MPI – Hệ thống phun xăng đa điểm

MPI – Hệ thống phun xăng đa điểm

M-STEP MPI – Hệ thống phun xăng đa điểm STEP - II MPI 2008 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MPI 1-1 1. Hệ thống nhiên liệu động cơ xăng 1-1 2. Tổng quan về cấu tạo hệ thống MPI 1-3 2.1 Sơ đồ điển hình của hệ thống MPI 1-3 2.2 Tổng quan về hệ thống cung cấp nhiên liệu 1-4 2.3 Tổng quan về hệ thống đánh lửa 1-5 2.4 Tổng quan về hệ thống điều khiển không khí 1-6 2.5 Hệ thống kiểm soát khí thải 1-8 3. Tổng quan về các bộ phân của hệ thống MPI 1-9 3.1 Tổng quan về Engine-ECU 1-10 3.2 Cơ cấu chấp hành 1-11 4. Tổng quan về sự hoạt động của hệ thống MPI 1-12 4.1 Đầu vào 1-13 4.2 Ra lệnh 1-17 4.3 Thực thi 1-18 4.4 Điều khiển tín hiệu phản hồi 1-20 4.5 Hoạt động của bộ Engine-ECU 1-23 5. Kiểm tra kiến thức 1-28 CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU 2-1 1. Hoạt động của hệ thống 2-1 1.1 HT cung cấp nhiên liệu 2-1 1.2 HT điều khiển điện tử 2-3 1.3 Phun nhiên liệu đa điểm (MPI – Multipoint Fuel Injection) 2-3 1.4 Các chế độ của phun nhiên liệu đa điểm 2-4 1.5 Phun đồng loạt 2-5 1.6 Phun theo thứ tự 2-6 1.7 Phun không đồng loạt 2-9 2. Điều khiển phun nhiên liệu 2-11 2.1 Quá trình điều khiển lượng phun nhiên liệu 2-11 2.2 Thời gian mở kim phun cơ bản 2-12 2.3 Xác định số vòng quay trục khuỷu 2-15 2.4 Điều khiển tín hiệu phản hồi 2-15 2.5 Hiệu chỉnh phu dựa trên thông tin từ các cảm biến và các nguồn khác 2-19 2.6 Điều khiển nhiên liệu khác 2-24 2.7 Chất lượng của nhiên liệu sử dụng 2-26 3. Hoạt động của các bộ phận trên HT nhiên liệu 2-28 3.1 Bơm nhiêm liệu 2-29 3.2 Bộ điều chỉnh áp suất nhiên liệu 2-32 3.3 Lọc nhiên liệu 2-35 3.4 Vòi phun nhiên liệu 2-36 3.5 CB vị trí trục khuỷu 2-39 3.6 CB vị trí trục cam 2-41 3.7 CB lưu lượng khí nạp 2-45 3.8 CB nhiệt độ trên đường ống nạp 2-48 3.9 CB khối lượng khí nạp 2-49 3.10 CB áp suất tuyệt đối (chân không) 2-50 3.11 CB áp suất khí trời 2-50 3.12 CB nhiệt độ nước làm mát 2-51 3.13 CB vị trí bướm ga 2-51 3.14 CB vị trí bàn đạp ga 2-54 3.15 CB Oxy 2-58 3.16 CB tốc độ xe 2-60 4. Kiểm tra kiến thức 2-62 CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 3-1 1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửa 3-1 1.1 HT đánh lửa dùng bộ chia điện 3-1 1.2 HT đánh lửa không dùng bộ chia điện 3-2 2. Điều khiển phân phối tia lửa đến các xilanh 3-4 2.1 Статическая система зажигания с двухвыводными катушками зажигания 3-4 2.2 Статическая система зажигания с индивидуальными катушками зажигания 3-5 3. Управление углом опережения зажигания 3-7 3.1 Расчет времени рабочего цикла 3-8 3.2 Управление моментом открывания силового транзистора 3-8 3.3 Управление моментом закрывания силового транзистора 3-9 3.4 Управление углом опережения зажигания 3-10 3.5 Коррекция угла опережения зажигания 3-11 3.6 Управление детонацией 3-14 3.7 Совместное управление двигателем и коробкой передач 3-16 4. Управление временем накопления энергии в катушке зажигания 3-16 4.1 Ток в первичной обмотке катушки зажигания 3-16 4.2 Блок-схема управления временем накопления в первичной обмотке катушки зажигания 3-17 5. Hoạt động của các bộ phận trong HT đánh lửa 3-18 5.1 CB góc quay trục khuỷu 3-18 5.2 CB vị trí trục cam 3-18 5.3 CB kích nổ 3-19 5.4 Transistor công suất 3-20 5.5 CB báo sự cố HT đánh lửa 3-21 6. Kiểm tra kiến thức 3-22 Глава 4 СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ХОЛОСТЫМ ХОДОМ ДВИГАТЕЛЯ 4-1 1. Управление частотой вращения коленчатого вала в режиме холостого хода 4-1 2. Принцип действия системы 4-2 2.1 Алгоритм управления оборотами холостого хода 4-2 2.2 Управление расходом воздуха 4-3 2.3 Управление оборотами холостого хода 4-7 2.4 Управление положением шагового электродвигателя 4-11 3. Принцип действия элементов системы холостого хода 4-16 3.1 Сервопривод регулятора оборотов холостого хода 4-16 3.2 Количество воздуха проходящего через байпасный канал и количество шагов шагового электродвигателя 4-16 3.3 Принцип действия шагового электродвигателя 4-17 3.4 Выключатель кондиционера 4-20 3.5 Вывод FR генератора 4-20 3.6 Вывод G генератора 4-22 3.7 Управление током генератора 4-23 3.8 Датчик давления рабочей жидкости в рулевом управлении 4-24 3.9 Датчик положения селектора АКПП 4-25 4. Проверка полученных знаний 4-26 Глава 5 СИСТЕМА СНИЖЕНИЯ ТОКСИЧНОСТИ 5-1 1. Отработавшие газы 5-1 1.1 Состав отработавших газов 5-2 1.2 Вредные компоненты в отработавших газах и их влияние на человеческий организм 5-2 1.3 Механизм образования вредных компонентов 5-3 1.4 Другие компоненты отработавших газов 5-6 1.5 Причины превышения концентрации вредных выбросов в отработавших газах 5-7 2. Принцип действия системы снижения токсичности 5-10 2.1 Система принудительной вентиляции картера 5-10 2.2 Система улавливания паров топлива 5-12 2.3 Система рециркуляции отработавших газов (EGR) 5-14 2.4 Каталитический нейтрализатор 5-16 2.5 Винт регулировки состава смеси 5-19 3. Система бортовой диагностики (OBD) 5-20 3.1 Диагностические коды неисправности 5-20 3.2 Принцип действия системы определения неисправностей 5-21 3.3 Контрольная лампа индикации неисправностей двигателя 5-22 3.4 Данные «стоп-кадр» 5-22 3.5 Диагностические коды 5-24 3.6 Основные контролируемые элементы 5-27 3.7 Проверка кислородного датчика 5-27 3.8 Проверка состояния каталитического нейтрализатора 5-29 3.9 Проверка системы топливоподачи 5-31 3.10 Контроль пропусков воспламенения 5-35 3.11 Ездовой цикл управления автомобилем 5-39 3.12 Диагностические режимы системы E-OBD 5-44 4. Проверка полученных знаний 5-46 Глава 6 ТЕХНИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ НА АВТОМОБИЛЕ 6-1 1. Общие сведения 6-1 1.1 Управление при возникновении неисправности 6-1 2. Диагностические коды неисправности 6-3 2.1 Методика считывания и стирания диагностических кодов неисправностей 6-3 2.2 Система самодиагностики 6-4 2.3 Таблица поиска причин неисправностей по признакам 6-14 2.4 Справочная таблица данных 6-16 2.5 Справочная таблица проверки исполнительных устройств 6-22 2.6 Проверки на выводах разъема электронного блока управления двигателем 6-23 2.7 Диагностика с использованием осциллографа 6-25 2.8 Специальный инструмент 6-27 3. Технические операции, выполняемые на автомобиле 6-29 3.1 Очистка корпуса дроссельной заслонки 6-29 3.2 Регулировка базовой частоты вращения холостого хода 6-31 3.3 Обучение работе на холостом ходу 6-32 3.4 Инициализация значений, сохраненных в блоке управления двигателем 6-33 3.5 Инициализация электронно-управляемой дроссельной заслонки 6-33 3.6 Проверка угла опережения зажигания 6-33 3.7 Регулировка датчика положения дроссельной заслонки 6-35 3.8 Проверка сервопривода регулятора оборотов холостого хода 6-36 3.9 Проверка работы топливного насоса 6-37 3.10 Сброс давления топлива 6-38 3.11 Измерение давления топлива 6-38 3.12 Проверка форсунки 6-42 3.13 Проверка датчика расхода воздуха 6-43 3.14 Проверка вакуумного датчика 6-44 3.15 Проверка датчика положения распределительного вала и датчика положения коленчатого вала 6-45 3.16 Проверка датчика температуры воздуха на впуске 6-45 3.17 Проверка датчика температуры охлаждающей жидкости 6-46 3.18 Проверка кислородного датчика 6-48 3.19 Проверка вакуумных линий 6-50 3.20 Проверка системы принудительной вентиляции картера 6-51 3.21 Проверка системы улавливания паров топлива 6-53 3.22 Проверка системы рециркуляции ОГ 6-56 5. Проверка полученных знаний 6-60 Глава 7 СИСТЕМА НЕПОСРЕДСТВЕННОГО ВПРЫСКИВАНИЯ БЕНЗИНА GDI 7-1 1. Общие сведения 7-1 2. Основные элементы конструкции 7-1 3. Особенности двигателей с системой GDI 7-2 3.1 Движение воздушного потока внутри цилиндра 7-2 3.2 Способы смесеобразования двигателей с системой GDI 7-3 4. Устройство и основные элементы 7-7 4.1 Головка блока цилиндров 7-7 4.2 Поршень 7-7 4.3 Впускная система 7-8 5. Система топливоподачи 7-11 5.1 Элементы топливной системы 7-12 5.2 Системы снижения токсичности 7-16 Глава 1 Общие сведения о системе MPI 1. Системы подачи топлива бензиновых двигателей Для нормальной работы бензинового двигателя необходимо подавать в камеру сгорания топливовоздушную смесь, которая должна обладать следующими свойствами: • находиться в газообразной фазе (жидкость не горит) • быть гомогенной (однородной, хорошо перемешанной) • тщательно дозирована (отношении массы бензина к массе воздуха должно поддерживаться таким образом, чтобы обеспечить наиболее полное сгорание). Коэффициент избытка воздуха λ λ > 1 смесь обеднённая λ < 1 смесь обогащённая Рис.1.1 Стехиометрическое соотношение Установлено, что идеальное количество воздуха необходимое для полного сгорания топлива, в весовых единицах составляет 14,7:1(стехиометрическое соотношение). Коэффициент избытка воздуха λ - показывает во сколько раз действительное количество воздуха, отличается от теоретически необходимого количества. Стехиометрическое отношение массы топлива к массе воздуха λ = Действительное отношение массы топлива к массе воздуха В зависимости от режима работы двигателя оптимальная величина воздушно-топливного отношения меняется и может отличаться от идеального стехиометрического значения: • (λ > 1) - экономичный состав смеси (обеднённая смесь) - в этой смеси имеется избыток воздуха, обеспечивающий сгорание всего топлива, содержащегося в смеси. • (λ < 1) - мощностной состав смеси (обогащённая смесь) - в этой смеси имеется избыток топлива, что позволяет увеличивать скорость сгорания. 1 - 1 Общие сведения о системе MPI Рис.1.2 Состав топливовоздушной смеси при различных условиях движения автомобиля На большинстве режимов движения автомобиля состав топливной смеси близок к стехиометрическому, однако при изменении режимов и условий работы двигателя его необходимо корректировать. При запуске двигателя топливо подаётся с избытком (отношение от 1:1 до 5:1), т.к. в холодном двигателе оно плохо испаряется и конденсируется на стенках впускного коллектора, но при этом свечи зажигания заливаться не должны. Для устойчивой работы при прогреве двигателя смесь должна быть обогащённой (отношение примерно 11:1). Степень обогащения зависит от температуры охлаждающей жидкости и всасываемого воздуха. После прогрева в режиме холостого хода и установившемся режиме движения, двигатель работает на стехиометрическом составе смеси. В переходных режимах, т.е. при резком изменении нагрузки, дроссельная заслонка открывается достаточно быстро и во впускной коллектор поступает больше воздуха, поэтому смесь необходимо кратковременно обогащать. При движении автомобиля с полной нагрузкой, для получения максимальной мощности смесь необходимо обогащать (отношение от 12:1 до 13:1). В режиме торможения двигателем топливоподача полностью прекращается. При снижении частоты вращения коленчатого вала ниже заданной величины топливоподача восстанавливается. 1 - 2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MPI 2. Tổng quan về cấu tạo hệ thống MPI 2.1. Sơ đồ điển hình của hệ thống MPI Hình.1.3 Sơ đồ hệ thống phun nhiên liệu đa điểm MPI tiêu biểu Hệ thống phun xăng điều khiển điện tử được sử dụng trên ô tô của Mitsubishi Motors, gồm có: • HT nhiên liệu; • HT đánh lửa; • HT điều khiển khí nạp; • HT điều khiển khí xả. Trong hệ thống MPI của hãng Mitsubishi, trong việc tính toán tỉ lệ nhiên liệu-không khí thường sử dụng ba cách để xác định lượng khí nạp: 1. Trong hầu hết trường hợp, (xe dùng động cơ dòng 4G6,4G9, 6G7) sử dụng cảm biến lưu lượng khí nạp loại Karman (dòng xoáy Karman). Đây là loại cảm biến chuyển đổi dòng chảy của không khí sang mã kĩ thuật số, giúp cải thiện được độ chính xác và độ nhạy, được ứng dụng vào việc đo lượng khí nạp đi vào động cơ. Lưu lượng dòng khí được xác định dựa vào mật độ không khí. 2. Trên các động cơ hiện đại (4G69, 4B1, 6B3) sử dụng bộ đo trực tiếp để đo lượng khí nạp (MAF - Mass Air Flow). 3. Trên một số hệ thống thì áp dụng nguyên khí đo lượng khí nạp gián tiếp (với xe sử dụng động cơ 4G1, 3A9, 4A9) dùng cảm biến áp suất tuyệt đối đặt bên trong đường ống nạp, phía sau bướm ga (MAP sensor - Manifold Absolute Pressure Sensor) .Ở loại này, khối lượng khí nạp là không đo được mà phải dựa trên các thông số cơ bản khác (áp suất đường ống nạp, nhiệt độ không khí nạp). 1 - 3 [...]... th ng ch n oán EOBD (Enhance On Board Diagnostic) 1-8 i xe còn trang b T NG QUAN V H TH NG MPI 3 T ng quan v các b ph n trên h th ng MPI H th ng phun xăng a i m MPI ư c i u khi n b i b Engine-ECU B Engine-Ecu s d ng tín hi u t các c m bi n khác nhau tính toan th i i m phun nhiên li u t i ưu, lư ng nhiên li u c n phun, th i i m ánh l a, và h s hi u ch nh t c c m ch ng… Nó ưa ra các tín hi u i u khi n... vòi phun c quy Rơle i u khi n ON OFF No.1 No.2 No.3 No.4 Engine-ECU Hình 1.18 M ch vòi phun dùng cho ng cơ phun xăng là m t ví d c a b Engine-ECU i u khi n m ch n i mass i n áp dương c a c quy ư c cung c p qua m t rơle n các vòi phun, khi công t c IG b t m v trí “ON” ho c ”START” kích ho t m t vòi phun, b Engine-ECU ch c n n i mass m ch tương ng i u này làm cho dòng i n i qua cu n dây i n t c a vòi phun, ... khi n n ISC – Idle Speed Control servo tăng lư ng không khí i qua bư m ga Các cơ c u ch p hành ho t ng d a trên tín hi u c p n t Engine-ECU H u h t chúng không g i tín hi u ph n h i v cho b Engine-ECU 1 - 11 3.3 S khác nhau gi a h th ng nhiên li u dùng b ch hòa khí và h th ng phun xăng giúp b n hi u ư c h th ng MPI, dư i ây s trình bày s khác nhau cơ b n gi a m t h th ng phun nhiên li u (MPI) và m t... i mass m ch tương ng i u này làm cho dòng i n i qua cu n dây i n t c a vòi phun, làm nh c kim phun và vòi phun phun nhiên li u B EngineECU cho phép dòng i n i qua vòi phun ch trong m t kho ng th i gian chính xác Lư ng nhiên li u cung c p ư c xác nh b i th i gian kích m vòi phun 1 - 18 T NG QUAN V H TH NG MPI 4.3.2 M ch transistor công su t (Transistor ánh l a) CB lưư lư ng khí n p CB áp su t khí tr... khi ng cơ còn làm vi c 1 - 10 T NG QUAN V H TH NG MPI 3.2 Cơ c u ch p hành (Actuator) Transistor công su t và bôbin ánh l a Motor bư c i u khi n t c không t i Vòi phun nhiên li u Hình 1.11 Cơ c u ch p hành là thi t b dùng th c hi n các l nh b Engine-ECU ra quy t cơ c u ch p hành chính trong h th ng phun nhiên li u a i m: • Vòi phun nhiên li u (Béc phun) • Motor bư c i u khi n t c c m ch ng (Van i n... kích m vòi phun trong m t th i gian phù h p v i lư ng nhiên li u ã tính toán - B Engine-ECU i u ch nh lư ng nhiên li u phun n u b sung khi c n thi t b ng cách dùng l c m như các tín hi u t c m bi n liên quan cho th y s c n ch ng và bơm tăng t c thi t hi u ch nh T NG QUAN V H TH NG MPI 4 T ng quan v s ho t B ph n nh n bi t ng c a h th ng MPI B ph n ra l nh B ph n th c thi Hình 1.12 H th ng phun nhiên... duy trì thông tin Khi ng t ngu n i n, d li u ch a trong RAM s m t i • EEPROM – Electrically Ereasable Programmable Read Only Memory là lo i b nh có th xóa ư c b ng l p trình và khi ng t ngu n i n thì d li u bên trong b nh này không m t i 1 - 17 T NG QUAN V H TH NG MPI 4.3 Th c thi c a hoàn thành quá trình “nh n bi t – ra l nh – th c thi”, thì b Engine-Ecu i u khi n các h th ng ng cơ thông qua vi c s... phun nhiên li u (MPI) và m t h th ng dùng b ch hòa khí M c H th ng dùng b ch hòa khí H th ng phun nhiên li u C ut o Bao g m m t ng khu ch tán, vòi phun chính, Bao g m các b ph n c a h th ng n p không khí (ch ng bư m ga, phao, và các b ph n khác h n như bư m ga), các b ph n c a h th ng phun nhiên li u (như các vòi phun) , các b ph n c a h th ng i u khi n (ch ng h n như ECU và các c m bi n), và các b ph n... vuông (5V – 0V – 5V – 0V…) v i t n s thay i Ki m tra c m bi n Nh ng thi t b dư i ây có th s d ng ki m tra c m bi n lo i này: ng h o hi u i n th Voltmeter ông fh o ki u kĩ thu t s (logic) • ng h MUT-II ho c MUT-III (m t s tín hi u) • Máy o hi n sóng Oscilloscope Máy MUT-II, MUT-III và các ng h vôn ch có th cung c p h n ch v ch t lư ng c a lo i tín hi u c m bi n này • • 1 - 14 T NG QUAN V H TH NG MPI 4.1.3... như s tr c tr c c a các b ph n nào ó x y ra nghiêm tr ng, ch ng h n như c m bi n góc quay tr c khu u, b Engine-ECU không th cung c p tín hi u ánh l a và tín hi u i u khi n phun nhiên li u 1 - 25 T NG QUAN V H TH NG MPI 4.5.4 OBD – On Board Diagnostics • ư c d a trên các tiêu chu n qu c t • Ki m soát khí th i • Nh n bi t ư c s thông m ch c a các c m bi n và các b ph n Các h th ng ch n oán tr c tr c . M-STEP MPI – Hệ thống phun xăng đa điểm STEP - II MPI 2008 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MPI 1-1 1. Hệ thống nhiên. VỀ HỆ THỐNG MPI 2. Tổng quan về cấu tạo hệ thống MPI 2.1. Sơ đồ điển hình của hệ thống MPI Hình.1.3 Sơ đồ hệ thống phun