Hệ thống phun dầu điện tử 3C TE

Đề tài :”HỆ THỐNG PHUN DẦU ĐIỆN TỬ TOYOTA 3C- TE” của hãng TOYOTA được lựa chọn trong số các hãng đễ giúp người học có sử so sánh, đối chiếu các đặc điểm riêng biệt của hãïng với các hã

Trang 1

Trường Cao Đẳng Nghề Đồng Nai Đồ Aùn Môn Học

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐỒNG NAI

KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ





ĐỒ ÁN MÔN HỌC

ĐỀ TÀI :

HỆ THỐNG PHUN DẦU ĐIỆN TỬ TOYOTA 3C_TE

GVHD : ThS TRẦN THẾ LIÊN

SVTH : HỒ VĨNH THIÊN

LÊ TRUNG DŨNG

ĐOÀN ĐỨC NGỌC

BIÊN HÒA,THÁNG 7_2010

Trang 2

Biên hòa ,ngày……thang 7 năm 2010

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐỒNG NAI

KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Họ tên sinh viên Mã số sv

.Mã số sv

Lớp: nghành:cơ khi ô tô Tên đề tài

Nội dung báo cáo:

Các ban vẽ,báo cáo cần thực hiện: Tập báo cáo gôm đĩa CD Cán bộ hướng dẫn:

Ngày giao đề tài:

Ngày nộp đề tài:

Trang 3

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Trang 4

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN DUYỆT

\

.BIÊN HÒA,NGÀY… THÁNG… NĂM 2010

Trang 5

LỜI NÓI ĐẦU

Việt nam đang trên đà phát triển với thế hội nhập phát triển kinh tế,chuyểngiao công nghệ.như câu tiêu thụ ở việt nam đang hấp dẫn các hãng xe nổi tiếngtrên thế giới như FORD, TOYOTA, MERCEDES…

Và họ đã nhanh chóng tiếp cận thị trường Việt Nam ,đóng góp cho sử pháttriển của ngành công nghệ ô tô nước ta.Tuy ngành công nghệ ô tô nước ta chưaphát triển đủ mạnh về mặt công nghệ sản xuất như về mặt công nghệ lắp rápvà sữa chữa đã có những tiến bộ đáng ghi nhận

Đề tài :”HỆ THỐNG PHUN DẦU ĐIỆN TỬ TOYOTA 3C- TE” của

hãng TOYOTA được lựa chọn trong số các hãng đễ giúp người học có sử so sánh, đối chiếu các đặc điểm riêng biệt của hãïng với các hãng khác, với hi vọng góp phần phục vụ,nâng cao hiệu quả trong công tác dạy và học về hệ thống phun dầu điện tử

Trang 6

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHUN DẦU

1.1 Đặt Vấn Đề:

Hệ thống điều khiển động cơ diesel bằng điện tử trong một thời gian dài chậm phát triển so với động cơ xăng Sở dỉ như vậy là vì động cơ diesel thải ra

ít chất độc hơn nên áp lực về vấn đề môi trường lên các nhà sản suất ô tô không lớn Hơn nữa do độ êm dịu không cao nên diesel ít được sử dụng trên xe

du lịch Trong thời gian đầu các hãng chủ yếu sử dụng hệ thống bơm cao áp điện trong các hệ thống EDC vẫn sử dụng bơm cao áp củ nhưng có thêm một số cảm biến và cơ cấu chấp hành chủ yếu chống ô nhiễm và điều tốc bằng điện tử như UI hoặc UP Trong những năm gần đây hệ thống điều khiển mới hệthống commonrail với việc điều khiển kim phun bằng điện đã được phát triển và ứng dụng rộng rãi

Thế hệ bơm cao áp thẳng hàng đầu tiên được giới thiệu vào năm 1927đã đánh dấu sự khởi đầu của hệ thống nhiên liệu của hãng Bosch Lĩnh vực ápdụng chính của loại bơm thẳng hàng là trong các loại xe tải được sử dụng dầudiesel máy tỉnh tại xe lửa và tàu thuỷ Áp suất phun đạt đến khoảng 1350 barvà có thể sinh ra công suất khoảng 160KW mổi xylanh Qua nhiều năm, vớicác yêu cầu khác nhau, chẳng hạn như việc lắp đặt động cơ phun nhiên liệutrực tiếp trong các loại xe tải nhỏ và xe du lịch đã dẫn đến sự phát triển củacác hệ thống nhiên liệu diesel khác nhau để đáp ứng các đòi hỏi ứng dụng đặcbiệt Điều quan trọng của sự phát triển không phải là việc tăng công suất động

cơ mà còn là nhu cầu giảm tiêu hao nhiên liệu giảm tiếng ồn và khí thải Sovới hệ thống củ dẫn động bằng cam, hệ thống common rail khá linh hoạt trongviệc đáp ứng thích nghi để điều khiển phun nhiên liệu cho động cơ dieselnhư :phạm vi ứng dụng rộng rãi ( cho xe du lịch và xe tải nhỏ có công suất đạtđến 30KW/xylanh, cũng như xe tải nặng, xe lửa và tàu thuỷ có công suất đạtđến 200KW/xylanh Áp suất phun đạt đến 1400bar Có thể thay đổi thời điểmphun nhiên liệu Có thể phun làm ba giai đoạn : phun sơ khởi, phun chính, phunkết thúc Thay đổi áp suất phun tuỳ theo chế độ hoạt động của động cơ

Trang 7

1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Nội dung nghiên cứu của đề tài được thực hiện với các mục tiêu sau :

 Nghiên cứu các vấn đề về cơ sở lý thuyết của hệ thống phun dầu điện tử TOYOTA 3C-TE

 Mồ hình phun dầu điện tử TOYOTA 3C-TE hoạt động tốt nhờ hộp ECU

bộ đđiều khiển trực tiếp nhận những tín hiệu từ các cảm biến đđể so sánhtính toán ra lệnh cho các cơ cấu chấp hành thực hiện các lệnh đã đượclập trình sẵn trong bộ nhớ của bộ vi xử lí ECU thích ứng nhanh với cácthay đổi về tình trạng hoạt động, đặc biệt là một yêu cầu về công suấtcủa động cơ

 Giúp chúng tôi hiểu sâu về động cơ phun dầu điện tử hơn

 Phục vụ cho việc giảng dạy về hệ thống phun dầu điện tử ở trường được nâng cao ,làm cho các bạn sinh viên dể hiểu trên thực tế trên mô hình

 Nghiên cứu làm rõ được ưu nhược điểm so với động cơ xăng

 Giúp chúng tôi hiểu sâu hơn cách thức làm một mô hình,giữa trên thực tế của động cơ phun dầu(động cơ 3C-TE)

1.3 PHẠM VI ĐỀ TÀI THỰC HIỆN TRÊN MÔ HÌNH

 Nghiên cứu về sử hoạt dộng của hệ thống phun dầu điện tử TOYOTA 3C-TE

 Khai thác cấu tạo,nguyên lý hoạt động của bơm cao áp,hộp ECU 3C-TE và một số cảm biến THA,THW,THF,MAP,NE+,NE-,và một số van TCV,SPV,EGR,VSV1,VSV2,EGR

 Chúng tôi thực hiện quá trình lắp ráp và tử chế một số bộ phận có thể phù hợp với động cơ thực tế

 Với sử đấu điện cò sử tính toán trước ,chúng tôi đã tạo ra các tín hiệu phù hợp với động cơ phun dầu,có thể cho kim phun nhiều hay ít tùy thuộc ga lớn hay ga nhỏ

Trang 8

Phạm vi đề tài thực hiên trên mô hình:tuy còn nhiều bộ phận còn thiếu trên mô hình ,nhưng chúng tôi cũng đã cố gắng làm cho mô hình phun dầu điện tử hoạt động được tốt, với nhiều tín hiệu được điều khiển

Hình2.51 Bộ EDU của động cơ

Hình 2.1 Bộ ECU Của Động Cơ

Trang 9

2.2 GIỚI THIỆU VỀ CÁC CẢM BIẾN

 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ THW: là loại bán dẫn

có nhiệt điện trở âm khi nhiệt độ nước thay đổi điện áp báo vềECU sẽ thay đổi tương ứng : nhiệt độ tăng thì điện trở giảm vàngược lại Dùng để báo cho ECU tình trạng hoạt động của động

cơ để tính toán ra lượng phun cần hiệu chỉnh

Trang 10

Hình 2.2 Cảm Biến THW

 Cảm biến áp suất tuyệt đối trên đường ống nạp ( MAP senser):

Khi tải thay đổi áp suất tuyệt đối trên đường ống nạp sẽ thayđổi và MAP senser sẽ chuyển thành tín hiệu điện áp báo vềECU để tính ra lượng không khí đi vào xylanh Sau đó dựa vàogiá trị này ECU sẽ điều khiển thời gian phun mở kim Đây làloại cảm biến bán dẫn dựa trên nguyên lý cầu Wheatstone.Mạch cầu Wheatstone được sử dụng trong thiết bị nhằm tạo ramột điện áp phù hợp với sự thay đổi điện trở do tác dụng của ápsuất chân không trong đường ống nạp

Trang 11

Hình 2.3 Cảm Biến MAP Và Đường Đặc Tính

 Cảm biến nhiệt độ khí nạp THA :có cấu tạo và hoạt động giống

như cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ

 Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu (THF ) : do tỉ trọng dầu thay đổi

theo nhiệt độ nên điều cần thiết là phải báo cho ECM biết nhiệt độ nhiên liệu để ECM tính toán ra lượng phun và thời gian phun tương ứng với nhiệt độ nhiên liệu hiện tại Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu động cơ được đặt trên bơm cao áp Nó có cấu tạo và hoạt động giống như cảm biến nhiệt độ khí nạp và cảm biến nhiệt độ nước làm mát động

 Cảm biến tốc độ động cơ ( NE ) : là loại cảm biến điện từ được

sử dụng để phát hiện góc của trục khuỷu và tốc độ động cơ Tínhiệu NE được tạo ra bởi khe không khí giữa cảm biến vị trí trụckhuỷu và các răng trên chu vi của rôto tín hiệu đươc lắp trêntrục khuỷu

Trang 12

Hình2.4 Mạch điện và xung của cảm biến NE

 Cảm biến vị trí trục cam ( cảm biến G ) : cũng là loại cảm biến điện từ

nguyên lý hoạt động như cảm biến NE nhưng chỉ khác ở chổ khác số răng tín hiệu Dùng để báo cho ECM biết vị trí tử điểm thượng hoặc trước tử điểm thượng của pittông để xác định thời điểm phun

Trang 13

Hình2.4 Mạch điện và xung cảm biến G

 Cảm biến vị trí bàn đạp ga ( PPS) : là loại bán dẫn phần tử Hall không

tiếp xúc được đặt ngay dưới chân ga Dùng để nhận biết vị trí chân gabáo cho ECM biết tình trạng tăng tốc hay giảm tốc của động cơ Nó gồmmột cần gạt hoạt động căn cứ vào bàn đạp chân ga Góc này làm chođiện áp (VPA1,VPA2 ) ở đầu ra thay đổi Để ngăn ngừa những trục trặcnhư mạch ngắt cảm biến bao gồm hai hệ thống điện áp đầu ra (điện ápđầu ra bao gồm cả điện áp 0.8 V ban đầu )

Trang 14

Hình2 5 Sơ đồ mạch và đặc tuyến CB bàn đập ga

Có chức năng nâng cao áp suất của nhiên liệu rồi đẩy vào ống tích năng Bơm cao áp sử dụng trên động cơ là loại bơm HP3 của hãng DENSO chế tạo có 2 pittông bố trí lệch nhau 180 độ vận tốc quay bằng một nửa vận tốc trục khuỷu động cơ Cấu tạo của bơm gồm có : cơ cấu cam vòng, cam lệch tâm và 2 piston đặt đối diện nhau phía ngoài cam

Trang 15

vòng, SPV van điều khiển hút điều khiển lượng nhiên liệu đến piston, cảm biến nhiệt độ nhiên liệu và một bơm nạp

Hình 2.6 CấuTaọ Bơm Cao Aùp

2,4 VÒI PHUN

Toyota sử dụng vòi phun X2 đây là một vòi phun gọn tiết kiệm

Trang 16

có lá chắn gió được gắn trông chỗ ống dầu rò để phun dầu chính xác hơn (một số loại xe không có chi tiết này)

Hình 2.7 Cấu Tạo Kim Phun

2.5 SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN

Trang 17

Hình 2.8 Sơ Đồ Mạch Điện Động Cơ

Trang 18

THI CÔNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG PHUN DẦU ĐIỆN TỬ

3.1 Ưu Nhược Điểm Của Hệ Thống Phun Dầu Điện Tử

 Ưu điểm:

Hệ thống phun dầu điện tử điều khiển lưu lượng phun và thời điểm phunđạt được mức tối ưu nhất

+công suất động cơ cao

+suất tiêu hao nhiên liệu thấp

+giảm ô nhiễm

+giảm tiếng ôn

+giảm lượng khói trắng và khói đen

+làm việc ổn định

 Nhược diểm:

+giá thành cao

+chậm phát triển hơn so với động cơ xăng

+nhiều bộ phận phức tạp,khó khăn cho việc sửa chữa

+với nhiều chi tiết máy vẫn còn khá lớn

3.2 Phân Loại Hệ Thống Phun Dầu Điện Tử

Có hai kiểu EFI DIESEL:

Trang 19

3.3 Sơ Đồ Và Tín Hiệu Bộ Chấp Hành EFI DIESEL

Hình 3.1 Sơ Đò Và Tín Hiệu Bộ Chấp Hành EFI-DIESEL

 Gồm có tín hiệu vào và tín hiệu ra:

+tín hiệu vào:NE+,NE-,G+,G-,THW,THA,MAP,THF,M-REL,R-REL…+tín hiệu ra:TCV,SPV…

 ECU thực hiện các phép tính với tốc độ cao nên điều khiển thời gian phun và lượng phun nhiên liệu tốt hơn loại đồng hồ hay bộ điều tốc có được dùng trong bộ bơm truyền thống ECU tiếp nhận những thông tin từ các cảm biến và ra lệnh cho cơ cấu chấp thực hiện để đạt được thời điểm và lượng phun nhiên liệu tối ưu.

Trang 20

3.4 Hệ Thống Nhiên Liệu

 Dùng một bơm tiếp vận bố trí bên trong bơm cao áp ,hút nhiên liệu từ thùng chứa đến bơm cao áp

 Bơm cao áp cung cấp và phân bố nhiên liên liệu đến các kim phun

 Aùp suất nhiên liệu từ bơm cao áp điều khiển sựû mở của các kim phun và nhiên liệu được cung cấp vào xi lanh

Hình 3.2 Hệ Thống Nhiên Liệu

Trang 21

3.5 Nguyên Lý Van SPV

 Khi có dòng điện qua cuộn dây lam piston van của SPV đóng

 Dưới tác dụng của áp suất nhiên liệu và lực đàn hồi của lò xo chính làmvan chính đóng cửa A

 Khi ECU ngắt dòng điện đến cuộn ,lò xò đậy piston van đi lên làm cửa

B mở

 Khi cửa B mở,áp lực nhiên liệu phía trên van chính giảm làm cửa A mở

• Dùng cho bơm piston kiểu hướng kính.

• SCV gồm: Van chính và pilot valve.

Khi tín hiệu từ ECU mất, pilot van di chuyển

Lên trên làm cửa A mở.

Hình 3.3 Nguyên Lý Van SPV

Trang 22

3.6 Thời Điểm Phun Van TCV

 ECU điều khiển TCV theo hệ số tác dụng

 Điều khiên trề: khi thời gian mở dài ,lượng nhiên liệu đi tắt gia

tăng,piston chuyển động sang phải,nhờ lực lo xo làm vành con lăn xoay theo hướng làm trể thời điểm phun

 Điều khiển sớm :khi thời gian mở ngắn ,lượng nhiên liệu đi tắt

giảm ,piston dịch chuyển sang trái làm sớm thời điểm phun

Hình 3.4 Thời Điêm Phun Van TCV

VÀNH CON LĂN

Trang 23

3.7 Aûnh Hưởng Của Việc Phun Nhiên Liệu

Thời điểm phun đường đặc tính phun sự tán nhuyễn của nhiên liệu cũng ảnhhương đến tiêu hao nhiên liệu và nồng độ khí thải

 Thời điểm phun : nhờ vào nhiệt độ quá trình thấp hơn, phun nhiên liệu

trể làm giảm lượng NOx Nhưng nếu phun quá trể thì hàm lượng HC sẽtăng và tiêu hao nhiên liệu nhiều hơn và khói đen sinh ra cả ở chế độ tảilớn Nếu thời điểm phun lệch đi chỉ 10 khỏi giá trị lý tưởng thì lượng NOxcỏ thể tăng lên 5% Ngược lại thời điểm phun sớm hơn 20thì có thể làmcho áp suất đỉnh tăng lên 10 bar trể đi 20 có thể làm tăng nhiệt độ khíthải lên 200 C Với các yếu tố cực kì nhạy cảm nêu trên ECM cần phảiđiều chỉnh thời điểm phun chính xác tối đa

 Đường đặc tính phun : đường đặc tính phun quy định sự thay đổi lượng

nhiên liệu được phun vào trong suốt một chu kì phun (từ lúc bắt đầu đếnlúc chấm dứt Đường đặc tính phun quyết định lượng nhiên liệu phun ratrong suốt giai đoạn cháy trể (giữa thời điểm bắt đầu phun và bắt đầubắt cháy) Hơn nữa nó cũng ảnh hưởng đến sự phân phối của nhiên liệutrong buồn đốt và có tác dụng tận dụng hiệu quả của dòng khí nạp.Đường đặc tính phun phải có độ dốc tăng từ từ để nhiên liệu phun ratrong quá trình cháy trể được giữ ở mức thấp nhất Nhiên liệu dieselđược bốc cháy tức thì ngay khi quá trình cháy bắt đầu gây ra tiếng ồn vàsinh khí NOx Đường đặc tính phun phải có đỉnh không quá nhọn đểngăn ngừa hiện tượng nhiên liệu không được tán nhuyễn yếu tố dẫn đếnlượng HC cao khói đen và tăng tiêu hao nhiên liệu suốt giai đoạn cháycuối cùng của quá trình cháy

Trang 24

 Một cách tổng quát có thể định nghĩa: “bảo dưỡng kĩ thuật lànhững hoạt động, những biện pháp kĩ thuật có xu hướng làm giảmcường độ mài mòn của chi tiết máy, phòng ngừa hư hỏng, kịp thờiphát hiện hư hỏng, nhằm duy trì tình trạng hoạt động tốt nhất củathiết bị trong quá trình sử dụng”.

 Trong quá trình sử dụng ô tô, tính năng của các chi tiết giảm do sựmài mòn, hư hỏng, ăn mòn hóa học, và sự giảm tính năng này xảy

ra có cường độ khác nhau giữa các chi tiết khác nhau Do đó, nhàsản xuất quy định thời hạn kiểm tra định kì nhất định, cũng nhưthời hạn điều chỉnh hay thay thế các chi tiết hoặc các cụm chi tiếtmà có thể biết trước được sự thay đổi về tính năng của các chitiết, các cụm chi tiết này theo quãng đường xe chạy hay thời giansử dụng xe Công việc này được gọi là bảo dưỡng định kì

4.2 Kiểm Tra Vòi Phun

 cần phải đăng kí mã điều chỉnh vòi phun vào ECU bằng cách dùng máy chẩn đoán vì mổi vòi phun có một đặc tính phun khác nhau Kiểm tra điện trở vòi phun Điện trở tiêu chuẩn 0.85 đến 1.05 ohm ( ở 20oC)

Trang 25

4.3 Kiểm Tra Hệ Thống Nhiên Liệu

 Thông số sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống nhiên liệu

Aùp suất nhiên liệu 255 đến 357 kgf/cm2

Aùp suất ống phân phối 204 đến 1632 kgf /cm2

Cụm ống phân phối

2(PR)thân cảm biến điện trở dưới

3kΩ

1 (E2) – 2(PR) diện trở dưới 16.4 kΩ

Cảm biến áp suất nhiên liệu Điện trở 2 21 đến 2 69 ở 200 287 đến 0 349 kΩ ở 800C0CCụm bơm cao áp hoặc bơm cấp Điển trở 1 9 đến 2 3 Ω ở 200C

 Kiểm tra rò rỉ nhiên liệu

kiểm tra rằng không có rò rỉ nhiên liệu trong hệ thống nhiên liệusau khi bảo dưỡng :

- Nối máy chẩn đoán với giắc nối DLC 3

- Bật khoá điện ON

- Bật máy chẩn đoán ON

- truy cập vào các mục sau : Powertrain/ECD/Active Test

 Kiểm tra áp suất nhiên liệu

-Hâm nóng động cơ

- Tắt khoá điện -Nối máy chẩn đoán với giắc DLC 3-Bật khoá điện ON

-Bật máy chẩn đoán ON-Truy cập vào các mục sau : Powertrain / ECD / Data list đọc xemcác giá trị áp suất có đạt như trên băng thông số không

Định dạng
Số trang	37
Dung lượng	5,04 MB