TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH GIÁO TRÌNH THỰC TẬP ĐỘNG CƠ XĂNG II NGUYỄN TẤN LỘC THÁNG / 2007 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình thực tập động phần biên soạn nhằm mục đích giúp cho sinh viên chuyên ngành hệ Cao Đẳng Đại Học theo chương trình công nghệ Bộ Môn Động Cơ, Khoa Cơ Khí Động Lực Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh có tài liệu học tập nghiê n cứu Chú ng kết hợ p lý thuyết thực tế để soạn tài liệu cho phù hợp với yêu cầu đào tạo trường theo hướng Việt Nam đại Ngoài tài liệu sử dụng cho trường dạy nghề, cao đẳng đại học khác có ngành nghề liên quan Tài liệu biên soạn theo đề cương môn học thực tập động xăng Bộ Môn Nó chia làm hai phần - Phần 1: Thực tập động Phần 2: Thực tập động M P HC uat T y th Nội dung tài liệu độ ng giới thiệu cácphkiể amuKhệ thống phun xăng, cấu trúcu S DH n đoán kiểm tra sửa chữa Giai đoạn nguyên lý hoạt độ ng phương phá npg chẩ o u r ©T giúp cho sinh viên hoà ynenchỉnh kiến thức vềø động xăng, biết sử dụng u q an o nghiệm động thiế t bị chẩn đoán Bkhả Đây tài liệu chỉnh lý, bổ sung nội dung hình thức so vớ i tài liệu học tập Bộ Môn sau thời gian dài giảng dạy, nghiên cứu khoa học lao động sản xuất Chúng tô i mạnh dạn bỏ qua nội dung mà lạc hậu so với điều kiện phát triển Việt Nam giới kiểm tra chẩn đoán kiểm tra sửa chữa hệ thống phun xăng kiểu khí Xin chân thành cảm ơn thày Bộ Môn Động Cơ ng góp nhiều ý kiến quý báu việc xây dựng chương trình môn học nội dung hình thức tài liệu Tuy nhiên, biên soạn tránh thiếu sót định, chúng tô i hân hoan đón nhận đóng gó p chân thành đọc giả Tp.HCM ngày tháng năm 2007 Người biê n soạn Nguyễn Tấn Loäc Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM Lịch sử phát triển http://www.hcmute.edu.vn GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG PHUN XĂNG - LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN I Khái niệm Hệ thống phun xăng phát minh từ lâu, vào thời kỳ côn g nghệ chế tạo kém, nên khô ng sử dụng thực tế Ngày nhờ vào thành tựu kinh tế, kỹ thuật giúp cho hãng chế tạo hoàn thiệ n phát triển hệ thống phun xăng Với hệ thống phun xăng, nhiên liệu phun vào đường ống nạp bên cạnh xú pap nạp phận bằn g khí hay điện tử, không nhờ vào sức hút dòng khí động dùng chế hòa khí Khi nhiên liệu phun vào, đïc hòa trộn với khô ng khí để tạo thàn h hỗn hợp có tỉ lệ khôn g khí nhiên liệu tối ưu Sau hòa trộn, hỗn hợp hút vào xy lanh độ ng xú pap nạp mở Trong hệ thống phun xăng, nhiên liệu phun vào với áp suất định p suất phải đảm bảo cho hình thành hỗn hợp để trình cháy xảy tốt Nhờ hệ thống phun xăng, nhà chế tạo nâng công suất động cơ, tiết kiệm nhiên liệu giải phần lớn vấn đề độc hại khí thải M HC P T uat II Lịch sử phát triển y th K am Vào cuối kỹ 19, kỹ sư người Pháp ông Stévaan u phđã nghó cách phân phối nhiên liệu S H D dùng máy nén khí Sau thời gian, uongngười Đức cho phun nhiên liệu vào buồng đốt, r T n © cao nên không thực việc không đạt hiệuuyequả q n a B Đến năm 1887 người Mỹ có đóng góp to lớn việc triển khai hệ thống phun xăn g vào sản xuất, áp dụng động tỉnh Đầu kỹ 20, người Đức áp dụng hệ thống phun xăng trê n động kỳ tỉnh tại, với đóng góp đưa công nghệ chế tạo hệ thống cung cấp nhiên liệu cho máy bay Đức Từ trở đi, hệ thống phun xăng áp dụng loại ôtô Đức thay dần động sử dụng chế hòa khí Công ty Bosch áp dụng hệ thống phun xăng mô tô kỳ, bằn g cách cung cấp nhiên liệu áp lực cao Hãng Bosch sử dụng phương pháp phun nhiên liệu trực tiếp vào buồng đốt nên gía thành chế tạo cao hiệu lại thấp Với kỹ thuật ứng dụng chiến thứ hai cách có hiệu Việc nghiên cứu ứ ng dụng hệ thố ng phun xăng bị gián đoạn khoảng thời gian dài Đế n năm 1962, người Pháp triển khai ôtô Peugoet 404 Họ điều khiển phân phối nhiên liệu khí nên hiệu không cao công nghệ chưa đáp ứ ng tốt Đế n năm 1966, người Đức đưa giới tiến kỹ thuật áp dụng điều khiển Năm 1973, kỹ sư người Đức đưa hệ thống phun xăng kiểu khí gọi K-Jetronic Loại đưa vào sản xuất ứng dụng hãng xe Mercedes Vào năm 1981 hệ thống KJetronic cải tiến thành KE-Jetronic sản xuất hàng loạt vào năm 1984 trang bị xe hãng Mercedes Dù có nhiều thành công lớn ứng dụng hệ thống K-Jetronic KE-Jetronic ôtô Nhưng kiểu có khuyết điểm bảo dưỡn g sửa chữa khó giá thành chế tạo cao Do kỹ sư không ngừng nghiên cứu đưa loại khác L-Jetronic, Mono-jetronic vaø Motronic Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM Lịch sử phát triển http://www.hcmute.edu.vn Người Mỹ theo người Đức cho chế tạo K-Jetronic dùng trê n xe hãng GM, Chrysler, Ngoài họ cho ứng dụng hệ thống L-Jetronic, Mono-Jetronic Motronic xe Cadilac Đến năm 1984, người Nhật ứng dụng hệ thống phun xăn g xe hãng Toyota Sau hãng khác Nissan Nhật ứng dụn g kiểu L-Jetronic thay cho chế hoà khí III Các yêu cầu hệ thố ng phun xăng Tỉ lệ không khí nhiên liệu phải thích hợp với chế độ làm việc động Hạt nhiên liệu cung cấp phải nhỏ phần lớn phải dạng Hỗn hợ p phải đồng xy lanh xy lanh Thời gian hình thành hỗn hợp phải đáp ứng tốt động làm việc số vòng quay cao Hỗn hợp cung cấp phải phù hợp với ảnh hưởng nhiệt độ, áp suất môi trườn g nhiệt độ động Lượng nhiên liệu sử dụng phải có chất lượng tốt A Tỉ lệ hỗn hợ p Công suất động cơ, suất tiêu hao nhiên liệu thành phần khí thải phụ thuộc vào tỉ lệ hỗn hợp đưa vào động Trong trình làm việc, chế độ tốc độ tải động thayHđổ Mi Theo lý thuyết để C P T đốt cháy hoàn toàn kg nhiên liệu phải cần 14,7 kg khô ngthkhí uathay A/F = 14,7/1 y K Trong thực tế phạm vi tải tốc độ động thay đổpihrấ t rộng, để đáp ứng với chế độ làm am u S H việc, tỉ lệ hỗn hợp phải cung cấp n đúnDg với đặc tính làm việc động theo chế uo g r T © i, tăng tốc… độ như: Tải nhỏ, phần tải, đầeyntả quy n a B Hệ số không khí: » B Là tỉ số không khí nạp thực tế vào xy lanh động lượng không khí theo lý thuyết cần thiết để đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu Căn vào định nghóa có trường hợp sau: Khi » = lượng không khí nạp thực tế với lượng không khí lý thuyết Khi » hỗn hợp cháy thiếu không khí hay gọi hỗn hợp giàu nhiên liệu Khi » = 0,85 – 0,95 tốc độ cháy đạt cực đại, công suất độ ng phát lớn nhất, tiêu hao nhiên liệu gia tăng Khi » lượng khôn g khí nạp nhiều, hỗn hợp nghèo nhiên liệu Động làm việc chế độ tiết kiệm công suất động thấp Khi » 1,3 hỗn hợp nghèo cháy kéo dài Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM Lịch sử phát triển http://www.hcmute.edu.vn Theo đồ thị thấy, công suất động Ne, suất tiêu hao nhiê n liệu ge hàm lượng khí CO, HC, NOx… có khí thải ảnh hưởn g nhiều theo hệ số khôn g khí khô ng có giá trị » thích hợp cho chế độ làm việc động Trong thực tế người ta thấy rằng, hệ số không khí » = 0,90 – 1,10 thích hợp Để đạt giới hạn này, người ta phải đo lưu lượ ng không khí nạp vào động cơ, từ cung cấp lượng nhiên liệu phù hợp với lượng khô ng khí nạp Khi » = 1,1 – 1,2 suất tiêu hao nhiên liệu ge bé nhất, lượng không khí nạp thừa khoảng 10 – 20% Khi » = 1,1 – 1,2 hàm lượng khí CO HC có khí thải bé nhất, hàm lượng ôxyt Nitơ sinh lại lớn IV Hệ thống điều khiển dòng nhiên liệu Hệ thống điề u khiển dòng nhiên liệu chế hòa khí hay hệ thống phun nhiên liệu Nhiệm vụ hệ thống chuẩn bị hỗn hợp có tỉ lệ hòa khí tốt để đáp ứng điều kiện tải ôtô Điều khiển cách cho phun nhiên liệu phương pháp tối ưu Nó vừa nâng cao công suất động cơ, giảm tiêu hao nhiên liệu hạn chế ô nhiểm môi trường tốt M HC P T Có hai kiểu điều khiển phun nhiên liệu: uat y th K am Điều khiển khí u ph S H D - Dùng độ ng Diesel: kiểu điềurukhiể ong n hoàn toàn dẫn động khí T en ©n phối nhiên liệu dẫn động khí Bơm nhiên - Dùn g động xăn g: Sự quyphâ n a liệu dẫn động bằBng bơm điện Điều khiển kiểu người Đức gọi K-Jetronic Hệ thống K-Jetronic gồm đo lưu lượng không khí nạp, hệ thống cung cấp nhiên liệu, cảm biến phận định lượ ng-phân phối nhiê n liệu Điều khiển điện tử: - Nhiên liệu cung cấp bơm dẫn động điện - Nhiên liệu sử dụng xăng - Nhiên liệu phun nhờ mở van kim phun Bên kim phun có van điều khiển đóng mở bằn g cuộn dây có dòng điện qua - Các kim phun điều khiển từ điều khiển điện tử, gọi tắt ECU (Electronic Control Unit) ECU điều khiển khiển kim phun xung điện dạng xung vuông, có chiều dài xung thay đổi Dựa vào chiều dài xung kim phun mở với thời gian dài hay ngắn , từ định lượng nhiên liệu phun nhiều hay - ECU nhận tín hiệu từ cảm biến để xác định tình trạng hoạt động động cơ, điều kiện môi trường, từ điều khiển thời gian phun nhiên liệu IV Sự đáp ứng thàn h phần hỗn hợp động Khi khởi động lạnh Khi động lạnh, nhiệt độ động thấp nên nhiên liệu khó bay lượng nhiên liệu bám vào vách đường ống nạp vách buồng đốt nhiều, nên hỗn hợp bị nghèo Do phải có phun thêm nhiên liệu để bù trừ tượ ng trê n, giú p cho động khởi động dễ dàng nhanh chóng lạnh Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Lòch sử phát triển Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn Sau khời động nhiệt độ thấp, làm giàu hỗn hợp phải tiếp tục khoảng thời gian ngắn để bù trừ hỗn hợp khô ng khí xấu ngưng tụ , giúp cho động làm việc tốt từ lúc khởi độ ng chuyển sang chế độ cầm chừng Chế độ làm ấm Tiếp theo khởi động lạnh, làm giàu hỗn hợp phải coi cần thiết, để bù trừ lượng nhiên liệu ngưng tụ thành đường ống nạp , vách xy lanh… cho đế n nhiệt độ độ ng đạt bình thường Ở chế độ tốc độ cầm chừng động cao bình thường, cò n gọi cầm chừng nhanh Khi tăng tốc Sự mở đột ngột cánh bướm ga làm cho áp thấp sau cánh bướm ga giảm đột ngột, áp thấp cánh bướm ga gia tăng không kịp làm cho hỗn hợp nghèo tức thời Hiện tượng khắc phục cách làm giàu hỗn hợp để đảm bảo cho động tăng tốc đạt hiệu Chế độ tải trung bình Ở chế độ đòi hỏi phải có tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất, đảm bảo tính tiết kiệm Đồn g thời phải đảm bảo vấn đề ô nhiểm môi trường (» = 1) M Chế độ đầy tải HC P T t thuta, hỗn hợp đòi hỏi phải Ở chế độ đòi hỏi côn g suất động phát lớKnynhấ am giàu nhiên liệu ( » = 0,85 – 0,95) u ph S H D uong r Toác độ câm chừng T en © qpuymộ Hệ thống phun xăng cung cấ t lượng hỗn hợp cần thiết chế độ cầm chừng Tùy theo n a B điều kiện độ ng nóng hay lạnh mà lượng hỗn hợp cung cấp cho động nhiều hay ít, chủ yếu để khắc phục ma sát Chế độ giảm tốc đột ngột Khi giảm tốc đột ngột, cung cấp nhiên liệu cho động không cần thiết Đồng thời độ chân không tăng mạnh sau bướm ga làm cho nhiên liệu phun nhiều Chính vậy, phải cắt nhiên liệu giảm tốc để tiết kiệm nhiên liệu chống ô nhiểm môi trường Chế độ hạn chế tốc độ Số vòng quay động xăng giới hạn để đảm bảo độn g không bị hỏng lực quán tính gây nê n Ở động phun xăng chế độ hạn chế tốc độ thực cách cắt nhiên liệu hoàn toàn đến kim phun số vòng quay động vượt qúa qui định nhà chế tạo V So sánh số phận chế hòa khí hệ thống phun xaêng TT Bộ chế hòa khí Bơm tăng tốc Cơ cấu cầm chừng nhanh Cơ cấu điều khiển bùm gió Phao xăng van kim Buồng phao Các gic lơ Bướm gió Vit chỉnh tốc độ cầm chừng Hệ thống phun xăng Cảm biến vị trí bướm ga Mạch không khí tắt qua bướm ga Contact nhiệt thời gian Bộ điều áp Ống phân phối nhiên liệu Các kim phun Kim phun khởi động lạnh Vit điều chỉnh lượng khôn g khí tắt Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Lịch sử phát triển Truong DH SPKT TP HCM u DH S g n ruo K pham http://www.hcmute.edu.vn y th ©T yen u q an B Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn M P HC uat T Hệ thống K - Jetronic Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn HỆ THỐNG K - JETRONIC u DH S g n ruo K pham y th ©T yen u q an B Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn M P HC uat T Heä thoáng K - Jetronic Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn HỆ THỐNG K-JETRONIC Hệ thống K-Jetronic hệ thống phun nhiên liệu kiểu thuỷ (Đời cải tiến K-Jetronic điều khiển bằn g điện) Lượng nhiên liệu cung cấp điều khiển từ lượ ng khô ng khí nạp phun liên tục lượng nhiên liệu vào đường ống nạp, bên cạnh xú pap nạp động Các chế độ làm việc động đòi hỏi có điều chỉnh hỗn hợp cung cấp Sự điều chỉnh thực hệ thống K-Jetronic, bảo đảm chế độ làm việc động cơ, bảo đảm suất tiêu hao nhiên liệu vấn đề độc hại khí thải Sự kiểm tra trực tiếp lưu lượng khô ng khí, cho phép hệ thống K-Jetronic đạt tính toán phù hợp với thay đổi chế độ làm việc động Để giải vấn đề chống ô nhiểm, hệ thống kết hợp với thiết bị chống ô nhiểm, lượng khí thải kiểm tra xác lượng không khí nạp Hệ thống K – Jetronic xem hệ thống phun xăng điều khiển hoàn toàn khí Trong thực tế kết hợp với số thiết bị điện tử để điều khiển hỗn hợ p khí nạp u DH S g n ruo K pham M P HC uat T y th ©T yen u q an B Thùng nhiên liệu Bơm nhiê n liệu Bộ tích Lọc nhiên liệu Bộ điều chỉnh áp lực Kim phun Buồng nạp Kim phun khởi động Bộ định phân nhiên liệu 10 Bộ đo gió 11.Van tần số 12 Cảm biến ô xy 13 Cảm biến nhiệt độ nước 14.Delco 15 Van không khí 16 Cảm biến bướm ga 17 ECU 18 Contact máy Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Hệ thống K - Jetronic Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn Heä thống K-Jetronic bao gồm: Sự cung cấp nhiê n liệu Kiểm tra lưu lượng không khí Định lượng nhiên liệu - Sự cung cấp nhiên liệu: Dùng bơm điện để cung cấp nhiên liệu Nhiên liệu sau qua lọc tích năng, định lượng phân phối đến kim phun động - Kiểm tra lưu lượng khô ng khí: Lượng không khí nạp vào động điều khiển cánh bướm ga kiểm tra đo lưu lượng không khí nạp - Định lượng nhiên liệu: Lượng không khí nạp xác định vị trí cánh bướm ga kiểm tra đo lưu lượng không khí, từ điều khiển định lượng phân phối nhiên liệu Bộ đo lưu lượng khôn g khí định lượ ng-phân phối hợp thành tiết chế hỗn hợp Kim phun nhiên liệu, phun liên tục độc lập xú pap Ở trình nạp, hỗn hợp khô ng khí nhiên liệu cung cấp vào xy lanh động SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THOÁN G K-JETRONIC u DH S g n ruo K pham M P HC uat T y th ©T yen u q an B Sự làm giàu hỗn hợp hệ thống có vai trò quan trọng thay đổi chế độ làm việc động tăng tốc, cầm chừng, đầy tải khởi động Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn 10 ... máy bay Đức Từ trở đi, hệ thống phun xăng áp dụng loại ? ?tô Đức thay dần động sử dụng chế hòa khí Công ty Bosch áp dụng hệ thống phun xăng mô tô kỳ, bằn g cách cung cấp nhiên liệu áp lực cao Hãng... dòng nhiên liệu Hệ thống điề u khiển dòng nhiên liệu chế hòa khí hay hệ thống phun nhiên liệu Nhiệm vụ hệ thống chuẩn bị hỗn hợp có tỉ lệ hòa khí tốt để đáp ứng điều kiện tải ? ?tô Điều khiển cách... T Hệ thống K - Jetronic Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn HỆ THỐNG K-JETRONIC Hệ thống K-Jetronic hệ thống phun nhiên liệu kiểu thuỷ (Đời cải tiến K-Jetronic điều khiển bằn g điện)