4.1 .1Sơ đồ chân ECU động cơ
4.6 Phân tích các yếu tố ảnh đến phương pháp điều khiển đánh lửa trên động cơ
TOYOTA YARIS 1SZ-FE
4.6.1 Hiệu chỉnh ổn định không tải
Van điều chỉnh tốc độ không tải ISC làm thay đổi lượng khơng khí dẫn đến thay đổi lượng phun, thay đổi tốc độ động cơ cũng như thay đổi thời điểm đánh lửa
Khi động cơ ở chế độ khơng tải thì sẽ dao động ở tốc độ không tải chuẩn, ECU động cơ sẽ điều chỉnh thời điểm đánh lửa để ổn định tốc độ động cơ. Nếu tốc độ động cơ giảm xuống thấp hơn tốc độ chuẩn ECU sẽ điều chỉnh cho góc đánh lửa sớm lên, và khi tốc độ động cơ quá cao ECU động cơ sẽ làm giảm góc đánh lửa sớm.
50
4.6.2 Ảnh hưởng của tốc độ động cơ đến góc đánh lửa
Bảng 4.7: Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ động cơ đến góc đánh lửa
Do hạn chế kinh phí và thời gian có hạn nên chúng em chỉ khảo sát đến 3600 vịng/phút.
Hình 4.22: Đồ thị khảo sát ảnh hưởng của tốc độ động cơ đến góc đánh lửa
Nhận xét:
- Do tỉ số nén cao, buồng đốt có nhiều muội than, sử dụng nhiên liệu xăng 92 có trị số octan thấp hơn tiêu chuẩn nhà sản xuất dẫn đến kích nổ ở 3600 vịng/phút.
- Góc đánh lửa thay đổi theo tốc độ động cơ.
- Tốc độ động cơ càng nhanh góc đánh lửa sớm càng lớn.
- Đến mức tốc độ 3600 vịng/phút góc đánh lửa muộn lại để bảo vệ động cơ.
4.6.3 Ảnh hưởng nhiệt độ nước làm mát đến góc đánh lửa sớm và điện áp chân THW
Tiến hành cho động cơ chạy ở một mức ga cố định ở mức 2950 vòng/ phút, xét sự thay đổi nhiệt độ nước làm mát đến góc đánh lửa sớm và điện áp chân THW.
51
Bảng 4.8: Khảo sát ảnh hưởng điện trở của cảm biến THW đến góc đánh lửa và điện áp chân THW
Hình 4.23: Đồ thị khảo sát ảnh hưởng điện trở của cảm biến THW đến góc
đánh lửa và điện áp chân THW Nhận xét:
- Khi nhiệt độ nước làm mát thấp, tốc độ động cơ tăng lên để động cơ đạt đến nhiệt độ làm việc lý tưởng.
- Khi nhiệt độ động cơ tăng lên cao, tốc độ động cơ được giữ ổn định.
- Điện áp cảm biến THW cùng tăng giảm với sự tăng giảm điện trở trong cảm biến THW. Hay điện trở giảm khi nhiệt độ nước làm mát tăng và ngược lại.
52
4.6.4 Ảnh hưởng điện áp của cảm biến oxy với góc đánh lửa sớm và tốc độ động cơ
- ECU sẽ đánh giá tình hình dựa trên điện áp từ cảm biến oxy và điều khiển thời điểm phun xăng phù hợp. Vì vậy, nếu cảm biến oxy hoạt động không chuẩn, ECU sẽ không thể điều khiển tỉ lệ khơng khí - xăng chính xác. Ảnh hưởng lớn tới tốc độ cũng như góc đánh lửa sớm.
4.6.5 Ảnh hưởng điện áp của cảm biến kích nổ với góc đánh lửa sớm và tốc độ động cơ
- Hệ thống đánh lửa điều khiển làm giảm góc đánh lửa sớm khi kích nổ, khi cảm biến phát hiện có kích nổ thì điều khiển cho thời điểm đánh lửa muộn, còn khi khơng phát hiện ra kích nổ nữa thì điều khiển cho thời điểm đánh lửa sớm hơn.
- Bằng cách ngăn ngừa kích nổ như vậy, hệ thống này bảo vệ động cơ.
4.6.6 Ảnh hưởng của điện cực bugi đến hệ thống đánh lửa 4.6.6.1 Khe hở điện cực và điện áp yêu cầu
Hình 4.24: Khe hở điện cực và điện cực bugi
- Khi bugi bị ăn mịn thì khe hở giữa các điện cực tăng lên, và động cơ có thể bỏ máy. Khi khe hở giữa cực trung tâm và cực tiếp đất tăng lên, sự phóng tia lửa giữa các điện cực trở nên khó khăn. Do đó, cần có một điện áp lớn hơn để phóng tia lửa. Vì vậy cần phải định kỳ điều chỉnh khe hở điện cực hoặc thay thế bugi.
53
4.6.6.2 Hình dáng điện cực và đặc tính phóng điện
Hình 4.25: Hình dáng điện cực và đặc tính phóng điện
- Các điện cực trịn khó phóng điện, trong khi đó các điện cực vng hoặc nhọn lại dễ phóng điện. Qua q trình sử dụng lâu dài, các điện cực bị làm trịn dần và trở nên khó đánh lửa. Vì vậy, cần phải thay thế bugi. Các buji có điện cực mảnh và nhọn thì phóng điện dễ hơn. Tuy nhiên, những điện cực như thế sẽ chống mòn và tuổi thọ của bugi sẽ ngắn hơn. Vì thế, một số bugi có các điện cực được hàn đắp platin hoặc iridium để chóng mịn. Chúng được gọi là các bugi có cực platin hoặc iridium.
4.6.7 Ảnh hưởng của chất lượng nhiên liệu đối với hệ thống đánh lửa
- Trị số octan là một chỉ tiêu rất quan trọng của nhiên liệu, khi dùng nhiên liệu có trị số octan thấp hơn so với quy định của nhà chế tạo sẽ gây ra hiện tượng kích nổ làm giảm công suất của động cơ, nóng máy, gây mài mịn các chi tiết máy, tạo khói đen gây ơ nhiễm mơi trường. Ngược lại nếu dùng nhiên liệu có trị số octan cao quá sẽ gây lãng phí.
- Điều quan trọng là phải dùng nhiên liệu đúng theo yêu cầu của nhà chế tạo, cụ thể là theo đúng tỷ số nén của động cơ, khi tỷ số nén lớn thì yêu cầu trị số octan lớn và ngược lại.
54
4.7 Chẩn đốn và khắc phục hư hỏng theo tín hiệu đèn check
Ngồi những chức năng như điều chỉnh góc đánh lửa, thời điểm đánh lửa, điều chỉnh lượng phun nhiên liệu... ECU của động cơ cịn có khả năng lưu và tự chẩn đoán các hư hỏng trong hệ thống điều khiển điện tử. Khi phát hiện một sự cố hay hư hỏng nào của động cơ thì ECU sẽ ghi lại sự cố đó vào bộ nhớ dưới dạng mã hư hỏng, mã hư hỏng này được lưu lại và khơng bị xố khi tắt khoá điện.
Trên động cơ hay trên xe có bố trí đèn "Check Engine" để báo sự cố và các giắc cắm kiểm tra.
Đèn báo kiểm tra động cơ sẽ sáng lên khi bật công tắc sang vị trí ON và khơng khởi động động cơ.
Hình 4.26: Biểu tượng đèn “check engine” trên tableau
- Đèn Check Engine được bố trí trên đồng hồ, bên cạnh tay lái. Khi mới bật khoá điện đèn sẽ sáng để báo cho lái xe biết nó vẫn cịn hoạt động, khi động cơ quay trên 650 vòng/phút đèn sẽ tự tắt đi. Chức năng của đèn Check Engine:
- Tự kiểm tra hoạt động của đèn.
- Báo lỗi khi xe gặp sự cố (khi động cơ quay lớn hơn 650 vòng/phút) đèn sẽ tắt khi tình trạng trở lại bình thường.
- Chức năng báo mã chẩn đoán: Các mã chẩn đoán được phát ra khi động cơ gặp sự cố, mã được phát theo thứ tự từ nhỏ đến lớn, số lần nháy của đèn bằng với số mã lỗi.
- Để xác định nhanh chóng hiệu quả và chính xác nguyên nhân hư hỏng của động cơ ta cần phải thực hiện theo quy trình chẩn đốn sau:
55
- Điện thế ắc quy cung cấp cho hệ thống tối thiểu là 11 V. - Tay số ở vị trí số khơng.
- Tắt các trang thiết bị phụ trên máy.
- Bướm ga ở vị trí đóng hồn tồn (tiếp điểm khơng tải ngắt). - Bật khố điện ở vị trí ON (khơng nổ máy).
Trên giắc kiểm tra dùng dụng cụ nối tắt SST để nối tắt cực TC (cực kiểm tra) với cực E2 (cực nối đất của ECU).Sau đó đọc số lần nháy của đèn Check Engine.
- Nếu động cơ hoạt động bình thường đèn sẽ nháy đều đặn, bật 2 lần và tắt 2 lần trong một giây. Mã tương ứng với chế độ hoạt động bình thường như hình 4.27.
Hình 4.27: Đèn Check Engine khơng báo lỗi
- Nếu hệ thống có sự cố đèn sẽ nháy theo những nhịp khác nhau tương ứng với từng mã đã được quy định.
Ví dụ hình dưới đây là kiểu nháy của đèn Check Engine cho mã 12 và 31.
56
Đèn sẽ nháy số lần bằng với mã hư hỏng, nó sẽ tắt trong khoảng thời gian như sau:
- Giữa chữ số đầu tiên và chữ số thứ 2 của cùng một mã là 1,5 s. - Giữa mã thứ nhất và mã tiếp theo là 2,5 s.
- Nếu khơng cịn sự cố nào nữa đèn sẽ tắt 4,5 s sau đó lại lặp lại từ đầu các mã đã phát trước đó cho đến khi tháo dụng cụ nối tắt giữa cực TC và E2 ra thì đèn sẽ hết nháy.
- Nếu có nhiều lỗi xảy ra trong hệ thống đèn sẽ phát ra các ma từ nhỏ đến lớn.
Số mã Nhịp đèn báo Hư hỏng -- Bình thường 12 Tín hiệu G và NE 13 Tín hiệu NE 14 Đánh lửa IGT 15 Tín hiệu IGF 17 Tín hiệu G 21 Cảm biến Oxy
57
22
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát 24 Cảm biến nhiệt độ khí nạp 25 Hịa khí nghèo 26 Hịa khí giàu 27 Cảm biến oxy thứ 2 31
Cảm biến đo gió
41 Cảm biến vị trí bướm ga 42 Cảm biến tốc độ xe 43 Tín hiệu khởi động 51
Điều hịa nhiệt độ
52
58
55
Cảm biến kích nổ số hai
71
Cảm biến van EVG
Bảng 4.9: Bảng mã chẩn đoán hư hỏng của động cơ 1SZ-FE
Cách xóa mã lỗi
- Bật cơng tắc máy sang vị trí OFF. - Tháo cọc âm ắc quy ít nhất là 30 giây. - Cho động cơ chạy và kiểm tra lại.
59
Chương 5
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
5.1 Kết luận
Sau thời gian thực hiện đề tài “Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến phương pháp điều khiển hệ thống đánh lửa trên động cơ TOYOTA YARIS 1SZ-FE”, chúng em đã tiếp thu được nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báo trong việc khảo sát động cơ TOYOTA YARIS 1SZ-FE.
Trong đề tài này em đi sâu tìm hiểu nguyên lý làm việc của các loại cảm biến, các yếu tố ảnh hưởng tính năng hoạt động của hệ thống đánh lửa trên động cơ.
Trọng tâm của đề tài trình bày các yếu tố ảnh hưởng đến phương pháp điều khiển hệ thống đánh lửa trên động cơ TOYOTA YARIS 1SZ-FE, tính tốn kiểm tra thông số của hệ thống đánh lửa động cơ 1SZ-FE, tìm hiểu các hư hỏng của hệ thống đánh lửa, các mã chẩn đoán hư hỏng trên động cơ cũng như trên hệ thống.
5.2 Kiến nghị
Do hạn chế về kinh nghiệm và kiến thức nên đề tài chưa được hồn chỉnh. Vì vậy rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến, đánh giá của các bạn để bài được hoàn thiện hơn.
Thời gian thực hiện đề tài hạn chế vì vậy nhóm thực hiện chưa tìm hiểu hết về tính năng, đặc điểm của mơ hình này.
Nhóm thực hiện mong rằng, sinh viên các khóa sau sẽ tiếp tục nghiên cứu và khai thác hết các tính năng và đặc điểm của mơ hình.
60
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng việt
1. Giáo trình Thực tập hệ thống điện ơtơ- Ths. Bùi Công Hạnh - ĐHNL -2009.
2. Giáo trình Hệ thống điện động cơ-Ths. Bùi Công Hạnh - ĐHNL -2008.
3. PGS-TS Đỗ Văn Dũng, Trang bị điện và điện tử trên ôtô hiện đại- Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM, 2007.
Các thông tin khác truy cập từ Internet.
4. http://www1.hcmute.edu.vn/ckd/LIENHE/LE%20THANH%20PHUC/TT%20 Dien%20O%20to%20I/Contents/lesson12.html
5. http://phutungxeoto.net/tin-tieu-diem/thong-so-ky-thuat-cua-bugi.html
6. http://luanvan.net.vn/luan-van/do-an-khao-sat-he-thong-danh-lua-dong-co-2gr- fe-lap-tren-xe-camry-2007-toyota-25124/
61
PHỤ LỤC
Phụ lục 1: Kiến thức bổ sung
62
Kiến thức bổ sung
2.3.5.2 Điều khiển đánh lửa sau khi khởi động
Thời điểm đánh lửa= Góc thời điểm đánh lửa ban đầu + Góc đánh lửa sớm cơ bản + Góc đánh lửa sớm hiệu chỉnh.
Trong quá trình hoạt động bình thường của chức năng điều khiển đánh lửa sau khi khởi động, tín hiệu thời điểm đánh lửa (IGT) mà bộ xử lý tính tốn được phát qua IC dự phịng.
+ Góc thời điểm đánh lửa ban đầu.
Góc thời điểm đánh lửa ban đầu được lưu trữ trong bộ nhớ ECU, góc đánh lửa sớm cơ bản thay đổi tùy theo tình trạng hoạt động của động cơ.
+ Góc đánh lửa sởm cơ bản.
Góc đánh lửa sớm cơ bản trong hệ thống đánh lửa điện tử được lưu trong bộ nhớ của ECU động cơ.
Tiếp điểm khơng tải đóng (ON).
- Thời điểm đánh lửa được làm sớm lên phụ thuộc vào tốc độ động cơ khi tiếp điểm khơng tải đóng.
Hình 1: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi góc đánh lửa sớm theo tốc độ động cơ
63
- ECU động cơ xác định góc đánh lửa sớm cơ bản dựa trên tín hiệu trong bộ nhớ, áp suất đường ống nạp và tốc độ động cơ.
+ Điều chỉnh góc đánh lửa sớm hiệu chỉnh. Hiệu chỉnh khi hâm nóng.
Hình 2: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ góc đánh lửa với
nhiệt độ nước làm mát
- Thời điểm đánh lửa được làm sớm để nâng cao khả năng tải khi nhiệt độ nước làm mát thấp.
Hiệu chỉnh nhiệt độ q cao.
Hình 3: Đồ thị giới hạn góc đánh lửa lúc nhiệt độ nước quá cao
- Để tránh tiếng gõ và động cơ không bị quá nóng, thời điểm đánh lửa được làm muộn đi khi nhiệt độ nước làm mát đặc biệt cao.
Hiệu chỉnh ổn định không tải.
- Khi tốc độ động cơ trong q trình khơng tải bị dao động xung quanh tốc độ không tải chuẩn, ECU sẽ điều chỉnh thời điểm đánh lửa để ổn định tốc độ động cơ.
- ECU động cơ thường xun tính tốn tốc độ trung bình. Nếu tốc độ cơ bản xuống thấp hơn tốc độ chuẩn ECU sẽ làm sớm thời điểm đánh lửa một góc xác định,
64
cịn nếu tốc độ động cơ tăng quá cao tốc độ chuẩn ECU sẽ làm muộn thời điểm đánh lửa một góc xác định.
Hiệu chỉnh phản hồi tỷ lệ khí- nhiên liệu.
- Trong q trình hiệu chỉnh phản hồi tỷ lệ khí- nhiên liệu, tốc độ động cơ thay đổi theo sự tăng hay giảm lượng phun nhiên liệu. Động cơ đặc biệt nhạy cảm với sự thay đổi tỷ lệ khí- nhiên liệu khi nó chạy khơng tải, nên chế độ không tải ổn định được đảm bảo bằng cách làm sớm thời điểm đánh lửa để phù hợp với lượng phun của hiệu chỉnh phản hồi tỷ lệ khí- nhiên liệu . Hiệu chỉnh này không xảy ra khi xe đang bị kéo.
Hiệu chỉnh kích nổ.
- Nếu động cơ xảy ra kích nổ, cảm biến kích nổ tiếng gõ sẽ chuyển rung động này thành tín hiệu điện áp và gửi nó về ECU động cơ.
- ECU nhận biết độ lớn của sự kích nổ ở ba cấp độ. Mạnh, trung bình, yếu, tùy theo chế độ hoạt động của động cơ hay tín hiệu KNK gửi về, nó thay đổi góc đánh lửa muốn hiệu chỉnh. Nói cách khác, nếu hiện tượng kích nổ xảy ra mạnh, thời điểm đánh lửa xảy ra muộn đi nhiều, trong khi nếu tiếng gõ yếu, nó sẽ làm muộn ít hơn.
- Khi hiện tượng kích nổ ngừng, ECU sẽ ngừng làm việc muộn và bắt đầu làm sớm thời điểm đánh lửa từng ít một. Thời điểm đánh lửa này được làm sớm liên tục cho đến khi sự kích nổ động cơ xảy ra, và khi đó thời điểm đánh lửa lại được làm muộn đi.
Hình 4: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi góc đánh lửa theo tín hiệu gõ động cơ
65
- Trong trường hợp xe có lắp đặt ECT (hộp số điều khiển điện tử), mỗi li hợp và phanh trong bộ truyền bánh răng hành tinh của hộp số tạo ra va đập khi chuyển số.
- Trong một số loại xe va đập này được làm giảm bằng cách làm muộn thời điểm đánh lửa khi chuyển xuống hay lên số.
- Khi chuyển số bắt đầu, ECU động cơ làm muộn thời điểm đánh lửa để giẩm