Hệ thống nhiên liệu động cơ 1TR-FE đóng vai trò rất quan trọng, nó không đơn thuần là hệ thống phun nhiên liệu, nhưng nó hợp thành một hệ thống đó là hệ thống điều khiển điện tử (ECU), hệ thống đánh lửa điện tử, điều khiển tốc độ động cơ, tạo ra sự tương trợ lẫn nhau, kim phun hoạt động như các kim phun của các xe đời mới. Khả năng điều khiển tốt, công suất động cơ tăng, giảm tiêu hao nhiên liệu.
Lượng không khí nạp được lọc sạch khi đi qua lọc không khí và được đo bởi cảm biến lưu lượng không khí. Tỷ lệ hoà trộn được ECU tính toán và hoà trộn theo tỷ lệ phù hợp nhất. Có cảm biến ôxy ở đường ống xả để cảm nhận lượng ôxy dư, điều khiển lượng phun nhiên liệu vào tốt hơn.
Hình 2.7: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động cơ 1TR-FE.
1:Bình Xăng; 2:Bơm xăng điện; 3:Cụm ống của đồng hồ đo xăng và bơm; 4:Lọc Xăng; 5:Bộ lọc than hoạt tính; 6:Lọc không khí; 7:Cảm biến lưu lượng khí nạp; 8:Van điện từ; 9: Môtơ bước; 10:Bướm ga; 11:Cảm biến vị
trí bướm ga; 12:Ống góp nạp; 13:Cảm biến vị trí bàn đạp ga; 14:Bộ ổn định áp suất;15:Cảm biến vị trí trục cam; 16:Bộ giảm chấn áp suất nhiên
liệu; 17:Ống phân phối nhiên liệu; 18:Vòi phun; 19:Cảm biến tiếng gõ; 20:Cảm biến nhiệt độ nước làm mát; 21:Cảm biến vị trí trục khuỷu;
22:Cảm biến ôxy.
2.2.4. Hệ thống kiểm soát khí xả.
Hệ thống kiểm soát khí xả giúp hạn chế lượng khí thải có hại cho con người và môi trường.
Các khí thải có hại: nhiên liệu bay hơi từ thùng nhiên liệu, khí lọt qua khe giữa piston và thành xy lanh và khí xả. Vì các khí này có chứa những chất độc như: CO (cacbon oxit), HC (Hiđrô cacbon) và NOx (Nitơ ôxit).
CO (cacbon oxit).
CO được sinh ra khi lượng ôxy đưa vào buồng đốt không đủ (cháy không hoàn toàn)
2C +O2 = 2CO
Khi CO được hít vào trong cơ thể, nó hòa tan vào máu và làm hạn chế khả năng tải ôxy của máu. Hít vào một lượng lớn CO có thể dẫn đến tử vong.
HC (Hiđrô cacbon).
HC được sinh ra trong quá trình đốt cháy không hoàn toàn, cũng như CO. Ngoài ra HC còn sinh ra trong các trường hợp sau:
+ Khi nhiệt độ ở khu vực dập lửa thấp, chưa đạt tới nhiệt độ bóc cháy. + Khí nạp thổi qua trong thời gian lặp của xupap. Hỗn hợp không khí nhiên liệu càng giàu càng sinh ra nhiều HC. Hỗn hợp càng nghèo càng ít sinh ra HC. Lượng HC sinh ra càng trở nên lớn hơn khi hỗn hợp không khí nhiên liệu quá nghèo, vì nó không cháy được.
Khi HC được hít vào cơ thể nó trở thành tác nhân gây ung thư. Nó cũng gây ra hiện tượng sương khói quang hóa.
NOx (Nitơ ôxit).
NOx được sinh ra do nitơ và ôxy trong hỗn hợp không khí nhiên liệu, khi nhiệt độ của buồng đốt tăng cao trên 1800oC. Nhiệt độ của buồng đốt càng cao, lượng NOx sản sinh ra càng nhiều.
Khi hỗn hợp không khí nhiên liệu nghèo, NOx sinh ra nhiều hơn vì tỷ lệ ôxy trong hỗn hợp không khí nhiên liệu cao hơn. Như vậy, lượng NOx sinh ra tùy theo hai yếu tố: nhiệt độ cháy và hàm lượng ôxy.
N2 + O2 = 2NO(NO2,N2…NOx)
Khi NOx được hít vào cơ thể, nó gây kích thích mũi và họng. Nó cũng gây ra hiện tượng sương khói quang hóa.
Hình 2.8: Đồ thị biến thiên nồng độ các chất ô nhiễm theo hệ số dư lượng không khí.
Để giảm các chất khí có hại từ khí xả: trước hết ta dùng bộ trung hòa khí xả (TWC) làm cho các chất độc hại CO (cacbon oxit), HC (Hiđrô cacbon) và NOx (Nitơ ôxit) phản ứng với các chất vô hại (H2O, CO2, N2) khi luồng khí xả đi qua, với các chất xúc tác platin, pladini, iridi, rodi. Để khí xả ra ngoài môi trường không độc hại đối với sức khỏe con người.
TWC hoạt động tốt nhất với tỷ lệ hỗn hợp không khí nhiên liệu gần như lý thuyết. Vì vậy cần có hệ thống thông tin phản hồi về tỷ lệ hỗn hợp không khí nhiên liệu để giữ cho tỷ lệ này gần như tỷ lệ lý thuyết. Hệ thống thông tin phản hồi về hỗn hợp không khí nhiên liệu theo dõi lượng ôxy trong khí xả bằng cách sử dụng cảm biến ôxy gắn trong đường ống xả. Khi đó lượng nhiên liệu được ECU của động cơ điều chỉnh để kiểm soát tỷ lệ hỗn hợp không khí nhiên liệu, giúp cho TWC làm việc có hiệu quả.
Đối với nhiên liệu bay hơi từ thùng nhiên liệu: nhiên liệu này được hấp thụ bỡi bộ lọc than hoạt tính. Sau đó khi động cơ hoạt động, nhiên liệu trong bộ lọc than hoạt tính và không khí được dẫn vào đường ống nạp để đốt cháy.
Hình 2.9: Sơ đồ hệ thống kiểm soát khí xả động cơ 1TR-FE.
1:Bình Xăng; 2:Bơm Xăng điện; 3:Cụm ống của đồng hồ đo xăng và bơm; 4:Lọc Xăng; 5:Bộ lọc than hoạt tính; 6:Van điện từ; 7:Bướm ga; 8:Ống
góp nạp; 9:Bộ ổn định áp suất; 10:Bộ giảm chấn áp suất nhiên liệu; 11:Ống phân phối nhiên liệu; 12:Vòi phun; 13:Cảm biến ôxy; 14:bộ trung hòa khí xả
trước; 15:bộ trung hòa khí xả phía sau. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2.2.5. Hệ thống xả.
Khí xả được thải ra ngoài môi trường qua ống xả.
Hệ thống xả gồm: ống góp xả và ống xả nối với nhau bằng khớp cầu. Trên ống xả cócác bộ trung hòa khí xả để làm cho các chất độc hại CO (cacbon oxit), HC (Hiđrô cacbon) và NOx (Nitơ ôxit) phản ứng với các chất vô hại (H2O, CO2, N2) khi luồng khí xả đi qua, với các chất xúc tác platin, pladini, iridi, rodi. Để khí xả ra ngoài môi trường không độc hại đối với sức khỏe con người.
Hình 2.10: Sơ đồ hệ thống xả động cơ 1TR-FE.
1:Bộ trung hòa khí xả; 2:Bộ tiêu âm.
2.2.6. Hệ thống làm mát.
Hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức, nhiệt độ van hằng nhiệt mở là 800C, dung tích bình chứa 7,8lít.
Quạt của hệ thống làm mát được điều khiển bằng khớp chất lỏng ba giai đoạn.
Van hằng nhiệt có van đi tắt được đặt ở phía đầu ra của két nước.
Hình 2.11: Hệ thống làm mát động cơ 1TR-FE.
1:Két nước; 2:Van hằng nhiệt; 3:Đường nước đến cổ họng gió; 4:Đường nước về.
2.2.7. Hệ thống bôi trơn.
Hệ thống bôi trơn kiểu cưỡng bức dùng để đưa dầu bôi trơn và làm mát các bề mặt ma sát của các chi tiết chuyển động của động cơ.
Hệ thống bôi trơn gồm có: bơm dầu, bầu lọc dầu, cácte dầu, các đường ống... dầu sẽ từ cácte được hút bằng bơm dầu, qua lọc dầu, vào các đường dầu dọc thân máy vào trục khuỷu, lên trục cam, từ trục khuỷu vào các bạc biên, theo các lỗ phun lên thành xylanh, từ trục cam vào các bạc trục cam, rồi theo các 39
đường dẫn dầu tự chảy về cácte.
2.2.8. Hệ thống đánh lửa.
Hệ thống đánh lửa được điều khiển bằng điện tử ECU đánh lửa trực tiếp. Mỗi xylanh có một bugi loại đầu dài và một cuộn dây đánh lửa được điều khiển bằng mạch bán dẫn dùng transitor. Hệ thống đánh lửa điện tử luôn luôn gắn liền với hệ thống phun nhiên liệu, nó điều khiển tia lửa, góc đánh lửa luôn phù hợp với góc phun của nhiên liệu nhờ các cảm biến để thực hiện quá trình đốt cháy tốt hơn và nhiên liệu được cháy hoàn toàn, ít tốn nhiên liệu, tăng công suất động cơ, chất thải ít độc hại.
Hình 2.12: Sơ đồ hệ thống đánh lửa động cơ 1TR-FE.
1:Cầu chì dòng cao; 2:Khóa điện; 3:Cầu chì; 4:Cuộn đánh lửa số 1; 5:Cuộn đánh lửa số 2; 6:Cuộn đánh lửa số 3; 7:Cuộn đánh lửa số 4; 7,8:Bọc chống nhiễu; 9:Cảm biến vị trí trục khuỷu; 10:Cảm biến vị trí trục cam; 11:Bộ
lọc ồn.
ECU căn cứ vào tín hiệu nhận được từ cảm biến vị trí trục khuỷu và căn cứ vào góc đánh lửa cơ sở đã ghi sẵn trong bộ nhớ cũng như trong các thông số hiệu chỉnh để xác định góc đánh lửa sớm cho động cơ. Việc tạo ra các tín hiệu dạng xung để cung cấp dòng điện cho cuộn dây đánh lửa được lập trình sẵn để các cuộn dây cung cấp dòng điện trong thời gian định mức trước với giá trị tính toán để đảm bảo cho:
Từ thông sinh ra trong các cuộn dây đạt giá trị lớn nhất, đảm bảo cuộn dây đủ năng lượng để đánh lửa.
Điều khiển sự phát ra và chấm dứt tia lửa được ECU tính toán sau khi các dữ liệu được nhập vào bởi:
+ Tốc độ động cơ.
+ Cảm biến vị trí trục khuỷu. + Cảm biến vị trí trục cam. + Cảm biến nhiệt độ động cơ. + Cảm biến vị trí bướm ga. + Cảm biến vị trí bàn đạp ga. + Cảm biến kích nổ.
2.2.9. Hệ thống khởi động.
Hệ thống khởi động bằng điện với phương pháp điều khiển gián tiếp bằng rơle điện từ .
Để tránh khả năng không kịp tách bánh răng ra khi động cơ đã nổ, người ta làm kiểu truyền động một chiều bằng khớp truyền động hành trình tự do loại cơ cấu cóc.
Hình 2.13: Kết cấu máy khởi động.
1:Bánh răng máy khởi động; 2:Cuộn giữ; 3:Cuộn đẩy; 4:Vành tiếp điểm; 5:Ắc quy. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Khi người lái đóng khóa điện, dòng điện sẽ đi vào cuộn đẩy mà lõi thép của nó được nối với cần gạt. Cuộn dây có điện trở thành nam châm hút lõi thép sang phải, đồng thời làm quay cần gạt dịch chuyển bánh răng truyền động vào ăn khớp với bánh đà.
Khi bánh răng của khớp truyền động đã vào ăn khớp với bánh đà, thì vành tiếp điểm cũng nối các tiếp điểm, đưa dòng điện vào các cuộn dây của máy khởi động. Máy khởi động quay, kéo trục khuỷu của động cơ quay theo. Khi động cơ đã nổ thì người lái nhả khóa điện, các chi tiết trở về trạng thái ban đầu dưới tác dụng của lò xo hồi vị
2.2.10. Hệ thống nạp.
Hệ thống nạp dùng một bộ điều áp để điều chỉnh điện mà nó tạo ra bỡi sự quay của cuộn day rôto và nạp điện vào ắc quy.
1:Máy phát ; 2:Bộ tiết chế; 3,7:Cầu chì; 4:Đèn báo nạp; 5:Khóa điện; 6,8,9:Cầu chì dòng cao; 10:Cuộn Stato; 11:Cuộn dây Rôto.
PHẦN 3:KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐỘNG CƠ 1TR-FE.