Tính toán thiết kế hệ thống phun xăng điện tử EFI

Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ Lời Nói Đầu Ngày ngành công nghiệp ôtô giới nước ngày lên đạt nhiều thành tích đáng kể vấn đề nghiên cứu học tập ngành động lực nói chung ôtô nói riêng trở nên cần thiết Việc khảo sát cụ thể hệ thống phun xăng điều khiển điện tử giúp em có nhìn cụ thể hơn, sâu sắc vấn đề Đây lý mà khiến em chọn đề tài làm đề tài đồ án với mong muốn góp phần nghiên cứu sâu hệ thống cung cấp nhiên liệu động xăng, để từ đưa giải pháp vấn đề hư hỏng thường gặp hệ thống cung cấp nhiên liệu động Do kiến thức nhiều hạn chế, kinh nghiệm chưa nhiều, tài liệu tham khảo điều kiện thời gian không cho phép nên đồ án môn em không tránh khỏi thiếu sót, kính mong thầy cô giáo môn bảo để đồ án em hoàn thiện Cuối em xin gửi lời cảm ơn đến thầy giáo hướng dẫn “Chu Đức Hùng”, thầy cô giáo khoa Động lực tất bạn sinh viên giúp em hoàn thành đồ án GVHD : CHU ĐỨC HÙNG SVTH : HỒ ĐĂNG TRUNG Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ Chương Tổng quan hệ thống phun xăng điện tử EFI Lịch phát triển hệ thống phun xăng điển tử: 1.1 Khái niệm phun xăng điển tử: Chữ EFI phía sau thân ôtô đời động chữ viết tắt Electronic fuel injection, có nghĩa hệ thống phun xăng điều khiển điện tử hệ thống cung cấp xăng hỗn hợp khí cách hoàn hảo Tuy nhiên, tùy theo chế độ làm việc ô tô mà EFI thay đổi tỷ lệ khí nhiên liệu để luôn cung cấp cho động hỗn hợp khí tối ưu Cụ thể chế độ khởi động thời tiết giá lạnh hỗn hợp khí cung cấp giàu xăng hơn, sau động đủ nhiệt độ vận hành hỗn hợp khí nghèo xăng chế độ cao tốc lại cung cấp hỗn hợp khí giàu xăng trở lại Ôtô sử dụng hai thiết bị hay hệ thống để cung cấp hỗn hợp khi- nhiên liệu với tỷ lệ định đến xylanh động tất dải tốc độ; chế hòa khí hay hệ thống phun xăng điển tử hai hệ thống đo lường khí nạp mà thay đổi theo góc mở bướm ga tốc độ động cơ, cung cấp tỷ lệ nhiên liệu không khí thích hợp đến xylanh phụ thuộc vào lượng khí nạp Do kết cấu chế hòa khí đơn giản, sử dụng hầu hết động xăng trước Mặc dù vậy, để đáp ứng nhu cầu khí xả hơn, tiêu hao nhiên liệu kinh tế hơn, cải thiện khả tải… , chế hòa khí ngày phải lắp đặt thiết bị hiệu chỉnh khác, làm cho trở nên phức tạp nhiều Do vậy, hệ thống EFI sử dụng thay cho chế hòa khí, đảm bảo tỷ lệ khí – nhiên liệu thích hợp cho động việc phun nhiên liệu điển tử theo chế độ lái xe khac GVHD : CHU ĐỨC HÙNG SVTH : HỒ ĐĂNG TRUNG Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ Hình vẽ: hệ thống EFI điển hình 1.2 lịch sử phát triển: Vào kỷ 19, kỹ sư người mỹ ông Stenvan nghĩ cách phun nhiên liệu cho máy nén khí Sau thời gian, người Đức cho phun nhiên liệu vào buồng cháy không mang lại hiệu Đầu kỷ 20, người Đức áp dụng hệ thống phun nhiên liệu động kỳ tĩnh ( nhiên liệu dùng động dầu hỏa nên hay bị kích nổ hiệu thấp ) Tuy nhiên, sau sáng kiến thành công việc chế tạo hệ thống phun xăng kiểu khí Trong hệ thống phun xăng nhiên liệu phun trực tiếp vào trước xupap hút nên có tên goi K - Jetronic K - Jetronic đưa vào sản xuất ứng dụng xe hãng Mercedes số xe khác, tảng cho việc phát triển hệ thống phun xăng hệ sau KE - Jetronic, Mono – Jetronic, L – Jetronic, Motronic… GVHD : CHU ĐỨC HÙNG SVTH : HỒ ĐĂNG TRUNG Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ Do hệ thống phun xăng khí có nhiều nhược điểm nên đầu năm 80, BOSCH cho đời hệ thống phun xăng sử dụng kim phun điều khiển điện, có hai loại : hệ thống L – Jetronic (lượng nhiên liệu xác định nhờ cảm biến đo lưu lượng khí nạp ) D – Jetronic (lượng nhiên liệu xác định dựa vào áp suất đường ống nạp) Đến năm 1984, người Nhật mua quyền BOSCH ứng dụng hệ thống phun xăng L – Jetronic D – Jetronic xe hãng Toyota (dung với động 4A – ELU) Đến năm 1987 , hãng Nissan dung L – Jetronic thay chế hòa khí xe Sunny Việc điều khiển EFI chia làm hai loại, dựa khác phương pháp dung để xác định lượng nhiên liệu phun Một loại mạch tương tự, loại điều khiển lượng phun dựa vào thời gian cần thiết để nạp phóng vào tụ điện Loại khác loại điều khiển vi xử lý,loại sử dụng liệu lưu nhớ để xác định lượng phun Loại hệ thống EFI điều khiển mạch tương tự loại Toyota sử dụng lần hệ thống EFI Loại điều khiển vi xử lý bắt đầu sử dụng vào năm 1983 Loại hệ thống EFI điều khiển bôn vi xử lý sử dụng xe Toyota gọi TCCS (Toyota computer controlled system – hệ thống điều khiển máy tính Toyota), không điều khiển lượng phun mà bao gồm ESA (Electronic Spark advance – đánh lửa sớm điển tự) để điều khiển thời điểm đánh lửa ; ISC (Idle speed control – điều khiển tốc độ không tải) hệ thống điều khiển khác chức chẩn đoán dự phòng Hai hệ thống phân loại sau: GVHD : CHU ĐỨC HÙNG SVTH : HỒ ĐĂNG TRUNG Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ Sơ đồ phân loại hệ thống phun xăng điển tử Loại EFI mạch tương tự vi điều khiển vi xử lý giống nhau, nhận thấy vài điểm khác lĩnh vực điều khiển độ xác 1.3 Phân loại hệ thống phun xăng: Hệ thống phun nhiên liệu phân loại theo nhiều kiểu phân biệt theo cấu tạo kim phun, ta có loại: 1.3.1 loại CIS : GVHD : CHU ĐỨC HÙNG SVTH : HỒ ĐĂNG TRUNG Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ Đây hệ thống kiểu sử dụng kim phun khí, dụng số động cơ, phun mở lien tục, thay đổi áp suất nhiên liệu làm thay đổi lượng nhiên liệu phun Gồm bốn loại sau: • Hệ thống K – Jectronic: Đây hệ thống phun nhiên liệu điều khiển hoàn toàn khí thủy lực sau cải thiện thành hệ thống KE – Jectronic với hệ thống ECM mạnh Là hệ thống phun xăng kiểu phun xăng điển tự ngày Nó có đặc điểm không cần cấu dẫn động động cơ, có nghĩa động tác điều chỉnh xăng phun độ chân không ống hút điều khiển.xăng phun lien tục cà xác định tùy theo khối lượng không khí nạp Được sử dụng cho xe Audi : coupe, Quattro, 80, 90, 100, 200 xe BMW: 318, 520… • Hệ thống K – Jectronic có cảm biến khí thải: Có thêm cảm biến oxy • Hệ thống KE – Jectronic: Là hệ thống phát triển từ hệ thống K – Jectronic với mạch điều chỉnh áp lực phun điện tử 1.3.2 Loại AFC: Đây hệ thống phun xăng sử dụng kim phun điều khiển điện Hệ thống phun xăng với kim phun điện chia làm loại chính: • L – Jectronic (xuất phát từ chữ Luft tiếng Đức không khí): hệ thống phun xăng đa điểm điều khiển điện tử xăng phun vào cửa nạp xylanh động theo lúc không phun lien tục Quá trình phun xăng định lượng nhiên liệu thực theo hai tín hiệu gốc: tín hiệu khối lượng không khí nạp vào tín hiệu vận tốc trục khuỷu động Chức L – Jectronic cung cấp cho xylanh động lượng xăng đáp ứng nhiều chế độ tải khác động Một hệ thống cảm biến ghi nhận thông tin chế độ làm việc ôtô, tình trạng thực tế động cơ, chuyển đổi thông tin thành tín hiệu điện ECU xử lý, phân tích thông tin nhận tính toán xác lượng xăng cần phun Lưu lượng phun xăng phun ấn định thời lượng mở van béc phun xăng GVHD : CHU ĐỨC HÙNG SVTH : HỒ ĐĂNG TRUNG Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ • D – Jectronic: Với lượng xăng phun xác định áp suất sau cánh bướm ga cảm biến MAP Nếu phân biệt theo vị trí lắp đặt kim phun , ta chia hệ thống phun xăng thành hai loại:  Loại TBI(throttle body injection): Phun xăng đơn điểm, gồm hai béc phun xăng phun trực tiếp vào cánh bướm ga đầu họng hút  Loại MPI(multi points injection): Phun xăng đa điểm, hệ thống phun xăng động có xy lanh có kim phun béc phun xăng Béc bố trí xịt xăng vào cửa hút gần sát xu páp hút Hệ thống phun xăng điển tử đa điểm hệ thống định lượng điều khiển đại hiên nay, tối ưu hai trình phun xăng đánh lửa động Hệ thống MPI Hệ thống TBI Hệ thống phun xăng điện tử EFI: GVHD : CHU ĐỨC HÙNG SVTH : HỒ ĐĂNG TRUNG Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ 2.1 Thành phần hòa khí: Thành phần hòa khí thể tỷ lệ hòa trộn xăng không khí hòa khí, đặc trưng hệ số dư không khí α (hoặc λ) hệ số tỷ lệ không khí – nhiên liệu m – tỷ số lượng không khí Gk số lượng xăng Gx chứa hòa khí (m= ) Với m= 14,7:1 – đủ không khí, ta có α=1 có hòa khí chuẩn (lý tưởng) Với m >14,7:1 – dư không khí, ta có α >1 có hòa khí nhạt (nghèo xăng) Với m [...]... http://www.ebook.edu.vn 12 xăng đa điểm) Còn ở hệ thống phun xăng đơn điểm thì có một hoặc hai béc xăng cho tất cả các xy lanh Béc phun hoạt động nhờ xôlênoy Mỗi khi nhận được tín hiệu điện của ECU, cuộn dây xôlênoy được từ hóa và dẫn động van kim mở cho xăng phun ra Hình vẽ 1.3 vòi phun xăng kiểu điện tử: 1-lọc xăng; 2-đầu nối điện; 3-cuộn dây kích từ; 4-lõi từ tính; 5-kim phun; 6-đầu kim phun; 7- dàn phân phối xăng; ... chia các béc phun Nó duy trì áp suất khoảng 2,5 đến 3 bar tùy theo kiểu thiết kế e) Béc phun xăng: Béc phun xăng thuộc loại điện từ được điều khiển do hộp ECU động cơ, béc có chức năng phun vào cửa nạp ở xupap hút một lượng xăng đã được định lượng chính xác Mỗi xy lanh động cơ có riêng cho nó một béc xăng (ở hệ thống phun GVHD : CHU ĐỨC HÙNG SVTH : HỒ ĐĂNG TRUNG Đồ án môn học tính toán thiết kế ôtô http://www.ebook.edu.vn... 1.3 giới thiệu kết cấu của một béc phun xăng Khi chưa có dòng điện chạy qua cuộn dây của xôlênoy, lò xo ấn kim phun bịt kin lỗ phun, đây là trạng thái đóng của béc Đến lúc ECU đánh tín hiệu đặt một điện áp vào cuộn dây xôlênoy, nam châm điện sẽ nhấc lõi từ và kim phun lên khoảng 0,1 ly và xăng được phun vào đường nạp GVHD : CHU ĐỨC HÙNG SVTH : HỒ ĐĂNG TRUNG Đồ án môn học tính toán thiết kế ôtô http://www.ebook.edu.vn... tính toán thiết kế ôtô http://www.ebook.edu.vn 14 ECU trước khi khối lượng không khí này thực sự được nạp vào bên trong xy lanh động cơ Đặc điểm này cho hệ thống phun xăng điển tử cung cấp được một tỷ lệ hỗn hợp khí chính xác, tối ưu và kịp thời vào bất kỳ thời điểm nào trong suốt quá trình thay đổi tải trọng của động cơ Có các loại thiết bị đo khí nạp thường được trang bị trên hệ thống phun xăng điện. .. được tính toán thật chính xác và phải được duy trì cố định Các béc phun xăng được gá lắp trên các vòng đệm cao su đặc biệt Các vòng đệm này giúp béc phun không bị rung động, đồng thời được cách nhiệt tốt với động cơ tránh hiện tượng tạo bọt hơi xăng bên trong béc phun 2.2.2 Hệ thống điều khiển điện tử: Trong hệ thống phun xăng điển tử, các bộ cảm biến có chức năng theo dõi, dò tìm, nhận biết tình hình... điều khiển bằng điện tử và hệ thống nhiên liệu phun trực tiếp điều khiển bởi ECU 2 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ 1TR-FE trên xe innova G: 2.1 Sơ đồ cấu tạo: Hình 2.1: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động cơ 1TR-FE 1:Bình Xăng; 2:Bơm xăng điện; 3:Cụm ống của đồng hồ đo xăng và bơm; 4:Lọc Xăng; 5:Bộ lọc than hoạt tính; 6:Lọc không khí; 7:Cảm biến lưu lượng khí nạp; 8:Van điện từ; 9: Môtơ... lại Kết quả là van một chiều bên trong nhiên liệu và van bên trong bộ điều áp duy trì áp suất dư trong đường ống nhiên liệu 1.4 Vòi phun xăng điện tử: Vòi phun trên động cơ 1TR-FE là loại vòi phun đầu dài, trên thân vòi phun có tấm cao su cách nhiệt và giảm rung cho vòi phun, các ống dẫn nhiên liệu đến vòi phun được nối bằng các giắc nối nhanh Vòi phun hoạt động bằng điện từ, lượng phun và thời điểm phun. .. Hiện có 2 loại vòi phun, loại có điện trở thấp1,5-3∧ và loại có điện trở cao13,8∧, nhưng mạch điện của hai loại vòi phun này về cơ bản là giống nhau Điện áp ắc quy được cung cấp trực tiếp đến các vòi phun qua khóa điện Các vòi phun được mắt song song Động cơ 1TR-FE với kiểu phun độc lập nên mỗi vòi phun của nó có một transitor điều khiển phun Hình 3.6: Sơ đồ mạch điện điều khiển vòi phun động cơ 1TR-FE... van kim của béc xăng, có nghĩa là tùy thuộc vào thời lượng mở van phun xăng Trên ôtô, hộp ECU động cơ của hệ thống phun xăng điển tử EFI là một hộp kim loại được lắp đặt vào nơi thoáng mát, không bị ảnh hưởng của nhiệt độ động cơ Thông tin về vận tốc trục khuỷu và thông tin về khối lượng không khí nạp là hai yếu tố cơ bản quyết định độ dài của thời gian mở van béc phun xăng 2.2.3 Hệ thống nạp khí: a)... béc phun được dễ dàng d) Bộ điều áp nhiên liệu: Trong mạch cung cấp nhiên liệu, bộ điều áp có công dụng cố định áp suất nhiên liệu trong ống chia xăng của các béc phun Việc điều áp này rất cần thiết, vì nhờ áp suất xăng không đổi nên lượng xăng phun ra chỉ còn phụ thuộc vào một yếu tố duy nhất là thời gian mở van cho béc phun xăng hay thời lượng phun xăng Bộ điều áp xăng được lắp đặt ở phía cuối ống xăng ... páp hút Hệ thống phun xăng điển tử đa điểm hệ thống định lượng điều khiển đại hiên nay, tối ưu hai trình phun xăng đánh lửa động Hệ thống MPI Hệ thống TBI Hệ thống phun xăng điện tử EFI: GVHD... đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ Chương Tổng quan hệ thống phun xăng điện tử EFI Lịch phát triển hệ thống phun xăng điển tử: 1.1 Khái niệm phun xăng điển tử: Chữ EFI phía sau thân ôtô đời động... Đây hệ thống phun xăng sử dụng kim phun điều khiển điện Hệ thống phun xăng với kim phun điện chia làm loại chính: • L – Jectronic (xuất phát từ chữ Luft tiếng Đức không khí): hệ thống phun xăng