chuyên đề cơ điện tử ( EFI)

1 LỜI NÓI ĐẦU Hiện khoa học kỹ thuật phát triển nhanh mang lại lợi ích to lớn cho người vật chất lẫn tinh thần Để nâng cao đời sống nhân dân hòa nhập với phát triển chung đất nước khu vực khác giới Nhà nước ta đẩy mạnh cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước Một mục tiêu đặt phát triển ngành cơng nghiệp khí ơtơ Ngành cơng nghiệp khí ơtơ đóng vai trò quan trọng phát triển chung toàn xã hội giải việc làm, thúc đẩy kinh tế quốc dân Trong thập niên gần phát triển mạnh mẽ kinh tế, nhu cầu vận chuyển hàng hóa nhu cầu lại ngày cao Mạng lưới giao thông phát triển nhanh phương tiện giao thông lại ơtơ ngày chiếm vị trí quan trọng thiếu xã hội Là sinh viên Khoa Cơng Nghệ Ơtơ chúng em trang bị kiến thức ngành khí ơtơ Mặc dù năm chúng em trường nhận đồ án chuyên ngành theo học, tập thể lớp cá nhân em cảm thấy vui Nó trang bị thêm bổ trợ kiến thức chung em vừa học để tiếp tục cố gắng học tập sau trường đóng góp cho phát triển ngành công nghiệp ôtô nước nhà, cho thân cho gia đình cho tồn xã hội H ệ Th ống Phun Nhiên Li ệu Đi ện T – EFI Hệ thông EFI sử dụng cảm biến khác để phát tình trạng động điều kiện chậy xe ECU động tính tốn lượng phun nhiên liệu tối ưu làm cho vòi phun nhiên liệu Hình vẽ thể kết cấu EFI • ECU động ECU tính thời gian phun nhiên liệu tối ưu đưa vào tín hiệu từ cảm biến • cảm biến lưu lượng nạp cảm biến áp suất đường ống nạp Cảm biến phát khối lượng khơng khí nạp áp xuất ống nạp • cảm biến vị trí trục khuỷu Cảm biến phát góc quay trục khuỷu tốc độ động • cảm biến vị trí trục cam Cảm biến phát góc quay chuẩn thời điểm trục cam • cảm biến nhiện độ nước Cảm biến phát nhiện độ nước làm mát • cảm biến bướm ga Cảm biến góc mở bướm ga • cảm biến oxy Cảm biến phát nồng độ oxy khí xả Các loại EFI Có hai loại thống EFI phân loại theo phương pháp phát lượng không khí nạp hệ L-EFI (Loại điều khiển lưu lượng khơng khí) Loại sử dụng cảm biến lưu lượng khí nạp để phát lượng khơng khí chạy vào đường ống nạp Có hai phương pháp phát hiện: Một loại trực tiếp đo khối khơng khí nạp, loại thực hiệu chỉnh dựa vào thể tích khơng khí D-EFI (Loại điều khiển áp suất đường ống nạp) Loại đo áp suất đường ống nạp để phát lượng khơng khí nạp theo tỷ trọng khơng khí nạp Hệ thống nhiên liệu Nhiên liệu lấy từ bình nhiên liệu bơm nhiên liệu phun áp suất vòi phun Áp suất nhiên liệu đường ống nhiên liệu phải điều chỉnh để trì việc phun nhiên liệu ổn định điều áp giảm rung động Các phận • Bình nhiên liệu • Cụm bơm nhiên liệu • Bơm nhiên liệu • Lưới lọc bơm nhiên liệu • Bộ lọc nhiên liệu • • • • Bộ điều áp Ống phân phối Vòi phun Bộ giảm rung động Bơm nhiên liệu Bơm nhiên liệu lắp bình nhiên liệu kết hợp với lọc nhiên liệu, điều áp, đo nhiên liệu, v.v… Cánh bơm mô tơ quay để nén nhiên liệu .Van chiều đóng lại bơm nhiên liệu dừng để trì áp suất đường ống nhiên liệu làm cho việc khởi động động dễ dàng Nếu khơng có áp suất dư, dễ xảy tượng khoá nhiệt độ cao, làm cho việc khởi động lại khó khăn Van an tồn mở áp suất phía cửa trở nên cao, nhằm ngăn chặn áp suất nhiên liệu trở nên cao Bộ điều áp Bộ điều áp điều chỉnh áp suất nhiên liệu vào vòi phun 324 kPa (3.3 kgf/cm2) (Các giá trị thay đổi tuỳ theo kiểu động cơ) Ngoài ra, điều áp trì áp suất dư đường ống nhiên liệu cách thức trì van chiều bơm nhiên liệu Có hai loại phương pháp điều chỉnh nhiên liệu Loại Loại điều chỉnh áp suất nhiên liệu áp suất không thay đổi Khi áp suất nhiên liệu vượt lực ép lò xo điều áp, van mở để trả nhiên liệu trở bình nhiên liệu điều chỉnh áp suất GỢI Ý: Lỗ phun vòi phun có độ chân không gây chân không đường ống nạp, hút nhiên liệu Độ chân khơng ln ln thay đổi tuỳ theo tình trạng động Vì vậy, loại ECU động tính tốn lượng phun nhiên liệu thời gian phun theo thay đổi độ chân không đường ống nạp để đảm bảo cho vòi phun phun nhiên liệu thích hợp Loại Loại có ống phân phối liên tục điều chỉnh áp suất nhiên liệu để giữ cho áp suất nhiên liệu cao áp suất xác định từ áp suất đường ống nạp Hoạt động giống loại 1, độ chân không đường ống nạp đặt vào buồng màng chắn, áp suất nhiên liệu điều chỉnh cách thay đổi áp suất nhiên liệu van mở theo độ chân không đường ống nạp Nhiên liệu trả bình nhiên liệu qua ống hồi nhiên liệu GỢI Ý: Lỗ phun vòi phun có độ chân khơng gây chân khơng đường ống nạp, hút nhiên liệu Độ chân không luôn thay đổi theo tình trạng động Do đó, áp suất nhiên liệu loại điều chỉnh liên tục độ chân không đường ống nạp để trì áp suất nhiên liệu cao áp suất đặt trước để trì lượng phun đặt thời gian phun 10 32 đồng thời Nhiên liệu phun đồng thời vào xi lanh tương ứng lần sau vòng quay trục khuỷu lượng nhiên liệu cần thiết để đốt cháy phun lần phun Điều chỉnh phun nhiên thời gian liệu ECU động thay đổi lượng phun nhiên liệu cách thay thời gian phun vòi phun làm Thời gian phun nhiên liệu thực xác định mục thời gian phun nhiên liệu xác lượng khí nạp tốc độ động đổi tế sau định thời gian phun hiệu chỉnh khác xác định băng cảm biến khác Thời gian phun mà ECU động cuối truyền vào vòi phun bổ sung hiệu chỉnh thời gian phun có hiệu chỉnh sau • • • làm đậm để khởi động làm chậm để hâm nóng hiệu chỉnh phản hồi tỉ lệ khơng khí - nhiên liệu làm đậm để tăng tốc căt nhiên liệu làm đậm để tăng công suất hiệu chỉnh khác 33 34 • Các hiệu chỉnh khác tín hiệu 35 Các hiệu chỉnh khác • làm đạm để khởi động Khơng thể tính than phun lượng khơng khí nạp tốc dộ động thấp thay đổi lượng khơng khí nạp lơn lúc khởi động lí thời gian phun nhiên liệu lúc khởi động dược xác định nhiệt độ nước làm mát.Nhiệt độ nước làm mát cảm biến nhiệt độ nước phát hiện.Nhiệt độ nước thấp việc bốc nhiên liệu khém, phải làm chi hỗn hợp khơng khí- nhiên liệu đậm cách kéo dài thời gian phun ECU động xác định động khởi động tốc độ động xác định 400 vòng/phút thấp hơn.Ngoài , tốc độ động đột ngột giảm xuống 400 vong/phút tải trọng đặt lên động đột ngột tăng lên , tính trễ sử dụng để ngăn khơng cho ECU động xác định động đươc nổ máy khởi động lại trừ tốc độ 200 vòng/phút Gợi ý sửa chữa Khi cảm biến nhiệt độ nước có cố, điều coi khả khởi động Tham khảo: Để tăng khả khởi động động nguội, loại EFI cũ có vòi phun khởi động lạnh công tắc định thời khởi động lạnh vòi phun điều chỉnh để tăng lượng nhiên liệu lúc khởi động 36 • làm đậm để hâm nóng Lượng phun nhiên liệu tăng lên bay nhiên liệu động lạnh Khi nhiệt độ nước làm mát thấp, thời gian phun nhiên liệu tăng lên để làm cho hỗn hợp khơng khí - nhiên liệu đậm nhằm đạt khả làm việc thời gian động nguội Việc hiệu chỉnh tối đa dài gấp đơi nhiệt độ bình thường Gợi ý sửa chữa: Khi cảm biến nhiệt độ nước có cố, điều coi khả làm việc • hiệu chỉnh phản hồi tỷ lệ khơng khí nhiên liệu ( cho hầu hết dòng xe) Khi có dao động không lớn tải trọng động tốc độ động cơ, chạy không tải chạy tốc độ không đổi sau hâm nóng, nhiên liệu (hỗn hợp khơng khí-nhiên liệu gần với tỷ lệ khơng khí - nhiên liệu lý thuyết) cung cấp vào lượng khơng khí nạp Các hiệu chỉnh sau thực xe chạy tốc độ không đổi sau hâm nóng (1) Điều khiển phản hồi cảm biến oxy (điều khiển phản hồi tỷ lệ không khí- nhiên liệu): 37 ECU động xác định thời gian phun để đạt tỷ l ệ khơng khí -nhiên liệu lý thuyết Tuy nhiên độ lệch nhỏ tỷ lệ khơng khí-nhiên liệu lý thuyết xảy theo tình trạng thực tế động cơ, thay đổi theo thời gian, điều kiện khác Do đó, cảm biến oxy phát nồng độ oxy khí xả để xác định xem thời gian phun nhiên liệu có phải tỷ lệ khơng khí - nhiên liệu lý thuyết dựa vào lượng khí nạp khơng Nếu ECU động xác định từ tín hiệu cảm biến oxy tỷ lệ khơng khí - nhiên liệu đậm tỷ lệ khơng khí - nhiên liệu lý thuyết, rút ngắn thời gian phun để làm cho hỗn hợp khơng khí - nhiên liệu nhạt Ngược lại, xác định tỷ lệ khơng khí- nhiên liệu nạt, kéo dài thời gian phun để làm cho hỗn hợp khơng khí - nhiên liệu đậm Hoạt động việc điều khiển phản hồi nhằm trì tỷ lệ khơng khí– nhiên liệu trung bình tỷ lệ khơng khí- nhiên liệu lý thuyết cách liên tiếp thực hiệu chỉnh nhỏ (Điều gọi hoạt động "vòng khép kín") 38 Để ngăn chặn việc trung hồ khí xả nóng để bảo đảm động hoạt động tốt, phản hồi tỷ lệ khơng khí - nhiên liệu không xảy điều kiện sau (hoạt động vòng hở ) • • • • • • Trong khởi động động Trong làm đâm sâu khởi động Trong làm đậm để tăng công suất Khi nhiện độ làm mát xác mức xác định Khi nhiên liệu sảy Khi tín hiệu nhạt tiếp tụng dài thời gian xác định Điểm (a) thay đổi điều chỉnh phản hồi theo thời gian trôi qua Trong trường hợp này,điểm buộc phải quay trung tâm Nếu khơng, làm cho việc phản hồi phạm vi hiệu chỉnh việc điều khiển phản hồi Điều gọi việc điều chỉnh tỷ lệ khơng khí-nhiên liệu biết hiệu chỉnh nhiên liệu dài hạn 39 (2) Điều khiển phản hồi cảm biến tỷ lệ không khí-nhiên liệu (cảm biến A/F): Điện áp đầu cảm biến oxy thay đổi nhanh quanh tỷ lệ không khí - nhiên liệu lý thuyết nh đ ược trình bày hình minh họa (phía trên) Dữ liệu cảm biến A/F mà ECU động đạt được,được hiển thị hình máy chẩn đốn (Khi tỷ lệ khơng khí - nhiên liệu nhạt, điện áp nàysẽ cao Ngược lại điện áp thấp tỷ lệ đậm Do độ xác việc phát tỷ lệ khơng khí –nhiên liệu cải thiện Nếu tỷlệ khơng khí -nhiên liệu thời thay đổi từ tỷ lệ khơng khí- nhiên liệu lý thuyết thể hình minh hoạ (phía dưới), ECU động tiếp tục hiệu chỉnh tỷ lệ khơng khí-nhiên liệu tín hiệu cảm biến oxy Tuy nhiên, cảm biến A/F, ECU động liệu tục hiệu chỉnh cách xác định mức thay đổi từ tỷ lệ khơng khí - nhiên liệu lý thuyết 40 (3) Việc hiệu chỉnh khí xả CO xe khơng cảm biến oxy cảm biến A/F : Đối với dòng xe khơng có cảm biến oxy cảm biến A/F , sử dụng cảm biến trở đểu chỉnh nồng độ CO(%) thời gian chậy không tải Xoay biến trở kế bên R làm cho nồng độ đậm lên , xoay biến L làm nhạt nhiên dòng xe có trang bị cảm biến oxy cảm biến A/F việc chỉnh CO không cần thiết thời gian chậy khơng tải xe tự động điều chỉnh đến tỉ lệ khơng khínhiên liệu thích hợp đến tín hiệu cảm biến làm đậm bề mặt tăng tốc tỉ lệ khơng khí – nhiên liệu trở nên nhạt , đặc biệt bắt đầu tăng tốc đỗ trêc việc cung cấp nhiên liệu thường xảy lúc tăng tốc ciệc thay đổi nhanh lượng khí nạp đạp bàn ga Vì , thời gian phun khéo dài để tăng khối lượng phun nhiên liệu dựa vào khơng khí nạp để tránh cho hỗn hợp khơng khí – nhiên liệu trở nên nhạt.việc tăng tốc xác định tốc độ thay đổi góc mở bướm ga Việc hiệu chỉnh lúc tăng tốc tăng lên mạnh khí bắt đầu tăng tốc sau giảm dần việc tăng tốc kết thúc Hơn , việc tăng tốc nhanh lượng phun nhiên liệu lớn 41 cắt nhiên liệu Trong thời gian giảm tốc, hoạt động phun nhiên liệu bị ngắt theo trạng thái giảm tốc để giảm khí xả độc hại tăng hiệu ứng hãm động Sau việc điều khiển cắt nhiên liệu thực để ngừng phun nhiên liệu Trạng thái giảm tốc xác định từ độ mở van tiết lưu tốc độ động Khi van tiết lưu đóng lại tốc độ động cao , điều xác định động giảm tốc Điều khiển cắt nhiên liệu Việc điều khiển cắt nhiên liệu làm ngừng phun nhiên liệu tốc độ động cao tốc độ xác định van tiết lưu đóng lại Việc phun nhiên liệu lại tiếp tục tốc độ động giảm xuống đến tốc độ xác định van tiết lưu mở Tốc độ cắt nhiên liệu động tốc độ động để tiếp tục phun nhiên liệu tăng lên nhiệt độ nước làm nguội thấp Ngoài tốc độ cắt nhiên liệu động tốc độ động để tiếp tục phun nhiên liệu tăng lên cơng tắc máy điều hòa bật mở để tránh cho tốc độ động bị giảm chết máy Cũng có số kiểu động cơ, tốc độ động giảm lúc phanh (nghĩa công tắc báo dừng bật mở) 42 làm đậm để tăng cơng suất Vì có lượng khơng khí nập lớn ứng với tải trọng lớn, leo đồi dốc, nên khó trộn nhiên liệu phun với khơng khí nạp Và tồn khơng khí nạp khơng sử dụng hết lúc đốt cháy, làm cho không khí tồn dư Vì vậy,lượng nhiên liệu nhiều so với tỷ lệ khơng khí - nhiên liệu lý thuyết phun để sử dụng hết khơng khí nạp đốt để tăng công suất Các tải trọng lớn xác định độ mở cảm biến vị trí bướm ga, tốc độ động cơ, khối lượng khơng khí nạp (VG PIM) Khối lượng khơng khí nạp (VG PIM) lớn tốc độ động lớn, tỷ lệ lượng tăng lớn Ngoài ra, mức tiếp tục tăng góc mở bướm ga đạt đến giá trị lớn Việc hiệu chỉnh mức độ tăng xấp xỉ từ 10% đến 30% 43 hiệu trỉnh nhiệt độ khí nạp Tỷ trọng khơng khí thay đổi theo nhiệt độ Vì vậy, phải thực việc hiệu chỉnh để làm tăng giảm lượng nhiên liệu theo nhiệt độ khơng khí nạp để tối ưu hóa tỷ lệ hỗn hợp cần thiết cho điều kiện động Nhiệt độ không khí nạp phát cảm biến nhiệt độ khí nạp ECU động đặt nhiệt độ chuẩn khơng khí nạp 20°C (68°F) Mức hiệu chỉnh xác định nhiệt độ tăng lên cao giảm xuống thấp nhiệt độ Khi nhiệt độ khơng khí nạp thấp, lượng dược tăng lên tỷ trọng khơng khí cao Khi nhiệt độ cao, mức dược giảm xuống tỷ trọng khơng khí thấp Việc hiệu chỉnh mức tăng/giảm xấp xỉ 10% • Lưu ý Đối với cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu dây sấy, cảm biến lưu lượng khí nạp tự truyền tín hiệu hiệu chỉnh nhiệt độ khơng khí nạp khơng cần đến việc hiệu chỉnh nhiệt độ khơng khí 44 hiệu chỉnh điện áp Có mức trễ nhỏ thời gian ECU động truyền tín hiệu bơm đến vòi phun, thời gian vòi phun thực phun nhiên liệu Nếu điện áp ắc quy bị giảm mạnh, độ trễ dài hơn.Có nghĩa thời gian vòi phun phun nhiện liệu ngắn thời gian ECU động tính tốn Vì tỷ lệ khơng khí trở nên cao (nói khác nhạt hơn) so với tỷ lệ hỗn hợp mà động yêu cầu Vì ECU động điều chỉnh tỷ lệ cách làm cho thời gian phun vòi phun dài theo độ sụt điện áp ác quy 45 46 ... máy Thậm chí khố điện bật đến vị trí ON, động chưa nổ máy, bơm nhiên liệu khơng làm việc 16 17 (1 ) Khố điện vị trí ON: Khi bật khố điện vị trí IG, rơle EFI bật mở 18 (2 ) Khoá điện vị trí START:... động, tín hiệu STA (tín hiệu máy khởi động) truyền đến ECU động từ cực ST khoá điện Khi tín hiệu STA đưa vào ECU động cơ, động bật ON tranzito 19 rơle mở mạch bật ON Sau đó, dòng điện chạy vào bơm... bỏ cách tắt khố điện vị trí OFF, làm cho bơm nhiên liệu làm việc trở lại 28 (2 ) Khi xe bị đâm, cơng tắc qn tính bơm nhiên liệu ngắt bơm nhiên liệu để giảm thiểu rò rỉ nhiên liệu Cơng tắc qn tính