8. Một số hệ thống và các bộ phận khác:
8.3. Van hồi lưu khí xả (EGR):
Van hồi lưu khí xả là loại van điện từ, ECM điều khiển van bằng cách gửi tín hiệu điện đến cuộn dây từ của van, độ mở của van được tính toán dựa vào tín hiệu tốc độ động cơ và lượng phun chuẩn. Vị trí mở của van được xác định bằng cảm biến vị trí và gửi về cho ECM động cơ.
Van hồi lưu khí xả chỉ được vận hành khi thỏa mãn các điều kiện về tốc độ động cơ, nhiệt độ nước làm mát, nhiệt độ và áp suất khí nạp. độ mở của van phụ thuộc vào
Hệ Thống Cung Cấp Nhiên Liệu Động Cơ RZ4E Của ISUZ 57
Hình 2.32: Sơ đồ mạch hồi lưu khí xả.
1.Bộ làm mát khí xả hồi lưu; 2.Chất làm mát vào; 3.Chất làm mát ra; 4.Van hồi lưu khí xả, 5.ECM; 6. Cảm biến khí nạp;7. Van nạp khí vào
tốc độ động cơ và lượng phun.
1-Khí vào; 2-Khí ra; 3-Lò xo hồi; 4-Chốt cố định lò xo hồi; 5-Mấu chặn; 6-Đĩa lò xo; 7-Bạc làm kín; 8-Lọc; 9-Bộ phận cố định; 10-Thanh truyền của van; 11-Van;
12-Đế van 8.4. Bộ làm mát EGR
Hệ thống EGR làm giảm lượng khí xả NOx vì một lượng khí EGR sẽ được hòa trộn với khí nạp một lần nữa, làm giảm nhiệt độ cháy bằng cách giảm mật độ oxy trong hỗn hợp cháy. Bộ làm mát EGR được đặt trên đường hồi của hệ thống EGR để làm giảm nhiệt độ cháy.
Bộ làm mát EGR được sử dụng cho các động cơ Euro 4. Hình 2.33: Cấu tạo van hồi lưu khí xả EGR
Hệ Thống Cung Cấp Nhiên Liệu Động Cơ RZ4E Của ISUZ 59
8.5 Lọc nhiên liệu:
Lọc nhiên liệu với bộ tách nước được gắn bên trong khoang động cơ, chỉ thay thế lõi lọc giấy bên trong khi kiểm tra định kỳ xe.
Bơm tay được gắn trên lọc nhiên liệu. Sau khi thay lọc, cần thiết phải xả gió trước khi sử dụng.
- Chức năng
Trong hệ thống nhiên liệu Diesel các bộ phận chuyển động bên trong bơm cao áp
Hệ Thống Cung Cấp Nhiên Liệu Động Cơ RZ4E Của ISUZ 61
Công tắc áp suất nhiên liệu
Công tắc tách nước
Lõi lọc Bơm tay
và vòi phun được bôi trơn bằng dầu Diesel, nếu trong hệ thống có lẫn nước sẽ rửa trôi dầu làm tăng sự mài mòn các chi tiết, tạp chất có thể làm nghẹt lỗ phun và trầy các bề mặt lắp ghép. Vì vậy, bình lọc tách nước trong hệ thống có vai trò tách nước và lọc sạch các có kích thước lớn hơn 2µm trong dầu Diesel.
- Đặc điểm cấu tạo:
Hình 2.37: Cấu tạo bộ lọc nhiên liệu
1-Bulông xả nước; 2-Phao báo mức nước; 3-Vỏ bình lọc; 4-Phần tử lọc; 5-Nắp bộ lọc; 6-Công tắc áp suất nhên liệu; 7-Đầu ra của nhiên liệu; 8-Vít
xả gió; 9-Đầu vào của nhiên liệu; 10-Cảm biến lượng nước lắng
- Nguyên lý hoạt động:
Khi dầu Diesel từ thùng đồng thời được bơm trợ lực đẩy và bơm cao áp hút qua bộ lọc, dầu đi vào bộ lọc nằm ở phần ngoài phần tử lọc tại đây phần nước nặng hơn sẽ bị lắng xuống đáy, phần nhiên liệu phía trên sẽ đi qua phần tử lọc để lọc sạch tạp chất, sau đó đến bơm cao áp.
Phần đáy bình tách nước có phao để báo mức nước, khi phao nằm ở vị trí giới hạn trên (lượng nước đáy bình khoảng 120cc), lúc đó ECM động cơ sẽ mở một đèn
nắp bình có vít xả gió, việc xả gió trong đường ống thực hiện nhờ vào bơm trợ lực. Công tắc áp suất nhiên liệu có công dụng báo áp suất dầu ở đầu ra của bình lọc tách nước, để ECM động cơ điều khển đèn báo áp suất dầu trên mặt đồng hồ của ôtô, báo hiệu cho việc thay phần tử lọc. Công tác này thường mở, nó đóng khi áp suất dầu nhỏ hơn áp suất chân không trong công tắc (khoảng 32kPa), và đèn báo sẽ mở khi công tắc đóng quá năm giây, trong điều kiện: động cơ, bơm trợ lực hoạt động; nhiệt độ dầu lớn hơn 15oC; và áp suất khí trên đường nạp lớn hơn 75kPa.
Chương III: CÁC CẢM BIẾN TRONG HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU CỦA ĐỘNG CƠ RZ4E
1. Cảm biến lưu lượng khí nạp (MAF):
1.1. Cấu tạo của cảm biến MAF:
Bộ cảm biến không khí nạp được đặt giữa bộ lọc khí và tua bin tăng áp khí nạp. Phần tử chính cảm biến là hệ thống dây nóng có nhiệm vụ đo tốc độ luồng không khí nạp và cảm biến nhiệt độ không khí.
Bộ cảm biến không khí nạp có nhiệm vụ thăm dò lượng không khí và nhiệt độ không khí được nạp vào động cơ, sau đó gửi tín hiệu về ECM động cơ. Các tín hiệu này được ECM động cơ dùng để điều chỉnh lượng phun nhiên liệu và hoạt động của van hồi lưu khí xả.
Hình 3.1: Cấu tạo của cảm biến không khí nạp MAF 1-Dây nhiệt (Cảm biến MAF)
Cảm biếnMAF được cấu tạo bao gồm một nhiệt điện trở (Thermister), dây nhiệt bằng Platin (Platinum Hot Wire) nằm trên đường di chuyển của không khí và mạch điều
khiển điện tử. Nhiệt điện trở dùng để kiểm tra nhiệt độ của không khí. 1.2. Nguyên lý hoạt động của cảm biến MAF:
Một dây nhiệt bằng platin được bố trí trên đường di chuyển của dòng không khí và nhiệt độ của dây nhiệt được duy trì không đổi. Không khí đi qua làm mát dây nhiệt nên điện trở của dây nhiệt giảm làm cho dòng điện đi qua dây nhiệt tăng để duy trì nhiệt độ không đổi. Bằng cách kiểm tra dòng điện qua dây nhiệt thì khối lượng không khí sẽ được xác định.
1.3. Chức năng và nhiệm vụ của cảm biến MAF:
Cảm biến MAF có nhiệm vụ xác định lượng khí nạp đi vào động cơ và gửi thông tin đó tới ECU bằng tín hiệu điện áp.
1.4. Vị trí của cảm biến MAF:
Hình 3.2: Vị trí bộ cảm biến MAF
1-ECM động cơ; 2-Bộ cảm biến không khí nạp MAF
2. Cảm biến nhiệt độ khí nạp (IAT):
2.1. Cấu tạo của cảm biến IAT:
Là một điện trở nhiệt có trị số điện trở âm (điện trở tăng lên khi nhiệt độ thấp và
ngược lại)
Hình 3.3: Cấu tạo cảm biến nhiệt độ khí nạp IAT 3-Dây nhiệt ; 4-Cảm biến nhiệt độ khí nạp IAT 2.2. Nguyên lý hoạt động của cảm biến nhiệt độ khí nạp IAT:
Cảm biến nhiệt độ khí nạp được đặt ở đường ống nạp (sau bầu lọc gió), hoặc nằm chung với cảm biến khối lượng khí nạp (MAF). Khi nhiệt độ không khí thấp điện trở cảm biến sẽ tăng và ngược lại khi nhiệt độ không khí cao điện trở của cảm biến sẽ giảm. Sự thay đổi điện trở của cảm biến sẽ làm thay đổi điện áp đặt ở chân cảm biến.
2.3. Chức năng của cảm biến IAT:
Cảm biến nhiệt độ khí nạp được dùng để đo nhiệt độ khí nạp vào động cơ và gửi về hộp ECU để ECU thực hiện hiệu chỉnh:
Hiệu chỉnh thời gian phun theo nhiệt độ không khí: Bởi ở nhiệt độ không khí thấp mật độ không khí sẽ đặc hơn, và ở nhiệt độ cao mật độ không khí sẽ thưa hơn (ít ô xy hơn).
- Nếu nhiệt độ thấp thì ECU sẽ hiệu chỉnh tăng thời gian phun nhiên liệu.
thấp thì thời gian màng lửa cháy lan ra trong buồng đốt sẽ chậm hơn khi nhiệt độ khí nạp cao.
- Nếu nhiệt độ thấp thì ECU sẽ hiệu chỉnh tăng góc đánh lửa sớm.
- Nếu nhiệt độ cao thì ECU sẽ hiệu chỉnh giảm góc đánh lửa sớm 2.4. Vị trí của cảm biến IAT :
Cả hai cảm biến MAF và IAT đều được lắp vào lọc gió.
Hình 3.4: Vị trí của cảm biến nhiệt độ không khí nạp IAT 1- ECM động cơ; 2- Bộ cảm biến không khí nạp IAT
3. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (ECT):
3.1. Cấu tạo của cảm biến ECT:
Cấu tạo của cảm biến ECT có dạng trụ rỗng với ren ngoài, bên trong có lắp một nhiệt điện trở có hệ số nhiệt điện trở âm (điện trở tăng lên khi nhiệt độ thấp và ngược lại)
Hình 3.5: Cấu tạo của cảm biến nhiệt độ nước làm mát ECT 3.2. Nguyên lý hoạt động của cảm biến ECT:
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát nằm trong khoang nước của động cơ, tiếp xúc trực tiếp với nước của động cơ. Vì có hệ số nhiệt điện trở âm nên khi nhiệt độ nước làm mát thấp điện trở cảm biến sẽ cao và ngược lại khi nhiệt độ nước làm mát tăng lên điện trở của cảm biến sẽ giảm xuống. Sự thay đổi điện trở của cảm biến sẽ làm thay đổi điện áp đặt ở chân cảm biến.
Điện áp 5V qua điện trở chuẩn (điện trở này có giá trị không đổi theo nhiệt độ) đến cảm biến rồi trở về ECU về mass. Như vậy điện trở chuẩn và nhiệt điện trở trong cảm biến tạo thành một cầu phân áp. Điện áp điểm giữa cầu được đưa đến bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự ra số (bộ chuyển đổi ADC – Analog to Digital converter).
Khi nhiệt độ động cơ thấp, giá trị điện trở cảm biến cao và điện áp gửi đến bộ biến đổi ADC lớn. Tín hiệu điện áp được chuyển đổi thành một dãy xung vuông và được giải mã nhờ bộ vi xử lý để thông báo cho ECU động cơ biết động cơ đang lạnh. Khi động cơ nóng, giá trị điện trở cảm biến giảm kéo theo điện áp đặt giảm, báo cho ECU động cơ biết là động cơ đang nóng.
3.3. Chức năng và nhiệm vụ của cảm biến ECT:
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát Engine Coolant Temperature (ECT) sử dụng để đo nhiệt độ nước làm mát của động cơ và gửi tín hiệu về ECU để ECU thực hiện
- Hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm:
Khi nhiệt độ động cơ thấp ECU sẽ thực hiện hiệu chỉnh tăng góc đánh lửa sớm, và nhiệt độ động cơ cao ECU sẽ điều khiển giảm góc đánh lửa sớm.
- Hiệu chỉnh thời gian phun nhiên liệu:
Khi nhiệt độ động cơ thấp ECU sẽ điều khiển tăng thời gian phun nhiên liệu (tăng độ rộng xung nhấc kim phun) để làm đậm, Khi nhiệt độ động cơ cao ECU sẽ điều khiển giảm thời gian phun nhiên liệu.
- Điều khiển quạt làm mát:
Khi nhiệt độ nước làm mát đạt xấp xỉ 80℃-87℃ ECU điều khiển quạt làm mát động cơ bắt đầu quay tốc độ thấp (quay chậm), Khi nhiệt độ nước làm mát đạt xấp xỉ 95℃-98℃ ECU điều khiển quạt làm mát quay tốc độ cao (quay nhanh).
- Điều khiển tốc độ không tải:
Khi mới khởi động động cơ, nhiệt độ động cơ thấp ECU điều khiển van không tải (Hoặc bướm ga điện tử) mở rộng ra để chạy ở tốc độ không tải nhanh (tốc độ động cơ đạt xấp xỉ 900-1000V/P) để hâm nóng động cơ giúp giảm ma sát giữa các bộ phận trong động cơ và nhanh chóng đạt được nhiệt độ vận hành ổn định.
- Điều khiển chuyển số:
ECU điều khiển hộp số tự động sử dụng thêm tín hiệu cảm biến nhiệt độ nước làm mát để điều khiển chuyển số, nếu nhiệt độ nước làm mát còn thấp ECU điều khiển hộp số tự động sẽ không điều khiển chuyển lên số truyền tăng OD.
- Ngoài ra tín hiệu cảm biến nhiệt độ nước làm mát còn sử dụng để báo lên đồng hồ báo nhiệt độ nước làm mát
- Tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ nước làm mát còn được dùng để điều khiển hệ thống kiểm soát khí xả (EGR), điều khiển ngắt tín hiệu điều hòa không khí A/C khi nhiệt độ nước làm mát quá cao ….
Ở một số xe, ngoài cảm biến nhiệt độ nước làm mát chính gắn trên thân động cơ, còn có 1 cảm biến nhiệt độ nước làm mát gắn ở trên két nước làm mát hoặc đầu ra của van hằng nhiệt, mục đích giám sát sự làm việc của van hằng nhiệt (van hằng nhiệt được điều khiển điện).
3.4. Vị trí của cảm biến ECT:
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát được gắn trên vỏ van hằng nhiệt.
Hình 3.6: Vị trí cảm biến nhiệt độ dung dịch làm mát ECT 1- Cảm biến nhiệt độ dung dịch chât làm mát ECT
4. Cảm biến vị trí bàn đạp ga (APP):
Bàn đạp ga và cảm biến vị trí bàn đạp ga được tích hợp làm một. ECM quan sát giá trị tín hiệu điện áp từ cả hai cảm biến riêng biệt để chẩn đoán các cảm biến đó và tính toán lượng phun nhiên liệu phù hợp.
cho qua trình làm việc của ECM động cơ. Cảm biến vị trí bàn đạp ga được tạo thành từ hai cảm biến độc lập lắp đặt trong một vỏ chung, nhằm ngăn ngừa những trục trặc có thể xảy ra khi một cảm biến không hoạt động. Mỗi cảm biến gồm một công tắc loại tiếp xúc với một cần gạc hoạt động theo góc bàn đạp ga.
4.1. Cấu tạo của cảm biến APP:
Cảm biến bàn đạp ga có cấu tạo khá giống với cảm biến bướm ga, nhưng do yêu cầu về sự an toàn cũng như độ tin cậy về thông tin nên hầu hết các dòng xe ô tô đều sử dụng 2 tín hiệu cảm biến bàn đạp ga để báo về ECU. Một số xe tải sử dụng 1 tín hiệu cảm biến và 1 công tắc IDL ở cảm biến bàn đạp chân ga.
Hình 3.7: Cấu tạo cảm biến loại Hall
4.2.
Nguyên lý hoạt động của cảm biến APP:
Cảm biến được cấp nguồn Vc (5V) và mass,2 dây tín hiệu, điện áp của 2 chân tín hiệu (Signal) cảm biến cũng thay đổi theo độ mở của bướm ga dựa trên nguyên lý hiệu ứng Hall.
4.3. Chức năng và nhiệm vụ của cảm biến APP:
Cảm biến bàn đạp chân ga được sử dụng để đo độ mở của bàn đạp chân ga khi người lái xe nhấn vào bàn đạp. Lúc này, tín hiệu từ cảm biến bàn đạp ga sẽ được gửi
về ECU và ECU sẽ sử dụng các dữ liệu này để điều khiển mô tơ bướm ga mở bướm ga cho động cơ tăng tốc theo độ mở của bàn đạp chân ga và theo chế độ lái hiện thời hợp lý nhất.
- Với động cơ phun dầu điện tử Common-Rail thì tín hiệu từ cảm biến bàn đạp ga truyền về ECU và ECU sử dụng nó để điều khiển lượng phun nhiên liệu để tăng tốc động cơ.
- Hộp ECU điều khiển hộp số tự động cũng sử dụng tín hiệu cảm biến chân ga để điều khiển thời điểm chuyển số trong hộp số tự động, nếu người tài xế đạp ga gấp ECU hộp số sẽ điều khiển Kick Down (về số thấp) để tăng tốc chiếc xe. 4.4. Vị trí trên xe của cảm biến APP:
Nằm ở cụm bàn đạp chân ga, (Chân bên phải tài xế)
Hình 3.8: Vị trí trên xe của cảm biến APP
5.1. Cấu tạo của cảm biến CMP:
Loại cảm biến hiệu ứng điện từ có cấu tạo chính là một cuộn dây điện từ và một nam châm vĩnh cửu, nó như 1 máy phát điện mini, khi hoạt động nó tạo ra 1 xung điện áp hình sin gửi về ECU.
Hình 3.9: Cấu tạo của cảm biến vị trí trục cam CMP
5.2. Nguyên lý hoạt động của cảm biến CMP:
Khi trục khuỷu quay, thông qua dây cam dẫn động làm trục cam quay theo, trên trục cam có 1 vành tạo xung có các vấu cực, các vấu cực này quét qua đầu cảm biến, khép kín mạch từ và cảm biến tạo ra 1 xung tín hiệu gửi về ECU.
5.3. Chức năng và nhiệm vụ của cảm biến CMP:
Cảm biến vị trí trục cam CMP nắm một vai trò quan trọng trong hệ thống điều khiển của động cơ. ECU sử dụng tín hiệu này để xác định điểm chết trên của máy số 1 hoặc các máy, đồng thời xác định vị trí của trục cam để xác định thời điểm đánh lửa