Khi đoơng cơ hốt đoơng, lượng khođng khí náp được vào đoơng cơ là do sự cheđnh áp giữa áp suât mođi trường và áp suât trong xylanh cụa đoơng cơ.
Khođng khí sau khi đi qua lĩc gió, nó được kieơm tra bởi boơ đo gió và qua thađn bướm ga đeơ đi vào buoăng náp (hình 11.66). Tái buoăng náp khođng khí được phađn phôi đên các đường ông náp, lượng khođng khí này sẽ cuôn hơi nhieđn lieơu, hoà troơn đeơ hình thành hoên hợp trong suôt quá trình náp và quá trình nén.
1) Thađn bướm ga
Thađn bướm ga chứa bướm ga, dùng đeơ đieău khieơn lưu lượng khođng khí náp trong suôt quá trình đoơng cơ hốt đoơng. Lượng khođng khí đi taĩt qua thađn bướm ga được đieău chưnh bởi vít đieău chưnh tôc
Cođng taĩc tay sô
Rơ le mở mách
Hình 11.65. Sơ đoă làm vieơc cụa tín hieơu STA.
Lĩc gió Mách taĩt Thađn bướm gaVít đieău chưnh caăm chừng
Van khođng khí
Buoăng náp
đoơ caăm chừng. Moơt cạm biên vị trí bướm ga được bô trí tređn thađn bướm ga và được đieău khieơn bởi trúc bướm ga.
Ngoài ra tređn thađn bướm ga còn bô trí boơ chông trạ cánh bướm ga đoơt ngoơt đeơ giúp cánh bướm ga trạ veă từ từ khi giạm tôc đoơt ngoơt. Nước làm mát cũng được dăn qua thađn bướm ga đeơ xođng nóng khođng khí khi đoơng cơ lánh.
2) Vít đieău chưnh tôc đoơ caăm chừng
Vít đieău chưnh tôc đoơ caăm chừng dùng đeơ đieău chưnh tôc đoơ caăm chừng cụa đoơng cơ. Ở tôc đoơ caăm chừng cánh bướm ga haău như đóng kín, lượng khođng khí náp đi qua mách taĩt và được đieău chưnh bởi moơt con vít gĩi là vít đieău chưnh tôc đoơ caăm chừng.
Tôc đoơ caăm chừng được đieău chưnh khi đoơng cơ đã đát được nhieơt đoơ bình thường. Khi chúng ta vaịn vít đi vào thì lượng khođng khí đi taĩt giạm, neđn lượng khođng khí đi qua boơ đo gió cũng giạm theo, tín hieơu này được gởi veă ECU và ECU sẽ đieău khieơn giạm lượng nhieđn lieơu phun theo lượng khođng khí náp làm cho tôc đoơ đoơng cơ giạm. Ngược lái, khi vaịn vít đi ra thì lượng khođng khí đi qua mách taĩt sẽ gia taíng làm taíng tôc đoơ caăm chừng cụa đoơng cơ.
Ở những đoơng cơ ngày nay, người ta sử dúng van đieău khieơn tôc đoơ caăm chừng (van ISC). Van này dùng đeơ oơn định tôc đoơ caăm chừng cụa đoơng cơ khi tại thay đoơi và tự đoơng đieău khieơn oơn định tôc đoơ caăm chừng. Do vaơy, vít đieău chưnh tôc đoơ caăm chừng đã được chưnh sẳn và được đaơy kín.
Boơ đo gió
Van ISC ECU
3) Van khođng khí.
Van khođng khí được sử dúng ở moơt sô đoơng cơ kieơu cũ, dùng đeơ đieău khieơn caăm chừng nhanh. Van khođng khí có hai kieơu: kieơu lưỡng kim nhieơt và kieơu Wax.
Khi nhieơt đoơ nước làm mát chưa đát nhieơt đoơ oơn định, lúc này cođng cạn cụa đoơng cơ lớn. Do vaơy đeơ đạm bạo đoơng cơ hốt đoơng caăm chừng oơn định phại cung câp theđm moơt lượng hoên hợp cho đoơng cơ. Đađy chính là chê đoơ caăm chừng nhanh.
Ở tât cạ các lối đoơng cơ phun xaíng, đeơ taíng tôc đoơ caăm chừng cụa đoơng cơ baỉng cách đieău khieơn lượng khođng khí đi taĩt qua cánh bướm ga.
Van khođng khí kieơu Wax
Van khođng khí kieơu Wax có kêt câu nhỏ gĩn và được bô trí beđn dưới thađn bướm ga. Nó được đieău khieơn bởi nhieơt đoơ nước làm mát. Van khođng khí kieơu Wax là kieơu van nhieơt. Nó bao goăm moơt van nhieơt, lò xo ngoài, lò xo trong. Van nhieơt được bô trí ở beđn trong van khođng khí và nó sẽ giãn nở theo nhieơt đoơ cụa nước làm mát.
Khi nhieơt đoơ đoơng cơ thâp thì van nhieơt thu lái làm cho lực đàn hoăi cụa lò xo trong yêu, lò xo ngoài đaơy van mở đeơ cho moơt lượng khođng khí đi taĩt qua cánh bướm ga làm cho tôc đoơ caăm chừng cụa đoơng cơ được gia taíng.
Khi nhieơt đoơ nước làm mát taíng, van nhieơt giãn nở làm taíng lực đàn hoăi cụa lò xo trong neđn van khép lái và lượng khođng khí đi taĩt qua cánh bướm ga giạm, tôc đoơ caăm chừng cụa đoơng cơ giạm.
Khi nhieơt đoơ nước làm mát đát 80oC, van đóng hẳn và đoơng cơ hốt đoơng oơn định ở sô vòng quay thâp nhât, gĩi là tôc đoơ caăm chừng. Khi nhieơt đoơ nước làm mát gia taíng thì van đóng càng chaịt.
Van khođng khí kieơu lưỡng kim nhieơt
Van khođng khí kieơu lưỡng kim nhieơt được bô trí tređn thađn máy hoaịc naĩp máy. Phaăn chính goăm moơt thanh lưỡng kim nhieơt và moơt cuoơn dađy nhieơt.
Khi đoơng cơ khởi đoơng lánh, loê van mở cho moơt lượng khođng khí náp từ ông nôi đi taĩt qua cánh bướm ga và đi trực tiêp qua van khođng khí đeơ vào buoăng náp. Như vaơy, ngay cạ cánh bướm ga đóng lượng khođng khí náp được gia taíng và tôc đoơ caăm chừng được taíng nhé cao hơn bình thường.
Vít đieău chưnh caăm chừng
Mách taĩt Bướm ga
Đên buoăng náp
Van nhieơt Van
Cạm biên vị trí bướm ga Van khođng khí kieơu Wax Boơ chông trạ bướm ga đoơt ngoơt
Sau khi khởi đoơng, dòng đieơn baĩt đaău được cung câp đên cuoơn dađy nhieơt. Khi lưỡng kim nhieơt bị nung nóng, nó sẽ đieău khieơn van đóng daăn và tôc đoơ đoơng cơ sẽ giạm.
Khi khởi đoơng nóng, lượng nhieơt từ đoơng cơ truyeăn cho lưỡng kim nhieơt làm cho van đóng. Do vaơy, khođng khí khođng theơ đi qua van khođng khí và chức naíng caăm chừng nhanh khođng còn tác dúng.
Ngoài ra, van khođng khí còn có lối khođng taơn dúng nhieơt đoơ cụa đoơng cơ mà dùng sự tuaăn hoàn cụa nước làm mát đeơ đieău khieơn.
4) Buoăng náp và đường ông náp
Khođng khí sau khi đi qua thađn bướm ga sẽ đi vào buoăng náp, từ buoăng náp khođng khí sẽ được phađn phôi đên các đường ông náp đeơ đi vào các xylanh cụa đoơng cơ. Caăn chú ý raỉng ở heơ thông phun đơn đieơm thì đoơng cơ khođng có buoăng náp (hình 11.71).
IV.3. Giới thieơu heơ thông phun xaíng Motronic
IV.3.1. Khái quát chung
Heơ thông phun xaíng Motronic là lối đieău khieơn đieơn tử hieơn đái nhât hieơn nay, nó đieău khieơn cạ hai quá trình phun xaíng và đánh lửa cụa đoơng cơ, goăm ba khôi thiêt bị sau (hình 11.72) và (hình 11.73).
1) Heơ thông cung câp nhieđn lieơu và khođng khí
Nhieđn lieơu từ thùng chứa 1, được bơm nhieđn lieơu cung câp cho boơ lĩc 3, từ đađy nhieđn lieơu được đưa đên ông phađn phôi 10 và được đưa đên các kim phun 9. Cuôi đường ông phađn phôi có laĩp boơ đieău áp (sự hốt đoơng và câu táo giông kieơu L – Jetronic). ECU sẽ đieău khieơn thời gian phun phú thuoơc vào tình tráng hốt đoơng cụa đoơng cơ.
Khođng khí sau khi qua lĩc gió, đi ngang qua boơ đo gió 15, qua cánh bướm ga 13, moơt phaăn khođng khí qua mách rẽ 20 roăi cung câp cho đoơng cơ. Lượng khođng khí hút vào đoơng cơ sẽ được đo và cung câp cho đoơng cơ như moơt thođng sô biên đoơi chính cho sự định lương nhieđn lieơu.
2) Heơ thông đieău khieơn
Các cạm biên sẽ ghi nhaơn các thođng sô hốt đoơng cụa đoơng cơ, bao goăm: - Lưu lượng khí náp Qa, đo qua lưu lượng kê khođng khí.
- Tôc đoơ đoơng cơ N, đo qua cạm biên tôc đoơ.
Đường ông náp Van
Nước làm
mát Lưỡng kim Cuoơn dađy nhieơt
Buoăng náp
- Vị trí bướm ga n(pc), đo qua cạm biên vị trí bướm ga. - Nhieơt đoơ đoơng cơ Tm, đo qua cạm biên nhieơt đoơ đoơng cơ. - Nhieơt đoơ khí náp Ta, đo qua cạm biên nhieơt đoơ khođng khí. - Noăng đoơ ođxy trong khí xạ, đo qua cạm biên ođxy.
- Đieơn áp accu, đo qua cođng taĩc khởi đoơng.
- Tín hieơu khởi đoơng đoơng cơ, đo qua cođng taĩc khởi đoơng.
Boơ xử lý và đieău khieơn trung tađm (ECU – Electronic Control Unit) tiêp nhaơn các tín hieơu do các cạm biên truyeăn đên, chuyeơn thành tín hieơu sô, sau đó xử lý nhờ moơt chương trình đã laơp. Những sô lieơu khác caăn cho vieơc tính toán đã được ghi trong boơ nhớ cụa máy tính dưới dáng đoă thị hoaịc sô. Boơ đieău khieơn trung tađm có các boơ phaơn sau:
- Boơ vi xử lý trung tađm CPU (Central Processor Unit).
- Boơ nhớ ROM và RAM đeơ lưu trữ các sô lieơu và chương trình tính toán.
- Mách vào/ra (Input/Output) đeơ chuaơn hoá tín hieơu vào, lĩc và khuyêt đái tín hieơu,v.v… - Boơ chuyeơn đoơi tín hieơu từ dáng tương tự sang tín hieơu sô.
- Taăng khuêch đái cođng suât cho mách phun xaíng. Vì dòng đieơn đeơ kích thích vòi phun xaíng có giá trị rât lớn (7A) neđn phại có moơt taăng khuêch đái rieđng đạm bạo cho vòi phun hốt đoơng tin caơy.
- Taăng cođng suât đánh lửa. - Boơ nguoăn nuođi đoăng hoă đieơn tử.
3) Boơ châp hành
CẠM BIÊN
Lưu lượng kê Cạm biên tôc đoơ Cạm biên bướm ga Cạm biên nhieơt đoơ
Cạm biên nhieơt ga
CHÂP HAØNH NHIEĐN LIEƠU
Bình chứa Bơm xaíng Lĩc xaíng Đieău chưnh áp suât Vòi phun Đoơng cơ
Boơ xử lý và đieău khieơn trung tađm (ECU)
THOĐNG SÔ
Lưu lượng khí náp Tôc đoơ đoơng cơ
Vị trí bướm ga Nhieơt đoơ đoơng cơ
Nhieơt đoơ khí náp Đieơn áp accu Tín hieơu khởi đoơng
Cạm biên Lambda Thođng sô chuaơn
Đieău khieơn đánh lửa
Các tín hieơu đieău khieơn cụa boơ đieău khieơn trung tađm được khuêch đái và đưa vào boơ châp hành. Boơ phaơn này có nhieơm vú phát các xung đieơn đieău khieơn vieơc phun xaíng, đánh lửa và đieău hành moơt sô cơ câu, thiêt bị khác (luađn hoăi khí xạ, đieău khieơn các mách nhieđn lieơu và mách khí,...) đạm bạo cho đoơng cơ hốt đoơng tôi ưu ở mĩi chê đoơ.
Hình 11.73. Sơ đoă câu táo heơ thông phun xaíng đieơn tử đa đieơm Motronic.
1 – bình chứa nhieđn lieơu; 2 – bơm nhieđn lieơu; 3 – lĩc nhieđn lieơu; 4 – baău giạm chân; 5 – ECU; 6 – bođbine; 7 – boơ chia đieơn; 8 – bougie; 9 – kim phun chính; 10 – ông phađn phôi nhieđn lieơu; 11 – boơ đieău áp; 12 – vít chưnh tôc đoơ caăm chừng; 13 –bướm ga; 14 – cạm biên vị trí bướm ga;
15 – cạm biên lưu lượng gió; 16 – cạm biên nhieơt đoơ khođng khí náp; 17 – cạm biên oxy; 18 – cúm rơle đieău khieơn; 19 – cạm biên nhieơt đoơ đoơng cơ; 20 – vít chưnh lưu lượng gió caăm chừng;
21 – cạm biên vị trí trúc khuỷu; 22 – cạm biên tôc đoơ đoơng cơ; 23 – accu; 24 – cođng taĩc khởi đoơng; 25 – van khođng khí.
11 1 2 3 4 ECU 5 6 7 9 10 11 12 13 14 15 16 25 20 17 18 21 22 8 18 19 Accu 23 24
IV.3.2. Câu trúc và nguyeđn lý làm vieơc cụa heơ thông Motronic
Heơ thông cung câp nhieđn lieơu trong heơ thông phun xaíng đieơn tử đa đieơm kieơu Motronic giông như trong heơ thông L – Jectronic. Rieđng heơ thông đieơn đieău khieơn có những boơ phaơn và đaịc đieơm sau:
1) Cạm biên lưu lượng gió
Lối xoáy quang hĩc Karman
Lối cạm biên lưu lượng khí náp này nhaơn biêt trực tiêp lượng khí náp baỉng quang hĩc. So với lối cạm biên lưu lượng khí náp kieơu cánh, nó có kích thước nhỏ gĩn hơn, kêt câu đơn giạn cụa đường náp cũng làm giạm sức cạn cho dòng khí đi vào. Lối cạm biên này có kêt câu như (hình 11.74).
Moơt thanh (gĩi là boơ táo xoáy) được đaịt giữa dòng chạy cụa khođng khí, táo ra moơt xoáy cho khođng khí gĩi là xoáy Karman dĩc theo thanh táo xoáy. Xoáy Karman sinh ra có taăn sô là “f”, baỉng cách đo taăn sô cụa xoáy táo ra bởi boơ táo xoáy, có theơ xác định được lượng khođng khí náp.
Xoáy được cạm nhaơn baỉng cách cho beă maịt cụa moơt lá kim lối mỏng (gĩi là tâm phạn chiêu) tiêp xúc với áp suât cụa xoáy và rung đoơng cụa tâm này được nhaơn biêt baỉng moơt caịp transitor quang hĩc (hoaịc điôt phát quang kêt hợp với transitor quang hĩc). Tín hieơu lượng khí náp là tín hieơu xung. Khi lượng khí náp thâp, tín hieơu này có taăn sô thâp, khi lượng khí náp nhieău tín hieơu có taăn sô cao.
Lối dađy sây
Thay vì đo lưu lượng theơ tích khí náp như các cạm biên đo lưu lượng, cạm biên lượng khí náp lối dađy sây đo trực tiêp khôi lượng khođng khí náp vào. Baỉng cách đieău khieơn dòng đieơn qua dađy sây đeơ giữ cho nhieơt đoơ cụa dađy sây khođng đoơi có theơ đo được lượng khí náp baỉng cách đo dòng đieơn. Trong trường hợp này, dòng đieơn được chuyeơn thành đieơn áp và gửi đên ECU đoơng cơ.
Tâm phạn chiêu Led Lò xo lá Khođng
khí đên từ lĩc
gió
Luoăng khí Xoáy Karman
Đên khoang
khí náp Trúc boơ táo xoáy
Hình 11.74. Cạm biên lưu lượng gió lối xoáy Karman.
Đieơn áp phát ra Khí náp Nhieơt đieơn trở Dađy sây Lượng khí náp
2) Cạm biên vị trí bướm ga
Cạm biên vị trí bướm ga sử dúng lối biên trở tuyên tính có câu táo goăm hai con trượt, ở đaău moêi con trượt có các tiêp đieơm cho tín hieơu caăm chừng và tín hieơu góc mở cánh bướm ga. Moơt đieơn áp khođng đoơi với 5V cung câp từ ECU đên cực VC. Khi cánh bướm ga mở, con trượt sẽ trượt dĩc tređn đieơn trở và táo ra đieơn áp ở cực VTA tương ứng với góc mở cánh bướm ga. Khi cánh bướm ga đóng hoàn toàn thì tiêp đieơm caăm chừng nôi cực IDL với cực E2.
Ở tređn đa sô các xe trừ Toyota, cạm biên bướm ga lối biên trở chư có 3 dađy VC, VTA và E2 mà khođng có dađy IDL.
3) Cạm biên nhieơt đoơ đoơng cơ
Cạm biên nhieơt đoơ dùng đeơ xác định nhieơt đoơ đoơng cơ, nó có câu táo là moơt biên trở nhieơt. Biên trở nhieơt là moơt phaăn tử cạm nhaơn thay
đoơi đieơn trở theo nhieơt đoơ. Nó được làm từ vaơt lieơu có heơ sô nhieơt đieơn trở ađm (NTC), khi nhieơt đoơ cụa đoơng cơ taíng sẽ làm cho đieơn trở giạm và ngược lái.
Sự thay đoơi giá trị đieơn trở sẽ làm thay đoơi giá trị dòng đieơn được gởi đên bởi ECU. Khi nhieơt đoơ đoơng cơ thâp, giá trị đieơn trở cụa cạm biên cao và đieơn áp đaịt giữa hai đaău cụa boơ biên đoơi A/D cao. Tín hieơu đieơn áp cao sẽ thođng báo cho ECU biêt đoơng cơ đang lánh. Khi đoơng cơ nóng, giá trị đieơn trở cụa cạm biên giạm đieơn áp đaịt giạm. Tín hieơu đieơn áp giạm sẽ báo cho ECU biêt là đoơng cơ đang nóng leđn.
4) Cạm biên kích noơ
Cạm biên kích noơ được laĩp tređn thađn máy và nhaơn biêt tiêng gõ trong đoơng cơ. Cạm biên này bao goăm moơt phaăn tử áp đieơn. Khi đoơng cơ xạy ra kích noơ, do rung đoơng cụa thađn máy nó sẽ táo ra đieơn áp bởi sự biên dáng. Có hai lối cạm biên tiêng gõ, moơt táo ra đieơn áp cao trong dại taăn sô hép.
Khi đoơng cơ xạy ra hieơn tượng kích noơ, ECU đoơng cơ nhaơn biêt tiêng gõ hay khođng baỉng cách đo đieơn áp cụa tín hieơu KNK cao hay thâp so với mức đieơn áp chuaơn. Khi ECU đoơng cơ nhaơn thây có tiêng gõ, nó làm chaơm thời đieơm đánh lửa sớm. Khi tiêng gõ kêt thúc, thời đieơm đánh lửa được làm sớm trở lái sau moơt khoạng thời gian nhât định.
5) Cạm biên tôc đoơ đoơng cơ
Tín hieơu G và NE được táo ra baỉng rođto hay các đĩa táo tín hieơu và cuoơn nhaơn tín hieơu. ECU đoơng cơ sử dúng các tín hieơu này đeơ nhaơn biêt góc cụa trúc khuỷu và tôc đoơ đoơng cơ. Trong heơ thông đieău khieơn đoơng cơ, do vieơc đánh lửa sớm được đieău khieơn đieơn tử baỉng ECU đoơng cơ. Boơ chia đieơn trong heơ thông đieău khieơn đoơng cơ bao goăm các rođto và các cuoơn nhaơn tín hieơu G và NE.
Đóng
Hình 11.76. Cạm biên vị trí bướm ga.
Mở
Đieơn trở Con trượt tiêp đieơm (tín hieơu VTA) Con trượt tiêp đieơm
(tín hieơu IDL) Đaău cực cụa cạm biên Vỏ cạm biên Nhieơt đieơn trở (NTC)