đồ án hệ thống phun xăng điện tử EFI

TRƯỜNG ĐHSPKT VINH CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP LỜI NÓI ĐẦU Ngày ngành công nghiệp ôtô nước giới ngày phát triển đóng vai trò quan trọng phát triển chung toàn xã hội Nhiều hệ thống ô tô thay để đáp ứng nhu cầu người có hệ thống phun xăng điện tử(EFI).Để hiểu sâu hệ thống em chọn đề tài Là sinh viên khoa Công Nghệ ôtô chúng em trang bị kiến thức ngành khí ôtô Với đề tài : “ Nghiên cứu hệ thống phun xăng điện tử EFI động 1TR – FE Toyota Inova G” môn đồ án chuyên ngành ôtô 2, giúp em hoàn thiện trang bị kiến thức ngành mà em theo học đặc biệt hệ thống phun xăng điện tử EFI Nó đóng vai trò quan trọng việc tiết kiệm nhiên liệu kinh tế người sử dụng Đề tài gồm có chương: o Chương 1: Tổng quan hệ thống phun xăng điện tử EFI o Chương 2: Công dụng, phân loại, yêu cầu Sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc động 1TR-FE dùng xe Inova G o Chương : Phân tích đặc điểm kết cấu hệ thống phun xăng điện tử động 1TR-FE xe Inova G o Chương 4: Quy trình tháo lắp kim phun xăng , hư hỏng thường gặp chuẩn đoán theo mã lỗi o Chương 5: Kết luận Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy giáo Nguyễn Ngọc Tú hướng dẫn, thầy khoa Công Nghệ ôtô tất bạn sinh viên giúp em hoàn thành đồ án Vinh, ngày 25 tháng năm 2017 Sinh viên thực LÊ ĐỨC CÔNG SVTH: LÊ ĐỨC CÔNG LỚP: ĐHCN ÔTÔ A TRƯỜNG ĐHSPKT VINH CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP CHƯƠNG I I Tổng quan hệ thồng phun xăng điện tử EFI Lịch sử phát triển hệ thống phun xăng điện tử: 1.1 Khái niệm phun xăng điện tử: Chữ EFI động phía sau thân xe viết tắt từ Electronic Fuel Injection, có nghĩa hệ thống phun xăng điều khiển điện tử Đây hệ thống cung cấp hỗn hợp nhiên liệu tốt Tùy theo chế độ làm việc khác ôtô mà hệ thống tự thay đổi tỷ lệ hỗn hợp nhiên liệu để cung cấp cho động hoạt động tốt Cụ thể chế độ khởi động thời tiết lạnh giá, hỗn hợp khí cung cấp giàu xăng, sau động nhiệt độ vận hành, hỗn hợp khí nghèo xăng Ở chế độ cao tốc lại cung cấp hỗn hợp khí giàu xăng trở lại Trên xe đời cũ sử dụng chế hòa khí để tạo hỗn hợp nhiên liệu cung cấp nhiên liệu cho động Cả hai loại này: chế hòa khí hay hệ thống phun xăng điện tử cung cấp nhiên liệu với tỷ lệ định phụ thuộc vào lượng khí nạp Nhưng để đáp ứng yêu cầu khí xả, tiêu hao nhiên liệu, cải thiện khả tải… chế hòa khí ngày lắp them thiết bị hiệu chỉnh khác, làm cho trở nên phức tạp nhiều Do vậy, hệ thống phun xăng điện tử EFI đời thay cho chế hòa khí, đảm bảo tỷ lệ hỗn hợp nhiên liệu thích hợp cho động việc phun nhiên liệu điện tử theo chế độ lái xe khác SVTH: LÊ ĐỨC CÔNG LỚP: ĐHCN ÔTÔ A TRƯỜNG ĐHSPKT VINH CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP Hình vẽ 1.1 Hệ thống EFI 1.2 Lịch sử phát triển Vào kỷ XIX, kỹ sư người mỹ ông Stenvan nghĩ cách phun nhiên liệu cho máy nén khí Sau thời gian, người Đức cho phun nhiên liệu vào buồng cháy không mang lại hiệu Đầu kỷ 20, người Đức áp dụng hệ thống phun nhiên liệu động kỳ tĩnh ( nhiên liệu dùng động dầu hỏa nên hay bị kích nổ hiệu thấp ) Tuy nhiên, sau sáng kiến thành công việc chế tạo hệ thống phun xăng kiểu khí Trong hệ thống phun xăng nhiên liệu phun trực tiếp vào trước xupap hút nên có tên goi K - Jetronic K - Jetronic đưa vào sản xuất ứng dụng xe hãng Mercedes số xe khác, tảng cho việc phát triển hệ thống phun xăng hệ sau KE - Jetronic, Mono – Jetronic, L – Jetronic, Motronic… Do hệ thống phun xăng khí có nhiều nhược điểm nên đầu năm 80, BOSCH cho đời hệ thống phun xăng sử dụng kim phun điều khiển điện, có hai loại : hệ thống L – Jetronic (lượng nhiên liệu xác định nhờ cảm biến đo lưu lượng khí nạp ) D – Jetronic (lượng nhiên liệu xác định dựa vào áp suất đường ống nạp) Đến năm 1984, người Nhật mua quyền BOSCH ứng dụng hệ thống phun xăng L – Jetronic D – Jetronic xe hãng Toyota (dung với động 4A – ELU) Đến năm 1987 , hãng Nissan dung L – Jetronic thay chế hòa khí xe Sunny Việc điều khiển EFI chia làm hai loại, dựa khác phương pháp dung để xác định lượng nhiên liệu phun Một loại mạch tương tự, loại điều khiển lượng phun dựa vào thời gian cần thiết để nạp phóng vào tụ điện Loại khác loại điều khiển vi xử lý,loại sử dụng liệu lưu nhớ để xác định lượng phun Loại hệ thống EFI điều khiển mạch tương tự loại Toyota sử dụng lần hệ thống EFI Loại điều khiển vi xử lý bắt đầu sử dụng vào năm 1983 Loại hệ thống EFI điều khiển vi xử lý sử dụng xe Toyota gọi TCCS (Toyota computer controlled system – hệ thống điều khiển máy tính Toyota), không điều khiển lượng phun mà bao gồm ESA (Electronic Spark advance – đánh lửa sớm điện tử) để điều khiển thời điểm đánh lửa ; ISC (Idle speed control – điều khiển tốc độ không tải) hệ thống điều khiển khác chức chẩn đoán dự phòng Hai hệ thống phân loại sau: SVTH: LÊ ĐỨC CÔNG LỚP: ĐHCN ÔTÔ A TRƯỜNG ĐHSPKT VINH CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP Hình vẽ 1.2 Sơ đồ phân loại hệ thống phun xăng điện tử Loại EFI mạch tương tự vi điều khiển vi xử lý giống nhau, nhận thấy vài điểm khác lĩnh vực điều khiển độ xác CHƯƠNG II Công dụng, phân loại, yêu cầu nguyên lý hoạt động hệ thống phun xăng điện tử I Công dụng, phân loại, yêu cầu SVTH: LÊ ĐỨC CÔNG LỚP: ĐHCN ÔTÔ A TRƯỜNG ĐHSPKT VINH CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP Công dụng Cung cấp hỗn hợp nhiên liệu cho động cách hiệu chế độ điều kiện làm việc động Phân loại hệ thống phun xăng 2.1 Phân loại theo phương pháp xác định lưu lượng khí nạp Căn vào phương pháp xác định lưu lượng không khí nạp, người ta chia hệ thống phun xăng điện tử làm hai kiểu sau Hình 2.1: Phân loại theo phương pháp lưu lượng khí nạp a Kiểu D – EFI Ở kiểu lưu lượng không khí nạp xác định gián tiếp cách kiểm tra độ chân không sau bướm ga cảm biến gọi cảm biến chân không (Vacuum sensor) Độ chân không đường ống nạp chuyển thành tín hiệu điện áp ECU tính toán xác định lượng không khí nạp tương ứng b Kiểu L – EFI Ở kiều đo lưu lượng khí nạp đặt sau bầu lọc không khí, tấtcả lượng không khí nạp vào động trực tiếp đo lưu lượng khí nạp tín hiệu ECU xác định 2.2 Phân loại theo số điểm phun - Hệ thống phun xăng đơn điểm: Hệ thống dùng vòi phun trung tâm, xăng phun vào ống hút đông hút vào xi lanh qua cổ hút Loại bố trí như hệ thống nhiên liệu dùng chế hòa khí SVTH: LÊ ĐỨC CÔNG LỚP: ĐHCN ÔTÔ A TRƯỜNG ĐHSPKT VINH CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP - Hệ thống phun xăng đa điểm: Hệ thống dùng nhiều vòi phun để phun xăng vào cổ hút động (phun trước xupáp nạp).nhờ lượng xăng phun vào xi lanh đồng Phân loại theo phương pháp phun a Phun độc lập (theo trình tự) Nhiên liệu phun độc lập cho xi lanh vòng hai vòng quay trục khuỷu Hình 2.2: Phun độc lập b Phun theo nhóm Nhiên liệu phun cho nhóm lần sau hai vòng quay trục khuỷu Hình 2.3: Phun theo nhóm c Phun đồng thời Nhiên liệu phun đồng thời vào xi lanh tương ứng lần sau vòng quay trục khuỷu Lượng nhiên liệu cần thiết để đốt cháy phun hai lần phun SVTH: LÊ ĐỨC CÔNG LỚP: ĐHCN ÔTÔ A TRƯỜNG ĐHSPKT VINH CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP Hình 2.4: Phun đồng thời Phân loại theo phương pháp điều khiển - Hệ thống phun xăng điều khiển khí: Được điều khiển cần ga, bơm khí điều tốc để kiểm soát số lượng nhiên liệu phun vào động - Hệ thống phun xăng điều khiển thủy lực: Được trang bị phận di động áp lực gió hay nhiên liệu Điều khiển thủy lực sử dụng cảm biến cánh bướm gió phân phối nhiên liệu để điều khiển lượng xăng phun vào động - Hệ thống phun xăng điều khiển điện tử: Được trang bị cảm biến để nhận biết chế độ hoạt động động điều khiển trung tâm để điều khiển chế độ hoạt động động điều kiện tối ưu I Cấu tạo nguyên lý hoạt động phun xăng điện tử Sơ đồ cấu tạo SVTH: LÊ ĐỨC CÔNG LỚP: ĐHCN ÔTÔ A TRƯỜNG ĐHSPKT VINH CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP Hình 2.5: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động 2TR-FE 1:Bình Xăng; 2:Bơm xăng điện; 3:Cụm ống đồng hồ đo xăng 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 lý hoạt động hệ thống phun xăng động 1TR-FE SVTH: LÊ ĐỨC CÔNG LỚP: ĐHCN ÔTÔ A TRƯỜNG ĐHSPKT VINH CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP Nhiên liệu hút từ bình nhiên liệu bơm cánh gạt qua bình lọc nhiêu liệu để lọc sách tạp chất sau tới giảm rung, phận có nhiệm vụ hấp thụ dao động nhỏ nhiên liệu phun nhiện liệu gây Sau qua ống phân phối, cuối ống phân phối có ổn định áp suất nhằm điều khiển áp suất dòng nhiên liệu giữ cho ổn định Tiếp đến nhiên liệu đưa tới vòi phun điều khiển ECU vòi phun mở nhiên liệu phun vào buồng cháy để động hoạt động nhiên liệu thừa đưa theo đường hồi trở bình nhiên liệu Các vòi phun phun nhiên liệu vào ống nạp tùy theo tín hiệu phun ECU Các tín hiệu phun ECU định sau nhận tín hiệu từ cảm biến nhiên liệu ECU điều chỉnh phù hợp với tình trạng hoạt động động CHƯƠNG III SVTH: LÊ ĐỨC CÔNG LỚP: ĐHCN ÔTÔ A TRƯỜNG ĐHSPKT VINH CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP Phân tích đặc điểm kết cấu hệ thống phun xăng điện tử động 1TR-FE xe Toyota Inova G 1.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động phận Vòi phun xăng điện tử Vòi phun động 1TR-FE loại vòi phun đầu dài, thân vòi phun có cao su cách nhiệt giảm rung cho vòi phun, ống dẫn nhiên liệu đến vòi phun nối giắc nối nhanh Vòi phun hoạt động điện từ, lượng phun thời điểm phun nhiên liệu phụ thuộc vào tín hiệu từ ECU Vòi phun lắp vào nắp quy lát gần cửa nạp xy lanh qua đệm cách nhiệt bắt chặt vào ống phân phối xăng Kết cấu nguyên lý hoạt động vòi phun Khi cuộn dây (4) nhận tín hiệu từ ECU, piston (7) bị kéo lên thắng sức căng lò xo Do van kim piston khối nên van bị kéo lên tách khỏi đế van nhiên liệu phun Hình 3.1 Kết cấu vòi phun nhiên liệu 6: 1:Thân vòi phun ;2:Giắc cắm; 3:Đầu vào; 4:Gioăng chữ O; 5:Cuộn dây; Lò xo; 7:Piston ; 8:Đệm cao su; 9:Van kim Lượng phun điều khiển khoảng thời gian phát tín hiệu ECU Do độ mở van giữ cố định khoảng thời gian ECU phát tín hiệu, lượng nhiên liệu phun phụ thuộc vào thời gian ECU phát tín hiệu Mạch điện điều khiển vòi phun SVTH: LÊ ĐỨC CÔNG 10 LỚP: ĐHCN ÔTÔ A TRƯỜNG ĐHSPKT VINH CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP Hình 3.20 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát 1:Điện trở; 2:Thân cảm biến; 3:Lớp cách điện; 4:Giắc cắm dây Nguyên lý làm việc Khi động hoạt động, cảm biến nhiệt độ nước làm mát thường xuyên theo dõi báo cho ECU biết tình hình nhiệt độ nước làm mát động Nếu nhiệt độ nước làm mát động thấp (động vừa khởi động) ECU lệnh cho hệ thống phun thêm xăng động nguội Cũng thông tin nhiệt độ nước làm mát, ECU thay đổi điểm đánh lửa thích hợp với nhiệt độ động Khi ECU tính toán nhiệt độ nước làm mát thấp -40 0C lớn 1400C lúc ECU báo hỏng ECU nhập chế độ dự phòng với nhiệt độ quy ước 800C b Mạch điện cảm biến nhiệt độ nước làm mát ` Hình 3.21 Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ nước làm mát 1:Khối cảm biến; 2:Điện trở nhiệt; 3:Khối điều khiển;4:Khối điện trở giới hạn dòng Cảm biến nhiệt độ nước làm mát điện trở R mắc nối tiếp Khi giá trị điện trở cảm biến thay đổi theo thay đổi nhiệt độ nước làm mát, SVTH: LÊ ĐỨC CÔNG 24 LỚP: ĐHCN ÔTÔ A TRƯỜNG ĐHSPKT VINH CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP điện áp cực THW thay đổi theo Dựa tín hiệu ECU tăng lượng phun nhiên liệu nhằm nâng cao khả ổn định động nguội 3.3.6 Cảm biến vị trí trục cam a Kết cấu nguyên lý hoạt động Hình 3.22 Cảm biến vị trí trục cam 1:Cuộn dây; 2: Thân cảm biến ; 3: Lớp cách điện; 4: Giắc cắm Nguyên lý làm việc: trục cam đối diện với cảm biến vị trí trục cam đĩa tín hiệu G có Khi trục cam quay, khe hở không khí vấu nhô trục cam cảm biến thay đổi Sự thay đổi khe hở tạo điện áp cuộn nhận tín hiệu gắn vào cảm biến này, sinh tín hiệu G Tín hiệu G truyền thông tin góc chuẩn trục khuỷu đến ECU động cơ, kết hợp với tín hiệu NE từ trục khuỷu để xác định điểm chết kì nén xy lanh để đánh lửa phát góc quay trục khuỷu ECU động dùng thông tin để xác định thời gian phun thời điểm đánh lửa b Mạch điện cảm biến vị trí trục cam Hình 3.23 Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí trục cam 1:Rôto tín hiệu ; 2:Cuộn dây cảm biến vị trí trục cam SVTH: LÊ ĐỨC CÔNG 25 LỚP: ĐHCN ÔTÔ A TRƯỜNG ĐHSPKT VINH CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP 3.3.7 Cảm biến vị trí trục khuỷu a Kết cấu nguyên lý hoạt động Hình 3.24 Cảm biến vị trí trục khuỷu 1:Cuộn dây; 2: Thân cảm biến ; 3: Lớp cách điện; 4: Giắc cắm Đĩa tạo tín hiệu NE làm liền với puly trục khuỷu có 36 răng, thiếu (thiếu ứng với tín hiệu tạo chuyển động quay ta xác định 10 góc quay trục khuỷu xác định góc đánh lửa sớm động cơ) Chuyển động quay đĩa tạo tín hiệu làm làm thay đổi khe hở không khí đĩa cuộn nhận tín hiệu NE, điều tạo tín hiệu NE ECU xác định khoảng thời gian phun góc đánh lửa sớm dựa vào tín hiệu Khi xa cực nam châm khe hở không khí lớn, nên từ trở cao, từ trường yếu Tại vị trí đối diện, khe hở nhỏ, nên từ trường mạnh, tức có nhiều đường sức từ cắt, cuộn dây xuất dòng điện xoay chiều, đường sức qua nhiều, dòng điện phát sinh lớn Tín hiệu sinh thay đổi theo vị trí răng, ECU đọc xung điện sinh ra, nhờ mà ECU nhận biết vị trí trục khuỷu tốc động Loại tín hiệu NE nhận biết tốc độ động góc quay trục khuỷu vị trí thiếu đĩa tạo tín hiệu, không xác định điểm chết kỳ nén hay kỳ thải SVTH: LÊ ĐỨC CÔNG 26 LỚP: ĐHCN ÔTÔ A TRƯỜNG ĐHSPKT VINH CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP b Mạch điện cảm biến vị trí trục khuỷu Hình 3.25 Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí trục khuỷu 1:Rôto tín hiệu ; 2:Cuộn dây cảm biến vị trí trục cam 3.3.8 cảm biến tiếng gõ a Kết cấu nguyên lý hoạt động Cảm biến tiếng gõ động 1TR-FE loại phẳng (không cộng hưởng) có cấu tạo để phát rung động phạm vi từ 6- 15khz Bên cảm biến có điện trở phát hở mạch Hình 3.26 Kết cấu cảm biến tếng gõ 1:Thân cảm biến; 2:Phần tử áp điện; 3: Điện trở phát hở mạch Cảm biến tiếng gõ gắn vào thân máy truyền tín hiệu KNK tới ECU động phát tiếng gõ động ECU động nhận tín hiệu KNK làm trễ thời điểm đánh lửa để giảm tiếng gõ Cảm biến có phần tử áp điện tạo điện áp AC tiếng gõ gây rung động thân máy làm biến dạng phần tử SVTH: LÊ ĐỨC CÔNG 27 LỚP: ĐHCN ÔTÔ A TRƯỜNG ĐHSPKT VINH CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP b Mạch điện cảm biến tếng gõ ECU 5V KNK1 EKNK Hình 3.27 Sơ đồ mạch điện cảm biến tiếng gõ 1:phần tử áp điện; 2:điện trở 3.3.9 Cảm biến vị trí bàn đạp ga a Kết cấu nguyên lý hoạt động Hình 3.28 Kết cấu cảm biến vị trí bàn đạp ga 1:Mạch IC Hall; 2:Nam châm Cảm biến vị trí bàn đạp chân ga loại phần tử Hall: có cấu tạo nguyên lý hoạt động giống cảm biến vị trí bướm ga loại phàn tử Hall Cảm biến vị trí bàn đạp chân ga loại phần tử Hall gồm có mạch IC Hall làm phần tử Hall nam châm quay quanh chúng Các nam châm lắp trục bàn đạp chân ga quay trục bàn đạp chân ga Khi đạp chân ga nam châm quay lúc nam châm thay đổi vị trí chúng Vào lúc IC Hall phát thay đổi từ thông gây bỡi thay đổi vị trí nam châm tạo điện áp hiệu ứng Hall từ cực VPA VPA2 theo mức thay đổi Tín hiệu truyền đến ECU động tín hiệu đạp chân ga SVTH: LÊ ĐỨC CÔNG 28 LỚP: ĐHCN ÔTÔ A TRƯỜNG ĐHSPKT VINH CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP b Mạch điện cảm biến vị trí bàn đạp ga Hình 3.29 Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí bàn đạp ga 1: Mạch IC Hall; 2: Nam châm Trong cảm biến vị trí bàn đạp ga, điện áp cấp đến cực VPA VPA2 ECU, thay đổi từ 0-5V tỷ lệ với góc bàn đạp ga VPA tín hiệu góc mở bàn đạp thực tế dùng để điều khiển động VPA2 thường dùng để phát hư hỏng cảm biến ECU kiểm soát góc bàn đạp ga từ tín hiệu VPA VPA2 phát điều khiển môtơ bướm ga theo tín hiệu Hệ thống điều khiển điển tử ECU Bộ điều khiển điện tử đảm nhiện nhiều chức khác tùy theo loại nhà chế tạo Chung tổng hợp vi mạch phận phụ dùng để nhận biết tín hiệu, lưu trử thông tin, tính toán, định chức hoạt động gửi tín hiệu thích hợp Những phận phụ hỗ trợ cho ổn áp, điện trở hạn chế dòng Vì lí điều khiển có nhiều tên gọi khác tùy theo nhà chế tạo Trong đồ án ta thường dùng ECU để chung cho điều khiển điện tử 4.1 chức ECU ECU có hai chức • Điều khiển thời điểm phun: định theo thời điểm đánh lửa SVTH: LÊ ĐỨC CÔNG 29 LỚP: ĐHCN ÔTÔ A TRƯỜNG ĐHSPKT VINH CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP Điều khiển lượng xăng phun: tức xác định thời điểm phun, thời gian định theo: -Tín hiệu phun bản: xác định theo tín hiệu tốc độ động tín hiệu lượng gió nạp -Tín hiệu hiệu chỉnh: xác định từ cảm biến (nhiệt độ, vị trí, mức độ tải, thành phần khí thải từ điều kiện động như: điện áp bình) 4.2 Các phận ECU • ECU đặt vỏ kim loại để tránh nước văng Nó đặt nơi bị ảnh hưởng nhiệt độ Các linh kiện điện tử ECU xếp mạch kín Các linh kiện công suất tầng cuối bắt liền với khung kim loại ECU mục đích để tản nhiệt tốt Vì dùng IC linh kiện tổ hợp nên ECU gọn, tổ hợp nhóm chức IC (bộ tạo xung, chia xung, dao động đa hài điều khiển việc chia tần số) giúp ECU đạt độ tin cậy cao Một đầu ghim đa chấu dùng nối ECU với hệ thống điện xe, với kim phun cảm biến 4.3 Các thông số hoạt động ECU a Các thông số Là tốc độ động lượng gió nạp Các thông số thước đo trực tiếp tình trạng tải động b Các thông số thích nghi Điều kiện hoạt động động thay đổi tỷ lệ hoà khí phải thích ứng theo Chúng ta đề cập đến điều kiện hoạt động sau: -Khởi động -Làm ấm -Thích ứng tải Đối với khởi động làm ấm ECU tính toán xử lý tín hiệu cảm biến nhiệt độ động Đối với tình trạng thay đổi tải mức tải không tải, phần tải, toàn tải chuyển tín hiêu đến ECU nhờ cảm biến vị trí bướm ga c Các thông số xác • Để đạt chế độ vận hành tối ưu ECU xem thêm yếu tố ảnh hưởng • Trạng thái chuyển tiếp gia tốc • Sự giới hạn tốc độ tối đa • Sự giảm tốc • Những yếu tố xác định từ cảm biến nêu, có quan hệ tác động tín hiệu điều khiển đến kim phun cách tương ứng SVTH: LÊ ĐỨC CÔNG 30 LỚP: ĐHCN ÔTÔ A TRƯỜNG ĐHSPKT VINH CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP • ECU tính toán thông số thay đổi với nhau, mục đích cung cấp cho động lượng xăng cần thiết theo thời điểm 4.4 chế độ làm việc a Làm đậm sau khởi động Quá trình làm đậm tăng lượng phun phụ thuộc vào nhiệt độ nước làm mát (lượng phun lớn nhiệt độ nước làm mát thấp) để nâng cao khả khởi động cải thiện tính ổn định hoạt động khoảng thời gian định sau động khởi động Lượng phun giảm dần đến lượng phun b Chạy ấm máy Trong suất trình làm ấm, động nhận thêm nhiều xăng hơn, trình làm ấm sau trình khởi động lạnh Trong trình động cần lượng hỗn hợp tương đối giàu xăng, vách thành xylanh lạnh xăng ngưng tụ chưa bay hết Quá trình cấp xăng chạy ấm máy chia thành hai thời kỳ: Thời kỳ đầu: việc làm giàu xăng chạy ấm máy phụ thuộc vào thời gian gọi làm giàu xăng khởi động, thời kỳ kéo dài 30s tuỳ thuộc động mà cung cấp thêm khoảng 30 - 60 % lượng xăng Thời kỳ sau: động cần hỗn hợp loãng hơn, phần điều khiển theo nhiệt độ động Đồ thị cho ta liên hệ đường cong làm giàu xăng lý tưởng tính theo thời gian khởi động 200C Hình 3.30 Đồ thị làm giàu xăng Khi động đạt đến nhiệt độ hoạt động bình thường cảm biến nhiệt độ gửi nhiệt độ đến ECU, từ ECU ngừng trình chạy ấm máy c Thích ứng theo điều kiện tải Các mức tải khác cần thành phần hỗn hợp khác nhau, đường cong lượng xăng cần thiết xác định từ đường cong đo gió điều kiện hoạt động động riêng SVTH: LÊ ĐỨC CÔNG 31 LỚP: ĐHCN ÔTÔ A TRƯỜNG ĐHSPKT VINH CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP Không tải Khi không tải hỗn hợp xăng - không khí loãng dẫn đến không tải không ổn định chí động không nổ Vì cần phải có hỗn hợp giàu xăng cho điều kiện + Một phần tải Một phần thời gian động hoạt động chế độ phần tải ECU lập trình đường cong lượng xăng cần thiết định lượng xăng cung cấp Đường cong thiết lập cho chế độ phần tải lợi xăng + Toàn tải Động phát công suất cực đại, tín hiệu toàn tải cảm biến vị trí bướm ga gửi đến ECU, mức độ giàu xăng định sẵn chương trình ECU + Tăng tốc Khi ECU nhận thấy xe tăng tốc tín hiệu từ cảm biến, tăng lượng phun để nâng cao tính tăng tốc Giá trị hiệu chỉnh ban đầu xác định nhiệt độ nước làm mát mức độ tăng tốc Lượng phun tăng dần tính từ thời điểm d Thích ứng theo nhiệt độ khí nạp Lượng xăng phun thích hợp với nhiệt độ gió Lượng gió cần thiết cho trình cháy tuỳ thuộc vào nhiệt độ gió hút vào, không khí lạnh đặc hơn, điều có nghĩa với vị trí cánh bướm ga hệ số dung tích gió xylanh giảm, nhiệt độ tăng, thông tin ghi nhận nhờ cảm biến nhiệt độ không khí nạp đo gió gửi ECU ECU xem nhiệt độ 20 0C mức chuẩn Nếu nhiệt độ nhỏ 200c lượng xăng phun tăng Nếu nhiệt độ lớn 200c lượng xăng phun giảm e Giới hạn tốc độ động Thực nhờ mạch giới hạn ECU Tín hiệu tốc độ động so sánh với giới hạn cố định Nếu vượt ECU điều khiển việc hạn chế phun ngưng phun Việc đảm bảo an toàn cho động f Giảm tốc Khi ECU động nhận thấy động giảm tốc, giảm lượng phun để tránh cho hỗn hợp đậm giảm tốc Các tín hiệu điều khiển: lượng khí nạp, tốc độ động cơ, vị trí bướm ga, nhiệt độ nước làm mát g Điều khiển tốc độ không tải: + SVTH: LÊ ĐỨC CÔNG 32 LỚP: ĐHCN ÔTÔ A TRƯỜNG ĐHSPKT VINH CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP Khi động chạy tốc độ không tải ECU nhận tín hiệu từ cảm biến ECU tự động điều khiển bướm ga đến vị trí tối ưu Tại vị trí động nổ với tốc độ thấp lượng nhiên liệu phun vào thấp CHƯƠNG IV Quy trình tháo lắp kim phun xăng điện , hư hỏng thường gặp chẩn đoán I Quy trình tháo lăp kim phun xăng điện Tháo nắp che động Tháo đai ốc nắp Tháo kẹp ống nhiên liệu số CHÚ Ý: Kiểm tra vật lạ bám lên ống xung quanh chỗ nối trước ngắt cút nối nhanh Hãy làm cút nối cần SVTH: LÊ ĐỨC CÔNG 33 LỚP: ĐHCN ÔTÔ A TRƯỜNG ĐHSPKT VINH CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP Nếu cút nối ống kẹt bị kẹt, kẹp cút nối, ấn kéo ống để ngắt chúng CHÚ Ý: Không dùng dụng cụ quy trình Kiểm tra vật thể lạ mặt làm kín ống tháo Hãy làm cần Tách ống nhiên liệu khỏi kẹp ống nhiên liệu Ngắt ống thông số khỏi van thông Tháo ống phân phối nhiên liệu với vòi phun Tháo kẹp dây điện Ngắt giắc nối vòi phun SVTH: LÊ ĐỨC CÔNG 34 LỚP: ĐHCN ÔTÔ A TRƯỜNG ĐHSPKT VINH CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP Tháo bulông, sau tháo ống phân phối với vòi phun CHÚ Ý: Cẩn thận không đánh rơi vòi phun tháo ống phân phối Tháo bạc cách ống phân phối khỏi nắp quy lát Tháo cách nhiệt khỏi nắp quy lát Tháo cụm vòi phun nhiên liệu Rút vòi phun khỏi ống phân phối Tháo gioăng chữ O khỏi vòi phun Vệ sinh vòi phun lắp Quy trình lắp ngược lại với quy trình tháo II Các hư hỏng thường gặp chẩn đoán Với hệ thống điều khiển phun phức tạp tinh vi, xảy cố kỹ thuật, (máy không chạy chậm được, kéo tải được, tốc độ không tăng ) không dễ phát cố kỹ thuật xảy Để giúp người sử dụng xe, thợ sửa chữa nhanh chóng phát hư hỏng hệ thống phun xăng, ECU trang bị hệ thống tự chẩn đoán Nó ghi lại toàn cố đa số phận quan trọng hệ thống làm sáng đèn kiểm tra (Check SVTH: LÊ ĐỨC CÔNG 35 LỚP: ĐHCN ÔTÔ A TRƯỜNG ĐHSPKT VINH CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP engine lamp), thông báo cho lái xe biết hệ thống có cố Khi thấy đèn báo hiệu cố sáng lái xe ngừng xe để chẩn đoán Cách chẩn đoán hãng khác nhau, giới thiệu hệ thống chẩn đoán loại xe TOYOTA Trong mạng điện xe có bố trí giắc hở (được đậy nắp bảo vệ) gọi giắc kiểm tra (check conector) Đối với hầu hết xe TOYOTA, cách thao tác gồm hai bước: -Normal mode: để tìm chẩn đoán hư hỏng phận xe -Test mode: Dùng để xóa nhớ cũ (code cũ) nạp lại từ đầu (code mới) sau sửa chữa hư hỏng * Normal mode: phải đáp ứng điều kiện sau: - Hiệu điện accu lớn 11V - Cánh bướm ga đóng hoàn toàn (công tắc cảm biên vị trí bướm ga đóng) - Tay số vị trí số không -Ngắt tất công tắc tải điện khác - Bật công tắc vị trí ON (không nổ máy) Dùng đoạn dây điện nối tắt đầu giắc kiểm tra: lỗ E1 TE1 Khi check engine chớp theo nhịp phụ thuộc vào tình trạng hệ thống Nếu tình trạng bình thường đèn chớp đặn lần/giây (với loại xe dùng cảm biến đo gió loại cánh, khoảng cách lần đèn sáng đèn tắt khác nhau) Nếu xe có cố phận hệ thống phun xăng báo cố chớp theo chuỗi khác nhau, chuỗi chớp ứng với mã số hư hỏng.Ví dụ: Đối với loại phun xăng có cảm biến đo gió cánh trượt:Đèn chớp hai lần cách 0,5s, nghỉ 1,5s chớp lần (mã 21).Nghỉ 2,5s chớp lần cách 0,5s nghỉ 1,5s chớp lần (mã 32) Nghỉ 4,5s chớp lần cách 0,5s chớp lần (mã 21) Ở số xe TOYOTA, việc chẩn đoán không báo đèn check engine mà báo máy quét mã lỗi (scanner) Khi thực thao tác chẩn đoán hình máy quét báo mã cố số hình * Test mode: phải thỏa mãn điều kiện sau: - Hiệu điện accu 11 V lớn - Công tắc cảm biến vị trí bướm ga đóng -Tay số vị trí số không - Tất công tắc phụ tải khác phải tắt Dùng đoạn dây điện nối tắt chân E1 TE2 TDCL (Toyota Diagnostic Communication Line) check connector Sau bật công tắc sang ON, quan sát đèn check engine chớp, tắt cho biết hoạt động chế độ test mode Khởi động động lúc nhớ RAM xóa hết mã chẩn đoán ghi vào nhớ mã chẩn đoán Nếu hệ thống chẩn đoán nhận biết động SVTH: LÊ ĐỨC CÔNG 36 LỚP: ĐHCN ÔTÔ A TRƯỜNG ĐHSPKT VINH CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP bị hư hỏng đèn check engine sáng Muốn tìm lại mã cố thực lại bước Normal mode sau khắc phục cố, phải xóa nhớ Nếu không xóa, giữ nguyên mã cũ có cố ta nhận thông tin sai Có thể tiến hành xóa nhớ cách đơn giản sau: tháo cầu chì hệ thống phun xăng 10s, sau lắp lại Nếu cầu chì đâu tháo cọc accu khoảng 15s Chức fail-safe: Khi có cố kỹ thuật hệ thống phun xăng xe hoạt động (mất tín hiệu từ cảm biến) việc điều khiển ổn định xe trở nên khó khăn hơn? Vì thế, chức năng, fail-safe thiết kế để ECU lấy liệu tiêu chuẩn nhớ tiếp tục điều khiển động hoạt động ngừng động cố nguy hiểm nhận biết Chức Back-up: Chức Back-up thiết kế để có cố kỹ thuật ECU, Back-up IC ECU lấy toàn liệu lưu trữ để trì hoạt động động thời gian ngắn ECU hoạt động chức Back-up điều kiện sau: ECU không gửi tín hiệu điều khiển đánh lửa (IGT) Mất tín hiệu từ cảm biến áp suất đường ống nạp (PIM) Lúc Back-up IC lấy tín hiệu dự trữ để điều khiển thời điểm đánh lửa thời điểm phun nhiên liệu trì hoạt động động Dữ liệu lưu trữ phù hợp với tín hiệu khởi động tín hiệu từ công tắc không tải đồng thời đèn Check-engine báo sáng thông báo cho lái xe Chương V: Kết Luận Sau thời gian làm đồ án với đề tài “ Nghiên cứu hệ thống phun xăng điện tử EFI động 1TR-FE Toyota Inova G” em hoàn thành với giúp đỡ thầy giáo hướng dẫn Trong đồ án em sâu vào kết cấu nguyên lý hoạt động hệ thống phun xăng Phần đầu vào giới thiệu tổng quan hệ thống phun xăng điện tử phần trung tâm đồ án vào nguyên cứu hệ thống phun xăng động 1TR-FE Tuy nhiên thời gian hạn chế, kiến thức chuyên sâu có hạn, tài liệu tham khảo hạn chế e mong đóng góp ý kiến thầy thầy giáo khoa để đồ án em hoàn thiên Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy giáo khoa Công Nghệ Ôtô trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuât Vinh Em xin chân thành cảm SVTH: LÊ ĐỨC CÔNG 37 LỚP: ĐHCN ÔTÔ A TRƯỜNG ĐHSPKT VINH CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP ơn thầy giáo Nguyễn Ngọc Tú tận tình hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành đồ án TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Nguyên lý động đốt Nguyễn Tất Tiến Cẩm nang sửa chữa xe INNOVA tập Cẩm nang sửa chữa xe INNOVA tập 5.Trang bị điện & điện tử ô tô đại PGS-TS Đỗ Văn Dũng SVTH: LÊ ĐỨC CÔNG 38 LỚP: ĐHCN ÔTÔ A ... quan hệ thồng phun xăng điện tử EFI Lịch sử phát triển hệ thống phun xăng điện tử: 1.1 Khái niệm phun xăng điện tử: Chữ EFI động phía sau thân xe viết tắt từ Electronic Fuel Injection, có nghĩa hệ. .. NGHIỆP - Hệ thống phun xăng đa điểm: Hệ thống dùng nhiều vòi phun để phun xăng vào cổ hút động (phun trước xupáp nạp).nhờ lượng xăng phun vào xi lanh đồng Phân loại theo phương pháp phun a Phun độc... điểm kết cấu hệ thống phun xăng điện tử động 1TR-FE xe Toyota Inova G 1.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động phận Vòi phun xăng điện tử Vòi phun động 1TR-FE loại vòi phun đầu dài, thân vòi phun có cao