4. KHẢO SÁT HỆ THỐNG TĂNG ÁP ĐỘNG CƠ DURATORQ TDCi
4.2. Bộ tuabin tăng áp lắp trên động cơ Duratorq Tdci 2.5l
4.4.4. Hệ thống bôi trơn và làm mát trong bộ tuabin
Hệ thống bôi trơn của bộ tuabin được tích hợp với hệ thống bôi trơn của động cơ chính, để bôi trơn các ổ đỡ bên trong vỏ giữa. Dầu động cơ được cấp đến từ ống dầu vào và tuần hoàn giữa các ổ đỡ. Sau khi bôi trơn ổ đỡ, dầu chảy qua ống dầu ra và về cácte của động cơ.
Hệ thống làm mát: Tương tự như hệ thống bôi trơn, hệ thống làm mát tuabin cũng nằm chung trong hệ thống làm mát động cơ chính, tuabin được làm mát bởi nước làm mát động cơ. Nước làm mát từ van hằng nhiệt vào khoang nước bên trong vỏ giữa qua ống nước vào. Sau khi tuần hoàn làm mát tuabin, nước qua ống nước ra và quay về bơm nước để tuần hoàn trong hệ thống làm mát động cơ.
Hình 4 – 10 Hệ thống bôi trơn và làm mát tuabin.
Hình 4 – 11 Mối quan hệ giữa số % mật độ không khí tăng lên sau khi làm mát theo πk và theo mức độ làm mát.
4.4.5. Cảm biến nhiệt độ khí nạp (MAF)
- Vi trí: Cảm biến nhiệt độ gió nạp thường được gắn tại ống góp hút hoặc ở vị trí của bộ giải nhiệt gió nạp
- Cấu tạo: Là loại biến trở nhiệt âm NTC tuyến tính.
- Chức năng: Cảm biến nhiệt độ không khí nạp dùng nhận biết nhiệt độ
không khí nạp và kết hợp với cảm biến áp suất, để xác định lượng không khí nạp đi vào động cơ rồi thông báo cho bộ xử lý PCM.
Hình 4-12 Cảm biến nhiệt độ khí nạp
1- Nhiệt điện trở; 2- Thân cảm biến; 3- Chất cách điện; 4- Giắc
Cảm biến nhiệt độ khí nạp gồm một điện trở có giá trị điện trở thay đổi khi nhiệt độ môi trường quanh nó (nhiệt độ khí nạp) thay đổi. Điện trở tăng khi nhiệt độ
giảm và điện trở giảm khi nhiệt độ tăng. Tuỳ theo nhiệt độ khí nạp mà bộ PCM sẽ nhận tín hiệu điện thay đổi từ điện trở để tăng hoặc giảm lượng khí nạp cho phù hợp với tỷ lệ hoà trộn không khí. Kết cấu được thể hiện ở hình 4-12.
Sự kiểm tra nhiệt độ khí nạp là cần thiết trong hệ thống EFI do tỉ trọng không khí thay đổi theo nhiệt độ, khi nguội tỉ trọng không khí tăng và ngược lại. Vì vậy PCM cần phải nhận biết điều này để điều chỉnh phun cho hợp lý khi nhiệt độ không khí nạp thay đổi.
Cảm biến nhiệt độ khí nạp được nối với PCM như sơ đồ dưới đây.
Hình 4-13 Sơ đồ cảm biến nhiệt độ khí nạp.
Chân E từ cảm biến được đưa vào chân E2 của PCM để cấp Mass cho cảm biến. Chân THA trước khi được đưa vào để xử lý tín hiệu thì phải được kéo lên nguồn Vcc( thường là 5V) qua một điện trở. Do điện trở trong PCM và nhiệt điện trở trong cảm biến nhiệt độ khí nạp được mắc nói tiếp nên điện áp của tín hiệu THA thay đổi khi giá trị điện trở của nhiệt điện trở thay đổi.
4.4.6. Cảm biến áp suất đường ống nạp (MAP)
Cảm biến áp suất khí nạp được đặt phía sau máy tăng áp, là một biến trở theo áp suất. Cảm biến này có nhiệm vụ thông báo tín hiệu của áp suất hiện hữu cho PCM động cơ. Từ đó PCM sẽ điều khiển đóng mở van EGR, bầu chân không để thay đổi cánh tuabin của máy tăng áp và lượng phun nhiên liệu cho phù hợp.
Hình 4-14 Kết cấu của cảm biến áp suất đường ống nạp 1- Tấm silicon; 2- Buồng chân không; 3- Lọc.
Đây là loại áp kế điện (Cảm biến chân không). Loại cảm biến này dựa trên nguyên lý cầu Wheaston. Mạch cầu được sử dụng trong thiết bị nhằm tạo ra một điện thế phù hợp với sự thay đổi của điện trở.
Cảm biến bao gồm 1 tấm silicon mỏng hai mặt được phủ thạch anh để tạo thành điện trở áp điện. Các điện trở mắc với điện trở áp điện tạo thành mạch cầu Wheastone. Khi áp suất trong đường ống nạp thay đổi, giá trị điện trở áp điện sẽ
Hình 4-15 Áp suất đường ống nạp (Áp suất tuyệt đối)
thay đổi, nhờ mạch cầu Wheastone biến sự thay đổi điện trở thành sự thay đổi điện áp và báo về PCM qua chân PIM. Điện áp sử dụng ở đây là 5V.
4.4.7. Cảm biến áp suất nhiên liệu IC
Chíp silicon
VC 5 V
PIM R
E2 E1
Hình 4-16: Cảm biến áp suất đường ống nạp.
Cảm biến áp suất ống đo áp suất tức thời trong ống phân phối và báo về PCM với độ chính xác thích hợp và tốc độ đủ nhanh. Cấu tạo cảm bến áp suấtđược thể hiện ở hình 4-18.
Hình 4-18 Cấu tạo cảm biến áp suất trên ống phân phối
1- Mạch điện; 2- Màng xo; 3- Màng của phần tử cảm biến; 4- Ống dẫn áp suất; 5- Ren lắp ghép.
Nhiên liệu chảy vào cảm biến áp suất đường ống thông qua một đầu mở và phần cuối được bịt kín bởi màng cảm biến. Thành phần chính của cảm biến là một thiết bị bán dẫn gắn trên màng cảm biến, dùng để chuyển áp suất thành tín hiệu điện. Tín hiệu do cảm biến tạo ra được đưa vào mạch khuếch đại tín hiệu và đưa đến PCM.
Cảm biến hoạt động theo nguyên tắc:
- Khi màng biến dạng thì lớp điện trở đặt trên màng sẽ thay đổi giá trị. Sự biến dạng (khoảng 1 mm ở áp suất 1600 bar ) là do áp suất tăng lên trong hệ thống, sự thay đổi điện trở dẫn đến sự thay đổi điện thế ở mạch cầu điện trở.
- Điện áp thay đổi trong khoảng 0-70 mV (tùy thuộc áp suất tác động) và được khuếch đại bởi mạch khuếch đại đến 0,5V- 4.5V.
Việc kiểm soát một cách chính xác áp suất của ống là điều bắt buộc để hệ thống hoạt động đúng. Đây cũng là nguyên nhân tại sao cảm biến áp suất ống Rail phải có sai số nhỏ trong quá trình đo. Trong dải hoạt động của động cơ, độ chính xác khi đo đạt khoảng 2%. Nếu cảm biến áp suất ống bị hỏng thì van điều khiển áp suất sẽ được điều khiển theo giá trị định sẵn trong PCM.
4.3. Phối hợp làm việc của turbo VGT với động cơ Duratorq Tdci 2.5l
Đối với động cơ tăng áp bằng TB-MN thì cụm TB-MN cần đảm bảo cung cấp đủ lượng không khí cho ĐCĐT, tức là đảm bảo các điều kiện sau đây :
- Áp suất khí nạp phải đảm bảo các yêu cầu ứng với từng chế độ làm việc;