06 Hệ thống điều khiển động cơ xăng hyundai

06 Hệ thống điều khiển động cơ xăng hyundai06 Hệ thống điều khiển động cơ xăng hyundai06 Hệ thống điều khiển động cơ xăng hyundai06 Hệ thống điều khiển động cơ xăng hyundai06 Hệ thống điều khiển động cơ xăng hyundai06 Hệ thống điều khiển động cơ xăng hyundai06 Hệ thống điều khiển động cơ xăng hyundai06 Hệ thống điều khiển động cơ xăng hyundai06 Hệ thống điều khiển động cơ xăng hyundai06 Hệ thống điều khiển động cơ xăng hyundai06 Hệ thống điều khiển động cơ xăng hyundai06 Hệ thống điều khiển động cơ xăng hyundai06 Hệ thống điều khiển động cơ xăng hyundai06 Hệ thống điều khiển động cơ xăng hyundai06 Hệ thống điều khiển động cơ xăng hyundai06 Hệ thống điều khiển động cơ xăng hyundai06 Hệ thống điều khiển động cơ xăng hyundai06 Hệ thống điều khiển động cơ xăng hyundai06 Hệ thống điều khiển động cơ xăng hyundai06 Hệ thống điều khiển động cơ xăng hyundai

ĐỘNG CƠ XĂNG

SỰ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ XĂNG

Các yêu cầu về an toàn, tiện nghi, kinh tế và bảo vệ môi trường liên tục được nâng cao,

do đó, hệ thống nhiên liệu của động cơ xăng cũng liên tục phát triển để đáp ứng các yêu cầu đó Theo thời gian, yêu cầu của hệ thống phát triển theo xu hướng sau đây:

GIÁ THẤP

CÔNG SUẤT

CAO

TIÊU THỤ ÍT NHIÊN LIỆU

ỔN ĐỊNH KHI CHẠY

ĐỘ TIN CẬY CAO

Ô NHIỄM THẤP

BỀN, GỌN NHẸ

ỒN, RUNG ĐỘNG THẤP

Cùng với sự phát triển đó, hệ thống nhiên liệu phát triển theo các hệ thống sau:

SỰ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ XĂNG

Hệ thống phun nhiên liệu điều khiển điện tử ra đời và đã phát huy được các ưu điểm nổi bật Hệ thống phun nhiên liệu điện tử hiện nay bao gồm rất nhiền cảm biến để phát hiện điều kiện hoạt động của động cơ và của xe Các cơ cấu chấp hành để điều khiển các thông số hoạt động của động động cơ Một máy tính (ECM) xử lý tấn cả các dữ liệu liên quan và đưa ra các tín hiệu điều khiển Hệ thống đã duy trì điều kiện hoạt động tối ưu cho động cơ

SỰ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ XĂNG

Động cơ xăng sử dụng tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp không khí và nhiên liệu Thông thường, hỗn hợp này được hòa trộn bên ngoài buồng đốt Vòi phun được lắp ở cổ nạp

và phun nhiên liệu vào ngay phía trước xu páp nạp và hòa trộn với không khí ở đó Piston đi xuống, hỗn hợp KK và nhiên liệu được đưa vào buồng đốt Piston đi lên và chu

kỳ nén bắt đầu, đến cuối hành trình nén, bugi bật tia lửa điện và đốt cháy hỗn hợp, năng lượng cháy sinh ra sẽ đẩy piston đi xuống và làm quay trục khuỷu Cuối cùng piston đi lên, xu páp xả mở và khí thải được đẩy ra ngoài Trong quá trình cháy, ngoài CO2, H2O buồng đốt còn tạo ra các khí độc hại CO, HC và Nox, rất nhiều biện pháp được đưa ra để làm giảm nồng độ các chất khí độc hại này

TỈ LỆ HÒA TRỘN GIỮA KHÔNG KHÍ VÀ NHIÊN LIỆU

Để hoạt động, động cơ xăng cần ô xy và nhiên liệu Trong không khí, ô xy chiếm 21% Trong nhiên liệu, chủ yếu chứa các hợp chất hydrocarbons Khi nhiên liệu cháy trong không khí sẽ sản sinh ra năng lượng Tỉ lệ hòa trộn lý thuyết đủ để không khí đốt hết nhiên liệu là 14.7:1 gọi là tỉ lệ hóa học lượng pháp (λ) Suất tiêu hao nhiên liệu của động

cơ xăng phụ thuộc nhiều vào tỉ lệ λ Trong các động cơ ngày nay, để suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất, tỉ lệ này dao động từ (15 ~ 18):1, nghĩa là cần 15 đến 18kg không khí để đốt cháy 1kg nhiên liệu tương đương 10.000lít không khí để đốt cháy 1 lít nhiên liệu

λ>1: Tỉ lệ hòa trộn

nghèo nhiên liệu (lượng không khí thực lớn hơn lý thuyết)

ẢNH HƯỞNG CỦA λ ĐẾN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ CHẤT ĐỘC HẠI KHÍ THẢI

Trên lý thuyết, λ=1 là tỉ lệ hòa trộn lý tưởng nhất, trong

thực tế, tùy từng điều kiện hoạt động thực tế, đôi lúc tỉ lê

này phải lớn hơn 1 Ví dụ, khi chạy không tải hoặc khi

bướm ga ở vị trí mở cực đại thì người ta cần λ<1 để

động cơ đạt được công suất tốt hơn Hệ thống điều

khiển động cơ phải điều khiển và duy trì tỉ lệ λ phù hợp

với từng điều kiện hoạt động cụ thể của động cơ Trong

các động cơ hiện đại ngày nay thường lắp thêm bộ

chuyển đổi xúc tác để chuyển đổi các chất khí độc hại

(NOX,CO, HC) thành các chất khí không độc hại (CO2,

H2O) Để bộ chuyển đổi xúc tác hoạt động hiệu quả nhất

thì phải duy trì tỉ lệ λ=1 Nhìn vào biểu đồ hóa học lượng

pháp ta thấy khi λ≈ 1 thì nồng độ các chất độc hại có

trong khí thải là ít nhất Do vậy, hệ thống nhiên liệu cần

có phương tiện để đo đếm chính xác lượng nhiên liệu

ĐIỀU KHIỂN TỈ LỆ HÒA TRỘN

Điều khiển vòng hở (open loop): Để điều khiển được

tỉ lệ λ tối ưu đối với từng điều kiện hoạt động của động

cơ, cần phải đo đếm được lượng nhiên liệu và không

khí đưa vào buồng đốt Cảm biến khối lượng dòng khí

nạp (MAFS) dùng để đo lượng không khí được đưa

vào buồng đốt Cảm biến nhiệt độ nước làm mát

(ECTS) để đo nhiệt độ nước làm mát để phun bù nhiên

liệu khí động cơ nguội Cảm biến vi trí trục cơ (CKPS)

dùng xác định vị trí của trục cơ mà quyết định thời

điểm phun Các tín hiệu từ các cảm biến này cùng một

số cảm biến phụ trợ khác sẽ được đưa đến ECM ECM

sẽ xử lý các tín hiệu đến và đưa ra các tín hiệu điều

khiển cho vòi phun (thời điểm mở vòi phun và thời

gian phun), cuộn đánh lửa (thời điểm bật tia lửa điện),

cơ cấu điều khiển tốc độ không tải để điều khiển lượng

không khí nạp khi động cơ ở chế độ không tải

ĐIỀU KHIỂN TỈ LỆ HÒA TRỘN

Điều khiển vòng kín (close loop): Như đã đề cập ở trên, bộ chuyển đổi xúc tác chuyển

đổi các chất khí độc hại (NOX,CO, HC) thành các chất khí không độc hại (CO2, H2O) Để bộ chuyển đổi xúc tác hoạt động hiệu quả nhất thì phải duy trì tỉ lệ λ=1 Khi đó lượng NOX,CO

và HC vừa đủ để oxy hóa khử lẫn nhau để tạo thành CO2, H2O và lượng ô xi còn lại trong khí thải là thấp nhất Dựa vào đặc tính này, phía sau bộ chuyển đổi xúc tác được lắp thêm cảm biến ô xy Cảm biến ô xy sẽ cảm bến lượng ô xy còn lại trong khí thải và cấp thông tin cho ECM, ECM sẽ điều chỉnh lại tỉ lệ λ sao cho lượng ô xy có trong khí thải là thấp nhất Điều khiển theo hình thức này gọi là điều khiển vòng kín

ra còn rất nhiều thiết bị đầu ra khác

ECMDùng để xử lý các tín hiệu đầu vào từ các cảm biến và đưa ra tín hiệu điều khiển cho các thiết bị đầu ra

CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU

Hệ thống cấp nhiên liệu Hệ thống đánh lửa

Hệ thống nhiên liệu có thể chia thành 4 hệ thống nhỏ chính: Hệ thống cấp khí nạp, Hệ thống cấp nhiên liệu, Hệ thống đánh lửa và Hệ thống điều khiển Trong nhiều trường hợp người ta chia là 5 hệ thống trong đó có Hệ thống kiểm soát khí thải, tuy nhiên các tài liệu của Hyundai coi hệ thống kiểm soát khí thải là hệ thống con hoặc tích hợp trong các hệ thống trên

HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU

PhaoBơm NL

Van cắt nhiên liệu khi lật xeĐầu nối

ECM

Van ĐK ápsuất ray chứaRay chứa

Hệ thống cấp nhiên liệu bao gồm các thiết bị như hình minh họa Nhiên liệu được cấp lên các vòi phun bằng bơm nhiên liệu Các chất bẩn được lọc sạch bằng lọc Trong đa số các động cơ, áp suất nhiên liệu được giữ ổn định tương đương với áp suất cổ hút, lượng nhiên liệu được phun liên quan đến thời gian

mở vòi phun

Van giảm áp Loại bơm ướt

Cửa nạp

Mô tơ DC

Van một chiềuCửa xả

BƠM NHIÊN LIỆU

Trên các loại xe Hyundai thường được trang bị hai loại bơm nhiên liệu cho các động cơ xăng phun điện tử Trước đây, thường sử dụng loại bơm lắp trên đường cấp nhiên liệu thường kết hợp với thiết bị giảm xung áp suất, lọc nhiên liệu Công suât cấp khoảng 1.5 đến 2.5 lít/phút và áp suất đạt 3 đến 6kg/cm2 Ngày nay, hầu hết các xe của Hyundai đều dùng loại bơm lắp trong thùng nhiên liệu Loại bơm này có ưu điểm là: giảm ồn, sóng áp suất thấp, gọn nhẹ, chống rò gỉ, chống tạo bọt trong nhiên liệu Thế hệ bơm nhiên liệu mới nhất tích hợp cùng phao báo nhiên liệu và lọc Gọi là loại bơm ướt vì nó nhúng trong nhiên liệu, dòng nhiên liệu đi qua sẽ làm mát và bôi trơn mô tơ, van giảm áp mở khi đường nhiên liệu bị tắc Van 1 chiều sẽ đóng khi tắt bơm để duy trì áp suất trong ray chứa để lần khởi động sau sẽ dễ dàng hơn

Đối với các động cơ tran bị bơm ngoài, lọc nhiên liệu được lắp bên ngoài giống như lọc của động cơ diesel Đối với hầu hết các động cơ xăng hiện nay, lọc nhiên liệu được lắp tích hợp bên trong bơm nhiên liệu và đặt trong thùng nhiên liệu.

Chú ý: Trước khi thao tác với hệ thống cấp nhiên liệu cần phải giảm áp hệ thống để tráng nguy cơ cháy nổ Để giảm áp hệ thống, hãy xe số Hướng dẫn sửa chữa

ĐIỀU KHIỂN BƠM NHIÊN LIỆU

Việc điều khiển bơm nhiên liệu tùy thuộc và từng loại động

cơ có thể khác nhau đôi chút, nhưng thông thường, bơm

nhiên liệu thường được đóng mở bằng một rơ le bơm

ECM sẽ cấp tín hiệu điện điều khiển rơ le Thông thường,

bơm sẽ bật ngay sau khi ECM nhận được tí hiệu quay của

CKPS

Để kiểm tra hoạt động của bơm có thể cấp điện trực tiếp

cho bơm qua giắc cắm hoặc kiểm tra qua máy chuẩn đoán

(Actuation Test) Để kiểm tra áp suất nhiên liệu được bơm

phải lắp thêm đồng hồ đo áp vào đường ống nhiên liệu

Hãy xem thêm sổ Hướng dẫn sửa chữa để biết chi tiết

Công tắc cắt điện tự động được lắp vào mạch điện điều

khiển bơm Khi xe bị va chạm, viên bi sẽ bị văng xuống và

mạch điện bị ngắt bơm dừng để tránh cháy nổ Để đặt lại bi

cần bấm vào nút bấm phía trên công tắc Công tắc này

thường đặt bên cạnh cột chống hệ thống treo bên trái trong

HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU CÓ ĐƯỜNG XĂNG HỒI

Trong hệ thống nhiên liệu có đường hồi, áp suất nhiên liệu trong ray chứa được điều khiển bằnh van điều chỉnh áp suất lắp ở cuối ray, van này luôn giữ cho áp suất trong ray không đổi ứng với áp suất chân không nhất định bên trong cổ hút Thông thường, lượng nhiên liệu được phun phụ thuộc vào áp suất phun, thời gian mở vòi phun và kích thước lỗ vòi phun Kích thước lỗ vòi phun không đổi Tại một áp suất chân không nhất định của cổ hút thì áp suất nhiên liệu trong ray cũng không thay đổi Do đó, để điều khiển lượng nhiên liệu được phun ECM điều khiển thời gian đóng mở vòi phun Khi áp suất trong ray vượt quá giới hạn, van điều chỉnh áp suất mở và nhiên liệu sẽ hồi về thùng nhiên liệu Lò xo hồi trong van đặt một lực tác động để duy trì áp suất trong ray là 3.35bar Điều đó có nghĩa là khi áp suất trong cổ hút bằng với áp suất không khí thì áp suất nhiên liệu trong ray là 3.35 bar Khi động cơ hoạt động, xuất hiện áp suất chân không trong cổ hút, áp suất này tác động vào màng hút bên trong van và kéo lò xo hồi làm giảm lực của lò xo dẫn đến áp suất nhiên liệu trong ray giảm xuống

Hệ thống nhiên liệu cần được kiểm tra rò rỉ mỗi lần xe vào xưởng bảo dưỡng

HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU CÓ ĐƯỜNG XĂNG HỒI

Đến ray

Ví điều chỉnh

Lò xo Gioăng

Đường hồi

Thân van Màng chắn

Lò xo ĐK Tại áp =0

Áp suất nhiên liệu

Áp suất khí quyển

Áp suất cổ hút

2.5 or 2.9 bar

Bơm Lọc nhiên liệu

Ống dẫn

Van điều chỉnh áp suât

Vòi phun

2.5 ∼ 2.9 bar

HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU KHÔNG CÓ ĐƯƠNG XĂNG HỒI

Trong thời gian gần đây, hệ thống nhiên liệu không đường hồi (RLFS) đã được giời thiệu

và sử dụng Trong hệ thống này van điều khiển áp suất sẽ được lắp ngay ở bơm và duy trì

áp suất nhiên liệu là 3.8bar trong toàn hệ thống và không thay đổi khi áp suất chân không bên trong cổ hút thay đổi Để bù vào việc thay đổi áp suất trong cổ hút người ta sẽ điều chỉnh thêm bằng thời gian đóng mở vòi phun Trên ray chứa người ta lắp thêm các thiết bị giảm chấn sóng áp suất Loại ray chứa gần đay nhất được làm bằng chất dẻo và tích hợp thiết bị giảm chấn áp suất

Ray làm bằng chất dẻo

Van điềuchỉnh áp suất

VÒI PHUN

Điện trởsolenoid

Điện trởsolenoid

Điện trởvòi phun

Điện trởvòi phun

Điện trởvòi phun

Điện trởvòi phun

Vòi phun thực chất là một van đo lưu lượng và được điều khiển bằng ECM Vòi phun bao gồm vở, cuộn soleoid và kim phun Một đầu của van solenoid được nối đến nguồn điện thông qua rơ le điều khiển động cơ và sẽ cấp điện ngay khi chìa khóa điện bật ON Đầu thứ 2 được tiếp mát và điều khiển tại ECM thông qua một tranzitor Khi ECM cấp mát, van solenoid sẽ sinh lực điện từ nâng kim phun lên để mở vòi phun Khi ECM cắt điện, kim phun được đóng lại do lực lò xo Có hai loại vòi phun được sử dụng là loại vòi phun với cuộn dây solenoid tách biệt và vòi phun với cuộn dây solenoid tích hợp Đối với loại vòi phun có cuộn solenoid tách biệt, không được cấp nguồn trực tiếp vào vòi phun, nó có thể gây hư hại cho vòi phun

Chùm đơn Chùm côn

đơn)

4 chùm côn

Hai chùm Đa chùm

VÒI PHUN

Một vòi phun tốt phải đáp ứng được các yêu cầu sau đây: Đo dòng nhiên liệu chính xác, chùm nhiên liệu phun phải thẳng, phạm vi hoạt động rộng (phun nhiều hay ít), chùm phun tốt, không rò rỉ, không ồn, bền Có rất nhiều loại phun khác nhau với chùm phun khác nhau

áp dụng cho các loại động cơ khác nhau Khi thay thế hoặc lắp lại vòi phun luôn sử dụng vòng O mới và phải chắc chắn rằng nó được lắp đúng vị trí so với cổ hút và ray nhiên liệu

 Lọc dùng để lọc các chất bẩn không ho vào buồng đốt.

 Cảm biến khối lượng dòng khí nạp (MAFS): Đo khối lượng dòng khí nạp

 Bướm gió: điều khiển khôi lượng khí đươc đưa vào buồng đốt

 Cảm biến vị trí bướm gió (TPS): cấp thông tin phản hồi cho ECM

 Thiết bị điều khiển tốc độ không tải (ISC)

Cổ nạp

KHOANG NẠP VÀ CỔ NẠP

Khoang nạp

Cổ nạp

Khoang nạp và cửa nạp để dẫn khí nạp vào trong động cơ Tính năng hoạt động và nồng

độ các chất độc hại có trong khí thải của động cơ có thể được cải thiện đáng kể khi thiết

kế của khoang nạp và cổ nạp hợp lý Các loại xe Hyundai thường có hai loại là loại tích hợp và loại tác rời Trong cả hai trường hợp, vòi phun được lắp ở phía cuối cổ nạp và phun vào xu páp nạp Vật liệu làm cổ nạp và khoang nạp thường được làm bằng nhôm đúc, gần đây chúng được cải tiến và làm bằng nhựa chịu nhiệt

BƯỚM GIÓ

Bướm gió bao gồm thân bướm gió, bướm gió, cơ cấu điều khiển tốc độ không tải, cảm biến vị trí bướm gió, các cửa lấy tín hiệu chân không (để điều khiển) Việc căn chỉnh bướm gió và thiết bị điều chỉnh tốc độ không tải được thực hiện tại nhà máy sản xuất Do đó, không cần phải điều chỉnh lại trong quá trình sử dụng Tuy nhiên, khi bướm gió phải sửa chữa hoặc thay thế, việc hiệu chỉnh là cần thiết, hãy tra cứu sổ Hướng dẫn sửa chữa để thực hiện

TPS Cửa lấy tín hiệu chân không

Nước làm mát

CƠ CẤU ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ KHÔNG TẢI

Vị trí lắp Thiết bị ĐK tốc độ không tải

Tốc độ không tải được điều khiển bởi ECM thông qua thiết bị điều khiển tốc độ không tải (ISCV) ECM điều khiển bằng cách điều chỉnh lượng không khí đi tắt qua van ISCV khi bướm gió đã đóng kín Tốc độ không tải được điều khiển theo cách này sẽ điều khiển tốc

độ không tải ở tất cả các chế độ: Khởi động nguội, khởi động ấm, khi có điều hòa, khi tải điện lớn, khi ở các số N,D,R Các xe Hyundai có hai loại thiết bị điều khiển tốc độ không tải là thiết bị sử dụng van xoay và thiết bị sử dụng động cơ bước

Khi tốc độ không tải không đúng cần thiết phải điều chỉnh lại thiết bị điều khiển tốc độ không tải

BỘ BƯỚM GA ĐIỆN TỬ

Thân bướm gió Bánh răng

Mô tơ điện TPS1,2

Lò xo hồi

Trục Bướm gió

BỘ BƯỚM GA ĐIỆN TỬ (ETC)

Để điều khiển lưu lượng khí nạp và tốc độ động cơ một cách chính xác nhất, hệ thống bướm gió điện tử đã được ra đời Thêm vào đó, ETC còn dùng để điều khiển chế độ ESP, TCS, điều khiển tốc độ không tải và điều khiển chế độ chạy tự động Nhờ cơ cấu đơn giản nên khả năng hỏng, gặp lỗi ít xảy ra

Trong ETC, không có dây ga nối từ chân ga đến bướm gió, thay vào đó, vị trí chân ga được phát hiện bằng cảm biến chân ga (APS) và gửi đến ECM, ECM xử lý thông tin và cấp tín hiệu đến môt tơ bướm gió Bướm gió được đóng hay mở bằng mô tơ điện Để đảm bảo an toàn và chính xác, TPS cảm biến vị trí bướm gió và gửi thông tin phản hồi về ECM

để có thể hiệu chỉnh kịp thời Đối với bướm gió điện tử, không có thiết bị điều khiển tốc độ không tải

Điều khiển bướm gió Điều khiển cơ khí: dây ga Tất cả tích hợp

bên trong mô tơ ETC

Tốc độ không tải Van ISCV

Điều khiển TCS TCS điều khiển qua ABS

ĐK chạy tự động Môt mô đun ĐK riêng