Đang tải... (xem toàn văn)
bài giảng hệ thống nhiên liệu cho ô tô: động cơ xăng, động cơ diesel, và động cơ phun xăng điện tử. Bài giảng do giảng viên Đại học Bách Khoa Hà Nội biên soạn Động cơ xăng hay động cơ Otto (lấy theo tên của Nikolaus Otto) là một dạng động cơ đốt trong, thông thường được sử dụng cho ô tô, máy bay, các máy móc di động nhỏ như máy xén cỏ hay xe máy cũng như làm động cơ cho các loại thuyền và tàu nhỏ. Nhiên liệu của các động cơ xăng là xăng.
Bộ mơn Động đốt – Viện Cơ khí Động lực Trường ĐHBK Hà Nội -***** Bài giảng: HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU VÀ TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Người dạy: TS KHỔNG VŨ QUẢNG Hệ thống nhiên liệu tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT 1.7 HTNL động phun xăng 1.7.1 Ưu nhược điểm so với CHK -Suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ -Cơng suất lít động cao -Ở chế độ chuyển tiếp động động làm việc tốt -Khí thải độc hại -Động làm việc tốt điều kiện thời tiết địa hình Nhược điểm: Cấu tạo phức tạp, giá thành cao 1.7.2 Phân loại Hệ thống nhiên liệu tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT 1.7.2 Phân loại -Phân loại theo số vòi phun -Phân loại theo biện pháp điều khiển phun xăng -Phân loại theo cách đo lưu lượng khí nạp Hệ thống nhiên liệu tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT Hệ thống nhiên liệu tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT Electronic throttle control (ECT) system Pedal-treval sensor, Motronic ECU, Throttle-valve-angle sensor, Throttle-valve drive, Throttle valve Hệ thống nhiên liệu tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT Development of fuel-injection systems Year System 1967 D-Jetronic • Analog-technology multi-point injection system • Intermittent fuel injection • Intake-manifold-controlled 1973 K-Jetronic • Mechanical-hydraulic multi-point injection system • Continuous fuel injection 1973 L-Jetronic Features • Electronic multi-point injection system (initially analog, later digital technology) • Intermittent fuel injection • Air-flow sensing 1981 LH-Jetronic • Electronic multi-point injection system • Intermittent fuel injection • Air-mass sensing 1982 KE-Jetronic • K-Jetronic with electronically controlled additional functions 1987 Mono-Jetronic • Single-point injection system • Intermittent fuel injection • Air-flow calculation via throttle-valve angle and engine speed Hệ thống nhiên liệu tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT D-Jetronic system schematic Hệ thống nhiên liệu tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT K-Jetronic system schematic Hệ thống nhiên liệu tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT L-Jetronic system schematic Hệ thống nhiên liệu tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT Mono-Jetronic system schematic Hệ thống nhiên liệu tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT Hệ thống nhiên liệu tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT 2) L- Jetronic (Hệ thống phun xăng L- Jetronic hệ thống phun xăng nhiều điểm, phun gián đoạn điều khiển ®iƯn tư ) 11 10 13 15 14 12 1: l¸ van lật, 2: điều khiển điện tử, 3: cản giảm chấn, 4: vòi phun điện từ, 5: thùng xăng, 6: bơm , 7: lọc, 8: điều chỉnh áp suất, 9: công tắc, 10: rơ le nhiệt- thời gian, 11: vòi phun khởi động, 12: cảm biến nhiệt độ động cơ, 13: b ớm hỗn hợp, 14: rơ le nhiệt, 15: đờng bổ sung không khí H thng nhiên liệu tự động điều chỉnh tốc độ ĐC T - Nguyên tắc hệ thống lợng không khí nạp đợc đo trực tiếp Trên đờng ống nạp chung có van lật 1, van đợc giữ lò xo xoắn Tín hiệu góc lệch van lật- tỷ lệ với lợng không khí nạp- đợc vôn kế (trên hình vẽ thể tâm quay van lật) ghi nhận truyền đến điều khiển Lá cản có tác dụng giảm dao động cho van lật Xăng từ thùng chứa qua bơm ®iƯn 6, läc tinh dÉn ®Õn vßi phun Vòi phun van điện từ Bộ điều chỉnh áp suất giữ cho chênh áp trớc sau vòi phun không đổi Do đó, lợng nhiên liệu phun phụ thuộc vào thời gian mở vòi phun mà - Tất vòi phun động nhận tín hiệu xung từ điều khiển phun đồng thời Tín hiệu thờng lấy từ cấu tạo xung bố trí với chia điện Do phun đồng thời nên xy lanh có khác biệt pha làm việc thời điểm phun Điều ảnh hởng đến tính làm việc đồng xy lanh Để giảm bớt khác biệt này, trình phun đợc thực hai lần chu trình động - Để khởi động dễ dàng, giống nh hệ thống trình bày trên, vòi phun 11- thông qua công tắc khởi động phun thêm lợng xăng vào đờng ống nạp chung Rơ le nhiệt - thời gian 10 điều khiển thời gian đóng-mở vòi phun khởi động 11 Hệ theo thống nhiên liệuhiÖu tự động điều chnh tc C T cơ, điều chỉnh lợng nhiên tín nhiệt độ động - Trong trình hâm nóng máy, nh hệ thống trình bày trên, thông qua tín hiệu nhiệt độ động cảm biến nhiệt 12, điều khiển tăng thời gian mở vòi phun để tăng lợng xăng phun Đồng thời, điều khiển thị cho rơ le nhiệt 14 mở thêm đờng không khí 15 Kết tăng lợng hỗn hợp trình độ - Trên bớm ga 13 bố trí công tắc Khi động bị kéo, ví dụ trờng hợp ô tô xuống dốc, bớm ga vị trí không tải nh ng tốc độ vòng quay động lúc lớn tốc độ vòng quay không tải Tín hiệu độ mở bớm ga tín hiệu tốc độ đợc dẫn đến điều khiển để cắt hoàn toàn nhiên liệu Khi động làm việc chế độ tải lớn, bớm ga mở to, nhờ công tắc hỗn hợp đợc làm đậm để động phát công suất cao - Do lợng không khí nạp đợc trực tiếp nên chất lợng hỗn hợp không phụ thuộc tình trạng hao mòn động nh sai khác động phạm vi dung sai chÕ t¹o Hệ thống nhiên liệu tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT Hệ thống nhiên liệu tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT 3) Mono Jetronic (đây hệ thống phun đơn điểm) 11 12 10 1: bơm, 2: lọc, 3: ổn áp, 4: vòi phun điện từ, 5: nhiệt điện trở đo lu lợng không khí, 6: van bổ sung không khí (by pass), 7: c¶m biÕn gãc më bím ga, 8: bé ®iỊu khiĨn ®iƯn tư, 9: bím ga, 10: tÝn hiệu tốc độ vòng quay động cơ, 11: tín hiệu nhiệt độ động cơ, 12: cảm biến thành phần hỗn hỵp Hệ thống nhiên liệu tự động điều chnh tc C T - Đây hệ thống phun đơn điểm Theo phơng án này, xăng đợc phun vào ống nạp chung để cung cấp hỗn hợp cho xy lanh Về mặt nguyên tắc sử dụng phơng pháp phun liên tục hay phun gián đoạn Vòi phun đợc bố trí bớm tiết lu, vận tốc dòng không khí lớn tạo điều kiện tốt cho trình xé tơi xăng hoà trộn với không khí - Bộ điều khiển điện tử nhận tín hiệu từ cảm biến khác động cơ, thông số điều khiển lu lợng không khí nạp qua thiết bị đo kiểu nhiệt - điện trở Cảm biến sợi dây điện trở platin có dòng điện chạy qua Dòng không khí nạp bao quanh làm mát sợi dây làm thay đổi điện trở Để giữ nhiệt độ dây dẫn không thay đổi, dòng điện chạy qua dây phải tăng lên giá trị định Tín hiệu dòng điện tỷ lệ với lu lợng không khí nạp phản ánh đến điều khiển, qua điều khiển lợng nhiên liệu phun vòi phun Ngoài ra, điều khiển nhận tín hiệu khác nh trình bày hình vẽ để thực chức nh làm đậm hâm nóng máy, tăng tốc, không tải Nói chung, mặt giá thành mức hoàn chức năng, hệ thống phun H thng nhiờn liu v t ng iu độ chỉnh tốc độ ĐCthiƯn ĐT 4) So s¸nh hƯ thèng phun xăng hệ thống dùng chế hoà khí HTNL dùng CHK (kiểu khí thông thờng) có u điểm đơn giản, giá thành thấp làm việc chắn Trái lại, HTNL phun xăng có u điểm bật sau: - v cao chỗ thắt nh họng khuyếch tán để giảm áp suất nh BCHK sấy nóng đờng ống nạp - Trong hệ thống phun nhiều điểm, hệ số d lợng không khí xy lanh đồng Đồng thời, phần lớn lợng xăng phun bay xy lanh có tác dụng giảm nhiệt độ môi chất thiết kế tăng tỷ số nén Hai u điểm chủ yếu dẫn tới tăng tính hiệu (pe lớn) tính kinh tế (ge nhỏ) động Ngoài tính kinh tế cao nguyên nhân khác nh xăng không đọng bám đờng nạp động khởi động động bị kéo nhiên liệu bị cắt hoàn toàn Không cần hệ thống tăng tốc riêng rẽ điều khiễn phản ứng tức thời để tăng lợng nhiên liệu phun phù hợp với lợng không khí nạp H thng nhiờn liu v t ng iu chnh tc C T Động có tính tích ứng cao điều kiện sử dụng khác dù tĩnh nh trạm phát điện hay di động nh ô tô, xuồng máy, máy bay Hệ số d lợng không khí đợc điều chỉnh xác nên giảm đợc thành phần độc hại khí thải, giảm ô nhiễm môi trờng (xem chơng X) Vì u điểm quan trọng này, động phun xăng ngày đợc dùng phổ biến Hiện nay, hầu hết xe du lịch hãng ô tô tiếng giới lắp động phun xăng H thng nhiờn liu tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT 1.7.3 Nguyên tắc hoạt động hệ thống phun xăng Hệ thống nhiên liệu tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT 1.7.4 Kết cấu, nguyên tắc hoạt động hệ thống phun xăng nhiều điểm Hệ thống nhiên liệu tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT 1.7.5 Đặc điểm hệ thống phun xăng điện tử điểm Hệ thống nhiên liệu tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT 1.7.6 Đặc điểm hệ thống phun xăng khí nhiều điểm Hệ thống nhiên liệu tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT 1.7.7 Điều chỉnh Lamda Hệ thống nhiên liệu tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT Hệ thống nhiên liệu tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT ... schematic Hệ thống nhiên liệu tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT Mono-Jetronic system schematic Hệ thống nhiên liệu tự động điều chỉnh tc C T Hệ thống nhiên liệu phun xăng Hệ thống nhiên liệu phun... điểm hệ thống phun xăng khí nhiều điểm Hệ thống nhiên liệu tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT 1.7.7 Điều chỉnh Lamda Hệ thống nhiên liệu tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT Hệ thống nhiên liệu tự động. .. cấu, nguyên tắc hoạt động hệ thống phun xăng nhiều điểm Hệ thống nhiên liệu tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT 1.7.5 Đặc điểm hệ thống phun xăng điện tử điểm Hệ thống nhiên liệu tự động điều chỉnh tốc