KHẢO sát hệ THỐNG CUNG cấp NHIÊN LIỆU của ĐỘNG cơ k20z2 lắp TRÊN XE HONDA CIVIC 2 0 i VTEC

Và hệ thống phunxăng điện tử đã ra đời nó kết hợp giữa các tín hiệu điện tử, bộ vi xử lý và hệ thốngnhiên liệu thông thường, nó giúp khắc phục các nhược điểm không thể khắc phụcđược của

MỤC LỤC

1.2.2 Tỷ lệ hỗn hợp giữa nhiên liệu và không khí (hoà khí) 6

1.2.4 Đường đặc tính của hệ thống nhiên liệu động cơ xăng 81.3 Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu trong động cơ xăng 111.3.1 Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu dùng cacbuaratơ 111.3.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu phun xăng 201.3.3 So sánh động cơ phun xăng với động cơ dùng bộ chế hòa khí 23

2.1.1 Giới thiệu chung về xe Honda Civic 2.0 i-VTEC 26

3 KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ ĐỘNG CƠ K20Z2 39

3.1.1 Sơ đồ bố trí chung của hệ thống phun xăng điện tử động cơ K20Z2 393.1.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các bộ phận chính 40

3.2.2 Các bộ phận chính của hệ thống cung cấp không khí 483.3 Hệ thống điều khiển phun xăng điện tử động cơ K20Z2 48

3.3.3 Các cảm biến 493.3.4 Hệ thống điều khiển điện tử ECU (Electronic Control Unit) 60

4.2.8 Xây dựng đồ thị véctơ phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu 864.2.9 Triển khai đồ thị phụ tải ở toạ độ cực đại thành đồ thị Q-α) 874.2.10 Xây dựng đồ thị véctơ phụ tải tác dụng trên đầu to thanh truyền 90

5 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ K20Z2 & QUI TRÌNH

5.1.1 Xác định lượng nhiên liệu cung cấp cho một chu trình 93

0 MỞ ĐẦU

Trong cuộc sống hiện đại cùng với sự phát triển của xã hội việc vận chuyểnhàng hóa và đi lại của con người giữa vùng này và vùng khác, giữa nước này vànước khác là một nhu cầu không thể thiếu

Ngành vận tải nói chung và ngành vận tải ôtô nói riêng có chức năng vậnchuyển hành khách và hàng hóa, nhằm đáp ứng nhu cầu đi lại của con người cũngnhư nhu cầu cho sản xuất và tiêu dùng Là mạch máu của nền kinh tế quốc dân, cóliên quan trực tiếp đến tất cả các ngành ở mỗi quốc gia, giao lưu liên vận quốc tế Làkhâu then chốt là đòn bẩy đối với toàn bộ các hoạt động kinh tế văn hóa xã hội Đặcbiệt còn làm nhiệm vụ chuyển tải giữa các ngành vận tải khác như: Vận tải đườngkhông vận tải đường thủy, vận tải đường sắt đến các địa điểm sản xuất và tiêu dùng.Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật ngành vận tải ôtô cũng phát triểnkhông ngừng, nhằm tạo ra các dòng xe chuyên dùng và hiện đại để phục vụ cho nhucầu ngày càng tăng và yêu cầu ngày càng khắt khe của xã hội Trong đó dòng xe dulịch được chú trọng cải tiến nhất với cả về mẫu mã và chất lượng vì nó đáp ứng nhucầu đi lại và tiện lợi trong việc lưu thông hiện nay Đặc biệt động cơ được là bộ phậnđược quan tâm nhất, vì nó là bộ phận phát ra công suất chính cho xe, tiêu thụ nhiênliệu và thải khí thải ra môi trường chung quanh Hệ thống nhiên liệu trong động cơđược đặt lên hàng đầu để các nhà sản xuất nghiên cứu để cải tiến làm sao tận dụngtối đa lượng nhiên liệu cần thiết cung cấp cho động cơ được sử dụng triệt để và cóhiệu quả nhất, để giảm bớt tiêu hao nhiên liệu nhằm giảm lượng khí thải độc hại ramôi trường và hạ giá thành sản phẩm

Từ ngày đầu sơ khai là động cơ hơi nước (đầu máy hơi nước) mà nhiên liệu chủyếu là than đá với hiệu suất ηe có ích chỉ đạt từ ηe = 0.09 ÷ 0.14 Rất nặng và cồngkềnh vì cần có nhiều trang bị phụ như: Nồi hơi, buồng cháy và máy nén… khởi độngchậm và khó khăn, bảo dưỡng khó khăn và tốn rất nhiều nước trong suốt quá trìnhhoạt động Hiện nay qua hơn hai thế kỷ cải tiến kỹ thuật và ứng dụng các tiến bộkhoa học kỹ thuật khác vào động cơ thì động cơ ôtô hiện nay đã được cải tiến thànhđộng cơ động cơ đốt trong hoàn chỉnh chủ yếu các nhiên liệu lỏng và hóa lỏng như:Xăng, dầu điêden, hoặc ga hóa lỏng, hoặc hỗn hợp các loại nhiên liệu trên Với hiệusuất có ích cao có thể đạt được từ ηe = 0.4÷ 0.52, có kích thước nhỏ gọn, khối lượngnhẹ vì toàn bộ chu trình của động cơ đốt trong được thực hiện trong một thiết bị duynhất, khởi động nhanh và dễ dàng, ít hao nước, bảo dưỡng đơn giản và thuận tiện.Trong đó, hệ thống nhiên liệu động cơ xăng được cải thiện rõ rệt và đã có đượcnhững bước đột phá vượt bậc Hệ thống nhiên liệu sử dụng bộ chế hòa khí đơn giảnnhất là bộ chế hòa khí kiểu bốc hơi có cấu tạo rất đơn giản, việc hòa trộn không khí

và nhiên liệu (hòa khí) xảy ra trực tiếp trong bình xăng và tiếp tục trên đường ốngnạp bằng việc cho không khí đi qua mặt thoáng của bình xăng tận dụng sự bốc hơicủa xăng hình thành hòa khí rồi qua đường ống nạp đi vào động cơ Rồi đến, bộ chếhòa khí kiểu phun có cấu tạo khá phức tạp nó dựa vào áp suất chân không để vậnhành việc phun xăng từ bình xăng ra đường ống nạp để tạo thành hòa khí cung cấpcho động cơ Sau đó là bộ chế hòa khí loại hút đơn giản, nó lợi dụng áp suất dư trênđường ống nạp bằng việc thay đổi kích thước của cổ góp trong khí lưu lượng củadòng khí không đổi để hút xăng từ bình xăng vào đường ống nạp để tạo thành hòakhí Và bộ chế hòa khí hút hiện đại có nguyên lý hoạt động gàn giống như bộ chếhòa khí đơn giản nhưng nó có thêm các hệ thống và cơ cấu phụ khác ngoài hệ thốngphun chính như: Hệ thống không tải, hệ thống làm đậm, bơm tăng tốc, hệ thống khởiđộng, cơ cấu hiệu chỉnh độ cao so với mặt nước biển, cơ cấu hiệu chỉnh theo trạngthái của động cơ, hiệu chỉnh không tải nhanh, hiệu chỉnh không tải cưỡng bức, hạnchế tốc độ cực đại Nhằm tạo thành hòa khí có thành phần khí nhiên liệu phù hợpvới mọi chế độ hoạt động của động cơ Các hệ thống nhiên liệu trên liên tục được cảitiến và nâng cấp tuy nhiên chúng vẫn còn tồn tại một số khuyết điểm như: Thànhphần hỗn hợp không khí_nhiên liệu không được tối ưu, do các mạch xăng ở các chế

độ làm việc hoàn toàn điều khiển bằng cơ khí Nếu hoà khí quá đậm dẫn đến xăngcháy không hết sản sinh ra khí độc như HC, CO và ngược lại nếu hoà khí quá nhạt sẽsinh ra khí độc NOx Các xilanh trên cùng một động cơ nhận lượng hoà khí đồngnhất, hỗn hợp không khí_nhiên liệu càng xa bộ chế hòa khí càng giàu xăng

Để tối ưu hóa việc cung cấp nhiên liệu cho động cơ và khắc phục các nhượcđiểm trên, hiện nay cùng với sự phát triển của các ngành khác đặc biệt là ngành điện

tử và vi mạch điện tử Người ta đã áp dụng các thành tựu của các ngành khoa họcnày để cải tiến hệ thống cung cấp nhiên liệu xăng cho ôtô đời mới Và hệ thống phunxăng điện tử đã ra đời nó kết hợp giữa các tín hiệu điện tử, bộ vi xử lý và hệ thốngnhiên liệu thông thường, nó giúp khắc phục các nhược điểm không thể khắc phụcđược của bộ chế hòa khí và giúp cho việc tạo ra hòa khí để cung cấp cho xi lanhđộng cơ được chính xác, thuận lợi hơn, tiết kiệm tối đa nhiên liệu, giảm khí thải độchại ra môi trường và công suất động cơ được nâng cao Vì việc cung cấp nhiên kiểu

để tạo thành hòa khí trong động cơ được điều chỉnh bằng bộ điều khiển điện tửthông minh (ECU) và hoàn toàn tự động

Điều đó đã được các hãng xe lớn trên thế giới như:Honda, Toyota, Mecider,Pord… đặc biệt quan tâm và phát triển từ những thập niên 90 của thế kỷ trước.Trong đó nỗi lên là hãng Honda ra đời tại Nhật Bản đầu tiên vào năm 1973 trải quatám thời kỳ cải tiến kỹ thuật và phát triển quan trọng đến năm 2006 hãng đã cho ra

đời dòng xe đời mới hạng sang đó là xe Honda Civic 2.0 i-VTEC Có công nghệtiến, giá thành hạ và chức năng an toàn vượt trội như:

Hình 0-1 Xe Honda Civic 2.0 i-VTEC trên thị trường

Xe được trang bị động cơ đời mới K20Z2, sử dụng hệ thống phun xăng điện tử

đa điểm tiên tiến nhất hiện nay, có hệ thống đóng mở xupáp thông minh nhằm tiếtkiệm nhiên liệu, khung gầm chắc chắn, hệ thống lái ổn định, hộp số năm tay số tựđộng, khả năng chống xóc, chung rung và chống ồn đặc biệt tốt, với giá cả hợp lýkhoảng 605 triệu đồng Việt Nam (vào năm 2008) Nên kể từ khi Honda Việt Namchính thức giới thiệu xe Honda Civic trên thị trường Việt Nam vào ngày 24 tháng 8năm 2006 cho đến ngày 19 tháng 10 năm 2007 các đại lý của hãng Honda đã bánđược 4000 xe Civic, liên tục giữ ngôi đầu trong phân khúc thị trường xe cùng loại.Với tất cả các ý nghĩa nêu trên em đã chọn “Khảo sát hệ thống nhiên liệu động

cơ K20Z2 lắp trên xe Honda Civic 2.0 i-VTEC” làm đề tài tốt nghiệp cho mìnhnhằm tìm hiểu kĩ hơn nữa về hệ thống nhiên liệu động cơ xăng, một lĩnh vực luônđược ưu tiên phát triển qua các giai đoạn phát triển của ngành công nghiệp ôtô Với những nội dung chính sau:

+ Tổng quan về hệ thống nhiên liệu động cơ xăng

+ Giới thiệu chung động cơ về K20Z2

+ Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ K20Z2

+ Động học và động lực học

+ Tính toán lượng phun và kiểm tra vòi phun

1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ XĂNG

1.1 Nhiệm vụ của hệ thống nhiên liệu động cơ xăng

Chuẩn bị và cung cấp hỗn hợp hơi xăng và không khí (hoà khí) cho động cơ,đảm bảo số lượng và thành phần của hỗn hợp không khí và nhiên liệu luôn phù hợpvới chế độ làm việc của động cơ

Hệ thống nhiên liệu của động cơ xăng bao gồm các thiết bị: Thùng xăng, bơmxăng, lọc xăng Đối với hệ thống nhiên liệu phun xăng điện tử còn có ống phânphối, vòi phun chính, vòi phun khởi động lạnh, bộ điều áp, bộ giảm chấn áp suấtnhiên liệu, các cảm biến và hệ thống điều khiển kim phun ECU

1.2 Các yêu cầu hỗn hợp cháy của động cơ xăng

1.2.1 Yêu cầu nhiên liệu xăng

Để đảm bảo cho động cơ hoạt động bình thường xăng phải đạt các yêu cầu sau:+ Có độ bay hơi thích hợp để động cơ dễ khởi động và làm việc ổn định, khôngtạo ra hiện tượng nghẽn hơi, đặc biệt vào mùa hè khi nhiệt độ môi trường cao

+ Có tính chống kích nổ cao, để động cơ làm việc bình thường ở phụ tải lớn.+ Có tính ổn định hóa học tốt, không tạo ra các hợp chất keo trong bình chứa,khi cháy không để lại muộn than trong buồng đốt và không ăn mòn các chi tiết trongđộng cơ

+ Không đông đặc khi nhiệt độ hạ thấp, không hút nước và tạo ra các tinh thểnước đá khi gặp lạnh

1.2.2 Tỷ lệ hỗn hợp giữa nhiên liệu và không khí (hoà khí)

+ Có thành phần hỗn hợp thích ứng với từng chế độ làm việc của động cơ.+ Hỗn hợp phải đồng nhất trong xilanh và như nhau với mỗi xilanh

+ Đáp ứng từng chế độ làm việc của động cơ, thời gian hình thành hỗn hợp phảiđảm bảo tốc độ

+ Hỗn hợp cung cấp phải đáp ứng với ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường vànhiệt độ động cơ

+ Thành phần nhiên liệu phải đảm bảo giúp cho sự hình thành hỗn hợp tốt + Công suất, suất tiêu hao nhiên liệu và thành phần khí thải phù hợp với tỷ lệhỗn hợp khí trên động cơ

+Với động cơ xăng tỷ lệ hỗn hợp không khí - hơi xăng là 14,7 trên 1

+ Lượng nhiên liệu được phun tùy theo tải, tốc độ động cơ và một thành phầntùy theo thành phần của khí thải

+ Sự hoạt động phụ thuộc chế độ hoạt động: Chế độ không tải, một phần tải, đầytải mà dẫn đến hệ số dư lượng không khí thích hợp

1.2.3 Hệ số dư lượng không khí (α))

0

.L

G

G nl

k





Trong đó: Gk, Gnl- Lưu lượng không khí và nhiên liệu qua bộ chế hoà khí [kg/s]

L0- lượng không khí lý thuyết dùng để đốt cháy 1 kg nhiên liệu [kg/kgnl]

Nege

0

Hình 1-1 Đồ thị biểu diễn công suất (Ne) và suất tiêu hao nhiên liệu (ge) theo

hệ số dư lượng không khí ()Dựa vào đồ thị ta thấy công suất động cơ (Ne) đạt cực đại khi hỗn hợp hoàkhí đậm ( = 0,8 ÷ 0,9) và suất tiêu hao nhiên liệu (ge) cực tiểu khi hỗn hợp hoà khíhơi loãng ( = 1,05 ÷ 1,15)

Hình 1-2 Đồ thị biểu diễn thành phần khí thải theo hệ số dư lượng không khí ()CH- Hydrocarbons; CO- Carbon monoxide; Nox- Nitrogen monoxide

+ Với = 1 lượng không khí nạp bằng lượng không khí lý thuyết

+ Với 1 không khí nạp ít, hỗn hợp giàu nhiên liệu Như vậy công suất tăngnhưng tiêu hao nhiên liệu cũng tăng

+ Khi  = 0,80 0,95 công suất động cơ đạt cực đại

+ Với  > 1 không khí nạp nhiều, hỗn hợp nghèo nhiên liệu, nhiên liệu tiêu thụ

ít Công suất động cơ thấp hơn

+ Với  > 1,3 hỗn hợp không thể kéo dài sự cháy, với hai hình vẽ trên chứng tỏrằng công suất động cơ, suất tiêu hao nhiên liệu, thành phần khí thải luôn bị ảnhhưởng của hệ số dư lượng không khí ().

Từ đó, chúng ta thấy rằng không có một giá trị nào thích hợp cho mọi điều kiệncủa động cơ

+ Trên thực tế, hệ số dư lượng không khí bằng 0,9 1,1 là thích hợp nhất Tuy vậy để đạt được giới hạn này người ta phải đo lưu lượng không khí hút vàođộng cơ, từ đó đưa ra lượng nhiên liệu thích hợp

+ Khi = 0,885 0,9 công suất động cơ đạt tối đa, lượng không khí thiếu sovới trường hợp lý tưởng từ 5 15% Bộ phận đáp ứng chế độ này tương đương với

bộ phận mở rộng cánh bướm ga trong bộ chế hòa khí

+ Khi = 1,05 1,15 khi đó suất tiêu hao nhiên liệu bé nhất, lượng không khíthiếu khoảng 20%

1.2.4 Đường đặc tính của hệ thống nhiên liệu động cơ xăng

Là quan hệ giữa hệ số dư lượng không khí theo độ chân không ở họng α) =f(ΔPPh)

1.2.4.1 Bộ chế hoà khí đơn giản

Hệ số dư lượng không khí () của hoà khí trong bộ trong bộ chế hoà khí đơngiản sẽ giảm dần (tức hoà khí đậm dần lên) khi tăng độ chân không ở họng hoặc lưulượng không khí qua họng Trên thực tế, mật độ không khí giảm dần khi tăng độchân không ở họng (p) trong khi đó khối lượng riêng của xăng (nl) hầu như khôngthay đổi, đó là lý do làm cho hoà khí đậm dần khi tăng p

Hình1-3 Đặc tính của bộ chế hoà khí đơn giản

1.2.4.2 Bộ chế hoà khí lý tưởng

+ Đồ thị -Gk thể hiện biến thiên của hệ số dư lượng không khí () theo lưulượng không khí (Gk) (tính theo % lượng không khí mở hoàn toàn bướm ga) ở chế

độ công suất cực đại (đường 2) và suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất (đường 3) trongthực tế sử dụng, người ta chỉ đòi hỏi công suất cực đại khi mở 100% bướm ga (điểm1), còn lại các vị trí đóng nhỏ bướm ga cần điều chỉnh để động cơ hoạt động vớithành phần hoà khí tiết kiệm nhiên liệu nhất Vì vậy mối quan hệ lý tưởng nhất giữa

 và Gk sẽ là đường 4 đó chính là đặc tính của bộ chế hoà khí lý tưởng khi chạy ởmột số vòng quay nhất định

Hình 1- 4 Đặc tính của bộ chế hoà khí lý tưởng

1 Công suất cực đại khi mở 100% bướm ga; 2 Chế độ công suất cực đại

3 Suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất; 4 Mối quan hệ lý tưởng giữa α) và Gk

+ So sánh đặc tính của bộ chế hoà khí đơn giản (hình 1-3) và bộ chế hoà khí lýtưởng (hình 1-4) thấy rằng: Bộ chế hoà khí lý tưởng hoà khí cho động cơ với thànhphần tốt nhất ở mọi chế độ hoạt động Do đó muốn hiệu chỉnh để được hình dạng sátvới đặc tính của bộ chế hoà khí lý tưởng, thì trên cơ sở bộ chế hoà khí đơn giản cần

bổ sung thêm một số hệ thống và cơ cấu đảm bảo thỏa mãn các yêu cầu sau:

+ Ở chế độ không tải, muốn động cơ chạy ổn định cần có hoà khí đậm (α) 0,4  0,8 ) và phải tạo điều kiện để xăng được phun tơi, phân bố đều và dễ bay hơitrong dòng khí nạp

+ Khi bướm ga mở tươmg đối rộng cần cung cấp hoà khí tương đối loãng (α) 1,07  1,15 )

+ Để đạt công suất cực đại khi mở 100% bướm ga cần đảm bảo (α)  0,75 0,9)

Ngoài ra còn có các yêu cầu phụ, đảm bảo động cơ hoạt động tốt trong các chế

tính của xăng nhỏ hơn nhiều so với không khí làm cho tốc độ xăng vào xilanh chậmhơn) Vì vậy khi mở nhanh bướm ga cần có biện pháp tức thời phun thêm xăng tớimức cần thiết để hòa khí khỏi nhạt, qua đó rút ngắn thời gian bắt đầu lăn bánh cũngnhư tăng tốc độ của ôtô.

1.2.4.3 Hệ thống phun xăng điện tử

Trong quá trình hoạt động của động cơ ECU của động cơ luôn nhận được tínhiệu từ các cảm biến để nhận biết được tình trạng hoạt động của động cơ Nhờ tínhiệu từ cảm biến vị trí bướm ga mà ECU nhận biết được động cơ đang ở chế độkhông tải, tăng tốc hay toàn tải Đồng thời nhờ tín hiệu từ cảm biến lưu lượng khínạp và cảm biến nhiệt độ khí nạp ECU xác định lượng nhiên liệu thích hợp cần cungcấp cho phù hợp với từng chế độ hoạt động của động cơ

Tuy nhiên lượng nhiên liệu phun vào động cơ luôn được ECU hiệu chỉnh đểđộng cơ hoạt động tối ưu nhất, lượng nhiên liệu hiệu chỉnh dựa trên các tín hiệu từcảm biến nồng độ ôxy ECU động cơ sẽ so sánh điện áp của tín hiệu từ cảm biến sovới một điện áp định trước Nếu điện áp của tín hiệu cao hơn, nó nhận biết rằng tỷ lệcủa hỗn hợp đậm hơn lý thuyết và nó sẽ giảm lượng nhiên liệu phun ở mức xác định.Nếu điện áp của tín hiệu thấp hơn thì ngược lại nó sẽ tăng lượng nhiên liệu phun Hệ

số hiệu chỉnh này thay đổi trên khoảng 0,8 ÷ 1,2

Mặc dù vậy, để ngăn ngừa không cho bộ lọc khí xả quá nóng và đảm bảo chođộng cơ hoạt động tốt ECU của động cơ sẽ không nhận được tín hiệu từ cảm nồng

độ ôxy trong các trường hợp sau: Trong khi động cơ khởi động, quá trình làm đậmhỗn hợp sau khi khởi động, quá trình làm đậm khi tăng tốc, khi nhiệt độ nước làmmát thấp hơn dưới một giá trị xác định, khi xảy ra cắt nhiên liệu

Khi tình trạng kỹ thuật của động cơ thay đổi theo thời gian (do hao mòn) tỷ lệkhí - nhiên liệu tạo bởi khoảng thời gian phun cơ bản do ECU động cơ tính toán sẽbiến động so với lý thuyết Sự biến động này lớn sẽ làm cho hiệu chỉnh phản hồi tỷ

lệ khí - nhiên liệu vượt quá tỷ lệ hiệu chỉnh và làm tăng thời gian hiệu chỉnh để trở

về tỷ lệ lý thuyết

Vì vậy khi có sự cố xảy ra, ECU động cơ ghi nhớ giá trị trung bình của tỷ lệhiệu chỉnh và xác định lại khoảng thời gian phun cơ bản theo giá trị trung bình đó.Chức năng này gọi là điều khiển ghi nhớ tỷ lệ khí - nhiên liệu Kết quả của điềukhiển ghi nhớ này là sự hiệu chỉnh phản hồi tỷ lệ khí - nhiên liệu luôn luôn đưa đượcgiá trị trung bình của tỷ lệ hiệu chỉnh về một Điều này cho phép tỷ lệ khí - nhiênliệu nhanh chóng trở về khoảng gần với lý thuyết Hơn nữa, hiệu chỉnh ghi nhớ đượcthực hiện sẽ làm cho tỷ lệ khí - nhiên liệu nhanh chóng trở về với khoảng gần lýthuyết hơn

Hình 1.5 Đường đặc tính động cơ phun xăng

1.3 Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu trong động cơ xăng

1.3.1 Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu dùng cacbuaratơ

Trên các động cơ xăng cổ điển việc tạo hỗn hợp nhiên liệu không khí đều ởbên ngoài động cơ một cách thích hợp trong một thiết bị riêng trước khi đưa vàobuồng cháy động cơ gọi là bộ chế hòa khí Các bộ chế hòa khí hiện nay được chia ralàm ba loại sau: Loại bốc hơi, loại phun, loại hút

Trong bộ chế hoà khí loại hút có hai loại là bộ chế hoà khí loại hút đởn giản và

bộ chế hoà khí loại hút hiện đại

động cơ Bướm ga (4) có nhiệm vụ dùng để điều chỉnh lượng hòa khí nạp vào động

cơ Muốn điều chỉnh nồng độ của khí hỗn hợp tức là điều chỉnh thành phần hơinhiên liệu chứa trong hỗn hợp phải thay đổi thể tích phần không gian bên trên giữamặt xăng và thành của bầu xăng (2)

Ưu điểm chính của loại chế hòa khí bốc hơi là hơi xăng và hỗn hợp không khíhòa trộn với nhau rất đều Nhưng loại này lại có nhiều khuyết điểm như cồng kềnh,

dễ sinh hỏa hoạn, rất nhạy cảm với mọi thay đổi của điều kiện khí trời, lúc động cơchạy phải luôn điều chỉnh vì vậy nên hiện nay người ta ít dùng

1.3.1.2 Chế hòa khí loại phun

Sơ đồ nguyên lý

Hình 1-7 Sơ đồ bộ chế hòa khí phun1- Họng; 2- Buồng chứa không khí áp suất cao; 3- Màng mỏng; 4- Buồng chứakhông khí áp suất thấp; 5- Buồng chứa nhiên liệu áp suất thấp; 6- Màng mỏng; 7-Buồng chứa nhiên liệu áp suất cao; 8- Cán van; 9- Van nhiên liệu; 10- Ziclơ; 11- Vòiphun; 12- Bướm ga; 13- Đường ống

Nguyên lý làm việc của chế hòa khí loại là dùng áp lực để phun nhiên liệu vàokhông gian hỗn hợp

Buồng không khí (2) ăn thông với đường ống nạp động cơ nhờ đường ống(13) Miệng của đường ống (13) đặt đối diện với chiều lưu động của dòng khí vì vậy

áp suất trong buồng (2) bằng tổng áp suất động và áp suất tĩnh của dòng khí Buồngkhông khí (4) nối liền với họng (1) nên trong buồng (4) có độ chân không Lực tácđộng ở buồng (2) lên màng mỏng (3) làm cho màng (3) uốn cong về phía buồng (4).Kết quả làm cho cán van (8) và van (9) chuyển dịch sang bên phải làm cho cửavan(9) được mở rộng Với một áp suất nhất định nhiên liệu được bơm qua van (9)buồng (7) Từ buồng (7) đi qua ziclơ (10) và vòi phun (11), nhiên liệu được phunthành những hạt nhỏ và hỗn hợp đều với không khí Nhờ một đường ống nối liền với

nhiên liệu ở sau ziclơ (10) nên buồng (5) cũng chứa đầy nhiên liệu nhưng áp suấttrong buồng (5) thấp hơn áp suất trong buồng (7) vì vậy màng mỏng (6) cũng bị uốncong với khuynh hướng đóng nhỏ van (9) Khi các lực tác dụng lên màng mỏng ở vịtrí cân bằng thì van nhiên liệu (9) nằm ở một vị trí nhất định tương ứng với một chế

độ làm việc của động cơ

Các bộ chế hòa khí phun làm việc chính xác, ổn định dù động cơ đặt ở bất kỳ

vị trí nào nhưng việc bảo dưỡng, điều chỉnh khó khăn và phức tạp

1.3.1.3 Bộ chế hoà khí hút đơn giản

Sơ đồ nguyên lý

Hình 1-8 Sơ đồ bộ chế hoà khí hút1- Bướm ga; 2- Đường ống nhiên liệu; 3- Van kim; 4- Buồng phao;

5- Phao; 6- Ziclơ; 7- Đường ống nạp; 8- Vòi phun; 9- Họng

Không khí từ khí trời được hút qua bầu lọc vào đường ống nạp (7) qua họng(9) của bộ chế hòa khí họng (9) làm cho đường ống bị thắt lại vì vậy tạo nên độ chânkhông khi không khí đi qua họng Chỗ tiết diện lưu thông nhỏ nhất của họng là nơi

có độ chân không nhỏ nhất Vòi phun (8) được đặt tại tiết diện lưu thông nhỏ nhấtcủa họng Nhiên liệu từ buồng phao (4) qua ziclơ (6) được dẫn động tới vòi phun.Nhờ có độ chân không ở họng nhiên liệu được hút khỏi vòi phun và được xé thànhnhững hạt sương mù nhỏ hỗn hợp với dòng không khí đi qua họng vào động cơ Để

bộ chế hòa khí làm việc chính xác thì nhiên liệu trong buồng phao luôn luôn ở mức

cố định vì vậy trong buồng phao có đặt phao (5) Nếu mức nhiên liệu trong buồngphao hạ xuống thì phao (5) cũng hạ theo, van kim (3) rời khỏi đế van làm cho nhiênliệu từ đường ống (2) đi vào buồng phao Phía sau họng còn có bướm ga (1) dùng đểđiều chỉnh số lượng hỗn hợp đưa vào động cơ

1.3.1.4 Bộ chế hoà khí hút hiện đại

Hệ thống phun chính là hệ thống cung cấp lượng xăng chủ yếu cho các chế

độ tải của động cơ, được phát triển từ bộ chế hòa khí kiểu hút đơn giản nhưng nó có

khả năng kết hợp với các hệ thống và cơ cấu phụ khác để giúp cho tỉ lệ hòa trộn giữakhông khí và nhiên liệu được tốt hơn và tiến sát hơn đến đường đặc tính của bộ chếhòa khí lý, nhằm giúp động cơ hoạt động tốt hơn ở mọi chế độ tải cũng như sự thayđổi về nhiệt độ môi trường và địa hình

13

109

Hình 1-9 Hệ thống phun chính1- Van khởi động; 2- Bướm gió; 3- Họng thắt; 4- Vòi phun chính; 5- Jiclơ không khí

hệ thống phun chính; 6- Lọc nhiên liệu; 7- Kim phao; 8- Phao xăng; 9- Bầu phao;10- Mắt kính; 11- Jiclơ chính; 12- Đường cung cấp nhiên liệu phun chính; 13- Ống

nhũ tương; 14- Bướm ga

Khi động cơ hoạt động bướm gió được mở ra, tạo áp suất chân không ở họngthắt (3), ở đây người ta đặt một vòi phun chính (4) Lúc này xăng được hút từ bầuphao (9) tới Jiclơ (11) được đặt trong đường cung cấp nhiên liệu chính (12) để tăngtốc dòng nhiên liệu trước khi tới vòi phun chính (4) rồi phun ra họng gió để cung cấpnhiên liệu cho hòa khí; mắt kính (10) dùng để xem mức xăng trong bầu phao (9).Khi nhiên liệu trong bầu phao (9) giảm xuống lúc đó phao xăng (8) cũng chìmxuống theo và mở van kim (7) tạo điều kiện cho xăng đi từ thùng xăng qua lọc nhiênliệu (6) đến cung cấp xăng cho bầu phao (9) Hệ thống phun chính cung cấp xăngcho mọi chế độ tải của động cơ nhưng và nguyên tắc nó hoạt động gần giống với bộchế hòa khí đơn giản, nên nó chưa cải thiện được các nhược điểm chính của bộ chếhòa khí đơn giản như: Khi đáp ứng được yêu cầu làm việc của động cơ ở chế độkhông tải và tải nhỏ thì khi động cơ làm việc ở chế độ tải ổn định và toàn tải thì hỗn

hợp lại quá đậm, động cơ không thể làm việc được Ngược lại, khi động cơ làm việctốt ở chế độ tải lớn thì khi ở tải nhỏ và không tải thì hỗn hợp lại quá loãng Để hòakhí phù hợp với mọi chế độ tải của động cơ, ngoài hệ thống phun chính, các bộ chếhòa khí hiện đại còn có thêm những hệ thống hỗ trợ như : Hệ thống không tải, hệthống làm đậm, bơm tăng tốc, hệ thống khởi động.v.v.

a) Hệ thống không tải

Ở chế độ không tải bướm ga gần như đóng kín, độ chân không ở họng ΔPPh giảmxuống chỉ vài mm cột nước, nên không thể hút xăng ra vòi phun chính (hình 1-10)lúc ấy, trong xilanh có hệ số khí sót γr rất lớn, muốn cho động cơ chạy ổn định đòihỏi phải có hoà khí đậm (α) ≈ 0,6) Muốn vậy người ta đã sử dụng độ chân không saubướm ga ΔPpg (đạt tới 400 mm cột nước hoặc lớn hơn), cho truyền qua lỗ (9) vàođường không tải (7, 3) để hút xăng từ buồng phao qua jiclơ (13, 1) vào hòa trộnkhông khí được hút qua Jiclơ (14, 5) tạo thành bong bóng xăng trong đường khôngtải (7)

6

89

1011 12 137

Hình 1-10 Hệ thống không tải1- Jiclơ không tải; 2,3,7- Đường thông; 4,5- Lỗ thông khí; 6- Vít điều chỉnh;8- Lỗ không tải; 9- Lỗ phun; 10- Bướm ga; 11- Tay gạt; 12- Vít tỳ; 13- Jiclơ chính Sau đó bong bóng xăng được hút qua lỗ (9) vào không gian sau bướm ga, hòa trộnvới không khí đi qua lỗ nhỏ giữa bướm ga và thành ống hút tạo nên hòa khí cấp choxilanh động cơ Lỗ (8) được đặt cao hơn mép bướm ga khi bướm ga đóng kín tức lànằm trong vùng áp suất khí trời nên bong bóng xăng chỉ hút qua lỗ (9) còn lỗ (8) đểhút không khí phía trước bướm ga vào hòa trộn với bong bóng xăng trong đườngkhông tải rồi cùng hút qua lỗ (9) vào đường nạp Lỗ (8) có tác dụng ngăn không chohòa khí quá nhạt khi chuyển từ chế độ không tải chậm sang chế độ không tải nhanh

vi khi đó bướm ga đã mở rộng hơn khiến lỗ (8) nằm ở khu vực sau bướm ga có độchân không ΔPpg nên nó chuyển thành lỗ hút bong bóng xăng từ đường không tải vào

ống nạp như lỗ (9) Nhờ đó hòa khí có thành phần phù hợp để chuyển qua chế độ tảimột cách êm dịu.

b) Hệ thống làm đậm

Đó là hệ thống đảm bảo cho hòa khí có thành phần đậm cần thiết để động cơphát công suất cực đại khi mở hết bướm ga Nhờ hệ thống làm đậm, lưu lượng xăngcấp cho động cơ Gnl sẽ tăng ở chế độ công suất đạt cực đại (mở hết bướm ga) và Gnl

sẽ giảm khi bướm ga đóng nhỏ (chế độ ít tải) để chạy ở chế độ tiết kiệm nhất Vì vậy

hệ thống làm đậm còn được gọi là hệ thống tiết kiệm nhiên liệu Lượng xăng làmđậm đi qua jiclơ làm đậm đặt song song với jiclơ chính

32

45

1

Hình 1-11 Hệ thống làm đậm dẫn động cơ khí lắp song song

1- Van; 2- Jiclơ làm đậm; 3- Jiclơ chính; 4- Vòi phun; 5- Bướm

ga-Phương án hệ thống làm đậm dẫn động cơ khí đặt song song (hình 1-11) có:Jiclơ chính (3) và jiclơ làm đậm (2) khi mở 100% bướm ga nhờ hệ thống truyềnđộng cơ khí kéo van (1) mở thông jiclơ làm đậm (2), bổ sung 10 ÷ 15% xăng đi quajiclơ (2) vào vòi phun để cấp cho động cơ, do đó jiclơ (2) rất nhỏ so với jiclơ chính(3) Lúc đóng kín jiclơ làm đậm (ở tải nhỏ và vừa), jiclơ chính đảm bảo hòa khí cóthành phần tiết kiệm nhất

Hình 1-12 giới thiệu phương án hệ thống làm đậm dẫn động chân không nhờpittông (4) và cán (2) Khi động cơ hoạt động ở tải nhỏ và trung bình bướm ga đóngmột phần, độ chân không sau bướm ga ΔPpg tương đối lớn truyền qua đường (5) hútpittông (4) ép lò xo (3) để cán (2) không tỳ lên van (1) nên van (1) đóng kín lỗthông

3 4

1

5 2

Hình 1-12 Hệ thống làm đậm dẫn động chân không1- Van làm đậm; 2, 4- Cán và pittông; 3- Lò xo; 5- Ống chân không

Khi mở rộng bướm ga, ΔPpg giảm, lực lò xo lớn hơn lực hút pittông, khiến cánvan (2) bị đẩy xuống mở đương thông của van (1) bổ sung xăng làm đậm tới jiclơchính và vòi phun Thời điểm mở cửa van (1) của phương án chân không được bắtđầu khi ΔPpg đạt khoảng 70 ÷ 180 mm cột thuỷ ngân

Điểm khác nhau cơ bản của phương án dẫn động chân không so với dẫn động

cơ khí là vị trí bướm ga khi hệ thống làm đậm hoạt động, phương án dẫn động chânkhông điều khiển cho hệ thông hoạt động ở các vị trí bướm ga khác nhau tùy theotốc độ động cơ, động cơ chạy càng chậm, hệ thống làm đậm bắt đầu hoạt động ở vịtrí đóng bướm ga càng nhỏ, nhờ đó gây tác dụng tốt với tính tăng tốc của xe Thôngthường hệ thống bắt đầu hoạt động khi ΔPpg ≈ 60 ÷ 100 mm thủy ngân, như vậy khibướm ga mở 100%, hệ thống dẫn động chân không hoạt động ở mọi tốc độ động cơ.Nhược điểm chính của phương án dẫn động chân không là cấu tạo phức tạp,khó điều chỉnh trong sử dụng, có yêu cầu cao đối với độ kín khít của hệ thống, khi

độ mòn của pittông (4) thay đổi thì giá trị của ΔPpg thay đổi khiến hệ thống bắt đầuhoạt động sẽ thay đổi theo

c) Bơm tăng tốc

Muốn cho tải hoặc tốc độ tăng nhanh, phải mở bướm ga đột ngột, do cản trênđường nạp giảm, nên không khí ngoài trời tràn vào nhanh làm tăng ΔPph ở họng vàtốc độ xăng qua jiclơ Wd Vì quán tính của xăng lớn hơn của không khí gần 1000 lầnnên lưu lượng xăng không khí Gnl tăng chậm hơn lưu lượng không khí Gk Mặt khác

do không khí tràn vào nhiều làm tăng áp và giảm nhiệt độ trong không gian hòa trộnkhiến xăng khó bay hơi và đọng thành màng trên đường ống nạp, kết quả làm cho

hòa khí nhạt rất nhanh trong giai đoạn đầu mở đột ngột bướm ga, gây khó cháy thậmchí gây bỏ lửa Muốn cải thiện tình trạng trên cần phải phun thật nhanh một lượngxăng bổ sung vào số hòa khí nhạt kể trên, giúp hòa khí được đậm bình thường, việcnày được thực hiện bởi bơm tăng tốc.

Dẫn động bơm tăng tốc thường dùng dẫn động cơ khí hoặc chân không vàthường được kết hợp với hệ thống làm đậm

Bơm tăng tốc cơ khí (hình 1-13) gồm có: Lò xo (3) lồng vào cán của pittông(5) Mặt dưới lò xo tỳ lên vai pittông còn mặt trên tỳ vào thanh ngang (2) của hệ tayđòn nối với tay gạt (9) của bướm ga (10) Ở vị trí đóng nhỏ bướm ga, thông qua hệtay đòn, thanh ngang kéo pittông lên trên

9 10 8

5 6 7

4 3 2 1

Hình 1-13 Bơm tăng tốc dẫn động cơ khí1- Jiclơ tăng tốc; 2- Thanh ngang; 3- Lò xo; 4- Cán pittông; 5- Pittông; 6- Xi

lanh; 7- Van lá; 8- Van kim; 9- Tay gạt; 10- Bướm ga

Xăng từ buồng phao qua của van (7) vào chứa đầy xilanh (6) Khi mở đột ngộtbướm ga (10) thì tay gạt (9) thông qua hệ tay đòn kéo thanh ngang (2) ép lò xo (3)đẩy pittông (5) đi xuống làm tăng áp suất trong xilanh (6) lúc ấy van (7) bịt kín lỗthông vào buồng phao Dòng xăng từ xilanh (6) đẩy mở van kim (8), phun qua jiclơtăng tốc (1) vào họng bộ chế hòa khí đảm bảo làm đậm hòa khí khi tăng tốc Nếu chỉ

mở bướm ga một cách từ từ thì xăng trong xilanh (6) sẽ lọt qua van (7) và qua khe

hở giữa pittông (5) và xilanh (6) quay về buồng phao Do hòa khí nhạt nặng nhất vàolúc bắt đầu mở đột ngột bướm ga nên phải đặt vị trí tay đòn (9) sao cho pittông cóhành trình lớn nhất vào lúc bắt đầu mở đột ngột bướm ga

d) Hệ thống khởi động

Lúc khởi động tốc độ động cơ rất thấp (n ≈ 50 ÷ 100 vòng/phút), tốc độ dòngkhí qua họng và ΔPph đều rất thấp, nên vòi phun cung cấp rất ít xăng Mặt khác khi đó

động cơ còn lạnh, xăng khó bay hơi khiến hòa khí đi vào động cơ với thành phần rấtloãng, khó cháy nên khó khởi động Muốn khởi động dễ dàng, kể cả trường hợp trờilạnh, cần phải cấp hòa khí đậm (α) ≈ 0,3 ÷ 0,4) thừa xăng để thành phần nhẹ trongxăng kịp bay hơi tạo nên hòa khí dễ dàng khi khởi động.

Thường dùng bướm gió (hình 1-14) lắp ở miệng vào của bộ chế hòa khí làm cơcấu chính của hệ thống khởi động Khi khởi động đóng kín bướm ga (hình 1-14 b),lúc ấy mặt cam trên tay gạt (7), thông qua vít tỳ (12), đẩy bướm ga nhích mở so với

vị trí không tải chuẩn khi quay động cơ để khởi động, số khí trên đường nạp đượchút vào xilanh làm cho độ chân không trên suốt đường nạp và tại họng bộ chế hòakhí tăng nhanh, do có các vòi phun chính và không tải đều hoạt động làm cho hòakhí đậm hẳn lên Để ngăn cho hòa khí không quá đậm khi động cơ đã nổ mà chưakịp mở bướm ga, trên bướm ga có van an toàn (4) và lò xo Độ chân không trongống nạp tự động hút mở van (4) bổ sung không khí giúp hòa khí có thành phần nằmtrong giới hạn cháy Bướm gió chỉ được đóng lúc khởi động và chạy không tải, cácchế độ khác của động cơ bướm gió mở hoàn toàn

8 7 6

5 4 3 2 1

12 11

+ Hiệu chỉnh theo trạng thái nhiệt của động cơ

+ Hiệu chỉnh tải nhanh

+ Hiểu chỉnh không tải cưỡng bức

+ Hạn chế tốc độ cực đại

1.3.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu phun xăng.

1.3.2.1 Hệ thống phun xăng cơ khí.

Sơ đồ nguyên lý

Hình 1-15 Sơ đồ nguyên lý hệ thống phun xăng kiểu cơ khí

Có thể chia các cơ cấu của hệ thống này thành 3 bộ phận chính:

+ Bộ phận cung cấp nhiên liệu gồm: Bình chứa, bơm xăng điện, bộ tích tụxăng, bộ lọc xăng, các ống dẫn nhiên liệu

+ Bộ phận cung cấp không khí bao gồm: Đường ống nạp và bộ phận lọc khí.+ Bộ phận điều khiển tạo hỗn hợp bao gồm: Thiết bị đo lưu lượng khí và thiết

bị định lượng nhiên liệu

Lượng không khí nạp vào xilanh được xác định bởi lưu lượng kế Căn cứ vàolượng khí nạp thực tế lưu lượng kế sẽ chỉ huy việc định lượng nhiên liệu cung cấpcho động cơ Nhiên liệu được phun vào qua các vòi phun vào đường ống nạp ở ngaytrên xupáp nạp Lượng hỗn hợp nạp vào xilanh được điều khiển bởi bướm ga

Bộ tích tụ xăng có hai chức năng: Duy trì áp suất trong mạch nhiên liệu sau khiđộng cơ đã ngừng hoạt động để tạo điều kiện khởi động dễ dàng và làm giảm bớt

Buồng cháy động cơĐường ống nạp trước xupáp nạp

Vòi phun

Bộ lọc xăng

Bộ tích tụ xăngBơm xăng điện

Bộ lọc không khí

XăngKhông khí

Đo lưu lượng

Khí

Điều chỉnh

Bướm ga

dao động âp suất nhiín liệu trong hệ thống do việc sử dụng bơm xăng kiểu phiếngạt.

1.3.2.2 Hệ thống phun xăng điện tử

Hệ thống phun xăng điện tử thực chất lă một hệ thống điều khiển tích hợp cảhai quâ trình phun xăng vă đânh lửa của động cơ Hệ thống bao gồm ba khối thiết bịsau:

Cảm biế n nhiệ t độ

khí nạ p

Cảm biế n vị trí bướm ga

Van ISC Bình xăng Bơm nhiên liệ u Giắ c kiể m tra

Công tắ c khởi độ ng trung gian

Cảm biế n tố c độ Bảng đồng hồ

ECU độ ng cơ

Kích hoạ t điề u hoà

Cảm biế n oxy

Cảm biế n tiế ng gõ

Cảm biế n nhiệ t độ nước làm mát

Bầ u lọ c khí thải

Biế n trở và hệ thố ng đánh lửa

Khoá điệ n

Cảm biế n áp suấ t đường ố ng nạ p

Bộ điề u áp

Hình 1-16 Sơ đồ khối hệ thống phun xăng điều khiển điện tử

+ Câc cảm biến có nhiệm vụ ghi nhận câc thông số hoạt động của động cơ (lưulượng khí nạp, tốc độ động cơ, nhiệt độ, tải trọng, nồng độ ôxi trong khí thải )

+ Bộ xử lý vă điều khiển trung tđm: Tiếp nhận vă xử lý câc thông tin do câccảm biến cung cấp Tín hiệu điện đưa đến từ câc cảm biến sẽ được chuyển đổi thănhtín hiệu số rồi được xử lý theo một chương trình đê vạch sẵn Những số liệu cần thiếtkhâc cho việc tính toân đê được ghi nhớ sẵn trong bộ nhớ của mây tính dưới dạngcâc thông số vận hănh hay đặc tính chuẩn

+ Các tín hiệu ra của bộ điều khiển trung tâm được khuếch đại và đưa vào khốithứ ba là bộ phận chấp hành Bộ phận này có nhiệm vụ phát các xung điện chỉ huyviệc phun xăng và đánh lửa cũng như chỉ huy một số cơ cấu thiết bị khác (hồi lưukhí thải, điều khiển mạch nhiên liệu, mạch khí ) Đảm bảo sự làm việc tối ưu củađộng cơ.

a) Hệ thống phun xăng điện tử một điểm

Trong phương án phun xăng này, xăng được phun vào ống nạp chung để cungcấp hòa khí cho các xilanh Toàn bộ động cơ chỉ có một vòi phun ở đường ống nạpchung cho tất cả các xilanh Về mặt nguyên tắc có thể sử dụng các phương phápphun liên tục hay phun gián đoạn Vòi phun được bố trí ngay trên bướm tiết lưu, tạiđây vận tốc dòng không khí lớn nhất tạo điều kiện tốt cho quá trình xé tơi xăng vàhòa trộn với không khí Bộ điều khiển điện tử ECU nhận tín hiệu từ các cảm biếnkhác nhau trên động cơ, trong đó thông số điều khiển chính là lưu lượng khí nạp

Hình 1-17 Sơ đồ hệ thống phun xăng một điểm

Ưu nhược điểm: Dạng phun nhiên liệu ở hệ thống này có cấu tạo đơn giản hơn.

Nhưng nhược điểm chủ yếu của hệ thống này là hỗn hợp không đều, sự lưu thôngkhông khí bị cản trở, trên cánh bướm ga có thể tạo thành màng xăng Vì vậy loại này

ít dùng

b) Hệ thống phun xăng điện tử nhiều điểm

Trong hệ thống phun xăng nhiều điểm, mỗi xilanh có một vòi phun bố trí ngaytrước xupáp nạp Hệ thống phun xăng nhiều điểm so với hệ thống phun xăng mộtđiểm có ưu điểm là xăng được phun vào trước xupáp là nơi có nhiệt độ cao nên điềukiện bay hơi tốt hơn và tránh được hiện tượng đọng bám xăng trên thành ống nạp

Không khí qua bướm ga vào bình giảm âm, khi qua van tiết lưu thi lưu lượngkhông khí được xác định bởi cảm biến lưu lượng không khí, cảm biên vị trí bướm ga

và cảm biến nhiệt độ khí nạp Tùy theo lượng không khí đưa vào động cơ mà bộ xử

lý ECU điều khiển vòi phun phun một lượng nhiên liệu tương ứng với lượng khôngkhí nạp Hỗn hợp được điền đầy vào kỳ nạp của động cơ

Hình 1-18 Sơ đồ hệ thống phun xăng nhiều điểm

Ưu nhược điểm: Hệ thống phun xăng loại này được sử dụng khá phổ biến trên

toàn thế giới vì chúng có nhiều ưu điểm (giới thiệu ở phần sau) Tuy nhiên giá thànhcòn khá cao, điều chỉnh và bảo dưỡng khó khăn khi các thông số sử dụng của các bộphận không đạt tiêu chuẩn mà nhà chế tạo qui định

1.3.3 So sánh động cơ phun xăng với động cơ dùng bộ chế hòa khí

1.3.3.1 Cách tạo hỗn hợp không khí – nhiên liệu

Tạo thành hòa khí dùng bộ chế hòa khí, trong quá trình nạp, không khí đượchút vào động cơ phải lưu thông qua họng khuếch tán có tiết diện bị thu hẹp Tại đây,

do tác dụng của độ chân không Ph, Xăng được hút ra từ buồng phao qua giclơnhiên liệu Giclơ định lượng xác định lưu lượng xăng hút ra phù hợp với lượngkhông khí để tạo thành hòa khí có hệ số dư lượng không khí  đúng như thiết kế.Sau khi ra họng khuyết tán, nhiên liệu được dòng không khí xé tơi với độ chênh lệchvận tốc đạt tới 20 – 40 m/s Đồng thời, nhiên liệu bay hơi và hòa trộn với không khítạo thành hòa khí Quá trình này còn tiếp tục diễn ra trên đường ống nạp và ở cácxilanh ở các thời kỳ nạp và nén Do xăng nhẹ và rất dễ bay hơi, được hút ra họng

khuyết tán là nơi có áp suất chân không, được xé nhỏ bởi dòng không khí và khi vàotrong xilanh được sấy nóng bởi các chi tiết và khí sót nên gần cuối quá trình nén hòakhí có thể coi là đồng nhất.

Hình thành hòa khí khi dùng phun xăng, xăng được đưa vào động cơ với ápsuất cao (khoảng 3 – 4 bar đối với phun xăng vào đường ống nạp và 40 bar đối vớiphun xăng trực tiếp) thay vì hút qua bộ chế hòa khí Do được phun ra với áp suất cao

và định lượng chính xác bằng điện tử nên xăng được xé nhỏ, bay hơi và hòa trộn vớikhông khí rất tốt tạo thành hòa khí

+ Phun xăng điện tử: Nhiệt độ nước làm mát được đo bằng một cảm biến, nónhận ra nhiệt độ nước làm mát còn thấp Cảm biến có một nhiệt điện trở mà sự thayđổi của điện trở này rất nhạy với sự thay đổi của nhiệt độ nước làm mát Nhiệt độnước làm mát được chuyển thành tín hiệu điện và gởi đến bộ điều khiển trung tâm,

bộ điều khiển trung tâm sẽ làm đậm hỗn hợp tùy theo tín hiệu này Ngoài ra ở hệthống phun xăng điện tử còn có vòi phun khởi động lạnh, hoạt động chỉ khi nhiệt độđộng cơ còn thấp để cung cấp một lượng phun lớn hơn khi đã khởi động Vòi phunnày được thiết kế để cải thiện sự phun sương của nhiên liệu giúp cho nhiên liệu dễdàng hòa trộn và bốc cháy hơn

c) Khi tăng tốc.

+ Bộ chế hòa khí: Để tránh cho hỗn hợp quá nhạt khi xe tăng tốc, một hệ thốngbơm tăng tốc được tạo ra Khi bướm ga mở đột ngột, một lượng nhiên liệu xác địnhđược phun ra từ bơm tăng tốc để bù trừ lại sự chậm trễ trong việc cung cấp nhiênliệu qua vòi phun chính

+ Phun xăng điện tử: Ngược lại với bộ chế hòa khí, ở hệ thống phun xăng điện tửkhông thực hiện bất kỳ hiệu chỉnh đặc biệt nào trong khi tăng tốc, bởi vì bộ chế hòakhí hút nhiên liệu vào bằng độ chân không còn hệ thống phun xăng điện tử phun trựctiếp nhiên liệu có áp suất cao tỷ lệ với sự thay đổi của lượng khí nạp, do vậy không

có sự chậm trễ trong việc cung cấp nhiên liệu Tuy nhiên trong thực tế để nâng caokhả năng tải khi xe tăng tốc trong khi bướm ga còn đóng, một lượng nhỏ nhiên liệuđược phun ra thêm qua các vòi phun

d) Khi phát huy hết công suất

+ Bộ chế hòa khí: Điều này được thực hiện bằng hệ thống toàn tải, hệ thống toàntải nhận biết tải trọng đặt lên động cơ bằng độ chân không của đường nạp Khi độchân không này giảm xuống, van tăng tải mở ra và hỗn hợp đậm hơn được cung cấp.+ Phun xăng điện tử: Tải trọng đặt lên động cơ được xác định bằng độ mở củabướm ga và nó được chuyển thành tín hiệu điện nhờ vào cảm biến vị trí bướm ga.Khi góc mở của bướm ga tăng lên, có một lượng nhiên liệu lớn hơn để cung cấp tỷ

lệ hòa khí phù hợp với chế độ toàn tải của động cơ

1.3.3.3 Ưu, nhược điểm động cơ phun xăng so với động cơ dùng bộ chế hòa khí a) Bộ chế hòa khí

+ Hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng bộ chế hòa khí về cơ bản chỉ có ưu điểm làcấu tạo đơn giản, giá thành thấp hơn so với hệ thống phun xăng điện tử Nhưng bêncạnh đó bộ chế hòa khí lại tồn tại hai khuyết điểm sau:

+ Các mạch xăng ở các chế độ làm việc của động cơ được điều khiển hoàn toànbằng cơ khí, do đó thành phần hỗn hợp không được tối ưu Nếu hỗn hợp quá đậmdẫn đến xăng cháy không hết, sản sinh ra khí độc như HC, CO và ngược lại nếu hỗnhợp quá nhạt sẽ sinh ra khí độc NOx

+ Các xilanh trên cùng một động cơ nhận được lượng khí hỗn hợp không đồngnhất, hỗn hợp của các xilanh càng ở xa bộ chế hòa khí càng giàu xăng Nguyên nhâncủa hiện tượng này là do xăng nặng hơn không khí nên lưu thông không xuyên suốtqua các đoạn cong của các ống góp hút Các hạt xăng lớn tiếp tục lưu thông theoquán tính đến vách cuối cùng của ống góp hút và ngưng đọng tại đây Số xăng nàybốc hơi và cung cấp thêm cho các xilanh đầu và cuối, hậu quả là khí hỗn hợp cungcấp cho các xilanh này luôn giàu xăng hơn các xilanh khác

b) Phun xăng điện tử

+ So với bộ chế hoà khí, hệ thống phun xăng điện tử có nhiều ưu điểm hơn như:

+ Tiết kiệm nhiên liệu: Trong hệ thống phun xăng điện tử mỗi xilanh đều córiêng một vòi phun, các vòi phun này lại được điều khiển bởi bộ xử lý trung tâm nhờvậy các xilanh động cơ được cung cấp lượng xăng đồng đều ở bất kỳ chế độ hoạtđộng nào của động cơ

+ Thích ứng với các chế độ tải trọng khác nhau: Hệ thống phun xăng điện tử cókhả năng đáp ứng việc cung cấp nhiên liệu cho động cơ ở tất cả các chế độ và tảitrọng thay đổi khác nhau của động cơ một cách nhanh chóng, nhờ vào khả năng của

bộ điều khiển trung tâm chỉ huy vòi phun phun xăng vào đường ống nạp trong thờigian nhỏ nhất Nhưng nó cũng có nhược điểm là cấu tạo phức tạp, việc bảo dưỡngsửa chữa khó khăn, giá thành cao

2 GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ K20Z2

2.1 Giới thiệu chung

2.1.1 Giới thiệu chung về xe Honda Civic 2.0 i-VTEC

Xe Honda Civic 2.0 i-VTEC là loại xe du lịch 5 chỗ ngồi Xe được trang bịđộng cơ đời mới K20Z2, sử dụng hệ thống phun xăng điện tử nhiều điểm (i) và có

hệ thống đóng mở xupáp thông minh (VTEC) Khung gầm xe cứng cáp, chắc chắncho hiệu quả lái xe ổn định Khả năng giảm xóc, chống rung và chống ồn tốt tạo cảmgiác thoải mái và êm ả cho người người sử dụng ngồi trong xe ở mọi lúc mọi nơi

Hình 2-1 Sơ đồ tổng thể xe Honda Civic 2.0 i-VTEC

Bảng 2-1 Các thông số kỹ thuật của xe Honda Civic 2.0 i-VTEC

chất lượng Thông số kỹ thuậtCác kích

với bộ thăng bằng, lò xo cuộnGiảm xóc Trước và sau Ống lồng thủy lực chứa khí nitơPhanh Loại phanh Trước Đĩa tản nhiệt trợ lực tự điều

chỉnh Sau(đĩa) Đĩa đặc tự điều chỉnh có trợ lựcSau(trống) Trống tự điều chỉnh có trợ lực

Bề mặt tiếp xúc ma

sát

Trước(nissin) 48,4cm2Trước(akebono) 37,5cm2

trơn

75ml

Loại chất bôi trơn Sp-10

Điều khiển tốc độ Thay đổi không giới hạnDung tích tối đa 470 m3

Ly hợp máy nén Loại Đĩa đơn loại khô, truyền động

bằng đây cu-roa Tiêu thụ điện điện

Động cơ K20Z2 lắp trên xe Honda Civic 2.0 i-VTEC của hãng Honda là loạiđộng cơ xăng thế hệ mới Mỗi xilanh được trang bị 4 xupáp trong đó gồm 2 xupápnạp và 2 xupáp thải nên đáp ứng được nhu cầu nạp đầy, thải sạch cho động cơ.Buồng cháy được thiết kế với góc nghiêng giữa xupáp nạp và xupáp thải là 55 độ vìvậy có thể tăng diện tích xupáp nạp từ đó có thể tăng được tiết diện nạp Bugi đượcđặt ở tâm buồng cháy, đỉnh piston được khoét lõm Có hệ thống đóng, mở van nạpbiến thiên thông minh (vvt-i)

Động cơ có công suất 144kw/6000v/p có hệ thống đánh lửa trực tiếp, hệ thống nhiên liệu phun trực tiếp được điều khiển bởi ECU

Tỉ số nén 9,6

Công suất tối đa 144kw/6000 (v/p)

Mô men xoắn tối đa 182/4000 (n.m/rpm)

Truyền động xu páp Truyền động bằng xích, 4 xu páp

DOHC i-VTEC mỗi xilanh

Hệ thống phun nhiên liệu Hệ thống phun nhiên liệu đa cổng liên

tiếp (pgm-fi)Tiêu chuẩn khí xả Euro step 2

Hệ thống bôi trơn Bình hứng dầu ướt, cưỡng bức

Yêu cầu nhiên liệu Xăng không chì có chỉ số oc-tan 92

hoặc cao hơn

+ Việc làm kín được thực hiện nhờ keo tổng hợp

2.2.2 Cơ cấu phân phối khí

2.2.2.1 Công dụng

Cơ cấu phối khí trên động cơ đốt trong có tác dụng thực hiện quá trình thay đổimôi chất: Thải sạch sản vật cháy ra khỏi xilanh, nạp đầy môi chất mới (hòa khí) vàoxilanh giúp cho động cơ làm việc liên tục

Động cơ K20Z2 có hai trục cam được dẫn động bằng hai puly có đường kínhbằng nhau thông qua xích truyền động được dẫn động từ trục khuỷu như vậy có thểlàm giảm tiếng ồn trong động cơ, kết cấu động cơ nhỏ gọn hơn, làm giảm được giáthành sản xuất

2.2.2.2 Các thành phần chính trong cơ cấu phân phối khí

Động cơ K20Z2 là kiểu động cơ DOHC VTEC có đặc điểm nổi bật là điềukhiển sự thay đổi độ mở và thời gian phân phối của cả xupáp nạp và xupáp thải phù

hợp với từng chế độ làm việc của động cơ Đây là loại động cơ có hiệu suất cao tiếtkiệm nhiên liệu

Hình 2-2 Sơ đồ bố trí các chi tiết trong cơ cấu phân phối khí

1- Đầu trục cam; 2, 25- Vòng đàn hồi; 3- Dàn cò mổ; 4- Chốt định vị; 5- Trục cam;6- Lò xo xupáp nạp; 7- Vòng làm kín; 8- Puli trục cam; 9- Vòng làm kín xupáp nạp;10- Ống dẫn hướng xupáp nạp; 11- Vỏ sau; 12- Keo làm kín động cơ; 13- Xupápthải; 14- Xupáp nạp; 15- Đầu xilanh; 16- Ống dẫn hướng xupáp thải; 17- Chén chậntrên xupáp thải; 18- Vòng làm kín xupáp thải; 19- Lò xo xupáp thải; 20- Chén chậndưới xupáp thải; 21- Móng ngựa, 24- Lỗ dầu về

Khi hoạt động ở tốc độ thấp hai vấu cam bên ngoài tác dụng trực tiếp lên hai

cò mổ Những vấu cam tốc độ này tối ưu hóa cho hoạt động êm dịu và tiết kiệmnhiên liệu cho động cơ Vấu cam tốc độ cao lúc này tiếp xúc với cồ mổ nhưng cò mổnày không nối với chi tiết nào do đó không xảy ra quá trình truyền công suất

Hình 2-3 VTEC hoạt động ở tốc độ cao

2.2.3 Cơ cấu trục khuỷu_thanh truyền

Các thành phần chính trong cơ cấu trục khuỷu_thanh truyền

Hình 2-4 Sơ đồ bố trí các chi tiết trong cơ cấu trục khuỷu_thanh truyền

1- Roang làm kín; 2- Nắp bạc lót cổ trục chính; 3- Bánh đà; 4- Bạc làm kín; 5- Vòngchặn; 6- Đuôi trục khuỷu; 7- Bạc lót cổ biên; 8- Chốt định vị; 9- Bulông đầu to thanhtruyền; 10- Bạc lót thanh truyền; 11- Đầu nhỏ thanh truyền; 12- Chốt pittông;

13- Các xécmăng

 Pittông: Được làm bằng hợp kim nhôm có kết cấu đặc biệt đỉnh pittôngđược khoét lõm Rãnh pittông trên cùng có tráng lớp ôxit axit, phần đuôi pittông cóvát, để đảm bảo độ cứng vững, giảm khối lượng pittông và thiết kiệm vật liệu

Bảng 2-3 Đường kính tiêu chuẩn cổ pittông

Cỡ pittông Điều kiện tiêu chuẩnTiêu chuẩn 85,991 đến 86,106 m+ Chốt pittông được chế tạo bằng thép hợp kim cứng, có đường kính từ

18,996 đến 19 mm, được thiết kế lệch tâm

+ Xécmăng: Có 3 Xécmăng loại có ứng suất thấp, 2 Xécmăng khí và 1xécmăng dầu

Bảng 2-4 Khe hở cho phép của các xécmăng

Xécmăng Điều kiện tiêu chuẩn

số 1 0,20 đến 0,35(mm)

số 2 0,40 đến 0,55(mm)

 Bánh đà: Thực chất là một chiếc đĩa có vành răng để tiếp xúc với hệ thốngkhởi động và khoan các lỗ để gắn biến mô thuỷ lực

2.2.4 Hệ thống nhiên liệu

Hệ thống nhiên liệu động cơ K20Z2 đóng vai trò rất quan trọng, nó khôngđơn thuần là hệ thống phun nhiên liệu, bởi nó hợp thành từ nhiều hệ thống đó là hệthống điều khiển điện tử (ECU), hệ thống nạp không khí, hệ thống đánh lửa điện tử,điều khiển tốc độ động cơ, tạo ra sự tương trợ lẫn nhau, kim phun hoạt động như cáckim phun của các xe đời mới Khả năng điều khiển tốt, công suất động cơ tăng, giảmtiêu hao nhiên liệu

Lượng không khí nạp được lọc sạch khi đi qua lọc không khí và được đo bởicảm biến lưu lượng không khí Tỷ lệ hòa trộn được ECU tính toán và hòa trộn theo

tỷ lệ phù hợp nhất Có cảm biến ôxy ở đường ống xả để cảm nhận lượng ôxy dư,điều khiển lượng phun nhiên liệu vào tốt hơn

Bơm xăng đặt trong bình xăng, khi được cấp điện cho bơm thì bơm sẽ cấp xăng

có áp suất cao qua lọc xăng, theo đường ống đến dàn phân phối xăng trước các vòiphun Khi nhận được tín hiệu từ ECU xăng sẽ được phun vào trước xupáp nạp

Phun vào trước xupáp nạ p Không

khí

Đường xăng thừa về lạ i bình chứa

Hình 2-5 Sơ đồ nguyín lý hệ thống phun xăng động cơ K20Z2

2.2.5 Hệ thống bôi trơn

câc piston vă xylanhcác thanh truyềntrục khuỷu

cacter chứa dầulọc thôbơm nhớtlọc tinh van mạch tắt

nắp máycác cổ trục camcác mõ camcon đội và các chi tiếtcác bánh răng dẫn động

Hình 2-6 Sơ đồ nguyín lý mạch dầu bôi trơnĐộng cơ K20Z2 dùng hệ thống bôi trơn cưỡng bức loại bôi trơn câcte ướt bởitoăn bộ lượng dầu bôi trơn được chứa trong câcte của động cơ, chi tiết đều được bôitrơn đầy đủ bằng lưu lượng vă âp suất dầu thích hợp do bơm dầu cung cấp đến bề

mặt làm việc của các chi tiết để bôi trơn và làm mát các chi tiết chuyển động củađộng cơ.

Hệ thống bôi trơn gồm có: Bơm dầu ,bầu lọc dầu, cácte dầu, lọc thô, các đườngdẫn dầu,…mạch dầu bôi trơn động cơ đựơc thể hiện qua hình 2-6

2.2.6 Hệ thống làm mát

Hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức một vòng kín, van hằng nhiệt được đặt

ở đầu ra của két nước, nhiệt độ van hằng nhiệt mở ở 800C, dung tích bình chứa 7,5lít, nước làm mát là nước tinh khiết có pha thêm chất chống rỉ Quạt làm mát đượcdẫn động bằng điện, gồm một quạt hút không khí nóng ra ngoài và một quạt thổikhông khí mát vào làm mát bộ tản nhiệt

Hình 2-7 Sơ đồ bố trí các chi tiết trong hệ thống bôi trơn1- Quạt hút không khí; 2- Vòng đàn hồi; 3- Ống dẫn đường nước ra; 4- Nắp kétnước; 5- Bộ tản nhiệt; 6- Bình chứa nước làm mát; 7-Ống dẫn đường nước vào; 8- Bộ phận vòi dẫn nước làm mát hộp số tự động; 9- Nút xả nước làm mát; 10- Quạtlàm mát két nước; 11- Môtơ quạt két nước; 12- Vỏ quạt làm mát

2.2.7 Hệ thống đánh lửa

Hệ thống đánh lửa được điều khiển bằng điện tử ECU đánh lửa trực tiếp Mỗixilanh có một bugi loại đầu dài và một cuộn dây đánh lửa được điều khiển bằngmạch bán dẫn dùng transitor Hệ thống đánh lửa điện tử luôn luôn gắn liền với hệthống phun nhiên liệu, nó điều khiển tia lửa, góc đánh lửa luôn phù hợp với gócphun của nhiên liệu nhờ các cảm biến để thực hiện quá trình đốt cháy tốt hơn vànhiên liệu được cháy hoàn toàn, ít tốn nhiên liệu, tăng công suất động cơ, giảm chấtthải độc hại Hệ thống đánh lửa khắc phục các nhược điểm như: Hoạt động tốt, khả

năng duy trì tia lửa, hiệu điện thế tăng lên đột ngột, không xảy ra hiện tượng tự cháy,làm mát cuộn dây khi bị nung nóng, điều khiển thời điểm đánh lửa khi động cơ bỏmáy, thời gian chuẩn bị đánh lửa tăng.

Hình 2-8 Sơ đồ hệ thống đánh lửa động cơ K20Z21- Cầu chì dòng cao; 2- Khóa điện; 3- Cầu chì; 4- Cuộn đánh lửa số 1; 5- Cuộn đánhlửa số 2; 6- Cuộn đánh lửa số 3; 7- Cuộn đánh lửa số 4; 7,8- Bọc chống nhiễu; 9-Cảm biến vị trí trục khuỷu; 10- Cảm biến vị trí trục cam; 11- Bộ lọc chống ồn.ECU căn cứ vào tín hiệu nhận được từ cảm biến vị trí trục khuỷu và căn cứvào góc đánh lửa cơ sở đã ghi sẵn trong bộ nhớ cũng như trong các thông số hiệuchỉnh để xác định góc đánh lửa sớm cho động cơ Việc tạo ra các tín hiệu dạng xung

để cung cấp dòng điện cho cuộn dây đánh lửa được lập trình sẵn để các cuộn dâycung cấp dòng điện trong thời gian định mức trước với giá trị tính toán để đảm bảocho:

Từ thông sinh ra trong các cuộn dây đạt giá trị lớn nhất, đảm bảo cuộn dây đủnăng lượng để đánh lửa

Điều khiển sự phát ra và chấm dứt tia lửa được ECU tính toán sau khi các dữliệu được nhập vào bởi các cảm biến:

+ Cảm biến vị trí trục khuỷu

+ Cảm biến vị trí trục cam

+ Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ

+ Cảm biến vị trí bướm ga

+ Cảm biến vị trí bàn đạp ga

+ Cảm biến kích nổ

2.2.8 Hệ thống hồi lưu khí xả(EGR)

Trong thành phần khí thải của động cơ có chất NOx rất độc hại đối với conngười và môi trường xung quanh NOx sinh ra trong điều kiện động cơ hoạt động ởchế độ mang tải nặng, nhiệt độ bên trong buồng cháy động cơ cao Ngày nay do cácquy định về kiểm soát khí thải trong động cơ cho nên trên các ôtô hiện đại đã thựchiện nhiều biện pháp nhằm giảm lượng NOx độc hại có trong khí thải động cơ Mộttrong những biện pháp đơn giản và có hiệu quả cao là dùng hệ thống hồi lưu khíthải, việc đưa một phần khí thải quay về đường nạp có tác dụng tương tự như tăng

hệ số khí sót trong động cơ, đồng thời làm giảm nhiệt độ trong buồng cháy động cơ

do đó nó có thể giảm được sự hình thành khí NOx trong khí xả động cơ vì vậy giảmđược khí thải ô nhiễm do động cơ sinh ra

Các tác động của hệ thống EGR lên động cơ.

Để chủ động trong việc điều khiển động cơ có sử dụng hệ thống hồi lưu khíthải, để giảm lượng khí NOx trong khí thải động cơ người ta phải quan tâm đến sựtác động của khí thải lên quá trình cháy của động cơ

Thực tế khí thải có những ảnh hưởng đến quá trình cháy như: Nhiệt độ củakhí cháy thấp hơn khi động cơ có trang bị hệ thống hồi lưu khí thải Quá trình cháydiễn ra chậm hơn vì vậy khi động cơ chạy ở chế độ không tải thì hệ thống không làmviệc Làm giảm công suất của động cơ nên khi động cơ phát huy công suất tối đa(chế độ toàn tải) thì hệ thống không làm việc

Khi đưa lượng khí thải quay về đường ống nạp, lượng không khí sạch đưavào động cơ giảm xuống vì vậy lượng ôxy cung cấp cho quá trình cháy cũng giảmxuống Lúc này ECU sẽ điều chỉnh lượng nhiên liệu phun theo xu hướng giảmxuống Mặc dù việc đưa khí thải quay về đường nạp của động cơ gây ra những táchại không tốt đối với động cơ như tăng tính mài mòn, nó còn có tác động xấu đối vớimôi trường vì nó làm tăng nồng độ các chất ô nhiễm khác trong khí xả như nồng độ

CO, lượng bồ hóng tuy nhiên nó cũng có tác dụng đáng kể trong việc giảm lượngNOx trong khí thải động cơ Nếu kết hợp với tăng áp hệ thống hồi lưu khí thải chophép giảm đồng thời các chất sau đây: NOx, HC, bồ hóng thì rất tốt

Việc điều chỉnh tỷ lệ khí thải hồi lưu cần phải căn cứ vào tải trọng và tốc độ củađộng cơ Hệ thống điều khiển điện tử cho phép điều chỉnh van hồi lưu khí thải theo

đường đặc tính chọn trước, cắt lượng khí thải hồi lưu khi động cơ nguội sau đólượng khí thải hồi lưu tăng dần phụ thuộc vào nhiệt độ nước làm mát, áp suất môitrường, lượng nhiên liệu cung cấp.

Hình 2-9 Sơ đồ hệ thống tuần hoàn khí xả (EGR)

A Các cảm biến khác

3 KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ ĐỘNG CƠ K20Z2

3.1 Hệ thống phun xăng điện tử động cơ K20Z2

3.1.1 Sơ đồ bố trí chung của hệ thống phun xăng điện tử động cơ K20Z2

20 28

34

7 22

21

17 16 15

26

19 8 23

29

13

27

24 25

12

3

5 4

31

18 14

6 11 9

32 33

30

Hình 3-1 Sơ đồ bố trí chung của hệ thống phun xăng điên tử động cơ K20Z21- Bàn đạp ga; 2- Cảm biến vị trí bàn đạp ga; 3- Rơle điều khiển bơm xăng; 4-Thùng xăng; 5- Bơm xăng; 6- Lọc xăng; 7- Dàn vòi phun; 8- Vòi phun; 9- Bộ ổnđịnh áp suất; 10- Đường xăng hồi; 11- Van thoát khí hai chiều; 12- Van EVAP; 13-Lọc không khí; 14- Cảm biến lưu lượng khí nạp; 15- Cảm biến nhiệt độ khí nạp; 16-Môtơ điều khiển bướm ga; 17- Cảm biến vị trí bướm ga; 18- Bướm ga; 19- Đườngkhông tải; 20- Van điều chỉnh không tải; 21- Ống góp nạp; 22- Đường ống nạp; 23-Xupáp nạp; 24- Pittông; 25- Xilanh; 26- Xupáp thải; 27- Đường ống thải; 28- Vanhồi lưu khí thải (EGR); 29- Cảm biến ôxy; 30- Bộ xúc tác ba thành phần; 31- Bộ tiêuâm; 32- Cảm biến tốc độ trục khuỷu; 33- Cảm biến kích nổ; 34- Cảm biến nhiệt độnước làm mát

Khi nhận được tín hiệu truyền về từ các cảm biến trong đó quan trọng nhất làcảm biến lưu lượng khí nạp và cảm biến tốc độ động cơ, ECU sẽ nối mạch cho rơleđiều khiển bơm xăng cấp điện cho bơm xăng Nhiên liệu được hút từ bình nhiên liệubằng bơm và đưa qua lọc nhiên liệu, sau đó qua dàn vòi phun rồi đến các vòi phun,cuối ống dàn vòi phun có bộ ổn định áp suất nhằm giữ áp suất của nhiên liệu ở mộtkhoảng nhất định (phía có áp suất cao), nhiên liệu thừa được đưa trở lại bình xăng

qua đường xăng hồi Kết hợp với lượng khí nạp được đưa vào động cơ qua hệ thốngnạp, các vòi phun sẽ phun nhiên liệu vào đường ống nạp tùy theo các tín hiệu phunđược ECU tính toán, để phù hợp với các tình trạng hoạt động của động cơ.

3.1.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các bộ phận chính

3.1.2.1 Bơm nhiên liệu

a) kết cấu và nguyên lý hoạt động

Bơm nhiên liệu là loại bơm cánh gạt được đặt trong thùng xăng, do đó loạibơm này ít sinh ra tiếng ồn và rung động hơn so với loại bơm đặt trên đường ống.Các chi tiết chính của bơm bao gồm: Mô tơ, hệ thống bơm nhiên liệu, van mộtchiều, van an toàn và bộ lọc được gắn liền thành một khối

Hình 3-2 Kết cấu của bơm xăng điện

1-Van một chiều; 2- Van an toàn; 3- Chổi than; 4- Rôto; 5- Stato; 6,8- Vỏ bơm;

7,9- Cánh bơm; 10- Cửa xăng ra; 11- Cửa xăng vào

Rôto (4) quay, dẫn động cánh bơm (7) quay theo, lúc đó cánh bơm sẽ gạt nhiên

liệu từ cửa vào (11) đến cửa ra (10) của bơm, do đó tạo được độ chân không tại cửa vào nên hút được nhiên liệu vào và tạo áp suất tại cửa ra để đẩy nhiên liệu đi.

Van an toàn (2) mở khi áp suất vượt quá áp suất giới hạn cho phép (khoảng 6kG/cm2)

Van một chiều (1) có tác dụng khi động cơ ngừng hoạt động Van một chiềukết hợp với bộ ổn định áp suất duy trì áp suất dư trong đường ống nhiên liệu khiđộng cơ ngừng chạy, do vậy có thể dễ dàng khởi động lại Nếu không có áp suất dưthì nhiên liệu có thể dễ dàng bị hóa hơi tại nhiệt độ cao gây khó khăn khi khởi độnglại động cơ

b) Ðiều khiển bơm nhiên liệu

Bơm nhiên liệu chỉ hoạt động khi động cơ đang chạy Ðiều này tránh chonhiên liệu không bị bơm đến động cơ trong trường hợp khóa điện bật ON nhưngđộng cơ chưa chạy