Đồ án khoa cơ điện, điện tử, đại học lạc hồng (42)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG
KHOA CƠ ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU THI CƠNG MƠ HÌNH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG
CƠ
3S-FE

GVHD: Th.s PHẠM CƠNG SƠN
SVTH:

THÀNH PHÁT

MSSV:
LÊ
118000935
HUỲNH ĐÌNH LƯU
118000707
DƯƠNG TRẦN THANH NHÃ 118000212

Biên Hòa, tháng 5 năm 2022

1


LỜI CẢM ƠN
Nhận được sự phân công từ Khoa Cơ Điện Trường Đại Học Lạc
Hồng Thành Phố Biên Hòa và sự đồng ý của giảng viên hướng dẫn
Th.s Phạm Công Sơn, nhóm chúng em đã thực hiện đề tài “
NGHIÊN CỨU THI CƠNG MƠ HÌNH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 3SFE ”. Để đề tài nghiên cứu này đạt kết quả tốt nhất, chúng em đã
nhận được rất nhiều sự hỗ trợ, giúp đỡ từ các quý Thầy trong Khoa

Cơ Điện – Điện Tử và đặc biệt là các Thầy đã tận tình chỉ bảo và
giúp đỡ cho nhóm chúng em. Với tình cảm chân thành của mình,
cho phép chúng em gửi đến quý Thầy lời cảm ơn chân thành và
sâu sắc nhất vì đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho chúng em trong
quá trình nghiên cứu đề tài.
Trước hết chúng em xin gửi đến các Thầy trong Khoa Cơ Điện-Điện
Tử với lời chúc sức khỏe và lời cảm ơn chân thành nhất. Trong suốt
thời gian thực hiện đồ án, nhóm em khơng thể tránh khỏi những
thiếu sót nhóm chúng em rất mong nhận được sự nhận xét, góp ý
của q Thầy để nhóm hồn thành tốt hơn bài báo cáo của mình.
Đặc biệt, chúng em xin gửi lời cám ơn chân thành đến Thầy Th.s
Phạm Công Sơn. Chúng em thật sự biết ơn thầy rất nhiều vì đã
tận tình chỉ bảo và quan tâm trong suốt thời gian chúng em thực
hiện đề tài. Thầy đã hỗ trợ rất nhiều cả về cơ sở vật chất và những
kiến thức, đó thật sự là những giá trị vô giá.
2


MỤC LỤC

3


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.2: Hình ảnh trục cam trục khuỷu.
Hình 2.1: Cấu tạo trục cam, trục khuỷu.
Hình 2.3. Hình cảm biến vị trí trục cam.
Hình 2.4. Sơ đồ cảm biến trục cam.
Hình 2.5. Hình ảnh cảm biến trục khuỷu.
Hình 2.6. Sơ đồ cảm biến trục khuỷu.

Hình 2.7. Hình ảnh những hư hỏng thường gặp.
Hình 3.1: Hình mơbin đánh lửa.
Hình 3.2 Sơ đồ mạch điện của MơBin
Hình 3.3 Cấu tạo BuGi
Hình 3.3.1. Cơ cấu đánh lửa của BuGi
Hình 3.4. Sơ đồ vùng nhiệt BuGi
Hình 3.5. Hình ảnh kiểm tra BuGi
Hình 3.6 Đánh lửa sớm theo tốc độ động cơ và chân khơng.
Hình 3.6.1 Cấu trúc hệ thống ESA.
Hình 3.7 Tín hiệu IGT.
Hình 3.8 Tín hiệu IG.
Hình 3.9 Tín hiệu IGF.
Hình 3.10 Phát hiện tín hiệu IGF dựa trên CEMF.
Hình 3.11 Phát hiện tín hiệu IGF bằng dịng điện trên cuộn thứ cấp.
Hình 3.12 Có hai dây tín hiệu IGF cho 8 xy lanh.
Hình 3.13 Mạch đánh lửa.
Hình 3.14 Góc ngậm điện phụ thuộc vào điện áp ắc quy và tốc độ động cơ.
Hình 3.14.1 Bản đồ góc ngậm điện.
Hình 3.15 Kiểm sốt giới hạn dịng điện.
Hình 3.16 Tín hiệu Ne và G.
Hình 3.17 Hiệu chỉnh đánh lửa sớm ở các chế độ khác nhau.
Hình 3.18 Góc đánh lửa sớm ban đầu.
Hình 3.19 Thời điểm đánh lửa.
Hình 3.19.1 IC đánh lửa.
Hình 3.20 Góc đánh lửa sớm cơ bản.
4


Hình 3.21 Hiệu chỉnh làm ấm động cơ.
Hình 3.22 Hiệu chỉnh q nhiệt động cơ.

Hình 3.23 Hiện tượng kích nổ.
Hình 3.23.1 Qúa trình hiệu chỉnh chống kích nổ.
Hình 3.23.2 Xác định tín hiệu kích nổ.
Hình 3.23.3 Phương pháp giảm góc đánh lửa sớm.
Hình 3.24 Hệ thống đánh lửa lập trình có bộ chia điện.
Hình 3.24.1 Bộ chia điện.
Hình 3.24.2 Quy trình đánh lửa lập trình có bộ chia điện.
Hình 3.25 Thứ tự nổ động cơ.
Hình 3.26 Hệ thống đánh lửa khơng có bộ chia điện.
Hình 3.26.1 Mạch điện đánh lửa khơng có bộ chia điện trên động cơ V6.
Hình 3.26.2 Thời điểm đánh lửa.
Hình 3.26.3 Cuộn dây đánh lửa cho hai xy lanh.
Hình 3.27 DIS loại một bộ đánh lửa cho tất cả các cuộn dây.
Hình 3.27.1 Mạch bộ đánh lửa DSI.
Hình 3.28 DIS loại một bộ đánh lửa cho mỗi xy lanh.
Hình 3.29 DIS loại đánh lửa đồng thời.
Hình 3.22. Hệ thống đánh lửa trực tiếp
Hình 3.23. Các thành phần của hệ thống đánh lửa trực tiếp
Hình 3.24. Sơ đồ của hệ thống đánh lửa 3S-FE
Hình 4.1 : Các loại cảm biến áp suất thường dùng
Hình 4.2 : Cấu tạo cảm biến áp suất
Hình4.3 : Nguyên lý hoạt động cảm biến áp suất
Hình 4.4: Cách kiểm tra các cảm biến khí nạp.
Hình 4.5 : Dãy đo áp suất chuẩn.
Hình 4.6: Cảm biến lưu lượng khí nạp.
Hình 4.7: Ngun lý hoạt động khí nạp
Hình 4.8: Các chân cảm biến khí nạp.
Hình 4.9: Đồng hồ báo hiệu cảm biến khí nạp.
Hình 4.10: Cảm biến khí nạp bị hư
Hình 4.11: Cảm biến nước làm mát

Hình 4.12: Sơ đồ nguyên lý hoạt động nước làm mát
5


Hình 4.12.1: Sơ đồ nguyên lý hoạt động nước làm mát
Hình 4.13: Sơ đồ nước làm mát
Hình 4.14: Cảm biến Oxi
Hình 4.15: Cảm biến Oxi bị hỏng
Hình 4.16: Bướm ga
Hình 4.17: Nhiệm vụ và chức năng.
Hình 4.18: Sơ đồ mạch điện.
Hình 4.18.1: Sơ đồ mạch điện.
Hình 4.19: Cảm biến KNK (Kích nổ)
Hình 4.20: Cấu tạo của cảm biến kích nổ.
Hình 4.21: Sơ đồ mạch điện KNK
Hình 4.21.1: Sơ đồ mạch điện KNK
Hình 5.1. Sơ đồ mạch điện
Hình 5.2. Đo điện áp IGF
Hình 5.3. Đo điện áp IGT
Hình 5.4. Biểu đồ HINT
Hình 5.4. Bộ đánh lửa

6


DANH MỤC BẢNG
Bảng 5.1.Phát hiện điều kiện lỗi
Bảng 5.2. Quy trình bước 1
Bảng 5.2.1.Quy trình bước 2
Bảng 5.2.2.Quy trình bước 3

Bảng 5.2.3.Quy trình bước 4
Bảng 5.2.4.Quy trình bước 5
Bảng 5.2.4.1.Quy trình bước 5
Bảng 5.2.5.Quy trình bước 6
Bảng 5.2.6.Quy trình bước 7
Bảng 5.2.7.Quy trình bước 8
Bảng 5.2.8.Quy trình bước 9

7


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Lý do chọn đề tài:
Trong xu hướng phát triển của xã hội hiện đại, Việt Nam coi công
nghệ kỹ thuật ô tô là ngành quan trọng, cần ưu tiên phát triển để
góp phần cơng nghiệp hóa đất nước. Hơn thế nữa, hiện nay các
hãng ô tô nước ngoài đầu tư của vào Việt Nam đang phát triển khá
nhanh, do đó ngành Cơng Nghệ Kỹ Thuật Ơ Tơ được đưa vào danh
mục các ngành “nóng” về nhu cầu lao động, và nhanh chóng trở
thành xu thế lựa chọn ngành học cho các bạn trẻ.
Trường Đại học Lạc Hồng là nơi đào tạo ra những kỹ sư, giáo viên
kỹ thuật được trang bị đầy đủ kiến thức và đáp ứng được nhu cầu
xã hội hiện nay. Để có được kết quả đó, nhà trường khơng ngừng
nâng cao và cải tiến phương pháp dạy và học. Không chỉ được học
lý thuyết mà còn được trực tiếp thực hành trên những mơ hình rất
trực quan và sinh động. Được sự cho phép của nhà trường, chúng
em là sinh viên năm cuối của Nghành Ơ tơ nhận thấy để phục vụ
tốt hơn cho cơng tác giảng dạy, và tìm hiểu rõ hơn về các hệ thống
trên ô tô, chúng ta cần phải có thêm nhiều mơ hình để học tập và
nghiên cứu. Do đó chúng em đã chọn đề tài: NGHIÊN CỨU THI

CƠNG MƠ HÌNH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 3S-FE .
1.2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu:
1.2.1. Mục tiêu:
-

Nghiên cứu mơ hình thực tế với đầy đủ các bộ phận cơ cấu chấp
hành động cơ, hệ thống điện cùng các cảm biến, tạo điều kiện
thuận lợi để hiểu rõ hơn về vị trí, cấu tạo và nguyên lý hoạt động
của các cơ cấu trên động cơ.

8


-

Củng cố lại các kiến thức đã được học, ôn tập lại các bài thực
hành trên mơ hình.

-

Nâng cao khả năng xử lý, kiểm tra, chẩn đoán, sửa chữa khi động
cơ có vấn đề.
1.2.2. Nhiệm vụ:

-

Thu thập tài liệu về động cơ Toyota 3S – FE.

-

Thu thập các phụ tùng cần thiết.

-

Nghiên cứu và thi công bản mô phỏng.

-

Lắp đặt mơ hình thực tế trên bản thiết kế.
1.3. Phương pháp nghiên cứu:
Để hồn thành được đề tài nhóm đã sử dụng các phương pháp
nghiên cứu sau:

-

Phương pháp tham khảo tài liệu do thầy cung cấp và các tài liệu
giáo trình đã học, đồng thời nhóm có tham khảo một số tài liệu và

-

video trên internet.
Tham khảo ý kiến của các thầy và bạn bè để học hỏi những kinh
nghiệm của thầy cô, bạn bè trong việc thi công và thiết kế mơ

-

hình.
Nghiên cứu tìm hiểu qua Internet.
Tổng hợp kiến thức và thi công.
1.4. Các bước thực hiện:

 Tham khảo tài liệu liên quan đến động cơ TOYOTA 3S-FE.
 Thu thập phụ tùng cần thiết.
 Kiểm tra và đo đạc để xác định hư hỏng, tình trạng phụ tùng.
 Thiết kế bố trí và gia cơng bảng mơ hình.

9


 Sắp xếp lắp ghép phụ tùng và hoàn thiện đường điện.

 Làm đẹp cho mơ hình.

 Tiến hành thử nghiệm và sửa lỗi.

 Tiến hành đo đạc kiểm tra và thu thập các thông số.

1.5. Khái quát:
Hệ thống đánh lửa điện tử (hệ thống đánh lửa điện dung) đóng vai
trò quan trọng trong việc xác định thời điểm, thực hiện q trình
đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu và khơng khí, kích hoạt động cơ ơ tơ.
Thời điểm đánh lửa được tính tốn chuẩn xác bởi ECU dựa trên tín
hiệu nhận được từ các cảm biến.
Hệ thống đánh lửa điện tử là kết quả của sự nghiên cứu và cải tiến
về công nghệ nên sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội hơn so với hệ
thống đánh lửa tiếp điểm thế hệ trước. Đồng thời, hệ thống này
còn được đánh giá cao về khả năng tiết kiệm nhiên liệu, phát thải
thấp, hoạt động mạnh mẽ và ổn định ở cường độ cao mà không
cần điều chỉnh tần số điện.
1.6. Nhiệm vụ và yêu cầu của hệ thống đánh lửa:

1.6.1. Nhiệm vụ:
Hệ thống đánh lửa có nhiệm vụ biến nguồn điện một chiều có hiệu
điện thế thấp (12V hoặc 24V) . Các xung hiệu điện thế cao này sẽ
được phân bố đến các bugi của các xylanh đúng thời điểm để tạo
tia lửa điện cao thế đốt cháy hịa khí.
1.6.2. u cầu
-

Tia lửa mạnh.
Thời điểm đánh lửa chính xác.
- Có đủ độ bền.
10


•
•
•
•

Đảm bảo hiệu điện thế đủ để tạo ra được tia lửa điện phóng ra.
Tia lửa điện phải có năng lượng đủ lớn.
Thời điểm đánh lửa phải tương ứng với góc đánh lửa sớm.
Tuổi thọ phải tương thích với tuổi thọ của động cơ.
Các bộ phận phải làm việc trong điều kiện nhiệt độ cao và chịu

•

được độ rung xóc lớn.
Kết cấu đơn giản, bảo dưỡng sửa chữa dễ dàng và giá thành hợp
lý.

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ TRỤC CAM, TRỤC KHUỶU
2.1. Giới thiệu về trục cam, trục khuỷu:
Trục khuỷu là một phần của động cơ dùng để biến đổi chuyển
động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay. Nó nhận lực
từ piston để tạo ra mô men quay sinh công đưa ra bộ phận công
tác và nhận năng lượng từ bánh đà truyền lại cho piston để thực
hiện các q trình sinh cơng. Trong q trình làm việc, trục
khuỷu chịu tác dụng của lực khí thể, lực quán tính và lực qn tính
ly tâm. Có hai loại trục khuỷu là trục khuỷu nguyên và trục khuỷu
ghép.
Trục cam là hệ thống thuộc phân phối khí trong động cơ đốt trong
và cùng với sự phát triển của động cơ đốt trong thì trục cam cũng
được phát triển để giúp cho việc tối ưu hiệu suất động cơ được tốt
hơn. Hơn nữa, trục cam được gắn liền với nhiệm vụ là mở xupap
để giúp nạp và xả khí cho động cơ. Hơn nữa, với các cấu tạo và kết
cấu rất linh hoạt đã khiến cho nó có thể sở hữu một cường độ làm
việc cao trong môi trường khắc nghiệt mà vẫn có thể đóng mở các
xupap một cách chính xác hồn hảo nhất.
2.2. Cấu tạo cảm biến vị trí trục cam, trục khuỷu:
2.2.1. Cấu tạo của trục cam, trục khuỷu:
- : Cảm biến trục khuỷu.
11


-

- : Cảm biến trục cam.

Hình 2.1: Cấu tạo trục cam, trục khuỷu.

2.2.1.1. Trục cam:
Cảm biến vị trí trục cam nắm một vai trò quan trọng trong hệ
thống điều khiển của động cơ.
ECU sử dụng tín hiệu từ cảm biến trục cam đưa đến để để xác định
điểm chết trên của máy số 1 hoặc các máy, đồng thời để tính tốn
thời điểm đánh lửa hoặc phun nhiên liệu hợp lý nhất.
•

Cảm biến trục cam trên ơ tơ gồm:
1. Vỏ cảm biến.

4. Nam châm vĩnh cữu.

2. Dây tín hiệu ra.

5. Phần tử Hall.

3. IC.

6. Bánh răng.

Điểm G : khe hở khơng khí khoảng cách điểm G đến bánh răng là
1.5(mm)
•

Cách kiểm tra vị trí trục cam:
- Khiểm tra đo đồng hồ Vom bật chìa khóa (On) khơng nổ máy
- Sử dụng đồng hồ Vom kiểm tra điện trở của cuộn dây với giá trị
điện trở tiêu chuẩn.
12

- Kiểm tra khe hở bánh răng với điểm G nằm trong khoảng 0.5mm1.5mm.

•

Điều kiện điện trở tiêu chuẩn:
- Chân dương 12V hoặc 5V.
- Chân tín hiệu 5V.
2.2.1.2. Trục khuỷu:

-

Cảm biến vị trí trục khuỷu đo tốc độ quay và vị trí chính xác của
trục khuỷu động cơ. Nếu khơng có cảm biến vị trí trục khuỷu, động
cơ sẽ khơng thể khởi động.Cảm biến vị trí trục khuỷu được định vị
sao cho các răng trên vòng răng cảm ứng gắn với trục khuỷu đi sát
vào đầu cảm biến. Vòng này sẽ bị thiếu một hoặc nhiều răng để
cung cấp cho ECU động cơ đến vị trí trục khuỷu tạo ra tia lửa điện
trong xi lanh.

•

Cảm biến trục khuỷu trên ơ tô gồm:
1. Vỏ cảm biến.

4. Nam châm vĩnh cữu.

2. Dây tín hiệu ra.

5. Phần tử Hall.

3. IC.

6. Bánh răng.

Điểm G : khe hở khơng khí khoảng cách điểm G đến bánh răng là
1.5(mm)
•

Cách kiểm tra vị trí trục khuỷu:
- Khiểm tra đo đồng hồ Vom bật chìa khóa (On) khơng nổ máy.
- Sử dụng đồng hồ Vom kiểm tra điện trở của cuộn dây với giá trị
điện trở tiêu chuẩn.
- Kiểm tra khe hở bánh răng với điểm G nằm trong khoảng 0.5mm1.5mm.
13


•
-

Điều kiện điện trở tiêu chuẩn:
Chân dương 12V hoặc 5V.
Chân tín hiệu 5V.

Hình 2.2: Hình ảnh trục cam trục khuỷu.
2.3. Nguyên lý hoạt động trục cam:
- Khi trục khuỷu quay, trục cam sẽ quay thông qua dây cam dẫn

động. Trên trục cam có 1 vành tạo xung có các vấu cực, các vấu

cực này quét qua đầu các cảm biến, khép kín mạch từ và cảm biến
tạo thành 1 xung tín hiệu gửi về ECU. Từ đó ECU nhận biết được
điểm chết trên của xylanh số 1 hay các máy khác.
2.4. Nhiệm vụ và chức năng của trục cam:
- Cảm biến vị trí trục cam (Camshaft Position Sensor) đóng một vài

trị vơ cùng quan trọng bên trong hệ thống điều khiển của động
cơ. ECU sẽ sử dụng tín hiệu của cảm biến để xác định ra điểm chết
trên của máy số 1 hoặc các máy khác, đồng thời xác định vị trí và
thời điểm đánh lửa (đối với động cơ chạy xăng) hay thời điểm phun
nhiên liệu (đối với động cơ phun dầu điện tử Common rail) chính
xác.

14


-

Đối với những loại động cơ đời mới ngày nay, chúng đều được
trang bị thêm một hệ thống điều khiển trục cảm biến thiên thơng
minh, trục cam cịn đóng vai trò giám sát sự hoạt động của hệ
thống điều khiển trục cam biến thiên. ECU sẽ sử dụng tín hiệu của
các biến này để xác định rằng trục cam biến thiên có đang làm
việc đúng với tín hiệu từ hộp ECU điều khiển hay khơng.

Hình 2.3. Hình cảm biến vị trí trục cam.
2.5. Sơ đồ mạch điện của cảm biến trục cam:
- Mạch điện loại điện từ của cảm biến trục cam (2 đây và khơng cần

nguồn cấp), có những xe đời mới sử dụng thêm 1 đoạn dây nối

mass bọc xung quanh 2 dây tín hiệu để hạn chế tình trạng nhiễu
tín hiệu.
Mạch điện l của cảm biến trục cam gồm 2mdây: 1 dây nguồn cho
cấp cho cảm biến 5 – 12 V, và 1 dây tín hiệu gửi về ECU.

15


Hình 2.4. Sơ đồ cảm biến trục cam.

2.6.

Cách thức kiểm tra trục cam:

- Hãy sử dụng đồng hồ VOM để kiểm tra điện trở của cuộn dây và
so sánh nó giới giá trị điện trở được ghi trong tài liệu hướng dẫn
sửa chữa xe.
- Kiểm tra khe hở từ nằm ở khoảng 0.5 – 1.5 mm.
Kiểm tra tín hiệu của cảm biến bằng đồng hồ đo VOM bằng
các bước sau:
Bước 1: Sử dụng đồng hồ VOM điện tử , đặt 2 đầu que đo vào 2
chân của cảm biến.
Bước 2: Sử dụng một thanh kim loại (có thể sử dụng cờ lê) để
quét qua đầu cảm biến liên tục. Nếu kim đồng hồ vung lên và trả
về liên tục theo nhịp quét qua, có nghĩa là cảm biến có tạo ra xung
điện áp.
Để chắc chắn hơn khi kiểm tra cảm biến vị trí trục cam, chúng ta
nên kiểm tra xung tín hiệu đầu ra bằng máy hiển thị xung theo
đúng biên dụng như thông số kỹ thuật.
16

2.7. Những hư hỏng của cảm biến vị trí trục cam thường gặp:
-

Chỉnh sửa sai khe hở từ.

-

Dây tín hiệu chạm mát, chạm dương.

-

Đứt dây.

-

Lỏng giắc cắm.

-

Cảm biến chết.

-

Hư hộp ECU dẫn tới báo lỗi cảm biến vị trí trục cam.

-

Gãy răng tạo tín hiệu trên vành răng do dùng tuavit bẩy.

2.8. Cảm biến vị trí trục khuỷu:

-

Trong q trình hoạt động, nếu thấy xe có dấu hiệu khó khởi động
và tăng tốc, xe bị rung hoặc tiêu hao nhiều nhiên liệu bất thường

-

thì tài xế có thể kiểm tra bộ phận cảm biến vị trí trục khuỷu.
Cảm biến vị trí trục khuỷu là cảm biến trục khuỷu loại cảm biến từ.
Cảm biến vị trí trục khuỷu là thiết bị nhỏ lắp gần trục khuỷu.
Cảm biến thường được lắp đặt ở vị trí gần puly trục khuỷu, ngay
phía trên bánh đà nhằm thu thập nhanh tín hiệu từ trục khuỷu và
gửi về ECU. Cụ thể, cảm biến trục khuỷu đo tín hiệu tốc độ và xác
định vị trí trục khuỷu rồi gửi về ECU và máy tính trung tâm của
động cơ sẽ sử dụng những dữ liệu này để tính tốn thời gian phun
nhiên liệu, góc đánh lửa cho các xi lanh.

-

Do đó, cảm biến vị trí trục khuỷu bị hỏng hoặc thiếu sẽ ảnh hưởng
tới hoạt động của động cơ như khiến động cơ không thể khởi động,
tốc độ cầm chừng khơng đều, khó tăng tốc, hao tốn nhiên liệu hơn
bình thường và máy rung do sai góc đánh lửa.

17


Hình 2.5. Hình ảnh cảm biến trục khuỷu.

2.9. Nguyên lý hoạt động của cảm biến trục khuỷu:
-

Cấu tạo cảm biến trục khuỷu tùy thuộc vào từng loại cảm biến.
Cảm biến trục khuỷu loại cảm biến từ bao gồm cuộn cảm ứng,

-

nam châm vĩnh cửu và vành răng tạo xung.
Về nguyên lý hoạt động, cảm biến trục khuỷu có nam châm vĩnh
cửu nhằm tạo ra từ trường ổn định. Khi các chân thép xoay trong
quá trình trục khuỷu quay sẽ tạo ra dao động trong từ trường và
một tín hiệu dịng xoay chiều (AC). ECU động cơ sẽ dựa vào tín
hiệu IGF này do cảm biến trục khuỷu thu về để đo tốc độ quay của
trục khuỷu, từ đó xác định chuẩn xác góc đánh lửa sớm và thời
gian phun nhiên liệu.
2.10. Nhiệm vụ và chức năng của trục khuỷu:

-

Trục

khuỷu là

một

phần của

động cơ

dùng

để

biến

đổi

chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay. Nó
nhận lực từ piston để tạo ra mơ men quay sinh công đưa ra bộ

18


phận công tác và nhận năng lượng từ bánh đà truyền lại cho
piston để thực hiện các quá trình sinh công.
2.11. Sơ đồ mạch điện cảm biến trục khuỷu:
- Mạch điện loại điện từ của cảm biến trục cam (2 đây và khơng cần
nguồn cấp), có những xe đời mới sử dụng thêm 1 đoạn dây nối
mass bọc xung quanh 2 dây tín hiệu để hạn chế tình trạng nhiễu
-

tín hiệu.
Mạch điện l của cảm biến trục cam gồm 2mdây: 1 dây nguồn cho
cấp cho cảm biến 5 – 12 V, và 1 dây tín hiệu gửi về ECU.

Hình 2.6. Sơ đồ cảm biến trục khuỷu.
2.12. Cách thức kiểm tra:
-

Cảm biến trục khuỷu bị hư hỏng sẽ dẫn tới những trục trặc khơng
nhỏ trong q trình vận hành xe. Lái xe có thể dựa vào các dấu
hiệu sau để nhận biết cảm biến trục khuỷu bị hư hỏng và sửa
chữa, thay thế khi cần.

-

Cảm biến từ của trục khuỷu có thể được kiểm tra bắt đầu từ điện
trở của cuộn dây cảm ứng, sau đó quan sát khe hở đầu cảm biến
với vành răng tạo xung. Cuối cùng, tài xế tiến hành kiểm tra xung
tín hiệu đầu ra của cảm biến vị trí trục khuỷu và so sánh kết quả

19


dữ liệu thu được với thông số tiêu chuẩn của hãng xe để biết thiết
bị có đang hoạt động tốt hay không.
2.13. Những hư hỏng thường gặp:
-

Dấu hiệu nhận biết cảm biến trục khuỷu gặp vấn đề:
Nguyên nhân cảm biến trục khuỷu hỏng thường là do bị ngắn
mạch. Khi đó, dữ liệu do cảm biến gửi tới ECU sẽ không cịn chính
xác khiến ECU tính tốn sai thời điểm đánh lửa dẫn tới ô tô gặp
vấn đề về tốc độ. Lúc này, xe tăng tốc chậm, không đều, tạo cảm
giác rung giật khi điều khiển xe.

-

Dấu hiệu hư hỏng cảm biến trục khuỷu cịn thể hiện qua hiện

tượng xe khơng nổ máy, đèn check engine báo sáng, hoặc lái xe
nhận thấy xe tiêu hao nhiên liệu bất thường trong quá trình vận
hành.

Hình 2.7. Hình ảnh những hư hỏng thường gặp.

CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU MƠBIN ĐÁNH LỬA VÀ GĨC
ĐÁNH LỬA
20


3.1. Các thành phần chính của MơBin đánh lửa:
- Bugi: Là công cụ để nguồn điện phát ra tia lửa điện qua một
khoảng trống. Nguồn điện này phải có điện áp rất cao để tia lửa có
thể phóng qua khoảng trống và tia lửa mạnh, thông thường
khoảng cách đánh lửa cách đầu bigi tầm 1mm
- MôBin: Là bộ phận sinh ra cao áp để tạo ra tia lửa. Điện thế cao
được sinh ra do cảm ứng giữa hai cuộn dây. Một cuộn có ít vịng
được gọi là cuộn sơ cấp, cuốn xung quanh cuộn sơ cấp nhưng
nhiều vòng hơn là cuộn thứ cấp. Cuộn thứ cấp có số vịng lớn gấp
hàng trăm lần cuộn sơ cấp.
Dòng điện từ nguồn điện chạy qua cuộn sơ cấp của bơbin, dịng

-

điện bị ngắt đi tại thời điểm đánh lửa do má vít (đang đóng kín
mạch điện thì đột ngột mở ra). Khi dịng điện ở cuộn sơ cấp bị ngắt
đi, từ trường điện do cuộn sơ cấp sinh ra giảm đột ngột.
3.2 Nguyên lý hoạt động Môbin đánh lửa:
-

Khi công tắc đánh lửa được bật, dòng điện sẽ bắt đầu đi qua
cuộn dây sơ cấp, tạo ra từ trường trong lõi sắt và xung
quanh. Lúc này tiếp điểm tại bộ ngắt bị đứt, dịng điện chính
ngay lập tức bị gián đoạn. Sự phá vỡ từ trường xảy ra đột
ngột đã tạo nên một điện áp rất cao cho cuộn dây thứ cấp.
Tại đây, độ lớn của hiệu điện thế cảm ứng. Điện áp cao này
sẽ được chuyển đến bugi thông qua bộ phân phối đánh lửa
để tạo thành tia bên trong xi lanh.

3.3. Các chân cảm biến của MơBin đánh lửa:
•
-

MoBin đơi gồm 1-4, 2-3 và các chân:
E : Mass cảm biến
IGT : Tín hiệu đánh lửa
IGF: Tín hiệu đánh lửa được trả về hộp ECU giúp IGT đánh lửa
B: Nguồn 12V
21


 ECU cần những điều kiện như trên để đánh lửa được.

Hình 3.1: Hình mơbin đánh lửa.
3.3.1 Những điều kiện của ECU để Môbin đánh lửa:
- Khi động cơ chạy, dòng điện từ ắc quy chạy qua IC đánh lửa, vào
cuộn sơ cấp, phù hợp với tín hiệu thời điểm đánh lửa (IGT) do ECU
động cơ phát ra.
- ECU động cơ xác định thời điểm đánh lửa dựa vào tín hiệu G, tín

hiệu NE và các tín hiệu từ các cảm biến khác. Khi đã xác định
được thời điểm đánh lửa, ECU động cơ gửi tín hiệu IGT đến IC
đánh lửa.
-

Đồng thời, tín hiệu IGF được gửi đến ECU động cơ.

- Nếu điện áp đủ cao để vượt qua khe hở bugi dòng điện chạy giữa các

đầu và một tia lửa được tạo ra.
3.4 Sơ đồ mạch điện của MôBin:
22


-

Cấp Nguồng cho BATT (ECU)

-

Chân B 12V cấp vào MôBin

-

Chân E MôBin cấp vào Mass

-

Chân T MôBin cấp vào chân IGT của ECU

-

Chân F MôBin cấp vào chân IGF của ECU

 Khi có nguồn 12V thì chân F MơBin phản hồi về chân (IGF)

của ECU khi nhận được tín hiệu, thì chân IGT của ECU
truyền cho chân T của MơBin đánh lửa dần theo thứ tự 1,4
và 2,3 và đánh lửa trên BuGi.

Hình 3.2 Sơ đồ mạch điện của MơBin
3.5 Cách thức kiểm tra MôBin và thử bugi sống chết:

-

MôBin gồm MôBin đôi 14 và 23.Thứ tự đánh lửa là 14 và 23.
MooBin tích hợp IC đánh lửa đơi theo tín hiệu điều khiển của hộp

-

ECU
Cấp nguồng 12V vào chân B của MôBin đôi
Cấp mass vào chân E
Nối dây cao áp MơBin và BuGi
Nối mass BuGi và nhịp chân tín hiệu T (IGT) vào Nguồn để giả chân

tín hiệu đánh lửa
 BuGi có lửa là cịn sống
23

Chân F (IGF) là chân phản hồi lên hộp phụ vụ cho mục đích phun

-

xăng
 Nếu khơng đánh lửa thì chân F (IGF) phản hồi hộp ngắt kim phun,
của máy bỏ lửa
3.6. BuGi đánh lửa:
-

Bougie đóng vai trị rất quan trọng trong hoạt động của động cơ
xăng. Đó là nơi xuất hiện tia lửa ban đầu để đốt cháy hòa khí, vì
vậy, nó ảnh hưởng trực tiếp đến cơng suất của động cơ, lượng tiêu

hao nhiên liệu cũng như độ ơ nhiễm của khí thải.
3.6.1 Ngun lý hoạt động:
•
Q trình đốt cháy cần có 3 thành phần đó là nhiên liệu, oxy và
nhiệt. Với mỗi chu kỳ nạp trong động cơ ơ tơ thì xy lanh sẽ hút
khoảng 21% oxy. Nếu là động cơ phun đa điểm thì nhiên liệu sẽ
được phun ngay trong chu kỳ nạp. Đối với động cơ phun trực tiếp,
nhiên liệu sẽ được phun trong chu kỳ nén.
•

Nhiệt được cung cấp dưới dạng những tia sét nhỏ trong động cơ
xăng. Trong dây đánh lửa sẽ tạo ra điện áp cao và mô-đun điều
khiển động cơ (ECM) sẽ điều khiển q trình này. Điện tích sẽ được
truyền qua dây nối để tới bugi. Tia lửa sẽ xảy ra nếu điện tích nhảy
giữa 2 điện cực nằm trong khoảng 0.5 mm đến 1. 5mm. Quá

trình bugi đánh lửa này sẽ sinh ra nhiệt độ từ 4.700 °C đến 6.500
°C để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu, khơng khí được nén trước đó và
đẩy piston xuống ở chu kỳ nén.

3.7. Cấu tạo BuGi:
Điện thế cao trong cuộn thứ cấp làm phát sinh ra tia lửa giữa điện
cực trung tâm và điện cực nối đất của bugi để đốt cháy hỗn hợp
khơng khí-nhiên liệu đã được nén trong xy-lanh.

24


Hình 3.3 Cấu tạo BuGi
3.7.1. Cơ cấu đánh lửa của BuGi:
-

Sự nổ của hỗn hợp khơng khí-nhiên liệu do tia lửa từ bugi được gọi
chung là sự bùng cháy.

-

Tuy nhiên, sự bùng cháy không phải xẩy ra tức khắc, mà diễn ra
như

sau.

Tia lửa xun qua hỗn hợp khơng khí-nhiên liệu từ điện cực trung
tâm đến điện cực tiếp đất. Kết quả là phần hỗn hợp khơng khínhiên liệu dọc theo tia lửa bị kích hoạt, phản ứng hố học (oxy
hố) xảy ra, và sản sinh ra nhiệt để hình thành cái gọi là “nhân
ngọn lửa”.

Hình 3.3.1. Cơ cấu đánh lửa của BuGi
25