Căn cứ vào thực trạng các mô hình, công tác đào tạo tại trường cao đẳng công nghệ và kỹ thuật ô tô và căn cứ vào mục đích và yêu cầu của mô hình để xây dựng ý tưởng
3 3 2 Lựa chọn phương án thiết kế cho mô hình
Mô hình học cụ hệ thống phun xăng và đánh lửa điện tử được chế tạo nhằm mục đích giúp sinh viên có thể quan sát được đặc điểm kết cấu, nguyên lý làm việc của hệ thống phun xăng điện tử và đánh lửa điện tử một cách dễ dàng nhằm tránh những bỡ ngỡ và khó khăn khi tiếp xúc với thực tế
Hiện nay, mô hình thiết kế phục vụ cho công tác giảng dạy gồm các dạng sau:
- Thứ nhất là: mô phỏng giống như trên xe Dạng này có ưu điểm là dễ quan sát vị trí bố trí lắp ghép trên xe, nhưng lại có nhược điểm khó quan sát, hình dung được tổng thể, khó quan sát được cấu tạo và làm việc của các cảm biến
Cấp bảo vệ IP21S
- Thứ hai là: Dàn trải trên một bảng, nhưng không làm việc được Dạng này thường dùng để thể hiện các cơ cấu của hệ thống quá phức tạp, do hệ thống được tách ra hoặc cắt ¼ hay ½ để thể hiện đầy đủ các bộ phận nằm ở bên trong Dạng mô hình này giúp cho sinh viên trong quá trình học tập được phần nào hiểu hơn về tác dụng và cấu tạo của từng cơ cấu trong hệ thống Tuy nhiên, hình thức này không thể hiện nguyên lý làm việc của hệ thống một cách cụ thể, khó quan sát được vị trí lắp ghép trên xe, không thực hiện được các bài tập đo kiểm tra cảm biến
- Thứ ba là: Dàn trải trên một bảng và hoạt động được là dạng mô hình có kết cấu của chi tiết giống thật và hoạt động được nhờ các nguồn dẫn động hay các tác động khác
Mô hình này rất thuận tiện cho công tác giảng dạy vì thông qua nó sinh viên dễ dàng quan sát hình dung được tổng quan sơ đồ đấu ghép, nắm bắt được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống Thực hiện được các bài tập đo kiểm tra các cảm biến, có thể học tập và giảng dạy chẩn đoán hệ thống phun xăng và hệ thống đánh lửa điện tử
Qua các phân tích trên, ta chọn phương án thứ ba: thiết kế mô hình hệ thống phun xăng điện tử đa điểm và hệ thống đánh lửa điện tử trực tiếp dàn trải trên một bảng và làm việc được
3 3 3 Thiết kế khung mô hình a Yêu cầu khung mô hình
Khung mô hình là nơi lắp các thiết bị của hệ thống: ECU, bộ trục cơ–cam, các cảm biến, giàn bécphun, giàn đánh lửa, đồng hồ tapblo, các rơle, cầu chì, khóa điên, động cơ dẫn động trục cơ…vì vậy, khung mô hình phải đáp ứng được các yêu cầu sau:
- Kết cấu chắc chắn, khối lượng nhẹ - Được sơn lót chống gỉ và sơn thẩm mỹ
- Độ lớn của khung phải đảm bảo bố trí một cách thích hợp các thiết bị trên sa bàn
- Chiều cao vừa đủ để tiện quan sát và vận hành - Có bánh xe để di chuyển một cách dễ dàng - Giá thành thích hợp
b Lựa chọn vật liệu chế tạo khung mô hình
Chọn vật liệu chế tạo khung mô hình là sắt vuông hộp, để mô hình gọn nhẹ nhưng vẫn đảm bảo được độ cững vững của mô hình Kích thước các thanh thép sử dụng chủ yếu là: (30x30x1,4)mm (14x14x1,1)mm
c Chế tạo khung mô hình
Hình 3 4: Hình dáng khung mô hình
Khung được ghép lại với nhau bằng phương pháp hàn điện Bộ khung được chế tạo làm 2 phần:
- Khung hình hộp chữ nhật để lắp đặt các thiết bị và trang trí mô hình - Bộ chân đế được gắn bánh xe để di chuyển dễ dàng và là nơi lắp đặt ắcquy, bình xăng
Khung được ghép lại với nhau bằng phương pháp hàn điện Bộ khung được chế tạo làm 2 phần:
- Bộ chân đế được gắn bánh xe để di chuyển dễ dàng và là nơi lắp đặt ắcquy, bình xăng
d Bố trí chung trên mô hình
Để thiết kế mô hình ta có nhiều cách bố trí khác nhau theo nhiều nguyên tắc khác nhau Nhưng để mô hình thực sự là một công cụ giúp người khác dễ tiếp thu và tìm hiểu hoạt động thì ta phải bố trí các chi tiết sao cho nó gần giống với lý thuyết nhất, nhưng cũng không quá xa thực tế Ta chọn cách bố trí các chi tiết theo cụm chi tiết Các chi tiết có nhiệm vụ gần giống nhau hoặc cùng làm một nhiệm vụ nào đó thì đặt gần với nhau Đồng thời để đảm bảo không xảy ra hỏa hoạn, ta bố trí giàn đánh lửa càng xa thùng xăng và giàn béc phun càng tốt, có các biện pháp che chắn thích hợp
Hình 3 6: Mô hình nhìn nghiêng một góc
Mô hình gồm 2 phần:
- Phần khung là nơi để gá lắp bảng điều khiển, ắc quy, bình xăng, motor và các bánh răng dẫn động các đĩa xung tạo tín hiệu(G), tín hiệu(NE) và các cụm chi tiết khác
- Bảng điều khiển: để gá lắp các cảm biến, các rơ le, ECU động cơ, bảng táp lô và các cơ cấu chấp hành của hệ thống phun xăng và hệ thống đánh lửa điện tử
Hình 3 8: Bảng điều khiển của mô hình
Trên mô hình bố trí các cơ cấu, các cảm biến và các cụm chi tiết:
+ Giàn béc phun xăng: dùng các ống nhựa có phân độ để đo lượng xăng phun trong một khoảng thời gian nhất định
+ Các IC và bô bin đánh lửa
Hình 3 10: Bố trí giàn buzi, bô bin và IC đánh lửa + Bộ tạo tín hiệu (G) và (NE)
+ Cảm biến lưu lượng khí nạp, hộp tạo gió và mạch băm xung điều chỉnh tốc độ quay của motor quạt để điều chỉnh lượng không khí đi qua cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu dây đốt làm thay đổi tín hiệu cung cấp đến ECU
Hình 3 12: a) Cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu dây đốt và hộp tạo gió; b) triết áp điều chỉnh độ rộng của xung điện áp; c) Mạch băm xung điều chỉnh tốc độ của quạt gió
+ Triết áp điều chỉnh tốc độ motor dẫn động các bánh răng và các đĩa tạo xung tín hiệu vị trí trục cam, vị trí trục khuỷu bằng cách thay đổi độ rộng của xung điện áp cung cấp cho motor dẫn động, làm thay đổi tín hiệu tốc độ của động cơ và tín hiệu vị trí trục cam
Hình 3 13: a) Motor dẫn động các đĩa tạo xung tín hiệu G và NE; b) Triết áp điều chỉnh độ rộng xung điện áp ; c) Mạch băm xung điều chỉnh tốc độ của
motor dẫn động các đĩa tạo xung tín hiệu + Cảm biến VTV-I
+ Cảm biến vị trí trục cam
Hình 3 15: Cảm biến vị trí trục cam và đĩa tạo xung tín hiệu G + Cảm biến vị trí trục khuỷu
Hình 3 16: Cảm biến vị trí trục khuỷu và đĩa tạo xung tín hiệu NE + Cảm biến ô xy
+ Cảm biến tiếng gõ của động cơ
Hình 3 18: Cảm biến tiếng gõ động cơ + Cảm biến nhiệt độ nước làm mát
Hình 3 19: Cảm biến nhiệt độ nước làm mát
+ Các công tắc đánh pan, dùng để ngắt mạch các cảm biến để tạo lỗi
+ Để đo và kiểm tra áp suất của bơm xăng dùng đồng hồ báo áp suất thủy lực
Hình 3 21: Đồng hồ báo áp suất của bơm xăng + Mô hình dùng ECU động cơ 2NZ-FE lắp trên xe Toyota Vios
Hình 3 22: a) ECU động cơ Toyota 2AZ-FE; b) Các chân giắc cắm của ECU và dây đấu nối với các cảm biến ở phía sau
3 3 4 Hướng dẫn sử dụng mô hình
b1 - Để vận hành mô hình, ta phải đấu nối 2 giắc cắm vào 2 cực của ắc quy (chú ý nối ắc quy phải đúng âm dương, ắc quy phải được nạp đầy)
b2 - Điều chỉnh núm vặn 2 triết áp về vị trí Min
b3 - Bật khóa điện về vị trí khởi động rồi thả tay về vị trí IG
b4- Vặn triết áp điều chỉnh thay đổi tốc độ motor dẫn động bộ đĩa tạo tín hiệu (G) và (NE) rồi quan sát các buzi đánh lửa và các vòi phun nhiên liệu trong các ống đo
b5- Vặn triết áp điều chỉnh tốc độ của quạt gió để thay đổi lượng gió đi qua cảm biến và quan sát sự làm việc của hệ thống đánh lửa và hệ thống phun xăng
b6- Kéo cần mở bướm ga để thay đổi tải trọng động cơ và quan sát sự làm việc của hệ thống đánh lửa và hệ thống phunn xăng
b7- Để đo lượng xăng phun trong 1 khoảng thời gian nhất định nào đó, thì trước khi vận hành mô hình phải kéo các khóa xả xăng ở phía dưới các ống nhựa đong xăng, khi đã khóa hết rồi mới tiến hành cho mô hình làm việc
b8- Để đánh pan ta lần lượt kéo các công tắc ngắt mạch các cảm biến về vị trí off rồi quan sát hệ thống phun xăng và hệ thống đánh lửa có làm việc hay, hoặc báo lỗi như thế nào
b9- Khi không sử dụng mô hình thì tắt khóa điện và tháo các cọc ắc quy ra khỏi mô hình, và xả xăng trong các ống đong về bình chứa
Chú ý : do mô hình sử dụng xăng là một chất rất dễ gây cháy nổ nên trước
khi vận hành mô hình cần phải kiểm tra kỹ công tác an toàn về phòng chống cháy nổ, nếu kiểm tra thấy không đảm bảo an toàn về cháy nổ thì tuyệt đối không được vận hành mô hình
KẾT LUẬN
Sau một thời gian 15 tuần làm đồ án tốt nghiệp, em cùng nhóm đề tài đã hoàn thành việc “xây dựng mô hình hệ thống phun xăng và đánh lửa điện tử”, đồng thời hoàn thành nhiệm vụ riêng của đề tài là tìm hiểu lý thuyết về đặc điểm cấu tạo và làm việc của các cảm biến trên hệ thống phun xăng điện tử và đánh lửa điện tử trên ô tô
Qua quá trình nghiên cứu, tìm hiểu và thực hiện đề tài, em đã nắm bắt được một khối lượng lớn kiến thức chuyên ngành, đặc biệt là về hệ thống phun xăng điện tử đa điểm và đánh lửa điện tử trực tiếp Sự kết hợp giữa lý thuyết và thực hành xây dựng mô hình đã giúp em hiểu sâu sắc hơn về các kiến thức chuyên nghành đã được học
Thông qua mô hình, các kiến thức lý thuyết về hệ thống phun xăng và đánh lửa được thể hiện một cách trực quan Do đó, mô hình của chúng em có thể phục vụ tốt cho công tác giảng dạy và học tập, tạo điều kiện cho các sinh viên khoá sau có thể tiếp cận với thực tế ngay trên mô hình
Do kiến thức, kinh nghiệm và tay nghề còn hạn chế nên trong quá trình thực hiện đã gặp nhiều khó khăn nhưng được sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy, cô giáo trong bộ môn Cơ khí ô tô trường Đại học Giao thông vận tải Hà Nội, đặc biệt là sự giúp đỡ của thầy Nguyễn Hồng Quân và thầy Trương Mạnh Hùng nên chúng em đã hoàn thành được đề tài đúng tiến độ và yêu cầu đặt ra Tuy vậy, vẫn tránh khỏi các thiếu sót, em rất mong được sự quan tâm, giúp đỡ, tạo điều kiện của các thầy cô giáo đóng góp ý kiến cho em để bổ xung và hoàn thiện kiến thức chuyên ngành của bản thân
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Hoàng Xuân Quốc (1996) Hệ thống phun xăng điện tử dùng trên xe du lịch, nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật
[2] PGS TS, Đào Mạnh Hùng; Ths Đỗ Khắc Sơn (2012) Bài giảng các hệ thống cơ điện tử trên ô tô, tài liệu dùng nội bộ trong bộ môn Cơ khí ô tô, Trường ĐHGT vận tải hà nội
[3] Nguyễn Oanh, Cơ sở dạy nghề máy nổ an phú, Ô tô thế hệ mới (2011)
Phun xăng điện tử-EFI, Mã lỗi OBD-2, nhà xuất bản tổng hợp TP Hồ Chí Minh
[4] Nguyễn Oanh, Cơ sở dạy nghề máy nổ an phú (2004) Kỹ thuât sửa chữa ô tô và động cơ nổ hiện đại, tập1: Động cơ xăng, Nhà xuất bản giao thông vận tải
[5] TS, Nguyễn Thành Lương(2007) Nguyên lý động cơ đốt trong, nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật
[6] PGS- TS Đỗ Văn Dũng (11/2009) Sổ tay tra cứu các hệ thống điều khiển động cơ xăng và diesel, TP Hồ Chí Minh
[7] Trần Thế San- Đỗ Dũng, Khoa cơ khí động lực đại học sư phạm kỹ thuật TP Hồ Chí Minh(2002) Thực hành sửa chữa & bảo trì động cơ xăng, nhà xuất bản đà nẵng
[8] Thượng tá, kỹ sư Trần Qốc Đạt- Trung tá, kỹ sư Mạc Văn Tiến, Khoa Kết cấu ô tô- Trường THKT Xe-Máy(2006) Cấu tạo ô tô hiện đại, Tài liệu dùng nội bộ trong Cục quản lý Xe-Máy
[9] Hệ thống phun xăng điện tử (EFI); Hệ thống đánh lửa điện tử (ESA)
Tài liệu đào tạo kỹ thuật viên trung cấp và kỹ thuật viên chuẩn đoán cao cấp của hãng Toyota