tìm sơ đồ mạch điện và đọc được sơ đồ mạch của hệ thống phun xăng và đánh lửa trên xe toyota crolla

Và hơn thế là giúp chochúng em làm quen hơn về nghiên cứu và đặc biệt hiểu biết về hệ thống điện thân xe đểcó thể phục vụ cho công việc sau khi ra trường.1.2.Mục tiêu đề tài. Hiểu được

Mục lụ

MỤC LỤC IMỤC LỤC HÌNH ẢNH IV

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1

1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1

1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 1

1.3 NỘI DUNG ĐỀ TÀI 1

1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 3

2.1 CÔNG DỤNG VÀ YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 3

2.1.1 Công dụng của hệ thống đánh lửa 3

2.1.2 Yêu cầu của hệ thống đánh lửa 3

2.2 PHÂN LOẠI HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 4

2.2.1 Hệ thống đánh lửa dùng má vít 5

2.2.2 Hệ thống đánh lửa Manhêtô 5

2.2.3 Hệ thống đánh lửa bán dẫn 5

2.2.3.1 Hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm 5

2.2.3.2 Hệ thống đánh lửa bán dẫn không tiếp điểm 5

2.2.4 Hệ thống đánh lửa điện dung 6

2.2.5 Hệ thống đánh lửa điện tử 6

2.2.5.1 Hệ thống đánh lửa điện tử gián tiếp 7

2.2.5.2 Hệ thống đánh lửa điện tử trực tiếp 8

2.2.5.2.1 Hệ thống đánh lửa điện tử trực tiếp sử dụng bôbin đôi 8

2.2.5.2.2 Hệ thống đánh lửa điện tử trực tiếp sử dụng bobin đơn 9

2.3 CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 9

2.3.1 Hiệu điện thế thứ cấp cực đại U2m 9

2.3.2 Hiệu điện thế đánh lửa Udl 10

2.3.3 Hệ số dự trữ Kdt 10

2.3.5 Tốc độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp S 11

2.3.6 Tần số và chu kỳ đánh lửa 11

2.3.7 Năng lượng tia lửa và thời gian phóng điện 12

2.4 CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG PHUN XĂNG 13

2.4.1 Công dụng 13

2.4.2 Phân loại 13

2.4.2.1 Theo phương pháp điều khiển lượng phun 13

2.4.2.2 Theo phương pháp lắp đặt kim phun 13

2.4.2.3 Theo phương pháp điêu khiển bơm nhiên liệu 14

2.4.2.3.1 Bơm xăng không qua ECU 14

2.4.2.3.2 Bơm xăng qua ECU 14

2.4.2.3.3 Bơm xăng qua ECU có thay đổi điều khiên tốc độ bơm 15

2.4.3 Yêu cầu 15

CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ 3ZR-FE TRÊN XE TOYOTA COROLLA 16

3.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ 3ZR-FE 16

3.2 HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU TRÊN ĐỘNG CƠ 3ZR-FE 18

3.3 HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP TRÊN ĐỘNG CƠ 3ZR-FE 20

CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG MÔ HÌNH PHUN XĂNG VÀ ĐÁNH LỬA TRÊN XE TOYOTACOROLLA 22

4.1 YÊU CẦU MÔ HÌNH 22

4.2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CHO MÔ HÌNH 22

4.3 THIẾT KẾ KHUNG MÔ HÌNH 23

4.3.1 Yêu cầu khung mô hình 23

4.3.2 Lựa chọn vật liệu chế tạo 24

4.3.3 Chế tạo bộ khung mô hình 24

4.3.4 Bố trí chung trên mô hình 25

4.4 CÁC CHI TIẾT CHÍNH TRÊN MÔ HÌNH 25

4.4.1 Hệ thống cung cấp điện trên mô hình 25

4.4.2 Hệ thống điều khiển điện tử 26

4.4.2.4 Khối cơ cấu chấp hành 29

4.4.2.4.1 Kim phun nhiên liệu 29

4.2.2.4.2 Cụm chi tiết của hệ thống đánh lửa 31

Mục lục hình ảnh

Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa bán dẫn không tiếp điểm 5

Hình 2.2: Sơ đồ hệ thống đánh lửa điện dung điều khiển vít có mạch chống rung 6

Hình 2.3: Sơ đồ hệ thống đánh lửa gián tiếp 7

Hình 2.4: Sơ đồ hệ thống đánh lửa trực tiếp sử dụng bôbin đôi 8

Hình 2.5: Sơ đồ hệ thống đánh lửa trực tiếp sử dụng bôbin đơn 9

Hình 2.6: Mạch điều khiển bơm xăng không qua ECU 14

Hình 2.7: Mạch điều khiển bơm xăng qua ECU 15

Hình 2.8: Mạch điều khiển bơm xăng qua ECU có điều chỉnh tốc độ bơm 15

Hình 3.1: Mặt cắt ngang động cơ 3ZR-FE 16

Hình 3.2: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu trên động cơ 3ZR-FE 18

Hình 3.3: Sơ đồ hệ thống cấp nhiên liệu động cơ 3ZR – FE 19

Hình 3.4: Sơ đồ hệ thống thu hồi hơi xăng trên động cơ 3ZR – FE 20

Hình 3.5: Sơ đồ điều khiển của hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS) 21

Hình: 4.1 Chọn tấm nhựa pvc để thiết kế khung 24

Hình 4.2: Khung sau khi được làm hoàn thiện 24

Hình 4.3: Bố trí chung mô hình 25

Hình 4.4: Cấu tạo của ắcquy 26

Hình 4.5: Cấu tạo cảm biến tốc độ động cơ 26

Hình 4.6: Sơ đồ mạch điện của cảm biến tốc độ động cơ 27

Hình 4.7: Chân giắc cắm của hộp ECU 3ZR-FE của xe Toyota Corolla 28

Hình 4.8: Sơ đồ khối 29

Hình 4.9: Kết cấu vòi phun nhiên liệu 30

Hình 4.10: Sơ đồ kim phun 31

Hình 4.11: Cấu tạo bộ đánh lửa (có IC và bôbin đánh lửa) IC đánh lửa 31

Hình 4.12: Mạch điều khiển của IC đánh lửa 32

Hình 4.13: Cấu tạo của bugi 33

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI.1.1.Lý do chọn đề tài.

Hiện nay các hệ thống trên xe ô tô đang được nghiên cứu, phát triển không ngừng vì yêucầu kỹ thuật và trình độ phát triển, có thể kể đến là hệ thống phun xăng đánh lửa Hệthống này đóng vai trò quan trọng giúp động cơ của ô tô có thể hoạt động một cách mượtmà.

Ngành công nghiệp ô tô của thế giới rất phát triển nhưng phần lớn tài liệu được viết bằngtiếng anh Nên các sinh viên như chúng em rất khó tiếp cận với những kiến thức đó Việcnghiên cứu về hệ thống phun xăng và đánh lửa sẽ là một phần tài liệu rất quan trọng sẽgiúp cho chúng em tiếp cận tốt hơn với những công nghệ mới đó.

Vì những lý do trên nhóm chúng em mong muốn được củng cố, thu thập, tổng hợp vànâng cao kiến thức chuyên ngành cũng như kiến thức thực tế Và hơn thế là giúp chochúng em làm quen hơn về nghiên cứu và đặc biệt hiểu biết về hệ thống điện thân xe đểcó thể phục vụ cho công việc sau khi ra trường.

1.2.Mục tiêu đề tài.

 Hiểu được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phun xăng đánh lửa

 Đọc và phân tích được các mạch điện hệ thống điện hệ thống phun xăng và đánhlửa trên xe Toyota Crolla

 Có thể thực hiện hiện được công việc kiểm tra, chẩn đoán, khắc phục các hư hỏngcủa hệ thống phun xăng và đánh lửa

 Biết được các thông số cơ bản, các bộ phận để điều khiển hệ thống, điện áp để hệthống hoạt động ổn định của hệ thống phun xăng và đánh lửa

1.3 Nội dung đề tài.

 Giới thiệu một cách tổng quan nhất hệ thống phun xăng và đánh lửa trên ô tô Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phun xăng và đánh lửa  Tìm sơ đồ mạch điện và đọc được sơ đồ mạch của hệ thống phun xăng và đánh lửa

trên xe Toyota Crolla.

 Dựa vào các thông số và số liệu đã tính toán trước đó để áp dụng vào mô hình vàlàm cho mô hình hoạt động ổn định

 Viết báo cáo đồ án

1.4.Phương pháp nghiên cứu.

 Phương pháp nghiên cứu và tìm kiếm tài liệu trên Internet, trên thực tế và các sáchchuyên ngành liên quan đến đề tài mà nhóm tìm hiểu.

 Phương pháp đo đạc, tính toán  Phương pháp nghiên cứu, thiết kế.

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT2.1 Công dụng và yêu cầu của hệ thống đánh lửa

2.1.1 Công dụng của hệ thống đánh lửa

Hệ thống đánh lửa trên động cơ đốt trong là một hệ thống đóng vai trò hết sức quan trọng,nó quyết định tình trạng làm việc của động cơ, đến tính kinh tế và hiệu suất làm việc củađông cơ

Hệ thống đánh lửa có nhiệm vụ chính đó là: Biến dòng điện một chiều thế hiệu thấp (từ 6,12 hay 24V) hoặc các xung điện xoay chiều thế hiệu thấp (trong hệ thống đánh lửaManhêtô và vô lăng Manhêtic) thành các xung điện cao thế (12000 ÷ 24000V) đủ để tạonên tia lửa phóng qua khe hở bugi đốt cháy hỗn hợp làm việc trong các xi lanh của độngcơ vào những thời điểm thích hợp và tương ứng với trình tự xi lanh và chế độ làm việccủa động cơ

Trong một số trường hợp, hệ thống đánh lửa loại tạo ra nhiều tia lửa điện liên tục có chứcnăng để hỗ trợ khởi động, tạo điều kiện khởi động đông cơ được dễ dàng ở nhiệt độ thấp(hay còn gọi là khởi động lạnh)

2.1.2 Yêu cầu của hệ thống đánh lửa

Hệ thống đánh lửa phải đáp ứng các yêu cầu chính sau:

Phải đảm bảo tạo ra điện áp đủ lớn để tạo ra tia lửa điện phóng qua khe hở giữa các điệncực của bugi Điện áp đánh lửa phải đạt khoảng (12000 ÷ 24000 [V])[1]

Tia lửa điện phải có năng lượng đủ lớn để đốt cháy được hỗn hợp làm việc trong mọi điềukiện làm việc của động cơ Khi động cơ làm việc bình thường, để châm lửa hỗn hợp cháytia lửa điện cần có một năng lượng khoảng 0,003[J] là đủ [1]

Thời điểm đánh lửa phải tương ứng với góc đánh lửa sớm hợp lý nhất ở mọi chế độ làmviệc của động cơ Giá trị góc đánh lửa sớm tối ưu dao động trong khoảng 20o ÷ 50o (theogóc quay trục khuỷu) ở số vòng quay và tải trọng định mức [1] Với các động cơ hiện đại,hệ thống đánh lửa phải có khả năng tự động điều chỉnh góc đánh lửa sớm để đạt được gócđánh lửa sớm hợp lý nhất, theo chương trình đã được nạp sẵn trong bộ nhớ của ECU

(Electronic Control Unit) theo mọi chế độ làm việc của động cơ

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

Kết cấu đơn giản, bảo dưỡng sửa chữa dễ dàng, giá thành rẻ

2.2 Phân loại hệ thống đánh lửa

Theo đặc điểm cấu tạo và nguyên lý làm việc, hệ thống đánh lửa được chia thành các loạisau:

- Hệ thống đánh lửa thường hay hệ thống đánh lửa kiểu cơ khí: đây là loại hệ thốngđánh lửa thông dụng, được dùng trên hầu hết các ô tô thời gian trước đây, vì thế nó cònđược gọi là hệ thống đánh lửa cổ điển.

- Hệ thống đánh lửa bằng Manhêtô hoặc Vôlăng manhêtíc: đây là loại hệ thống đánh lửacao áp độc lập, không cần đến ắc quy và máy phát Do đó, hệ thống đánh lửa này có độtin cậy cao và được dùng trên các xe cao tốc và một số máy công trình trên vùng núi.- Hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm: là hệ thống đánh lửa bán dẫn kết hợp cơ khí,

hệ thống đánh lửa loại này vẫn còn dùng trên một số xe hiện nay.

- Hệ thống đánh lửa bán dẫn không tiếp điểm: là hệ thống đánh lửa bán dẫn với thờiđiểm đánh lửa được điều khiển bằng tín hiệu nhận từ các cảm biến có liên hệ cơ khívới trục khuỷu.

Theo loại cảm biến đánh lửa, hệ thống đánh lửa bán dẫn không tiếp điểm được chia thànhcác loại sau:

- Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến điện từ Theo loại cảm biến điện từ sử dụng hệthống đánh lửa này được chia thành hai loại là: loại nam châm đứng yên và loại namchâm quay.

- Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến quang.- Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến Hall.

Theo dạng năng lượng được tích lũy trước khi đánh lửa, hệ thống đánh lửa được chia rahai loại sau:

- Hệ thống đánh lửa điện cảm: bao gồm các hệ thống đánh lửa thường, đánh lửa bán dẫndùng transistor và hệ thống đánh lửa Manhêtô Ở loại này, năng lượng đánh lửa đượctích lũy trong từ trường của biến áp đặc biệt gọi là biến áp đánh lửa.

- Hệ thống đánh lửa điện dung: loại này là loại hệ thống đánh lửa mới về nguyên lý vàcó rất nhiều ưu điểm, nên hiện nay được sử dụng nhiều trên các ôtô.

2.2.3 Hệ thống đánh lửa bán dẫn

Hệ thống đánh lửa bán dẫn lại được phân thành hai loại nữa đó là: - Hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm

- Hệ thống đánh lửa bán dẫn không có tiếp điểm

2.2.3.1 Hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm

Có thể sử dụng thay thế cho các xe đời trước nay sử dụng hệ thống đánh lửa má vít Sử dụng cho các động cơ thấp tốc bởi vì tốc độ cao sẽ làm cho transistor đóng cắt khôngtích cực làm giảm U2 và chóng mòn tiếp điểm Hiện nay ít còn dung trên các dòng xe hiệnđại

2.2.3.2 Hệ thống đánh lửa bán dẫn không tiếp điểm

Sơ đồ nguyên lý:

Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa bán dẫn không tiếp điểm

Ắc quy; 2 Bộ phát lệnh; 3 Biến áp đánh lửa; 4 Công tắc khởi động; 5 Biến áp xung.

Đặc điểm của sơ đồ:

- Không cần tiếp điểm nên không còn hiện tượng cháy rỗ tiếp điểm, tuổi thọ của hệthống đánh lửa theo đó cũng tăng lên

- Loại bỏ các má vít cơ khí nên việc điều chỉnh góc đánh lửa thực hiện một cách dễdàng

- Dễ lắp đặt, làm việc ổn định không ồn như loại tiếp điểm má vít

- Ứng dụng trên các xe đời mới như xe du lịch, có yêu cẩu về việc điều chỉnh góc đánhlửa sớm phù hợp dễ dàng

2.2.4 Hệ thống đánh lửa điện dung

a Sơ đồ nguyên lý

Hình 2.2: Sơ đồ hệ thống đánh lửa điện dung điều khiển vít có mạch chống rung

1 Ắc quy; 2 Khóa điện; 3.Tụ tích; 4 Bôbin; 5 Dây cao áp tới bộ chia điệnb Đặc điểm của sơ đồ

- Năng lượng điện trường tích lũy trong tụ điện nên có năng lượng lớn

- Thường được sử dụng trên các xe thể thao, xe đua, động cơ có piston tam giác và trên xegắn máy

2.2.5 Hệ thống đánh lửa điện tử

Hệ thống đánh lửa điện tử lại được chia ra làm hai loại nữa đó là:  Hệ thống đánh lửa điện tử trực tiếp

 Hệ thống đánh lửa điện tử gián tiếp

2.2.5.1 Hệ thống đánh lửa điện tử gián tiếp

a Sơ đồ nguyên lý

Hình 2.3: Sơ đồ hệ thống đánh lửa gián tiếp

Cảm biến vị trí trục khuỷu; 2 Cảm biến vị trí trục cam; 3 Cảm biến vị trí bướm ga; 4.Cáccảm biến khác; 5 ECU; 6 Ắc quy; 7 Công tắc máy; 8 Bôbin; 9 IC đánh lửa; 10 Bộ chiađiện; 11 Bugi đánh lửa.

b Đặc điểm của sơ đồ

 Thời điểm đánh lửa chính xác, loại bỏ được các chi tiết dễ hư hỏng như bộ ly tâm  Dễ dàng điều chỉnh tự động thời điểm đánh lửa nhờ chương trình của ECU

 Kiểm soát tốt quá trình hoạt động nhờ có tín hiệu phản hồi IGF

 Sử dụng trên các xe du lịch, xe khách nhỏ đời mới có công suất vừa (số xi lanh ít)tốc độ trung bình

2.2.5.2 Hệ thống đánh lửa điện tử trực tiếp

2.2.5.2.1 Hệ thống đánh lửa điện tử trực tiếp sử dụng bôbin đôi

a Sơ đồ nguyên lý

Hình 2.4: Sơ đồ hệ thống đánh lửa trực tiếp sử dụng bôbin đôi

1 Cảm biến vị trí trục khuỷu; 2 Cảm biến vị trí trục cam; 3 Cảm biến vị trí bướm ga;4.Các cảm biến khác; 5 ECU; 6 Bôbin; 7 IC đánh lửa; 8 Bugi đánh lửa.

b Đặc điểm của sơ đồ

- Dây cao áp ngắn nên giảm mất mát năng lượng, giảm điện dung ký sinh, giảm nhiễu vôtuyến

- Không còn bộ phân phối điện cao áp nên không còn khe hở trên đường dẫn cao áp - Bỏ được các chi tiết dễ hư hỏng và phải chế tạo bằng vật liệu cách điện tốt như bộ phânphối, chổi than, nắp chia điện

- Sử dụng bobin đôi cho 4 xilanh nên giảm được số lượng bobin, giảm chân điều khiểncho ECU, giảm số lượng transistor nên giảm được giá thành

- Được sử dụng rộng rãi trên ô tô hiện đại vì có nhiều ưu điểm, sử dụng cho các động cơlắp trên xe du lịch đời mới giúp tăng hiệu quả làm việc của động cơ do dễ dàng tạo ra thờiđiểm đánh lửa hợp lý theo từng chế độ làm việc của động cơ

2.2.5.2.2 Hệ thống đánh lửa điện tử trực tiếp sử dụng bobin đơn

Hình 2.5: Sơ đồ hệ thống đánh lửa trực tiếp sử dụng bôbin đơn

1 Cảm biến vị trí trục khuỷu; 2 Cảm biến vị trí trục cam; 3 Cảm biến vị trí bướm ga;4.

Các cảm biến khác; 5 ECU; 6 Bôbin; 7 IC đánh lửa; 8 Bugi đánh lửa.

b Đặc điểm của sơ đồ

- Không có dây cao áp nên ít tổn thất năng lượng đánh lửa - Không còn bộ chia điện nên ít bị hư hỏng

- Mỗi bobin được điều khiển riêng biệt bởi một chân của ECU nên có khả năng hoạtđộng độc lập

- Thời điểm đánh lửa chính xác và tối ưu theo mọi chế độ làm việc nên tăng hiệu suấtcủa động cơ

- Áp dụng trên xe đời mới hiện nay như xe du lịch có yêu cầu công suất và hiệu suấtlàm việc lớn, vì có nhiều ưu điểm nên nó dần thay thế loại hệ thống đánh lửa thườngvà bán dẫn

2.3 Các thông số cơ bản của hệ thống đánh lửa 2.3.1 Hiệu điện thế thứ cấp cực đại U2m

Hiệu điện thế thứ cấp cực đại U2m là hiệu điện thế ở hai đầu cuộn dây thứ cấp khi táchdây cao áp ra khỏi bugi Hiệu điện thế cực đại U2m phải lớn để có khả năng tạo được tialửa điện giữa hai điện cực của bugi, đặc biệt lúc khởi động

2.3.2 Hiệu điện thế đánh lửa Udl

Định luật Pashen phát biểu: Hiệu điện thế đánh lửa tỷ lệ thuận với áp suất buồng đốtvà khe hở giữa hai điện cực bugi và tỷ lệ nghịch với nhiệt độ ở điện cực trung tâm củabugi tại thời điểm đánh lửa

Hiệu điện thế thứ cấp mà tại đó quá trình đánh lửa được xảy ra được gọi là hiệu điệnthế đánh lửa (Udl) Hiệu điện thế đánh lửa là một hàm phụ thuộc vào nhiều yếu tố, theođịnh luật Pashen

Năng lượng dự trữ Wdt là năng lượng tích luỹ dưới dạng từ trường trong cuộn dây sơcấp của bobin Để đảm bảo tia lửa điện có đủ năng lượng để đốt cháy hoàn toàn hoàkhí Hệ thống đánh lửa phải đảm bảo được năng lượng dự trữ trên cuộn sơ cấp củabobin ở một giá trị xác định

Trong đó:

Wdl: Năng lượng dự trữ trên cuộn sơ cấp, [mJ]; L1: Độ tự cảm của cuộn sơ cấp của bobbin, [mH];

Ing: Cường độ dòng điện sơ cấp tại thời điểm công suất ngắt, [A]

2.3.5 Tốc độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp S

Trong đó:

S: Tốc độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp, [V/ms]; ΔUU2: Độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp, [V]; ΔUt: Thời gian biến thiên của hiệu thế thứ cấp, [s]

Tốc độ biến thiên của hiệu điện thế cấp S càng lớn thì tia lửa điện xuất hiện tại điệncực bugi càng mạnh nhờ đó dòng không bị rò qua có muội than trên cực bugi, nănglượng tiêu hao trên mạch thứ cấp giảm

n: Số vòng quay trục khuỷu động cơ, [vòng/phút]; Z: Số xylanh động cơ

Chu kỳ đánh lửa: là thời gian giữa hai lần xuất hiện tia lửa

td : thời gian công suất dẫn; tm : thời gian công suất ngắt

Tần số đánh lửa f tỷ lệ thuận với quay trục khuỷu động cơ và số vòng quay xylanh Khi tăng số vòng quay của động cơ và số xylanh, tần số đánh lửa f tăng và do đó chukỳ đánh lửa T giảm xuống Vì vậy, khi thiết kế cần chú ý đến 2 thông số chu kỳ và tầnsố đánh lửa để đảm bảo ở số vòng quay cao nhất của động cơ tia lửa vẫn mạnh

2.3.7 Năng lượng tia lửa và thời gian phóng điện

Thông thường, tia lửa điện bao gồm hai thành phần là thành phần điện dung và thành phần điện cảm Năng lượng của tia lửa được tính theo công thức:

WP = WC + WL Trong đó:

WP: Năng lượng của tia lửa;

WC: Năng lượng của thành phần tia lửa có tính điện dung; WL: Năng lượng của thành phần tia lửa có tính điện cảm; C2: Điện dung ký sinh của mạch thứ cấp của bugi [F]; Uđl : Hiệu điện thế đánh lửa;

L2: Độ tự cảm của mạch thứ cấp [H]; i2: Cường độ dòng điện mạch thú cấp [A]

Tuỳ thuộc vào loại hệ thống đánh lửa mà tăng năng lượng tia lửa có đủ hai thành phầnhoặc chỉ có một thành phần điện cảm hoặc điện dung

Thời gian phóng điện giữa hai điện cực của bugi tuỳ thuộc vào loại hệ thống đánh lửa.Tuy nhiên hệ thống đánh lửa phải đảm bảo năng lượng tia lửa đủ lớn và thời gianphóng điện đủ dài để đốt cháy được hoà khí ở mọi chế độ hoạt động của động cơ

2.4 Công dụng, phân loại và yêu cầu của hệ thống phun xăng2.4.1 Công dụng

- Cung cấp hỗn nhiên liệu đến từng xylanh trong động cơ

- Kiểm soát lượng xăng phun theo thời gian theo lượng khí nạp để đạt tỉ lệ mong muốn- Tăng lượng nhiện liệu ở chế độ làm nóng sau khởi động lạnh

- Bù lượng nhiên liệu bám trên ống nạp

- Cắt nhiên liệu khi giảm tốc độ hoặc tốc độ quá cao - Hiệu chỉnh theo nhiệt độ khí nạp và áp suất khí nạp - Điều chỉnh tốc độ cầm chừng

- Điếu chỉnh lưu hồi khí thải

- Hệ thống sẽ giúp cho nhiên liệu không bị thất thoát trên đường ống nạp và hòa khíđược trộn tốt hơn

2.4.2 Phân loại

2.4.2.1 Theo phương pháp điều khiển lượng phun

 Hệ thống phun xăng gián tiếp ( L-EFI): Với lượng phun xăng được tính toándựa vào lưu lượng khí nạp lấy từ các cảm biến khí nạp như loại cánh trượt,karman quang, karman siêu âm hoặc cảm biến dây nhiệt )

 Hệ thống phun xăng trực tiếp ( D-EFI): Lượng xăng phun vào được xác địnhdựa vào áp suất sau bướm ga bằng cảm biến MAP, hoặc cảm biến tốc độ độngcơ

2.4.2.2 Theo phương pháp lắp đặt kim phun

 Loại TBI: Phun đơn điểm

 Loại PI: Phun trên đường ống nạp, trước supap hút  Loại DI: Phun trực tiếp vào buồng đốt

2.4.2.3 Theo phương pháp điêu khiển bơm nhiên liệu 2.4.2.3.1 Bơm xăng không qua ECU

Hệ thống phun xăng loại này chỉ sử dụng bộ cảm biến đó gió kiểu cánh trượt và chỉlàm việc khi động cơ hoạt động, Loại này có đặc điểm an toàn cao cho hệ thống Sơ đồmạch điện như trên hình sau

Hình 2.6: Mạch điều khiển bơm xăng không qua ECU

2.4.2.3.2 Bơm xăng qua ECU

Loại này sử dụng hộp ECU cộng với các cảm biến như tốc độ trục khuỷa, tốc độ độngcơ để điều khiển đóng ngắt transistor làm đóng mở relay để điều khiển bơm xăng Sơđồ như hình bên dưới

Hình 2.7: Mạch điều khiển bơm xăng qua ECU

2.4.2.3.3 Bơm xăng qua ECU có thay đổi điều khiên tốc độ bơm

Loại này tương tự như loại thứ 2, chỉ sử dụng thêm một con điện trở làm cho dòngđiện đi qua motor bơm bị thay đổi từ đó điều khiển được tốc độ bơm xăng Sơ đồ nhưhình sau

Hình 2.8: Mạch điều khiển bơm xăng qua ECU có điều chỉnh tốc độ bơm

2.4.3 Yêu cầu

 Dảm bảo mạch điều khiển hoạt động tốt trong mọi trường hợp

 Lưu lượng nhiên liệu phun vào phải đáp ứng hiệu quả nhất trong mọi tínhhuống điều khiển người lái và môi trường

 Đảm bảo an toàn về điện đồi với mạch điều khiển

 Đảm bào an toàn cháy nổ đối với hệ thống bơm xăng nhiên liệu

CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ 3ZR-FE TRÊN XE TOYOTACOROLLA

3.1 Giới thiệu chung về động cơ 3ZR-FE

Hình 3.1: Mặt cắt ngang động cơ 3ZR-FE

1-Các te; 2- Hộp trục khuỷu ; 3- Bánh răng chủ động; 4- Thanh truyền; 5- Áo nước; 7-Vòi phun; 8-Cam nạp; 9-Bôbin đánh lửa; 10-Cam xả; 11- Nắp đậy 12 Nắp xylanh; 13-Que thăm dầu; 14-Thân xylanh; 15-Van hằng nhiệt;16-Thân

Pittông;6-xylanh

Động cơ 3ZR-FE được lắp trên xe Crolla của hãng TOYOTA Đây là một trong nhữngthế hệ động cơ hiện đại của hãng Toyota Trên động cơ, người ta đã thiết kế và trang bịrất nhiều thiết bị điều khiển điện tử để nó làm việc tối ưu hơn Một số các đặc điểm cơbản của động cơ như sau: - Động cơ 3ZR-FE là kiểu động cơ 4 kì, 4 xylanh, thẳnghàng 2 cam kép.