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

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

L Ý DO CHỌN ĐỀ TÀI

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

Ngành công nghiệp ô tô của thế giới rất phát triển nhưng phần lớn tài liệu được viết bằng tiếng anh Nên các sinh viên như chúng em rất khó tiếp cận với những kiến thức đó Việc nghiên cứu về hệ thống phun xăng và đánh lửa sẽ là một phần tài liệu rất quan trọng sẽ giúp 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 và nâng cao kiến thức chuyên ngành cũng như kiến thức thực tế Và hơn thế là giúp cho chúng em làm quen hơn về nghiên cứu và đặc biệt hiểu biết về hệ thống điện thân xe để có thể phục vụ cho công việc sau khi ra trường.

M ỤC 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 đánh lửa trên xe Toyota Crolla

 Có thể thực hiện hiện được công việc kiểm tra, chẩn đoán, khắc phục các hư hỏng của 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 hệ thống hoạt động ổn định của hệ thống phun xăng và đánh lửa

N ỘI 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 và làm cho mô hình hoạt động ổn định

 Viết báo cáo đồ án

P HƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

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

 Phương pháp đo đạc, tính toán

 Phương pháp nghiên cứu, thiết kế.

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

C ÔNG 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 của đông 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 lửa Manhêtô và vô lăng Manhêtic) thành các xung điện cao thế (12000 ÷ 24000V) đủ để tạo nên tia lửa phóng qua khe hở bugi đốt cháy hỗn hợp làm việc trong các xi lanh của động cơ vào những thời điểm thích hợp và tương ứng với trình tự xi lanh và chế độ làm việc của động cơ

Trong một số trường hợp, hệ thống đánh lửa loại tạo ra nhiều tia lửa điện liên tục có chức năng 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 điện cực 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 điều kiện làm việc của động cơ Khi động cơ làm việc bình thường, để châm lửa hỗn hợp cháy tia 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 làm việc của động cơ Giá trị góc đánh lửa sớm tối ưu dao động trong khoảng 20o ÷ 50o (theo góc 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 góc đánh 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.

P HÂN LOẠI HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA

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

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

- Hệ thống đánh lửa bằng Manhêtô hoặc Vôlăng manhêtíc: đây là loại hệ thống đánh lửa cao áp độc lập, không cần đến ắc quy và máy phát Do đó, hệ thống đánh lửa này có độ tin 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 thời điểm đánh lửa được điều khiển bằng tín hiệu nhận từ các cảm biến có liên hệ cơ khí với trục khuỷu.

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

- Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến điện từ Theo loại cảm biến điện từ sử dụng hệ thống đánh lửa này được chia thành hai loại là: loại nam châm đứng yên và loại nam châm 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 ra hai loại sau:

- Hệ thống đánh lửa điện cảm: bao gồm các hệ thống đánh lửa thường, đánh lửa bán dẫn dùng transistor và hệ thống đánh lửa Manhêtô Ở loại này, năng lượng đánh lửa được tích 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 và có rất nhiều ưu điểm, nên hiện nay được sử dụng nhiều trên các ôtô.

2.2.1 Hệ thống đánh lửa dùng má vít

Do còn tồn tại nhiều nhược điểm trong quá trình làm việc nên hầu như hệ thống đánh lửa dùng má vít đã không còn sử dụng trên các loại xe ô tô hiện nay

2.2.2 Hệ thống đánh lửa Manhêtô

Thường được sử dụng trên máy kéo và phương tiện giao thông không trang bị ắc quy, ngoài ra nó còn được sử dụng trên các ô tô công dụng đặc biệt khi yêu cầu hệ thống đánh lửa phải có độ tin cậy cao và làm việc độc lập không phụ thuộc vào ắc quy, sử dụng phổ biến trong ngành hàng không, trên các máy bay động cơ pít tông cũng như trên mô tô xe máy

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 không tích cực làm giảm U2 và chóng mòn tiếp điểm Hiện nay ít còn dung trên các dòng xe hiện đại

2.2.3.2 Hệ thống đánh lửa bán dẫn không tiếp điểm

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 hệ thống 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 dễ dàng

- 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 đánh lửa 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 điện b 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 xe gắn 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.Các cảm biến khác; 5 ECU; 6 Ắc quy; 7 Công tắc máy; 8 Bôbin; 9 IC đánh lửa; 10 Bộ chia điện; 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 vô tuyến

- 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 phân phối, chổi than, nắp chia điện

- Sử dụng bobin đôi cho 4 xilanh nên giảm được số lượng bobin, giảm chân điều khiển cho 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 cơ lắp trên xe du lịch đời mới giúp tăng hiệu quả làm việc của động cơ do dễ dàng tạo ra thời điểm 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;

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 hoạt động độc lập

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

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

C ÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA

2.3.1 Hiệu điện thế thứ cấp cực đại U 2m

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

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

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

P: Là áp suất trong buồng đốt tại thời điểm đánh lửa; δ: Khe hở bugi;

T: Nhiệt độ ở điện cực trung tâm của bugi tại thời điện đánh lửa;

K: Hằng số phụ vào thành phần của hỗn hợp hoà khí;

2.3.3 Hệ số dự trữ K dt

Hệ số dự trữ là tỷ số giữa hiệu điện thế thứ cấp cực đại U2m và hiệu điện thế đánh lửa

Udl: Đối với hệ thống đánh lửa thường, do U2m thấp nên Kdt thường nhỏ hơn 1,5 Trên những động cơ xăng hiện đại với với hệ thống đánh lửa điện tử hệ số dự trữ có khả năng tăng cao (Kdt = 1,5 ÷ 1,8) đáp ứng được việc tăng tỷ số nén, tăng số vòng quay và tăng khe hở bugi

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

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

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 điện cực bugi càng mạnh nhờ đó dòng không bị rò qua có muội than trên cực bugi, năng lượng tiêu hao trên mạch thứ cấp giảm

2.3.6 Tần số và chu kỳ đánh lửa Đối với động cơ 4 thì, số tia lửa xảy ra trong một giây được xác định bởi công thức: nZ

Trong đó: f: Tần số đánh lửa, [Hz]; n: Số vòng quay trục khuỷu động cơ, [vòng/phút];

Z: Số xylanh động cơ Đối với động cơ 2 thì: f: Tần số đánh lửa, [Hz]; n: Số vòng quay trục khuỷu động cơ, [vòng/phút];

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 chu kỳ đánh lửa T giảm xuống Vì vậy, khi thiết kế cần chú ý đến 2 thông số chu kỳ và tần số 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: 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 phần hoặc 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 gian phóng điện đủ dài để đốt cháy được hoà khí ở mọi chế độ hoạt động của động cơ.

C ÔNG DỤNG , PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG PHUN XĂNG

- 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 khí được trộn tốt hơn

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 toán dựa 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 định dựa vào áp suất sau bướm ga bằng cảm biến MAP, hoặc cảm biến tốc độ động cơ

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 chỉ làm việc khi động cơ hoạt động, Loại này có đặc điểm an toàn cao cho hệ thống Sơ đồ mạch điện như trên hình sau

Hình 2.6: Mạch điều khiển bơm xăng không qua ECU

Loại này sử dụng hộp ECU cộng với các cảm biến như tốc độ trục khuỷa, tốc độ động cơ để điều khiển đóng ngắt transistor làm đóng mở relay để điều khiển bơm xăng Sơ đồ 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 dòng điện đi qua motor bơm bị thay đổi từ đó điều khiển được tốc độ bơm xăng Sơ đồ như hình sau

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

 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 tính huống 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

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

G IỚI 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- Pittông;6- 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 xylanh Động cơ 3ZR-FE được lắp trên xe Crolla của hãng TOYOTA Đây là một trong những thế hệ động cơ hiện đại của hãng Toyota Trên động cơ, người ta đã thiết kế và trang bị rất nhiều thiết bị điều khiển điện tử để nó làm việc tối ưu hơn Một số các đặc điểm cơ bản của động cơ như sau: - Động cơ 3ZR-FE là kiểu động cơ 4 kì, 4 xylanh, thẳng hàng 2 cam kép.

 Dung tích công tác của xylanh: 2316 (cm3) - Công suất lớn nhất của động cơ:

150 (mã lực) ở tốc độ 5600 (vòng/phút)

 Mômen xoắn lớn nhất của động cơ: 22,2 (kGm) ở 3800 (vòng/phút).

 Kiểu cung cấp nhiên liệu: phun xăng điện tử (EFI).

 Đường kính xylanh/ hành trình làm việc piston: 86/86 (mm).

 Trục khuỷu được đỡ bởi 5 ổ đỡ của thân máy Các bạc ổ đỡ này đều làm bằng hợp kim nhôm.

 Trục khuỷu được đúc liền với 8 đối tượng để cân bằng Các đường dầu được khoan bên trong trục khuỷu để đưa dầu lên thanh truyền, ổ đỡ, piston và các chi tiết khác.

 Nắp máy được làm bằng hợp kim nhôm có các cửa hút xả ở hai bên, buồng cháy hình nệm.

 Nến điện được bố trí ở bên phải buồng cháy - Trên động cơ 3ZR-FE, nước làm mát được đưa vào áo nước của cụm đường nạp không khí để làm tăng khả năng vận hành xe khi động cơ đang còn nguội.

 Các lò xo nấm hút và làm bằng thép lò xo có khả năng chịu tải ở tất cả các chế độ vòng quay động cơ.

 Trục cam được dẫn động bằng xích Trục cam có 5 ổ đỡ nằm giữa các con đội của từng xylanh và ở phía đầu xylanh số 1 Việc bôi trơn các ổ trục cam được thực hiện nhờ có đường dầu từ nắp máy.

 Việc điều chỉnh khe hở nhiệt được tiến hành bằng cách thay đĩa đệm ở trên con đội mà không cần phải tháo trục cam.

 Nắp hộp xích cam bằng hợp kim nhôm chịu nhiệt, trên đỉnh piston có chỗ lõm để tránh bị xupap va đập.

 Chốt piston kiểu bơi toàn phần không ép chặt vào piston hoặc đầu nhỏ thanh truyền mà có vòng hãm ở hai đầu để tránh bị tuột ra ngoài.

 Vòng găng hơi số 1 làm bằng thép không gỉ, vòng găng hơi số 2 làm bằng gang. Vòng găng hơi số 1 và 2 ngăn khí cháy từ bên trong buồng cháy ra ngoài.

 Vòng găng dầu làm bằng thép không gỉ Đường kính bên ngoài của vòng găng hơi lớn hơn đường kính piston, độ bung tự do của vòng găng cho phép chúng tự ép sát vào thành xylanh khi bị lắp trên piston Vòng găng dầu có tác dụng gạt dầu bám trên thành xylanh tránh làm lọt dầu vào trong buồng cháy.

 Thân máy làm bằng gang Tất cả có 4 xylanh, chiều dài mỗi ống gần gấp đôi chiều dài piston Bên trên xylanh là nắp máy, bên dưới xylanh là trục khuỷu có

5 ổ đỡ Ngoài ra, thân máy còn có áo nước bên trong có nước được dẫn từ bơm nước lên làm mát xylanh.

 Cacte dầu được bắt bằng bu lông vào mặt dưới thân máy Trong cacte dầu có vách ngăn để giữ lượng dầu đủ cần thiết khi xe bị nghiêng Tấm vách ngăn còn tránh cho bơm dầu khỏi hút không khí và bọt, giữ tuần hoàn dầu trong hệ thống được ổn định ngay cả khi xe phanh hãm đột ngột.

 Hệ thống làm mát của động cơ là kiểu tuần hoàn cưỡng bức dưới áp suất của bơm nước và có van hằng nhiệt ở đường nước vào bơm.

 Hệ thống bôi trơn của động cơ là kiểu cưỡng bức và vung té có lọc dầu toàn phần, dùng để đưa dầu bôi trơn và làm mát các bề mặt ma sát của các chi tiết chuyển động.

H Ệ THỐNG NHIÊN LIỆU TRÊN ĐỘNG CƠ 3ZR-FE

Ngày nay, trên hầu hết các động cơ xăng đều được trang bị hệ thống phun xăng điện tử Hệ thống nhiên liệu trên động cơ 3ZR-FE là hệ thống phun xăng điện tử (EFI) được trang bị thêm các hệ thống thu hồi xăng và thu hồi hơi xăng (EVAP) trong thùng xăng nên gọi là hệ thống nhiên liệu SFI.

Nguyên lí làm việc của hệ thống phun xăng điện tử như sau: Một bơm nhiên liệu cung cấp đủ nhiên liệu dưới áp suất không đổi đến các vòi phun (ở động cơ 3ZR-FE áp suất nhiên liệu là từ 3,1 kG/cm2 đến 3,5 kG/cm2 ) Các vòi phun sẽ phun một lượng nhiên liệu định trước vào đường ống nạp theo các tín hiệu từ ECU động cơ ECU nhận các tín hiệu từ nhiều cảm biến thông báo về sự thay đổi các chế độ hoạt động của động cơ. ECU sử dụng các tín hiệu này để xác định khoảng thời gian cần thiết nhằm đạt được hòa khí với tỉ lệ tối ưu phù hợp với từng điều kiện hoạt động của động cơ Khi nhiên liệu được phun ra, áp suất nhiên liệu bị thay đổi một chút Mỗi vòi phun được lắp ở phía trước của xupap nạp Lượng nhiên liệu phun ra được điều khiển bằng độ dài khoảng thời gian dòng điện chạy qua vòi phun.

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

1:Bình Xăng; 2:Bơm xăng điện; 3:Cụm ống của đồng hồ đo xăng và bơm; 4:Lọc Xăng; 5:Bộ lọc than hoạt tính; 6:Lọc không khí; 7:Cảm biến lưu lượng khí nạp; 8:Van điện từ; 9: Môtơ bước; 10:Bướm ga; 11:Cảm biến vị trí bướm ga; 12:Ống góp nạp; 13:Cảm biến vị trí bàn đạp ga; 14:Bộ ổn định áp suất; 15:Cảm biến vị trí trục cam; 16:Bộ giảm chấn áp suất nhiên liệu;17:Ống phân phối nhiên liệu; 18:Vòi phun; 19:Cảm biến tiếng gõ; 20:Cảm biến nhiệt độ nước làm mát; 21:Cảm biến vị trí trục khuỷu; 22:Cảm biến oxy. Để tối ưu hóa quá trình cấp nhiên liệu, động cơ 3ZR-FE được trang bị hệ thống nhiên liệu không có ống hồi xăng (fuel returnless system) với việc sử dụng tích hợp bộ điều áp, lọc xăng và bơm xăng thành một cụm ngay trong thùng xăng Điều này giúp cho nhiên liệu trong thùng xăng tăng hay giảm theo sự bay hơi của nhiên liệu, đồng thời đã loại bỏ được đường hồi xăng ra khỏi khu vực động cơ.

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

Ngoài ra, trên trong thùng xăng còn trang bị thêm hệ thống thu hồi hơi xăng trong thùng gọi là hệ thống EVAP Sự hoạt động của hệ thống thu hồi xăng bằng cách sử dụng một bầu than hoạt tính để hấp thụ lại lượng xăng đã bị bay hơi trong quá trình cấp xăng vào thùng Điều này giúp làm giảm sự thất thoát xăng do không khí.

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

H Ệ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP TRÊN ĐỘNG CƠ 3ZR-FE

Động cơ 3ZR-FE được trang bị hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS- direct ignition system) hay còn gọi là hệ thống đánh lửa không có bộ chia điện được phát triển từ những năm giữa thập kỉ 80, trên các loại xe sang trọng So với các hệ thống đánh lửa thông thường, thì hệ thống này có ưu điểm là: Ưu điểm lớn nhất của hệ thong phun xăng PI so với bộ chế hòa khí là sự hòa trội giữa không khí và xăng diễn ra tốt hơn trong buồng đốt Việc bố trí kim phun gầi suppap hút cho phép tăng chiều dài đường ống nạp mà không sợ xăng bám vào nó, giúp tăng vận tốc khí nạp, tạo ra xoáy lốc giúp việc hòa trộn tôt hơn khiến hỗn hợp đồng nhất hơn Thêm vào đó, dòng khí nạp trên ống góp hút có khối lượng thấp (chưa trộn với nhiên liệu) sẽ đạt tốc độ xoáy lốc cao, nhờ vậy, nhiên liệu sẽ không còn thất thoát trên đường ống nạp và hòa khí sẽ được trộn tốt hơn Có thể cấp hỗn hợp khí nhiên liệu đồng đều đến từng xylanh Có thể đạt được tỉ lệ khí nhiên liệu chính xác với tất cả các dải tốc độ động cơ Đáp ứng kịp thời với sự thay đổi góc mở bướm ga Khả năng hiệu chỉnh hỗn hợp khí nhiên liệu dễ dàng: có thể làm đậm hỗn họp khi nhiệt độ thấp hoặc cắt nhiên liệu khi giảm tốc Hiệu suất nạp hỗn họp không khí - nhiên liệu cao.

 Không sử dụng dây cao áp nên giảm được sự mất mát năng lượng, giảm điện dung ký sinh và giảm nhiễu vô tuyến trên mạch thứ cấp.

 Không sử dụng bộ chia điện nên không có khe hở giữa mỏ quẹt và dây cao

 Bỏ được các chi tiết cơ khí dễ hư hỏng và phải chế tạo bằng vật liệu tốt

 như mỏ quẹt, chổi than, nắp delco…

 Loại bỏ được những hư hỏng thường gặp do hiện tượng phóng điện trên mạch cao áp và giảm chi phí bảo dưỡng.

Nhờ sử dụng mỗi bugie-một bôbine tương ứng nên kích thước mỗi bôbine, IC đánh lửa sẽ nhỏ gọn hơn, tần số hoạt động ít hơn nên nên bôbin ít bị nóng hơn Quá trình điều khiển góc đánh lửa được thực hiện bởi hệ thống đánh lửa sớm điện tử (ESA) là một hệ thống điều khiển thời điểm đánh bằng ECU So với các hệ thống đánh lửa trước đó, hệ thống đánh lửa với cơ cấu điều khiển góc đánh lửa sớm bằng điện tử (ESA) có những ưu điểm hơn hẳn Do vậy, ngày nay hệ thống đánh lửa với cấu điều khiển góc đánh lửa sớm bằng điện tử kết hợp với hệ thống phun xăng đã thay thế hoàn toàn hệ thống đánh lửa thông thường, giải quyết yêu cầu ngày càng khắt khe về nồng độ khí thải độc hại.

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

Sơ đồ hệ thống đánh lửa với cơ cấu điều khiển góc đánh lửa sớm bằng điện tử có thể chia thành ba phần: tín hiệu vào (tốc độ động cơ, vị trí piston, tín hiệu tải, vị trí bướm ga, nhiệt độ nước làm mát, điện áp ắcquy, tín hiệu kích nổ), ECU và tín hiệu từ ECU để điều khiển IC đánh lửa.

Sự hoạt động của hệ thống ESA như sau: ECU sẽ căn cứ theo số liệu lưu trong bộ nhớ và các số liệu do các cảm biến theo dõi hoạt động của động cơ gửi về, ECU tính toán và gửi tín hiệu điều khiển IGT (thời điểm đánh lửa) đến IC đánh lửa để đánh lửa tại thời điểm chính xác Khi có tín hiệu đánh lửa IGT từ ECU thì đồng thời sức điện động xoay chiều tạo ra khi dòng điện trong cuộn sơ cấp bị ngắt sẽ làm cho mạch điện này gửi một tín hiệu IGF đến ECU, tín hiệu này được dùng để xác nhận việc đánh lửa đã diễn ra và được dùng cho mục đích chuẩn đoán và chức năng an toàn Do được điều khiển bằng vi sử lý nên ESA luôn đảm bảo được thời điểm đánh lửa tối ưu, cũng như tính kinh tế nhiên liệu và công suất ra của động cơ đều được duy trì ở mức tối ưu. Để có thể xác định chính xác thời điểm đánh lửa cho từng xilanh của động cơ theo thứ tự nổ thì ECU cần phải nhận được các tín hiệu cần thiết từ cảm biến như: tốc độ động cơ, vị trí cốt máy (vị trí piston), lượng gió nạp, nhiệt độ động cơ… Số tín hiệu vào càng nhiều thì việc xác định góc đánh lửa sớm tối ưu càng chính xác Trong đó, tín hiệu tốc độ động cơ, vị trí piston và tín hiệu tải là những tín hiệu quan trọng nhất.

XÂY DỰNG MÔ HÌNH PHUN XĂNG VÀ ĐÁNH LỬA TRÊN XE TOYOTA COROLLA

Y ÊU CẦU MÔ HÌNH

 Do mô hình là một thiết bị sử dụng trong công tác học tập và giảng dạy, nên có những yêu cầu chính sau:

 Phải thể hiện rõ ràng, dễ hiểu nguyên lý mà nó trình bày.

 Dễ dàng sử dụng và điều khiển - Kích thước và khối lượng không lớn lắm.

 Có độ bền vững cao hoạt động tin cậy và ổn định.

L ỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CHO MÔ HÌNH

Mô hình học cụ hệ thống phun xăng và đánh lửa điện tử được chế tạo nhằm mục đích giúp sinh viên có thể quan sát được đặc điểm kết cấu, nguyên lý làm việc của hệ thống phun xăng điện tử một cách dễ dàng nhằm tránh những bỡ ngỡ và khó khăn khi tiếp xúc với thực tế Vì thế, mô hình học cụ hệ thống phun xăng điện tử cần đáp ứng những yêu cầu sau:

 Mang tính tổng quát và phổ biến.

 Ít khác biệt so với lý thuyết.

Hiện nay, hệ thống phun xăng đa điểm có nhiều ưu điểm và được ứng dụng hầu hết trên các ôtô hiện đại Việc tìm hiểu về hệ thống này là một đòi hỏi bắt buộc đối với sinh viên chuyên ngành động lực ôtô Điều quan trọng hơn là mô hình về hệ thống này chưa có tại trường ta, nên em quyết định thiết kế mô hình hệ thống này Hiện nay, mô hình thiết kế phục vụ cho công tác giảng dạy gồm có hai dạng sau:

-Thứ nhất là: mô hình không hoạt động là loại mô hình gồm các khối lượng tượng trưng cho những cơ cấu hoặc các cụm trong hệ thống Dạng này thường dùng để thể hiện cỏc cơ cấu của hệ thống quỏ phức tạp, do hệ thống được tỏch ra hoặc cắt ẳ hay ẵ để thể hiện đầy đủ cỏc bộ phận nằm ở bờn trong Dạng mụ hỡnh này giỳp cho sinh viên trong quá trình học tập được phần nào hiểu hơn về tác dụng và cấu tạo của từng cơ cấu trong hệ thống Tuy nhiên, hình thức này không thể hiện nguyên lý làm việc của hệ thống một cách cụ thể

-Thứ hai là: mô hình hoạt động được là dạng mô hình có kết cấu của chi tiết giống thật và hoạt động được nhờ các nguồn dẫn động hay các tác động khác Mô hình này rất thuận tiện cho công tác giảng dạy vì thông qua nó sinh viên dễ dàng nắm bắt được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống.

Qua các phân tích trên, ta tiến hành đi thiết kế hệ thống phun xăng điện tử đa điểm hoạt động được dưới dạng mô hình hoạt động được.

Từ thực tế sự phát triển vượt bậc của ngành công nghiệp ôtô đã cho ra đời nhiều loại ôtô có tính năng hiện đại, tính tiện nghi cao, các hệ thống trên xe hoàn thiện đều được bắt nguồn từ sự tự động hóa, các hệ thống trên cơ sở sử dụng ngày càng nhiều các thiết bị điện-điện tử là chính Cho nên đối với các ôtô đời mới ngoài số lượng các thiết bị điện ngày càng nhiều thì các mạch điện trên ôtô cũng rất phức tạp cần tìm hiểu và nghiên cứu thêm rất nhiều Ngược lại thì trên các loại ôtô đời cũ thì hệ thống điện vừa cũ vừa đơn giản lại vừa ít các hệ thống, thiết bị nên việc tìm hiểu ít nhiều bị han chế.

Như vậy, để sinh viên cơ khí động lực ôtô được trang bị kiến thức đầy đủ hơn về các hệ thống và thiết bị mới trên các loại ôtô hiện đại thì mô hình thực hiện cần phải đáp ứng được phần nào yêu cầu này của thực tế trên Vì thế, việc lựa chọn các thiết bị để thực hiện mô hình phải có các hệ thống, thiết bị đầy đủ, hoạt động tốt, càng nhiều hệ thống, thiết bị hiện đại thì càng có giá trị thực tế cao. Ở đây, ta chọn hệ thống phun xăng trên xe ôtô TOYOTA làm cơ sở để thực hiện mô hình vì đây là loại xe khá phổ biến trong thực tế lại vừa có các ưu điểm về một hệ thống điện-điện tử có số lượng nhiều các thiết bị hiện đại và đặc biệt dễ tìm hơn, giá rẻ hơn nhằm tạo điều kiện cho quá trình thực hiện mô hình.

T HIẾT KẾ KHUNG MÔ HÌNH

4.3.1 Yêu cầu khung mô hình

Khung mô hình là nơi lắp các thiết bị của hệ thống: ECU, bộ trục cơ–cam, các cảm biến, giàn béc phun, giàn đánh lửa, đồng hồ tapblo, các rơle, cầu chì, khóa điên, lọc xăng, động cơ dẫn động trục cơ…vì vậy, khung mô hình phải đáp ứng được các yêu cầu sau:

 Kết cấu chắc chắn, khối lượng nhẹ.

 Được sơn lót và sơn thẩm mỹ.

 Độ lớn của khung phải đảm bảo bố trí một cách thích hợp các thiết bị trên sa bàn.

 Chiều cao vừa đủ để tiện quan sát và vận hành.

4.3.2 Lựa chọn vật liệu chế tạo

Khung mô hình Chọn vật liệu chế tạo khung mô hình là nhựa, có bề dày là 1.5 cm để mô hình đảm bảo được độ cứng vững của mô hình

Hình: 4.1 Chọn tấm nhựa pvc để thiết kế khung

4.3.3 Chế tạo bộ khung mô hình

Hình 4.2: Khung sau khi được làm hoàn thiện.

4.3.4 Bố trí chung trên mô hình Để thiết kế mô hình ta có nhiều cách bố trí khác nhau theo nhiều nguyên tắc khác nhau Nhưng để mô hình thực sự là một công cụ giúp người khác dễ tiếp thu và tìm hiểu hoạt động thì ta phải bố trí các chi tiết sao cho nó gần giống với lý thuyết nhất, nhưng cũng không quá xa thực tế Ta chọn cách bố trí các chi tiết theo cụm chi tiết. Các chi tiết có nhiệm vụ gần giống nhau hoặc cùng làm một nhiệm vụ nào đó thì đặt gần với nhau Đồng thời để đảm bảo không xảy ra hỏa hoạn, ta bố trí giàn đánh lửa càng xa thùng xăng và giàn béc phun càng tốt, có các biện pháp che chắn thích hợp.

Hình 4.3: Bố trí chung mô hình

C ÁC CHI TIẾT CHÍNH TRÊN MÔ HÌNH

4.4.1 Hệ thống cung cấp điện trên mô hình

Hệ thống cung cấp điện làm nhiệm vụ cung cấp dòng điện một chiều, điện áp thấp (12V) cho các thiết bị phụ tải trên động cơ Hai thiết bị chính của hệ thống cung cấp điện là:

 Ắcquy: là nguồn khi động cơ chưa làm việc. Ắc quy là nguồn khi động cơ chưa làm việc hoặc khi động cơ đã làm việc nhưng máy phát điện chưa phát đủ công suất Chế độ làm việc đặc trưng của ắc quy là chế độ khởi động, ắc quy cung cấp năng lượng cho hệ thống khởi động động cơ, ắc quy cung cấp dòng điện rất lớn trong thời gian ngắn Ắc quy thông dụng nhất là ắc quy chì-axit Vì vây, để mô hình có tính trực quan và thực tế trên mô hình sử dụng ác quy chì-axit.

Hình 4.4: Cấu tạo của ắcquy

4.4.2 Hệ thống điều khiển điện tử

4.4.2.1 Cảm biến tốc độ động cơ

Cảm biến tốc độ động cơ được sử dụng để nhận biết tốc độ động cơ, gửi tín hiệu điện tới ECU Tín hiệu tốc độ động cơ dùng để tính toán hoặc tìm góc đánh lửa tối ưu và lượng nhiên liệu sẽ phun cho từng xilanh Cảm biến này cũng được dùng vào mục đích điều khiển tốc độ cầm chừng hoặc cắt nhiên liệu ở chế độ cầm chừng cưỡng bức.

Hình 4.5: Cấu tạo cảm biến tốc độ động cơ

1-Cuộn dây; 2- Thân cảm biến; 3-Lớp cách điện; 4-Giắc cắm

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

4.4.2.3 Bộ điều khiển trung tâm ECU (electronic control unit)

Bộ điều khiển, máy tính, ECU hay hộp đen là những tên gọi khác nhau của mạch điều khiển điện tử trung tâm Nhìn chung, đó là bộ tổ hợp vi mạch và bộ phận phụ dùng để nhận biết tín hiệu, lưu trữ thông tin, tính toán, quyết định chức năng hoạt động và gửi đi tín hiệu điều khiển thích hợp ECU được đặt trong một vỏ kim loại để tản nhiệt tốt và được bố trí ở nơi ít bị ảnh hưởng bởi độ ẩm và nhiệt độ.

Các linh kiện điện tử của ECU được sắp xếp trong một mạch in Các linh kiện, công suất của tầng cuối (nơi điều khiển các cơ cấu chấp hành) được gắn với khung kim loại của ECU với mục đích tản nhiệt Sự tổ hợp các chức năng trong IC (bộ tạo xung, bộ chia xung, bộ dao động đa hài điều khiển việc chia tần số) giúp ECU đạt độ tin cậy cao Một đầu ghim đa chấu dùng nối ECU với hệ thống điện trên xe, với các cơ cấu chấp hành và các cảm biến.

Bộ xử lý trung tâm bao gồm các bộ phận chủ yếu sau

 Bộ điều chỉnh điện áp: cung cấp điện áp 5V, một chiều ổn định cho các mạch trong ECU và các cảm biến.

 Bộ khuyếch đại: khuyếch đại các tín hiệu nhận được từ cảm biến trước khi đưa chúng vào bộ vi xử lí.

 Mạch giao diện đầu ra: tín hiệu điều khiển từ bộ vi xử lý sẽ đưa đến các transistor công suất điều khiển rơle, solenoid, motor… Các transistor này có thể được bố trí bên trong hay bên ngoài ECU

 Mạch phát xung đồng bộ: đồng bộ các thao tác xử lý và truyền dữ liệu của hệ thống điều khiển điện tử.

 Mạch tự chuẩn đoán hư hỏng: sử dụng đèn báo hoặc màn hình hiển thị số để thông báo mã lỗi hư hỏng.

 Mạch giao tiếp đầu vào: mạch xử lý và biến đổi tín hiệu cảm biến từ analog (tương tự) sang digital (kĩ thuật số), bao gồm các bộ chuyển đổi sau: bộ chuyển đổi A/D (analog to digital converter), bộ đếm (counter), bộ nhớ trung gian, bộ khuyếch đại, bộ ổn áp.

 Bộ nhớ: gồm một số thanh ghi để lưu trữ tạm thời các dữ liệu được đưa vào và lấy ra giữa hai thiết bị có tốc độ xử lý khác nhau Bộ nhớ trong của ECU chia ra làm 4 loại: Rom, RAM, PROM, KAM

 Bộ vi sử lý: Bộ vi xử lý có chức năng tính toán và ra quyết định Nó là bộ não của ECU.

 Đường truyền (bus): chuyển các lệnh và số liệu trong máy tính theo 2

 Bộ điều khiển trung tâm ECU hoạt động trên cơ sở tín hiệu số nhị phân với

 điện áp cao biểu thị cho số 1, điện áp thấp biểu thị cho số 0 Mỗi số hạng 0 và 1 gọi là bit Mỗi dãy 8bit sẽ tương đương 1byte hoặc 1 từ (word) Byte này được dùng để biểu hiện cho một lệnh hoặc 1 mẫu thông tin

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

4.4.2.4 Khối cơ cấu chấp hành

Sơ đồ khối của hệ thống phun xăng điện tử

Sơ đồ khối của hệ thống phun xăng điện tử Sơ đồ khối của hệ thống điều khiển phun xăng điện tử được mô tả trên hình 2.4 Hệ thống điều khiển bao gồm: đầu vào (inputs) với các cảm biến và các tín hiệu dạng công tắc; hộp ECU là bộ não của hệ thống; đầu ra (outputs) là các cơ cấu chấp hành (actuators) như vòi phun, bôbine, van điều khiển không tải

Kim phun trên động cơ 3ZR-FE là loại vòi phun đầu dài, trên thân vòi phun có tấm cao su cách nhiệt và giảm rung cho vòi phun, các ống dẫn nhiên liệu đến vòi phun được nối bằng các giắc nối nhanh.

Kim phun hoạt động bằng điện từ, lượng phun và thời điểm phun nhiên liệu phụ thuộc vào tín hiệu từ ECU Vòi phun được lắp vào nắp quy lát ở gần cửa nạp của từng xy lanh qua một tấm đệm cách nhiệt và được bắt chặt vào ống phân phối xăng.

Kết cấu và nguyên lý hoạt động của vòi phun.

Hình 4.9: Kết cấu vòi phun nhiên liệu.

1: Thân vòi phun ;2: Giắc cắm; 3: Đầu vào; 4: Gioăng chữ O; 5: Cuộn dây; 6: Lò xo; 7: Piston; 8: Đệm cao su; 9: Van kim.

Khi cuộn dây (5) nhận được tín hiệu từ ECU, piston (7) sẽ bị kéo lên thắng được sức căng của lò xo Do van kim và piston là cùng một khối nên van cũng bị kéo lên tách khỏi đế van của nó và nhiên liệu được phun ra.

Lượng phun được điều khiển bằng khoảng thời gian phát ra tín hiệu của ECU Do độ mở của van được giữ cố định trong khoảng thời gian ECU phát tín hiệu, vậy lượng nhiên liệu phun ra chỉ phụ thuộc vào thời gian ECU phát tín hiệu.

Mạch điện điều khiển kim phun. Động cơ 3ZR-FE với kiểu phun độc lập nên mỗi vòi phun của nó có một transitor điều khiển phun.

Hình 4.10: Sơ đồ kim phun

4.2.2.4.2 Cụm chi tiết của hệ thống đánh lửa.

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

Nhiệm vụ: IC đánh lửa thực hiện một cách chính xác sự ngắt dòng sơ cấp đi vào cuộn đánh lửa phù hợp với tín hiệu IGT từ ECU gửi đến.