Nghiên cứu thử nghiệm máy hiện sóng (oscilloscope mini) vào chẩn đoán hệ thống đánh lửa ô tô, xe máy

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM MÁY HIỆN SÓNG (OSCILLOSCOPE MINI) VÀO CHẨN ĐỐN HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA Ơ TƠ, XE MÁY Giáo viên hướng dẫn : ThS Mai Sơn Hải Sinh viên thực : Lâm Hoàng Tiến Mã số sinh viên : 58131996 Khánh Hòa - 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM MÁY HIỆN SĨNG (OSCILLOSCOPE MINI) VÀO CHẨN ĐỐN HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA Ô TÔ, XE MÁY Giáo viên hướng dẫn : ThS Mai Sơn Hải Sinh viên thực : Lâm Hoàng Tiến Mã số sinh viên : 58131996 Khánh Hòa - 2020 Tờ định làm đồ án i TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG Khoa/viện: Kỹ thuật giao thông PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tên đề tài: Nghiên cứu thử nghiệm máy sóng (oscilloscope mini) vào chẩn đốn hệ thống đánh lửa ô tô, xe máy Giảng viên hướng dẫn: ThS Mai Sơn Hải Sinh viên hướng dẫn: Lâm Hồng Tiến Khóa: 2016-2020 Lần KT MSSV: 58131996 Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật Ơ tơ Ngày 03/03 10/03 Nội dung Nhận xét GVHD Lập đề cương Tổng quan, thông số kỹ thuật cách sử dụng oscilloscope 17/03 Kiểm tra tổng quát lần 10/05 Kiểm tra thực nghiệm 20/05 Kiểm tra toàn viết kết luận 23/05 Kiểm tra lần cuối trước in Kiểm tra tiến độ Trưởng Bộ môn Ngày kiểm tra: Đ Đánh giá công việc hồn thành:…….%: Ký tên …………………… Được tiếp tục: Khơng tiếp tục: ………………… Lần KT Ngày Nội dung Nhận xét GVHD Nhận xét chung (sau sinh viên hồn thành ĐA/KL): ……………………………………………………………………………………….… ……………………………………………………………………………………….… ……………………………………………………………………………………….… Điểm hình thức:……/10 Điểm nội dung: ./10 Điểm tổng kết:………/10 Kết luận sinh viên: Được bảo vệ: Khơng bảo vệ: Khánh Hịa, ngày ., tháng , năm Cán hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) ii TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG Khoa/viện: Kỹ thuật giao thông PHIẾU CHẤM ĐIỂM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên thành viên HĐ: Chủ tịch: Thư ký: Ủy viên: Tên đề tài: Nghiên cứu thử nghiệm máy sóng (oscilloscope mini) vào chẩn đốn hệ thống đánh lửa tơ, xe máy Sinh viên thực hiện: Họ tên: Lâm Hồng Tiến MSSV: 58131996 Lớp: 58-CNOT-1 Ngành: Kỹ thuật tô Phần đánh giá cho điểm thành viên hội đồng (theo thang điểm 10) a) Hình thức, bố cục báo cáo (sạch, đẹp, cân đối phần,…) : ……… b) Nội dung báo cáo (thể mục tiêu, kết quả,…) : ……… c) Trình bày (đầy đủ, ngắn gọn, lưu lốt, khơng q thời gian,…) : ……… d) Trả lời câu hỏi người chấm (đúng/sai) : ……… đ) Trả lời câu hỏi thành viên hội đồng (đúng/sai) : ……… e) Thái độ, cách ứng xử, mức độ tự tin : ……… g) Nắm vững nội dung đề tài :……… h) Nắm vững vấn đề liên quan đề tài :……… i) Tính sáng tạo khoa học sinh viên :……… Tổng cộng : …… Điểm trung bình cột điểm trên:……./10 Khánh Hòa, ngày .,tháng .,năm Cán chấm điểm (Ký ghi rõ họ tên) iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết đề tài “nghiên cứu thử nghiệm máy sóng (oscilloscope mini) vào chẩn đốn hệ thống đánh lửa tơ, xe máy” cơng trình ghiên cứu cá nhân chưa công bố cơng trình khoa học khác thời điểm Khánh Hòa, ngày .,tháng .,năm Sinh viên thực Lâm Hoàng Tiến iv LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập nghiên cứu trường Đại học Nha Trang, đến tơi hồn thành chương trình đào tạo đại học hồn thành đề tài tốt nghiệp đại học Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến: Ban giám hiệu trường Đại học Nha Trang, Ban chủ nhiệm khoa Kỹ thuật Giao thông, Bộ môn Kỹ thuật ô tô với thầy cô giảng dạy Đặc biệt gửi lời cảm ơn đến thầy ThS Mai Sơn Hải - người trực tiếp hướng dẫn tận tình để tơi hồn thành đề tài thời hạn Cuối cùng, bày tỏ lời cảm ơn đến cha mẹ người thân tồn thể bạn bè giúp đỡ, động viên tơi suốt thời gian học tập thực công tác tốt nghiệp Tôi xin chúc thầy cô, anh chị toàn thể bạn bè sức khỏe dồi dào, đạt nhiều thành công công việc, học tập nghiên cứu Ngày 28 tháng năm 2020 Sinh viên thực Lâm Hoàng Tiến v MỤC LỤC TỜ QUYẾT ĐỊNH LÀM ĐỒ ÁN i PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ii PHIẾU CHẤM ĐIỂM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iii LỜI CAM ĐOAN iv LỜI CẢM ƠN v DANH MỤC HÌNH ẢNH ix DANH MỤC BẢNG xv DANH MỤC VIẾT TẮT xvi LỜI MỞ ĐẦU xvii Chương TỔNG QUAN OSCILLOSCOPE 1.1 Giới thiệu Oscilloscope 1.1.1 Khái niệm chung 1.1.2 Cấu tạo Oscilloscope 1.1.3 Công dụng dao động ký (Ơxilơ) 27 1.2 Lý thuyết chung chẩn đoán 31 1.2.1 Khái niệm chẩn đoán trạng thái kỹ thuật 31 1.2.2 Lý thuyết chẩn đoán 32 1.2.3 Các phương pháp chẩn đoán thiết bị chẩn đoán 38 1.3 Chẩn đoán hệ thống đánh lửa máy chuyên dùng 48 1.3.1 Một số hư hỏng 48 1.3.2 Sơ đồ nối dây 49 1.3.3 Đặc tính dao động 50 Chương 2: 67 vi ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT VÀ QUY TRÌNH SỬ DỤNG THIẾT BỊ 67 2.1 Giới thiệu chung thiết bị 67 2.2 Đặc điểm cấu tạo 67 2.2.1 Mô tả 68 2.2.2 Cáp kết nối cấp nguồn 79 2.3 Nguyên lý hoạt động 81 2.3.1 Khái quát 81 2.3.2 Dao động ký dùng để chẩn đoán động 82 2.4 Quy trình sử dụng thiết bị 83 2.4.1 Môi trường kỹ thuật 83 2.4.2 Biện pháp an toàn 83 2.4.3 Cách sử dụng 84 Chương 3: 87 THỰC NGHIỆM 87 3.1 Thiết bị phụ trợ 87 3.1.1 Yêu cầu thiết bị phụ trợ 87 3.1.2 Chế tạo thiết bị phụ trợ 87 3.2 Thực nghiệm mơ hình hệ thống phun xăng điện tử TCCS 91 3.2.1 Giới thiệu mơ hình hệ thống phun xăng điện tử TCCS 91 3.2.2.Hệ thống ESA (đánh lửa sớm điện tử) 92 3.2.3 Đo thực nghiệm 96 3.3 Thực nghiệm mơ hình phun xăng đa điểm 3SGE 102 3.4 Thực nghiệm động Yaris Toyota 105 3.4.1 Giới thiệu mơ hình Toyota Yaris 105 3.4.2 Thực Nghiệm 109 vii 3.5 Thực nghiệm đo xung đánh lửa xe máy 114 3.5.1 Thực nghiệm xe máy Wave S (2012) 114 3.5.2 Thực nghiệm xe máy Air Blade (2018) .117 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 121 TÀI LIỆU THAM KHẢO 122 viii Trước đây, dòng điện cao áp dẫn đến bugi dây cao áp Nhưng ngày nay, bobine nối trực tiếp đến bugi xylanh thông qua việc sử dụng bobine kết hợp IC đánh lửa Khoảng cách dẫn điện cao áp rút ngắn nhờ có nối trực tiếp bobine với bugi, làm giảm tổn thất điện áp nhiễu từ Nhờ độ tin cậy hệ thống đánh lửa nâng cao Hình 3.34 Bobine kết hợp với IC đánh lửa 3.4.2 Thực Nghiệm 3.4.2.1.Các bước thực đo xung: Bước 1: Kiểm tra nhiên liệu ắc quy cịn hay khơng Bước 2: Lắp ắc quy vào hai cọc mơ hình Toyota Yaris đảm bảo cọc âm cọc dương lắp vào hai cực ắc quy Sao sử dụng cờ lê 13 siết hai cọc đảm bảo tiếp xúc điện tốt Bước 3: Cài cần số vị trí P Bước 4: Khởi động máy Bước 5: Điều chỉnh động đến tốc độ ổn định chế độ không tải êm khoảng 500 vòng/phút Bước 6: Khi điều chỉnh tốc độ ổn đỉnh sử dụng thiết bị đo cảm biến đánh lửa mơ hình Bước 7: Nhấn phím tạm dừng/chạy để dừng xung Sau kết nối máy tính lưu sóng sử dụng điện thoại chụp lại dạng xung đo 109 Bước 8: Cho động tiếp tục nổ tốc độ cao so sánh Tiếp thục thực lại bước 3.4.2.2 Xung tín hiệu mơ hình Chú ý: Điều chỉnh kênh đánh dấu dấu hiệu kích hoạt trùng với trục X đường sở điểu chỉnh trục thời gian trùng với trục Y đường sở Cách nối đo xung đánh lửa: + Chân âm đầu dò kết nối với chân GND bảng tap lơ (hình 3.35); Hình 3.35 Chân âm kết nối GND + Chân dương đầu kê vào bobine kết hợp IC đánh lửa để đo xung đánh lửa qua đầu dị điện áp (hình 3.36) Hình 3.36 Đầu dò kết nối bobine đo xung 110 Cách nối đo tín hiệu IGT: + Chân âm đầu dò kết nối với chân GND bảng tap lơ (hình 3.35); + Chân dương đầu dị kết nối với chân IGT bảng tap lô - Tín hiệu tốc độ khơng tải 500 vịng/phút Tín hiệu IGT Cách nối: Hình 3.37 Xung tín hiệu IGT đo tốc độ không tải Dạng xung đo (hình 3.37) giống với dạng xung (hình 3.18) chuẩn chứng tỏ chân tín hiệu IGT cịn hoạt động tốt Tín hiệu đánh lửa Hình 3.38 Xung đánh lửa đo tốc độ không tải 111 Xung đánh lửa đo dạng xung đo bobine kết hợp IC đánh lửa Tích hợp cuộn sơ cấp, thứ cấp IC thiết bị dạng xung đo có sai khác phần dạng xung so với xung chuẩn đường đặc tính cuộn thứ cấp đánh lửa điện tử Nhưng dạng xung đo đảm bảo trình tích điện phóng điện thời điểm đốt cháy nhiên liệu cho động Điểm khoang trịn (hình 3.38) có dạng xung giống với đường đặc tính thứ cấp hệ thống đánh lửa điện tử Hình 3.39 Đường đặc tính thứ cấp hệ thống đánh lửa điện tử - Tín hiệu tốc độ 1500 vịng/phút Tín hiệu IGT Hình 3.40 Xung tín hiệu IGT đo tốc độ 1500 vịng/phút 112 Dạng xung đo (hình 3.40) giống với dạng xung (hình 3.18) chuẩn chứng tỏ chân tín hiệu IGT cịn hoạt động tốt Tín hiệu đánh lửa Hình 3.41 Xung đánh lửa đo tốc độ 1500 vịng/phút - Tín hiệu tốc độ 2500 vịng/phút Tín hiệu IGT Hình 3.42 Xung tín hiệu IGT đo tốc độ 2500 vòng/phút Dạng xung đo (hình 3.42) giống với dạng xung (hình 3.18) chuẩn chứng tỏ chân tín hiệu IGT cịn hoạt động tốt Tín hiệu đánh lửa Hình 3.43 Xung đánh lửa đo tốc độ 2500 vòng/phút 113 Nhận xét: Khi tăng tốc độ động chu kỳ hoạt động cảm biến, tín hiệu đánh lửa hoạt động dày đặc hơn: - Đối với tín hiệu IGT mơ hình: Cùng với giá trị điện áp thời gian tăng tốc độ động lên từ 500 đến 2500 vịng/phút có thay đổi rõ rệt Tín hiệu IGT hoạt động gửi tín hiệu ECM với điện áp số, thời gian bắt đầu giảm xuống (nghĩa chu kỳ tín hiệu quay lại ngắn tần số hoạt động dày đặc hơn) Như (hình 3.38) xung đo tốc độ không tải ,lấy mốc lần nhiễu xung tín hiệu xác định lần nhiễu xung thiết bị đo lần tín hiệu IGT mơ hình Đối với (hình 3.43) xung đo tốc độ 2500 vòng/phút, lấy mốc lần nhiễu xung tín hiệu lần nhiễu xung thiết bị đo lần tín hiệu IGT điều chứng tỏ tăng tốc độ đông chu kỳ lần lặp lại xung giảm tần số tăng lên - Đối với xung đánh lửa bobine mơ hình: Việc tăng tốc độ động làm giảm chu kỳ tăng tần số tương tự tín hiệu IGT xung đánh lửa cịn giảm thời gian tích điện để phóng tia lửa điện bugi điều chứng minh sau đây: + Đối với (hình 3.41) xung đường đặc tính thứ cấp với điện áp thời gian khơng đổi điểm bắt đầu đánh lửa vào khoảng 5,5 us so với đường sở Y + Đối với (hình 3.43) điểm bắt đầu đánh lửa vào khoảng 5us so với đường sở Y khoảng cách thực trình đánh lửa ngắn lại Điều chứng tỏ trình đánh lửa chạy với tốc độ 2500 vòng/phút diễn ngắn so với chạy không tải 3.5 Thực nghiệm đo xung đánh lửa xe máy 3.5.1 Thực nghiệm xe máy Wave S (2012) 3.5.1.1 Giới thiệu Wave S Wave S dịng xe có ưu điểm vượt trội trang động 110cc với khối động kỳ làm mát không khí Với tỷ số nén 9:1 động cho cơng suất đạt 6,05 kw vịng tua 7500 vịng/phút Mơ men xoắn 8,67 Nm 5500 vịng/phút 114 Hình 3.44 Thực nghiệm xe Wave S 3.5.1.2 Thực nghiệm a Đo xung cuộn sơ cấp Hình 3.45 Đo xung cuộn sơ cấp Cách nối: Dây đỏ cáp kết nối với thiết bị nối vào chân dương bobine xe máy (chân màu xanh), dây đen thiết bị nối vào chân âm bobine xe (chân màu đen) (hình 3.45) Tín hiệu xung cuộn sơ cấp: Hình 3.46 Xung cuộn sơ cấp 115 Xung sơ cấp Wave S (hình 3.46) tương đối giống với dạng xung chuẩn đường đánh lửa đường đặc tính sơ cấp (hình 3.47) Vùng đánh lửa đo xe máy sai khác so với dạng xung đặc tính chuẩn Ngun nhân cấu tạo bobine dòng xe khác nên gây sai khác Hình 3.47 Đặc tính đánh lửa cuộn sơ cấp b Đo xung cuộn thứ cấp Cách nối: Dây kẹp âm kết nối với mass (sườn xe), đầu dò dương gá đặt đầu chụp bugi để đo xung đánh lửa thứ cấp Hình 3.48 Cách đấu dây đo xung đánh lửa đặc tính thứ cấp 116 Tín hiệu xung đánh lửa cuộn thứ cấp: Hình 3.49 Tín hiệu đánh lửa thứ cấp xe Wave S Xung thứ cấp thực tế (hình 3.49) giống với dạng xung chuẩn đường đánh lửa đường đặc tính thứ cấp (hình 3.24) Đường cháy mơ hình thực tế không lý tưởng dạng xung chuẩn cần phải có thời gian hạ áp cịn xung thực tế không cần thời gian hạ áp mà tăng hạ áp tức thời 3.5.2 Thực nghiệm xe máy Air Blade (2018) 3.5.2.1 Giới thiệu Air Blabe Air Blade sử dụng động ESP-125cc, kỳ, xy lanh đơn, làm mát dung dịch tích hợp công nghệ tiên tiến nhất: hệ thống phun xăng điện tử PGM-FI, động tích hợp đề AGG, hệ thống ngắt động tạm thời Iding-Stop, công nghệ giảm thiểu ma sát khả đốt cháy hoàn hảo Hình 3.50 Thực nghiệm xe Air Blade 117 3.5.2.2 Thực nghiệm a Đo xung cuộn sơ cấp Hình 3.51 Kết nối thiết bị phụ trợ với cuộn sơ cấp Cách nối: Đối với cuộn sơ cấp bobine đánh lửa xe Air Blade có dịng đảo ngược tương đối lớn lên tới 400V Vì vậy, để đảm bảo an toàn cho người sử dụng thiết bị nên sử dụng thiết bị phụ trợ Dây vàng kết nối với chân dương bobine, dây đen kết nối với chân âm cuộn sơ cấp (hình 3.51), dây đỏ thiết bị kết nối với dây đỏ thiết bị Hantek, dây đen thiết bị Hantek nối với sườn xe (hình 3.52) Hình 3.52 Kết nối dây thiết bị với thiết bị phụ trợ 118 Tín hiệu xung cuộn sơ cấp Hình 3.53 Xung cuộn sơ cấp xe Air blade Xung sơ cấp Air Blade (hình 3.53) giống với dạng xung chuẩn đường đánh lửa đường đặc tính sơ cấp (hình 3.47) Điều chứng tỏ cuộn sơ cấp xe hoạt động tốt b Đo xung cuộn thứ cấp Cách nối: tương tự xe Wave S (tr.115) Hình 3.54 Cách nối dây đo xung xe Air Blade 119 Tín hiệu xung cuộn thứ cấp đánh lửa Hình 3.55 Tín hiệu xung cuộn thứ cấp Air Blade Xung thứ cấp thực tế (hình 3.49) giống với dạng xung chuẩn đường đánh lửa đường đặc tính thứ cấp (hình 3.24) Điều chứng tỏ cuộn thứ cấp xe Air Blade hoạt động tốt 120 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN Sau trình nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu thử nghiệm máy sóng (oscilloscope mini) vào chẩn đốn hệ thống đánh lửa tơ, xe máy Em rút số kết luận sau hoàn thành đề tài này: - Máy sóng loại máy dễ dàng sử dụng ứng dụng nhiều lĩnh vực khác nhau: điện tử, ô tô, âm v.v Đều sử dụng loại máy đa chức - Đối với máy sóng sử dụng Hantek 2C72 đo với tần số lớn lên đến 70 MHz tương đương với máy chẩn đoán đắt tiền G-Scan, Tech v.v giá thành rẻ nhiều đảm bảo tính đo xung khơng thua thiết bị đắt tiền khác - Phát quan hệ tín hiệu q trình đo xung cách dễ dàng Ví dụ: Quan hệ IGT IGF - Sử dụng thiết bị sóng mini dễ dàng di chuyển trình đo đạt sữa chữa tơ - Có thể thay đổi thơng dễ dàng tiến hành khảo sát, đo đạt Ngoài ưu điểm siêu việt thiết bị sóng cịn có nhược điểm: - Việc chẩn đốn hư hỏng cảm biến cần phải có trình độ chun môn tay nghề cao Phải hiểu rõ dạng xung chuẩn dòng xe loại cảm biến - Khi đo dòng điện cao áp điện đánh lửa cần phải có thiết bị hỗ trợ 121 TÀI LIỆU THAM KHẢO Ths Phạm Thanh Huyền, Ths Đỗ Thị Hà, Kỹ thuật đo lường, Nhà xuất Trường ĐH Giao Thông Vận Tải PGS Vũ Quý Điền, Phạm Văn Tuân, Đỗ Lê Phú, Cơ sở kỹ thuật đo lường điện tử, Nhà xuất khoa học kỹ thuật (2001) Trần Thanh Hải Tùng, Nguyễn Lê Châu Thành, Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô, Nhà xuất ĐH Bách Khoa – ĐH Đà Nẵng TS Lê Bá Khang, Khai thác kỹ thuật, Nhà xuất Trường ĐH Nha Trang TS.Lê Bá Khang, Chẩn đốn kỹ thuật tơ, Nhà xuất Trường ĐH Nha Trang Thông số kỹ thuật hướng dẫn Hantek, Nhà xuất Hantek TS Lê Bá Khang, Khai thác kỹ thuật, Nhà xuất ĐH Nha Trang Nguyễn Xuân Nam, Nghiên cứu, chế tạo thử nghiệm thiệt bị phụ trợ đo hiệu điện đánh lửa ô tô Toyota, Tài liệu sữa chữa Toyota Yaris, Nhà xuất công ty Toyota (2008) 10 Tài liệu internet - www.oto-hui.com - www.youtube.com - http://vi.wikipedia.org - thuvien.ntu.edu.vn - tailieu.vn - oto.edu.vn - taisachmoi.com - http://hondafutureclub.blogspot.com/ - https://toc.123doc.net/ 122 123 ... tài: Nghiên cứu thử nghiệm máy sóng (oscilloscope mini) vào chẩn đốn hệ thống đánh lửa ô tô, xe máy Sinh viên thực hiện: Họ tên: Lâm Hoàng Tiến MSSV: 58131996 Lớp: 58-CNOT-1 Ngành: Kỹ thuật ô tô... iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết đề tài ? ?nghiên cứu thử nghiệm máy sóng (oscilloscope mini) vào chẩn đốn hệ thống đánh lửa tơ, xe máy? ?? cơng trình ghiên cứu cá nhân chưa công bố cơng trình... ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM MÁY HIỆN SÓNG (OSCILLOSCOPE MINI) VÀO CHẨN ĐỐN HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA Ơ TƠ, XE MÁY Giáo viên hướng dẫn : ThS Mai Sơn