- KÈM BẢN VẼ CAD (nếu giao dịch qua zalo 0985655837) ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU COMMON RAIL CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL TRÊN Ô TÔ TOYOTA FORTUNER 2.5G MT 4X2 2010Thông qua đề tài giúp sinh viên nắm được cấu tạo, nguyên lý làm việc của hệthống phun diesel điện tử, phương pháp kiểm tra sửa chữa hệ thống nhiên liệuCommon Rail của động cơ diesel trên ô tô Toyota Fortuner 2.5G MT 4X2 2010.Hiện nay, các nhược điểm của HTNL Diesel đã được khắc phục bằng cảitiến các bộ phận như: Bơm cao áp, vòi phun, ống tích trữ nhiên liệu áp suất cao,các ứng dụng điều khiển tự động nhờ sự phát triển của công nghệ (năm 1986Bosch đưa vào thị trường việc điều khiển điện tử cho động cơ diesel). Đó là Hệthống nhiên liệu Common Rail Diesel.
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU COMMON RAIL CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL TRÊN Ô TÔ TOYOTA FORTUNER 2.5G MT 4X2 2010 CBHD : ThS Ngô Quang Tạo Sinh viên : Trần Bình Thanh Mã số sinh viên : 2017603010 Lớp: ĐH OTO4 – Khóa: 12 Hà Nội - 2021 BỘ CƠNG THƯƠNG CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNGĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆPHÀNỘI Độc lập - Tự - Hạnh phúc PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Trần Bình Thanh Mã SV: 2017603010 Lớp: 2017DHKTOT04 Ngành: CNKT Ơ Tơ Khóa:12 Tên đề tài: Nghiên cứu hệ thống nhiên liệu Common Rail động diesel ô tô Toyota Fortuner 2.5G MT 4X2 2010 Mục tiêu đề tài: Thông qua đề tài giúp sinh viên nắm cấu tạo, nguyên lý làm việc hệ thống phun diesel điện tử, phương pháp kiểm tra sửa chữa hệ thống nhiên liệu Common Rail động diesel ô tô Toyota Fortuner 2.5G MT 4X2 2010 Kết dự kiến Phần thuyết minh: - Tổng quan hệ thống nhiên liệu động diesel - Sơ đồ nguyên lý, nguyên lý làm việc hệ thống phun diesel điện tử - Đặc điểm kết cấu hệ thống hệ thống nhiên liệu Common Rail động diesel ô tô Toyota Fortuner 2.5G MT 4X2 2010 - Những hư hỏng, nguyên nhân, biện pháp sửa chữa hệ thống nhiên liệu Common Rail Bản vẽ: (3 vẽ A0) - 01 vẽ: Tổng quan hệ thống nhiên liệu Common Rail động diesel ô tô Toyota Fortuner 2.5G MT 4X2 2010 - 01 vẽ: Kết cấu hệ thống nhiên liệu Common Rail động diesel ô tô Toyota Fortuner 2.5G MT 4X2 2010 - 01 vẽ: Quy trình kiểm tra sơ vịi phun nhiên liệu Thời gian thực hiện: từ: 22/03/2021 đến 08/05/2021 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TRƯỞNG KHOA (Ký ghi rõ họ tên) ThS Ngô Quang Tạo TS Nguyễn Anh Ngọc NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Hà Nội, Ngày……tháng……năm 2021 Giáo viên hướng dẫn (Ký, ghi rõ họ tên) NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Hà Nội, Ngày……tháng……năm 2021 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BIỂU LỜI NÓI ĐẦU 10 Chương Tổng quan hệ thống nhiên liệu động diesel ô tô 11 1.1 Khái quát chung hệ thống nhiên liệu động diesel 11 1.1.1 Sơ lược lịch sử phát triển động diesel 11 1.1.2 Tổng quan hệ thống cung cấp nhiên liệu động diesel 11 Chương SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ, NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG PHUN DIESEL ĐIỆN TỬ 21 2.1 Hệ thống phun diesel điện tử dùng bơm vòi phun kết hợp ( HEUI – Hydraulically Actuated Electronically Controlled Unit Injector – Tác động thủy lực, điều khiển điện tử ) 21 2.1.1 Sơ đồ nguyên lý 21 2.1.2 Nguyên lý 23 2.2 Hệ thống phun diesel điện tử dùng bơm cao áp 27 2.2.1 Sơ đồ nguyên lý 27 2.2.2 Nguyên lý 28 2.3 Hệ thống phun diesel điện tử dùng ống phân phối Common Rail 29 2.3.1 Sơ đồ nguyên lý 29 2.3.2 Nguyên lý 29 Chương Kết cấu nguyên lý làm việc hệ thống nhiên liệu COMMON RAIL động diesel ô tô TOYOTA FORTUNER 2.5 MT 4X2 2010 37 3.1 Giới thiệu chung xe Toyota Fortuner 2.5G MT 4X2 2010 37 3.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống nhiên liệu Common Rail xe Toyota Fortuner 2.5G MT 4X2 2010 (Động 2KD- FTV) 40 3.2.1 Sơ đồ hệ thống 40 3.2.2 Nguyên lý hoạt động 40 3.3 Hệ thống điều khiển phun nhiên liệu 56 3.3.1 Sơ đồ tín hiệu điều khiển 56 3.3.2 Các loại cảm biến 58 Chương Hư hỏng, nguyên nhân, phương pháp kiểm tra sửa chữa bảo dưỡng hệ thống nhiên liệu động diesel ô tô 78 4.1 Những hư hỏng biện pháp khắc phục 78 4.1.1 Khói đen 78 4.1.2 Khói trắng 80 4.1.3 Bơm cao áp bị hỏng 81 4.1.4 Bộ lọc bị tắc, có nước nhiên liệu 81 4.1.5 Nhiên liệu rò lỗ vòi phun 81 4.1.6 Máy lì 81 4.1.7 Máy bị tắt đột ngột 82 4.2 Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống cung cấp nhiên liệu động diesel 82 4.2.1 Bảo dưỡng kỹ thuật cấp 82 4.2.2 Bảo dưỡng kỹ thuật cấp hai 82 4.2.3 Bảo dưỡng kỹ thuật theo mùa 82 4.2.4 Các hư hỏng hệ thống điện tử 82 KẾT LUẬN 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Sơ đồ cấu tạo hệ thống nhiên liệu Diesel Hình 1.2 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động Diesel 10 Hình 1.3 Cấu tạo lọc nhiên liệu 11 Hình 1.4 Cấu tạo vòi phun 11 Hình 1.5 Bơm phun nhiên liệu 12 Hình 1.6 Bơm cao áp vạn 14 Hình 1.7 Bơm cao áp phân phối 14 Hình 1.8 Bơm cao áp vòi phun kết hợp 15 Hình 1.9 Bơm cao áp riêng biệt 15 Hình 1.10 Hệ thống Common Rail 16 Hình 2.1 Sơ đồ nhiên liệu dùng bơm vòi phun kết hợp HEUI 18 Hình 2.2 Bơm cao áp 21 Hình 2.3 Vịi phun HEUI 21 Hình 2.4 Sơ đồ nhiên liệu dùng bơm cao áp 22 Hình 2.5 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu common rail 29 Hình 2.6 Bơm tiếp vận hệ thống Common rail 29 Hình 2.7 Bơm cao áp hệ thống Common Rail 30 Hình 2.8 Ống phân phối 30 Hình 2.9 Kim phun 31 Hình 3.1 Xe Toyota Fortuner 2.5G MT 4X2 2010 37 Hình 3.2 Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu động 2KD- FTV 40 Hình 3.3 Mạch áp suất thấp 41 Hình 3.4 Mạch nhiên liệu áp suất cao 42 Hình 3.5 Mạch nhiên liệu hồi 43 Hình 3.6 Các cấu điều khiển phun nhiên liệu 44 Hình 3.7 Bơm cao áp 45 Hình 3.8 Sơ đồ nguyên lý hoạt động bơm pít tơng 46 Hình 3.9 Van điều chỉnh áp suất 47 Hình 3.10 Nguyên lý hoạt động van ngắt 48 Hình 3.11 Mối quan hệ tốc độ động lượng 49 Hình 3.12 Bầu lọc nhiên liệu 49 Hình 3.13 Sơ đồ nguyên lý làm việc ổn định nhiệt độ nhiên liệu 50 Hình 3.14 Ống phân phối 51 Hình 3.15 Van gới hạn áp suất 52 Hình 3.16 Bơm chuyển nhiên liệu 53 Hình 3.17 Vòi phun 54 Hình 3.18 Sơ đồ tín hiệu vào 56 Hình 3.19 Sơ đồ tín hiệu 57 Hình 3.20 Kết cấu sơ đồ mạch điện cảm biến áp suất đường ống nạp 58 Hình 3.21 Cảm biến nhiệt độ khí nạp 59 Hình 3.22 Sơ đồ nối cảm biến nhiệt độ khí nạp với PCM 57 Hình 3.23 Cảm biến nhệt độ nước làm mát 60 Hình 3.24 Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ nước làm mát 58 Hình 3.25 Cảm biến vị trí trục khuỷu 59 Hình 3.26 Sơ đồ mạch điện, dạng sóng tín hiệu 63 Hình 3.27 Kết cấu cảm biến vị trí trục cam 63 Hình 3.28 Cấu tạo cảm biến áp suất ống phân phối 65 Hình 3.29 Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu 66 Hình 3.30 Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ nhiên liệu 64 Hình 3.31 Cảm biến lưu lượng khí nạp 67 Hình 3.32 Cảm biến bàn đạp ga 65 Hình 3.33 Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí bàn đạp ga 68 Hình 3.34 Sơ đồ hệ thống điều khiển phun phun nhiên liệu 72 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Bảng thông số kỹ thuật xe Toyota Fortuner 2.5G MT 4X2 2010 37 10 LỜI NÓI ĐẦU Trong xu hội nhập nay, công nghiệp Việt Nam đứng hội đầy tiềm ngành Cơng nghiệp Ơ tơ Việt Nam không ngoại lệ Ở nước ta số lượng ô tô đại lưu hành ngày tăng Các loại ô tô cải tiến theo hướng tăng công suất, tốc độ, giảm suất tiêu hao nhiên liệu, điện tử hố q trình điều khiển hạn chế mức thấp thành phần ô nhiễm khí xả động Với phát triển mạnh mẽ tin học vai trò dẫn đường, trình tự động hóa sâu vào ngành sản xuất sản phẩm chúng, số tơ Nhờ giúp đỡ máy tính để cải thiện q trình làm việc nhằm đạt hiệu cao chống ô nhiểm môi trường, tối ưu hố q trình điều khiển dẫn đến kết cấu động ô tô thay đổi phức tạp, làm cho người sử dụng cán công nhân kỹ thuật ngành ô tô nước ta cịn nhiều lúng túng sai sót nên cần có nghiên cứu cụ thể hệ thống điện tử động tơ Vì vậy, sinh viên nghành động lực trường, em chọn đề tài: "Nghiên cứu hệ thống nhiên liệu Common rail động diesel ô tô TOYOTA FORTUNER 2.5 MT 4X2 2010" làm đề tài tốt nghiệp Em mong với đề tài em củng cố tốt kiến thức để trường em đóng góp vào ngành cơng nghiệp ô tô nước ta, để góp phần vào phát triển chung ngành Cuối em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy hướng dẫn ThS Ngơ Quang Tạo bảo em tận tình, giúp em vượt qua khó khăn vướng mắc hồn thành đồ án Bên cạnh em cảm ơn thầy khoa tạo điều kiện để em hoàn thành thật tốt đồ án tốt nghiệp Hà Nội, ngày 06 tháng 05 năm 2021 Sinh viên thực Trần Bình Thanh 70 hiệu điện áp chiều có giá trị thay đổi sang tín hiệu dạng số để xử lý làm việc Các cảm biến mạch tương tự, cảm biến vị trí bàn đạp ga, cảm biến nhiệt độ, cảm biến vị trí trục bơm cao áp ví dụ cảm biến tạo tín hiệu điện áp tương tự thay đổi, chúng phải biến thành dạng tín hiệu số xử lý b Bộ vi xử lý PCM hoạt động theo dạng tín hiệu số nhị phân điện áp cao, biểu cho số 1, điện áp thấp biểu cho số hệ số nhị phân có hai số Mỗi số hạng gọi bit Một dãy bít tương đương 1byte từ (word) Byte dùng biểu cho lệnh mẫu thông tin Một mạch tổ hợp (IC) tạo byte trữ byte Số byte mà IC chứa có giới hạn khoảng 64 kilobyte 256 kilobyte Mạch tổ hợp IC cịn gọi chíp IC, hình dạng IC có chức tính tốn tạo định gọi xử lý (microprosessor) Bộ vi xử lý loại bit, 16 bít hay cao hơn, số bít cao việc tính tốn nhanh Thơng tin gởi đến vi xử lý từ IC thường gọi nhớ Trong nhớ chia làm nhiều loại: - ROM(read only memory): dùng trữ thông tin thường trực, nhớ đọc thông tin từ khơng ghi vào Thơng tin cài đặt sẵn - PROM(Programable Read Only Memory): giống ROM trang bị thêm nhiều công dụng khác - RAM(Random Access Memory): nhớ truy xuất ngẫu nhiên trữ thông tin Bộ vi xử lý nhập bội nhỏ cho RAM, có hai loại: + Loại RAM xoá được: nhớ mất nguồn + Loại RAM khơng xố được: giữ trì nhớ dù tháo nguồn Bộ vi xử lý thực số chức khác Chúng nhận xuất trữ liệu, kiểm sốt tính kiện nhờ có mạch thời gian bên trong, định theo kết phép tính tốn học 71 Tương tự trên, vi xử lý động tính tốn điều khiển hệ thống theo chương trình cài đặt sẵn Chương trình viết dự kiến hầu hết điều kiện vận hành hệ thống c Bộ kiểm tra hệ thống Chức tự kiểm tra thực chương trình lưu trữ nhớ điều khiển GEM Chương trình cho phép điều khiển kiểm tra tín hiệu vào khỏi hệ thống Trong trường hợp tín hiệu có giá trị nằm ngồi giới hạn cho phép, điều khiển ghi vào nhớ dạng mã hư hỏng Sau đó, người ta dùng thiết bị kiểm tra để đọc mã hư hỏng từ điều khiển Bộ điều khiển PCM > cổng giao tiếp (gateway) > GEM tự động bật đèn báo hay có chng báo nguy phát mã hư hỏng hệ thống, báo lỗi động (MIL), cảnh báo động cơ, Số khác cần phải qua thủ tục đọc mã hư hỏng đơn giản có sử dụng thiết bị đọc Tuỳ theo hệ thống mà có cách đọc mã hư hỏng phù hợp Trong số hệ thống động có khả tự kiểm tra, điều khiển GEM lập trình theo kiểu Modul Trung Tâm, phương pháp lập trình Modul Trung Tâm dựa sở: tất liệu điều khiển nạp vào điều khiển GEM Từ điều khiển GEM tất liệu truyền đến điều khiển khác thông qua đường truyền CAN Tất liệu khơng lấy từ máy chuẩn đốn WDS mà lấy từ điều khiển GEM để truyền đến điều khiển liên quan Máy chuẩn đốn đóng vai trị thành viên giám sát cho trình lập trình Modul Trung Tâm thực Bộ điều khiển GEM kiểm tra lại tất liệu cài đặt vào lưu lại lỗi (mã báo hư hỏng DTCS) có d Bộ nhớ đầu Sau xử lý thực xong phép tính, kết lưu trữ phần nhớ dành riêng để ghi liệu đầu ra, phần nhớ đặt vùng với nhớ đầu vào nhớ RAM Cũng nhớ đầu vào, nhớ đầu lưu trữ số nhị phân để chuyển cho xử lý tín hiệu đầu nhằm tạo nên tín hiệu điều khiển 72 e Các chức đầu Bộ xử lý không trực tiếp điều khển thiết bị đầu ra, thực phép tính ghi giá trị vào nhớ Kết xử lý tín hiệu đầu sử dụng để tạo nên tín hiệu điều khiển Các dạng tín hiệu điều khiển tạo theo yêu cầu thiết bị đầu Cũng xử lý đầu vào, xử lý đầu gồm có nhiều khối hoạt động riêng rẽ phối hợp với để tạo tín hiệu đầu Điều khiển phun nhiên liệu ECU EDU Quá trình điều khiển ECU EDU điều khiển thời gian lượng nhiên liệu phun xác vào động ECU thực tính tốn cần thiết dựa vào tín hiệu nhận từ cảm biến Sau ECU điều khiển khoảng thời gian dịng tác dụng lên vòi phun để đạt thời gian lượng phun nhiên liệu tối ưu Ta có sơ đồ điều khiển phun nhiên liệu sau Cảm biến vị trí bàn đạp ga Cảm biến tốc độ động Cảm biến vị trí trục cam Cảm biến áp suất nhiên liệu Cảm biến nhiệt độ nước làm mát Tín hiệu tốc độ động Cảm biến áp suất nhiên liệu Cảm biến áp suất, lưu lượng khí nạp Tín hiệu tốc độ xe E C U Vịi phun Tín hiệu khởi động Hình 3.35 Sơ đồ hệ thống điều khiển phun phun nhiên liệu 73 ECU nhận tín hiệu từ cảm biến gửi tiến hành xử lí tín hiệu Sau xử lý tín hiệu cách xác ECU điều khiển cho cấu chấp hành làm việc để cung cấp lượng nhiên liệu phù hợp vào buồng cháy động Các tín hiệu dùng để tính tốn lượng phun : Tín hiệu tốc độ động Tín hiệu vị trí bướm ga ECU Cơng tắc máy lạnh, nhiệt độ nước làm mát tính tốn lượn g phun Hình 3.36 Các tín hiệu dùng tính tốn lượng phun ECU tính tốn lượng phun nhiên liệu dựa vào tốc độ động tín hiệu vị trí bàn đạp ga giá trị tín hiệu bàn đạp ga gửi ECU để tính tốn lượng phun cịn phụ thuộc vào tín hiệu từ cơng tắc điều hịa nhiệt độ, nhiệt độ nước làm mát Sự tính tốn dựa phép tính chương trình lưu nhớ Lượng phun khác chế độ tải khác Chế độ tải đánh giá thông qua vị trí bàn đạp ga Chế độ tải lớn lượng phun nhiên liệu nhiều ngược lại Các loại điều khiển phun nhiên liệu sau : - Điều khiển lượng phun nhiên liệu: Hiệu chỉnh tín hiệu tốc độ động (NE) vị trí bàn đạp ga (VPA) - Điều khiển thời gian phun nhiên liệu: Hiệu chỉnh tín hiệu tốc độ động (NE) vị trí bàn đạp ga (VPA) - Điều khiển tỉ lệ phun nhiên liệu: Hiệu chỉnh tỉ lệ phun nhiên liệu từ cảm biến van đường nạp (VLU) thời gian 74 - Điều khiển áp suất phun: Sử dụng cảm biến áp suất ống phân phối đo áp suất nhiên liệu, truyền liệu đến ECU động để điều khiển lượng nhiên liệu bơm - Điều khiển thời điểm phun: Hiệu chỉnh từ tín hiệu vị trí cam G, NE VPA Điều khiển lượng phun nhiên liệu: ECU tính tốn lượng phun dựa vào điều kiện động cách điều chỉnh lượng phun cho phù hợp với nhiệt độ nước làm mát, nhiệt độ nhiên liệu, nhiệt độ khơng khí vào áp suất khơng khí vào - Điều chỉnh lượng phun theo áp suất khí nạp ECU nhận thơng tin áp suất khí nạp từ tín hiệu gửi cảm biến áp suất khí nạp, ECU tính tốn hiệu chỉnh lượng phun để hỗn hợp khơng khí nhiên liệu phù hợp với chế độ làm việc động cơ.Thơng tin áp suất khí nạp gửi ECU dạng tín hiệu điện áp Áp suất tăng lên mức điện áp tăng theo Lượng phun hiệu chỉnh theo áp suất khí nạp đặc trưng hệ số hiệu chỉnh Khi tín hiệu điện áp tăng lên hệ số hiệu chỉnh lượng phun tăng theo lượng phun tăng theo - Điều chỉnh lượng phun theo nhiệt độ khí nạp ECU nhận thơng tin nhiệt độ khơng khí nạp từ cảm biến nhiệt độ khí nạp gửi để tính tốn lượng phun theo điều kiện nhiệt độ khơng khí nạp Hiệu chỉnh lượng phun theo nhiệt độ khí nạp đặc trưng hệ số hiệu chỉnh Khi nhiệt độ khí nạp tăng lên hệ số hiệu chỉnh có xu hướng giảm xuống Do lương phun nhiên liệu giảm xuống - Điều chỉnh lượng phun theo nhiệt độ nước làm mát ECU nhận thông tin nhiệt độ động từ tín hiệu cảm biến nhiệt độ nước làm mát gửi Hiệu chỉnh lượng phun theo nhiệt độ nước làm mát đặc trưng hệ số hiệu chỉnh Khi nhiệt độ nước làm mát tăng lên hệ số hiệu chỉnh có xu hướng giảm xuống Do lượng phun hiệu chỉnh giảm xuống - Điều chỉnh lượng phun lúc động khởi động 75 Khi khởi động ECU tính tốn lượng phun cách tổng hợp lượng phun lượng phun hiệu chỉnh Lượng phun hiệu chỉnh tính tốn dựa vào tín hiệu từ máy khởi động tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ nước làm mát Động dễ hay khó khởi động phụ thuộc rá lớn vào nhiệt độ lúc động khởi động Khi khởi động điều kiện khởi động lạnh, nhiệt độ nước làm mát thấp lượng nhiên liệu cung cấp tăng cường để dễ khởi động - Điều chỉnh lượng phun theo nhiệt độ nhiên liệu ECU nhận thông tin nhiệt độ nhiên liệu tín hiệu cảm biến nhiệt độ nhiên liệu gửi Hiệu chỉnh lượng phun theo nhiệt độ nhiên liệu đặc trưng hệ số hiệu chỉnh Khi nhiệt độ nhiên liệu tăng hệ số hiệu chỉnh có xu hướng giảm xuống lượng phun hiệu chỉnh giảm xuống Cách tính lượng phun : Khi tính cần so sánh hai giá trị sau : - Lượng phun nhiên liệu theo mẫu điều tốc, tính theo vị trí chân ga tốc độ động - Lượng phun nhiên liệu điều chỉnh từ lượng phun tối đa dựa vào tốc độ động Trong hai trường hợp này, lượng nhỏ làm sở cho lượng phun nhiên liệu cuối Lượng phun bản: Lượng phun nhiên liệu tốc độ động NE góc chân ga định Khi tốc độ động không đổi, tăng góc chân ga làm tăng lượng nhiên liệu phun Lượng phun nhiên liệu tối đa: Lượng phun nhiên liệu tối đa tính cách cộng lượng điều chỉnh từ lượng phun tối đa tốc độ động định Các lượng điều chỉnh là: Điều chỉnh áp suất khơng khí vào, điều chỉnh nhiệt độ khơng khí vào, điều chỉnh áp suất khơng khí, điều chỉnh lượng phun nhiên liệu tối đa động nguội Lượng phun ban đầu: Lượng phun ban đầu tính từ bật khởi động dựa lượng phun ban đầu thời gian khởi động bật Lượng phun nhiên liệu giảm, lượng tăng, giảm thay đổi theo nhiệt độ chất làm mát tốc độ động 76 Điều khiển thời gian phun: Thời gian phun điều khiển theo thời gian dòng tác dụng lên vịi phun Điều khiển thời gian phun thức thời gian phun thử nghiệm - Thời gian phun thức: Thời gian phun tính từ tốc độ động lượng phun cuối (đã điều chỉnh) để định thời gian phun tối ưu - Thời gian phun thử nghiêm: Thời gian phun thử nghiệm tính cách cộng quãng thử nghiệm vào thời gian phun thức Quãng thử nghiệm tính từ lượng phun cuối cùng, tốc độ động cơ, nhiệt độ chất làm mát, nhiệt độ khơng khí áp suất khơng khí nạp Khi động khởi động, quãng thử nghiệm tính từ nhiệt độ chất làm mát tốc độ động Điều khiển áp suất phun ECU tính tốn áp suất phun nhiên liệu lượng phun cuối tốc độ động định Áp suất phun khởi động tính từ nhiệt độ chất làm mát tốc độ động Hình 3.37 Mối quan hệ tốc độ, áp suất lượng phun Đồ thị quan hệ áp suất ống phân phối (1), tốc độ động (2), lượng phun cuối (3) Như đồ thị ta thấy tốc độ động tăng lượng phun tăng theo làm áp suất phun tăng Áp suất ống phân phối điều khiển bỡi van SCV phụ thuộc vào tốc độ động 77 Điều khiển tỉ lệ phun nhiên liệu Việc điều khiển tỉ lệ phun nhiên liệu dựa vào cảm biến vị trí van cắt đường nạp khoảng thời gian định Bởi động diesel khác so với động xăng Động xăng khơng khí nạp phụ thuộc hồn tồn vào vị trí bướm ga, ngược lại động diesel lại khơng phụ thuộc hồn tồn vào vị trí van cắt đường nạp mà phụ thuộc khoảng định động diesel tự tạo dịng khí buồng đốt để hồ trộn nhiên liệu Kết luận: Hệ thống nhiên liệu Diesel Common Rail ngày dùng rộng phương tiện giao thơng Qua việc tìm hiểu hệ thống nhiên liệu Common Rail xe Toyota Fortuner 2.5 MT 4X2 2010 thấy hệ thống Common Rail cải thiện đáng kể, tăng tính kinh tế nhiên liệu, giảm ô nhiễm môi trường, tăng hiệu suất động Ở tốc độ chế độ tải trọng động cơ, lượng nhiên liệu cung cấp xác liên tục nhờ việc kiểm sốt khí thải PCM 78 CHƯƠNG HƯ HỎNG, NGUYÊN NHÂN, PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL TRÊN Ô TÔ 4.1 Những hư hỏng biện pháp khắc phục Khắc phục hư hỏng có nghĩa sửa chữa hư hỏng cách loại trừ ngun nhân khơng thể Sau xem xét nguyên nhân lại để đến kết luận xác Phương pháp nhanh xác nhiều so với việc đoán hay điều chỉnh sửa chữa ngẫu nhiên Động 2KD- FTV dùng thiết bị chuẩn đoán máy chuẩn đoán WDS, IDS kết nối qua cổng DLC Phương pháp lập trình Module Trung Tâm dựa sở: Tất liệu điều khiển nạp vào điều khiển GEM tất liệu truyền đến điều khiển khác thông qua đường truyền CAN Phương pháp lập trình Module Trung Tâm khác với phương pháp lập trình truyền thống là:Tất liệu khơng lấy từ WDS mà lấy từ điều khiển GEM truyền đến điều khiển PCM Máy chuẩn đốn đóng vai trị thành viên giám sát cho q trình lập trình Module Trung Tâm thực Các hư hỏng hay gặp hệ thống nhiên liệu nói chung 4.1.1 Khói đen Khói đen chứa cacbon nhiên liệu không cháy, kết cháy không hoàn toàn hệ số 𝜆 nhỏ (tức hỗn hợp đậm), từ chất tượng nguyên nhân sau 4.1.1.1 Phun nhiên liệu nhiều Đây kết việc cháy khơng hồn tồn, tức có q nhiều nhiên liệu phun vào xylanh, khơng có đủ khí để cháy hết, nên nhiên liệu cịn lại thải khí xả làm khí có màu đen Khắc phục: Cảm biến trục phân phối bị sai, lò xo điều khiển trục phân phối bị yếu 4.1.1.2 Thời gian phun sớm Nếu thời điểm phun sớm, nhiên liệu phun trước áp suất nhiệt độ khí buồng cháy tăng đủ cao để bốc cháy Nhiên liệu phun 79 vào giai đoạn làm hỗn hợp khí nhiên liệu đậm vài vùng buồng cháy Kết là, hỗn hợp khí- nhiên liệu vùng đậm cháy khơng hồn tồn khí xả có mụi than Khi tượng nảy ra, thường kèm với tiếng gõ động Khắc phục: Kiểm tra van điện từ điều khiển thời điểm phun, cảm biến vị trí vành cam 4.1.1.3 Áp suất phun thấp (do vòi phun) Khi làm việc áp suất phun nhiên liệu thấp khơng thể hình thành tia phun tốt chất lượng hóa sương nhiên liệu xấu không tơi làm cho hỗn hợp hịa trộn khơng đồng dẫn đến cháy khơng triệt để, khí thải có màu đen, cơng suất động giảm động làm việc xấu số vòng quay thấp Khắc phục thực theo bước sau: - Kiểm tra điều chỉnh vịi phun nhiên liệu - Kiểm tra tình trạng phun nhiên liệu: Sử dụng thiết bị chuyên dùng máy chuẩn đoán IDS để kiểm tra áp suất phun lượng phun đồng xilanh Hơn lập trình điều khiển PCM IDS, đồng thời phải định dạng ln vịi phun Cơng việc hiệu chỉnh vòi phun cách sử dụng WDS để nhập 16 ký tự vòi phun vào điều khiển PCM theo thứ tự xylanh 4.1.1.4 Có khơng khí hệ thống nhiên liệu động Nếu có khơng khí bị hút vào hệ thống nhiên liệu động bắt đầu chạy khơng ổn định, đứt đoạn, cơng suất giảm sút Khi khí thải có màu đen đục động khó khởi động Dấu hiệu đặc trưng việc lọt không khí vào hệ thống nhiên liệu dịng ngun liệu từ đường ống vào không liên tục Muốn xác định xem có khơng khí bị hút vào hệ thống nhiên liệu hay không cần mở nới nút xả không khí bình lọc nhiên liệu, có khơng khí hệ thống nhiên liệu lúc kiểm tra có nhiên liệu hịa lẫn với bọt khí chảy ngồi Muốn xác định chỗ khơng khí lọt vào hệ thống nhiên liệu, phải quan sát ống nhiên liệu chỗ nối ống Nếu phát nhiên liệu chảy đường ống phía trước bơm 80 nhiên liệu lúc tắt máy, khẳng định chỗ hút khơng khí vào hệ thống nhiên liệu máy chạy Sau kiểm tra, cần vặn chặt tất khớp nối ống dẫn nhiên liệu vào chỗ bắt dụng cụ kiểm tra hệ thống đường ống Nếu sau kiểm tra vặn chặt, cịn khơng khí lọt vào phải thử độ kín hệ thống nhiên liệu Lúc thử độ kín hệ thống nhiên liệu, phải làm theo trình tự sau: - Phải tháo ống nhiên liệu khỏi thùng chứa nút kín đường ống lại - Tháo đường nhiên liệu sau bầu lọc tra vào dụng cụ thử qua ống mềm - Kiểm tra, nơi có nhiên liệu chảy rị nơi bị hỏng đường ống nhiên liệu - Cần sửa chữa chỗ hở phát cách hàn vảy, rà lại chỗ tiếp xúc khớp nối thay chi tiết khác 4.1.2 Khói trắng Khói trắng thường xảy động khởi động Do nhiệt độ bên thấp, nhiên liệu phun điều kiện cháy nhiệt độ tương đối thấp, nhiệt độ buồng cháy không tăng cao đủ để cháy hồn tồn Vì vậy, nhiên liệu khơng cháy (hidrocacbon) xả ngồi dạng hơi, gây khói trắng hay xanh da trời Hiện tượng nguyên nhân sau: 4.1.2.1 Thời điểm phun trễ Nếu thời điểm phun trễ, nhiên liệu phun sau piston qua điểm chết trên: Kết áp suất buồng cháy giảm phần nhiên liệu khơng cháy xã ngồi, sinh khói trắng Hiện tượng đồng thời xảy với công suất động giảm 4.1.2.2 Hệ thống sấy nhiên liệu liệu hỏng Nếu hệ thống sấy nhiên liệu hỏng, nhiệt độ buồng cháy tăng đủ cao để cháy nhiên liệu Vì vậy, phần nhiên liệu phun vào không cháy mà thải ngồi, sinh khói trắng Hiện tượng xẩy kèm với động khó khởi động 81 4.1.3 Bơm cao áp bị hỏng 4.1.3.1 Piston - xylanh bơm bị mịn Động sử dụng lâu ngày tính bơm cao áp bị sai lệch Điều làm giảm cơng suất, giảm tiêu kinh tế động cơ, ngồi cịn làm cho máy khó khởi động lượng ngun liệu bơm cung cấp cho động chu trình bị giảm thời điểm cung cấp nhiên liệu thay đổi 4.1.3.2 Van điều áp suất bơm cao áp bị hỏng Van điều tiết áp suất bơm cao áp dùng để điều tiết áp suất nhiên liệu vào bơm chuyển nhiên liệu, không điều khiển áp suất đến van lưu lượng được, dẫn đến động công suất 4.1.4 Bộ lọc bị tắc, có nước nhiên liệu Bộ lọc dùng để khử tạp chất học lẫn nhiên liệu vào bơm chuyển nhiên liệu, lọc bị tắc làm nhiên liệu vào bơm cao áp không đủ, công suất động giảm động bắt đầu nổ khơng đều, đứt qng Lượng nước có nhiên liệu cảm biến báo cho PCM biết Khắc phục: Kiểm tra tình trạng lọc thơng qua cảnh báo lọc, cần thay lọc 4.1.5 Nhiên liệu rò lỗ vòi phun Nếu vòi phun làm việc bình thường lần phun, lỗ phun phải khơ Nếu vịi phun phun sương mù khơng tốt sau phun có giọt nhiên liệu đọng lại lỗ phun, chứng tỏ nhiên liệu rị qua lỗ vịi phun Trường hợp cơng suất động giảm, tốn nhiều nhiên liệu, máy nóng khí thải có nhiều khói đen.Nhiên liệu rị qua lỗ vịi phun van vịi khơng tì khít lên đế van, cần phải khử bỏ vết gỉ mặt tì hình van vịi đế van 4.1.6 Máy lì - Nguyên nhân áp suất dầu ống phân phối không đủ lớn Cần kiểm tra lọc dầu Kiểm tra bơm điện Kiểm tra đường ống Kiểm tra van điều áp Kiểm tra cảm biến áp suất nhiên liệu - Áp suất khí nạp không đủ lớn Kiểm tra đường ống nạp.Kiểm tra turbo tăng áp.Kiểm tra đo gió 82 4.1.7 Máy bị tắt đột ngột Kiểm tra vòi phun Kiểm tra van điều áp Kiểm tra cảm biến áp suất nhiên liệu ống phân phối 4.2Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống cung cấp nhiên liệu động diesel 4.2.1 Bảo dưỡng kỹ thuật cấp Dùng mắt kiểm tra tình trạng phận thuộc hệ thống cung cấp nhiên liệu, độ kín khít mối nối, cần khắc phục hư hỏng Kiểm tra làm việc van tắt máy điện mà dẫn động cấu dẫn động bàn đạp ga điều chỉnh lưu lượng nhiên liệu máy chuẩn đoán WDS 4.2.2 Bảo dưỡng kỹ thuật cấp hai Kiểm tra độ kẹp chặt độ kín khít thùng chứa nhiên liệu, ống dẫn nhiên liệu, bơm cao áp, vòi phun, bầu lọc cấu dẫn động bơm Kiểm tra dòng chảy nhiên liệu cần xả nhiên liệu cho khơng khí lẫn hệ thống ngồi Khởi động cho động làm việc điều chỉnh số vòng quay nhỏ trục khuỷu chế độ chạy không tải Kiểm tra làm việc động cơ, bơm cao áp, xem khí xả có hợp lý khơng Tháo bầu lọc thay lọc 4.2.3 Bảo dưỡng kỹ thuật theo mùa Cần xả hết cặn thùng chứa dầu, làm vệ sinh thùng Tháo vòi phun hiệu chỉnh áp suất nâng vòi phun đồng xilanh, máy chuẩn đoán WDS 4.2.4 Các hư hỏng hệ thống điện tử Các tín hiệu cảm biến nhiệt độ khí nạp, nhiệt độ nước làm mát thấp cao Các cảm biến vị trí trục khuỷu, trục cam, lưu lượng khí nạp Hỏng mạch điều khiển trục bơm làm cho trục bơm ln ln vị trí cấp nhiên liệu thấp cao Các van điện từ ngưng làm việc, rơ-le không làm việc, đường truyền bị ngắt mạch, điện áp cung cấp khơng xác ổn áp không làm việc Trong mạch điều khiển này, hư hỏng chủ yếu cảm biến đường truyền để khắc phục hư hỏng ta dùng máy chuẩn đoán WDF kết nối vào cổng giao tiếp 83 KẾT LUẬN Hệ thống nhiên liệu Diesel Common Rail ngày dùng rộng phương tiện giao thơng, góp phần tạo nên bước ngoặt cho ngành ôtô động nhiệt Hệ thống nhiên liệu Common Rail có khả tạo nhiên liệu tốt phun nhiên liệu với áp suất cao khoảng 1600 bar Nhiên liệu cháy hồn tồn, khơng tạo sản phẩm phụ khác, tạo khói, tạo muội than nên vấn đề nhiễm khơng khí cải thiện nhiều Lượng khí nạp cảm biến lưu lượng khí nạp nhận giá trị đưa PCM, với giá trị từ cảm biến khác gởi PCM xử lí cho lượng nhiên liệu thích hợp cho chế độ tốc độ động Do lượng phun điều khiển xác PCM nên phân phối đến xy lanh nhiên liệu điều khiển nhờ PCM việc thay đổi thời gian hoạt động việc phun, tạo tỷ lệ tối ưu Về mức độ gây ô nhiễm, với đặc điểm phun hai lần phun sơ khởi phun chính, đặc tính hệ thống phun cải thiện có tác dụng khơng ồn giảm độ độc hại khí thải Ngồi cịn có giai đoạn phun thứ cấp thực nhờ hệ thống luân hồi khí thải có tác dụng làm giảm nồng độ NOx khí thải Về suất tiêu hao nhiên liệu chân ga trạng thái tự việc phun nhiên liệu bị loại bỏ động sử dụng hệ thống nhiên liệu Common Rail nên làm giảm tiêu hao nhiên liệu so với động diesel nguyên thủy Tóm lại, trình cháy hệ thống Common Rail cải thiện đáng kể, tăng tính kinh tế nhiên liệu, giảm ô nhiễm môi trường, tăng hiệu suất động Ở tốc độ chế độ tải trọng động cơ, lượng nhiên liệu cung cấp xác liên tục nhờ việc kiểm sốt khí thải PCM 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Văn Bình, Nguyễn Tất Tiến, Nguyên Lý Động Cơ Đốt Trong, NXB Giáo dục, 1994 [2] Bùi Văn Ga, Văn Thị Bông, Phạm Xuân Mai, Trần Văn Nam, Trần Thanh Hải Tùng , Ơtơ nhiễm môi trường, NXB Giáo dục,1999 [3] PGS.TS Đào Mạnh Hùng, Ths Đỗ Khắc Sơn, Bài Giảng Các Thiết Bị Cơ Điện Tử Trên Ơ Tơ, NXB Bộ Mơn Cơ Khí Ô Tô Hà Nội, 2012 [4] Lê Văn Anh, Nguyễn Huy Chiến, Phạm Việt Thành, Kĩ Thuật Bảo Dưỡng Sửa Chữa Ơ Tơ, NXB Khoa Học Và Kĩ Thuật, 2015 [5] PGS.TS Nguyễn Khắc Trai, Kỹ Thuật Chẩn Đoán Ô Tô, NXB Giao Thông Vận Tải Hà Nội, 2007 [6] PGS.TS Nguyễn Văn Bang, Kết Cấu Và Tính Tốn Ô Tô, NXB Giao Thông Vận Tải Hà Nội, 1984 [7] Tài liệu động 2KD- FTV tài liệu liên quan [8] Atmel Corporation, Atmega16 and Atmega16L Datasheet, 2002 [9] Hitachi Corporation, LCD LM016L datasheet ... THỐNG NHIÊN LIỆU COMMON RAIL CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL TRÊN Ô TÔ TOYOTA FORTUNER 2.5 MT 4X2 2010 3.1 Giới thiệu chung xe Toyota Fortuner 2.5G MT 4X2 2010 Hình 3.1: Xe Toyota Fortuner 2.5G MT 4X2 2010. .. hệ thống nhiên liệu Common Rail Bản vẽ: (3 vẽ A0) - 01 vẽ: Tổng quan hệ thống nhiên liệu Common Rail động diesel ô tô Toyota Fortuner 2.5G MT 4X2 2010 - 01 vẽ: Kết cấu hệ thống nhiên liệu Common. .. có nghiên cứu cụ thể hệ thống điện tử động tơ Vì vậy, sinh viên nghành động lực trường, em chọn đề tài: "Nghiên cứu hệ thống nhiên liệu Common rail động diesel ô tô TOYOTA FORTUNER 2.5 MT 4X2 2010"