đồ án tốt nghiệp đề tài nghiên cứu hệ thống nhiên liệu trên xe hyundai santafe

BỘ CÔNG THƢƠNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

ĐA, KLTN ĐẠI HỌC KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Đề tài:
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU TRÊN XE HYUNDAI SANTAFE

Giáo viên hƣớng dấn:PGS. TS. Lê Văn Anh
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Văn An
MSV: 2017602028
Khóa: 12

Hà Nội – 2021

download by :


BỘ CƠNG THƢƠNG
CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƢỜNGĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆPHÀNỘI
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Nguyễn Văn An
Mã SV:2017602028
Lớp:ĐH Ơ3

Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật Ơ tơ

Khóa:12

Tên đề tài:Nghiên cứu hệ thống nhiên liệu trên xe Hyundai SantaFe
Mục tiêu đề tài
Thông qua đề tài giúp sinh viên:
- Củng cố kiến thức chuyên ngành ô tô.
- Hiểu kết cấu, xây dựng đƣợc qui trình kiểm tra, bảo dƣỡng, sửa chữa hệ
thống nhiên liệu trên xe ô tô
- Nâng cao khả năng sử dụng các phần mềm vẽ kỹ thuật và văn phòng.
Kết quả dự kiến
1. Phần thuyết minh
- Tổng quán về hệ thống nhiên liệu trên xe ô tô.
- Kết cấu hệ thống nhiên liệu trên xe ơ tơ Hyundai SantaFe.
- Xây dựng qui trình chẩn đốn, bảo dƣỡng và sửa chữa hệ thống nhiên liệu trên
xe ô tô Hyundai SantaFe.
- Kết luận
2. Bản vẽ: (3 bản vẽ A0)
- 01 bản vẽ: Bố trí chung hệ thống nhiên liệu trên ô tô.
- 01 bản vẽ: Kết cấu các cụm chi tiết hệ thống nhiên liệu trên xe ô tô Hyundai
SantaFe.
- 01 bản vẽ: Qui trình kiểm tra, sửa chữa và tháo lắp bớm xăng.
Thời gian thực hiện: từ 22/03/2021 đến 08/5/2021
GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN

TRƢỞNG KHOA

PGS.TSLê Văn Anh

TS. Nguyễn Anh Ngọc

download by :


3

MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ......................................................................... 5
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ................................................................... 6
LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................. 7
Chƣơng 1

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU TRÊN Ơ TƠ.
..................................................................................................... 8

1.1 Mục đích............................................................................................... 8
1.2 Các yêu cầu hỗn hợp cháy của động cơ xăng .................................... 8
1.2.1 Yêu cầu nhiên liệu .......................................................................... 8
1.2.2 Tỷ lệ hỗn hợp .................................................................................. 8
1.3 Phân loại hệ thống nhiên liệu............................................................. 9
1.3.1 Phân loại theo hệ thống dùng bộ chế hịa khí ................................ 9
1.3.2 Phân loại theo hệ thống phun xăng ............................................... 9
1.4 Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu phun xăng .............. 16
1.4.1 Hệ thống phun xăng cơ khí .......................................................... 16
1.4.2 Hệ thống phun xăng điện tử ......................................................... 17
1.5 So sánh hệ thống nhiên liệu xăng dùng phun xăng điện tử so với
dùng bộ chế hồ khí ................................................................................... 18
1.5.1 Cấu tạo. ........................................................................................ 18
1.5.2 Cách tạo hỗn hợp khí nhiên liệu .................................................. 18
1.5.3 Các chế độ lái xe và tỷ lệ khí nhiên liệu....................................... 19

1.5.4 Ưu điểm của hệ thống phun xăng điện tử .................................... 21
Chƣơng 2

KẾT CẤU HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU TRÊN XE Ô TÔ

HYUNDAI SANTAFE .................................................................................. 22
2.1 Giới thiệu chung về xe SantaFe........................................................ 22
2.2 Hệ thống nhiên liệu ........................................................................... 23
2.3 Hệ thống cung cấp xăng động cơ xe ô tô SantaFe .......................... 24

download by :


4
2.3.1 Nguyên lý hoạt động của hệ thống cung cấp xăng động cơ xe ô tô
SantaFe .................................................................................................... 24
2.3.2 Các bộ phận chính của hệ thống cung cấp xăng ......................... 25
2.4 Khảo sát hệ thống điều khiển phun xăng điện tử ở động cơ xe
SantaFe ....................................................................................................... 30
2.4.1 Sơ đồ chung hệ thống phun xăng điện tử ..................................... 30
2.4.2 Các cảm biến ................................................................................ 32
2.4.3 Hệ thống điều khiển điện tử ECU lắp trên xe SantaFe................ 42
Chƣơng 3

XÂY DỰNG QUI TRÌNH CHẨN ĐỐN, BẢO DƢỠNG

VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU TRÊN Ô TÔ HYUNDAI
SANTAFE ................................................................................................... 46
3.1 Hệ thống nhiên liệu ........................................................................... 46
3.1.1 Lọc nhiên liệu ............................................................................... 46

3.1.2 Sửa chữa thùng chứa nhiên liệu................................................... 47
3.1.3 Kiểm tra sửa chữa các ống dẫn nhiên liệu .................................. 47
3.1.4 Áp suất nhiên liệu ......................................................................... 48
3.1.5 Kim phun ...................................................................................... 49
3.1.6 Cống tắc cánh bướm ga ............................................................... 49
3.2 Chẩn đoán bằng mã lỗi ..................................................................... 50
KÊT LUÂN .................................................................................................... 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 53

download by :


5
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Sơ đồ bố trí vịi phun nhiều điểm...................................................... 9
Hình 1.2: Đƣờng ống bố trí vịi phun một điểm ............................................. 10
Hình 1.3: Sơ đồ hệ thống phun xăng điều khiển bằng cơ khí ......................... 11
Hình 1.4: Sơ đồ hệ thống phun xăng điều khiến bằng điện tử ........................ 13
Hình 1.5: Sơ đồ hệ thống phun xăng kiên tục (K-Jetronic) ............................ 14
Hình 1.6: Sơ đồ hệ thống phun xăng theo chu kỳ thời gian (L-Jetronic) ....... 15
Hình 1.7 Sơ đồ nguyên lý hệ thống phun xăng cơ khí .................................... 16
Hình 1.8: Sơ đồ ngun lý hệ thống phun xăng điện tử ................................. 17
Hình 2.1: Xe ơ tơ SantaFe ............................................................................... 22
Hình 2.2: Kết cấu và sơ đồ mạch điện hệ thống nhiên liệu ............................ 23
Hình 2.3: Kết cấu hệ thống cung cấp xăng trên xe ô tô SantaFe .................... 24
Hình 2.4: Kết cấu bộ lọc nhiên liệu ................................................................ 25
Hình 2.5: Kết cấu dàn phân phối xăng ............................................................ 26
Hình 2.6: Sơ đồ kết cấu bộ ổn định áp suất .................................................... 27
Hình 2.7: Kết cấu vịi phun xăng .................................................................... 28
Hình 2.8: Kết cấu bơm xăng điện trên ơ tơ ..................................................... 29

Hình 2.9: Kế cấu cẩm biến lƣu lƣợng khí nạp ................................................ 32
Hình 2.10: Kết cấu cảm biến áp suất khí nạp ................................................. 33
Hình 2.11: Sơ đồ mạch điện của cảm biến áp suất khí nạp ............................ 34
Hình 2.12: Kết cấu cảm biến Oxy ................................................................... 35
Hình 2.13: Sơ đồ mạch điện của cảm biến Oxy.............................................. 36
Hình 2.14: Kết cấu và sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí bƣớm ga ................... 37
Hình 2.15: Kết cấu và sơ đồ mạch điện của cảm biến nƣớc làm mát ............. 38
Hình 2.16: Kết cấu và sơ đồ mạch điện của cảm biến vị trí trục cam ............ 39
Hình 2.17: Kết cấu và sơ đồ mạch điện của cảm biến vị trí trục khuỷu ......... 40
Hình 2.18: Kết cấu và sơ đồ mạch điện của cảm biến kích nổ ....................... 41
Hình 3.1: Quy trình kiểm tra áp suất nhiên liệu .............................................. 48

download by :


6

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1: Thông số động cơ trên xe SantaFe ................................................. 22
Bảng 3.1: Mã chẩn đoán hƣ hỏng ................................................................... 50

download by :


7
LỜI MỞ ĐẦU
Với sự phát triển của các ngành nhƣ: điện tử, cơ khí, hóa học… thì
trong cống nghệ ơtơ cũng có những thay đổi mạnh mẽ. Có rất nhiều các linh
kiện bán dấn và thiết bị điện tử đƣợc trang bị trên động cơ ơtơ nhằm mục đích
giúp tăng công suất động cơ, giảm suất tiêu hao nhiên liệu và giảm đƣợc mức

ơ nhiễm mơi trƣờng mà do khí thải của ơ tơ tao ra …. Và cịn có rất nhiều các
ƣu điểm khác mà động cơ đốt trong hiện đại đã đem lại cho cống nghệ chế tạo
ôtô hiện nay.
Việc nghiên cứu hệ thống phun xăng điều khiển điện tử giúp em có một
cái nhìn cụ thể hơn, sâu sắc hơn về vấn đề này. Đặc biệt trong thời gian học
tập và thực hành tại trƣờng, em đã đƣợc tìm hiểu tài liệu đồng thời đƣợc trực
tiếp tham gia các cống việc tháo nắp, đo lƣờng, bao dƣớng và xửa chứa các
động cơ ô tô bằng những dụng cụ chuyện dung tại trƣờng. Em thấy vấn đề về
tiết kiệm nhiên liệu và các nhiên liệu thay thế cho các nhiên liệu hóa thạch
đang rất nổi bật hiện nay. Và phƣơng pháp tiết kiệm nhiên liệu đƣợc phổ biến
nhất hiện nay là sử dụng hệ thống phun xăng điện tử. Đây cũng là lý do mà
em chọn đề tài nghiên cứu hệ thống nhiên liệu động cơ, với mong muốn bổ
sung và tìm hiểu sâu hơn những kiến thức về hệ thống phun xăng điều khiển
điện tử.
Do kiến thức còn nhiều hạn chế, kinh nghiệm chƣa nhiều, tài liệu tham
khảo cịn ít nên bài tập lớn của em khơng tránh khỏi những thiếu sót, kính
mong các thầy cơ chỉ bảo để đồ án của em đƣợc hoàn thiện hơn.
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến thầy giáo hƣớng
dẫn PSG.TS. Lê Văn Anh, các thầy cô giáo trong khoa.
Hà Nội, Ngày 06 Tháng 05 Năm 2021
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Văn An

download by :


8

Chƣơng 1

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU TRÊN Ô TƠ
Mục đích

1.1

Cung cấp và chuẩn bị hỗn hợp nhiên liệu và khơng khí cho động cơ,
đảm bảo số lƣợng và thành phần của hỗn hợp nhiên liệu và khơng khí luôn
phù hợp với các chế độ làm việc của động cơ.
Hệ thống nhiên liệu của động cơ xăng bao gồm các thiết bị: thùng
xăng, bơm xăng, lọc xăng... Đối với hệ thống phun nhiên liệu điều khiển điện
tử cịn có ống phân phối, vịi phun chính, vịi phun khởi động lạnh, bộ điều
áp, bộ giảm chấn áp suất nhiên liệu, hệ thống điều khiển kim phun, ECU động
cơ.
1.2

Các yêu cầu hỗn hợp cháy của động cơ xăng

1.2.1

Yêu cầu nhiên liệu

- Tính chống cháy kích nổ cao.
- Tính lƣu động ở nhiệt độ thấp tốt.
- Có tính bay hơi tốt.
- Hạt phải nhỏ và phần lớn ở dạng hơi.
1.2.2

Tỷ lệ hỗn hợp

- Có thành phần hỗn hợp thích ứng với từng chế độ làm việc của động

cơ.
- Hỗn hợp phải đồng nhất trong xylanh và nhƣ nhau với mỗi xylanh.
- Hỗn hợp cung cấp phải đáp ứng với ảnh hƣởng của nhiệt độ môi trƣờng
và nhiệt độ động cơ.
- Đáp ứng từng chế độ làm việc của động cơ, thời gian hình thành hỗn
hợp phải đảm bảo tốc độ (khơng dài quá không ngắn quá).
- Thành phần nhiên liệu phải đảm bảo giúp cho sự hình thành hỗn hợp
tốt.

download by :


9
1.3

Phân loại hệ thống nhiên liệu

1.3.1

Phân loại theo hệ thống dùng bộ chế hịa khí

- Hệ thống phun chính giảm độ chân khơng sau ziclơ chính
- Hệ thống điều chỉnh độ chân khơng ở họng.
- Hệ thống có ziclơ bổ sung.
- Hệ thống điều chỉnh tiết diện ziclơ chính kết hợp với hệ thống không
tải.
1.3.2

Phân loại theo hệ thống phun xăng

1.3.2.1 Phân loại theo số vòi phun sử dụng
a)

Hệ thống phun xăng đa điểm
Mỗi xylanh động cơ đƣợc tran bị một vòi phun riêng biệt. Xăng đƣợc

phun vào đƣờng ống nạp ở ngay trƣớc xupap nạp và nhiên liệu đƣợc phun
trức tiếp vào buồng đốt với áp suất cao. Phun xăng đa điểm có thể là kiểu
phun liên tục hay phun theo chu kỳ thời gian. Hệ thống vòi phun đƣợc lấy tín
hiệu từ góc quay trục khuỷu để xác định thời điểm phun chính xác. Hệ thống
phun xăng đa điểm cung cấp tỷ lệ xăng khơng khí tốt hơn so với kiểu phun
xăng một điểm do tỷ lệ khí hỗn hợp cung cấp cho các xylanh hoàn toàn đồng
nhất. Ƣu điểm này giúp tiết kiệm nhiên liệu, tăng hiệu suất cho động cơ và
giảm hơi độc trong khí thải.

Hình 1.1: Sơ đồ bố trí vịi phun nhiều điểm

download by :


10
b)

Hệ thống phun xăng đơn điểm
Trong hệ thống phun xăng kiểu này là dùng một vòi phun để phun xăng

vào họng khuếch tán ở phía trên bƣớm ga của đƣờng ống nạp chung với tất cả
các xy-lanh động cơ.
Hệ thống này đƣợc sử dụng khá phổ biến trên động cơ các loại xe công
suất nhỏ do cấu tạo tƣơng đối đơn giãn và giá thành không quá cao. Đo độ

chân khơng trong đƣờng ống nạp và cảm nhận lƣợng khí nạp bằng mật độ của
nó. Hệ thống phun xăng này có thể phun kiểu liên tục hay phun theo chu kỳ
thời gian.

Hình 1.2: Đường ống bố trí vịi phun một điểm
1: Vịi phun, 2: Hỗn hợp khơng khí nhiên liệu, 3: Bướm ga,
4: Ống phân phối
c)

Hệ thống phun xăng hai điểm
Thực chất đây là một biến thể của hệ thống phun xăng đơn điểm trong

đó sử dụng thêm một vịi phun thứ hai đặt bên dƣới bƣớm ga nhằm cải thiện
chất lƣợng quá trình tạo hỗn hợp.

download by :


11
1.3.2.2 Phân loại theo biện pháp điều khiển phun xăng
a)

Hệ thống phun xăng điều khiển bằng cơ khí
 Sơ đồ hệ thống phun xăng điều khiển bằng cơ khí:

Hình 1.3: Sơ đồ hệ thống phun xăng điều khiển bằng cơ khí
1: Bình xăng; 2: Bơm xăng điện; 3: Lọc xăng; 4: Vòi phun; 5: Xupap 6:
Đường ống nạp ; 7: Pittong ; 8: Xylanh; 9: Bướm ga ; 10: Đường khơng tải;
11: Lọc khơng khí ; 12: Đường ống thải ; 13: Bộ ổn định áp suất ; 14: Bộ tích
tụ xăng ; 15: Vịi phun khởi động lạnh ; 16: Bộ phân phối định lượng xăng ;

17: Van điều chỉnh áp suất ; 18: Trục khuỷu ; 19: Lưu lượng kế khơng khí ;
20: Bộ tiết chế sưởi nóng động cơ ; 21: Ống góp nạp ; 22: Cảm biến nhiệt độ
nước làm mát
 Nguyên lý làm việc:
Sự phân phối nhiên liệu đƣợc dẫn động bằng cơ khí. Bơm nhiên liệu
đƣợc dẫn động bằng điện. K-Jetronic gồm có cảm biến lƣu lƣợng khơng khí,
hệ thống cung cấp nhiên liệu, cảm biến và bộ phận phân nhiên liệu.

download by :


12
Cảm biến lƣu lƣợng khơng khí (air – flow sensor) đƣợc dùng để đo
lƣợng khơng khí và động cơ hút vào ở bất kỳ chế độ tải nào.
Hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng để hút nhiên liệu từ thùng nhiên liệu
đi qua bộ tích năng, qua lọc nhiên liệu đến bộ định phân nhiên liệu.
Ngoài ra hệ thống cung cấp nhiên liệu cịn có nhiệm vụ làm cho nhiên
liệu có một áp suất lớn, đủ khả năng hịa trộn với khơng khí, tạo ra một hỗn
hợp có thành phần thích hợp nhất.Bộ định phân nhiên liệu có nhiệm vụ định
ra một lƣợng thích hợp với điều kiện hoạt động của xe. Ngồi ra nó có nhiệm
vụ phân phối nhiên liệu cho các kim phun của từng xylanh. Lƣợng không khí
nhận biết bằng cảm biến đo lƣu lƣợng (thơng qua vị trí tấm cảm biến lƣu
lƣợng gió) đƣợc hút vào động cơ chính là tiêu chuẩn để định lƣợng nhiên liệu
đến các xylanh. Có thể hiểu rằng lƣợng khơng khí hút vào động cơ quay lại
điều khiển sự định lƣợng nhiên liệu đơn thuần chỉ bằng cơ khí.
b)

Hệ thống phun xăng điều khiển bằng điện tử
Ở các loại hệ thống phun xăng này, một loạt các cảm biến sẽ cung cấp

thơng tin dƣới dạng các tín hiệu điện liên quan đến các thông sốlàm việc của
động cơ cho một thiết bị tính tốn thƣờng đƣợc gọi là bộ vi xử lý và điều
khiển trung tâm. Sau khi xử lý các thông tin này, bộ điều khiển trung tâm sẽ
xác định lƣợng xăng cần cung cấp cho động cơ theo một chƣơng trình tính
tốn đã đƣợc lập trình sẵn và chỉ huy sự hoạt động của các vòi phun xăng
(thời điểm phun và thời gian phun).
Nhiên liệu xăng đƣợc cung cấp bằng một bơm tiếp vận dẫn động bằng
điện để tăng tới áp lực phun. Nhiên liệu đƣợc phun nhờ sự mở van của các
kim phun, bên trong kim phun có các van đƣợc điều khiển đóng mở nhờ một
cuộn dây tạo ra một nam châm điện (solenoid).
ECU điều khiển kim phun, cấp cho các kim phun một xung điện vng,
có chiều dài xung thay đổi. Dựa vào chiều dài của xung này, kim phun sẽ mở
lâu hay ngắn, lƣợng nhiên liệu sẽ đƣợc phun nhiều hay ít.

download by :


13
ECU dùng các cảm biến để nhận biết tình trạng hoạt động của động cơ,
điều kiện mơi trƣờng, từ đó điều khiển thời gian phun nhiên liệu ( thông tin
quan trọng nhất đó là lƣu lƣợng khơng khí đƣợc hút vào động cơ).


Sơ đồ hệ thống phun xăng điều khiển bằng điện tử:

Hình 1.4: Sơ đồ hệ thống phun xăng điều khiến bằng điện tử
1: Bình xăng; 2: Bơm xăng điện; 3: Lọc xăng; 4: Lọc xăng; 5: Xupap 6:
Đường ống nạp ; 7: Pittong ; 8: Xylanh; 9: Bướm ga ; 10: Đường khơng tả;
11: Lọc khơng khí ; 12: Đường ống thải ; 13: Bộ ổn định áp suất ; 14: Bộ tích
tụ xăng ; 15: Vịi phun khởi động lạnh ; 16: Bộ phân phối định lượng xăng ;

17: Van điều chỉnh áp suất ; 18: Trục khuỷu ; 19: Lưu lượng kế khơng khí.

download by :


14
1.3.2.1 Phân loại theo chu kỳ phun
a)

Hệ thống phun xăng liên tục



Sơ đồ hệ thống phun xăng liên tục (k-Jetronic)

Hình 1.5: Sơ đồ hệ thống phun xăng kiên tục (K-Jetronic)
1. Thùng xăng ; 2. Bơm xăng điện ; 3. Bộ tích tụ xăng ; 4. Lọc xăng ; 5. Bộ
thiết chế sưởi nóng động cơ ; 6. Vịi phun xăng ; 7. Ống góp hút ; 8. Vịi phun
khởi động lạnh ; 9. Bộ phân phối xăng ; 10. Bộ cảm biến dịng khơng khí nạp
11. Van thời điểm ; 12. Bộ cảm biến lambda ; 13. Cống tắc nhiệt- thời gian
14. Đầu chia lửa ; 15. Cơ cấu cung cấp khơng khí phụ trội ; 16. Cống tắc vị
trí bướm ga ; 17. ECU ; 18. Cống tắc máy và khởi động ; 19. Ắc quy


Nguyên lý chung:
- Xăng đƣợc cho phun ra liên tục vào ống nạp và đƣợc định lƣợng tùy

theo khối lƣợng khơng khí nạp
- Điều chỉnh lƣợng xăng phun ra do chính độ chân khơng trong ống hút
điều khiển, không cần những cơ cấu dẫn động của động cơ.

download by :


15
- Lƣu lƣợng xăng phun ra đƣợc ấn định do áp suất tác động phun xăng,
kiểu phun xăng liên tục có thể là loại phun nhiều điểm hay phun một điểm.
b)

Hệ thống phun xăng theo chu kỳ thời gian
Cảm nhận trực tiếp lƣợng khí nạp chạy qua đƣờng ống nạp bằng một

cảm biến đo lƣu lƣợng kế. Vòi xịt xăng ra theo chu kỳ thời gian quy định
đƣợc lập trình sẵn trong máy tính.

Hình 1.6: Sơ đồ hệ thống phun xăng theo chu kỳ thời gian (L-Jetronic)
1. Thùng xăng; 2. Bơm xăng; 3. Lọc xăng; 4. ECU; 5. Kim Phun; 6. Bộ điều
áp; 7. Ống góp hút; 8. Kim phun xăng khởi động lanh; 9. Cảm biến vị trí
bướm ga; 10.Cảm biến lưu lượng khí nạp; 11. Cảm biến Oxy; 12. Cống tắc
nhiệt thời gian; 13.Cảm biến nhiệt độ nước làm mát; 14. Cảm biến tốc độ
động cơ và vị trí piston; 15. Van khí phụ; 16.Ắc quy; 17. Cống tắc khởi động.

download by :


16
1.4

Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu phun xăng

1.4.1

Hệ thống phun xăng cơ khí



Sơ đồ ngun lý:

Hình 1.7 Sơ đồ ngun lý hệ thống phun xăng cơ khí


Có thể chia các cơ cấu của hệ thống này thành 3 bộ phận:
- Bộ phận cung cấp nhiên liệu gồm: bình chứa, bơm xăng điện, bộ tích tụ

xăng, bộ lọc xăng.
- Bộ phận cung cấp khơng khí bao gồm: đƣờng ống nạp và bộ phận lọc
khí.
- Bộ phận điều khiển tạo hỗn hợp bao gồm: thiết bị đo lƣu lƣợng khí và
thiết bị định lƣợng nhiên liệu.
Lƣợng khơng khí nạp vào xylanh đƣợc xác định bởi lƣu lƣợng kế. Căn
cứ vào lƣợng khí nạp thực tế lƣu lƣợng kế sẽ chỉ huy việc định lƣợng nhiên

download by :


17
liệu cung cấp cho động cơ. Nhiên liệu đƣợc phun vào qua các vòi phun vào
đƣờng ống nạp ở ngay trên xupáp nạp. Lƣợng hỗn hợp nạp vào xylanh đƣợc
điều khiển bởi bƣớm ga.
Bộ tích tụ xăng có hai chức năng: duy trì áp suất trong mạch nhiên liệu

sau khi động cơ đã ngừng hoạt động để tạo điều kiện khởi động dễ dàng và
làm giảm bớt dao động áp suất nhiên liệu trong hệ thống do việc sử dụng bơm
xăng kiểu phiến gạt.
1.4.2


Hệ thống phun xăng điện tử
Sơ đồ nguyên lý:

Hình 1.8: Sơ đồ nguyên lý hệ thống phun xăng điện tử
Sơ đồ nguyên lý hệ thống phun xăng điện tửHệ thống phun xăng điện
tử thực chất là một hệ thống điều khiển tích hợp cả hai q trình phun xăng và
đánh lửa của động cơ. Hệ thống bao gồm ba khối thiết bị sau:

download by :


18
- Các cảm biến có nhiệm vụ ghi nhận các thơng sốhoạt động của động cơ
(lƣu lƣợng khí nạp, tốc độ động cơ, nhiệt độ, tải trọng, nồng độ Oxy trong khí
thải,...)
- Bộ xử lý và điều khiển trung tâm: tiếp nhận và xử lý các thông tin do
các cảm biến cung cấp. Tín hiệu điện đƣa đến từ các cảm biến sẽ đƣợc chuyển
đổi thành tín hiệu số rồi đƣợc xử lý theo một chƣơng trình đã vạch sẵn.
Những số liệu cần thiết khác cho việc tính tốn đã đƣợc ghi nhớ sẵn trong bộ
nhớ của máy tính dƣới dạng các thơng sốvận hành hay đặc tính chuẩn.
- Các tín hiệu ra của bộ điều khiển trung tâm đƣợc khuếch đại và đƣa vào
khối thứ ba là bộ phận chấp hành. Bộ phận này có nhiệm vụ phát các xung
điện chỉ huy việc phun xăng và đánh lửa cũng nhƣ chỉ huy một số cơ cấu thiết
bị khác (hồi lƣu khí thải, điều khiển mạch nhiên liệu, mạch khí,...) đảm bảo sự

làm việc tối ƣu của động cơ.
So sánh hệ thống nhiên liệu xăng dùng phun xăng điện tử so với

1.5

dùng bộ chế hồ khí
Mặc dù mục đích của bộ chế hồ khí và hệ thống phun xăng điện tử là
giống nhau, nhƣng cấu tạo, phƣơng pháp mà chúng nhận biết lƣợng khí nạp
và cung cấp nhiên liệu là khác nhau.
1.5.1

Cấu tạo.

- Bộ chế hồ khí: Bao gồm ống khuếch tán, vịi phun chính, cánh bƣớm
ga, phao.
- Hệ thống phun nhiên liệu: Bao gồm các bộ phận của hệ thống nạp
khơng khí (bƣớm ga…), Các bộ phận của hệ thống phun nhiên liệu (các kim
phun) .Các bộ phận của hệ thống điều khiển (ECU và các cảm biến)….
1.5.2

Cách tạo hỗn hợp khí nhiên liệu

- Chế hồ khí :
Tại tốc độ khơng tải, lƣợng khí nạp đƣợc đo dựa vào sự thay đổi áp suất
(độ chân không) xung quanh lỗ tốc độ chậm và lỗkhơng tải ở gần vị trí đống
của bƣớm ga, một lƣợng nhỏ nhiên liệu đƣợc hút vào cả hai lỗ O1, O2.

download by :

19
Trong khoảng hoạt động bình thƣờng, lƣợng khí nạp đƣợc đo bằng độ
chân không trong họng khuếch tán và một lƣợng nhiên liệu đƣợc hút vào qua
vịi phun chính.
- EFI :
Trong hệ thống EFI, cơ cấu dùng để đo lƣợng khí nạp đƣợc tách rời
khỏi cơ cấu phun nhiên liệu , lƣợng khí nạp đƣợc đo bằng cảm biến lƣu lƣợng
khơng khí, nó gửi tín hiệu phản hồi về ECU (Bộ điều khiển điện tử) .
Dựa vào tín hiệu lƣợng khí nạp và tín hiệu quay của động cơ. ECU sẽ
Truyền tín hiệu tới vịi phun, vịi phun sẽ phun một lƣợng nhiên liệu phù hợp
với từng xylanh.
1.5.3

Các chế độ lái xe và tỷ lệ khí nhiên liệu

1.5.3.1 Khi khởi động
- Bộ chế hồ khí :
Trong chế độ khởi động, bƣớm gió đóng hồn tồn để giúp đạt đƣợc
hỗn hợp đủ đậm. Mặc dù vậy trên bƣớm gió có bố trí một van khí nhằm tránh
hỗn hợp quá đậm.
- EFI :
Hệ thống sẽ nhận biết động cơ đang quay nhờ vào tín hiệu máy khởi
động và cung cấp một hỗn hợp đậm hơn trong khi mô tơ khởi động đang
quay. Nó có thêm một vịi phun khởi động lạnh, nó hoạt động khi nhiệt độ
động cơ thấp.
1.5.3.2 Khi động cơ cịn lạnh
- Bộ chế hồ khí :
Hệ thống bƣớm gió của bộ chế hồ khí thực hiện chức năng này. Khi
nhiệt độ thấp bƣớm gió có thể vận hành bằng tay hay tự động đóng vào để
cung cấp hỗn hợp khí nhiên liệu đậm hơn. Khi nhiệt độ động cơ ấm lên bƣớm

gió đƣợc mở ra.

download by :


20
- EFI :
Cảm biến nhiệt độ nƣớc làm mát nhận biết nhiệt độ nƣớc làm mát cịn
thấp và gửi tín hiệu điện về ECU, nó sẽ làm hỗn hợp khí nhiên liệu đậm lên.
1.5.3.3 Khi tăng tốc
- Bộ chế hoà khí :
Để tránh cho hỗn hợp khí nhiên liệu quá nhạt khi tăng tốc, trong bộ chế
hồ khí có trang bị mạch tăng tốc. Khi tăng tốc một lƣợng nhiên liệu đƣợc
phun vào họng bộ chế hồ khí qua vịi phun tăng tốc để bù lại sự chậm chế
trong việc cung cấp nhiên liệu qua vịi phun chính.
- EFI :
Ngƣợc lại hệ thống EFI không thực hiện bất kỳ hiệu chỉnh đặc biệt nào
trong khi tăng tốc. Do bộ chế hồ khí hút nhiên liệu vào bằng độ chân khơng,
cịn hệ thống EFI phun trực tiếp nhiên liệu có áp suất cao tỷ lệ với lƣợng thay
đổi của lƣợng khí nạp do vậy khơng có sự chậm trễ trong việc cung cấp nhiên
liệu.
1.5.3.4 Khi phát huy công suất cao
Trong chế độ này cần hỗn hợp đậm (tỷ lệ khí nhiên liệu tồn tải) để
đảm bảo đủ cơng suất.
- Bộ chế hồ khí :
Trong bộ chế hồ khí có mạch tồn tải (mạch tiết kiệm).
- EFI :
Trong hệ thống phun xăng điện tử EFI có cảm biến vị trí bƣớm ga.
Cảm biến này sẽ nhận biết vị trí bƣớm ga rồi báo về ECU để điều khiển lƣợng
phun thích hợp. Khi bƣớm ga mở lớn thì lƣợng phun tăng lên và ngƣợc lại.

download by :


21
1.5.4

Ƣu điểm của hệ thống phun xăng điện tử

 Hệ thống phun xăng có nhiều ưu điểm hơn bộ chế hịa khí là:
- Dùng áp suất làm tơi xăng thành những hạt bụi sƣơng hết sức nhỏ.
- Phân phối hơi xăng đồng đều đến từng xylanh một và giảm thiểu xu
hƣớng kích nổ bởi hịa khí lỗng hơn.
- Động cơ chạy không tải êm dịu hơn.
- Tiết kiệm nhiên liệu nhờ điều khiển đƣợc lƣợng xăng chính xác, bốc
hơi tốt, phân phối xăng đồng đều.
- Giảm đƣợc các khí thải độc hại nhờ hịa khí lỗng.
- Momen xoắn của động cơ phát ra lớn hơn, khởi động nhanh hơn, sấy
nóng máy nhanh và động cơ làm việc ổn định hơn.
- Tạo ra công suất lớn hơn, khả năng tăng tốc tốt hơn do khơng có họng
khuếch tán gây cản trở nhƣ động cơ chế hịa khí.
- Hệ thống đơn giản hơn bộ chế hịa khí điện tử vì khơng cần đến cánh
bƣớm gió khởi động, khơng cần các vít hiệu chỉnh.
- Gia tốc nhanh hơn nhờ xăng bốc hơi tốt hơn lại đƣợc phun vào xylanh
tận nơi.
- Đạt đƣợc tỉ lệ hịa khí dễ dàng.
- Duy trì đƣợc hoạt động lý tƣởng trên phạm vi rộng trong các điều kiện
vận hành.
- Giảm bớt đƣợc các hệ thống chống ô nhiễm môi trƣờng.

download by :


22

Chƣơng 2
KẾT CẤU HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU TRÊN XE Ô TƠ HYUNDAI
SANTAFE
2.1

Giới thiệu chung về xe SantaFe
Ơ tơ SantaFe (hình 2.1) là xe dịng xe du lịch 7 chỗ, có nhiều phiên bản

cho ngƣời sử dụng lựa chọn nhƣ: SantaFe diesel 4 xilanh hoặc xăng 6 xilanh
hay chọn số tự động hay số sàn, một cầu chủ động hay bốn bánh dẫn động
tồn thời gian.

Hình 2.1: Xe ơ tơ SantaFe
Bảng 2.1: Thông số động cơ trên xe SantaFe
Động cơ

Kiểu V DOHC

Số xilanh

6

Dung tích xy lanh (cc)

2.6555

Đƣờng kính xy lanh (mm)

96

Hành trình của piston (mm)

75

Đƣờng kính pistion

96

Tỷ số nén

10.4

Cơng suất lớn nhất (HP/Vph)

185/6.000

Mơmen xoắn lớn nhất (Kgm/vph)

25,3/4000

Dung tích bình xăng

75

Thời gian tăng tốc (s) (0-100Km/h)

11,7

download by :


23
2.2


Hệ thống nhiên liệu
Sơ đồ cấu tạo:

ECU

Hình 2.2: Kết cấu và sơ đồ mạch điện hệ thống nhiên liệu
1. Rơle bơm nhiên liệu; 2. Các tín hiệu vào ECU; 3. Bộ ổn định áp suất; 4.
Bơm nhiên liệu; 5. Bình xăng; 6. Bộ xúc tác khí thải; 7. Cảm biến trục khuỷu;
8. Bugi; 9. Kim phun; 10. Bobin đánh lửa; 11. Chìa khóa khởi động; 12. Rơle
chính; 13. Cảm biến áp suất khí nạp; 14. Mơtơ; 15. Lọc khí; 16. Lọc nhiên
liệu; 17. Cảm biến trục cam; 18. Cảm biến Oxi; 19. Cảm biến kích nổ; 20.
Hộp kim loại; 21. Van 2 chiều; 22. Cảm biến đo lưu lượng khí nạp.


Ngun lý hoạt động:
Khi bật chìa khóa để khởi động động cơ, dịng điện tác động đến cơng

tắc nhiệt (Main Relay). Lúc này trong mạch có dịng điện cấp từ ắcquy đến
ECU. ECU nhận tín hiệu điện áp này gởi tới bơm, lúc này bơm sẽ hoạt động.
Cảm biến lƣu lƣợng khí nạp hoạt động, sẽ nhận biết sự thay đổi lƣu lƣợng khí

nạp. Cảm biến trục khuỷu hoạt động, gửi tín hiệu đến ECU. ECU so sánh tín

download by :


24
hiệu này với sự lập trình sẵn trong ECU để đƣa ra tín hiệu phun xăng cho
động cơ. Dựa vào tín hiểu gửi đến từ các cảm biến (nhiệt độ nƣớc làm mát, vị
trí bƣớm ga, cảm biến oxi) ECU sẽ tính tốn để thay đổi lƣợng phun phù hợp,
thích nghi với từng chế độ tải, sự giảm tốc, giới hạn tốc độ, trạng thái chuyển
tiếp khi gia tốc của động cơ. Lúc này ECU điều khiển lƣợng phun bằng thay
đổi thời gian phun.
2.3

Hệ thống cung cấp xăng động cơ xe ô tô SantaFe

2.3.1

Nguyên lý hoạt động của hệ thống cung cấp xăng động cơ xe ô tô
SantaFe



Sơ đồ kết cấu:
12

2

6
7

3
11

6
4

5

8
1

9
13

10
Hình 2.3: Kết cấu hệ thống cung cấp xăng trên xe ơ tơ SantaFe
1. Bình nhiên liệu; 2. Bơm nhiên liệu (bao gồm cả lọc nhiên liệu và bộ ổn
định áp suất); 3. Bộ phận gửi nhiên liệu thay thế; 4. Tấm bọc ngoài bơm
nhiên liệu; 5. Tấm bọc ngoài bộ gửi nhiên liệu thay thế; 6. Ống điền đầy
nhiên liệu; 7. Ống nhiên liệu; 8. Đường ống (hộp kim loại bình nhiên liệu); 9.
Ống (lọc khí nhiên liệu); 10. Hộp kim loại; 11. Ống hút; 12. Bộ lọc không khí;
13. Thanh cố định bình nhiên liệu.
Hệ thống cấp nhiên liệu (Hình 2-3) bao gồm bơm điện đƣợc lắp trong
thùng nhiên liệu. Trong đó bao gồm cả bộ phận lọc nhiên liệu, phao nhiên liệu

download by :


25

và bộ ổn định áp suất. Nhiên liệu sau khi đi qua lọc và bộ ổn định áp suất giúp
vòi phun hoạt động bình thƣờng. Vì khi khơng có lọc và bộ ổn áp thì áp suất
tăng lên sẽ tạo bọt và hơi nhiên liệu làm vòi phun làm việc khơng bình
thƣờng.
Khi nhiên liệu đƣợc bơm từ thùng nhiên liệu bơm qua lọc và bộ ổn định
sẽ đi vào ống phân phối cho các vòi phun theo thứ tự làm việc của động cơ.
Nếu áp suất trong ống phân phối quá lớn thì bộ ổn định áp suất sẽ mở đƣờng
ống xả bớt nhiên liệu thừa về thung nhiên liệu để giảm áp suất trong ống phân
phối đếm một áp suất vừa đủ.
Trong thùng nhiên liệu có lắp van nhằm duy trì áp suất trong thùng
nhiên liệu gần với áp suất khí trời.
Đóng và mở vịi phun thực hiện tự động theo chu trình làm việc của
xilanh nhờ khối điều khiển điện tử. Thời gian và pha phun nhiên liệu do khối
điều khiển điện tử xác định phụ thuộc vào chế độ làm việc động cơ, tốc độ
trục khuỷu và tải.
2.3.2

Các bộ phận chính của hệ thống cung cấp xăng

2.3.2.1 Lọc nhiên liệu


Sơ đồ kết cấu:

Hình 2.4: Kết cấu bộ lọc nhiên liệu
1. Thân lọc; 2. Lõi lọc; 3. Tấm lọc; 4. Cửa xăng ra; 5. Tấm đỡ;
6. Cửa xăng vào.

download by :