Hệ thống nhiên liệu điêden động cơ ôtô

Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Nga LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới thầy, cô giáo tổ Động đốt trong; thầy, cô giáo khoa Sư phạm kỹ thuật tạo điều kiện giúp đỡ em trình học tập hoàn thành khóa luận Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo Hoàng Ngọc Thuyết, người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, cung cấp hướng dẫn em tìm tài liệu quý báu, tạo điều kiện tốt để em hoàn thành đề tài Em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình em động viên, cổ vũ, giúp đỡ em thời gian vừa qua Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2017 Sinh viên Nguyễn Thị Nga Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Nga MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Khoa học công nghệ ngày phát triển, giới nhiều ngành khoa học hình thành phát triển nhanh chóng, nhiều nguồn lượng tìm thấy có tính ứng dụng cao Nhưng động đốt giữ vai trò quan trọng thay Động đốt đóng vai trò quan trọng kinh tế, nguồn động lực cho phương tiện vận tải ô tô, máy kéo, xe máy, tàu thủy, máy bay máy công tác máy phát điện, máy bơm… Nền công nghiệp Việt Nam đứng trước hội đầy tiềm ngành công nghiệp ô tô Việt Nam không ngoại lệ Ở nước ta số lượng ô tô đại lưu hành ngày tăng Các loại ô tô cải tiến theo hướng tăng công suất, tốc độ, giảm tiêu hao nhiên liệu, điện tử hóa trình điều khiển hạn chế mức thấp thành phần ô nhiễm khí xả động Với phát triển mạnh mẽ tin học vai trò dẫn đường, trình tự động hóa sâu vào ngành sản xuất sản phẩm chúng, Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Nga số ô tô Nhờ giúp đỡ máy tính để cải thiện trình làm việc nhằm đạt hiệu cao chống ô nhiễm môi trường, tối ưu hóa trình điều khiển dẫn đến kết cấu động ô tô thay đổi phức tạp, làm cho người sử dụng công nhân kĩ thuật ngành ô tô nước ta nhiều lúng túng sai sót nên cần có nghiên cứu cụ thể hệ thống điện tử động ô tô Vì em lựa chọn đề tài “ Hệ thống nhiên liệu Điêden động ôtô” Mục đích nghiên cứu đề tài - Tìm hiểu cấu tạo nguyên lí làm việc chi tiết hệ thống nhiên liệu động điêden - Tìm hiểu trình phun nhiên liệu, trình hình thành hòa khí trình cháy hòa khí động điêden - Tìm hiểu cách nâng cao hiệu suất, - Nâng cao chất lượng dạy lí thuyết thực hành hệ thống nhiên liệu động điêden - Tìm hiểu nguyên lí hoạt động chức hệ thống nhiên liệu Common Rail Điêden Khách thể đối tượng nghiên cứu - Khách thể nghiên cứu: Hệ thống nhiên liệu điêden ôtô - Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống nhiên liệu điêden Nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm kiếm tài liệu, lựa chọn nội dung liên quan đến đề tài - Sắp xếp nội dung đề tài - Lựa chọn cấu trúc đề tài hợp lý Giả thuyết khoa học - Nếu hệ thống Common Rail Điêden thay ôtô có tính linh hoạt, tiết kiệm nhiên liệu, giảm độ ồn Phạm vi nghiên cứu Khóa luận tốt nghiệp Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu giáo trình, tài liệu - Nguyễn Thị Nga tìm hiểu internet Phương pháp khảo sát thực tiễn Phương pháp nghiên cứu thực hành: Nghiên cứu cấu tạo, hoạt động hệ thống nhiên liệu điêden Cấu trúc đề tài Ngoài phần mở đầu, phần kết luận, phần nội dung có chương: Chương I Cơ sở lý thuyết Gồm nội dung: Khái niệm phân loại, số tiêu kỹ thuật nhiên liệu điêden; phương pháp hòa trộn nhiên liệu, trình phun nhiên liệu, loại buồng cháy động điêden; tăng áp cho động Chương II Cấu tạo hệ thống nhiên liệu động điêden Gồm nội dung: Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại, cấu tạo hệ thống nhiên liệu động điêden với chi tiết bơm chuyển nhiên liệu, bơm cao áp đơn, vòi phun, điều tốc… Chương III Hệ thống Common Rail Dieden Gồm nội dung: Lịch sử phát triển hệ thống; cấu tạo, nguyên lý hoạt động số chi tiết bơm cao áp, vòi phun, ống phân phối… Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Nga NỘI DUNG Chương : CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Khái niệm phân loại 1.1.1 Khái niệm Nhiên liệu điêden loại nhiên liệu lỏng, sản phẩm tinh chế từ dầu mỏ có thành phần chưng cất nằm dầu hỏa dầu bôi trơn, nặng dầu lửa xăng Chúng thường có nhiệt độ bốc từ 175 - 370⁰C Các nhiên liệu điêden nặng hơn, với nhiệt độ bốc 315-425⁰C gọi dầu Mazut Nhiên liệu điêden sản xuất chủ yếu từ phân đoạn gasoil sản phẩm trình chưng cất trực tiếp dầu mỏ, có đầy đủ tính chất lý hóa phù hợp cho động điêden mà không cần phải áp dụng trình biến đổi hóa học phức tạp Nhiên liệu điêden sử dụng chủ yếu cho động điêden ( đường bộ, đường sắt, đường thủy) phần sử dụng cho tuabin khí ( công nghiệp phát điện, xây dựng ) Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Nga 1.1.2 Phân loại Nhiên liệu điêden có thành phần đa dạng Khi sử dụng, loại nhiên liệu lựa chọn theo tốc độ quay động Vì vậy, nhiên liệu điêden chia làm nhóm: - a Nhóm 1: dùng cho động có tốc độ quay lớn (trên 1000v/phút) Nhóm 2: dùng cho động có tốc độ quay trung bình (500- 1000v/phút) - Nhóm 3: dùng cho động có tốc độ quay nhỏ (dưới 500v/phút) Nhiên liệu điêden dùng cho động có tốc độ quay lớn Nhiên liệu chưng cất trực tiếp từ dầu mỏ với nhiệt độ 190 ⁰ 360⁰C pha thêm 20% gazoin Yêu cầu hàm lượng lưu huỳnh 0,2 – b 0,5% Nhiên liệu điêden dùng cho động có tốc độ quay trung bình nhỏ Có thành phần phân đoạn nặng có độ nhớt cao nhiên liệu dùng cho động có tốc độ quay lớn Yêu cầu hàm lượng lưu huỳnh 1,5 – 2,5% 1.2 Một số tiêu kĩ thuật 1.2.1 Khối lượng riêng Khối lượng riêng tỷ số khối lượng nhiên liệu với thể tích chứa chúng Khối lượng riêng tính đơn vị g/cm hay kg/m3 Giá trị khối lượng riêng cho phép xác định khối lượng nhiên liệu đo thể tích chúng thùng Khối lượng riêng nhiên liệu phụ thuộc vào nhiệt độ, nhiệt độ tăng lên, khối lượng riêng nhiên liệu giảm xuống 1.2.2 Hàm lượng lưu huỳnh Lưu huỳnh chất có hại hợp chất điều kiện xác định có khả ăn mòn chi tiết thiết bị nhiên liệu, nhóm pittông xilanh, đường ống xả việc tăng nguội xilanh mài mòn chi tiết làm việc tăng lên Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Nga Hợp chất lưu huỳnh hình thành cháy lưu huỳnh nguyên nhân chủ yếu ăn mòn ống lót xilanh Do liên kết anhydrite sunfuric với nước sản phẩm cháy tạo thành axit axit sunfuric ăn mòn kim loại Hàm lượng lưu huỳnh nhiên liệu phụ thuộc vào hàm lượng dầu mỏ 1.2.3 Hàm lượng nước Nước rơi nhiên liệu lúc vận chuyển bảo quản Nước có nhiên liệu gây ăn mòn thùng chứa nhiên liệu, thiết bị hệ thống nhiên liệu, khó khởi động gián đoạn làm việc động Để tách nước khỏi nhiên liệu phải tiêu tốn lượng Theo tiêu chuẩn, nhiên liệu điêden dùng cho động nước, với nhiên liệu có độ nhớt trung bình (nhiên liệu mô tơ) cho phép lượng nước không lớn 1% Tuy nhiên, động sử dụng chất nhũ tương dầu nước, sở nhiên liệu phân ly tạo riêng hệ thống đặc biệt có thiết bị khuấy liên tục cho phép cải thiện chất lượng cháy, giảm suất tiêu hao nhiên liệu mà không làm tăng mài mòn chi tiết nhóm pittông-xilanh thiết bị nhiên liệu Hiện để làm nhiên liệu người ta dùng phương pháp đồng hóa Đồng hóa tiến hành cách tách nhỏ hạt nước, tạp chất học, hạt nhựa lớn, hợp chất cao phân tử phân bố chúng đồng theo thể tích nhiên liệu Việc đồng hóa nhiên liệu thực nhờ thiết bị đồng hóa Thông thường, người ta sử dụng thiết bị đồng hóa thủy động học, thiết bị gồm có bơm bánh dẫn động điện đầu làm đồng Nhiên liệu bơm với áp lực cao chuyển qua tiết diện nhỏ đầu đồng hóa đưa vào két dầu trưc nhật Khi sử dụng thiết bị đồng hóa, tính kinh tế Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Nga nhiên liệu cao so với phân ly độ mài mòn chi tiết nhóm pittôngxilanh thiết bị nhiên liệu tăng lên tăng hàm lượng tạp chất học 1.2.4 Hàm lượng tạp chất học Tạp chất học nhiên liệu chủ yếu hạt cốc, bụi, kim loại rỉ sắt rơi vào nhiên liệu điều chế, bảo quản, vận chuyển bơm nhiên liệu qua đường ống dẫn Tạp chất học nhiên liệu làm bẩn két đựng, màng bọc, tăng độ mài mòn chi tiết bơm cao áp, vòi phun, ống lót xilanh, xéc măng,… Theo tiêu chuẩn, nhiên liệu điêden không cho phép có tạp chất học, với nhiên liệu có độ nhớt trung bình, tạp chất học không lớn 0,1%, với dầu mazut 0,8% theo khối lượng Với điêden sử dụng nhiên liệu nặng, làm tạp chất học tiến hành phương pháp lắng đọng, lọc phân ly Để phân ly, người ta sử dụng thiết bị phân ly tự làm Chế độ làm việc thiết bị phân ly phụ thuộc vào khối lượng riêng nhiên liệu hàm lượng tạp chất có nhiên liệu Khi chuẩn bị nhiên liệu phương pháp đồng hóa, người ta làm nhiên liệu bầu lọc tinh sau cho qua thiết bị đồng hóa 1.2.5 Ưu nhược điểm điêden - Ưu điểm: Điêden thải môi trường lượng cacbon monoxide, hydrocacbonsand, cacbondioxide, chất thải dẫn đến hiệu ứng - nhà kính ( nóng lên toàn cầu) Nhược điểm: Một lượng cao hợp chất nitrogen hạt vật chất phát từ việc đốt nhiên liệu điêden dẫn đến mưa axit, khói, ảnh hưởng tới điều kiện sức khỏe Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Nga 1.3 Quá trình hòa trộn hỗn hợp cháy nhiên liệu động điêden 1.3.1 Phun nhiên liệu vào xilanh động Hòa trộn hỗn hợp động trình nhiễu loạn không khí với nhiên liệu dạng sương để thu hỗn hợp không khí – nhiên liệu Chất lượng trình cháy thông số trình công tác phụ thuộc nhiều vào chất lượng thời gian chuẩn bị nhiên liệu Thời gian hòa trộn hỗn hợp động điêden khoảng 1,560s Hỗn hợp nhiên liệu-không khí cần có tỷ lệ tối ưu nhiên liệu với không khí có độ đồng cao để đảm bảo làm việc tin cậy kinh tế động Sự hòa trộn hỗn hợp xilanh áp dụng cho động điêden Nhiên liệu phun vào xilanh gần cuối trình nén trình hòa trộn, cháy hỗn hợp bắt đầu Quá trình hòa trộn hỗn hợp xilanh giả thiết chia giai đoạn: - Phun nhiên liệu; Tạo hỗn hợp thô (phân tán chùm nhiên liệu toàn thể tích buồng - cháy); Tạo hỗn hợp tinh (bay hợi nhiên liệu hòa trộn nhiên liệu hình thành với không khí) Chất lượng thời gian trình trình cấp nhiên liệu vào xilanh động định 1.3.1.1 Quá trình phun nhiên liệu tạo hỗn hợp thô Chất lượng hòa trộn hỗn hợp xilanh động phụ thuộc vào kích thước độ đồng hạt nhiên liệu sau phun Kích thước hạt nhiên liệu đều, nhỏ tổng diện tích sấy nóng bốc đơn vị thể tích lớn, tốc độ bốc nhanh Kích thước độ đồng hạt nhiên liệu sau phun phụ thuộc vào loại vòi phun, áp suất phun, vòng quay động cơ, loại Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Nga nhiên liệu sử dụng, kích thước xilanh dạng buồng cháy, tóm lại phụ thuộc loại động sử dụng 1.3.1.1.1 Các số chất lượng phun a Đường kính trung bình hạt nhiên liệu Sự tán xạ hạt sương nhiên liệu đặc trưng đường kính trung bình hạt tạo nên phun Kích thước hạt cho biết tổng quan mức độ tán xạ nhiên liệu Đường kính trung bình hạt nhiên liệu xác định theo công thức sau: dqp= (1.1) đó: Zi – số hạt có đường kính dfi; q,p –chỉ số đặc trưng cho đường kính hạt dfi Việc lựa chọn q,p định nhiệm vụ nghiên cứu Thực vậy, ví dụ: cần đánh giá đường kính số học cho q = 1, q = công thức (1.1) có dạng: d10 = (1.2) Khi đánh giá khối lượng hạt thường dùng đường kính thể tích trung bình Khi q=3, p=0 công thức (1.1) có dạng: d30= (1.3) Khi tính toán bay thường sử dụng đường kính trung bình theo Daucher (đảm bảo đồng thời diện tích bề mặt thể tích hạt có đường kính trung bình đường kính ban đầu) Khi q=3, p=2: d32= (1.4) Ngoài có phối hợp q, p khác 10 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Nga nhờ cam lệch tâm 6, hành trình xuống pittông nhờ lò xo 10 (hành trình làm việc pittông: Spt= 3,2 mm) Khi Pittông xuống nhờ lực đẩy lò xo 10, van nạp mở Nhờ độ chân không phía pittông nhiên liệu nạp vào không gian pittông nằm vị trí thấp Pittông lên nhờ cam lệch tâm nhiên liệu khoảng không gian phía pittông bị nén tăng áp suất, đẩy mở van bơm 11 nhiên liệu áp suất cao vào đường ống cao áp đến ống phân phối, đồng thời van nạp đóng lại không cho nhiên liệu trở lại bơm nạp Ba pittông bơm bố trí hướng kính pittông cách 120 độ nên pittông A lên thực trình nén bơm nhiên liệu đến ống phân phối pittông B C xuống thực trình hút, bơm làm việc luân phiên hút nén nhiên liệu, bơm nhiên liệu đến ống phân phối áp suất cao ổn định 3.2.2.2.2 Van điều chỉnh áp suất Hình 4: Kết cấu van điều chỉnh áp suất 1-Mạch điện; 2-Lò xo; 3-Lõi; 4-Nam châm điện; 5-Thân van; 6-Van bi Van điều khiển áp suất gá lên bơm cao áp hay Để ngăn cách khu vực áp suất cao với khu vực áp suất thấp, lõi thép đẩy van bi vào vị trí đóng 116 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Nga kín Có lực tác dụng lên lõi thép: Lực đẩy xuống lò xo lực điện từ Nhằm bôi trơn giải nhiệt, lõi thép nhiên liệu bao quanh Van điều khiển áp suất điều khiển theo vòng: - Vòng điều khiển đáp ứng chậm điện dùng để điều chỉnh áp suất trung bình ống - Vòng điều khiển đáp ứng nhanh dùng để bù cho giao động lớn áp suất Khi van điều chỉnh áp suất chưa cung cấp điện, áp suất cao ống hay đầu bơm cao áp đặt lên van điều khiển áp suất áp suất cao Khi chưa có lực điện từ, lực nhiên liệu áp suất cao tác dụng lên lò xo làm cho van mở trì độ mở tuỳ thuộc vào lượng nhiên liệu phân phối Lò xo thiết kế để chịu áp suất 100 bar Khi van điều khiển áp suất cấp điện: áp suất mạch áp suất cao tăng lên, lực điện từ tạo để cộng thêm vào lực lò xo Khi có van đóng lại giữ trạng thái đóng lực áp suất dầu phía cân với lực lò xo lực điện từ phía lại Sau đó, van trạng thái mở trì áp suất không đổi Khi bơm thay đổi lượng nhiên liệu phân phối hay nhiên liệu bị mạch áp suất cao bù lại cách điều chỉnh van đến độ mở khác Lực điện từ tỷ lệ với dòng điện cung cấp bình điều chỉnh cách thay đổi độ rộng xung Tầng số xung điện khoảng 1kHz đủ để ngăn chuyển động ý muốn lõi thép thay đổi áp suất ống 117 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Nga 3.2.2.3 Ống phân phối (Rail) Hình 5: Ống phân phối 1-Van giới hạn áp suất; 2-Ống nối nhiên liệu cao áp; 3-Vòng siết ống phân phối; 4-Ống phân phối; 5-Cảm biến áp suất nhiên liệu; 6-Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu Nhiên liệu có áp suất cao dẫn vào ống phân phối thông qua đường ống cao áp Ống phân phối giữ cho áp suất nhiên liệu có áp suất cao cách ổn định để phân phối đến kim phun đường ống riêng biệt Ống phân phối nhiên liệu dùng để chứa nhiên liệu áp suất cao giảm chấn giao động áp suất bơm cao áp tạo thể tích ống Khi vòi phun lấy nhiên liệu từ ống phân phối để phun áp suất nhiên liệu ống phân phối không đổi Điều thực nhờ vào co giãn nhiên liệu Ở ống phân phối nhiên liệu có lắp cảm biến áp suất nhiên liệu (ERP), cảm biến nhiệt độ nhiên liệu van an toàn, cảm biến áp suất nhiên liệu áp suất ống trì van lưu lượng nhằm trì áp suất khoảng 2000 bar Ống dùng chung cho xilanh nên có tên đường ống chung – Common Rail Ngay lượng nhiên liệu phun, Ông trì áp suất thực tế bên không đổi đảm bảo cho áp suất phun vòi phun không đổi từ hoài phun mở Khi áp suất làm việc hệ thống cao 2000 bar van an toàn mở nhiên liệu hồi thùng, 118 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Nga mục đích van an toàn nhằm đảm bảo an toàn cho hệ thống, ngăn ngừa hư hỏng xảy áp suất nhiên liệu gây nên Van an toàn phép mở có lần điều có nghĩa phải thay mở lần Ống phân phối dùng chung cho tất xilanh Ngay lượng nhiên liệu bị phun, ống trì áp suất thực tế bên không đổi Điều đảm bảo cho xuất kim không đổi từ kim phun mở Thể tích bên ống thường xuyên điền đầy nhiên liệu có áp suất cao Khả nén nhiên liệu áp suất cao tận dụng để tạo hiệu tích trữ Khi nhiên liệu rời khỏi ống để phun áp suất thực tế tích trữ nhiên liệu áp suất cao trì không đổi Sự thay đổi áp suất bơm cao áp thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp để bù vào phần nhiên liệu vừa phun Ưu điểm lớn ống phân phối giữ cho áp suất nhiên liệu phân phối đến vòi phun 119 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Nga 3.2.2.4 Hệ thống điều khiển phun nhiên liệu 3.2.2.4.1 Sơ đồ tín hiệu điều khiển Hình 6: Sơ đồ tín hiệu vào 1-ECU; 2-Cảm biến áp suất thấp nhiên liệu; 3-Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu; 4-Cảm biến áp suất khí nạp; 5-Cảm biến vị trí trục cam; 6-Cảm biến áp suất cao; 7-Cảm biến nhiệt độ nước làm mát; 8-Cảm biến vị trí trục khuỷu; 9-Cảm biến lưu lượng khí nạp; 10-Cảm biến vị trí bàn đạp ga; 11-Cảm biến nhiệt độ khí nạp ECU trung tâm điều khiển hệ thống nhiên liệu Common Rail ECU nhận tín hiệu từ cảm biến phận khác ECU tổng hợp giá trị tín hiệu nhận để tính toán sau gửi tín hiệu đến điều khiển phận chấp hành 120 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Nga Hình 7: Sơ đồ tín hiệu 1-ECU; 12-Vòi phun; 13-Van ngắt bơm cao áp; 14-Van điều chỉnh áp suất cao 3.2.2.4.2 Các loại cảm biến - Cảm biến áp suất đường ống nạp (MAP) Cảm biến áp suất đường ống nạp lắp đường ống nạp để ghi nhận áp suất khí nạp Đây loại áp kế điện (Cảm biến chân không) Loại cảm biến dựa nguyên lý cầu Wheaston Mạch cầu sử dụng thiết bị nhằm tạo điện phù hợp với thay đổi điện trở Hình 8: Kết cấu sơ đồ mạch điện cảm biến áp suất đường ống nạp 121 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Nga 1-Tấm silicon; 2-Buồng chân không; 3-Thân cảm biến; 4-Lọc Cảm biến bao gồm silicon mỏng hai mặt phủ thạch anh để tạo thành điện trở áp điện Các điện trở mắc với điện trở áp điện tạo thành mạch cầu Wheastone Khi áp suất đường ống nạp thay đổi, giá trị điện trở áp điện thay đổi, nhờ mạch cầu Wheastone biến thay đổi điện trở thành thay đổi điện áp báo PCM qua chân PIM Điện áp sử dụng 5V - Cảm biến nhiệt độ khí nạp (IAT) • Vị trí: Cảm biến nhiệt độ khí nạp thường gắn ống góp hút vị trí giải nhiệt khí nạp Cảm biến dùng để ghi nhận nhiệt độ không khí nạp vào đường ống nạp Những thông tin nhiệt độ khí nạp gửi tới ECU tín hiệu điện ECU dựa vào giá trị tín hiệu đó, kết hợp với số tín hiệu khác tính toán điều khiển phun nhiên liệu cho phù hợp với chế độ hoạt động động • • Cấu tạo: loại biến trở nhiệt âm NTC tuyến tính Chức năng: Cảm biến nhiệt độ không khí nạp dùng nhận biết nhiệt độ không khí nạp kết hợp với cảm biến áp suất, để xác định không khí nạp vào động thông báo cho xử lý PCM 1-Điện trở; 2-Thân cảm biến; 3-Chất cách điện; 4-Giắc cắm Hình 9: Cảm biến nhiệt độ khí nạp Cảm biến nhiệt độ khí nạp gồm điện trở có giá trị điện trở thay đổi nhiệt độ môi trường quanh (nhiệt độ khí nạp) thay đổi Điện trở tăng nhiệt 122 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Nga độ giảm điện trở giảm nhiệt độ tăng Tùy theo nhiệt độ khí nạp mà PCM nhận tín hiệu điện thay đổi từ điện trở để tăng giảm lượng khí nạp cho phù hợp với tỷ lệ hòa trộn không khí Sự kiểm tra nhiệt độ khí nạp cần thiết hệ thống CDI tỉ trọng không khí thay đổi theo nhiệt độ, nguội tỉ trọng không khí tăng ngược lại Vì vậy, PCM cần phải nhận biết điều để điều chỉnh phun cho hợp lý nhiệt độ không khí nạp thay đổi Cảm biến nhiệt độ khí nạp nối với PCM sơ đồ đây: Hình 10: Sơ đồ nối cảm biến nhiệt độ khí nạp với PCM Chân E từ cảm biến đưa vào chân E2 PCM để cấp Mass cho cảm biến Chân THA trước đưa vào để xử lý tín hiệu phải kéo lên nguồn Vcc (thường 5V) qua điện trở Do điện trở PCM nhiệt điện trở cảm biến nhiệt độ khí nạp mắc nối tiếp nên điện áp tín hiệu THA thay đổi giá trị điện trở nhiệt điện trở thay đổi - Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (ECT) Cảm biến nhiệt độ nước làm mát ghi nhận nhiệt độ nước làm mát (nhiệt độ động cơ) gửi thông tin nhiệt độ nước làm mát ECU tín hiệu điện Dựa 123 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Nga thông tin tín hiệu kết hợp với tín hiệu khác ECU tính toán điều khiển phun nhiên liệu cho phù hợp với chế độ hoạt động động Cảm biến nhận biết nhiệt độ nước làm mát nhiệt điện trở bên Hình 11: Cảm biến nhiệt độ nước làm mát 1-Điện trở; 2-Thân cảm biến; 3-Chất cách điện; 4-Giắc cắm; 5-Đầu cắm điện Khi động hoạt động, cảm biến nhiệt độ nước làm mát thường xuyên theo dõi báo cho PCM biết tình hình nhiệt độ nước làm mát động Nếu nhiệt độ nước làm mát động thấp (động vừa khởi động) nhiên liệu bay kém, cần có hỗn hợp đậm Vì nhiệt độ nước làm mát thấp, điện trở nhiệt điện trở tăng lên tín hiệu điện áp ECT cao đưa tới PCM Dựa tín hiệu này, PCM tăng lượng nhiên liệu phun vào làm cải thiện khả tải trình hoạt động động lạnh Ngược lại, nhiệt độ nước làm mát cao, tín hiệu điện áp thấp ECT gửi đến PCM làm giảm lượng phun nhiên liệu Bộ cảm biến nhiệt độ nước làm mát có chức nối điều khiển quạt làm mát nước động Khi động nguội quạt chưa quay, động đạt đến nhiệt độ cần làm mát cảm biến báo cho PCM biết đóng mạch điện cho quạt quay 124 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Nga Hình 12: Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ nước làm mát Do điện trở R PCM nhiệt điện trở cảm biến nhiệt độ nước làm mát nối tiếp nên điện áp tín hiệu ECT thay đổi giá trị điện trở nhiệt điện trở thay đổi - Cảm biến vị trí trục khuỷu (CKP) Cảm biến vị trí trục khuỷu ghi nhận vị trí quay trục khuỷu đồng thời ghi nhận tốc độ trục khuỷu Việc xác nhận vị trí trục khuỷu xác nhận vị trí pittông xilanh Cảm biến vị trí trục khuỷu loại cảm biến cảm ứng từ Thông tin ghi nhận gửi tới ECU tín hiệu điện áp Cảm biến trục khuỷu xem máy phát xung từ tính nam châm điện bên cảm biến Cảm biến trục khuỷu nhận biết vị trí trục khủy tốc độ quay động vị trí thiếu bánh đà, không xác định điểm chết kỳ nén hay kỳ thải Như vậy, vòng quay trục khuỷu, cảm biến phát xung Phương án làm cho độ xác đo đạc giảm xuống, nhiên lại gọn nhẹ Để đo tốc độ động ta phải dựa vào việc đo thời gian xung liên tiếp Thời gian tỷ lệ nghịch với tốc độ 125 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Nga Hình 13: Cảm biến vị trí trục khuỷu 1-Vỏ cảm biến; 2-Lỗ bắt bu long; 3-Đầu nối dây điện; 4-Lớp cách điện; 5-Cuộn dât; 6-Lõi từ - Cảm biến trục cam (CMP) Hình 14: Kết cấu cảm biến vị trí trục cam 1-Lỗ bắt bulong; 2-Đầu nối dây điện; 3-Nam châm; 4-7-Phần tử Hall; 5-Dây điện; 6-Vỏ cảm biến; 8-Mạch điện; 9-Tín hiệu xung; 10-Phân đoạn bánh đai cam • • Vị trí: Đặt nắp xilanh phía sau kim phun số Chức năng: Thông báo tín hiệu vị trí trục cam thời điểm phun dầu • xilanh số1 Cấu tạo: Là loại cảm biến Hall - Cảm biến áp suất nhiên liệu 126 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Nga Cảm biến áp suất nhiên liệu gắn ống phân phối để ghi nhận tình trạng áp suất nhiên liệu ống phân phối Gửi thông tin áp suất nhiên liệu ECU tín hiệu điện để ECU vận hành van điều khiển áp suất nhằm làm cho áp suất nhiên liệu ống phân phối nằm giới hạn cho phép Cảm biến áp suất ống đo áp suất tức thời ống phân phối báo PCM với độ xác thích hợp tốc độ đủ nhanh Nhiên liệu chảy vào cảm biến áp suất đường ống thông qua đầu mở phần cuối bịt kín màng cảm biến Thành phần cảm biến thiết bị bán dẫn gắn màng cảm biến, dùng để chuyển áp suất thành tín hiệu điện Tín hiệu cảm biến tạo đưa vào mạch khuếch đại tín hiệu đưa đến PCM Cấu tạo cảm biến áp suất thể hình: Hình 15: Cấu tạo cảm biến áp suất 1-Mạch điện; 2-Màng xo; 3-Màng phần tử cảm biến; 4-Ống dẫn áp suất; 5-Ren lắp ghép 7.Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu ghi nhận nhiệt độ nhiên liệu chế độ hoạt động động Thông tin nhiệt độ nhiên liệu gửi ECU 127 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Nga tín hiệu điện ECU dựa vào thông tin tín hiệu để tính toán điều khiển lượng phun cho phù hợp chế độ hoạt động động Cảm biến nhận biết nhiệt độ nhiên liệu nhiệt điện trở bên trong, lắp trực tiếp ống phân phối Nhiên liệu bay nhiệt độ nhiên liệu thấp, cần hỗn hợp đậm Vì nhiệt độ nhiên liệu thấp, điện trở nhiệt điện trở tăng lên tín hiệu điện áp THF cao đưa đến ECU Dựa tín hiệu ECU tăng lượng nhiên liệu phun vào làm cải thiện khả tải trình hoạt động động Hình 16: Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu 1-Nhiệt điện trở; 2-Vỏ; 3-Giắc nối Ngược lại nhiệt độ nhiên liệu cao, tín hiệu điện áp thấp THF gửi đến ECU làm giảm lượng nhiên liệu phun Hình 17: Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ nhiên liệu 128 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Nga Do điện trở R ECU nhiệt điện trở cảm biến nhiệt độ nhiên liệu nối tiếp nên điện áp THF thay đổi điện trở nhiệt điện trở thay đổi Cảm biến lưu lượng khí nạp Cảm biến lưu lượng khí nạp đặt đường ống nạp để đo lưu lượng khí nạp qua đường ống nạp Cảm biến dùng hệ thống dây nhiệt để đo trực tiếp lượng khí nạp, có thêm cảm biến nhiệt độ khí nàp gắn kèm để ghi nhận nhiệt độ không khí nạp Hình 18: Cảm biến lưu lượng khí nạp Cảm biến vị trí bàn đạp chân ga Chế độ tải động thể qua vị trí bàn đạp chân ga Cảm biến vị trí bàn đạp chân ga gắn phía bàn đạp ga Cấu tạo cảm biến hai cảm biến HALL Cảm biến vị trí bàn đạp ga ghi nhận vị trí bàn đạp ga vị trí tín hiệu ECU Từ giá trị tín hiệu nhận từ cảm biến vị trí bàn đạp ga gửi kết hợp với tín hiệu khác ECU tính toán điều khiển lượng phun nhiên liệu hợp lý 129 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Nga 10.ECU ECU trung tâm hệ thống nhiên liệu common rail động ôtô ECU nhận tín hiệu từ cảm biến phận khác, tổng hợp giá trị tín hiệu nhận để tính toán sau gửi tín hiệu đến điều khiển cấu chấp hành ECU có chức kiểm tra chuẩn đoán hệ thống nhiên liệu common rail Khi hệ thống có trục trặc hay hỏng hóc số phận ECU kiểm tra phát vị trí hư hỏng sau lưu vào nhớ Khi có trục trặc xảy hệ thống ECU điều khiển đèn báo lỗi động hoạt động không bình thường ECU cầu nối để vận hành phận chấp hành sử dụng thiết bị kiểm tra chuẩn đoán Thông qua ECU thiết bị chuẩn đoán ghi nhận thông tin phận việc dùng điều khiển để điều khiển khác phận chấp hành, ghi nhận từ liệu có ghi nhớ ECU Ngoài ECU có khả dự phòng để động gặp số cố từ phận gửi tín hiệu lấy giá trị mặc định nhớ để điều khiển động 11.EDU EDU có công dụng nhận tín hiệu điều khiển phun nhiên liệu từ ECU để khuếch đại tín hiệu (nâng cao điện áp) gửi đến vận hành kim phun, tín hiệu điện áp từ ECU gửi tới điều khiển kim phun thấp không đủ để vận hành kim phun 130 ... chọn đề tài “ Hệ thống nhiên liệu Điêden động ôtô Mục đích nghiên cứu đề tài - Tìm hiểu cấu tạo nguyên lí làm việc chi tiết hệ thống nhiên liệu động điêden - Tìm hiểu trình phun nhiên liệu, trình... động Chương II Cấu tạo hệ thống nhiên liệu động điêden Gồm nội dung: Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại, cấu tạo hệ thống nhiên liệu động điêden với chi tiết bơm chuyển nhiên liệu, bơm cao áp đơn, vòi... Common Rail Điêden Khách thể đối tượng nghiên cứu - Khách thể nghiên cứu: Hệ thống nhiên liệu điêden ôtô - Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống nhiên liệu điêden Nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm kiếm tài liệu,