DATN thiết kế Hệ thống đánh lửa trên vios

LỜI MỞ ĐẦU Trong vài thập niên gần kinh tế giới có dấu hiệu chuyển rõ rệt,các ngành kinh tế nước có đột phá mẻ Cùng với lên kinh tế mở mang, động mang tính thị trường giới kinh tế Việt Nam ta có phát triển đáng kể.Các phương tiện vận tải đại từ nước có công nghệ tiên tiến nhập vào Việt Nam ngày nhiều Nền công nghiệp ô tô nước ta non trẻ bắt đầu có bước đầy triển vọng Những năm gần Việt Nam xe ô tô bắt đầu sử dụng rộng rãi, số lượng ô tô đại sử dụng hệ thống điều khiển phun xăng đánh lửa trực tiếp ngày nhiều Nhờ vào hệ thống phun xăng đánh lửa hoạt động cảm biến dẫn tới việc điều khiển xe ô tô ngày dễ dàng cho tất đối tượng Mặt khác đề thách thức xử lý cố hỏng hóc dòng xe này, mặt trang thiết bị sửa chữa bảo dưỡng nghèo nàn, lạc hậu, mặt khác trình độ người kỹ thuật yếu nhiều hạn chế ngoại ngữ vấn đề tiếp thu trình độ khoa học kỹ thuật nước ngồi Qua q trình học tập làm đồ án tốt nghiệp chúng em thấy hệ thống đánh lửa trực tiếp sử dụng ô tô có ưu điểm vượt trội so với hệ thống nhiên liệu trước tiết kiệm nhiên liệu hơn,khí thải hơn, cơng suất nâng cao Với mục đích giúp sinh viên có khả làm việc độc lập, sáng tạo củng cố kiến thức học đào sâu tìm tòi nghiên cứu kiến thức chun mơn ngun lý,cấu tạo ô tô hệ thống phun xăng đánh lửa trực tiếp nhằm nâng cao hiểu biết sở lý luận chuyên ngành ô tô em thực đề tài đồ án tốt nghiệp: “Tính tốn, thiết kế hệ thống đánh lửa trực tiếp xe Toyota Vios.” với nội dung sau: Chương 1: Tổng quan HTDL trực tiếp xe VIOS Chương 2: Tính tốn, thiết kế HTDL trực tiếp xe VIOS Chương 3: Xây dựng quy trình bảo dưỡng & sửa chữa HTDL trực tiếp VIOS Sau thời gian tìm tòi nghiên cứu thực đồ án em hoàn thành Nhưng thời gian khơng có nhiều với hạn chế mặt trình độ chun mơn nên đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót , kính mong nhà trường thầy bạn góp ý để đề tài đồ án hoàn thiện Cuối em xin trân thành cảm ơn nhà trường, thầy khoa khí tơ thầy: PGS T.s VÕ VĂN HƯỜNG dạy dỗ bảo hướng dẫn tận tình tạo điều kiện giúp đỡ em suốt q trình hồn thành đồ án CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại hệ thống đánh lửa 1.1.1 Công dụng hệ thống đánh lửa(HTDL) Hệ thống đánh lửa dùng để biến đổi dòng điện có điện áp thấp 12v thành sung điên cao áp 12kv tới 24kv tạo tia lửa hai cực bugi để đốt cháy hỗn hợp xăng khơng khí vào thời điểm yêu cầu để động làm việc tối ưu Hệ thống đánh lửa phải tạo tia lửa xác hàng nghìn lần /phút xilanh đông Nếu đánh lửa bị ngừng trệ khoảng giây, động hoạt đồng yếu trí dẫn đến ngừng hoạt động 1.1.2 Yêu cầu HTDL Tạo điện áp lớn để phóng điện qua khe hở bugi tất chế độ làm việc đông Tạo tia lửa bugi phaỉ đủ lượng đủ thời gian phóng để cháy bắt đầu.Vì hệ thống đánh lửa tia lửa phát điện cực bugi để đốt cháy hỗn hợp xăng khơng khí Nhưng hồ khí bị nén với áp suất cao nên có điện trở lớn cần có điện hàng chục nghìn vơn để đảm bảo phát tia lửa mạnh Để đốt cháy hỗn hợp điều kiện hoạt động động 1.1.3 Phân loại HTDL trực tiếp - Sử dụng bô bin cho bugi - Sử dụng bô bin cho cặp bugi - Sử dụng bô bin cho bugi 1.2 Cấu tạo chung HTDL trực tiếp VIOS Nguyên lý làm việc: ECU động xác định thời điểm đánh lửa dựa vào tín hiệu G (vị trí trục cam )và tín hiệu NE (vị trí trục khuỷu) tín hiệu từ cảm bến khác Sau xác định thời điểm thới điểm đánh lửa ECU động xẽ gửi tín hiệu IGT dạng xung tới IC đánh lửa theo thứ tự đánh lửa động Trong tín hiệu IGT truyền đến để bật IC đánh lửa dòng điện cấp vào cuộn sơ cấp Khi tín hiệu xung IGT bị nhắt dòng điện cuận sơ cấp bị nhắt đột ngột tạo dòng điện cao áp phát tứ cuộn thứ cấp dẫn đến bugi gây đánh lửa Trong IC đánh lửa phản hối lại ECU xung IGF để xác định việc đánh lủa xảy ra.(Tuy nhiên khơng có nghĩa thưc có đánh lửa)Nế ECU động khơng nhận tín hiệu IGF chức chẩn đón cận hành DTC lưu trữ ECU động chức an toán hoạt động làm ngứng vòi phun nhiên liệu Cấu tạo: Hình Hệ thống đánh lửa trực tiếp Trong hệ thống đánh lửa trực tiếp (ĐLTT), chia điện khơng sử dụng Thay vào đó, hệ thống ĐLTT cung cấp bô bin với IC đánh lửa độc lập cho xy-lanh Vì hệ thống khơng cần sử dụng chia điện dây cao áp nên giảm tổn thất lượng khu vực cao áp tăng độ bền Đồng thời giảm đến mức tối thiểu nhiễu điện từ, khơng sử dụng tiếp điểm khu vực cao áp Chức điều khiển thời điểm đánh lửa thực thông qua việc sử dụng ESA (đánh lửa sớm điện tử) ECU động nhận tín hiệu từ cảm biến khác nhau, tính tốn thời điểm đánh lửa, truyền tín hiệu đánh lửa đến IC đánh lửa Thời điểm đánh lửa tính toán liên tục theo điều kiện động cơ, dựa giá trị thời điểm đánh lửa tối ưu lưu giữ máy tính, dạng đồ ESA So với điều khiển đánh lửa học hệ thống thơng thường phương pháp điều khiển ESA có độ xác cao không cần phải đặt lại thời điểm đánh lửa Kết hệ thống giúp cải thiện tiết kiệm nhiên liệu tăng công suất phát Hệ thống đánh lửa trực tiếp bao gồm phận sau đây: Hình Các thành phần hệ thống đánh lửa trực tiếp Cảm biến vị trí trục khuỷu (NE):Phát góc quay trục khuỷu (tốc độ động cơ) Cảm biến vị trí trục cam (G): Nhận biết xy lanh, kỳ theo dõi định thời trục cam Cảm biến kích nổ (KNK): Phát tiếng gõ động Cảm biến vị trí bướm ga (VTA): Phát góc mở bướm ga Cảm biến lưu lượng khí nạp (VG/PIM): Phát lượng khơng khí nạp Cảm biến nhiệt độ nước (THW): Phát nhiệt độ nước làm mát động Bơ bin IC đánh lửa: Đóng ngắt dòng điện cuộn sơ cấp vào thời điểm tối ưu Gửi tín hiệu IGF đến ECU động ECU động cơ: Phát tín hiệu IGT dựa tín hiệu từ cảm biến khác nhau, gửi tín hiệu đến bơ bin có IC đánh lửa Bugi: Phát tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp hòa khí Hình Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa trực tiếp Bơ bin có IC đánh lửa: Thiết bị bao gồm IC đánh lửa bô bin kết hợp thành cụm Trước đây, dòng điện cao áp dẫn đến xy lanh dây cao áp Nhưng nay, bơ bin nối trực tiếp đến bugi xy lanh thông qua việc sử dụng bô bin kết hợp với IC đánh lửa Khoảng cách dẫn điện cao áp rút ngắn nhờ có nối trực tiếp bô bin với bugi, làm giảm tổn thất điện áp nhiễu điện từ Nhờ độ tin cậy hệ thống đánh lửa nâng cao Hình Bô bin kết hợp với IC đánh lửa Sau thí dụ vận hành dựa DIS động 1NZ-FE, dùng bô bin kết hợp với IC đánh lửa ECU động nhận tín hiệu từ cảm biến khác xác định thời điểm đánh lửa tối ưu (ECU động có tác động đến việc điều khiển đánh lửa sớm) ECU động gửi tín hiệu IGT đến bơ bin có IC đánh lửa Tín hiệu IGT gửi đến IC đánh lửa theo thứ tự đánh lửa (1-3-4-2) Cuộn đánh lửa, với dòng sơ cấp ngắt đột ngột, sinh dòng cao áp Tín hiệu IGF gửi đến ECU động dòng sơ cấp vượt trị số định Dòng cao áp phát từ cuộn thứ cấp dẫn đến bugi gây đánh lửa Hình Sơ đồ hệ thống đánh lửa 1NZ-FE 1.3 Phân tích, lựa chọn phương án thiết kế 1.3.1 Giới thiệu xe sở A Giới thiệu chung xe toyota vios - Toyota Vios phiên Sedan cỡ nhỏ đời năm 2003 để thay cho dòng Soluna thị trường Đơng Nam Á Trung Quốc Thế hệ đầu phần dự án hợp tác kỹ sư Thái Lan nhà thiết kế Nhật Bản công ty Toyota sản xuất nhà máy Toyota Gateway, tỉnh Chachoengsao, Thái Lan Thế hệ thứ đời năm 2007 Nhưng không dừng lại thị trường Châu Á, Sedan dần Toyota mắt thị trường khác - Thế hệ đầu 2003-2007 - Kiểu thiết kế: Sedan chỗ - Động cơ: 1.3 1.5 lít - Phần lớn xe Vios thị trường Đơng Nam Á có Việt Nam trang bị động 1.5 lít trừ Philippines Người dân nước ưa chuộng phiên sử dụng động nhỏ với dung tích 1.3 lít - Phiên chế tạo dựa mẫu Toyota Platz Nhờ cải tiến ngoại thất, Vios mang dáng vẻ khác biệt, đặc biệt phiên 2006 Phiên chỉnh sửa nhiều với lưới tản nhiệt, đèn pha, đèn hậu làm với vành đúc nội thất - Thế hệ thứ ( từ năm 2007 đến nay) Kiểu thiết kế: Sedan chỗ Động 1.5 lít - Chiếc Vios tái lại mẫu Toyota Belta sedan mắt năm 2005 Toyota Belta có tên khác Toyota Yaris (tên có Mỹ, Nhật, Australia), Toyota Echo (tên gọi Canada) Toyota Vitz Nếu Vios có phiên sedan Belta có thêm phiên hachtback - Toyota Vios 2007 sử dụng động cũ (năm 2003) I4, ký hiệu 1NZ-FE 1.5L DOHC tích hợp công nghệ điều khiển van biến thiên VVT-i Công suất cực đại động 107 mã lực, mô men xoắn tối đa 144 Nm Tuy nhiên, khung gầm thiết kế hoàn toàn - Phiên Vios 1.5E số sàn nâng cấp từ Vios 2003 1.5G số sàn, phiên 1.5G số tự động lần mắt thị trường Việt Nam - Toyota Vios 2007 có kích thước lớn xe đời cũ Trang bị an toàn tiện nghi có nhiều cải tiến Về ngoại thất, thay đổi lớn lưới tản nhiệt có cấu trúc hình chữ V, cụm đèn hậu nhơ ngồi, đèn xi nhan tích hợp gương, vành hợp kim thiết kế mới, Các thông số xe toyota vios Xuất Xứ: Thái Lan Kích thước: (dài x rộng x cao) 4300 x 1700 x 1460 (mm) Hình 1.2 Hình dáng xe Toyota Vios 100 Thiết lập ban đầu cho máy liệu thay đổi cho thị trường khác Vào: APPLICATION SELECT / 1: DIAGNOSIS > MAIN MENU / 9: SETUP đến hình thiết lập SETUP ĐỒNG HỒ VÀ LỊCH TỐC ĐỘ MÁY IN CHỌN MÁY IN CHUYỂN ĐỔI ĐƠN VỊ ĐO 5.chọn kênh cung cấp xe Khi chọn kênh cung cấp xe có model xe xuất hình 6.lựa chọn liệu 7.đặt đèn: bật tắt đèn máy chẩn đoán trợ giúp chẩn đoán: thay đổi OBDII nâng cấp sang dùng chức trợ giúp máy chức tự kiểm tra: kiểm tra xem máy chẩn đốn có hư hỏng hay khơng Ví dụ quy trình chọn chức chẩn đốn xe: chẩn đốn động hộp số: Vào DIAGNOSTIC MENU làm sau: Application select/1:diagnosis  Main menu/1: OBD/MOBD  Vehicle select: (chọn Menu chẩn đoán: 1.data list: danh sách liệu 2.dtc info: thông tin mã lỗi 3.active test: thử kích hoạt 4.snapshot: lưu tức thời 5.system check: kiểm tra hệ thống Chức kiểm tra hệ thống độc lập 6.reset memory: đặt lại nhớ Được dùng xóa nhớ đặt lại liệu thay phận xe 7.monitor status: tình trạng hình (OBD II) Được dùng để xác định tình trạng khí xả kiểm sốt ECU 8.check mode: chế độ kiểm tra Chức nâng cao hiệu chẩn đoán, phát bất thường nhanh chóng Khi lựa chọn chế độ kiểm tra check mode dòng nhắc “bấm OK để xóa” suất tất DTC liệu tức thời lưu nhớ Và chọn YES liệu lưu tức thời bị xóa Data list: danh sách liệu: All: tất User data: liệu người dùng Extend data: liệu mở rộng Misfire: bỏ máy Atm: hộp số tự động O2 sensor: cảm biến ô xy Fuel sys: hệ thống nhiên liệu Catalytic: trung hòa khí xả O2S HTR: cảm biến xy có sấy DTC info: thông tin mã hư hỏng Chọn DTC INFO MENU Select data: chọn liệu User data: liệu người dùng Extend data: liệu mở rộng Misfire: bỏ máy Atm: hộp số tự động Current codes mã lỗi Nếu có lỗi hiển thị mã lỗi, khơng có lỗi lưu ECU máy hiển thị: NO DTC CODES: khơng có mã hư hỏng Freeze frame data: liệu tức thời Nếu hiển thị mã lỗi bắt đầu dấu ECU lưu liệu mã lỗi Dữ liệu lưu gồm liệu khác lưu thời điểm ECU phát hư hỏng Chỉ có hạng mục liệu định trước lưu nhớ history codes: mã hư hỏng khứ pending codes: mã chờ, mã đợi lưu ECU chọn mục để kiểm tra 4.clear codes: xóa mã lỗi Xóa mã khỏi nhớ ECU Dòng lệnh nhắc có muốn xóa mã khơng ấn YES để xóa, NO để khơng xóa mã lỗi 5.repair confirm: sửa chữa mã lỗi Sau sửa xong hư hỏng xe chọn mục để kiểm tra xem việc sửa chữa hoàn tất chưa Khi phát hư hỏng hai chu kỳ lái xe (là giai đoạn từ khởi động đến động tắt máy), mã lưu ECU mã hư hỏng, phát hư hỏng chu ký lái thứ chu kỳ liên tiếp mã đăng ký mã chờ sau bị xóa khơng phát chu kỳ Active test: thử kích hoạt Giúp kiểm tra hoạt động hệ thống chấp hành cách lệnh cho chấp hành hoạt động Màn hình hiển thị tên hệ thống, muốn kích hoạt hệ thống chọn vào hệ thống Hạng mục cần thử kích hoạt xuất phía hình, để kích Snapshot: chụp nhanh lưu tức thời 1.manual snapshot: chụp nhanh tay Nhấn enter để chụp lấy liệu 2.codes snapshot: chụp DTC Lưu tự động phát hư hỏng 3.replay snapshot: hiển thị lại liệu trigg snapshot: chụp xung Dùng để bắt điểm xung user data: liệu người dùng ... - Hệ thống gạt mưa, nâng hạ kính Hệ thống âm gồm có: radio, cassette, dàn loa Đài xe Vios 1.3.1 Lựa chọn phương án thiết kế Hệ thống đánh lửa trực tiếp ngày thường sử dụng loại hệ thống đánh lửa. .. tạo: Hình Hệ thống đánh lửa trực tiếp Trong hệ thống đánh lửa trực tiếp (ĐLTT), chia điện khơng sử dụng Thay vào đó, hệ thống ĐLTT cung cấp bơ bin với IC đánh lửa độc lập cho xy-lanh Vì hệ thống. .. lại thời điểm đánh lửa Kết hệ thống giúp cải thiện tiết kiệm nhiên liệu tăng công suất phát Hệ thống đánh lửa trực tiếp bao gồm phận sau đây: Hình Các thành phần hệ thống đánh lửa trực tiếp Cảm