Tính toán hệ thống đánh lửa trên động cơ Z6 trên xe Ford Focus

Các kí hiệu viết tắt1 PCM Power train control Bộ điều khiển điện tử 2 ECT Engineer coolant temperature Nhiệt độ động cơ 3 TP Throttle positinon sensor Vị trí bướm ga 6 CKP Cranshaft posi

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

1 MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI 5

1.1 Mục đích đề tài 5

1.2 Ý nghĩa 5

2 NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ XE FORD FOCUS 6

2.1 Tổng quan về xe Ford Focus 6

2.2 Giới thiệu một số hệ thống điện trên xe Ford Focus 8

2.2.1 Hệ thống điều khiển động cơ 8

2.2.2 Hệ thống phun xăng điện tử trên động cơ Z6 9

2.2.3 Hệ thống cung cấp điện 11

2.2.3.1 Ắc quy 12

2.2.3.2 Máy phát điện 13

2.2.3.3 Bộ chỉnh lưu 15

2.2.3.4 Bộ điều chỉnh điện áp 17

2.2.3.5 Hệ thống khởi động 19

2.3 Khảo sát hệ thống đánh lửa trên xe Ford Focus 22

2.3.1 Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại hệ thống đánh lửa 22

2.3.1.1 Nhiệm vụ 22

2.3.1.2 Yêu cầu 22

2.3.1.3 Phân loại 22

2.3.2 Giới thiệu chung về hệ thống đánh lửa trên xe Ford Focus 23

2.3.3 Kết cấu các bộ phận trong hệ thống đánh lửa trên xe Focus 25

2.3.3.1 Kết cấu biến áp đánh lửa (Bô bin) 25

2.3.3.2 Bugi 26

2.3.3.3 IC đánh lửa 28

2.3.3.4 Các tín hiệu đầu vào 29

2.3.3.5 Bộ xử lý PCM (powertrain control module) 37

2.3.4 Điều khiển đánh lửa trong hệ thống đánh lửa theo chương trình 42

2.3.4.1 PCM điều khiển góc đánh lửa sớm của động cơ 42

2.3.4.2 Hiệu chỉnh góc đánh lửa theo chế độ làm việc của động cơ 46

2.3.4.3 Điều khiển chống kích nổ 50

3 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRÊN XE FORD FOCUS 51

3.1 Cơ sở về hệ thống đánh lửa 51

3.1.1 Các thông số chủ yếu của hệ thống đánh lửa 51

3.1.1.1 Hiệu điện thế thứ cấp cực đại U2m 51

3.1.1.2 Hiêu điện thế đánh lửa U đl 52

3.1.1.3 Hệ số dự trữ K dt 52

3.1.1.4 Năng lượng dự trữ W dt trong cuộn sơ cấp 52

3.1.1.5 Tốc độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp S 53

3.1.1.6 Tần số và chu kỳ đánh lửa 53

3.1.1.7 Năng lượng tia lửa 54

3.2 Tính toán thông số điện áp thứ cấp của hệ thống đánh lửa 54

3.2.1 Cơ sở tính toán 54

3.2.2 Tính toán thông số điện áp thứ cấp của hệ thống đánh lửa 58

4 CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 59

4.1 Các hư hỏng thường xảy ra trong hệ thống đánh lửa điện tử 59

4.1.1 Mất điện trong mạch sơ cấp 59

4.1.2 Mất điện trong mạch thứ cấp 59

4.1.3 Sai thời điểm đánh lửa 59

4.2 Chẩn đoán và khắc phục hư hỏng theo tín hiệu đèn check engine 59

4.3 Chẩn đoán hư hỏng theo máy quét mã lỗi 60

4.4 Chẩn đoán hư hỏng theo tình trạng động cơ Z6 67

5 KẾT LUẬN 69

TÀI LIỆU THAM KHẢO 70

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, ngày nay trên những chiếc xeôtô mà bạn đang sử dụng được ứng dụng rất nhiều công nghệ hiện đại để hoàn thiện

cả về mặt tính kinh tế cũng như tính kỹ thuật Cùng với sự phát triển đó, thì hệthống đánh lửa trên ôtô đã không ngừng cải tiến để ngày càng tối ư u hơn trong việcđánh lửa Từ đó, nâng cao công suất, giảm tiêu hao nhiên liệu và nhất là giảm ônhiễm môi trường

Nhận thấy sự quan trọng của hệ thống đánh lửa trên ôtô, qua tìm hiểu thực tế,

Em đã chọn đề tài tốt nghiệp Tính toán HTĐL trên động cơ Z6 lắp trên xe Ford

Focus Đây là đề tài tốt nghiệp đòi hỏi sinh viên ngành động lực biết nhiều kiến

thức về điện tử Hệ thống đánh lửa mà em khảo sát là loại hệ thống đánh lửa trựctiếp sử dụng cho từng bugi Đây là loại hệ thống đánh lửa sử dụng phổ biến trên cácdòng xe hiện đại hiện nay

Trong quá trình tìm hiểu và nghiên cứu do kiến thức còn hạn chế nên đồ ánkhông thể tránh khỏi những sai sót và thiếu sót, nên mong các thầy cô giáo chỉ bảoQua đồ án tốt nghiệp em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy cô giáotrong khoa cơ khí giao thông, đồng thời em gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo

hướng dẫn ThS Phạm Quốc Thái, người thầy đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành

Các kí hiệu viết tắt

1 PCM Power train control Bộ điều khiển điện tử

2 ECT Engineer coolant temperature Nhiệt độ động cơ

3 TP Throttle positinon sensor Vị trí bướm ga

6 CKP Cranshaft position Vị trí trục khuỷu

9 VCT Variable camshaft timing Điều chỉnh góc xoay cam

10 IAC Idle air control Van điều khiển tốc độ không tải

11 A/CC Air conditiming conpressor Điều hòa không khí

12 DLC Data link connecter Đường kết nối dữ liệu

13 EGR Exhaust gas recirculation Tuần hoàn khí xả

14 DIC Direct ignition coils Đánh lửa trực tiếp

16 DTC Diagnostic trouble code Mã lỗi chẩn đoán hư hỏng

17 EFI Electronic fuel ijnection Hệ thống phun xăng điện tử

18 ESA Electronic spack advance Đánh lửa sớm điện tử

19 DOHC Double overhead camshafts Hai trục cam phía trên xy lanh20

EBD Electronic brake-force

distribution

Phân bố lực phanh điện tử

21 ABS Anti lock braking system Hệ thống chống bó cứng

22 ESP Electric stability program Hệ thống ổn định xe

1 MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI

- Tìm hiểu và nắm vững nguyên lý hoạt động của các cảm biến sử dụng trong

hệ thống đánh lửa trên động cơ Z6

- Có thể chẩn đoán một cách chính xác và nhanh chóng các hư hỏng trong hệthống đánh lửa của động cơ Z6 nói riêng và các động cơ hiện đại tương đương nóichung

1.2 Ý nghĩa

- Giúp cho sinh viên tổng hợp các kiến thức đã học một cách lôgic nhất

- Giúp cho sinh viên tiếp cận thực tế với các động cơ đời mới

- Hiểu rõ vai trò quan trọng của hệ thống đánh lửa điều khiển bằng điện tử sovới các hệ thống đánh lửa đời cũ

- Nắm vững cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửa trên động cơ Z6

và từ đó làm tiền đề để nghiên cứu các hệ thống đánh lửa của các động cơ khác

- Qua việc khảo sát hệ thống đánh lửa còn giúp sinh viên ngành động lực biếtthêm nhiều về các linh kiện điện tử, để từ đó có thể đọc được các sơ đồ mạch điện tử

- Giúp sinh viên tự tin hơn lúc m ới ra trường chưa có nhiều kinh nghiệm thực

tế về các hệ thống đánh lửa điện tử của các động cơ đời mới

2 NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ XE FORD FOCUS

2.1 Tổng quan về xe Ford Focus

Xe Ford Focus 1.6L là 1 dòng xe du lịch được sản xuất năm 2007, trang bịđộng cơ xăng Z6, 4 xi lanh thẳng hàng, mạnh mẽ, tiết kiệm nhiên liệu, trục cam kép,

16 xupap, phun xăng điện tử đa điểm Các xupáp đựợc dẫn động trực tiếp từ cam.Cam được đặt trên nắp máy, gồm 2 trục cam dẫn động xupáp (DOH C) Z6 tích hợp

hệ thống điều khiển van biến thiên VCT (Variable Cam Timing) cho phép tối ưuhóa thời gian, thời điểm, góc đóng mở của xupáp làm tăng công suất động cơ, tiếtkiệm được nhiên liệu

Cụm bướm ga được điều khiển bằng điện, do đó có độ chính xác cao và tiếtkiệm nhiên liệu

Hệ thống an toàn được trang bị hệ thống chống bó cứng (ABS), hệ thống phân

bố lực phanh điện tử (EBD), hệ thống ổn định xe (ESP) Ngoài ra xe cón được trang

bị thêm các hệ thống an toàn khác như hệ thống túi khí, hệ thống dây đai an toàn

Hệ thống lái có trợ lực thủ y lực, điều khiển bằng điện tử Hệ thống điều hòađiều khiển tự động, hai vùng khí hậu

Hình 2-1: Các kích thước cơ bản của xe Ford Focus

Bảng 2-1: Các thông số kỹ thuật chính của xe du lịch Ford Focus 1.6L

Chiều rộng cơ sở trước/sau (mm) 1535 / 1531

Bán kính quay vòng tối thiểu 5575

-Dung tích bình nhiên liệu (lít) 55

Phanh - Giảm sóc - Lốp xe

2.2 Giới thiệu một số hệ thống điện trên xe Ford Focus

2.2.1 Hệ thống điều khiển động cơ

Hình 2-2: Sơ đồ khối điều khiển động cơ của xe Focus 1.6L

1-Cảm biến nhiệt độ khí nạp 2-Cảm biến vị trí bướm ga (cụm ga điện) 3-Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ 4 -Cảm biến vị trí trục khuỷu 5-Cảm biến vị trí trục cam 6-Cảm biến nhiệt độ không khí xung quanh 7-Cảm biến ô xy 8-Công tắc áp suất trợ lực lái 9-Công tấc đèn dừng 10 -Công tắc ly hợp 11-Công tắc phanh 12- Cảm biến bàn đạp chân ga 13 -Tín hiệu vào 14-Cảm biến kích nổ 15-Rơ le cung cấp điện 16-Ắc quy 17-check engine 18-PCM 19-Đường kết nối dữ liệu (DLC) 20-Rơ le bơm nhiên liệu 21-Bơm xăng 22-Vòi phun 23-Đèn chống trộm 24-Bộ hồi lưu khí xả EGR 27-Máy nén điều hòa không khí 28-Tín hiệu ra.

29-Bô bin 32- Đồng hồ táp lô.

Sơ đồ cấu trúc và các khối chức năng của hệ thống điều khiển động cơ đượcthể hiện ở hình 2-2 Hệ thống điều khiển bao gồm: ngõ vào (inputs) của hệ thốngvới chủ yếu là các cảm bi ến, Bộ điều khiển trung tâm PCM (Powertrain controlmodule) là bộ não của hệ thống, ngõ ra (out puts) bao gồm các cơ cấu chấp hànhnhư: vòi phun, bô bin, động cơ bước (mở bướm ga)

Cảm biến kiểm soát liên tục tình trạng hoạt động của động cơ và báo về ch o

bộ điều khiển PCM biết Từ đó, PCM sẽ tính toán, xử lý tín hiệu và đưa tín hiệuđiều khiển đến các cơ cấu chấp hành

Chương trình điều khiển động cơ được nhà chế tạo viết và cài đặt trong bộ nhớcủa PCM Tùy thuộc vào từng chế độ làm việc hay tình trạng của động cơ mà PCM

sẽ tính toán dựa trên chương trình sẵn có để đưa ra những tín hiệu điều khiển đến cơcấu chấp hành sao cho động cơ làm việc tối ưu

2.2.2 Hệ thống phun xăng điện tử trên động cơ Z6

Hình 2-3: Sơ đồ hệ thống phun xăng điện tử trên động cơ Z6

Trong động cơ xe Ford 1.6L được trang bị hệ thống phun xăng điện tử đa điểmloại L–Jetronic với cảm biến đo gió dây nhiệt Đây là hệ thống phun nhiên liệu đađiểm, với mỗi kim phun cho từng xy lanh được bố trí gần supáp hút Ống góp hútđược thiết kế sao cho đường đi của không khí từ bướm ga đến xylanh khá dài, nhờvậy, nhiên liệu phun ra được hòa trộn tốt với không khí nhờ xoáy lốc Nhiên liệucũng không còn thất thoát trên đường ống nạp.

Hệ thống phun xăng điện tử bao gồm 3 phần chính:

- Phần điện trong hệ thống có nhiệm vụ cung cấp thông tin của động cơ tới bộđiều khiển trung tâm (PCM), thực hiện cấp tín hiệu cho các bộ phận thừa hành, các

bộ phận cảnh báo Các thông tin cần thu thập phản ánh trang thái làm việc tức thờicủa động cơ gồm: nhiệt độ máy, lượng O2 trong khí xả, lưu lượng khí nạp, vị tríbướm ga, tín hiệu thời điểm đánh lửa, tín hiệu khởi động, số vòng quay trục khuỷu,hiện tượng kích nổ,… Các thông tin được thực hiện nhờ các cảm biến và đưa vềPCM PCM xử lý các thông tin, tính toán các trạng thái thực tế và đưa ra các tínhiệu tối ưu điều khiển các cơ cấu thừa hành: vòi phun khởi động lạnh, các vòi phunchính, điều chỉnh chế độ mở van khí đường không tải

- Phần cung cấp xăng có nhiệm vụ cung cấp xăng cho các vòi phun xăng chính

và vòi phun xăng khởi động lạnh Mạch cung cấp xăng thực hiện từ thùng xăng,bơm xăng, lọc xăng thô, bộ van điều áp, bộ triệt xung áp suất, qua ống dẫn tới cácvòi phun Xăng được cấp cho vòi phun qua các phần tử lọc tinh bằng Ceramic đặttrong vòi phun Trên đường dẫn sau bơm xăng, áp suất xăng có thể đạt tới 220 kPa,luôn ổn định Vòi phun xăng chính và vòi phun khởi động lạnh chỉ phun xăng cấpcho xy lanh động cơ khi có tín hiệu điều khiển từ PCM Lượng phun của vòi phunxăng chính được quyết định bởi áp suất nhiên liệu khi phun, thời gian phun, doPCM điều khiển, theo trạng thái làm việc của động cơ

- Phần cung cấp không khí có nhiệm vụ cung cấp khí đã lọc sạch và trộn hòavới xăng tạo thành hỗn hợp được nạp vào các xi lanh qua xupap Mạch cấp khíthường xuyên bao gồm: không khí từ khí quyển qua bầu lọc khí, qua bộ đo lưulượng khí (lưu lượng kế), tới bướm ga (điều tiết lượng nạp khí theo điều khiển củachân ga) vào khoang chứa khí chung và chia ra các đường nạp vào từng xy lanh Tại

đây không khí được trộn hòa với xăng, phun ra từ vòi phun chính, đi qua xupap nạpđến buồng đốt xy lanh.

Hệ thống phun xăng đa điểm ra đời đã khắc phục được các nhược điểm cơ bảncủa hệ thống phun xăng đơn điểm như:

- 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 chế độ làm việc củađộng cơ Hiệu suất nạp hỗn hợp không khí – nhiên liệu cao

- 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 hỗnhợp khi nhiệt độ thấp hoặc cắt nhiên liệu khi giảm tốc

2.2.3 Hệ thống cung cấp điện

Xe được trang bị rất nhiều thiết bị điện để lái xe được an toàn và thuận tiện

Xe cần sử dụng điện không chỉ khi đang chạy mà cả khi dừng Vì vậy, xe có ắc quy

để cung cấp điện và hệ thống nạp để tạo ra nguồn cung cấp điện khi động cơ đang

nổ máy Hệ thống nạp cung cấp điện cho tất cả các thiết bị điện và để nạp điện cho

ắc quy

Hệ thống cung cấp bao gồm các thiết bị chính sau đây: Ắc quy, máy phát điện,

bộ chỉnh lưu (đặt trong máy phát), bộ điều chỉnh điện, đèn báo nạp, công tắc máy

Hình 2-4: Sơ đồ hệ thống cung cấp điện trên xe

Hình 2-5: Cấu tạo bình ắc quy axit.

1-Bản cực âm 2-Tấm cách 3- Bản cực dương 4- Khối bản cực 5- Cầu nối các bản cực cùng tên 6- Đầu ra 7- Cực dương 8- Vỏ bình 9- Đệm làm kín 10- Nút 11- Nắp 12- Cầu nối các ngăn 13-Lỗ thông hơi 14- Cực âm.

Các tấm cực dương nối với nhau tạo thành cực dương, các tấm cực âm nối vớinhau tạo thành cực âm Trong quá trình hoạt động (nạp điện hoặc phóng điện) sẽ có

sự chuyển dịch các ion điện tích từ cực dương qua điện dịch đến các cực âm

Khi ắc quy được nạp đầy điện, tỉ trọng của dung dịch điện dịch là 1,28g/cm3.Trong điều kiện thời tiết lạnh, công suất ắc quy và khả năng khởi động lạnh sẽ giảmxuống do phản ứng hóa học xảy ra chậm hơn Khi ắc quy được nạp đầy điện, điện

áp của một ngăn có thể lên đến 2,2V, và ắc quy được coi là phóng điện hoàn toànkhi điện áp của một ngăn giảm xuống 1,75V và tỉ trọng còn là 1,16g/cm3 Trongđiều kiện nạp đầy, cực dương là PbO2 và cực âm là Pb, dung dịch điện dịch là

H2SO4 hòa tan trong nước Khi có tải đặt vào hai cực, xảy ra các phản ứng hóa học,

ion âm sulfat SO4- sẽ di chuyển về hai cực âm và dương tạo thành PbSO4, đồngthời, các phần tử ô xy từ cực dương cũng tách ra và tác dụng với các ion dươnghydrogen tạo thành nước, quá trình này giải phóng năng lượng điện cấp cho các tải.Trong quá trình phóng điện, nồng độ axit giảm đồng thời tỉ trọng điện dịch cũnggiảm do đó có thể dùng tỉ trọng điện dịch để đo độ nạp của ắc quy Trong quá trìnhnạp lại ắc quy, quá trình xảy ra ngược lại, PbSO4 tại hai cực sẽ biến thành Pb vàPbO2 và dung dich điện dịch sẽ chuyển thành nước Thông thường ắc quy luôn ởtrong tình trạng nạp một phần Khi ắc quy đã nạp đầy mà vẫn tiếp tục nạp thì xảy raquá trình tách nước và giải phóng khí hidrogen có thể gây cháy nổ Khi sử dụng ắcquy để khởi động cho một xe khác, do dòng điện sử dụng lớn nên một lượng lớn khíhidrogen được giải phóng cũng có thể gây cháy nổ Ắc quy chì được thiết kế không

để tình trạng phóng điện hoàn toàn mà phải luôn được nạp đầy, khi phóng điện hoàntoàn có thể xảy ra quá trình sulfat hóa hoặc biến cứng bề mặt sulfat chì làm giảmcông suất của ắc quy hay còn gọi là hiện tượng ắc quy bị chai Cần hết sức cẩn thậnkhi thao tác với ắc quy vì nó chứa H2SO4 là một chất ăn mòn mạnh và hidrogen,một chất dễ cháy nổ

2.2.3.2 Máy phát điện

Hình 2-6: Cấu tạo máy phát điện xoay chiều kích thích kiểu điện từ

1- Stato và cuộn dây; 2- Rô to; 3- Cuộn kích thích; 4- Quạt gió; 5- Puli; 6,7- Nắp; 8- Bộ chỉnh lưu; 9- Vòng tiếp điện; 10- Chổi điện và giá đỡ

Máy phát điện trên ô tô nói chung được sử dụng để cung cấp điện cho các phụtải và nạp điện cho ắcquy Nguồn điện phải đảm bảo một hiệu đ iện thế ổn định ởmọi chế độ phụ tải và thích ứng với mọi điều kiện môi trường làm việc.

Máy phát sử dụng trên xe Focus là loại máy phát điện xoay chiều 3 pha kích thíchkiểu điện từ

Cấu tạo của máy phát điện xoay chiều kich thích kiểu điện từ loại có vòng tiếpđiện gồm những bộ phận chính là: rotor, stator, puli, cánh quạt, bộ chỉnh lưu, quạt,vòng tiếp điểm Máy phát trang bị trên xe sử dụng bộ điều chỉnh điện bên ngoài

Rotor: Gồm hai chùm cực hình móng lắp then trên trục Giữa các chùm cực có

các cuộn dây kích thích đặt trên trục qua ống lót bằng thép Các đầu của cuộn dâykích thích được nối với các vòng tiếp điện gắn trên trục máy phát Trục của rôtođược đặt trên các ổ bi lắp trong các nắp bằng hợp kim nhôm Trên nắp, phía vòngtiếp điện còn bắt gi á đỡ chổi điện Một chổi điện được nối với vỏ máy phát, chổicòn lại nối với đầu ra cách điện với vỏ Trên trục còn lắp cánh quạt và puli dẫnđộng

Hình 2-7: Rotor và các chi tiết chính của rotor

1,3- Các nửa rotor trái và phải; 2 - Cuộn kích thích; 4- trục.

Stator: Stator gồm khối thép từ ghép từ các lá thép điện kỹ thuật, phía trong có

xẻ rãnh phân bố đều để đặt cuộn dây phần ứng

Hình 2-8: Stator và các chi tiết chính của stator.

1-Stator; 2- Cuộn dây stator; 3- Lõi stator; 4- Đầu ra.

2.2.3.3 Bộ chỉnh lưu

Các thiết bị điện trên xe đều yêu cầu dòng điện một chiều để hoạt động và ắcquy cần dòng điện một chiều để nạp Trên xe sử dụng máy phát điện xoay chiều 3pha nên muốn sử dụng dòng điện này cần phải biến đổi thành dòng một chiều Việcbiến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng một chiều gọi là “chỉnh lưu”

Trên xe Focus sử dụng bộ chỉnh lưu cầu 3 pha, dùng các diode như hình 2-9.Diode là một vật liệu bán dẫn nó chỉ cho phép dòng điện đi qua theo một chiều, cấutạo bởi chất bán dẫn Silic hoặc Gecmani có pha thêm một số chất để tăng cườngelectron tự do

Điện áp tức thời trên các pha A, B, C là :

UA= Um.sin t  ; UB= Um.sin( t2/3); UC= Um.sin( t2 /3)

U m. 

3

=

Umf

Hình 2-9: Sơ đồ bộ chỉnh lưu cầu 3 phaKhi rôto quay các vòng tiếp theo một vòng, dòng điện được sinh ra trong mỗicuộn dây được lặp lại theo chu trình trên Ta nhận thấy dòng điện sau khi được nắn(chỉnh lưu) thành dòng một chiều vẫn còn nhấp nhô, vì vậy trên ô tô thường sửdụng các bộ lọc (tụ điện, cuộn cảm) nắn điện sao cho dòng điện ra đến tải gần vớidạng đường thẳng.

Hình 2-10: Dòng điện và điện áp phát ra

2.2.3.4 Bộ điều chỉnh điện áp

Khi điều chỉnh điện áp và cường độ dòng điện của máy phát trong các hệthống cung cấp điện thì đối tượng điều chỉnh là máy phát và ắc quy Hoạt độngđồng thời của máy phát cùng ắc quy xả y ra khi có sự thay đổi vận tốc quay củaphần ứng (rotor) của máy phát, của tải và của nhiệt độ trong phạm vi rộng Để các

bộ phận tiếp nhận điện năng làm việc bình thường thì điện thế của lưới điện phảikhông đổi Vì vậy cần phải có sự điều chỉnh điện thế

Trong quá trình vận hành, máy phát có thể có những trường hợp khi tải vượtquá trị số định mức Điều này sẽ dẫn đến hiện tượng bị cháy, làm giảm khả năngchuyển đổi mạch hoặc quá nhiệt, dẫn đến tăng tải trên các chi tiết cơ khí của hệthống dẫn động máy phát Vì vậy, cần có thiết bị đảm bảo sự hạn chế dòng điện củamáy phát Tất cả các chức năng này ở hệ thống cung cấp điện cho ôtô, máy kéođược thực hiện tự động nhờ bộ điều chỉnh điện

Điện áp của máy phát được xác định như sau:







1

.n C

Trên ôtô, tốc độ động cơ thay đổi trong một phạm vi rộng từ 500 ÷ 700 (v/ph)

ở tốc độ cầm chừng và đến khoảng 4000 ÷ 6000 (v/ph) ở tốc độ cao  tốc độ máyphát thay đổi Ngoài ra, các phụ tải sử dụng trên xe như: đèn, hệ thống điều hòa, gạtnước mưa luôn thay đổi (tức là luôn thay đổi) Làm cho Umfthay đổi

 Để Umf ổn định cần phải sử dụng bộ điều chỉnh Từ biểu thức ta thấy để

Umf= Uđmcần phải điều chỉnh, tức là điều chỉnh dòng kích từ

Trên các ô tô hiện đại ngày ngay, người ta sử dụng bộ điều chỉnh bán dẫn vìnhững ưu điểm vượt trội của nó so với bộ điều chỉnh cơ khí Các bộ điều chỉnh cơ

khí có nhược điểm quan trọng là tính trễ và đặc tính nhiệt của nó, tính trễ gây ra sựsụt áp, khi tiếp điểm cơ khí làm việc ở tốc độ cao với dòng lớn sẽ sinh nhiệt lớn làmcho tiếp điểm nhanh mòn và phải thường xuyên bảo dưỡng Trong khi đó bộ điềuchỉnh bán dẫn có những ưu điểm: Điện áp điều chỉnh ổn định, biên độ dao độngnhỏ Dải điện áp ra hẹp hơn và ít thay đổi theo thời gian Chịu được rung động và

có độ bền cao do không có các chi tiết chuyển động

Hình 2-11: Mạch điều chỉnh điện áp

Bộ điều chỉnh dòng điện gồm hai thành phần: thành phần đo R1, R2, D1 vàthành phần hiệu chỉnh T1, T2

Khi bật công tắc máy, dòng điện từ ắc quy đến bộ điều chỉnh, đến R 1  R2

 mass Điện áp đặt vào D1 = U.R 2 /(R 1 + r 2 ) < U OZđiện thế làm việc của D1, nên

T1đóng Do đó, dòng đi theo mạch R3D2R4mass

Khi số vòng quay n máy phát tăng cao, hiệu điện thế tăng và điện áp đặt vào D1

tăng khiến nó dẫn làm T1dẫn bão hòa và T2 đóng

Dòng điện trong cuộn Wktgiảm khiến điện áp máy phát giảm theo D1 sẽ đóngtrở lại làm T1 đóng và T2mở Quá trình này lại lặp đi lặp lại

Khi cường độ dòng điện Iktgiảm trên Wktxuất hiện một sức điện động tự cảm

và đi ốt D3dùng để bảo vệ transistor T2

Trong sơ đồ này, người ta sử dụng mạch hồi tiếp âm bao gồm R5 và tụ C Khi

T2 chớm đóng, điện áp tại cực C tăng làm xuất hiện dòng nạp Ic (Wkt T1 C 

Lúc bắt đầu hoạt động, hiệu điện thế làm việc của tiết chế được xác định:

U1= (1 + R1/R2)[UOZ + (RZ+ R)UBE/R] + R1UBE1/RNhư vậy, muốn tăng hiệu điện thế hiệu chỉnh ta tăng R1 hoặc giảm R2

2.2.3.5 Hệ thống khởi động

Hệ thống khởi động có nhiệm vụ cung cấp một nguồn năng lượng bên ngoài ,quay động cơ đến một tốc độ tối thiểu nào đó để đảm bảo nhiên liệu đưa vào động

cơ có thể đốt cháy được và sau đó động cơ có thể tự làm việc được Tốc độ tối thiểu

đó gọi là tốc độ khởi động của động cơ (nkd) Đối với động cơ xăng tốc độ khởiđộng thường nằm trong khoảng 35÷50 (v/ph) Hầu hết trên ô tô đều trang bị hệ thốngkhởi động bằng động cơ điện một chiều

Hình 2-12: Sơ đồ nguyên lý hệ thống khởi động

1- Ắc quy; 2- Máy khởi động; 3- Lò xo; 4- Khớp truyền động; 5- Cần gạt; 6- Lõi Solennoid; 7- Cuộn hút; 8- Cuộn giữ; 9- Đĩa tiếp điện; 10- Tiếp điểm; 11- Cầu chì;

12- Rơle máy khởi động; 13- Công tắc máy khởi động.

Khi bật công tắc máy khởi động ở vị trí Star (13) có dòng điện từ (+) ắc quy

 Cầu chì (11) Rơle (12)  Vào đồng thời cuộn kéo (7) và cuộn giữ (8) Dòngđiện từ ăcquy chạy qua cuộn giữ về mát trực tiếp, đồng thời cũng chạy qua cuộnkéo về mát trong máy khởi động Cả hai cuộn cùng tạo từ trường mạnh hút lõi thépqua phía phải áp đĩa tiếp điện vào hai tiếp điểm đóng mạch cho dòng điện chạy trựctiếp từ (+) ắc quy vào roto máy khởi động làm quay máy khởi động

Công dụng của cuộn kéo là tạo thêm từ trường đủ mạnh vào lúc đầu để đẩybánh răng khớp truyền động cài vào vành răng bánh đà , áp đĩa tiếp điện vào hai tiếpđiểm Khi đĩa tiếp điện đã áp vào hai tiếp điểm thì điện (+) ăcquy đặt vào cả hai đầudây của cuộn kéo nên không có dòng điện qua cuộn này Cuộn giữ vẫn tiếp tục tạo

từ trường duy trì đĩa tiếp điện áp vào hai tiếp điểm đóng mạch cho máy khởi động

Hệ thống khởi động điện bao gồm ba bộ phận chính là: Động cơ điện mộtchiều; Khớp truyền động và cơ cấu điều khiển

Hình 2-13: Sơ đồ mạch điện hệ thống khởi động

2.3 Khảo sát hệ thống đánh lửa trên xe Ford Focus

2.3.1 Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại hệ thống đánh lửa

2.3.1.1 Nhiệm vụ

Hệ thống đánh lửa có nhiệm vụ biến dòng điện một chiều thế hiệu thấp hoặccác xung điện xoay chiều thế hiệu thấp thành các xung điện cao thế (15000-40000V) đủ để tạo nên tia lửa (phóng qua khe hở bugi) đốt cháy hỗn hợp làm việctrong các xy lanh của động cơ vào những thời điểm thích hợp và tương ứng vớitrình tự xy lanh và chế độ làm việc của động cơ

2.3.1.2 Yêu cầu

Hệ thống đánh lửa phải thoả mãn các yêu cầu sau:

- HTĐL phải sinh ra dòng thứ cấp đủ lớn để tạo ra tia lửa điện phóng điện quakhe hở bugi trong tất cả các chế độ làm việc của động cơ

- Tia lửa trên bugi phải đủ năng lượng và thời gian phóng để sự cháy bắt đầu

- Góc đánh lửa sớm phải đúng trong mọi chế độ hoạt động của động cơ

- Các phụ kiện của hệ thống đánh lửa phải hoạt động tốt trong điều kiện nhiệt

độ cao và độ rung xóc lớn

- Sự mài mòn điện cực bugi phải nằm trong khoảng cho phép

- Độ tin cậy làm việc của hệ thống đánh lửa phải tin cậy tương ứng với chê độlàm việc của động cơ

- Kết cấu đơn giản, bảo dưỡng sửa chữa dễ dàng, giá thành rẻ

2.3.1.3 Phân loại

Ngày nay, hệ thống đánh lửa được trang bị trên ôtô có rất nhiều loại khácnhau Dựa vào cấu tạo, hoạt động, phương pháp điều khiển, người ta phân loại hệthống đánh lửa theo các cách phân loại sau:

- Phân loại theo đặc điểm cấu tạo

- Phân loại theo phương pháp tích luỹ năng lượng trước khi đánh lửa:

- Phân loại theo phương pháp điều khiển bằng cảm biến

- Phân loại theo cách phân bố điện cao áp

- Phân loại theo phương pháp góc đánh lửa sớm

2.3.2 Giới thiệu chung về hệ thống đánh lửa trên xe Ford Focus

Động cơ Z6 được trang bị hệ thống đánh lửa theo chương trình sử dụng bôbinđơn, hệ thống có bốn cuộn đánh lửa cùng với bốn IC đánh lửa độc lập cho mỗixylanh IC đánh lửa cùng với cuộn đánh lửa làm thành một cụm chi tiết nên hệthống cực kì nhỏ gọn PCM động cơ sẽ nhận tín hiệu đầu vào từ các cảm biến và xử

lý thông tin một cách chính xác từ đó xác định thời điểm và phát ra tín hiệu đánhlửa tối ưu cho các quá trình hoạt động khác nhau củ a động cơ

Hình 2-14: Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa trực tiếp trên động cơ Z6Trong sơ đồ hình 2-14, PCM sau khi khi xử lý tín hiệu từ các cảm biến sẽgửi tín hiệu đến cực C của từng transistor công suất trong IC đánh lửa (igniter) theothứ tự thì nổ và thời điểm đánh lửa

Cuộn sơ cấp của các bô bin loại này có điện trở rất nhỏ (R1<1 Ω) và trên

mạch sơ cấp không sử dụng điện trở phụ vì xung điều khiển đã được xén sẵn trongPCM Vì vậy, không được thử trực tiếp loại bôbin này bằng điện áp 12V.

Hình 2-15: Sơ đồ mạch điện hệ thống đánh lửa động cơ Z6

1- bô bin xylanh số 1; 2- bô bin xylanh số 2; 3- bô bin xy lanh số 3; 4- bô bin xylanh số 4; 5- Tụ điện; 6,9- Powertranin Control Module (PCM); 7- cảm biến vị

trí trục khuỷu; 8- cảm biến vị trí trục cam; 10- cảm biến kích nổ.

Một hệ thống đánh lửa với các cuộn dây đánh lửa trực tiếp được sử dụng Điềunày làm cho quá trình đốt cháy nhiên liệu được ổn định hơn và lượng khí thải ramôi trường giảm Hệ thống đánh lửa này thì một bô bin đánh lửa trức tiếp cho mỗ ibugi và chỉ có 1 tia lửa điện được tạo ra cho mỗi cuộn dây đánh lửa trực tiếp trong

kì nén của động cơ Để làm được điều này thì PCM (powertrain control module)của động tiếp nhận và đánh giá các tín hiệu được gửi về từ các cảm biến trụckhuỷu(CKP) và tr ục cam (CMP) để làm sao cho đánh lửa đúng thời điểm

Nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửa trên xe Ford Focus:

PCM động cơ nhận các tín hiệu CMP , tín hiệu CKP và các tín hiệu khác từ cáccảm biến lắp trên động cơ Z6 Các tín hiệu này đều được chuyển t hành tín hiệu điện

trước khi đến PCM động cơ và PCM động cơ sẽ xử lý các tín hiệu này dựa vào bộnhớ trong của nó để xác định thời điểm đánh lửa sao cho tối ưu nhất ứng với mọiđiều kiện làm việc của động cơ Khi đã xác định được thời điểm đánh lửa, PCMđộng cơ gửi tín hiệu điều khiển đánh lửa đến chân C của IC đánh lửa Trong khi tínhiệu điều khiển đánh lửa được gửi đến để bật IC đánh lửa, dòng điện sơ cấp chạytrong cuộn dây đánh lửa Khi tín hiệu điều khiển đánh lửa tắt, dòng điện sơ cấp đếncuộn dây đánh lửa sẽ bị ngắt Việc dòng sơ cấp bị ngắt đột ngột sẽ tạo ra dòng cao

áp trong cuộn dây đánh lửa, đốt cháy hỗn hợp trong buồng cháy

2.3.3 Kết cấu các bộ phận trong hệ thống đánh lửa trên xe Focus

2.3.3.1 Kết cấu biến áp đánh lửa (Bô bin)

Biến áp đánh lửa là loại biến áp cao thế đặc biệt dùng để biến xung điện thếhiệu thấp (12V) thành các xung điện thế cao (15000…40000V) đảm bảo cho việcđánh lửa trong động cơ

Động cơ Z6 sử dụng bô bin đơn cho từng máy, các IC đánh lửa cũng được bố tríngay trên các cuộn đánh lửa tạo thành cụm chi tiết có kết cấu rất nhỏ gọn

Các cuộn sơ cấp và thứ cấp được quấn quanh lõi , số vòng quay của cuộn thứcấp lớn hơn rất nhiều so với cuộn sơ cấp Một đầu cuộn sơ cấp được nối với ICđánh lửa, còn một đầu của cuộn thứ cấp được nối với bugi Các đầu còn lại của cáccuộn được nối với dòng cấp từ ắc quy thông qua giắc cắm

Dòng điện từ nguồn điện chạy qua cuộn sơ cấp của bôbin, đột ngột, dòng điện

bị ngắt đi tại thời điểm đánh lửa do IC điều khiển đóng ngắt dòng điện thông qu acác transistor (đang đóng kín mạch điện thì đột ngột mở ra) Khi dòng điện ở cuộn

sơ cấp bị ngắt đi, từ điện trường do cuộn sơ cấp sinh ra giảm đột ngột Theo nguyêntắc cảm ứng điện từ, cuộn thứ cấp sinh ra một dòng điện để chống lại sự thay đổi từtrường đó Do số vòng của cuộn thứ cấp lớn gấp rất nhiều lần số vòng dây cuộn sơcấp nên dòng điện ở cuộn thứ cấp có điện áp rất lớn Dòng điện cao áp này được bộchia điện đưa đến nến bugi qua dây cao áp

4 5

3

1 2

6

7

8

Hình 2-16: Kết cấu Bobin đánh lửa động cơ Z6

1 Vỏ 2- Giắc cắm 3 IC đánh lửa 4 Cuộn sơ cấp 5 Cuộn thứ cấp

6 Lõi sắt 7 Sứ cách điện 8 Mũ bugi.

2.3.3.2 Bugi

Bugi đánh lửa có nhiệm vụ nhận các xung điện cao thế từ bộ chia điện truyềnđến và bật tia lử a điện cao thế để đốt cháy hỗn hợp khí-nhiên liệu trong xy lanhđộng cơ Đây là chi tiết quan trọng, quyết định sự làm việc ổn định và hiệu quả của

+ Chịu tải trọng nhiệt do quá trình cháy, do tia lửa điện hồ quang (1800 

20000C) Trong khi đó ở quá trình nạp chỉ là 50  800C, nói cách khác tải trọngnhiệt thay đổi

+ Ngoài ra bugi còn làm việc với điện áp cao, phần chấu của bugi tiếp xúc trựctiếp với khí thải, chịu ăn mòn hoá học

Do phải chịu các loại tải trọng trên nên về mặt kết cấu và vật liệu cũng cónhững yêu cầu đặc biệt để đảm bảo cho hệ thống đánh lửa làm việc h iệu quả

Bảng 2-2: Thông số kĩ thuật của loại bugi

Chiều dài Ren + Đường kính Ren 18 + 14 [mm]

Hình 2-17: Cấu tạo Bugi đánh lửa

1 Đầu cực 2- Điện cực trung tâm 3 Các gân vỏ 4 Sứ cách điện.

5 Điện trở 6 Đai ốc 7 Vỏ 8 Gờ tựa 9 Điện cực dương 10 Điện cực âm.

2.3.3.3 IC đánh lửa

Hình 2-18: IC đánh lửa trên xe Ford Focus

1-IC đánh lửa 2-Cuộn sơ cấp 3 -cuộn thứ cấp 4- bugi đánh lửa.

A - Nguồn 12V B - Nối mass của IC C - T tín hiệu đánh lửa từ PCM.

IC đánh lửa là mạch điện tử được tích hợp từ các l inh kiện điện tử nhưtransitor, các con trở,…để điều khiển đóng ngắt dòng sơ cấp và tạo ra tín hiệungược về cho PCM động cơ và thực hiện một cách chính xác sự đ óng và ngắt dòng

sơ cấp đi vào cuộn đánh lửa, phù hợp với tín hiệu điều khiển do PCM động cơ phátra

IC đánh lửa trên động cơ Z6 được làm thành một cụm chi tiết với bô bin đánhlửa nên kết cấu rất đơn giản, gọn nhẹ Mạch IC đánh lửa gồm có 3 chân giao tiếptrong đó chân A nguồn 12V cung cấp cho cuộn sơ cấp, chân B nối mass của ICđánh lửa, C tín hiệu đánh lửa từ PCM

Ngoài ra IC đánh lửa còn có chức năng điều khiển dòng không đổi Khi dòng

sơ cấp đạt đến một trị số đã định, IC đánh lửa sẽ khống chế cường độ cực đại bằngcách điều chỉnh dòng Việc điều khiển dòng điện sơ cấp ở một giá trị xác định sẽlàm tăng tuổi thọ cho biến áp đánh lửa và đảm bảo điện áp đánh lửa tạo ra ổn định.Khoảng thời gian để dòng điện tăng và duy trì ổn định trong cuộn sơ cấp gọi làgóc ngậm điện theo góc quay của trục khuỷu (góc Dwell)

2.3.3.4 Các tín hiệu đầu vào

Các tín hiệu đầu vào chủ yếu là các cảm biến để phát hiện điều kiện hoạt độngcủa động cơ để gửi về PCM, PCM sẽ tính toán đưa ra tín hiệu điều khiển phunnhiên liệu, đánh lữa, điều khiển bướm ga, sao cho đạt công suất tối ưu, tiết kiệmnhiên liệu, giảm tối đa ô nhiễm môi trường

a Cảm biến lưu lượng khí nạp

Cảm biến đo lưu lượng khí nạp được dùng trên động cơ phun xăng loại jectronic để đo lượng khí nạp đi vào xy lanh động cơ Đây là một trong những cảmbiến quan trọng nhất của động cơ Tín hiệu lưu lượng khí nạp được sử dụng để tínhtoán lượng xăng phun cơ bản và góc đánh lửa sớm cơ bản

L-R3 A R2

B R1

Hình 2-19: Kết cấu cảm biến lưu lượng khí nạp

1 – Thân cảm biến 2- Đầu cắm 3-Nhiệt điện trở 4-dây sấy.5- Bộ khuyếch đại

Dòng điện chạy vào dây sấy (bộ sấy) làm cho nó nóng lên, khi không khí chạyquanh dây này, dây sấy được làm nguội tương ứng với khối không khí nạp, bằngcách điều chỉnh dòng điện chạy vào dây sấy này để giữ cho nhiệt độ của dây sấykhông đổi, dòng điện đó sẽ tỷ lệ thuận với khối không khí nạp, Sau đó có thể đokhối lượng không khí nạp bằng cách phát hiện dòng điện đó, trong trường hợp củacảm biến lưu lượng khí nạp kiểu dây sấy, dòng điện này được biến đổ i thành mộtđiện áp, sau đó được truyền đến PCM động cơ từ cực MAF

Trong cảm biến lưu lượng khí nạp thực tế, như trình bày ở hình 2-19, một dâysấy được ghép vào mạch cầu, Mạch cầu này có đặc tính là các điện thế tại điểm A

và B bằng nhau khi tích của điện trở theo đường chéo bằng nhau([Ra+R3].R1=Rh.R2).

Khi dây sấy này (Rh) được làm mát bằng không khí nạp, điện trở tăng lên dẫnđến sự hình thành độ chênh giữa các điện thế của các điểm A và B, Một bộ khuyếchđại xử lý phát hiện chênh lệch này và làm tăng điện áp đặt vào mạch này (làm tăngdòng điện chạy qua dây sấy (Rh), Khi thực hiện việc này,nhiệt độ của dây sấy (Rh)lại tăng lên dẫn đến việc tăng tương ứng trong điện trở cho đến khi điện thế của cácđiểm A và B trở nên bằng nhau Bằng cách sử dụng các đặc tính của loại mạch cầunày, cảm bíên lưu lượng khí nạp có thể đo được khối lượng không khí nạp bằngcách phát hiện điện áp ở điểm B

Hình 2-20: Đường đặc tính của cảm biến lưu lượng khí nạpTrong hệ thống này, nhiệt độ của dây sấy (Rh) được duy trì liên tục ở nhiệt độkhông đổi cao hơn nhiệt độ của không khí nạp, bằng cách sử dụng nhiệt điện trở(Ra), Do đó, vì có thể đo được khối lượng khí nạp một cách chính xác mặc dù nhiệt

độ khí nạp thay dổi, PCM của động cơ không cần phải hiệu chỉnh thời gian phunnhiên liệu với nhiệt độ không khí nạp Ngoài ra, khi mật độ không khí giảm đi ở các

độ cao lớn, khả năng làm nguội của không khí giảm xuống so với cùng thể tích khínạp ở mức nước biển, do đó mức làm nguội cho dây sấy này giảm xuống, Vì vậykhối khí nạp được phát hiện cũng sẽ giảm xuống, nên không cần phải hiệu chỉnhmức bù cho độ cao lớn

b Cảm biến oxy

Hình 2-21: Cảm biến vị trí trục cảmĐây là bộ tạo tín hiệu HO2S Đối với chức năng làm sạch tối đa khí xả củađộng cơ cần lắp đặt bộ EGR (bộ xúc tác 3 thành phần) trên đường thải Tuy nhiên,

để đạt hiệu quả lọc sạch tối đa cần phải duy trì tỉ lệ khối lượng không khí/nhiên liệutrong phạm vi xoay quanh tỉ lệ không khí-nhiên liệu lý thuyết (14,7:1), để đánh giáhiệu quả lọc của bộ xúc tác người ta lắp cảm biến Oxy vào trước và sau của bộ xúctác EGR

Cảm biến oxy có một phần tử Ziconi ôxit (ZrO2), đây là một loại gốm Bêntrong và bên ngoài phần tử này được bọc một lớp Platin mỏng Không khí bên ngoàiđược dẫn vào bên trong cảm biến này, bên ngoài cảm biến tiếp xúc với khí thải

Ở nhiệt độ cao (khoảng 400oC), phần tử Ziconi tạo ra một điện áp do sự chênhlệch nồng độ oxy phía trong và phía ngoài của phần tử Ziconi Ngoài ra phần tửZiconi có tác dụng như một chất xúc tác để gây ra một phản ứng hóa học giữaCacbon monoxit (CO) trong khí xả và oxy Vì vậy điều này làm giảm lượng oxytrong khí xả và tăng độ nhạy cảm của cảm biến này Khi hổn hợp không khí -nhiênliệu nghèo, phải có oxy trong khí xả sao cho chỉ có một chênh lệch nhỏ về nồng độoxy giữa bên trong và bên ngoài của phần tử Ziconi này Do đó phần tử Ziconi chỉtạo ra một điện áp thấp (gần 0V) Ngược lại khi hổn hợp khí -nhiên liệu giàu, hầunhư không có oxy trong khí xả Vì vậy có sự khác biệt lớn về nồng độ oxy bêntrong và bên ngoài của cảm biến này, khi đó phần tử Ziconi tạo ra một điện áp lớn

(xấp xỉ 1V) Căn cứ vào tín hiệu HO2S này truyền đến, PCM sẻ tăng hoặc giảmlượng phun nhiên liệu để duy trì tỉ lệ không khí -nhiên liệu trong khoảng tỉ lệ khôngkhí nhiên liệu lý thuyết.

Trong cảm biến Oxy có tích hợp thêm bộ sấy nóng cảm biến này khi nhiệt độkhí xả thấp, cho phép nó làm việc chính xác ngay khi động cơ vừa được khởi động

và tín hiệu CMP để xác định chính xác góc quay trục khuỷu Khi PCM không nhậnđược tín hiệu này nó s ẽ xác định động cơ đã ngừng chạy và tắt máy

Hình 2-22: Cảm biến vị trí trục khuỷu

1- Cuộn dây 2-Thân cảm biến 3-Lớp cách điện 4-Giắc cắm

5-Trục khuỷu 6-Lõi thép 7-Khối điều khiển

Hình 2-23: Dạng tín hiệu của cảm biến vị trí trục khuỷu

d Cảm biến vị trí trục cam

Đây là bộ tạo tín hiệu CMP Gồm cảm biến và đĩa quay có 4 răng được lắptrên trục cam Khi trục cam quay, khe hở không khí giữa các răng của đĩa quay vàcuộn dây nhận tín hiệu, làm sinh ra một điện áp thay đổi bên trong cuộn dây Tínhiệu CMP truyền đến PCM để cho biết góc chuẩn của trục khuỷu PCM kết hợp tínhiệu này với tín hiệu CKP để xác định điểm chết trên kỳ nén của mỗi xi lanh đểđánh lửa và xác định góc quay trục khuỷu Từ đó tính được thời gian phun và thờiđiểm đánh lửa

6 5

3 1

NE-CMP PCM

Hình 2-25: cảm biến vị trí trục cảm

1-Cuộn dây 2-Lõi thép 3-Thân cảm biến 4-Nam châm vĩnh cửu

5-Lõi cách điện 6-Giắc cắm 7-Đĩa tạo tín hiệu.

Hình 2-26: Tín hiệu cảm biến vị trí trục cam

e Cảm biến vị trí bướm ga

Hình 2-27: Cảm biến vị trí bướm ga

1-Nam châm 2-IC hall

Đây là bộ tạo tín hiệu TPS, cảm biến vị trí bướm ga loại không tiếp xúc Cảmbiến vị trí bướm ga sẽ chuyển sự thay đổi mật độ đường sức của từ trường thành tínhiệu điện

Cảm biến vị trí bướm ga loại phần tử Hall gồm có các mạch IC Hall làm bằngcác phần tử Hall và các nam châm quay quanh chúng Các nam châm được lắp trêntrục của bướm ga và quay cùng trục bướm ga

Khi bướm ga mở các nam châm quay cùng một lúc và các nam châm này thayđổi vị trí của chúng Vào lúc đó IC Hall phát hiện thay đổi từ thông gây ra bởi sựthay đổi vị trí nam châm và tạo ra điện áp của hiệu ứng Hall từ các cực TPS vàTPS2 theo mức thay đổi này Tín hiệu này được truyền đến PCM động cơ như tín

hiệu mở bướm ga Cảm biến vị trí bướm ga có 2 tín hiệu phát ra TPS và TPS TPS được dùng để phát hiện góc mở bướm ga và T PS2 được dùng để phát hiện hưhỏng trong TPS Điện áp cấp vào TPS và TPS2 thay đổi từ 0 -5V tỉ lệ thuận với góc

2-mở của bướm ga PCM thực hiện một vài phép kiểm tra để xác định đúng hoạt độngcủa cảm biến vị trí bướm ga và TPS PCM đánh giá góc mở bướm ga th ực tế từ cáctín hiệu này qua các cực TPS và TPS2, PCM điều khiển môtơ bướm ga

Hình 2-28: Đường đặc tính của cảm biến vị trí bướm ga

g Cảm biến nhiệt độ nước làm mát

Khi động cơ hoạt động, cảm biến nhiệt độ nước làm mát thường xuyên theodõi và báo cho PCM biết tình hình nhiệt độ nước làm mát động cơ Nếu nhiệt độnước làm mát của động cơ thấp (động cơ vừa mới khởi động) thì PCM sẽ ra lệnhcho hệ thống phun thêm xăng khi động cơ còn nguội Cũng thông tin về nhiệt độnước làm mát, PCM sẽ thay đổi điểm đánh lửa thích hợp với nhiệt độ động cơ Cảmbiến nhiệt độ nước làm mát và điện trở R được mắc nối tiếp Khi giá trị điện trở củacảm biến thay đổi theo sự thay đổi của nhiệt độ nước làm mát, điện áp tại cực ECTcũng thay đổi theo Dựa trên tín hiệu này PCM tăng lượng phun nhiên liệu nhằmnâng cao khả năng ổn định khi động cơ nguội