Bảo Dưỡng và sửa chữa hệ thống phun xăng điện tử

Phần 1.Lý thuyết chung về hệ thống phun xăng………………………………………… 4I.Tổng quan về hệ thống phun xăng……………………………………………………… 41.1. Đặc điểm của hệ thống phun xăng …………………………………………… 41.2. Ưu điểm của hệ thống phun xăng ……………………………………………... 41.3. Các loại hệ thống phun xăng Ưu, nhược điểm ………………………………. 51.4. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của một số hệ thống phun xăng ............... 6II. Hệ thống phun xăng điện tử L Jetronic........................................................................122.1. Nguyên lý làm việc của hệ thống …………………………………………………..122.2. Sơ đồ cấu tạo chung....................................................................................................132.3. Các chi tiết, cụm chi tiết của hệ thống phun xăng điện tử L Jetronic ......................142.3.1. Hệ thống cung cấp nhiên liệu ……………………………………………………. 142.3.1.1. Bơm xăng …………………………………………………………………142.3.1.2.Bầu lọc xăng..................................................................................................142.3.1.3. Dàn phân phối...............................................................................................15 2.3.1.4. Bộ điều áp xăng.............................................................................................16 2.3.1.5. Vòi phun chính……………………………………………………………...17 2.3.1.6. Vòi phun khởi độnglạnh……………………………………………………18 2.3.1.7.Công tắc nhiệt thời gian……………………………………………………..192.3.2. Hệ thống các cảm biến ghi nhận thông tin………………………………………..202.3.2.1. Cảm biến vị trí bướm ga…………………………………………………...202.3.2.2. Bộ đo lưu lượng khí nạp................................................................................212.3.2.3. Van khí phụ..................................................................................................222.3.2.4. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ…………………………………232.3.2.5. Cảm biến nhiệt độ khí nạp…………………………………………………232.3.2.6. Cảm biến ôxy trong khí thải ……………………………………………... 242.3.2.7.Cảm biến kích nổ…………………………………………………………...262.3.3. Bộ điều khiển trung tâm ( ECU)..............................................................................26Phần II. Các dạng hư hỏng thường gặp của hệ thống phun xăng điện tử l jetronic .... 29Phần III. Quy trình kiểm tra, sửa chữa ,khắc phục hư hỏng các thông số kỹ thuật sau sửa chữa. …. ………………………………………………………………………………35Phần IV.Quy trình tháo lắp hệ thống phun xăng điện tử ljetronic………………....

Bài 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ

1: Khái niệm chung

- Hệ thống phun xăng điện tử là hệ thống phun xăng có bộ điều khiển trung tâm sẽ thu thập các thông số làm viêc của động cơ sau đó xử lý các thông tin này, so sánh với chương trình chuẩn được lập trình Từ đó xác định lượng xăng cần cung cấp cho động cơ và chỉ huy sự hoạt động của các vòi phun

* Đặc điểm hệ thống phun xăng điện tử :

- Cấp hoà khí đồng đều, tỉ lệ hoà khí chính xác đến từng xi lanh của động cơ

- Đáp ứng kịp thời lượng xăng phun ra khi góc mở của bướm ga thay đổi.

- Hiệu chỉnh hỗn hợp khí nhiên liệu phù hợp với từng chế độ tải khác nhau.

- Cắt nhiên liệu khi giảm tốc

- Hiệu suất nạp lớn

* Phân loại

- Phân loại theo nguyên tắc làm việc của hệ thống

+ Hệ thống phun xăng cơ khí + Hệ thống phun xăng điện tử

- Phân loại theo vị trí phun nhiên liệu

+ Phun xăng một điểm

+ Phun xăng nhiều điểm.

2 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của một số hệ thống phun xăng

a Hệ thống phun xăng điện tử một điểm Mono –Jetronic

Hệ thống phun xăng điện tử một điểm Mono – Jetronic

10 Van điện

11.Bộ tích tụ hơi xăng

12 Cảm biến Lamdda

13 Cảm biến nhiệt

độ nước

14 Bộ chia điện 15.ắc quy

b Hệ thống phun xăng cơ khí nhiều điểm K -Jetronic

Hệ thống phun xăng cơ khí nhiều điểm K -Jetronic

c Hệ thống phun xăng cơ khí KE-Jetronic

Hệ thống phun xăng cơ khí KE-Jetronic

d Hệ thống phun xăng điện tử nhiều điểm L -Jetronic

Sơ đồ hệ thống phun xăng điện tử nhiều điểm L – Jetronic

e Hệ thống phun xăng cơ điện tử nhiều điểm LH –Jetronic

Sơ đồ hệ thống phun xăng điện tử nhiều điểm LH – Jetronic

g Hệ thống phun xăng điện tử nhiều điểm Motronic

Sơ đồ hệ thống phun xăng điện tử nhiều điểm Motronic.

3 Cấu tạo và nguyờn l ý việc của hệ thống phun

8 Vòi phun khởi động

9 Vít điểu chỉnh tốc độ chạy không tải

b.Nguyên tắc hoạt động

b.Nguyên tắc hoạt động

- Khi động cơ làm việc bơm xăng 2 hút xăng từ thùng chứa 1 đẩy qua bầu lọc 3 nạp đầy vào dàn phân phối với áp Suất khoảng 2,5 - 3 bar Xăng từ dàn phân phối nạp đầy vào các vòi phun chính và phụ của hệ thống Đến kỳ nạp xupap nạp mở không khí sạch được hút vào buồng đốt của động cơ, lượng không khí nạp và độ

mở của bứơm ga được cảm biến đo gió và cảm biến vị trí bướm ga ghi lại và báo

về cho ECU

- Tại bộ điều khiển trung tâm ECU các thông số về chế độ làm việc của động cơ

do các cảm biến ghi nhận và gửi về sẽ được tính toán theo một chương trình đã được cài đặt sẵn Từ đó ECU sẽ điều chỉnh lượng xăng phun ra thích hợp nhất với từng chế độ tải của động cơ

- Trong quá trình làm việc lưu lượng xăng do bơm cung cấp luôn nhiều hơn lưu lượng cần thiết của động cơ Vì vậy nhiên liệu luôn được lưu thông giúp quá trình làm mát hệ thống được tốt và loại trừ các bọt xăng, động cơ khởi động dễ dàng

Bài 2: Kiểm tra, bảo dưỡng máy tính và các

bộ cảm biến

1: Mô đun điều khiển điện tử

a Nhiệm vụ

- ECU có hai chức năng chính

+ Điều khiển thời điểm

+ Điều khiển lượng phun nhiên liệu

b Cấu tạo ECU

Hình dạng bên ngoài và các linh kiện điện tử trong ECU

b Cấu tạo ECU

Thực chất ECU là một hộp kim loại hoặc nhựa trong có chứa các linh

kiện điện tử được sắp xếp, bố trí trên những mạch in Bên ngoài có bố trí

giắc cắm giúp ECU liên hệ với các vòi phun, các cảm biến, …ECU có

- Các mạch vào/ ra: Dùng để chuẩn hoá tín hiệu, lọc, khuếch đại tín hiệu, đưa tín hiệu ra ngoài

- Bộ biến đổi tín hiệu: Dùng để biến đổi tín hiệu thu được thành các xung

- Các cực của ECU được đánh dấu theo thứ tự nhất định Thông thường ổ giắc cắm chia thành hai hàng hàng cực

c Nguyên tắc làm việc.

Hệ thống điều khiển điện tử

b Nguyên tắc làm việc.

- ECU tiếp nhận hai thông số cơ bản là thông

số vận tốc trục khuỷu và lưu lượng khí nạp,

phân tích, so sánh với thông số đã cài đặt sẵn

rồi đưa ra tín hiệu điều khiển vòi phun phun

trong thời gian Tp – gọi là thời lượng phun

cơ bản

- Trong mỗi thì hút của động cơ nếu khối

lượng không khí nạp vào càng nhiều thì thời

lượng phun xăng phải càng được kéo dài Để

đáp ứng điều này ECU thu nhận thêm về chế

độ tải trọng khác nhau của động cơ như khởi

động lạnh, toàn tải, sưởi nóng sau khi đã khởi

động…Căn cứ vào các thông tin này ECU

tính toán thời lượng phun xăng bổ xung Tm Hệ thống điều khiển điện tử

b Nguyên tắc làm việc.

- Nhận thấy việc mở vòi phun được điều khiển

bằng dòng điện của ắc quy do đó thời lượng mở

vòi phun sẽ phụ thuộc vào điện áp ắc quy Mà

trên ôtô nguồn điện áp này không ổn định

Nguồn điện áp yếu sẽ làm tăng thời gian cần

thiết để từ hoá cuộn dây trong vòi phun dẫn đến

thời lượng phun xăng bị rút ngắn, hỗn hợp sẽ

nghèo xăng Để giải quyết vấn đề này ECU

được bố trí mạch bù trừ điện từ Điện áp ắc quy

sẽ luôn được theo dõi và khi cần thiết mạch bù

trừ sẽ kéo dài xung điều khiển mở vòi phun

xăng thêm một thời lượng Tu

- Trong quá trình động cơ hoạt động thì giá trị Tm, Tu có thể bằng không hoặc lớn hơn Tp rất nhiều Ví dụ: khi động cơ hoạt động ở thời tiết lạnh hay khi chạy

ở chế toàn tải thì thời lượng phun Tm lớn hơn từ hai tới ba lần thời lượng phun

cơ bản Tp

- Như vậy thời gian phun xăng thực tế Ti sẽ là: Ti = Tp + Tm + Tu

2: Nhiệm vụ, cấu tạo, nguyên tắc làm việc của các

Cảm biến ôxy được cắm ở đường ống thải, có hai loại cảm biến ôxy thư gặp: Loại với thành phần Zirconium và loại với thành phần Titania

b Cấu tạo, nguyên tắc làm việc của các bộ cảm biến

- Loại với thành phần Zirconium

Hình 2.3 Vị trí lắp đặt cảm biến Hình 2.4.Sơ đồ nguyên lý của cảm

biến khí xả

+ Chi tiết chính là ống sứ được chế tạo từ zirconium dioxyde ( ZrO2) Mặt trong và ngoài của ống sứ được phủ lớp platine mỏng cấu trúc rỗng cho phép khí thẩm thấu qua Mặt ngoài của ống sứ tiếp xúc với khí thải tạo ra điện cực

âm Mặt trong tiếp xúc không khí tạo thành điện cực dương

- Cấu tạo

- Nguyên lý làm việc

+ Nguyên lý hoạt động của cảm biến ôxy căn cứ trên sự so sánh lượng ôxy xót trong khí thải với lượng ôxy trong không khí

+ Khi ống sứ được nung nóng đến 300C nó sẽ trở nên dẫn điện Mỗi khi

có sự chênh lệch về nồng độ ôxy giữa mặt trong và ngoài ống sự thì giữa hai điên cực sẽ có một điện áp Nếu lượng ôxy trong khí thải ít (do hỗn hợp giàu xăng) thì tín hiệu điện tạo ra khoảng 600 – 900 mV, còn ngược lại trong khí thải nhiều ôxy ( do hỗn hợp nghèo xăng) thì ống sứ sẽ phát tín hiệu tương đối thấp ( khoảng 100 – 400mV)

+ Các cảm biến nồng độ ôxy chỉ hoạt động khí nhiệt độ cao khoảng 300C Do

đó để giảm thời gian chờ hoạt động thì trên cảm biến còn bố trí phần tử nung nóng thực chất là một điện trở để giúp cho cảm biến nhanh chóng đạt đến nhiệt độ làm việc

- Loại với thành phần Titania

+ Cảm biến ôxy này có cấu tạo tương tự như loại Zircomnium nhưng thành phần nhận biểt oxy trong khí thải làm từ titanium dioxide (TiO2)

+ Khi khí thải chứa lượng oxy thấp do hỗn hợp giàu nhiên liệu, phản ứng tách oxy khỏi TiO2 dễ dàng xảy ra Do đó điện trở của TiO2 có giá trị thấp làm cho dòng qua điện trở tăng lên.

+ Khi khí thải chứa lượng oxy nhiều do hỗn hợp nghèo nhiên liệu, phản ứng tách oxy khỏi TiO2 khó xảy ra Do đó điện trở của TiO2 có giá trị cao làm cho dòng qua điện trở giảm

c Kiểm tra cảm biến khí xả

- Kiểm tra điện áp phản hồi từ cảm biến

+ Nối que dò cực (+) của vôn kế vào cực VF của giắc kiểm tra, và cực - của vôn kế vào cực E1 đọc trị số điện

áp thu được.

2.2 C ảm biến nhiệt đô nước làm mát

a Công dụng

- Cảm biến này lắp đặt ngập vào trong áo nước của động cơ, có công

dụng theo dõi nhiệt độ nước của động cơ và báo về ECU

b Cấu tạo

Hình 2.7 Cảm biến nhiệt độ nước

1 Đầu nối dây điện 2 Vỏ 3 Nhiệt điện trở

- Chi tiết chính là nhiệt điện trở

có hệ số điện trở âm, có nghĩa là

với loại điện trở này thì khi nhiệt

độ tăng thì điện trở giảm Nhiệt

điện trở được đặt trong vỏ kim loại

có gen để bắt vào thân động cơ

Hình 2.7 Cảm biến nhiệt độ nước

1 Đầu nối dây điện 2 Vỏ 3 Nhiệt điện trở

d Kiểm tra cảm biến nhiệt độ nước làm mát

- Khi dùng ôm kế để kiểm tra các đầu nối do giá trị điện trở cao dòng điện chạy trong mạch điện tử như ECU là rất nhỏ

- Do vậy nếu dùng ôm kế có giá trị điện trở thấp thì giá trị điện áp đo được sẽ không chính xác

2.3 Bộ cảm biến nhiệt độ không khí nạp

a Công dụng

- Cảm biến nhiệt độ khí nạp có chức năng cung cấp cho ECU thông tin về nhịêt độ không khí để ECU điều chỉnh lượng phun chính xác đảm bảo tỷ lệ xăng – không khí tối ưu Nó được lắp cùng với cảm biến lưu lượng khí nạp (đối với loại cánh van) hoặc trên vỏ lọc không khí (đối với loại cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu đo áp suất đường nạp) Kết cấu và nguyên lý làm việc của

nó giống như cảm biến nước làm mát

- ECU lấy tín hiệu điện áp gửi về ở nhiệt độ 20C làm chuẩn Nếu nhiệt độ nhỏ hơn 20C thì ECU điều khiển tăng lương phun ra, còn nhiệt độ cao hơn 20C thì ECU điều khiển giảm lượng phun ra

b Cấu tạo

Hình 2.8 Cảm biến nhiệt độ khí nạp

c Kiểm tra cảm biến nhiệt độ khí nạp

- Để kiểm tra cảm biến nhiệt độ khí nạp ta dùng ôm kế để kiểm tra điện trở giữa các cực của cảm biến

1 Tháo giắc cắm nối với cảm biến

2 Dùng ôm kế đo điện trở giữa các cực

- Nếu trị số không đúng như tiêu chuẩn thì thay

cảm biến mới

2.4 Bộ cảm biến vị trí góc quay trục khuỷu và tốc độ động cơ

a nhiệm vụ

- Phát tín hiệu để điều khiển phun xăng hiệu chỉnh theo tốc độ

- Cảm biến tốc độ của xe phát hiện tốc độ thực của xe đang chạy Cảm biến này nhận tín hiệu SPD và ECU động cơ sử dụng tín hiệu này chủ yếu

để điều khiển hệ thống ISC và tỷ lệ không khí nhiên liệu trong lúc tăng tốc

- Điều khiển một số hệ thống gầm ôtô như số tự động, hệ thống treo điện

b Cấu tạo và Nguyên lý làm việc

- Cảm biến cảm ứng điện từ

+ Gồm cuộn dây 3 cuốn quanh lõi

sắt từ 2 (nam châm vĩnh cửu), đĩa

quay có răng phân bố đều lắp trên

trục khuỷu

+ Cảm biến sử dụng sự thay đổi

cường độ từ trường quanh cuộn dây

do các răng của đĩa quay 1 di qua

tạo ra để phát ra các xung điện áp

xoay chiều phân bố đều theo vị trí

góc quay trục khuỷu

+ Tín hiệu xung được đưa đến bộ sử lý trung tâm ECU để tính ra tốc độ động cơ và vị trí góc quay trục khuỷu để bộ sử lý điều chỉnh thời điểm và lưu lượng nhiên liệu phun

- Cảm biến hiệu ứng Hall

+ Gồm một tấm silicon

trong có bộ vi mạch và một

nam châm vĩnh cửu, một lá

chớp kim loại Cảm biến có

thể đặt trong bộ chia điện

hoặc gần bánh đà.

+ Cảm biến sử dụng lá chớp

kim loại trên đĩa quay để

đóng ngắt từ trường đi qua

tấm silicon, tương ứng tạo ra

xung điện áp hình chu nhật 0

– 5v.

+ Cảm biến có 3 đầu ra một đầu cấp điện áp 8v cho mạch silicon, một đầu la dây tín hiẹu và đầu còn lại là dây mát

- Cảm biến hiệu ứng quang học

+ Gồm một đèn diôt phát sáng

(LED) và một tranzito quang học

Một đĩa quay có sẻ các rãnh phân

bố đều đặt giữa đèn LED và

tranzito quang học.

+ khi đĩa quay giữa đèn LED và tranzito quang học tạo ra các xung ánh sáng tới tranzito quang học để tạo ra các xung điện

áp hình chữ nhật.

2.5 Cảm biến kích nổ

1.Tinh thể thạch anh 2.Giắc nối điện

- Trường hợp xăng sử dụng có chỉ số ốctan thấp, hoặc động cơ qua nóng sẽ xảy ra hiện tượng kích nổ, làm giảm tuổi thọ của động cơ

- Chi tiết chính là tinh thể thạch anh Khi có kích nổ tinh thể này

sẽ phát ra một điện áp Nhờ điện áp này ECU nhận biết được có hiện tượng kích nổ và điều khiển giảm bớt góc độ đánh lửa sớm

để giảm kích nổ Khi đã hết kích nổ ECU lại tăng góc đánh lửa sớm như trước

2.4 Bộ cảm biến không khí nạp

2.4.1 Cảm biến áp suất tuyệt đối trên đường ống nạp (MAP)

b Sơ đồ cấu tạo

- Cảm biến gồm một tấm silicon nhỏ (hay còn gọi là màng ngăn) dày hơn ở hai mép ngoài (khoảng 2.5 mm) và mỏng ở giữa (khoảng 0.025 mm) Hai mép được làm kín cùng với mặt trong của tấm silicon tạo thành buồng chân không trong cảm biến

- Mặt ngoài tấm silicon tiếp xúc với áp suất đường ống nạp Hai mặt của tấm silicon được phủ thạch anh để để trở thành điện trở áp điện nối thành cầu

1

2

21

1 Buồng chân không 2 Tấm silicon 3 Tấm lọc 4 Giắc cắm

Hình 2.10: Sơ đồ cấu tạo cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp

a nhiệm vụ:

- Đo lượng khí nạp vào trong động cơ thông qua áp suất tuyệt đối của khí nạp trên đường ống nạp

c Nguyên lý làm việc

- Khi màng ngăn không bị biến dạng (tương ứng với động cơ chưa hoạt động hoặc tải lớn) tất cả bốn điện trở áp điện có gí trị bằng nhau và lúc đó không có sự chênh lệch điện áp giữa hai đầu cầu

- Khi áp suất đường ống nạp thay đổi giá trị điện trở sẽ thay đổi Các điện trở áp điện được nối thành cầu

- Khi áp suất đường ống nạp giảm, màng silicon bị biến dạng dẫn đến giá trị điện trở áp điện cũng thay đổi và làm mất cân bằng cầu Kết quả là giữa hai đầu cầu có sự chênh lệch điện áp và tín hiệu này được khuyếch đại để điều khiển transitor ở ngõ ra của cảm biến Độ mở của trainsitor phụ thuộc áp suất đường ống nạp dẫn tới sụ thay đổi điện áp báo về ECU

Hình 2.11: Sơ đồ cấu tạo Hình 2.12: Sơ đồ nguyên lý

c Kiểm tra cảm biến áp suất tuyệnt đối trên đường ống nạp

- Kiểm tra điện áp nguồn cung cấp cho cảm biến

+ Tháo giắc cắm điện của cảm biến

+ Bật công tắc máy sang vị trí ON

+ Sử dụng vôn kế đo điện áp cực Vc và E2 của giắc cắm ở phía dây điện

Yêu Cầu điện áp 4,5 – 5,5v

- Kiểm tra điện áp dây tín hiệu khi động cơ đang làm việc

+ Khởi động động cơ cho động cơ làm việc đúng nhiệt độ quy định

+ Sử dụng Vôn kế đo điện áp chân Pim và E2

Yêu cầu:

+ Khi động cơ chạy không tải điện áp chân Pim và E2 là 1,6v

+ Khi tăng tốc độ động cơ thì điện áp chân Pim và E2 sẽ tăng theo ở tốc độ toàn tải điện áp chân Pim và E2 là 3,6v

- Kiểm tra điện áp dây tín hiệu khi động cơ không làm việc

+ Bật công tắc máy về vị trí ON

+ Sử dụng Vôn kế đo điện áp chân PIM và E2

Yêu cầu:

+ Điện áp chân Pim và E2 là 3,6v

+ Khi dụng miệng hút vào ống chân không thì điện áp chân PIM sẽ giảm xuống

2.6.2 Cảm biến đo lưu lượng khí nạp kiểu cánh trượt

b Sơ đồ cấu tạo

Hình 2.13 Mặt bên trong của thiết bị

Gồm có cánh giảm chấn 2 và cánh đo gió 4 được chế tạo liền và quay tự do trên trục trơn Đĩa giảm chấn 1 kết hợp với thành ống hút tạo ra khoang giảm chấn 2 Tác dụng của cánh giảm chấn là triệt tiêu sự dao động của thiết bị đo do sóng áp suất không liên tục của kì hút tạo ra Khoang giảm chấn 2 có tác dụng giảm chấn,

ổn định vị trí góc đo

Hình 2.14 Mạch bên phía lắp ráp mạch điện tử của thiết bị

1.Vành răng điều chỉnh lực căng của lò xo

2.Lò xo hồi vị cánh đo gió

c Nguyên lý làm việc

- Khi động cơ làm việc, không khí

sẽ được hút vào động cơ, luồng khí

tác động vào cánh đo gió 4 làm cánh

xoay đi một góc Cần gạt lắp đồng

trục với cánh đo gió cũng quay theo

- Khi áp lực gió tác động lên cánh

xoay cân bằng với lò xo hồi vị thì cần

gạt ở một trí xác định ứng với một giá

trị điện thế gửi tới ECU ECU xử lý

và điều khiển vòi phun phun ra lượng

xăng tương ứng đảm bảo tỷ lệ xăng –

- Trên hệ thống phun xăng điện tử L-Jetronic tín hiệu điện áp tỷ lệ nghịch với khối lượng khí nạp Để tránh thiếu không khí ở chế độ cầm chừng,người

ta bố trí vít 5 cho phép không khí đi qua đường gió phụ 3 cung cấp cho động cơ

- Như vậy cảm biến đo lưu lượng gió

loại cánh quay biến đổi khối lượng khí

nạp thành góc xoay của cánh van, qua

đo thay đổi tín hiệu điện áp gửi tới

ECU.ECU xử lý quyết định lượng phun

phù hợp

- Nhờ có cánh giảm chấn 1 mà tín

hiệu tạo ra ít bị biến động để ECU kịp

thời nhận biết được tín hiệu gửi tới

Hình 2.16 Mặt bên trong của thiết bị

c Nguyên lý làm việc