LỊCH sử PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ ĐỘNG cơ ôtô

LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ ĐỘNG CƠ ÔTÔ Động chữ V, động thẳng hàng, động rô-tô hay động điện…đều không xa lạ với nhiều người Tuy nhiên, biết động đời nào? Leonardo Da Vinci Ý tưởng động hình thành từ năm 1506, từ vẽ danh họa tiếng Leonardo Da Vinci Hơn kỉ sau, nhà vật lý học người Đức Christian Huygens tiếp tục phát triển ý tưởng củaLeonardo Da Vinci thiết kế loại động chạy thuốc súng vào năm 1673 Tuy nhiên, loại động không đưa vào sản xuất Động đốt Rudolf Diesel phát minh năm 1892 Vào năm 1807, Francois Isaac De Rivaz, người Thụy Điển, phát minh loại động đốt dùng hỗn hợp khí Hydro Oxi làm nhiên liệu Rivaz thiết kế riêng xe sử dụng động Tuy nhiên, thiết kế ông không thành công mong đợi Năm 1823, dựa ý tưởng Leonardo, Samual Brown cho đời loại động cải tiến từ động nước Được chạy thử thành công xe khu đồi Shooter (Anh) loại động không trở nên phổ biến lạc hậu so với tình hình giao thông lúc Mãi tới năm 1860, lịch sử ngành động xe thức bắt đầu xe chạy động đốt cấp sáng chế Động đốt Động đốt loại động nhiệt, tạo công học cách đốt nhiên liệu bên động Hỗn hợp không khí nhiên liệu đốt xy lanh động đốt Khi đốt cháy, nhiệt độ tăng, làm cho khí đốt giãn nở tạo nên áp suất tác dụng lên pít tông, đẩy pít tông di chuyển Chuyển động tịnh tiến pittông làm quay trục cơ, sau làm bánh xe chuyển động nhờ xích tải trục truyền động Động đốt phát minh vào năm 1860 kỹ sư người Pháp có tên Jean Joseph Etienne Lenoir Chiếc động mà Lenoir chế tạo sử dụng nhiên liệu khí than trang bị xy-lanh nằm ngang Sau đó, vào năm 1864, Siegfried Marcus, người Áo, cải tiến động đốt Lenoir từ sử dụng nhiên liệu khí than sang sử dụng gas Chiếc động gắn vào một xe vận hành với vận tốc 16km/h Động chữ V ĐỘNG CƠ QUAY CỦA FELIX WANKEL - MAZDA MỘT MÌNH MỘT SÂN CHƠI Động chữ V loại động đốt mà piston xếp theo hình chữ V nhìn từ trục khuỷu Cấu hình chữ V giúp giảm chiều dài trọng lượng động so với động hàng xy-lanh có công suất Động chữ V đời vào năm 1888, sản phẩm Gottlieb Daimler Wilhelm Maybach Động có góc V (góc hàng xy-lanh) 170C, dung tích 1050 cc, tạo công suất mã lực 900 vòng/phút Ứng dụng thực tế Động V2 động V4?? Động V4 Động V4 loại động chữ V có xy-lanh Ra đời vào năm 1922 xe Lancia Động V4 có khoảng chạy piston dài 120 mm, với trục cam đơn lắp đầu xi-lanh Sau đó, loại V4 cải tiến với hai lựa chọn dung tích 1633 cc 1996 cc Ford trang bị cho mẫu xe Ford Essex Vào năm 1962, Ford giới thiệu mẫu động V4 trục cân mẫu xe Ford Taunus Từ trở đi, động V4 ngày trở nên phổ biến nhiều mẫu xe hãng khác 4 Động V6 Động xe Lancia Aurelia Động V6 loại động đốt với xy lanh xếp theo hình chữ V Đây loại động dùng phổ biến thứ hai tất mẫu xe đại, sau động xy lanh thẳng hàng Nó phù hợp với mẫu xe dẫn động cầu trước nay, ngày trở nên phổ biến xe có xu hướng có trọng lượng lớn Động V6 công ty Lancia giới thiệu năm 1924, không để lại ấn tượng đặc biệt Đến năm 1950, động lại xuất với mẫu xe Lancia Aurelia, V6 trở nên phổ biến Thiết kế V6 cải tiến nhanh chóng, đặc biệt sau mẫu Buick Special tung thị trường năm 1962 Đây lần đầu tiên, động V6 sản xuất hàng loạt Năm 1983, Nissan sản xuất động V6 Nhật cho dòng VG series Động V8 Động V8 động V có xy lanh, phổ biến mẫu xe công suất lớn Động V8 thường có dung tích từ đến 8.5 lít Động V8 Rolls Royce phát triển, động 3.5 lít dành cho mẫu Rolls Royce Legalimit Tuy nhiên, động sản xuất hàng loạt lần hãng Cadillac Cho đến nay, hãng sản xuất hệ động V8, hệ động Cadillac V8 Type 51 Type 51 sản xuất năm 1914, động tiêu chuẩn cho mẫu xe Cadillac năm 1915 So với động L-head, V8 Type 51 có điểm mẻ riêng hệ thống làm mát nước điều khiển nhiệt tĩnh hay phần động cơ, ly hợp hộp số hợp lại thành khối riêng Trong chiến tranh giới I, Ủy ban Chiến tranh Mỹ mua 2000 động V8 tiêu chuẩn Cadillac để sử dụng châu Âu Động V8 phát triển hãng xe Pháp, Count De Dion Bouton Tại thị trường Mỹ coi đổi mới, nguyên lý hoạt động mẻ Động V8 Cadillac nhẹ so với động xy lanh hệ trước Xe có gắn động đạt tốc độ 90 - 100km/h Tới năm 1923, động phát triển thêm với công suất lớn hơn, 83,5 mã lực Khi đó, động L-head đánh giá 10 động tốt kỷ 20 Cadillac sản xuất loại động V8 mới, động 341 cho năm 1928 có công suất 90 mã lực Cùng năm đó, hộp số đồng đời Động 341 trang bị cho mẫu xe thuộc series 341 341B năm 1928 1929 Trong năm, từ năm 1930 đến 1935, Cadillac lại tung phiên động với dung tích 5,8 lít Động V10 Từ xe gắn máy đến Cỗ xe tăng, phải sử dụng động Động V10 gồm 10 xy lanh xếp thành hai hàng, hàng Về hình dáng, 10 xy lanh động không thiết kế cân động V6 10 xy lanh cân với đối trọng trục khuỷu động Vee 90 độ (của mẫu BMW M5 hay Dodge Viper), với trục thăng động 72 độ Tuy nhiên, V10 không sử dụng phổ biến cho xe động V12, phức tạp chạy êm Còn động V8 không phức tạp tiết kiệm nhiên liệu Từ năm 1994, động V10 đưa vào sử dụng mẫu Dodge Ram Động V12 Về bản, V12 động có 12 xy lanh, giống động V6 với xy lanh thẳng hàng, cấu trúc loại động vốn tự cân nên không cần dùng đến trục thăng Động V12 sử dụng vào năm 1912 cho model Packard “Double Six”, trước chiến tranh giới II, trang bị cho nhiều mẫu xe đắt tiền Cadillac, Packard, Lincoln, Franklin, Rolls Royce Hispano Suiza Sau chiến tranh giới II, động V8 trở nên phổ biến V12 không ưa chuộng Mỹ nhiều trước Những xe thể thao hãng xe Ý Ferrari Lamborghini lại sử dụng động V12 cho mẫu xe công suất cao họ Hãng xe Jaguar phát triển động V12 liên tục sử dụng động từ năm 1971 đến 1997 Không có cách mạng nào, ý tưởng Xu hướng phát triển ô tô đại ngày gia tăng tốc độ cực đại từ 180-250 km đến 250-330 km/h giảm tiêu hao nhiên liệu Các giải pháp đưa nhằm tăng tốc độ động điều khiển pha phối khí thay đổi hành trình xupáp thông minh Tiếp theo nhiều hãng xe lớn giới áp dụng giải pháp thứ hai vào mục đích Các công nghệ VVTL-i Toyota; VTEC Honda; MIVEC Mitsubishi; VALVETRONIC BMW; VVEL Nissan xuất khẳng định tầm quan trọng vấn đề nêu Bài viết kỳ giới thiệu với bạn công nghệ Công nghệ VVTL-i Toyota Hệ thống VVTL-i dựa hệ thống VVT-i áp dụng cấu chuyển đổi vấu cam để thay đổi hành trình xupáp nạp xả Điều cho phép đạt công suất cao mà không ảnh hưởng đến tính kinh tế nhiên liệu hay ô nhiễm khí xả Cấu tạo hoạt động hệ thống VVTL-i giống hệ thống VVT-i Việc chuyển đổi hai vấu cam có biên dạng khác dẫn đến làm thay đổi hành trình xupáp Trong cấu chuyển vấu cam, ECU động điều khiển chuyển đổi vấu cam nhờ van điều khiển dầu VVTL dựa tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ nước làm mát cảm biến vị trí trục khuỷu Các phận cấu thành hệ thống VVTL-i gần giống phận hệ thống VVT-i Đó van điều khiển dầu cho VVTL, trục cam cò mổ Van điều khiển dầu cho VVTL điều khiển áp suất dầu cấp đến phía cam tốc độ cao cấu chuyển vấu cam thao tác điều khiển vị trí van ống ECU động thực Trục cam cò mổ Để thay đổi hành trình xupáp, người ta chế tạo trục cam loại vấu cam, loại vấu cam ứng với tốc độ thấp vấu cam tốc độ cao cho xilanh Cơ cấu chuyển vấu cam lắp bên cò mổ xupáp vấu cam Áp suất dầu từ van điều khiển dầu VVTL đến lỗ dầu cò mổ áp suất đẩy chốt hãm bên chốt đệm Nó cố định chốt đệm ấn khớp cam tốc độ cao Khi áp suất dầu ngừng tác dụng, chốt hãm trả lực lò xo chốt đệm tự Điều làm cho chốt đệm di chuyển tự theo hướng thẳng đứng vô hiệu hóa vấu cam tốc độ cao Trục cam nạp xả có vấu cam với hành trình khác cho xylanh, ECU động chuyển vấu cam thành vấu cam hoạt động áp suất dầu Tốc độ thấp trung bình (tốc độ động cơ: 6000 vòng/phút) Như hình minh họa trên, van điều khiển dầu mở phía xả Do đó, áp suất dầu không tác dụng lên cấu chuyển vấu cam Áp suất dầu không tác dụng lên chốt chặn Do đó, chốt chặn bị đẩy lò xo hồi theo hướng nhả khóa Như vậy, chốt đệm lặp lại chuyển động tịnh tiến vô hiệu hóa Nó dẫn động xupáp cam tốc độ thấp trung bình Tốc độ cao (Tốc độ động cơ: 6000 vòng/phút, nhiệt độ nước làm mát: cao 6000C) Như hình vẽ bên trên, phía xả van điều khiển dầu đóng lại cho áp suất dầu tác dụng lên phía cam tốc độ cao cấu chuyển vấu cam Lúc bên cò mổ, áp suất dầu đẩy chốt chặn đến chốt đệm để giữ chốt đệm cò mổ Do đó, cam tốc độ cao ấn xuống cò mổ trước cam tốc độ thấp trung bình tiếp xúc với lăn Nó dẫn động xupáp cam tốc độ cao ECU động đồng thời phát vấu cam chuyển sang vấu cam tốc độ cao dựa tín hiệu từ công tắc áp suất dầu Công nghệ VTEC Honda Hệ thống VTEC nhằm cải thiện hiệu suất động tốc độ thấp cao cách bố trí hai loại vấu cam xilanh, vấu cam tốc độ thấp vấu cam tốc độ cao Tùy theo điều kiện làm việc cụ thể động mà sử dụng loại vấu cam phù hợp Ở dải tốc độ thấp, thời gian mở xupáp 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, độ mở xupáp thời gian mở xupáp tăng lên, không khí nạp vào nhiều Hệ thống cung cấp cho xe khả di chuyển tốt tốc độ thấp tăng hiệu suất động tốc độ xe tăng lên Qua nhiều năm phát triển, động Honda sử dụng qua năm loại hệ thống VTEC khác gồm: (1) VTEC có trục cam đặt gọi SOHC; (2) VTEC-E tiết kiệm nhiên liệu; (3) VTEC có hai trục cam đặt DOHC; (4) VTEC có xilanh không tải (5) công nghệ i-VTEC thông minh Kết cấu modun 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, xupáp mở thời gian mở ngắn lại tốc độ vấu cam giảm Hiệu thực tế công nghệ VTEC phụ thuộc vào điều kiện chạy xe kiểu xe Bộ điều khiển trung tâm ECM/PCM liên tục theo dõi thay đổi tình trạng hoạt động động tải trọng, số vòng quay tốc độ chạy xe Dựa vào thông số đầu vào này, ECM/PCM xác định tính toán để kích hoạt hủy bỏ chế độ VTEC Khi tốc độ động tăng lên, lượng không khí nhiên liệu cần thiết tăng lên Nếu điều kiện nhiệt độ nước làm mát động cơ, áp suất đường ống nạp, tốc độ động tốc độ di chuyển xe đạt đến giá trị đó, hệ thống chuyển từ vấu cam tốc độ thấp sang vấu cam tốc độ cao Nhờ vậy, độ mở xupáp thời gian xupáp mở tăng lên PCM/ECM điều khiển hoạt động VTEC nhờ tín hiệu điện Khi PCM/ECM kích hoạt VTEC, công tắc áp suất dầu bật lên, dầu qua van trượt theo đường ống dẫn đến tác động vào piston nối, piston dịch chuyển sang phải để nối hai cụm cò mổ lại với nhau, chuyển động đồng thời Chúng ta quan sát hình ảnh hoạt động hệ thống VTEC với trục cam đặt trên, cụm cò mổ gồm hai cò mổ tốc độ thấp hai bên cò mổ tốc độ cao Ở dải tốc độ thấp, cò mổ tốc độ thấp tốc độ cao chuyển động riêng rẽ Các xu páp mở thời gian mở ngắn Ở dải tốc độ cao, PCM/ECM kích hoạt để VTEC hoạt động, piston nối tác động dầu thủy lực di chuyển để nối cò mổ tốc độ thấp tốc độ cao với thành mối khối Lúc này, xu páp mở nhiều thời gian mở tăng lên Không khí nạp vào nhiều hơn, công suất động tăng lên nhanh chóng Hình ảnh động giúp bạn dễ hình dung hoạt động hệ thống VTEC kiểu SOHC Mivec hãng Mitsubishi MIVEC (Mitsubishi Innovative Valve timing Electronic Control system) tên viết tắt công nghệ động với xupáp nạp biến thiên phát triển hãng Mitsubishi Cũng tương tự hệ thống với xupáp nạp biến thiên đề cập kỳ trước, hệ thống có khả thay đổi hành trình thời gian đóng mở xupáp cách sử dụng hai loại vấu cam khác Ở dải tốc độ thấp, vấu cam nhỏ dẫn động xupáp, động hoạt động trạng thái không tải ổn định, lượng khí thải giảm mômen xoắn tăng lên tốc độ thấp Khi vấu cam lớn kích hoạt, tốc độ tăng lên, xupáp mở rộng thời gian mở xupáp tăng lên Bởi làm tăng lượng khí nạp buồng cháy, công suất mômen xoắn tăng, dải tốc độ động mở rộng Động 4G92 Mitsubishi sử dụng công nghệ MIVEC MIVEC Mitsubishi giới thiệu lần vào năm 1992 động 4G92, dung tích 1597 cc, DOHC không tăng áp, xilanh thẳng hàng, xilanh gồm hai xupáp nạp hai xupáp xả Thế hệ công nghệ đời với tên gọi “Mitsubishi Innovative Valve timing and lift Electronic Control” Chiếc xe sử dụng công nghệ hatchback Mitsubishi Mirage sedan Mitsubishi Lancer Trong động 4G92 thông thường sinh công suất 145 mã lực tốc độ 7000 vòng/phút động trang bị công nghệ MIVEC sinh tới 175 mã lực vòng tua 7500 vòng/phút Một số cải tiến công nghệ khác ứng dụng công nghệ áp dụng rộng rãi vào năm 1994 xe Mitsubishi FTO Mặc dù thiết kế nhằm nâng cao hiệu suất phải đảm bảo tính tiết kiệm nhiên liệu giảm ô nhiễm khí thải dòng xe Mitsubishi Chiếc Mitsubishi Grandis sử dụng công nghệ MIVEC Hoạt động Nhằm tối ưu hiệu suất động giải tốc độ thấp trung bình, mặt khác lại nâng cao công suất vòng tua cao, hệ thống MIVEC đạt hai mục tiêu nhờ chủ động điều khiển thời điểm khoảng thời gian đóng mở xupáp Hệ thống MIVEC điều khiển hoán đổi vấu cam có chức Một số loại xe đua thể thao áp dụng biện pháp công nghệ nhằm mục đích sinh nhiều công suất Việc chuyển đổi vấu cam thực cách tự động nhờ ECU hệ thống MIVEC, dựa tín hiệu đầu vào tốc độ động cơ, số vòng quay trục khuỷu, nhiệt độ nước làm mát, độ mở bướm ga,…ECU đưa tín hiệu điều khiển để kích hoạt hủy chế độ MIVEC Hai cam có hai biên dạng khác sử dụng hai chế độ khác động cơ: cam có biên dạng nhỏ, dùng dải tốc độ thấp mà ta gọi tắt cam tốc độ thấp vấu cam lại có biên dạng lớn hơn, dùng dải tốc độ cao gọi tắt cam tốc độ cao Các vấu cam tốc độ thấp trục cò mổ, dẫn động xupáp nạp, đặt đối xứng qua cam tốc độ cao Mỗi xupáp nạp dẫn động cam tốc độ thấp trục cò mổ Để chuyển sang cam tốc độ cao, tay đòn chữ T ép vào khe đỉnh trục cò mổ cam tốc độ thấp Điều cho phép cam tốc độ cao dịch chuyển với cam tốc độ thấp Lúc xupáp thay đổi hành trình dẫn động cam tốc độ cao Ở dải tốc độ thấp, tay đòn chữ T trượt khỏi khe cách tự do, cho phép cam tốc độ thấp dẫn động xupáp Ở dải tốc độ cao, áp suất thủy lực đẩy piston thủy lực lên, tay đòn chữ T lại trượt vào khe cò mổ để chuyển sang vận hành với cam tốc độ cao Nói chung, chế độ MIVEC kích hoạt để chuyển sang vấu cam tốc độ cao tốc độ động tăng chuyển sang vấu cam tốc độ thấp tốc độ động giảm Ở dải tốc độ thấp, thời gian đóng mở xu páp nạp xả trùng tăng để tăng ổn định chế độ không tải Khi tăng tốc, thời điểm xupáp nạp đóng làm chậm lại để giảm áp lực ngược đồng thời cải thiện hiệu suất khí nạp, giúp tăng công suất động giảm hệ số ma sát Hệ thống MIVEC điều khiển bốn chế độ vận hành tối ưu động sau: • Trong hầu hết điều kiện làm việc, để đảm bảo hiệu suất nhiên liệu cao nhất, thời gian đóng xupáp trùng tăng lên để giảm tổn thất bơm Thời điểm xupáp xả mở làm chậm lại để tăng tỷ số nén, tăng tính kinh tế nhiên liệu • Khi cần công suất cực đại (tốc độ tải trọng cao), thời điểm đóng xupáp nạp làm chậm lại để đồng hóa không khí nạp với thể tích nạp lớn • Ở dải tốc độ thấp tải nặng, MIVEC đảm bảo tối ưu mômen xoắn thời điểm xupáp nạp đóng làm sớm để đảm bảo đủ lượng khí nạp Cùng lúc đó, thời điểm xupáp xả mở làm chậm lại để tăng tỷ số nén cải thiện hiệu suất động • Ở chế độ không tải, thời điểm xupáp xả nạp trùng loại bỏ để ổn định trình cháy Công nghệ Valvetronic hãng BMW Động Valvetronic hãng BMW động giới không sử dụng bướm ga BMW phát triển công nghệ với mục tiêu tiết kiệm khoảng 10% nhiên liệu so với loại động thông thường khác Để hiểu động bướm ga lại có khả tiết kiệm nhiên liệu điều bạn phải hiểu nguyên lý hoạt động động thông thường Khi đạp hết ga nghĩa bạn khống chế lượng nhiên liệu phun vào buồng cháy (điều dẫn đến thay đổi tỷ lệ không khí-nhiên liệu dẫn đến nổ ngược) lượng không khí vào xilanh Trong hệ thống vòi phun nhiên liệu, lượng không khí qua bướm ga giám sát chặt chẽ vào đó, hệ thống điều chỉnh lượng nhiên liệu cho phù hợp Khi bướm ga mở rộng, không khí vào buồng cháy nhiều, công suất động tăng lên Hơn nữa, bướm ga mở (khi đạp ga cách đặn, xe xuống dốc đường trơn nhẵn), mở phần chí đóng lại gần hoàn toàn Trong đó, piston di chuyển, hút phần không khí lại đường ống nạp khí đóng kín Không cần phải giải thích nhiều, bạn đọc dễ dàng hình dung đường ống dẫn khí nạp, phần bướm ga buồng cháy tự hình thành chân không đó, để chống lại lực hút/lực bơm hút piston Do làm tổn hao phần lượng Động chạy chậm bao nhiêu, bướm ga đóng kín tiêu tốn nhiều lượng Công nghệ Valvetronic loại bỏ có mặt bướm ga để tiết kiệm nhiên liệu, đặc biệt dải tốc độ thấp động Qua quy trình kiểm tra thành phần khí thải EU bao gồm dải tốc độ cao thấp, động Valvetronic 1,8L tiết kiệm khoảng 5,3 lít nhiên liệu 100 km Hơn không giống với hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp (hệ thống nhiên liệu phổ biến nay) không cần thiết phải sử dụng loại xăng có hàm lượng lưu huỳnh thấp Không có bướm ga, để hệ thống khống chế lượng không khí vào xilanh? Bí ẩn nằm việc áp dụng biện pháp công nghệ để thay đổi độ mở xupáp Valvetronic chứa hệ thống cò mổ có khả thay đổi cách linh hoạt tác động lên xupáp So với loại động có hai loại vấu cam thông thường khác, sử dụng trục truyền động lệch tâm, mô tơ điện số cò mổ trung gian Tùy theo tín hiệu điện từ điều khiển ECU kích hoạt mô tơ điều khiển góc xoay trục lệch tâm, trục xoay góc khiến cò mổ trung gian ấn sâu tác động lên trục đòn gánh, trục đòn gánh có nhiệm vụ đóng mở xu páp Nếu cò mổ đẩy trục đòn gánh vào sâu hơn, xupáp nạp mở rộng ngược lại So với công nghệ VTEC Honda, Valvetronic sử dụng xupáp thay đổi hành trình để tăng công suất VTEC đáng tiếc, Valvetronic thực hiệu khả tiết kiệm nhiên liệu số vòng quay cao so VTEC Quan sát hình ảnh đây, bạn co thể nhận thấy trục cam dẫn động cò mổ trung gian, tiếp tác động vào trục đòn gánh khiến phát sinh nhiều lực ma sát Bởi mà tính hiệu cải tiến Valvetronic giảm nhanh số vòng tua lớn 6.000 vòng/phút Không ngạc nhiên tương lai BMW không trang bị Valvetronic cho động M-power họ Công nghệ VVEL Nissan Cũng tương tự công nghệ đề cập Đó công nghệ có phối hợp vừa chặt chẽ, vừa độc lập khả điều khiển thông minh thời điểm đóng mở xupáp độ mở xupáp nạp Nissan gọi công nghệ họ Variable Valve Event and Lift (VVEL) Continuous Valve Timing control (C-VTC) Hệ thống VVEL sử dụng số mối liên kết bố trí cách thông minh để tác động lên xupáp nhờ động điện nhận tín hiệu điều khiển từ ECU quay trục dẫn động góc phù hợp, làm dịch chuyển lề nối với dẫn, tác động lên trục riêng biệt Do dịch chuyển trục lề mà độ mở xupáp thay đổi theo tương ứng Công nghệ Nissan thu hiệu định Cũng loại bỏ có mặt bướm ga tổn thất bơm piston, việc thay đổi hành trình xupáp dễ dàng làm thay đổi tốc độ động Không có cánh lưu thông gió động có bướm ga khả phản ứng nhanh nhạy động lại tăng lên, không giống với động có bướm ga phản ứng lại chậm đạp bàn đạp ga Lượng CO2 khí thải giảm 10% với động có hệ thống VVEL Lợi ích lớn thu dễ nhận thấy dải tốc độ thấp trung bình giải tốc độ cao hiệu lại giảm Bên cạnh đó, khả tăng độ mở xupáp cho phép tạo mômen xoắn cao vòng tua cao Hình ảnh chuyển động Khi xe khởi động cần phải làm nóng nhanh để tăng hiệu suất nhiên liệu, hệ thống VVEL C-VTC tối ưu hóa số lần tác động lên xupáp để nhanh chóng làm nóng khí xả, kích hoạt lọc xúc tác nhanh hơn, cải thiện phân tán nhiên liệu cải thiện trình cháy Hệ thống VVEL C-VTC phần Chương trình phát triển công nghệ xanh đến năm 2010 Nissan, mục tiêu chương trình nhằm giảm lượng CO2 khí thải động xăng đến mức thấp công nghệ mang tính toàn cầu đến năm 2010 Các ưu điểm bật công nghệ VVEL Tăng hiệu suất nhiên liệu Ở dải tải trọng từ thấp đến trung bình, VVEL kiểm soát lượng không khí nạp vào qua xupáp nạp trước khí vào buống cháy Khác với động thông thường, không khí nạp vào qua bướm ga, biện pháp làm tăng hiệu suất lưu lượng khí vào xilanh dễ dàng Ở dải tốc độ thấp trung bình, xupáp nạp mở để giảm ma sát trục cam cải thiện hiệu suất nhiên liệu Tăng tốc nhạy cảm VVEL khống chế lượng không khí nạp qua xupáp nạp, cải thiện độ nhạy cần tăng tốc cách tăng mật độ khí nạp vào xilanh từ lúc bát đầu tăng tốc Tăng công suất Ở dải tốc độ thấp, thời gian xupáp nạp mở rút ngắn để ngăn hỗn hợp nhiên liệu – không khí chảy ngược lại đường ống nạp, cải thiện mômen xoắn Ở dải tốc độ cao, thời gian xupáp nạp mở kéo dài cho phép tăng lượng khí nạp vào, nhờ mômen xoắn tăng lên Cải thiện khí thải Việc định thời xu páp nạp tối ưu hóa trình khởi động động nguội để tăng nhiệt độ khí xả lên cách nhanh chóng kích hoạt lọc xúc tác cách nhanh Lượng hydrocacbon khí xả giảm dải tốc độ thấp trung bình cách trì độ mở xu páp nạp mức thấp Tốc độ khí nạp độ phân tán nhiên liệu dạng sương mù hoàn hảo Kết hiệu trình cháy tăng lên VVEL cải thiện hiệu suất nhiên liệu cách tốt dải tốc độ thấp trung bình Do phù hợp với động có nhiều xilanh dung tích lớn Hệ thống điện tử quản lý làm việc động [09/07/2010] Chúng xin giới thiệubài viết PGS.TS Nguyễn Khắc Trai Hệ thống điện tử quản lý làm việc động (BOSCH MEMOTRONIC 7.1 SYSTEM) Lời tác giả: Sự phát triển kỹ thuật Cơ điện tử ô tô giai đoạn ứng dụng thành công ban đầu Những phát triển kỹ thuật dẫn tới số thay đổi định cấu trúc bên đặc biệt cấu trúc bên trong, chí dẫn tới vài thay đổi nhỏ sử dụng kỹ thuật lái xe Để nắm bắt thay đổi này, giới thiệu giới thiệu hệ thống điện tử quản lý làm việc động BOSCH Trước hệ thống điện tử mang tính chất kiểm soát phun nhiên liệu động xăng cách sử dụng cảm biến cung cấp thông tin đầu vào cho ECU, nhờ ECU tính toán xác định lượng phun nhiên liệu tối ưu theo giá trị thông tin đầu vào Phương pháp đem lại hiệu tốt cho làm việc động công suất, lượng tiêu thụ nhiên liệu, chất lượng khí thải Hệ thống tích hợp tối ưu thông tin hệ thống phun nhiên liệu, đánh lửa điện tử, chúng gọi “Motronic” Việc đưa chân ga điện tử vào hệ thống kiểm soát phun nhiên liệu giai đoạn đầu thực theo phương thức trên, điều có nghĩa chân ga điện tử điều khiển bướm gió, tùy thuộc vào vị trí bàn đạp chân ga, ECU cho phép xác định lượng phun nhiên liệu tương ứng Có thể coi vị trí chân ga điện tử vị trí bướm ga thông số đầu vào phục vụ hình thành lượng phun nhiên liệu Vậy xảy trường hợp: Theo vị trí bướm ga hình thành chế độ làm việc động tạo nên công suất không phù hợp với chế độ làm việc ô tô Khắc phục vấn đề này, hệ thống ME- Motronic Bosch xây dựng sở tư khác, thực hình thành hệ thống quản lý làm việc động (Engine Management System) Hinh1: Đặc tính động V6 ô tô Audi Sự thay đổi dẫn tới hàng loạt thay đổi lập trình logic, thay đổi mạch điều khiển, tất nhiên có khả tạo nên ưu tốt hệ thống trước Hệ thống gọi tên “Bosch ME- Motronic” có kí hiệu thứ tự Bosch ME- Motronic để nói rõ phát triển Có thể mô tả tóm tắt hệ thống quản lý động Bosch ME- Motronic 7.1 sau: từ tất nhu cầu phụ tải đặt lên động (chế độ chuyển động: tay số, quay vòng, chế độ làm việc đại động cơ: điều hòa, đèn chiếu sáng, chế độ phanh động ô tô xuống dốc,… mức độ bàn đạp chân ga, yêu cầu tốc độ giới hạn, chất lượng khí xả, ) ECU tính toán cho phép xác lập mô men động yêu cầu, độ mở bướm ga tương ứng, chế độ phun nhiên liệu, góc đánh lủa sớm theo đặc tính động đặt ô tô (hình 1) Điều có nghĩa công suất động yêu cầu thực thông qua hệ thống thừa hành theo phương thức quản lý hệ thống điện tử (MEMotronic) với liên kết chặt chẽ hệ thống phun nhiên liệu, độ mở bướm ga hệ thống đánh lửa (Motronic) Bằng cách này, tính chất điều khiển, khí thải tiêu thụ nhiên liệu cải thiện Một số đặc điểm hệ thống trình bày Sơ đồ cấu trúc tổng quát tín hiệu vào, tín hiệu ECU Sơ đồ cấu trúc chung hệ thống trình bày hình Nhìn tổng thể khối liên kết chúng không thấy khác biệt hệ thống ME- Bosch với hệ trước đây: - Khối cung cấp khí nạp gồm: đường cấp khí theo lọc gió qua cảm biến (CB) đo lưu lượng tới bướm ga (mô đun bướm ga điện tử ETC-11) đường cấp khí thứ cấp cho đường khí xả 8, - Khối cung cấp nhiên liệu gồm bình chứa xăng, bơm xăng điện, vòi phun xăng, - Khối thoát khí xả gồm: đường dẫn khí xả, cảm biến lamda 16 bước sau xúc tác khí xả 25, đường luân hồi khí trở khoang khí nạp 12, - Khối cung cấp điện cho mạch điều khiển: bình điện, cảm biến, ECU, mạng cung cấp thông tin toàn hệ thống xe (CAN) - Khối cung cấp điện sử dụng cho hệ thống miêu tả hình gồm: tín hiệu vào tín hiệu ECU hệ thống quản lý làm việc động với ME- Motronic 7.1 Bosch Sơ đồ cho thấy cấu trúc mạng điện đặc biệt, ngoại trừ kênh thông tin nội CAN (controller Area Network- giao tiếp với hệ thống khác chẳng hạn tay số truyền hệ thống truyền lực) 1 Bình tích xăng bay Bộ lọc xăng Vòi phun xăng đường cấp CB vị trí trục cam Rơ le cấp khí thứ cấp 11 Bướm ga (ETC) 13 CB kích nổ 15 CB nhiệt độ động 17 ECU động 19 Đèn báo cố 21 Cảm biến áp suất bình xăng 23 Mô đun chân ga điện tử 25 Bộ lọc khí xả Hình 2: Sơ đồ hệ thống ME- Motronic động V6 ô tô Audi Van điều khiển CB áp xuất đường nạp Biến áp đánh lửa nến điện Bơm cấp khí thứ cấp 10 CB đo lượng cấp khí 12 Van cấp khí xả (ERG) 14 CB tốc độ trục khuỷu 16 CB Lamda 18 Đầu nối chẩn đoán 20 Đường nối điện khác 22 Bơm xăng thùng 24 Bình điện 26 Khóa điện Hình 3: Sơ đồ mạch điều khiển điện ECU Các tín hiệu vào bao gồm: Tốc độ ô tô; Vị trí số truyền hộp số; Vị trí trục cam; Tốc độ vị trí trục khuỷu; Từ cảm biến ôxy kép (nằm hai bên chuyển đổi xúc tác, động ‘V’ có cảm biến); Từ cảm biến kích nổ; Nhiệt độ nước làm mát; Từ cảm biến nhiệt độ không khí nạp; Điện áp ắc quy; Lưu lượng khí nạp (cùng với việc xác định dao động áp suất khí nạp); Từ cảm biến vị trí bướm ga; Từ cảm biến vị trí bàn đạp chân ga; Tương tự hệ thống quản lý khác gần đây, tín hiệu điều khiển đưa tới; Nến điện; Vòi phun; Thiết bị hiển thị tốc độ Rơ le bơm nhiên liệu; Cảm biến Ô xy khí xả; Bộ kiểm soát ống góp khí nạp (kiểm soát nạp khí tới xupap: chiều dài cấp khí khác nhau, thay đổi chiều dài đường nạp khí vào xilanh); Bộ kiểm soát bay nhiên liệu, đường cấp khí phụ khí tuần hoàn khí xả (tất kiểm soát khí thải); Bộ điều khiển điện tử bướm ga Hệ thống ME- Motronic Bosch có hai thành phần quan trọng: cảm biến vị trí bàn đạp chân ga điều khiển điện tử bướm ga Liên hệ hai thành phần mô tả hình Hình 4: Liên hệ mô đun chân ga điều khiển bướm ga Cảm biến vị trí bàn đạp chân ga Mô đun chân ga điện tử xe Audi trình bày hình Mô đun có hai cảm biến vị trí chân ga cho tín hiệu điện thị giống mạch phản hồi Dịch chuyển bàn đạp chân ga dẫn tới hai biến điện áp dạng quay Trang bị hai cảm biến với mục đích dự phòng- bị cố, lại cho phép hệ thống hoạt động Trong trường hợp cảm biến vị trí bàn đạp chân ga bị cố, không tồn liên kết khí bàn đạp chân ga bướm ga, đòi hỏi đưa kỹ thuật “giới hạn tối thiểu” vào chương trình Xe Audi sử dụng hai chương trình kỹ thuật khẩn cấp cho mô đun chân ga điện tử: Hình 5: Mô đun chân ga điện tử AUDI a) Chương trình khẩn cấp #1 Chương trình thực có cảm biến vị trí bàn đạp chân ga bị cố: Vị trí bướm ga bị giới hạn tới giá trị xác định trước đó; Trong trường hợp tín hiệu không khớp từ hai cảm biến, giá trị thấp chon; - Tín hiệu đèn phanh hiển thị để thị: ô tô chạy tới tốc độ giới hạn xác định trước đó; Đèn báo lỗi bật sáng b) Chương trình khẩn cấp #2 - Chương trình thực hai cảm biến bàn đạp chân ga bị cố: - Động chạy tốc độ chạy chậm; - Đèn báo lỗi bật sáng Nếu bàn đạp chân ga bàn đạp phanh bị ấn xuống đồng thời, bướm ga tự động đưa giá trị mô men yêu cầu xác định trước Nếu bàn đạp phanh bị ấn, bướm ga kích hoạt vị trí mở nhỏ Bộ điều khiển bướm ga điện tử Bướm ga điện tử hệ thống ME- Motronic Bosch lắp xe Audi (hình 6) bao gồm: động DC, hộp giảm tốc hai cảm biến góc quay bướm ga có mạch điện phản hồi Giống mô đun chân ga điện tử, điều khiển bướm ga điện tử sử dụng hai cảm biến mang tính dự phòng Tuy nhiên không giống cảm biến vị trí chân ga điện tử, cảm biến có đặc tính trở kháng đối lập với Hình 6: Bộ điều khiển cảm biến vị trí bướm ga Khi cảm biến vị trí bướm ga làm việc, ECU xác nhận vị trí chức quan trọng bướm ga: Vị trí giới hạn khí thấp nhất- bướm ga hoàn toàn đóng; Vị trí giới hạn điện tử thấp nhất- thấp mức giới hạn sử dụng hoạt động bình thường Ở vị trí bướm ga không hoàn toàn đóng, nhằm ngăn ngừa mòn thân bướm ga; - Vị trí làm việc khẩn cấp- vị trí bướm ga không cấp lượng điều khiển Vị trí cho phép luồng không khí cấp vừa đủ để động làm việc cao tiêu chuẩn; Vị trí giới hạn điện tử cao nhất- bướm ga hoàn toàn mở Hệ thống điều khiển có chức tự học, nhờ trạng thái làm việc phần bướm ga (độ cứng phần đoàn hồi bướm ga) tự xác lập theo tốc độ phản ứng bướm ga Như với cảm biến vị trí bàn đạp chân ga, kỹ thuật “giới hạn tối thiểu” áp dụng cho chương trình khẩn cấp chấp hành bướm ga điện tử Chúng bao gồm: a) Chương trình khẩn cấp #1 Chương trình khẩn cấp thực cảm biến góc quay bướm ga bị cố tín hiệu cảm biến nhận bị ngờ có sai sót Cảm biến đo góc quay bướm ga lưu lượng khí nạp vào ống nạp giữ theo giới hạn trước - Mô men mong muốn yêu cầu từ hệ thống khác bỏ qua (chẳng hạn từ thiết bị kiểm soát phanh động cơ); Đèn báo lỗi bật sáng b) Chương trình khẩn cấp #2 Chương trình thực xuất cố hay bị lỗi ở: mô tơ điều khiển bướm ga, hai cảm biến vị trí bướm ga, hệ thống xác lập chế độ vị trí làm việc khẩn cấp bướm ga - Bộ điều khiển bướm ga trạng thái OFF (mô tơ tắt) để mặc định bướm ga vị trí làm việc khẩn cấp; - Bộ điều khiển đánh lửa sớm, kiểm soát turbo tăng áp đưa thực mô men xoắn yêu cầu; Đèn báo lỗi bật sáng c) Chương trình khẩn cấp # Chương trình thực không nhận biết vị trí bướm ga vị trí bướm ga không xác định chắn, hệ thống thực theo vị trí làm việc khẩn cấp bướm ga - Bộ điều khiển bướm ga trạng thái OFF (mô tơ tắt) để mặc định bướm ga vị trí làm việc khẩn cấp; - Tốc độ động giới hạn khoảng 1.200 rpm nhờ kiểm soát phun nhiên liệu; - Đèn báo lỗi bật sáng Các nhà thiết kế Bosch cẩn thận để đảm bảo cố hệ thống bướm ga điện tử không gây bị đột biến òa ga động bị chết máy Logic hoạt động hệ thống ME- MOTRONIC Như nêu phần trước, hệ thống Bosch ME- Motronic điều khiển chế độ làm việc động công cụ phát triển hoàn thiện từ hệ thống điện tử động trước Mối quan hệ vị trí bàn đạp chân ga góc mở bướm ga không cố định, thay vào ECU để xác định cần cung cấp theo yêu cầu mô men động sau mở bướm ga đến góc mở thích hợp Việc lựa chọn góc mở bướm ga dựa phần mềm phức tạp mô hình mà mô men xoắn cần thiết động cần đáp ứng tức thời so sánh với mô men yêu cầu cần thiết (không từ yêu cầu động lực chuyển động ô tô mà có yêu cầu toàn ô tô) Xe Audi twin turbo V6 (hình 7) ví dụ động trang bị với hệ thống quản lý ME- Motronic Hình 7: Audi V6 động twin turbo a) Lô gic điều khiển mô men xoắn Hệ thống ME- Motronic xác định mô men xoắn yêu cầu để nhằm tới việc thực kiểm soát tổng thể mô men xoắn động Theo sơ đồ hình cho thấy: mô men xoắn tổng hợp yêu cầu chia thành “bên trong” “bên ngoài” Moomen xoắn yêu cầu “bên ngoài” bao gồm: từ điều khiển người lái, hệ thống kiểm soát tình hình, hệ thống động lực học chuyển động hệ thống ASC, VSC Mô men xoắn yêu cầu “bên trong” yêu cầu yếu tố bên ECU (kiểm soát động kiểm soát chế độ chạy chậm,…).Mô men xoắn tổng hợp yêu cầu sau chuyển thành tín hiệu thông tin đầu (theo chương trình lập sẵn- ý đồ chiến lược) theo địa chỉ: kiểm soát đường khí nạp, nhiệt độ chuyển đổi xúc tác khí xả cấu thừa hành đảm bảo hoạt động động bao gồm vị trí làm việc tức thời bướm ga HÌnh 8: Sơ đồ khối tổng quát Trong hệ thống kiểm soát động trước đây, hệ thống quản lý dùng cho việc điều khiển động bị giới hạn, người lái xe thông qua thay đổi học góc mở bướm ga- thực điều khiển trực tiếp toàn chế độ làm việc xilanh (chỉ tăng giảm nhiên liệu) làm tăng thêm mô men xoắn cách thay đổi khối lượng không khí nạp tắt qua bướm ga Cách quản lý không thích ứng hoàn hảo với dạng biến động biến động nhỏ thường không thỏa mãn đáp ứng nhanh chóng Hệ thống ME- Motronic Bosch quan tâm toàn diện kể biến động tổn thất nội (ma sát, bơm dầu bôi trơn,…), chế độ ký sinh song hành (tổn thất trợ lực lái bơm nước) Các biến động tổn thất nội quản lý ECU cho phép tối ưu đặc tính kỹ thuật để có mức độ tổn thất nhỏ, thời gian phun thời điểm đánh lửa tối ưu giá trị mô men xoắn mong muốn nào, tính đến yêu cấu có tính mâu thuẫn tính kinh tế nhiên liệu chất lượng khí phát thải Những yêu cầu hệ thống đáp ứng tốt kể trạng thái thay đổi nhanh (thay đổi đột ngột mô men xoắn, hay đảm bảo động làm việc lâu dài trạng thái ổn định Điều cho thấy khác hệ thống trước với hệ thống ME- Motronic cua Bosch Hệ điều hành kiểm soát Bosch gọi Path Charge.’Charge’ ngữ cảnh dùng để đến việc điều khiển chế độ làm việc động quy từ lưu lượng không khí nạp vào xilanh Tại giá trị hệ số dư lượng không khí (λ) góc đánh lửa sớm, khối lượng không khí tỷ lệ thuận với mô men sinh trình đốt cháy Path Charge, có nghĩa chế độ làm việc động kiểm soát góc mở bướm ga (tạo mô men động thích hợp), cố định thông số khác Khả hoạt động hệ thống điều khiển thay đổi nhanh bị hạn chế tốc độ điều chỉnh chấp hành bướm ga khoảng thời gian di chuyển không khí ống nạp, bị kéo dài tới hàng trăm mili giây (ms) vận tốc quay thấp động Kỹ thuật ME- Motronic Bosch gọi tên kỳ quặc:Crankshaft Suychronous Path Điều nói đến biến động mô men xoắn trục khuỷu tạo thay đổi nhanh chóng thời gian đánh lửa quy luật phun nhiên liệu, hệ số (λ) sử dụng vùng tối ưu Phương pháp quản lý Bosch thể đặc biệt ưu việt ô tô đại có EAT, TRC, VDC Mọi biến động tức thời tải trọng đặt lên động kiểm soát đáp ứng nhanh chóng như: thực chuyển số truyền EAT đưa VSC vào hoạt động hay đảm bảo nâng cao hợp lý lực kéo TRC trước thay đổi bám với mặt đường Thế mạnh hệ thống ME- Motronic Bosch là: cho phép tiếp nhận tất thông tin đồng thời trực tiếp từ địa Mô men xoắn yêu cầu người lái (thông qua vị trí bàn đạp chân ga) ưu tiên xử lý điêu khiển Chúng bao gồm công việc: kiểm soát, so giới hạn, làm mềm biến đổi đột biến (để đảm bảo kiểm soát thay đổi mô men xoắn không xoảy nhanh) Các chức định chuẩn thích hợp với khoảng làm việc nhu cầu sử dụng ô tô (ví dụ: mức độ chống giật cao để định chuẩn cho phù hợp với xe sang trọng, điều khiển bướm ga nhanh chóng cho phù hợp với xe thể thao) Ngoài mô men xoắn yêu cầu người lái, mô men xoắn yêu cầu khác (ví dụ, tăng mô men để vận hành máy nén điều hòa không khí, giảm mô men yêu cầu theo thay đổi độ êm dịu chuyển động) sử lý đưa mô men tổng thể yêu cầu, sau xác định lượng khí nạp cần thiết phù hợp với mô men tổng thể yêu cầu Lượng khí nạp cần thiết ECU tính toán lại cụ thể xilanh động (xa, gần) đáp ứng chặt chẽ theo nhu cầu Lượng khí nạp cần thiết tính toán rút từ phụ thuộc vào thời gian đánh lửa, giảm lượng ni tơ ô xit khí thải, nội ma sát, hệ số (λ) yếu tố khác Chỉ có lượng không khí nạp định đáp ứng tất yêu cầu, nhờ góc mở bướm ga xác lập Tuy nhiên động cơ, góc mở bướm ga yêu cầu phải phụ thuộc vào khối lượng không khí nạp vào thực sự, tức phụ thuộc vào áp suất đường ống nạp, lực cản đường ống nạp động Đối với động turbocharger hai điều kiện áp suất độ mở bướm ga quan hệ chặt chẽ để tạo nên khối lượng không khí nạp thực phù hợp với yêu cầu mô men xoắn tổng thể phát b) Xác định lượng khí nạp vào xilanh động Theo kỹ thuật truyền thống, khối lượng không khí nằm lọc khí nạp bướm ga (theo m 3) sử dụng để đo lượng khí Tuy nhiên, việc thiết kế khí động truyền thống lợi dụng tối đa kỹ thuật đo trung bình khối lượng khí nạp vào xilanh điều dẫn tới thiếu xác Trong hệ thống ME- Motronic cảm biến thời sử dụng số liệu đầu vào trực tiếp mô hình kiểm soát khí nạp Các yêu cầu mô hình kiểm soát khí nạp là: - Xác định rõ khối lượng không khí nạp vào động tồn sóng cộng hưởng chiều dài đương nạp vào xilanh khác nhau, cho động sử dụng VVT; - Xác định hợp lý cho chế độ tuần hoàn khí xả (EGR) động cơ; - Tính toán độ mở bướm ga yêu cầu (và tốc độ turbo yêu cầu động có tăng áp) Trong động hoạt động trạng thái tải ổn định, khối lượng không khí đo tương đối xác: nghĩa X kg không khí nạp vài giây qua dụng cụ đo lưu lượng, giả định tất vào xilanh Tuy nhiên, khoảng biến động với thời gian nhỏ, vấn đề trở nên phức tạp nhiều Ví dụ, bướm ga mở đột ngột, buồng chứa khí nạp nhanh chóng điền đầy Khi đó, dụng cụ đo lưu lượng cung cấp số liệu có sai lệch lớn- lượng khí nạp vào xilanh cao so với thực tế xảy Điều hệ thống ME- Motronic Bosch tính toán nhằm đảm bảo khối lượng khí chảy vào xilanh Động twin turbo Do vậy, hệ thống ME- Motronic sử dụng giá trị áp suất tuyệt đối khí nạp (MAP) dụng cụ đo lưu lượng đầu vào kiểu đốt nóng (HFM) (Trong số trường hợp không bố trí cảm biến MAP, phần mềm tính toán đảm nhiệm chức này) HFM với hệ thống quản lý MEMotronic Bosch phát triển với độ xác cao, đáp ứng tốt hẳn dòng chảy mạch động khí nạp vào xilanh Kết luận hệ thống Bosch ME- Motronic đại diện cho thay đổi lớn hệ thống quản lý làm việc động có thể, thay đổi lớn kết hợp điều khiển góc mở bướm ga, phun nhiên liệu điều khiển thời gian đánh lửa thành hệ thống Thay hệ thống đơn giản truyền thống, hệ thống Bosch ME- Motronic Bosch đáp ứng thay đổi từ tải đặt động thông qua việc quản lý mô men tổng thể yêu cầu, điều khiển góc mở bướm ga, tạo nên mô men đáp ứng nhanh xác Để động thực yêu cầu trên, định lớn ECU chương trình cài đặt Tác giả: PGS.TS Nguyễn Khắc Trai Biên tập : dkqn Công nghệ động đốt trong: Sử dụng buồng cháy phụ [29/05/2012] Tỷ số nén động xăng lên lên tới 14:1, lượng khí thải NOx xuống gần tiết kiệm nhiên liệu khoảng 20% so với động sử dụng thêm buồng cháy phụ Trên động đốt thông thường nay, hỗn hợp xăng không khí hòa trộn để đưa vào buồng cháy nén đến áp suất cao để bugi đánh tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp sinh công để vận hành xe Tuy nhiên với việc sử dụng thêm buồng cháy phụ trước buồng cháy giúp động xăng giảm 20% mức tiêu thụ nhiên liệu lượng NO x khí thải gần Chúng ta biết tỷ số nén động tăng làm tăng hiệu suất trình cháy, tăng công suất động cơ, giảm khí thải độc hại môi trường, nhiên tỷ nén làm tăng nguy kích nổ cho động hỗn hợp xăng không khí tự bốc cháy Để giải vấn đề công ty chuyên sản xuất động MAHLE Powertrain đưa ý tưởng sử dụng thêm buồng cháy phụ trước buồng cháy để đốt cháy hỗn hợp xăng không khí sau hỗn hợp cháy đóng vai trò “đánh lửa” cho buồng cháy chính, nhờ hỗn hợp xăng không khí buồng cháy đốt cháy nhanh đồng hơn, tránh tượng kích nổ động Cấu tạo buồng cháy phụ Buồng cháy phụ chiếm khoảng 2% tổng thể tích buồng cháy Tại vòi phun phụ phun nhiên liệu để hình thành hỗn hợp xăng không khí nhiệt độ hỗ hợp lên tới gần 500C bugi bật tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp Với thể tích nhỏ buồng cháy phụ làm cho việc kiểm soát tượng thoát nhiết, lượng khí thải Hydrocarbon, CO trở nên dễ dàng Bên cạnh hỗn hợp xăng không khí buồng cháy phụ làm đậm so với hỗn hợp buồng cháy để trình cháy xảy triệt để nhằm nâng cao hiệu buồng cháy Sau toàn sản phẩm cháy buồng cháy phụ đưa vào buồng cháy thông qua đường ống nhỏ có đường kính 1,25mm để đốt cháy hỗn hợp xăng không khí bên buồng đốt Sự khác kết cấu động có buồng cháy phụ động thông thường Tương tự nguyên lý vòi phun đường kính lỗ phun nhỏ hỗn hợp tơi, với đường kính 1,25mm đường nối buồng đốt buồng đốt phụ làm cho hỗn hợp cháy từ buồng đốt phụ trải buồng đốt làm trình cháy buồng đốt diễn đồng với tốc độ cao cháy điều kiện nhiên liệu “nghèo” giảm tượng kích nổ Nhờ động trang bị vòi buồng cháy phụ nâng tỷ số nén lên đến 14:1 mà không xảy tượng kích nổ động xăng thông thường tỷ số nén nằm khoảng từ đến 10,5 Ngoài hiệu suất nhiệt trình cháy cải thiện đáng kể, đạt 42% động thông thường đạt hiệu suất từ 25 - 30% Theo công bố nhà sản xuất hệ thống hoàn toàn phù hợp với xe sử dụng nhiên liệu xăng, khí gas khí propan  ... sản xuất động V6 Nhật cho dòng VG series Động V8 Động V8 động V có xy lanh, phổ biến mẫu xe công suất lớn Động V8 thường có dung tích từ đến 8.5 lít Động V8 Rolls Royce phát triển, động 3.5 lít... lý hoạt động mẻ Động V8 Cadillac nhẹ so với động xy lanh hệ trước Xe có gắn động đạt tốc độ 90 - 100km/h Tới năm 1923, động phát triển thêm với công suất lớn hơn, 83,5 mã lực Khi đó, động L-head... động • Ở chế độ không tải, thời điểm xupáp xả nạp trùng loại bỏ để ổn định trình cháy Công nghệ Valvetronic hãng BMW Động Valvetronic hãng BMW động giới không sử dụng bướm ga BMW phát triển công