6. TRÌNH BÀY CÁC CẢM BIẾN VÀ CƠ CẤU CHẤP HÀNH CHÍNH TRÊN XE
6.4.1 Vòi phun xăng
Chức năng và nhiệm vụ
Vòi phun cao áp hay còn gọi là vòi phun nhiên liệu trong động cơ ô tô có nhiệm vụ phun nhiên liệu vào buồng cháy dưới dạng sương mù với áp suất cao.
Cụ thể, tại khoang buồng đốt, vòi phun sẽ giới hạn áp suất phun nhiên liệu do bơm cao áp bơm tới, xé tơi nhiên liệu thành dạng sương và phân tán đều nhiên liệu. Từ đó, nhiên liệu được đốt cháy hoàn toàn giúp tiết kiệm nhiên liệu và nâng cao khả năng chuyển hóa năng lượng.
b, Cấu tạo vòi phun xăng và nguyên lý làm việc Cấu tạo vòi phun xăng
Hình 6.37 : Cấu tạo vòi phun cao áp
Đầu ống nối : Đây là chi tiết đóng vai trò là đầu vào. Nhiên liệu sau khi qua hệ thống bơm cao áp sẽ được dẫn qua đây. Nó được gắn kết với ống dẫn dầu qua một đầu kết nối dạng ren. Đạt độ kín cũng như dễ dàng trong thao tác lắp đặt.
Lưới lọc : Trước khi chảy vào buồn phun lượng nhiên liệu tiếp tục được lọc sạch một lần nữa nhờ tấm lưới lọc. Nó nằm ngay điểm cuối của đầu ống nối.
Thân vòi phun : Nó được làm từ chất liệu kim loại, bao bọc bảo vệ toàn bộ những thành phần khác cấu tạo nên vòi phun.
Vòng điều chỉnh : Chức năng điều chỉnh độ nén của lò xo, qua đó áp suất phun sẽ được điều chỉnh một cách hợp lý.
Lò xo : Phần dưới vòi phun phần kết nối với kim phun có thiết kế đưới dạng côn thu. Nhờ lực đẩy của lò xo vị trí này luôn được bịt kín, đảm bảo nhiên liệu không thể đi qua. Nó chỉ được mở khi áp suất đủ lớn thắng được sức nén từ lò xo.
Đai ốc : Đai ốc có chức năng gắn kết giữa 2 phần thân và đế kim phun. Cách thức kết nối vẫn sử dụng kiểu kết nối ren giống như ở phần đầu ống nối.
Ty đẩy : Ty đẩy đi kèm với lò xo và kim phun nó bổ trợ cho chức năng của hai bộ phân này. Giúp kim phun đóng mở được linh hoạt.
Kim phun : Kim phun là một khối trụ dài có kích thước khá hẹp. Vì vậy nhiên liệu khi qua đây sẽ được nén lại với áp suất rất cao. Vận tốc di chuyển của luồng chất lỏng đạt tới vận tốc có thể tạo ra lớp sương tựa như hơi nước bốc hơi. Vì vậy bạn cần vệ sinh kim phun xăng điện tử ở thường xuyên.
Đầu phun : Đầu phun thường sẽ được đục nhiều lỗ nhỏ li ti. Giúp cho khả năng phân tán nhiên liệu được rộng hơn. Nó là điểm cuối cùng của vòi phun cao áp, nơi cung cấp trực tiếp nhiên liệu tới buồng đốt.
Nguyên lý hoạt động Cảm biến quang cho hệ thống đèn pha tự động Khối hệ thống phun xăng điện tử đa điểm (MultiPoint Injection – MPI)
Mỗi xi-lanh sẽ được trang bị một vòi phun xăng điện tử riêng lẻ đặt ngay trước xupap. Hệ thống vòi phun này sẽ được lấy tín hiệu từ góc quay trục khuỷu để xác định thời điểm phun đúng lúc.
Hình 6.38: Sơ đồ hoạt động của hệ thống phun xăng điện tử PGM-F
Cấu tạo của hệ thống PGM-FI
Bộ cảm biến TP, MAP, IAT, VS, CKP…
CKP (Crankshaft Position) dịch sang tiếng Việt nghĩa là cảm biến trục khuỷu. Bộ cảm biến này sẽ phát hiện số vòng quay của động cơ cũng như trục khuỷu và xác định vị trí của piston. Sau đó, nó sẽ gửi thông tin về bộ điều khiển trung tâm.
TP (Throttle Position) là cảm biến bướm ga. Nó là cảm biến có thể nhận biết được độ mở của bướm ga. Bộ cảm biến này sẽ gửi tín hiệu đến bộ điều khiển trung tâm dưới dạng điện áp.
VS (Vehicle Speed) là cảm biến tốc độ của xe. Bộ cảm biến này có nhiệm vụ gửi thông tin đến đồng hồ hiển thị và bộ điều khiển trung tâm để có thể điều chỉnh tỉ lệ giữa nhiên liệu và không khí mỗi khi tăng hay giảm tốc độ.
ECT (Engine Coolant Temperature) là cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ. Bộ cảm biến này gồm một điện trở và điện trở này sẽ thay đổi theo nhiệt độ nước làm mát và chuyển chúng thành điện áp. Điện áp càng thấp nghĩa là nhiệt độ của nước làm mát cao và ngược lại.
IAT (Intake Air Temperature) là cảm biến nhiệt độ khí nạp. Giống với ECT, IAT là có thể phát hiện được nhiệt độ của khí nạp rồi chuyển nó thành điện trở. Bộ điều khiển trung tâm sau khi nhận được thông tin sẽ phân tích và đưa ra thời gian phun xăng phù hợp với nhiệt độ của khí nạp.
MAP (Manifold Absolute Pressure) là cảm biến áp suất của đường ống nạp. Cảm biến này có nhiệm vụ phát hiện ra sự thay đổi áp suất bên trong cổ hút sau đó chuyển tín hiệu về bộ điều khiển trung tâm để nó phân tích và đưa ra thời gian phun nhiên liệu phù hợp
Cảm biến oxy có nhiệm vụ đo lượng oxy còn dư trong khí thải. ECU nhận được thông tin rồi phân tích để đưa ra thời gian phun xăng phù hợp vừa giúp tiết kiệm nhiên liệu lại vừa giúp giảm ô nhiễm môi trường.
Cảm biến góc nghiêng là cảm biến giúp người điều khiển được đảm bảo an toàn nếu chẳng may bị ngã xe mà bánh vẫn quay. Lúc này cảm biến này sẽ gửi thông tin về cho ECU để có thể ngắt dòng điện và ngưng phun xăng khiến động cơ không hoạt động.
Bộ phận chấp hành bô bin, kim phun, bơm xăng
Nguyên lý hoạt động cơ bản của phun xăng điện tử là sử dụng một hệ thống điều khiển điện tử để có thể can thiệp vào quá trình phun nhiên liệu vào buồng đốt của động cơ từ đó giúp tiết kiệm nhiên liệu một cách hiệu quả nhất.
Trong đó, bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống này là bộ xử lý trung tâm (ECU). Bộ phận này sẽ phải thực hiện tiếp nhận thông tin và xử lý theo một chương trình đã định sẵn. Trước đó hệ thống này đã được cài đặt các thông số chuẩn về lưu lượng khí nạp, vị trí bướm ga, thành phần oxy trong khí thải…để ECU có thể quản lý, tính toán và xử lý lượng nhiên liệu cung cấp để phun vào xilanh
c, Vị trí lắp đặt
Hình 6.39 : Vòi phun cao áp trong hệ thống nhiên liệu ô tô
d, Dấu hiệu hư hỏng
Kim phun bị kẹt cứng trong đế kim phun Chất lượng phun kém
6.3.2 IC đánh lửa
Trên động cơ SOHC i-VTEC được trang bị thế thống đánh lửa trực tiếp với mỗi bugi một bô bin đánh lửa
a, Cấu tạo và nguyên lý hoạt động IC đánh lửa Cấu tạo IC đánh lửa
Hình 6.40: Sơ đồ hệ thống đánh lửa trực tiếp
Nguyên lý hoạt động IC đánh lửa
Khi ECU động cơ nhận được tín hiệu gửi về , trong đó quan trọng nhất là các xung G, Xung NE và tín hiệu cảm biến đo gió , bộ xử lý ECU sẽ tính toán và chọn ra một điểm trên bề mặt lập trình , tức là chọn ngay một góc đán lửa sớm tối ưu ở tốc độ và mức tải đố ( chương trình đánh lửa sớm ESA-Eletronic Spark Advance). Rồi thông qua một đóng điều khiển trong ECU xuất xung IGT (ignition timing) tới IC đánh lửa .Khi IC đánh lửa nhận được xung IGT đầu vào mạch transisior mạnh này điều khiển bóng Transistor On để nối mát cho cuộn sơ cấp W1 của bô bin qua chân C của IC đánh lửa . Khi đó xuất hiện dòng điện sơ cấp trong bô bin tạo ra từ trường , từ trường tồn lại trong bô bin cho tới khi bóng Transistor OFF , khi đó từ trường biến thiên cực nhanh và cảm ứng ra xung quanh cao áp ở cuộn dây thứ cấp W2 của bô bin . Xung cao áp này được đưa đến bugi theo thứ tự nổ của động cơ tạo tia lửa diện đốt cháy hòa khí
Hình 6.41: Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa trên động cơ 2AZ-FE
Tín hiệu tốc độ góc động cơ Tín hiệu vị trí trục khuỷu Tín hiệu lưu lượng khí nạp Tín hiệu cảm biến vị trí bướm ga Tín hiệu nhiệt độ nước làm mát Tín hiệu kích nổ
Vị trí lắp đạt
Hình 6.42: Cảm biến , bobin và IC đánh lửa trên động cơ SOHC I-VTEC
b, Hư hỏng thường gặp Xe có khói đen, mùi lạ
Xe hao xăng hơn bình thường
Động cơ rung, giật, tốc độ không đều Xe bị chết máy
Xe khó nổ máy
Đèn Check Engine sáng