THIẾT KẾ,LẮP ĐẶT VÀ KHAI THÁC MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ PHUN XĂNG VÀ ĐÁNH LỬA BẰNG HỘP ECU NISSAN

MỤC LỤCCHƯƠNG I : MỞ ĐẦU11.1.Lý do chọn đề tài11.2.Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài11.3.Ý nghĩa thực tiễn của đề tài21.4.Phạm vi giới hạn của đề tài2CHƯƠNG II : CƠ SỞ LÝ THUYẾT32.1. Khái niệm, vấn đề lý thuyết32.2 Hệ thống đánh lửa sử dụng delco quang52.3 Thiết bị chẩn đoán mã lỗi OBD1:82.4. Hệ thống hóa vấn đề nghiên cứu9CHƯƠNG III:GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ NISSAN VÀ CÁC VẤN ĐỀ CẦN GIẢI QUYẾT113.1. Tổng quan về mô hình động cơ Nissan113.2. Mô tả chi tiết vấn đề cần giải quyết trên động cơ Nissan:15CHƯƠNG 4: CÁC BÀI TẬP THỰC HÀNH334.1. Phần phun xăng334.2.Phần đánh lửa:534.3. Các hệ thống phụ:55CHƯƠNG 5 : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ70 

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG THƯƠNG TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Đề tài: THIẾT KẾ,LẮP ĐẶT VÀ KHAI THÁC MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ PHUN XĂNG VÀ ĐÁNH LỬA BẰNG HỘP ECU NISSAN GVHD : ThS. Trương Thái Minh SVTH : 1. Dương Quốc Chu MSSV: 2111170185 2. Trương Văn Chỉnh MSSV: 2111170183 3. Đặng Văn Tuy MSSV: 2111170238 4. Nguyễn Công Huy MSSV: 2111170207 Tp.HCM,06/2014 LỜI CẢM ƠN  Trong quá trình thực hiện đề tài tốt nghiệp, chúng em đã nhận được sự giúp đỡ chân thành và hết sức tận tình của thầy Trương Thái Minh, thầy là cầu nối quan trọng giúp đỡ tận tình cho chúng em về mặt kiến thức, về tác phong làm việc của một cử nhân tương lai. Thầy luôn có những đánh giá và góp ý kiến hết sức chân thành về những sai sót mà chúng em mắc phải trong quá trình thực hiện đề tài, tận tâm tạo mọi điều kiện cho chúng em sửa chữa những khuyết điểm để chúng em rút ra những bài học kinh nghiệm quý giá cho bản thân. Chúng em cũng không quên gửi lời tri ân của mình đến quí thầy cô của khoa Cơ Khí Động Lực. Chính quí thầy là tấm gương sáng giúp chúng em hoàn thiện về phẩm chất và kiến thức trong suốt ba năm học tại trường Cao Đẳng Công Thương TP Hồ Chí Minh. Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình và bạn bè, những người đã luôn giúp đỡ, động viên chúng em trong quá trình học tập. Trong quá trình thực hiện đề tài, do kiến thức còn hạn chế nên chúng em không thể tránh khỏi những thiếu sót. Chúng em xin quí thầy lượng thứ và kính mong sự góp ý quí báu của quí thầy cô. Chúng em xin chân thành cảm ơn! TP.HCM, ngày 10 tháng 06 năm 2014 TÓM TẮT Ở nước ta, hệ thống phun xăng xuất hiện trên ô tô ngày càng nhiều. Tuy nhiên do nhiều nguyên nhân, trình độ kĩ năng của đội ngũ bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống này hiện nay chưa đáp ứng được yêu cầu thực tế. Chính vì vậy, việc chế tạo mô hình động cơ phun xăng và đánh lửa bằng hộp ECM phục vụ công tác giảng dạy thực hành là một công việc thiết thực và cấp bách. Để thực hiện đề tài, nhóm chúng em đã nghiên cứu cấu trúc và ưu nhược điểm của các mô hình đã có, cấu trúc hệ thống phun xăng, đánh lửa dùng delco quang điều khiển bằng hộp ECM, chọn mẫu động cơ thực hiện. Như chúng ta đã biết, hệ thống phun xăng trực tiếp và đánh lửa thông qua hộp ECM để điều khiển phun xăng, đánh lửa đúng thời điểm nhằm tiết kiệm nhiên liệu, tăng hiệu suất động cơ. Cho đến nay, chưa có mô hình giảng dạy nào cho phép sinh viên có điều kiện quan sát mô hình một cách trực quan, sâu sắc và thực tế toàn bộ hệ thống điện và điện tử trên đông cơ. Đặc biệt là hệ thống phun xăng trực tiếp, đánh lửa dùng delco quang điều khiển bằng hộp ECM. Vì thế, nhiệm vụ đặt ra của đề tài là thiết kế chế tạo một mô hình giảng dạy hệ thống phun xăng, đánh lửa dùng delco quang điều khiển bằng hộp ECM mang tính trực quan, giải quyết được các nhược điểm của các mô hình hiện có, phục vụ công tác giảng dạy thực hành cho sinh viên chuyên ngành công nghệ ô tô. Đề tài đã thực hiện những nội dung sau: • Chọn động cơ phun xăng, đánh lửa dùng delco quang điều khiển bằng hộp ECM. • Thiết kế, lắp đặt động cơ trên mô hình. • Thử nghiệm hoạt động của mô hình kết hợp với máy chẩn đoán OBD1. • Thiết kế các bài tập thực hành cho mô hình. • Sau một thời gian nghiên cứu, tất cả các nội dung đề ra đã được hoàn thành. Kết quả là lần đầu tiên một mô hình dạy học mang tính đột phá và sáng tạo đã được chế tạo thành công với giá thành thấp. MỤC LỤC CHƯƠNG I : MỞ ĐẦU 1.1. Lý do chọn đề tài – Bước vào thế kỉ 21 với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ và nhu cầu học tập của con người ngày càng cao. Do vậy, đổi mới phương pháp dạy học là yêu cầu cấp bách, dựa trên những quan điểm phát huy tính tích cực của người học , đề cao vai trò tự học kết hợp với sự hướng dẫn của giáo viên đang được áp dụng rộng rãi. Sự phát triển này đã làm thay đổi không chỉ cách giảng mà còn thay đổi cả quá trình tổ chức dạy học, ứng dụng công nghệ trong dạy học. Điều này khắc phục được nhược điểm của phương pháp cũ, đây cũng là chủ trương giáo dục của nhà nước ta hiện nay :Đổi mới mạnh mẽ nội dung và phương pháp dạy học, học tập, chú trọng chất lượng không chạy theo số lượng và bệnh thành tích Vì vậy việc nghiên cứu và chế tạo mô hình phục vụ cho công tác giảng dạy và học tập ngành Cơ Khí Động Lực là nhiệm vụ cấp bách hiện nay – Mô hình của chúng tôi được thiết kế dựa trên phần động cơ và phần sa bàn với đầy đủ các hệ thống điện, cảm biến cần thiết của động cơ. Ngoài ra còn có các bài tập mẫu được thiết kế dưới dạng phiếu thực hành giúp cho việc giảng dạy và học tập trên mô hình đạt kết quả cao nhất – Chính vì vậy nhóm nghiên cứu quyết định chọn đồ án “Thiết kế, lắp đặt và khai thác mô hình động cơ phun xăng và đánh lửa bằng hộp ECU Nissan”. 1.2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài 1.2.1. Mục tiêu – Tìm hiểu chuyên sâu động cơ phun xăng – đánh lửa – Phục vụ cho công tác giảng dạy, tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên hướng dẫn sinh viên trong quá trình thực tập – Giúp sinh viên ứng dụng ngay bài học lý thuyết vào thực hành – Sinh viên có điều kiện quan sát mô hình một cách trực quan, dễ cảm nhận được hình dạng và vị trí của các chi tiết trên động cơ – Giúp sinh viên dễ dàng kiểm tra và đo đạc các thông số của hệ thống phun xăng đánh lửa trên động cơ – Giúp sinh viên tiếp thu bài tốt hơn 1.2.2.Nhiệm vụ – Thiết kế lắp đặt và khai thác, chế tạo mô hình động cơ phun xăng và đánh lửa NISSAN – Khái quát các hệ thống trên động cơ – Thiết kế các bài tập thực hành phục vụ cho việc học trên mô hình này. 1.3. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài – Mô hình hệ thống phun xăng- đánh lửa là công cụ học tập cần thiết để sinh viên có điều kiện nhận thức và có những hiểu biết thực tế hơn. Dựa vào mô hình, sinh viên có thể thực hành các bài kiểm tra, nghiên cứu chẩn đoán hư hỏng các chi tiết trên mô hình – Giúp ích cho việc giảng dạy môn thực tập động cơ xăng 1.4. Phạm vi giới hạn của đề tài – Phục vụ cho việc học tập của sinh viên tại trường – Biên soạn tài liệu hướng dẫn hệ thống bài tập thực hành trên mô hình động cơ – Thiết bị chẩn đoán mã lỗi kết hợp với động cơ để chuẩn đoán lỗi trên động cơ CHƯƠNG II : CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1. Khái niệm, vấn đề lý thuyết 2.1.1 Hệ thống phun xăng điện tửTốc độ động cơ Tải động cơ (MAP) Nhiệt độ nước làm mát Nhiệt độ khí nạp Nhiệt độ nhiên liệu Vò trí bướm ga Cảm biến oxy Điện áp accu Các cảm biến khác Kim phun nhiên liệu E C U Hệ thống chẩn đoán Hệ thống đánh lửa Điều khiển cầm chừng INPUT (SENSORS) OUTPUT (ACTUATORS)  Mơ tả: Hình 2.1 Sơ đồ cấu tạo chung của hệ thống phun xăng điện tử – Động cơ phun xăng điện tử EFI gồm 4 xy lanh đặt thẳng hàng, thứ tự kì nổ 1-3-4-2 – Là động cơ đánh lửa nhờ vào sự phân phố của bộ chia điện, có một bơ bin và IC đánh lửa đặt ngồi – Hệ thống EFI tính tốn thời gian phun cơ bản dựa và hai tín hiệu:tín hiệu lượng khí nạp từ cảm biến lưu lượng khí nạp và tín hiệu tốc độ động cơ – Cấu tạo chung của hệ thống phun xăng điện tử bao gồm các cảm biến, bộ vi xử lý trung tâm và các cơ cấu chấp hành. – Ưu nhược điểm của hệ thống phun xăng + Có thể cấp hỗn hợp khí nhiên liệu đồng đều đến từng xi lanh. + Có thể đạt được tỷ 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 hợp khi nhiệt độ thấp hoặc cắt nhiên liệu khi giảm tốc. + Hiệu suất nạp hỗn hợp khơng khí - nhiên liệu cao. Sơ đồ bố trí các cảm biến trong hệ thống phun xăng điện tử: Hình 2.2 Sơ đồ bố trí các cảm biến trong hệ thống phun xăng điện tử: – Trong hệ thống phun xăng điện tử, chế độ làm việc của động cơ không chỉ phụ thuộc vào bàn đạp ga mà còn phụ thuộc vào các trạng thái môi trường làm việc nhiệt độ nước), phụ tải (có bật điều hà hay không), mức độ và thành phần khí thải (cảm biến oxy), số vòng quay của trục khuỷu động cơ, trục cam (cảm biến vị trí trục khuỷu, trục cam), lưu lượng không khí (cảm biến lưu lượng khí), áp suất đường ống nạp (cảm biến áp suất đường ống nạp)… – Do đó, hỗn hợp không khí được pha trộn theo tỷ lệ hợp lí hơn, giúp cho quá trình cháy hoàn hảo hơn. Chính lí do đó mà động cơ có hệ thống phun xăng điện tử sẽ tiết kiệm nhiên liệu, giảm ô nhiễm môi trường hơn với động cơ có hệ thống cung cấp nhiên liệu thong thường. 2.1.2 Hệ thống điều khiển điện tử  Tổng quát – Hệ thống điện điều khiển bao gồm các cảm biến để xác định tình trạng làm việc của Động cơ. ECU tính toán thời điểm và thời gian phun sao cho phù hợp với các tín hiệu từ các cảm biến gửi về – Các cảm biến gửi tín hiệu về ECU,sau đó ECU sẽ hiệu chỉnh thời gian phun và gửi tín hiệu tới các kim phun, các kim phun sẽ phun nhiên liệu và đường ống nạp,lượng nhiên liệu phun tùy thuộc vào thời gian tín hiệu gửi từ ECU 2.2 Hệ thống đánh lửa sử dụng delco quang 2.2.1 Nhiệm vụ và phân loại cảm biến quang 2.2.2 Nhiệm vụ – Trong hệ thống đánh lửa bán dẫn không vít điều khiển, cảm biến đánh lửa sẽ thay thế vít điều khiển và làm nhiệm vụ tạo ra hoặc làm mất tín hiệu điện áp hoặctín hiệu dòng vào đúng thời điểm đánh lửa để gởi về igniter điều khiển các transitor công suất đóng hoặc mở. – Ngoài công dụng trên, các cảm biến quang còn có thể dùng để xác định số vòng động cơ, vị trí cốt máy, thời điểm phun của kim phun. 2.2.3 Phân loại – Hệ thống đánh lửa cảm biến quang thường được chia ra 2 loại chính: dạng xung loại 4/360(loại 4 lổ, 360 vạch). Dạng xung loại 1/4(1 lổ 4 vạch).  Dạng xung loại 4/360(4 lổ 360 vạch) – Tín hiệu G: loại này ó 4 lổ trên đĩa cảm biến, bằng với số xylanh động cơ, lỗ rộng hơn được đánh dấu vị trí piston máy số 1. Trong đó mỗi lổi cách nhau 1800 tương ứng với hai vòng quay trục khuỷu động cơ. – Tín hiệu Ne: trên đĩa ảm biến được khắc 360 vạch, mỗi vạch cách nhau 2 0 tương ứng với hai vòng quay trục khuỷu động cơ [...]... THIỆU ĐỘNG CƠ NISSAN VÀ CÁC VẤN ĐỀ CẦN GIẢI QUYẾT 3.1 Tổng quan về mơ hình động cơ Nissan 3.1.1 Cấu tạo mơ hình Mơ hình dược chia làm 2 phần: – Phần sa bàn – Phần động cơ  Phần sa bàn Hình 3.1 Sa bàn mơ hình động cơ phun xăng đánh lửa Nissan – – – – – – ECU Bảng giắc Tableau Cơng tắc máy Các Relay Đèn báo  Phần động cơ Hình 3.2 Mơ hình động cơ phun xăng – đánh lủa Nissan ( Nhìn từ phía trước ) Hình. .. 3.2 Mơ hình động cơ phun xăng – đánh lủa Nissan ( Nhìn từ phía trước ) Hình 3.3 Mơ hình động cơ phun xăng – đánh lửa Nissan ( Nhìn từ phía trên) Hình 3.4 Mơ hình động cơ phun xăng – đánh lửa Nissan ( nhìn từ bên hơng ) Sử dụng động cơ NISSAN với hệ thống điều khiển phun xăng và đánh lửa trực tiếp sử dụng delco quang Động cơ sử dụng các cảm biến sau: – – – – –  – –  – – – – – – Cảm biến vị trí cánh bướm... biến oxy Các cơ cấu chấp hành trên động cơ: 4 kim phun trên động cơ Delco quang Các cơ cấu khác: Khung giá đỡ động cơ Accu Đường nhiên liệu xăng đến và về Thùng xăng và lọc xăng Két nước Ngồi ra, trên động cơ còn được bố trí một bản giắc có các đầu dây của hộp điều khiển động cơ ECU để thuận tiện đo đạc cho sinh viên học tập 3.1.2 Sơ đồ mạch điện Hình 3.5 Sơ đồ mạch điều khiển động cơ Nissan 3.2 Mơ... để hình thành đề cương của đề tài cũng như cách thiết kế mơ hình Song song với nó nhóm còn kết hợp cả phương pháp quan sát và thực nghiệm để có thể chế tạo được mơ hình và biên soạn các bài thực hành một cách hiệu quả 2.4.4 Các bước thực hiện – Tham khảo tài liệu – Thiết kế khung đỡ Động cơ và gá đặt động cơ – Thiết kế sa bàn và cách bố trí trên sa bàn – Thiết kế các chi tiết phụ – Đấu dây cho các hệ... báo tốc độ động cơ để tính tốn hoặc tìm góc đánh lửa tối ưu và lượng nhiên liệu sẽ phun cho từng xylanh Cảm biến này cũng được dùn vào mục đích điều khiển tốc độ cầm chừng hoặc các nhiên liệu ở chế độ cầm chừng cưỡng bức Có nhiều cách bố trí cảm biến G và Ne trên động cơ: Trong delco, trên bánh đà, hoặc trên bánh răng cốt cam Đơi khi ECM chỉ dựa vào một xung lấy từ cảm biến hoặc IC đánh lửa để xác... tượng kích nổ và điều chỉnh giảm góc đánh lửa cho đến khi khơng còn kích nổ ECM sau đó có thể chỉnh thời điểm đánh lửa sớm trở lại  Mạch điện: Hình 3.23: Sơ đồ mạch điện cảm biến kích nổ 3.2.2.7 Sơ đồ giắc các cảm biến: Hình 3.24: Sơ đồ các giắc cảm biến 3.2.3 Hệ thống chuẩn đốn 3.2.3.1 Kiểm tra mã lỗi bằng đèn chuẩn đốn  Mơ tả \ Hình 3.25: vị trí của đèn check trên tableau – ECU động cơ được trang... thời điểm lửa Xung điện áp tại Vout là xung vng gởi đến Igniter để điều khiền transistor cơng suất 2.2.5 Ngun lí làm việc của hệ thống đánh lửa bán dẫn sử dụng cảm biến quang – Hình 2.7 Hệ thống đánh lửa cảm biến quang Cảm biến quang được đặt trong delco phát tín hiệu đánh lửa gởi về igniter để điều khiển đánh lửa Khi đĩa cảm biến ngăn dòng ánh sáng từ led D1 phát ra truyền đến photo transisor T1 bị... cơ Nissan 3.2 Mơ tả chi tiết vấn đề cần giải quyết trên động cơ Nissan: 3.2.1 Hệ thống đánh lửa: 3.2.1.1 Các thành phần chính của hệ thống đánh lửa: – Bugi: về lí thuyết thì khá đơn giản, nó là cơng cụ để nguồn điện phát ra một khoảng trống (giống như tia sét) Nguồn điện này phải có điện áp rất cao để tia lửa có thể phóng qua khoảng trống và tia lửa mạnh Thơng thường, điện áp giữa hai cực của bugi 25... qua sẽ làm mát dây nhiệt phụ thuộc vào khối lượng khơng khí nạp vào Bằng cách điều khiển dòng điện chạy qua dây nhiệt để giữ nhiệt độ khơng đổi, có thể đo được lượng khí nạp bằng cách đo dòng điện Trong trường hợp này dòng điện được chuyển thành điện áp và gởi đến ECU động cơ  Mạch điện: Hình 3.14: Mạch điện cảm biến lưu lượng khí nạp 3.2.2.4 Cảm biến oxy  Vị trí: Hình 3.15 vị trí cảm biến oxy  Nhiệm... photo diode) được đặt trong delco có vị trí tương ứng như hình 5.31 Đĩa cảm biến được gắn vào trục của delco và có số rãnh tương ứng với số xylanh động cơ – Điểm đặc biệt của hai loại phần tử cảm quang này là khi có dòng ánh sáng chiếu vào, nó sẽ trở nên dẫn điện và ngược lại, khi khơng có dòng ánh sáng, nó sẽ khơng dẫn điện Độ dẫn điện của chúng phụ thuộc vào cường độ dòng ánh sáng và hiệu điện thế . hình động cơ phun xăng – đánh lửa Nissan ( Nhìn từ phía trên) Hình 3.4 Mô hình động cơ phun xăng – đánh lửa Nissan ( nhìn từ bên hông ) Sử dụng động cơ NISSAN với hệ thống điều khiển phun xăng. báo cáo – Hoàn thiện đề tài CHƯƠNG III: GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ NISSAN VÀ CÁC VẤN ĐỀ CẦN GIẢI QUYẾT 3.1. Tổng quan về mô hình động cơ Nissan 3.1.1. Cấu tạo mô hình Mô hình dược chia làm 2 phần: – Phần. động cơ phun xăng đánh lửa Nissan – ECU – Bảng giắc – Tableau – Công tắc máy – Các Relay – Đèn báo  Phần động cơ Hình 3.2 Mô hình động cơ phun xăng – đánh lủa Nissan ( Nhìn từ phía trước ) Hình