1.6 Kết cầu hệ thống phun xăng điện tử EEI
1.6.3 Hệ thông nạp không khí
Cổ họng gió điều khiển lượng khí nạp trong quá trình động cơ hoạt động. Lúc
động cơ hoạt động không tải thì cho không khí di qua van khí phụ để điều khiển tốc độ
cầm chừng và cho không khí đi qua bướm ga lúc động cơ hoạt động có tải. Có một hoặc hai cảm biến vị trí bướm ga được lắp lên trục của bướm ga để xác định vị trí bướm ga. Một số loại cỗ họng gió cũng được lắp một lắp thêm bộ đệm bướm ga để làm cho bướm ga không bị đóng đột ngột. Ngày nay, ở các loại động cơ hiện đại, bướm ga được điều khiển bằng hộp điều khiển ECU thông qua mô tơ điều khiển bướm ga.
18
Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Lê Trí Tường
Van khí phụ Hình 1.16 Cổ họng gió.
Khi chạy ở chế độ không tải, bướm ga sẽ đóng hoàn toàn, chính vì vậy dòng khí nạp sẽ đi qua khoang khí phụ và vào trong khoang nạp khí.
Tốc độ không tải của động cơ có thể được điều chỉnh bằng việc điều chỉnh lượng khí nạp đi qua khoang khí phụ: xoay vít chỉnh tốc độ không tải sẽ làm giảm dòng khí phụ và giảm tốc độ không tải của động cơ, nới lỏng vít chỉnh (xoay nó ngược chiều kim đồng hồ sẽ làm tăng lượng khí qua khoang khí phụ và tăng tốc độ không tải của động cơ.
Vit chinh toc độ không tải
Lat —
Đên đường
ơ of Bướm ứi Ê
Từ bầu lọc gió mè Bướm ga ống nạp
Nước làm mát
Hình 1.17 Mặt cắt ngang của cô họng gió.
Van khí phụ trên các dòng xe phổ biến hiện nay thường dùng loại sáp nhiệt được chế tạo liền trong cô họng gió.
Van khí phụ có thiết kế bao gdm một hệ thông các thành phần, bao sồm một van nhiệt, một van chăn, một lò xo bên trong và một lò xo bên ngoài. Trong van nhiệt,
19
Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Lê Trí Tường
được điền đầy bằng sáp có khả năng giãn nở theo biến đổi nhiệt độ. Sáp này phản ung băng cách mở và đóng tùy thuộc vào nhiệt độ nước làm mát.
Khi nhiệt độ nước làm mát thấp, sáp trong van nhiệt co lại và đây lò xo mở van chắn. Điều này cho phép không khí đi qua van khí phụ, bỏ qua bướm ga và vào khoang nạp khí của động cơ. Ngược lại, khi nhiệt độ nước làm mát tăng, sáp trong van nhiệt mở rộng làm cho lò xo bên trong nén và đóng dần van chắn. Với lò xo bên trong mạnh hơn, van chăn đóng chặt hơn và điều này dẫn đến giảm tốc độ của động cơ cho đến khi nó đóng hoàn toàn.
Quá trình này được kiểm soát bằng cách điều chỉnh nhiệt độ nước làm mát. Khi
nhiệt độ đạt 800°C, van chắn đóng lại và tốc độ không tải của động cơ trở về mức bình thường. Nếu nhiệt độ nước làm mát tăng cao hơn, sáp trong van nhiệt sẽ mở rộng nhiêu hơn, tạo áp lực đê lò xo bên trong nén chặt van chăn.
1.6.3.2 Khoang nạp khí và đường ống nạp
-ệ %,... _ Khoang nạp khớ << ~
i x1
A) 1 ả | | ị
/ . \ dư | ¢ A j }
\ k7 \ |} j | | Ly /
- we / Jf ; NÍ
6 Đường ông nạp
Hình 1.18 Khoang nạp khí và đường ống nạp.
Không khí hút vào trong các xy lanh bị ngắt quãng bởi các kỳ của động cơ nên sẽ xảy ra rung động trong khí nạp. Rung động này có thê khiến cho tắm đo gió của cảm biến đo áp suất chân không dao động. Do đó, một khoang nạp khí được thiết kế có thể
tích lớn để giúp giảm hiện tượng này. Đường ống nạp có thiết kế cong để tạo ra cho
khí nạp có tính khí động học, giúp không khí vào xi lanh theo hình dạng xoáy.
Có hai loại ông kết nôi giữa khoang nạp khí và đường ông nạp, một loại liên và, một loại rời.
20
Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Lê Trí Tường
1.6.3.3. Cảm biến đo gió
Có nhiều loại cảm biến đo gió như cảm biến loại cánh trượt, loại Karman,...
Nhưng thông thường trên các động cơ phun xăng điện hiện đại ngày nay thường dùng loại đo áp suất đường nạp (MAP) và cảm biến đo khối lượng khi nap (MAF).
Với cam biên đo áp suât trên đường nạp do được ap suat trén duong ông nạp và
gửi tín hiệu về cho ECU bằng tín hiệu điện áp.
Cảm biến áp suất trên đường ống nạp bao gồm hai thành phần chính: một phần tử chuyển đổi áp suất và một vi mạch tích hợp (IC) được sử dụng để khuếch đại tín hiệu ra từ phần tử chuyền đổi. Phần tử chuyển đổi áp suất thường được làm bằng màng silicon và sử dụng hiệu ứng điện trở áp điện của chât bán dẫn.
Khi áp suất trong đường ống nạp thay đổi thì điện trở thay đối, và điện áp phát ra từ cảm biến sẽ thay đổi theo, tạo tín hiệu đo lượng gió trong đường ống nạp gửi về
ECU để xử lý.
Cảm biến áp suất đường ống nạp đống vai trò quan trọng trong hệ thống EFI và được sử dụng với loại D — EFI nhằm xác định áp suất đường ống nạp.
é ECU c2 T bh H áp gửi v
+ T
I | '
! |
|
! ' I ' l I J |
Điện 1013 81.3 41.3 1.3 kPa
(760, 29.9) (610, 24.0) (310, 12.2) {70, 0.4) {mmHg
i; A A x A in.Hg)
Ap suat trên đường ông nạp
Hình 1.19 Mối quan hệ giữa áp suất trên đường ống nạp và điện ap giti vé ECU.
Cảm biến áp suất đường ống nạp sử dụng độ chân không được tạo ra trong buồng chân không. Độ chân không trong buồng này gần như tuyệt đối và nó không chịu sự ảnh hưởng bởi sự dao động của áp suất khí quyền xảy ra bởi sự thay đổi về độ cao.
21
Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Lê Trí Tường
Cảm biến áp
suât đường nạp ECM
Phần tử áp điện Đường ống nạp
Hình 1.20 Sơ đồ mạch điện cảm biến áp suất trên đường ống nạp.
Cảm biến áp suất đường ống nạp so sánh áp suất đường ống nạp với độ chân không và phát ra tín hiệu PIM. Do đó, tín hiệu này không bị dao động theo sự thay đôi của áp suât khí quyên.
Đối với cảm biến đo khối lượng khí nạp (MAF) hay còn gọi là cảm biến đo gió loại dây nhiệt được sử dụng trong động cơ sử dụng hệ thống L — EFI. Cảm biến đo gid loại dây nhiệt thường được trang bị thêm cảm biến nhiệt độ khí nạp tạo thành cụm cảm biên được đặt trên đường gió vào.
Cảm biến đo gió loại dây nhiệt có cấu tạo gồm một cuộn dây sấy và một nhiệt điện trở. Dây nhiệt được cung cấp điện áp để duy trì ở một nhiệt độ nhất định, khí có không khí vào sẽ làm cho dây nhiệt giảm nhiệt độ của dây nhiệt xuống. Lượng gió vào càng nhiệt thì nhiệt độ của dây nhiệt giảm xuống càng nhiễu, vì vậy để tăng nhiệt độ cho dây nhiệt thì phải cần cung cấp một điện áp cao hơn. ECU dựa vào lượng điện
cung cấp cho dây nhiệt để xác định khối lượng của không khí nạp vào động cơ.
22