Phân tích hoạt động động cơ 4JA1-L và thiết lập mô hình hệ thống phun xăng điện tử

Một số hư hỏng và phương pháp khắc phục

Sửa chữa hoặc thay thế đường nhiên liệu, làm chặt lại đầu nối đường nhiên liệu. Điểm kiểm tra Nguyn nhn Phương pháp khắc phục Kiểm tra để thấy rằng động cơ đ hồn tồn được hâm nóng trước khi bắt đầu xử lí sự cố.

Tho r

Đo khe khe hở bánh răng định thời trục cam và khe hở bánh răng định thời trục khuỷu trước khi tháo rời bánh răng trung gian. Nếu bạc lót phía dưới của thanh truyền tháo ra sẽ được lắp trở lại, cần phải làm dấu vị trí cố định bằng cách treo vào mỗi bạc lót một số thứ tự xilanh từ vị trí nó được tháo ra. Lm sạch muội than ở phần phía trên của vách xilanh bằng cái nạo trước khi tháo piston và thanh truyền.

Nếu bạc lĩt trục khuỷu cịn được dùng lại thì phải đánh dấu vị trí bằng cách treo vào mỗi bạc lót với số thứ tự của xilanh từ vị trí nó được tháo ra.

Kiểm tra v sửa chữa, thay thế

 Đưa dụng cụ tháo ống lót xilanh  vào thân xilanh(từ phía dưới của thân xilanh) cho đến khi nó đ tiếp xc một cch chắc chắn với ống lĩt xilanh. Nếu khe hở giữa đường kính trong của bạc lót và đường kính của cổ khuỷu vượt quá giới hạn cho phép thì cần phải thay thế bạc lĩt hoặc/v trục khuỷu. Tham khảo phần thân xilanh, trong mục đo đường kính trong của ống lót xilanh để có thông tin chi tiết về cách chọn piston và phương pháp đo đường kính ống lót xilanh.

Nếu khe hở giữa bạc lót đầu nhỏ thanh truyền và chốt piston vượt quá giá trị giới hạn cho phép thì phải thay chốt piston và/hoặc bạc lót đầu nhỏ thanh truyền.

Lắp rp

Dùng dụng cụ chuyên dùng để lắp phớt phía trước vào vỏ hộp bánh răng truyền động.

Lịch sử pht triển

Đến năm 1984, người Nhật đ ứng dụng hệ thống phun xăng L-Jetronic và D-Jetronic trên các xe hng Toyota. Song song với sự phát triển của hệ thống phun xăng,hệ thống điều khiển đánh lửa theo chương trình (ESA-eclectronic spark advance) củng được đưa vào sử dụng vào nhựng năm đầu thế kỷ 80. Sau đó, vào đầu những năm 90, hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS- direct ignition system) ra đời, cho phép không sử dụng delco và hệ thống này đ cĩ mặt trn hầu hết cc xe thế hệ mới.

Ngày nay, gần như tấc cả các ô tô đều được trang bị các hệ thống điều khiển động cơ cả xăng và diesel theo chương trình, gip động cơ đáp ứng được yêu cầu gắt gao về khí xả và tính tiết kiệm nhiên liệu.

Phn loại

Nhược điểm của hệ thống này lá tốc độ dịch chuyển của hịa khí tương đối thấp do nhiên liệu được phun ở vị trí xa supap hút và khả năng thất thoát trên đường ống nạp. Đây là hệ thống phun nhiên liệu đa điểm, với mỗi kim phun cho từng xilanh ở gần supáp hút (cách khoảng 10-15mm). - Analog là kỉ thuật điều khiển chủ yếu dựa trên các mạch tương tự, tín hiệu điều khiển hệ thống nhiên liệu được lấy từ tín hiệu đánh lửa ở âm bobine và được xử lí bởi hộp điều khiển.

Ngày nay hầu như kỉ thuật điều khiển này được áp dụng trên tất cả các các hệ thống điều khiển việc phun nhiên liệu vì nĩ cĩ ưu điểm là độ chính xác cao hơn.

Ưu điểm của hệ thống phun xăng

Hệ thống ny cịn cĩ cc tn gọi khc như: SPI (single point injection), CI (central injection), Mono- Jetronic. Kim phun được bố trí phía trên cách bướm ga và nhiên liệu được phun bằng 1 hay 2 kim phun. - Digital là kỉ thuật điều khiển bằng số nhờ được xử lí bằng các bộ vi xử lí.

Kết cấu và sơ đồ cấu trúc của mô hình

- Ng vo (inputs): l cc cảm biến, cĩ nhiệm vụ ghi nhận tình trạng lm việc của động cơ qua các thông số như tốc độ động cơ, nhiệt độ nước làm mát, nhiệt độ khí nạp, lưu lượng khí nạp… để từ đó gởi về bộ xử lí trung tm bằng cc tín hiệu analog hoặc tín hiệu digital. - Bộ xử lí trung tm ECU (eletronic control unit): đây là một bộ vi xử lí có nhiệm vụ tiếp nhận và phân tích các tín hiệu từ các cảm biến để từ đó đưa ra tín hiệu điều khiển cho các cơ cấu chấp hành của hệ thống phun xăng điện tử. - Ng ra (outputs): là các cơ cấu chấp hành giữ nhiệm vụ tiếp nhận và thực hiện tín hiệu điều khiển của ECU phù hợp với điều kiện làm việc của động cơ nhằm đảm bảo động cơ hoạt động một cách hiệu quả và ít ô nhiễm môi trường.

Vò trí Piston Cảm biến oxy Vị trí bướm ga Nhiệt độ khí nạp Nhiệt độ nước làm mát.

Sơ đồ nguyên lý v nguyn lý hoạt động của mô hình

Vì vậy để động cơ nhanh chóng đạt đến nhiệt độ hoạt động bình thường và hoạt động một cách ổn định thì kim phun phải phun một lượng nhiên liệu lớn hơn lượng nhiên liệu lý thuyết được tính thông qua tốc độ động cơ và lượng khí nạp vào. Sau khi động cơ đ đạt đến nhiệt độ hoạt động ổn định, thông qua các tín hiệu từ các cảm biến tốc độ động cơ, cảm biến áp suất đường ống nạp, cảm biến nhiệt độ khí nạp, cảm biến nồng độ oxy trong khí xả ECU sẽ tính toán để đưa ra tín hiệu điều khiển thời gian mở kim phun hợp lý nhất lm cho thnh phần hịa khí trở nn lý tưởng =1. Thông qua tín hiệu PSW gởi về từ cảm biến vị trí bứơm ga mà ECU hiểu rằng động cơ đang hoạt động ở chế độ toàn tải, ở chế độ này ngoài lượng nhiên liệu lý thuyết được tính toán nhờ các cảm biến như ở chế độ hoạt động ổn định ECU cịn cộng thm vo thời gian mở kim phun một lượng làm tăng công suất động cơ.

Nhờ sự kết hợp các tín hiệu gởi về từ các cảm biến tốc độ động cơ và cảm biến vị trí bướm ga mà ECU biết rằng động cơ đang ở chế độ giảm tốc, trong chế độ này tốc độ động cơ cao và cảm biến vị trí bướm ga gởi về là tín hiệu IDL.

Cc cảm biến v tín hiệu ng vo

Khi màng năn không bị biến dạng (tương ứng với trường hợp động cơ chưa hoạt động hoặc tải hơn), tấc cả bốn điện trở áp điện đều có giá trị bằng nhau và lúc đó không có sự chênh lệch điện áp giữa hai đầu cầu. • Ở chế độ tải lớn: Khi cánh bướm ga mở khoảng 500 – 700 (tùy từng loại động cơ) so với vị trí đóng hoàn toàn, tiếp điểm di động tiếp xúc với tiếp điểm toàn tải và gởi tín hiệu điện thế để báo cho ECU biết tình trạng tải lớn của động cơ. Đối với các hệ thống phun xăng nêu trên (đo lưu lượng bằng thể tích), ECU xem nhiệt độ 200C là mức chuẩn, nếu nhiệt độ khí nạp lớn hơn 200C thì ECU sẽ điều khiển giảm lượng xăng phun; nếu nhiệt độ khí nạp nhỏ hơn 200C thì ECU sẽ điều khiển tăng lượng xăng phun.

Để giữ cho muội than không đóng vào lớp gốm ZrO2 , đầu tiếp xúc khí thải của cảm biến có một ống đặc biệt có cấu tạo dạng rãnh để khí thải và phân tử khí cháy đi vào sẽ bị giữ và không tiếp xúc trực tiếp với thân gốm ZrO2.

Bộ điều khiển điện tử (ECU – Electronic Control Unit)

Loại RAM không xóa được: vẫn giữ duy trì bộ nhớ cho dù khi tháo nguồn cung cấp ôtô Ram lưu trữ những thông tin về hoạt động của các cảm biến dùng cho hệ thống tự chuẩn đoán. Bộ phận chủ yếu của nó là bộ vi xử lý (microprocessor) hay còn gọi là CPU (Control Processing Unit), CPU lựa chọn các lệnh và xử lý số liệu từ bộ nhớ ROM và RAM chứa cỏc chương trỡnh và dữ liệu và ngừ vào ra (I/O) điều khiển nhanh số liệu từ cỏc cảm biến và chuyển dữ liệu đã xử lý đến các cơ cấu thực hiện. Dùng để chuyển các tín hiệu tương tự từ đầu vào với sự thay đổi điện áp trên các cảm biến nhiệt độ, bộ đo gió, cảm biến bướm ga …v.v… thành các tín hiệu số để bộ vi xử lý hiểu được.

Tín hiệu điều khiển từ bộ vi xử lý sẽ đưa đến các transistor công suất điều khiển relay, solenoid, motor…Các transistor này có thể được bố trí bên trong hoặc bên ngoài ECU.

Bộ phận ngừ ra và sự điều khiển cỏc cơ cấu chấp hành

Nguyên lý hoạt động: Khi khởi động động cơ, ECU nhận tín hiệu tốc độ động cơ (NE) để điều khiển transitor mở cho dòng điện qua cuộn L2 của relay bơm xăng qua transistor về mass tạo lực hút để đóng tiếp điểm relay bơm xăng. Mặc dù vậy, do sự thay đổi độ chân không trong đường ống nạp, lượng nhiên liệu phun ra sẽ thay đổi và phụ thuộc vào lực hút ở đáy kim nếu áp suất nhiên liệu trên đầu kim không đổi. Do đó, để đạt được lượng phun nhiên liệu chính xác, tổng áp suất nhiên liệu A và độ chân không đường ống nạp B hay độ chênh áp giữa đầu kim và đáy kim phải được giữ không đổi.

Khi dòng điện đi qua cuộn dây của kim phun sẽ tạo một lực từ đủ mạnh để thắng sức căng lò xo, thắng lực trọng trường của ty kim và thắng áp lực của nhiên liệu đè lên kim, kim sẽ được nhích khỏi bệ khoảng 0.1 mm nên nhiên liệu được phun ra khỏi kim phun.