Hình 6 .7 Sơ đồ mạch điện cảm biến kích nổ
Hình 6.36 Vị trí cảm biến quang
a, Dấu hiệu hư hỏng Cảm biến quang cho hệ thống đèn pha tự động Mất nguồn cấp cho cảm biến.
– Đứt dây, chập dây, chạm mát. – Lỏng giắc.
– Hư cảm biến – Hư hộp ECU
6.4 Cơ cấu chấp hành
6.4.1 Vòi phun xăng
Chức năng và nhiệm vụ
Vòi phun cao áp hay còn gọi là vịi phun nhiên liệu trong động cơ ơ tơ 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 hồn tồn 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 vịi phun xăng
Hình 6.37 : Cấu tạo vòi phun cao áp
Đầu ống nối : Đây là chi tiết đóng vai trị 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 lị xo, qua đó áp suất phun sẽ được điều chỉnh một cách hợp lý.
Lò xo : Phần dưới vịi phun phần kết nối với kim phun có thiết kế đưới dạng côn thu. Nhờ lực đẩy của lị xo vị trí này ln được bịt kín, đảm bảo nhiên liệu khơng 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 lị 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 vịi 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 vịi 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 thơng 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 khơng 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 thơng 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 cịn dư trong khí thải. ECU nhận được thơng tin rồi phân tích để đưa ra thời gian phun xăng phù hợp vừa giúp tiết kiệm nhiên liệu lại vừa giúp giảm ơ nhiễm mơi 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 dịng 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 tốn và xử lý lượng nhiên liệu cung cấp để phun vào xilanh
c, Vị trí lắp đặt
Hình 6.39 : Vịi 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 tốn 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 thơng 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 dịng điện sơ cấp trong bô bin tạo ra từ trường , từ trường tồn lại trong bơ 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 hịa 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 khơng đều Xe bị chết máy
Xe khó nổ máy
Đèn Check Engine sáng
6.3.3. Bơm nhiên liệu
Chức năng và nhiệm vụ
Bơm xăng altis là một bộ phận quan trọng của động cơ xe toyota altis. Nó làm nhiệm vụ hút nhiên liệu trong bình chứa bơm vào buồng đốt một cách đều đặn và xuyên suốt. Một bơm xăng cần phải đảm bảo lưu lượng phù hợp nhất. Tránh các hiện trạng thừa hay thiếu nhiên liệu gây tắt máy gằn máy trong lúc máy nổ. Ngoài ra nó cịn phải đảm bảo duy trì được áp suất nhất định trong hệ thống để động cơ hoạt động ổn định nhất. Có thể nói bơm xăng là chi tiết khơng thể thiếu trên xe, nó quan trọng như quả tim của chúng ta vậy.
a, Cấu tạo và nguyên lý làm việc bơm nhiên liệu Cấu tạo bơm nhiên liệu
Hinh 6.43: cấu tạo bơm nhiên liệu
Cấu tạo bơm nhiên liệu gồm : van 1 chiều , van an toàn , motor , cánh bơm , lưới lọc
Nguyên lý hoạt động bơm nhiên liệu
Nguyên lý hoạt động bơm xăng ô tô được diễn giải theo quy trình sau:
- Trước khi khởi động, bộ xử lý trung tâm ECU sẽ giới hạn thời gian bơm làm việc.
- Khi khởi động, ECU kích hoạt rơ le điện cung cấp điện áp cho bơm xăng tạo áp suất trong bình chứa nhiên liệu.
- Khi động cơ hoạt động, xăng sẽ được hút vào bơm theo thứ tự: lưới lọc, van một chiều, lọc xăng, tới ống cấp nhiên liệu và ra vịi phun.
- Khi bơm xăng khơng làm việc, bộ phận van một chiều sẽ duy trì lượng áp suất còn dư bên trong hệ thống.
Trong hệ thống nhiên liệu, lọc xăng có chức năng loại bỏ các tạp chất như chất rắn, gỉ sắt, cặn bẩn khiến kim phun bị tắc. Trong khi đó, van điều áp có chức năng ổn định áp suất trên hệ thống khiến lượng xăng thừa được đưa trở về bình chứa nhiên liệu.
Kể từ khi động cơ khởi động, bơm nhiên liệu sẽ hoạt động không ngừng nghỉ. Chỉ khi động cơ tắt hồn tồn, ECU mới thơng báo để ngắt điện ở bơm. Hiện nay để đảm bảo an tồn, nhiều xe ơ tơ cịn được trang bị thêm 1 cơng tắc an tồn dựa vào tốc độ của xe để làm việc, hạn chế tình trạng cháy nổ do xăng gây ra.
b, Vị trí lắp đặt
Bơm xăng Honda HRV 2020 được đặt trong thùng xăng
Hình 6.44 Vị trí đặt bơm nhiên liệu
c, Dấu hiệu hư hỏng Xe khó khởi động
Bơm xăng bị nóng q mức Bình nhiên liệu gây tiếng ồn Xe ô tô chết máy đột ngột
Khí xả giảm hoặc tăng bất thường Khơng có tiếng ồn trong bình xăng Xe hao xăng
6.3.4. Van hằng nhiệt
Chức năng và nhiệm vụ
Van hàn nhiệt điều tiết lượng nước làm mát đi qua động cơ. Khi xe mới khởi động, còn nguội, lupe nước sẽ đóng, khơng cho nước đi ra. Cho đến khi động cơ nóng đến nhiệt độ phù hợp, van sẽ mở để nước đi ra ngồi két giải nhiệt. Do đó nhờ có van hằng nhiệt mà động cơ ln hoạt động trên nền nhiệt ổn định, giúp tiết kiệm nhiên liệu và gia tăng tuổi thọ các chi tiết máy.
a, Cấu tạo và nguyên lý làm việc van hằng nhiệt Cấu tạo van hằng nhiệt
Hình 6.45 Cấu tạo van hằng nhiệt khơng có van chuyển dịng
Van chính: Các van chính giúp kiểm sốt dịng chảy của nước làm mát trong động cơ. Khi nhiệt độ trong hệ thống làm mát tăng lên, van sẽ dần mở ra và xả nhiều nước làm mát hơn đến bộ tản nhiệt.
Van thứ cấp: Khi van thứ cấp mở, nước làm mát sẽ đi qua bộ tản nhiệt và lưu thơng theo một chu trình khép kín. Trường hợp nhiệt độ nước làm mát tăng lên, van này sẽ đóng lại và nước làm mát được dẫn đến bộ tản nhiệt động cơ. Động cơ sẽ nhanh chóng nóng lên nếu nước làm mát không di chuyển đến bộ tản nhiệt kịp thời.
Xi lanh nạp: Khi nhiệt độ nước làm mát động cơ tăng lên, xi lanh nạp đầy sáp (một loại sáp đặc biệt có thể giãn nở theo nhiệt) bắt đầu tan chảy (chuyển từ dạng rắn sang dạng lỏng). Sự nóng chảy này sẽ làm cho van chính mở ra, nước làm mát dẫn trực tiếp vào bộ tản nhiệt. Trường hợp nước làm mát thấp, sáp ở trạng thái rắn thì van xả của bộ tản nhiệt sẽ mở.
Con dấu: Một con dấu được sử dụng để ngăn chặn bất kỳ dịng chảy khơng mong muốn nào đi qua van chính của bộ tản nhiệt. Ngồi ra, để con dấu hoạt động chính xác thì vị trí đặt phải sạch sẽ, gọn gàng.
Lò xo: Khi nhiệt độ nước làm mát giảm xuống dưới một mức quy định (khoảng dưới 87 độ C) thì lị xo này sẽ đưa van chính trở về vị trí đóng.
Ngun lý hoạt động van hằng nhiệt
hi xe ô tô mới khởi động, động cơ vẫn chưa được làm nóng nên van hằng nhiệt sẽ đóng, q trình trao đổi nước làm mát không diễn ra. Khi nhiệt độ trong dầu động cơ cao hơn mức quy định (từ 87 - 102 độ C) thì van nước làm mát mở.
Trường hợp nước làm mát ở nhiệt độ thấp hơn 87 độ C, lò xo đẩy xi lanh đi lên làm van đóng lại. Lúc này, nước làm mát khơng thể di chuyển qua van hằng nhiệt. Cho đến khi động cơ đạt nhiệt độ 87 - 95 độ C thì Parafin (hỗn hợp có nhiều hydrocarbon từ dầu hỏa) sẽ giãn nở đẩy sức cản của lò xo và xi lanh đi xuống. Lúc này, van hằng nhiệt sẽ mở thông đường nước từ động cơ ra két làm mát.
b, Vị trí lắp đặt van hằng nhiệt
Hình 6.46 Vị trí của van hằng nhiệt
Van hằng nhiệt ô tô thường được lắp trên đường ống dẫn từ động cơ đến két nước
c, Hư hỏng của van hằng nhiệt Thay đổi nhiệt độ bất thường Rò rỉ chất làm mát
Qua nhiệt động cơ
6.3.5. Van ISC điều khiển tốc độ không tải (Idle Speed Control)
Chức năng và nhiệm vụ
Hệ thống ISC (Idle Speed Control – Điều khiển tốc độ không tải) điều khiển cho một lượng gió đi tắt qua bướm ga khi không đạp ga để điều khiển tốc độ không tải phù hợp với các điều kiện khác nhau của động cơ.
a,Cấu tạo và nguyên lí làm việc van ISC Cấu tạo van ISC
Hình 6.47: Hệ thống van ISC
Hệ thống ISC bao gồm van ISCV, ECU động cơ, các cảm biến và cơng tắc khác nhau.
Ngun lý hoạt động van ISC
Hình 6.48: Nguyên lý hoạt động van ISC
Hệ thống bao gồm các tín hiệu đầu vào gửi tới ECU sau đó ECU hiểu được điều kiện làm việc của động cơ hiện tại và đưa ra tín hiệu điều khiển cho cơ cấu chấp hành là van không tải (ISCV) hoặc Bướm ga điện tử để điều khiển lượng gió đi vào động cơ cho phù hợp khi không đạp ga.
Các chế độ hoạt động của hệ thống điều khiển tốc độ không tải: Khi khởi động
Khi ECU động cơ nhận được một tín hiệu khởi động (STA), nó xác định rằng động cơ đang khởi động và điều khiển van ISC hoặc bướm ga mở lớn để động cơ dễ dàng khởi động,
– Tín hiệu đầu vào gửi về ECU gồm có: Cảm biến nhiệt độ nước làm mát, Tín hiệu STA, tín hiệu NE, Tín hiệu IDL từ cảm biến bướm ga.
Hình 6.49: Nguyên lý hoạt động van ISC khi khởi động Chế độ hâm nóng động cơ (chạy khơng tải nhanh ) động Chế độ hâm nóng động cơ (chạy khơng tải nhanh )
Khi động cơ nguội, tốc độ chạy không tải không ổn định do những yếu tố như độ nhớt của dầu động cơ cao và độ tơi nhiên liệu kém. Vì vậy phải làm cho tốc độ chạy khơng tải cao hơn bình thường để làm cho nó ổn định. Điều này được gọi là chạy không tải nhanh
Sau khi mới khởi động động cơ, nếu cảm biến nhiệt độ nước báo về là nhiệt động động cơ còn thấp, ECU sẽ điều khiển mở lớn van ISCV hay bướm ga ra nhằm