Đồ án khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ k20z2 lắp trên xe ô tô honda civic 2 1

Trang 1

Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ K20Z2 lắp trên xe ôtô

Honda Civic 2.0 1-VTEC

MỤC LỤC

0 MỞ ĐẦU

1 TONG QUAN VE HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ XĂNG 1.1 Nhiệm vụ của hệ thống nhiên liệu động cơ xăng

1.2 Các yêu cầu hỗn hợp cháy của động cơ xăng 1.2.1 Yêu cầu nhiên liệu xăng

1.2.2 Tỷ lệ hỗn hợp giữa nhiên liệu và không khí (hoà khí) 1.2.3 Hệ số dư lượng không khí (œ)

1.2.4 Đường đặc tính của hệ thống nhiên liệu động cơ xăng

1.3 Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu trong động cơ xăng 1.3.1 Nguyên lý hoạt động của hệ thốn g nhiên liệu dùng cacbuaratơ 1.3.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu phun xăng 1.3.3 So sánh động cơ phun xăng với động cơ dùng bộ chế hòa khí

2 GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ K20Z2 2.1 Giới thiệu chung

2.1.1 Giới thiệu chung về xe Honda Civic 2.0 ¡-VTEC 2.1.2 Giới thiệu chung về động cơ K20Z2

2.2 Các thành phần chính trong động cơ K20Z2 2.2.1 Những chỉ tiết cố định

2.2.2 Cơ cầu phân phối khí

2.2.3 Cơ cầu trục khuýu_ thanh truyền 2.2.4 Hệ thống nhiên liệu

2.2.5 Hệ thống bôi trơn 2.2.6 Hệ thống làm mát 2.2.7 Hệ thống đánh lửa

2.2.8 Hệ thống hồi lưu khí xá(EGR)

3 KHẢO SÁT HỆ THÓNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ ĐỘNG CƠ K20Z2

3.1 Hệ thống phun xăng điện tử động cơ K20Z2

3.1.1 Sơ đồ bố trí chung của hệ thống phun xăng điện tử động cơ K20Z2 3.1.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các bộ phận chính

3.2 Hệ thống cung cấp không khí động cơ K20Z2 3.2.1 Sơ đồ hệ thống cung cấp không khí

Trang 2

3.3.3 Các cảm biến

3.3.4 Hệ thống điều khiến điện tử ECU (Electronic Control Unit) 4 TÍNH TỐN NHIỆT & ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC 4.1 Tính toán nhiệt 4.1.1 Các số liệu ban đầu 4.1.2 Các số liệu chọn 4.1.3 Tính toán các quá trình công tác 4 2 Tính toán động học và động lực học 4.2.1 Xây dựng đồ thị công 4.2.2 Xây dựng đồ thị chuyên vị pittông bằng phương pháp đồ thị BRICK 4.2.3 Xây dựng đồ thị vận tốc

4.2.4 Xây dựng đồ thị gia tốc theo phương pháp TÔLÊ

4.2.5 Xây dựng đồ thị lựcc quán tính P;, lực khí thé Pxy, lực tong P, 4.2.6 Xây dựng lực tiếp tuyến T, lực pháp tuyến Z„ lực ngang N 4.2.7 Tính momen tống T (ZT)

4.2.8 Xây dựng đồ thị véctơ phụ tai tác dụng lên chốt khuỷu 4.2.9 Triển khai đồ thị phụ tải ở toạ độ cực đại thành đồ thị Q-ơ 4.2.10 Xây dựng đồ thị véctơ phụ tải tác dụng trên đầu to thanh truyền 4.2.11 Xây dựng đồ thị mài mòn chốt khuỷu 49 60 63 63 63 64 64 72 72 75 76 78 79 81 84 86 87 90 91

5 TINH TOAN HE THONG NHIEN LIEU DONG CO K20Z2 & QUI TRINH KIEM TRA BAO DUONG VOI PHUN

5.1 Tính toán hệ thống nhiên liệu động cơ K20Z2

5.1.1 Xác định lượng nhiên liệu cung cấp cho một chu trình 5.1.2 Tính toán bơm nhiên liệu

5.2 Qui trình kiểm tra vòi phun

Trang 3

0 MO DAU

Trong cuộc sống hiện đại cùng với sự phát triển của xã hội việc vận chuyển hàng hóa và đi lại của con người giữa vùng này và vùng khắc, giữa nước này và nước khác là một nhu cầu không thể thiếu

Ngành vận tải nói chung và ngành vận tải ôtô nói riêng có chức năng vận chuyên hành khách và hàng hóa, nhằm đáp ứng nhu cầu đi lại của con người cũng như nhu cầu cho sản xuất và tiêu dùng Là mạch máu của nền kinh tế quốc dân, có liên quan trực tiếp đến tất cá các ngành ở mỗi quốc gia, giao lưu liên vận quốc tế Là khâu then chốt là đòn bây đối với toàn bộ các hoạt động kinh tế văn hóa xã hội Đặc biệt còn làm nhiệm vụ chuyển tải giữa các ngành vận tải khác như: Vận tải đường không vận tải đường thủy, vận tải đường sắt đến các địa điểm sản xuất và tiêu dùng

Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật ngành vận tải ôtô cũng phát triển không ngừng, nhằm tạo ra các dòng xe chuyên dùng và hiện đại để phục vụ cho nhu cầu ngày càng tăng và yêu cầu ngày càng khắt khe của xã hội Trong đó dòng xe du lịch được chú trọng cải tiến nhất với cả về mẫu mã và chất lượng vì nó đáp ứng nhu

cầu đi lại và tiện lợi trong việc lưu thông hiện nay Đặc biệt động cơ được là bộ phận

được quan tâm nhất, vì nó là bộ phận phát ra công suất chính cho xe, tiêu thụ nhiên liệu và thải khí thải ra môi trường chung quanh Hệ thống nhiên liệu trong động cơ được đặt lên hàng đầu để các nhà sản xuất nghiên cứu để cải tiến làm sao tận dụng tối đa lượng nhiên liệu cần thiết cung cấp cho động cơ được sử dụng triệt để và có hiệu quả nhất, để giảm bớt tiêu hao nhiên liệu nhằm giảm lượng khí thải độc hại ra môi trường và hạ giá thành sán phẩm

Từ ngày đầu sơ khai là động cơ hơi nước (đầu máy hơi nước) mà nhiên liệu chủ yếu là than đá với hiệu suất rị có ích chỉ đạt từ rị,= 0.09 + 0.14 Rất nặng và cồng kènh vì cần có nhiều trang bị phụ như: Nồi hơi, buồng cháy và máy nén khởi động chậm và khó khăn, báo dưỡng khó khăn và tốn rất nhiều nước trong suốt quá trình hoạt động Hiện nay qua hơn hai thế kỷ cải tiến kỹ thuật và ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật khác vào động cơ thì động cơ ôtô hiện nay đã được cải tiến thành động cơ động cơ đốt trong hoàn chỉnh chủ yếu các nhiên liệu lỏng và hóa lông như: Xăng, dầu điêden, hoặc ga hóa lỏng, hoặc hỗn hợp các loại nhiên liệu trên Với hiệu suất có ích cao có thể đạt được từ rị; = 0.4+ 0.52, có kích thước nhỏ gọn, khối lượng nhẹ vì toàn bộ chu trình của động cơ đốt trong được thực hiện trong một thiết bị duy nhất, khởi động nhanh và dễ dàng, ít hao nước, bảo dưỡng đơn giản và thuận tiện

Trang 4

Honda Civic 2.0 i- VTEC : -

và nhiên liệu (hòa khí) xảy ra trực tiệp trong bình xăng và tiêp tục trên đường Ông

nạp bằng việc cho không khí đi qua mặt thoáng của bình xăng tận dụng sự bốc hơi

của xăng hình thành hòa khí rồi qua đường ống nạp đi vào động cơ Rồi đến, bộ chế

hòa khí kiểu phun có cấu tạo khá phức tạp nó dựa vào áp suất chân không để vận hành việc phun xăng từ bình xăng ra đường ống nạp để tạo thành hòa khí cung cấp cho động cơ Sau đó là bộ chế hòa khí loại hút đơn giản, nó lợi dụng áp suất dư trên đường ống nạp băng việc thay đổi kích thước của cỗ góp trong khí lưu lượng của

dòng khí không đổi để hút xăng từ bình xăng vào đường ống nạp để tạo thành hòa

khí Và bộ chế hòa khí hút hiện đại có nguyên lý hoạt động gàn giống như bộ chế hòa khí đơn giản nhưng nó có thêm các hệ thống và cơ cấu phụ khác ngoài hệ thống phun chính như: Hệ thống không tái, hệ thống làm đậm, bơm tăng tốc, hệ thống khởi động, cơ cấu hiệu chỉnh độ cao so với mặt nước biển, cơ cấu hiệu chỉnh theo trạng thai của động cơ, hiệu chỉnh không tải nhanh, hiệu chỉnh không tải cưỡng bức, hạn chế tốc độ cực đại Nhằm tạo thành hòa khí có thành phần khí nhiên liệu phù hợp với mọi chế độ hoạt động của động cơ Các hệ thống nhiên liệu trên liên tục được cải tiến và nâng cấp tuy nhiên chúng vẫn còn tồn tại một số khuyết điểm như: Thành phần hỗn hợp không khí_nhiên liệu không được tối ưu, do các mạch xăng ở các chế độ làm việc hoàn toàn điều khiển bằng cơ khí Nếu hoà khí quá đậm dẫn đến xăng cháy không hết sản sinh ra khí độc như HC, CO và ngược lại nếu hoà khí quá nhạt sẽ sinh ra khí độc NO, Các xilanh trên cùng một động cơ nhận lượng hoà khí đồng nhất, hỗn hợp không khí_ nhiên liệu càng xa bộ chế hòa khí càng giàu xăng

Để tối ưu hóa việc cung cấp nhiên liệu cho động cơ và khắc phục các nhược điểm trên, hiện nay cùng với sự phát triển của các ngành khác đặc biệt là ngành điện tử và vi mạch điện tử Người ta đã áp dụng các thành tựu của các ngành khoa học nay dé cai tiến hệ thống cung cấp nhiên liệu xăng cho ôtô đời mới Và hệ thống phun xăng điện tử đã ra đời nó kết hợp giữa các tín hiệu điện tử, bộ vi xử lý và hệ thống nhiên liệu thông thường, nó giúp khắc phục các nhược điểm không thể khắc phục được của bộ chế hòa khí và giúp cho việc tạo ra hòa khí để cung cấp cho xi lanh động cơ được chính xác, thuận lợi hơn, tiết kiệm tối đa nhiên liệu, giảm khí thái độc hại ra môi trường và công suất động cơ được nâng cao Vì việc cung cấp nhiên kiểu để tạo thành hòa khí trong động cơ được điều chỉnh bằng bộ điều khiển điện tử thông minh (ECU) và hoàn toàn tự động

Trang 5

Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ K20Z2 lắp trên xe ôtô Honda Civic 2.0 1-VTEC

đời dòng xe đời mới hạng sang đó là xe Honda Civic 2.0 ¡-VTEC Có công nghệ tiến, giá thành hạ và chức năng an toàn vượt trội như:

Hinh 0-1 Xe Honda Civic 2.0 1-VTEC trên thị tường

Xe được trang bị động cơ đời mới K20Z2, sử đụng hệ thống phun xăng điện tử đa điểm tiên tiến nhất hiện nay, có hệ thống đóng mở xupáp thông minh nhằm tiết kiệm nhiên liệu, khung gầm chắc chắn, hệ thống lái ôn định, hộp số năm tay số tự động, khả năng chống xóc, chung rung và chống ồn đặc biệt tốt, với giá cả hợp lý khoảng 605 triệu đồng Việt Nam (vào năm 2008) Nên kể từ khi Honda Việt Nam chính thức giới thiệu xe Honda Civic trên thị trường Việt Nam vào ngày 24 tháng 8 năm 2006 cho đến ngày 19 tháng 10 năm 2007 các đại lý của hãng Honda đã bán được 4000 xe Civic, liên tục giữ ngôi đầu trong phân khúc thị trường xe cùng loại

Với tất cả các ý nghĩa nêu trên em đã chọn “Khảo sát hệ thống nhiên liệu động co K20Z2 lap trén xe Honda Civic 2.0 i-VTEC” lam đề tài tốt nghiệp cho mình nhằm tìm hiểu kĩ hơn nữa về hệ thống nhiên liệu động cơ xăng, một lĩnh vực luôn được ưu tiên phát triển qua các giai đoạn phát triển của ngành công nghiệp ôtô

Với những nội dung chính sau:

+ Tống quan về hệ thống nhiên liệu động cơ xăng + Giới thiệu chung động cơ về K20Z2

+ Kháo sát hệ thống nhiên liệu động cơ K20Z2 + Động học và động lực học

Trang 6

- - Honda Civic 2.0 1-VTEC -

1 TONG QUAN VE HE THONG NHIEN LIEU DONG CO XANG 1.1 Nhiệm vụ của hệ thống nhiên liệu động cơ xăng

Chuẩn bị và cung cấp hỗn hợp hơi xăng và khơng khí (hồ khí) cho động cơ, đảm báo số lượng và thành phần của hỗn hợp không khí và nhiên liệu luôn phù hợp với chế độ làm việc của động cơ

Hệ thống nhiên liệu của động cơ xăng bao gồm các thiết bị: Thùng xăng, bơm xăng, lọc xăng Đối với hệ thống nhiên liệu phun xăng điện tử còn có ống phân phối, vòi phun chính, vòi phun khởi động lạnh, bộ điều áp, bộ giảm chấn áp suất nhiên liệu, các cảm biến và hệ thống điều khiển kim phun ECU

1.2 Các yêu cầu hỗn hợp cháy của động cơ xăng 1.2.1 Yêu cầu nhiên liệu xăng

Để đảm bảo cho động cơ hoạt động bình thường xăng phải đạt các yêu cầu sau: + Có độ bay hơi thích hợp để động cơ dễ khởi động và làm việc ỗn định, không tạo ra hiện tượng nghẽn hơi, đặc biệt vào mùa hè khi nhiệt độ môi trường cao

+ Có tính chống kích nỗ cao, để động cơ làm việc bình thường ở phụ tải lớn

+ Có tính ốn định hóa học tốt, không tạo ra các hợp chất keo trong bình chứa, khi cháy không để lại muộn than trong buồng đốt và không ăn mòn các chỉ tiết trong động cơ

+ Không đông đặc khi nhiệt độ hạ thấp, không hút nước và tạo ra các tỉnh thể nước đá khi gặp lạnh

1.2.2 Tý lệ hỗn hợp giữa nhiên liệu và khơng khí (hồ khí)

+ Có thành phần hỗn hợp thích ứng với từng chế độ làm việc của động cơ + Hỗn hợp phải đồng nhất trong xilanh và như nhau với mỗi xilanh

+ Đáp ứng từng chế độ làm việc của động cơ, thời gian hình thành hỗn hợp phải

đám bảo tốc độ

+ Hỗn hợp cung cấp phải đáp ứng với ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường và

nhiệt độ động cơ

+ Thành phần nhiên liệu phái đảm bảo giúp cho sự hình thành hỗn hợp tốt + Công suất, suất tiêu hao nhiên liệu và thành phần khí thải phù hợp với tỷ lệ hỗn hợp khí trên động cơ

+Với động cơ xăng tỷ lệ hỗn hợp không khí - hơi xăng là 14,7 trên 1

+ Lượng nhiên liệu được phun tùy theo tải, tốc độ động cơ và một thành phần tùy theo thành phần của khí thai

Trang 7

: Honda Civic 2.0 i- VTEC

1.2.3 Hệ sô dư lượng không khi (a) — G, G,, L, a

Trong dé: Gy, Gm- Lưu lượng không khí và nhiên liệu qua bộ chế hồ khí [kg/s] Lo- lượng khơng khí lý thuyết dùng để đốt cháy 1 kg nhiên liệu [kg/kgn]] Be 0———— ` Nghèo xăng ⁄ Nemax e nin 7 — #£ min 0 0'9 1 11 7

Hình 1-1 Đồ thị biéu dién céng suat (Ne) va suat tiéu hao nhién liéu (ge) theo hệ số dư lượng không khí (œ)

Dựa vào đồ thị ta thấy công suất động cơ (Ne) đạt cực đại khi hỗn hợp hoà khí đậm (œ = 0,8 + 0,9) và suất tiêu hao nhiên liệu (ge) cực tiêu khi hỗn hợp hồ khí hơi lỗng (œ = 1,05 + 1,15) A co CH " CH \ N NO, ao N X ` NOy TH | Z | T | ị T | Í T | T ị T | | „ > 06 O7 O8 09 LŨ 11 12 1314 Œ

Hình 1-2 Đồ thị biểu diễn thành phần khí thải theo hệ số dư lượng không khí (œ) CH- Hydrocarbons; CO- Carbon monoxide; No,- Nitrogen monoxide + Với œ= 1 lượng không khí nạp bằng lượng không khí lý thuyết

+ Với œ<1 không khí nạp ít, hỗn hợp giàu nhiên liệu Như vậy công suất tăng nhưng tiêu hao nhiên liệu cũng tăng

Trang 8

+ Với œ > 1 không khí nạp nhiêu, hỗn hợp nghèo nhiên liệu, nhiên liệu tiêu thụ ít Công suất động cơ thấp hơn

+ Với œ > 1,3 hỗn hợp không thế kéo dài sự cháy, với hai hình vẽ trên chứng tỏ rằng công suất động cơ, suất tiêu hao nhiên liệu, thành phần khí thái luôn bị ảnh hưởng của hệ số dư lượng không khí (œ)

Từ đó, chúng ta thấy rằng không có một giá trị nào thích hợp cho mọi điều kiện của động cơ

+ Trên thực tế, hệ số dư lượng không khí bằng 0,9 +1,1 là thích hợp nhất Tuy vậy để đạt được giới hạn này người ta phái đo lưu lượng không khí hút vào động cơ, từ đó đưa ra lượng nhiên liệu thích hợp

+ Khi œ= 0,885 +0,9 công suất động cơ đạt tối đa, lượng không khí thiếu so với

trường hợp lý tưởng từ 5 +15% Bộ phận đáp ứng chế độ này tương đương với bộ

phận mở rộng cánh bướm ga trong bộ chế hòa khí

+ Khi œ= 1,05 +1,15 khi đó suất tiêu hao nhiên liệu bé nhất, lượng không khí thiếu khoảng 20%

1.2.4 Đường đặc tính của hệ thống nhiên liệu động cơ xăng

Là quan hệ giữa hệ số dư lượng không khí theo độ chân không ở hong a =

f(AP,)

1.2.4.1, B6 ché hoa khi don gian

Hệ sô dư lượng không khí (œ) của hoà khí trong bộ trong bộ chê hoà khí đơn giản sẽ giảm dần (tức hoà khí đậm dần lên) khi tăng độ chân không ở họng hoặc lưu lượng không khí qua họng Trên thực tế, mật độ không khí giám dần khi tăng độ chân không ở họng (Ap) trong khi đó khối lượng riêng của xăng (pm) hầu như không thay đổi, đó là lý do làm cho hoà khí đậm dần khi tăng Ap CTk, Can /8 mx G 13 0,04 1.2 Ti 0,03 1,0 89 0092 9,8 6,01 ` 0

Ahpeog|| 100 300 500 700 APh mericot mite

Trang 9

- - Honda Civic 2.0 1-VIEC

+ Đồ thị œ-Gx thê hiện biên thiên của hệ sô dư lượng không khí (œ) theo lưu lượng không khí (G+) (tính theo % lượng không khí mở hoàn toàn bướm ga) ở chế độ công suất cực đại (đường 2) và suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất (đường 3) trong thực tế sử dụng, người ta chỉ đòi hỏi công suất cực đại khi mở 100% bướm ga (điểm 1), còn lại các vị trí đóng nhỏ bướm ga cần điều chỉnh để động cơ hoạt động với thành phần hoà khí tiết kiệm nhiên liệu nhất Vì vậy mối quan hệ lý tưởng nhất giữa a va GŒx sẽ là đường 4 đó chính là đặc tính của bộ chế hoà khí lý tưởng khi chạy ở một số vòng quay nhất định Œ LE ae CC | 1,0 | ".— ws x ag | LXƑ 4â} 3 a | | 06 27 D Đi 30 40 50 60 70 80 90G: % Hình 1- 4 Đặc tính của bộ chế hoà khí lý trởng

1 Công suất cực đại khi mở 100% bướm ga; 2 Chế độ công suất cực đại 3 Suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất; 4 Mối quan hệ lý tưởng giữa o, va Gx

+ So sánh đặc tính của bộ chế hoà khí đơn giản (hình 1-3) và bộ chế hoà khí lý tưởng (hình 1-4) thấy rằng: Bộ chế hoà khí lý tưởng hoà khí cho động cơ với thành phần tốt nhất ở mọi chế độ hoạt động Do đó muốn hiệu chỉnh để được hình dạng sát với đặc tính của bộ chế hoà khí lý tưởng, thì trên cơ sở bộ chế hoà khí đơn giản cần bé sung thêm một số hệ thống và cơ câu dam bao thỏa mãn các yêu cầu sau:

Trang 10

— Honda Civic 2.0 ¡-VTEC :

+ Khi ôtô bắt đâu lăn bánh hoặc khi cân tang tôc nhanh phải mở bướm ga đê hút nhiều hòa khí vào xilanh, những lúc ấy thường làm cho hòa khí bị nhạt (do quán

tính của xăng nhỏ hơn nhiều so với không khí làm cho tốc độ xăng vào xilanh chậm

hơn) Vì vậy khi mở nhanh bướm ga cần có biện pháp tức thời phun thêm xăng tới mức cần thiết để hòa khí khỏi nhạt, qua đó rút ngăn thời gian bắt đầu lăn bánh cũng như tăng tốc độ của ôtô

1.2.4.3 Hệ thẳng phun xăng điện tử

Trong quá trình hoạt động của động cơ ECU của động cơ luôn nhận được tín hiệu từ các cảm biến để nhận biết được tình trạng hoạt động của động cơ Nhờ tín hiệu từ cảm biến vị trí bướm ga mà ECU nhận biết được động cơ đang ở chế độ không tải, tăng tốc hay toàn tải Đồng thời nhờ tín hiệu từ cám biến lưu lượng khí nạp và cảm biến nhiệt độ khí nạp ECU xác định lượng nhiên liệu thích hợp cần cung cấp cho phù hợp với từng chế độ hoạt động của động cơ

Tuy nhiên lượng nhiên liệu phun vào động cơ luôn được ECU hiệu chỉnh để động cơ hoạt động tối ưu nhất, lượng nhiên liệu hiệu chỉnh dựa trên các tín hiệu từ cảm biến nồng độ ôxy ECU động cơ sẽ so sánh điện áp của tín hiệu từ cảm biến so với một điện áp định trước Nếu điện áp của tín hiệu cao hơn, nó nhận biết rằng tỷ lệ của hỗn hợp đậm hơn lý thuyết và nó sẽ giảm lượng nhiên liệu phun ở mức xác định Nếu điện áp của tín hiệu thấp hơn thì ngược lại nó sẽ tăng lượng nhiên liệu phun Hệ số hiệu chỉnh này thay đỗi trên khoảng 0,8 + 1,2

Mac du vay, để ngăn ngừa không cho bộ lọc khí xả quá nóng và đảm bảo cho động cơ hoạt động tốt BCU của động cơ sẽ không nhận được tín hiệu từ cảm nồng độ ôxy trong các trường hợp sau: Trong khi động cơ khởi động, quá trình làm đậm hỗn hợp sau khi khởi động, quá trình làm đậm khi tăng tốc, khi nhiệt độ nước làm mát thấp hơn dưới một giá trị xác định, khi xảy ra cắt nhiên liệu

Khi tình trạng kỹ thuật của động cơ thay đối theo thời gian (do hao mòn) tỷ lệ khí - nhiên liệu tạo bởi khoảng thời gian phun cơ bản do ECU động cơ tính toán sẽ biến động so với lý thuyết Sự biến động này lớn sẽ làm cho hiệu chỉnh phần hồi tỷ lệ khí - nhiên liệu vượt quá tỷ lệ hiệu chỉnh và làm tăng thời gian hiệu chỉnh để trở về tỷ lệ lý thuyết

Vì vậy khi có sự cố xảy ra, ECU động cơ ghi nhớ giá trị trung bình của tỷ lệ hiệu chỉnh và xác định lại khoảng thời gian phun cơ bản theo giá trị trung bình đó Chức năng này gọi là điều khiển ghi nhớ tỷ lệ khí - nhiên liệu Kết quả của điều

khiến ghi nhớ này là sự hiệu chỉnh phản hồi tỷ lệ khí - nhiên liệu luôn luôn đưa được

giá trị trung bình của tỷ lệ hiệu chỉnh về một Điều này cho phép tỷ lệ khí - nhiên liệu nhanh chóng trở về khoảng gần với lý thuyết Hơn nữa, hiệu chỉnh ghi nhớ được

Trang 11

Honda Civic 2.0 1-VTEC ‹ ‹

thực hiện sẽ làm cho ty lệ khí - nhiên liệu nhanh chóng trở về với khoảng gân lý thuyết hơn Q A 1,2 1 a=] 0,8 0 >

Hình 1.5 Đường đặc tính động cơ phun xăng

1.3 Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu trong động cơ xăng 1.3.1 Nguyên lý hoạt động của hệ thốn ø nhiên liệu dùng cacbuaratơ

Trên các động cơ xăng cô điển việc tạo hỗn hợp nhiên liệu không khí đều ở bên ngoài động cơ một cách thích hợp trong một thiết bị riêng trước khi đưa vào buồng cháy động cơ gọi là bộ chế hòa khí Các bộ chế hòa khí hiện nay được chia ra làm ba loại sau: Loại bốc hơi, loại phun, loại hút

Trong bộ chế hoà khí loại hút có hai loại là bộ chế hoà khí loại hút đớn giản và bộ chế hoà khí loại hút hiện đại 1.3.1.1 Bộ chế hòa khí bốc hơi Bộ chế hòa khí bốc hơi chỉ dùng cho loại xăng đễ bốc hơi Sơ đồ nguyên lý b— —_—— — — — — — “— =

Hình 1-6 Sơ đồ bộ chế hòa khí bốc hơi 1- Họng: 2- Bầu xăng: 3- Ông nạp; 4- Bướm ga

Xăng được đưa từ thùng chứa đến bầu xăng (2) của bộ chế hòa khí Trong hành trình hút của động cơ không khí theo đường ống (1) lướt qua mặt xăng của bầu

Trang 12

Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ K20Z2 lắp trên xe ôtô Honda Civic 2.0 1-VTEC -

xăng (2), ở đây không khí hòa trộn với hơi xăng tạo thành hôn hợp giữa hơi xăng và

không khí Sau đó hỗn hợp đi qua đường ống nạp (3), bướm ga (4) và được hút vào động cơ Bướm ga (4) có nhiệm vụ dùng để điều chỉnh lượng hòa khí nạp vào động cơ Muốn điều chỉnh nồng độ của khí hỗn hợp tức là điều chỉnh thành phần hơi nhiên liệu chứa trong hỗn hợp phải thay đối thể tích phần không gian bên trên giữa mặt xăng và thành của bầu xăng (2)

Ưu điểm chính của loại chế hòa khí bốc hơi là hơi xăng và hỗn hợp không khí hòa trộn với nhau rất đều Nhưng loại này lại có nhiều khuyết điểm nhu céng kénh, dễ sinh hỏa hoạn, rất nhạy cảm với mọi thay đối của điều kiện khí trời, lúc động cơ chạy phải luôn điều chỉnh vì vậy nên hiện nay người ta ít dùng

1.3.1.2 Chế hòa khi loại phun Sơ đồ nguyên lý | ⁄⁄ œzzZ? 12

Hình 1-7 Sơ đồ bộ chế hòa khí phun

1- Hong; 2- Buéng chứa không khí áp suất cao; 3- Màng mỏng: 4- Buồng chứa không khí áp suất thấp; 5- Buồng chứa nhiên liệu áp suất thấp; 6- Màng móng: 7- Buồng chứa nhiên liệu áp suất cao; 8- Cán van; 9- Van nhiên liệu; 10- Ziclơ; 11- Vòi phun; 12- Bướm ga; 13- Đường ống

Nguyên lý làm việc của chế hòa khí loại là dùng áp lực để phun nhiên liệu vào không gian hỗn hợp

Buéng không khí (2) ăn thông với đường ống nạp động cơ nhờ đường ống (13) Miệng của đường ống (13) đặt đối diện với chiều lưu động của dòng khí vì vậy áp suất trong buông (2) bằng tổng áp suất động và áp suất tĩnh của dòng khí Buồng không khí (4) nối liền với họng (1) nên trong buồng (4) có độ chân không Lực tác động ở buồng (2) lên màng móng (3) làm cho màng (3) uốn cong về phía buồng (4) Kết quả làm cho cán van (8) và van (9) chuyển dịch sang bên phải làm cho cửa van(9) được mở rộng Với một áp suất nhất định nhiên liệu được bơm qua van (9)

Trang 13

: : Honda Civic 2.0 i-VTEC

buông (7) Từ buông (7) di qua ziclo (10) va voi phun (11), nhiên liệu được phun thành những hạt nhỏ và hỗn hợp đều với không khí Nhờ một đường ống nối liền với nhiên liệu ở sau ziclơ (10) nên buồng (5) cũng chứa đầy nhiên liệu nhưng áp suất trong buông (5) thấp hơn áp suất trong buồng (7) vì vậy màng mỏng (6) cũng bị uốn cong với khuynh hướng đóng nhỏ van (9) Khi các lực tác dụng lên màng mỏng ở vị trí cân bằng thì van nhiên liệu (9) nằm ở một vị trí nhất định tương ứng với một chế độ làm việc của động cơ

Các bộ chế hòa khí phun làm việc chính xác, ổn định dù động cơ đặt ở bất kỳ vị trí nào nhưng việc bảo dưỡng, điều chỉnh khó khăn và phức tạp

1.3.1.3 Bộ chế hoà khí hút đơn giản

Sơ đồ nguyên lý

Hình 1-8 Sơ đồ bộ chế hoà khí hút

1- Bướm ga; 2- Đường ống nhiên liệu; 3- Van kim; 4- Buồng phao; 5- Phao; 6- Ziclơ; 7- Đường ống nạp; §- Vòi phun; 9- Họng

Không khí từ khí trời được hút qua bầu lọc vào đường ống nạp (7) qua họng (9) của bộ chế hòa khí họng (9) làm cho đường ống bị thắt lại vì vậy tạo nên độ chân không khi không khí đi qua họng Chỗ tiết diện lưu thông nhỏ nhất của họng là nơi có độ chân không nhỏ nhất Vòi phun (8) được đặt tại tiết điện lưu thông nhỏ nhất của họng Nhiên liệu từ buồng phao (4) qua ziclơ (6) được dẫn động tới vòi phun Nhờ có độ chân không ở họng nhiên liệu được hút khỏi vòi phun và được xé thành những hạt sương mù nhỏ hỗn hợp với dòng không khí đi qua họng vào động cơ Để bộ chế hòa khí làm việc chính xác thì nhiên liệu trong buồng phao luôn luôn ở mức cố định vì vậy trong buồng phao có đặt phao (5) Nếu mức nhiên liệu trong buồng phao hạ xuống thì phao (5) cũng hạ theo, van kim (3) rời khỏi đế van làm cho nhiên liệu từ đường ống (2) đi vào buồng phao Phía sau họng còn có bướm ga (1) ding dé điều chỉnh số lượng hỗn hợp đưa vào động cơ

Trang 14

: Honda Civic 2.0 i- VTEC

1.3.1.4 Bộ chế hoà khí hút hiện đại

Hệ thống phun chính là hệ thống cung cấp lượng xăng chủ yếu cho các chế

độ tải của động cơ, được phát triển từ bộ chế hòa khí kiểu hút đơn giản nhưng nó có khả năng kết hợp với các hệ thống và cơ cầu phụ khác để giúp cho tỉ lệ hòa trộn giữa

không khí và nhiên liệu được tốt hơn và tiến sát hơn đến đường đặc tính của bộ chế

hòa khí lý, nhằm giúp động cơ hoạt động tốt hơn ở mọi chế độ tái cũng như sự thay đối về nhiệt độ môi trường và địa hình

Hình 1-9 Hệ thống phun chính

1- Van khởi động: 2- Bướm gió; 3- Họng thắt; 4- Vòi phun chính; 5- Jiclơ không khí hệ thống phun chính; 6- Lọc nhiên liệu; 7- Kim phao; §- Phao xăng; 9- Bầu phao; 10- Mắt kính; 11- Jiclơ chính; 12- Đường cung cấp nhiên liệu phun chính; 13- Ông

nhũ tương: 14- Bướm ga

Khi động cơ hoạt động bướm gió được mở ra, tạo áp suất chân không ở họng thắt (3), ở đây người ta đặt một vòi phun chính (4) Lúc này xăng được hút từ bầu

phao (9) tới Jiclơ (11) được đặt trong đường cung cấp nhiên liệu chính (12) để tăng

tốc đòng nhiên liệu trước khi tới vòi phun chính (4) rồi phun ra họng gió để cung cấp nhiên liệu cho hòa khí; mắt kính (10) dùng để xem mức xăng trong bầu phao (9) Khi nhiên liệu trong bầu phao (9) giảm xuống lúc đó phao xăng (8) cũng chìm xuống theo và mở van kim (7) tạo điều kiện cho xăng đi từ thùng xăng qua lọc nhiên liệu (6) đến cung cấp xăng cho bầu phao (9) Hệ thống phun chính cung cấp xăng cho mọi chế độ tải của động cơ nhưng và nguyên tắc nó hoạt động gần giống với bộ

Trang 15

: Honda Civic 2.0 1-VTEC : :

chê hòa khí đơn giản, nên nó chưa cải thiện được các nhược điêm chính của bộ chê

hòa khí đơn giản như: Khi đáp ứng được yêu cầu làm việc của động cơ ở chế độ

không tải và tải nhỏ thì khi động cơ làm việc ở chế độ tải ơn định và tồn tai thì hỗn

hợp lại quá đậm, động cơ không thể làm việc được Ngược lại, khi động cơ làm việc tốt ở chế độ tải lớn thì khi ở tải nhỏ và không tải thì hỗn hợp lại quá loãng Đề hòa khí phù hợp với mọi chế độ tải của động cơ, ngoài hệ thống phun chính, các bộ chế hòa khí hiện đại còn có thêm những hệ thống hỗ trợ như : Hệ thống không tái, hệ thống làm đậm, bơm tăng tốc, hệ thống khởi động.v.v

a) Hé thong không tải

Ở chế độ không tải bướm ga gần như đóng kín, độ chân không ở họng AP, giam xuống chỉ vài mm cột nước, nên không thể hút xăng ra vòi phun chính (hình 1-10)

lúc ấy, trong xilanh có hệ số khí sót y, rất lớn, muốn cho động cơ chạy én định đòi

hỏi phải có hoà khí đậm (œ = 0,6) Muốn vậy người ta đã sử dụng độ chân không sau bướm ga Ap, (đạt tới 400 mm cột nước hoặc lớn hơn), cho truyền qua lỗ (9) vào đường không tải (7, 3) để hút xăng từ buồng phao qua jiclơ (13, 1) vào hòa trộn không khí được hút qua Jiclơ (14, 5) tạo thành bong bóng xăng trong đường không tải (7) 5 4 321 Hình 1-10 Hệ thống không tải

1- Jiclơ không tải; 2,3,7- Đường thông: 4,5- Lỗ thông khí; 6- Vít điều chỉnh; §- Lỗ khơng tái; 9- Lỗ phun; 10- Bướm ga; 11- Tay gạt; 12- Vít tỳ; 13- Jiclơ chính

Sau đó bong bóng xăng được hút qua lỗ (9) vào không gian sau bướm ga, hòa trộn với không khí đi qua lỗ nhỏ giữa bướm ga và thành ống hút tạo nên hòa khí cấp cho xilanh động cơ Lỗ (8) được đặt cao hơn mép bướm ga khi bướm ga đóng kín tức là nằm trong vùng áp suất khí trời nên bong bóng xăng chỉ hút qua lỗ (9) còn lỗ (8) dé hút không khí phía trước bướm ga vào hòa trộn với bong bóng xăng trong đường không tái rồi cùng hút qua lỗ (9) vào đường nạp Lỗ (8) có tác dụng ngăn không cho

Trang 16

Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ K20Z2 lắp trên xe ôtô Honda Civic 2.0 i-VTEC :

hòa khí quá nhạt khi chuyên từ chê độ không tải chậm sang chê độ không tải nhanh

vi khi đó bướm ga đã mở rộng hơn khiến lỗ (8) nằm ở khu vực sau bướm ga có độ chân không Ap, nên nó chuyển thành lỗ hút bong bóng xăng từ đường không tải vào ống nạp như lỗ (9) Nhờ đó hòa khí có thành phần phù hợp để chuyển qua chế độ tải một cách êm dịu

b) Hệ thống làm đậm

Đó là hệ thống đảm báo cho hòa khí có thành phần đậm cần thiết để động cơ phát công suất cực đại khi mở hết bướm ga Nhờ hệ thống làm đậm, lưu lượng xăng cấp cho déng co Gy sẽ tăng ở chế độ công suất đạt cực đại (mở hết bướm ga) va Gy sẽ giảm khi bướm ga đóng nhỏ (chế độ ít tải) để chạy ở chế độ tiết kiệm nhất Vì vậy hệ thống làm đậm còn được gọi là hệ thống tiết kiệm nhiên liệu Lượng xăng làm đậm đi qua jiclơ làm đậm đặt song song với Jiclơ chính an | | oe ft 54 + No Gà

Hình 1-11 Hệ thống làm đậm dẫn động cơ khí lắp song song 1- Van; 2- Jiclơ làm đậm; 3- Jiclơ chính; 4- Vòi phun; 5- Bướm ga- Phương án hệ thống làm đậm dẫn động cơ khí đặt song song (hình 1-11) có: Jiclơ chính (3) và jiclơ làm đậm (2) khi mở 100% bướm ga nhờ hệ thống truyền động cơ khí kéo van (1) mở thông jiclơ làm đậm (2), bỗ sung 10 + 15% xăng đi qua jiclơ (2) vào vòi phun để cấp cho động cơ, do đó jiclo (2) rất nhỏ so với jiclơ chính (3) Lúc đóng kín Jiclơ làm đậm (ở tải nhỏ và vừa), Jiclơ chính đảm bảo hòa khí có thành phần tiết kiệm nhất

Hình 1-12 giới thiệu phương án hệ thống làm đậm dẫn động chân không nhờ pittông (4) và căn (2) Khi động cơ hoạt động ở tải nhỏ và trung bình bướm ga đóng một phần, độ chân không sau bướm ga Ap, tuong đối lớn truyền qua đường (5) hút pitông (4) ép lò xo (3) để cán (2) không tỳ lên van (1) nên van (1) đóng kin 16 thông

Trang 17

Honda Civic 2.0 1-VTEC Hình 1-12 Hệ thống làm đậm dẫn động chân không 1- Van làm đậm; 2, 4- Cán và pittông; 3- Lò xo; 5- Ơng chân khơng

Khi mở rộng bướm ga, Áp, giảm, lực lò xo lớn hơn lực hút pittông, khiến cán

van (2) bị đây xuống mở đương thông của van (1) bố sung xăng làm đậm tới jiclơ

chính và vòi phun Thời điểm mở cửa van (1) của phương án chân không được bắt đầu khi Ap; đạt khoảng 70 + 180 mm cột thuỷ ngân

Điểm khác nhau cơ bản của phương án dẫn động chân không so với dẫn động cơ khí là vị trí bướm ga khi hệ thống làm đậm hoạt động, phương án dẫn động chân không điều khiển cho hệ thông hoạt động ở các vị trí bướm ga khác nhau tủy theo tốc độ động cơ, động cơ chạy càng chậm, hệ thống làm đậm bắt đầu hoạt động ở vị trí đóng bướm ga càng nhỏ, nhờ đó gây tác dụng tốt với tính tăng tốc của xe Thông thường hệ thống bắt đầu hoạt động khi Ap, = 60 + 100 mm thủy ngân, như vậy khi bướm ga mở 100%, hệ thống dẫn động chân không hoạt động ở mọi tốc độ động cơ

Nhược điểm chính của phương án dẫn động chân không là cấu tạo phức tạp, khó điều chỉnh trong sử dụng, có yêu cầu cao đối với độ kín khít của hệ thống, khi độ mòn của pittông (4) thay đối thì giá trị của Ap, thay đổi khiến hệ thống bắt đầu hoạt động sẽ thay đỗi theo

c) Bơm tăng tốc

Muốn cho tải hoặc tốc độ tăng nhanh, phải mở bướm ga đột ngột, do cản trên đường nạp giảm, nên khơng khí ngồi trời tràn vào nhanh làm tăng Apụ ở họng và tốc độ xăng qua jiclơ Wa Vì quán tính của xăng lớn hơn của không khí gần 1000 lần nên lưu lượng xăng không khí G„¡ tăng chậm hơn lưu lượng không khí Gv Mặt khác do không khí tràn vào nhiều làm tăng áp và giám nhiệt độ trong không gian hòa trộn khiến xăng khó bay hơi và đọng thành màng trên đường ống nạp, kết quả làm cho

Trang 18

Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ K20Z2 lắp trên xe ôtô : Honda Civic 2.0 i- VTEC

hòa khí nhạt rat nhanh trong giai đoạn đâu mở đột ngột bướm ga, gầy khó cháy thậm chí gây bỏ lửa Muốn cải thiện tình trạng trên cần phái phun thật nhanh một lượng

xăng bố sung vào số hòa khí nhạt kể trên, giúp hòa khí được đậm bình thường, việc

này được thực hiện bởi bơm tăng tốc

Dẫn động bơm tăng tốc thường dùng dẫn động cơ khí hoặc chân không và thường được kết hợp với hệ thống làm đậm

Bơm tăng tốc cơ khí (hình 1-13) gồm có: Lò xo (3) lồng vào cán của pittông (5) Mặt dưới lò xo tỳ lên vai pittông còn mặt trên tỳ vào thanh ngang (2) của hệ tay đòn nối với tay gạt (9) của bướm ga (10) Ở vị trí đóng nhỏ bướm ga, thông qua hệ tay đòn, thanh ngang kéo pittông lên trên

Hình 1-13 Bơm tăng tốc dẫn động cơ khí

1- Jiclơ tăng tốc; 2- Thanh ngang: 3- Lò xo; 4- Cán pittông: 5- Pittông: 6- Xi lanh; 7- Van lá; 8- Van kim; 9- Tay gạt; 10- Bướm ga

Xăng từ buồng phao qua của van (7) vào chứa đầy xilanh (6) Khi mở đột ngột bướm ga (10) thì tay gạt (9) thông qua hệ tay đòn kéo thanh ngang (2) ép lò xo (3) đây pittông (5) đi xuống làm tăng áp suất trong xilanh (6) lúc ấy van (7) bịt kín lỗ thông vào buồng phao Dòng xăng từ xilanh (6) đây mở van kim (8), phun qua jiclơ tăng tốc (1) vào họng bộ chế hòa khí đảm bảo làm đậm hòa khí khi tăng tốc Nếu chỉ mở bướm ga một cách từ từ thì xăng trong xilanh (6) sẽ lọt qua van (7) và qua khe hở giữa pittông (5) và xilanh (6) quay về buồng phao Do hòa khí nhạt nặng nhất vào lúc bắt đầu mở đột ngột bướm ga nên phải đặt vị trí tay đòn (9) sao cho pittông có hành trình lớn nhất vào lúc bắt đầu mở đột ngột bướm ga

d) Hệ thống khởi động

Lúc khởi động tốc độ động cơ rất thấp (n > 50 + 100 vòng/phút), tốc độ đòng khí qua họng và Apạ đều rất thấp, nên vòi phun cung cấp rất ít xăng Mặt khác khi đó

Trang 19

Honda Civic 2.0 ¡-VIEC —

động cơ còn lạnh, xăng khó bay hơi khiên hòa khí đi vào động cơ với thành phân rat

loãng, khó cháy nên khó khởi động Muốn khởi động dễ dàng, kế cả trường hợp trời lạnh, cần phải cấp hòa khí đậm (œ = 0,3 + 0,4) thừa xăng để thành phần nhẹ trong xăng kịp bay hơi tạo nên hòa khí dễ dàng khi khới động

Thường dùng bướm gió (hình 1-14) lắp ở miệng vào của bộ chế hòa khí làm cơ cấu chính của hệ thống khởi động Khi khởi động đóng kín bướm ga (hình 1-14 b), lúc ấy mặt cam trên tay gạt (7), thông qua vít tỳ (12), đẩy bướm ga nhích mở so với vị trí không tải chuẩn khi quay động cơ để khởi động, số khí trên đường nạp được hút vào xilanh làm cho độ chân không trên suốt đường nạp và tại họng bộ chế hòa khí tăng nhanh, do có các vòi phun chính và không tải đều hoạt động làm cho hòa khí đậm hắn lên Để ngăn cho hòa khí không quá đậm khi động cơ đã nỗ mà chưa kịp mở bướm ga, trên bướm ga có van an toàn (4) và lò xo Độ chân không trong ống nạp tự động hút mở van (4) bố sung không khí giúp hòa khí có thành phần năm trong giới hạn cháy Bướm gió chỉ được đóng lúc khởi động và chạy không tải, các chế độ khác của động cơ bướm gió mở hoàn toàn a) b)

Hình 1-14 Sơ đô cơ câu khởi động a) VỊ trí không khởi động: b) VỊ trí khởi động

1- Thanh kéo; 2- Miệng vào của bộ chế hoà khí; 3- Bướm gió; 4- Van an toàn; 5,7,9- Tay gat; 6- Hong; 8- Cam; 11- Thanh ống: 12- Vit ty

Tùy theo điều kiện sử dụng, bộ chế hòa khí còn có thể có các cơ cầu khác nhau: + Hiệu chỉnh so với mặt nước biến

+ Hiệu chỉnh theo trạng thái nhiệt của động cơ + Hiệu chỉnh tải nhanh

+ Hiểu chỉnh không tải cưỡng bức + Hạn chế tốc độ cực đại

Trang 20

Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ K20Z2 lắp trên xe ôtô Honda Civic 2.0 ¡-VIEC

1.3.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thông nhiên liệu phun xăng 1.3.2.1 Hệ thống phun xăng cơ khi Sơ đồ nguyên lý Không khí Xăng Bơm xăng điện Bộ tích tụ xăng Bộ lọc không khí Bộ lọc xăng Đo lưu lượng Điều chỉnh Định lượng Khí hỗn hợp phân phối Bướm ga Vòi phun Đường ống nạp trước xupáp nạp Buông cháy động cơ

Hình 1-15 Sơ đồ nguyên lý hệ thống phun xăng kiểu cơ khí Có thê chia các cơ cấu của hệ thống này thành 3 bộ phận chính:

+ Bộ phận cung cấp nhiên liệu gồm: Bình chứa, bơm xăng điện, bộ tích tụ

xăng, bộ lọc xăng, các ống dẫn nhiên liệu

+ Bộ phận cung cấp không khí bao gồm: Đường ống nạp và bộ phận lọc khí + Bộ phận điều khiến tạo hỗn hợp bao gồm: Thiết bị đo lưu lượng khí và thiết bị định lượng nhiên liệu

Lượng không khí nạp vào xilanh được xác định bởi lưu lượng kế Căn cứ vào lượng khí nạp thực tế lưu lượng kế sẽ chỉ huy việc định lượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ Nhiên liệu được phun vào qua các vòi phun vào đường ống nạp ở ngay trên xupáp nạp Lượng hỗn hợp nạp vào xilanh được điều khiến bởi bướm ga

Bộ tích tụ xăng có hai chức năng: Duy trì áp suất trong mạch nhiên liệu sau khi động cơ đã ngừng hoạt động để tạo điều kiện khởi động dễ dàng và làm giảm bớt

Trang 21

: Honda Civic 2.0 i- VTEC : :

dao động áp suât nhiên liệu trong hệ thông do việc sử dụng bơm xăng kiêu phiên

gạt

1.3.2.2 Hệ thẳng phun xăng điện tử

Hệ thống phun xăng điện tử thực chất là một hệ thống điều khiến tích hợp cả hai quá trình phun xăng và đánh lửa của động cơ Hệ thống bao gồm ba khối thiết bị sau: Role dén hậu Cẩm biến tốc độ Bắng đồng hồ Rơle bộ sấy kính Công tắc khởi Khoa dién động trung gian Giắc kiểm tra điều hoà ECU động cơ Cảm biến nhiệt độ khí nạp biến oxy Cảm biến vị trí bướm ga Bầu lọc khí thải

Hình 1-16 Sơ đồ khối hệ thống phun xăng điều khiến điện tử

+ Các cảm biến có nhiệm vụ ghi nhận các thông số hoạt động của động cơ (lưu lượng khí nạp, tốc độ động cơ, nhiệt độ, tải trọng, nồng độ ôxi trong khí thải )

+ Bộ xử lý và điều khiến trung tâm: Tiếp nhận và xử lý các thông tin do các cảm biến cung cấp Tín hiệu điện đưa đến từ các cảm biến sẽ được chuyển đổi thành tín hiệu số rồi được xử lý theo một chương trình đã vạch sẵn Những số liệu cần thiết khác cho việc tính toán đã được ghi nhớ sẵn trong bộ nhớ của máy tính dưới dạng các thông số vận hành hay đặc tính chuẩn

Trang 22

Honda Civic 2.0 ¡-VIEC : -

+ Các tín hiệu ra của bộ điêu khiên trung tâm được khuêch đại và đưa vào khôi thứ ba là bộ phận chấp hành Bộ phận này có nhiệm vụ phát các xung điện chỉ huy việc phun xăng và đánh lửa cũng như chỉ huy một số cơ cấu thiết bị khác (hồi lưu khí thải, điều khiển mạch nhiên liệu, mạch khí ) Đám bảo sự làm việc tối ưu của động cơ

a) Hệ thống phưn xăng điện tử một điểm

Trong phương án phun xăng này, xăng được phun vào ống nạp chung để cung cấp hòa khí cho các xilanh Toàn bộ động cơ chỉ có một vòi phun ở đường ống nạp chung cho tất cả các xilanh Về mặt nguyên tắc có thể sử dụng các phương pháp phun liên tục hay phun gián đoạn Vòi phun được bố trí ngay trên bướm tiết lưu, tại đây vận tốc dòng không khí lớn nhất tạo điều kiện tốt cho quá trình xé tơi xăng và hòa trộn với không khí Bộ điều khiển điện tử ECU nhận tín hiệu từ các cám biến khác nhau trên động cơ, trong đó thông số điều khiến chính là lưu lượng khí nạp

TT

Hình 1-17 Sơ đồ hệ thống phun xăng một điểm

Ưu nhược điểm: Dạng phun nhiên liệu ở hệ thống này có cấu tạo đơn giản hơn Nhưng nhược điểm chủ yếu của hệ thống này là hỗn hợp không đều, sự lưu thông không khí bị cần trở, trên cánh bướm ga có thể tạo thành màng xăng Vì vậy loại này ít dùng

b) Hệ thống phun xăng điện tử nhiều điểm

Trong hệ thống phun xăng nhiều điểm, mỗi xilanh có một vòi phun bố trí ngay trước xupáp nạp Hệ thống phun xăng nhiều điểm so với hệ thống phun xăng một điểm có ưu điểm là xăng được phun vào trước xupáp là nơi có nhiệt độ cao nên điều kiện bay hơi tốt hơn và tránh được hiện tượng đọng bám xăng trên thành ống nạp

Trang 23

Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ K20Z2 lắp trên xe ôtô Honda Civic 2.0 1-VTEC :

Không khí qua bướm ga vào bình giảm âm, khi qua van tiết lưu thi lưu lượng không khí được xác định bởi cảm biến lưu lượng không khí, cảm biên vị trí bướm ga và cảm biến nhiệt độ khí nạp Tùy theo lượng không khí đưa vào động cơ mà bộ xử lý ECU điều khiến vòi phun phun một lượng nhiên liệu tương ứng với lượng không khí nạp Hỗn hợp được điền đầy vào kỳ nạp của động cơ

Hình 1-18 Sơ đồ hệ thống phun xăng nhiều điểm

Ưu nhược điểm: Hệ thống phun xăng loại này được sử dụng khá phố biến trên toàn thế giới vì chúng có nhiều ưu điểm (giới thiệu ở phần sau) Tuy nhiên giá thành còn khá cao, điều chỉnh và bảo dưỡng khó khăn khi các thông số sử đụng của các bộ phận không đạt tiêu chuẩn mà nhà chế tạo qui định

1.3.3 So sánh động cơ phun xăng với động cơ dùng bộ chế hòa khí 1.3.3.1 Cách tạo hôn hợp không khi — nhiên liệu

Tạo thành hòa khí dùng bộ chế hòa khí, trong quá trình nạp, không khí được hút vào động cơ phải lưu thông qua họng khuếch tán có tiết điện bị thu hẹp Tại đây, do tác dụng của độ chân không APạ, Xăng được hút ra từ buồng phao qua giclơ nhiên liệu Giclơ định lượng xác định lưu lượng xăng hút ra phù hợp với lượng không khí để tạo thành hòa khí có hệ số dư lượng không khí œ đúng như thiết kế Sau khi ra họng khuyết tán, nhiên liệu được dòng không khí xé tơi với độ chênh lệch vận tốc đạt tới 20 - 40 m/s Đồng thời, nhiên liệu bay hơi và hòa trộn với không khí tạo thành hòa khí Quá trình này còn tiếp tục diễn ra trên đường ống nạp và ở các xilanh ở các thời kỳ nạp và nén Do xăng nhẹ và rất đễ bay hơi, được hút ra họng

Trang 24

: _Honda Civic 2.0 i- VTEC

khuyét tan 1a noi cé ap suat chân không, được xé nhỏ bởi dòng không khí và khi vào

trong xilanh được sấy nóng bởi các chỉ tiết và khí sót nên gần cuối quá trình nén hòa khí có thể coi là đồng nhất

Hình thành hòa khí khi dùng phun xăng, xăng được đưa vào động cơ với áp suất cao (khoảng 3 — 4 bar đối với phun xăng vào đường ống nạp và 40 bar đối với phun xăng trực tiếp) thay vì hút qua bộ chế hòa khí Do được phun ra với áp suất cao và định lượng chính xác bằng điện tử nên xăng được xé nhỏ, bay hơi và hòa trộn với không khí rất tốt tạo thành hòa khí

1.3.3.2 Các chế độ làm việc a)Khi khởi động

+ Bộ chế hòa khí: Khi khởi động nhiệt độ còn thấp, bướm gió đóng hoàn toàn để giúp đạt được hỗn hợp đủ đậm Sau khi khởi động bộ ngắt bướm gió sẽ hoạt động để mở bướm gió ra một chút, nhằm tránh trường hợp hỗn hợp quá đậm dẫn đến ngột xăng làm tắt máy

+ Phun xăng điện tử: Hệ thống phun xăng sẽ nhận biết động cơ đang quay nhờ vào tín hiệu máy khởi động, từ tín hiệu của máy khởi động bộ điều khiến trung tâm sẽ điều khiển vòi phun cung cấp một lượng hỗn hợp đậm hơn trong khi khởi động b) Khi động cơ còn lạnh

+ Khi động cơ còn lạnh nhiên liệu bay hơi rất kém, vì vậy cần phải có một hỗn hợp đậm hơn so với khi khởi động

+ Bộ chế hoà khí: Hệ thống bướm gió của bộ chế hoà khí thực hiện chức năng này Khi nhiệt độ còn thấp, bướm gió có thể vận hành bằng tay hay tự động để cung cấp một hỗn hợp đậm hơn Ở hệ thống vận hành bằng tay, sau khi động cơ đã khởi động lái xe sẽ mở bướm gió khi động cơ ấm lên Ở hệ thống tự động, bướm gió cũng được mở như vậy nhờ cuộn nhiệt điện trở

+ Phun xăng điện tử: Nhiệt độ nước làm mát được do bằng một cảm biến, nó nhận ra nhiệt độ nước làm mát còn thấp Cảm biến có một nhiệt điện trở mà sự thay đối của điện trở này rất nhạy với sự thay đổi của nhiệt độ nước làm mát Nhiệt độ nước làm mát được chuyển thành tín hiệu điện và gởi đến bộ điều khiến trung tâm, bộ điều khiển trung tâm sẽ làm đậm hỗn hợp tùy theo tín hiệu này Ngoài ra ở hệ thống phun xăng điện tử còn có vòi phun khởi động lạnh, hoạt động chỉ khi nhiệt độ động cơ còn thấp để cung cấp một lượng phun lớn hơn khi đã khởi động Vòi phun này được thiết kế để cải thiện sự phun sương của nhiên liệu giúp cho nhiên liệu dễ dàng hòa trộn và bốc cháy hơn

c) Khi tăng lốc

Trang 25

: : Honda Civic 2.0 i- VTEC - -

+ Bộ chê hòa khí: Đê tránh cho hỗn hợp quá nhạt khi xe tăng tôc, một hệ thông bơm tăng tốc được tạo ra Khi bướm ga mở đột ngột, một lượng nhiên liệu xác định được phun ra từ bơm tăng tốc để bù trừ lại sự chậm trễ trong việc cung cấp nhiên liệu qua vòi phun chính

+ Phun xăng điện tử: Ngược lại với bộ chế hòa khí, ở hệ thống phun xăng điện tử không thực hiện bất kỳ hiệu chỉnh đặc biệt nào trong khi tăng tốc, bởi vì bộ chế hòa khí hút nhiên liệu vào bằng độ chân không còn hệ thống phun xăng điện tử phun trực tiếp nhiên liệu có áp suất cao tỷ lệ với sự thay đối của lượng khí nạp, do vậy không có sự chậm trễ trong việc cung cấp nhiên liệu Tuy nhiên trong thực tế để nâng cao khả năng tải khi xe tăng tốc trong khi bướm ga còn đóng, một lượng nhỏ nhiên liệu được phun ra thêm qua các vòi phun

d) Khi phát huy hết công suất

+ Bộ chế hòa khí: Điều này được thực hiện bằng hệ thống toàn tải, hệ thống toàn tải nhận biết tải trọng đặt lên động cơ bằng độ chân không của đường nạp Khi độ chân không này giám xuống, van tăng tải mở ra và hỗn hợp đậm hơn được cung cấp

+ Phun xăng điện tử: Tải trọng đặt lên động cơ được xác định bằng độ mở của bướm ga và nó được chuyên thành tín hiệu điện nhờ vào cảm biến vị trí bướm ga Khi góc mở của bướm ga tăng lên, có một lượng nhiên liệu lớn hơn để cung cấp tỷ lệ hòa khí phù hợp với chế độ toàn tải của động cơ

1.3.3.3 Ưu, nhược điểm động cơ phun xăng so với động cơ dùng bộ chế hòa khí a4) Bộ chế hòa khí

+ Hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng bộ chế hòa khí về cơ bán chỉ có ưu điểm là cầu tạo đơn giản, giá thành thấp hơn so với hệ thống phun xăng điện tử Nhưng bên cạnh đó bộ chế hòa khí lại tồn tại hai khuyết điểm sau:

+ Các mạch xăng ở các chế độ làm việc của động cơ được điều khiển hoàn toàn bằng cơ khí, do đó thành phần hỗn hợp không được tối ưu Nếu hỗn hợp quá đậm dẫn đến xăng cháy không hết, sản sinh ra khí độc như HC, CO và ngược lại nếu hỗn hợp quá nhạt sẽ sinh ra khí độc NO,

+ Các xilanh trên cùng một động cơ nhận được lượng khí hỗn hợp không đồng nhất, hỗn hợp của các xilanh càng ở xa bộ chế hòa khí càng giàu xăng Nguyên nhân của hiện tượng này là do xăng nặng hơn không khí nên lưu thông không xuyên suốt qua các đoạn cong của các ống góp hút Các hạt xăng lớn tiếp tục lưu thông theo quán tính đến vách cuối cùng của ống góp hút và ngưng đọng tại đây Số xăng này bốc hơi và cung cấp thêm cho các xilanh đầu và cuối, hậu quả là khí hỗn hợp cung cấp cho các xilanh này luôn giàu xăng hơn các xilanh khác

b) Phun xăng điện tử

Trang 26

: Honda Civic 2.0 i- VTEC : :

+ 8o với bộ chê hoà khí, hệ thông phun xăng điện tử có nhiêu ưu điêm hơn như: + Tiết kiệm nhiên liệu: Trong hệ thống phun xăng điện tử mỗi xilanh đều có riêng một vòi phun, các vòi phun này lại được điều khiến bởi bộ xử lý trung tâm nhờ vậy các xilanh động cơ được cung cấp lượng xăng đồng đều ở bất kỳ chế độ hoạt động nào của động cơ

+ Thích ứng với các chế độ tải trọng khác nhau: Hệ thống phun xăng điện tử có kha nang đáp ứng việc cung cấp nhiên liệu cho động cơ ở tất cả các chế độ và tải trọng thay đổi khác nhau của động cơ một cách nhanh chóng, nhờ vào khả năng của bộ điều khiến trung tâm chỉ huy vòi phun phun xăng vào đường ống nạp trong thời gian nhỏ nhất Nhưng nó cũng có nhược điểm là cấu tạo phức tạp, việc bảo dưỡng sửa chữa khó khăn, giá thành cao

2 GIÓI THIỆU ĐỘNG CƠ K20Z2

2.1 Giới thiệu chung

2.1.1 Giới thiệu chung về xe Honda Civic 2.0 ¡-VTEC

Trang 27

Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ K20Z2 lắp trên xe ôtô Honda Civic 2.0 i- VTEC

Trang 28

Honda Civic 2.0 1-VTEC (loại Tỷ số tông 13,62

Eps) Xoay,khóa đến khóa 2,65°

Đường khinh vô 360 mm

lăng

Hệ Loại Trước Thanh rằng riêng với bộ thăng

thống bằng thủy lực

treo Sau Chạc thanh đòn kéo độc lập

với bộ thăng bằng, lò xo cuộn Giảm xóc Trước và sau Ông lồng thủy lực chứa khí nitơ

Phanh Loại phanh Trước Đĩa tán nhiệt trợ lực tự điều chỉnh Sau(đĩa) Đĩa đặc tự điều chỉnh có trợ lực Sau(trông) Trống tự điều chỉnh có trợ lực Loại phanh đỗ Dẫn động cơ khí, bánh sau Bè mặt tiếp xúc ma | Trước(nissin) 48,4cm' sát Trước(akebono) 37,5cm' Sau 20,6cm” Diện tích bề mặt ma | Sau 57,6cmˆ sát guốc phanh Máy nén Loại Cuộn Dung tích 77,1ml

Điều Tốc độ tối đa 10000 vòng/phút

hòa Dung tích chất bôi | 75ml

không trơn

khí Loại chất bôitrơn | Sp-10

Bộ ngưng tụ Loại Lá tản nhiệt

Giàn lạnh Loại Lá tản nhiệt

Quạt gió Loại Dòng xoay ôn định

Loại môtơ 220w/12v

Điều khiến tốc độ Thay đôi không giới hạn

Dung tích tối đa 470 m'

Điều khiến nhiệt độ Loại trộn khí

Ly hợp máy nén Loại Đĩa đơn loại khô, truyền động

bằng đây cu-roa

Trang 29

Honda Civic 2.0 i-VTEC Tiéu thy dién dién 42w tôi đa ở 12v & 20° c(68° f) Chất làm lạnh Loại Hfc-134a(r-134a) Dung tich Loại lhd: 400 — 450 g Loai rhd: 450-500g

2.1.2 Giới thiệu chung về động cơ K20Z2

Động cơ K20Z2 lắp trên xe Honda Civic 2.0 ¡-VTEC của hãng Honda là loại động cơ xăng thế hệ mới Mỗi xilanh được trang bị 4 xupáp trong đó gồm 2 xupáp nap và 2 xupáp thải nên đáp ứng được nhu cầu nạp đẩy, thải sạch cho động cơ Buông cháy được thiết kế với góc nghiêng giữa xupáp nạp và xupáp thái là 55 độ vì vậy có thể tăng diện tích xupáp nạp từ đó có thể tăng được tiết diện nạp Bugi được đặt ở tâm buồng cháy, đỉnh piston được khoét lõm Có hệ thống đóng, mở van nạp biến thiên thông minh (vvt-i)

Động cơ có công suất 144kw/6000v/p có hệ thống đánh lửa trực tiếp, hệ thống nhiên liệu phun trực tiếp được điều khiến bởi ECU

eer, 2 PF

Hình 2-2 Động cơ K20Z2

Trang 30

Honda Civic 2.0 1-VTEC Bang 2-2 Các thông số kỹ thuật của động cơ K20Z2 Tên động cơ K20Z2 Loại động cơ Động cơ xăng 4 thì DOHC i-VTEC, làm mát băng nước Bé tri xilanh 4 xilanh thang hang, nam ngang Dung tích công tác 1998 cm” Đường kính xilanh d 86 mm Hành trình pittông s 86 mm Tỉ số nén 96

Công suất tối đa 144kw/6000 (v/p)

Mô men xoắn tôi đa 182/4000 (n.m/rpm)

Truyền động xu páp Truyền động băng xích, 4 xu páp

DOHC i¡-VTEC mỗi xilanh Hệ thông phun nhiên liệu Hệ thông phun nhiên liệu đa công liên tiép (pgm-fi) Tiêu chuẩn khí xả Euro step 2 Góc đánh lửa sớm 842 "BTDC Thời | Nap Mở 52"~0” BTDC điểm Đóng 12°~64° ABCD phối | Xa Mở 44” BTDC khí Đóng 8” ABCD Hệ thông bôi trơn Bình hứng dâu ướt, cưỡng bức

Yêu câu nhiên liệu Xăng không chì có chỉ số oc-tan 92 hoặc cao hơn

2.2 Các thành phần chính trong động cơ K20Z2 2.2.1 Những chỉ tiết cố định

+ Nắp máy, cácte, thân máy và xilanh được chế tạo theo phương pháp đúc bằng hợp kim nhôm, ống lót xilanh là loại ống lót khô có đường kính 86 mm

+ Nắp quy lát được chế tạo phương pháp đúc bằng hợp kim nhôm nhẹ, các trục cam được bố trí trên đầu quy lát

+ Việc làm kín được thực hiện nhờ keo tổng hợp

2.2.2 Cơ cầu phân phối khí 2.2.2.1 Công dụng

Trang 31

Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ K20Z2 lắp trên xe ôtô : : Honda Civic 2.0 i- VTEC

Cơ cầu phôi khí trên động cơ đôt trong có tác dụng thực hiện quá trình thay đôi môi chất: Thải sạch sản vật cháy ra khỏi xilanh, nạp đầy môi chất mới (hòa khí) vào xilanh giúp cho động cơ làm việc liên tục

Động cơ K20Z2 có hai trục cam được dẫn động băng hai puly có đường kính bằng nhau thông qua xích truyền động được dẫn động từ trục khuỷu như vậy có thể làm giám tiếng ồn trong động cơ, kết cầu động cơ nhỏ gọn hơn, làm giảm được giá thành sản xuất

2.2.2.2 Các thành phần chính trong cơ cấu phân phối khí

Động cơ K20Z2 là kiểu động cơ DOHC VTEC có đặc điểm nỗi bật là điều khiến sự thay đối độ mở và thời gian phân phối của cả xupáp nạp và xupáp thải phù hợp với từng chế độ làm việc của động cơ Đây là loại động cơ có hiệu suất cao tiết kiệm nhiên liệu

Hình 2-2 Sơ đồ bố trí các chỉ tiết trong cơ cấu phân phối khí

1- Đầu trục cam; 2, 25- Vòng đàn hổi; 3- Dàn cò mố; 4- Chốt định vị; 5- Trục cam; 6- Lò xo xupáp nạp; 7- Vòng làm kín; §- Puli trục cam; 9- Vong lam kin xupap nap; 10- Ong dẫn hướng xupáp nạp; 11- Vỏ sau; 12- Keo làm kín động cơ; 13- Xupáp thải; 14- Xupáp nạp; 15- Đầu xilanh; 16- Ống dẫn hướng xupáp thải; 17- Chén chận trên xupáp thải; 18- Vong lam kin xupap thải; 19- Lò xo xupáp thải; 20- Chén chận dưới xupáp thải; 21- Móng ngựa, 24- Lỗ dầu về

Khi hoạt động ở tốc độ thấp hai vẫu cam bên ngoài tác dụng trực tiếp lên hai cò mô Những vầu cam tôc độ này tôi ưu hóa cho hoạt động êm dịu và tiệt kiệm

Trang 32

Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ K20Z2 lắp trên xe ôtô Honda Civic 2.0 i-VTEC

nhiên liệu cho động cơ Vâu cam tôc độ cao lúc này tiêp xúc với cô mô nhưng cò mô này không nối với chỉ tiết nào do đó không xảy ra quá trình truyền công suất

Cam khong 41 ot not gi _ Cậm đổi wv a’ Co méd giữa { chuyển Vấu cam tốc ^ "1 T1” | đệ thấp al | 2

vs wr — Como ae Áp suất dầu

âu cam tôc i af ee

sac 6 cao m ì Chết nối eo ld |-H) lhy Xupap m@! ws

Truc cam 7)

Xupap đóng

Hình 2-3 VTEC hoạt động ở tốc độ cao 2.2.3 Cơ cấu trục khuỷu._ thanh truyền

Các thành phần chính trong cơ cấu trục khuỷu_ thanh truyền

aa ets Se ey et

Aa RA =—ll oe

Hình 2-4 Sơ đồ bố trí các chỉ tiết trong cơ cấu trục khuỷu_ thanh truyền 1- Roang làm kín; 2- Nắp bạc lót cô trục chính; 3- Bánh đà; 4- Bạc làm kín; 5- Vòng chặn; 6- Đuôi trục khuỷu; 7- Bạc lót cỗ biên; §- Chốt định vị; 9- Bulông đầu to thanh truyền; 10- Bạc lót thanh truyền; 11- Đầu nhỏ thanh truyền; 12- Chốt pittông;

13- Các xécmăng

+ Pitông: Được làm bằng hợp kim nhôm có kết cấu đặc biệt đỉnh pittông được khoét lõm Rãnh pittông trên cùng có tráng lớp ôxit axit, phần đuôi pittông có vat, dé dam bảo độ cứng vững, giám khối lượng pittông và thiết kiệm vật liệu

Trang 33

Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ K20Z2 lắp trên xe ôtô Honda Civic2.0i.VTEC Bảng 2-3 Đường kính tiêu chuân cô pittông Cỡ pittông Điều kiện tiêu chuẩn Tiêu chuẩn 85,991 dén 86,106 m

+ Chốt pittông được chế tạo băng thép hợp kim cứng, có đường kính từ 618,996 dén ÿ19 mm, được thiết kế lệch tâm

+ Xécmăng: Có 3 Xécmăng loại có ứng suất thấp, 2 Xécmăng khí và I xécmăng đầu Bảng 2-4 Khe hở cho phép của các xécmăng Xécmăng Điêu kiện tiêu chuẩn số Í 0,20 đến 0,35(mm) số 2 0,40 đến 0,55(mm) dau 0,2 dén 0,7(mm) + Thanh truyén: Được đúc bang thép hop kim cé duéng kinh dau to: 652,989 đến 653,002mm

+ Truc khuyu: La truc khuyu nguyên có kết cầu khá đặc biệt, bên trong có đường dầu đi bôi trơn các bạc lót và cổ trục Bang 2-5 Đường kính cỗ trục Đo lường Tiêu chuẩn (mới) Đương kính cô trục chính 54,984 dén 55,08(mm) Duong kinh c6 truc tay bién | 44,976 đến 45(mm)

+ Banh đà: Thực chất là một chiếc đĩa có vành răng đề tiếp xúc với hệ thống

khởi động và khoan các lễ để gắn biến mô thuỷ lực

2.2.4 Hệ thống nhiên liệu

Hệ thống nhiên liệu động cơ K20Z2 đóng vai trò rất quan trọng, nó không đơn thuần là hệ thống phun nhiên liệu, bởi nó hợp thành từ nhiều hệ thống đó là hệ thống điều khiến điện tử (ECU), hệ thống nạp không khí, hệ thống đánh lửa điện tủ, điều khiển tốc độ động cơ, tạo ra sự tương trợ lẫn nhau, kim phun hoạt động như các kim phun của các xe đời mới Khả năng điều khiến tốt, công suất động cơ tăng, giám tiêu hao nhiên liệu

Lượng không khí nạp được lọc sạch khi đi qua lọc không khí và được đo bởi cảm biến lưu lượng không khí Tỷ lệ hòa trộn được ECU tính toán và hòa trộn theo tỷ lệ phù hợp nhất Có cảm biến ôxy ở đường ống xá để cảm nhận lượng ôxy dư, điều khiến lượng phun nhiên liệu vào tốt hơn

Trang 34

Honda Civic 2.0 ¡-VIEC -

Bơm xăng đặt trong bình xăng, khi được câp điện cho bơm thì bơm sẽ cầp xăng có áp suất cao qua lọc xăng, theo đường ống đến dàn phân phối xăng trước các vòi phun Khi nhận được tín hiệu từ ECU xăng sẽ được phun vào trước xupáp nạp Đưởng xăng thừa về lại bình chứa SỈ] Thùng Bộ ổn xăng Bơm Lọc tỉnh m Dànphân phối | „ định Lọc |#|lxáng ap suat thô vvrVvy Cac voi phun Phun vao trudc xupap nap Không khí \ \ - ì Lọc không khí „ị Bướm ga »| Đường ông nạp Hình 2-5 Sơ đồ nguyên lý hệ thống phun xăng động cơ K20Z2 2.2.5 Hệ thống bôi trơn các piston và xylanh các bánh răng dẫn động | ` các thanh truyền con đội và các chỉ tiết L| | truc khuyu cac mo cam ¬ Lá n các cổ trục cam van mach tat loc thé

cacter chứa dầu

Hình 2-6 Sơ đồ nguyên lý mạch dầu bôi trơn

Trang 35

Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ K20Z2 lắp trên xe ôtô Honda Civic 2.0 i- VTEC

Dong co K20Z2 dung hệ thông bôi trơn cưỡng bức loại bơi trơn cácte ướt bởi tồn bộ lượng dầu bôi trơn được chứa trong cácte của động cơ, chỉ tiết đều được bôi trơn đầy đủ bằng lưu lượng và áp suất dầu thích hợp do bơm dầu cung cấp đến bề mặt làm việc của các chỉ tiết để bôi trơn và làm mát các chỉ tiết chuyển động của động cơ

Hệ thống bôi trơn gồm có: Bơm dầu ,bầu lọc dầu, cácte dầu, lọc thô, các đường dẫn dầu, mạch dầu bôi trơn động cơ đựơc thể hiện qua hình 2-6

2.2.6 Hệ thống làm mát

Hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức một vòng kín, van hang nhiệt được đặt ở đầu ra của két nước, nhiệt độ van hằng nhiệt mở ở 80°C, dung tich binh chwa 7,5 lit, nước làm mát là nước tỉnh khiết có pha thêm chất chống rỉ Quạt làm mát được dẫn động bằng điện, gồm một quạt hút không khí nóng ra ngoài và một quạt thôi không khí mắt vào làm mát bộ tản nhiệt k3 T ep <i S- Bree Ath ht Bios, 2 Nư⁄ | Hh | i) lÌ li lễ 6 = He Se Nl Lil oh , vy ` hy 2250 a tf | fl Beye, N A = Gali, | ‘y TT «aL Ƒ n Ị re } ae A8 sa: 6 SN ` bh 4 i ị ‘ 1 Ũ oe ` Sel ‘ 12 Sy ul 11

Hình 2-7 Sơ đồ bố trí các chỉ tiết trong hệ thống bôi trơn

1- Quạt hút không khí; 2- Vòng đàn hồi; 3- Ông dẫn đường nước ra; 4- Nắp két nước; 5- Bộ tản nhiệt; 6- Bình chứa nước làm mát; 7-Ông dẫn đường nước vào; 8- Bộ phận vòi dẫn nước làm mát hộp số tự động; 9- Nút xả nước làm mát; 10- Quạt làm mát két nước; 11- Môtơ quạt két nước; 12- Vỏ quạt làm mát

2.2.7 Hệ thống đánh lửa

Hệ thống đánh lửa được điều khiển bằng điện tử ECU đánh lửa trực tiếp Mỗi xilanh có một bugi loại đầu đài và một cuộn dây đánh lửa được điều khiến bằng mạch bán dẫn dùng transitor Hệ thống đánh lửa điện tử luôn luôn gắn liền với hệ thống phun nhiên liệu, nó điều khiến tia lửa, góc đánh lửa luôn phù hợp với góc

Trang 36

Honda Civic 2.0 ¡-VIEC : ;

phun của nhiên liệu nhờ các cảm biên đê thực hiện quá trình đôt cháy tôt hơn và nhiên liệu được cháy hoàn toàn, ít tốn nhiên liệu, tăng công suất động cơ, giảm chất thải độc hại Hệ thống đánh lửa khắc phục các nhược điểm như: Hoạt động tốt, khá năng duy trì tia lửa, hiệu điện thế tăng lên đột ngột, không xảy ra hiện tượng tự cháy, làm mát cuộn dây khi bị nung nóng, điều khiến thời điểm đánh lửa khi động cơ bỏ máy, thời gian chuẩn bị đánh lửa tăng 2 3 INI C> = ©œ oO oO C3 AM2 T62 BUGI 6T1 Sa IGFI IGT2 IGT3 1 ‘ @ aM2 10 7 a NE+ O } I 4 ME 8K TT sư

Hình 2-§ Sơ đồ hệ thống đánh lửa động cơ K20Z2

1- Cầu chì dòng cao; 2- Khóa điện; 3- Cầu chì; 4- Cuộn đánh lửa số 1; 5- Cuộn đánh

lửa số 2; 6- Cuộn đánh lửa số 3; 7- Cuộn đánh lửa số 4; 7,8- Bọc chống nhiễu; 9- Cảm biến vị trí trục khuýu; 10- Cảm biến vị trí trục cam; 11- Bộ lọc chống ôn 11 = fe er IGT4 — Ứ N6 CO m G2 —

ECU căn cứ vào tín hiệu nhận được từ cảm biến vị trí trục khuyu va can cu vào góc đánh lửa cơ sở đã ghi sẵn trong bộ nhớ cũng như trong các thông số hiệu chỉnh để xác định góc đánh lửa sớm cho động cơ Việc tạo ra các tín hiệu dạng xung để cung cấp dòng điện cho cuộn dây đánh lửa được lập trình sẵn để các cuộn dây cung cấp dòng điện trong thời gian định mức trước với giá trị tính toán để đảm bảo cho:

Từ thông sinh ra trong các cuộn dây đạt giá trị lớn nhất, đảm bảo cuộn dây đủ năng lượng để đánh lửa

Trang 37

: : Honda Civic 2.0 i- VTEC

Điêu khiên sự phát ra và châm dứt tia lửa được ECU tính toán sau khi các dữ

liệu được nhập vào bởi các cảm biến: + Cám biến vi trí trục khuỷu

+ Cảm biến vị trí trục cam

+ Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ + Cám biến vị trí bướm ga

+ Cám biến vị trí bàn đạp ga

+ Cảm biến kích nỗ

2.2.8 Hệ thống hồi lưu khí xả(EGR)

Trong thành phần khí thải của động cơ có chất NOx rất độc hại đối với con người và môi trường xung quanh NOx sinh ra trong điều kiện động cơ hoạt động ở chế độ mang tải nặng, nhiệt độ bên trong buồng cháy động cơ cao Ngày nay đo các quy định về kiểm soát khí thải trong động cơ cho nên trên các ôtô hiện đại đã thực hiện nhiều biện pháp nhằm giảm lượng NOx độc hại có trong khí thải động cơ Một trong những biện pháp đơn giản và có hiệu quả cao là dùng hệ thống hồi lưu khí thải, việc đưa một phần khí thải quay về đường nạp có tác dụng tương tự như tăng hệ số khí sót trong động cơ, đồng thời làm giảm nhiệt độ trong buồng cháy động cơ do đó nó có thể giảm được sự hình thành khí NOx trong khí xả động cơ vì vậy giảm được khí thải ô nhiễm do động cơ sinh ra

Các tác động của hệ thống EGR lên động cơ

Đề chủ động trong việc điều khiển động cơ có sử dụng hệ thống hồi lưu khí thải, để giảm lượng khí NOx trong khí thải động cơ người ta phải quan tâm đến sự tác động của khí thải lên quả trình cháy của động cơ

Thực tế khí thải có những ảnh hưởng đến quá trình cháy như: Nhiệt độ của khí cháy thấp hơn khi động cơ có trang bị hệ thống hồi lưu khí thải Quá trình cháy diễn ra chậm hơn vì vậy khi động cơ chạy ở chế độ không tải thì hệ thống không làm việc Làm giảm công suất của động cơ nên khi động cơ phát huy công suất tối đa (chế độ toàn tải) thì hệ thống không làm việc

Khi đưa lượng khí thái quay về đường ống nạp, lượng không khí sạch đưa vào động cơ giảm xuống vì vậy lượng ôxy cung cấp cho quá trình cháy cũng giảm xuống Lúc này ECU sẽ điều chỉnh lượng nhiên liệu phun theo xu hướng giảm xuống Mặc dù việc đưa khí thải quay về đường nạp của động cơ gây ra những tác hại không tốt đối với động cơ như tăng tính mài mòn, nó còn có tác động xấu đối với môi trường vì nó làm tăng nồng độ các chất ô nhiễm khác trong khí xả như nồng độ CO, lượng bồ hong tuy nhiên nó cũng có tác dụng đáng kê trong việc giảm lượng

Trang 38

Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ K20Z2 lắp trên xe ôtô Honda Civic 2.0 ¡-VIEC : ‹

NOx trong khí thải động cơ Nêu kết hợp với tăng áp hệ thông hôi lưu khí thải cho

phép giám đồng thời các chất sau đây: NOx, HC, bồ hóng thì rất tốt

Trang 39

: - Honda Civic 2.0 i- VTEC

3 KHẢO SÁT HỆ THÔNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ ĐỘNG CƠ K20Z2 3.1 Hệ thống phun xăng điện tử động cơ K20Z2

3.1.1 Sơ đồ bố trí chung của hệ thống phun xăng điện tử động cơ K20Z2

Hình 3-1 Sơ đồ bố trí chung của hệ thống phun xăng điên tử động cơ K20Z2 1- Ban đạp ga; 2- Cảm biến vị trí bàn đạp ga; 3- Role điều khiển bơm xăng: 4- Thùng xăng: 5- Bơm xăng: 6- Lọc xăng: 7- Dàn vòi phun; 8- Vòi phun; 9- Bộ ốn định áp suất; 10- Đường xăng hổi; 11- Van thoát khí hai chiều; 12- Van EVAP; 13- Lọc không khí; 14- Cám biến lưu lượng khí nạp; 15- Cám biến nhiệt độ khí nạp; 16- Môtơ điều khiển bướm ga; 17- Cảm biến vị trí bướm ga; 18- Bướm ga; 19- Đường không tái; 20- Van điều chỉnh không tải; 21- Ong góp nạp; 22- Đường ống nạp; 23- Xupáp nạp; 24- Pittông: 25- Xilanh; 26- Xupáp thải; 27- Đường ống thải; 28- Van hồi lưu khí thải (EGR); 29- Cảm biến ôxy; 30- Bộ xúc tác ba thành phân; 31- Bộ tiêu âm; 32- Cảm biến tốc độ trục khuỷu; 33- Cảm biến kích nỗ; 34- Cảm biến nhiệt độ nước làm mát

Khi nhận được tín hiệu truyền về từ các cảm biến trong đó quan trọng nhất là cảm biến lưu lượng khí nạp và cảm biến tốc độ động cơ, ECU sẽ nối mạch cho role điều khiến bơm xăng cấp điện cho bơm xăng Nhiên liệu được hút từ bình nhiên liệu băng bơm và đưa qua lọc nhiên liệu, sau đó qua dàn vòi phun rồi đên các vòi phun,

Trang 40

_ Honda Civic 2.0 i- VTEC :

cuôi ông dàn vòi phun có bộ ôn định 4p suat nhắm giữ áp suât của nhiên liệu ở một khoảng nhất định (phía có áp suất cao), nhiên liệu thừa được đưa trở lại bình xăng qua đường xăng hồi Kết hợp với lượng khí nạp được đưa vào động cơ qua hệ thống nạp, các vòi phun sẽ phun nhiên liệu vào đường ống nạp tùy theo các tín hiệu phun được ECU tính toán, để phù hợp với các tình trạng hoạt động của động cơ

3.1.2 Cầu tạo và nguyên lý hoạt động của các bộ phận chính

3.1.2.1 Bơm nhiên liệu

a) kết cầu và nguyên lý hoạt động

Bơm nhiên liệu là loại bơm cánh gạt được đặt trong thủng xăng, do đó loại bơm này ít sinh ra tiếng ồn và rung động hơn so với loại bơm đặt trên đường ống Các chỉ tiết chính của bơm bao gồm: Mô tơ, hệ thống bơm nhiên liệu, van một chiều, van an toàn và bộ lọc được gắn liền thành một khối 8 8 4 5 4 7 os HEHE Ss ee

Hình 3-2 Kết cấu của bơm xăng điện

1-Van một chiều; 2- Van an toàn; 3- Chỗi than; 4- Rôto; 5- Stato; 6,8- Vỏ bơm; 7,0- Cánh bơm; 10- Cửa xăng ra; 1 1- Cửa xăng vào

Rôto (4) quay, dẫn động cánh bơm (7) quay theo, lúc đó cánh bơm sẽ gạt nhiên liệu từ cửa vào (11) đến cửa ra (10) của bơm, do đó tạo được độ chân không tại cửa vào nên hút được nhiên liệu vào và tạo áp suất tại cửa ra để đây nhiên liệu đi

Van an toàn (2) mở khi áp suất vượt quá áp suất giới hạn cho phép (khoảng 6 kG/cm2)

Van một chiều (1) có tác dụng khi động cơ ngừng hoạt động Van một chiều kết hợp với bộ ốn định áp suất duy trì áp suất dư trong đường ống nhiên liệu khi động cơ ngừng chạy, đo vậy có thể dễ đàng khởi động lại Nếu không có áp suất dư thì nhiên liệu có thế đễ dàng bị hóa hơi tại nhiệt độ cao gây khó khăn khi khởi động lại động cơ

b) Điễu khiển bơm nhiên liệu

Định dạng
Số trang	101
Dung lượng	16,57 MB