Chương 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TĂI
2.2.Nguyín lý lăm việc của hệ thống VVT-i
2.2.1. Nguyín lý điều khiển
Nguyín lý điều khiển điện tử:
Cảm biến vị trí trục cam Cảm biến nhiệt độ nước làm mát Cảm biến vị trí bướm ga Cảm biến lưu lượng khí nạp Cảm biến vị trí trục khuỷu
Bộ điều khiển xoay cam Van điều khiển phối khí
Thời điểm phối khí thực tế Hiệu chỉnh Thời điểm phối khí cần chỉnh
Phản hồi ECU động cơ
Hình 2. 9 Sơ đồ điều khiển điện tử
ECU của động cơ tính tơn thời điểm phối khí tối ưu nhất dựa trín câc tín hiệu từ câc cảm biến, sau đó so sânh với thời điểm phối khí thực tế (nhận biết được từ tín hiệu cảm biến) vă điều khiển van dầu lăm xoay trục cam đi một góc cần điều chỉnh.
Cảm biến vị trí trục khuỷu vă cảm biến vị trí trục cam lăm nhiệm vụ nhận biết thời điểm phối khí thực tế của động cơ nhờ ECU động cơ. Ngoăi ra cảm biến vị trí trục khuỷu cịn nhận biết tốc độ của động cơ. Cảm biến vị trí bướm ga vă cảm biến vị trí lưu lượng khí nạp cho biết tải của động cơ đang hoạt động, câc tín hiệu nhận được từ cảm biến được đưa về ECU động cơ để xử lý. Bộ xử lý ECU của động cơ nhận câc tín hiệu của câc cảm biến vă xử lý để đưa câc tín hiệu ra bộ điều khiển để điều khiển van phối khí đóng mở phù hợp với chế độ lăm việc của động cơ.
2.2.2. Nguyín lý lăm việc của hệ thống VVT-i
a) Nguyín lý lăm việc của bộ điều khiển ở chế độ xupâp mở muộn nhất:
Bộ điều khiển ở chế độ mở muộn nhất ứng với câc trường hợp động cơ ở câc chế độ khi khởi động, động cơ dừng, động cơ chạy ở chế độ không tải vă động cơ chạy ở chế độ nhiệt độ thấp. Câc chế độ năy yíu cầu yíu cầu hỗn hợp phải đậm để động cơ dễ khởi động, chạy không tải ổn định hơn… Đồng thời ở câc chế độ năy bướm ga thường mở nhỏ nín độ chđn khơng trước xupâp nạp thấp. Do đó độ chính âp giữa âp
suất trước vă sau xupâp nạp nhỏ vì vậy khí nạp mới khó đi văo xilanh. Hệ số khí sót trong xilanh ở câc chế độ năy lớn vă có xu thế quay lại đường nạp. Để giảm lượng khí sót năy cần phải mở trễ xupap nạp. Khi âp suất khí sót đủ nhỏ thì độ chính âp giữa âp suất trước vă sau xupap nạp đủ lớn, lúc năy việc mở xupap nạp lă phù hợp nhất để khí nạp được nạp đầy văo trong xilanh. Lúc năy van điều khiển được chỉnh ở vị trí xoay trễ bằng tần số tín hiệu trễ từ bộ điều khiển điện tử ECU, âp suất dầu tương ứng được ĩp văo buồng cânh gạt phía mở trễ để lăm quay trục cam theo hướng điều chỉnh trễ. Bộ điều khiển giữ ở chế độ muộn nhất nhờ chốt hêm ở trín cânh quay lắp chặt với trục cam. Trong truờng hợp năy đường dầu về phía muộn sẽ thơng với cate lăm âp suất giảm, đường dầu về phía sớm được bơm dầu văo. Do đó bộ điều khiển giữ ở chế độ mở muộn nhất.
Hình 2. 10 Trạng thâi bộ điều khiển ở chế độ muộn nhất
1 - Vỏ van ; 2 - Lò xo ; 3 - Đường dầu về; 4 - Đường dầu đi; ;5 - Phớt chắn dầu; 6 - Cuộn dđy điện từ; 7 – Piston; 8 – Dắt cắm; 9, 10- Đến bộ điều khiển; 11 – Trục cam; 12 – Vỏ bộ điều khiển; 13 – Chốt hêm; 14 – Bulông; 15 – Phớt chắn dầu.
Tóm lại ở câc chế độ năy thời điểm phối khí của trục cam nạp cần trễ lại vă độ trùng lặp phối khí giảm đi để lăm giảm hệ số nạp vă lượng khí sót chạy lại đường nạp, trong trường hợp năy ta chỉ cần phun văo đường nạp lượng nhiín liệu ít nhưng vẫn
đảm bảo được hỗn hợp đậm. Vì vậy lăm cho động cơ hoạt động ở câc chế độ năy ổn định hơn, cải thiện được tính kinh tế nhiín liệu khi khởi động.
b) Nguyín lý lăm việc của bộ điều khiển ở chế độ giữ:
Khi tăng tốc độ vă tải thì ECU động cơ điều khiển van cung cấp dầu văo bộ điều khiển quay trục cam về phía xupâp nạp mở sớm dần lín phù hợp với chế độ hoạt động của động cơ. Lúc năy góc trùng điệp tăng lín để tăng lượng hồi lưu khí xả vă để giảm nồng độ khí thải độc hại vă cải thiện tính kinh tế nhiín liệu, đồng thời xupâp nạp cũng đóng sớm hơn để trânh cho hỗn hợp khí vă nhiín liệu quay lại đường nạp để tăng hệ số nạp.
Hình 2. 11 Sơ đồ bộ điều khiển ở trạng thâi giữ
1 - Vỏ van; 2 - Lò xo; 3 - Đường dầu về; 4 - Đường dầu đi;5 - Phớt chắn dầu; 6 - Cuộn dđy điện từ; 7 – Piston; 8 – Dắt cắm; 9, 10- Đến bộ điều khiển; 11 – Trục cam; 12 – Vỏ bộ điều khiển; 13 – Chốt hêm; 14 – Bulông; 15 – Phớt chắn dầu.
Khi tăng tốc, tải đến mức năo đó thì yíu cầu hỗn hợp nhạt dần để đảm bảo tính kinh tế nhiín liệu. Do đó, ECU động cơ điều khiển van cung cấp dầu cho bộ điều khiển phối khí quay trục cam đúng thời điểm tính tơn của ECU. Lúc năy van điều khiển dịch sang trâi vă dầu đi văo đường mở muộn với âp suất cao đẩy chốt hêm thắng lực lị xo vă mở khô chốt hêm. Mặt khâc, dầu đi văo khoang mở sớm đẩy cânh quay lắp chặt
với trục cam ngược chiều kim đồng hồ lăm xupâp nạp mở sớm lín. Đồng thời, dầu trong đường dầu thơng với khoang mở muộn về cate. Đến một thời điểm năo đó cam nạp quay đúng bằng góc mă ECU tính tơn với chế độ lăm việc của động cơ ở thời điểm đó nhờ tín hiệu phản hồi từ cảm biến trục khuỷu. Lúc năy ECU động cơ điều khiển van phđn phối khí đóng câc đường dầu thơng với cate vă không cho dầu đi văo bộ điều khiển của hệ thống. Khi đó bộ điều khiển ở trạng thâi giữ. Nếu có sự thay đổi tải hay tốc độ động cơ thì ECU sẽ điều khiển lại trạng thâi giữ cho phù hợp với chế độ lăm việc của động cơ.
Nguyín lý lăm việc của bộ điều khiển ở chế xupâp nạp mở sớm nhất:
Hình 2. 12 Sơ đồ bộ điều khiển ở chế độ mở sớm
1 - Vỏ van ; 2 - Lò xo ; 3 - Đường dầu đi; 4 - Đường dầu về; 5 - Phớt chắn dầu; 6 - Cuộn dđy điện từ; 7 – Piston; 8 – Jack cắm; 9, 10- Đến bộ điều khiển; 11 – Trục cam; 12 – Vỏ bộ điều khiển; 13 – Chốt hêm; 14 – Bulông; 15 – Phớt chắn dầu.
Trường hợp ứng với động cơ hoạt động ở tốc độ thấp đến trung bình vă tải nặng. Động cơ thường xuyín hoạt động ở giêi tốc độ năy. Khi tăng tải độ mở của bướm ga lớn lăm cho sức cản dịng khí giảm nín độ giảm âp trín đường nạp nhỏ lăm cho âp suất trước xupâp nạp cao. Do vậy thời điểm phối khí phải sớm lín vă sớm nhất ở trường hợp 100% tải để tận dụng dịng khí nạp đi văo xilanh khi âp suất trong xilanh nhỏ hơn
bộ để giảm tổn thất khí động do đó cải thiện tính kinh tế nhiín liệu vă giảm nồng độ khí thải độc hại. Ngoăi ra, cùng lúc đó xupâp nạp cũng đóng sớm hơn để giảm hiện tượng hỗn hợp khí quay ngược lại đường nạp.
Để điều khiển ECU động cơ nhận tín hiệu từ câc cảm biến vị trí trục khuỷu, cảm biến vị trí bướm ga, cảm biến lưu lượng khí nạp, cảm biến vị trí trục cam để nhận biết chế độ lăm việc của động cơ. Lúc năy ECU điều khiển van phối khí dịch sang trâi, âp suất dầu tương ứng được cấp văo buồng cânh gạt phía mở sớm để đẩy cânh quay về phía mở sớm đồng thời mở thơng với cate ở đường dầu về phía muộn. Do đó cânh quay quay đến vị trí xupap mở sớm nhất.