CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG
4.13 Kiểm tra hệ thống kiểm soát khí xả
4.13.2 Kiểm tra cảm biến Oxy có sấy
Để kiểm tra cảm biến, ta tiến hành đo điện trở giữa các cực của cảm biến “cực Heater (+) và cực Heater (-)” và so sánh với giá trị điện trở của nhà sản xuất đưa ra. Nếu giá trị điện trở đo được không như giá trị điện trở tiêu chuẩn, hãy thay thế cảm biến. Giá trị điện trở tiêu chuẩn là 5 ÷ 10 (Ohm) ở nhiệt độ 200C (680F).
92
Hình 4.38. Kiểm tra cảm biến oxy có sấy. 4.13.3 Kiểm tra nồng độ CO/HC. 4.13.3 Kiểm tra nồng độ CO/HC.
Để kiểm tra nồng độ CO/HC trên đường ống xả, ta tiến hành khởi động động cơ để làm nóng động cơ. Sử dụng dụng cụ đo nồng độ CO/HC cắm đầu đo vào đuôi ống xả. Kiểm tra nồng độ khi tốc độ động cơ ở mức 2000 vòng/phút và ở chế độ khơng tải sau đó so sánh với giá trị khí thải tiêu chuẩn. Nếu nồng độ CO/HC không như tiêu chuẩn, cần kiểm tra hư hỏng, kiểm tra cảm biến oxy sấy.
Theo tiêu chuẩn khí thải của Cục Đăng kiểm Việt Nam:
• Nồng độ CO khơng tải từ 0 đến 0.5%.
• Nồng độ CO (%thể tích) theo mức độ là: Nồng độ 4.5% đối với mức 1, nồng độ 3.5% đối với mức 2 và 3.0% đối với mức 3.
• Nồng độ HC theo tiêu chuẩn là: 1200ppm đối với mức 1, nồng độ 800ppm đối với mức 2 và 600ppm đối với mức 3.
Bảng 4.21. Nồng độ CO/HC theo tiêu chuẩn Việt Nam mức 1.
TT
Loại phương tiện
Giới hạn tối đa cho phép của khí thải
CO (%) HC (ppm) Độ khói
93 1 Ơ tơ lắp động cơ cháy
cưỡng bức 4 kỳ. 4.5 1200 -
2 Ơ tơ lắp động cơ cháy
cưỡng bức 2 kỳ. 4.5 7800 -
3 Ơ tơ lắp động cơ đặc biệt,
cháy cưỡng bức. 4.5 3300 -
4 Ơ tơ lắp động cơ cháy do
nén. - - 72
Theo đó, ơ tơ lắp ráp và sản suất tham giá giao thông trước năm 1999 được áp dụng tiêu chuẩn mức 1. Đối với ô tô lắp ráp và tham gia giao thông sản xuất từ năm 1999 đến hết năm 2008 phải áp dụng tiêu chuẩn mức 2. Và ô tô lắp ráp , tham gia giao thông sau năm 2008 sẽ áp dụng tiêu chuẩn mức 2.
4.14 Kiểm tra hệ thống đánh lửa.
4.14.1 Kiểm tra bugi.
Kiểm tra tia lửa điện ở bugi: Tiến hành tháo dây cao áp ra khỏi bugi và lắp dây vào một bugi để kiểm tra. Quay động cơ và quan sát tia lửa ở bugi. Nếu tia lửa kiểm tra có màu xanh, kêu lách tách chứng tỏ mạch điện khơng có vấn đề. Như vậy khi động cơ không khỏi động cơ thể do bugi động cơ đã bị hỏng hoặc đánh lửa sai thời điểm. Ngoài ra, trong khi kiểm tra tía lửa điện ở bugi yếu có màu vàng, khơng kêu lách tách. Có thể do điện áp của mạch sơ cấp không đủ. Cần kiểm tra lại điện áp của ắc quy.
4.14.1.1 Kiểm tra điện cực bugi.
Sử dụng Ohm kế Mega để đo điện trở và so sánh với giá trị điện trở tiêu chuẩn. Giá trị điện trở tiêu chuẩn là từ 10 (MΩ) trở lên. Nếu giá trị khi đo khác với giá trị tiêu chuẩn cần phải thay thế bugi.
4.14.1.2 Kiểm tra khe hở điện cực của bugi.
Sử dụng thước để đo khe hở điện cực ở bugi sau đó so sánh với giá trị tiêu chuẩn. Nếu khe hở điện cực lớn hơn giá trị tiêu chuẩn, hãy thay thế bugi. Giá trị
94
tiêu chuẩn khe hở điện cực của bugi là 1.3 mm đối với bugi cũ và 1.0 ÷ 1.1 mm đối với bugi mới.
Hình 4.39. Kiểm tra khe hở điện cực bugi. [2, trang 257] 4.14.2 Kiểm tra điện trở dây cao áp. 4.14.2 Kiểm tra điện trở dây cao áp.
Tháo dây cao áp bằng cách rút các đầu cắm cùng chụp đầu ra khỏi bugi. Tiến hành dùng ôm kế để kiểm tra điện trở ở dây cao áp và so sánh với giá trị tiêu chuẩn. Nếu điện trở đo được lớn hơn giá trị tiêu chuẩn cần kiểm tra dây cao áp hay thay dây cao áp. Giá trị điện trở tiêu chuẩn thường ừ 20 ÷ 30 (kΩ).
4.14.3 Kiểm tra cuộn đánh lửa.
Trước khi kiểm tra cần lau sạch thân biến áp và kiểm tra hiện tượng nứt vỡ thân và các lỗ cắm của dây cao áp. Sau đó tiến hành tháo bộ đánh lửa, roto và nắp chắn bụi, tháo đầu nối dây của bộ đánh lửa.
Sử dụng ôm kế để đo điện trở giữa các cực của cuộn dây (cuộn sơ cấp) và cực dương với đầu nối dây cao áp (cuộn thứ cấp). So sánh giá trị đo được với giá trị tiêu chuẩn. Nếu giá trị vượt quá giới hạn phải thay cuộn đánh lửa.
Giá trị tiêu chuẩn của cuộn sơ cấp khoảng 1.3 ÷ 1.5Ω và điện trở ở cuộn thứ cấp 10.2 ÷ 13.8kΩ.
95
4.14.4 Các hư hỏng của hệ thống đánh lửa.
Bảng 4.22. Những hư hỏng của hệ thống.
Hiện tượng Nguyên nhân Cách khắc phục
Động cơ khơng khởi động hay khó khởi động.
Thời điểm đánh lửa sai. Cuộn dây đánh lửa hỏng. Bộ đánh lửa hỏng.
Dây cao áp hỏng. Bugi hỏng.
Đây điện tuột hay đứt.
Điều chỉnh lại góc đánh lửa. Kiểm tra cuộn dây.
Kiểm tra bộ đánh lửa. Kiểm tra day cao áp. Kiểm tra bugi. Kiểm tra dây điện. Không tải không
ổn định hay chết máy.
Bugi bị hỏng.
Dây của hệ thống đánh lửa hỏng.
Thời điểm đánh lửa sai. Hỏng cuộn dây đánh lửa. Hỏng dây cao áp.
Kiểm tra bugi. Kiểm tra dây điện.
Đặt lại thời điểm đánh lửa. Kiểm tra cuộn dây đánh lửa. Kiểm tra dây cao áp.
Động cơ chạy không ốn định hay tăng tốc kém.
Bugi hỏng.
Hỏng dây của hệ thông đánh lửa.
Thời điểm đánh lửa sai
Kiểm tra bugi. Kiểm tra dây điện.
Đặt lại thời điểm đánh lửa. Động cơ tự nổ. Thời điểm đánh lửa sai. Đặt lại thời diểm đánh lửa Nổ trong ống xả Thời điểm đánh lửa sai. Điều chỉnh lại góc đánh lửa. Nổ trong ống nạp Thời điểm đánh lửa sai Điều chỉnh lại góc đánh lửa. Tính kinh tế nhiên
liệu kém.
Bugi hỏng.
Thời diểm đánh lửa sai.
Kiểm tra lại bugi.
Điều chỉnh lại góc đánh lửa. Động cơ quá nóng Đánh lửa muộn (góc đánh lửa
sớm nhỏ).
96
4.15 Kiểm tra các cảm biến.
Các cảm biến trong động cơ đóng một vai trị rất quan trọng trong việc thu thập dữ liệu về hoạt động và sẽ gửi tín hiệu đến ECU động cơ để ECU điều chỉnh hoạt động của động cơ sao cho hiệu quá nhất. Cảm biến có thể được mô tả như các giác quan của xe. Các cảm biến này sẽ liên tục cung cấp thơng tin về tình trạng hoạt động “sức khỏe” của xe.
Hình 4.40. Sơ đồ vị trí các cảm biến động cơ 2TR-FE.
1: Cảm biến lưu lượng khí nạp. 4: Cảm biến nhiệt độ nước làm mát. 2: Cuộn dây đánh lửa. 5: Cảm biến tiếng gõ động cơ. 3: Cánh bướm ga. 6: Cảm biến vị trí trục khuỷu.
97
4.15.1 Kiểm tra cảm biến áp suất đường ống nạp (Map sensor).
4.15.1.1 Kiểm tra điện áp nguồn của cảm biến.
Cảm biến áp suất trong đường ống nạp được sử dụng để xác định được tình trạng tải trọng làm việc của động cơ. Giúp ECU động cơ điều chỉnh được lượng nhiên liệu phun vào và góc đánh lửa phù hợp.
Tiến hành tháo cảm biến để kiểm tra điện áp. Tháo các giắc cắm của cảm biến chân khơng. Tiến hành bật khóa điện động cơ nhưng không được khởi động. Sử dụng Vôn kế để đo điện áp giữa dây tín hiệu về ECU (cực VC) và dây mass cảm biến (cực E2). Các cực để đo được thể hiện ở hình dưới.
Điện áp tiêu chuẩn hầu hết của cảm biến áp suất vào khoảng 4.5 ÷ 5.5V. Nếu điện áp đo được khơng như điện áp tiêu chuẩn thì nên thay thế cảm biến.
Hình 4.41. Mạch điện cảm biên áp suất. 4.15.1.2 Kiểm tra điện áp ra cảm biến chân không. 4.15.1.2 Kiểm tra điện áp ra cảm biến chân không.
Điện áp ra của cảm biến chân không sẽ thay đổi theo độ chân không, nếu điện áp đo được khơng thay đổi theo độ điện áp chân khơng thì phải thay mới.
98 Độ chân không cấp đến cảm biến
(mmHg) 101 203 305 406 508
Sụt áp (V) 0.3-0.5 0.7-0.9 1.1-1.3 1.5-1.7 1.9-2.1
Bảng 4.23. Điện áp ra của cảm biến chân khơng. [2, trang 197 ÷ 198] 4.15.2 Kiểm tra cảm biến vị trí bướm ga. 4.15.2 Kiểm tra cảm biến vị trí bướm ga.
4.15.2.1 Kiểm tra điện áp nguồn của cảm biến.
Vị trí bướm ga là một thơng số quan trọng giúp kiểm sốt trong q trình chuyển số, đặc biệt với các xe sửu dụng hộp số tự động (AT). Cảm biến vị trí bướm ga được sử dụng để xác định độ mở của bướm ga và gửi thông tin về bộ xử lý trung tâm (ECU động cơ). Nhằm điều chỉnh lượng nhiên liệu phun vào tối ưu theo độ mở bướm ga.
Để kiểm tra điện áp nguồn, tháo giắc cắm cảm biến vị trí bướm ga. Bật khóa điện nhưng khơng khởi động. Sử dụng Vôn kế để đo điện áp giữa cực VC và cực E trên cảm biến. Điện áp tiêu chuẩn vào khoảng 4.5 ÷ 5.5V. Nếu điện áp đo được khác với điện áp trên thì hãy thay thế cảm biến.
4.15.2.2 Kiểm tra điện áp ra của cảm biến.
Nối lại giắc cắm của cảm biến. Sử dụng Vôn kế để kiểm tra điện áp giữa các cực. Tiến hành bật khóa điện nhưng không khởi động. Nối Vôn kế vào cực ở chân VTA và chân E của cảm biến để đo điện áp. Khi bướm ga được đóng hồn tồn thi điện áp của cảm biến là 2 ÷ 3V. Khi bướm ga được mở hồn tồn thì điện áp vào khoảng 4 ÷ 5V. Sau khi nối Vơn kế để kiểm tra vào 2 chân VTA2 và chân E. Điện áp đo được khi bướm ga đóng hồn tồn là khoảng 0.5 ÷ 1V, khi bướm ga được mở hồn tồn thì điện áp là 3.2 ÷ 4.2V.
Trong quá trình kiểm tra đo điện áp mà điện áp khi đo được ứng với từng chế độ mở của bướm ga khơng tương thích với điện áp tiêu chuẩn của nhà sản xuất. Thì hãy thay thế cảm biến mới.
99
Hình 4.42. Sơ đồ mạch cảm biến vị trí bướm ga. 4.15.3 Kiểm tra cảm biến nhiệt độ khí nạp. 4.15.3 Kiểm tra cảm biến nhiệt độ khí nạp.
4.15.3.1 Kiểm tra sự thay đổi điện trở của cảm biến.
Tháo cảm biến nhiệt độ khí nạp. Sử dụng đồng hồ đo vạn năng chọn chế độ đo điện trở, tiến hành đo điện trở giữa chân THW và E2 như hình dưới. Ứng với các nhiệt độ khác nhau thì sẽ đo được các giá trị điện trở khác nhau. Nếu giá trị sau khi đo kiểm khơng nằm trong giá trị tiêu chuẩn thì cần thay thế cảm biến.
100
Bảng 4.24. Thông số điện trở tiêu chuẩn.
Điều kiện Giá trị điện trở tiêu chuẩn
-200C (-40F) 13.6 ÷ 18.4 kΩ
200C (680F) 2.21 ÷ 2.69 kΩ
600C (1400F) 0.493 ÷ 0.667 kΩ
4.15.3.2 Kiểm tra sự thay đổi điện áp cảm biến.
Tiến hành cấp nguồn cho ECU động cơ. Lắp lại cảm biến nhiệt độ khí nạp. Sử dụng đồng hồ đo vạn năng để đo điện áp giữa 2 cực THW và E2 và so sánh với giá trị tiêu chuẩn. Giá trị nhiệt độ tiêu chuẩn khí nạp ở 200C thì điện áp đo được là 1.7 ÷ 3.1V. Nếu khi đo kiểm điện áp khơng đúng với giá trị tiêu chuẩn thì hãy thay thế cảm biến.
4.15.4 Kiểm tra cảm biến nhiệt độ nước làm mát.
4.15.4.1 Kiểm tra điện trở cảm biến.
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát sẽ cung cấp thơng tin cần thiết về tình trạng nhiệt độ của động cơ đến bộ xử lý trung tâm (ECU động cơ). Sau đó bộ xử lý sẽ phát tín hiệu điều chỉnh lượng nhiên liệu phun và góc đánh lửa phù hợp.
Kiểm tra điện trở cảm biên ta tiến hành tháo cảm biến nhiệt độ nước làm mát ra. Cắm một phần cảm biến vào nước sau đó đun nóng. Sử dụng đồng hồ đo vạn năng để đo điện trở, đo điện trở giữa 2 cực THW và cực E2 của cảm biên. Ứng với từng nhiệt độ khác nhau sẽ đo được các giá trị điện trở khác nhau. Sau đó so sánh với giá trị điện trở tiêu chuẩn. Nếu giá trị đo được khác với giá trị của nhà sản xuất thì thay cảm biến.
101
Hình 4.44. Sơ đồ mạch điện của cảm biến nhiệt độ nước làm mát. Bảng 4.25. Thông số tiêu chuẩn của cảm biến. Bảng 4.25. Thông số tiêu chuẩn của cảm biến.
Điều kiện Điện trở tiêu chuẩn
Khoảng 200C (680F) 2.32 ÷ 2.59 kΩ
Khoảng 800C (1760F) 0.310 ÷ 0.326 kΩ
4.15.4.2 Kiểm tra sự thay đổi điện áp của cảm biến.
Tiến hành cấp nguồn cho ECU động cơ. Gắn lại cảm biến nhiệt độ nước làm mát. Dùng đồng hồ đo vạn năng để đo điện áp giữa cực THW và cực E2 của cảm biến. Nếu giá trị điệp áp đo được là 0.3 ÷ 0.8V ở nhiệt độ của nước làm mát là 800C thì cảm biến hoạt động bình thường. Ngước lại nếu giá trị đo được khơng giống với giá trị tiêu chuẩn thì hãy thay thế cảm biến.
4.15.5 Kiểm tra cảm biến tiếng gõ động cơ.
Để đo điện trở của cảm biến ta sử dụng đồng hồ đo vạn năng để đo điện trở của cảm biến tiếng gõ động cơ. Sử dụng đồng hồ đo vạn năng đo điện trở giữa các cực của cảm biến. So sánh với giá trị tiêu chuẩn. Giá trị tiêu chuẩn điện trở của cảm biến ở nhiệt độ 200C (680F) là 120 ÷ 280 kΩ.
102
Hình 4.45. Sơ đồ mạch điện cảm biến tiếng gõ động cơ. 4.15.6 Kiểm tra cảm biến vị trí trục cam. 4.15.6 Kiểm tra cảm biến vị trí trục cam.
Cảm biến vị trí trục cam thường làm việc song song với cảm biến vị trí trục khuỷu, cảm biến có chức năng cung cấp thơng tin xác định vị trí trục cam đến bộ xử lý trung tâm (ECU) để quyết định thời điểm phun và thời điểm đánh lửa phù hợp.
Để kiểm tra cảm biến sử dụng đồng hồ đo vạn năng để điện trở giữa các cực của cảm biến và so sánh với giá trị tiêu chuẩn. Giá trị điện trở tiêu chuẩn của cảm biến được thể hiện ở bảng dưới. Nếu giá trị điện trở đo được khác với giá trị tiêu chuẩn thì hãy thay cảm biến.
Bảng 4.26. Thơng số điện trở tiêu chuẩn cảm biến vị trí trục cam.
Điều kiện nhiệt độ của cảm biến Điều kiện tiêu chuẩn
Lạnh (-10 ÷ 500C) 835 ÷ 1400 Ω
103
Hình 4.46. Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí trục khuỷu. 4.15.7 Kiểm tra cảm biến vị trí trục khuỷu. 4.15.7 Kiểm tra cảm biến vị trí trục khuỷu.
Cảm biến vị trí trục khuỷu được coi là cảm biến quan trọng nhất trong động cơ, cảm biến xác định tốc độ và vị trí của piston. Cảm biến làm việc cùng thời điểm với cảm biến vị trí trục cam và cung cấp tín hiệu đến bộ xử lý trung tâm (ECU) để nhận biết được vị trí piston. ECU sẽ điều khiển thời điểm đánh lửa và lượng nhiên liệu phun vào phù hợp.
Để kiểm tra ta sử dụng đồng hồ đo vạn năng để đo điện trở giữa 2 cực 1 và 2 của cảm biến và so sánh với giắ trị tiêu chuẩn được thể hiện ở bảng dưới đây. Nếu điện trở đo được không giống với giá trị điện trở tiêu chuẩn cần phải thay thế.
Bảng 4.27. Thông số kỹ thuật của cảm biến vị trí trục khuỷu.
Điều kiện nhiệt độ cảm biến Điều kiện tiêu chuẩn
Lạnh 1630 ÷ 2740 Ω
104
Hình 4.47. Đo điện trở cảm biến vị trí trục khuỷu. 4.15.8 Kiểm tra cảm biến vị trí bàn đạp ga. 4.15.8 Kiểm tra cảm biến vị trí bàn đạp ga.
4.15.8.1 Kiểm tra điện áp nguồn cảm biến.
Cảm biến vị trí bàn đạp ga biến đổi mức đạp xuống của bàn đạp ga thành tín hiệu điện chuyển đến ECU động cơ.
Để kiểm tra điện áp ta tiên hành tháo giắc cắm cảm biến. Bật cơng tắc khóa nhưng khơng khởi động. Sử dụng đồng hồ đo Vôn kế để đo điện áp giữa 2 cực của cảm biến VCPA (EPA) và VCPA2 (EPA2). Và so sánh với giá trị tiêu chuẩn. Điện áp tiêu chuẩn của cảm biến khoảng 4.5 ÷ 5.5V. Nếu điện áp đo được khác