Nghiên cứu thiết kế mô hình hệ thống phun xăng điện tử có giao tiếp máy tính phục vụ đào tạo
MỤC LỤC
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
- Khái quát về hệ thống điều khiển lập trình cho động cơ
Cảm biến tốc độ động cơ (Engine Speed, Crankshaft Angle Sensor) có nhiệm vụ gửi tín hiệu tốc độ động cơ về hộp điển ECU, và các cảm biển tín hiệu đầu vào khác cũng sẽ đồng thời gửi tín hiệu vào hộp điều khiển ECU, thông qua đó hộp điều khiển ECU sẽ xử lý và điều khiển tín hiệu ra như phun xăng, đánh lửa. - Bộ vi xử lý: Bộ vi xử lí sẽ có chức năng nhận các tín hiệu từ các cảm biến (theo dừi tỡnh trạng động cơ) thụng qua cỏc thiết bị ghộp nối và sẽ xử lớ cỏc thụng tin và đưa ra các quyết định dựa trên tập hợp các lệnh chương trình đã được lập trình sẵn và lưu trong bộ nhớ để điều khiển cơ cấu chấp hành vòi phun và igniter.
MÁY TÍNH
Các yêu cầu về mô hình giảng dạy thực hành .1 Tính khoa học sư phạm
Vì được dùng cho người đông và lâu dài, mô hình dạy học phải có tính tẩm mỹ cao, bố trí hài hòa. Tạo được không khí thích thú cho người sử dụng dạy và học, tăng khả năng tự học 3.1.4 Tính khoa học kỹ thuật. Chất lượng mô hình phải bảm đảm tuổi thọ cao, trung thực cao, (âm thanh, hình ảnh) có độ bền cao.
Kết cấu của của mô hình dạy học phải sao cho số lượng ít, chi phí giá thành nhỏ nhất mà vẫn đảm bảo được đủ tính năng cho người học khai thác.
Thi công, xây dựng mô hình hệ thống phun xăng điện tử
Cơ cấu phân phối khí của động cơ được trang bị hai trục cam với hệ thống VVT- I giúp động cơ đạt công suất cao hơn, tiết kiệm nhiên liệu, đạt hiệu quả cao hơn trong quá trình đốt cháy nhiên liệu hạn chế phát thải gây nguy hiểm. + Hai bộ TWC – hệ thống lọc khí xả 3 thành phần TWC: Vách ngăn siêu mỏng, lắp phần tử lọc TWC cao cấp, giúp lọc hết các khí thải hiệu quả. + Bơm xăng dạng mô đun bao gồm bộ lọc than hoạt tính lắp trong thùng xăng tiết kiệm không gian cho khoang động cơ.
+ Hệ thống cung cấp điện với máy phát loại thanh dẫn gọn vừa lắp đặt trong khoang động cơ.
Kết cấu mô hình
Analyzer Hantek 6022BL được sử dụng để đo và hiển thị tín hiệu điện lên máy tính qua cổng giao tiếp USB, máy có 2 kênh đo tín hiệu Analog Oscilloscope tần số tối đa 20Mhz và 16 kênh đo tín hiệu Digital Logic Analyzer với độ chính xác cao, máy có kích thước nhỏ gọn, sử dụng cổng USB để truyền dữ liệu lên phần mềm máy tính xử lý và hiển thị trực quan, có thể lưu được dạng hình ảnh dữ liệu và sử dụng các công cụ trong phần mềm để xử lý tín hiệu 1 cách dễ dàng. Đối với các mô hình hiện nay chỉ có thể giúp cho người học học tập nghiên cứu về phần điều khiển, tháo lắp các chi tiết trên mô hình, đấu nối các sơ đồ điều khiển, nhưng hạn chế về phần hiển thị thông tin của các thông số tín hiệu đầu vào. Để có thể hiển thị các tín hiệu đầu vào nhằm mục đích chẩn đoán, đo đạt các thông số để đánh giá tình trạng kỹ thuật của động cơ, cũng như cách điều khiển của hộp điều khiển ECU.
Để thực hiện quá trình đo, máy tính phải cài đặt phần mềm như trên, và sử dụng các phụ kiện kèm theo như que đo, cáp USB, sánh hướng dẫn sử dụng, đĩa CD cài đặt phần mềm vào máy tính.
THỰC NGHIỆM, ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ BÀI TẬP THỰC HÀNH
Hướng dẫn sử dụng mô hình 1. Thông số kỹ thuật
Khi động cơ hoạt động, người dạy phải quan sát tổng thể mô hình, khi có sự cố xảy ra, cần tắt hệ thống bằng công tắc dừng khẩn cấp. Khi tiến hành sử dụng các hệ thống tạo pan hư hỏng, đo các tín hiệu động cơ, người dạy phải hướng dẫn cụ thể và quan sát suốt quá trình thực hành. Mô hình phải đảm bảo được điều kiện sau khi nghiên cứu học tập thì các hệ thống trên mô hình vẫn hoạt động bình thường.
Sau khi động cơ đảm bảo hoạt động bình thường, tiến hành ngắt nguồn ắc-quy, vệ sinh mô hình, và trả lại vị trí ban đầu trước khi tiến hành giảng dạy và học tập.
Thực nghiệm mô hình giao tiếp với máy tính và đánh giá kết quả
Mô hình phải đặt nơi an toàn, thông thoáng, đảm bảo đủ không gian để người học có thể vận hành và quan sát mô hình. Kiểm tra các thông số cơ bản của động cơ: nước làm mát, dầu bôi trơn, điện áp ắc-quy,. Trước khi vận hành, người dạy phải hướng dẫn các thao tác vận hành cơ bản để người học được nắm rừ.
Giáo viên giảng dạy, nghiên cứu, sinh viên, học viên đang theo học ngành công nghệ kỹ thuật ô tô.
Kết quả thực nghiệm
Tín hiệu được đo trên laptop, máy đo tín hiệu OSILLOSCOPE và màn hình hiển thị xung trên bảng hiển thị cho kết quả tương đương như nhau và tùy vào tốc độ động cơ nên các biên dộ và khoảng cách giữa 2 xung tín hiệu có thể thay đổi. Trong quá trình đo tín hiệu điều khiển đánh lửa máy No.1 (IGT1), thông qua mạch chuyển vị trí thang đo nên card giao tiếp Hantek 6022BL vẫn còn hiện tượng bị nhiễu tín hiệu nên hình dạng tín hiệu điều khiển đánh lửa vẫn xuất hiện các đường biểu diễn khi tín hiệu bị nhiễu giống như hình 4.5. Ứng đụng vào việc giảng dạy học tập và nghiên cứu về các tín hiệu cảm biến đầu vào và so sánh kết luận các tín hiệu đầu vào thông qua việc đo đạt thông số 4.6 Thực nghiệm tạo PAN và chẩn đoán bằng máy chuyên dùng.
Thiết kế, chế tạo giới hạn một số PAN cơ bản và quan trọng trên hệ thống điểu khiển động cơ là cảm biến vị trí trục cam (G), cảm biến vị trí trục khuỷu (NE), cảm biến vị trí bướm ga, tín hiệu điều khiển kim phun máy số 2, số 3 và đánh lửa máy số 1, số 4.
Các dạng bài tập thực nghiệm
Như vậy, thực nghiệm bằng máy chẩn đoán minh chứng độ chính xác về mặt kỹ thuật, tính thực tiễn và phạm vi sử dụng của mô hình. - Trình bày được sơ đồ nguyên lý của mạch khởi động trên sơ đồ mạch điện - Nắm vững các thông số về điện áp, cường độ dòng điện trên cầu chì và relay khởi. - Thực hành tìm Pan khởi động đúng quy trình, đúng yêu cầu kỹ thuật - Thực hiện các thao tác chính xác, cận thận.
- Rèn luyện tính kỉ luật, thái độ làm việc chuyên nghiệp hoàn thành bài tập đúng tiến độ, đúng yêu cầu đặt ra.
Kiểm tra mạch cấp nguồn
- Nắm vững các thông số về giá trị điện áp, điện trở của cảm biến đo gió trên từng chế độ làm việc của động cơ. - Nắm vững kiến thức về máy chẩn đoán, quy trình test lỗi động cơ - Đọc và hiểu được vị trí của giắc điện trên sơ đồ mạch điện. - Kỹ năng sử dụng khai thác máy chẩn đoán trong quy trình tìm Pan - Xác định chính xác lỗi cảm biến đo gió, tiến hành thay thế sửa chữa - Thực hiện các thao tác chính xác, cận thận.
- Đọc sơ đồ mạch điện cảm biến lưu lượng không khí nạp và nhiệt độ không khí nạp (trang 1/2).
Kiểm tra lưu lượng khí nạp
- Dùng máy chẩn đoán để chẩn đoán lỗi, ghi mã lỗi và tiến hành kiểm tra. + Kiểm tra điện áp nguồn cung cấp cho cảm biến + Rút giắc cắm ra khỏi cảm biến. - Kiểm tra điện áp chân VG trên ECU khi động cơ hoạt động + Bật khóa điện vị trí START.
Quan sát sự biến thiên điện áp VG và mass: Điện áp VG tỷ lệ với khối lượng khí nạp vào động cơ.
Kiểm tra nhiệt độ không khí nạp
- Trình bày được nguyên lý làm việc của hệ thống đánh lửa trên động cơ - Phân tích được các tín hiệu điện áp, tính hiệu xung đánh lửa. - Đọc và hiểu được vị trí của giắc điện trên sơ đồ mạch điện - Xác định được những hư hỏng của hệ thống đánh lửa. - Xác định chính xác lỗi của hệ thống đánh lửa, tiến hành thay thế sửa chữa - Thực hiện các thao tác chính xác, cận thận.
- Xác định chính xác lỗi của hệ thống phun nhiên liệu, tiến hành thay thế sửa chữa - Thực hiện các thao tác chính xác, cận thận.
BÀI BÁO
THỰC NGHIỆM ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ Sau khi hoàn thành mô hình để đánh giá
Phần đo xung giúp chuyển đổi vị trí đo các tín hiệu khi đo, bao gồm các tín hiệu cơ bản như sau: Tín hiệu vị trí piston G, tín hiệu tốc độ động cơ NE, tín hiệu vị trí cánh bướm ga VTA, tín hiệu điều khiển đánh lửa IGT1 – IGT4, tín hiệu điều khiển phun xăng #20, #30. Thực nghiệm đo tín hiệu điều khiển đánh lửa No.1 (IGT1) trên máy tính và máy đo tín hiệu xung OSILLOSCOPE, màn hình hiển thị xung trên bảng hiển thị cho kết quả tương đương như nhau nhưng vẫn còn hiện tượng bị nhiễu tín hiệu nên hình dạng tín hiệu điều khiển đánh lửa vẫn xuất hiện các đường biểu diễn khi tín hiệu bị nhiễu. Sau khi đã cài đặt phần mềm tạo Pan hình Sử dụng máy chẩn đoán chuyên dùng (G- Scan II) để truy cập và đọc được PAN bằng mã lỗi trên máy tính.
Sau khi khi tiến tạo Pan trên máy tính thì sẽ điều khiển relay ngắt mạch đồng thời đèn báo sáng lên.