Nghiên cứu khai thác hệ thống phun xăng gián tiếp EFI

MỤC LỤC MỤC LỤC .1 LỜI NÓI ĐẦU .11 CHƯƠNG 13 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỒNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ EFI 13 1.1 Khái niệm phun xăng điện tử: 13 1.2 Lịch sử phát triển: 15 1.3 Ưu, nhược điểm hệ thống phun xăng điện tử 17 1.3.1 Ưu điểm .17 1.3.2 Nhược điểm 17 1.4 Phân loại hệ thống phun xăng: 18 CHƯƠNG 22 KẾT CẤU VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA MỘT SỐ BỘ PHẬN CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ .22 2.1 Sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc hệ thống phun xăng điện tử 22 2.1.1 Giới thiệu chung động 1TR-FE xe Inova G : 22 2.1.2 Sơ đồ cấu tạo chung hệ thống phun xăng điện tử .24 Hình 2.1: Sơ đồ hệ thống phun xăng điện tử động 1TR-FE 25 1:Bình Xăng; 2:Bơm xăng điện; 3:Cụm ống đồng hồ đo xăng bơm; 4:Lọc Xăng; 5:Bộ lọc than hoạt tính; 6:Lọc khơng khí; 7:Cảm biến lưu lượng khí nạp; 8:Van điện từ; 9: Mơtơ bước; 10:Bướm ga; 11:Cảm biến vị trí bướm ga; 12:Ống góp nạp; 13:Cảm biến vị trí bàn đạp ga; 14:Bộ ổn định áp suất;15:Cảm biến vị trí trục cam; 16:Bộ giảm chấn áp suất nhiên liệu; 17:Ống phân phối nhiên liệu; 18:Vịi phun; 19:Cảm biến kích nổ; 20:Cảm biến nhiệt độ nước làm mát; 21:Cảm biến vị trí trục khuỷu; 22:Cảm biến ơxy .25 Nguyên lý hoạt động hệ thống phun xăng điện tử 25 2.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động phận chính: .26 2.2.1 Bơm nhiên liệu 27 27 Hình 2.3: Kết cấu bơm xăng điện .27 1:Van chiều; 2:Van an tồn; 3:Chổi than; 4:Rơto; 5:Stato; 6,8:Vỏ bơm; .27 7,9:Cánh bơm; 10:Cửa xăng ra; 11:Cửa xăng vào .27 Nguyên lý làm việc: 27 Rôto (4) quay, dẫn động cánh bơm (7) quay theo, lúc cánh bơm gạt nhiên liệu từ cửa vào (11) đến cửa (10) bơm, tạo độ chân khơng cửa vào nên hút nhiên liệu vào tạo áp suất cửa để đẩy nhiên liệu 27 Van an toàn (2) mở áp suất vượt áp suất giới hạn cho phép (khoảng kG/cm2) 27 Van chiều (1) có tác dụng động ngừng hoạt động Van chiều kết hợp với ổn định áp suất trì áp suất dư đường ống nhiên liệu động ngừng chạy, dễ dàng khởi động lại Nếu khơng có áp suất dư nhiên liệu dễ dàng bị hố nhiệt độ cao gây khó khăn khởi động lại động 28 Ðiều khiển bơm nhiên liệu: 28 Bơm nhiên liệu hoạt động động chạy Ðiều tránh cho nhiên liệu không bị bơm đến động trường hợp khóa điện bật ON động chưa chạy Hiện có nhiều phương pháp điều khiển bơm nhiên liệu 28 Khi động quay khởi động 28 Dòng điện chạy qua cực ST2 khóa điện đến cuộn dây máy khởi động (kí hiệu ST) dòng diện chạy từ cực STAcủa ECU (tín hiệu STA) 28 Khi tín hiệu STA tín hiệu NE truyền đến ECU, transitor cơng suất bật ON, dịng điện chạy đến cuộn dây mở mạch (C/OPN), rơle mở mạch bật lên, nguồn điện cấp đến bơm nhiên liệu bơm hoạt động 28 Khi động khởi động 28 Sau động khởi động, khóa điện trở vị trí ON (cực IG2) từ vị trí Start cực (ST), tín hiệu NE phát (động nổ máy), ECU giữ Tr bật ON, rơle mở mạch ON bơm nhiên liệu trì hoạt động 28 Khi động ngừng 28 Khi động ngừng, tín hiệu NE đến ECU động bị tắt Nó tắt Transistor, cắt dịng điện chạy đến cuộn dây rơle mở mạch Kết là, rơle mở mạch tắt ngừng bơm nhiên liệu 28 Hình 2.4: Sơ đồ mạch điều khiển bơm nhiên liệu 29 1:Cầu chì dịng cao; 2,6,8,9:Cầu chì; 3,4,10:Rơ le; 5:Bơm; 29 7:Khóa điện; 11:Máy khởi động .29 2.2.2 Bầu lọc nhiên liệu 30 Lọc nhiên liệu lọc tất chất bẩn tạp chất khác khỏi nhiên liệu Nó lắp phía có áp suất cao bơm nhiên liệu 30 Ưu điểm loại lọc thấm kiểu dùng giấy giá rẻ, lọc Tuy nhiên loại lọc có nhược điểm tuổi thọ thấp, chu kỳ thay trung bình khoảng 4500km 30 30 Hình 2.6: Kết cấu lọc nhiên liệu 30 1:Thân lọc nhiên liệu; 2:Lõi lọc; 3:Tấm lọc; 30 4:Cửa xăng ra; 5:Tấm đỡ; 6:Cửa xăng vào 30 Xăng từ bơm nhiên liệu vào cửa (6) lọc, sau xăng qua phần tử lọc (2) Lõi lọc làm giấy, độ xốp lõi giấy khoảng 10µm Các tạp chất có kích thước lớn 10µm giữ lại Sau xăng qua lọc (3) tạp chất nhỏ 10µm giữ lại xăng qua cửa (5) lọc xăng tương đối cung cấp trình nạp cho động 30 2.2.3 Ống phân phối nhiên liệu 31 2.2.4 Bộ ổn định áp suất: 32 Bộ điều chỉnh áp suất nhiên liệu cấp đến vòi phun phụ thuộc vào áp suất đường ống nạp Lượng nhiên liệu điều khiển thời gian tín hiệu phun, nên để lượng nhiên liệu phun xác mức chênh áp xăng cung cấp đến vịi phun khơng gian đầu vịi phun phải ln ln giữ mức 2,9 kG/cm2 điều chỉnh áp suất bảo đảm trách nhiệm 32 32 Hình 2.8 Sự điều chỉnh áp suất nhiên liệu theo áp suất đường ống nạp .32 ổn định áp suất 32 32 Hình 2.9 : Kết cấu ổn định áp suất .32 1:Khoang thông với đường nạp khí; 2:Lị xo; 3:Van; 4:Màng; 32 5: Khoang thông với dàn ống xăng; 6:Ðường xăng hồi thùng xăng 32 Nguyên lý làm việc ổn định 33 Nhiên liệu có áp suất từ dàn ống phân phối ấn màng (4) làm mở van (3) Một phần nhiên liệu chạy ngược trở lại thùng chứa qua đường nhiên liệu trở thùng (6) Lượng nhiên liệu trở phụ thuộc vào độ căng lò xo màng, áp suất nhiên liệu thay đổi tuỳ theo lượng nhiên liệu hồi Ðộ chân không đường ống nạp dẫn vào buồng phía chứa lò xo làm giảm sức căng lò xo tăng lượng nhiên liệu hồi, làm giảm áp suất nhiên liệu Nói tóm lại, độ chân khơng đường ống nạp tăng lên (giảm áp), áp suất nhiên liệu giảm tương ứng với giảm áp suất Vì áp suất nhiên liệu A độ chân khơng đường nạp B trì khơng đổi Khi bơm nhiên liệu ngừng hoạt động, lị xo (2) ấn van (3) đóng lại Kết van chiều bên nhiên liệu van bên điều áp trì áp suất dư đường ống nhiên liệu 33 2.2.5 Vòi phun xăng điện tử: 33 a) Vòi phun 33 Vòi phun động 1TR-FE loại vòi phun đầu dài, thân vòi phun có cao su cách nhiệt giảm rung cho vòi phun, ống dẫn nhiên liệu đến vòi phun nối giắc nối nhanh .33 Vòi phun hoạt động điện từ, lượng phun thời điểm phun nhiên liệu phụ thuộc vào tín hiệu từ ECU Vịi phun lắp vào nắp quy lát gần cửa nạp xy lanh qua đệm cách nhiệt bắt chặt vào ống phân phối xăng 33 Kết cấu nguyên lý hoạt động vòi phun 34 Khi cuộn dây (4) nhận tín hiệu từ ECU, piston (7) bị kéo lên thắng sức căng lò xo Do van kim piston khối nên van bị kéo lên tách khỏi đế van nhiên liệu phun 34 1:Thân vòi phun ;2:Giắc cắm; 3:Đầu vào; 4:Gioăng chữ O; 5:Cuộn dây; 35 6:Lò xo; 7:Piston ; 8:Đệm cao su; 9:Van kim 35 36 Hình 2.10: Kết cấu vịi phun nhiên liệu 36 Lượng phun điều khiển khoảng thời gian phát tín hiệu ECU Do độ mở van giữ cố định khoảng thời gian ECU phát tín hiệu, lượng nhiên liệu phun phụ thuộc vào thời gian ECU phát tín hiệu .36 Mạch điện điều khiển vòi phun: .36 Hiện có loại vịi phun, loại có điện trở thấp1,5-3Ω loại có điện trở cao13,8Ω, mạch điện hai loại vòi phun giống Điện áp ắc quy cung cấp trực tiếp đến vòi phun qua khóa điện Các vịi phun mắt song song 36 Động với kiểu phun độc lập nên vịi phun có transitor điều khiển phun .36 37 Hình 2.11: Sơ đồ mạch điện điều khiển vòi phun động 1TR-FE 37 1:Ắc quy; 2:Cầu chì dịng cao; 3:Khóa điện; 4:Cầu chì; 5:Vịi phun 37 2.2.6 Hệ thống kiểm soát nhiên liệu: 38 Do yêu cầu bảo vệ môi trường ngày khắt khe, xăng tạo trong thùng chứa xe đại khơng thải ngồi mà đưa trở lại đường nạp động .38 39 Hình 2.13: Hệ thống kiểm soát nhiên liệu 39 1:Bướm ga; 2:Van điện từ; 3:Van chiều; 4:Thùng xăng; 39 5:Van chân khơng nắp bình xăng; 6:Bộ lọc than hoạt tính 39 Hơi nhiên liệu bốc lên từ bình nhiên liệu, qua van chiều (3) vào lọc than hoạt tính(6) Than hấp thụ nhiên liệu Lượng hấp thụ hút từ cửa lọc cổ họng gió vào xy lanh để đốt cháy động hoạt động ECU điều khiển dịng khí cách điều chỉnh độ mở van điện từ 39 Van chân khơng (5) nắp bình nhiên liệu mở để hút khơng khí từ bên ngồi vào bình nhiên liệu thùng có áp suất chân khơng .39 2.3 Hệ thống điều khiển điện tử: .39 2.3.1 Cảm biến lưu lượng khí nạp: 39 40 Hình 2.15: Sơ đồ kết cấu điều khiển .40 cảm biến đo lưu lượng khơng khí .40 1:Bộ khuyếch đại; 2:Ra(nhiệt điện trở); 3:Ra(bộ sấy) 40 Cảm biến lưu lượng khí nạp có dây sấy ghép vào mạch cầu Mạch cầu có đặc tính điện điểm A B tích điện trở theo đường chéo (Ra + R3)*R1=Rh*R2 41 Khi dây sấy (Rh) làm mát khơng khí nạp, điện trở tăng lên dẫn đến hình thành độ chênh điện điểm A B Một khuyếch đại xử lý phát chênh lệch làm tăng điện áp đặt vào mạch (làm tăng dòng điện chạy qua dây sấy) Khi thực việc này, nhiệt độ dây sấy lại tăng lên dẫn đến việc tăng tương ứng điện trở điện điểm A B trở nên (các điện áp điểm A B trở nên cao hơn) Bằng cách sử dụng đặc tính loại mạch cầu này, cảm biến lưu lượng khí nạp đo khối lượng khí nạp cách phát điện áp điểm B 41 Trong hệ thống nhiệt độ dây sấy (Rh) trì liên tục nhiệt độ không đổi cao nhiệt độ không khí nạp, cách sử dụng nhiệt điện trở (Ra) Do đo khối lượng khí nạp cách xác nhiệt độ khí nạp thay đổi, ECU động không cần phải hiệu chỉnh thời gian phun nhiên liệu nhiệt độ không khí nạp .41 Ngồi nhiệt độ khơng khí giảm độ cao lớn, khả làm ngưội khơng khí giảm xuống so với thể tích khí nạp mức nước biển Do mức làm nguội cho dây sấy giảm xuống Vì khối khí nạp phát giảm xuống, nên không cần phải hiệu chỉnh mức bù cho độ cao lớn 41 Khi ECU phát thấy cảm biến lưu lượng bị hỏng mã đó, ECU chuyển vào chế độ dự phòng Khi chế độ dự phịng, thời điểm đánh lửa tính tốn ECU, dựa vào tốc độ động vị trí bướm ga Chế độ dự phòng tiếp tục hư hỏng sửa chữa 41 2.3.2 Cảm biến vị trí bướm ga: 42 Hình 2.17 Cảm biến vị trí bướm ga 43 1:Các IC Hall; 2:Các nam châm; 3:Bướm ga 43 b) Mạch điện cảm biến vị trí bướm ga 43 Hình 2.18: Sơ đồ điện cảm biến vị trí bướm ga 43 1:Các IC Hall; 2:Các nam châm .44 2.3.3 Cảm biến nhiệt độ khí nạp: .44 Cảm biến nhiệt độ khí nạp lắp bên cảm biến lưu lượng khí nạp theo dõi nhiệt độ khí nạp Cảm biến nhiệt độ khí nạp sử dụng nhiệt điện trở - điện trở thay đổi theo nhiệt độ khí nạp, có đặc điểm điện trở giảm nhiệt độ khí nạp tăng Sự thay đổi điện trở thông tin gửi đến ECU thay đổi điện áp 44 1:Nhiệt điện trở; 2:Vỏ cảm biến .45 b) Mạch điện cảm biến đo nhiệt độ khí: 45 Hình 2.21: Sơ đồ điện cảm biến nhiệt độ khí nạp .45 1:Khối cảm biến; 2: Điện trở nhiệt; 3:ECU; 4: Điện trở giới hạn dòng 45 Cảm biến nhiệt độ khí nạp có nhiệt điện trở mắc nối tiếp với điện trở gắn ECU động cho điện áp tín hiệu phát bỡi ECU động thay đổi theo thay đổi nhiệt điện trở này, nhiệt độ khí nạp thấp, điện trở nhiệt điện trở lớn tạo nên tín hiệu điện áp cao tín hiệu THA 45 2.3.4 Cảm biến ôxy: 46 Hình 2.23: Kết cấu cảm biến ôxy 46 1: Nắp; 2:Phần tử Zirconia; 3:Bộ sấy; 4:Khơng khí; 5: Phần tử Platin 47 Hình 2.24: Sơ đồ mạch điện cảm biến ơxy có sấy 48 2.3.5 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát: 48 Hình 2.26: Cảm biến nhiệt độ nước làm mát .48 1:Điện trở; 2:Thân cảm biến; 3:Lớp cách điện; 4:Giắc cắm dây 49 Hình 2.27: Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ nước làm mát 49 1:Khối cảm biến; 2:Điện trở nhiệt; 3:Khối điều khiển;4:Khối điện trở giới hạn dòng .49 2.3.6 Cảm biến vị trí trục cam: 49 Hình 2.28:Cảm biến vị trí trục cam 50 1:Cuộn dây; 2: Thân cảm biến ; 3: Lớp cách điện; 4: Giắc cắm 50 Hình 2.29: Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí trục cam 50 1:Rơto tín hiệu ; 2:Cuộn dây cảm biến vị trí trục cam 51 2.3.7 Cảm biến vị trí trục khuỷu 51 a) Kết cấu nguyên lý hoạt động 51 Hình 2.30: Cảm biến vị trí trục khuỷu .51 1:Cuộn dây; 2: Thân cảm biến ; 3: Lớp cách điện; 4: Giắc cắm 51 Hình 2.31 : Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí trục khuỷu .52 1:Rơto tín hiệu ; 2:Cuộn dây cảm biến vị trí trục cam 52 2.3.8 Cảm biến kích nổ: 52 a Kết cấu nguyên lý hoạt động: 52 Hình 2.32: Kết cấu cảm biến kích nổ 52 1:Thân cảm biến; 2:Phần tử áp điện; 3: Điện trở phát hở mạch 52 Hình 2.33: Sơ đồ mạch điện cảm biến tiếng gõ 53 1:phần tử áp điện; 2:điện trở .53 2.3.9 Cảm biến vị trí bàn đạp ga: .53 a Kết cấu nguyên lý hoạt động 53 Hình 2.34: Kết cấu cảm biến vị trí bàn đạp ga 53 1:Mạch IC Hall; 2:Nam châm 54 Hình 2.35: Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí bàn đạp ga 54 1: Mạch IC Hall; 2: Nam châm 54 2.4 Hệ thống điều khiển điển tử ECU .54 2.4.1 Chức ECU .55 2.4.2 Các phận ECU .55 2.4.3 Các thông số hoạt động ECU 56 a Các thơng số .56 Là tốc độ động lượng gió nạp Các thơng số thước đo trực tiếp tình trạng tải động 56 b.Các thơng số thích nghi 56 Điều kiện hoạt động động thay đổi tỷ lệ hồ khí phải thích ứng theo Chúng ta đề cập đến điều kiện hoạt động sau: 56 + Khởi động 56 + Làm ấm .56 + Thích ứng tải 56 Đối với khởi động làm ấm ECU tính tốn xử lý tín hiệu cảm biến nhiệt độ động Đối với tình trạng thay đổi tải mức tải khơng tải, phần tải, tồn tải chuyển tín hiêu đến ECU nhờ cảm biến vị trí bướm ga 56 c Các thơng số xác 56 Để đạt chế độ vận hành tối ưu ECU xem thêm yếu tố ảnh hưởng: .56 + Trạng thái chuyển tiếp gia tốc 56 + Sự giới hạn tốc độ tối đa .57 + Sự giảm tốc 57 Những yếu tố xác định từ cảm biến nêu, có quan hệ tác động tín hiệu điều khiển đến kim phun cách tương ứng .57 ECU tính tốn thơng số thay đổi với nhau, mục đích cung cấp cho động lượng xăng cần thiết theo thời điểm .57 2.4.4 Các chế độ làm việc 57 a Làm đậm sau khởi động 57 Hình 2.36: Đồ thị làm giàu xăng .58 c.Thích ứng theo điều kiện tải: 58 d.Thích ứng theo nhiệt độ khí nạp 59 e Giới hạn tốc độ động .59 f Giảm tốc 59 g Điều khiển tốc độ không tải: 59 2.5 Hệ thống cung cấp khơng khí .59 2.5.1 Sơ đồ hệ thống cung cấp khơng khí: 60 Hình 2.19: Sơ đồ khối hệ thống nạp 60 2.5.2 Lọc khơng khí 60 2.5.3 Cổ họng gió 60 Hình 2.20: Kết cấu cổ họng gió 61 1:Môtơ bước; 2:Bướm ga; 3:Các nam châm; 61 4:Các bánh giảm tốc; 5:IC HALL(cảm biến vị trí bướm ga) .61 Nguyên lý làm việc: 61 ECU động điều khiển độ lớn hướng dòng điện chạy đến môtơ điều khiển bướm ga, làm quay hay giữ mơtơ, mở đóng bướm ga qua cụm bánh giảm tốc Góc mở bướm ga thực tế phát cảm biến vị trí bướm ga, thơng số phản hồi ECU động 61 Khi dòng điện khơng chạy qua mơtơ, lị xo hồi mở bướm ga đến vị trí cố định (khoảng 70) Tuy nhiên, chế độ khơng tải bướm ga đóng lại nhỏ so với vị trí cố định 61 Khi ECU động phát thấy có hư hỏng, bật đèn báo hư hỏng đồng hồ táp lô đồng thời cắt nguuồn đến môtơ, bướm ga giữ góc mở khoảng 70, xe chạy đến nơi an tồn 61 2.5.4 Ống góp hút đường ống nạp .61 Ống góp hút đường ống nạp chế tạo nhựa nhằm mục đích giảm trọng lượng truyền nhiệt đến nắp qui lát 61 62 Hình 2.21: Ống góp hút đường ống nạp .62 1:Ống góp hút; 2:Đường ống nạp .62 CHƯƠNG CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ CHẨN ĐOÁN 62 3.1 Những hư hỏng thường gặp nguyên nhân .62 3.2 Các hư hỏng khác 64 3.2.1 Triệu chứng phổ biến máy bơm nhiên liệu bị hỏng hóc .64 3.2.2 Triệu chứng điều chỉnh áp suất nhiên liệu xấu .64 3.2.3 Các dấu hiệu hư hỏng cảm biến tốc độ động vị trí piston 65 3.3 Biện pháp khắc phục, sửa chữa 65 3.4 Một số khuyến cáo cho người sử dụng 66 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN .66 TÀI LIỆU THAM KHẢO .67 10 1:Mạch IC Hall; 2:Nam châm Cảm biến vị trí bàn đạp chân ga loại phần tử Hall: có cấu tạo nguyên lý hoạt động giống cảm biến vị trí bướm ga loại phàn tử Hall Cảm biến vị trí bàn đạp chân ga loại phần tử Hall gồm có mạch IC Hall làm phần tử Hall nam châm quay quanh chúng Các nam châm lắp trục bàn đạp chân ga quay trục bàn đạp chân ga Khi đạp chân ga nam châm quay lúc nam châm thay đổi vị trí chúng Vào lúc IC Hall phát thay đổi từ thông gây thay đổi vị trí nam châm tạo điện áp hiệu ứng Hall từ cực VPA VPA2 theo mức thay đổi Tín hiệu truyền đến ECU động tín hiệu đạp chân ga b.Mạch điện cảm biến vị trí bàn đạp ga Hình 2.35: Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí bàn đạp ga 1: Mạch IC Hall; 2: Nam châm Trong cảm biến vị trí bàn đạp ga, điện áp cấp đến cực VPA VPA2 ECU, thay đổi từ 0-5V tỷ lệ với góc bàn đạp ga VPA tín hiệu góc mở bàn đạp thực tế dùng để điều khiển động VPA2 thường dùng để phát hư hỏng cảm biến ECU kiểm sốt góc bàn đạp ga từ tín hiệu VPA VPA2 phát điều khiển mơtơ bướm ga theo tín hiệu 2.4 Hệ thống điều khiển điển tử ECU 54 Bộ điều khiển điện tử đảm nhiện nhiều chức khác tùy theo loại nhà chế tạo Chung tổng hợp vi mạch phận phụ dùng để nhận biết tín hiệu, lưu trử thơng tin, tính tốn, định chức hoạt động gửi tín hiệu thích hợp Những phận phụ hỗ trợ cho ổn áp, điện trở hạn chế dịng Vì lí điều khiển có nhiều tên gọi khác tùy theo nhà chế tạo Trong đồ án ta thường dùng ECU để chung cho điều khiển điện tử ECU tiếp nhận thông tin chế độ hoạt động động hệ thống cảm biến cung cấp ECU xử lý thông tin định phát tín hiệu điều khiển mở béc phun xăng, lượng xăng phun nhiều hay tùy thuộc vào độ dài thời gian mở van kim béc xăng, có nghĩa tùy thuộc vào thời lượng mở van phun xăng Trên ôtô, hộp ECU động hệ thống phun xăng điển tử EFI hộp kim loại lắp đặt vào nơi thoáng mát, không bị ảnh hưởng nhiệt độ động Thông tin vận tốc trục khuỷu thông tin khối lượng khơng khí nạp hai yếu tố định độ dài thời gian mở van béc phun xăng 2.4.1 Chức ECU ECU có hai chức chính: - Điều khiển thời điểm phun: định theo thời điểm đánh lửa - Điều khiển lượng xăng phun: tức xác định thời điểm phun, thời gian định theo: + Tín hiệu phun bản: xác định theo tín hiệu tốc độ động tín hiệu lượng gió nạp + Tín hiệu hiệu chỉnh: xác định từ cảm biến (nhiệt độ, vị trí, mức độ tải, thành phần khí thải từ điều kiện động như: điện áp bình) 2.4.2 Các phận ECU ECU đặt vỏ kim loại để tránh nước văng Nó đặt nơi bị ảnh hưởng nhiệt độ Các linh kiện điện tử ECU xếp 55 mạch kín Các linh kiện công suất tầng cuối bắt liền với khung kim loại ECU mục đích để tản nhiệt tốt Vì dùng IC linh kiện tổ hợp nên ECU gọn, tổ hợp nhóm chức IC (bộ tạo xung, chia xung, dao động đa hài điều khiển việc chia tần số) giúp ECU đạt độ tin cậy cao Một đầu ghim đa chấu dùng nối ECU với hệ thống điện xe, với kim phun cảm biến 2.4.3 Các thông số hoạt động ECU a Các thông số Là tốc độ động lượng gió nạp Các thơng số thước đo trực tiếp tình trạng tải động b.Các thơng số thích nghi Điều kiện hoạt động động thay đổi tỷ lệ hồ khí phải thích ứng theo Chúng ta đề cập đến điều kiện hoạt động sau: + Khởi động + Làm ấm + Thích ứng tải Đối với khởi động làm ấm ECU tính tốn xử lý tín hiệu cảm biến nhiệt độ động Đối với tình trạng thay đổi tải mức tải khơng tải, phần tải, tồn tải chuyển tín hiêu đến ECU nhờ cảm biến vị trí bướm ga c Các thơng số xác Để đạt chế độ vận hành tối ưu ECU xem thêm yếu tố ảnh hưởng: + Trạng thái chuyển tiếp gia tốc 56 + Sự giới hạn tốc độ tối đa + Sự giảm tốc Những yếu tố xác định từ cảm biến nêu, có quan hệ tác động tín hiệu điều khiển đến kim phun cách tương ứng ECU tính tốn thơng số thay đổi với nhau, mục đích cung cấp cho động lượng xăng cần thiết theo thời điểm 2.4.4 Các chế độ làm việc a Làm đậm sau khởi động Quá trình làm đậm tăng lượng phun phụ thuộc vào nhiệt độ nước làm mát (lượng phun lớn nhiệt độ nước làm mát thấp) để nâng cao khả khởi động cải thiện tính ổn định hoạt động khoảng thời gian định sau động khởi động Lượng phun giảm dần đến lượng phun b Chạy ấm máy: Trong suất trình làm ấm, động nhận thêm nhiều xăng hơn, trình làm ấm sau trình khởi động lạnh Trong trình động cần lượng hỗn hợp tương đối giàu xăng, vách thành xylanh lạnh xăng ngưng tụ chưa bay hết Quá trình cấp xăng chạy ấm máy chia thành hai thời kỳ:  Thời kỳ đầu: việc làm giàu xăng chạy ấm máy phụ thuộc vào thời gian gọi làm giàu xăng khởi động, thời kỳ kéo dài 30s tuỳ thuộc động mà cung cấp thêm khoảng 30 - 60 % lượng xăng  Thời kỳ sau: động cần hỗn hợp loãng hơn, phần điều khiển theo nhiệt độ động Đồ thị cho ta liên hệ đường cong làm giàu xăng lý tưởng tính theo thời gian khởi động 200C 57 Hình 2.36: Đồ thị làm giàu xăng Khi động đạt đến nhiệt độ hoạt động bình thường cảm biến nhiệt độ gửi nhiệt độ đến ECU, từ ECU ngừng q trình chạy ấm máy c.Thích ứng theo điều kiện tải: Các mức tải khác cần thành phần hỗn hợp khác nhau, đường cong lượng xăng cần thiết xác định từ đường cong đo gió điều kiện hoạt động động riêng + Khơng tải: Khi khơng tải hỗn hợp xăng - khơng khí q lỗng dẫn đến khơng tải khơng ổn định chí động khơng nổ Vì cần phải có hỗn hợp giàu xăng cho điều kiện + Một phần tải: Một phần thời gian động hoạt động chế độ phần tải ECU lập trình đường cong lượng xăng cần thiết định lượng xăng cung cấp Đường cong thiết lập cho chế độ phần tải lợi xăng + Tồn tải: Động phát cơng suất cực đại, tín hiệu tồn tải cảm biến vị trí bướm ga gửi đến ECU, mức độ giàu xăng định sẵn chương trình ECU + Tăng tốc: Khi ECU nhận thấy xe tăng tốc tín hiệu từ cảm biến, tăng lượng phun để nâng cao tính tăng tốc Giá trị hiệu chỉnh ban đầu 58 xác định nhiệt độ nước làm mát mức độ tăng tốc Lượng phun tăng dần tính từ thời điểm d.Thích ứng theo nhiệt độ khí nạp Lượng xăng phun thích hợp với nhiệt độ gió Lượng gió cần thiết cho q trình cháy tuỳ thuộc vào nhiệt độ gió hút vào, khơng khí lạnh đặc hơn, điều có nghĩa với vị trí cánh bướm ga hệ số dung tích gió xylanh giảm, nhiệt độ tăng, thông tin ghi nhận nhờ cảm biến nhiệt độ khơng khí nạp đo gió gửi ECU ECU xem nhiệt độ 200C mức chuẩn Nếu nhiệt độ nhỏ 200c lượng xăng phun tăng Nếu nhiệt độ lớn 200c lượng xăng phun giảm e Giới hạn tốc độ động Thực nhờ mạch giới hạn ECU Tín hiệu tốc độ động so sánh với giới hạn cố định Nếu vượt ECU điều khiển việc hạn chế phun ngưng phun Việc đảm bảo an toàn cho động f Giảm tốc Khi ECU động nhận thấy động giảm tốc, giảm lượng phun để tránh cho hỗn hợp đậm giảm tốc Các tín hiệu điều khiển: lượng khí nạp, tốc độ động cơ, vị trí bướm ga, nhiệt độ nước làm mát g Điều khiển tốc độ không tải: Khi động chạy tốc độ không tải ECU nhận tín hiệu từ cảm biến ECU tự động điều khiển bướm ga đến vị trí tối ưu Tại vị trí động nổ với tốc độ thấp lượng nhiên liệu phun vào thấp 2.5 Hệ thống cung cấp khơng khí 59 2.5.1 Sơ đồ hệ thống cung cấp khơng khí: Khơng khí Lọc khơng khí Các xy lanh Đường ống nạp Cảm biến lưu lượng khí nạp Ống góp nạp Cổ họng gió Hình 2.19: Sơ đồ khối hệ thống nạp Hệ thống nạp khí cung cấp lượng khơng khí cần cho cháy đến xylanh động Khơng khí qua lọc gió, sau đến cảm biến lưu lượng khí nạp, cổ họng gió, qua ống góp nạp đường ống đến xylanh kỳ nạp Các phận hệ thống cung cấp không khí: 2.5.2 Lọc khơng khí Lọc khơng khí nhằm mục đích lọc khơng khí trước khơng khí vào động Nó có vai trị quan trọng nhằm làm giảm mài mòn động Trên động 1TR-FE dùng kiểu lọc thấm, lõi lọc giấy Loại có ưu điểm giá thành khơng cao, dễ chế tạo Tuy nhược điểm tuổi thọ thấp, chu kỳ thay ngắn 2.5.3 Cổ họng gió Các phận tạo thành gồm: bướm ga, môtơ điều khiển bướm ga, cảm biến vị trí bướm ga phận khác Bướm ga dùng để thay đổi lượng khơng khí dùng q trình hoạt động động cơ, cảm biến vị trí bướm ga lắp trục bướm ga nhằm nhận biết độ mở bướm ga, mơtơ bướm ga để mở đóng bướm ga, lò xo hồi để trả bướm ga trí cố định Mơtơ bướm ga ứng dụng mơtơ điện chiều (DC) có độ nhạy tốt tiêu thụ lượng 60 Hình 2.20: Kết cấu cổ họng gió 1:Mơtơ bước; 2:Bướm ga; 3:Các nam châm; 4:Các bánh giảm tốc; 5:IC HALL(cảm biến vị trí bướm ga)  Nguyên lý làm việc: ECU động điều khiển độ lớn hướng dòng điện chạy đến môtơ điều khiển bướm ga, làm quay hay giữ mơtơ, mở đóng bướm ga qua cụm bánh giảm tốc Góc mở bướm ga thực tế phát cảm biến vị trí bướm ga, thơng số phản hồi ECU động Khi dịng điện khơng chạy qua mơtơ, lị xo hồi mở bướm ga đến vị trí cố định (khoảng 70) Tuy nhiên, chế độ không tải bướm ga đóng lại nhỏ so với vị trí cố định Khi ECU động phát thấy có hư hỏng, bật đèn báo hư hỏng đồng hồ táp lô đồng thời cắt nguuồn đến mơtơ, bướm ga giữ góc mở khoảng 70, xe chạy đến nơi an tồn 2.5.4 Ống góp hút đường ống nạp Ống góp hút đường ống nạp chế tạo nhựa nhằm mục đích giảm trọng lượng truyền nhiệt đến nắp qui lát 61 Hình 2.21: Ống góp hút đường ống nạp 1:Ống góp hút; 2:Đường ống nạp CHƯƠNG CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ CHẨN ĐOÁN 3.1 Những hư hỏng thường gặp nguyên nhân Với hệ thống điều khiển phun phức tạp tinh vi, xảy cố kỹ thuật, (máy không chạy chậm được, kéo tải được, tốc độ không tăng ) không dễ phát cố kỹ thuật xảy Để giúp người sử dụng xe, thợ sửa chữa nhanh chóng phát hư hỏng hệ thống phun xăng, ECU trang bị hệ thống tự chẩn đốn Nó ghi lại tồn cố đa số phận quan trọng hệ thống làm sáng đèn kiểm tra (Check engine lamp), thông báo cho lái xe biết hệ thống có cố Khi thấy đèn báo hiệu cố sáng lái xe ngừng xe để chẩn đoán 62 a) Những dấu hiệu chứng tỏ hệ thống gặp cố: - Hệ thống phun xăng bị trục trặc dẫn đến tình trạng xe bị chết máy - Khởi động xe khó khăn, chí khơng khởi động - Xe yếu, khả tăng tốc chậm - Xe dễ bị dồ ga b) Hư hỏng cảm biến - Các cảm biến HT phun xăng điện tử thường có tuổi thọ cao Tuy nhiên cảm biến xảy tình trạng tín hiệu bị sai lệch tạm thời nguyên nhân: đầu cảm biến bị bám bẩn, giắc cắm bị lỏng hay chập chờn - Mỗi loại cảm biến gặp trục trặc lại có dấu hiệu khác nhau: Khói đen tượng cảm biến oxy bẩn, cảm biến bướm ga giảm độ nhạy khiến tăng độ trễ tay ga, sinh rồ ga, sinh chết máy… Nguyên nhân: Trong trình làm việc bụi bẩn bám vào cảm biến giắc cắm bị lỏng nên tín hiệu gửi khơng xác c) Hư hỏng hệ thống chấp hành -Bộ phận chấp hành gồm hai phận kim phun bơm xăng Nguyên nhân: + Tắc kim phun: Đây coi nguyên nhân phổ biến, thường xăng chất lượng kém, lọc xăng bẩn khiến gia tốc – tốc độ xe giảm, ì ạch tải lớn Cần phải bảo dưỡng kim phun + Bơm xăng bị cháy, tắc lọc xăng: Khi xe hết xăng bị hút phải rỉ sét bình xăng khiến cháy bơm xăng Ngồi lọc xăng bị bẩn, đường ống xăng bị hở… khiến cho xe không cung cấp nhiên liệu đủ cho xe, dẫn đến xe chết máy d) Hư hỏng hệ thống phun nhiên liệu - Tắc nhiên liệu không cung cấp nhiên liệu: Thường làm cho máy chết chạy bị yếu dần chết Nguyên nhân do: + Kim phun bị kẹt, tắc nên không phun nhiện liệu vào buồng cháy 63 + Gãy lò xo piston chuyển tiếp lò xo tăng cao áp nên hệ thống nhiên liệu hoạt động không tốt + Kẹt dẫn động bơm cao áp, kẹp van tăng áp + Tắc lỗ thông thùng chứa nhiên liệu, tắc đường ống bầu lọc + Các đường ống bị rị rỉ, khơng khí lọt vào đường ống làm giảm áp suất phun - Thiếu thừa nhiên liệu: thời gian sử dụng bình chứa, lõi lọc, đường ống dẫn bị bẩn lắng đọng tạp chất dầu làm giảm suất chất lượng lọc Làm tăng hao mòn piston xy lanh bơm cao áp 3.2 Các hư hỏng khác 3.2.1 Triệu chứng phổ biến máy bơm nhiên liệu bị hỏng hóc a) Động tốc độ cao Các dấu hiệu sớm phổ biến với máy bơm nhiên liệu có lái xe với tốc độ cao phù hợp b) Xe điện đột ngột xe chịu áp lực Thường xảy leo lên đồi kéo tải động không khởi động 3.2.2 Triệu chứng điều chỉnh áp suất nhiên liệu xấu a) Bugi đen Tháo bugi kiểm tra lần cuối.Nếu bồ hóng, dấu hiệu áp suất nhiên liệu xấu Nếu bạn tìm thấy bugi tình trạng này, kiểm tra phần cịn lại b) Động khơng chạy trơn tru Nói hiệu suất động kém, bạn chạy không tải động không hoạt động trơn tru, thay đổi lọc dầu kiểm tra điều chỉnh áp lực bạn để sửa chữa c) Ống xả phát khói đen Có khói đen khỏi ống xả xe dấu hiệu chắn có vấn đề với áp suất nhiên liệu xe Hãy thay Màu sắc bình thường khói 64 bốc từ ống xả có màu trắng màu xám, khơng đen nên điều chỉnh áp suất nhiên liệu cho phù hợp qua điều chỉnh áp suất d) Que thăm có mùi xăng Kiểm tra que thăm dầu xem bạn ngửi thấy mùi nhiên liệu Nó triệu chứng điều chỉnh áp suất nhiên liệu xấu, điều có nghĩa xăng rỉ vào hệ thống dầu e) Động chết máy Nếu động chết máy bạn nhấn xuống bàn đạp ga, kiểm tra áp suất nhiên liệu Không nên có dự bạn ấn vào bàn đạp ga g) Xăng ống chân không Loại bỏ ống chân không gắn vào điều chỉnh áp suất nhiên liệu, có dấu hiệu xăng ống chân không 3.2.3 Các dấu hiệu hư hỏng cảm biến tốc độ động vị trí piston a) Ánh sáng nhấp nháy cảm biến tốc độ động Các triệu chứng đơn giản cảm biến vị trí trục khuỷu khơng nhấp nháy kiểm tra động xe bạn Khi xe báo hiệu có biểu tượng nhấp nháy liên hệ với thợ để xem nhanh khắc phục b) Sự cố gây cháy Khi cảm biến vị trí trục khuỷu khơng nhận tín hiệu, tín hiệu truyền vào máy tính xe bắt đầu yếu dần Nếu khơng có giám sát tín hiệu tắt hồn tồn Điều gây tia lửa phóng ngồi làm hư hỏng động Nếu xe gặp vấn đề vị trí cảm biến trục khuỷu hư hỏng 3.3 Biện pháp khắc phục, sửa chữa - Đối với cảm biến : Thông thường tháo cảm biến để vệ sinh Trong trường hợp vệ sinh xong mà không cải thiện cần phải thay - Đối với hệ thống chấp hành : Cần thay dầu, thay lọc theo định kỳ - Đối với hệ thống điện tử khác : xảy hỏng hóc nên tháo vệ sinh lại xảy lỗi cần thay 65 3.4 Một số khuyến cáo cho người sử dụng - Không sử dụng nhiên liệu pha chì Nó gây hư hại đến chuyển đổi khí thải, làm hỏng cảm biến oxy động - Khơng thêm chất phụ gia vào bình xăng hệ thống nhiên liệu làm theo tiêu chuẩn - Luôn kiểm tra lắp nhiên liệu đóng chưa để ngăn ngừa cố tràn nhiên liệu xảy tai nạn - Nếu động không hoạt động : + Kiểm tra mạch nối ác quy để đảm bảo khơng bị rị rỉ + Khi khởi động bật đèn , đèn mờ tắt ác quy phóng điện để làm sáng đèn + Không đẩy kéo xe khởi động CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN Sau thời gian làm đồ án với đề tài “ Nghiên cứu hệ thống phun xăng gián tiếp EFI ” em hoàn thành với giúp đỡ thầy giáo hướng dẫn Trong đồ án em sâu vào kết cấu nguyên lý hoạt động hệ thống phun xăng Phần đầu vào giới thiệu tổng quan hệ thống phun xăng điện tử phần trung tâm đồ án vào nguyên cứu hệ thống phun xăng gián tiếp EFI Tuy nhiên thời gian hạn chế, kiến thức chun sâu cịn có hạn, tài liệu tham khảo hạn chế e mong đóng góp ý kiến thầy thầy giáo khoa để đồ án em hoàn thiên Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Kỹ Thuật Ơ tơ Và Máy Động Lực Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên 66 Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS Đỗ Tiến Dũng tận tình hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành đồ án hiểu ý nghĩa hệ thống phun xăng gián tiếp EFI ngành công nghiệp ô tô TÀI LIỆU THAM KHẢO 1, Bài giảng hệ thống phun nhiên liệu Thầy Đỗ Tiến Dũng 2, Sách sửa chữa bảo trì động xăng ( loại xe đời mới) Kỹ Sư : Đức Long Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật Kết cấu ô tô Nguyễn Khắc Trai – Nhà xuất bách khoa Hà Nội 4, Sách chẩn đốn bảo dưỡng kỹ thuật ơtơ Ngô Khắc Hùng Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật 5, Sách giáo trình Kỹ thuật sửa chữa ơtơ, máy nổ Nhà Xuất Bản Giáo Dục 6, Trang Web www.oto-hui.com, www.google.com.vn 67 68 ... QUAN VỀ HỆ THỒNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ EFI 1.1 Khái niệm phun xăng điện tử: Hệ thống phun xăng điện tử hệ thống cung cấp xăng dùng vòi phun xăng phun cưỡng thiết bị điều khiển điện tử ( EFI- Electronic... nhiều, lưu lượng phun xăng phụ thuộc vào tín hiệu từ cảm biến Hệ thống phun xăng điển tử EFI: EFI chia thành ba hệ thống bản: Hệ thống cung cấp nhiên liệu, hệ thống điều khiển điện tử hệ thống nạp khí... rpm có hệ thống đánh lửa trực tiếp điều khiển điện tử hệ thống nhiên liệu phun trực tiếp điều khiển ECU 2.1.2 Sơ đồ cấu tạo chung hệ thống phun xăng điện tử 24 Hình 2.1: Sơ đồ hệ thống phun xăng