Những hạn chế của bộ chế hòa khí hiện tại và các cảm biến trong hệ thống phun xăng điện tử

Khoá luận tốt nghiệp Lời cảm ơn Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới thầy Trần Văn Giảng, Khoa Vật Lý Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2, người tận tình bảo, giúp đỡ em suốt trình thực hoàn thiện khoá luận tốt nghiệp Em xin cảm ơn thầy Nguyễn Duy Thực – Khoa Cơ Khí Trường Cao Đẳng Nghề Việt Xô - Vĩnh Phúc, thầy giúp đỡ em nhiều trình nghiên cứu hoàn thành khoá luận Nhân dịp này, cho phép em cảm ơn Ban Giám Hiệu, Ban Chủ Nhiệm Khoa Vật Lý, thầy cô khoa Vật Lý Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2, tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành khoá luận Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè bạn sinh viên lớp K31c – khoa Vật Lý bên em, động viên, tạo điều kiện giúp đỡ em nhiều trình thực hoàn thiện khoá luận tốt nghiệp Hà Nội, tháng năm 2009 Tác giả Lê Thị Kim Dung Lê Thị Kim Dung K31C – Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp Lời cam đoan Tôi tên là: Lê Thị Kim Dung Sinh viên lớp K31c – Khoa Vật Lý – Ngành Sư Phạm Kỹ Thuật, Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội Xin cam kết đề tài: “Những hạn chế chế hoà khí cảm biến hệ thống phun xăng điện tử” Đây đề tài thân nghiên cứu hướng dẫn gv Trần Văn Giảng, Khoa Vật Lý Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2 Đề tài không chép từ tài liệu có sẵn Kết nghiên cứu không trùng khớp tác giả khác Lê Thị Kim Dung K31C – Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp Mục lục Lời cảm ơn Lời cam đoan Mở đầu…………………………………………… Chương 1: Hệ thống cung cấp nhiên liệu……… 1.1 Xăng yêu cầu tỉ lệ xăng với không khí……………………… 1.2 Qúa trình cháy động xăng………… 1.3 Nhiệm vụ phân loại hệ thống cung cấp nhiên liệu………………… 10 1.4 Hệ thống nhiên liệu dùng chế hoà khí…… .10 1.5 Hệ thống phun xăng………………………… .11 Chương 2:Những hạn chế chế hoà khí tại……… 13 Chương 3: Các cảm biến hệ thống phun xăng điện tử………………18 3.1 EFI gì……………………………………… 18 3.2 Các cảm biến EFI………………………… .19 3.2.1 Cảm biến lưu lượng khí nạp………………… 19 3.2.2 Cảm biến áp suất đường ống nạp (cảm biến chân không)……………21 3.2.3 cảm biến vị trí bàn đạp ga…………………… 22 3.2.4 Cảm biến vị trí trục cam……………………… 24 3.2.5 Cảm biến vị trí trục khuỷu…………………… 24 3.2.6 Cảm biến nhiệt độ nước/cảm biến nhiệt độ khí nạp………………… 25 3.2.7 Cảm biến oxy………………………………… 26 3.2.8 Cảm biến tỉ lệ không khí – nhiên liệu………… 26 3.2.9 Cảm biến lambda……………………………… 27 3.2.10 Bộ cảm biến vị trí bướm ga………………… 28 3.2.11 Một số cảm biến khác………………………… 30 3.3 Một số hệ thống phun xăng điện tử……………… 31 Lê Thị Kim Dung K31C – Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp 3.3.1 HTPX điện tử nhiều điểm Bosh Motronic……… 31 3.3.2 HTPX điện tử Mono – Jetronic……………… 34 3.3.3 Một số hệ thống phun xăng điển hình………… 35 Kết luận………………………37 Tài liệu tham khảo……………38 Lê Thị Kim Dung K31C – Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp Mở đầu Lí chọn đề tài Hiện nay, với phát triển không ngừng công nghiệp – khoa học kỹ thuật, ngành động đốt có bước vượt bậc đáng kể Đầu tiên, ngành động đốt đánh dấu việc phát minh động kỳ chạy khí thiên nhiên Tiếp phát minh động kỳ chạy xăng, động kỳ chạy điezen… Hiện nay, động đốt đóng vai trò quan trọng lĩnh vực sản suất đời sống Nguồn lượng động đốt tạo chiếm khoảng 80% tỉ trọng tổng lượng sử dụng toàn giới Tuy nhiên, việc ứng dụng động đốt lại gặp nhiều khó khăn trở ngại, vấn đề ô nhiễm môi trường tính kinh tế sử dụng Là sinh viên sư phạm kỹ thuật, muốn sâu tìm hiểu nghiên cứu giải pháp khắc phục hạn chế động đốt Vì vậy, chọn đề tài cho luận văn là: “Những hạn chế chế hoà khí cảm biến hệ thống phun xăng điện tử” Mục đích nghiên cứu Mục đích nghiên cứu đề tài nghiên cứu hạn chế cách khắc phục hạn chế chế hoà khí tại, cảm biến hệ thống phun xăng điện tử Nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm hiểu số vấn đề xăng trình cháy động xăng - Nghiên cứu hạn chế chế hoà khí - Nghiên cứu thành phần cấu tạo, giải pháp kỹ thuật tạo nên tính kinh tế cao giảm ô nhiễm môi trường hệ thống phun xăng điện tử Lê Thị Kim Dung K31C – Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp Đối tượng, phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: + Nghiên cứu xăng, thành phần cấu tạo xăng hệ số dư không khí + Nghiên cứu hạn chế chế hoà khí + Nghiên cứu cảm biến hệ thống phun xăng điện tử Phạm vi nghiên cứu: + Các kiến thức liên quan đến xăng hỗn hợp khí + Các tài liệu kiến thức chế hoà khí hạn chế chế hoà khí + Các cảm biến hệ thống phun xăng điện tử ý nghĩa thực tiễn Ngành động đốt đóng vai trò lớn kinh tế quốc dân Tuy nhiên, động đốt nhiều hạn chế, khí thải động đốt nguồn chủ yếu gây ô nhiễm môi trường Sự đời hệ thống phun xăng điện tử góp phần cải thiện hạn chế đáp ứng yêu cầu sử dụng: nâng cao hiệu kinh tế, giảm ô nhiễm môi trường… Vì cần phải nghiên cứu, phát triển cải tiến công nghệ lĩnh vực nhằm đáp ứng trình công nghiệp hoá - đại hoá Phương pháp nghiên cứu - Tìm hiểu lí thuyết, nghiên cứu tài liệu tham khảo - Tìm hiểu thực tế - Thảo luận chuyên môn Cấu trúc luận văn Phần mở đầu Nội dung Chương Hệ thống cung cấp nhiên liệu Lê Thị Kim Dung K31C – Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp Chương Những hạn chế chế hoà khí Chương Các cảm biến hệ thống phun xăng điện tử Kết luận Lê Thị Kim Dung K31C – Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp Chương 1: hệ thống cung cấp nhiên liệu 1.1 XĂNG Và YÊU CầU Về Tỉ Lệ CủA XĂNG với không khí a Xăng * Thành phần xăng Xăng sản phẩm chưng cất từ dầu mỏ, thành phần xăng có 85% C, 15% H Xăng hỗn hợp nhiều cacbuahiđrô, xăng loại nhiên liệu nhẹ, ủ=0,65ữ0,8 g/cm3, dễ bay tính chất tự chảy Thành phần xăng gồm cacbuahiđrô no có dạng mạch nhánh cacbuahiđrô thơm nhân benzen kết cấu bền vững Ví dụ isôôctan C8H18 metylbenzen C6H5CH3 H H CH3 H CH3 H C C C C C H CH3 H H H H a isôôctan H H H H C C C H C C C H C H H b metylbenzen Hình 1.1 Sơ đồcấu tạo phân tử Lê Thị Kim Dung K31C – Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp * Tính chất xăng Trị nhiệt xăng cỡ 10000ữ11000 Kcal/kg (giá trị nhiệt xăng) Tính bay xăng phụ thuộc vào nhiệt độ Nhiệt độ thấp bay chậm, nhiệt độ cao bay nhanh không hoàn toàn tuyến tính Tỉ trọng xăng nhẹ nước ≈ 0,75 kg/lít b Tỉ lệ xăng – không khí khí hỗn hợp * Thành phần khí hỗn hợp Thành phần khí hỗn hợp ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ cháy động Khí hỗn hợp dùng động xăng phải đảm bảo hai yếu tố sau: cháy tốt cháy kiệt, nhiệt tỏa nhiều Khí hỗn hợp chia làm mức: - Khí hỗn hợp bình thường: Loại tạo thành theo tỉ lệ 1kg xăng hòa lẫn với 15kg không khí, ta có tỉ lệ 1/15 - Khí hỗn hợp đậm: Hỗn hợp tạo thành theo tỉ lệ 1kg xăng hòa lẫn với 13ữ[...]... cơ xăng có nhiệm vụ cung cấp hoà khí (hỗn hợp xăng và không khí) sạch vào xylanh động cơ Lượng và tỉ lệ hoà khí phải phù hợp với các chế độ làm việc của động cơ b Phân loại Theo cấu tạo bộ phận tạo thành hoà khí, hệ thống được chia ra hai loại: - Hệ thống nhiên liệu dùng bộ chế hoà khí - Hệ thống nhiên liệu dùng vòi phun (hệ thống phun xăng) 1.4 Hệ thống nhiên liệu dùng bộ chế hoà khí a Nhiệm vụ Bộ chế. .. hoà khí đi vào xylanh Khi cần điều chỉnh lượng hỗn hợp đi vào động cơ phù hợp với từng chế độ làm việc của động cơ, cần thay đổi độ mở của bướm ga 1.5 Hệ thống phun xăng a Nhiệm vụ Hệ thống phun xăng có nhiệm vụ phun xăng vào xylanh đúng thời điểm, đáp ứng các chế độ hoạt động b Cấu tạo Các cảm biến Bầu lọc xăng Bơm xăng Bộ điều khiển phun Bộ điều chỉnh áp suất Bầu lọc khí vòi phun Thùng xăng Đường xăng. .. thành khí hỗn hợp, nhằm giảm áp suất tiêu hao nhiên liệu và độc hại trong khí thải, cũng như cải thiện chất lượng làm việc của động cơ ở mọi chế độ làm việc, người ta trang bị hệ thống điều khiển bằng điện tử Cụ thể là hệ thống phun xăng điện tử EFI Lê Thị Kim Dung 22 K31C – Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp Chương 3: các cảm biến trong hệ thống phung xăng điện tử 3.1 EFI là gì? EFI là chữ viết tắt của Electronic... khiển bởi bộ điều khiển phun Qúa trình phun được điều khiển theo nhiều thông số về tình trạng và chế độ làm việc của động cơ nên hoà khí luôn có tỉ lệ phù hợp với chế độ làm việc của động cơ Chương 2: những hạn chế của bộ chế hoà khí hiện tại Tuy bộ chế hoà khí đáp ứng được một số yêu cầu về chế độ làm việc của động cơ nhưng vẫn tồn tại một số điểm sau: - Đối với động cơ dùng bộ chế hoà khí khả năng... Lambđa trong ống thoát khí thải 1 ống sứ 2 Các mặt điện cực 5 ống thoát 6 Lớp sứ bảo vệ 3 Tiếp điểm 4 Tiếp điện với vỏ bọc - Phần tử chính của hệ thống này là một cảm biến hệ số dư lượng không khí thường gọi là cảm biến lambđa nó được nắp trên ống xả từ các xylanh ra Chi tiết chính của cảm biến này là ống đo (1) ống này được chế tạo bằng sứ đioxydezirco-nium Mặt trong và mặt ngoài của ống là hai điện. .. một vài loại động cơ khi bơm ga đóng ở chế độ giảm tốc đột xuất, ECU sẽ điều khiển cắt toàn bộ mạch xăng nhằm tránh tình trạng dư xăng trong chế độ này 3.2.11 Một số cảm biến khác a Cảm biến tốc độ xe Lê Thị Kim Dung 35 K31C – Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp Cảm biến tốc độ của xe phát hiện tốc độ thực của xe đang chạy - Loại cảm biến quang điện: cảm biến này nằm trong đồng hồ táp lô và có một cặp quang điện. .. mở, các hạt xăng nặng tiếp tục lưu thông đến cửa nạp xylanh số 6 làm cho xylanh này dư xăng 1 Xăng đọng; 2 Các hạt xăng lớn; 3 Khí hỗn hợp; 4 Xylanh số 5 đang hút Hình 2.1: Nhược điểm của việc phân phối khí hỗn hợp kiểu bộ chế hoà khí Xylanh càng xa bộ chế hoà khí càng nhận được khí hỗn hợp giàu xăng Xăng nặng hơn không khí nên lưu thông không thông suốt xuyên qua các đoạn cong của ống nạp Các hạt xăng. .. lượng không khí giữa các xylanh không đồng đều, dẫn đến công tạo ra giữa các xylanh trong kỳ nổ không đều nhau gây ra tổn hao nhiên liệu Hỗn hợp của các xylanh càng xa bộ chế hoà khí càng giàu xăng + Ví dụ: Các xylanh số 1 và số 4 của động cơ 4 xylanh, các xylanh số 1 và số 6 của động cơ 6 xylanh nhận được khí hỗn hợp giàu xăng nhất Sự phân phối khí hỗn hợp trong ống góp hút bộ chế hoà khí (hình 2.1)... giống như đặc điểm đầu ra của cảm biến đó, tuy nhiên cảm biến áp suất hơi này có thể phát hiện những thay đổi nhỏ về áp suất hơi d Cảm biến áp suất tăng áp Cảm biến áp suất tăng áp phát hiện áp suất tăng áp được tuabin tăng áp nạp vào (áp suất đường ống nạp) Cấu tạo và hoạt động của cảm biến này cơ bản giống của cảm biến áp suất đường ống nạp Nếu áp suất đường ống nạp trong bộ nạp khí kiểu tuabin tăng áp... cấp hỗn hợp khí giàu xăng trở lại Cả hai hệ thống (bộ chế hoà khí hay hệ thống EFI) đo lượng khí nạp mà thay đổi theo góc mở của bướm ga và tốc độ động cơ, đều cung cấp một tỉ lệ nhiên liệu và không khí thích hợp đến các xilanh phụ thuộc vào lượng khí nạp Lê Thị Kim Dung 23 K31C – Vật Lý Khoá luận tốt nghiệp Do kết cấu của chế hoà khí khá đơn giản, nó đã được sử dụng trên hầu hết các động cơ xăng trước ... cứu hạn chế chế hoà khí + Nghiên cứu cảm biến hệ thống phun xăng điện tử Phạm vi nghiên cứu: + Các kiến thức liên quan đến xăng hỗn hợp khí + Các tài liệu kiến thức chế hoà khí hạn chế chế hoà khí. .. chế cách khắc phục hạn chế chế hoà khí tại, cảm biến hệ thống phun xăng điện tử Nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm hiểu số vấn đề xăng trình cháy động xăng - Nghiên cứu hạn chế chế hoà khí - Nghiên cứu... phục hạn chế động đốt Vì vậy, chọn đề tài cho luận văn là: Những hạn chế chế hoà khí cảm biến hệ thống phun xăng điện tử Mục đích nghiên cứu Mục đích nghiên cứu đề tài nghiên cứu hạn chế cách