Loại một bộ đánh lửa cho tất cả các cuộn dây
Hình 3.27 DIS loại một bộ đánh lửa cho tất cả các cuộn dây.
DIS này sử dụng một bộ đánh lửa cho tất cả các cuộn dây. Tín hiệu IGF ở mức thấp khi IGT được bật. Các cuộn dây trong hệ thống này sử dụng một diode điện áp cao để ngắt nhanh quá trình đánh lửa thứ cấp.
Hình 3.27.1 Mạch bộ đánh lửa DSI.
DIS với đánh lửa độc lập có bộ đánh lửa được tích hợp trong cuộn dây. Thông thường, có bốn dây tạo nên phía sơ cấp của cuộn dây:
- B +
- Tín hiệu IGT. - Tín hiệu IGF. - Mass
ECM có thể phân biệt cuộn dây nào không hoạt động dựa trên thời điểm nhận được tín hiệu IGF. Vì ECM biết khi nào mỗi xy lanh cần được đánh lửa, nó biết từ cuộn dây nào để mong đợi tín hiệu IGF. Ưu điểm chính của DIS với đánh lửa độc lập là độ tin cậy cao hơn và ít rủi ro bỏ lửa xy lanh hơn.
Hình 3.28 DIS loại một bộ đánh lửa cho mỗi xy lanh.
3.23.3 DIS với đánh lửa đồng thời
Hệ thống này hoạt động giống như hệ thống đánh lửa không có bộ chia điện. Hệ thống này sử dụng ba tín hiệu IGT để kích hoạt các cuộn dây đánh lửa theo trình tự thích hợp. Khi một cuộn dây được bật, IGF sẽ ở mức thấp.
Hình 3.29 DIS loại đánh lửa đồng thời.
3.24. Hệ thống đánh lửa trực tiếp:
Hình 3.22. Hệ thống đánh lửa trực tiếp
Trong hệ thống đánh lửa trực tiếp (ĐLTT), bộ chia điện không còn được sử dụng nữa. Thay vào đó, hệ thống ĐLTT cung cấp một bô bin cùng với một IC đánh lửa độc lập cho mỗi xy-lanh. Vì hệ thống này không cần sử dụng bộ chia điện hoặc dây cao áp nên nó có thể giảm tổn thất năng lượng trong khu vực cao áp và tăng độ bền. Đồng thời nó cũng giảm đến mức tối thiểu nhiễu điện từ, bởi vì không sử dụng tiếp điểm trong khu vực cao áp. Chức năng điều
khiển thời điểm đánh lửa được thực hiện thông qua việc sử dụng ESA (đánh lửa sớm bằng điện tử). ECU của động cơ nhận được các tín hiệu từ các cảm biến khác nhau, tính toán thời điểm đánh lửa, truyền tín hiệu đánh lửa đến IC đánh lửa. Thời điểm đánh lửa được tính toán liên tục theo điều kiện của động cơ, dựa trên giá trị thời điểm đánh lửa tối öu đã được löu giữ trong máy tính, dưới dạng một bản đồ ESA. So với điều khiển đánh lửa cơ học của các hệ thống thông thường thì phương pháp điều khiển bằng ESA có độ chính xác cao hơn và không cần phải đặt lại thời điểm đánh lửa. Kết quả là hệ thống này giúp cải thiện tiết kiệm nhiên liệu và tăng công suất phát ra.
3.25.Hệ thống đánh lửa trực tiếp bao gồm các bộ phận sau đây:
Hình 3.23. Các thành phần của hệ thống đánh lửa trực tiếp
1. Cảm biến vị trí trục khuỷu (NE): Phát hiện góc quay trục khuỷu (tốc độ động cơ)
2. Cảm biến vị trí của trục cam (G): Nhận biết xy lanh, kỳ và theo dõi định thời của trục cam.
3. Cảm biến kích nổ (KNK): Phát hiện tiếng gõ của động cơ
5. Cảm biến lưu lượng khí nạp (VG/PIM): Phát hiện lượng không khí nạp.
6. Cảm biến nhiệt độ nước (THW): Phát hiện nhiệt độ nước làm mát động cơ
7. Bô bin và IC đánh lửa: Đóng và ngắt dòng điện trong cuộn sơ cấp vào thời điểm tối ưu. Gửi các tín hiệu IGF đến ECU động cơ.
8. ECU động cơ: Phát ra các tín hiệu IGT dựa trên các tín hiệu từ các cảm biến khác nhau, và gửi tín hiệu đến bô bin có IC đánh lửa.
9. Bugi: Phát ra tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp hòa khí.
3.25.1.MôBin có IC đánh lửa:
Thiết bị này bao gồm IC đánh lửa và bô bin kết hợp thành một cụm. Trước đây, dòng điện cao áp được dẫn đến xy lanh bằng dây cao áp. thì MôBin có thể nối trực tiếp đến bugi của từng xy lanh thông qua việc sử dụng bô bin kết hợp với IC đánh lửa. Khoảng cách dẫn điện cao áp được rút ngắn nhờ có nối trực tiếp bô bin với bugi, làm giảm tổn thất điện áp và nhiễu điện từ. Nhờ thế độ tin cậy của hệ thống đánh lửa được nâng cao.
3.26. Sau đây là một thí dụ về vận hành dựa trên của động cơ 3S-FE, dùng bô bin kết hợp với IC đánh lửa:
1. ECU động cơ nhận tín hiệu từ các cảm biến khác nhau và xác định thời điểm đánh lửa tối ưu. (ECU của động cơ cũng có tác động đến việc điều khiển đánh lửa sớm)
2. ECU động cơ gửi tín hiệu IGT đến bô bin có IC đánh lửa. Tín hiệu IGT được gửi đến IC đánh lửa theo thứ tự đánh lửa (1-3-4-2).
3. Cuộn đánh lửa, với dòng sơ cấp được ngắt đột ngột, sẽ sinh ra dòng cao áp.
4. Tín hiệu IGF được gửi đến ECU động cơ khi dòng sơ cấp vượt quá một trị số đã định.
5. Dòng cao áp phát ra từ cuộn thứ cấp sẽ được dẫn đến bugi và gây đánh lửa.
Hình 3.24. Sơ đồ của hệ thống đánh lửa 3S-FE
3.27. Kiểm tra hệ thống đánh lửa:
3.8. Kiểm tra thời điểm đánh lửa ban đầu:
- Cho động cơ chạy để hâm nóng lên và nối tắt các cực TE1 và E1 trên DLC1, hoặc TC và CG trên DLC3.
- Nối kẹp của đèn soi thời điểm đánh lửa vào mạch nguồn của cuộn đánh lửa.
- Kiểm tra thời điểm đánh lửa với bướm ga đóng hoàn toàn
- Thời điểm đánh lửa ban đầu được cài đặt bằng cách nối tắt các cực TE1 và E1 trên DLC1, hoặc TC và CG trên DLC3.
- Có hai kiểu kẹp của đèn soi thời điểm đánh lửa: kiểu dò theo Đóng/Ngắt dòng sơ cấp và kiểu theo điện áp thứ cấp.
- Vì thời điểm đánh lửa sẽ được đặt sớm khi bướm ga mở, nên bướm ga cần được kiểm tra xem đã đòng hoàn toàn chưa.
Thời điểm đánh lửa ban đầu không chuẩn xác có thể làm giảm công suất động cơ, tăng tiêu hao nhiên liệu hoặc kích nổ.
CHƯƠNG 4: CÁC CẢM BIẾN ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐÁNH LỬA
4.1.Cảm biến áp suất khí nạp: (MAP – Manifold Air Pressure sensor):
4.1.1.Cảm biến đo áp suất là gì :
Khi xe ở chế độ không tải hoặc nhả ga, áp suất chân không giảm. Ngược lại, khi tăng tốc hoặc tải nặng, áp suất chân không tăng lên. Cảm biến cung cấp tín hiệu áp suất chân không dưới dạng điện áp hoặc tầng số, đó sẽ là cơ sở tính toán lượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ.
Cảm biến áp suất là thiết bị cảm nhận áp suất trên đường ống hoặc bồn chứa có áp suất….Áp suất này được chuyển đổi thành tín hiệu điện áp hoặc dòng điện. Các tín hiệu này sẽ được truyền về biến tần hoặc PLC để điều khiển động cơ hoạt động. Động cơ lúc nào cũng chạy nhưng được giám sát bằng thiết bị cảm biến để điều chỉnh công suất chạy ít hay nhiều.
Hình 4.1 : Các loại cảm biến áp suất thường dùng
4.1.2.Cấu tạo cảm biến áp suất gồm những bộ phận nào:
Xem qua hình 1 thì chúng ta thấy cảm biến áp suất có rất nhiều loại tùy vào nhu cầu sử dụng mà chọn cảm biến phù hợp. Về cấu tạo cảm biến áp suất tôi xin giới thiệu loại cảm biến cơ bản nhất. Cấu tạo bên ngoài của cảm biến áp suất thường làm bằng Inox 304 không gỉ.
Hình 4.2 : Cấu tạo cảm biến áp suất
+ Electric connection : Kết nối điện + Amplifier : Bộ khuếch đại tín hiệu
+ Sensor : Màng cảm biến xuất ra tín hiệu
+ Process Connection : Chuẩn kết ren (Ren kết nối vào hệ thống áp suất).
4.2.Nguyên lý hoạt động cảm biến áp suất như thế nào:
Hình4.3 : Nguyên lý hoạt động cảm biến áp suất
Theo sơ đồ trên chúng ta thấy rằng khí áp suất Dương ( + ) đưa vào thì lớp màng sẽ căng lên từ trái sang phải , còn khi đưa vào áp suất âm ( – ) thì lớp màng sẽ căng lên từ phải sang trái. Chính sự dịch chuyển này sẽ đưa tín hiệu về mạch xử lý và đưa ra tín hiệu để biết áp suất đưa vào là bao nhiêu.
+ Hình đầu tiên bên trái : Khi không có áp suất => Hight = Low = Ov output
+ Hình ở giữa : Khi có áp suất nén => Hight > Low = + V Output + Hình bên phải : Khi có áp suất hút => Low > Hight = -V Output
Cảm biến áp suất dãy đo 0-10bar. Tín hiệu ngõ ra : 0-10V. Khi áp suất đạt 0-5bar thì tín hiệu điện áp xuất ra 0-5V. Tương tự khi áp áp đạt giới hạn max 10bar thì tín hiệu điện áp 10V.
Cảm biến áp suất chân không dãy đo -1…0bar. Tín hiệu ngõ ra : 4-20mA. Điều này có nghĩa là khi không có sự tác động lực hút thì áp suất 0bar tương ứng với tín hiệu dòng 4mA. Khi lực hút đạt giới hạn max -1bar thì cảm biến sẽ xuất tín hiệu dòng 20Ma.
4.3.Dãy đo cảm biến áp suất bao nhiêu :
Đơn vị đo áp suất tiêu chuẩn châu Âu là : bar hoặc psi (1bar = 14.5psi)
Ở Việt Nam thường dùng nhất là : kg/cm2 thường gọi là áp suất bao nhiêu ” kg ” (tương đương 1bar) hoặc Mpa đơn vị có nguồn gốc từ Nhật Bản. Tất cả các máy móc nhập từ Nhật Bản thì điều dùng đơn vị là MPa (megapascal)
năng chống va đập cao.
Cảm biến áp suất khí nạp MAP có nhiệm vụ giám sát sự thay đổi chân không trong ống góp hút, cung cấp tín hiệu áp suất dưới dạng điện áp hoặc tần số về bộ xử lý trung tâm để tính toán lượng nhiên liệu cần cung cấp cho động cơ và thay đổi thời gian đánh lửa.
Hình 4.4: Cách kiểm tra các cảm biến khí nạp.
Cảm biến áp suất khí nạp thường gắn tại đường khí nạp ở cổ hút. Dấu hiệu bị hỏng : Khi cảm biến áp suất khí nạp bị hư hỏng thì đèn CHECK ENGINE sáng và báo lỗi MAP sensor, công suất động cơ không tốt,động cơ nổ không êm, tốn nhiên liệu, xe nhả nhiều khói. Cách kiểm tra cảm biến khí nạp là dùng máy đo và đọc tín của Data của máy chẩn đoán.