1. Vịi phun
2. Vịi phun #1 (xylanh #1) 3. Vịi phun #2 (xylanh #3) 4. Vịi phun #3 (xylanh #4) 5. Vịi phun #4 (xylanh #2) 6. Cường độ dịng khơng đổi 7. Mạch nạp
8. Mạch cao thế 9. Mạch điều khiển 10. ECU đơng cơ
Hình 2.41Sơ đồ hệ thống điều khiển động cơ
Nguyín lý lăm việc của hệ thống :Khi khô điện OFF, ECM khơng lăm
việc. Nhưng bộ nhớ ECM được cấp nguồn bởi accu thơng qua chđn BATT -Khi khô điện ở vị trí IG2 accu cung cấp nguồn cho ECM , ECM sẽ thực hiíïn đồng thời câc điều khiển sau:
+ ECM sẽ điều khiển cấp nguồn cho chđn MREL khiển đĩng rơle EFI cấp nguồn dương đến chđn +B cho ECM.
+ Điều khiển cấp nguồn chđn GREL để đĩng rơle xơng đồđng thời nhịp mât chđn GIND để đỉn bâo xơng sâng trong khoảng 10s.
+ Cấp nguồn vă nhận câc tín hiệu từ câc cảm biến mặc dù động cơ chưa hoạt động.
+ Điều khiển nhịp mât chđn W để đỉn MIL sâng đồng thời truyền câc thơng tin mê lỗi đến đầu nối DLC3.
- Khi khô điện bật sang vị trí ST2 : ngoăi những điều khiển như khô điện ở vị trí IG2 ( khơng cịn điều khiển bugi xơng mây nửa) ECM nhận tín hiệu ST vă đồng thời cấp nguồn đĩng rơle mây khởi động cho mây khởi động hoạt động cho đến khi động cơ khởi động được (Tốc độ động cơ khoảng 500 v/p )ECM hiểu lă động cơ đê khởi động xong vă rơle mây khởi động ngắt khi khô điện trả về vị trí IG2.
- Khi động cơ đê khởi động vă khô điện trả về vị trí IG2 ECM thực hiện câc điều khiển như khi ở vị IG2 ban đầu vă câc điều khiển khâc tuỳ theo tình trạng hoạt động của đợng cơ.
2.7.2 Hệ thống câc cảm biến
A Cảm biến âp suất tuyệt đối trín đường ống nạp ( MAP senser): Khi tải
thay đổi âp suất tuyệt đối trín đường ống nạp sẽ thay đổi vă MAP senser sẽ chuyển thănh tín hiệu điện âp bâo về ECM để tính ra lượng khơng khí đi văo xylanh. Sau đĩ dựa văo giâ trị năy ECM sẽ điều khiển thời gian phun mở kim Đđy lă loại cảm biến bân dẫn dựa trín nguyín lý cầu Wheatstone. Mạch cầu Wheatstone được sử dụng trong thiết bị nhằm tạo ra một điện âp phù hợp với sự thay đổi điện trở do tâc dụng của âp suất chđn khơng trong đường ống nạp
Hình2.42 Đường đặc tính của MAP
B Cảm biến tốc độ động cơ ( NE ) : lă loại cảm biến điện từ được sử dụng để phât hiện gĩc của trục khuỷu vă tốc độ động cơ .Tín hiệu NE được
tạo ra bởi khe khơng khí giữa cảm biến vị trí trục khuỷu vă câc răng trín chu vi của rơto tín hiệu đươc lắp trín trục khuỷu . Bânh răng bộ tạo xung với xung khoảng câch 10 0 gồm 34 răng vă 2 răng khuyết. Cứ mỗi 3600 cảm biến tạo ra 34 xung, khu vực cĩ 2 răng khuyết cĩ thể được sử dụng để phât hiện gĩc của trục khuỷu nhưng nĩ khơng thể xâc định kì nĩn hay kì xả để xâc định điều năy ECM cần kết hợp với tín hiệu G. Khi khơng nhận được tín hiệu ECM xâc nhận động cơ khơng chạy.
C Cảm biến vị trí trục cam ( cảm biến G ) : cũng lă loại cảm biến điện
từ nguyín lý hoạt động như cảm biến NE nhưng chỉ khâc ở chổ khâc số răng tín hiệu. Dùng để bâo cho ECM biết vị trí tử điểm thượng hoặc trước tử điểm thượng của pittơng để xâc định thời điểm phun. Khi bộ tạo xung G gắn với bânh răng của bơm cao âp đi qua cảm biến, cảm biến sẽ truyền một tín hiệu xâc định vị trí xylanh đến ECM động cơ. Bộ tạo xung gồm câc mây G ở khoảng câch 900 kỉm theo một bộ tạo xung bổ sung. Cứ mỗi hai vịng quay động cơ bộ cảm biến tạo ra 5 xung nhưng chỉ cĩ một xung được sử dụng để điều khiển. ECM động cơ nhận ra xylanh số 1 khi nĩ đồng thời thăm dị thấy xung lực của NE vă G.
Hình2.44 Mạch điện vă xung cảm biến G
D Cảm biến vị trí băn đạp ga ( PPS) : lă loại bân dẫn phần tử Hall khơng tiếp xúc được đặt ngay dưới chđn ga. Dùng để nhận biết vị trí chđn ga bâo cho ECM biết tình trạng tăng tốc hay giảm tốc của động cơ. Nĩ gồm một cần gạt hoạt động căn cứ văo băn đạp chđn ga. Gĩc năy lăm cho điện âp (VPA1,VPA2 ) ở đầu ra thay đổi. Để ngăn ngừa những trục trặc như mạch ngắt cảm biến bao gồm hai hệ thống điện âp đầu ra (điện âp đầu ra bao gồm cả điện âp 0.8 V ban đầu )
Hình2.45Sơ đồ mạch vă đặc tuyến CB băn đập ga Vị trí CB băn đạp ga E Cảm biến vị trí van cắt cửa nap ( hay cảm biến vị trí bướm ga TPS )
cũng lă loại bân dẫn phần tử Hall như cảm biến vị trí băn đạp ga nhưng chỉ cĩ một tín hiệu đầu ra
Hình2.46 Sơ đồ mạch vă đặc tuyến của TPS
F Cảm biến nhiệt độ nước lăm mât động cơ ( THW ) vă cảm biến nhiệt độ khí nạp ( THW ) :
Cảm biến nhiệt độ nước lăm mât động cơ : lă loại bân dẫn cĩ nhiệt điện
trở đm khi nhiệt độ nước thay đổi điện âp bâo về ECU sẽ thay đổi tương ứng : nhiệt độ tăng thì điện trở giảm vă ngược lại. Dùng để bâo cho ECU tình trạng hoạt động của động cơ để tính tôn ra lượng phun cần hiệu chỉnh.
Hình2.47 Sơ đồ mạch cảm biến THW Đặc tuyến của THW Cảm biến nhiệt độ khí nạp :cĩ cấu tạo vă hoạt động giống như cảm
biến nhiệt độ nước lăm mât động cơ.
G Cảm biến nhiệt độ nhiín liệu (THF ) : do tỉ trọng dầu thay đổi theo
nhiệt độ nín điều cần thiết lă phải bâo cho ECM biết nhiệt độ nhiín liệu để ECM tính tôn ra lượng phun vă thời gian phun tương ứng với nhiệt độ nhiín liệu hiện tại. Cảm biến nhiệt độ nhiín liệu động cơ được đặt trín bơm cao âp. Nĩ cĩ cấu tạo vă hoạt động giống như cảm biến nhiệt độ khí nạp vă cảm biến nhiệt độ nước lăm mât động cơ.
H Cảm biến âp suất ống phđn phối ( Pc) : được đặt trín đường ống Rail
để bâo cho ECM biết âp suất của nhiín liệu để ECM điều khiển van xả âp giử cho âp suất trong ống Rail ổtn định. Nĩ cĩ cấu tạo vă hoạt động giống như MAP.
Hình2.48 Sơ đồ mạch vă đặc tuyến của PC
2.7.3 ECM động cơ
ECM ( electronic control modul ) bộ đđiều khiển trung tiếp nhận những tín hiệu từ câc cảm biến đđể so sânh tính tôn ra lệnh cho câc cơ cấu chấp hănh thực hiện câc lệnh đê được lập trình sẵn trong bộ nhớ của bộ vi xử lí. ECM thích ứng nhanh với câc thay đổi về tình trạng hoạt động, đặc biệt lă một yíu cầu về cơng suất của động cơ.
ECM nhận biết câc điều kiện mơi trường xung quanh mă câc động cơ động cơ khâc khơng nhận biết được. Chính vì vậy mă cung cấp nhiín liệu chính xâc hơn. ECM sử dụng câc bộ chương trình bín trong để tính tôn sự cung cấp nhiín liệu vă thực hiện câc điều chỉnh. Sau khi thực hiện câc tính tôn bộ ECM động cơ truyền tính hiệu đến câc bộ phận cần thiết để cung cấp lượng nhiín liệu chính xâc vă đúng thời điểm cho câc tình trạng hoạt động của động cơ hiện tại. Khi câc điều kiện hoạt động của động cơ thay đổi bộ ECM động cơ tiếp nhận câc tính tôn của nĩ vă điều chỉnh việc cung cấp nhiín liệu vă câc điều chỉnh khâc khi cần thiết. Qua trình năy tiếp tục miễn lă động cơ vẫn tiếp tục chạy. Hầu hết câc cơ cấu chấp hănh khơng cung cấp tín hiệu cho động cơ mă chỉ thực hiện câc hoạt động dựa trín câ tín hiệu nhận được từ bộ ECM động cơ.
Cấu tạo : bộ nhớ trong ECM chia ra lăm 4 loại:
- ROM ( read only memory) : dùng trữ thơng tin thường trực bộ nhớ năy chỉ đọc thơng tin từ đĩ ra chứ khơng thể ghi văo đĩ được thơng tin của nĩ đê được căi đặt sẵn ROM cung cấp thơng tin cho bộ vi xử lí vă được lắp cố định trín mạch in
- RAM ( random access memory) bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiín dùng để lưu trữ thơng tin mới được ghi trong bộ nhớ vă xâc định bởi vi xử lí. RAM cĩ thể đọc vă ghi câc số liệu theo địa chỉ bất kì Ram cĩ hai loại
+ Loại RAM xô được bộ nhớ sẽ mất khi mất dịng điện cung cấp + Loại RAM khơng xô được vẫn duy trì bộ nhớ cho dù thâo nguồn cung cấp ơ tơ RAM lưu trữ thơng tin về hoạt động của câc cảm biến dùng cho hệ thống tự chẩn đôn.
-PROM ( programmable read only memory) : Cấu trúc cơ bản giống như ROM nhưng cho phĩp lập trình (nạp dữ liệu ) ở nơi sử dụng chứ khơng phải nơi sản suất như ROM. PROM cho phĩp sử đổi chương trình điều khiển theo những địi hỏi khâc nhau
-KAM ( keep alive memory) KAM dùng để lưu trữ những thơng tin mới ( những thơng tin tạm thời cung cấp đến bộ vi xử lí KAM vẫn duy trì bộ nhớ cho dù động cơ ngừng hoạt động hoặc tắt cơng tắc mây. Tuy nhiín nếu thâo nguồn cung cấp từ accu đến mây tính thì bộ nhớ KAM sẽ mất.
Bơ vi xử lí : cĩ chức năng tính tôn vă ra quyết định . Nĩ lă bộ nêo của
ECM.
Hình2.49 Sơ đồ khối của câc hệ thống trong mây tính với microprocessor Đường truyền BUS : chuyển câc số liệu vă lệnh trong mây tính theo 2
chiều ECM với những thănh phần trín cĩ thể tồn tại dưới dạng một IC hoặc trín nhiều IC . Ngoăi ra người ta cịn phđn biệt theo độ dăi từ câc RAM ( tính theo bit) : ECM 8 bit, 16 bit, 32 bit.
ECU thực hiện câc phĩp tính với tốc độ cao nín điều khiển thời gian phun vă lượng phun nhiín liệu tốt hơn loại đồng hồ hay bộ điều tốc cĩ được dùng trong bộ bơm truyền thống. ECU tiếp nhận những thơng tin từ câc cảm biến vă ra lệnh cho cơ cấu chấp thực hiện để đạt được thời điểm vă lượng phun nhiín liệu tối ưu.
ECU tiếp nhận thơng tin vă thực hiện câc điều khiển sau MICROPROCESSOR
ROM Hệ thống
điều khiển
Điều khiển Chức năng
Tính tôn lượng phun nhiín liệu
Thay thế chức năng của bộ điều tốc trong bơm phun truyền thống. Loại điều khiển năy cho phĩp
đạt được lượng phun tối ưu do điều khiển căn cứ theo câc tín hiệu về tốc độ động cơ vă vị trí chđn
ga.
Điều khiển thời gian phun nhiín liệu
Thay thế chức năng của đồng hồ trong bơm phun truyền thống. Loại điều khiển năy cho phĩp đạt được thời gian phun tối ưu do điều khiển căn cứ theo câc tín hiệu về tốc độ động vị trí băn đạp ga Điều khiển tỉ lệ phun
nhiín liệu Chức năng năy điều khiển tỉ lệ phun nhiín liệutừ miệng ống phun trong một thời gian năo đĩ Điều khiển âp suất phun
Sử dụng cảm biến âp suất ống phđn phối để đo âp suất nhiín liệu rồi truyền dữ liệu năy đến
ECU để điều khiển lượng nhiín liệu phun
Tính tôn lượng phun nhiín liệu :
Khâi quât về điều khiển lượng phun : ECM đđộng cơ tính lượng phun cơ bản dựa văo điều kiện của động cơ hay điều kiện chạy của xe.
Chức năng năy quyết định lượng nhiín liệu phun phù hợp với câc điều kiện của động cơ bằng câch điều chỉnh lượng phun nhiín liệu cơ bản cho phù hợp với nhiệt độ chất lăm mât, nhiệt đđộ nhiíín liệu, nhiệt độ khơng khí văo vă âp suất khơng khí văo.
Câch tính lượng phun :
b
c t
t t = + tc : thời gian phun cơ bản
tb : thời gian phun hiệu chỉnh
t : thời gian phun thực tế cần điều chỉnh
Lượng phun cơ bản: Lượng phun nhiín liệu cơ bản do tốc đđộ động cơ (NE) vă tín hiệu cảm biến MAP bâo về ECM sẽ tính tôn ra thời gian phun cơ bản vă thời điểm phun sớm.
Lượng phun nhiín liệu tối đa( thực tế ): Lượng phun nhiíín liệu tối đđa đđược tính bằng câch cộng câc lượng đđiều chỉnh từ lượng phun tối đđa cơ bản do tốc đđộ đđộng cơ quyết đđịnh. Câc lượng đđiều chỉnh đĩ lă:đđiều chỉnh âp suất khơng khí văo,đđiều chỉnh nhiệt đđộ khơng khí văo,đđiều chỉnh âp suất khơng khí, việc đđiều chỉnh lượng phun nhiín liệu tối đđa khi động cơ nguội.
Lượng phun ban đầu : Lượng phun ban đđầu được tính từ khi bật bộ khởi động dựa trín lượng phun ban đđầu cơ bản vă thời gian bộ khởi đđộng bật. Lượng nhiín liệu phun cơ bản giảm, vă tăng sẽ thay đđổi theo nhiệt độ chất lăm mât vă tốc đđộ động cơ.
Điều khiển thời gian phun : Thời gian phun đđược điều khiển theo thời
gian dịng tâc dụng lín vịi phun. Điều khiển thời gian phun chính thức vă thử nghiệm.
Thời gian phun chính thức: Thời gian phun cơ bản đđược tính từ tốc độ động cơ (xung NE) vă lượng phun cuối cùng (đđê cĩ điều chỉnh) đđể quyết định thời gian phun chính tối ưu.
Thời gian phun thử nghiệm: Thời gian phun thử nghiệm đđược tính bằng câch cộng quêng thử nghiệm văo thời gian phun chính thức. Quêng thử nghiệm đđược tính từ lượng phun cuối cùng, tốc đđộ động cơ, nhiệt độ chất lăm mât, nhiệt đđộ khơng khí vă âp suất mơi trường (đđiều chỉnh dữ liệu). Khi đđộng cơ khởi đđộng, quêng thử nghiệm đđược tín từ nhiệt đđộ chất lăm mât vă tốc đđộ đđộng cơ. (câch tính quêng thử nghiệm tuỳ theo loại xe).
Điều khiển tốc độ phun : Tốc độ phun sẽ tăng khi lắp đặt hệ thống phun cao âp.
Hình2.50 Sơ đồ tốc độ phun
Điều khiển âp suất phun : ECM đđộng cơ tính âp suất phun nhiín liệu do lượng phun cuối cùng vă tốc đđộ đđộng cơ quyết đđịnh. âp suất phun khi đđộng cơ khởi đđộng đđược tính từ nhiệt đđộ chất lăm mât vă tốc đđộ đđộng cơ.
2.7.4 EDU (bộ nđng điện âp ).
EDU cĩ chức năng nhận tín hiệu phun từ EDU để điều khiển kim phun
bằng dịng điện cao 110V vă phản hồi tín hiệu xâc nhận phun cho ECU.
Hình2.51 Bộ EDU của động cơ
Mạch cao âp nhận điện âp từ accu qua chđn A vă nđng lín thănh điện âp cao 110 đến 150V vă đựoc đưa đến cuộn dđy kin phun. Dựa văo câc tín hiệu từ câc cảm biến ECM sẽ tính tôn ra lượng phun vă thời điểm phun vă chuyển thănh xung truyền đến bộ điều khiển của EDU. EDU căn cứ văo xung ECM gửi đến sẽ điều khiển Transistor dẫn để điều khiển dịng cao âp qua kim phun điều khiển nhiín liệu phun văo xylanh.
2.8 Hệ thống khởi động
Nhiệm vụ : Động cơ đốt trong cần cĩ một hệ thống khởi động riíng biệt truyền cho trục khuỷu động cơ một momen với một số vịng quay nhất định để khởi động được động cơ. Động cơ điện một chiều cĩ chức năng thực hiện hiệm vụ năy.
Nguyín lý : Khi ECU nhận tín hiệu STA đồng thời cũng cđùp nguồn để đĩng rơle ST, rơle ST đĩng cấp nguồn đến cực 50 của mây đề cơng tắc từ của mây đề hoạt động cấp nguồn dưới 100 A để mây đề hoạt động khởi động động cơ. Ccđng suất của mây khởi động lă 2.0KW momen lă 5.9N*m
Với động cơ diesel trước khi khởi động cịn cĩ hệ thống xơng mây nhằm đạt được nhiín độ nhiín liệu theo yíu cầu khởi động để động cơ dể khởi động
Hình2.52 Sơ đồ điều khiển hệ thống khởi động
CHƯƠNG III KIỂM TRA VAØ BẢO DƯỠNG ĐỘNG CƠ 2KD – FTV
3.1 Tổng quan về bảo dưỡng
Một trong những điều kiện sử dụng tốt động cơ cũng như ơ tơ, tăng thời hạn sử dụng vă đảm bảo độ tin cậy trong quâ trình vận hănh lă việc tiến hănh kịp thời, cĩ chất lượng cơng tâc bảo dưỡng động cơ nĩi riíng cũng như ơ tơ nĩi chung.
Một câch tổng quât cĩ thể định nghĩa: “bảo dưỡng kĩ thuật lă những hoạt động, những biện phâp kĩ thuật cĩ xu hướng lăm giảm cường độ măi mịn của chi tiết mây, phịng ngừa hư hỏng, kịp thời phât hiện hư hỏng, nhằm duy trì tình trạng hoạt động tốt nhất của thiết bị trong quâ trình sử dụng”.
Trong quâ trình sử dụng ơ tơ, tính năng của câc chi tiết giảm do sự măi