Hệ thống đánh lửa trên ô tô cực kỳ quan trọng trong khối động cơ của xe hơi. Cho đến nay, các nhà thiết kế luôn tìm cách để cải tiến, nâng cấp hệ thống đánh lửa trên ô tô để tăng khả năng tiết kiệm nhiên liệu, tăng hiệu suất làm việc của động cơ. Hệ thống đánh lửa điện tử thường được tìm thấy trong các xe hiện đại và giúp cải thiện hiệu suất và khả năng tiết kiệm nhiên liệu. 1.1.1. Nhiệm vụ Hệ thống đánh lửa đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong hoạt động của động cơ đốt trong, đảm bảo quá trình đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu và không khí diễn ra một cách hiệu quả và chính xác. Để đảm bảo động cơ hoạt động ổn định, tiết kiệm nhiên liệu và phát ra công suất tối ưu, hệ thống đánh lửa cần thực hiện nhiều nhiệm vụ quan trọng liên quan đến việc tạo và điều khiển tia lửa điện. Các nhiệm vụ chính của hệ thống đánh lửa bao gồm: - Tạo ra tia lửa điện đủ mạnh - Đảm bảo đánh lửa đúng thời điểm - Cung cấp đánh lửa ổn định ở mọi tốc độ - Đảm bảo đánh lửa ở mọi điều kiện làm việc - Tối ưu hóa quá trình cháy 1.1.2. Yêu cầu Hệ thống đánh lửa trong động cơ đốt trong đóng vai trò quyết định trong việc khởi tạo quá trình cháy của hỗn hợp không khí và nhiên liệu bên trong xi-lanh. Để đảm bảo rằng quá trình cháy diễn ra hiệu quả, tối ưu hóa công suất động cơ và giảm thiểu mức tiêu hao nhiên liệu, hệ thống đánh lửa phải đáp ứng một số yêu cầu kỹ thuật rất quan trọng. Mỗi yêu cầu này nhằm đảm bảo không chỉ sự chính xác trong thời điểm đánh lửa mà còn sự bền bỉ và tin cậy của hệ thống trong suốt quá trình vận hành. Một hệ thống đánh lửa làm việc tốt phải đảm bảo yêu câu sau: - Hệ thống đánh lửa phải sinh ra sức điện động đủ lớn để phóng qua khe hở bugi trong tất cả chế độ làm việc của động cơ - Tia lửa trên bugi phải đủ năng lượng và thời gian phóng để sự chay bắt đầu - Các phụ kiện của hệ thống đánh lửa phải hoạt động tốt trong điều kiện nhiệt dộ cao và độ sóc lớn - Sự mài mòn điện cực bugi phải nằm trong khoảng cho phép 1.1.3. Phân loại Hệ thống đánh lửa trong động cơ đốt trong được phân loại dựa trên cách thức hoạt động và công nghệ điều khiển. Có nhiều loại hệ thống đánh lửa, từ các hệ thống cơ khí truyền thống đến các hệ thống điện tử hiện đại. Dưới đây là các phân loại chính: a. Hệ thống đánh lửa bán dẫn (Transistorized Ignition System - TIS) Sử dụng transistor để thay thế điểm lửa cơ học, điều khiển dòng điện dựa trên tín hiệu điện tử từ cảm biến. Cuộn dây đánh lửa và bugi tương tự như hệ thống đánh lửa thông thường. Cảm biến: Được gắn trong bộ chia điện hoặc trên trục cam để xác định thời điểm đánh lửa chính xác hơn. b. Hệ thống đánh lửa điện tử (Electronic Ignition System) ECU (Engine Control Unit): Điều khiển quá trình đánh lửa dựa trên các dữ liệu từ các cảm biến khác nhau như cảm biến vị trí trục cam, trục khuỷu, cảm biến lưu lượng khí nạp, nhiệt độ… Cuộn dây đánh lửa: Được điều khiển trực tiếp bởi ECU, không cần bộ chia điện. Cảm biến: Hệ thống cảm biến tiên tiến để đo lường các thông số hoạt động của động cơ và tối ưu hóa thời điểm đánh lửa. c. Hệ thống đánh lửa CDI (Capacitor Discharge Ignition) Bộ tụ điện (Capacitor): Lưu trữ năng lượng và giải phóng nhanh chóng để tạo ra dòng điện cao áp cho bugi. Cuộn dây đánh lửa: Nhận năng lượng từ tụ điện để tạo ra dòng điện cao áp
2010
Giới thiệu tổng quan về hệ thống đánh lửa trên xe Mazda 3 2010
Hình 1.1 Hệ thống đánh lửa trên xe Mazda 3 2010
Hệ thống đánh lửa trên ô tô đóng vai trò quan trọng trong động cơ của xe hơi Các nhà thiết kế luôn nỗ lực cải tiến và nâng cấp hệ thống này nhằm tăng cường khả năng tiết kiệm nhiên liệu và hiệu suất làm việc của động cơ Hiện nay, hệ thống đánh lửa điện tử thường được trang bị trên các xe hiện đại, giúp nâng cao hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu hiệu quả hơn.
Hệ thống đánh lửa là yếu tố thiết yếu trong hoạt động của động cơ đốt trong, giúp quá trình đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu và không khí diễn ra hiệu quả Để động cơ hoạt động ổn định, tiết kiệm nhiên liệu và đạt công suất tối ưu, hệ thống này phải thực hiện nhiều nhiệm vụ quan trọng liên quan đến việc tạo ra và điều khiển tia lửa điện.
- Tạo ra tia lửa điện đủ mạnh
- Đảm bảo đánh lửa đúng thời điểm
- Cung cấp đánh lửa ổn định ở mọi tốc độ
- Đảm bảo đánh lửa ở mọi điều kiện làm việc
- Tối ưu hóa quá trình cháy
Hệ thống đánh lửa trong động cơ đốt trong là yếu tố quyết định cho quá trình cháy của hỗn hợp không khí và nhiên liệu trong xi-lanh Để tối ưu hóa công suất động cơ và giảm tiêu hao nhiên liệu, hệ thống này cần đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật quan trọng, đảm bảo độ chính xác trong thời điểm đánh lửa và sự bền bỉ, tin cậy trong quá trình vận hành.
Một hệ thống đánh lửa làm việc tốt phải đảm bảo yêu câu sau:
- Hệ thống đánh lửa phải sinh ra sức điện động đủ lớn để phóng qua khe hở bugi trong tất cả chế độ làm việc của động cơ
- Tia lửa trên bugi phải đủ năng lượng và thời gian phóng để sự chay bắt đầu
- Các phụ kiện của hệ thống đánh lửa phải hoạt động tốt trong điều kiện nhiệt dộ cao và độ sóc lớn
- Sự mài mòn điện cực bugi phải nằm trong khoảng cho phép
Hệ thống đánh lửa trong động cơ đốt trong được phân loại theo cách hoạt động và công nghệ điều khiển, bao gồm các loại từ cơ khí truyền thống đến điện tử hiện đại Một trong những loại chính là hệ thống đánh lửa bán dẫn (Transistorized Ignition System - TIS).
Sử dụng transistor để thay thế điểm lửa cơ học, điều khiển dòng điện dựa trên tín hiệu điện tử từ cảm biến.
Cuộn dây đánh lửa và bugi hoạt động tương tự như hệ thống đánh lửa truyền thống Cảm biến được lắp đặt trong bộ chia điện hoặc trên trục cam, giúp xác định thời điểm đánh lửa chính xác hơn Hệ thống đánh lửa điện tử (Electronic Ignition System) mang lại hiệu suất cao và độ tin cậy vượt trội.
ECU (Bộ điều khiển động cơ) là thiết bị quản lý quá trình đánh lửa của động cơ, sử dụng dữ liệu từ nhiều cảm biến khác nhau như cảm biến vị trí trục cam, trục khuỷu, cảm biến lưu lượng khí nạp và cảm biến nhiệt độ.
Cuộn dây đánh lửa: Được điều khiển trực tiếp bởi ECU, không cần bộ chia điện.
Hệ thống cảm biến tiên tiến được sử dụng để đo lường các thông số hoạt động của động cơ, giúp tối ưu hóa thời điểm đánh lửa Bên cạnh đó, hệ thống đánh lửa CDI (Capacitor Discharge Ignition) đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện hiệu suất động cơ.
Bộ tụ điện (Capacitor): Lưu trữ năng lượng và giải phóng nhanh chóng để tạo ra dòng điện cao áp cho bugi.
Cuộn dây đánh lửa: Nhận năng lượng từ tụ điện để tạo ra dòng điện cao áp
Giới thiệu tổng quan về xe Mazda 3 2010
Mazda 3 thế hệ thứ hai, sản xuất từ năm 2010 đến 2013, là một mẫu sedan cỡ nhỏ nổi bật của hãng Mazda, được đánh giá cao nhờ thiết kế thể thao và hiệu suất vượt trội trong phân khúc Xe sở hữu diện mạo hiện đại với các đường nét khí động học,lưới tản nhiệt hình chữ "V" kết hợp cùng cụm đèn pha lớn hình giọt nước, mang lại vẻ trẻ trung và năng động Điểm đặc biệt của Mazda3 thế hệ này là trải nghiệm lái thú vị,với hệ thống lái chính xác và cảm giác lái thể thao, nhờ động cơ SkyActive mạnh mẽ nhưng tiết kiệm nhiên liệu Đây là một lựa chọn lý tưởng cho những ai yêu thích sự linh hoạt và vận hành êm ái trong điều kiện đường đô thị.
1.2.1 Bảng thông số kỹ thuật xe Mazda 3 2010
Thông số kỹ thuật Mazda3 1.5( Sedan/hatchback) Mazda3 2.0( Sedan/
Số chỗ ngồi 05 05 Động cơ Xăng skyactiv, 1496cc, 4 xy lanh thẳng hàng, DOHC
Xăng skyactiv, 1496cc, 4 xy lanh thẳng hàng, DOHC
Công suất 110Hp/6000rpm 153Hp/6000rpm
Momen xoắn 146Nm/4000rpm 200Nm/4000rpm
Tiêu hao nhiên liệu 6L/100km 6,5L/100km
1.2.2 Các công nghệ trang bị tiện nghi trên xe Mazda
3 2010 a Hệ thống giải trí và thông tin trên xe Mazda 3 2010
- Mazda3 2010 được trang bị hệ thống âm thanh tiêu chuẩn 4 hoặc 6 loa (tùy phiên bản), mang lại chất lượng âm thanh tốt cho nhu cầu giải trí cơ bản.
Các phiên bản cao cấp như Grand Touring được trang bị hệ thống âm thanh Bose 10 loa, mang đến âm trầm chất lượng cao và trải nghiệm âm nhạc vượt trội.
- Xe hỗ trợ đầu đĩa CD có khả năng phát nhạc định dạng MP3 và WMA, cho phép người dùng nghe nhạc từ các đĩa CD tùy chỉnh.
- Radio tích hợp trên xe cung cấp các tùy chọn nghe đài AM/FM truyền thống, phù hợp với người dùng ở nhiều khu vực.
Một số phiên bản của Mazda3 2010 được trang bị màn hình thông tin trung tâm nhỏ nằm ở phía trên bảng điều khiển, hiển thị các thông tin quan trọng như nhiệt độ, thời gian và trạng thái hệ thống âm thanh.
Vô lăng của Mazda 3 2010 được trang bị các phím bấm tích hợp, giúp người lái dễ dàng điều chỉnh âm lượng, chuyển bài nhạc hoặc thay đổi kênh radio mà không cần rời tay khỏi vô lăng Ngoài ra, xe còn được trang bị hệ thống an toàn và hỗ trợ lái xe tiên tiến, đảm bảo an toàn tối đa cho người sử dụng.
- ABS giúp ngăn bánh xe bị khóa trong quá trình phanh gấp, đảm bảo xe vẫn duy trì khả năng lái và tránh được vật cản.
EBD kết hợp với ABS để phân phối lực phanh hiệu quả giữa các bánh xe, đảm bảo xe duy trì sự ổn định khi phanh trên các bề mặt đường trơn trượt hoặc khi tải trọng không đồng đều.
DSC là một tính năng quan trọng giúp đảm bảo sự ổn định cho xe, đặc biệt khi vào cua hoặc khi gặp phải điều kiện đường xấu Tính năng này hỗ trợ ngăn chặn nguy cơ mất lái do tốc độ quá cao khi vào các khúc cua.
Mazda3 2010 được trang bị túi khí đôi phía trước cho người lái và hành khách, cùng với một số phiên bản cao cấp hơn có thêm túi khí bên và túi khí rèm, nhằm bảo vệ đầu và thân người trong trường hợp va chạm bên.
Đặc điểm kết cấu và nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửa trên xe Mazda 3 2010
Hình 1.3 Bugi đánh lửa xe Mazda 3 2010
Hệ thống đánh lửa trên Mazda 3 2010 sử dụng công nghệ đánh lửa trực tiếp, với mỗi xi-lanh được trang bị cuộn dây đánh lửa riêng, loại bỏ bộ chia điện truyền thống Cảm biến vị trí trục khuỷu và cảm biến vị trí trục cam cung cấp dữ liệu cho ECU về tốc độ và vị trí của trục khuỷu, giúp tính toán thời điểm đánh lửa chính xác ECU điều khiển cuộn dây đánh lửa tạo ra dòng điện cao áp, truyền đến bugi để phóng ra tia lửa điện, đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu và không khí trong buồng đốt Quá trình này tối ưu hóa cháy, nâng cao hiệu suất động cơ và giảm mức tiêu thụ nhiên liệu, đồng thời tăng độ tin cậy, giảm hao mòn cơ khí và cải thiện hiệu quả vận hành của Mazda 3 2010.
1.3.1 Đặc điểm kết cấu của hệ thống đánh lửa trên xe Mazda 3 2010 a ECU
H ình 1.4 ECU của xe Mazda 3 2010
ECU (Bộ điều khiển điện tử) là thiết bị quan trọng trong ô tô, chịu trách nhiệm quản lý và điều khiển các hệ thống cùng thiết bị điện tử Cấu trúc của ECU bao gồm nhiều thành phần chính, đảm bảo hoạt động hiệu quả của xe.
Vi xử lý, hay còn gọi là vi điều khiển, là thành phần quan trọng nhất trong ECU, đảm nhiệm việc xử lý tín hiệu từ các cảm biến và phát lệnh điều khiển Nó nhận dữ liệu đầu vào từ cảm biến, thực hiện các phép toán logic và tính toán để đưa ra quyết định điều khiển chính xác.
ECU (Bộ điều khiển điện tử) sử dụng nhiều loại bộ nhớ khác nhau để lưu trữ chương trình điều khiển và dữ liệu ROM (Bộ nhớ chỉ đọc) lưu trữ các chương trình cố định cần thiết cho hoạt động của ECU RAM (Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên) được sử dụng để lưu trữ dữ liệu tạm thời trong quá trình hoạt động EEPROM (Bộ nhớ chỉ đọc có thể lập trình điện tử) lưu trữ các thông số hiệu chỉnh, cài đặt và mã lỗi mà không bị mất khi mất nguồn điện.
Mạch chuyển đổi, bao gồm ADC (Bộ chuyển đổi Analog sang Digital) và DAC (Bộ chuyển đổi Digital sang Analog), là thành phần quan trọng trong hệ thống điện tử ADC chuyển đổi tín hiệu analog từ các cảm biến thành tín hiệu digital, giúp vi xử lý có thể xử lý thông tin Ngược lại, DAC chuyển đổi tín hiệu digital từ vi xử lý thành tín hiệu analog để điều khiển các thiết bị điện tử khác.
Mạch đầu vào và đầu ra (Input/Output Circuits) đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối cảm biến và thiết bị chấp hành Tín hiệu từ cảm biến được truyền vào ECU qua mạch đầu vào, sau đó, tín hiệu điều khiển sẽ được xử lý và gửi ra mạch đầu ra đến các bộ phận cần điều khiển.
- Mạch nguồn (Power Supply Circuit): Cung cấp nguồn điện ổn định cho các thành phần của ECU hoạt động.
Giao tiếp truyền thông (Communication Interface) cho phép ECU kết nối với các ECU khác và thiết bị chẩn đoán thông qua các giao thức như CAN, LIN và FlexRay Nhờ vào sự tích hợp của các thành phần này, ECU có khả năng thu thập dữ liệu từ cảm biến, phân tích và điều khiển các hệ thống trong xe như động cơ, hệ thống phanh và hộp số, đảm bảo xe vận hành hiệu quả và an toàn.
Hình 1.6 Bobine đánh lửa của xe Mazda 3 2010
Bobine đánh lửa (hay còn gọi là cuộn dây đánh lửa) trên xe Mazda 3 đời
Năm 2010, hệ thống đánh lửa độc lập (DIS - Distributorless Ignition System) được áp dụng, sử dụng loại bobine đánh lửa trực tiếp (Coil-on-Plug) với mỗi xi-lanh có một bobine riêng gắn trực tiếp trên bugi, không cần dây cao áp trung gian Điện áp đầu ra của hệ thống này dao động từ 20.000 đến 40.000 volt, đủ cao để kích hoạt bugi và tạo ra tia lửa mạnh, từ đó giúp đốt cháy hiệu quả hỗn hợp nhiên liệu - không khí trong buồng đốt.
Cuộn dây đánh lửa trên Mazda 3 2010 hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, với dòng điện 12V từ ắc quy tạo ra từ trường mạnh quanh lõi sắt từ Khi ECU ngắt dòng điện, từ trường sụp đổ đột ngột, gây ra hiện tượng cảm ứng điện trong cuộn dây thứ cấp, với số vòng dây lớn hơn gấp 100 lần so với cuộn sơ cấp Kết quả là điện áp được tăng lên hàng chục nghìn volt, được truyền qua đầu nối đến bugi, tạo ra tia lửa điện đủ mạnh để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu và không khí trong buồng đốt Quá trình này diễn ra liên tục và đồng bộ với chu kỳ động cơ, đảm bảo hiệu suất và sự ổn định của quá trình đánh lửa.
Bugi của xe Mazda 3 đời 2010 thường là loại bugi tầm nhiệt trung bình hoặc có xu hướng nghiêng về bugi nóng, tùy thuộc vào điều kiện vận hành và cấu hình động cơ.
Bugi nóng, hay còn gọi là bugi có nhiệt độ cao, được thiết kế để hoạt động hiệu quả ở nhiệt độ cao hơn so với bugi lạnh Với khả năng duy trì nhiệt độ cao trong quá trình hoạt động, bugi nóng giúp làm sạch các chất cặn bẩn, đồng thời rất phù hợp cho những động cơ hoạt động trong điều kiện nhiệt độ cao.
Bugi nóng thường sở hữu điện cực dài hơn, giúp duy trì nhiệt độ cao trong quá trình hoạt động Điều này không chỉ giảm thiểu nguy cơ bám cặn carbon hay muội than trên bề mặt điện cực mà còn góp phần duy trì hiệu suất đánh lửa tốt hơn.
Bugi nóng được chế tạo từ các chất liệu có khả năng dẫn nhiệt tốt, giúp phân tán nhiệt hiệu quả Điều này làm cho chúng trở thành lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng cần tính năng cách nhiệt và dẫn nhiệt tối ưu.
Bugi lạnh, hay còn gọi là bugi có nhiệt độ thấp, được thiết kế để hoạt động hiệu quả ở nhiệt độ thấp hơn so với bugi nóng Với điện cực ngắn hơn và khả năng tản nhiệt nhanh, bugi lạnh thích hợp cho các động cơ hoạt động trong điều kiện nhiệt độ thấp hoặc khi xe được sử dụng trong môi trường lái xe nhẹ nhàng, ít tải nặng.
Bugi lạnh có điện cực ngắn hơn so với bugi nóng, giúp tản nhiệt nhanh chóng và duy trì nhiệt độ thấp cho điện cực Điều này ngăn ngừa hiện tượng quá nhiệt và đảm bảo động cơ hoạt động ổn định hơn trong các điều kiện khác nhau.
Sơ đồ mạch điện hệ thống đánh lửa trên xe Mazda 3 2010
Hình 1.11 Sơ đồ mạch điện hệ thống đánh lửa
1 Các thành phần chính trong sơ đồ
- Cảm biến vị trí trục khuỷu (Crankshaft Position Sensor):
- Nhiệm vụ: Đo tín hiệu vị trí và tốc độ quay của trục khuỷu, gửi về ECM để điều khiển thời điểm đánh lửa và phun nhiên liệu.
- Kết nối: Tín hiệu từ cảm biến được gửi về ECM qua các dây dẫn màu xanh dương và tím.
- Cuộn đánh lửa (Ignition Coils):
- Bao gồm 4 cuộn (Ignition Coil No 1 - No 4), mỗi cuộn đánh lửa tương ứng với một xi-lanh.
- Kết nối: Cuộn dây có tín hiệu từ ECM qua các dây dẫn màu xanh dương/trắng (LEW) để điều khiển đánh lửa.
- Cảm biến này cung cấp thông tin liên quan đến dòng điện phát ra từ máy phát, phục vụ việc điều chỉnh sạc bình ắc quy.
- Các cảm biến và cuộn đánh lửa đều chia sẻ một mạch nối đất, được kết nối về ECM.
- Tín hiệu từ cảm biến vị trí trục khuỷu:
Cảm biến vị trí trục khuỷu gửi tín hiệu về tốc độ và vị trí của trục khuỷu đến ECM qua dây dẫn, giúp ECM xử lý tín hiệu này để xác định thời điểm đánh lửa chính xác.
- Điều khiển cuộn đánh lửa:
ECM gửi tín hiệu kích hoạt cuộn đánh lửa thông qua các dây tín hiệu (LEW) dựa trên tín hiệu từ cảm biến trục khuỷu, từ đó tạo ra chu trình đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu hiệu quả Khi nhận tín hiệu, cuộn đánh lửa sẽ phóng điện áp cao đến bugi, giúp đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu một cách chính xác và tối ưu.
- Nguồn điện và nối đất:
Tất cả các thiết bị như cảm biến và cuộn đánh lửa đều được cung cấp nguồn từ Main Relay với điện áp 12V, và chúng sử dụng mạch nối đất chung để hoàn tất dòng điện.
XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHẨN ĐOÁN, KIỂM TRA - SỬA CHỮA HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRÊN XE MAZDA 3 2010
Những hư hỏng thường gặp của hệ thống đánh lửa trên xe Mazda 3 2010
T Hư hỏng Nguyên nhân Hậu quả
1 Cuộn dây đánh lửa hỏng
Hao mòn tự nhiên, nhiệt độ cao, rò rỉ điện Động cơ bỏ máy, rung giật, khó khởi
2 Bugi đánh lửa bị hỏng
Bugi bám muội than, ăn mòn, không thay thế đúng hạn
Tiêu thụ nhiên liệu tăng, động cơ
3 Mất điện trong cuộn sơ cấp
Công tắc đánh lửa hỏng, các đầu nối dây điện không tốt, cuộn dây sơ cấp bôbin bị đứt
Không khởi động được hoặc khó khởi động
4 Mất điện trong cuộn thứ cấp
Bugi đóng chấu, bugi hỏng, khe hở không đúng quy định
Vòng quay không tải kém dễ chết máy
5 Sai thời điểm đánh lửa
Dùng sai loại bugi, bugi đóng chấu, buồng đốt nhiều muội than Động cơ dễ chết máy, tăng tốc kém
6 Hỏng cảm biến vị trí trục khuỷu
Hư hỏng về dây điện và kết nối, cảm biến bị nhiễm bẩn, Hư hỏng cơ học, Cảm biến bị hỏng bên trong
Tín hiệu CKP không ổn định, Động cơ giật cục hoặc chết máy bất thường Động cơ khó khởi động sau khi tắt máy trong thời gian ngắn.
Hư hỏng cảm biến vị trí trục cam
Cảm biến bị nhiễm bẩn hoặc bị mạt kim loại, Lão hóa và suy giảm độ nhạy, Tín hiệu bị nhiễu
Tín hiệu không ổn định, ECU không thể xác định chính xác vị trí trục cam. Động cơ giật cục hoặc chết máy khi tăng tốc.
8 Hư hỏng cảm biến kích nổ
Cảm biến bị nhiễm bẩn hoặc hư hỏng cơ học, Lắp đặt sai vị trí hoặc lỏng cảm biến, Nhiễu tín hiệu từ các nguồn khác
ECU có thể hiểu nhầm tín hiệu, dẫn đến việc điều chỉnh thời điểm đánh lửa không chính xác Hệ quả là động cơ sẽ rung giật hoặc phát ra tiếng gõ bất thường, gây ra tình trạng hoạt động không ổn định và tiêu tốn nhiều nhiên liệu hơn.
2.2 Quy trình chẩn đoán hệ thống đánh lửa trên xe Mazda 3 2010
Quy trình chẩn đoán bằng máy G-Scan 3
- Bước 1: Kết nối máy G-Scan 3 với cổng OBD-II của xe Mazda 3 2010 (thường nằm dưới bảng điều khiển phía ghế lái).
- Bước 2: Bật khóa điện xe (ON) mà không khởi động động cơ.
- Bước 3: Khởi động G-Scan 3 và chờ máy khởi động hoàn tất.
2 Kết nối với hệ thống điều khiển động cơ (PCM)
- Bước 1: Trên giao diện G-Scan 3, chọn Vehicle Selection và chọn Mazda.
- Bước 2: Chọn Mazda 3 2010 từ danh sách các model xe.
- Bước 3: Chọn Powertrain Control Module (PCM) để kết nối với hệ thống điều khiển động cơ.
- Bước 4: Sau khi kết nối, chờ G-Scan 3 tải dữ liệu từ PCM của xe.
- Bước 1: Quét mã lỗi (Read DTC):
- Bước 2: Máy sẽ quét toàn bộ hệ thống để phát hiện các lỗi đang xảy ra hoặc lỗi - - - Bước 3: lưu trữ (Pending/Stored).
- Bước 4: Phân tích mã lỗi:
Một số mã lỗi phổ biến liên quan đến hệ thống đánh lửa:
P0300: Lỗi misfire (đánh lửa sai) ngẫu nhiên.
P0301 – P0304: Lỗi đánh lửa sai trên các xi-lanh (tương ứng xi- lanh 1 đến 4).
P035X: Lỗi cuộn dây đánh lửa (X đại diện cho số thứ tự xi-lanh). P0340: Lỗi cảm biến trục cam (CMP).
P0335: Lỗi cảm biến trục khuỷu (CKP).
Ghi chú mã lỗi: Ghi lại mã lỗi để tiến hành xử lý.
4 Kiểm tra dữ liệu trực tiếp (Live Data):
- Bước 1: Chọn chế độ Live Data trong menu của G-scan 3.
- Bước 2: Theo dõi các thông số quan trọng liên quan đến hệ thống đánh lửa:
RPM (tốc độ động cơ).
Tín hiệu cảm biến CKP/CMP.
Thời điểm đánh lửa (Ignition Timing).
- Bước 3: Điện áp cuộn dây đánh lửa.
- Bước 4: Quan sát sự bất thường trong các thông số, chẳng hạn như:
Tín hiệu CKP/CMP bị gián đoạn.
- Bước 5: Thời điểm đánh lửa lệch so với giá trị tiêu chuẩn.
5 Kiểm tra chức năng đặc biệt (Actuator Test):
- Bước 1: Trong menu Actuation Test hoặc Special Functions, kiểm tra chức năng của các bộ phận:
- Bước 2: Kích hoạt cuộn dây đánh lửa: Máy G-scan 3 sẽ kích hoạt từng cuộn dây để kiểm tra xem có hoạt động bình thường hay không.
- Bước 3: Tắt xi-lanh (Cylinder Cut-Off Test): Tắt từng xi-lanh để xác
- Bước 4: Quan sát kết quả:
Nếu cuộn dây không kích hoạt hoặc xi-lanh nào không hoạt động, xác định đây là khu vực cần kiểm tra sâu hơn.
6 Kiểm tra bằng oscilloscope (nếu cần):
- Bước 1: Máy G-scan 3 có thể tích hợp module Oscilloscope (nếu có):
- Bước 2: Đo dạng sóng điện áp cuộn dây đánh lửa hoặc cảm biến CKP/CMP.
- Bước 3: Phân tích xem có tín hiệu bất thường trong dạng sóng hay không.
7 Xóa mã lỗi (Clear DTC):
- Bước 1: Sau khi khắc phục lỗi, vào menu Clear DTC để xóa mã lỗi.
- Bước 2: Khởi động động cơ và chạy thử xe, sau đó quét lại xem mã lỗi có tái hiện hay không.
- Bước 1: Ngắt kết nối máy G-scan 3 và cổng OBD-II.
- Bước 2: Đưa xe về trạng thái bình thường.
Quy trình kiểm tra - sửa chữa hệ thống đánh lửa trên xe MAZDA 3 2010
2.3.1 Quy trình tháo hệ thống đánh lửa
Hình ảnh minh họa Dụng cụ
Tháo dây cấp điện bình ắc quy
Tháo cuộn dây đánh lửa
Tháo cảm biến trục cam
Tháo cảm biến kích nổ
Tháo cảm biến trục khuỷu
Tay vặn chữ T kích cỡ 14
2.3.2 Quy trình kiểm tra- sửa chữa hệ thống đánh lửa trên xe Mazda 3 2010
* Quy trình kiểm tra hệ thống đánh lửa trên xe Mazda 3 2010 a Kiểm tra Bugi đánh lửa
- Kiểm tra khe hở dánh lửa
Hình 2.1 Kiểm tra khe hở
- Thước đo khe hở bugi (Feeler Gauge).
- Dụng cụ chỉnh khe hở bugi.
Sử dụng thước đo khe hở để đo khoảng cách giữa hai điện cực.
So sánh với thông số tiêu chuẩn (0.9 – 1.1 mm) Nếu không đúng, tiến hành điều chỉnh.
- Nếu khe hở quá lớn, nhẹ nhàng uốn điện cực mát về phía điện cực trung tâm bằng dụng cụ điều chỉnh.
- Nếu khe hở quá nhỏ, nhẹ nhàng kéo điện cực mát ra xa.
- Kiểm tra lại bằng thước đo sau khi điều chỉnh.
- Kiểm tra điện trở Bugi đánh lửa
Hình 2.2 Kiểm tra điện trở
* Dụng cụ cần chuẩn bị:
- Đồng hồ đo điện (vạn năng) có chức năng đo điện trở (Ω).
Bước 1: Đặt một que đo của đồng hồ vào đầu bugi (cực dương).
Bước 2: Đặt que đo còn lại vào điện cực trung tâm.
Bước 3: Đọc giá trị hiển thị trên đồng hồ.
- Điện trở trong khoảng tiêu chuẩn (5 – 10 kΩ): Bugi hoạt động tốt.
- Điện trở quá cao (> 20 kΩ) hoặc không đo được: Cuộn dây bên trong bugi bị hư hỏng, bugi cần thay mới.
Điện trở quá thấp (< 1 kΩ) có thể dẫn đến tình trạng bugi bị đoản mạch hoặc không đạt hiệu suất đánh lửa Để đảm bảo hiệu suất làm việc của động cơ, nên thay mới bugi Ngoài ra, việc kiểm tra và sửa chữa cuộn dây đánh lửa cũng rất quan trọng.
Hình 2.3 Kiểm tra cuộn đánh lửa
Để kiểm tra điện trở, bạn cần sử dụng đồng hồ đo điện (vạn năng) Đối với điện trở sơ cấp, hãy đặt que đo vào hai cực sơ cấp (+ và -) của cuộn dây.
Giá trị tiêu chuẩn của điện trở cuộn dây thường nằm trong khoảng từ 0.4 đến 1.0 Ω, tùy thuộc vào loại cuộn dây Để đo điện trở thứ cấp, bạn cần đặt que đo giữa cực sơ cấp (+) và cực cao áp, nơi kết nối với bugi.
Giá trị tiêu chuẩn thường từ 5.000 – 15.000 Ω.
* Quy trình kiểm tra cách điện của cuộn đánh lửa:
Mục Vị trí kết nối máy đo Điều kiện
C A 0 ohm không bình thường ( ∞ ohm là bình thường)
∞ 00 hoặc 0 ohm không bình thường (vài kilôhm là bình thường) c Kiểm tra sửa chữa cảm biến vị trí trục khuỷu
Hình 2.4 Kiểm tra cảm biến vị trí trục khuỷu Bước 1: Chuẩn bị dụng cụ
- Đồng hồ đo điện áp (multimeter).
- Máy chẩn đoán OBD-II.
- Bộ dụng cụ tháo lắp cơ bản.
- Sơ đồ mạch điện cảm biến (từ tài liệu kỹ thuật của xe).
Bước 2: Kiểm tra mã lỗi (DTC)
Kết nối máy chẩn đoán OBD-II với cổng chẩn đoán trên xe.
Tìm mã lỗi liên quan đến cảm biến CKP, ví dụ:
P0335 (Lỗi mạch cảm biến vị trí trục khuỷu).
Bước 3: Kiểm tra dây dẫn và kết nối
Bước 4: Đo tín hiệu cảm biến
Bước 5: Quan sát tín hiệu qua máy chẩn đoán
Bước 6: Sửa chữa cảm biến
Bước 7: Vệ sinh và kiểm tra giắc cắm
Bước 8: Vệ sinh giắc cắm bằng dung dịch vệ sinh điện.
Bước 9: Siết chặt lại các đầu nối nếu bị lỏng.
Bước 10: Thay cảm biến CKP nếu hỏng
Bước 11: Xác định vị trí cảm biến (thường nằm gần bánh đà hoặc phía dưới động cơ, gần puli trục khuỷu).
Bước 12: Xóa mã lỗi và kiểm tra lại d Kiểm tra sửa chữa cảm biến vị trí trục cam
Hình 2.5 Kiểm tra cảm biến vị trí trục cam Bước 1: Chuẩn bị dụng cụ
- Đồng hồ đo điện áp (multimeter).
- Máy chẩn đoán OBD-II.
- Bộ dụng cụ tháo lắp cơ bản.
- Sơ đồ mạch điện cảm biến (từ tài liệu kỹ thuật của xe).
Bước 2: Kiểm tra mã lỗi (DTC)
Kết nối máy chẩn đoán OBD-II với cổng chẩn đoán trên xe. Đọc mã lỗi, ví dụ:
P0340: Lỗi mạch cảm biến vị trí trục cam.
P0341: Tín hiệu cảm biến vị trí trục cam không nằm trong phạm vi mong đợi.
Bước 3: Kiểm tra dây dẫn và kết nối
Bước 4: Đo tín hiệu cảm biến trục cam
Bước 5: Quan sát tín hiệu qua máy chẩn đoán
Bước 6: Sửa chữa cảm biến
Bước 7: Vệ sinh và kiểm tra giắc cắm
Bước 8: Vệ sinh giắc cắm bằng dung dịch vệ sinh điện.
Bước 9: Siết chặt lại các đầu nối nếu bị lỏng.
Bước 10: Thay cảm biến nếu hỏng
Bước 11: Xác định vị trí cảm biến (thường nằm gần bánh đà hoặc phía dưới động cơ, gần puli trục khuỷu).
Bước 12: Xóa mã lỗi và kiểm tra lại e Kiểm tra sửa chữa cảm biến kích nổ
Hình 2.6 Kiểm tra cảm biến kích nổ Bước 1: Chuẩn bị dụng cụ
- Đồng hồ đo điện áp (multimeter) hoặc dao động ký (oscilloscope).
- Máy chẩn đoán OBD-II.
- Bộ dụng cụ tháo lắp cơ bản.
- Sơ đồ mạch điện cảm biến (từ tài liệu kỹ thuật của xe).
Bước 2: Kiểm tra mã lỗi (DTC)
Kết nối máy chẩn đoán OBD-II với xe và đọc mã lỗi liên quan đến cảm biến kích nổ, ví dụ:
P0325: Lỗi mạch cảm biến kích nổ.
P0330: Lỗi cảm biến kích nổ 2 (nếu xe có hai cảm biến).
Bước 3: Kiểm tra dây dẫn và kết nối
Bước 4: Đo kiểm cảm biến kích nổ
Bước 5: Vệ sinh và kiểm tra giắc cắm
Bước 6: Vệ sinh giắc cắm bằng dung dịch vệ sinh điện.
Bước 7: Siết chặt lại các đầu nối nếu bị lỏng.
Bước 8: Thay cảm biến nếu hỏng
Bước 9: Xác định vị trí cảm biến (thường nằm gần bánh đà hoặc phía dưới động cơ, gần puli trục khuỷu).
Bước 10: Xóa mã lỗi và kiểm tra lại
2.3.3 Quy trình lắp hệ thống đánh lửa trên xe Mazda 3 2010
Hình ảnh minh họa Dụng cụ
Lắp cảm biến trục cam
Lắp cảm biến kích nổ
Lắp cảm biến trục khuỷu
Tay vặn chữ T kích cỡ 14
Lắp dây cấp điện bình ắc quy
Lắp cuộn dây đánh lửa
Bảng thông số kỹ thuật
T Các chi tiết Thông sô tiêu chuẩn
2 Cuộn dây đánh lửa Điện trở cuộn đánh lửa:
3 Tín hiệu điều khiện cuộn dây Dạng xung từ ECU( 5V hoặc 12V)
4 Thời điểm đánh lửa 8-12° trước điểm chết trên
5 Cảm biến kích nổ Điện trở cảm biến: 100-1000Ω Tần số hoạt động: 5 - 15 kHz (phù hợp với tần số kích nổ động cơ)
6 Cảm biến vị trí trục khuỷu
- Điện từ: Xung xoay chiều (AC), biên độ phụ thuộc vào tốc độ động cơ (1V - 10V)
7 Cảm biến vị trí trục cam Điện trở: 200 - 1.000 Ω (đo ở 20°C