Xoay bánh răng theo chiều kim đồng hồ và kiểm tra xem có quay trơn không, xoay ngược chiều kim đồng hồ và kiểm tra xem có bị hãm cứng không. Nếu cần phải thay cụm bánh răng khởi động.
Dùng mắt quan sát bánh răng truyền động. Nếu các bánh răng bị vỡ hoặc bị mòn phải thay mới bánh răng truyền động.
2.2.3.6. Kiểm tra, bảo dƣỡng động cơ điện một chiều
- Điều chỉnh khe hở bánh răng: Tháo dây cáp nối từ động cơ điện một chiều ra khỏi chân M của cụm rơle hút (Hình 2.37)
Nối điện áp ắc quy 12 vôn giữa S và chân M.
Hình 2.35: Kiểm tra chiều cao chổi than
Hình 2.36: Kiểm tra ly hợp một chiều và bánh răng truyền động
Hình 2.37: Sơ đồ đấu nối để điều chỉnh khe hở bánh răng
45 Bật công tắc “ ON “ và bánh răng sẽ di chuyển ra như hình 2.38.
Kiểm tra khe hở từ bánh răng đến phần vỏ cố định bên trong cùng của cơ cấu bảo vệ bánh răng bằng thước lá.
Giá trị tiêu chuẩn: 0.5 ÷ 2.0 mm
Nếu khe hở bánh răng khởi động vượt quá tiêu chuẩn, ta điều chỉnh bằng cách thêm hoặc bớt tấm đệm giữa cụm rơle hút và giá đỡ phía trước (hình 2.39).
- Kiểm tra độ hút của của cụm rơle hút:
Tháo dây cáp nối từ động cơ điện ra khỏi chân M của cụm rơle hút (hình 2.40).
Nối điện áp ắc quy 12 vôn giữa chân S và chân M.
Nếu bánh răng khởi động lao ra, lực hút của cụm rơle là tốt. Ngược lại, nếu bánh răng khởi động không lao ra thì ta thay mới cụm rơle hút.
- Kiểm tra độ giữ của cụm rơle hút: Tháo dây cáp nối ra khỏi chân M của cụm rơle hút.
Nối điện áp ắc quy 12 vôn giữa chân S và phần thân của động cơ điện.
Kéo bánh răng khởi động ra bằng tay cho đến khi chạm vào vị trí dừng lại của bánh răng
Hình 2.38: Kiểm tra khe hở bánh răng
Hình 2.40: Kiểm tra độ hút của cụm rơle hút
Hình 2.41: Kiểm tra độ giữ của cụm rơle hút Hình 2.39: Cách thêm hoặc bớt tấm đệm
46
Nếu bánh răng vẫn ở ngoài, mọi thứ vẫn tốt. Nếu bánh răng chạy vào, mạch giữ bị hở. Ta tiến hành thay cụm rơle hút.
- Kiểm tra độ không tải:
1. Đặt động cơ điện một chiều lên một bàn kẹp được trang bị các má kẹp mềm và nối ắc quy 12 vôn đã được nạp đầy và động cơ điện như hình 2.42.
2. Nối ampe kế kiểm tra (thang 100A) và bộ biến trở chổi than giữa cực dương ắc quy và chân của động cơ điện.
3. Nối Vôn kế (thang 15 vôn) ngang qua động cơ điện.
4. Quay biến trở đến vị trí toàn trở.
5. Nối dây ắc quy từ cực âm ắc quy và thân của động cơ điện.
6. Điều chỉnh biến trở cho đến khi điện áp dương ắc quy hiển thị trên Vôn kế là 11 vôn.
7. Xác định xem cường độ cực đại có nằm trong tiêu chuẩn không và động cơ điện có quay tự do và nhẹ nhàng không.
Dòng cực đại: 95 A đối với động cơ 4G6 Dòng cực đại: 130 A đối với động cơ 4D5 - Kiểm tra độ trả về của cụm rơle
hút:
1. Tháo dây cáp nối ra khỏi chân M của cụm rơle hút.
2. Nối điện áp ắc quy 12 vôn giữa chân M và phần thân của động cơ điện.
3. Kéo bánh răng khởi động và thả ra. Nếu bánh răng trả nhanh về vị trí ban đầu của nó, mọi thứ đều hoạt động bình thường. Ngược lại, nếu không trả về vị trí ban đầu hay trả về chậm ta tiến hành thay cụm rơle hút.
Hình 2.42: Kiểm tra độ không tải của động cơ điện một chiều
Hình 2.43: Kiểm tra độ trả về của cụm rơle hút
47
CHƢƠNG 3: HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA, PHƢƠNG PHÁP KIỂM TRA, BẢO DƢỠNG HỆ THỐNG
3.1. Hệ thống đánh lửa
3.1.1. Nhiệm vụ, yêu cầu của hệ thống đánh lửa
- Nhiệm vụ:
Hệ thống đánh lửa trên động cơ có nhiệm vụ biến nguồn điện một chiều có hiệu điện thế thấp ( 12 hoặc 24V ) thành các xung điện thế cao ( từ 15.000 đến 40.000V ). Các xung hiệu điện thế cao này sẽ được phân bố đến bugi của các xylanh đúng thời điểm để tạo tia lửa điện cao thế đốt cháy hòa khí.
- Yêu cầu:
Một hệ thống đánh lửa làm việc tốt phải bảo đảm các yêu cầu sau:
Hệ thống đánh lửa phải sinh ra sức điện động thứ cấp đủ lớn để phóng điện qua khe hở bugi trong tất cả các chế độ làm việc của động cơ.
Tia tửa trên bugi phải đủ năng lượng và thời gian phóng để sự cháy bắt đầu. Góc đánh lửa sớm phải đúng trong mọi chế độ hoạt động của động cơ.
Các phụ kiện của hệ thống đánh lửa phải hoạt động tốt trong điều kiện nhiệt độ cao và độ rung xóc lớn.
Sự mài mòn điện cực bugi phải nằm trong khoảng cho phép.
3.1.2. Cấu tạo của hệ thống đánh lửa trực tiếp 3.1.2.1. Bô bin 3.1.2.1. Bô bin
Bô bin tạo ra điện áp cao đủ để phóng tia hồ quang giữa hai điện cực của bugi. Các cuộn sơ cấp và thứ cấp được quấn quanh lõi. Số vòng của cuộn thứ cấp lớn hơn cuộn sơ cấp khoảng 100 lần. Một đầu của cuộn sơ cấp được nối với IC đánh lửa, còn một đầu của cuộn thứ cấp được nối với bugi. Các đầu còn lại của các cuộn được nối với ắc quy.
Hoạt động của bô bin:
- Dòng điện trong cuộn sơ cấp:
Khi động cơ chạy, dòng điện từ ắc quy chạy qua IC đánh lửa, vào cuộn sơ cấp, phù hợp với tín hiệu thời điểm đánh lửa (IGT) do ECU động cơ phát ra. Kết quả là các đường sức từ trường được tạo ra chung quanh cuộn dây có lõi ở trung tâm.
48
- Ngắt dòng điện vào cuộn sơ cấp:
Khi động cơ tiếp tục chạy, IC đánh lửa nhanh chóng ngắt dòng điện vào cuộn sơ cấp, phù hợp với tín hiệu IGT do ECU động cơ phát ra. Kết quả là từ thông của cuộn sơ cấp giảm đột ngột. Vì vậy, tạo ra một sức điện động theo chiều chống lại sự giảm từ thông hiện có, thông qua tự cảm của cuộn sơ cấp và cảm ứng tương hỗ của cuộn thứ cấp. Hiệu ứng tự cảm tạo ra một thế điện động khoảng 500 V trong cuộn sơ cấp, và hiệu ứng cảm ứng tương hỗ kèm theo của cuộn thứ cấp tạo ra một sức điện động khoảng 30 kV. Sức điện động này làm cho bugi phát ra tia lửa. Dòng sơ cấp càng lớn và sự ngắt dòng sơ cấp càng nhanh thì điện thế thứ cấp càng lớn.
3.1.2.2. IC đánh lửa
IC đánh lửa thực hiện một cách chính xác sự ngắt dòng sơ cấp đi vào bô bin theo tín hiệu đánh lửa (IGT) do ECU động cơ phát ra.
Khi tín hiệu IGT chuyển từ ngắt sang dẫn, IC đánh lửa bắt đầu cho dòng điện vào cuộn sơ cấp. Sau đó, IC đánh lửa truyền một tín hiệu khẳng định (IGF) cho ECU phù hợp với cường độ của dòng sơ cấp. Tín hiệu khẳng định (IGF) được phát ra khi dòng sơ cấp đạt đến một trị số đã được ấn định IF1. Khi dòng sơ cấp vượt quá trị số qui định IF2 thì hệ thống sẽ xác định rằng lượng dòng cần thiết đã chạy qua và cho phát tín hiệu IGF để trở về điện thế ban đầu. (Dạng sóng của tín hiệu IGF thay đổi theo từng kiểu động cơ). Nếu ECU không nhận được tín hiệu IGF, nó sẽ quyết định rằng đã có sai sót trong hệ thống đánh lửa. Để ngăn ngừa sự quá nhiệt, ECU sẽ cho ngừng
49
phun nhiên liệu và lưu giữ sự sai sót này trong chức năng chẩn đoán. Tuy nhiên, ECU động cơ không thể phát hiện các sai sót trong mạch thứ cấp vì nó chỉ kiểm soát mạch sơ cấp để nhận tín hiệu IGF.
Trong một số kiểu động cơ, tín hiệu IGF được xác định thông qua điện thế sơ cấp.
3.1.2.3. Bugi
Tác dụng của bugi: Tạo thành tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp khí trong xy lanh của động cơ.
Bu gi gồm có các bộ phận: Sứ cách điện (7) có khả năng cách điện lớn, mặt ngoài tráng men nhẵn để chống ẩm. Giữa hai điện cực (1) và (2) có khe hở, trị số nói chung từ 0,6÷0,8mm. Vỏ ngoài của bu gi làm bằng thép, phần dưới có ren ốc để vặn vào nắp máy.
Thông thường có hai loại bugi:
Loại lạnh có chân sứ ngắn, bề mặt thu nhiệt nhỏ và bề mặt toả nhiệt lớn dùng cho động cơ có tỷ số nén và tốc độ quay cao.
Loại nóng thì ngược lại, có chân sứ dài, bề mặt thu nhiệt lớn, toả nhiệt ít, thích hợp cho động cơ có tỷ số nén và tốc độ quay thấp.
Khi động cơ làm việc, bugi phải chịu những điều kiện rất khắc nghiệt của nhiệt độ, áp suất lớn, điện áp cao.
Hình 3.3: Cấu tạo của bugi
1. Cực giữa; 2. Cực bên; 3. Đệm truyền nhiệt; 4. Đệm làm kín giữa bu gi và nắp máy; 5. Vỏ ngoài; 6. Đệm; 7. Sứ cách điện; 8. Đầu cực giữa; 9. Đầu nối
50
Muốn bugi làm việc đều đặn thì đầu dưới của phần sứ cách nhiệt phải có nhiệt toả khoảng 500÷600C, nhiệt độ này gọi là nhiệt độ tự làm sạch bu gi, bởi vì khi dầu vào mặt sứ cách điện nó bị cháy hoàn toàn không để lại cáu bẩn. Nếu nhiệt độ đầu côn của sứ cách điện vượt quá 850÷900°C có thể xảy ra hiện tượng tự đánh lửa.
3.1.3. Nguyên lý làm việc của hệ thống đánh lửa trực tiếp
Trong hệ thống đánh lửa trực tiếp, bộ chia điện không còn được sử dụng nữa. Thay vào đó, hệ thống đánh lửa trực tiếp cung cấp một bô bin cùng với một IC đánh lửa độc lập cho mỗi xi lanh. Vì hệ thống này không cần sử dụng bộ chia điện hoặc dây cao áp nên nó có thể giảm tổn thất năng lượng trong khu vực cao áp và tăng độ bền. Đồng thời nó cũng giảm đến mức tối thiểu nhiễu điện từ, bởi vì không sử dụng tiếp điểm trong khu vực cao áp. Chức năng điều khiển thời điểm đánh lửa được thực hiện thông qua việc sử dụng ESA (đánh lửa sớm bằng điện tử). ECU của động cơ nhận được các tín hiệu từ các cảm biến khác nhau, tính toán thời điểm đánh lửa, truyền tín hiệu đánh lửa đến IC đánh lửa. Thời điểm đánh lửa được tính toán liên tục theo điều kiện của động cơ, dựa trên giá trị thời điểm đánh lửa tối öu đã được löu giữ trong máy tính, dưới dạng một bản đồ ESA. So với điều khiển đánh lửa cơ học của các hệ thống thông thường thì phương pháp điều khiển bằng ESA có độ chính xác cao hơn và không cần phải đặt lại thời điểm đánh lửa. Kết quả là hệ thống này giúp cải thiện tiết kiệm nhiên liệu và tăng công suất phát ra.
Hệ thống đánh lửa trực tiếp bao gồm các bộ phận sau đây:
51
1. Cảm biến vị trí trục khuỷu (NE): Phát hiện góc quay trục khuỷu (tốc độ động cơ) 2. Cảm biến vị trí của trục cam (G): Nhận biết xy lanh, kỳ và theo dõi định thời của trục cam.
3. Cảm biến kích nổ (KNK): Phát hiện tiếng gõ của động cơ
4. Cảm biến vị trí bướm ga (VTA): Phát hiện góc mở của bướm ga
5. Cảm biến lưu lượng khí nạp (VG/PIM): Phát hiện lượng không khí nạp. 6. Cảm biến nhiệt độ nước (THW): Phát hiện nhiệt độ nước làm mát động cơ
7. Bô bin và IC đánh lửa: Đóng và ngắt dòng điện trong cuộn sơ cấp vào thời điểm tối ưu. Gửi các tín hiệu IGF đến ECU động cơ.
8. ECU động cơ: Phát ra các tín hiệu IGT dựa trên các tín hiệu từ các cảm biến khác nhau, và gửi tín hiệu đến bô bin có IC đánh lửa.
9. Bugi: Phát ra tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp hòa khí. Sơ đồ hệ thống đánh lửa của động cơ 1NZ-FE:
ECU động cơ nhận tín hiệu từ các cảm biến khác nhau và xác định thời điểm đánh lửa tối ưu. (ECU của động cơ cũng có tác động đến việc điều khiển đánh lửa sớm)
ECU động cơ gửi tín hiệu IGT đến bô bin có IC đánh lửa. Tín hiệu IGT được gửi đến IC đánh lửa theo thứ tự đánh lửa.
Cuộn đánh lửa, với dòng sơ cấp được ngắt đột ngột, sẽ sinh ra dòng cao áp.
52
Tín hiệu IGF được gửi đến ECU động cơ khi dòng sơ cấp vượt quá một trị số đã định.
Dòng cao áp phát ra từ cuộn thứ cấp sẽ được dẫn đến bugi và gây đánh lửa.
3.1.4. Sơ đồ hệ thống đánh lửa của động cơ lắp trên xe Mitsubishi Triton
Hệ thống đánh lửa này được trang bị với bốn bô bin đánh lửa tích hợp sẵn cho từng xylanh.
Sự ngắt dòng sơ cấp chạy vào bên phía sơ cấp của bô bin phát ra một điện áp cao bên thứ cấp của bô bin. Dòng cao thế này được cấp đến các bugi để tạo ra các tia lửa điện. ECU động cơ bật và tắt lần lượt các transistor công suất bên trong các bôbin. Điều này dẫn đến dòng sơ cấp trong các bô bin được chạy vào và ngắt lần lượt để đánh lửa vào các xylanh theo thứ tự 1-3-4-2.
ECU xác định bô bin nào sẽ được điều khiển bằng các tín hiệu từ cảm biến vị trí trục cam và cảm biến góc quay trục khuỷu. Nó cũng dò tìm vị trí trục khuỷu, để thực hiện việc đánh lửa ở một thời điểm thích hợp nhất tương ứng với điều kiện hoạt động của động cơ. Khi động cơ nguội hoặc đang chạy ở các vùng cao, thời điểm đánh lửa hơi sớm hơn để đạt hiệu suất tối ưu. Hơn nữa, nếu xảy ra hiện tượng kích nổ, thời điểm đánh lửa sẽ lùi lại dần cho đến khi hiện tượng kích nổ chấm dứt.
53
3.2. Kiểm tra, bảo dƣỡng hệ thống đánh lửa của động cơ lắp trên xe Mitsubishi Triton
Bảng 3.1: Thông tin về bô bin của động cơ
Thông tin Tiêu chuẩn
Loại 4 cuộn dây đúc sẵn
Bảng 3.2: Thông số của bugi
Nhãn hiệu Loại tiêu chuẩn
NGK BKR5E-11
DENSO K16PR-U11
Bảng 3.3: Thông số bảo dưỡng bugi
Thông tin Giá trị tiêu chuẩn Giới hạn
Khe hở của bugi (mm) 1.0 ÷ 1.1 -
Bảng 3.4: Dụng cụ chuyên dùng để tháo lắp cảm biến kích nổ
Dụng cụ Số Tên Sử dụng MD998773 Dụng cụ chuyên dùng dùng cho cảm biến kích nổ Tháo và lắp cảm biến kích nổ 3.2.1. Bảo dƣỡng trên xe
3.2.1.1. Kiểm tra bô bin đánh lửa
Ta không thể thực hiện việc kiểm tra một cách dễ dàng bằng dụng cụ kiểm tra mạch điện (bằng đèn) bởi vì đi ốt và các thành phần liên quan đã được tích hợp sẵn vào mạch điện bên trong bô bin này. Vì vậy kiểm tra bô bin theo trình tự sau:
1. Xoay công tắc khởi động về vị trí “LOCK” (OFF) rồi nối M.U.T-III với giắc nối chẩn đoán.
2. Phải chắc chắn là các mã chẩn đoán không xuất hiện trong M.U.T-III. Nếu có xuất hiện, ghi lại mã chẩn đoán. Thực hiện việc xử lý trục trặc cho các mã chẩn đoán và xử lý các vấn đề thậm chí không liên quan đến đánh lửa.
54 4. Tháo giắc cắm ở bô bin đánh lửa. 5. Tháo bô bin và lắp bugi mới vào dây cao áp nối tới bô bin.
6. Nối giắc cắm vào bô bin. 7. Nối “mát” điện cực ngoài của bugi và quay động cơ.
8. Kiểm tra xem tia lửa có được sinh ra giữa các điện cực của bugi hay không.
9. Nếu bugi đánh lửa yếu hoặc không đánh lửa, thực hiện kiểm tra tương tự cho một bô bin mới. Nếu đánh lửa mạnh ở lần kiểm tra này với bô bin mới, rõ ràng là có trục trặc ở bô bin. Ta tiến hành thay mới bô bin. Nếu kiểm tra vẫn bằng bô bin mới mà vẫn không thấy đánh lửa, có thể do trục trặc ở mạch đánh lửa. Kiểm tra mạch đánh lửa.
10. Sử dụng M.U.T-III, phải chắc chắn là có mã chẩn đoán xuất hiện khi kiểm