(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật Ô tô) Thi công mô hình hệ thống đánh lửa trực tiếp 2JZ GTE

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

**










ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA
TRỰC TIẾP

SVTH: NGUYỄN VIỆT ĐỨC
MSSV: 17145280
SVTH: NGUYỄN TẤN HƯNG
MSSV: 17145306
GVHD: NGUYỄN TẤN LỘC

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2021


LỜI CẢM ƠN
Trong khoảng thời gian học tại trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM chúng em
đã được học và tiếp thu những kiến thức quý báu từ các q thầy cơ để chúng em có nền

tảng kiến thức có thể tự nghiên cứu, tìm hiểu tài liệu nâng cao hiểu biết và trình đơ trong
lĩnh vực chun mơn.
Trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp, chúng em xin chân thành cảm ơn đến các
cá nhân và tập thể đã giúp chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp:
 Xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Tp.HCM, các thầy cô khoa Cơ Khí Động lực, bộ mơn Động Cơ đã cho phép tụi em
thực hiện đồ án tốt nghiệp.
 Đồng thời em cũng xin gởi lời cảm ơn đến toàn thể quý thầy cô trường Đại Học Sư
Phạm Kỹ Thuật Tp. HCM đã tận tình giảng dạy và truyền đạt cho chúng em trong
suốt thời gian học tập tại trường. Đặc biệt là q thầy cơ trong khoa Cơ Khí Động ực
đã trang bị cho chúng em những kiến thức quý báu để chúng em có những điều kiện
tốt nhất để có thể vũng bước khi ra trường.
 Chúng em chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Tấn Lộc đã tận tình giúp đỡ, hướng
dẫn để chúng em có thể thực hiện tốt đồ án này.
Xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện
NGUYỄN VIỆT ĐỨC
NGUYỄN TẤN HƯNG

i


TĨM TẮT
Nhiệm vụ nghiên cứu:
- Nghiên cứu, tìm tài liệu về hệ thống đánh lửa trực tiếp.
- Sơn sửa lại khung và các chi tiết mơ hình.
- Cải tạo, sửa chữa cái chi tiết bị hư hỏng.
- Thi công bảng cực và hệ thống công tác đánh pan.
- Biên soạn tập thuyết minh.
Hướng giải quyết vấn đề:

- Nắm rõ vị trí, cấu tạo, nguyên lý hoạt động và phương pháp kiểm tra các cảm biến
và cơ cấu chấp hành trên động cơ.
Cách giải quyết vấn đề:
- Ưu tiên tự nghiên cứu để tìm hướng giải quyết trước và tham khảo sự chấp thuận từ
giảng viên. Trường hợp không thể tự giải quyết, tham khảo ý kiếnvà xin hướng giải quyết
từ giảng viên hướng dẫn.
Kết quả đạt được:
-

Mơ hình hệ thống đánh lửa trực tiếp.

-

Bản thuyết minh mơ hình.

ii


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................................... i
TÓM TẮT ............................................................................................................................ii
MỤC LỤC ......................................................................................................................... iii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................................................... v
DANH MỤC HÌNH ẢNH .................................................................................................. vi
DANH MỤC BẢNG ....................................................................................................... viii
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN ............................................................................................... 1
1.1. Lý do chọn đề tài .................................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu đề tài ........................................................................................................ 1
1.3. Giới hạn đề tài ........................................................................................................ 1
1.4. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................................. 1

1.5. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................ 1
1.6. Ý nghĩa đề tài ......................................................................................................... 2
CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU MƠ HÌNH ............................................................................... 3
2.1. Giới thiệu chung ..................................................................................................... 3
2.2. Tổng quan mơ hình ................................................................................................ 3
2.3. Chi tiết trên mơ hình .............................................................................................. 6
2.3.1. Bộ truyền động đai ............................................................................................. 6
2.3.2. Mạch điều khiển động cơ ................................................................................... 8
2.3.3. Tableau ............................................................................................................. 10
2.3.4. Hộp cầu chì ....................................................................................................... 10
2.3.5. Các cảm biến .................................................................................................... 11
2.3.6.

Tín hiệu STA ................................................................................................. 25

2.3.7.

ECU ............................................................................................................... 25

2.3.8. Các bộ chấp hành.............................................................................................. 29
CHƯƠNG 3: THI CƠNG MƠ HÌNH ............................................................................... 40
3.1. Tháo mơ hình .......................................................................................................... 40

iii


3.2. Thi cơng mơ hình .................................................................................................... 40
3.2.1.

Sơn khung mơ hình ....................................................................................... 40

3.2.2. Vệ sinh, kiểm tra và sơn lại các chi tiết cũ ....................................................... 42
3.2.3. Bố trí các chi tiết cũ lên mơ hình...................................................................... 44
3.2.4. Hồn thành sơ đồ mạch điện ............................................................................ 46
CHƯƠNG 4: PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG MƠ HÌNH ................................................... 48
4.1. Điều chỉnh tốc độ mơ hình ................................................................................... 48
4.2. Chọn nhiệt độ nước làm mát ................................................................................ 48
4.3. Chọn lưu lượng khí nạp........................................................................................ 49
4.4 Đánh pan mơ hình ................................................................................................... 51
Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ. ............................................................................ 58
5.1. Kết luận ................................................................................................................ 58
5.2. Đề nghị ................................................................................................................. 58
DANH MỤC THAM KHẢO ............................................................................................ 59

iv


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
CB : Cảm biến.
DIS : Direct Ignition System.
DOHC: Double Overhead Cam
EFI : Electronic Fuel Injection.
ECU: Electronic Control Unit.
IGT: Ignition Timing Signal
ISC : Idle Speed Control Signal.
VDC: Volts Direct Current
SW : Switch.

v

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1. Kích thước tổng qt của sa bàn .......................................................................... 4
Hình 2.2: Các cảm biến và bộ chấp hành ............................................................................ 5
Hình 2.3: Bố trí các cụm chi tiết trên mơ hình. ................................................................... 6
Hình 2.4: Bộ truyền động đai .............................................................................................. 7
Hình 2.5 : Mơ tơ điều khiển bộ dẫn động đai ...................................................................... 8
Hình 2.6 : Bộ điều khiển tốc độ động cơ 60A ..................................................................... 9
Hình 2.7 : Mạch điều khiển mơ tơ ....................................................................................... 9
Hình 2.8 : Đồng hồ Tableau .............................................................................................. 10
Hình 2.9 : Vị trí hộp cầu chì, rờ le. .................................................................................... 10
Hình 2.10: Cảm biến chân khơng ...................................................................................... 11
Hình 2.11: Cấu tạo bên trong cảm biến chân khơng ......................................................... 12
Hình 2.12: Mạch điều khiển cảm biến chân khơng ........................................................... 12
Hình 2.13: Cảm biến nhiệt độ khơng khí nạp .................................................................... 13
Hình 2.14: Mạch điều khiển cảm biến nhiệt độ khơng khí nạp ......................................... 14
Hình 2.15: Tín hiệu G và Ne ............................................................................................. 15
Hình 2.16: Tín hiệu G1 và G2 ............................................................................................. 15
Hình 2.17: Cảm biến vị trí trục cam .................................................................................. 16
Hình 2.18: Cảm biến vị trí trục khuỷu ............................................................................... 16
Hình 2.19: Tín hiệu Ne ...................................................................................................... 17
Hình 2.20: Cảm biến kích nổ ............................................................................................. 17
Hình 2.21: Cấu tạo và mạch điện cảm biến kích nổ .......................................................... 18
Hình 2.22: Hai cảm biến kích nổ trên mơ hình.................................................................. 18
Hình 2.23: Cảm biến bướm ga ........................................................................................... 19
Hình 2.24: Sơ đồ nguyên lý ............................................................................................... 19
Hình 2.25: Sơ đồ mạch điện .............................................................................................. 20
Hình 2.26: Đặc tính cảm biến bướm ga ............................................................................. 20
Hình 2.27: Cảm biến nhiệt độ nước làm mát ..................................................................... 21
Hình 2.28: Mạch điều khiển nhiệt độ nước làm mát ......................................................... 21

Hình 2.29: Cảm biến nhiệt độ nước ................................................................................... 22
Hình 2.30: Cấu tạo cảm biến ơxy ...................................................................................... 23
Hình 2.31: Cấu tạo cảm biến Ơxy ..................................................................................... 24
Hình 2.32: Mạch giả tín hiệu cảm biến Ơxy ...................................................................... 24
Hình 2.33: Tín hiệu khởi động STA ................................................................................. 25
vi


Hình 2.34: ECU và bảng cực ............................................................................................. 25
Hình 2.35: Các led tượng trưng cho các kim phun & kim phun số 1 ................................ 30
Hình 2.36: Mạch điện điều khiển kim phun ...................................................................... 30
Hình 2.37: Bơ bin có Igniter đặt trong ............................................................................... 32
Hình 2.38: Bố trí hệ thống đánh lửa trên mơ hình ............................................................. 33
Hình 2.39: Sơ đồ hệ thống đánh lửa trực tiếp .................................................................... 34
Hình 2.40: Vị trí van ISC ................................................................................................... 35
Hình 2.41: Mạch điều khiển van ISC ................................................................................ 37
Hình 2.42: Van ISC kiểu mơ tơ bước ................................................................................ 37
Hình 2.43: Sơ đồ mạch điện van ISC ................................................................................ 38
Hình 2.44: Van ISC và các led trên mơ hình ..................................................................... 38
Hình 2.45: Đèn Check và đầu chẩn đốn .......................................................................... 39
Hình 2.46: Sơ đồ mạch điện đèn Check và đầu chẩn đoán ............................................... 39
Hình 3.1: Bơ bin và bugi .................................................................................................... 40
Hình 3.2: Q trình sơn lót mơ hình .................................................................................. 41
Hình 3.3: Màu sơn sau khi pha và sản phẩm sau khi sơn .................................................. 42
Hình 3.4: Sơn bóng 2K ..................................................................................................... 42
Hình 3.5 Cơng tắc máy. ..................................................................................................... 43
Hình 3.6 Bướm ga trước và sau khi sơn ............................................................................ 43
Hình 3.7 Mặt sau của bộ truyền động đai .......................................................................... 44
Hình 3.8 Vị trí các cảm biến và chi tiết khác được bố trí trên mơ hình ............................ 44
Hình 3.9: Vị trí ECU và bảng cực. .................................................................................... 45

Hình 3.10 Lắp đặt relay, cầu chì lên hộp ........................................................................... 45
Hình 3.11 Đi dây điện, kết nối hộp cầu chì tới các chi tiết khác. ...................................... 46
Hình 3.12: Bố trí hộp cầu chì ............................................................................................. 46
Hình 3.13 : Đi dây điện từ các chi tiết về bảng cực ........................................................... 47
Hình 3.14 Đi dây điện cho mơ hình ................................................................................... 47
Hình 4. 1: Cơng tắc hiệu chỉnh nhiệt độ nước làm mát ..................................................... 49
Hình 4.2: Mạch điện điều chỉnh thay đổi nhiệt độ nước làm mát ..................................... 49
Hình 4. 3: Cảm biến chân khơng và cơng tắc thay đổi trên mơ hình ................................ 50
Hình 4.4: Mạch điện thay đổi độ chân khơng .................................................................... 51
Hình 4.5: Thứ tự kiểm tra bô bin số 1 ............................................................................... 53
Hình 4.6: Thứ tự kiểm tra bơ bin số 6 ............................................................................... 55

vii


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Ký hiệu các cực của ECU ................................................................................. 28
Bảng 2.1: Ký hiệu các cực của ECU ................................................................................. 28
Bảng 4. 1: Giá trị thay đổi của nhiệt độ nước làm mát ...................................................... 48
Bảng 4.2 : Bảng giá trị thay đổi của độ chân không .......................................................... 50
Bảng 4. 3: Công tắc tạo pan ............................................................................................... 51

viii


THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP

CHƯƠNG I. TỔNG QUAN
1.1. Lý do chọn đề tài
Hệ thống đánh lửa và hệ thống nhiên liệu là hai hệ thống quan trọng trên động cơ xăng.

Để cải tiến một động cơ xăng như tăng công suất động cơ hay giảm suất tiêu hao nhiên liệu
thì người ta thường tập trung vào việc thay đổi các thông số của hai hệ thống này. Vì vậy
hai hệ thống này đã khơng ngừng được cải tiến rất nhiều, ví dụ như hệ thống đánh lửa từ
sử dụng bộ chia điện nay đã cải tiến lên thành hệ thống đánh lửa trực tiếp, hệ thống nhiên
liệu từ sử dụng bộ chế hịa khí nay cải tiến lên hệ thống phun xăng trực tiếp.
Để giúp người học hiểu rõ hơn về hai hệ thống này trên động cơ xăng nên chúng em đã
chọn đề tài “Thi Cơng Mơ Hình Hệ Thống Đánh Lửa Trực Tiếp”. Người học có thể khảo
nghiệm trực tiếp hệ thống đánh lửa trực tiếp và hệ thống phun xăng như trên thực tế, tiếp
thu những kiến thức về các hệ thống này một cách nhanh chóng và hiệu quả hơn.
1.2.

Mục tiêu đề tài

 Tìm hiểu về hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS) và hệ thống phun xăng (EFI)
 Tìm hiểu về các tín hiệu cảm biến ảnh hưởng đến hệ thống
 Xậy dựng mơ hình hệ thống đánh lửa trực tiếp
1.3.

Giới hạn đề tài
Với yêu cầu về nội dung, các mục tiêu và thời gian có hạn cộng với nguồn tài liệu

hiện có, đề tài chỉ giới hạn tập trung khảo sát, phân tích cấu tạo, nguyên lý hoạt động của
hệ thống đánh lửa trực tiếp cũng như cấu tạo, nguyên lý hoạt động của từng chi tiết trong
hệ thống và các lưu ý trong bảo dưỡng, chẩn đoán hư hỏng và sửa chữa hệ thống. Đề tài
không tập trung vào tính tốn, thiết kế các chi tiết trong hệ thống.
1.4.

Đối tượng nghiên cứu
Hệ thống đánh lửa trực tiếp trên động cơ động cơ 2JZ – GTE

1.5.

Phương pháp nghiên cứu

-

Đề tài được hồn thành chủ yếu dựa trên tham khảo

-

Tìm hiểu thêm thông tin trên mạng, lấy ý kiến từ giảng viên hướng dẫn

1


THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP

-

Tham khảo các mơ hình tương tự…

1.6. Ý nghĩa đề tài
Mơ hình giúp cho sinh viên có cái nhìn trực quan hơn về hệ thống đánh lửa trực tiếp,
nắm được phương pháp hoạt động, vị trí, cấu tạo của các chi tiết. Dễ dàng chẩn đoán kiểm
tra sửa chữa qua các hệ thống pan. Mơ hình giúp q trình giảng dạy trực quan và dễ tiếp
thu hơn.

2

THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU MƠ HÌNH
2.1. Giới thiệu chung
Mơ hình hệ thống đánh lửa trực tiếp được thực hiện dựa theo hệ thống điều khiển của
động cơ 2JZ – GTE. Động cơ này có các đặc điểm sau:
- Là động cơ 6 xy lanh thẳng hàng, thứ tự công tác 1 – 5 – 3 – 6 – 2 - 4.
- Cơ cấu phân phối khí kiểu DOHC.
- Sử dụng hệ thống tăng áp để tăng công suất động cơ.
- Hệ thống phun đa điểm, chia làm 3 nhóm.
 Nhóm 1: Kim phun số 1 và kim phun số 6.
 Nhóm 2: Kim phun số 2 và kim phun số 5.
 Nhóm 3: Kim phun số 3 và kim phun số 4.
Sử dụng hệ thống đánh lửa trực tiếp: Mỗi xy lanh bố trí một bơ bin, igniter đặt trong

bơ bin.
-

Van điều khiển tốc độ cầm chừng (ISC) kiểu mô tơ bước.

-

Điều khiển bơm nhiên liệu quay một tốc độ.

-

Bộ đo gió sử dụng kiểu cảm biến chân khơng (Vacuum Sensor)

2.2. Tổng quan mơ hình
Tất cả các cụm chi tiết của mơ hình hệ thống đánh lửa trực tiếp được bố trí trên một

bảng gỗ có kích thước 1,9 m x 1,0 m. Nó được lắp trên một khung bằng sắt và di chuyển
được nhờ 04 bánh xe.

3


THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP

Hình 2.1. Kích thước tổng quát của sa bàn
 Bố trí trên mơ hình:
Hệ thống đánh lửa trực tiếp (Direct Ignition System), mỗi bô bin được đặt trên đỉnh của
mỗi bugi.
ECU tiếp nhận tín hiệu từ các cảm biến và nó cho ra tín hiệu điều khiển đánh lửa IGT
để điều khiển igniter và igniter điều khiển dòng điện đi qua cuộn sơ cấp của bô bin để thực
hiện đánh lửa.

4


THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP

Hình 2.2: Các cảm biến và bộ chấp hành

5


THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP

Hình 2.3: Bố trí các cụm chi tiết trên mơ hình.
2.3.

Chi tiết trên mơ hình

2.3.1. Bộ truyền động đai
Bộ truyền động đai được dẫn động bằng động cơ điện một chiều 12V qua trung gian
một khớp nối mềm. Bộ truyền động đai thể hiện sự bố trí cơ cấu phân phối khí, phương
pháp bố trí cảm biến vị trí trục cam và cảm biến vị trí trục khuỷu.
Nguồn điện sử dụng cho mơ hình là bình ắc quy 12V. Kẹp đỏ được nối với dương ắc
quy và kẹp đen nối với cực âm ắc quy.
Lưu ý: Mạch điện hệ thống điều khiển động cơ trên mơ hình có thể bị hỏng khi chúng
ta đấu sai cực ắc quy.

6


THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP

Hình 2.4: Bộ truyền động đai
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ TRUYỀN ĐỘNG
1. Xoay contact máy từ Off sang On, đèn Check Engine sẽ sáng.
2. Tiếp tục xoay contact máy sang vị trí ST, bộ truyền động đai sẽ chuyển động.
3. Sau khi mơ hình hoạt động, đưa contact máy chuyển về vị trí On. Để thay đổi tốc độ
của bộ truyền động đai bằng cách xoay công tắc điều khiển tốc độ bên dưới mơ hình, tốc
độ mơ hình được thể hiện trên bảng Tableau.
4. Để dừng mơ hình, xoay contact máy về vị trí Off.

7


THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP

2.3.2. Mạch điều khiển động cơ

Hình 2.5 : Mơ tơ điều khiển bộ dẫn động đai
Bộ điều khiển tốc độ động cơ 60A có vỏ bảo vệ mạch, điện áp làm việc 10-50VDC,
cơng suất điều khiển: 0,01-3000W (dịng khởi động tức thời tối đa 60A, dòng làm việc dài
hạn nên được kiểm sốt trong vịng 30A). Chân B+ và B- lần lượt được nối sau cầu chì sau
relay bảo vệ của công tắc máy và mass của nguồn điện, 2 chân M+ và M- được nối với
cực dương qua relay mô tơ và mass nguồn.
Khi xoay công tắc bộ điều khiển tốc độ theo chiều kim đồng hồ, tốc độ mô hình sẽ tăng
đến gần 3000 v/p. Ngược lại, khi xoay công tắc điều khiển theo ngược kim đồng hồ, tốc
độ mơ hình giảm. Tốc độ của mơ hình được thể hiện trên Tableau.
Khi có dịng điện cung cấp cho led bơm nhiên liệu, dòng điện từ cực Fp của rơ le bơm
cung cấp qua cuộn dây của rơ le mô tơ làm mô tơ chuyển động. Chuyển động mô tơ được

8


THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP

truyền qua khớp nối để dẫn động bộ truyền động đai.

Hình 2.6 : Bộ điều khiển tốc độ động cơ 60A

Hình 2.7 : Mạch điều khiển mô tơ
9


THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP

2.3.3. Tableau
Tableau số được bố trí ở phía trên góc phải của mơ hình, trên tableau bố trí đèn Check
Engine và hiển thị tốc độ quay của trục khuỷu cũng như tốc độ của xe.

Hình 2.8 : Đồng hồ Tableau
2.3.4. Hộp cầu chì
Hộp cầu chì ơ tơ là nơi chứa nhiều loại cầu chì và rơ le nhằm tránh việc nguồn cấp điện
cho các thiết bị và bộ phận không bị quá tải dẫn tới tình trạng chập cháy. Sợi chì sẽ đứt nếu
nguồn điện xảy ra hiện tượng quá tải ngưng cấp nguồn về một thiết bị điện tử nào đó đang
bị q tải.
Bên trong hộp cầu chì được bố trí rơ le chính động cơ, rơ le chính EFI, rơ le mơ tơ, cầu
chì chính, cầu chì IG và cầu chì EFI.

Hình 2.9 : Vị trí hộp cầu chì, rờ le.

10


THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP

2.3.5. Các cảm biến

2.3.5.1. Cảm biến chân không
Cảm biến chân không hay còn gọi là cảm biến áp suất trong đường ống nạp MAP
(Manifold Air Pressure). Nó là một cảm biến vô cùng quan trọng trong hệ thống điều khiển
động cơ, giúp cho động cơ ô tô hoạt động ổn định, nâng cao hiệu suất, tiết kiệm nhiên liệu
và giảm lượng khí xả. Nó dùng để xác định lưu lượng khí nạp bằng cách kiểm tra độ chân
không trong đường ống nạp. Cảm biến được bố trí bên ngồi động cơ, cấu trúc của nó gọn
nhẹ, khơng làm cản trở chuyển động dịng khí nạp như các cảm biến khác.

Hình 2.10: Cảm biến chân không
Nguyên lý đo của cảm biến dựa vào mối quan hệ giữa độ chân không trong đường Ống
nạp và lưu lượng khơng khí nạp. Khi lượng khơng khí nạp giảm, độ chân khơng trong
đường ống nạp tăng và ngược lại. Độ chân không trong đường ống nạp được chuyển thành
tín hiệu điện áp nhờ một IC bố trí bên trong cảm biến và gởi về ECU để xác định lưu lượng
khơng khí nạp.

11


THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP

Hình 2.11: Cấu tạo bên trong cảm biến chân không
Cảm biến dạng phần tử áp điện, gồm một màng silicon có bề dày ở ngồi rìa mép
khoảng 0,25 mm và ở trung tâm khoảng 0,025 mm, kết hợp với buồng chân không và một
con IC. Một mặt của màng silicon bố trí tiếp xúc với độ chân khơng trong đường ống nạp
và mặt khác của nó bố trí ở trong buồng chân khơng được duy trì một áp thấp cố định trước
trong cảm biến.
Khi áp suất trong đường ống nạp thay đổi làm cho màng silicon biến dạng, điện trở
của nó sẽ thay đổi. Khi điện trở thay đổi, tín hiệu điện áp từ IC gởi về ECU thay đổi theo.
Điện áp từ ECU luôn cung cấp cho IC không đổi là 5 vôn. Khi áp suất trong đường ống
nạp càng lớn, tín hiệu điện áp từ cọc PIM gởi về ECU càng cao và ngược lại.

Hình 2.12: Mạch điều khiển cảm biến chân không

12


THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP

2.3.5.2.Cảm biến nhiệt độ khơng khí nạp

Hình 2.13: Cảm biến nhiệt độ khơng khí nạp
Cảm biến nhiệt độ khơng khí nạp được kí hiệu là THA , TA hoặc MAT. Nếu sử dụng
cảm biến chân khơng, nó bố trí sau lọc gió hoặc trên đường ống nạp. Cảm biến được dùng
để đo nhiệt độ khí nạp vào động cơ và gửi về hộp ECU để ECU thực hiện hiệu chỉnh.
Hiệu chỉnh thời gian phun theo nhiệt độ khơng khí: Bởi ở nhiệt độ khơng khí thấp mật
độ khơng khí sẽ đặc hơn và ở nhiệt độ cao mật độ khơng khí sẽ thưa hơn (ít ơ xy hơn).
– Nếu nhiệt độ thấp thì ECU sẽ hiệu chỉnh tăng thời gian phun nhiên liệu.
– Nếu nhiệt độ cao thì ECU sẽ hiệu chỉnh giảm thời gian phun nhiên liệu.
Hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm theo nhiệt độ khơng khí: Bởi nếu nhiệt độ khí nạp thấp
thì thời gian màng lửa cháy lan ra trong buồng đốt sẽ chậm hơn khi nhiệt độ khí nạp cao.
– Nếu nhiệt độ thấp thì ECU sẽ hiệu chỉnh tăng góc đánh lửa sớm.
– Nếu nhiệt độ cao thì ECU sẽ hiệu chỉnh giảm góc đánh lửa sớm.

13


THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP

Phần chính của cảm biến là một chất bán dẩn có trị số nhiệt điện trở âm, có nghĩa là khi
nhiệt độ khơng khí nạp thấp, điện trở của cảm biến cao và ngược lại. Chuẩn làm việc của
cảm biến là 20ºC, khi nhiệt độ khơng khí nạp cao hơn 20ºC thì ECU điều khiển giảm lượng
phun. Khi nhiệt độ khơng khí dưới 20 ºC, ECU sẽ gia tăng lượng phun nhiên liệu.

Hình 2.14: Mạch điều khiển cảm biến nhiệt độ khơng khí nạp

2.3.5.3. Cảm biến vị trí trục cam
Cảm biến vị trí trục cam CPS (Camshaft Position Sensor) nắm một vai trò quan trọng
trong hệ thống điều khiển của động cơ. ECU sử dụng tín hiệu này để xác định điểm chết

trên của máy số 1 hoặc các máy, đồng thời xác định vị trí của trục cam để xác định thời
điểm đánh lửa hay thời điểm phun nhiên liệu cho chính xác.
Cảm biến vị trí trục cam gồm một nam châm vĩnh cửu, một cuộn dây và một lõi sắt.
Chúng được bố trí bên cạnh của nắp máy, rotor thời điểm có một răng được dẫn động bởi
trục cam nạp.

14


THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP

Hình 2.15: Tín hiệu G và Ne
Khi trục cam quay khe hở khơng khí giữa lõi từ của cảm biến và răng trên rotor thay
đổi làm cảm ứng trong cuộn dây tín hiệu G một sức điện động xoay chiều và gởi về ECU
động cơ. Tín hiệu G1 xác định vị trí điểm chết trên của xy lanh số 6 ở cuối kỳ nén, tín hiệu
G2 xác định vị trí điểm chết trên của xy lanh số 1 ở cuối kỳ nén. Tín hiệu G1 và G2 được
bố trí lệch nhau một góc 360˚ tính theo số vịng quay trục khuỷu.

Hình 2.16: Tín hiệu G1 và G2

15


THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP

Hình 2.17: Cảm biến vị trí trục cam
Trên mơ hình tín hiệu G1 và G2 được bố trí trong cùng một mặt phẳng nằm ngang, răng
rotor tín hiệu G1 và G2 bố trí lệch nhau một góc 180˚. Như vậy, khi trục cam quay một
vịng xung của tín hiệu G1 và G2 lệch nhau một góc là 180⁰ .

2.3.5.4. Cảm biến vị trí trục khuỷu
Cảm biến vị trí trục khuỷu có nhiệm vụ đo tín hiệu tốc độ của trục khuỷu, vị trí trục
khuỷu gửi về cho ECU và ECU sử dụng tín hiệu đó để tính tốn góc đánh lửa sớm cơ bản,
thời gian phun nhiên liệu cơ bản cho động cơ.
Cảm biến được bố trí ở đầu trục khuỷu, bên trái của động cơ. Rotor thời điểm có 12
răng được dẫn động bởi bánh răng trục khuỷu.

Hình 2.18: Cảm biến vị trí trục khuỷu
16