Luận văn Đồ án Khảo sát thông số đầu vào tới quá trình phun của vòi phun nhiên liệu docx

Đồ án
Khảo sát thông số đầu vào tới
quá trình phun của vòi phun
nhiên liệu
1

MC LC

PHN 1: TNG QUAN V H THA 5
I THIU CHUNG V H TH 5
1.  5
2.  10
2.1 m ca h thng EFI so vi các loi h thkhác. 10
2.2 Kt cn ca EFI. 12
2.3 Phân loi h th 15
2.4 Kt cu ca h thn t EFI. 17
 34
1. KHÁI QUÁT, NHIM V VÀ YÊU CU CA H TH
LN T. 34
2.  35
2.1 H tha bng vít. 35
2.2 H tha bán dn. 36
2.3 H tha bán da sm bn t). 37
3. CÁC THÔNG S CH YU CA H THA. 38
3.1 Hin th th cp ci U
2m
: 38
3.2 Hin th a U

dl
: 38
3.3 H s d tr K
dt
: 39
3.4 ng d tr W
dt
: 39
3.5 T bin thiên ca hin th th cp S: 39
3.6 Tn s và chu k a: 40
2

3.7 a sm : 40
3.8 ng tia la và thn: 41
4. C V H THA TRC TIP. 42
4.1 m ca h tha trc tip: 42
4.2 Phân loi, cu to và hoc tip: 42
: 
-FE 46
1.  46
1.1 Cm bin v m ga. 47
1.2  48
1.3 Cm bin nhi khí np 50
1.4  51
1.5  53
1.6 Cm bin v trí trc cam và cm bin t  55
2.  57
2.1 u. 58
2.2   59
2.3 Lc nhiên liu 61

2.4 ng phân phi 61
2.5 B u áp. 62
2.6 Vòi phun. 64
3.  70
3.1  70
3.3  72
3

3.4  73
4.  82
4.1 Ch  khng 83
4.2 Ch  sau khng 83
4.3 Ch  hâm nóng 84
4.4 Ch  máy lnh 84
4.5 Theo ti máy phát 85
4.6 Tín hiu t hp s t ng 85
4.7 - FE s dng van ISC Kiu van xoay 85
5.  87
PHN 3: THIT K, LT SA BÀN H THN
T A TRC TI-FE 89
1.  89
2.  89
3. CÁC  98
4.  101
4.1  101
4.2 S 101
4.3 S101
4.4  101
4.5 Chú ý 102
5.  102

5.1  102
5.2  103
4

5.3 . 106
5.4  106
5.5  112
5.6  117
5.7  122
 126
 129




5

PHẦN 1
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHUN XĂNG VÀ ĐÁNH LỬA
CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHUN
XĂNG


1. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ
n nha thp k 60, ch c s dng trong
phn ln các h thng phân phi nhiên liu tiêu chun. Mc dù v
n h thng EFI (Electronic Fuel injection - h thng
n t) ca mình, h thng này phân phi nhiên lin các xilanh
ci ch hoà khí bng vic phun nhiên liu khin
n t. Vic xut khu các xe có lu sm nh

1979 v E) và xe Cressida (4M - E). K t ng
 EFI sn xun lên v  ng.
Vic u khin EFI có th c chia thành hai loi, da trên s khác nhau v
 ng nhiên liu phun.
Mt là mt m, lou khing phun da vào thi gian
cn thi np và phóng mt t n. Loi khác là lou khin bng b vi s
lý, loi này s dng d li nh  ng phun.
Loi m là loc Toyota s dng lu tiên trong h thng
EFI ca nó. Lou khin bng b vi s c bu s d
1983.
Loi h thu khin bng b vi s c s dng trong xe ca
Toyota gi là TCCS ( TOYOTA Computer Controled Sytem - H thu
khin bng máy tính ca TOYOTA ), nó không ch u khing phun mà
còn bao gm ESA ( Electronic Spark Advance  a sn t  u
khin tha; ISC ( Idle Speed Control - u khin t không
6

ti ) và các h th u khi 
phòng.

  va cách

 

 
t
 

 
 

-Jetronic.
-


 - 
 

 hí

7


Hình 1:  -Jetronic
 Sau K-             


 --Jetronic và nó

Mercedes.
   -      
 -Jetronic và K-
-







8

Hình 2: -Jetronic
1  2     
   
  
khí; 11    
-  Delco; 16  Van khí
  ECU; 19   
               -
Jetro-
KE- 


-

9




K- -

-


 
hãng Toyo
-
 

 

 
 
 

 
vòng quay cao.
 

 
 


  

10

2. HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ EFI LÀ GÌ ?
c dù K-Jetronic và KE-





  

hèo

.

2.1 Ƣu điểm của hệ thống EFI so với các loại hệ thống phun xăng khác.
2.1.1 Có th cp hn hp khí  nhiên lin tng xylanh.
Do mi mu có vòi phun cu
chnh chính xác bng ECU theo s i v t i trng, nên
có th phân phu nhiên lin ta, t l khí  nhiên liu
có th u chnh t do nh ECU bng vii thi gian hong ca vòi
phun (khong thi gian phun nhiên lin hp khí nhiên liu
c phân phn tt c các xylanh & tc t l t
m v c khía cnh kim soát khí x & l công sut.
2.1.2 Có th c t l khí - nhiên liu chính xác vi tt c các di tc
 
 a ch hoà khí không th u khin chính xác t l khí 
nhiên liu  tt c các di t, nên viu khin chia thành h thng t
chm, t cao th nht, t cao th n hp phm
khi chuyn t mt h thng này sang h thu hn hp
khí nhiên lit chút thì các hing không bình
11

ng (n trong ng np và nght) rt d xy ra khi chuyi. Mc dù vy,
vi EFI mt hn hp khí  nhiên liu chính xác và liên tc cung cp
ti bt k ch  t & ti trng nào cm  khía cnh
kim soát khí x & kinh t nhiên liu.
2.1.3 ng kp thi vi s thi góc m m ga.
 p ch hoà khí, t b phn phun nhiên lin xylanh có mt
kho   chênh lch ln gia t trng riêng ca
t hin s chm tr nh 
ng vi s i ca lung khí np. Mc dù vy,  h thng EFI, vòi phun
c b trí gc nén vi áp sut khon 3 kgf/cm
2
, cao

i áp sung nc phun qua mt l nh, nên nó d
dàng to thành dng vi s
i cng khí np tu theo s  cm ga, nên hn hp khí
nhiên li       i ngay lp t   m ca
m ga. Nói tóm lng kp thi vi s i ca v trí chân ga.
2.1.4 Hiu chnh hn hp khí nhiên liu.
Bù ti t thp:
Kh i ti t thc nâng cao do nhiên liu  dt
c phun ra bng vòi phun khng l
 c hút vào qua van khí ph, kh i tc
duy trì ngay lp tc sau khi khng.
Ct nhiên liu khi gim tc:
Trong quá trình gim ty vi t cao ngay c m ga
ng khí np vào xylanh gim xu chân không trong
ng np tr nên rt ln.  ch ng ng
np s  chân không cng ng n
t ngt, kt qu là mt hn hm, quá trình cháy không hoàn toàn &
ng cháy không ht (HC) trong khí x.  c phun
12

nhiên liu b loi b y ti t lt
giá tr nhnh, do vy n HC trong khí x gim xung & làm tiêu hao
nhiên liu.
Np hn hp khí - nhiên liu có hiu qu:


 

-
3 kgf/cm

2

  
 nh
2.2 Kết cấu cơ bản của EFI.
2.2.1 Khái quát:
EFI có th chia thành 3 khi chính: - H thu khin t.
- 
- 


13

Hệ thống điều
Khiển điện tử
Hệ thống
Nhiên liệu
Hệ thống
Nạp khí
Công tắc định thời
Gian khởi động lạnh
Các cảm biến
Cảm biến nhiệt độ nước
Cảm biến nhiệt khí nạp
Cảm biến vị trí bướm ga
Tín hiệu khởi đông
Tín hiệu cảm biến oxy
Tín hiệu đánh
lửa(NE,G)
ECU

Điều khiển lượng
phun nhiên liệu
Cảm biến áp
suất đường nạp
Cảm nhận lượng
khí nạp
Nhiên liệu
Bơm nhiên liệu
Lọc nhiên liệu
Vòi phun khởi
Động lạnh
Bộ ổn áp
Các vòi phun
Tín hiệu
phun
phun
Các xylanh
Đường ống nạp
Khoang nạp khí
Van khí
phụ
Lọc gió
Cổ họng gió


Hình 3: - 
14

1 -    ECU; 5  Kim phun; 6 
   

  
 - 4  Delco
  



c

            








Các thit b n duy trì mt t l ti là t l lý thuyt) ca
không khí & nhiên li thc hi
nu có s ng khí nng nhiên liu phu
t l. Hoc là nng khí np gim xung nhiên li 
gim xung.
2.2.2  m ca h th   n t so vi b ch hòa khí
ng.
H th ch hòa khí là:
1) Dùng áp sung ht bt sc nh.
15

2) Phân phn tng xylanh mt và gim thing
kích n b

y không ti êm d
4) Tit kim nhiên liu nh u khi
tt, phân phu.
5) Gic các khí thc hi nh hòa khí loãng.
6) Mômen xon cy nóng
c 
7) To ra công sut l  c t ng
khuch tán gây cn tr  hòa khí.
8) H th ch n t vì không cm
gió khng, không cn các vít hiu chnh.
9) Gia t i tc phun vào xylanh tn

c t l hòa khí d dàng.
c hong trên phm vi ru kin
vn hành.
12) Gim bc các h thng chng ô nhing.
2.3 Phân loại hệ thống phun xăng.
2.3.1 Phân lom phun.
a. H thm (TPIt  c ng góp hút chung
cho toàn b các xi lanh cm ga.
b. H thm(MPI): Mi xy lanh cc b trí 1
c xupáp np.
16


Heä thoáng MPI Heä thoáng TPI
Hình 4: Các kiu phun
2.3.2 Phân lou khin kim phun.
n t:c trang b các cm bi nhn bit ch  hot
ng c(các sensors) và b u khi u

khin ch  hong c u kin tt.
y lc:c trang b các b phng bi áp lc ca gió
hay ca nhiên liu khin thy lc s dng cm bim gió và b
phân phi nhiên li u khit vài
loi xe trang b h thng này.
u khin bng c u tc
 kim soát s ng nhiên li
2.3.4 Phân loi theo thi 
a. H th    n:  kim phun m  c lp,
không ph thuc vào xupáp. Lo
i. H thn còn có tên là h th
biu.
b. H thng lot:c khi
xupáp np m ra hoc khi xupáp np m ra. Áp dng cho h thng phun du.
17

c. H thc:ng góp hút mi lúc. Bt kì
u có mt s c phun ra khi kim phun vào
 l u khin bng s gia gim áp sut nhiên liu ta
ng nhiên lic gia gim theo.
2.3.5 Phân loi theo mi quan h gia các kim phun.
a. Phun theo nhóm H thc chia thành 2 nhóm
bng nhau và phun luân phiên. Mi nhóm phun mt ln vào mt vòng quay ct
máy.
H thc chia thành 2
nhóm bng nhau và phun luân phiên.
ng lot:H thng lot vào mi
vòng quay cc ni song song vi nhau nên ECU ch cn ra
mt mnh l cùng lúc.
d. Phun theo th t:H thng này, mi kim phun mt ln, cái này phun xong

ti cái k tip.
2.4 Kết cấu của hệ thống phun xăng điện tử EFI.
Ngày nay hu hu s dng h th
cho b ch hòa khí. Các hang xe lu
phát trin các công ngh  t hiu qu tt. K
hong vi nhi và ti trng, hiu sut cháy ta nhiên
lic khi t l không khí/nhiên liu là: 14,7/1nh
hoc t nght thì t l i thm
ng   l
không khí/nhiên liu li ph(nhi). Các ho
c ECU thu nhu khin chính xác.
18


Hình 5. Khái quát h th
 Nhiên liu có áp sut cao t n kim phun nh vào m
c gu lc
n kim phun.
 Nhiên lin kim phun vi áp sui nh có b
  ng nhiên li  c phân ph n hng hút nh kim phun
c quay l mt ng h
2.4.1 H thu khin t 
m các cm bing ci ln.



             

19

Hình 6. 
2.4.2 Khi tín hiu.
Khi này bao gm các cm binh tình tr cho ECU.
S dng cm bi thu nhn các bii v nhi, s chuyn dch v trí ca
các chi ti i thành các dng tín hin mà có th
 trong b nh, truy
 Cm bin nhi c làm mát: Nhn bit nhi 
 Cm bin nhi khí np: Nhn bit nhi khí np
 Cm bin MAP: Nhn bit áp sut tuyng ng
np
 Cm bin oxy: Nhn bing oxy có trong khí thi.
 Cm bin G, NE: Nhn bit v trí trc cam. Trc khy
20

 Cm bin v m ga: Nhn bi m m ga
 Tín hiu khng: Nhn bit tình trng kh  ng


2.4.3 
Khi x lý ECU là s tp hp ca nhiu modul khác nhau : n áp, mch
khuyi, chuyi Analog sang Digital c lu khin, thch
anh to dao ng, mch tách tín hit c c tích hp trên mt bo mch
cc truyn cho nhau vi t t ki
nh .
a. B n áp.
n và acquy trong ôtô cung cn áp 12V không nh, lúc
u khin và các cm bin vi nhng linh kin
21

n t bán dn cn áp nh nh. Vì th cn có mt b n áp
cung cn áp nh. i ta s dng IC n á thc hin vic này:

Hình 7. Mch n áp dùng IC
b. Bchuyi Analog/Digital (A/D).

              

            
        u là tín hiu d  


-90
0


c. u khin.
Có rt nhiu h u khin và do nhiu hãng ch tc s dng trong
u có nhim v chung là
x lý tín hiu gn t cm biu chp hành theo m
nh sn.
Cu to chung cu khin s gm có các chân vào/ra (I/O)  nhn và
truyn d liu, CPU x lý các phép toán cng tr nhân chia và các phép toán
  liu x lý tc thi, PRom b ghi nh 
nhà sn xung ng truyn d liu (BUS).
22

d. u khin.
u khin do nh sn xut np vo trong b nh Rom ca vi
u khiu khin d x lý tớn hiu khin

cỏc b phn hoc vit bng hp ng sau khi
c dch sang d vu khin hic s c np vo trong
b nh PRom.
e. c ca ECU.

Hỡnh 8: Gic cm ECU
Kí HIU
TấN CC U DY
Kí
HIU
TấN CC U DY
EO1
Cực âm (-). Mass bộ chấp
hành
OX
Tín hiệu từ cảm biến ôxy
EO2
Cực âm (-). Mass bộ chấp
hành
THW
Tín hiệu từ cảm biến n-ớc
làm mát
#10
Tín hiệu điều khiển vòi phun
nhiên liệu
THA
Tín hiệu từ cảm biến
nhiệt độ khí nạp
#20
Tín hiệu điều khiển vòi phun

nhiên liệu
PIM
Tín hiệu từ cảm biến
MAP
ISCO
Tín hiệu điều khiển cầm
chừng
VC
Nguồn 5V cảm biến vị trí
b-ớm ga
ISCC
Tín hiệu điều khiển cầm
chừng
TE2

23

HT
Tín hiệu điều khiển bộ sấy CB
ôxy
TE1
Đến giắc chẩn đoán
S1/S2
Tín hiệu điều khiển van
chuyển số AT
KNK
Tín hiệu từ cảm biến kích
nổ
G+
Tín hiệu từ cảm biến vị trí trục

cam
CF
Đến giắc chẩn đoán
NE+
Tín hiệu từ cảm biến vị trí trục
khủy
VTA
Tín hiệu từ cảm biến vị trí
b-ớm ga
IGF
Tín hiệu xác nhận đánh lửa
P

EGR
Tớn hiu khin van b
trung hũa khớ xó
E2
Mass cảm biến
EVP
Tín hiệu tín hiệu điều khiển
van hơi xăng.
STA
Tín hiệu khởi động
IGT 1
Tín hiệu điều khiển đánh lửa
AC1
Tín hiệu điều hòa nhiệt
độ
VF
Đến giắc chẩn đoán

SPD
Tín hiệu đồng hồ tốc độ
xe
NE-
Dây chung của CB trục cam
và trục khủy
TAC
Tín hiệu đồng hồ tốc độ
động cơ
IGT 2
Tín hiệu điều khiển đánh lửa
OD2
Tín hiệu điều khiển đèn
OD
E1
Mass ECU
W
Đèn báo lỗi
TE2
Đến giắc chẩn đoán
R/P

VAF
Đến giắc chẩn đoán
VSV
SIG

L
Công tắc vị trí số HSTĐ
SW1

2
Công tắc vị trí số HSTĐ
BATT
+ accu th-ờng trực
24

NC

B+
+ Accu sau relay chính
TT

NSW
Tín hiệu công tắc khởi
động
FC
Tín hiệu điều khiển bơm xăng
SW1

ELS2
Cầu chì EFI-ECU
ELS1
Cầu chì tail
FAN
Đến relay quạt lm mỏt
KD

KD

P
Công tắc áp suất dầu trợ
lực lái
SW2

SL
Van khóa ly hợp thủy lực
IM1

IMO

2.4.4
Bao gn t, s dn ỏp 12V v
tiờu th cụng sut lt nhiu so vn ỏp cung cp t cng ra ca vi
u khiu khiu d u khiu chp
hnh.
H thng mn .
u khin kim phun nhiờn liu.
u khia.
u khiu khụng ti.
n ca h thng cm bin : Nc lm mỏt, v m ga, cm
bin nhit khớ np, cm bin chõn khụng, cụng tc lm mỏt
thng cung cp nhiờn liu.
1. u khin kim phun nhiờn liu.
3S-FE s dng kiu phun nhiờn liu kiu phun theo nhúm.