tìm hiểu và khai thác hệ thống đánh lửa trên xe toyota vios

Với mục đích giúp sinh viên có khả năng làm việc độc lập, sáng tạo và củng cố kiến thức đã học đào sâu tìm tòi nghiên cứu về kiến thức chuyên môn về nguyên lý cấu tạo ô tô và các hệ thốn

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA CƠ ĐIỆN VÀ CÔNG TRÌNH

-

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TÌM HIỂU VÀ KHAI THÁC HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRÊN XE TOYOTA VIOS

NGÀNH : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ MÃ SỐ : 7510205

Giáo viên hướng dẫn : TS Trần Văn Tùng

Sinh viên thực hiện : Lữ Văn Tình

86Monday, June 10, 20248:55:24 PM8:55:24 PM86Monday, June 10, 20248:55:24 PM8:55:24 PM86Monday, June 10, 20248:55:24 PM8:55:24 PM

Tim Hieu Va Khai Thac He Thong Danh Lua Tren Xe Toyota ViosTim Hieu Va Khai Thac He Thong Danh Lua Tren Xe Toyota ViosTim Hieu Va Khai Thac He Thong Danh Lua Tren Xe Toyota ViosTim Hieu Va Khai Thac He Thong Danh Lua Tren Xe Toyota ViosTim Hieu Va Khai Thac He Thong Danh Lua Tren Xe Toyota ViosTim Hieu Va Khai Thac He Thong Danh Lua Tren Xe Toyota ViosTim Hieu Va Khai Thac He Thong Danh Lua Tren Xe Toyota ViosTim Hieu Va Khai Thac He Thong Danh Lua Tren Xe Toyota ViosTim Hieu Va Khai Thac He Thong Danh Lua Tren Xe Toyota ViosTim Hieu Va Khai Thac He Thong Danh Lua Tren Xe Toyota ViosTim Hieu Va Khai Thac He Thong Danh Lua Tren Xe Toyota ViosTim Hieu Va Khai Thac He Thong Danh Lua Tren Xe Toyota ViosTim Hieu Va Khai Thac He Thong Danh Lua Tren Xe Toyota ViosTim Hieu Va Khai Thac He Thong Danh Lua Tren Xe Toyota ViosTim Hieu Va Khai Thac He Thong Danh Lua Tren Xe Toyota ViosTim Hieu Va Khai Thac He Thong Danh Lua Tren Xe Toyota Vios

Tim Hieu Va Khai Thac He Thong Danh Lua Tren Xe Toyota ViosTim Hieu Va Khai Thac He Thong Danh Lua Tren Xe Toyota ViosTim Hieu Va Khai Thac He Thong Danh Lua Tren Xe Toyota ViosTim Hieu Va Khai Thac He Thong Danh Lua Tren Xe Toyota Vios

Tim Hieu Va Khai Thac He Thong Danh Lua Tren Xe Toyota ViosTim Hieu Va Khai Thac He Thong Danh Lua Tren Xe Toyota ViosTim Hieu Va Khai Thac He Thong Danh Lua Tren Xe Toyota ViosTim Hieu Va Khai Thac He Thong Danh Lua Tren Xe Toyota ViosTim Hieu Va Khai Thac He Thong Danh Lua Tren Xe Toyota ViosTim Hieu Va Khai Thac He Thong Danh Lua Tren Xe Toyota ViosTim Hieu Va Khai Thac He Thong Danh Lua Tren Xe Toyota ViosTim Hieu Va Khai Thac He Thong Danh Lua Tren Xe Toyota Vios

86Tim Hieu Va Khai Thac He Thong Danh Lua Tren Xe Toyota ViosMonday, June 10, 2024

Trang 2

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan: Khoá luận tốt nghiệp này là kết quả nghiên cứu của

riêng tôi, được thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của thầy hướng dẫn TS

Trần Văn Tùng, đảm bảo tính trung thực và tuân thủ các quy định về trích

dẫn, chú thích tài liệu tham khảo

Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm về lời cam đoan này!

Hà nội, ngày 31 tháng 10 năm 2022

Sinh viên

(Ký và ghi rõ họ tên)

Lữ Văn Tình

862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Trước hết, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới thầy giáo hướng

dẫn TS Trần Văn Tùng người đã tận tình hướng dẫn, định hướng và giúp em

hoàn thành khóa luận này Em cũng xin trân thành cảm ơn các thầy cô giảng dạy trong chương trình đào tạo Kĩ sư ngành Công nghệ và Kĩ thuật ô tô Trường đại học Lâm Nghiệp, những người trong suất thời gian qua đã trang bị cho em nhiều kiến thức và kinh nghiệm đáng quý trong suốt khóa học vừa qua

Trong suốt quá trình thực hiện luận văn, do kinh nghiệm và thời gian còn hạn chế nên bài luận văn không thể tránh khỏi nhiều sai sót Em rất mong nhận được những góp ý của các thầy cô để bài luận văn của em được hoàn thiện hơn

Xin trân thành cảm ơn!

862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM

Trang 4

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

LỜI MỞ ĐẦU 1

Chương I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 2

1.1 Nhiệm vụ và yêu cầu của hệ thống đánh lửa 2

1.3 Giới thiệu chung về xe VIOS 19

1.3.1 Khái quát chung về xe VIOS 19

1.3.2 Động cơ xe 24

1.3.3 Thông số kĩ thuật về xe vios 25

Chương 2 HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP TRÊN 26

3.1 Các loại máy chẩn đoán hiện nay 53

3.1.1 Máy chẩn đoán lỗi Autel MS 906 BT 53

3.1.2 Máy chẩn đoán đa năng FCAR C8-W 57

3.1.3 Máy chẩn đoán Autel MS906 Pro 59

3.2 Sử dụng máy chẩn đoán (G-Scan 2 Full Kit) 62

3.2.1 Đặc điểm của máy chẩn đoán G-Scan 2 62

3.2.2 Chức năng chẩn đoán của máy G-Scan 2 62 862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM

Trang 5

3.2.3 Thông số kĩ thuật của máy G-Scan 2 66

3.3 Những hư hỏng của hệ thống 70

3.3.1 Kiểm tra bugi 71

3.4 Sử dụng máy chẩn đoán để chẩn đoán hệ thống 72

KẾT LUẬN 78

TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 123docz.net - File bi loi xin lienhe: lethikim34079@hotmail.com 862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM

Trang 6

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống đánh lửa má vít 3

Hình 1.2 Hệ thống mạch từ của manheto 4

Hình 1.3 Sơ đồ mạch điện của manheto 4

Hình 1.4 Hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm điều khiển 5

Hình 1.5 Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến điện tử 6

Hình 1.6 Sơ đồ hệ thống đánh lửa bán dẫn sử dụng cảm biến quang 7

Hình 1.7 Sơ đồ hệ thống đánh lửa bán dẫn sử dụng cảm biến Hall 8

Hình 1.8 Sơ đồ hệ thống đánh lửa gián tiếp 9

Hình 1.9: Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến điện tử 11

Hình 1.10 Sơ đồ hệ thống đánh lửa trực tiếp sử dụng bobin đơn 12

Hình 1.13 Ảnh hưởng của thành phần hỗn hợp đến góc đánh lửa sớm 14

Hình 1.14 ảnh hưởng của góc đánh lửa sớm đến sự thay đổi áp suất trong xy lanh động cơ 15

Hình 1.15 Quan hệ giữa góc đánh lửa sớm và tải trọng ở các số vòng quay khác nhau 15

Hình 1.16 Điều khiển đánh lửa ở chế độ khởi động 16

Hình 1.17 Hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm theo nhiệt độ động cơ 18

Hình 1.19 Động cơ 1NZ-FD 24

Hình 1.20 thông số xe vios 25

Hình 2.1 Sơ đồ mạch điện của cảm biến vị trí trục khuỷu 26

Hình 2.2 Sơ đồ mạch điện của cảm biến vị trí trục cam 27

Hình 2.3 Sơ đồ cấu tạo cảm biến lưu lượng khí nạp 28

Hình 2.4 Sơ đồ hoạt động của cảm biến lưu lượng khí nạp 28

Hình 2.5 Sơ đồ mạch điện của cảm biến lưu lượng khí nạp 29

Trang 7

Hình 2.10 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cảm biến kích nổ 33

Hình 2.11 Nguyên lý hoạt động của cảm biến oxy 33

Hình 2.12 Cấu tạo cảm biến phát hiện nồng độ ô xy trong không khí 34

Hình 2.13 Sơ đồ hệ thống đánh lửa trên toyota vios 36

Hình 2.14 ECU (ECM) động cơ Vios lắp trong động cơ 37

Hình 2.15 Vị trí cuộn đánh lửa và bugi 37

Hình2.16 Vị trí lắp đặt trên động cơ 38

Hình 2.17 Cuộn đánh lửa của Toyota Vios 38

Hình 2.18 Cấu tạo bobbin đánh lửa 39

Hình 2.19 Hoạt động của bôbin 39

Hình 2.20 Dòng điện trong cuộn sơ cấp 40

Hình 2.21 Ngắt dòng vào cuộn sơ cấp 40

Hình 2.22 Các điều khiển của ic đánh lửa 41

Hình 2.23 Tín hiệu thời điểm đánh lửa 42

Hình 2.24 Hoạt động của IC đánh lửa 43

Hình 2.25 Trình tự đánh lửa 44

Hình 2.26 Bugi 44

Hình 2.27 Cấu tạo bugi 45

Hình 2.28 ECU của Vios 45

Hình 2.29 Cấu tạo ECU của Vios 46

Hình 2.30 Sơ đồ điều khiển ECU 47

Hình 2.31 ECU điều khiển sau khởi động 47

Hình 2.32 Hiệu chỉnh hâm nóng 48

Hình 2.33 Hiệu chỉnh khi quá nhiệt 49

Hình 2.34 Hiệu chỉnh khi tốc độ không ổn định 49

Hình 2.35 Hiệu chỉnh tiếng gõ 50

Hình 2.36 Điều khiển góc đánh lừa sớm nhất và nhỏ nhất 51

Hình 2.37 Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa trực tiếp 52 862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM

Trang 8

LỜI MỞ ĐẦU

Trong vài thập niên gần đây nền kinh tế thế giới đã có những dấu hiệu chuyển mình khá rõ rệt,các ngành kinh tế của các nước có những đột phá mới mẻ Cùng với sự đi lên của nền kinh tế mở mang, năng động mang tính thị trường của thế giới nền kinh tế Việt Nam ta cũng có những phát triển đáng kể Các phương tiện vận tải hiện đại từ các nước có nền công nghệ tiên tiến được nhập vào Việt Nam ngày càng nhiều Nền công nghiệp ô tô nước ta tuy còn rất non trẻ nhưng đã bắt đầu có nhưng bước đi đầy triển vọng

Những năm gần đây ở Việt Nam xe ô tô bắt đầu được sử dụng rộng rãi, số lượng ô tô hiện đại sử dụng hệ thống điều khiển phun xăng và đánh lửa trực tiếp ngày càng nhiều Nhờ vào hệ thống phun xăng và đánh lửa và hoạt động các cảm biến dẫn tới việc điều khiển xe ô tô ngày càng dễ dàng cho tất cả mọi đối tượng Mặt khác nó cũng đề ra thách thức khi xử lý sự cố hỏng hóc của các dòng xe này, một mặt là do trang thiết bị sửa chữa bảo dưỡng còn nghèo nàn, lạc hậu, mặt khác do trình độ của người kỹ thuật còn yếu và nhiều hạn chế về ngoại ngữ trong vấn đề tiếp thu trình độ khoa học kĩ thuật nước ngoài

Với mục đích giúp sinh viên có khả năng làm việc độc lập, sáng tạo và củng cố kiến thức đã học đào sâu tìm tòi nghiên cứu về kiến thức chuyên môn về nguyên lý cấu tạo ô tô và các hệ thống phun xăng đánh lửa trực tiếp nhằm nâng cao hiểu biết cơ sở lý luận chuyên ngành ô tô em đã thực hiện đề tài đồ án tốt nghiệp:

“Tìm hiểu và khai thác hệ thống đánh lửa trên xe Toyota vios” với nội dung sau:

862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM

Trang 9

Chương I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 1.1 Nhiệm vụ và yêu cầu của hệ thống đánh lửa

1.1.1 Nhiệm vụ

- Hệ thống đánh lửa có nhiệm vụ tạo ra dòng điện đủ mạnh (khoảng trên 20.000V) để có thể phóng qua khe hở đánh lửa bugi và thực hiện quá trình đốt cháy hỗn hợp khí – nhiên liệu

- Làm nhiệm vụ đánh lửa đúng thời điểm mà động cơ cần để đốt cháy hòa khí một cách triệt để, tạo công suất lớn nhất, từ đó ngăn ngừa cặn cacbon xuất hiện và làm giảm khí thải có thể sinh ra gây ô nhiễm môi trường

Đây là nhiệm vụ chính của hệ thống đánh lửa Nếu không có quá trình phát tia lửa thì hỗn hợp nhiên liệu không được đốt cháy và động cơ không thể khởi động Đây là lý do vì sao nói hệ thống đánh lửa đóng vai trò vô cùng quan trọng

1.1.2 Yêu cầu

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

- Phải đảm bảo điện áp đủ để tạo tia lửa điện phóng qua khe hở giữa các điện cực của bugi

- Tia lửa điện phải có năng lượng đủ lớn để đốt cháy hỗn hợp làm việc trong mọi điều kiện 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 dưỡng, sửa chữa dễ dàng, giá thành rẻ

1.2 Phân loại hệ thống đánh lửa

Trang 10

Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống đánh lửa má vít

- Khi KK’ đóng: trong mạch sơ cấp suất hiện dòng điện sơ cấp 𝑖1 Dòng này tạo nên một từ trường khép mạch qua lõi thép và hai cuộn dây của biến áp đánh lửa

- Khi KK’ mở: mạch điện sơ cấp bị ngắt, dòng 𝑖1 và từ trường do nó tạo ra mất đi Vì vậy trong cả hai cuộn dây sẽ suất hiện các sức điện động tự cảm tỷ lệ thuận với tốc độ biến thiên của từ thông Bởi vì cuộn 𝑊2 có số vòng dây lớn nên sức điện động cảm ứng sinh ra trong nó cũng lớn, đạt giá trị khoảng 12000-24000V Điện áp cao này truyền từ cuộn thứ cấp đến roto đến bộ chia điện 4 và các dây cao áp đến bugi đánh lửa 5 theo thứ tự nổ của động cơ Khi điện áp đạt giá trị 𝑈𝑑𝐼 thì sẽ suất hiện tia lửa điện phóng qua khe hở bugi đốt cháy hỗn hợp làm việc trong xi lanh

Vào thời điểm tiếp điểm mở, trong cuộn 𝑊1 cũng suất hiện một sức điện động tự cảm khoảng 200-300V Nếu như không có tụ điện C mắc song song với tiếp điểm KK’ thì sức điện động sẽ gây ra tia lửa mạnh phóng qua tiếp điểm, làm cháy rỗ các má vít, đồng thời làm cho dòng sơ cấp và từ trường của nó mất đi chậm hơn và vì điện áp thứ cấp cũng không lớn

Khi có tụ C dòng sơ cấp và sức điện động tự cảm 𝑒1 được dập tắt nhanh chóng, không gây ra tia lửa điện ở tiếp điểm và 𝑈2 tăng lên

862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM

Trang 11

1.2.2 Hệ thống đánh lửa Manheto

Hình 1.2 Hệ thống mạch từ của manheto

Hình 1.3 Sơ đồ mạch điện của manheto

1 − 𝑙õ𝑖 𝑡ℎé𝑝; 2 − 𝑐𝑢ộ𝑛 𝑠ơ 𝑐ấ𝑝; 3 − 𝑐𝑢ộ𝑛 𝑡ℎứ 𝑐ấ𝑝; 4 − 𝑚á 𝑐ự𝑐; 5 − 𝑘𝑖𝑚 đá𝑛ℎ 𝑙ử𝑎 𝑝ℎụ; 6 − đ𝑖ệ𝑛 𝑐ự𝑐 𝑏ộ 𝑐ℎ𝑖𝑎 đ𝑖ệ𝑛; 7 − 𝑟ô 𝑡𝑜; 8,9 − 𝑏á𝑛ℎ 𝑟ă𝑛𝑔; 10 − 𝑏𝑢𝑔𝑖; 11 − 𝑟ô 𝑡𝑜 𝑛𝑎𝑚 𝑐ℎâ𝑚; 12 − 𝑐𝑎𝑚; 13 − 𝑡𝑖ế𝑝 đ𝑖ể𝑚 𝑐ℎí𝑛ℎ; 14 − 𝑡𝑖ế𝑝 đ𝑖ể𝑚 độ𝑛𝑔; 15 − 𝑐ô𝑛𝑔 𝑡ắ𝑐 đ𝑖ệ𝑛;

Trang 12

động cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây khi nam châm quay tương tự như máy phát điện xoay chiều kích thích bằng nam châm vĩnh cửu

Các quá trình vật lý sảy ra trong manheto cũng tương tự như trong hệ thống đánh lửa má vít, tức là cũng có thể chia làm ba giai đoạn và mô tả bằng phương trình toán học giống nhau

1.2.3 Hệ thống đánh bán dẫn

1.2.3.1 Hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm điều khiển

Hình 1.4 Hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm điều khiển

𝐵, 𝐶, 𝐸 − 𝑐á𝑐 𝑐ự𝑐 𝑐ủ𝑎 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑖𝑠𝑡𝑜𝑟; 𝑆𝑊 − 𝑐ô𝑛𝑔 𝑡ắ𝑐; 𝑊1, 𝑊2− 𝑐𝑢ộ𝑛 𝑠ơ 𝑐ấ𝑝, 𝑐𝑢ộ𝑛 𝑡ℎứ 𝑐ấ𝑝; 𝑅𝑏, 𝑅𝑓 − 𝑐á𝑐 đ𝑖ệ𝑛 𝑡𝑟ở; 𝐾 − 𝑘ℎó𝑎 đ𝑖ệ𝑛; 𝑍 − Đế𝑛 𝑏𝑢𝑔𝑖

Khi bật công tắc IG/SW thì cực E của transistor được cung cấp nguồn dương, cực C của transistor được nối trực tiếp với nguồn âm

Khi tiếp điểm KK’ đóng: cực B của transistor được nối với nguồn âm, 𝑈𝐵𝐸 < 0 xuất hiện dòng 𝐼𝑏, transistor dẫn làm xuất hiện dòng sơ cấp đi theo mạch: Từ (+) ắc quy đến 𝑅𝑓 đến 𝑊1 đến cực E đến cực B đến 𝑅𝑏 đến KK’ và sau đó đến (-) ắc quy

Dòng sơ cấp: 𝐼1 = 𝐼𝑐 + 𝐼𝑏 = 𝐼𝑒 Dòng điện này tạo nên từ thông khép mạch qua lõi thép và hai cuộn dây của biến áp đánh lửa

862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM

Trang 13

Khi tiếp điểm KK’ mở dòng sơ cấp và từ thông do nó sinh ra bị mất đột ngột cảm ứng sang cuộn thứ cấp một sức điện động cao thế và suất hiện tia lửa

Tại thời điểm KK’ mở, trong cuộn sơ cấp cũng suất hiện sức điện động 𝐸1 = (200 − 300)𝑉, làm hỏng transistor Để giảm 𝐸1 người ta phải dùng biến áp có 𝐾𝑏𝑎 𝑙ớ𝑛 𝑣à 𝐿1 nhỏ hoặc dùng các mạch bảo vệ cho transistor

Trên thực tế, để giảm dòng điện qua tiếp điểm người ta dùng nhiều transistor mắc nối tiếp

1.2.3.2 Hệ thống đánh lửa bán dẫn không có tiếp điểm

a, Hệ thống đánh lửa bán dẫn sử dụng cảm biến điện tử

Hình 1.5 Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến điện tử

𝑇1, 𝑇2, 𝑇3 − 𝐶á𝑐 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑖𝑠𝑡𝑜𝑟 𝑅1, 𝑅2, 𝑅3, 𝑅4, 𝑅5− 𝐶á𝑐 đ𝑖ệ𝑛 𝑡𝑟ở

𝐶 − 𝑇ụ đ𝑖ệ𝑛; 𝐷 − 𝐷𝑖𝑜𝑑𝑒; 𝑊1− 𝐶𝑢ộ𝑛 𝑠ơ 𝑐ấ𝑝 𝑊2− 𝐶𝑢ộ𝑛 𝑡ℎứ 𝑐ấ𝑝; 𝐼𝐺

𝑆𝑊− 𝐶ô𝑛𝑔 𝑡ắ𝑐

Khi bật công tắc máy xuất hiện các dòng điện sau:

Dòng 𝐼1: Từ (+) AQ qua IG/SW đến 𝑅1 đến 𝑅2 đến (-) AQ, tạo ra điện áp 𝑈𝑅2 trên cực B của 𝑇1 Tuy nhiên 𝑈𝑅2 chưa đủ để làm cho 𝑇1 mở

862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM

Trang 14

Dòng 𝐼2: Từ (+)AQ qua IG/SW đến 𝑅1 đế𝑛 𝑅2 đến (-)AQ, tạo ra điện áp đệm 𝑈𝑅5 trên cực B của 𝑇3, 𝑇3 𝑑ẫ𝑛, xuất hiện dòng điện sơ cấp đi từ(+)AQ đến IG/SW đến bobin đến 𝑇3 đến (-)AQ Dòng điện này tạo nên từ thông khéo kín mạch qua lõi thép và hai cuộn dây của biến áp đánh lửa

Khi trên cuộn dây cảm biến không có tín hiệu điện áp hoặc điện áp âm thì 𝑇1 𝑛𝑔ắ𝑡, 𝑇2𝑛𝑔ắ𝑡, 𝑇3 vẫn tiếp tục dẫn

Khi trên cuộn cảm biến có tín hiệu điện áp dương, kết hợp với điện áp đệm 𝑈𝑅2, làm cho 𝑇1 𝑑ẫ𝑛, 𝑇2 𝑑ẫ𝑛, 𝑇3 𝑛𝑔ắ𝑡 Dòng điện qua cuộn sơ cấp và từ thông do nó sinh ra bị mất đột ngột, cảm ứng cuộn thứ cấp một sức điện động cao thế và suất hiện tia lửa

b Hệ thống đánh lửa bán dẫn sử dụng cảm biến quang

Hình 1.6 Sơ đồ hệ thống đánh lửa bán dẫn sử dụng cảm biến quang

𝑇1, 𝑇2, 𝑇3, 𝑇4, 𝑇5 − 𝐶á𝑐 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑖𝑠𝑡𝑜𝑟

𝑅1, 𝑅2, 𝑅3, 𝑅4, 𝑅5, 𝑅6, 𝑅7, 𝑅8, 𝑅𝑓 − 𝑐á𝑐 đ𝑖ệ𝑛 𝑡𝑟ở 𝐷1, 𝐷2, 𝐷3 − 𝐶á𝑐 𝑑𝑖𝑜𝑑𝑒

𝐼𝐺𝑆𝑊 − 𝐶ô𝑛𝑔 𝑡ắ𝑐; 1 − Ắ𝑐 𝑞𝑢𝑦; 2 − 𝐵ô𝑏𝑖𝑛; 3 − Đế𝑛 𝑏𝑢𝑔𝑖 Khi bật công tắc máy sẽ xuất hiện các dòng điện sau

Dòng 𝐼1: Từ (+)AQ qua IG/SW đến 𝑅6 đế𝑛 𝑅1 đế𝑛 𝐷1

Dòng 𝐼2: Từ (+) AQ qua IG/SW đến 𝑅7 đế𝑛 𝑅8 đến (-)AQ, tạo ra điện áp 𝑈𝑅8 trên cực B của 𝑇5, 𝑇5 dẫn, xuất hiện dòng sơ cấp đi từ: (+)AQ qua IG/SW 862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM

Trang 15

đến 𝑅𝑓 đến bobin đến 𝑇5 đến (-)AQ Dòng điện này tạo nên từ thông tin khép mạch qua lõi thép và hai cuộn dây của biến áp đánh lửa

Khi roto quay, tại vị trí đĩa cảm quang ngăn dòng ánh sáng từ LED 𝐷1sang transistor 𝑇1, 𝑇1 𝑛𝑔ắ𝑡, 𝑇2 𝑛𝑔ắ𝑡, 𝑇3 𝑛𝑔ắ𝑡, 𝑇4 𝑛𝑔ắ𝑡, 𝑇5 vẫn tiếp tục dẫn

Tại vị trí đĩa cảm quang cho dòng ánh sáng từ LED 𝐷1 sang transistor 𝑇1, 𝑇1 𝑑ẫ𝑛, 𝑇2 𝑑ẫ𝑛, 𝑇3 𝑑ẫ𝑛, 𝑇4 𝑑ẫ𝑛, 𝑇5 𝑛𝑔ắ𝑡 Dòng điện qua cuộn sơ cấp và từ thông do nó sinh ra bị mất đột ngột, cảm ứng sang cuộn thứ cấp một sức điện động cao thế và xuất hiện tia lửa

c Hệ thống đánh lửa bán dẫn sử dụng cảm biến Hall

Hình 1.7 Sơ đồ hệ thống đánh lửa bán dẫn sử dụng cảm biến Hall

𝐼𝐺 𝑆𝑊⁄− 𝑐ô𝑛𝑔 𝑡ắ𝑐; 𝐶1, 𝐶2− 𝑐á𝑐 𝑡ụ đ𝑖ệ𝑛; 𝑇1, 𝑇2, 𝑇3− 𝑐á𝑐 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑖𝑠𝑡𝑜𝑟

Trang 16

dòng sơ cấp đi theo mạch sau: (+)AQ qua IG/SW đến 𝑅𝑓 đến bobin đến 𝑇3 đến (-)AQ Dòng điện này tạo nên từ thông khép mạch qua lõi thép và hai cuộn dây của biến áp đánh lửa

Khi cánh chắn rời khỏi vị trí giữa nam châm và phần tử Hall thì điện áp đầu ra của cảm biến Hall 𝑈𝑟𝑎 ≈ 0𝑉, 𝑇1 𝑛𝑔ắ𝑡, 𝑇2 𝑛𝑔ắ𝑡, 𝑇3 𝑛𝑔ắ𝑡 Dòng điện qua cuộn sơ cấp và từ thông do nó sinh ra bị mất đột ngột, cảm ứng sang cuộn thứ cấp một sức điện động cao thế và suất hiện tia lửa

1.2.4 Hệ thống đánh lửa điện tử

1.2.4.1 Hệ thống đánh lửa gián tiếp

Hình 1.8 Sơ đồ hệ thống đánh lửa gián tiếp

𝑇1, 𝑇2 − 𝐶á𝑐 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑖𝑠𝑡𝑜𝑟; 𝑊1, 𝑊2− 𝐶𝑢ộ𝑛 𝑠ơ 𝑐ấ𝑝, 𝑐𝑢ộ𝑛 𝑡ℎứ 𝑐ấ𝑝; 𝐺 − 𝐶ả𝑚 𝑏𝑖ế𝑛 𝑣ị 𝑡𝑟í 𝑡𝑟ụ𝑐 𝑘ℎ𝑢ỷ𝑢; 𝑁𝐸 − 𝐶ả𝑚 𝑏𝑖ế𝑛 𝑡ố𝑐 độ độ𝑛𝑔 𝑐ơ 1 − Ắ𝑐 𝑞𝑢𝑦; 2 − 𝐶ô𝑛𝑔 𝑡ắ𝑐; 3 − 𝑇í𝑛 ℎ𝑖ệ𝑢 𝑝ℎả𝑛 ℎồ𝑖

4 − 𝐾𝑖ể𝑚 𝑠𝑜á𝑡 𝑔ó𝑐 𝑛𝑔â𝑚 đ𝑖ệ𝑛; 5 − 𝐶á𝑐 𝑐ả𝑚 𝑏𝑖ế𝑛 𝑘ℎá𝑐; 6 − Đế𝑛 𝑏𝑢𝑔𝑖 Hệ thống đánh lửa này là một trong số các kiểu hệ thống đánh lửa điều chỉnh theo một chương trình trong bộ nhớ của ECU Sau khi nhận các tín hiệu từ các cảm biến như cảm biến tốc độ động cơ NE, cảm biến vị trí trục khuỷu 862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM

Trang 17

G, cảm biến nhiệt độ khí nạp… ECU sẽ tính toán và phát ra tín hiệu đánh lửa tối ưu đến IC đánh lửa để điều khiển việc đánh lửa Việc phân phôi điện cao thế đến các bugi theo thứ tự làm việc và các chế độ tương ứng của các xilanh thông qua bộ chia điện

Ưu điểm: thời gian đánh lửa chính xác, loại bỏ được các chi tiết dễ hư hỏng như: bộ ly tâm, chân không

Trang 18

Hình 1.9: Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến điện tử

𝑇1, 𝑇2, 𝑇3− 𝐶á𝑐 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑖𝑠𝑡𝑜𝑟 𝑅1, 𝑅2, 𝑅3, 𝑅4, 𝑅5− 𝐶á𝑐 đ𝑖ệ𝑛 𝑡𝑟ở

𝐶 − 𝑇ụ đ𝑖ệ𝑛; 𝐷 − 𝐷𝑖𝑜𝑑𝑒; 𝑊1 − 𝐶𝑢ộ𝑛 𝑠ơ 𝑐ấ𝑝;

𝑊2− 𝐶𝑢ộ𝑛 𝑡ℎứ 𝑐ấ𝑝; 𝐼𝐺 𝑆𝑊⁄− 𝐶ô𝑛𝑔 𝑡ắ𝑐; 1 − Ắ𝑐 𝑞𝑢𝑦; 2 − 𝐶𝑢ộ𝑛 𝑑â𝑦 𝑐ả𝑚 𝑏𝑖ế𝑛; 3 − 𝐵𝑜𝑏𝑖𝑛; 4 − Đế𝑛 𝑏𝑢𝑔𝑖

Khi công tắc bật máy sẽ xuất hiện dòng điện sau:

Dòng 𝐼1: Từ (+)AQ qua IG/SW đến 𝑅1 đế𝑛 𝑅2 đến (-)AQ, tạo ra điện áp đệm 𝑈𝑅2 trên cực B của 𝑇1 Tuy nhiên 𝑈𝑅2 chưa đủ để làm cho 𝑇1 mở

Dòng 𝐼2: Từ (+)AQ qua IG/SW đến 𝑅4 đến 𝑅5 đến (-)AQ, tạo ra điện áp đệm 𝑈𝑅5 trên cực B của 𝑇3, 𝑇3 dẫn, xuất hiện dòng điện sơ cấp đi từ (+)AQ đến IG/SW đến bobin đến 𝑇3 đến (-)AQ Dòng điện này tạo nên từ thông khép kín mạch qua lõi thép và hai cuộn dây của biến áp đánh lửa

Khi trên cuộn dây cảm biến không có tín hiệu điện áp hoặc điện áp âm thì 𝑇1 ngắt,𝑇2 ngắt,𝑇3 vẫn tiếp tục dẫn

Khi trên cuộn dây cảm biến có tín hiệu điện áp dương, kết hợp với điện áp đệm 𝑈𝑅2, làm cho 𝑇1 𝑑ẫ𝑛, 𝑇2 𝑑ẫ𝑛, 𝑇3 𝑛𝑔ắ𝑡 Dòng điện qua cuộn sơ cấp và từ thông do nó sinh ra bị mất đột ngột, cảm ứng cuộn thứ cấp một sức điện động cao thế và suất hiện tia lửa

862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM

Trang 19

b, Hệ thống đánh lửa trực tiếp sử dụng bobin đơn

Hình 1.10 Sơ đồ hệ thống đánh lửa trực tiếp sử dụng bobin đơn

𝐺 − 𝐶ả𝑚 𝑏𝑖ế𝑛 𝑣ị 𝑡𝑟í 𝑡𝑟ụ𝑐 𝑘ℎ𝑢ỷ𝑢; 𝑁𝑒 − 𝐶ả𝑚 𝑏𝑖ế𝑛 𝑡ố𝑐 độ độ𝑛𝑔 𝑐ơ 𝑇1, 𝑇2, 𝑇3− 𝐶á𝑐 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑖𝑠𝑡𝑜𝑟

1 − 𝑐á𝑐 𝑐𝑢ộ𝑛 đá𝑛ℎ 𝑙ử𝑎; 2 − đế𝑛 𝑏𝑢𝑔𝑖

Với hệ thống đánh lửa sử dụng bobin đơn, mỗi bobin dùng cho một bugi IC đánh lửa, bobin và bugi được tích hợp vào một kết cấu gọn nhẹ, không còn dây cao áp Điều này làm hạn chế nhiều năng lượng mất mát, tránh làm nhiễu sóng vô tuyến và làm giảm tần số hoạt động của bobin nên hệ thống này được sử dụng rất nhiều trên những động cơ hiện đại trong thời gian gần đây

Góc đánh lửa sớm và góc quay của trục khuỷu động cơ tính từ thời điểm xuất hiện tia lửa điện tại bugi cho đến khi piston lên điểm chết trên

Góc đánh lửa sớm ảnh hưởng rất lớn đến công suất, tính kinh tế và độ ô nhiễm của khí thải động cơ Góc đánh lửa sớm tối ưu phụ thuộc vào nhiều yếu tố Trong đó:

- Áp suất trong buồng đốt tại thời điểm đánh lửa - Nhiệt độ buồng đốt

- Áp suất trên đường ống nạp - Nhiệt độ nước làm mát động cơ

862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM

Trang 20

- Số vòng quay của động cơ - Chỉ số octan của xăng

Ở các đời xe cũ, góc đánh lửa sớm chỉ điều khiển theo hai thông số: tốc độ và tải của động cơ Tuy nhiên hệ thống đánh lửa ở một số xe có trang bị thêm van nhiệt và sử dụng bộ phận đánh lửa sớm theo hai chế độ nhiệt độ Trên các đời xe mới, góc đánh lửa sớm được điều khiển tối ưu theo chương trình phụ thuộc vào thông số nêu trên

Góc đánh lửa sớm thực tế khi động cơ hoạt động được xác định bằng công thức:

𝜃 = 𝜃𝑏𝑑+ 𝜃𝑐𝑏+ 𝜃ℎ𝑐Trong đó:

- 𝜃: Góc đánh lửa sớm thực tế 𝜃𝑏𝑑: Góc đánh lửa sớm ban đầu 𝜃𝑐𝑏 Góc đánh lửa sớm cơ

- 𝜃ℎ𝑐: Góc đánh lửa sớm hiệu chính

Khi số vòng quay của động cơ tăng thời gian làm việc của chu trình bị rút ngắn, do đó góc đánh lửa sớm cần phải tăng lên Nếu thời gian chảy của nhiên liệu không đổi thì 𝜃𝑠 phía tăng tuyến tình theo n, nhưng do n tăng làm tăng áp suất và nhiệt độ trong xi lanh (do giảm lọt khí và thời gian truyền nhiệt), tăng chuyển động lốc xoáy của hỗn hợp Vì thể tốc độ chảy tăng lên và thời gian chảy tương ứng giảm đi nên ở số vòng quay cao 𝜃𝑠 tăng theo quy luật phi tuyến

Sự thay đổi góc đánh lửa sớm phụ thuộc vào số vòng quay trong hầu hết các động cơ được thực hiện nhờ bộ điều chỉnh ly tâm

Tốc độ chảy của hỗn hợp phụ thuộc vào thành phần của nó và được xác định bằng hệ sẽ lượng không khí 𝛼 và được xác định theo biểu thức:

𝛼 =𝐺𝑡𝑡𝐺𝐼𝑡 =

𝐿ượ𝑛𝑔 𝑘ℎô𝑛𝑔 𝑘ℎí 𝑡ℎự𝑐 𝑡ế 𝑐ℎ𝑜 1 𝐾𝑔 𝑛ℎ𝑖ê𝑛 𝑙𝑖ệ𝑢𝐿ượ𝑛𝑔 𝑘ℎô𝑛𝑔 𝑘ℎí 𝑙ý 𝑡ưở𝑛𝑔 𝑐ầ𝑛 𝑡ℎ𝑖ế𝑡 để đố𝑡

𝑐ℎá𝑦 ℎ𝑜à𝑛 𝑡𝑜à𝑛 1 𝐾𝑔 𝑛ℎ𝑖ê𝑛 𝑙𝑖ệ𝑢

Khi 𝛼 = 1 ∶ 𝐻ỗ𝑛 ℎợ𝑝 𝑙ý 𝑡ưở𝑛𝑔 𝐾ℎ𝑖 𝛼 > 1 ∶ 𝐻ỗ𝑛 ℎợ𝑝 𝑛ℎạ𝑡

862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM

Trang 21

Khi 𝛼 < 1 ∶ 𝐻ỗ𝑛 ℎợ𝑝 đậ𝑚

Thành phần hỗn hợp ảnh hưởng lớn đến việc chọn góc đánh lửa sớm tối ưu Hỗn hợp quả đậm hoặc quá nhạt đều không bốc cháy được Tốc độ cháy của hỗn hợp đạt giá trị lớn và góc đánh lửa sớm sẽ nhỏ nhất ứng với giá trị 𝛼= 0,8-0,9 Khi giảm hoặc tăng 𝛼 thì 𝜃𝑠 đều tăng

Hình 1.13 Ảnh hưởng của thành phần hỗn hợp đến góc đánh lửa sớm

Sự tăng tỉ số nén làm tăng nhiệt độ và áp suất ở cuối kì nén, do đó làm tăng tốc độ chảy của hỗn hợp Vì thế sự tăng tỉ số nên làm giảm góc đánh lửa sớm

Sự thay đổi góc đánh lửa sớm theo mức tại động cơ

Mức tải của động cơ cũng ảnh hưởng lớn đến góc đánh lửa sớm khi mở bướm ga lớn, lượng hỗn hợp đi vào xi lanh nhiều hơn làm tăng áp suất và nhiệt độ khi nén, đồng thời còn làm giảm % khi sót, dẫn đến tăng tốc độ cháy Vì thế, khi tăng tài trong của động cơ thì 𝜃𝑠 giảm xuống và ngược lại

862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM

Trang 22

Hình 1.14 ảnh hưởng của góc đánh lửa sớm đến sự thay đổi áp suất trong xy lanh động cơ

𝜃 − 𝑔ó𝑐 𝑞𝑢𝑎𝑦 𝑡𝑟ụ𝑐 𝑘ℎ𝑢ỷ𝑢; 𝜃𝑖 − 𝑔ó𝑐 𝑐ℎá𝑦 𝑡𝑟ễ; 𝜃𝑠 − 𝑔ó𝑐 đá𝑛ℎ 𝑙ử𝑎 𝑠ớ𝑚; 𝑐,− 𝑡ℎờ𝑖 đ𝑖ể𝑚 đá𝑛ℎ 𝑙ử𝑎; 𝑐𝐼 𝑡ℎờ𝑖 đ𝑖ể𝑚 𝑛ℎ𝑖ê𝑛 𝑙𝑖ệ𝑢 𝑏ố𝑐 𝑐ℎá𝑦

Hình 1.15 Quan hệ giữa góc đánh lửa sớm và tải trọng ở các số vòng quay khác nhau

862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM

Trang 23

Nếu bugi đánh lửa quá muộn thì quá trình cháy sẽ kéo dài trên hành trình giãn nở vì nhiên liệu bốc cháy trong điều kiện không gian công tác của xi lanh tăng và tác dụng vận động rối yếu dần Tốc độ tăng áp trung bình 𝑤𝑡𝑏và áp suất cháy cực đại 𝑝𝑧 có trỉ số nhỏ Bugi đánh lửa quá sớm làm cho quá trình cháy diễn ra trong piston đánh đi lên ĐCT làm tốn công nén, đồng thời áp suất lớn nhất cũng nhỏ

Động cơ trên ô tô có khả năng thích ứng cao Từ lúc khởi động và trong suốt quá trình làm việc của động cơ liên tục thay đổi Tùy từng chế độ làm việc của động cơ mà ECU thực hiện việc điều chỉnh góc đánh lửa sớm đúng với bản đồ góc đánh lửa sớm lý tưởng ở chế độ khởi động, chế độ cầm chừng, chế độ hâm nóng sau khởi động…đảm bảo hiệu suất động cơ cao nhất cũng như giảm ô nhiễm và tiêu hao nhiên liệu

- Chế độ khởi động

Góc đánh lửa sớm được đặt ở một giá trị nhất định, không thay đổi trong suất trong quá trình khởi động Giá trị của góc đánh lửa sớm phụ thuộc vào back-up IC trong ECU đã lưu trữ các số liệu về góc đánh lửa

Hình 1.16 Điều khiển đánh lửa ở chế độ khởi động

𝐺 − 𝐶ả𝑚 𝑏𝑖ế𝑛 𝑣ị 𝑡𝑟í 𝑡𝑟ụ𝑐 𝑘ℎ𝑢ỷ𝑢; 𝑁𝐸 − 𝐶ả𝑚 𝑏𝑖ế𝑛 𝑡ố𝑐 độ độ𝑛𝑔 𝑐ơ;

Thông thường, góc đánh lửa sớm được chọn nhỏ hơn 10° Với góc đánh lửa này, động cơ được khởi động dễ dàng ngay cả khi nguội, đồng thời tránh sự nổ dội Việc hiệu chỉnh theo nhiệt độ góc đánh lửa sớm khi khởi động không cần thiết vì thời gian khởi động rất ngắn

862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM

Trang 24

Khi có tín hiệu khởi động, mạch chuyển đổi trạng thái sẽ nối đường IGT sang vị trí ST Khi đó xung IGT được điều khiển bởi back up IC thông qua hai tín hiệu G và NE Nếu động cơ đã nổ, đường IGT sẽ được nổi sang vị trí After ST và việc hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm sẽ được thực hiện bởi ECU

Hiệu chỉnh theo nhiệt độ nước làm mát động cơ

Hiệu chỉnh theo sự ổn định của động cơ trong chế độ cầm chừng Hiệu chỉnh theo sự kích nổi

Hiệu chính theo nhiệt độ khi nạp Hiệu chỉnh theo các điều kiện khác

Tùy loại động cơ mà một số chức năng hiệu chính của ECU có hoặc không Ví dụ chức năng hiệu chỉnh góc đánh lửa theo sự kích nổ, theo sự trượt của xe cũng chỉ có ở các loại xe sang

Để ngăn ngừa các trường hợp xấu ảnh hưởng đến hoạt động và tuổi thọ của động cơ do đánh lửa quá sớm hoặc quá trẻ ECU chỉ thực hiện việc chính góc lãnh lửa sớm (bao gồm 𝜃𝑐𝑏 − 𝜃ℎ𝑐) trong giới hạn từ 10% đến 45 trước điểm chết trên

Hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm theo nhiệt độ động cơ Tùy thuộc vào nhiệt độ của động cơ được nhận biết từ cảm biến nhiệt độ nước làm mát mà góc đánh lửa sớm được hiệu chính tăng hoặc giảm cho thích hợp với điều kiện cháy của hòa khi trong buồng đốt Khi nhiệt độ của động cơ nằm trong khoảng -20 đến 60°C thì góc đánh lửa được hiệu chính sớm hơn từ 0 - 15° Nếu nhiệt độ động cơ nhỏ hơn -20C thì góc đánh lửa sớm cũng chỉ được cộng thêm 15% Sở đi phải tăng góc đánh lửa sớm khi động cơ nguội là vì ở nhiệt độ thấp tốc độ cháy 862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM

Trang 25

chậm, nên phải kéo dài thời gian để nhiên liệu cháy hết nhằm tăng hiệu suất động cơ

Khi nhiệt độ động cơ nằm trong khoảng 60°− 100° ECU không thực hiện sự hiệu chính góc đánh lửa sớm theo nhiệt độ

Hình 1.17 Hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm theo nhiệt độ động cơ

Trong trường hợp động cơ quá nóng (>110") sẽ dễ gây ra hiện tượng kích nổ tăng hàm lượng 𝑁𝑂𝑥, trong khí thải, vì vậy ECU sẽ điều khiển giảm góc đánh lửa xuống một góc tối đa là 5°

Hiệu chỉnh phản hồi tỉ lệ khí — nhiên liệu

Trong quá trình phản hồi tỉ lệ khí — nhiên liệu, tốc độ động cơ thay đổi theo sự tăng huy giảm hạng phun nhiên liệu Động cơ đặc biệt nhạy cảm với những thay đổi tỷ lệ khi nhiên liệu khi nó chạy không tải, nên để chế độ không tài ổn định ECU động cơ sẽ làm sớm thời điểm đánh lửa để phù hợp với tỷ lệ khí — nhiên liệu Góc thời điểm đánh lửa được làm sớm lên tối đa khoảng 5°bởi hiệu chính này Các tín hiệu liên quan đến hiệu chính này:

+ Cảm biến oxy + Vị trí bướm ga + Tốc độ xe

- Hiệu chỉnh tránh kịch nổ

Để nhận biết và tránh được sự kích nổ trên các xi lanh động cơ, trên động cơ được trang bị cảm biến kích nó, cảm biến này ghi nhận lại sự kích nổ thông qua sự rung động cơ sau đỏ chuyển thành các xung tín hiệu dưới dạng tín hiệu điện và chuyển đến ECU của động cơ

862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM

Trang 26

Khi động cơ hoạt động bình thường thì các xung tín hiệu dao động rất nhỏ, khi xảy ra hiện tượng kích nổ các xung này sẽ dao động với biên độ lớn và truyền tới ECU của động cơ, ECU sẽ hiệu chính và giảm góc đánh lửa sớm - Quá trình kiểm soát kích nổ được thực hiện theo một chu trình kín, hiện tượng kích nổ chỉ xảy ra ở một vài xa lạnh Vì vậy dựa vào thời điểm kịch nó và vị trí trục khuỷu mà ECU nhận biết được xe lạnh nào đã chảy và xảy ra hiện tượng kích nổ

Việc hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm cho quá trình kích nó chỉ được thực hiện ở xi lanh này để ít ảnh hưởng đến công suất động cơ Việc giảm góc đánh lửa sớm được thực hiện từng góc nhỏ theo chu kì của từng xi lanh cho đến khi hiện tượng kích nổ chấm dứt thì ECU từng bước tăng dần góc đánh lửa sớm Nếu không còn hiện tượng kích nổ thì góc đánh lửa sớm trở về tối ưu

-Hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm theo sự ổn định của động cơ ở chế độ cầm chừng Ở chế độ cầm chừng tốc độ động cơ bị cho động do tài của động cơ thay đổi, việc hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm có tác dụng làm ổn định tốc độ của động cơ

Khi cánh bướm ga đóng hoàn toàn, tín hiệu từ công tắc cánh bướm ga bảo về ECU cho biết động cơ đang làm việc ở chế độ cầm chừng Kết hợp với tín hiệu tốc độ động cơ (NE) và tốc độ xe, ECU sẽ điều khiển giảm góc đánh lửa sớm và ngược lại Gốc hiệu chính tối đa trong trường hợp này là ±5° Khi tốc độ tăng cao, ECU sẽ không hiệu chính Trên một số loại động cơ, việc hiệu chính góc đánh lửa sớm này phụ thuộc vào điều kiện sử dụng điều hòa hoặc chỉ hiệu chỉnh góc đánh lớn sớm khi tốc độ cầm chừng bị giảm xuống dưới mức quy định

1.3 Giới thiệu chung về xe VIOS

1.3.1 Khái quát chung về xe VIOS

Hiện nay, xét trong phân khúc xe 5 chỗ nói chung, Toyota Vios là một cái tên không còn xa lạ đối với người tiêu dùng Việt, vậy thì có cách nào để nhận biết các dòng đời xe Toyota Vios này không?

Cách nhận biết các đời xe Toyota Vios: Từ khi ra đời đến nay Toyota

Vios đã nhanh chóng vươn lên trở thành mẫu xe đạt doanh số cao nhất trong 862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM

Trang 27

phân khúc xe ô tô 5 chỗ tại thị trường Việt Nam Nhắc đến sự thành công của Vios thì không thể không nhắc đến các thế mạnh vượt trội của Toyota Vios mà các mẫu xe đối thủ phải trầm trồ như: trải nghiệm lái ổn định, vận hành bền bỉ, tiết kiệm nhiên liệu tốt, không gian nội thất rộng rãi, lựa chọn sáng suốt đáp ứng nhu cầu chạy dịch vụ, giữ giá tốt khi cần bán lại,

Tuy số lượng Vios xuất hiện ở ngoài đường rất nhiều nhưng do những nâng cấp của Toyota là rất nhỏ giọt nên rất ít người có thể phân biệt cái đời xe Vios Trong bài này chúng ta sẽ tổng kết lại chặng đường 18 năm của mẫu xe này và sự khác biệt của từng đời xe để các bạn dễ phân biệt

Mẫu xe sedan hạng B được Toyota chính thức giới thiệu lần đầu vào năm 2003 Toyota từng cho biết, hãng quyết định chọn cái tên Vios bởi cái tên này được bắt nguồn từ chữ “Vio” trong tiếng Latin, mang ý nghĩa tiến lên phía trước Bản thân Vios cũng là cái tên đơn giản, dễ đọc, dễ nhớ, mang trong mình biểu tượng của một mẫu xe sedan bền bỉ sẽ không ngừng cải tiến, ở thời điểm ấy, đó là những gì hãng xe Nhật gửi gắm cho “tân binh” của mình

2002 – Khởi đầu đầu hứa hẹn

Trên thực tế, “gà đẻ trứng vàng” của Toyota vốn không được “sinh ra” ở quê nhà Nhật Bản mà chào đời ở một quốc gia Đông Nam Á trong một dự án hợp tác của Toyota Chiếc Vios đầu tiên chính thức xuất xưởng tại nhà máy Toyota Geteway Plant Thái Lan vào năm 2002 Do được sản xuất tại Thái Lan nên đây cũng chính là đất nước được Toyota chọn làm điểm ra mắt Vios đầu tiên trên thế giới Sau đó, Vios được giới thiệu tại 1 quốc gia Đông Nam Á khác là Indonesia trước khi về Việt Nam

Thế hệ đầu tiên mở đầu cho những thành công của Vios cho đến tận ngày nay mang mã hiệu NCP42, chủ yếu dựa trên Toyota Plazt – tên gọi khác của Toyota Yaris tại Thái Lan Tồn tại trong 4 năm (từ 2002 cho đến năm 2007), nhưng tiềm năng của thế hệ đầu tiên đã đủ cơ sở để Toyota kỳ vọng về sự thành công của mẫu xe này trong những năm tiếp theo

Ở thời kỳ này, vẻ bề ngoài mang hơi hướng của Camry, hãng xe Nhật hy 862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM

Trang 28

nhưng mọi thứ còn vượt xa mong đợi của hãng xe Nhật Xe sở hữu cụm đèn pha trước và lưới tản nhiệt trông khá bắt mắt Đuôi xe không được thiết kế bằng phẳng mà tạo thành một đường lượn mềm mại chạy từ cụm đèn hậu xuống thanh cản sau

Tháng 8/2003, Vios có mặt ở thị trường Việt Nam và nhanh chóng chiếm

giữ thứ hạng cao ở phân khúc sedan hạng nhỏ và ngay lập tức thu được những thành công đầu tiên khi trở thành cái tên quen thuộc với người Việt Thực tế, Toyota nhận ra được “sức mạnh” của Vios với sự thành công ở các thị trường khác trong khu vực

Từ thế hệ thứ 2 đến ngôi vị xe bán chạy nhất Đông Nam Á

Đến mùa hè năm 2007, Vios thế hệ thứ 2 chính thức được Toyota trình

làng mùa hè năm nay trong một diện mạo và đẳng cấp hoàn toàn mới Sự kiện này đã được báo chí khu vực Đông Nam Á hết sức quan tâm, cũng từ thế hệ này Vios chính thức bước sang phiên bản toàn cầu model Vios cũ chủ yếu nhắm đến thị trường Đông Nam Á Vios thế hệ thứ hai được lắp ráp tại Nhà máy Toyota Gateway của Thái Lan và Nhà máy Santa Rosa, Laguna của Philippines Một trong những điểm mới được người tiêu dùng rất quan tâm ở Vios 2007 là việc đưa thêm phiên bản hộp số tự động bốn cấp (model G) bên cạnh hộp số tay năm cấp (model E) Động cơ của Vios mới vẫn là VVT-i 1.5L với ưu điểm là khả năng tiết kiệm nhiên liệu và độ bền bỉ nổi tiếng của Toyota

Vios 2007 thể hiện rõ ràng sự vượt trội so với các mẫu xe sedan hạng

nhỏ đang có mặt trên thị trường (kể cả các model lắp ráp lẫn nhập khẩu) Đối tượng của dòng xe này thường là những người lần đầu mua xe hơi nhưng muốn sở hữu ngay một mẫu xe thời trang của một thương hiệu uy tín và giá trị cao

Đến năm 2010, Vios lại có phiên bản nâng cấp nhẹ giữa dòng đời tại

Việt Nam Về cơ bản, Toyota chỉ biến đổi đôi chút ngoại thất, thêm bản mới 1.5C để tạo thêm lựa chọn cho người tiêu dung, giữ nguyên hệ truyền động Chiếc 1.5C nằm giữa Vios 1.5E và Vios Limo vốn dành cho taxi Mục tiêu của Toyota Việt Nam là hướng 1.5C tới khách hàng mua xe lần đầu Dẫu không 862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM

Trang 29

thay đổi lớn, nhưng sau khi nâng cấp, Vios lại tạo ra sức hút mãnh liệt hơn Kết quả là sau đó, Vios liên tiếp dẫn đầu doanh số tại 1 số thị trường, trong đó có Việt Nam

Củng cố thành công với hệ thứ 3

Thế hệ thứ 3 của Toyota Vios chính thức trình làng toàn cầu tại Thái Lan vào tháng 3/2013 tại Triển lãm Ô tô Bangkok nhưng đến năm 2014 mới chính thức ra mắt thị trường Việt Mẫu xe hạng nhỏ tiếp tục được Toyota dần nhào nặn theo phong cách trẻ trung, sắc nét và tích cực hơn với những ảnh hưởng lớn từ dòng Yaris 2012 Tuy nhiên hốc gió của Vios mới theo kiểu hình thang xuôi và rộng hơn hẳn Yaris nên hầm hố hơn Cụm đèn đuôi hình bình hành, ôm dọc theo thân giống như Camry thế hệ cũ.Bên cạnh kiểu dáng mới có thiết kế trẻ trung và năng động hơn, Vios cũng đã được gia tăng kích thước đáng kể về chiều dài và chiều cao mang đến không gian thoải mái cho người dùng Thế hệ mới tại nước ngoài được “cách tân” từ trong ra ngoài khi sử dụng hệ thống động cơ 2NR-FE hoàn toàn mới

Nhưng phải đến năm 2014, Vios thế hệ thứ 3 hoàn toàn mới mới chính

thức về Việt Nam với các phiên bản Vios 1.5G số tự động và hai phiên bản số sàn Vios 1.5E và Vios Limo Ngoài ra, để tăng thêm lựa chọn cho nhóm khách hàng cá nhân, Toyota còn cung cấp thêm phiên bản Vios 1.3J số sàn Tuy nhiên khi ra mắt thế hệ mới, Vios tại Việt Nam vẫn tiếp tục sử dụng thế hệ động cơ cũ dù ở các thị trường khác đều được đồng loạt nâng cấp động cơ Cụ thể, Vios G và Vios E được trang bị động cơ 1.5L DOHC, trong khi đó Vios J sử dụng động cơ VVT-i 1,3 lít, DOHC

Hai năm sau, phiên bản facelift 2016 của Toyota Vios chính thức ra mắt Đây là phiên bản nâng cấp nhẹ của mẫu sedan hạng B, sau lần nâng cấp lớn năm 2014 Thiết kế ngoại thất của mẫu xe vẫn giữ nguyên Thay đổi lớn nhất nằm ở hệ thống động cơ Vios 2016 sử dụng động cơ 2NR-FE mới, vẫn giữ nguyên dung tích 1.5L đối với các phiên bản G CVT, E CVT và E MT, 4 xi-lanh thẳng hàng, công suất 107 mã lực tại 6.000 vòng/phút và mô-men xoắn 862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM

Trang 30

Năm 2018 đánh dấu màn ra mắt Vios phiên bản facelift mới, biến

mẫu xe trở thành chiếc sedan hiện đại hơn nhờ hàng loạt nâng cấp trên ba phiên bản 1.5G, 1.5E CVT và 1.5E MT Doanh số cộng dồn của Vios tính đến tháng 8/2018 lên tới 1.163.000 xe, vững chắc ở ngôi vị mẫu xe bán chạy nhất Việt Nam

So với bản tiền nhiệm, Vios 2018 vừa ra mắt thay đổi hoàn toàn về thiết kế, Kiểu cách thiết kế vẫn bo tròn nhưng nhìn hiện đại hơn, đồng thời được trang bị thêm hàng loạt tính năng, tăng sức cạnh tranh với các hãng xe Hàn Mặc dù vậy, Toyota vẫn giữ nguyên động cơ sử dụng trên thế hệ thứ 3 Lưới tản nhiệt gần như không còn hiện diện, thay vào đó là hốc hút gió cỡ lớn với các nan ngang sơn đen bóng hầm hố hơn Hốc đèn sương mù cũng được cách điệu táo bạo, vuốt nhọn về phía sau

Theo nhà sản xuất công bố, Toyota Vios 2018 đã được tinh chỉnh hệ thống treo mới Trang bị an toàn là điểm được hãng xe Nhật Bản cải tiến rõ rệt nhất trên Toyota Vios thế hệ mới Mẫu sedan hạng B Nhật Bản vốn bị gắn với mác “thùng tôn di dộng” giờ đã có cân bằng điện tử, khởi hành ngang dốc, cảm biến lùi và trang bị 7 túi khí ở phiên bản G và E CVT hiện đại nhằm bắt kịp các đối thủ đánh dấu lần đầu tiên Vios được trang bị 7 túi khí cao nhất phân khúc

Phiên bản Vios 2020 mới nhất vừa trình làng thị trường là một bản nâng

cấp nhẹ sau thế hệ mới ra mắt hai năm trước Hãng xe Nhật bổ sung cho Vios hàng loạt những trang bị hiện đại trong khoang lái như Cruise Control, camera lùi, cảm biến lùi trước sau, tích hợp Android Auto và Apple Carplay… đồng thời không tăng giá bán nhằm cạnh tranh với các đối thủ Bên cạnh đó, hãng xe Nhật còn mang đến tùy chọn phiên bản giá rẻ E CVT và E MT 3 túi khí với mức giá giảm 20 triệu đồng so với phiên bản 7 túi khí

Việc cập nhật các tính năng hiện đại của Vios là thay đổi phù hợp trước sức cạnh tranh ngày càng lớn từ các đối thủ đến từ Hàn Quốc – vốn nổi tiếng với các option ngập tràn khoang lái

862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM

Trang 31

Bên cạnh đó, Vios vẫn tiếp tục kế thừa kế những giá trị đã làm nên thành công của thương hiệu Toyota cũng là yếu tố giúp Vios 5 năm liên tiếp (2014-2018) giữ ngôi vương xe bán chạy nhất Việt Nam Đó là chất lượng động cơ, linh kiện và phụ tùng luôn được đảm bảo, thiết kế xe hướng đến nhu cầu thực tế của người dung Đi kèm với đó là dịch vụ chăm sóc khách hàng và uy tín đến từ độ mạnh thương hiệu

1.3.2 Động cơ xe

- Loại động cơ : 1NZ-FD 04 xi lanh, thẳng hàng, 16 van

- Với trục cam kép (DOHC) và hệ thống điều khiển van nạp thông minh VVT-i) chức năng "Cranking hold sẽ duy trì nô tơ khởi động ở trạng thái hoạt động không cần phải giữ chia ở vị trí start

Hình 1.19 Động cơ 1NZ-FD

862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM

Trang 32

1.3.3 Thông số kĩ thuật về xe vios

Hình 1.20 thông số xe vios

862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM

Trang 33

Chương 2 HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP TRÊN XE TOYOTA VIOS

2.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống đánh lửa trực tiếp trên xe Toyota vios

* Nguyên lý kết cấu cảm biến

a Cảm biến vị trí trục khuỷu (tín hiệu NE)

Cảm biến này phát hiện góc quay trục khuỷu và tốc độ động cơ

Hình 2.1 Sơ đồ mạch điện của cảm biến vị trí trục khuỷu

Tín hiệu NE được tạo ra bởi khe hở không khi giữa cảm biến và các răng trên chu vi của rõ to tín hiệu NE lắp trên trục khuỷu Tùy loại mà cảm biến có 12, 24, 34 răng và có hai răng khuyết Khu vực có hai răng khuyết được sử dụng để phát hiện góc quay trục khuỷu, nhưng nó không phát hiện được điểm chết trên của kỳ nên hoặc xả ECU kết hợp hai tín hiệu NE và G dễ xác định chính xác góc quay trục khuỷu Không có tín hiệu này động cơ không thể hoạt động

862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM

Trang 34

b Cảm biến vị trí trục cam ( tín hiệu G)

Cảm biến này phát hiện góc quay chuẩn và thời điểm của trục cam

Hình 2.2 Sơ đồ mạch điện của cảm biến vị trí trục cam

Cấu tạo tương tự cảm biến vị trí trục khuỷu, cảm biến vị trí trục cam có đĩa tin hiệu G có các rằng, khi trục cam quay khe hở không khi giữa các sầu nhỏ ra trên trục cam thay đổi, sinh ra tín hiệu G Tín hiệu được truyền đi như một thông tin về góc chuẩn của trục khuỷu đến ECU động cơ Kết hợp với tín hiệu NE để ECU xác định đúng thời gian phun nhiên liệu, thời điểm đánh lửa

c Cảm biến lưu lượng khi nạp (tín hiệu VG)

Phát hiện khối lượng khí nạp

862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM

Trang 35

Hình 2.3 Sơ đồ cấu tạo cảm biến lưu lượng khí nạp

Là loại dây sấy, được lắp vào đường nạp để đo trực tiếp lưu lượng không khí nạp

862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM

Trang 36

Hoạt động:

Dòng điện chạy vào dây sấy và làm cho nó nóng lên Khi có luồng khi thổi qua sẽ làm nguội dây sáy Bằng cách điều chỉnh dòng điện vào dãy sấy để nhiệt độ dây sấy không đổi, dòng điện đó sẽ tỷ lệ thuận với khối lượng không khi nạp Sau đó có thể đo khối lượng không khi nạp bằng cách phát hiện dòng điện đó Tín hiệu được truyền đến ECU động cơ bằng tín hiệu VG

Hình 2.5 Sơ đồ mạch điện của cảm biến lưu lượng khí nạp

Khi sảy sẩy Rh được khi nạp làm mát, diện thể tại A- B sẽ chênh nhau Bộ khuyếch đại tín hiệu sẽ xử lý và làm tăng diện áp đặt vào dây sấy Nhiệt độ dãy sấy tăng dẫn đến việc tăng tương ứng của điện trở cho đến khi diện thể qi A và B bằng nhau (các điện áp của các điểm A,B trở nên cao hơn) Bằng cách sử dụng mạch cầu này cảm biến lưu lượng khi nạp có thể đo khối lượng khí nạp bằng tín hiệu điện áp tại điểm B Cảm biến vị trí bướm ga loại phần tử Hall (tín hiệu VTA) Cảm biến này phát hiện vị trí của bướm ga

862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM

Trang 37

Trang 38

Loại phần tử Hall:

Gồm mạch IC Hall, phần tử Hall và các nam châm quay quanh chúng Các nam châm quay cùng bướm gia Khi các nam châm quay thì từ thông gây ra bởi sự thay đổi vị trí các nam châm tạo ra điện áp của hiệu ứng Hall Tín hiệu này được truyền đến ECU thành tin hiểu mở bướm ga

Hình 2.8 Hiệu ứng hall

Hiệu ứng Hall:

Hiệu ứng Hall làm chính điện thể tại vị trí xảy ra dòng diện vuông góc với tử trưởng, khi một từ trường được đặt vuông góc với dòng điện chạy trong dây dẫn Điện áp được tạo ra bởi độ chênh điện thể này thay đổi theo tỷ lệ mật 862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM

Trang 39

độ từ thông đặt vào Cảm biến dùng nguyên lý này để biến đổi sự thay đổi của vị trí bướm ga thành điện áp và đo chính xác sự thay đổi này

d Cảm biến nhiệt độ nước (tín hiệu THW)

Cảm biến này phát hiện nhiệt độ nước làm mát

Cảm biển nhiệt độ nước được gắn một nhiệt điện trở bên trong Nhiệt độ cảng thấp, trị số điện trở cảng lớn và ngược lại Sự thay đổi giá trị điện trở này được sử dụng để phát hiện các thay đổi về nhiệt độ nước làm mát

Hình 2.9 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát

Khi nhiệt độ của nước làm mát thấp, phải tăng tốc độ động cơ, góc đánh lửa sớm, nhằm cải thiện khả năng làm việc và hãm nóng, vì thế nó không thể thiếu được với hệ thống điều khiển động cơ

e Cảm biến tiếng gõ ( tín hiệu KNK)

Cảm biến này phát hiện tiếng gõ động cơ

862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM

Trang 40

Hình 2.10 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cảm biến kích nổ

Được gắn vào thân máy gồm phần tử áp điện tạo ra một điện áp AC khi tiếng gõ gây ra rung động trong thân máy và làm biến dạng phần tử này Tần số tiếng gõ của động cơ giới hạn từ 6 đến 13khz tùy loại động cơ

f Cảm biến oxy( tín hiệu oxy)

cảm biến này phát hiện nồng độ oxy trong khí thải

Hình 2.11 Nguyên lý hoạt động của cảm biến oxy

862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM862410068:55:24 PM8:55:24 PM