1.1 Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại 1.1.2 Yêu cầu Đóng mở các xupap đúng lúc, đúng thì, đúng thứ tự hoạt động của động cơ, đóng kín các của nạp và cửa thải trong kỳ nén, cháy và giãn nở Đảm bảo việc nạp đầy nghĩa là hệ số nạp phải lớn và việc xả sạch nghĩa là hệ số khí sót phải nhỏ. Đảm bảo trị số “thời gian tiết diện” thông qua phải lớn để dòng khí dễ lưu thông Làm việc êm dịu, độ tin cậy và tuổi thọ cao, thuận tiện trong việc chế tạo, bảo dưỡng, sửa chữa. 1.1.3 Phân loại Hệ thống phân phối khí dùng cam và xupap được dùng phổ biến trên ĐCDT do kết cấu đơn giản và dễ dàng điều chỉnh. Loại này lại được phân ra nhiều loại: • Kiểu xupap treo: dùng phổ biến trên các động cơ hiện đại Loại OHV (OverHead Valve): trục cam đạt dưới thân máy, xupap bố trí trên nắp máy và được điều khiển qua con đội, đũa đẩy và cò mổ Loại OHC (OverHead Camshaft): loại có một trục cam đặt trên nắp máy SOHC (Single OverHead Camshaft) và hai trục cam đặt trên nắp máy DOHC (Double OverHead Camshaft) điều khiển trực tiếp xupap hoặc thông qua cò mổ. • Kiểu xupap đặt: ngày nay ít được sử dụng nên không đề cập trong đề tài Hệ thống phân phối khí dùng pittông đóng mở các cửa nạp và cửa thải thường được dùng trên động cơ 2 kỳ, có ưu điểm kết cấu đơn giản không phải điều chỉnh sửa
Hệ thống phân phối khí thông minh xe Honda Chương : HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ THÔNG MINH TRÊN XE HONDA 3.1 Giới thiệu phân loại Hệ thống điều khiển xupap biến thiên hãng HONDA mang tên công nghệ VTEC ( Variable Valve Timing and Lift Electronic Control System ) Ikuo Kajtani phát minh VTEC có đặc trưng kỹ thuật mà thay đổi thời gian mở xupap độ nâng xupap phụ thuộc vào thông số tốc độ động cơ, tốc độ di chuyển xe, nhiệt độ nước làm mát tải động Khả làm cho đặc tính cháy đáp ứng điều kiện hoạt động động cơ, vừa tiết kiệm nhiên liệu vừa đạt hiệu suất cao giảm thiểu khí thải gây ô nhiễm môi trường Mỗi xupap động điều khiển số vấu cam với biên dạng riêng biệt Tất cam lắp đặt trục cam hệ thống điều khiển điện tử điều khiển hoạt động chúng dựa điều kiện hoạt động động cách dùng áp suất thủy lực Tùy theo điều kiện làm việc cụ thể động mà sử dụng loại vấu cam phù hợp Khoảng thời gian mở cam Khoảng thời gian mở cam Độ nâng cam Độ nâng cam Cam tốc độ thấp Cam tốc độ cao Hình 3.1 Cấu tạo vấu cam Ở dải tốc độ thấp, biên dạng cam tốc độ thấp sử dụng, thời gian mở xupap tối ưu hóa nhằm đạt mômen xoắn cần thiết để xe di chuyển tốt vòng tua thấp, đồng thời tiết kiệm nhiên liệu Ở dải tốc độ cao, biên dạng cam tốc độ cao thay thế, cho độ mở xupap thời gian mở xupap tăng lên, không khí nạp vào nhiều Hệ thống cung cấp cho xe khả di chuyển tốt tốc độ cao tăng hiệu suất động GVHD : Th.S Lý Văn Trung 39 Hệ thống phân phối khí thông minh xe Honda Các dạng VTEC: có dạng hệ thống VTEC kết cấu khác nói chung chúng giống mặt nguyên lý tất sử dụng loại trục cam có vấu kép, vấu dùng tốc độ thấp vấu dùng tốc độ cao Ở dải tốc độ thấp, xupap mở thời gian mở ngắn lại biên dạng vấu cam giảm DOHC VTEC: Ứng dụng công nghệ VTEC có cam tốc độ cao tốc độ thấp với biên dạng khác nhau, áp dụng trục cam nạp trục cam xả Khi tốc độ động thấp trung bình, xupap nạp xupap xả điều khiển cam tốc độ thấp Các cam tốc độ cao điều khiển xupap tốc độ động cao Sự phối hợp hoạt động cam cho phép động tạo mô men lớn tốc độ vòng tua thấp công suất cao tốc độ vòng tua cao SOHC VTEC: Cũng giống DOHC, cam tốc độ thấp điều khiển xupap tốc độ động thấp trung bình, cam tốc độ cao điều khiển tốc độ động cao Nhưng với SOHC điều áp dụng cho xupap nạp, kỹ thuật giúp động có công suất cao tiết kiệm nhiên liệu New VTEC: Các cam tốc độ cao tốc độ thấp với biên dạng khác áp dụng với trục cam nạp, cam tốc độ cao dùng tốc độ vòng tua cao cam tốc độ thấp dùng tốc độ vòng tua thấp trung bình Nhưng áp dụng xupap nạp thứ cấp giữ cố định với độ nâng nhỏ để hòa khí không đọng lại ống góp hút tốc độ xe thấp xupap nạp cung cấp không khí chủ yếu cho xylanh Kết hợp với tinh tế hình dáng buồng đốt đường ống góp, việc tạo vòng chuyển động xoáy buồng đốt để làm cho cháy đạt hiệu Động New VTEC tạo công suất mô men lớn tiết kiệm nhiên liệu VTEC ba giai đoạn: Ba giai đoạn khác hệ thống VTEC tương ứng cho tốc độ thấp (một xupap điều khiển cam tốc độ thấp), tốc độ trung bình (tất xupap điều khiển cam tốc độ trung bình), tốc độ cao (tất xupap điều khiển cam tốc độ cao) Sự thiết kế cho phép động sử dụng nhiên liệu hiệu tốc độ vòng tua thấp, tạo mô men lớn tốc độ vòng tua trung bình, công suất cao tốc độ vòng tua cao VTEC-E: Trục cam xupap nạp có cam tốc độ thấp trung bình với biên dạng riêng biệt Ở tốc độ vòng tua thấp, xupap thứ cấp điều khiển GVHD : Th.S Lý Văn Trung 40 Hệ thống phân phối khí thông minh xe Honda cam tốc độ thấp (mặc dù thực tế không chuyển động); Tất xupap điều khiển cam tốc độ trung bình tốc độ vòng tua trung bình Kết động tiêu thụ nhiên liệu cách hiệu đặc biệt trì khả điều khiển mức cao i-VTEC: Hệ thống i-VTEC hoàn thành mở rộng công suất mômen, hiệu sử dụng nhiên liệu cao giảm khí thải nhờ điều khiển góc cam so với hệ thống VTEC thay đổi thời gian mở xupap độ nâng xupap hai ba giai đoạn i-VTEC bổ xung thêm cấu VTC (Bộ điều khiển thời gian thay đổi) tiếp tục thay đổi góc cam nạp từ góc chậm sang góc tối ưu 3.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động SOHC VTEC 3.2.1 Cấu tạo Đây dạng hệ thống VTEC bao gồm phận sau : • Trục cam • Các cò mổ • Cụm chuyển động êm • Van ống • Hệ thống điều khiển (ECM) Trục cam: Trục cam động SOHC VTEC có loại cam, gọi cam bản, cam giữa, cam thứ cấp Những cam có biên dạng khác để cung cấp thời gian mở xupap độ nâng khác Cam thứ cấp Cổ trục Cam Cam xả Cam Cổ trục Hình 3.2 Cấu tạo trục cam SOHC VTEC GVHD : Th.S Lý Văn Trung 41 Hệ thống phân phối khí thông minh xe Honda Hình 3.3 Cấu tạo SOHC VTEC 1-Pittông đồng A 2-Cụm chuyển động êm 3-Pittông đồng B 4-Cò mổ 5-Cò mổ 6-Cò mổ thứ cấp 7-Các xupap nạp 8-Trục cam Các cò mổ: cò mổ bản, cò mổ giữa, cò mổ thứ cấp tổ hợp lại hệ học Các cò mổ thứ cấp tiếp xúc trực tiếp với xupap Nhờ hoạt động pittông đồng bộ, pittông dừng lò xo, chuyển động riêng biệt cò mổ liên kết với tách rời trình hoạt động động Hình 3.4 Cấu tạo cò mổ pittông 1-Trục cam 2-Pittông dừng 3-Cò mổ thứ cấp 4-Cò mổ 5-Cò mổ 6-Pittông đồng B Pittông đồng A GVHD : Th.S Lý Văn Trung 42 Hệ thống phân phối khí thông minh xe Honda Cụm chuyển động êm: Cụm chuyển động êm bao gồm pittông chuyển động êm, hướng chuyển động êm, lò xo chuyển động êm A B Cụm chuyển động êm tiếp xúc liên tục với cò mổ Khi vòng tua chậm, cụm chuyển động êm loại trừ chuyển động không cần thiết cò mổ giữa, vòng tua cao, có tác dụng lò xo bổ trợ cho hoạt động hài hòa Hình 3.5 Cấu tạo cụm chuyển động êm 1-Cụm chuyển động êm 2- Cò mổ 3- Lò xo chuyển động êm A 4- Hướng chuyển động êm 5- Pittông chuyển động êm 6- Lò xo chuyển động êm B 7-Trục cam Van ống: Cụm van ống lắp đặt bên cạnh sườn đầu xylanh Nó bao gồm chắn, solenoid, van ống Chức van để điều khiển dòng dầu từ bơm dầu đến pittông đồng Khi solenoid kích hoạt, van ống mở cho dòng dầu qua pittông đồng bị tác động áp lực thủy lực, kích hoạt hệ thống VTEC Công tắc ngắt lực lắp đặt phía sau van ống Nó cảm nhận áp suất dòng dầu tác dụng lên pittông đồng cung cấp thông tin phản hồi đến ECM GVHD : Th.S Lý Văn Trung 43 Hệ thống phân phối khí thông minh xe Honda Hình 3.6 Cấu tạo van ống 1- Solenoid 2- Công tắc ngắt lực 3- Van ống Hệ thống điều khiển (ECM): Hệ thống VTEC điều khiển PGM-FI ECM Bằng cách dùng cảm biến, ECM kiểm tra tốc độ động cơ, mức độ tải động cơ, vận tốc xe, nhiệt độ dung dịch nước làm mát động nhiều yếu tố khác Sau đó, dựa theo thông số này, ECM xác định điều kiện làm việc động kích hoạt solenoid cần thiết (Van solenoid điều khiển áp lực thủy lực cung cấp đến van ống.) Tốc độ động Van VTEC solenoid Tốc độ xe ECM Tải động Tới pittông Nhiệt độ nước Công tác ngắt lực Hình 3.6 Cấu trúc hệ thống điều khiển GVHD : Th.S Lý Văn Trung Từ bơm dầu 44 Hệ thống phân phối khí thông minh xe Honda 3.2.2 Nguyên lý hoạt động Khi tốc độ động thấp (hệ thống không kích hoạt): Hệ thống VTEC không kích hoạt tốc độ động thấp (Tuy nhiên, nhiều yếu tố kiểm tra động hoạt động Nói đơn giản, thông số giám sát.) Van ống đóng lại áp lực thủy lực tác dụng lên pittông đồng bên cò mổ Nói cách khác, cò mổ chuyển động độc lập điều khiển cam bản, cam giữa, cam thứ cấp tương ứng Trong điều kiện đó, xupap thứ cấp đóng mở dựa theo thời gian độ nâng xác định biên dạng cam cam thứ cấp Tất nhiên, cò mổ điều khiển cam thời gian này, không ảnh hưởng đến hoạt động xupap chịu tác động cụm chuyển động êm để triệt tiêu tiếng lách cách chuyển động Hình 3.7 Hệ thống VTEC không kích hoạt 1-Pittông đồng A 2- Pittông đồng B 3- Pittông dừng 4- Cò mổ thứ cấp 5- Cò mổ Cò mổ Khi tốc độ động cao (hệ thống kích hoạt): Một tốc độ động vượt qua giới hạn xác định, ECM phát tín hiệu đến solenoid để mở van ống Áp suất thủy lực từ bơm dầu truyền dòng dầu bên trục cam đến cò mổ, nơi tác dụng lên pittông đồng đẩy chúng sang bên Tuy nhiên, có GVHD : Th.S Lý Văn Trung 45 Hệ thống phân phối khí thông minh xe Honda cò mổ tiếp xúc với cam thời điểm này, tất pittông không xếp Do cò mổ tiếp tục chuyển động áp lực thủy lực tác động lên pittông Khi tất ba cò mổ rời cam đồng thời, pittông trượt cò mổ liên kết Trong điều kiện đó, xupap xupap thứ cấp điều khiển cam định dạng cho tốc độ động cao thông qua hoạt động cò mổ Khi tốc độ động giảm, van ống đóng lại áp suất thủy lực giảm Lò xo pittông dừng cố gắng đẩy pittông quay lại vị trí ban đầu chúng Như trước đây, điều nhận tất pittông xếp Các cò mổ tách rời bắt đầu làm việc độc lập Áp suất thủy lực Hình 3.8 Hệ thống VTEC kích hoạt Đồ thị khai triển biên dạng cam tác dụng cho ta thấy thời điểm độ nâng xupap thay đổi để đáp ứng lượng không khí pha phân phối khí phù hợp động hoạt động tốc độ cao Từ giúp động hoạt động với hiệu suất cao mômen xoắn lớn GVHD : Th.S Lý Văn Trung 46 Hệ thống phân phối khí thông minh xe Honda Độ nâng xupap Cam cam thứ cấp Xả Cam Hút Thời gian Hình 3.9 Đồ thị khai triển biên dạng cam tác dụng 3.3 Cấu tạo nguyên lý hoạt động DOHC VTEC Trong hệ thống SOHC VTEC có trục cam nạp áp dụng công nghệ VTEC, DOHC VTEC, công nghệ áp dụng cho trục cam nạp xả Điều làm cho thông số nạp xả điều khiển tùy theo tốc độ động DOHC VTEC có hai hệ thống VTEC độc lập khác với hệ thống SOHC VTEC, cách thức hoạt động hai hệ 2 thống hoàn toàn 3.10 Cấu tạo DOHC VTEC -Trục cam 2- Cam vận tốc thấp Độ nâng xupap 3- Cam vận tốc cao 4- Cò mổ 5-Cò mổ 6-Cò mổ thứCam cấp.cơ cam thứ cấp 7-Pittông đồng A Cam 10 8-Pittông đồng B 9-Pittông dừng 10- Lò xo chuyển động êm 11- Các xupap 11 12 xả 12- Các xupap nạp GVHD : Th.S Lý Văn Trung Xả Nạp Thời 47 gian Hệ thống phân phối khí thông minh xe Honda 3.11 Đồ thị khai triển biên dạng cam tác dụng 3.4 Cấu tạo nguyên lý hoạt động NEW VTEC Hệ thống New VTEC thực sở phát triển hệ thống SOHC VTEC Sự phát triển bao gồm thành phần sau : • Đĩa thời gian • Pittông thời gian 3.12 Cấu tạo NEW VTEC 1-Đĩa thời gian 2-Cò mổ 3-Cò mổ thứ cấp 4-Pittông đồng B 5-Pittông đồng A 6-Pittông thời gian 7-Xupap nạp 8-Cò mổ 9-Trục cam GVHD : Th.S Lý Văn Trung 48 Hệ thống phân phối khí thông minh xe Honda Để tránh khỏi tượng này, xupap thứ cấp mở chút Khi tốc độ động cao, tất xupap điều khiển cam tốc độ cao (cam giữa) Độ nâng xupap Cam Cam Cam thứ cấp Xả Nạp Thời gian 3.14 Đồ thị khai triển biên dạng cam tác dụng • Cơ cấu thời gian Cơ cấu thời gian bảo đảm pittông đồng có mặt vị trí hệ thống VTEC hoạt động Sự hoạt động hệ thống VTEC xuất New VTEC tốc độ vòng tua thấp so với DOHC SOHC.(Điều cho hệ thống khác mà có cấu thời gian VTEC-E VTEC ba giai đoạn) Một hệ trực tiếp điều áp suất thủy lực tác động lên pittông đồng thấp trường hợp đề cập từ trước Áp lực thủy lực thay đổi kết hình dung chuyển động chủ tâm pittông đồng Để chống lại xuất này, pittông thời gian lắp chắn vị trí đĩa thời gian pittông điều kiện mà trượt xảy Đĩa thời gian Pittông đồng A Pittông dừng Pittông thời gian 3.15 Cơ cấu thời gian GVHD : Th.S Lý Văn Trung 50 Hệ thống phân phối khí thông minh xe Honda Đĩa thời gian lắp cò mổ bản, chuyển động trí với cò mổ Tuy nhiên, mức chuyển động giới hạn dừng gắn vòng kẹp trục cam Vì vậy, cò mổ nâng lên, đĩa thời gian trượt khỏi rãnh pittông thời gian, tháo khóa cho pittông Nếu áp suất thủy lực bị ngắt pittông thời gian thời điểm này, trượt sang bên 3.16 Hoạt động cấu thời gian Cam tiếp tục quay độ nâng cam gần đạt mức 0, đĩa thời gian cố gắng quay lại vị trí ban đầu Tuy nhiên, pittông thời gian chuyển động đoạn đường ngắn từ vị trí ban đầu nó, lúc hai phận không xếp ban đầu Khi độ nâng đạt đến 0, pittông thời gian, pittông đồng bị trượt áp lực thủy lực, đảm bảo cò mổ gắn kết 3.17 Hoạt động cấu thời gian Khi pittông thời gian đạt vị trí chắn, đĩa thời gian lần xếp với kênh khác pittông thời gian bảo vệ khỏi trượt xa 3.18 Hoạt động cấu thời gian GVHD : Th.S Lý Văn Trung 51 Hệ thống phân phối khí thông minh xe Honda Khi giảm áp lực thủy lực kết hoạt động hệ thống VTEC, lò xo yếu bên xẽ đẩy pittông thời gian vị trí ban đầu thời gian mà đĩa thời gian kéo xa nâng cò mổ 3.19 Hoạt động cấu thời gian Pittông thời gian lúc đảm bảo chắn vị trí lần đĩa thời gian 3.20 Hoạt động cấu thời gian Khi độ nâng đạt tới 0, pittông đồng đẩy quay lại vị trí ban đầu chúng lò xo khứ hồi, tháo rời cò mổ 3.21 Hoạt động cấu thời gian Điều kiện thay đổi thời gian xupap Tốc độ động cơ: 2300 tới 3200 /phút phụ thuộc vào lực Tốc độ xe: Trên 10 km/h Nhiệt độ nước làm mát động cơ: Trên 10 độ C Mức tải động cơ: Được xác định từ chân không ống góp hút GVHD : Th.S Lý Văn Trung 52 Hệ thống phân phối khí thông minh xe Honda 3.5 Cấu tạo nguyên lý hoạt động VTEC giai đoạn Sự phát triển xa công nghệ New VTEC hệ thống VTEC ba giai đoạn, hệ thống điều khiển xupap nạp ba giai đoạn khác Mặc dù hầu hết phận giống New VTEC, dùng hai hệ thống ngắt lực, hai van ống 3.22 Cấu tạo VTEC giai đoạn 1- Các pittông đồng 2-Cụm chuyển động êm 3-Các pittông dừng.4-Cò mổ thứ cấp 5-Cò mổ 6-Cò mổ bản.7-Đĩa thời gian 8-Bộ chuyển tốc độ thấp/trung bình 9-Bộ chuyển tốc độ trung bình/cao Các cò mổ kết nối với hai hệ thống ngắt lực – hệ thống thủy lực điều khiển van ống • Hệ thống chuyển từ tốc độ chậm sang tốc độ trung bình bao gồm pittông thời gian pittông dừng để kết nối cò mổ thứ cấp • Hệ thống chuyển từ tốc độ trung bình sang tốc độ cao bao gồm pittông dừng, pittông đồng A, pittông đồng B để kết nối cò mổ bản, giữa, thứ cấp Đĩa thời gian lắp đặt với pittông thời gian hệ thống chuyển từ tốc độ chậm sang trung bình GVHD : Th.S Lý Văn Trung 53 Hệ thống phân phối khí thông minh xe Honda Tốc độ động Tải động ECM Solenoid thấp - trung bình Solenoid trung bình cao Tốc độ xe Nhiệt độ nước làm mát Từ bơm dầu 3.22 Sơ đồ khối VTEC giai đoạn Hoạt động: hoạt động tất hệ thống giống nhau, điều khiển xupap ba giai đoạn ứng dụng VTEC ba giai đoạn Khi tốc độ động thấp: tất cò mổ hoạt động độc lập Xupap mở cam tốc độ trung bình Xupap thứ cấp mở cam thứ cấp ( hoạt động tốc độ thấp New VTEC ) Khi tốc độ động trung bình: van ống mở áp lực thủy lực cung cấp cho hệ thống chuyển từ tốc độ thấp sang tốc độ trung bình Đó nguyên nhân làm trượt pittông thời gian kết nối cò mổ cò mổ thứ cấp Bởi vậy, xupap xupap thứ cấp kích hoạt đồng thời cam Khi tốc độ động cao: van ống thứ hai mở áp lực thủy lực tác dụng lên hệ thống chuyển từ vận tốc trung bình sang vận tốc cao Đó nguyên nhân làm cho pittông đồng trượt kết nối hệ cam thứ cấp với cam Cam chế tạo dành cho tốc độ cao, điều khiển hoạt động xupap thứ cấp GVHD : Th.S Lý Văn Trung 54 Hệ thống phân phối khí thông minh xe Honda Pittông thời gian Pittông đồng B Pittông đồng A 3.23 Hoạt động VTEC giai đoạn Khi tốc độ thấp cam hoạt động độc lập Khi tốc độ trung bình cam hoạt động với cam Khi tốc độ cao cam hoạt động với cam 3.24 Đồ thị khai triển biên dạng cam tác dụng Điều kiện thay đổi thời gian xupap Tốc độ động cơ: Thấp đến trung bình 3000 vòng/phút Trung bình đến cao 6000 vòng/phút GVHD : Th.S Lý Văn Trung 55 Hệ thống phân phối khí thông minh xe Honda Tốc độ xe: M/T 15 km/h A/T 10 km/h Nhiệt độ dung dịch làm mát động cơ: Thấp đến trung bình Trên 40 độ C Trung bình đến cao Trên 60 độ C Mức tải động cơ: xác định góc mở bướm ga 3.6 Cấu tạo nguyên lý hoạt động VTEC-E Mặc dù có đĩa thời gian hệ thống New VTEC, VTEC-E cam cò mổ Bởi cụm chuyển động êm Hệ thống ngắt bao gồm pittông thời gian, pittông đồng bộ, pittông dừng 3.25 Cấu tạo VTEC-E 1-Đĩa thời gian 2-Cò mổ 3-Cò mổ thứ cấp 4-Pittông đồng 5-Pittông thời gian 6-Các xupap nạp 7-Trục cam 8-Pittông dừng Hoạt động Khi tốc độ động thấp: xupap nạp thứ cấp kích hoạt cách độc lập cam thứ cấp tương ứng Xupap thứ cấp mở nhỏ điều kiện Khi tốc độ động cao hơn: áp lực thủy lực làm cho pittông thời gian pittông đồng trượt đi, cò mổ thứ cấp kết nối với Kết xupap thứ cấp điều khiển đồng thời cam GVHD : Th.S Lý Văn Trung 56 Hệ thống phân phối khí thông minh xe Honda Độ nâng xupap Cam Cam thứ cấp Nạp Xả Thời gian 3.26 Đồ thị khai triển biên dạng cam tác dụng Điều kiện thay đổi thời gian xupap Tốc độ động cơ: Trên 2500 vòng/phút Tốc độ xe: Trên km/h Nhiệt độ dung dịch làm mát động cơ: Trên -5,3 độ C Mức tải động cơ: Xác định từ độ chân không ống góp nạp 3.7 Cấu tạo nguyên lý hoạt động i-VTEC i-VTEC ( i viết tắt từ intelligent, i-VTEC intelligent-VTEC ) Hãng HONDA giới thiệu nhiều phát minh i-VTEC phát minh quan trọng việc bổ xung thêm cấu thay đổi thời điểm mở xupap VTC (Variable Timing Control ) sử dụng áp suất thuỷ lực để xoay trục cam nạp làm thay đổi thời điểm phối khí thay đổi liên tục góc trùng điệp xupap hút xupap xả trình động hoạt động để tăng công suất, tăng tính kinh tế nhiên liệu giảm lượng khí xả ô nhiễm môi trường i-VTEC = GVHD : Th.S Lý Văn Trung VTEC + VTC 57 Hệ thống phân phối khí thông minh xe Honda Solenoid áp suất dầu VTEC Tốc độ động Bộ chấp hànhVTEC Tải động Tốc độ xe ECM Solenoid áp suất dầu VTC Nhiệt độ nước làm mát Bộ chấp hành VTC Cảm biến vị trí trục cam 3.27 Cấu tạo i-VTEC Nhiệm vụ VTC : • Hệ thống VTC thực thay đổi thời điểm đóng mở xupap nạp liên tục dựa điều kiện hoạt động • Thời điểm đóng mở xupap nạp tối ưu hóa phép động tạo công suất tối đa • Góc cam đặt sớm để đạt hiệu ứng EGR, để giảm tượng bơm xupap nạp đóng nhanh để giảm việc đưa hỗn hợp khí - nhiên liệu vào ống góp hút cải thiện hiệu ứng nạp • Hệ thống giảm hoạt động sớm cam chế độ cầm chừng, ổn định cháy, giảm tốc độ động • Nếu trục trặc xuất hiện, điều khiển hệ thống VTC bị vô hiệu hóa thời điểm đóng mở xupap cố định hoàn toàn vị trí trễ Nhiệm vụ VTEC: • Hệ thống VTEC thay đổi bên biên dạng cam nạp để phù hợp với tốc độ động Nó làm tăng tối đa mômen xoắn tốc độ động thấp công suất tốc độ động cao • Ở tốc độ động thấp xupap nạp chịu tác dụng hai cam thứ cấp Ở tốc độ động cao hai xupap nạp sử dụng cam thứ cấp độ nâng lớn GVHD : Th.S Lý Văn Trung 58 Hệ thống phân phối khí thông minh xe Honda Xả Hút Hút Xả Khi tốc độ thấp Khi tốc độ cao 3.28 Biên dạng cam tác dụng 3.7.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động VTC (Variable Timing Control ) VTC Honda có nguyên lý giống với công nghệ VVT Toyota Hệ thống VTC sử dụng áp suất thuỷ lực để xoay trục cam nạp, làm thay đổi thời điểm phối khí Bộ chấp hành VTC bao gồm vỏ có dẫn động xích cam, bên có cánh gạt, cánh gạt gắn cố định trục cam nạp Áp suất dầu từ phía làm sớm hay làm muộn trục cam nạp xoay cánh gạt chấp hành VTC để thay đổi liên tục thời điểm phối khí trục cam nạp phù hợp với điều kiện hoạt động động Tùy vào điều kiện hoạt động động mà ta có trường hợp sau : Làm sớm thời điểm phối khí: Khi áp suất thủy lực tác dụng lên khoang cánh gạt phía làm sớm, trục cam xoay góc chiều với chiều quay trục khuỷu nhằm làm sớm thời điểm phối khí Chiều quay trục cam Góc cam tăng (sớm) Vị trí góc quay VTC sớm hoàn toàn 3.28 Làm sớm thời điểm phối khí GVHD : Th.S Lý Văn Trung 59 Hệ thống phân phối khí thông minh xe Honda Làm muộn thời điểm phối khí: Khi áp suất thủy lực tác dụng lên phía làm trễ khoang cánh gạt, trục cam xoay góc ngược chiều quay trục khuỷu, làm trễ thời điểm phối khí Chiều quay trục cam Góc cam giảm (muộn) Vị trí góc quay VTC trễ hoàn toàn 3.29 Làm muộn thời điểm phối khí Chế độ giữ: Sau đạt thời điểm phối khí chuẩn, áp suất thủy lực trì để giữ thời điểm phối khí chuẩn Chiều quay trục cam Góc cam trì Vị trí góc quay VTC Tải động 3.30 Thời điểm phối khí chuần VTECsau điều chỉnh Sự thay đổi góc trùng điệp sử dụng VTC: 250 ĐCT D ĐCT xả hút ĐCT D mômen động V T C Góc trùng điệp 3.7.2 Các chế độ hoạt động i-VTEC lớn GVHD : Th.S Lý Văn Trung Cam tốc độ thấp Cam thứ cấp cấp Tốc độ 60 động Cam tốc độ cao Hệ thống phân phối khí thông minh xe Honda 3.31 Các chế độ hoạt động i- VTEC 1- Chế độ cầm chừng cháy nghèo ĐCD Kỳ xả ĐCT Kỳ hút Góc trùng điệp nhỏ ĐCD Cam thứ cấp 3.32 Chế độ cầm chừng ( nét đứt sau điều chỉnh ) GVHD : Th.S Lý Văn Trung 61 Hệ thống phân phối khí thông minh xe Honda Ở chế độ cò mổ hoạt động độc lập chịu tác dụng vấu cam riêng Cò mổ thứ cấp chịu tác dụng cam thứ cấp nên mở hành trình nhỏ để hỗn hợp hòa khí không đọng lại ống góp nạp Cò mổ chịu tác dụng cam nên lượng hòa khí qua làm cho hòa khí vào buồng đốt với dòng lốc xoáy mạnh điều mà cho phép sử dụng tỉ lệ hòa khí ngac nhiên tới 20 : chế độ cháy nghèo chế độ tiết kiệm điều kiện chạy cầm chừng Bộ chấp hành VTC điều khiển góc trùng điệp nhỏ kết làm cho khí xả thải sạch, hòa khí nạp vào không lẫn với khí xả làm cho đặc tính cháy tốt , động hoạt động ổn định chế độ cầm chừng, tính kinh tế nhiên liệu tốt Chế độ xác định với điều kiện bướm ga gần đóng kín, tải động nhỏ tốc độ động thấp Nếu bướm ga mở lớn ECM chuyển sang hoạt động chế độ 2- Tính kinh tế nhiên liệu hiệu ứng EGR ĐCD Kỳ xả ĐCT Kỳ hút Góc trùng điệp lớn 3.33 Hiệu ứng EGR ĐCD Cam thứ cấp Các cò mổ hoạt động độc lập tương ứng với vấu cam Chế độ chế độ chuyển tiếp chế độ chế độ ECM chuyển từ việc sử dụng tỉ lệ hòa khí 20 : sang 14,7 12 : gần với tỉ lệ hòa khí lý tưởng điều khiển chấp hành VTC làm cho góc trùng điệp xupap lớn nhất, kết gây tác dụng tuần hoàn khí thải EGR (cho phần khí xả quay trở lại buồng đốt để làm cho nhiệt độ buồng đốt giảm giảm khí thải độc NO x sinh ) Chế độ tiết kiệm nhiên liệu, giảm ô nhiễm khí thải tạo công suất cao 3- Tăng mômen xoắn tốc độ thấp GVHD : Th.S Lý Văn Trung 62 Hệ thống phân phối khí thông minh xe Honda ĐCD Kỳ xả ĐCT ĐCD Kỳ hút Góc trùng điệp Cam thứ cấp 3.34 Chế độ mômen xoắn nhỏ Ở chế độ ECM điều khiển thời điểm đóng mở xupap nạp theo số vòng quay động mà bướm ga mở lớn số vòng quay động thấp ( tải tăng ) nhằm tạo mômen xoắn tối ưu 4- Chế độ mômen xoắn trung bình/cao ( Mid/Hight-End Torque ) ĐCD Kỳ xả ĐCT ĐCD Kỳ hút Góc trùng điệp điều chỉnh liên tục Cam thứ cấp 3.35 Chế độ mômen xoắn trung bình/cao Chế độ động hoạt động với cam tốc độ cao ECM xác định từ điều kiện số vòng quay tăng, tài xế đạp chân ga mở lớn Bộ chấp hành VTC điều khiển thời GVHD : Th.S Lý Văn Trung 63 Hệ thống phân phối khí thông minh xe Honda điểm phối khí sớm pha để giảm tượng bơm, xupap nạp đóng nhanh Điều giúp việc đưa hỗn hợp nhiên liệu - khí vào hiệu quả, tối đa công suất động cơ, VTEC điều khiển vấu cam phù hợp để tạo mômen xoắn lớn GVHD : Th.S Lý Văn Trung 64 [...]... khoang cánh gạt phía làm sớm, trục cam sẽ xoay đi một góc cùng chiều với chiều quay trục khuỷu nhằm làm sớm thời điểm phối khí Chiều quay của trục cam Góc cam tăng (sớm) Vị trí góc quay VTC sớm hoàn toàn 3.28 Làm sớm thời điểm phối khí GVHD : Th.S Lý Văn Trung 59 Hệ thống phân phối khí thông minh trên xe Honda Làm muộn thời điểm phối khí: Khi áp suất thủy lực tác dụng lên phía làm trễ của khoang cánh gạt,... ống góp hút GVHD : Th.S Lý Văn Trung 52 Hệ thống phân phối khí thông minh trên xe Honda 3.5 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của VTEC 3 giai đoạn Sự phát triển xa hơn nữa của công nghệ New VTEC là hệ thống VTEC ba giai đoạn, hệ thống này điều khiển các xupap nạp ở ba giai đoạn khác nhau Mặc dù hầu hết các bộ phận là giống như ở trong New VTEC, ở đây dùng hai hệ thống ngắt lực, và hai van ống 3.22 Cấu... dừng để kết nối các cò mổ cơ bản và thứ cấp • Hệ thống chuyển từ tốc độ trung bình sang tốc độ cao bao gồm pittông dừng, pittông đồng bộ A, và pittông đồng bộ B để kết nối các cò mổ cơ bản, giữa, và thứ cấp Đĩa thời gian được lắp đặt với pittông thời gian của hệ thống chuyển từ tốc độ chậm sang trung bình GVHD : Th.S Lý Văn Trung 53 Hệ thống phân phối khí thông minh trên xe Honda Tốc độ động cơ Tải... lớn GVHD : Th.S Lý Văn Trung 58 Hệ thống phân phối khí thông minh trên xe Honda Xả Hút Hút Xả Khi tốc độ thấp Khi tốc độ cao 3.28 Biên dạng cam tác dụng 3.7.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của VTC (Variable Timing Control ) VTC của Honda có nguyên lý giống với công nghệ VVT của Toyota Hệ thống VTC sử dụng áp suất thuỷ lực để xoay trục cam nạp, làm thay đổi thời điểm phối khí Bộ chấp hành VTC bao gồm... 49 Hệ thống phân phối khí thông minh trên xe Honda Để tránh khỏi hiện tượng này, xupap thứ cấp được mở chút ít Khi tốc độ động cơ cao, tất cả các xupap đều được điều khiển bởi cam tốc độ cao (cam giữa) Độ nâng xupap Cam cơ bản Cam giữa Cam thứ cấp Xả Nạp Thời gian 3.14 Đồ thị khai triển biên dạng cam tác dụng • Cơ cấu thời gian Cơ cấu thời gian là bảo đảm pittông đồng bộ có mặt tại vị trí khi hệ thống. .. chiều quay trục khuỷu, làm trễ thời điểm phối khí Chiều quay của trục cam Góc cam giảm (muộn) Vị trí góc quay VTC trễ hoàn toàn 3.29 Làm muộn thời điểm phối khí Chế độ giữ: Sau khi đạt thời điểm phối khí chuẩn, áp suất thủy lực được duy trì để giữ thời điểm phối khí chuẩn Chiều quay của trục cam Góc cam được duy trì Vị trí góc quay VTC Tải động cơ 3.30 Thời điểm phối khí chuần VTECsau khi điều chỉnh Sự... tốc độ thấp Cam thứ cấp cấp Tốc độ 60 động cơ Cam tốc độ cao Hệ thống phân phối khí thông minh trên xe Honda 3.31 Các chế độ hoạt động của i- VTEC 1- Chế độ cầm chừng và cháy nghèo ĐCD Kỳ xả ĐCT Kỳ hút Góc trùng điệp nhỏ ĐCD Cam thứ cấp 3.32 Chế độ cầm chừng ( nét đứt là sau khi điều chỉnh ) GVHD : Th.S Lý Văn Trung 61 Hệ thống phân phối khí thông minh trên xe Honda Ở chế độ này các cò mổ hoạt động.. .Hệ thống phân phối khí thông minh trên xe Honda Đĩa thời gian và pittông thời gian: Đĩa thời gian và pittông thời gian được lắp đặt trên cò mổ cơ bản trong hệ thống New VTEC Đĩa thời gian được lắp bên ngoài của cò mổ cơ bản và tất cả các bộ phận này chuyển động hòa hợp Pittông thời gian được lắp trên một đường với pittông đồng bộ A Một phần của đĩa thời gian đi... tốc cao Đó là nguyên nhân làm cho các pittông đồng bộ trượt và kết nối hệ các cam cơ bản và thứ cấp với cam giữa Cam giữa này được chế tạo dành cho tốc độ cao, sẽ điều khiển hoạt động của các xupap cơ bản và thứ cấp GVHD : Th.S Lý Văn Trung 54 Hệ thống phân phối khí thông minh trên xe Honda Pittông thời gian Pittông đồng bộ B Pittông đồng bộ A 3.23 Hoạt động của VTEC 3 giai đoạn Khi tốc độ thấp 2 cam... áp lực thủy lực làm cho pittông thời gian và pittông đồng bộ trượt đi, và như vậy các cò mổ cơ bản và thứ cấp được kết nối với nhau Kết quả là các xupap cơ bản và thứ cấp được điều khiển đồng thời bởi cam cơ bản GVHD : Th.S Lý Văn Trung 56 Hệ thống phân phối khí thông minh trên xe Honda Độ nâng xupap Cam cơ bản Cam thứ cấp Nạp Xả Thời gian 3.26 Đồ thị khai triển biên dạng cam tác dụng Điều kiện thay