Cấu tạo, nguyên lí, nhiệm vụ và quy trình của hệ t- 123docz.net

3.4.1. Cấu tạo của hệ thống phun xăng điện tử

 Bộ phận cảm biến: Cảm biến vị trí bướm ga, cảm biến oxy, cảm biến lưu lượng khí nạp, cảm biến nhiệt độ, …

 Bộ phận điều khiển trung tâm ECU.

 Bộ phận chấn: bô bin, kim phun và bơm xăng…

Bảng 3. 14: Chi tiết của hê thống phun xăng điện tử

Stt Tên chi tiết Stt Tên chi tiết

1 Bộ vít 8 Khớt nối kim phun

2 Phớt O 9 Cụm ống cấp xăng

3 Giá giữ dây 10 Đai ốc U 6mm 4 Bộ họng ga (GQRSA A) 11 Phớt O 6.3 x 2.2 5 Thân họng ga 12 Vít có đệm

6 Cụm kim phun 13 Bu long mặt bích 6 x 28 7 Phớt làm kín 14 Bu long mặt bích 6 x 18

Hình 3. 48: Các cảm biến trong hệ thống phun xăng điện tử của WAVE RSX 110

3.4.2. Nguyên lí của hệ thống phun xăng điện tử

Từ tốc độ cầm chừng tới tốc độ cao, một lượng nhiên liệu được cài đặt trước phun ra từ kim xăng tương ứng với lượng không khí nạp, kim phun được điều khiển bởi ECM và ECM nhận tín hiệu điện áp từ các cảm biến. Kim phun phun một lượng nhiên liệu chính xác vào trong ống nạp, phụ thuộc vào thể tích không khí nạp bằng cách thêm vào khoảng thời gian phun xính xác tới cơ bản.

Khoảng thời gian phun nhiên liệu cơ bản được tính bởi 2 loại bản đồ được lưu trong bộ nhớ ECM mà được tìm bởi số vòng quay động cơ và lượng khí nạp (được tính theo công thức cài đặt trước và do MAP, IAT và TP để tính).

Khoảng thời gian phun nhiên liệu chính xác được tính toán bởi ECM theo hiệu điện thế ngỏ ra của mỗi cảm biến và điều kiện vận hành của động cơ.

Bên cạnh nguyên lý hoạt động cơ bản trên, với PGM FI, khi giảm tốc, bướm ga đóng và phanh được sử dụng, ECM phát hiện bướm ga đóng hoàn toàn theo tín hiệu cảm biến TP và cảm biến CKP. ECM ngắt nguồn nhiên liệu đến xy - lanh bằng cách đặt thời gian phun nhiên liệu về không, ngăn nhiên liệu chưa cháy hết thải ra ngoài không khí để tránh tiêu hao.

3.4.3. Nhiệm vụ của hệ thống phun xăng điện tử

Phản ứng khi vặn ga nhanh hơn và ổn định hơn. Khả năng điều chỉnh chính xác để phù hợp với nhiệt độ động cơ, thay đổi áp suất không khí giúp ổn định và tiết kiệm nhiên

67 liệu tốt hơn.

Hệ thống phun nhiên liệu tối ưu, giúp quá trình đốt cháy không bị dư nhiều hòa khí dẫn đến tiêu tốn nhiên liệu khiến buồng đốt nhanh bị muội đen.

Góp phần giúp cho khí thải sạch hơn nhờ các số liệu được đo đạc nhiên liệu chính xác, làm giảm nồng độ khí dư đốt cháy độc hại thải ra ngoài môi trường.

3.4.4. Quy trình của hệ thống phun xăng điện tử

Quy trình tạo hỗn hợp không khí – nhiên liệu ở bộ phun xăng điện tử diễn ra khá đơn giản nhờ có một bộ bơm xăng và kim phun. Lúc kéo ga xe, bơm xăng điện tử hoạt động, bơm xăng thẳng tới buồng đốt thông qua đầu kim phun. Bởi được phun ra bởi áp suất cao và khoảng lượng chính xác bằng điện tử thông qua kim phun nên xăng sẽ được chia nhỏ, bay hơi kết hợp cùng không khí tạo ra hòa khí bên trong buồng đốt.

3.5. So sánh ưu điểm và nhược điểm của động cơ dùng bộ chế hòa khí và động cơ sử dụng phun xăng điện tử dụng phun xăng điện tử

3.5.1. So sánh ưu điểm của động cơ dùng bộ chế hòa khí và động cơ sử dụng phun xăng điện tử xăng điện tử

 Ưu điểm của động cơ sử dụng bộ chế hòa khí

 Chế hòa khí có cấu tạo khá đơn giản.

 Chi phí thấp hơn rất nhiều so với phun xăng điện tử.

 Chế hòa khí còn cho cảm giác về độ giật, hay độ bốc của động cơ.  Điều chỉnh linh hoạt bằng tay với nhiều trường hợp.

 Khá dễ để sửa chữa và thực hiện căn chỉnh, nhất là ở môi trường khắc nghiệt.  Ưu điểm của động cơ sử dụng phun xăng điện tử

 Tiết kiệm nhiên liệu tối đa

 Nhiên liệu được cung cấp đủ ổn định nên xe luôn di chuyển êm ái nhất. Đây cũng là cách giúp các bộ phận của xe trở lên bền bỉ nhất.

68 hiệu quả bởi khả năng tuyệt vời từ bộ xử lý trung tâm ECU.

 Phun xăng điện từ luôn làm việc hiệu quả ngay cả trong khi nhiệt độ môi trường cực thấp, nó không cần tới hiệu chỉnh bướm gió, mà chỉ cần tiến hành xoay chìa khóa đợi bộ phun xăng hoạt động là động cơ sẽ nổ ngay lập tức. Có thể nói độ nhạy của phun xăng điện tử cao hơn rất nhiều so với chế hòa khí.

 Tính thẩm mĩ hơn so bộ chế hòa khí.

3.5.2. So sánh nhược điểm của động cơ dùng bộ chế hòa khí và động cơ sử dụng phun xăng điện tử xăng điện tử

 Nhược điểm của động cơ sử dụng bộ chế hòa khí

 Các mạch xăng trong chế hòa khí khi hoạt động sẽ được điều khiển bằng cơ khí ở bộ chế hòa khí, nên thành phần hỗ hợp sẽ không thể tối ưu nhất.

 Thường xuyên tạo ra hiện tượng thừa, thiếu xăng tại buồng đốt.

 Bộ chế hòa khí bởi được điều chỉnh bằng cơ nên sẽ có khi vật liệu cảm thấy “mỏi” đặc biệt là zic lơ, phao xăng.

 Bộ chế hòa khí nếu lắp cho xe nhìn sẽ khá cồng kềnh, và thiếu thẩm mỹ.

 Khi xe được khởi động tại thời điểm có nhiệt độ thấp, thì xăng sẽ bam ở thành xi lanh đồng thời ngưng tụ trên đó. Lúc này hệ thống bướm gió có hỗn hợp khí nghèo nên cực khó để khởi động xe.

 Nhược điểm của động cơ sử dụng phun xăng điện tử

 Cấu tạo tương đối phức tạp.  Chi phí bảo dưỡng cao.

CHƯƠNG 4: CẢI TIẾN ĐỘNG CƠ 4.1. Nâng cáo hệ thống cung cấp nhiên liệu

Hình thành hòa khí khi dùng phun xăng, xăng được đưa vào động cơ với áp suất cao (khoảng 3 – 4 bar đối với phun xăng vào đường ống nạp và 40 bar đối với phun xăng trực tiếp) thay vì hút qua bộ chế hòa khí. Do được phun ra với áp suất cao và định lượng chính xác bằng điện tử nên xăng được xé nhỏ, bay hơi và hòa trộn với không khí rất tốt tạo thành hòa khí.

Với việc can thiệp vào lượng phun, thời điểm phung, tốc độ cầm chừng… Phun xăng điện tử có thể là phương án cực kì hiệu quả và phù hợp với mục đích của cuộc thi

Do yêu cầu của cuộc thi chỉ cung cấp một lượng xăng rất ít nên vì thế việc sử dụng hệ thống bơm xăng bình thường của các dòng xe sử dụng phun xăng điện tử là hoàn toàn bất khả thi. Bên cạnh đó việc bắt buộc sử dụng loại bơm màng đo ban tổ chức yêu cầu. Nên hệ thống nhiên liệu cần được thiết kế lại cho phù hợp với yêu cầu và nhu cầu của cuộc thi.

4.1.1. Thay đổi từ bộ chế hòa khí sang phun xăng điện tử

Do nhưng ưu điểm vượt trội của hệ thống phun xăng điện tử so với bộ chế hòa khí được nêu ở chương 3 thì việc nâng cấp cải tiến công suất động cơ bằng việc thay thế bộ chế hòa khí sang phun xăng điện tử là hoàn toàn cần thiết. Và vì việc cân thiệt sâu vào các góc đánh lửa sớm hay thời gian gian phun, để phục vụ nhu cầu tiết kiệm của cuộc thi.

Việc thay đổi từ bộ chế hòa khí sang phun xăng điện tử cho dòng HONDA WAVE RSX 110, không quá phức tạp, vì cơ bản ta đã có tất cả các linh kiện cần thiết cho quá trình thay đổi này. Nhờ việc các linh kiện bộ phận đều được HONDA sản xuất và phân phối chính hãng nên thay đổi là khá đơn giản. Ưu điểm của việc này là ta sẽ tiết kiệm được thời gian để thiết kế lại các bộ phận khác và sẽ có một sự chính xác nhất định. Nhưng nhược điểm là giá thành cao và thường sẽ phân phối nguyên bộ nên việc những bộ phận không cần thiết như bơm xăng, bình xăng, hay một số cảm biến, sẽ gây ra sự lãng phí. Vì các ưu nhược điểm như trên và kinh phí của nhóm nên nhóm quyết định thiết kế lại hệ thống nhiên liệu theo phục vụ đầy đủ nhu cầu của nhóm và cuộc thi.

70 Các bộ phận được thay đổi: cụm cung cấp nhiên liệu của hệ thống phun xăng, vô lăng mâm lửa, hệ thống các cảm biến và ECM của xe.

4.1.2. Sơ đồ và thành phần của hệ thống nhiên liệu xe sinh thái

 Khi công tắc điều khiển van điện từ đóng (Van điện tử ở chế độ ON).

 Khi vạn điện từ ở chế độ ON áp lực trên bơm màng tăng cao, đồng thời xăng sẽ được bơm màng đẩy xăng với áp suất cao vào kim phun.

Hình 4. 1: Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu

71  Đường đi của khí nén: Không khí với áp suất cao sẽ được bơm vào bình chứa từ bình chứa khí nén đó sẽ đi qua Bộ điều chỉnh áp suất để điều chỉnh áp suất ở một mức cố định. Sau đó khí nén với mức áp suất thích hợp đi qua Van điện từ và sẽ được đi tới Bơm màng. Không khí đó sẽ được đẩy vào buồng khí và gia tăng áp lực lên dòng nhiên liệu được ngăn cách bởi màng ngăn.

 Đường đi của nhiên liệu: Ở trạng thái này là kim phun sẽ được sẳn sàng phun. Mặc dù khí nén tạo ra cho dòng nhiên liệu áp lực nhưng nhờ van kiểm tra A mà nhiêu liệu sẽ không bị đẩy về bình chứa.

 Lưu ý: Van kiểm tra A rất quan trọng nếu van này bị hỏng thì nhiên liệu sẽ không có một áp suất cần thiết để đẩy vào kim phun từ đó khiến động cơ hoạt động không tốt và có thể không thể khởi động.

 Khi công tắc điều khiển van điện từ mở (Van điện tử ở chế độ OFF).

 Khi vạn điện từ ở chế độ OFF áp lực trên bơm màng trở lạị mức áp suất khí quyển, đồng thời xăng sẽ được cung cấp từ bình nhiên liệu tới bơm màng.  Đường đi của khí nén: Van điện từ ở chế độ OFF thì áp suất hạ về áp suất khí

quyển vì van điển từ xả.

72  Đường đi của nhiên liệu: Áp suất khí trong bơm màng giảm xuống, nhờ sự hoạt động của lò xo ngăn màng quay lại vị trí ban đầu. Cần phải bổ sung lượng nhiên liệu đã được sử dụng (lượng bơm 1 lần). Nhiên liệu từ đó được hút đi quay van kiểm tra A và đầu nối 3 chiều.

 Lưu ý: Có thể xảy ra hiện tượng hóa hơi nhiên liệu do nhiệt độ tăng cao hoặc tăng áp suất trong đường ống dẩn nhiên liệu trong quá trình cung cấp xăng từ bình chứa tới kim phun như vậy van kiểm tra B được bố trí nhằm giải quyết điều này, tránh làm bay hơi nhiên liệu.

 Cấu tạo nguyên lí của có bộ phận

 Bình khí nén: Là bình chứa khí nén để cung cấp cho hệ thống phun này. Bình chứa phải chịu được áp suất tối thiểu là 3.5kg/cm2. Thường sẽ được làm bằng chai nhựa với dung tích 1.5 lít và được gia cố thêm nhờ băng keo quấn bên ngoài. Ưu điểm là nhỏ gọn, nhẹ phụ hợp với tiêu chí của cuộc thi. Nhược điểm là hay bị rò rỉ và thiếu an toàn.

 Van khí: Sử dụng loại van xe máy không ruột. Là cổng để bơm khí nén và bình chứa khí nén từ máy nén. Thường được làm bằng van bơm của xe máy.

 Bình nhiên liệu: đây là bình chứa do ban tổ chức cung cấp với chất liệu là thủy tinh và có dung tích 400ml.

 Van kiểm tra (Van 1 chiều): Hệ thống sẽ gồm có 2 cái van này với 2 công dụng khác nhau nhưng rất quan trọng trong hệ thống. Van kiểm tra A: Cho dòng nhiên

73 liệu có áp suất thấp từ bình chứa nhiên liệu đi qua và không cho dòng nhiên liệu có áp suất cao từ bơm mạng đi trở lại bình chứa giúp giữ áp suất nhiên liệu tới kim phun. Nếu van này bị hỏng thì sẽ gây ra hiện tượng mất áp khiến xe có thể không hoạt động. Van kiểm tra B: Trong quá trình hoạt động của xe, thì ống dẩn nhiên liệu có thể bị nóng lên làm áp suất có thể tăng lên. Nên có thể làm bay hơi nhiên liệu và vì thế van kiểm tra B này có nhiệm vụ tránh hiện tượng bay hơi của xăng. Giúp xe tối ưu được lượng nhiên liệu.

 Van một chiều khí nén dạng trượt: Đây là loại van có cấu tạo đơn giản nhất, van dạng trượt được thiết kế có cấu trúc trục đường ống dẫn nằm vuông góc với trục của mặt đế đỡ.

 Van một chiều dạng cửa xoay: Điểm đặc trưng của loại van máy nén khí này đó là bộ phận trục mặt đế đỡ sẽ luôn được đặt trùng với trục của đường ống dẫn. Khi không có chất khí hoặc lỏng tới van thì mặt đế đỡ được đóng kín bởi bộ phận cửa xoay. Khi có khí nén tới bộ phận van thì cửa xoay quay quanh trục và tạo một khe hở cho phép luồng khí nén đi qua van một cách dễ dàng.

74  Van một chiều dạng bích: với loại van này thì người ta tiếp tục chia thành 1 loại là đĩa bích lò xo và cửa đôi. Đĩa bích lò xo: Loại van này có kích thước 15- 200mm.Dạng cửa đôi: Kích thước của van khoảng 50-700mm.

Nguyên lý hoạt động: Cửa của van 1 chiều sẽ ở trạng thái đóng khi không có dòng chất lỏng hay khí chảy qua van. Khi xuất hiện dòng chảy đến miệng van, dưới tác động của năng lượng dòng chảy khiến cho phần tử trượt (cửa xoay) sẽ bị đẩy khỏi vị trí đóng chuyển sang trạng thái mở và cho phép dòng chảy đi qua van một cách dễ dàng. Tại thời điểm vận tốc dòng chảy bằng 0, phần tử trượt (cửa xoay) sẽ quay trở lại vị trí đóng, áp suất cửa ra của van sẽ tác động lên phần tử trượt giữ chặt phần tử trượt ở vị trí đóng từ đó ngăn cản dòng chảy chảy ngược lại.

Hình 4. 6: Van 1 chiều dạng xoay

75  Bộ điều chỉnh áp suất: Lò xo áp suất cùng với thành phần trượt, các ốc vít áp suất, bộ phận để có thể điều khiển trượt chính. Đây là bộ phận điều chỉnh cân bằng áp suất phù hợp với kim phun vào khoảng 294 bar sấp sỉ 3 kg/cm2.

Nguyên lý hoạt động: Nguyên lý van giảm áp khí nén dựa trên sự chênh lệch trọng lượng do nước tạo ra trên đĩa đệm, piston. Do tỉ lệ đường kính giữa đĩa đệm và piston khác nhau cho nên sẽ sinh ra 2 dao động trái ngược nhau. Dựa vào sự tác động của lò xo để có thể điều chỉnh áp suất đầu ra của khí nén. Khi piston bị tác động bởi trọng lượng đối xứng và áp lực lớn hơn làm cho cho van áp suất khí nén đóng và tạm ngừng hoạt động. Nhờ bộ chỉnh áp khí nén mà lượng khí nén luôn được đảm bảo cũng như tương thích với nhiều thiết bị máy móc sử dụng nguồn cấp khí nén.

 Van điện từ: Là loại van khí nén 3/2 có 3 cổng 2 vị trí và 1 đầu coil điện, kích hoạt và điều khiển bằng điện, van có chức năng đóng, mở, xả. Áp suất hoạt động: 0~9Kg/m2 (MPa). Là một cánh cửa điều khiển khí nén áp cao đi tới bơm màng.

Cấu tạo, nguyên lí, nhiệm vụ và quy trình của hệ thống phun xăng điện

Hệ thống cung cấp nhiên liệu

Hệ thống phân phối khí