Hệ thống điều khiển bướm ga điện tử thông minh ETCSi và động cơ M139 MercedessBenz

Phần 6: Hệ thống điều khiển bướm ga điện tử thông minh ETCS-i I Khái quát hệ thống Cho đến thời điểm tại, đa số bướm ga tác động trực tiếp từ tài xế qua dẫn động cáp Bắt đầu từ năm 1992 xuất hệ thống điều khiển lực kéo nên số xe xuất bướm ga thứ hai đường ống nạp Thêm vào đó, hệ thống điều khiển ga tự động (Cruise control) làm cấu điều khiển trở nên phức tạp, dẫn đến nhiều cố liên quan đến cấu bướm ga Chính mà năm gần đây, bướm ga dẫn động điện việc điều khiển điện tử thông qua ECU giúp cấu bướm ga trở nên đơn giản Hệ thống khiển điện bướm ga điều tử (ETC – Electronic Throttle Control) hệ thống điều khiển điện nối trực tiếp bàn đạp ga với cánh bướm ga Tuy hệ thống điều khiển bướm ga điện tử đề xuất nghiên cứu gần thập kỷ vừa qua đưa vào ứng dụng vài năm gần Khác với hệ thống bướm ga truyền thống điều khiển dẫn động trực tiếp từ chân bàn đạp ga thông qua cáp nối lò xo hồi vị, hệ thống ETC, cáp nối thay cảm biến vị trí cụm chi tiết gọi chấp hành tích hợp bên thân bướm ga, chấp hành bao gồm: motor chiều để tạo lực kéo, lò xo hồi vị bánh giảm tốc II Mô tả hệ thống -ETCS-i hệ thống sử dụng máy tính để điều khiển điện góc mở bướm ga Góc mở bướm ga thời kỳ đầu thường điều khiển trực tiếp dây cáp nối từ bàn đạp ga đến bướm ga để mở đóng Trong hệ thống này, dây cáp loại bỏ ECU động dùng motor điều khiển bướm ga để điều khiển góc mở bướm ga đến giá trị tối ưu tương ức với mức độ đạp bàn đạp ga -Ngồi ra, góc mở bàn đạp ga nhận biết cảm biến vị trí bàn đạp ga góc mở bướm ga nhận biết cảm biến vị trí bướm ga Hệ thống ETCS-i bao gồm cảm biến vị trí bướm ga, ECU động cổ họng gió Cổ họng ga bao gồm bướm ga, motor điều khiển bướm ga, cảm biến vị trí bướm ga phận khác - Cảm biến vị trí bướm ga: Cảm biến vị trí bướm ga sử dụng để đo độ mở vị trí cánh bướm ga để báo hộp ECU Từ đó, ECU sử dụng thơng tin tín hiệu mà cảm biến vị trí bướm ga gửi để tính tốn mức độ tải động nhằm hiệu chỉnh thời gian phun nhiên liệu, cắt nhiên liệu, điều khiển góc đánh lửa sớm, điều chỉnh bù ga cầm chừng điều khiển chuyển số III Cấu tạo hoạt động cổ hộng gió cổ họng gió bao gồm bướm ga, cảm biến vị trí bướm ga dùng để phát góc mở bướm ga, mơtơ bướm ga để mở đóng bướm ga, lò xo hồi để trả bướm ga vị trí cố định Mơtơ bướm ga ứng dụng mơtơ điện chiều (DC) có độ nhạy tốt tiêu thụ lượng ECU động điều khiển độ lớn hướng dịng điện chạy đến mơtơ điều khiển bướm ga, làm quay hay giữ môtơ, 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 cho ECU động Khi dịng điện khơng chạy qua mơtơ, lị xo hồi mở bướm ga đến vị trí cố định (khoảng 7O) Tuy nhiên, chế độ không tải bướm ga đóng lại nhỏ so với vị trí cố định IV Các chế độ điều khiển Điều khiển chế độ bình thường, chế độ cơng suất cao chế độ đường tuyết -Về bản, động sử dụng chế độ bình thường, dùng công tắc điều khiển để chuyển sang chế độ công suất cao hay đường tuyết -Điều khiển chế độ thường Đây chế độ điều khiển để trì cân tính dễ vận hành chuyển động êm -Điều khiển chế độ đường tuyết Chế độ điều khiển giữ cho góc mở bướm ga nhỏ so với chế độ bình thường để tránh trượt lái xe đường trơn trượt, đường có tuyết rơi -Điều khiển chế độ công suất cao Ở chế độ này, bướm ga mở lớn so với chế độ bình thường Do đó, chế độ mang lại cảm giác động đáp ứng với thao tác đạp ga xe vận hành mạnh mẽ so với chế độ thường Chế độ có số kiểu xe Điều khiển mô men truyền lực chủ động -Chế độ điều khiển làm cho góc mở bướm ga nhỏ hay lớn so với góc đạp bàn đạp ga để trì tính tăng tốc êm -Hình minh họa cho thấy bàn đạp ga giữ vị trí đạp định Đối với kiểu xe khơng có hệ thống điều khiển mơmen truyền lực chủ động, bướm ga mở gần đồng với chuyển động bàn đạp ga, vậy, khoảng thời gian ngắn, tạo gia tốc dọc xe G tăng đột ngột sau giảm dần -So với xe đó, kiểu xe có điều khiển mômen truyền lực chủ động, bướm ga mở dần cho gia tốc dọc xe G tăng dần khoảng thời gian lâu để đảm bảo tăng tốc êm 3 Các kiểu điều khiển khác -(1) Điều khiển tốc độ không tải Chức điều khiển bướm ga phía đóng để trì tốc độ không tải lý tưởng -(2) Điều khiển giảm va đập chuyển số Chức điều khiển giảm góc mở bướm ga giảm mơmen động đồng thời với điều khiển ECT hộp số tự động chuyển số để làm giảm va đập chuyển số -(3) Điều khiển bướm ga TRAC Nếu bánh xe chủ động bị trượt nhiều, phần hệ thống TRAC, tín hiệu yêu cầu từ ECU điều khiển trượt đóng bướm ga để giảm cơng suất để tăng tính ổn định xe đảm bảo lực dẫn động -(4) Điều khiển hỗ trợ VSC Chức điều khiển góc mở bướm ga điều khiển kết hợp với ECU điều khiển trượt để tận dụng tối đa hiệu điều khiển hệ thống VSC -(5) Điều khiển chạy tự động Trong điều khiển chạy tự động thông thường, ECU điều khiển chạy tự động mở đóng bướm ga qua chấp hành ECU điều khiển chạy tự động dây cáp Nhưng với hệ thống ETCS-i, ECU động cơ, mà bao gồm ECU điều khiển chạy tự động, trực tiếp điều khiển góc mở bướm ga qua mơtơ điều khiển bướm ga để thực thao tác điều khiển chạy tự động Chức dự phòng -Nếu ECU động phát thấy có trục trặc hệ thống ETCS-i, bật đèn báo hư hỏng đồng hồ táplô để báo cho lái xe -Cảm biến vị trí bàn đạp ga có mạch cảm biến cho hệ thống, phụ Nếu hư hỏng xảy mạch cảm biến, ECU phát thấy có chênh lệch điện áp khơng bình thường tín hiệu mạch cảm biến, ECU động chuyển sang chế độ hoạt động hạn chế Trong chế độ hoạt động hạn chế, mạch lại sử dụng để tính tốn góc bàn đạp ga xe vận hành với góc mở bướm ga hạn chế so với bình thường Ngồi ra, hư hỏng xảy hai mạch, ECU động đặt bướm ga trạng thái khơng tải Lúc xe chạy phạm vi khơng tải -Cảm biến vị trí bướm ga có mạch cảm biến, phụ Nếu hư hỏng xảy mạch cảm biến, ECU động phát thấy điện áp khơng bình thường mạch cảm biến, ECU động cắt dịng điện đến mơtơ điều khiển bướm ga sau chuyển sang chế độ hoạt động hạn chế Lúc bướm ga mở góc cố định lò xo hồi, lượng phun nhiên liệu thời điểm đánh lửa điều khiển tín hiệu bàn đạp ga Cơng suất động bị hạn chế nhiều xe chạy -Khi ECU động phát thấy có hư hỏng hệ thống mơtơ điều khiển bướm ga, điều khiển giống có hư hỏng cảm biến vị trí bướm ga Nguồn tài liệu tham khảo : https://oto.edu.vn/tim-hieu-thong-dieu-khien-buom-ga-dien-tu-etcs-i/ https://www.oto-hui.com/diendan/threads/cong-nghe-dieu-khienbuom-ga-dien-tu-etcs-i.97789/ https://www.youtube.com/watch?v=yavaG4f1wbA Phần 5: Động I4 2.0L mạnh giới - M139 Mercedess- Benz I Giới thiệu động M139 M139 động xy lanh mạnh giới dùng cho xe thương mại, trang bị dòng xe A45 hatchback, tiền thân động M133 với công suất cực đại 381 mã lực ( Hp ) momen xoắn cực đại 475 Nm M139 động I4, 2.0l tăng áp kép, cơng suất tối đa đạt 382 HP 6.500 vịng/phút mô-men xoắn cực đại đạt 480 Nm khoảng từ 4.750 đến 5.000 vòng/phút.đối với tiêu chuẩn Đối với phiên S, công suất tối đa nâng lên 420 HP 6.750 vịng/phút mơ-men xoắn cực đại 500Nm dải vòng tua từ 5.000 đến 5.250 vòng/phút Tốc độ quay tối đa 7200 vòng/phút Với tỉ lệ cơng suất dung tích đạt 211 Hp / lít, động vơ M139 đánh bại tất siêu xe danh tiếng , ví dụ Ferrari F8 , McLaren Senna Đặc biệt, động lắp ráp hoàn toàn tay, người động , với quy trình hồn tồn mới, hỗ trợ kỹ thuật số tổ chức hậu cần Các nhân viên hỗ trợ công việc họ công cụ kỹ thuật số Trọng tâm việc sử dụng công nghệ thông minh, linh hoạt Yếu tố quy trình sản xuất đại kết hợp lắp ráp dây chuyền linh hoạt xe tự hành có chứa cơng cụ linh kiện chất lỏng lập trình sẵn hệ thống giao thông không người lái Việc sử dụng máy tính bảng thay sử dụng tài liệu giấy truyền thống, trang bị tua vít điện khơng dây để tối ưu hóa cơng việc giúp tiết kiệm 20 – 25 % thời gian làm việc Việc sản xuất sử dụng nguồn lượng tái tạo giảm đáng kể lượng khí thải CO2, tiêu thụ nước chất thải II Chi tiết động Về tổng thể M139 cân nặng 160,5kg với phần thân động làm nhôm, trục khuỷu làm thép dập piston dập từ nhôm giúp động vừa chịu áp suất nổ tương đương với động dầu diesel vừa giúp giảm trọng lượng tăng độ bền cho động • • Kích thước đường kính xy-lanh hành trình piston 83mm 92mm Để giảm thiểu ma sát với piston, lớp lót bên xy-lanh phủ cơng nghệ nanoslide, đó, lịng xy-lanh có bề mặt nhẵn gương bền gấp đôi so với lớp lót gang xám.Cơng nghệ Nanoslide trang bị động xe đua F1 Mercedess-Benz Amg Petronas ❖ Bộ tăng áp động Bộ tăng áp trang bị vòng bi giống với động 4.0l V8 Mercedes AMG GT Các vòng bi giảm ma sát cánh quạt, giúp tăng áp phản ứng nhanh đạt tốc độ quay 169000 vòng/phút Bộ tăng áp chia làm đường dẫn riêng, đường dẫn ứng với cặp xylanh Vì xy-lanh hoạt động với chu kỳ lệch nên dùng chung ống xả khiến xung khí xả triệt tiêu lẫn làm giảm áp suất nén tăng áp ➢ Động M139 xoay ngược góc 180 độ so với M133 • • • Lúc này, tăng áp góp khí xả nằm phía trong, sát với vách ngăn, hệ thống nạp nằm phía đầu xe Thay đổi giúp giảm chiều cao động đồng thời rút ngắn chiều dài đường ống khí nạp khí xả Vị trí kim phun bugi thay đổi, kéo theo van xả mở rộng hơn, giúp q trình giải phóng khí thải khỏi buồng đốt nhanh triệt để Hệ thống CAMTRONIC với vấu cam van giúp điều chỉnh thời gian đóng mở van xả nhằm đáp ứng khả tiết kiệm nhiên liệu lẫn hiệu suất vận hành động Lần đầu tiên, Mercedes trang bị cho động xy-lanh hệ thống phun xăng giai đoạn • • Giai đoạn đầu tiên, kim phun piezo hoạt động với tốc độ cao áp suất phun lên tới 2900 psi ~ 200 bar kiểm soát hệ thống quản lý động Ở giai đoạn thứ : có thêm kim điện từ solenoid phun xăng cổ góp khí nạp giúp bổ sung thêm nhiên liệu tăng công suất động AMG sử dụng thủ thuật tăng hiệu suất, tuổi thọ: máy bơm nước điện, áp dụng hệ thống làm mát khơng khí intercooler, đường ống xả bố trí tinh chỉnh lại Động có hiệu suất cao địi hỏi phải có phương pháp giảm nhiệt hiệu quả: • • • • Mercedes sử dụng bơm nước điện giúp động làm nóng nhanh khởi động cải thiện khả tuần hoàn nước làm mát tốc độ tua máy thấp Mặt làm mát thân động nắp máy tách rời giúp cho nhiệt độ nắp máy thấp thân động Máy bơm điện làm mát động tăng áp xe tắt máy Ngoài ra, hệ thống điều hòa dùng để tản nhiệt cho tăng áp xe hoạt động hết công suất Trong tương lai gần, động M139 có mặt mẫu Mercedes-AMG “45” bao gồm: A45, CLA45, GLA45 phiên 45 dòng SUV - GLB sửa mắt thời gian tới Nguồn tài liệu tham khảo : https://www.youtube.com/watch?v=kXIfQqkFgFM&t=169s https://news.oto-hui.com/giai-ma-dong-co-m139-co-4-xylanh-manh-nhat-the-gioi-cua-mercedes/ https://www.mercedes-amg.com/en/pressinformation/m139.html ... hệ thống -ETCS-i hệ thống sử dụng máy tính để điều khiển điện góc mở bướm ga Góc mở bướm ga thời kỳ đầu thường điều khiển trực tiếp dây cáp nối từ bàn đạp ga đến bướm ga để mở đóng Trong hệ thống. .. hệ thống VSC -(5) Điều khiển chạy tự động Trong điều khiển chạy tự động thông thường, ECU điều khiển chạy tự động mở đóng bướm ga qua chấp hành ECU điều khiển chạy tự động dây cáp Nhưng với hệ. .. bướm ga nhận biết cảm biến vị trí bướm ga Hệ thống ETCS-i bao gồm cảm biến vị trí bướm ga, ECU động cổ họng gió Cổ họng ga bao gồm bướm ga, motor điều khiển bướm ga, cảm biến vị trí bướm ga phận