Hỡnh 3.4. Xung phun cơ bản ở tốc độ khụng tải tại điều kiện bỡnh thường.
Ở tốc độ khụng tải (750 v/p) và ở điều kiện bỡnh thường xung phun của vũi phun nhiờn liệu cú dạng như ở trờn.
Ban đầu khi ECU gửi tớn hiệu điều khiển tới vũi phun, do vũi phun được điều khiển đúng mở bằng cuộn điện từ, khi cú điện ỏp vào cuộn dõy, cuộn dõy sinh ra từ khỏng cản trở dũng điện nờn ban đầu xung cú dạng đi xuống sau đú tăng đột ngột, khi dũng điện qua cuộn dõy và đạt được giỏ trị nhất định là lỳc xung ở đỉnh cao nhất đú là lỳc cuộn dõy sinh ra từ trường hỳt kim phun đi lờn và mở kim phun. Sau đú khi mà tớn hiệu điều khiển từ ECU khụng cũn thỡ điện ỏp giảm xuống, xung phun đi xuống như ở trờn.
Khi bị ngắt điện đột ngột cuộn dõy sinh ra dũng điện khỏng lại sự đột ngột đú và ở hỡnh dạng của xung phun sẽ đi xuống một đoạn so với lỳc ban đầu và mới bắt đầu hỡnh dạng như cũ lỳc chưa cú dũng điều khiển từ ECU.
Hỡnh 3.5. Xung phun khi ở chế độ tăng tốc và động cơ làm việc ở điều kiện bỡnh thường.
Khi ở số vũng quay 4354 v/p chế độ tăng tốc và toàn tải, ta thấy khi ở tốc độ cao động cơ sẽ phải tiờu tốn nhiều nhiờn liệu hơn để duy trỡ hoạt động. Do vậy vũi phun sẽ phải phun nhiều hơn (tức là số lần phun trong một chu kỳ tăng lờn hay tần số tăng), cú nghĩa là khoảng cỏch giữa hai lần phun sẽ gần nhau hơn như ta thấy ở trờn hỡnh trờn.
Trờn hỡnh trờn ta thấy tần số xung phun tăng so với chế độ khụng tải.
Điều khiển khoảng thời gian phun nhiờn liệu bao gồm việc phun đồng bộ được thực hiện tại một gúc quay trục khuỷu nhất định, việc phun đồng bộ bao gồm điều khiển phun khi khởi động được thực hiện khi quay khởi động và phun tăng tốc.
Khi mất tớn hiệu đỏnh lửa thỡ động cơ sẽ khụng duy trỡ được hoạt động. Do đú như ta thấy trờn hỡnh thực nghiệm ở dưới ta thấy xung phun khụng cú gỡ thay đổi ngoài là một đường thẳng ở mức thang 0.
Hỡnh 3.6. Xung phun khi mất tớn hiệu đỏnh lửa.
Do mất tớn hiệu đỏnh lửa nờn ECU sẽ khụng định ra được lượng phun cơ bản để gửi tớn hiệu phun tới vũi phun, nờn vũi phun sẽ khụng phun.
3.4.2. Tớn hiệu cảm biến ỏp suất đường ống nạp PIM.
Cũng giống như tớn hiệu đỏnh lửa. Nếu cú hở hay ngắn mạch xảy ra trong mạch tớn hiệu cảm biến ỏp suất đường ống nạp, khụng thể tớnh toỏn được khoảng thời gian phun cơ bản, kết quả là động cơ bị chết hay khụng thể khởi động lại được.
Một giỏ trị cố định (tiờu chuẩn) xỏc định tại thời điểm khởi động bằng trạng thỏi của tiếp điểm khụng tải được sử dụng để làm khoảng thời gian phun cơ bản và thời điểm đỏnh lửa cho phộp động cơ hoạt động.
3.4.3. Tớn hiệu của cảm biến nhiệt độ nước làm mỏt.
Ở chế độ khụng tải (750v/p), ta ngắt tớn hiệu từ cảm biến nhiệt độ nước làm mỏt. Qua khảo sỏt thực nghiệm ta đo được xung phun cú hỡnh dạng như sau.
Hỡnh 3.7. Xung phun khi mất tớn hiệu từ cảm biến nhiệt độ nước làm mỏt.
Ta thấy trờn hỡnh bề rộng xung phun rộng hơn xung phun khi động cơ ở cựng tốc độ động cơ (750 v/p) (hỡnh 2.4).
Hỡnh 3.8. Tỷ lệ làm đậm hiệu chỉnh với nhiệt độ nước làm mỏt.
Khi nhiệt độ nước đặc biệt thấp, hiệu chỉnh đậm này sẽ tăng gấp đụi lượng phun.
Tức là khi mất tớn hiệu cảm biến nhiệt độ nước làm mỏt ECU sẽ khụng tớnh toỏn được tỷ lệ làm đậm ở chế độ khụng tải nờn ECU sẽ chạy theo một chương trỡnh cài sẵn trong bộ nhớ. Và sẽ phun nhiều hơn, tức là thời gian mở kim phun sẽ được kộo dài hơn như ta thấy trờn hỡnh trờn.
3.4.4. Tớn hiệu cảm biến nhiệt độ khớ nạp.
Ở chế độ khụng tải tốc độ 750 v/p, ta điều chỉnh nhiệt độ khụng khớ tăng lờn.Qua khảo sỏt thực nghiệm ta đo được hỡnh dạng xung phun cú dạng như sau.
Hỡnh 3.9. Xung phun khi tăng nhiệt độ khớ nạp.
So sỏnh với xung phun cơ bản khi ở chế độ khụng tải và động cơ ở trạng thỏi làm việc bỡnh thường.
Ta thấy bề rộng của xung phun bộ đi, tức là khi tăng nhiệt độ khớ nạp thỡ cỏc tớn hiệu hiệu chỉnh từ ECU gửi tới vũi phun điều khiển cho vũi phun với thời gian phun ngắn đi tức là phun ớt nhiờn liệu.
Do tớn hiệu từ cảm biến nhiệt độ nước làm mỏt gúp phần vào làm hiệu chỉnh làm đậm nhiờn liệu, mà khi nhiệt độ khụng khớ tăng lờn, khụng khớ sẽ gión nở & mặc dự với cựng một thể tớch thỡ khụng khớ vẫn nhẹ hơn nờn tỷ lệ khụng khớ – nhiờn liệu giảm xuống.
ECU sẽ hiệu chỉnh sự thay đổi của tỷ lệ khụng khớ – nhiờn liệu bằng một tớn hiệu cảm biến nhiệt độ khớ nạp. Với nhiệt độ làm chuẩn là 200 C, lượng nhiờn liệu giảm đi khi nhiệt độ khớ nạp tăng quỏ 200 C.
Do nhiờn liệu bay hơi kộm nếu khụng cung cấp cho nú một hỗn hợp đậm hơn.
Vỡ lý do đú, khi nhiệt độ nước làm mỏt thấp, cảm biến nhiệt độ nước sẽ thụng bỏo cho ECU động cơ để tăng lượng nhiờn liệu phun nhằm bự lại cho đến
Hỡnh 3.10.Tỷ lệ làm đậm theo nhiệt độ khớ nạp.
Do đú qua thực nghiệm đo xung phun của vũi phun ta cú thể chẩn đoỏn được sự hư hỏng của cảm biến nhiệt độ khớ nạp, bằng cỏch so sỏnh xung phun đo được ở trạng thỏi đo với xung phun chuẩn.
3.4.5. Tớn hiệu cảm biến vị trớ bướm ga.
Khi ta ngắt mất tớn hiệu PSW cảm biến vị trớ bướm ga. Ở chế độ khụng tải xung cú dạng như sau.
Hỡnh 2.11. Xung phun ở chế độ khụng tải khi ngắt cảm biến vị trớ bướm ga.
Khi ta tăng ga động cơ chết mỏy vỡ khi đú lượng khụng khớ vào quỏ nhiều mà tớn hiệu PSW (tớn hiệu trợ tải) mất, tớn hiệu này của cảm biến vị trớ bướm ga đúng vai trũ cho việc tăng lượng phun nhiờn liệu và tăng cụng suất của động cơ.
Do đú xung phun khi tăng tốc cú hỡnh dạng như hỡnh 2.6. Tức là động cơ chết mỏy khụng phun.
3.4.6. Tớn hiệu cảm biến nhiệt độ động cơ và nhiệt độ khớ nạp.
Ở chế độ toàn tải 4500 v/p, sau khi khởi động ta ngắt tớn hiệu cảm biến nhiệt độ khớ nạp và ngắt tớn hiệu cảm biến nhiệt nước làm mỏt.
Hỡnh 2.12. Xung phun khi ngắt tớn hiệu nước làm mỏt và nhiệt độ khớ nạp.
Ta thấy xung phun cú bề rộng lớn hơn xung của xung phun ở chế độ toàn tải khi động cơ làm việc bỡnh thường, cú nghĩa là thời gian phun kộo dài hơn lượng nhiờn liệu phun nhiều hơn.
Do vậy qua xung phun ở chế độ tăng tốc ta cú thể chẩn đoỏn được sự hư hỏng của cảm biến nhiệt độ khớ nạp và cảm biến nhiệt độ nước làm mỏt.
của cảm biến vị trớ bướm ga đúng (khi phanh bằng động cơ), việc phun nhiờn liệu sẽ bị ngừng lại để tạo lờn khớ thải sạch & tiết kiệm nhiờn liệu. Mặc dự vậy, nếu
nhiệt độ nước làm mỏt cũn thấp, số vũng quay cắt nhiờn liệu sẽ tăng lờn để ngăn ngừa việc xảy ra hiện tượng “giật cục”.
Điện ỏp (cỏc tớn hiệu) đến ECU:
• Từ cuộn đỏnh lửa - Nhận biết tốc độ động cơ
Hỡnh 2.13.Hiệu chỉnh phun khi cắt nhiờn liệu.
• Từ cảm biến vị trớ bướm ga (IDL) - Nhận biết bướm ga lớn hơn 1.5 so với vị trớ đúng.
• Từ cảm biến nhiệt độ nước làm mỏt -Nhận biết nhiệt độ làm mỏt.
mà ECU gửi tớn hiệu đến mở vũi phun. Đú là thời gian trễ.
Điện ỏp accu thấp thời gian trễ dài và ngược lại. Thời gian trễ tiờu chuẩn là với 14V (điện ỏp accu).
Theo thực nghiệm ta thấy.
Nếu xung phun thay đổi liờn tục dẫn đến điện ỏp accu cú vấn đề, yếu hoặc là mạch quỏ.
Xảy ra hiện tượng giật cục hay chết mỏy.
Thời gian phun thực tế & thời gian trễ ( khụng phun ).
Hỡnh 2.14.Khoảng thời gian trễ.
ECU sẽ tớnh toỏn khoảng thời gian phun nhiờn liệu để đạt được một hỗn hợp khụng khớ – nhiờn liệu thớch hợp cần cho động cơ, và gửi tớn hiệu phun đến cỏc vũi phun. Mặc dự vậy, như chỉ ra trong hỡnh vẽ bờn phải, sẽ cú một khoảng thời gian trễ nhỏ từ lỳc phỏt tớn hiệu đến khi van của vũi phun mở ra (khoảng thời gian khụng phun). Do vậy tỷ lệ khụng khớ – nhiờn liệu sẽ nhạt hơn so với yờu cầu.
Hỡnh 2.15.Bự lại khoảng thời gian trễ.
Mặc dự vậy, để đảm bảo tỷ lệ khụng khớ – nhiờn liệu được chớnh xỏc, khoảng thời gian mở của vũi phun (thời gian phun thực tế) & khoảng thời gian do ECU xỏc định phải bằng nhau, do vậy tớn hiệu phun đưa đến cỏc vũi phun từ ECU phải thờm khoảng thời gian trễ vào khoảng thời gian phun nhiờn liệu.
Khoảng thời gian hiệu chỉnh điện ỏp.
Hỡnh 2.16. Hiệu chỉnh theo điện ỏp.
Khoảng thời gian trong hoạt động của vũi phun (khoảng thời gian phun) thay đổi tuỳ theo vào điện ỏp ắc quy; nú sẽ ngắn nếu điện ỏp ắc quy cao & dài nếu điờnj ỏp ắc quy thấp, do vậy cần phải hiệu chỉnh. Với thời gian trễ tiờu chuẩn ứng với điện ỏp 14V, tớn hiệu phun sẽ dài hơn nếu điện ỏp nhỏ hơn 14V.
3.4.9. Làm đậm hỗn hợp khi tăng tốc.
Hỡnh 2.17. Tớn hiệu làm đậm khi tăng tốc.
Để nõng cao khả năng tải của xe khi tăng tốc đột ngột (tiếp điểm khụng tải mở) trong khi bướm ga đúng (cỏc tiếp điểm khụng tải đúng), khi đú nhiờn liệu chỉ được phun với một khoảng thời gian đó định trước. Mặc dự vậy, hỗn hợp khụng được làm đậm nếu cú trựng lặp với tớn hiệu phun bỡnh thường khi tiếp điểm khụng tải mở.
3.4.10. Khi mất tớn hiệu từ cảm biến tốc độ động cơ NE.
Đõy là một tớn hiệu quan trọng giỳp ECU nhận biết được tốc độ động cơ. Tớn hiệu này gúp phần vào việc tớnh toỏn lượng phun cơ bản, nếu mất tớn hiệu này ECU sẽ khụng tớnh toỏn được lượng phun cơ bản, vỡ vậy khụng cú tớn hiệu phun gửi đến cỏc vũi phun, vũi phun ngưng hoạt động.
Xung phun cú dạng như sau.
PHẦN IV
HOÀN THIỆN Mễ HèNH 4.1. GIỚI THIỆU Mễ HèNH.
Mụ hỡnh được chia làm 2 phần chớnh: - Phần khung gỏ. - Bảng điều khiển.
4.1.1. Khung gỏ.
Sau một thời gian làm thực hành mụ hỡnh đó được hoàn thiện như sau.
Phần trước là phần hộp đựng ắc quy và bỡnh xăng, phần lày cú cửa che chắn, phớa trờn là bảng điều khiển.
4.1.2. Bảng điều khiển.
Bảng điều khiển được bố trớ như là một ECU, trờn đú cú cỏc chõn cực của ECU của động cơ 5A – FE. Và ý nghĩa cỏc chõn cực, trờn bảng điều khiển chia làm 2 khoang. Khoang tớn hiệu điều khiển - kết nối.
KẾT LUẬN
Trong thời gian thực hiện đề tài, bao gồm đề tài lý thuyết và thực hành. Em đó rỳt ra được những kiến thức cựng kinh nghiệm phong phỳ và thực tế. Trong quỏ trỡnh tỡm hiểu về hệ thống phun xăng điện tử trờn động cơ TOYOTA 5A - FE, Chỳng em đó nhận thức rừ ràng tầm quan trọng khi ứng dụng cỏc cụng nghệ nhằm nõng cao hiệu suất của động cơ. Tự chẩn đoỏn và cỏc phương thức hiện đại để khảo sỏt quỏ trỡnh cung cấp nhiờn liệu cho quỏ trỡnh chỏy của động cơ (đặc tớnh phun ) cũng gúp phần quan trọng vào mục tiờu đú.
Để cho học sinh, sinh viờn khi muốn tỡm hiểu và thực hành chẩn đoỏn, kiểm tra trờn động cơ. Em đó xõy dựng mụ hỡnh thực tập như đó cú. Do cũn thiếu kinh nghiệm, nờn trong khi xõy dựng mụ hỡnh thực tập chỳng em gặp khụng ớt khú khăn. Được sự giỳp đỡ tận tỡnh của cỏc thầy cụ trong KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC, chỳng em đó hoàn thành đồ ỏn.
Một lần nữa em xin chõn thành cảm ơn !
Hưng yờn, ngày thỏng năm 2007.
Nhúm sinh viờn thực hiện
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tờn tài liệu Tỏc giả Trang bị điện & điện tử trờn ụtụ hiện
đại
PGS – TS Đỗ Văn Dũng Nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia
Tp.HCM
Chẩn đoỏn kỹ thuật ụtụ PGS – TS Nguyễn Khắc Trai Nhà xuất bản Giao Thụng Vận Tải Tài liệu đào tạo TCCS Cụng ty Toyota Việt Nam Tài liệu khai thỏc trờn mạng internet Website : Wikipedia.org