Đồ án hệ thống phun xăng điện tử trên xe camry 2.0

Cả hai loại này: bộ chế hòa khí hay hệ thống phun xăng điện tử đều cung cấp nhiên liệu với một tỉ lệ nhất định phụ thuộc vào lượng khí nạp.. Do vậy hệ thống phun xăng điện tư ra đời để t

Lời nói đầu

Chương 1: Tổng quan về hệ thống phun xăng điện tử EFI……….4

1 Lịch sử phát triển của hệ thống phun xăng điện tử……… ……… 4

1.1 Khái niện về phun xăng điện tử……….4

1.2 Lịch sử phát triển……… 4

1.3 Hệ thống phun xăng điện tử ……… 5

1.4 Ưu điểm của hệ thống phun xăng……… 5

1.5 Phân loại hệ thống phun xăng………6

1.6 Cấu tạo hệ thống phun xăng……… 8

1.7 các bộ phận chính……… 9

1.8 Giới thiệu chung về xe camry 2.0E 2014……… 12

Chương 2: Phân tích kết cấu và nguyên lý làm việc của hệ thống phun xăng điện tử dùng trên xe Camry 2.0E 2014

2.1 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lí hoạt động của hệ thống phun xăng điện tử …………18

2.2 Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của các bộ phận chính trên hệ thống nhiên liệu 19

2.2.1 Bơm nhiên liệu………19

2.2.2 Lọc nhiên liệu……… 21

2.2.3 Bộ điều áp ……… 21

2.2.4 Bộ giảm rung động ……….22

2.2.5 Vòi phun xăng điện tử……….23

2.2.6 Hệ thống kiểm soát hơi nhiên liệu ……… 24

2.3 Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của các bộ phận trên hệ thống nạp khí………25

2.3.1 Sơ đồ hệ thống cung cấp khí nạp……….25

2.3.2 Lọc gió……….26

2.3.3 Cổ họng gió ………26

2.3.4 Ống góp hút và đường ống nạp ……….26

2.4 Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của các bộ phận trên hệ thống điều khiển điện tử 27 2.4.1 Cảm biến lưu lượng khí nạp ……….27

2.4.2 Cảm biến nhiệt độ khí nạp ………29

2.4.3 Cảm biến vị trí bướm ga ……… 30

2.4.4 Cảm biến Oxy………32

2.4.5 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát ……… 33

2.4.6 Cảm biến vị trí trục cam ………34

2.4.7 Cản biến vị trí trục khuỷu ……… 35

2.4.8 Cảm biến tiếng gõ……… 36

2.4.9 Cảm biến vị trí bàn đạp ga……….37

2.4.10 ECU……… 38

Chương 3 Chẩn đoán và bảo dưỡng hệ thống phun xăng điện tử 3.1 Các hư hỏng và cách khắc phục………43

3.2 Quy trình chẩn đoán……… 44

3.3 Quy trình tháo lắp hệ thống phun xăng điện tử……….48

3.4 Quy trình bảo dưỡng hệ thống phun xăng điện tử……….56

Chương 4: kết luận……… 60

Lời Nói Đầu

Ngày nay khi ngành công nghiệp ôtô trong nước và trên thế giới đang ngày càng phát triển và đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển chung của toàn xã hội Nhiều hệ thống trên ô tô được thay thế để đáp ứng nhu cầu của con người trong đó có hệ thống phun xăng điện tử (EFI) Để hiểu sâu về hệ thống này em đã chọn đề tài này

Là sinh viên của khoa Công Nghệ ôtô chúng em được trang bị những kiến thức cơ bản về

ngành cơ khí ôtô Với đề tài : “Chẩn đoán và bảo dưỡng hệ thống phun xăng điện tử EFI động cơ 1AZ – FE trên Toyota Camry 2.0E 2014 ” của bộ môn đồ án chuyên ngành ôtô ,

giúp em hoàn thiện hơn về trang bị kiến thức của mình về ngành mà em theo học và đặc biệt

là về hệ thống phun xăng điện tử EFI Nó đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc tiết kiệm nhiên liệu cũng như kinh tế người sử dụng

Đề tài gồm có 3 chương:

o Chương 1: Tổng quan về hệ thống phun xăng điện tử EFI

o Chương 2: Phân tích kết cấu và nguyên lý làm việc của động cơ

1AZ-FE dùng trên xe Camry 2.0E

o Chương 3: Xây dựng quy trình chẩn đoán và bảo dưỡng hệ thống phun xăng điện tử

Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy giáo hướng dẫn thầy Nguyễn Diệp Thành, các thầy trong khoa Công Nghệ ôtô cùng tất cả các bạn sinh viên đã giúp em hoàn thành đồ án này

Hà Nội, ngày

Sinh viên thực hiện

LÊ MINH THỤ

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ

1 Lịch sử phát triển của hệ thống phun xăng điện tử

1.1 Khái niệm về phun xăng điện tử:

EFI là viết tắt của từ Electronic Fuel Injection, có nghĩa là hệ thống phun xăng điều khiển điện tử Đây là hệ thống điều khiển cung cấp nhiên liệu tốt nhất hiện nay Tùy theo chế độ làm viêc của ôtô mà hệ thống tự thay đổi tỉ lệ hỗn hợp nhiên liệu để cung cấp cho động cơ hoạt động tốt nhất cụ thể ở chế độ khởi động lạnh, hỗn hợp khí được cung cấp giàu xăng và sau khi động cơ đã đạt nhiệt độ vận hành hỗn hợp sẽ nghèo xăng hơn

Trên các đời xe cũ sử dụng chế hòa khí để tạo hỗn hợp nhiên liệu và cung cấp nhiên liệu cho động cơ Cả hai loại này: bộ chế hòa khí hay hệ thống phun xăng điện tử đều cung cấp nhiên liệu với một tỉ lệ nhất định phụ thuộc vào lượng khí nạp Nhưng do để đáp ứng các yêu cầu về khí xả, tiêu hao nhiên liệu, cải thiện khả năng tải… Thì bộ chế hòa khí phải được lắp them các hiệu chỉnh khác làm nó trở nên phức tạp hơn rất nhiều

Do vậy hệ thống phun xăng điện tư ra đời để thay thế cho bộ chế hòa khí, nó đảm bảo tỉ

lệ hỗn hợp nhiên liệu thích hợp cho động cơ bằng việc phun nhiên liệu điện tử theo các chế

độ lái xe khác nhau

1.2 Lịch sử phát triển

Váo thế kỉ XIX, một kĩ sư người mỹ ông Stenvan đã nghĩ ra cách phun nhiên liệu cho một máy nén khí Sau đó một thời gian, một người Đức đã cho phun nhiên liệu vào buồng cháy nhưng không mang lại hiệu quả Đầu thế kỉ 20, người đức áp dụng hệ thống phun nhiên liệu trong động cơ 4 kỳ tĩnh tại Tuy nhiên, sau đó sang kiến này đã rất thành công trong việc chế tạo hệ thống phun xăng kiểu cơ khí Trong hệ thống phun xăng này nhiên liệu được phun trực tiếp trước xupap hút nên gọi là K – jetronic, mono – jetronic, L – jetronic…

Do hệ thống phun xăng cơ khí có nhiều nhược điểm nên đầu những năm 80, BOSCH đã cho ra đời hệ thống phun xăng sử dụng kim phun điều khiển bằng điện, có hai loại: hệ thống

L – jetronic ( lượng nhiên liệu được xác định nhờ cảm biến đo lưu lượng khí nạp ) và D- jotronic ( lượng nhiên liệu được xác định bằng cảm biến đo lưu lượng khí nạp )

Đến năm 1984, người Nhật đã mua bản quyến của BOSCH và đã ứng dụng hệ thống phun xăng L – jetronic và D – jetronic trên các xe của hãng Toyota ( động cơ 4A – ELU) Đến năm 1987, hãng Nisan dùng L – jetronic thay thế cho bộ chế hòa khí của xe sunny Việc điều khiển EFI có thể chia làm hai loại, dưa trên sự khác nhau về phương pháp dùng để xác định lượng nhiên liệu phun:

Một là loại mạch điều khiển lượng phun dựa vào thời gian cần thiết để nạp và phóng vào tụ điện loại khác là loại được điều khiển bằng vi xử lý được bắt đầu sử dụng vào năm

1983

Loại hệ thống EFI điều khiển bằng bộ vi xử lý được sử dụng trong xe của Toyota gọi là TCCS ( Toyota computer controlled system ), nó không chỉ diều khiển được lượng phun mà bao gồm ESA ( electronic spark advance ) và ccas hệ thống điều khiển khác cũng như chức năng chẩn đán và dự phòng

1.3 Hệ thống phun xăng điện tử (EFI)

Hệ thống EFI (Elctronic Fuel Injection ) sử dụng các cảm biến khác nhau để phát hiện tình trạng của động cơ vá tình trạng của động cơ vá điều kiện chạy của xe Và ECU động cơ tính toán lượng phun nhiên liệu tối ưu và làm cho các vòi phun nhiên liệu

Hình 1: Sơ đồ hệ thống phun xăng điện tử

1.4 Ưu điểm của hệ thống phun xăng điện tử

1.4.1 Hệ thống phun xăng có nhiều ưu điểm hơn bộ chế hòa khí là:

+ Dùng áp suất làm tơi xăng thành những hạt bụi sương hết sức nhỏ

+ Phân phối hơi xăng đồng đều đến từng xylanh một và giảm thiểu xu hướng kích nổ bởi hòa khí loãng hơn

+ Động cơ chạy không tải êm dịu hơn

+ Tiết kiệm nhiên liệu nhờ điều khiển được lượng xăng chính xác, bốc hơi tốt, phân phối

xăng đồng đều

+ Giảm được các khí thải độc hại nhờ hòa khí loãng

+ Mômen xoắn của động cơ phát ra lớn hơn, khởi động nhanh hơn,

xấy nóng máy nhanh và động cơ làm việc ổn định hơn

+ Tạo ra công suất lớn hơn, khả năng tăng tốc tốt hơn do không có họng khuếch tán gây cản trở như động cơ chế hòa khí

+ Hệ thống đơn giản hơn bộ chế hòa khí điện tử vì không cần đến cánh bướm gió khởi động, không cần các vít hiệu chỉnh

+ Gia tốc nhanh hơn nhờ xăng bốc hơi tốt hơn lại được phun vào xylanh tận nơi

+ Đạt được tỉ lệ hòa khí dễ dàng

+ Duy trì được hoạt động lý tưởng trên phạm vi rộng trong các điều kiện vận hành

+ Giảm bớt được các hệ thống chống ô nhiễm môi trường

1.5 Phân loại EFI

1.5.1 Phân loại theo phương pháp phát hiện lượng không khí nạp

a L-EFI (loại điều khiển lượng không khí)

Hình 2: Sơ đồ hệ thống L-EFI

b D-EFI (loại điều khiển áp suất đường ống nạp)

Loại này đo áp suất trong đường ống nạp để phát hiện lượng không khí nạp theo tỷ trọng của không khí nạp

Hình 3: Sơ đồ hệ thống D-EFI

1.5.2 Phân loại theo điểm phun

a Hệ thống phun xăng đơn điểm (phun một điểm): Kim phun đặt ở cổ đường nạp hút

chung cho toàn bộ các xi lanh của động cơ, bên trên bướm ga

b Hệ thống phun xăng đa điểm (phun đa đi ểm ): mỗi xy lanh của động cơ được bố trí

1 vòi phun phía trước xupáp nạp

Hình 4: Hệ thống phun xăng đa điểm

1.5.3 Phân loại theo phương pháp đi

a Phun xăng điện tử: Đư

hoạt động của động cơ (các sensors)

chế độ hoạt động của động cơ

b Phun xăng thủy lực:

nhiên liệu Điều khiển thủy l

để điều khiển lượng xăng phun vào đ

1.5.4 Phân loại theo thời đi

a Hệ thống phun xăng gián đo

Đóng mở kim phun một cách đ

vào động cơ khi các xupáp m

hệ thống phun xăng biến điệ

b Hệ thống phun xăng đ

Là phun xăng vào động cơ ngay

Áp dụng chohệ thống phun d

c Hệ thống phun xăng liên t

Là phun xăng vào ống góp hút m

xăng được phun ra khỏi kim phun vào đ

giảm áp suất nhiên liệu taị các kim phun

1.6 Cấu Tạo Hệ Thống Phun Xăng Đi

Hệ thống nhiên

liệu

i theo phương pháp điều khiển kim phun

Được trang bị các cảm biến để nhận biết chế đ

(các sensors) và bộ điều khiển trung tâm (computer) đ

ng cơ ở điều kiện tối ưu nhất

c: Được trang bị các bộ phận di động bởi áp lự

y lực sử dụng cảm biến cánh bướm gió và bộ phun vào động cơ Có một vài loại xe trang bị

i điểm phun xăng

ng phun xăng gián đoạn:

t cách độc lập, không phụ thuộc vào xupáp Lokhi các xupáp mở ra hay đóng lại Hệ thống phun xăng gián đo

ệu

ng phun xăng đồng loạt:

ng cơ ngay trước khi xupáp nạp mở ra hoặc khi xupáp n

ng phun dầu

ng phun xăng liên tục:

ng góp hút mọi lúc Bất kì lúc nào động cơ đang chạ

i kim phun vào động cơ Tỉ lệ hòa khí được điều khicác kim phun

Phun Xăng Điện Tử

Hệ thống phun xăng điện tử

khiển điện tử

độ (computer) để điều khiển

ực của gió hay của phân phối nhiên liệu

ị hệ thống này

c vào xupáp Loại này phun xăng

ng phun xăng gián đoạn còn có tên là

c khi xupáp nạp mở ra

ạy đều có một số

u khiển bằng sự gia

Hệ thống điều khiển điện tử

1.7 Hệ thống cung cấp nhiên liệu đảm nhận chức năng là:

- Hút xăng từ bình chứa để bơm đến các vòi phun

- Tạo áp suất cần thiết để phun xăng

- Duy trì áp suất cần thiết trên ống chia

1.7.1 Bơm nhiên liệu :

Hình 5: Bơm nhiên liệu Được thiêt kế để bơm một lượng xăng nhiều hơn mức yêu cầu tối đa của động cơ Yếu tố này tạo được áp suất cần thiết trong mạch ở bất kì chế độ nào của động cơ Bơm được thiết

kế van chặn đươc bố trí tại các cửa thoát của bơm xăng không cho xăng chảy về buồng chứa khi bơm xăng ngừng bơm Van giới hạn áp suất giới hạn áp suất xâng đi Khi nối mạch công tắc máy và công tắc khởi động thì bơm xăng hoạt động tức thì và lien tục sau khi khởi động xong Bơm xăng điện được bố trí trực tiếp bên trong bình chứa xăng và ít đòi hỏi phải bảo trì bảo dưỡng

1.7.2 Bầu lọc xăng:

Hình Bầu lọc xăng

Có công dung lọc sạch tạp chất trong xăng nhằm bảo vệ hệ thống Bầu lọc có hai phần tử lọc: một lõi lọc bằng giấy và một tấm lọc Xăng phải xuyên qua lõi lọc bằng giấy và một tấm lọc trước khi chảy vao bộ phân phối

1.7.3 Bộ ổn định áp suất:

Hình Bộ điều áp

Có chức năng cố định áp suất nhiên liệu trong đường ống nạp Nhờ vậy áp suất xăng không đổi nên lượng xăng phun ra chỉ còn phụ thuộc vào một yếu tố là thời gian mở van phun xăng hay thời gian phun

1.7.4 Bộ giảm rung động:

Hình Bộ giảm rung động

Bộ giảm rung động dung một màng ngăn để hấp thụ một lượng nhỏ xung của áp suất nhiên liệu sinh ra bởi việc phun nhiên liệu và độ nén của bơm nhiên liệu

ECU (Electronic Control Unit ) tiếp nhận thông tin về chế độ đang hoạt động của động cơ

do hệ thống các bộ cảm biến cung cấp ECU xử lý các thong tin này và phát tín hiệu điều khiển mở vòi phun, lượng xăng phun ra nhiều hay ít tùy thuộc vào độ dài thời gian mở van kim của vòi phun

Trên ôtô, hộp ECU động cơ của hệ thống phun xăng điện tử EFI là một hộp kim loại được lắp đặt tại nơi thoáng mát, không bị ảnh hưởng của nhiệt độ động cơ Thông tin về vận tốc trục khuỷu, cam và thông tin về khối lượng khí nạp là hai yếu tố cơ bản quyết định độ dài của thời gian mở vòi phun

Hình 1.3.1 ECU

1 8 Giới thiệu chung về xe camry 2.0E

Camry 2.0E 2014 là phiên b

Camry 2014 ra mắt tại Việ

2.5Q) thì ngoại thất Camry 2.0 h

với 17 inch) và cảm biến góc V

như: Ghế chỉnh tay, giàn âm thanh v

da Về vận hành, phiên bản đ

động 4 cấp Về an toàn với 2 túi khí, c

Xe được trang bị động cơ 1AZ

Công suất cực đại 145 mã l

là phiên bản camry công suất thấp nhất trong các phiên b

ệt nam tháng 08/2012 So với các đàn anh (b

t Camry 2.0 hầu như không có gì khác biệt, ngoại trừ

n góc Về nội thất thì có nhiều sự khác biệt so v

nh tay, giàn âm thanh với đầu CD, điều hòa tự động 2 vùng đ

n động cơ 2.0 với công nghệ VVT-i tiết kiệm nhiên li

i 2 túi khí, cảm biến lùi

ng cơ 1AZ-FE 2.0 với hệ thống điều phối van bi

ực, momen xoắn có thể đạt tới 190Nm, giúp xe có kh

n 100km trong khoảng 12,5 giây Tốc độ tối đa 210km/h

ạy xăng, 4 thì 4 xy lanh thẳng hàng, trục cam Dung tích xylanh ( cm3 ) 2494

i van biến thiên VVT- i

i 190Nm, giúp xe có khả năng tăng

c cam đặt trên nắp má

1.8 Một số trang thiết bị điện tử:

- Đèn pha Halogen, đèn cốt HID cân bằng tự động

- Hệ thống điều khiển đèn tự động

1

1

- Hệ thống mã hoá khoá động cơ

- Hệ thống chống trộm

- Điều hoà không khí tự động kép, bộ tạo ion âm Plasmacluster Generator

- Ghế trước điều khiển điện

- Gạt mưa và rửa kính: liên kết gạt mưa- rửa kính,chức năng cảm nhận

nước mưa

- Cửa sổ điện: 4 cửa tự động

- Hệ thống điều khiển khoá cửa từ xa

- Hệ thống SRS: túi khí trước và túi khí bên

- Gương chiếu hậu ngoài xe: điều khiển trung tâm và gập gương, đèn xinh nhan phụ

- Gương trong xe: chống chói điện tử Automatic Glare-resistant ECMirror

- Màn hình hiển thị đa thông tin

- Hệ thống hỗ trợ đỗ xe

- Hệ thống đài thu và âm thanh AM/FM, 6loa, bộ đổi 6 đĩa CD, đầu đọc

CD, MP3, Nhà chế tạo: Fujitsu ten

Bảng thông số kỹ thuật chính của Toyota Camry 2.0E - 2014

01 Kích thước tổng thể

Dài × Rộng × Cao L× W× H

Mm 4825 ×1825 ×1470

02 Kích thước nội thất

Dài × Rộng × Cao L× W× H

Mm 2080 × 1525 × 1210

04 Chiều rộng cơ sở Trước × Sau Mm 1575 × 1560

m

1AZ-FE

1998 145/6000

09 Loại động cơ

4 xy lanh thẳng hàng, 16 van, DOHC, VVT-iW (Van nạp) & VVT-i (Van xả)

Bảng Thông số hệ thống Toyota Camry 2.0E - 2014

02 Hệ thống treo

Trước Sau

- Độc lập kiểu Mc Pherson với thanh cân bằng

- Độc lập 2 kết nối với thanh cân bằng/Dual link

03 Hệ thống phanh

Trước Sau

- Đĩa thông gió 15”

- Đĩa 15”

04 Hệ thống đèn

Trước HID, hệ thống tự động điều chỉnh góc

chiếu (ALS)

MP3/WMA, AUX, USB

06 Hệ thống điều hòa nhiệt độ Tự động, 2 vùng độc lập

11

Túi khí

2 túi khí (tài xế và hành khách phía trước)

13 Gương chiếu hậu Gập và chỉnh điện, tích hợp đèn báo

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÍ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ TRÊN XE CAMRY 2.0E

2014

2 1 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lí hoạt động của hệ thống nhiên liệu

Hình 12: Sơ đồ cấu tạo hệ thống nhiên liệu 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 bước; 10:Bướm ga; 11:Cảm biến vị trí bướm ga; 12:Ống góp nạp;

13:Cảm biến vị trí bàn đạp ga; 14:Bộ ổn định áp suất; 15:Cảm biến vị trí trục cam;

16:Bộ giảm chấn áp suất nhiên liệu; 17:Ống phân phối nhiên liệu; 18:Vòi phun;

19:Cảm biến tiếng gõ; 20:Cảm biến nhiệt độ nước làm mát; 21:Cảm biến vị trí trục khuỷu;

22:Cảm biến ôxy

› Nguyên lí hoạt động của hệ thống nhiên liệu:

Nhiên liệu được bơm ra khỏi bình bằng bơm nhiên liệu đi qua lọc nhiên liệu Sau đó

đến các vòi phun, sau đó được đưa đến vòi phun Áp suất nhiên liệu tại các vòi phun được

duy trì lớn hơn so với áp suất đường ống nạp một giá trị không đổi Khi nhiên liệu phun ra,

áp suất trong đường ống nhiên liệu thay đổi một chút Động cơ trang bị bộ giảm rung động

để tráng xảy ra hiện tượng này Vòi phun được lắp ở phía trước của mỗi xy lanh, và lượng

nhiên liệu phun được điều khiển bằng độ dài khoảng thời gian dòng điện chạy qua vòi phun

Một vòi phun khởi động lạnh được lắp trong khoang nạp khí để nâng cao khả năng khởi động khi thời tiết lạnh Khoảng thời gan phun của vòi phun khởi động được điều khiển bằng công tắc định thời vòi phun khởi động

2.2 Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của các bộ phận chính

2.2.1 Bơm nhiên liệu

Bơm nhiên liệu là loại bơm cánh gạt được đặt trong thùng xăng, do đó loại bơm này ít sinh ra tiếng ồn hơn so với loại trên đường ống Các chi tiết chính của bơm bao gồm: Mô tơ,

hệ thống bơm nhiên liệu, van một chiều, van an toàn và bộ lọc gắn liền thành một khối

Hình 13: Bơm nhiên liệu

Khi roto quay sẽ dẫn động cánh bơm quay theo, lúc đó cánh bơm sẽ gạt nhiên liệu từ cửa vào đến cửa ra của bơm, do đó tạo được độ chân không tại cửa vào nên hút được nhiên liệu

và tạo áp suất tại cửa ra để đẩy nhiên liệu đi

Van an toàn mở khi áp suât vượt quá giới hạn cho phép ( khoảng 6kg/cm2)

Van một chiều có tác dụng khi động cơ ngừng hoạt động Van một chiều kết hợp với bộ

ổn định áp suất duy trì áp suất dư trong đường ống nhiên liệu khi động cơ ngừng chạy, do vậy có thể dễ dàng khởi động lại nếu không có áp suất dư thì nhiên liệu sẽ có thể dễ dàng bị hóa hơi tại nhiệt độ cao gây khó khăn khi khởi động lại động cơ

2.2.1.1 Điều khiển bơm nhiên liệu:

 Hoạt động cơ bản

Bơm nhiên liệu chỉ hoạt động khi động cơ đang chạy Điều này tránh cho nhiên liệu không bị bơm lên động cơ khi trường hợp khóa điện bật ON nhưng động cơ chưa chạy Hiện nay có nhiều phương pháp điều khiển bơm nhiên liệu khi đông cơ dang quay khởi động

Dòng điện chạy qua cực STA của khóa điện đến cuộn dây máy khởi động ( kí hiệu ST) và dòng điện chạy qua cực STA của ECU ( tín hiệu STA)

Khi tín hiệu STA và tín hiệu NE được truyền đến ECU, transitor công suất bật ON, dòng điện chạy đến cuộn dây mở mạch (C/OPN), rơle mạch bật lên, nguồn điện cấp đến bơm nhiên liệu hoạt động

Hình 14: Sơ đồ mạch điều khiển bơm

1 Cầu chì dòng cao ; 2,6,8,9 Cầu chì ; 3,4,10 Rowle ; 5 Bơm

7 Khóa điện ; 11 Máy khởi động

Lọc nhiên liệu lọc tất cả các chất bẩn và tạp chất ra khỏi nhiên liệu Nó được lắp tại phía

có áp suất cao của nhiên liệu Ưu điểm của loại lọc thấm kiểu dùng giấy là giá rẻ, lọc sạch Tuy nhiên loại lọc này cũng có nhược điểm là tuổi thọ thấp, chu kì thay thế trung bình khoảng 4500km

2.2.3 Bộ điều áp

 nhiệm vụ:

Bộ điều áp được lắp ở cuối ống phân phối Nhiệm vụ của bộ điều áp là duy trì và ổn định

độ chênh áp trong đường ống Bộ điều áp cấp đến vòi phun phụ thuộc vào áp suất trên đường ống nạp Lượng nhiên liệu được điều khiển bằng thời gian của tín hiệu phun, nên để lượng nhiên liệu phun ra được chính xác thì mức chênh áp giữa xăng cung cấp đến vòi phun

và không gian đầu vòi phun phải luôn giữ ở mức 3.5 kg/m² và bộ điều áp sẽ đảm bảo trách nhiệm này

Hình 18: Bộ điều áp

 Nguyên lý hoạt động:

Nhiên liệu có áp suất từ giàn ống phân phối sẽ ấn màng làm mở van Một phần nhiên liệu chảy ngược trở lại thùng chứa qua đường nhiên liệu hồi Lượng nhiên liệu trở về phụ thuộc vào độ căng của lò xo màng, áp suất nhiên liệu thay đổi tùy theo lượng nhiên liệu hồi Độ chân không của đường ống nạp được dẩn vào buồng phía dưới lò xo làm giảm sức căng lò

xo và tăng lượng nhiên liệu hồi, do đó làm giảm áp suất nhiên liệu hồi Nói tóm lại, độ chân không của đường ống nạp tăng lên ( giảm áp), thì áp suất nhiên liệu chỉ giảm tương ứng với

sự giảm áp suất đó Vì vậy áp suất của nhiên liệu và độ chân không đường nạp được duy trì không đổi Khi bơm nhiên liệu ngừng hoạt động, lò xo ấn van đóng lại Kết quả là van một chiều bên trong bơm nhên liệu và bộ điều áp duy trì áp suất dư trong đường ống nap

2.2.4 Bộ giảm rung động

 Bộ giảm rung động này dùng một màng ngăn để hấp thụ một lượng nhỏ xung của áp

suất nhiên liệu sinh ra bởi việc phun nhiên liệu và độ nén của bơm

2.2.5 Vòi phun xăng điện tử

 Vòi phun trên động cơ 1AZ-FE:

Là loại vòi phun đầu dài, trên than vòi phun có tấm cao su cách nhiệt và giảm rung cho vòi phun, các ống dẩn 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 nhiên liệu phụ thuộc vào tín hiệu ECU Vòi phun được lắp đặt ở gần cửa nạp xy lanh bởi một tấm đệm cách nhiệt

và được bắt chặt vào ống phân phối xăng

 Kết cấu và nguyên lý hoạt động của vòi phun

Khi cuộn dây nhận tín hiệu từ ECU, pit ton sẽ bị kéo lên thắng được sức căng của lò xo

Do van kim và piston là cùng một khối nên van cũng bị kéo lên tách khỏi đế van của nó và nhiên liệu được tuôn ra

Hình 20: Kết cấu vòi phun Lượng phun được điều khiển bằng khoảng thời gian phát ra tín hiệu của ECU Do độ mở của van được giữ cố định trong khoảng thời gian ECU phát ra tín hiệu, vậy lượng nhiên liệu phun ra chỉ phụ thuộc vào khoảng thời gian ECU phát ra tín hiệu

› Mạch điều khiển vòi phun:

Hiện có hai loại vòi phun loại có điện trở 1.5- 3Ω và loại có điện trở cao 13.8 Ω, nhưng mạch điện của hai loại vòi phun này về cơ bản giống nhau Điện áp ắc quy được cung cấp trực tiếp đến vòi phun qua khóa điện Các vòi phun được mắc song song

Động cơ 1AZ-FE với kiểu phun độc lập nên mỗi vòi phun của nó có một transitor điều khiển phun

Hình 21: Sơ đồ mạch điều khiển phun

2.2.6 Hệ thống kiểm soát hơi nhiên liệu

Do yêu cầu bảo vệ môi trường ngày càng khắt khe, hơi xăng tạo ra trong thùng chứa nhiên liệu trên xe ngày nay sẽ không được thải ra ngoài mà sẽ được đưa trở lại động cơ

Hình 22: Sơ đồ hệ thông kiểm soát hơi nhiên liệu

1: bướm ga; 2: Van điện từ; 3: Van một chiều; 4 : Thùng xăng 5: Van chân không của nắp bình xăng; 6: Bộ lọc than hoạt tính

Hơi nhiên liệu bốc lên từ bình nhiên liệu, đi qua van một chiều và đi vào bộ lọc than hoạt tính Than sẽ hấp thụ hơi nhiên liệu Lượng hơi này sẽ được hút từ cửa lọc của cổ họng gió vào xy lanh để đốt cháy khi động cơ hoạt động ECU điều khiển dòng khí bằng cách điều khiển độ mở của van điện từ

Van chân không của nắp bình nhiên liệu được mở ra để hút không khí từ bên ngoài vào bính nhiên liệu khi trong thùng có áp suất chân không

2.3 Hệ thống cung cấp không khí động cơ 1AZ-FE trên xe camry

2.3.1 Sơ đồ hệ thống cung cấp khí nạp

Hình 23: Hệ thống cung cấp khí Không khí đi qua lọc gió, sau đó đến cảm biến lưu lượng khí nap, cổ họng gió, qua ống góp nạp và các đường ống rồi đến xy lanh trong đường nạp

2.3.2 Lọc gió

Hình 24: Lọc gió

Lọc không khí nhằm mục đích lọc sạch không khí trước khi không khí đi vào động cơ Nó

có vai trò rất quan trọng nhằm làm giảm sự mài mòn của động cơ Trên động cơ 1AZ-FE dùng kiểu lọc thấm , lõi lọc bằng giấy Loại này có ưu điểm giá thành không cao, dễ chế tạo Tuy vậy nhược điểm là tuổi thọ thấp chu kì thay thế ngắn

Hình 25 Kết cấu cổ họng gió

 Nguyên lý làm việc

ECU động cơ điều khiển độ lớn và hướng của dòng điện chạy đến mô tơ điều khiển bướm

ga, làm quay hay giữ mô tơ, và mở hoặc đóng bướm ga qua cụm bánh răng giảm tốc Góc

mở bướm ga thực tế được phát hiện bằng một cảm biến vị trí bướm ga, và thông số đó được phản hồi về ECU động cơ

Khi dòng điện chạy qua mô tơ, lò xo hồi sẽ mở bướm ga đến vị trí cố định (khoảng 7°) Tuy nhiên, trong chế độ không tải bướm ga có thể được đóng lại nhỏ hơn so với vị trí cố định

Khi ECU động cơ phát hiện thấy hư hỏng, nó bật đèn báo hư hỏng trên đồng hồ táp lô đồng thời cắt nguồn đến mô tơ, nhưng do bướm ga được giữ ỏ góc 7° , xe vẩn có thể chạy đến nơi an toàn

2.3.4 Ống góp hút và đường ống nạp

Ống góp hút và đường ống nạp được chế tạo bằng nhựa nhằm mục đích giảm trọng lượng

và sự truyền nhiệt đến nắp quy lát

2.4.1 cảm biến lưu lượng khí nạp:

a Kết cấu và nguyên lí hoạt động:

Hình 4.2.1a Cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu dây sấy

Dòng điện chạy vào dây sấy làm cho nó nóng lên Khi không khí chạy qua, dây sấy được làm nguội tương ứng với khối lượng không khí nạp, bằng cách điều chỉnh dòng điện chạy vào dây sấy này để giữ cho nhiệt độ dây sấy không đổi, dòng điện đó sẽ tỉ lệ thuận với không khí nạp Bằng cách đo dòng điện đó ta xác định được lượng không khí nạp Dòng điện được chuyển thành điện áp và được truyền đến ECU

Cảm biến Thông số Điều kiện bình thường Lưu ý chẩn đoán

Cảm biến lưu

lượng khí nạp

Tốc độ dòng không khí từ cảm biến lưu lượng

Min: 0 gm/s Max: 655.35 gm/s

Chạy không tải:

1.5-2.5gm/s Chạy không tải tại

+ Nếu ở khoảng 271mg/s hoặc hơn:

Khi dây sấy (Rh) được làm mát bằng không khí nạp, điện trở tăng lên dẫn đến hình thành

độ chênh giửa các điện thế của các điểm A và B Một bộ khuyếch đại xử lí phát hiện chênh

lệch này và làm tăng điện áp đặt vào mạch này Khi thực hiện việc này, nhiệt độ của dây sấy lại tăng lên dẩn đến việc tăng tương ứng trong điện trở cho đến khi điện thế giữa các điểm A,

B bằng nhau Bằng cách sử dụng các đặc tính của loại mạch cầu này, cảm biến lưu lượng khí nạp có thể đo được lưu lượng khí nạp bằng cách phát hiện điện áp tại điểm B

Trong hệ thống này nhiệt độ của dây sấy (Rh) được duy trì liên tục ở nhiệt độ không đổi cao hơn nhiệt độ không khí nạp, bằng cách sử dụng nhiệt điện trở Ra Do đó có thể đo được khối lượng khí nạp một cách chính xác mặc dù nhiệt độ khí nạp thay đổi, ECU động cơ không cần phải báo hiệu thời gian phun nhiên liệu đối với nhiệt độ không khí nạp

Ngoài ra khi nhiệt độ không khí giảm ở các độ cao lớn, khả năng làm nguội của không khí giảm xuống so với cùng thể tích khí nạp ở mực nước biển Do đó mức làm nguội cho dây sấy này giảm xuống Vì khối lượng khí nạp được phát hiện cũng giảm xuống, nên không cần hiệu chỉnh mức bù cho độ cao lớn

Khi ECU phát hiện thấy cảm biến lưu lượng bị hỏng một mã nào đó, ECU sẽ chuyển vào chế độ dự phòng Khi ở chế độ dự phòng, thời điểm đánh lửa được tính toán bằng ECU, dựa vào tốc độ động cơ và vị trí bướm ga Chế độ dự phòng cho đến khi hư hỏng được sửa chửa

2.4.2 Cảm biến nhiệt độ không khí nạp

a Kêt cấu và nguyên lí hoạt động:

Cảm biến nhiệt đọ khí nạp lắp bên trong cảm biến lưu lượng khí nạp và theo dõi nhiệt độ khí nạp Cảm biến nhiệt độ khí nạp sữ dụng một nhiệt điện trở, điện trở của nó thay đổi theo nhiệt đọ khí nạp, và có đặc điểm là điện trở của nó giảm khi nhiệt độ khí nạp tăng Sự thay đổi điện trở được gữi đến ECU dưới sự thay đổi của điện áp

Hình 4.2.2 a Cảm biến nhiệt độ khí nạp

b Mạch điện cảm biến đo nhiệt độ khí

Hình 4.2.2 b Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ

1: Khối cảm biến; 2: Điện trở nhiệt ; 3: ECU; 4: Điện trở giới hạn dòng

Cảm biến nhiệt độ khí nạp có một nhiệt điện trở được mắc nối tiếp với điện trở được gắn trong ECU động cơ sao cho điện áp của tín hiệu được phát hiện bởi ECU động cơ sẽ thay đổi theo các thay đổi của nhiệt điện trở này, khi nhiệt độ khí nạp thấp điện trở của nhiệt điện trở lớn tạo nên một điện áp cao trong tín hiệu THA

2.4.3 Cảm biến vị trí bướm ga

a Kết cấu và nguyên lý hoạt động

Là loại không tiếp xúc Cảm biến này sẽ chuyển sự thay đổi mật độ đường sức từ của từ trường thành tín hiệu điện áp

Hình 4.2.3 a Cảm biến vị trí bướm ga loại hall

Cảm biến vị trí bướm ga loại hall gồm có các mạch IC hall làm bằng các phần tử hall và các nam châm quay quanh chúng Các nam châm được lắp ở trên trục bướm ga và quay cùng với bướm ga