao động nhƣ đã nói ở trên

Nếu bộ cảm biến này đã đƣợc tháo rời, dùng bàn kẹp hay kềm bấm để giữ chặt phần thân đồng thời dùng mỏ hàn ‗ga‘ để đốt nóng phần đầu, trong khi các dây đo của Volt kế đƣợc nối nhƣ đã nói ở trên Điện thế phát sinh từ bộ cảm biến phải ổn định ở mức 0.6V trong khoảng 20 giây Khi tắt mỏ hàn, điện thế này phải giảm xuống thấp hơn 0.1V sau khoảng 1 giây.

Cảm biến vị trí trục khuỷu

Hình 6.12: Cảm biến vị trí trục khuỷu

Cảm biến vị trí trục khuỷu có nhiệm vụ đo tín hiệu tốc độ của trục khuỷu, vị trí trục khuỷu gửi về cho DME và DME sử dụng tín hiệu đó để tính toán góc đánh lửa sớm cơ bản, thời gian phun nhiên liệu cơ bản cho động cơ

Cảm biến vị trí trục khuỷu trên động cơ BMW B58 là cảm biến kiểu Hall đƣợc cấu tạo từ một phần tử IC Hall ở đầu cảm biến và nam châm vĩnh cửu trong cảm biến khi trục khuỷu quay nó sẽ tạo ra một tín hiệu xung gửi về hộp DME, DME sẽ sử dụng thuật toán logic đƣợc lập trình sẵn trong hộp, nó đếm số xung đó trên

89 một đơn vị thời gian và tính toán đƣợc tốc độ của trục khuỷu Tín hiệu cảm biến được gửi về dưới dạng xung vuông

Cảm biến vị trí trục khuỷu thường được gắn gần pu-ly trục khuỷu

Hình 6.13: Vị trí cảm biến vị trí trục khuỷu

Kiểm tra khi bật công tắc IG:

Sử dụng đồng hồ VOM đo chân Signal khi đề máy có tín hiệu xung vuông như phần thông số kỹ thuật ta được chân dương có 12V, mass 0V, signal 5V Hoặc dùng máy chẩn đoán có thể phân tích tín hiệu cảm biến trục khuỷu bằng cách phân tích dữ liệu

Cảm biến vị trí trục cam

Hình 6.14: Cảm biến vị trí trục cam

Cảm biến vị trí trục cam CPS (Camshaft Position Sensor) nắm một vai trò quan trọng trong hệ thống điều khiển của động cơ DME sử dụng tín hiệu này để xác định điểm chết trên của máy số 1 hoặc các máy, đồng thời xác định vị trí của trục cam để xác định thời điểm đánh lửa chính xác

Ngoài ra trên động cơ BMW cảm biến trục cam còn đóng vai trò giám sát sự hoạt động của hệ thống điều khiển trục cam biến thiên VANOS và Valvetronic, DME sử dụng tín hiệu của cảm biến này để xác định rằng hệ thống Trục cam biến thiên có đang làm việc đúng nhƣ tín hiệu từ hộp DME điều khiển hay không

Cũng nhƣ cảm biến vị trí trục khuỷu cảm biến vị trí trục cam là cảm biến kiểu Hall Khi trục khuỷu quay, thông qua dây cam dẫn động làm trục cam quay theo, trên trục cam có 1 vành tạo xung có các vấu cực, các vấu cực này quét qua đầu

91 cảm biến, khép kín mạch từ và cảm biến tạo ra 1 xung tín hiệu gửi về DME để DME nhận biết đƣợc điểm chết trên của xi lanh số 1 hay các máy khác

Hình 6.15: Vị trí cảm biến vị trí trục cam

 Cách 1: Đối với loại cảm biến này, chúng ta kiểm tra khi bật On công tắc IG: Chân dương có 12V, mass 0V, signal 5V

 Cách 2: Sử dụng đồng hồ đo hiển thị xung (osiloscope) đo chân Signal khi đề máy có tín hiệu xung vuông nhƣ phần thông số kỹ thuật

Lưu ý: Nên tháo cảm biến ra ngoài vệ sinh và kiểm tra lại xem cảm biến có bị hƣ hỏng vật lý hay bị bụi bẩn không

Cảm biến nhiệt độ và áp suất khí nạp

Hình 6.16: Cảm biến nhiệt độ và áp suất khí nạp

Cảm biến áp suất có nhiệm vụ cung cấp tín hiệu áp suất khí nạp dưới dạng điện áp hoặc tần số về bộ xử lý trung tâm để tính toán lƣợng nhiên liệu cần cung cấp cho động cơ Khi xe không có cảm biến MAP, động cơ sẽ nổ không êm, công suất động cơ kém, tốn nhiên liệu và xe thải ra nhiều khói

Cảm biến áp suất đường ống nạp cảm nhận áp suất đường ống nạp bằng một

IC lắp trong cảm biến và phát ra tín hiệu PIM DME động cơ quyết định khoảng thời gian phun nhiên liệu cơ bản và góc đánh lửa sớm cơ bản dựa vào tín hiệu PIM này Áp suất đường ống nạp thay đổi làm hình dạng của chip silicon thay đổi và giá trị điện trở của nó cũng dao động theo mức độ biến dạng

Sự dao động của giá trị điện trở này đƣợc chuyển hóa thành một tín hiệu điện áp nhờ IC lắp bên trong cảm biến và sau đó đƣợc gửi đến DME động cơ ở cực PIM dùng làm tín hiệu áp suất đường ống nạp, DME cấp nguồn 5V đến IC

Hình 6.17: Quan hệ giữa điện áp với áp suất tuyệt đối trên đường ống nạp

Cảm biến áp suất đường ống nạp thường được gắn ở đường khí nạp cổ hút Trên động cơ B58 gồm 2 cảm biến, một nằm trước bướm ga đo áp suất và nhiệt độ khí nạp có 4 chân (1 chân đo nhiệt độ), một con nằm sau bướm ga chỉ đo áp suất 3 chân

Hình 6.18: Vị trí cảm biến nhiệt độ và áp suất khí nạp

Kiểm tra điện áp nguồn

 Ngắt giắc nối của cảm biến

 Dùng đồng hồ VOM , đo điện áp giữa các cực dương và mass của giắc nối phía dây điện nếu điện áp đo đƣợc trong mức 4,5-5,5V

 Nếu kết quả không nhƣ tiêu chuẩn, hãy kiểm tra dây dẫn điện hoặc DME

Kiểm tra điện áp tín hiệu

Nổ máy, làm nóng động cơ đến nhiệt độ làm việc bình thường Dùng đồng hồ VOM đo điện áp giữa hai chân tín hiệu và mass và đạp bàn đạp ga nếu thấy giá trị điện áp thu được tăng hoặc theo độ mở cánh bướm ga trong khoảng từ 1-4V thì cảm biến hoạt động bình thường nếu không thì kiểm tra lại cảm biến hoặc thay thế.

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát

Hình 6.19: Cảm biến nhiệt độ nước làm mát

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát đo nhiệt độ nước làm mát động cơ và truyền tín hiệu đến bộ xử lý trung tâm để tính toán thời gian phun nhiên liệu, góc đánh lửa sớm, tốc độ chạy không tải,… ngoài ra còn đƣợc dùng để điểu khiển hệ thống kiểm soát khí xả, chạy quạt làm mát động cơ

6.8.2 Nguyên lý hoạt động Điện trở nhiệt là một phần tử cảm nhận thay đổi điện trở theo nhiệt độ Nó đƣợc làm bằng vật liệu bán dẫn nên có hệ số nhiệt điện trở âm Khi nhiệt độ tăng điện trở giảm và ngƣợc lại, khi nhiệt độ giảm thì điện trở tăng Các loại cảm biến nhiệt độ hoạt động cùng nguyên lý nhƣng mức hoạt động và sự thay đổi điện trở theo nhiệt độ có khác nhau Sự thay đổi giá trị điện trở sẽ làm thay đổi giá trị điện áp đƣợc gửi đến DME động cơ trên nền tảng cầu phân áp

Hình 6.20: Nguyên lý hoạt động cảm biến nhiệt độ nước làm mát Điện áp 5V qua điện trở chuẩn (điện trở này có giá trị không đổi theo nhiệt độ) đến cảm biến rồi trở về DME về mass Nhƣ vậy điện trở chuẩn và nhiệt điện trở trong cảm biến tạo thành một cầu phân áp Điện áp điểm giữa cầu đƣợc đƣa đến bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự – số (bộ chuyển đổi ADC – Analog to Digital converter)

Khi nhiệt độ động cơ thấp, giá trị điện trở cảm biến cao và điện áp gửi đến bộ biến đổi ADC lớn Tín hiệu điện áp đƣợc chuyển đổi thành một dãy xung vuông và đƣợc giải mã nhờ bộ vi xử lý để thông báo cho DME động cơ biết động cơ đang lạnh Khi động cơ nóng, giá trị điện trở cảm biến giảm kéo theo điện áp đặt giảm, báo cho DME động cơ biết là động cơ đang nóng

Hình 6.21: Đồ thị quan hệ giữa điện trở và nhiệt độ

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát được đặt ở thân động cơ và tiếp xúc trực tiếp với nước làm mát

6.8.4 Kiểm tra Để kiểm tra hoạt động của cảm biến nhiệt độ nước làm mát, ta phải đo giá trị điện trở của cảm biến khi có sự thay đổi về nhiệt Chúng ta dùng đồng hồ VOM, bật chế độ đo Ω

+ Dùng bật lửa hoặc nhúng cảm biến vào nước nóng Nếu điện trở có giá trị từ 0,2

Ω - 0,3 Ω, thì cảm biến còn hoạt động tốt

+ Đo cảm biến khi đã động cơ đã tắt và nguội có giá trị từ 4.8-6 Ω thì cảm biến hoạt động bình thường

Cảm biến vị trí bướm ga và bướm ga điện tử

Hình 6.22: Cụm cảm biến vị trí bướm ga và bướm ga điện tử

Cảm biến vị trí bướm ga được sử dụng để đo độ mở vị trí của cánh bướm ga để báo về hộp DME Từ đó, DME sẽ sử dụng thông tin tín hiệu mà cảm biến vị trí bướm ga gửi về để tính toán mức độ tải của động cơ nhằm hiệu chỉnh thời gian phun nhiên liệu, cắt nhiên liệu, điều khiển góc đánh lửa sớm, điều chỉnh bù ga cầm chừng và điều khiển chuyển số

Bướm ga điện tử bao gồm bướm ga, cảm biến vị trí bướm ga dùng để phát hiện góc mở của bướm ga, motor bướm ga để mở và đóng bướm ga, một lò xo hồi để trả bướm ga về một vị trí cố định Motor bướm ga ứng dụng một motor điện 1 chiều (DC) có độ nhạy tốt và tiêu thụ ít năng lƣợng

DME động cơ điều khiển độ lớn và hướng của dòng điện chạy đến motor điều khiển bướm ga, làm quay hay giữ motor và mở/đóng bướm ga qua một cụm bánh răng giảm tốc Góc mở bướm ga thực tế được phát hiện bằng một cảm biến vị trí bướm ga, thông số đó được phản hồi về cho DME động cơ

Khi dòng điện không chạy qua motor, lò xo hồi sẽ giữ bướm ga ở một vị trí cố định (khoảng 7 độ) Tuy nhiên, trong chế độ không tải, bướm ga được đóng lại nhỏ hơn so với vị trí cố định

Khi DME động cơ phát hiện thấy có trục trặc, nó bật đèn báo hƣ hỏng trên đồng hồ tap-lo đồng thời cắt nguồn đến motor, nhưng do bướm ga được giữ ở góc mở khoảng 7 độ nên xe vẫn có thể chạy đến nơi an toàn

6.9.2 Nguyên lý hoạt động: Điện áp của cảm biến cũng thay đổi theo độ mở bướm ga nhưng dựa trên nguyên lý hiệu ứng Hall

Hình 6.23: Quan hệ giữa độ mở bướm ga và điện áp đo được

Cảm biến vị trí bướm ga được lắp trên bướm ga điện tử

Hình 6.24: Cảm biến vị trí bướm ga

Rút giắc điện, kiểm tra ở tại chân cảm biến có nguồn 5V, chân mát và chân tín hiệu Khi thay đổi độ mở cánh bướm ga thì giá trị điện áp tại chân signal phải thay đổi theo tuyến tính tăng dần và không bị gián đoạn tại điểm nào Điện áp chân tín hiệu ở không tải là 0,5-0,8V, khi đạp ga điện áp sẽ tăng dần lên tới 4.5V

Cảm biến bàn đạp ga

Hình 6.25: Cảm biến bàn đạp ga

Cảm biến bàn đạp chân ga đƣợc sử dụng để đo độ mở của bàn đạp chân ga khi người lái xe nhấn vào bàn đạp Lúc này, tín hiệu từ cảm biến bàn đạp ga sẽ được gửi về DME và DME sẽ sử dụng các dữ liệu này để điều khiển motor bướm ga mở bướm ga cho động cơ tăng tốc theo độ mở của bàn đạp chân ga và theo chế độ lái hiện thời hợp lý nhất

Hộp DME điều khiển hộp số tự động cũng sử dụng tín hiệu cảm biến chân ga để điều khiển thời điểm chuyển số trong hộp số tự động, nếu người tài xế đạp ga gấp DME hộp số sẽ điều khiển Kick Down (về số thấp) để tăng tốc chiếc xe

Cảm biến bàn đạp ga đƣợc cấp nguồn (5V) và Mass, có 2 dây tín hiệu, điện áp của 2 chân tín hiệu (Signal) cảm biến thay đổi theo độ mở của bướm ga dựa trên nguyên lý hiệu ứng Hall

Hình 6.26: Nguyên lý hoạt động cảm biến bàn đạp ga

Nằm ở cụm chân ga, chân bên phải tài xế

Sử dụng đồng hồ đo điện áp kiểm tra điện áp DME cấp đến cảm biến là 5V và điện áp ở chân tín hiệu đo đƣợc từ 0V đến 5 V tuỳ theo vị trí góc bàn đạp ga tăng dần

Có thể sử dụng tính năng ―Data List‖ trong máy chẩn đoán để phân tích tín hiệu cảm biến chân ga còn tốt hay không, bằng cách On công tắc IG và đạp bàn đạp chân ga từ từ rồi theo dõi tín hiệu hiển thị trên máy chẩn đoán

Sơ đồ của bộ điều khiển động cơ Digital Motor Electronics (DME)

Hình 6.27: Sơ đồ mạch điều khiển của DME 8.6 trên động cơ BMW-B58

1 Hộp điều khiển điện tử DME 8.6

3 Cảm biến áp suất môi trường

6 Hộp điện thân xe và chìa khóa (BDC)

8 Cảm biến áp suất môi chất lạnh

9 Điều khiển bơm nhiên liệu điện

14 Relay phun xăng và đánh lửa

15 Mô-đun chẩn đoán rò rỉ bế chứa (Mỹ và Hàn quốc)

19 Mô-đun quản lý nhiệt

20 Van làm mát cơ học

21 Van thông hơi thùng nhiên liệu

22 Bộ chấp hành VANOS, trục cam nạp

23 Bộ chấp hành VANOS, trục cam xả

24 Van điều khiển Map, bơm dầu

25 Van điều khiển định lƣợng

38 Sưởi khí nạp (chỉ ở quốc gia lạnh)

40 Bộ chấp hành van wastegate

41 Cảm biến Oxy sau bộ catalytic

42 Cảm biến Oxy trước bộ catalytic

44 Cảm biến áp suất khí nạp sau bướm ga (MAP)

45 Cảm biến áp suất ống rail

46 Cảm biến áp suất và nhiệt độ khí nạp trước bướm ga(MAP)

49 Cảm biến khối lƣợng khí nạp kiểu hot film

51 Cảm biến vị trí trục cam nạp

52 Cảm biến vị trí trục cam xả

53 Cảm biến vị trí trục khuỷu

54 Cảm biến bàn đạp ga

55 Cụm bướm ga điện tử

56 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát

57 Cảm biến áp suất dầu

61 Bộ điều khiển ổn định động học

62 Cảm biến nhiệt độ thành phần

Bảng 6.1: Bảng chú thích sơ đồ mạch DME 8.6