Hình 2.18: Thiết bị hiển thị xung Oscilloscope
Vị trí các cổng kết nối phía trước của Oscilloscope được định nghĩa như sau: 1. Nguồn DC 12V; 2. Đầu vào của kẹp cảm ứng; 3. Đầu vào của cáp đồng hồ vạn năng; 4. Đầu vào của kẹp điện dung; 5. Kênh Oscilloscope số 1; 6. Kênh Oscilloscope số 2
Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc
HV. NguyƠn V¨n Nam 72 Ngµnh C«ng nghƯ c¬ khÝ
1. C¸p nguồn DC 12V 2. Cáp kẹp cảm ứng
3. Cáp đồng hồ vạn năng 4. Cáp kẹp điện dung
5;6. Kênh Oscilloscope số 1 và 2 Hình 2.19: Vị trí cổng kết nối và cáp kẹp tương ứng 2.2.3. Các chức năng của Oscilloscope 2.2.3.1. Hiệu chỉnh trong thư viện của Oscilloscope Hình 2.20: Màn hình thể hiện các chức năng của Oscilloscope (F1 hiệu chỉnh trong thư viện của Oscilloscope )
Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc
HV. NguyƠn V¨n Nam 73 Ngµnh C«ng nghƯ c¬ khÝ
Hình 2.21: Màn hình hiệu chỉnh trong thư viện của Oscilloscope
Các vị trí hiệu chỉnh trên màn hình 2.21 cĩ ý nghĩa như sau:
- F1 (Ch1): Kích hoạt hoặc khơng kích hoạt hiển thị kênh 1 trên màn hình.
- F2 (Ch1): Lựa chọn phĩng đại hiển thị kênh 1, tăng hay giảm chiều cao của sĩng hiển thị.
- F3 (Ch1): Di chuyển sĩng về đường 0, đối với đường sĩng 1.
- F7 (Trigger): Kích hoạt hoặc khơng kích hoạt chức năng trigger kênh 1. - F4 (Ch2): Kích hoạt hoặc khơng kích hoạt kênh 2 trên màn hình.
- F5 (Ch2): Lựa chọn phĩng đại hiển thị kênh 2.
- F6 (Ch2): Di chuyển sĩng về đường 0, đối với đường sĩng 2.
- F8 (Start, Stop): Kích hoạt hoặc khơng kích hoạt dừng hình để quan sát dạng sĩng. - Load/Save: Hiển thị danh sách dạng hình mẫu.
2.2.3.2. Kiểm tra hệ thống đánh lửa cĩ bộ chia điện (Conventional switching on functioning).
Từ màn hình 2.20 ấn phím F2 “Conventional Ignition”, màn hình sẽ hiển thị: Hình 2.22
Các vị trí trên màn hình cĩ ý nghĩa như sau: - F1 (Sec): Kiểm tra xung điện thứ cấp. - F2 (Fri): Kiểm tra xung điện sơ cấp.
Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc
HV. NguyƠn V¨n Nam 74 Ngµnh C«ng nghƯ c¬ khÝ
- F3 (Sec, +Pri): Kiểm tra đồng thời xung điện sơ cấp và thứ cấp.
- F4: Bắt tín hiệu của các xy lanh khác nhau theo các chế độ cài đặt của các tham số động cơ (F8).
- F5: Chỉ cĩ tín hiệu của một xylanh được hiển thị. - F6: Cĩ tín hiệu của tất cả các xilanh được hiển thị. - F7: Kiểm tra xung điện sơ cấp.
- F8: Kích hoạt hoặc khơng kích hoạt dừng hình để quan sát dạng sĩng.
Hình 2.22: Kiểm tra xung của hệ thống đánh lửa cĩ bộ chia điện
2.2.3.3. Kiểm tra hệ thống đánh lửa trực tiếp (Dis switching on functioning). Từ màn hình 2.20 ta chọn F3 “Dis. Ignition” để thực hiện chức năng kiểm tra: Hình 2.23
Các vị trí trên màn hình cĩ ý nghĩa như sau: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Các phím F1, F2, F3, F4 thực hiện như kiểm tra phần Conventional switching on. - Phím đa chức năng “F5”: Cuộn đơn, bật tín hiệu với cuộn đơn.
- Phím đa chức năng “F6”: Thời kỳ đánh lửa, thể hiện tín hiệu trong kỳ đánh lửa và kỳ xả, bật tín hiệu trong quá trình xả.
Chú ý:
¾ Đối với giữ liệu xe (F8): Số xilanh nhấn phím (+) và (-) sau đĩ nhấn Enter. Thứ tự nổ bằng phím (+) và (-) sau đĩ nhấn Enter.
¾ Khi kẹp cảm ứng phải được kết nối chính xác với tín hiệu xilanh số 1. Nhìn mũi tên được in trên đầu kẹp. Nếu khơng cĩ tín hiệu, màn hình sẽ khơng được thực hiện ở trạng thái mới.
Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc
HV. NguyƠn V¨n Nam 75 Ngµnh C«ng nghƯ c¬ khÝ
¾ Dữ liệu xe phải chính xác và phải phù hợp giữa tín hiệu và hiển thị trên màn hình.
¾ Với hệ thống đánh lửa trực tiếp thì dữ liệu xe đưa vào rất quan trọng và chính xác các xilanh (về thứ tự nổ) để cĩ tín hiệu đúng.
Hình 2.23: Kiểm tra xung của hệ thống đánh lửa trực tiếp
2.2.3.4. Chức năng chẩn đốn cảm biến Lambda
Từ màn hình 2.20 ta chọn F3 “Lambda ” để thực hiện chức năng chẩn đốn cảm biến Lambda.
Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc
HV. NguyƠn V¨n Nam 76 Ngµnh C«ng nghƯ c¬ khÝ
- Kết quả đạt được F1 (Test): Tín hiệu cảm biến Lambda sẽ đạt được và hiển thị trong 10 giây, nĩ sẽ được nhìn thấy thấp hơn hoặc vượt quá giới hạn hiển thị trên màn hình.
- Chẩn đốn F2 (Mis): Chẩn đốn cảm biến Lambda được thực hiện như trên sẽ đưa lại kết quả hiển thị với phần trăm hiệu quả.
Hiệu suất hiển thị bởi chẩn đốn cảm biến lambda là tham chiếu cho mọi cài đặt vịng.
2.2.3.5. Chức năng đo VOLT/OHM
Từ màn hình 2.20 ta chọn F5 “Mul Timeter ” để thực hiện chức năng kiểm tra các giá trị điện áp và điện trở.
●Đo các giá trịđiện áp
- Quan sát giá trị hiệu điện thế, áp dụng cho các cực của cáp.
- RPM, tự động quan sát tốc độ động cơ nếu đầu kẹp cảm ứng kẹp vào dây cao áp.
Hình 2.25: Hiển thị giá trịđiện áp
●Đo các giá trịđiện trở
Từ màn hình 2.25 chọn F2 để thực hiện chức năngđo điện trở (Ohm) - Đọc giá trị điện trở thơng qua các đầu đo.
- RPM, tốc độ động cơ được hiển thị tự động nếu đầu kẹp cảm ứng được kẹp vào dây cao áp.
Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc
HV. NguyƠn V¨n Nam 77 Ngµnh C«ng nghƯ c¬ khÝ
CHƯƠNG 3. THỬ NGHIỆM BIỆN PHÁP ĐẢM BẢO TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA ĐỘNG CƠ
3.1. Phương pháp thử nghiệm trên động cơ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Để động cơ làm việc được ổn định trong quá trình làm việc, nĩ phụ thuộc vào rất nhiều các yếu tố. Trong đĩ hệ thống điều khiển đĩng vai trị quan trọng cho tính ổn định của động cơ.
Việc thực nghiệm trên động cơ trước hết cần phải chuẩn bị tốt hai điều kiện sau: - Cĩ thiết bị đo, kiểm tra các thơng số làm việc của hệ thống điều khiển như: đo tốc độ động cơ, đo giá trị điện áp, điện trở các cảm biến, đo gĩc đánh lửa sớm, đo nồng độ khí xả,…Các thiết bị đã được giới thiệu trong chương 2.
- Các động cơ thực nghiệm đều được trang bị hệ thống điều khiển điện tử.
Trong các tín hiệu ngõ vào, tín hiệu tốc độ động cơ, vị trí piston và tín hiệu tải là các tín hiệu quan trọng nhất. ECU nhận tín hiệu từ các cảm biến đĩ để xác định gĩc đánh lửa sớm. Do đĩ gĩc đánh lửa sớm được điều chỉnh tối ưu cho từng chế độ hoạt động của động cơ.
Thực nghiệm tính ổn định trên động cơ mục đích để xác định mối quan hệ giữa tốc độ động cơ, sự thay đổi gĩc đánh lửa sớm phù hợp với các thành phần khí xả tương ứng ở các chế độ. Nếu hiệu chỉnh tốt, các cảm biến hoạt động hiệu quả thì quá trình làm việc của động cơ khơng chỉ ổn định mà cịn hạn chế tối đa khả năng gây ơ nhiễm mơi trường, cơng suất được cải thiện rõ rệt.
3.2. Kết nối, vận hành thiết bị3.2.1. Chuẩn bị 3.2.1. Chuẩn bị
- Thiết bị kiểm tra, chẩn đốn ST8000 - Thiết bị đo, kiểm tra Oscilloscope
- Động cơ thực nghiệm trên các ơ tơ Toyota Corolla 1995, Vios 2007, Innova 2006. θ(độ)
n(v/ph)
Hình 3.1. Đường đặc tính điều chỉnh gĩc
Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc
HV. NguyƠn V¨n Nam 78 Ngµnh C«ng nghƯ c¬ khÝ
- Thiết bị đo các chất khí thải trong động cơ xăng Tro-8040 - Nguồn điện cho thiết bị 220V.
- Nguồn ắc quy 12V cho động cơ.
3.2.2. Kiểm tra động cơ trước khi thực nghiệm
- Kiểm tra, bổ sung nước làm mát - Kiểm tra, bổ sung dầu bơi trơn
- Kiểm tra nguồn điện ắc quy đạt lớn hơn 11V - Kiểm tra, bổ sung nhiên liệu xăng
3.2.3. Kết nối thiết bị ST8000 với hệ thống điều khiển
Kết nối thiết bị ST8000 với hệ thống điều khiển của các động cơ phải được khai báo chính xác như hạng xe (xe tải, xe du lịch, xe đầu kéo, xe bus, xe khách), hãng sản xuất, model xe, version của xe, kiểu của ECU (injection, ABS, etc..).
Hình 3.2: Kết nối ST8000 với giắc chẩn đốn động cơ
Sau đây là trường hợp kết nối, vận hành thiết bị với động cơ thực nghiệm Toyota Corolla 1995, 4A - EFI
• Chọn giắc Toyota lexus 17 F
• Chọn hộp kết nối Wireless: MUXBOX
• Chọn đường dây kết nối giữa hộp MUXBOX với giắc chẩn đốn
• Ấn giữ từ 2 ÷3 giây để mở máy chẩn đốn ST8000
Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc
HV. NguyƠn V¨n Nam 79 Ngµnh C«ng nghƯ c¬ khÝ
Hình 3.3: Mở máy và kết nối wireless giữa ST8000 với hộp Muxbux
• Khai báo xe và hệ thống: - Category: Cars - Make: Toyota
- Model: Corrolla (1995) - Version: All (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Type: EFI (Electronic petrol injection) - System: 1.6I TCCS 1 4A-F [<’96]
Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc
HV. NguyƠn V¨n Nam 80 Ngµnh C«ng nghƯ c¬ khÝ
• Vận hành động cơ thực nghiệm.
• Ấn F7 để kết nối với ECU động cơ.
• Từ màn hình chẩn đốn ấn F4 để kiểm tra các thơng số làm việc của động cơ.
Hình 3.5: Các thơng số làm việc của động cơ Toyota Corolla 1995, 4A - EFI
• Ấn F3 để chẩn đốn lỗi.
• Đọc lỗi hiển thị trên màn hình.
- Trường hợp 1: Khơng cĩ lỗi trên động cơ, động cơ làm việc ổn định.
Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc
HV. NguyƠn V¨n Nam 81 Ngµnh C«ng nghƯ c¬ khÝ
- Trường hợp 2: Cĩ lỗi xảy ra ở một cảm biến, ví dụ: lỗi vị trí bướm ga.
Hình 3.7: Màn hình báo lỗi cảm biến vị trí bướm ga
• Xĩa lỗi: Màn hình hiện dịng “Disconnect battery for at least 30 sec”.
Đối với loại động cơ này, sau khi đã sửa chữa xong cần phải ngắt nguồn ít nhất 30 giây mới hồn thành việc xĩa lỗi đã báo trong ECU. Nếu khơng thực hiện ngắt nguồn thì khi chẩn đốn máy vẫn tiếp tục báo lỗi mặc dù hư hỏng đã được khắc phục. Chú ý: Những động cơ mới hiện nay như động cơ thực nghiệm Vios 2007, Inova 2006 khi xĩa lỗi chẩn đốn hồn tồn dùng bằng máy.
• Đo nồng độ khí xả khi thay đổi tốc độ động cơ.
Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc
HV. NguyƠn V¨n Nam 82 Ngµnh C«ng nghƯ c¬ khÝ
3.2.4. Kết nối thiết bị Oscilloscope với động cơ
Hình 3.9: Cắm nguồn ắc quy cho Oscilloscpe
Khác với thiết bị ST8000 việc kết nối và vận hành Oscilloscpe khơng cần phải khai báo xe và hệ thống. Do đĩ chỉ cần cắm các đầu dây từ Oscilloscpe đến động cơ theo hướng dẫn là được.
• Cắm cáp nguồn 12V cho Oscilloscpe (hình 3.9)
• Kết nối các cổng: Đầu vào của kẹp cảm ứng; đầu vào của cáp đồng hồ vạn năng; đầu vào của kẹp điện dung; kênh Oscilloscope số 1; kênh Oscilloscope số 2
Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc
HV. NguyƠn V¨n Nam 83 Ngµnh C«ng nghƯ c¬ khÝ
• Khởi động màn hình B.I.D.ONE
• Từ màn hình chính ấn F3 để thực hiện chức năng Oscilloscope
Hình 3.11: Kiểm tra xung điện áp thứ cấp bằng Oscilloscope
• Ấn F2 để kiểm tra hệ thống đánh lửa cĩ bộ chia điện - Từ màn hình chính ấn F5 để kiểm tra hộp ECU (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 3.12: Kiểm tra điện áp và điện trở hộp ECU bằng Oscilloscope
3.3. Kết quả thực nghiệm
3.3.1. Động cơ 4A - EFI, xe Toyota Corolla 1995
Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc
HV. NguyƠn V¨n Nam 84 Ngµnh C«ng nghƯ c¬ khÝ
TT RPM (V/ph) θ (0gqtk) λ CO (%Vol) HC (ppmVol) 1. 0 10 - - - 2. 750 10 0.98 0.68 1470 3. 1340 10 0.97 0.62 1726 4. 1440 14.5 0.93 0.67 1952 5. 1500 22 0.88 1.30 2247 6. 1600 27 1.10 0.67 1731 7. 1760 27.2 1.25 0.70 2081 8. 1860 29.9 0.94 1.20 2137 9. 1920 30.2 0.95 1.70 2165 10. 1960 31 0.92 1.84 2203 11. 2000 32 0.89 2.00 2259 12. 2500 34.5 0.99 1.65 2187 13. 3000 38 1.00 0.52 1881 14. 3900 38 0.95 0.62 1832
3.3.2. Động cơ 1NZ - FE, xe Toyota Vios 2007
Bảng 3.2. Kết quả thực nghiệm trên động cơ 1NZ - FE, xe Vios 2007
TT RPM (V/ph) θ (0gqtk) λ CO (%Vol) HC (ppmVol) 1. 0 3 - - - 2. 650 4 0.99 0.15 50 3. 700 6.4 1.00 0.15 60 4. 800 4 1.15 0.18 139 5. 1100 19 0.98 0.17 211 6. 1500 26 0.90 0.05 83 7. 1640 17 0.99 0.30 139 8. 2080 13 1.00 0.30 56 9. 2660 17.4 1.00 0.00 56 10. 3000 24 0.98 0.05 78 11. 3600 26.6 0.99 0.02 44 12. 4000 32 0.94 0.02 139 13. 4400 37 0.97 0.12 139 14. 4900 40 0.96 0.08 72 15. 5500 40 0.94 0.20 150
Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc
HV. NguyƠn V¨n Nam 85 Ngµnh C«ng nghƯ c¬ khÝ
Bảng 3.3. Kết quả thực nghiệm trên động cơ 1TR - FE, xe Innova 2006
TT RPM (V/ph) θ (0gqtk) λ CO (%Vol) HC (ppmVol) 1. 0 5 - - - 2. 680 7 0.99 0.19 83 3. 800 3 0.94 0.10 167 4. 1060 6.2 0.92 0.05 139 5. 1200 11.5 0.98 0.20 139 6. 1640 21 0.89 0.34 238 7. 2260 19 1.00 0.09 33 8. 2800 24 1.05 0.12 38 9. 3200 25 0.99 0.12 38 10. 3540 31 0.98 0.00 38 11. 3900 31.6 0.96 0.00 78 12. 4400 40 0.94 0.02 61 13. 4600 40.9 0.96 0.02 67 14. 4860 42 0.98 0.04 94 15. 5500 43 0.95 0.12 127
3.3.4. Đồ thị mối quan hệ giữa các thơng số thực nghiệm (n, θ, CO, HC) 1. Quan hệ giữa tốc độđộng cơ (n) với gĩc đánh lửa sớm (θ) 1. Quan hệ giữa tốc độđộng cơ (n) với gĩc đánh lửa sớm (θ)
Hình 3.13. Mối quan hệ giữa tốc độđộng cơ và gĩc đánh lửa sớm
1. Động cơ xe Corrolla; 2. Động cơ xe Innova; 3. Động cơ xe Vios
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 n (v/ph) θ (0gqtk) 1 2 3
Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc
HV. NguyƠn V¨n Nam 86 Ngµnh C«ng nghƯ c¬ khÝ
2. Quan hệ giữa tốc độđộng cơ với các thành phần khí xả (CO, HC)
Hình 3.14. Mối quan hệ giữa tốc độđộng cơ và CO
1. Động cơ xe Corrolla; 2. Động cơ xe Innova; 3. Động cơ xe Vios
Hình 3.15. Mối quan hệ giữa tốc độđộng cơ và HC
1. Động cơ xe Corrolla; 2. Động cơ xe Innova; 3. Động cơ xe Vios 0 0.5 1 1.5 2 2.5 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 n (v/ph) CO (%V) 1 3 2 0 500 1000 1500 2000 2500 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 HC (ppmV) n (v/ph) 1 2 3 Đường giới hạn cho phép HC ở mức 1
Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc
HV. NguyƠn V¨n Nam 87 Ngµnh C«ng nghƯ c¬ khÝ
3.3.5. Đánh giá, nhận xét kết quảđo
Từ kết quả thực nghiệm ta vẽ được đồ thị mối quan hệ giữa tốc độ động cơ và gĩc đánh lửa sớm. Đồ thị quan hệ giữa tốc độ động cơ và các thành phần khí xả (CO và HC). Thơng qua đồ thị ta cĩ thể kết luận như sau:
- Gĩc đánh lửa sớm được thay đổi theo tốc độ động cơ.
- Từ kết quả thực nghiệm ta xây dựng được cơng thức xác định gĩc đánh lửa sớm thực tế: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});