Nghiên cứu thiết kế bộ điều chỉnh góc đánh lửa động cơ ô tô

Header Page of 126 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG PHẠM NGỌC ĐẠI NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU CHỈNH GĨC ĐÁNH LỬA ĐỘNG CƠ Ơ TƠ Chun ngành : KỸ THUẬT Ơ TƠ MÁY KÉO Mã số : 60.52.04 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2011 Footer Page of 126 Header Page of 126 Cơng trình hồn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: TS Dương Việt Dũng Phản biện 1: TS Phan Minh Đức Phản biện 2: TS Hồ Tấn Quyền Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ Kỹ thuật họp Đại học Đà Nẵng vào ngày 27 tháng 11 năm 2011 Có thể tìm hiểu Luận văn tại: - Trung tâm Thơng tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Footer Page of 126 Header Page of 126 MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Hệ thống đánh lửa hệ thống quan trọng động đốt Trong hệ thống đánh lửa điều khiển góc đánh lửa sớm có nhiều cách điều khiển như: điều khiển sớm kiểu ly tâm, kiểu chân khơng, kiểu bán dẫn, điều khiển sớm kiểu lập trình điện tử(ECU) Trong hệ thống đánh lửa thường, thời điểm đánh lửa phụ thuộc vào đánh lửa sớm kiểu ly tâm kiểu chân khơng chia điện Tuy nhiên, thời điểm đánh lửa sớm tối ưu bị ảnh hưởng số yếu tố khác bên cạnh tốc độ chân khơng Trong q trình thực hành thực tập việc thay đổi góc đánh lửa kiểu ly tâm chân khơng ta phải xoay chia điện gây khó khăn việc xác định thời điểm đánh lửa Để nâng cao tính kinh tế nhiên liệu động giảm bớt tình trạng nhiễm mơi trường khí thải ơtơ gây ra, hầu hết ơtơ trang bị động phun xăng đánh lửa điều khiển ECU Trên động này, điều khiển điện tử (ECU-Electronic Control Unit) điều khiển lượng nhiên liệu phun thời điểm đánh lửa tối ưu theo chế độ vận hành động Thời điểm đánh lửa ảnh hưởng lớn đến tiêu kinh tế, kỹ thuật, nhiễm mơi trường Ngồi lý nêu thuận tiện cho việc giảng dạy, nghiên cứu thực hành thực tập hệ thống đánh lửa Với lý nêu trên, hướng dẫn Thầy TS Dương Việt Dũng người nghiên cứu đề tài “ Nghiên cứu thiết kế điều chỉnh góc đánh lửa động ơtơ ” MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Nghiên cứu thiết kế điều chỉnh góc đánh lửa động ơtơ Footer Page of 126 Header Page of 126 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu đề tài điều chỉnh góc đánh cho động ơtơ Người nghiên cứu tiến hành tìm hiểu mạch điện ECU động 3S-FE, 5S-FE, 5A-FE (TOYOTA CAMRY) đời 1997 đến 2003 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Kết hợp nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm, trọng thực nghiệm để đánh giá ảnh hưởng q trình thay đổi góc đánh lửa • Phương pháp nghiên cứu tài liệu • Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm • Phương pháp lập trình ngơn ngữ C++ • Phương pháp thiết kế chế tạo mạch NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Ngồi phần mở đầu kết luận, đề tài luận văn “ Nghiên cứu thiết kế điều chỉnh góc đánh lửa động ơtơ ” trình bày chương với cấu trúc sau: Chương TỔNG QUAN Chương NGHIÊN CỨU CƠ SỞ LÝ THUYẾT KHI THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU CHỈNH GĨC ĐÁNH LỬA Chương THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU CHỈNH GĨC ĐÁNH LỬA ĐỘNG CƠ Chương THỰC NGHIỆM BỘ ĐIỀU CHỈNH ĐÁNH LỬA CHO ĐỘNG CƠ 3S-FE TRÊN BĂNG THỬ CD-48” Chương KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Footer Page of 126 Header Page of 126 CHƯƠNG TỔNG QUAN Trong tình hình giới, nhiên liệu ngày khan hiếm, hiệu suất cơng suất động đòi hỏi ngày nâng cao Đặc biệt tình hình nhiễm mơi trường giới ngày trầm trọng cơng nghiệp ơtơ-máy kéo-máy cơng trình phải ngày phát triển Nhất kết cấu động đốt phải ngày hồn thiện, phức tạp, đại tối ưu 1.1 BỘ ĐIỀU CHỈNH GĨC ĐÁNH LỬA SỚM LY TÂM Bộ điều chỉnh góc đánh lửa ly tâm có tên gọi đầy đủ điều chỉnh góc đánh lửa sớm theo số vòng quay kiểu ly tâm Bộ điều chỉnh làm việc tự động tùy thuộc vào tốc độ động 1.2 BỘ ĐIỀU CHỈNH GĨC ĐÁNH LỬA SỚM CHÂN KHƠNG Bộ điều chỉnh góc đánh lửa chân khơng có tên gọi đầy đủ là: điều chỉnh góc đánh lửa sớm theo phụ tải động cơ, kiểu chân khơng Cơ cấu làm việc tự động tùy thuộc vào mức tải động 1.3 BỘ ĐIỀU CHỈNH GĨC ĐÁNH LỬA BÁN DẪN Điều khiển góc đóng việc điều khiển dòng điện tử khoảng thời gian dòng điện sơ cấp chạy qua cuộn đánh lửa Tùy thuộc vào tốc độ quay trục chia điện 1.4 BỘ ĐIỀU CHỈNH GĨC ĐÁNH LỬA DÙNG ECU ĐIỀU KHIỂN Trên tơ đại, kỹ thuật số áp dụng vào hệ thống đánh lửa từ nhiều năm Việc điều khiển góc đánh lửa sớm góc ngậm điện ECU đảm nhận Các thơng số tốc độ động cơ, tải, nhiệt độ cảm biến mã hóa tín hiệu đưa vào Footer Page of 126 Header Page of 126 ECU xử lý tính tốn để đưa góc đánh lửa sớm tối ưu theo chế độ hoạt động động 1.5 KẾT LUẬN Việc thay đổi góc đánh lửa sớm HTĐL thường bán dẫn khó khăn, khơng xác định góc đánh lửa tối ưu HTĐL điều khiển ECU giúp cho động gần đạt góc đánh lửa lý tưởng Hệ thống đánh lửa ECU nghiên cứu chương CHƯƠNG NGHIÊN CỨU CƠ SỞ LÝ THUYẾT KHI THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU CHỈNH GĨC ĐÁNH LỬA 2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GĨC ĐÁNH LỬA ECU CĨ BỘ CHIA ĐIỆN 2.1.1 Khái qt hệ thống điều khiển góc đánh lửa sớm ECU có chia điện Hệ thống điều khiển động theo chương trình bao gồm cảm biến kiểm sốt liên tục tình trạng hoạt động động cơ, ECU tiếp nhận tín hiệu từ cảm biến, xử lý tín hiệu đưa tín hiệu điều khiển đến cấu chấp hành Cơ cấu chấp hành ln bảo đảm thừa lệnh ECU Các linh kiện điện tử ECU xếp mạch in Các linh kiện cơng suất tầng cuối – nơi điều khiển cấu chấp hành gắn với khung kim loại ECU với mục đích giải nhiệt Sự tổ hợp chức IC (bộ tạo xung, chia xung) giúp ECU đạt độ tin cậy cao Footer Page of 126 Header Page of 126 Tín hiệu đầu vào Tín hiệu đầu Tốc độ động Tải động (MAP) E Nhiệt độ nước làm mát Nhiệt độ khí nạp C Nhiệt độ nhiên liệu Vò trí bướm ga U Kim phun nhiên liệu Hệ thống đánh lửa Điều khiển cầm chừng Cảm biến oxy Hệ thống chẩn Điện áp accu Các cảm biến khác Hình 2.1 Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển ECU 2.1.2 Các cảm biến tín hiệu đầu vào Bộ phận phát tín hiệu G NE đời xe Toyota hầu hết loại cảm biến điện từ loại nam châm đứng n Các tín hiệu tạo rơto hay đĩa tạo tín hiệu cuộn nhận tín hiệu ECU dựa vào tín hiệu để nhận biết vị trí trục khuỷu tốc độ động để tính tốn, xác định thời điểm phun xăng Footer Page of 126 Header Page of 126 đánh lửa 2.1.2.1 Tín hiệu G NE lắp chia điện Cuộn cảm nhận tín hiệu G, gắn thân chia điện Rotor tín hiệu G có cho xung dạng sin cho vòng quay trục cam Hình 2.2 Sơ đồ bố trí cảm biến G NE xe TOYOTA Tín hiệu NE tạo cuộn cảm ngun lý tín hiệu G Điều khác rotor tín hiệu NE có 24 Cuộn dây cảm biến phát 24 xung vòng quay delco Qua khảo sát thực tế động xe Toyota thường sử dụng các loại cảm biến điện từ sau: a.1 Mạch điện dạng xung(loại 4-24) • Tín hiệu G: cuộn nhận tín hiệu, • Tín hiệu NE: cuộn nhận tín hiệu, 24 Hình 2.3 Sơ đồ mạch điện, dạng tín hiệu G NE loại 4-24 Footer Page of 126 Header Page of 126 Loại cảm biến 4-24 đặt chia điện chu trình làm việc có xung tín hiệu G 24 xung tín hiệu NE gửi ECU điều khiển động Dựa tín hiệu ECU tính tốn phát tín hiệu điều khiển phun xăng đánh lửa phù hợp với chế độ động a.2 Mạch điện dạng xung (loại 2-24) a.3 Mạch điện dạng xung (loại 1-1-24) a.4 Mạch điện dạng xung (loại 4) a.5 Mạch điện dạng xung (loại 1- 4) 2.1.2.2 Tín hiệu G NE lắp tách rời 2.1.2.3 Cảm biến nhiệt độ khí nạp Cảm biến nhiệt độ khơng khí nạp dùng để xác định nhiệt độ khơng khí nạp vào động 2.1.2.4 Cảm biến áp suất đường ống nạp Cảm biến áp suất ống nạp sử dụng loại D-EFI để cảm nhận áp suất đường ống nạp Cảm biến áp suất đường ống nạp cảm nhận áp suất đường ống nạp IC lắp cảm biến phát tín hiệu PIM ECU động định khoảng thời gian phun góc đánh lửa sớm dựa vào tín hiệu PIM 2.1.3 Cấu tạo ECU  • Bộ nhớ: Bộ nhớ ECU chia làm loại : 2.1.4 Cấu trúc ECU 2.1.5 Mạch giao tiếp ngõ vào 2.1.6 Mạch giao tiếp ngõ 2.1.7 Đặc điểm điều chỉnh góc đánh lửa lập trình có sử dụng chia điện Footer Page of 126 Header Page 10 of 126 2.2 HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA LẬP TRÌNH KHƠNG CĨ BỘ CHIA ĐIỆN Đa số HTĐL trực tiếp thuộc loại điều khiển góc đánh lửa sớm điện tử nên việc mở transistor cơng suất Ingitor thực ECU Hệ thống đánh lửa trực tiếp chia làm ba loại sau: 2.2.1 Loại 1: Sử dụng bơbin cho bu-gi 2.2.2 Loại 2: Sử dụng bơ-bin cho cặp bu-gi 2.2.3 Loai 3: Sử dụng bơbin cho xy lanh 2.3 KẾT LUẬN Cơ sơ lý thuyết tảng, sở khoa học cho việc thiết kế điều chỉnh góc đánh lửa Qua tìm hiểu cấu tạo, chức điều khiển động ECU dựa vào tín hiệu từ cảm biến, cho thấy ECU có khả định trực tiếp đến hoạt động động Nhưng tín hiệu cảm biến gửi đến ECU nhiều, cảm biến vị trí trục khuỷu G cảm biến tốc độ động NE, đặc trưng cho hoạt động động tín hiệu có mối quan hệ mật thiết với Tiến đến tính tốn việc nạp chương trình cho vi điều khiển, thiết kế chế tạo mạch mạch in trình bày chương Footer Page 10 of 126 Header Page 12 of 126 10 Một giao diện JATG cho qt ngoại vi lập trình hỗ trợ gỡ rối chíp 3Timer/Counter linh hoạt với chế độ so sánh Các ngắt ngồi ngắt Chuẩn truyền số liệu nối tiếp USART lập trình Một ADC 10 bít, kênh với kênh đầu vào ADC lựa chọn cách lập trình 3.1.2 Ngơn ngữ lập trình C cho vi điều khiển AVR Ngơn ngữ lập trình C ngơn ngữ mạnh mhiều người sử dụng Lập trình ngơn ngữ cấp cao C giúp xây dựng ứng dụng nhanh chóng dễ dàng Sau giới thiệu cách cách viết chương trình cho AVR sử dụng ngơn ngữ C Một chương trình C cho AVR thường gồm thành phần sau: Chú thích( comment ), khối ( blocks ), tốn tử, cấu trúc điều khiển ( flow control ), hàm ( function ) 3.1.3 Nạp chương trình cho vi điều khiển 3.2 THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN 3.2.1 Mạch cung cấp nguồn Mạch cấp nguồn sử dụng ổn áp LM 7805 Mức điện áp vào từ Ắc-quy 12v, điện áp 5v cấp cho vi điều khiển Vcc cảm biến Map-sensor Nguồn 12V lấy từ cọc dương bình Ắc-quy cho qua đi-ốt D1 để đảm bảo an tồn cắm nhầm cọc bình Ở đầu vào ta đặt hai tụ để dập xung nhằm bảo đảm an tồn ổn áp LM 7805 Tương tự đầu ta đặt hai tụ C2 C4 để chống nhiễu nguồn Ở đầu mạch có led báo nguồn Footer Page 12 of 126 Header Page 13 of 126 11 3.2.2 Mạch xử lý xung kích Các thơng số mạch: R3 = 1k ; R4 = 5,6k ; R5 = 1k ; Đi-ốt Zener D1 =4,7V ; Tụ C5 =10µF Tụ C5 lọc nhiễu cho mạch Diode D1 có tác dụng dao động sau vấu kích qua 3.2.3 Mạch điều khiển đánh lửa Xung hình sin từ tín hiệu cảm G NE chia điện đưa vi điều khiển, sau vi điều khiển cho tín hiệu xung vng, tín hiệu đưa đến Igniter điều khiển đánh lửa 3.2.4 Mạch cảm biến Map sensor Cảm biến Map sensor sử dụng loại có chân bao gồm Vcc, E, PIM C 3.2.5 Mạch cảm biến nhiệt độ nước làm mát 3.3 LẬP TRÌNH CHO BỘ ĐIỀU KHIỂN GĨC ĐÁNH LỬA 3.3.1 Sơ đồ thuật tốn điều khiển đánh lửa Từ sơ đồ khối điều khiển ta có lưu đồ thuật tốn điều khiển ngắt sau: Footer Page 13 of 126 Header Page 14 of 126 12 BẮT ĐẦU CĨ XUNG KÍCH Sai TẮT TIMER LƯU GIỮ LIỆU BẬT LẠI TIMER1 BẬT TIMER DO GĨC ĐÁNH LỬA TẮT TIMER DỨT ĐÁNH LỬA Sai Sai TIMER0 TRÀN Đúng TẮT TIMER BẬT TIMER MỞ ĐÁNH LỬA TIMER2 Đúng Hình 2.18: Lưu đồ thuật tốn điều khiển ngắt 3.2.3 Tính tốn liệu cho vi điều khiển 2.3.5 Thiết lập đếm cân lửa góc đánh lửa sớm Chọn Timer0 làm định thời cân góc đánh lửa sớm với chế độ CK/256 Tương tự ta có chu kỳ xung Timer0 Tx = 64 µs Với tốc độ động n( v/p) Thời gian để trục khuỷu quay góc α là: Footer Page 14 of 126 Header Page 15 of 126 13 Xung kích sau nén thành xung vng ta có thơng số sau: Hình 3.13 Xung kích nén thành xung vng Từ sơ đồ xung kích cơng thức tính tα ta có: θ delay = 350 − θ dl ( 35−θdl ) 60 ( 3.3 ) ( 3.4 ) ⇒Tdelay = 10 3600 n Trong đó: Txung k : Chu kỳ xung kích hay Tn ( s ) Tdelay : Thời gian delay (trễ ) ( µs) θdelay : Góc delay θdl : Góc đánh lửa sớm n : Tốc độ động ( vòng/phút) 3.4 LẬP BẢNG DỮ LIỆU CHO VI ĐIỀU KHIỂN nx1 = f ( n ) ( 3.7 ) Như mối quan hệ nx1 với n đường bật Từ cơng thức ( 2.42 ) cho ta thấy nx0 hàm tuyến tính theo hai biến n θdl : Footer Page 15 of 126 Header Page 16 of 126 14 Mà θ dl = g ( n ) nxo = f ( n,θ dl ) ( Nên nx = f n, g ( n ) ( 3.8 ) ) 3.5 KẾT LUẬN Tính tốn, lắp ráp linh kiện điện tử, nạp chương trình cho vi điều khiển Hồn chỉnh điều chỉnh góc đánh lửa sớm Tiến đến việc thực nghiệm kiểm chứng Bộ điều khiển góc đánh lửa cho động 3S-FE băng thử CD-48” trình bày chương CHƯƠNG THỰC NGHIỆM BỘ ĐIỀU CHỈNH GĨC ĐÁNH LỬA CHO ĐỘNG CƠ 3S-FE TRÊN BĂNG THỬ CD-48” 4.1 SƠ ĐỒ BỐ TRÍ CÁC TRANG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM - Ơtơ thử nghiệm; - Bộ điều chỉnh góc đánh lửa ; - Băng thử CD-48” (chassis dynometer system); - Cảm biến an tồn cho ơtơ băng thử; - Bộ chắn an tồn ; - Hệ thống máy tính điều khiển ghi liệu 4.1.1 Quy trình thí nghiệm 4.1.3 Lắp Bộ điều chỉnh góc đánh lửa động 3SFE(TOYOTA) 4.2 KIỂM NGHIỆM BẰNG ĐÈN HIỆN THỊ GĨC ĐÁNH LỬA VÀ BỘ ĐIỀU CHỈNH GĨC ĐÁNH LỬA 4.3 KIỂM NGHIỆM BỘ ĐIỀU CHỈNH GĨC ĐÁNH LỬA TRÊN ĐỘNG CƠ 3S-FE ỨNG VỚI CÁC PHẦN TRĂM VI TRÍ CHÂN GA Footer Page 16 of 126 Header Page 17 of 126 15 4.3.1 Giá trị lực kéo vị trí 25% chân ga ứng với góc đánh lửa thay đổi (từ 10 độ đến 14 độ) + Trường hợp khơng lắp điều chỉnh đánh lửa 12 độ Kết lực kéo động 3S-FE ứng với 25% vị trí chân ga xe khơng lắp điều chỉnh góc đánh lửa vẽ đồ thị sau: LỰC KÉO ĐO TỪ CẢM BIẾN Fcb: [N] KẾT QUẢ ĐO LỰC KÉO ỨNG VỚI 25% VỊ TRÍ CHÂN GA ( KHƠNG LẮP BỘ ĐIỀU CHỈNH ĐÁNH LỬA Ở 12 ĐỘ) 1600 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 30 35 40 45 50 TỐC ĐỘ ƠTƠ: [Km/h] Hình 4.9 25% vị trí chân ga khơng lắp Vị trí chân ga 25% khơng lắp điều chỉnh đánh lửa 12 độ + Trường hợp lắp điều chỉnh đánh lửa sớm 10 độ Kết lực kéo động 3S-FE ứng với 25% vị trí chân ga xe lắp điều chỉnh góc đánh lửa 10 độ vẽ đồ thị sau: Footer Page 17 of 126 Header Page 18 of 126 16 LỰC KÉO ĐO TỪ CẢM BIẾN Fcb: [N] KẾT QUẢ ĐO LỰC KÉO ỨNG VỚI 25% VỊ TRÍ CHÂN GA ( LẮP BỘ ĐIỀU CHỈNH ĐÁNH LỬA Ở 10 ĐỘ ) 1400 1350 1300 1250 1200 1150 1100 1050 1000 30 35 40 45 50 TỐC ĐỘ ƠTƠ: [Km/h] Vị trí chân ga 25% lắp điều chỉnh đánh lửa 10 độ Hình 4.10 25% vị trí chân ga lắp điều chỉnh đánh lửa 10 độ + Trường hợp lắp điều chỉnh đánh lửa sớm 14 độ LỰC KÉO ĐO TỪ CẢM BIẾN Fcb: [N] KẾT QUẢ ĐO LỰC KÉO ỨNG VỚI 25% VỊ TRÍ CHÂN GA (LẮP BỘ ĐIỀU CHỈNH ĐÁNH LỬA Ở 14 ĐỘ) 1600 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 30 35 40 45 50 TỐC ĐỘ ƠTƠ: [Km/h] Vị trí chân ga 25% - lắp điều chỉnh đánh lửa 14 độ Hình 4.11 : 25% vị trí chân ga lắp điều chỉnh đánh lửa 14 độ 4.3.2 Giá trị lực kéo vị trí 50% chân ga ứng với góc đánh lửa thay đổi (từ 10 độ đến 14 độ) Footer Page 18 of 126 Header Page 19 of 126 17 + Trường hợp khơng lắp điều chỉnh đánh lửa 12 độ KẾT QuẢ ĐO LỰC KÉO ỨNG VỚI 50% VỊ TRÍ CHÂN GA ( KHƠNG LẮP ĐẶT BỘ ĐÁNH LỬA NGỒI Ở 12 ĐỘ ) LỰC KÉO TỪ CẢM BIẾN: Fk [N] 1920 1900 1880 1860 1840 1820 1800 40 45 50 55 60 TỐC ĐỘ ƠTƠ: v [km /h] Vị trí chân ga 50% khơng lắp ề u chỉnh đánh l ửa 12 độ Hình 4.12 50% vị trí chân ga khơng lắp + Trường hợp lắp điều chỉnh đánh lửa sớm 10 độ Kết lực kéo động 3S-FE ứng với 50% vị trí chân ga xe lắp điều chỉnh góc đánh lửa 10 độ vẽ đồ thị sau: KẾT QUẢ ĐO LỰC KÉO ỨNG VỚI 50% VỊ TRÍ CHÂN GA ( LẮP BỘ ĐIỀU CHỈNH ĐÁNH LỬA Ở 10 ĐỘ ) LỰC KÉO ĐO TỪ CẢM BIẾN: Fk [N] 1850 1800 1750 1700 1650 1600 1550 45 50 55 60 TỐC ĐỘ ƠTƠ: v [km/h] Vị trí chân ga 50% lắp điều chỉnh đánh lửa 10 Hình 4.13 50% vị trí chân ga lắp điều chỉnh góc đánh lửa 10 độ Footer Page 19 of 126 Header Page 20 of 126 18 + Trường hợp lắp điều chỉnh đánh lửa sớm 14 độ KẾT QUẢ ĐO LỰC KÉO ỨNG VỚI 50% VỊ TRÍ CHÂN GA ( LẮP ĐẶT BỘ ĐIỀU CHỈNH ĐÁNH LỬA Ở 14 ĐỘ ) LỰC KÉO ĐO TỪ CẢM BIẾN: Fk [N] 1960 1940 1920 1900 1880 1860 1840 1820 1800 45 50 TỐC ĐỘ ƠTƠ: v [km/h] 55 60 Vị trí chân ga 50% lắp điều chỉnh đánh lửa 14 độ Hình 4.14 50% vị trí chân ga lắp điều chỉnh góc đánh lửa 14 độ 4.3.3 Giá trị lực kéo vị trí 75% chân ga ứng với góc đánh lửa thay đổi (từ 10 độ đến 14 độ) + Trường hợp khơng lắp điều chỉnh đánh lửa 12 độ Kết lực kéo động 3S-FE ứng với 75% vị trí chân ga xe khơng lắp điều chỉnh góc đánh lửa vẽ đồ thị sau: KẾT QUẢ ĐO LỰC KÉO ỨNG VỚI 75% VỊ TRÍ CHÂN GA ( KHƠNG LẮP BỘ ĐIỀU CHỈNH ĐÁNH LỬA 12 ĐỘ ) LỰC KÉO ĐO TỪ CẢM BIẾN Fcb: [N] 2200 2150 2100 2050 2000 1950 1900 1850 1800 50 55 60 65 70 TỐC ĐỘ ƠTƠ: [km/h] Vị trí chân ga 75% khơng lắp điều chỉnh đánh lửa 12 độ Hình 4.15 75% vị trí chân ga khơng lắp điều chỉnh góc đánh lửa Footer Page 20 of 126 Header Page 21 of 126 19 + Trường hợp lắp điều chỉnh đánh lửa sớm 10 độ KẾT QUẢ ĐO LỰC KÉO ỨNG VỚI 75% VỊ TRÍ CHÂN GA ( LẮP BỘ ĐIỀU CHỈNH ĐÁNH LỬA Ở 10 ĐỘ ) LỰC KÉO ĐO TỪ CẢM BIẾN Fcb: [N] 2050 2000 1950 1900 1850 1800 50 55 60 65 70 TỐC ĐỘ ƠTƠ: [km/h] Vị trí chân ga 75% lắp điều chỉnh đánh lửa 10 độ Hình 4.16 75% vị trí chân ga lắp điều chỉnh góc đánh lửa 10 độ + Trường hợp lắp điều chỉnh đánh lửa sớm14 độ Kết lực kéo động 3S-FE ứng với 75% vị trí chân ga xe lắp điều chỉnh góc đánh lửa 14 độ vẽ đồ thị sau: KẾT QUẢ ĐO LỰC KÉO ỨNG VỚI 75% VỊ TRÍ CHÂN GA ( LẮP BỘ ĐIỀU CHỈNH ĐÁNH LỬA Ở 14 ĐỘ ) LỰC KÉO TẠI CẢM BIẾN Fcb: [N] 2250 2200 2150 2100 2050 2000 1950 1900 1850 1800 50 54 58 62 66 70 TỐC ĐỘ ƠTƠ: [km/h] Vị trí chân ga 75% lắp điều chỉnh đánh lửa 14 độ Hình 4.17 75% vị trí chân ga lắp điều chỉnh góc đánh lửa 14 độ Footer Page 21 of 126 Header Page 22 of 126 20 4.4 KẾT LUẬN Thực nghiệm Bộ điều chỉnh góc đánh lửa cho động 3SFE, kiểm chứng góc đánh lửa đèn kiểm tra góc đánh lửa DG83 (CZ SINCRO) Giá trị lực kéo vị trí chân ga ứng với góc đánh lửa thay đổi có ảnh hưởng đến tiêu kỹ thuật động Dữ liệu thơng số đo thực nghiệm tính tốn xử lý đánh giá khả làm việc Bộ điều chỉnh góc đánh lửa ta xét chương sau Footer Page 22 of 126 Header Page 23 of 126 21 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 5.1 PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA BỘ ĐIỀU CHỈNH GĨC ĐÁNH LỬA THƠNG QUA KẾT QUẢ THỰC NGHỆM TRÊN BĂNG THỬ CD-48” 5.1.1 Phân tích lực kéo động 3S-FE 25% vị trí chân ga ứng với góc đánh lửa thay đổi (10 độ đến 14 độ) KẾT Q UẢ ĐO LỰC KÉO C ỦA XE TO YO TA C AMRY- 25% VỊ TRÍ C HÂN GA LỰC KÉO ĐO TỪ CẢM BIẾN Fcb: [N] 1600 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 30 35 40 45 50 TỐ C ĐỘ Ơ TƠ : [Km/h] lắp điề u ch ỉnh đán h lửa 14 độ Lắp ề u nh đánh l ửa 10 Khơn g lắp điề u h đánh lửa 12 độ Hình 5.1 Tổng hợp kết thực nghiệm đo lực kéo động 3S-FE( TOYOTA CAMRY ) khơng lắp điều chỉnh góc đánh lửa lắp đánh lửa có điều chỉnh 10 độ 14 độở 25% vị trí chân ga Với kết thực nghiệm cho thấy việc sử dụng Bộ Điều Chỉnh Góc Đánh Lửa so với khơng lắp lực kéo cơng suất bánh xe chủ động có giảm động tăng tốc Footer Page 23 of 126 Header Page 24 of 126 22 5.1.2 Phân tích lực kéo động 3S-FE 50% vị trí chân ga ứng với góc đánh lửa thay đổi (10 độ đến 14 độ) Phân tích lực kéo ơtơ 50% vị trí chân ga KẾT QUẢ ĐO LỰC KÉO CỦA XE TOYOTA CAMRY- 50% CHÂN GA Lực kéo bánh xe chủ động: Fk [N] 2000 1950 1900 1850 1800 1750 1700 1650 1600 1550 45 50 55 60 Tốc độ Ơ tơ: v [km/h] lắp điều chỉnh góc đánh lửa 10 độ Lắp điều chỉnh góc đánh lửa 14 độ Khơng lắp điều chỉnh góc đánh lửa 12 độ Hình 5.2 Tổng hợp kết thực nghiệm đo lực kéo động 3S-FE( TOYOTA CAMRY ) khơng lắp điều chỉnh góc đánh lửa lắp đánh lửa có điều chỉnh 10 độ 14 độ 50% vị trí chân ga Bằng thực nghiệm cho thấy việc sử dụng Bộ Điều Chỉnh Góc Đánh Lửa lắp xe khơng lắp Bộ Điều Chỉnh Góc Đánh Lửa với mức tải 50% điều chỉnh góc đánh lửa 14 độ lực kéo cơng suất bánh xe chủ động tăng lên rõ rệt ngược lại điều chỉnh khoảng 10 độ cơng suất giảm Tóm lại thực nghiệm việc điều chỉnh góc đánh lửa làm thay đổi cơng suất động Footer Page 24 of 126 Header Page 25 of 126 23 5.1.3 Phân tích lực kéo động 3S-FE 75% vị trí chân ga ứng với góc đánh lửa thay đổi (10 độ đến 14 độ) KẾT QUẢ ĐO LỰC KÉO CỦA XE TOYOTA CAMRY-75% VỊ TRÍ CHÂN GA LỰC KÉO TỪ CẢM BIẾN Fcb: [N] 2250 2200 2150 2100 2050 2000 1950 1900 1850 1800 50 54 58 62 66 70 TỐC ĐỘ ƠTƠ [km/h] 75% vị trí chân ga khơng lắp điều chỉnh đánh lửa 12 độ 75% vi trí chân ga lắp điều chỉnh 14 độ 75% Vị trí chân ga lắp điều chỉnh đánh lửa 10 độ Hình 5.3 Tổng hợp kết thực nghiệm đo lực kéo động 3S-FE( TOYOTA CAMRY ) khơng lắp điều chỉnh góc đánh lửa lắp đánh lửa có điều chỉnh 10 độ 14 độ 75% vị trí chân ga 5.2 KẾT LUẬN Thực nghiệm cho thấy số liệu đo đạt đảm bảo u cầu đề ra, đạt kết mong đợi Đánh giá khả làm việc Bộ điều chỉnh góc đánh lửa thơng qua kết thực nghiệm Khẳng định việc thay đổi góc đánh lửa làm ảnh hưởng đến lực kéo động Footer Page 25 of 126 Header Page 26 of 126 24 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu thực đề tài đạt số kết luận sau: Kết luận 1: Bằng lập trình vi điều khiển, tác giả thiết kế thành cơng Bộ Điều Chỉnh Góc Đánh Lửa để thay đổi thời điểm đánh lửa ơtơ Kết luận 2: Khi sử dụng Bộ Điều Chỉnh Góc Đánh Lửa cho phép thay đổi thời điểm đánh lửa động mà khơng cần tác động vào chia điện Kết luận : Khi thiết kế Bộ Điều Chỉnh Góc Đánh Lửa có sai số góc đánh lửa 1/100 so với thực tế Ngồi thực đề tài tích lũy thêm kinh nghiệm thực tế qua q trình thực đề tài HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI - Nghiên cứu thiết kế chế tạo Bộ điều chỉnh góc đánh lửa cho loại động ơtơ điều chỉnh góc đánh lửa theo chương trình (ECU) khơng có chia điện - Lắp đặt điều chỉnh góc đánh lửa vào việc thay đổi góc đánh lửa cho việc chạy nhiên liệu xăng E10, E20 KIẾN NGHỊ Ứng dụng Bộ điều khiển góc đánh lửa vào việc xây dựng thực hành thực nghiệm thay đổi góc đánh lửa có tính ảnh hưởng đến kinh tế, kỹ thuật động Ứng dụng lắp động chạy nhiên liệu xăng E5, E10 Footer Page 26 of 126 ... QUAN Chương NGHIÊN CỨU CƠ SỞ LÝ THUYẾT KHI THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU CHỈNH GĨC ĐÁNH LỬA Chương THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU CHỈNH GĨC ĐÁNH LỬA ĐỘNG CƠ Chương THỰC NGHIỆM BỘ ĐIỀU CHỈNH ĐÁNH LỬA CHO ĐỘNG CƠ 3S-FE TRÊN... Thầy TS Dương Việt Dũng người nghiên cứu đề tài “ Nghiên cứu thiết kế điều chỉnh góc đánh lửa động ơtơ ” MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Nghiên cứu thiết kế điều chỉnh góc đánh lửa động ơtơ Footer Page of 126... đủ điều chỉnh góc đánh lửa sớm theo số vòng quay kiểu ly tâm Bộ điều chỉnh làm việc tự động tùy thuộc vào tốc độ động 1.2 BỘ ĐIỀU CHỈNH GĨC ĐÁNH LỬA SỚM CHÂN KHƠNG Bộ điều chỉnh góc đánh lửa