3.2.1 Mơ hình 1
Hình 3.1 Mơ hình phun xăng đa điểm 3SG (Trường ĐH Thủy Sản).
Đây là mơ hình phun xăng đa điểm 3SGE, mơ hình bao gồm các thiết bị: Cảm biến bướm ga, ISC, cảm biến nhiệt độ nước, cảm biến oxy, bộ đo giĩ cánh trượt, bơm nhiên liệu, bộ lọc nhiên liệu, ECU, bộ dánh lửa, vịi phun, đồng hồ đo áp lực, các cơng tắc và các rơle,... Các thiết bị được phân bố dàn trải nghiêng trên bảng mica hình chữ nhật màu vàng, viền ngồi được bao bởi các thanh nhơm màu trắng và được đặt trên một khung hình chữ A. Các cảm biến được phân bố theo chiều thẳng đứng và các thiết bị khác phân bố đều ở diện tích cịn lại của mơ hình.
Ưu điểm
- Nền mơ hình là mica màu vàng nên làm nổi bật các thiết bị đặt trên đĩ.
SVTH: Ngơ Văn Sanh GVHD: Ths Huỳnh Trọng Chương
- Kí hiệu mạch điện rõ ràng giống như thực tế.
- Khung mơ hình cĩ trọng tâm rơi ở giữa nên mơ hình rất vững.
Nhược điểm
- Các thiết bị lắp đặt khơng giống như thực tế trên động cơ nên khĩ hình dung.
- Mơ hình dàn trải theo phương nghiêng nên bị hạn chế về tầm quan sát của sinh viên.
- khơng cĩ giá đỡ để dụng cụ cho sinh viên khi tìm hiểu và thực hành trên mơ hình.
3.2.2 Mơ hình 2
Hình 3.2 Mơ hình phun xăng đa điểm – dây nhiệt (Trường CĐ Cơng Nghiệp 4).
Đây là mơ hình hệ thống phun xăng đa điểm – dây nhiệt. Mơ hình bao gồm các thiết bị: Bơm nhiên liệu, lọc nhiên liệu, đồng hồ đo áp suất, bugi, vịi phun, bộ đánh lửa, các cảm biến oxy, nhiệt độ nước làm mát, lưu lượng khí nạp, vị trí bườm ga, ECU, các rơle và cơng tắc...Các thiết bị được phân bố dàn trải theo chiều thẳng đứng. Bên dưới cĩ giá đỡ để dụng cụ, sách vở khi sinh viên tìm hiểu và học tập trên mơ hình. Bảng lắp thiết bị và bề mặt giá đỡ là một tấm gỗ bên ngồi dán thêm
SVTH: Ngơ Văn Sanh GVHD: Ths Huỳnh Trọng Chương
một lớp mica. Bên ngồi viền thì cố định bằng các thanh nhơm. Ở mơ hình này khác với mơ hình trước là cĩ vẽ động cơ tượng trưng và lắp các cảm biến tại các vị trí trên động cơ như thực tế.
Ưu điểm
- Do cĩ giá đỡ nên thuận tiên cho sinh viên khi thực hành và học tập trên mơ hình.
- Các thiết bị phân bố như thực tế nên dễ hình dung. - Hướng quan sát khơng bị hạn chế.
- Giá thành tương đối.
Nhược điểm
- Diện tích chiếm chỗ tương đối lớn.
- Màu nền, màu thiết bị và màu của mạch điện chạy trên nền tương đối giống nhau nên hơi khĩ quan sát.
- Các kí hiệu đầu giắc cắm khơng giống thực tế.
3.2.3 Mơ hình 3
Đây là mơ hình hệ thống phun xăng điện tử đa điểm 3S.FE. Mơ hình gồm các thiết bị: ECU, bơm nhiên liệu, lọc nhiên liệu, đồng hồ đo áp suất, bugi, vịi phun, bộ đánh lửa, các cảm biến oxy, nhiệt độ nước làm mát, vị trí bướm ga, rơle, cơng tắc điện... Đây là mơ hình cĩ cách bố trí giống như ở mơ hình 2, nhưng ở đây các đầu nối giắc điện được kí hiệu giống như thực tế và các màu kí hiệu mạch điện rõ ràng nên dễ hình dung hơn.
SVTH: Ngơ Văn Sanh GVHD: Ths Huỳnh Trọng Chương
Hình 3.3 Mơ hình phun xăng đa điểm 3S.FE (Trường CĐ Cơng Nghiệp 4).
3.3 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN LẮP ĐẶT
Trên cơ sở nghiên cứu và tìm hiểu về thực trạng, cấu tạo của các mơ hình học cụ hệ thống phun xăng ở các cơ sở đào tạo, cũng như việc căn cứ vào các ưu nhược điểm của từng mơ hình và căn cứ vào điều kiện thực tế về nhu cầu dạy và học, về cơ sở vật chất,... Tại trường mà ta cĩ phương án thiết kế tổng thể đối với mơ hình cần thực hiện. Để thực hiện mơ hình này thì cĩ nhiều phương án thể hiện và cách bố trí khác nhau. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
SVTH: Ngơ Văn Sanh GVHD: Ths Huỳnh Trọng Chương
3.3.1 Phương án 1
Hình 3.4 Bố trí các thiết bị theo kiểu sa bàn dàn trải nằm ngang.
Các thiết bị được lắp trên một mặt bảng được đặt cố định trên khung đỡ gồm bốn chân. Giữa bốn chân của bộ khung được hàn cố định lại với nhau bằng những thanh thép và trên bốn chân này cĩ gắn bốn bánh xe để dễ dàng trong việc di chuyển.
Ưu điểm
- Với kiểu thiết kế này thì trọng tâm của mơ hình rơi vào giữa nên rất vững chắc
- Gĩc nhìn khơng bị hạn chế - Kết cấu đơn giản
Nhược điểm
- Diện tích chiếm chỗ lớn
- Khi hệ thống hoạt động thì khĩ quan sát tia nhiên liệu từ các vịi phun - Khơng cĩ tính thẩm mỹ
SVTH: Ngơ Văn Sanh GVHD: Ths Huỳnh Trọng Chương
3.3.2 Phương án 2
Hình 3.5 Bố trí các thiết bị theo kiểu sa bàn dàn trải nằm nghiêng.
Các bộ phận của hệ thống phun xăng được lắp tồn bộ trên một bảng mà bảng này được gắn cố định trên một khung đỡ hình chữ A. Dưới bốn chân của khung đỡ gắn bốn bánh xe để dễ dàng khi di chuyển.
Ưu điểm
- Diện tích chiểm chỗ ít hơn
- Cĩ thể nhìn thấy vị trí tương đối của các thiết bị - Kết cấu đơn giản
- Đạt độ cứng vững cao Nhược điểm - Hạn chế về gĩc nhìn và hướng nhìn - Khơng cĩ vị trí để dụng cụ học tập - Khơng cĩ tính thẩm mỹ 3.3.3 Phương án 3
Các thiết bị của hệ thống sẽ được lắp trên một bảng mà bảng này sẽ được bắt trên khung đỡ. Khung đỡ của mơ hình là một khung hình chữ nhật cĩ hai thanh đứng để lắp bảng. Bên dưới cĩ hai giá đỡ để đặt accu và thùng chứa nhiên liệu. Trên bốn chân gắn bốn bánh xe để dễ dàng khi di chuyển.
SVTH: Ngơ Văn Sanh GVHD: Ths Huỳnh Trọng Chương
Hình 3.6 Bố trí các thiết bị theo kiểu sa bàn dàn trải đứng.
Ưu điểm
- Dễ dàng quan sát - Cĩ tính thẩm mỹ cao
- Cĩ vị trí để dụng cụ học tập cho sinh viên - Diện tích chiếm chỗ tương đối ít
Nhược điểm
- Kết cấu hơi phức tạp
- Trọng tâm khơng rơi vào giữa nên mơ hình khơng được vững.
Nhận xét
Qua 3 phương án trên ta thấy mỗi phương án đều cĩ những ưu nhược điểm riêng. Nhưng ta thấy phương án 3 cĩ nhiều ưu điểm hơn. Đây là phương án kết hợp cả hai phương án 1 và 2 nhờ đĩ nĩ cĩ được các ưu điểm của cả hai phương án trên. Kiểu trang trí trên mơ hình sa bàn trải đứng di động này làm cho mơ hình tương đối gọn gàng, chiếm chỗ khơng gian trong phịng ít. Đặc biệt mơ hình này cĩ nơi để dụng cụ hoc tập rất thích hợp khi sinh viên thực tập trên mơ hình. Qua đây, ta thấy rằng phương án này tập hợp được nhiều ưu điểm đồng thời khắc phục được các nhược điểm mà các phương án trước mắc phải.
Vì vậy, đây là phương án thích hợp nhất cho việc lắp đặt các bộ phận của hệ thống hệ thống phun xăng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
SVTH: Ngơ Văn Sanh GVHD: Ths Huỳnh Trọng Chương
3.4 THIẾT KẾ KHUNG MƠ HÌNH 3.4.1 Bảng lắp thiết bị 3.4.1 Bảng lắp thiết bị
Đây là nơi để lắp tất cả các thiết bị của hệ thống vì vậy yêu cầu phải cĩ tính vững chắc, đủ bền và đặc biệt là phải cĩ tính thẩm mỹ cao. Với hệ thống phun xăng đa điểm thì cĩ nhiều thiết bị cho nên kích thước của bảng này phải đủ lớn để lắp vừa dễ quan sát và vừa cĩ tính thẩm mỹ. Vì vậy kích thước của bảng được chọn như sau: Chiều dài L = 120cm, Chiều rộng R = 100cm. Vật liệu làm bảng ta chọn là gỗ cĩ bề dày B = 1cm. Để cĩ tình thẩm mỹ và đạt được đợ bền, bề mặt của bảng gỗ được ốp bởi một bảng mica mỏng màu trắng cùng kích thước. Viền ngồi mặt sau được cố định bằng những thanh gỗ hình chữ nhật cĩ kích thước (1.2 x 1.5)cm để tạo độ cứng vững cho bảng. Cịn viền ngồi mặt trước cố định bằng những thanh nhơm mỏng hình vuơng. Bảng lắp các thiết bị sau khi thiết kế cĩ kết cấu như sau:
Hình 3.7 Bảng lắp các thiết bị.
3.4.2 Bộ khung mơ hình
SVTH: Ngơ Văn Sanh GVHD: Ths Huỳnh Trọng Chương
Bộ khung cĩ nhiệm vụ làm nơi gá đặt bảng lắp các thiết bị, bình accu và thùng chứa nhiên liệu. Bộ khung phải đảm bảo được sự ổn định, cứng vững khi lắp đặt các thiết bị học cụ.
Như ở phần lựa chọn phương án thiềt kế ta đã biết bộ khung mơ hình là một khung hình chữ nhật cĩ kích thước (140 x 45 x 90)cm. Mặt bàn của khung được làm từ một tấm gỗ ép cĩ mặt nhẵn bĩng màu vàng. Các mối ghép của bộ khung được hàn cố định lại với nhau. Bốn chân được gắn 4 bánh xe để tiện khi di chuyển mơ hình. Phía trên bộ khung cĩ hai thanh thép để gá bảng lắp các thiết bị. Giữa các chân của khung cĩ các thanh chịu lực, tại vị trí hai bên cĩ bộ gá để đặt accu và bình nhiên liệu.
3.5 THIẾT KẾ KỸ THUẬT HỆ THỐNG ĐÃ LỰA CHỌN 3.5.1 Hệ thống nhiên liệu 3.5.1 Hệ thống nhiên liệu
3.5.1.1 Hệ thống nhiên liệu trên ơtơ
Hình 3.9 Vị trí các bộ phận của hệ thống nhiên liệu trên ơtơ.
1. Bình nhiên liệu
Đây là nơi dùng để chứa nhiên liệu, nĩ cĩ nhiều ngăn khác nhau và cũng là nơi đặt bơm nhiên liệu.
SVTH: Ngơ Văn Sanh GVHD: Ths Huỳnh Trọng Chương
2. Bơm nhiên liệu
Cĩ hai loại bơm nhiên liệu, loại trong bình và loại trên đường ống. Hai loại bơm nhiên liệu này cũng được gọi là loại ướt, do mơtơ được gắn liền với bơm và phần bên trong của bơm được điền đầy nhiên liệu. Ở đây ta đi tìm hiểu loại bơm trong bình.
Hình 3.10 Bơm nhiên liệu loại trong bình.
a. Kết cấu bơm
Bơm được lắp bên trong bình xăng. So với loại bơm trên đường ống, loại này cĩ độ ồn thấp. Một bơm tuabin, với đặc điểm là độ rung động nhiên liệu khi bơm nhỏ được sử dụng.
Loại bơm này bao gồm mơtơ và bơm, với một van một chiều, van an tồn và
cũng cĩ bộ lọc gắn liền thành một khối.
Bơm tuabin
SVTH: Ngơ Văn Sanh GVHD: Ths Huỳnh Trọng Chương
Bơm tuabin bao gồm một hoặc hai cánh bơm được dẫn động bằng mơtơ, vỏ và nắp bơm tạo thành bộ bơm. Khi mơtơ quay, các cánh bơm sẽ quay cùng với nĩ. Các cánh gạt bố trí dọc chu vi bên ngồi của cánh bơm để đưa nhiên liệu từ cửa vào
đến cửa ra.
Nhiên liệu bơm từ cửa ra đi qua mơtơ và được bơm ra từ bơm qua van một
chiều.
Van an tồn
Van an tồn mở khi áp suất bơm ra đạt sấp xỉ 3,5 – 6 Kgf/cm2, và nhiên liệu cĩ áp suất cao quay trở về bình xăng. Van an tồn ngăn khơng cho áp suất nhiên liệu (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
vượt quá mức này.
Van một chiều
Van một chiều đĩng khi bơm nhiên liệu ngừng hoạt động. Van một chiều và bộ ổn áp đều làm việc để duy trì áp suất dư trong hệ thống nhiên liệu khi động cơ
ngừng chạy, do vậy cĩ thể dễ dàng khởi động lại.
Nếu khơng cĩ áp suất dư, khố hơi cĩ thể dễ dàng xảy ra tại nhiệt độ cao, gây
khĩ khăn khi khởi động lại động cơ.
b. Điều khiển bơm nhiên liệu
Sơ đồ mạch điện
Hình 3.12 Mạch điện điều khiển bơm nhiên liệu trên ơtơ.
Nguyên lý hoạt động
Khi động cơ quay, dịng điện chạy từ cực ST của khố điện đến cuộn dây L1 của rơle mở mạch sau đĩ tiếp đất.
Do đĩ, rơle mở mạch bật và kết quả là dịng điện chạy đến bơm nhiên liệu. Cùng lúc đĩ, tấm đo trong cảm biến đo lưu lượng khí cũng được mở bởi dịng khí
SVTH: Ngơ Văn Sanh GVHD: Ths Huỳnh Trọng Chương
nạp và cơng tắc bơm nhiên liệu, cũng nằm trong cảm biến đo lượng giĩ bật lên làm cho dịng điện chạy qua cuộn dây L1. Rơle này bật trong suốt quá trình hoạt động của động cơ.
Điện trở R và tụ điện C trong rơle mở mạch cĩ mục đích ngăn khơng cho tiếp điểm mở ra, thậm chí khi dịng điện qua cuộn dây L1 giảm xuống do sự giảm đột ngột lượng khí nạp. Nĩ cũng cĩ tác dụng ngăn chặn các tia lửa điện tại tiếp điểm.
Lưu ý: Bơm nhiên liệu trên xe cĩ trạng bị EFI chỉ hoạt động khi động cơ đang chạy. Thậm chí nếu khố điện bật (ON) bơm nhiên liệu cũng sẽ khơng hoạt động nếu bản thân động cơ khơng chạy. Đây là một đặc điểm an tồn.
3. Ống dẫn nhiên liệu
Ống dẫn nhiên liệu được dùng để nối tất cả các thiết bị của hệ thống nhiên liệu lại với nhau, khi hệ thống nhiên liệu hoạt động thì nhiên liệu sẽ chạy trong ống này đến các thiết bị.
4. Lọc nhiên liệu
Lọc nhiên liệu lọc tất cả các chất bẩn và tạp chất ra khỏi nhiên liệu. Nĩ được lắp tại phía cĩ áp suất cao của bơm nhiên liệu.
Hình 3.13 Bộ lọc nhiên liệu.
SVTH: Ngơ Văn Sanh GVHD: Ths Huỳnh Trọng Chương
Hình 3.14 Bộ giảm rung động.
Áp suất nhiên liệu được duy trì tại 2,55 hoặc 2,9 Kgf/cm2 tuỳ theo độ chân khơng đường nạp bằng bộ ổn định áp suất. Tuy nhiên vẫn cĩ sự dao động nhỏ trong áp suất đường ống do phun nhiên liệu. Bộ giảm rung động cĩ tác dụng hấp thụ các dao động này bằng một lớp màng.
6. Ống phân phối
Ống phân phối nhiên liệu là nơi đặt bộ giảm rung, bộ ổn định áp suất và các vịi phun. Tại đây nhiên liệu được phân phối đến từng vịi phun.
7.a. Vịi phun khởi động
Vịi phun khởi động lạnh được lắp ở trung tâm của khoang nạp khí và cĩ chức năng cải thiện tính khởi động của động cơ lạnh.
Hình 3.15 Cấu tạo của vịi phun khởi động lạnh. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Vịi phun chỉ hoạt động khi đang quay động cơ (khởi động) tại nhiệt độ nước làm mát thấp. Thêm vào đĩ, khoảng thời gian phun cực đại bị giới hạn bằng cơng tắc định thời vịi phun khởi động để ngăn hiện tượng ngẹt xăng (các bugi bị ướt) do sự phun liên tục của vịi phun khởi động gây ra.
Khi khố điện bật đến vị trí ST, dịng điện chạy qua cuộn dây và kéo pittơng chống lại lực lị xo. Do vậy, van sẽ mở và nhiên liệu sẽ chảy qua pittơng đến đầu
vịi phun.
7.b Vịi phun chính
Vịi phun là một vịi phun hoạt động bằng điện từ, nĩ phun nhiên liệu phụ thuộc vào tín hiệu từ ECU. Vịi phun được lắp vào đường ống nạp hay nắp quy lát gần cổng nạp của nắp quy lát qua một tấm đệm cách nhiệt và được bắt chặt vào ống phân phối.
SVTH: Ngơ Văn Sanh GVHD: Ths Huỳnh Trọng Chương
Hoạt động
Khi cuơn dây nhận được tín hiệu từ ECU, quả van sẽ bị kéo lên chống lại sự căng của lị xo. Do van kim và quả van là cùng một khối nên van cũng bị kéo lên tách khỏi đế của nĩ và nhiên liệu được phun ra theo hướng mũi tên như hình vẽ.
Lượng phun được điều khiển bằng khoảng thời gian phát ra tín hiệu. Do hành trình của van kim là cố định, việc phun nhiên liệu diễn ra liên tục khi van kim khơng mở.
Hình 3.16 Hoạt động vịi phun.
Mạch điện của vịi phun
Điện áp accu được cung cấp đến cực 10 và 20 của ECU qua khố điện và các vịi phun.
SVTH: Ngơ Văn Sanh GVHD: Ths Huỳnh Trọng Chương
8. Xylanh
Xylanh là nơi tiếp nhân lượng nhiên liệu do các vịi phun phun vào, sau đĩ tại