Nghiên cứu hệ thống phun xăng điện tử xe toyota camry 2 0e 2014

Mục lục Danh mục hình ảnh Lời Nói Đầu Ngày ngành công nghiệp ôtô nước giới ngày phát triển đóng vai trị quan trọng phát triển chung tồn xã hội Nhiều hệ thống tơ thay để đáp ứng nhu cầu người có hệ thống phun xăng điện tử (EFI) Để hiểu sâu hệ thống em chọn đề tài Là sinh viên khoa Công Nghệ ôtô chúng em trang bị kiến thức ngành khí ơtơ Với đề tài : “Nghiên cứu hệ thống phun xăng điện tử xe Toyota Camry 2.0E 2014 ” môn đồ án chun ngành ơtơ , giúp em hồn thiện trang bị kiến thức ngành mà em theo học đặc biệt hệ thống phun xăng điện tử EFI Nó đóng vai trị quan trọng việc tiết kiệm nhiên liệu kinh tế người sử dụng Đề tài gồm có chương: - Chương 1: Tổng quan hệ thống nhiên liệu động xăng - Chương 2: Sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc hệ thống phun xăng điện tử xem Toyota Camry 2.0E 2014 - Chương 3: Đặc điểm kết cấu hệ thống phun xăng điện tử xe Toyota Camry 2.0E 2014 - Chương 4: Quy trình kiểm tra - bảo dưỡng – sửa chữa hệ thống phun xăng điện tử xe Toyota Camry 2.0E 2014 Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy giáo hướng dẫn thầy TS Lê Đức Hiếu, thầy khoa Công Nghệ ôtô tất bạn sinh viên giúp em hoàn thành đồ án Hà Nội, ngày tháng năm Sinh viên thực TRẦN MẠNH DŨNG CHƯƠNG I:TỔNG QUAN HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ XĂNG Lịch sử phát triển hệ thống nhiên liệu xăng 1.1 Khái niệm Vào cuối kỷ 19, người Đức cho phun nhiên liệu vào buồng cháy không mang lại hiệu nên không thực Đến năm 1887 người Mỹ có đóng góp to lớn việc triển khai hệ thống phun xăng vào sản xuất, áp dung động tỉnh Đầu kỷ 20, người Đức áp dụng hệ thống phun xăng động tỉnh (nhiên liệu dùng động máy dầu hoả nên hay bị kích nổ hiệu suất thấp), với đóng góp đưa cơng nghệ chế tạo hệ thống cung cấp nhiên liệu máy bay Đức Từ trở đi, hệ thống phun xăng áp dụng ô tô Đức thay dần động sử dụng chế hồ khí Hãng BOSCH áp dụng hệ thống phun xăng tơ hai cách cung cấp nhiên liệu với áp lực cao sử dụng phương pháp phun nhiên liệu trực tiếp vào buồng đốt nên giá thành chế tạo cao hiệu lại thấp với kỹ thuật ứng dụng chiến thứ II Việc nghiên cứu ứng dụng hệ thống phun xăng bị gián đoạn khoảng thời gian dài chiến tranh, đến 1962 người Pháp phát triển ô tô Peugeot 404 Họ điều khiển phân phối nhiên liệu khí nên hiệu khơng cao công nghệ chưa đáp ứng tốt Đến năm 1966 hãng BOSCH thành công việc chế tạo hệ thống phun xăng khí Trong hệ thống nhiên liệu phun liên tục vào trước xupáp nạp nên có tên K-Jetronic(K- konstant-liên tục, Jetronic-phun) K-jetronic đưa vào sản xuất ứng dụng xe Hãng Mercedes số xe khác, tảng cho việc phát triển hệ thống phun xăng hệ sau 1.2 Khái niệm hệ thống phun xăng điện tử EFI viết tắt từ Electronic Fuel Injection, có nghĩa hệ thống phun xăng điều khiển điện tử Đây hệ thống điều khiển cung cấp nhiên liệu tốt Tùy theo chế độ làm viêc ôtô mà hệ thống tự thay đổi tỉ lệ hỗn hợp nhiên liệu để cung cấp cho động hoạt động tốt cụ thể chế độ khởi động lạnh, hỗn hợp khí cung cấp giàu xăng sau động đạt nhiệt độ vận hành hỗn hợp nghèo xăng Trên đời xe cũ sử dụng chế hòa khí để tạo hỗn hợp nhiên liệu cung cấp nhiên liệu cho động Cả hai loại này: chế hịa khí hay hệ thống phun xăng điện tử cung cấp nhiên liệu với tỉ lệ định phụ thuộc vào lượng khí nạp Nhưng để đáp ứng yêu cầu khí xả, tiêu hao nhiên liệu, cải thiện khả tải… Thì chế hịa khí phải lắp them hiệu chỉnh khác làm trở nên phức tạp nhiều Do hệ thống phun xăng điện tư đời để thay cho chế hịa khí, đảm bảo tỉ lệ hỗn hợp nhiên liệu thích hợp cho động việc phun nhiên liệu điện tử theo chế độ lái xe khác 1.3 Lịch sử phát triển Váo kỉ XIX, kĩ sư người mỹ ông Stenvan nghĩ cách phun nhiên liệu cho máy nén khí Sau thời gian, người Đức cho phun nhiên liệu vào buồng cháy không mang lại hiệu Đầu kỉ 20, người đức áp dụng hệ thống phun nhiên liệu động kỳ tĩnh Tuy nhiên, sau sang kiến thành công việc chế tạo hệ thống phun xăng kiểu khí Trong hệ thống phun xăng nhiên liệu phun trực tiếp trước xupap hút nên gọi K – jetronic, mono – jetronic, L – jetronic… Do hệ thống phun xăng khí có nhiều nhược điểm nên đầu năm 80, BOSCH cho đời hệ thống phun xăng sử dụng kim phun điều khiển điện, có hai loại: hệ thống L – jetronic ( lượng nhiên liệu xác định nhờ cảm biến đo lưu lượng khí nạp ) Djotronic ( lượng nhiên liệu xác định cảm biến đo lưu lượng khí nạp ) Đến năm 1984, người Nhật mua quyến BOSCH ứng dụng hệ thống phun xăng L – jetronic D – jetronic xe hãng Toyota ( động 4A – ELU) Đến năm 1987, hãng Nisan dùng L – jetronic thay cho chế hịa khí xe sunny Việc điều khiển EFI chia làm hai loại, dưa khác phương pháp dùng để xác định lượng nhiên liệu phun : Một loại mạch điều khiển lượng phun dựa vào thời gian cần thiết để nạp phóng vào tụ điện loại khác loại điều khiển vi xử lý bắt đầu sử dụng vào năm 1983.Loại hệ thống EFI điều khiển vi xử lý sử dụng xe Toyota gọi TCCS ( Toyota computer controlled system ), khơng diều khiển lượng phun mà bao gồm ESA ( electronic spark advance ) ccas hệ thống điều khiển khác chức chẩn đán dự phòng 1.4 Hệ thống phun xăng điện tử (EFI) Hệ thống EFI (Elctronic Fuel Injection ) sử dụng cảm biến khác để phát tình trạng động vá tình trạng động vá điều kiện chạy xe Và ECU động tính tốn lượng phun nhiên liệu tối ưu làm cho vòi phun nhiên liệu Hình 1: Sơ đồ hệ thống phun xăng điện tử Cảm biến vị trí bướm ga Cảm biến vị trí trục cam Cảm biến áp suất đường ống nạp Cảm biến nhiệt độ nước Vòi phun Cảm biến vị trí trục khuỷu Cảm biến lưu lượng khí nạp 8,9 Cảm biến oxy 1.5 Ưu điểm hệ thống phun xăng điện tử 1.5.1 Hệ thống phun xăng có nhiều ưu điểm chế hịa khí là: + Dùng áp suất làm tơi xăng thành hạt bụi sương nhỏ + Phân phối xăng đồng đến xylanh giảm thiểu xu hướng kích nổ hịa khí lỗng + Động chạy không tải êm dịu + Tiết kiệm nhiên liệu nhờ điều khiển lượng xăng xác, bốc tốt, phân phối xăng đồng + Giảm khí thải độc hại nhờ hịa khí lỗng + Mơmen xoắn động phát lớn hơn, khởi động nhanh hơn, xấy nóng máy nhanh động làm việc ổn định + Tạo công suất lớn hơn, khả tăng tốc tốt khơng có họng khuếch tán gây cản trở động chế hịa khí + Hệ thống đơn giản chế hịa khí điện tử khơng cần đến cánh bướm gió khởi động, khơng cần vít hiệu chỉnh + Gia tốc nhanh nhờ xăng bốc tốt lại phun vào xylanh tận nơi + Đạt tỉ lệ hịa khí dễ dàng + Duy trì hoạt động lý tưởng phạm vi rộng điều kiện vận hành + Giảm bớt hệ thống chống ô nhiễm môi trường 1.6 Phân loại EFI 1.6.1 Phân loại theo phương pháp phát lượng khơng khí nạp 1.6.1.1 L-EFI (loại điều khiển lượng khơng khí) Hình 2: Sơ đồ hệ thống L-EFI Cảm biến lưu lượng khí nạp 4.Vịi phun Đường ống nạp 5.ECU động Động 1.6.1.2 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 Hình 3: Sơ đồ hệ thống D-EFI 1.Đường ống nạp 4.Vòi phun 2.Cảm biến áp suất đường ống nạp 5.ECU động 3.Động 1.6.2 Phân loại theo điểm phun a Hệ thống phun xăng đơn điểm (phun điểm): Kim phun đặt cổ đường nạp hút chung cho toàn xi lanh động cơ, bên bướm ga b Hệ thống phun xăng đa điểm (phun đa ểm ): xy lanh động bố trí vịi phun phía trước xupáp nạp Hình 4: Hệ thống phun xăng đa điểm 1.Bình xăng 4.Bộ ổn áp 7.EFI ECU 10.Ắc quy 2.Bơm 5.Cảm biến lưu lượng 8.Cuộn đánh lửa 11.Lọc gió 3.Lọc nhiên liệu 6.Vịi phun 9.Khóa điện 1.6.3 Phân loại theo phương pháp điều khiển kim phun 1.6.3.1 Phun xăng điện tử: Được trang bị cảm biến để nhận biết chế độ hoạt động động (các sensors) điều khiển trung tâm (computer) để điều khiển chế độ hoạt động động điều kiện tối ưu 1.6.3.2 Phun xăng thủy lực: Được trang bị phận di động áp lực gió hay nhiên liệu Điều khiển thủy lực sử dụng cảm biến cánh bướm gió phân phối nhiên liệu để điều khiển lượng xăng phun vào động Có vài loại xe trang bị hệ thống 10 3.3.8 Cảm biến bàn đạp ga c Cấu tạo ngun lí Hình 56 Cảm biến vị trí bàn đạp ga IC Hall, Nam châm , Cần bàn đạp ga Cấu tạo hoạt động cảm biến giống cảm biến vị trí bướm ga loại phần tử hall Cảm biến gồm có mạch IC hall làm phần tử hall nam châm quay quanh chúng Các nam châm lắp trục bàn đạp chân ga quay bàn đạp chân ga Khi đạp chân ga nam châm quay lúc thay đổi vị trí chúng Vào lúc IC Hall phát thay đổi dựa vào thông số gây thay đổi vị trí nam châm tạo điện áp hiệu ứng hall từ cực VTA1 Và VTA2 theo mức thay đổi Tín hiệu truyền đến ECU tín hiệu đạp chân ga Bảng Thơng số cảm biến bàn đạp ga Cảm biến Thông số Điều kiện bình thường Cảm biến bàn đạp ga số Cảm biến vị trí bàn đạp ga số 1: Min: V Max: 4980 V Cảm biến bàn đạp ga số Cảm biến vị trí bàn đạp ga số 2: Min: V Max: 4980 v Nhả bàn đạp ga: 0.5- 1.1 V Đạp kịch chân ga: 3.2- 4.8 v Mức khơng an tồn: 0.6- 1.4V Nhả bàn đạp ga: 2.1- 3.1 V Đạp kịch chân ga: 4.6- 5.0 V Mức khơng an tồn:2.1- 3.1 Lưu ý chẩn đốn CHƯƠNG IV: QUY TRÌNH KIỂM TRA – BẢO DƯỠNG- SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ TRÊN XE CAMRY 2.0E 2014 4.1 Quy trình kiểm tra , chẩn đốn hệ thống phun xăng điện tử 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 đoán 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 Cách chẩn đoán hãng khác nhau, giới thiệu hệ thống chẩn đoán loại xe TOYOTA 4.1.1 Chẩn đoán theo nguyên lí OBD Hệ thống OBD chức tự chẩn đoán xe cung cấp ECU Hệ thống dựa vào tín hiệu nhận từ cảm biến mà phát tình trạng xe, ECU truyền tín hiệu đến chấp hành cách tối ưu cho tình trạng ECU nhận tín hiệu từ cảm biến dạng điện áp Sau ECU xác định tình trạng hệ thống cách phát thay đổi điện áp tín hiệu phát từ cảm biến Vì ECU thường xuyên kiểm tra tín hiệu điện áp đầu vào so sánh chúng với giá trị chẩn đoán lưu giữ nhớ ECU, xác định tình trạng bất thường Nếu ECU xác định tín hiệu đầu vào bất thường ECU bật đèn báo hư hỏng (MIL) để thông báo cho lái xe biết lưu lại mã hư hỏng (DTC) nhớ Các DTC hiển thị hình máy chẩn đốn dạng chữ số cách nối máy chẩn đoán với giắc DLC3 4.1.2 Chẩn đốn máy đọc mã lỗi GTS Hình 57 Máy đọc mã lỗi GTS + Chức máy đọc mã lỗi: ̶ Đọc thông tin hình thiết bị ̶ Hiển thị mã lỗi 4.1.3 Chuẩn đoán hệ thống dựa vào đèn check thiết bị đọc lỗi Cách đọc lỗi đèn check ECU động có hệ thống tự chuẩn đốn hư hỏng, nhờ phát có trục trặc mạng tín hiệu động đèn báo kiểm tra động bảng điều khiển tự sáng lên Hệ thống hoạt động bình thường: Đèn nháy liên tục với chu kỳ 0,25 giây Báo mã lỗi: Khi có lỗi, đèn nháy với khoảng dừng 0,5 giây Số lần nháy chữ số thứ mã lỗi (mã lỗi có hai chữ số) sau dừng 1,5 giây, số lần nháy thứ hai chữ số thứ hai mã lỗi Nếu có lỗi hay nhiều có khoảng dừng 2,5 giây mã Sau tất mã xuất hiện, đèn tắt 4,5 giây sau lặp lại trình tự cực TE1 E1 nối tắt cực BATT nối vào cực dương ắc quy (Tức chưa tháo ắc quy ngồi), tháo chân BATT tồn lỗi hệ thống lưu lại ECU bị xố hết ta không đọc hết lỗi hệ thống 4.2 Quy trình bảo dưỡng hệ thống phun xăng điện tử TT Ngun cơng Hình minh họa Kiểm tra bơm nhiên liệu: - Tháo bơm : + Xả hết xăng, tháo bình nhiên liệu + Tháo giá bơm xăng khỏi bình xăng + Tháo Bơm, lọc điều áp khỏi giá đỡ bơm - Làm bơm - Kiểm tra bơm: + Kiểm tra áp suất bơm Dụng cụ Dùng clê, chịng, bình chứa xăng Găng tay, tuýp , clê - Dùng kìm Dùng súng - Dùng đồng hồ đo áp suất - Đồng hồ vạn Yêu cầu kĩ thuật Không hút thuốc hay để lửa gần Chú ý nới vít tránh làm cháy ren + Đo điện trở bơm - Lắp bơm: + Lắp bơm bầu lọc, điều áp vào giá bơm + Lắp giá bơm vào bình nhiên liệu - Thử bơm nhiên liệu + Kiểm tra điện trở(0.2- 3.0 ohm) + Kiểm tra hoạt động bơm ( cấp điện áp 12V ) - Dùng kìm - Tuýp clê - Đồng hồ vạn - Ắc quy Kiểm tra lọc nhiên liệu: - Tháo lọc nhiên liệu: + Xả hết xăng bầu lọc tháo hết đường ống + Tháo lọc khỏi xe, tháo nắp lọc - Clê, bình chứa xăng - Dung dịch cacbontetraclo rua, khay - Súng - Vệ sinh; + Rửa dung dịch cacbontetraclorua - Clê, tuýp + Dùng khí nén thổi - Tháo cẩn thận tránh bị cháy đệm khô - Kiểm tra: + Kiểm tra xem lọc bị bẩn hay rách thay - Lắp lọc: + Lắp cốc đệm làm kín , nắp lọc + Lắp Lọc đường dẫn vào xe Kiểm tra vòi phun nhiên liệu: - Tháo vòi phun: + Kéo vòi phun khỏi ống phân phối + Tháo gioăng chữ O khỏi vịi phun + Kí hiệu theo thứ tự cho mõi vịi phun - Vệ sinh vịi phun: + Dùng khí nén - Kiểm tra vòi phun: + Dùng điện trở để kiểm tra vòi phun (11.6- 12.4 V) + Cấp điện cho ăc quy - Lắp vòi phun + Bôi lớp mỏng -Hãy quấn túi ni lông vào vòi phun để tránh vật lạ lọt vào vòi phun - xăng dầu then hoa lêon giăng chữ O mới, sau đò lắp vào vòi phun + Trong lắp cụm vòi phun sang trái phải, lắp vào ống phân phối nhiên liệu 4.2 Quy trình sửa chữa hệ thống phun xăng điện tử STT Hư hỏng Nguyên nhân hư hỏng Động không khởi động - Hỗn hợp nhiên liệu nhạt - Vịi phun khơng phun nhiên liệu - Bầu lọc, bình chứa đường ống dẫn bị tắc Sửa chữa , khắc phục - Tăng lượng xăng - Vệ sinh vòi phun, thay - Vệ sinh, chỉnh sữa, thay - Sữa chữa, thay van Động nổ không Tắc nhiên liệu - Một vài vòi phun bị tắc - Kim phun bị kẹt, tắc - Kẹt dẫn động bơm cao áp, kẹt van bơm tiếp, kẹt van tăng áp - Tắc lỗ thông thùng chứa nhiên liệu, tắc đường ống,bầu lọc - Các đường ống bị rò rỉ Động chết máy đột - Độ cứng lò xo điều ngột sau khởi động tốc bị giãm gãy làm cho văng nằm vị trí cắt nhiên liệu Động chết máy vận - Lượng hỗn hợp nhiên hành điều hịa khơng khí liệu khởi động nghèo - Kiểm tra vịi phun - Vệ sinh đường ống, bầu lọc - Sữa chữa thay - Thay Bộ điều tốc - Điều chỉnh bướm gió - Thay bơm Tốc độ không tải - Bơm nhiên liệu hỏng - Cổ họng gió mở lớn - Điều chỉnh cổ họng gió động thấp - Cảm biến bướm ga hỏng - Thay cảm biến vị trí - Vịi phun bị kẹt, tắc bướm ga - Vệ sinh, sữa chữa thay vòi phun Xe có tượng giật - sữa chữa, thay -Hệ thống bướm ga hư hỏng - Hệ thống nạp Thay Thùng nhiên liệu bị hư - Thùng bị nứt vỡ va hỏng chạm ECU hỏng điều khiển sai 10 Khí thải có màu lạ - ECU bị chập nước, - Bị cháy Thay - Chập mạch - Mất chân tín hiệu - Kim phun rớt tắc kẹt - vệ sinh kim phun - Cảm biến oxy hoạt động - Kiểm tra hoạt động cảm sai biến ( hư hỏng thay ) - Kiểm tra xúc rữa hệ thống - Nhiên liệu có lẫn nước nhiên liệu TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình Thí nghiệm động đốt - TS Nguyễn Tuấn Nghĩa , ThS Nguyễn Mạnh Dũng , ThS Phạm Minh Hiếu Giáo trình Kết cấu động đốt – TS Nguyễn Tuấn Nghĩa , TS Lê Văn Anh , ThS Phạm Minh Hiếu Giáo trình Nguyên lý động đốt – TS Lê Văn Anh , TS Nguyễn Thanh Quang , TS Nguyễn Tuấn Nghĩa KẾT LUẬN Sau thời gian làm đồ án với đề tài “ Nghiên cứu hệ thống phun xăng điện tử xe Toyota Camry 2.0E 2014” 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 động 1AZ-FE Tuy nhiên thời gian hạn chế, kiến thức chuyên 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 khoa Cơng Nghệ Ơtơ trường Đại Học Cơng Nghiệp Hà Nội Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Phạm Hòa Bình tận tình hướng dẫn giúp đỡ em hồn thành đồ án ... quan hệ thống nhiên liệu động xăng - Chương 2: Sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc hệ thống phun xăng điện tử xem Toyota Camry 2.0E 2014 - Chương 3: Đặc điểm kết cấu hệ thống phun xăng điện tử xe Toyota. .. Cấu Tạo Hệ Thống Phun Xăng Điện Tử Hệ thống phun xăng điện tử Hệ thống nhiên liệu Hệ thống nạp khí 1.7 Hệ thống cung cấp nhiên liệu đảm nhận chức là: - Hút xăng từ bình chứa để bơm đến vịi phun. .. lại Hệ thống phun xăng gián đoạn cịn có tên hệ thống phun xăng biến điệu b Hệ thống phun xăng đồng loạt: Là phun xăng vào động trước xupáp nạp mở xupáp nạp mở Áp dụng chohệ thống phun dầu c Hệ thống