Nghiên cứu phục hồi mô hình động cơ phun xăng đa chức năng tại Xưởng thực tập bộ môn Kỹ thuật ô tô

Ngoài ra trên mô hình còn trang bị các hệ thống của một động cơ xăng như hệ thống cung cấp điện, hệ thống khởi động, hệ thống làm mát… Với mô hình phun xăng đa chức năng sinh viên có thể

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: KS TRẦN NGỌC ANH

NHA TRANG - 7/2013

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ PHUN XĂNG ĐA CHỨC NĂNG TẠI XƯỞNG THỰC TẬP Ô TÔ 3

1.1 Giới thiệu chung 3

1.2 Kết cấu của động cơ trang bị trên mô hình 4

1.2.1 Giới thiệu động cơ 4

1.2.2 Các hệ thống trên động cơ 5

1.3 Hệ thống điều khiển phun xăng và đánh lửa trên mô hình 11

1.3.1 Hệ thống phun xăng 11

1.3.2 Hệ thống đánh lửa 15

1.4 Hệ thống thông tin điều khiển và các hệ thống khác 18

CHƯƠNG 2: KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN PHỤC HỒI MÔ HÌNH 19

2.1 Đặt vấn đề 19

2.2 Khảo sát sơ bộ mô hình 19

2.3 Kiểm tra và đánh giá tình trạng các hệ thống 20

2.3.1 Động cơ 20

2.3.2 Hệ thống điện động cơ 22

2.3.3 Hệ thống phun xăng 25

2.3 Phương án phục hồi mô hình 32

2.3.1 Tiêu chí phục hồi mô hình 32

2.3.2 Phương án phục hồi mô hình 32

2.4 Kết luận 33

CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU PHỤC HỒI, THỬ NGHIỆM VÀ ĐIỀU CHỈNH MÔ HÌNH 34

3.1 Khái quát về quá trình sửa chữa, phục hồi mô hình 34

3.2 Tháo động cơ 34

3.3 Bảo dưỡng động cơ 40

3.3.1 Bảo dưỡng nắp máy 40

3.3.2 Bảo dưỡng hệ thống truyền lực 51

3.3.3 Bảo dưỡng hệ thống làm mát 57

3.3.4 Bão dưỡng hệ thống bôi trơn 58

3.4 Phục hồi hệ thống điện động cơ trên mô hình 59

3.4.1 Phục hồi hệ thống đánh lửa 59

3.4.2 Phục hồi các hệ thống phun xăng trên mô hình 61

3.4.3 Phục hồi hệ thống khởi động động cơ 64

3.4.4 Bảo dưỡng hệ thống cung cấp điện 67

3.5 Thử nghiệm, điều chỉnh và đánh giá mô hình 67

3.5.1 Quy trình thử nghiệm mô hình 68

3.5.2 Điều chỉnh mô hình 68

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70

4.1 Kết luận 70

4.2 Đề xuất 70

TÀI LIỆU THAM KHẢO 72

PHỤ LỤC 73

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Các thông số cơ bản của động cơ 4

Bảng 1.2 Thông số hệ thống truyền lực 5

Bảng 1.3 Thông số tiêu chuẩn của hệ thống 8

Bảng 1.4 Thông số kỹ thuật máy khởi động 9

Bảng 1.5 Thông số kỹ thuật máy phát 10

Bảng 1.6 Các cảm biến trên hệ thống phun xăng 13

Bảng 1.7 Thông số kỹ thuật hệ thống nhiên liệu 14

Bảng 1.8 Thông số kỹ thuật hệ thống đánh lửa 17

Bảng 2.1 Kết quả đo đạt hệ thống làm mát 21

Bảng 2.2 Kết quả kiểm tra hệ thống bôi trơn 22

Bảng 2.3 Kết quả kiểm tra hệ thống khởi động 23

Bảng 2.4 Kết quả kiểm tra hệ thống cung cấp điện 24

Bảng 2.5 Kết quả kiểm tra hệ thống đánh lửa 25

Bảng 2.6 Kết quả kiểm tra hệ thống phun xăng L - EFI 26

Bảng 2.7 Kết quả kiểm tra hệ thống phun xăng D - EFI 26

Bảng 2.8 Kết quả kiểm tra cảm biến nhiệt độ nước làm mát 27

Bảng 2.9 Thông số kỹ thuật cảm biến tốc độ động cơ (Ne) và vị trí piston (G) 29

Bảng 2.10 Giá trị kiểm tra cảm biến vị trí bướm ga 30

Bảng 2.11 Giá trị kiểm tra cảm biến lưu lượng và nhiệt độ khí nạp 31

Bảng 3.1 Giá trị chuẩn khe hở dầu xupap 42

Bảng 3.2 Kết quả đo khe hở dầu xupap nạp 42

Bảng 3.3 Giá trị chuẩn thông số chiều cao mỏ cam 43

Bảng 3.4 Giá trị kiểm tra 43

Bảng 3.5 Giá trị đường kính cổ trục cam 44

Bảng 3.6 Giá trị chuẩn đường kính con đội 45

Bảng 3.7 Giá trị kiểm tra khe hở dầu con đội 45

Bảng 3.8 Chiều cao lò lo 46

Bảng 3.9 Đường kính xylanh 53

Bảng 3.10 Độ côn và ô van xylanh 53

Bảng 3.11 Đường kính piston 54

Bảng 3.12 Kết quả kiểm tra khe hở chiều cao xéc măng 55

Bảng 3.13 Giá trị khe hở miệng xéc măng tiêu chuẩn 55

Bảng 3.14 Kết quả đo khe hở miệng xéc măng 56

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Mô hình phun xăng đa chức năng 3

Hình 1.2 Động cơ 3S-FE 4

Hình 1.3 Hệ thống truyền lực 5

Hình 1.4 Hệ thống bôi trơn Cacte ướt 6

Hình 1.5 Sơ đồ khối hệ thống bôi trơn 6

Hình 1.6 Hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức 7

Hình 1.7 Sơ đồ hệ thống khởi động điện ST202 8

Hình 1.8 Sơ đồ cấu tạo hệ thống phát điện 10

Hình 1.9 Sơ đồ mạch điện hệ thống cung cấp điện 11

Hình 1.10 Sơ đồ khối hai hệ thống phun xăng L-EFI 12

Hình 1.11 Sơ đồ nguyên lý hệ thống D - EFI 13

Hình 1.12 Góc đánh lửa sớm thực tế 15

Hình 1.13 Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa 15

Hình 1.14 Mạch đánh lửa điều khiển điện tử 16

Hình 1.15 Bảng điều khiển 18

Hình 2.1 Sơ đồ nối mạch của cảm biến 27

Hình 2.2 Cấu tạo của cảm biến vị trí piston và cảm biến tốc độ động cơ 28

Hình 2.3 Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí piston và cảm biến tốc độ động cơ 28

Hình 2.4 Sơ đồ mạch của cảm biến vị trí bướm ga 29

Hình 2.5 Sơ đồ mạch điện của bộ cảm biến lưu lượng gió 30

Hình 2.6 Sơ đồ mạch cảm biến nhiệt độ khí nạp 31

Hình 2.7 Mạch điện cảm biến áp suất 31

Hình 3.1 Xả nhớt và tháo cacte dầu 35

Hình 3.2.Tháo máy khởi động và hộp số 36

Hình 3.3 Tháo biến mô và bánh đà 36

Hình 3.4 Tháo cacte trên 36

Hình 3.5 Tháo ống nạp, xả 37

Hình 3.6 Tháo ống dẫn nước và nắp che đai 37

Hình 3.7 Tháo vòi phun 37

Hình 3.8 Dấu ăn khớp bánh răng trục cam 38

Hình 3.9 Dấu trục cam và thứ tự ổ trục 38

Hình 3.10 Tháo trục cam 38

Hình 3.11 Tháo nắp máy 38

Hình 3.12 Nắp máy sau khi tháo 39

Hình 3.13 Dụng cụ tháo xupap tự chế 39

Hình 3.14 Xupap và phốt xupap sau khi tháo 39

Hình 3.15 Tháo đầu to thanh truyền 40

Hình 3.16 Tháo cụm piston thanh truyền 40

Hình 3.17 vệ sinh nắp máy 41

Hình 3.18 Vệ sinh nắp máy và xú pap 41

Hình 3.19 Những vị trí cần đo 42

Hình 3.20 Đo đường kính thân xú pap 42

Hình 3.21 Đo chiều cao mỏ cam 43

Hình 3.22 Kiểm tra đường kính cổ trục cam 44

Hình 3.23 Kiểm tra khe hở dầu con đội 44

Hình 3.24 Kiểm tra chiều cao lò xo 46

Hình 3.25 Bề mặt làm việc xupap và bệ đỡ của nó 47

Hình 3.26 Cát xoáy và ống nhựa 47

Hình 3.27 Bôi cát xoáy lên xupap 47

Hình 3.28 Xoáy xupap 48

Hình 3.29 Bề mặt xupap và bệ sau khi xoáy xong 48

Hình 3.30 Phốt xupap cũ và mới 49

Hình 3.31 Thay phốt xupap mới 49

Hình 3.32 Thay roang nắp máy 50

Hình 3.33 Siết bu lông nắp máy 50

Hình 3.34 Lắp trục cam 51

Hình 3.35 Làm sạch phần trên xylanh 51

Hình.3.36 Làm sạch piston 52

Hình 3.37 Vị trí đo 52

Hình 3.38 Đo đường kính xylanh 53

Hình 3.39 Kiểm tra đường kính piston 54

Hình 3.40 Kiểm tra khe hở chiều cao xéc măng 54

Hình 3.41 Kkiểm tra khe hở miệng xéc măng 55

Hình 3.42 Phốt hỏng và chảy dầu bôi trơn 56

Hình 3.43 Thay thế phốt mới cùng loại 56

Hình 3.44 Vệ sinh bơm và cacte 58

Hình 3.45 Tháo bugi 59

Hình 3.46 Vệ sinh bugi 59

Hình 3.47 Kiểm tra khe hở bugi 60

Hình 3.48 Điều chỉnh khe hở tiêu chuẩn 60

Hình 3.49 Bộ tháo ốc gãy( ruột vịt) 60

Hình 3.50 Tháo bugi gãy bằng ruột vịt 61

Hình 3.52 Bơm xăng cũ và mới 62

Hình 3.53 Đường ống mới đã được thay 62

Hình 3.54 Sơ đồ súc vòi phun 63

Hình 3.55 Lắp gép các thiết bị 63

Hình 3.56 Kích mở kim phun và dung dich súc rửa 64

Hình 3.57 Roang làm kín vòi phun bị hỏng 64

Hình 3.58 Rơ le khởi động 65

Hình 3.59 Tháo máy khởi động 65

Hình 3.60 Tiếp điểm bị rỗ 66

Hình 3.61 Đánh bóng tiếp điểm bằng giấy nhám 66

Hình 3.62 Vệ sinh vô mỡ lõi Solenoid 66

Hình 3.63 vệ sinh máy khởi động 67

Hình 3.64 Vệ sinh máy phát 67

LỜI NÓI ĐẦU

Với tốc độ phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật, các máy móc và thiết bị hiện đại xuất hiện ngày càng nhiều, để bắt kịp sự thay đổi đó sinh viên cần được trang bị đầy đủ kiến thức về lý thuyết và thực tiễn vì thế các môn thực thành có

sự góp mặt của nhiều mô hình được trang bị những hệ thống hiện đaị giúp cho sinh viên có thể tiếp thu dễ dàng kiến thức mới và nâng cao được kỹ năng thực hành, mặc khác cũng giúp cho người dạy truyền đạt dễ dàng hơn Tại trường Đại học Nha Trang, nhà trường đã đưa vào các phòng thực hành rất nhiều các mô hình, học cụ phục vụ cho sinh viên Nhưng qua thời gian sử dụng một số thiết bị đã cũ hoặc hỏng cần phải khôi phục lại để phục vụ công tác học tập nghiên cứu tốt hơn

Với mong muốn khôi phục và sửa chữa những hỏng hóc của các thiết bị đó, em

đã quyết định chọn đề tài này Đề tài giới hạn ở việc khảo sát mô hình động cơ 3S –

FE 16 valve 2000 của hãng Toyota tại xưởng thực tập, sau đó đo đạt, kiểm tra các hư hỏng và thực hiện phục hồi, sửa chữa lại mô hình để phục vụ cho việc học tập và thực hành của các sinh viên theo học chuyên ngành Kỹ thuật ô tô tại trường

Nội dung của đề tài gồm 4 chương như sau:

Chương 1: Tổng quan về mô hình

Chương 2: Khảo sát, đánh giá và lựa chọn phương án phục hồi mô hình

Chương 3: Nghiên cứu phục hồi, thử nghiệm và điều chỉnh mô hình

Chương 4: Kết luận và đề xuất

Đề tài được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết từ tài liệu, sách vở kết hợp với sự học hỏi kinh nghiệm của thầy hướng dẫn, bạn bè và nhiều nguồn thông tin khác Từ đó tìm ra các hư hỏng và cách khắc phục

Sau hơn 3 tháng nỗ lực và cố gắng, em đã hoàn thành nội dung cơ bản của đề tài Nhưng do thời gian có hạn, kiến thức còn hạn hẹp và một lý do khách quan khác nên đề tài không tránh khỏi thiếu sót Kính mong quý thầy và các bạn góp ý để đề tài được hoàn thiện hơn

Sau cùng em xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn Trần Ngọc Anh, thầy trưởng bộ môn TS Lê Bá Khang, các thầy trong bộ môn Kỹ thuật ô tô và một số bạn trong lớp đã giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đề tài này

Xin chân thành cảm ơn!

Nha Trang, ngày 1 tháng 7 năm2013

Sinh viên thực hiện:

Trương Việt Tuấn

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ PHUN XĂNG ĐA CHỨC NĂNG TẠI

XƯỞNG THỰC TẬP Ô TÔ

1.1 Giới thiệu chung

Mô hình phun xăng đa chức năng được trang bị tại xưởng thực tập ô tô nhằm phục vụ công tác học tập và nghiên cứu cho giảng viên, sinh viên nghành công nghệ

kỹ thuật ô tô Mô hình sử dụng động cơ 3S-FE đời 2000 của hãng Toyota

Hình 1.1 Mô hình phun xăng đa chức năng

Trên mô hình sử dụng hai hệ thống phun xăng đó là hệ thống L – EFI dùng trên động cơ và hệ thống D – EFI dùng cho mô hình phun Ngoài ra trên mô hình còn trang bị các hệ thống của một động cơ xăng như hệ thống cung cấp điện, hệ thống khởi động, hệ thống làm mát… Với mô hình phun xăng đa chức năng sinh viên có thể vận hành kiểm tra đo đạt và điều chỉnh các thông số của động cơ như, đo suất tiêu hao nhiên liệu, điều chỉnh góc đánh lửa sớm, điều chỉnh tốc độ không tải, kiểm tra lỗi, điều chỉnh cảm biến…

1.2 Kết cấu của động cơ trang bị trên mô hình

1.2.1 Giới thiệu động cơ

Động cơ 3S – FE là động cơ ô tô do hãng Toyota sản xuất Được trang bị chủ

yếu trên xe Corona và một số xe khác Trên động cơ có trang bị các hệ thống điều khiển hiện đại như hệ thống phun xăng điện tử, hệ thống đánh lửa điện tử, với việc áp dụng những công nghệ hiện đại này nên động cơ đã tiết kiệm đáng kể lượng nhiên liệu tiêu thụ, và giảm thiểu được lượng khí độc hại thoát ra ngoài môi trường

Hình 1.2 Động cơ 3S-FE

Bảng 1.1 Các thông số cơ bản của động cơ

6 Mô men xoắn cực đại 178 N.m / 4400 rpm N.m

9 Góc đánh lửa 10° trước điểm chết trên Độ

1.2.2 Các hệ thống trên động cơ

1.2.2.1 Hệ thống truyền lực

Nhiệm vụ: Cơ cấu piston, thanh truyền, trục khuỷu và bánh đà là biến chuyển

động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu và ngược lại

Điều kiện làm việc: Hệ thống truyền lực làm việc trong điều kiện rất khắc nghiệt Áp suất khoảng 60120 KG/cm2, nhiệt độ vào khoảng 300  5000C, chịu mài mòn, ăn mòn hoá học bởi khí cháy, chịu ứng suất cơ, ứng suất nhiệt cao…

Hình 1.3 Hệ thống truyền lực

1: piston; 2: ắc piston; 3: thanh truyền; 4: trục khuỷu; 5: bánh đà

Bảng 1.2 Thông số hệ thống truyền lực [8 Trang 155]

1 Piston

85,865 - 85,875 mm (3,3805 - 3,3809 in.) 85,875 - 85,895 mm (3,3809 - 3,3813 in.) 85,885 - 85,895 mm (3,3813 – 3,3817 in.)

+ Các trường hợp khác: Nếu áp suất dầu trên các đường vượt quá giá trị cho

dầu cao vượt quá giới hạn định mức, van khống chế lưu lượng qua két đóng lại, dầu

đi qua két làm mát, được làm mát trước khi chảy vào đường dầu chính

C Khoảng nhiệt độ này có lợi cho sự cháy và không xảy ra ngưng tụ nước trong xylanh Trong hệ thống cũng có rất ít cấn cặn nước vì khối lượng nước trong hệ thống không thay đổi

Bảng 1.3 Thông số tiêu chuẩn của hệ thống [8 Trang 335 ]

Nhiệt độ mở van 80 - 84°C (176-183°F)

1 Van hằng nhiệt

Độ nâng van 8mm (0,31 in)

3 Quạt làm mát Dòng điện qua

- Nguyên lý hoạt động

Relay gài khớp bao gồm: cuộn hút và cuộn giữ Hai cuộn dây trên có số vòng như nhau nhưng tiết diện cuộn hút lớn hơn cuộn giữ và quấn cùng chiều Khi bật công tắc ở vị trí ST thì dòng điện sẽ chia làm hai nhánh:

1 là qua cuộn giữ mass

2 là qua cuộn hút  máy khởi động mass

Dòng qua cuộn giữ và hút sẽ tạo ra lực từ để hút lõi thép đi vào bên trong (tổng lực từ của hai cuộn) Lực hút sẽ đẩy bánh răng của máy khởi động về phía bánh đà, đồng thời đóng tiếp điểm nối tắt cọc (+) accu xuống máy khởi động Lúc này, hai đầu cuộn hút đẳng thế và không có dòng đi qua mà chỉ có dòng qua cuộn giữ

Do lõi thép đi vào bên trong mạch từ khiến từ trở giảm nên lực từ tác dụng lên lõi thép tăng lên Vì thế, chỉ cần một cuộn Wg vẫn giữ được lõi thép Khi động cơ đã

nổ tài xế trả công tắc về vị trí ON, mạch hở nhưng do quán tính dòng điện vẫn còn

Do đó hai bánh răng vẫn còn dính và dòng vẫn còn qua lá đồng Như vậy dòng sẽ đi từ: (+) cuộn hút cuộn giữ  mass

Lúc này, hai cuộn dây mắc nối tiếp nên dòng như nhau, dòng điện qua cuộn hút đổi chiều, cuộn giữ không đổi chiều vì vậy từ trường hai cuộn triệt tiêu nhau, dưới tác dụng của lực lò lo bánh răng và lá đồng sẽ trỡ về vị trí ban đầu

Bảng 1.4 Thông số kỹ thuật máy khởi động [8 Trang 24]

1.2.2.5 Hệ thống cung cấp điện

Mô hình động cơ được trang bị hệ thống phát điện dùng máy phát điện loại một chiều sử dụng bộ tiết chế 6 đi ốt Điện áp và cường độ dòng điện đầu ra lần lượt là 12V và 70A

- Sơ đồ hệ thống.

Hình 1.8 Sơ đồ cấu tạo hệ thống phát điện

Bảng 1.5 Thông số kỹ thuật máy phát [8 Trang 46]

1 Đầu ra máy phát -Điên áp

Nhỏ nhất 1,5 mm

5 Bộ chỉnh lưu Điện áp điều

- Nguyên lý hoạt động

Hình 1.9 Sơ đồ mạch điện hệ thống cung cấp điện

Khi công tắc ở vị trí ON thì có dòng từ ắc quy qua cực L của IC đến cực E đèn báo nạp sáng Sau đó khi động cơ được khởi động, điện áp đầu ra tăng lên khi tốc độ phát điện tăng Khi sản lượng điện áp vượt quá điện áp điều chỉnh điều chỉnh, các điôt bán dẫn bên trong các vi mạch điều chỉnh điện áp để điện áp từ máy phát điện không đổi

1.3 Hệ thống điều khiển phun xăng và đánh lửa trên mô hình

1.3.1 Hệ thống phun xăng

Có hai loại hệ thống EFI được trang bị trên mô hình đó là L – EFI và D – EFI.

- Hệ thống phun xăng L – EFI

Loại này sử dụng một cảm biến lưu lượng khí nạp để phát hiện không khí chạy vào đường ống nạp, và được lắp trực tiếp trên động cơ 3S - FE Đây là hệ thống phun

đa điểm dùng 4 vòi phun, thời điểm phun và thời gian phun phụ thuộc vào tín hiệu từ các cảm biến và được điều khiển bởi ECU

Hình 1.10 Sơ đồ nguyên lý hệ thống L-EFI

Thời thời gian phun nhiên liệu được tính theo công thức:

- Hệ thống phun xăng kiểu D – EFI

Loại này đo áp suất đường ống nạp để phát hiện lượng không khí nạp theo tỉ trọng của không khí nạp, sử dụng trên dàn phun mô hình Đây cũng là hệ thống phun

đa điểm dùng 4 vòi phun, thời điểm phun và thời gian phun phụ thuộc vào tín hiệu từ các cảm biến và được điều khiển bởi ECU

Hình 1.11 Sơ đồ nguyên lý hệ thống D - EFI

Bảng 1.6 Các cảm biến trên hệ thống phun xăng

1 Lưu lượng khí nạp Phát hiện khối lượng hoặc

thể tích không khí nạp VS, VC, E2

2 Vị trí bướm ga Phát hiện góc mở bướm ga VC, VTA, IDL, E2

3 Vị trí trục khuỷu Phát hiện góc quay trục

khuỷu và tốc độ động cơ G,G-,NE

6 Cảm biến nhiệt độ khi

7 Cảm biến áp suất Phát hiện lượng không khí

Bảng 1.7 Thông số kỹ thuật hệ thống nhiên liệu [8 Trang 292]

- Nguyên lý hoạt động của hệ thống phun xăng

Hệ thống phun xăng điện tử rất phức tạp và nhiều bộ phận hợp thành Ta có thể chia EFI ra làm 3 hệ thống nhỏ: hệ thống điều khiển điện tử, hệ thống nhiên liệu, hệ thống nạp khí

+ Hệ thống điều khiển điện tử: bao gồm các cảm biến tín hiệu và bộ xử lí trung tâm ECU Khi động cơ làm việc các cảm biến nhận tín hiệu gửi về cho ECU xử lí và

đưa ra tín hiệu cho bộ phân chấp hành là vòi phun

+ Hệ thống nhiên liệu: bao gồm một bơm điện, nó hút xăng từ thùng chứa và đẩy vào hệ thống qua một bầu lọc Như vậy, khi động cơ hoạt động, trong đường ống phân phối nhiên liệu tới các vòi phun luôn luôn thường trực một áp suất không đổi (khoảng 2,5 - 3 kG/cm2), đây cũng chính là áp suất phun Khi nhận được tín hiệu điều khiển từ ECU, van điện mở và nhiên liệu được phun vào trong đường ống nạp

Để giữ áp suất ổn định trên đường ống nhiên liệu cấp tới các vòi phun, người ta bố trí

một van điều áp

+ Hệ thống nạp khí: bắt đầu từ một bộ lọc khí, sau khi đi qua nó không khí được lọc sạch và được dẫn qua một bộ đo lưu lượng khí nạp ( lưu lượng kế hoặc cảm biến đo lưu lượng ) rồi đi qua bướm ga, đi tiếp tới buồng khí và đi vào cụm ống nạp

của động cơ Tại đây, nhiên liệu được phun vào, hoà trộn với không khí tạo thành hỗn hợp rồi được hút vào các xi lanh

Hình 1.14 Mạch đánh lửa điều khiển điện tử

- Nguyên lý hoạt động

Sau khi nhận nhận tất cả các tín hiệu từ cảm biến bộ xử lý trung tâm ECU sẽ xử

lí các tín hiệu và đưa ra các xung tín hiệu phù hợp với góc đánh lửa sớm tối ưu đã nạp sẵn trong bộ nhớ để điều khiển transistor T 1 tạo ra các xung IGT đưa vào Igniter Các xung IGT đi qua mạch kiểm soát góc ngậm điện và sẻ được xén trước khi điều khiển đóng ngắt transistor T 2 Cực E của transistor công suất T 2 mắc nối tiếp với điện trở cảm biến dòng sơ cấp kết hợp với bộ kiểm soát góc ngậm điện để hạn chế dòng sơ cấp trong trường hợp dòng sơ cấp tăng cao hơn quy định Khi transistor T 2

ngắt bộ phát xung hồi tiếp IGF dẫn và ngược lại khi T 2 bộ phát xung hồi tiếp IGF ngắt, qua trình này sẽ tạo ra xung IGF Xung IGF sẽ được gửi đến bộ xử lý trung tâm ECU để báo rằng hệ thống đánh lửa đang hoạt động phục vụ công tác chẩn đoán Ngoài ra để đảm bảo oan toàn xung IGF còn dùng để mở mạch phun xăng Trong trường hợp không có xung IGF các vòi phun sẽ ngừng phun sau vài giây

IGF Tín hiệu phản hồi

Kiểm soát góc ngậm điện

Đến bộ chia điện Accu

IG/SW

G1 G2 NE

Bảng 1.8 Thông số kỹ thuật hệ thống đánh lửa [8 Trang 18]

Cuộn sơ cấp Điện trở

Trạng thái nguội 0,36 - 0,55 Ω Trạng thái nóng 0,45 - 0,65 Ω

3 Bô bin

Cuộn thứ cấp Điện trở

Trạng thái nguội 0.9 - 15,4kΩ Trạng thái nóng 11,4 - 18,1kΩ Khe hở 0,2 – 0,4 mm

G (Vị trí trục khuỷu) Điện trở

Trạng thái nguội

G ÷ G

185 – 275Ω Trạng thái nóng

G ÷ G

240 – 325Ω Khe hở 0,2 – 0,4 mm

biến

NE (Tốc độ động cơ) Điện trở

Trạng thái nguội

NE ÷ NE

370 - 550Ω Trạng thái nóng

NE ÷ NE

475 - 650Ω

1.4 Hệ thống thông tin điều khiển và các hệ thống khác

Bảng điều khiển là nơi lắp đặt các thiết bị điều khiển, và hệ thống tín hiệu, hệ thống phun mô phỏng, …

Hình 1.15 Bảng điều khiển

Bảng điều khiển là nơi lắp đặt các hệ thống thông tin, điều khiển và dàn phun

mô hình…Chức năng cụ thể của các hệ thống như sau:

- Hệ thống thông tin bao gồm Táp lô, trên đó có thể quan sát được một số tín hiệu của động cơ như nhiệt độ nước làm mát, đèn báo nạp, đồng hồ tốc độ động cơ đèn báo check engine Mạch báo phun xăng thể hiện thông tin hoạt đông của hệ thống phun xăng Đồng hồ áp suất nhiên liệu hiện thị áp suất xăng trong dàn phun

- Hệ thống điều khiển bao gồm ECU động cơ và mô hình có chức năng điều khiển hoạt động của động cơ và mô hình như tính toán lượng nhiên liệu, thời điểm phun và góc đánh lửa sớm….Công tắc khóa dùng để khởi đông, tắt động cơ Rơ le là thiết bị oan toàn cho hệ thống

- Dàn phun mô hình là nơi quan sát và đo mức tiêu hao nhiên liệu của mô hình theo các chế độ làm việc của động cơ

CHƯƠNG 2 KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN

- Kiểm tra sơ bộ mô hình: là tiến hành kiểm tra trực quan toàn bộ mô hình phát hiện những hư hỏng bằng mắt thường, có thể bằng kinh nghiệm để xác định các hư hỏng ban đầu của các hệ thống, bộ phận có trên mô hình

- Vận hành động cơ: đánh giá thực trạng các hệ thống qua hiệu quả làm việc

- Khảo sát đo đạc các hệ thống: đo kiểm tra các hệ thống bằng thiết bị chuyên dụng nhằm đánh giá chính xác tình trạng mô hình

Sau khi thực hiện các phương pháp đánh giá thực trạng mô hình tiếp tục lên phương án phục hồi sửa chữa cho phù hợp

2.2 Khảo sát sơ bộ mô hình

Như đã nêu trên muốn khảo sát đánh giá mô hình cần khảo sát sơ bộ mô hình để xác định những hư hỏng có thể quan sát thấy của các hệ thống và vị trí các bộ phận

có trên mô hình, các mạch tín hiệu để việc đo kiểm, đánh giá được thuận lợi

Ta khảo sát sơ bộ mô hình theo các bước sau:

- Bước 1: Quan sát xác định vị trí các hệ thống, bộ phận, chi tiết trên mô hình và động cơ và xác định những hư hỏng cơ bản có thể thấy bằng mắt:

+ Xác định vị trí của máy khởi động máy phát

+ Xác định vị trí của các, đầu ra màu dây các cảm biến tín hiệu (nhiệt độ nước làm mát, vị trí bướm ga, tốc độ động cơ, khí nạp, … )

+ Xác định các bộ phận của hệ thống nhiên liệu

+ Xác định các bộ phận của hệ thống đánh lửa

- Bước 2: Vận hành động cơ

Khắc phục những hư hỏng cơ bản để vận hành thử động cơ sau đó quan sát hoạt động của nó, từ đó rút ra những đánh giá sơ bộ tình trạng của các hệ thống Khi vận hành động cơ nhận thấy được những biểu hiện sau:

+ Động cơ bị rò rỉ nhớt ở đầu trục khuỷu, đầu trục cam và cacte nguyên nhân có thể do phốt làm kín đầu trục bị hỏng và keo làm kín cacte mất tác dụng

+ Rò rỉ nhiên liệu tại chân kim phun, nguyên nhân có thể do đệm làm kín bị hỏng

+ Động cơ ra nhiều khói đen và hao nhớt nguyên nhân có thể là nhớt chui vào buồng đốt do xéc măng mòn hoặc phốt xupap bị hỏng

+ Động cơ hoạt động yếu và rung giật, nguyên nhân có thể là động cơ bị bỏ máy, xupap không kín gây yếu động cơ

+ Hệ thống làm mát bị rò rỉ, quạt làm mát không chạy có thể do đứt dây, rơ le cháy …

+ Đèn báo nạp không sáng có thể do đứt dây hay máy phát hỏng

Từ những biểu hiện trên tôi quyết định tháo động cơ và các hệ thống liên quan

- Phốt đầu trục cam bị hỏng

- Xupap và bệ bị rỗ

- Đầu xupap đóng nhiều muội than

2.3.1.2 Hệ thống truyền lực

Sau khi tháo hệ thống truyền lực ra khỏi động cơ nhận thấy:

- Đầu piston đóng nhiều muội than

- Phốt đầu trục khuỷu bị hỏng

2.3.1.3 Hệ thống làm mát

Sau khi kiểm tra sơ bộ hệ thống làm mát nhận thấy hệ thống gặp một số vấn đề nhất định nên việc kiểm tra đo đạc hệ thống là cần thiết Đối với hệ thống làm mát cần kiểm tra những nội dung sau

Từ những kết quả thu được xét thấy cần tiến hành bảo dưỡng, phục hồi để hệ thống làm việc và đạt hiệu suất cao hơn

2.3.1.4 Hệ thống bôi trơn

Cũng như hệ thống làm mát hệ thống bôi trơn cũng gặp một số vấn đề làm ảnh hưởng tới hoạt động của động cơ vì thế cần kiểm tra xác định chính xác những hư hỏng để việc khôi phục sửa chữa được dễ dàng Cần kiểm tra những nội dung sau:

- Bơm dầu

- Lọc dầu

- Áp suất dầu

Bảng 2.2 Kết quả kiểm tra hệ thống bôi trơn

Với kết quả thu được sau khi kiểm tra thì phải tiến hành thay lọc, thay nhớt và

Bảng 2.3 Kết quả kiểm tra hệ thống khởi động

Thông mạch giữa hai

3 Stator

Chạm mát giữa các

4 Solenoid Hoạt động hay không Hoạt động Đạt

5 Tiếp điểm Tiếp xúc tốt hay

không

Tiếp xúc kém (do bị rỗ) Không đạt

6 Khớp một

7 Rơle Làm việc hay không Không làm việc Không đạt

Dựa vào bảng trên xét thấy hệ thống khởi động vẫn còn tốt chỉ cần thay rơ le và

vệ sinh tiếp điểm và các đầu dây theo đúng kỹ thuật là được

2.3.2.2 Hệ thống cung cấp điện

Cũng giống như hệ thống khởi động kiểm tra hệ thống cung cấp điện là kiểm tra máy phát và dây dẫn, trước tiên cần tháo máy phát ra khỏi động cơ sau đó tháo rời máy máy phát, vệ sinh và đo các giá trị cần kiểm tra Sau đó so sánh với giá trị chuẩn

từ nhà chế tạo để kết luận tình trạng hệ thống và lựa chọn phương án sửa chữa Đối với hệ thống cung cấp điện cần đo kiểm những nội dung sau

- Rotor

Bảng 2.4 Kết quả kiểm tra hệ thống cung cấp điện

STT Thiết bị Thông số đo Kết quả đo Ghi chú

Theo kết quả kiểm tra xét thấy máy phát vẫn còn tốt chỉ cần vệ sinh các đầu nối

là hệ thống có thể hoạt động bình thường

Hệ thống đánh lửa động cơ có những dấu hiệu bỏ lửa vì thế cần kiểm tra toàn

bộ hệ thống xác định hư hỏng, từ đó chọn biện pháp phục hồi sửa chữa Đối với hệ thống đánh lửa cần kiểm tra các nội dung sau:

- Dây cao áp, bộ chia điện

- Bô bin

- Bugi

- Góc đánh lửa sớm

Bảng 2.5 Kết quả kiểm tra hệ thống đánh lửa

2 Bugi

1 bugi bị gãy Không đạt

sơ và thứ

Trong giới hạn quy định Đạt

4 Bộ chia điện Khe hở mỏ quẹt Trong giới hạn

là hệ thống phun kiểu L – EFI lắp trên động cơ và hệ thống phun kiểu D – EFI lắp trên mô hình Đối với hai hệ thống phun xăng trên cần kiểm tra những nội dung sau

- Bơm nhiên liệu

Bảng 2.6 Kết quả kiểm tra hệ thống phun xăng L - EFI

3 Vòi phun chính Đến chu kì súc rửa Không đạt

4 Ống phân phối Rò rỉ chân vòi phun Không đạt

Bảng 2.7 Kết quả kiểm tra hệ thống phun xăng D - EFI

6 Vòi phun chính Đến chu kì súc rửa Không đạt

Với kết quả kiểm tra như trên xét thấy cả hai hệ thống phun xăng đều có những

hư hỏng nhất định cần bão dưỡng sửa chữa

2.3.4 Hệ thống cảm biến

Hệ thống cảm biến có chức năng nhận biết tình trạng động cơ và gửi những tín hiệu

đó về bộ xử lí trung tâm ECU để tính toán thời điểm phun, thời gian phun… sao cho phù hợp với từng chế độ làm việc của động cơ

2.3.4.1 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát

Mô hình sử dụng loại cảm biến nhiệt độ nước làm mát loại nhiệt điện trở, và được lắp gần động cơ tại nơi tiếp xúc với dòng nước của hệ thống làm mát chảy qua Trên động cơ này có sử dụng 3 cảm biến nhiệt độ nước làm mát:

- Cảm biến dùng để báo nhiệt độ trên Taplo có công dụng báo nhiệt độ nước làm mát

- Cảm biến dùng để mở mạch rơ le cho quạt làm mát động cơ có tác dụng đóng ngắt mạch quạt làm mát

- Cảm biến dùng để báo về ECU động cơ có công dụng là tín hiệu hiệu chỉnh Kiểm tra cảm biến nhiệt độ nước làm mát là kiểm tra giá trị điện trở và điện áp hai chân THW và E2 Nhưng vì điều kiện động cơ làm không ổn định nên chỉ đo được giá trị điện trở trong trạng thái động cơ không làm việc

Hình 2.1 Sơ đồ nối mạch của cảm biến

Bảng 2.8 Kết quả kiểm tra cảm biến nhiệt độ nước làm mát

Chân đo Giá trị điện trở

2.3.4.2 Cảm biến tốc độ động cơ (Ne) và vị trí piston (G)

Mô hình sử dụng cảm biến tốc độ động cơ (Ne) và vị trí piston (G) loại: Tín

hiệu G: 1 cuộn kích 4 răng, tín hiệu NE: 1cuộn kích 24 răng

- Cảm biến vị trí piston báo cho ECU vị trí điểm chết trên của piston Công dụng của cảm biến này là để ECU xác định thời điểm đánh lửa và thời điểm phun nhiên liệu

- Cảm biến tốc độ động cơ dùng để báo tốc độ động cơ để tính toán hoặc tìm góc đánh lửa tối ưu và lượng nhiên liệu sẽ phun cho từng xy lanh

Hình 2.2 Cấu tạo của cảm biến vị trí piston và cảm biến tốc độ động cơ

Kiểm tra cảm biến vị trí piston và cảm biến tốc độ động cơ là kiểm tra 2 nội dung sau:

- Khe hở răng cảm biến

- Điện trở cuộn dây cảm biến

Hình 2.3 Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí piston và cảm biến tốc độ động cơ

Bảng 2.9 Thông số kỹ thuật cảm biến tốc độ động cơ (Ne) và vị trí piston (G)

Điện trở cuộn dây STT Nội dung

Chân đo Giá trị

Khe hở răng cảm biến Ghi chú

khi tăng tốc và giảm tốc cũng như hiệu chỉnh thời điểm đánh lửa

Hình 2.4 Sơ đồ mạch của cảm biến vị trí bướm ga

Kiểm tra cảm biến này là đi kiểm tra giá trị điện trở cũng như điện áp các chân, trong phần này chỉ kiểm tra điện trở

Bảng 2.10 Giá trị kiểm tra cảm biến vị trí bướm ga

2.3.4.4 Cảm biến lưu lượng và nhiệt độ khí nạp

Cảm biến lưu lượng là thiết bị đo lưu lượng khí nạp của các hệ thống phun xăng điện tử trên động cơ và mô hình thuộc loại lưu lượng kế thể tích Cảm biến đo gió được sử dụng để nhận biết lưu lượng không khí nạp vào Nó là một trong những cảm biến quan trọng nhất của hệ thống phun xăng điện tử L - EFI Cảm biến lưu lượng khí có tác dụng cảm nhận lượng khí nạp và gửi tín hiệu đến bộ ECU, nó sẽ quyết định lượng phun cơ bản và góc đánh lửa sớm cơ bản Mô hình sử dụng cảm biến đo lưu lượng khí nạp kiểu điện áp tăng

Hình 2.5 Sơ đồ mạch điện của bộ cảm biến lưu lượng gió

Cảm biến nhiệt độ khí nạp dùng để xác định nhiệt độ khí nạp, hoạt động trên nguyên lý nhiệt điện trở được gắn trên đường ống nạp

Hình 2.6 Sơ đồ mạch cảm biến nhiệt độ khí nạp

Bảng 2.11 Giá trị kiểm tra cảm biến lưu lượng và nhiệt độ khí nạp

Cảm biến lưu lượng và cảm biến nhiệt độ khí nạp không hư hỏng gì, chỉ vệ sinh các giắc cắm và đầu dây là được

2.3.4.5 Cảm biến áp suất đường ống nạp

Là cảm biến quan trọng nhất dùng cho hệ thống phun xăng kiểu D - EFI Bằng cách gắn một chíp Silic vào IC cảm biến này để cảm nhận được áp suất đường ống nạp Bằng cách so sánh áp suất trong buồng chân không và áp suất trong đường ống nạp, chíp Silic sẽ thay đổi điện trở của nó khi áp suất trong đường ống nạp thay đổi

Sự dao động của tín hiệu điện trở này được chuyển hóa thành một tín hiệu điện áp gửi đến ECU động cơ ở cực PIM Sau đó ECU động cơ xác định được thời điểm, thời

gian phun cơ bản và góc đánh lửa sớm

Hình 2.7 Mạch điện cảm biến áp suất