- Van điều khiển dầu phối khí trục cam hoạt động theo sự điều khiển từ ECU động cơ để điều khiển vị trí của van
3Quá trình thực hiện
a – Bố trí và cố định các bộ phận
Tồn bộ mơ hình được bố trí trên một bảng gỗ ép. Tận dụng độ cứng vững của tấm bảng để nâng đỡ trọng lượng của các bộ phận của mơ hình. Bố trí mơ hình gồm hai mặt:
− Mặt trước bố trí các bộ phận chủ đạo của mơ hình và đường dây điện chính
− Mặt sau bố trí hệ thống truyền động, bảng điều khiển và đường dây điện phụ.
Vị trí của các bộ phận được bố trí như hình minh họa
Chú thích:
1 – Bơbine của mơ hình 1; 2 – Dây cao áp cái; 3 – Delco củamơ hình 1; 4 – Dây cao áp; 5 – Giá đỡ Bugi; 6 – Bơbine của mơ hình 2; mơ hình 1; 4 – Dây cao áp; 5 – Giá đỡ Bugi; 6 – Bơbine của mơ hình 2; 7 – IC đánh lửa mơ hình 2; 8 – Dây cao áp cái; 9 – Delco của mơ hình
- 99 -1 1 2 3 5 4 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Hình: Vị trí các bộ phận của mơ hình
2; 10 – Dây cao áp; 11 – Giá đỡ Bugi; 12 – ECU của mơ hình 3; 13 – Delco của mơ hình 3; 14 – Dây cao áp; 15 – Giá đỡ Bugi ; 16 – Bảng gỗ; 17 – Khung tên; 18 – Đường dây điện chính; 19 – Motor điện; 20 – Bảng điều khiển phụ; 21 – Bảng điều khiển chính
• Các chi tiết thuộc 03 hệ thống đánh lửa.
Bố trí và cố định các chi tiết thuộc 03 hệ thống đánh lửa lên bảng gỗ bằng các các bulơng. Giá đỡ bugi được lắp ghép từ các thanh thép L và thép bản, được khoan ren và cố định vào bảng bằng các bulơng, đai ốc. Riêng hộp ECU được cố định bằng phương pháp dán keo.
• Các chi tiết thuộc hệ thống truyền động.
Phần đế của giá đỡ cĩ kết cấu để đặt motor dẫn động, Motor được gắn cố định lên một tấm gỗ bản lớn và được nâng chiều cao lên để giảm bớt độ dài của bộ truyền. Bộ truyền được sử dụng là bộ truyền xích, Các chi tiết thuộc hệ thống điều khiển.
Bao gồm bảng điều khiển phía bên trái mơ hình, các dây điện chính và phụ. Các dây điện chính được bố trí phía trước và phía bên trái mơ hình. Dây điện phụ bố trí phía sau và phía bên tay phải của mơ hình. Điện điều khiển motor và cấp nguồn, nối mát cho 03 hệ thống đánh lửa cũng được bố trí phía sau.
• Khung và giá đỡ Khung được lắp ghép từ thép thanh L và các thanh thép dằn, đủ độ cứng vững, đảm bảo nâng đỡ tồn bộ trọng lượng của mơ hình vừa đảm bảo khối lượng giá đỡ nhỏ nhất.
• Các chi tiết thuộc
Bao gồm decal dán tên mơ hình được bố trí phía trên cùng và các bảng tên chi tiết được làm cơng phu từ decal, giấy kiếng, meca, silicol và đèn led. Ngồi ra cịn cĩ tên của các chi tiết thuộc hệ thống điều khiển.
b – Lựa chọn bộ truyền động
Trên mơ hình sử dụng bộ truyền động và các lí do sau: nhẹ, truyền được mơmen lớn, đđảm bảo số vịng quay tối đa của Motor (trong động cơ xe gắn máy, số vịng quay tối đa cĩ thể lên đến 2600 – 3000 vp/ph).
Dùng một Motor mơ phỏng chuyển động của trục khuỷu. Chuyển động quay của Motor được truyền trực tiếp cho trục của bộ Delco thứ nhất bằng bộ truyền xích. Chọn tỉ số truyền của bộ truyền là 1:2. Từ chuyển động của trục Delco thứ nhất sẽ truyền chuyển động sang trục Delco của mơ hình thứ 2 và mơ hình thứ 3. Như vậy, chỉ cần một nguồn động lực, cĩ thể dẫn động cho 3 mơ hình với cùng một tốc độ quay như nhau.
Sơ đồ bố trí của bộ truyền độâng xích được bố trí như hình minh họa 400 245 425 425 170 215 150
Hình: Sơ đồ bố trí bộ truyền động xích (đơn vị mm)
Sử dụng đĩa xích cam được trang bị trên xe gắn máy, gia cơng sơ bộ bằng cách khoan lỗ 20 mm trên mỗi đĩa xích, sau đĩ cố định hai đĩa xích trên một trục rỗng được gia cơng như hình minh họa bằng phương pháp hàn.
Đối với bộ đĩa xích chủ động, đĩa xích được cố định trên trục trung gian bằng phương pháp lắp chặt, sử dụng êtơ ép. Định vị bộ đĩa xích trên trục của bộ Delco bằøng hai vít lục giác chìm 3 mm. Để giảm độ rung của xích, trên mỗi bộ truyền cĩ lắp đặt một bộ căng xích.
4 - Hoạt động
Nguyên tắc chung
Để tránh tình trạng nĩng bơbine khi cĩ dịng sơ cấp đi qua cuộn dây của bobine mà mơ hình khơng hoạt động, mơ hình được điều khiển bởi một relay 220V, cĩ cơng dụng cấp dịng đồng thời cho motor và dịng điện vào các mơ hình.
Dịng điện 12V được chia thành 3 dịng song song độc lập đến 3 mơ hình và được điều khiển bằng 3 cơng tắc điện độc lập. Như vậy, mỗi mơ hình sẽ hoạt động hồn tồn độc lập, khơng phụ thuộc nhau.
Hoạt động của từng mơ hình sẽ được trình bày bằng mơ hình hoạt động thực tế.
Sơ đồ đường dây điện Mơ hình 1
Hình: Kích thước bộ đĩa xích (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Chú thích:
1 – Accu; 2 – Cầu chì 12V; 3 – Relay 220V; 4 – Cơng tắc mơ hình 1; 5– Relay 12V; 6 - Bơbine; 7 – Vít lửa; 8– Delco; 98 – Các bugi;10 – Đèn – Relay 12V; 6 - Bơbine; 7 – Vít lửa; 8– Delco; 98 – Các bugi;10 – Đèn Led;11 – Nguồn điện 220V; 12 – Cầu chì 220V; 13 – Cơng tắc relay chính; 14 – Bộ điều chỉnh dịng 220V; 15 – Motor điện
A – Cơng tắc dịng 220V; B – Cơng tắc dịng 12V
Mơ hình 2
- 103 -
Hình: Sơ đồ mạch điện mơ hình 1
12 2 3 6 9 10 12 13 14 15 16 A B ST IG 7 4 5 11 8 R
Chú thích:
1 – Accu; 2 – Cầu chì 12V; 3 – Relay 220V; 4 – Cơng tắc mơ hình 1; 5– Relay 12V; 6 - Bơbine; 7 - IC đánh lủa;8 – Cảm biến đánh lửa;9 - – Relay 12V; 6 - Bơbine; 7 - IC đánh lủa;8 – Cảm biến đánh lửa;9 - Delco; 10 – Các bugi;11 – Đèn Led;12 – Nguồn điện 220V; 13– Cầu chì 220V;14 – Cơng tắc relay chính; 15 – Bộ điều chỉnh dịng 220V; 16 – Motor điện
A – Cơng tắc dịng 220V; B – Cơng tắc dịng 12V
Mơ hình 3
Chú thích:
1 – Accu; 2 – Cầu chì 12V; 3 – Relay 220V; 4 – Cơng tắc mơ hình 1; 5– Relay 12V; 6 - Bơbine; 7 - IC đánh lủa;8 – Cảm biến vị trí trục cam;9 – – Relay 12V; 6 - Bơbine; 7 - IC đánh lủa;8 – Cảm biến vị trí trục cam;9 – Cảm biến tốc độ trục khuỷu; 10 – ECU;11 - Delco; 12 – Các bugi;13 – Đèn Led;14 – Nguồn điện 220V; 15– Cầu chì 220V;16 – Cơng tắc relay chính; 17 – Bộ điều chỉnh dịng 220V; 18 – Motor điện
A – Cơng tắc dịng 220V; B – Cơng tắc dịng 12V
5 – Các bộ phận chính của mơ hình
a – Bobine
Là loại biến áp cao thế đặc biệt nhằm biến những xung điện cĩ hiệu điện thế thấp (12 – 24V) thành các
IGTIGF IGF G G- NE IGT IGF 4 5 13 R
Hoạt động của bobine được mơ tả như hình:
Nguyên lí hoạt động của bobine về cơ bản bao gồm hai cuộn dây: cuộ sơ cấp và thứ cấp, được quấn chung trên một lõi thép từ. Dựa theo nguyên lí cảm ứng điện từ, khi cĩ sự biến thiên dịng điện đi qua cuộn sơ cấp sẽ sinh ra một sức điện động tự cảm trên lõi thép, cuộn thứ cấp sẽ cảm ứng được sự thay đổi sức điện động này và sinh ra dịng điện mới.
Để tạo được dịng điện cao áp trên cuộn thứ cấp, người ta quấn hai cuộn dây cĩ số vịng dây khác nhau (cuộn sơ cấp khỏang 250 – 400 vịng, cuộn thứ cấp khoảng 19.000 – 26.000 vịng)
Đối với các bobine kiểu cũ đều cĩ dầu biến thế bên trong để giải nhiệt, nhưng hiện nay với việc điều khiển thời gian ngậm điện bằng điện tử giúp các bobine ít nĩng. Ngồi ra, để đảm bảo năng lượng đánh lửa lớn ở tốc độ cao, người ta tăng cường độ dịng ngắt và giảm độ tự cảm của cuộn dây sơ cấp. Vì thế bobine ngày nay cĩ kích thước rất nhỏ và mạch từ kín, khơng cần dầu biến thế để tản nhiệt.
b- Bộ chia điện
- 105 -
Bộ chia điện là thiết bị quan trọng đối với hệ thống đánh lửa, cĩ nhiệm vụ tạo nên những xung điện của mạch sơ cấp cảu hệ thống đánh lửa và phân phối điện cao thế đến các xylanh theo thứ tự nổ của động cơ đúng thời điểm. Nhìn chung bộ chia điện cĩ thể chia làm ba bộ phận: bộ phận tao xung điện, bộ phận chia điện và cơ cấu điều khiển gĩc đánh lửa sớm.
Mơ hình 1: Đối với delco kiểu điều khiển cơ khí bằng vít lửa (mơ hình 1), bộ phận tạo xung điện là cơng tắc tiếp điểm kiểu cơ khí (vít lửa). Vít lửa được gắn trên mâm tiếp điểm và được dẫn hướng bằng các vấu cam trên trục của bộ chia điện. Thời điểm đĩng ngắt tiếp điểm được thiết kế trùng với thời điểm piston ở điểm chết trên ở cuối thì nén của động cơ. Khi phần cam quay, các vấu cam sẽ lần lượt tác động lên gối cách điện của cần tiếp điểm, làm cho tiếp điểm mở ra. Khi qua vấu cam, tiếp điểp sẽ đĩng lại dưới tác dụng của lị xo lá.
Cơ cấu điều khiển gĩc đánh lửa sớm kết hợp hai cơ cấu: cơ cấu điều chỉnh gĩc đánh lửa sớm ly tâm và cơ cấu điều khiển gĩc đánh lửa sớm chân khơng.
Mơ hình 2: Đối với delco kiểu điều khiển bán dẫn, nhiệm vụ đĩng ngắt mạch sơ cấp được thực hiện bởi IC đánh lửa. Thời điểm đánh lửa sẽ được xác định bởi cảm biến đánh lửa (cảm biến từ đối với các sản phẩm của Toyota), thơng thường là cảm biến thời điểm đánh lửa (mơ hình 2) hay cảm biến tốc độ trục khuỷu kết hợp với cảm biến vị trí trục cam (mơ hình 3). Tín hiệu từ các cảm biến được gửi về IC (ECU) dưới dạng điện áp để kích nguồn cho tranzitor mở mạch ngắt đối với dịng sơ cấp.
Với phương pháp đĩng ngắt bán dẫn này mang lại những ưu điểm vượt trội: tạo được tia lửa mạnh ở điện cực bugi, đáp ứng tốt các chế độ làm việc của động cơ, tuổi thọ cao…
Việc điều chỉnh gĩc đánh lửa sớm ở mơ hình 3 được thực hiện theo chương trình. Các tín hiệu từ các cảm biến được gửi về ECU, ECU sẽ xử lí thơng tin, tín tốn để đưa ra thời điểm đánh lửa chính xác nhất. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình : Bộ chia điện, dây phin và Bugi trên mơ hình 3
c – IC đánh lửa (mơ hình 2 và 3)
IC đánh lửa thực hiện một cách chính xác sự ngắt dịng sơ cấp đi vào cuộn đánh lửa, phù hợp với tín hiệu đánh lửa (IGT) do ECU động cơ phát ra.
Tín hiệu thời điểm đánh lửa (IGT)
Tín hiệu thời điểm đánh lửa được gửi từ cảm biến đánh lửa (mơ hình 2) hay từ ECU (mơ hình 3) đến IC đánh lửa dưới dạng điện áp. Tín hiệu này sẽ đĩng ngắt tranzitor của IC. Khi đĩ sẽ thực hiện ngắt hay đĩng dịng sơ cấp của hệ thống đánh lửa.
Tín hiệu khẳng định (IGF) được phát ra khi dịng sơ cấp
đạt đến một trị số đã được ấn định IF1. Khi dịng sơ cấp vượt quá trị số qui định IF2 thì hệ thống sẽ xác định rằng lượng dịng cần thiết đã chạy qua và cho phát tín hiệu IGF để trở về điện thế ban đầu. (Dạng sĩng của tín hiệu IGF thay đổi theo từng kiểu động cơ).
Nếu ECU khơng nhận được tín hiệu IGF, nĩ sẽ quyết định rằng đã cĩ sai sĩt trong hệ thống đánh lửa. Để ngăn ngừa sự quá nhiệt, ECU sẽ cho ngừng phun nhiên liệu và lưu giữ sự sai sĩt này trong chức năng chẩn đốn. Tuy nhiên, ECU động cơ khơng thể phát hiện ra các sai sĩt trong mạch thứ cấp vì nĩ chỉ kiểm sốt mạch sơ cấp để nhận tín hiệu IGF.
Trong một số kiểu động cơ, tín hiệu IGF được xác định thơng qua điện thế sơ cấp.
d - ECU (mơ hình 3)
Điều khiển đánh lửa: hộp ECU được lắp thêm mạch điều khiển quá trình đánh lửa bằng điện tử (ESA) – Electronic Spark Advance. Nhờ cĩ mạch ESA này việc tự điều chỉnh thời điểm đánh lửa được thực hiện theo các tín hiệu từ cảm biến đo vịng quay, vị trí trục cam, đo áp suất tuyệt đối dịng khí nạp, nhiệt độ nước làm mát… nghĩa là việc đánh lửa như thế nào phụ thuộc vào các chế độ làm việc của động cơ. Việc điều khiển đánh lửa sớm hồn tồn phụ thuộc vào hộp vi mạch ECU.
Hình 5.26: ECU trên mơ hình đánh lửa số 3 Dây cao áp Dây cao áp này sẽ chuyển tải điện thế 20.000 – hơn 50.000V. Nhiệm vụ của dây cao áp là nhận điện cao áp cho bugi và khơng để lọt ra ngồi. Dây cao áp phải chịu một nhiệt lượng cao của động cơ đang vận hành và sự thay đổi đáng kể của thời tiết. Khi dây cao áp hỏng, nĩ sẽ khơng chuyền tải đủ điện thế đến bugi và sẽ sẩy ra mất đánh lửa. Đĩ là triệu chứng “động cơ bỏ máy”, để khắc phục ta phải thay dây cao áp bugi.
Hình: Delco, dây cao áp và Bugi của mơ hình 2
Dây cao áp đi từ nắp bộ chia điện đến từng bugi theo thứ tự quy định. Ngồi ra trên các hệ thống đánh lửa cũ cịn cịn dây cao áp cái (dây phin cái) nối từ Bobin đến Delco.
Nếu dây cao áp lắp sai, động cơ sẽ vẫn nhận được điện cao áp nhưng thứ tự đánh lửa sẽ sai, dẫn đến động cơ khơng hoạt động được. Quan trọng là phải lắp đúng dây cao áp trên từng xi lanh.
e - Bugi
Điện thế cao trong cuộn thứ cấp làm phát sinh ra tia lửa giữa điện cực trung tâm và điện cực nối đất của Bugi để đốt cháy hỗn hợp khơng khí-nhiên liệu đã được nén trong xy-lanh.
CHƯƠNG 3 – KIỂM TRA CÁC BỘ PHẬN CỦA MƠ HÌNH