Khai thác hệ thống phun xăng điện tử L-Jetronic

www.oto-hui.com khoa cụng ngh ng lc
Lời mở đầu
Ngày nay khoa học kĩ thuật phát triển mạnh mẽ và đợc ứng dụng sâu rộng
trong mọi ngành nghề, mọi lĩnh vực trong đó có ngành xe ôtô nói chung. Các hệ
thống trên xe đợc cải tiến, bổ xung một cách nhanh chóng theo hớng ngày càng
hoàn thiện từ tính năng, công dụng cho đến kích thớc nhỏ gọn. Kỹ thuật điện tử và
tự động hoá là yếu tố chủ yếu tạo nên sự tiến bộ ấy. Nó làm thay đổi hẳn nội dung
truyền thống của ô tô, không chỉ đơn thuần là những cụm kết cấu cơ khí mà là
những modul điện tử tinh xảo và phơng thức giao tiếp cũng ngời hơn. Tuy nhiên,
song hành với điều này là việc tìm hiểu, ứng dụng, khai thác chúng cũng phức tạp,
khó khăn hơn. Trong bài tiểu luận này, tôi xin trình bày vấn đề Khai thác hệ thống
phun xăng điện tử L-Jetronic. Đây là hệ thống đợc sử dụng nhiều trên các xe ôtô
hiện đại ngày nay.
Nội dung tiểu luận này là sự tích luỹ kinh nghiệm bản thân, kiến thức môn Cơ
sở điều khiển Điện - Điện tử trên xe và sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo, TS. Đào Hoa
Việt. Mặc dù đã cố gắng trình bày nhng do hạn chế về thời gian và kinh nghiệm nên
bài viết không thể tránh khỏi thiếu sót.
Kính mong thầy giáo và các bạn cho ý kiến đóng góp.
2
www.oto-hui.com khoa cụng ngh ng lc
Hệ thống phun xăng điện tử L- Jetronic
L-Jetronic là hệ thống phun xăng đa điểm, điều khiển bằng điện tử. Lợng
xăng phun vào đợc điều khiển theo lợng không khí nạp vào trong xi lanh động cơ
nhờ bộ xử lí và điều khiển trung tâm ECU.
Sơ đồ hệ thống nh sau:
1. Thùng xăng
2. Bơm xăng điện
3. Lọc xăng
4. ECU
5. Vòi phun
6. Bộ điều áp

7. ống hút
8. Vòi phun khởi động lạnh
9. Cảm biến vị trí bớm ga
10. Cảm biến dòng khí nạp
11. Cảm biến Lamđa
12. Công tắc nhiệt-thời gian
13. Cảm biến nhiệt độ động cơ
14. Đen cô
15. Cơ cấu cung cấp khí phụ
trội
16. ắc qui
17. Khoá khởi động
3
www.oto-hui.com khoa cụng ngh ng lc
Hệ thhống L-Jetronic gồm 3 khối chức năng cơ bản:
- Hệ thống cung cấp nhiên liệu:
Cung cấp xăng đến các vòi phun với áp suất cần thiết để phun xăngvad duy
trì áp suất ổn định trong hệ thống
- Hệ thống ghi nhận về chế độ hoạt động của động cơ:
Có nhiệm vụ ghi nhận các chế độ làm việc khác nhau của động cơ nh: lợng
không khí nạp vào động cơ, độ mở bớm ga, nhiệt độ nớc làm mát,
- Hệ thống định lợng nhiên liệu:
Bộ xử lí và điều khiển trung tâm ECU tiếp nhận và xử lí thông tin từ hệ
thống thứ 2 để đa ra tín hiệu điều khiển mở van phun xăng.
I. Hệ thống cung cấp nhiên liệu
Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu.
1. Thùng chứa 2. Bơm xăng điện 3. Bộ lọc
4. Dàn ống xăng 5. Bộ điều áp xăng 6. Vòi phun
1. Bơm xăng
Là loại bơm điện kiểu bi gạt, kích từ bằng nam châm vĩnh cửu.

4
www.oto-hui.com khoa cụng ngh ng lc
Kết cấu bơm xăng điện
1. Lỗ hút 2. Đĩa rô to chứa bi gạt
3. Bi gạt 4. Tấm dẫn hớng 5. Lỗ thoát

Mặt cắt ngang thân bơm
1. Lỗ hút 2. Van giới hạn áp suất 3. Bi gạt
4. Rô to 5. Van chặn 6. Lỗ thoát

Trong bơm có van giới hạn áp suất 2 và van chặn 6. Khi áp suất trong dàn
ống cao quá mức qui định, van 2 mởcho xăng quay ngợc về thùng chứa. Van 6 luôn
giữ một lợng xăng nhất định trong dàn ống phun để tránh không khí lọt vào trong
ống phun cũng nh đảm bảo vòi phun hoạt động ngay khi mới khởi động.
2. Lọc xăng
Có nhiệm vụ lọc sạch các tạp chất trong xăng.
Lọc xăng thờng dùng loại lọc giấy và đợc thay định kì
3. Bộ điều áp nhiên liệu
Ta biết rằng: lợng xăng phun vào động cơ phụ thuộc vào thời gian mở vòi
phun và áp suất phun.
Bộ điều áp có tác dụng ổn định áp suất nhiên liệu trong giàn ống phun, nhờ
vậy điều khiển lợng xăng phun ra đợc đơn giản hơn, chỉ phụ thuộc vào thời gian mở
vòi phun do ECU quyết định.
5
www.oto-hui.com khoa cụng ngh ng lc
Cấu tạo bộ điều áp xăng.
1. Đầu nối với ống hút
2. Lò xo
3. Chụp giữ van
4. Màng

5. Van
6. Cửa xăng vào
7. Cửa xăng hồi về
Khi áp suất nhiên liệu vợt quá mức quy định, màng 4 bị đẩy lên mở van 5 cho
xăng hồi về thùng. Do ngăn lò xo thông với họng hút phiá sau bớm ga nên tạo đợc
sự liên hệ thờng trực giữa áp suất nhiên liệu với độ chân không sau bớm ga. Nhờ đó
độ sụt áp tại vòi phun là nh nhau với bất kỳ vị trí nào của bớm ga.
4. Vòi phun
Vòi phun xăng thờng dùng loại điện từ. ECU điều khiển thời gian mở vòi
phun để phun vào cửa nạp, (ngay trớc xupáp hút), một lợng xăng chính xác theo chế
độ hoạt động của động cơ.
Khi vòi phun cha hoạt động, không có dòng điện.
chạy qua cuộn dây 3, lò xo ấn van kim 7 đóng kín vào bệ van.
Khi ECU gửi tín hiệu điện đến cuộn dây, làm từ hoá cuộn dây, do đó lõi từ 5
bị hút lên, van kim mở ra, xăng đợc phun ra ngoài.
6
www.oto-hui.com khoa cụng ngh ng lc
Kết cấu của vòi phun xăng loại điện từ:
II. Hệ thống cảm biến, ghi nhận thông tin
Trong hệ thống phun xăng điện tử L-Jetronic, hệ thống các cảm biến có
nhiệm vụ nhận biết tình hình và chế độ hoạt động cụ thể của động cơ, chuyển chúng
thành các tín hiệu điện và truyền lên ECU động cơ.
1. Lọc xăng tại cửa vào.
2. Đầu giắc cắm điện.
3. Cuộn dây.
4. Vỏ.
5. Lõi từ.
6. Thân van kim.
7. Van kim.
7

www.oto-hui.com khoa cụng ngh ng lc
Thông số chính cần thiết cho việc điều khiển phun xăng là lợng không khí
nạp và tốc độ trục khuỷu đợc ghi nhận bởi cảm biến dòng khí nạp và cảm biến tốc
độ trục khuỷu.
1. Cảm biến lắp trong ống hút
Sơ đồ cảm biến lắp trong ống hút.
Dòng khí nạp thổi xuyên qua bộ cảm biến, tác dụng lực lên mâm đo 4 và đi
vào họng hút động cơ. Lực này làm mâm đo xoay góc quanh trục mâm đo. Nh
1. Bớm ga.
2. Bộ cảm biến dòng khí nạp.
3. Tín hiệu cảm biến nhiệt độ khí
nạp.
4. ECU.
5. Tín hiệu cảm biến lu lợng dòng khí
nạp.
6. Bầu lọc gió.
Q
L
: Dòng không khí nạp.
8
www.oto-hui.com khoa cụng ngh ng lc
vậy, góc quay tỉ lệ với tiết diện lu thông tự do của dòng khí nạp hay chính là tỉ lệ
với lợng không khí nạp vào xi lanh. Thông số góc quay đợc chuyển thành tín hiệu
điện áp nhờ mạch điện lắp ráp bên trong cảm biến. Thực chất đây là một cảm biến
chiết áp dạng xoay.
Hình dạng ngoài của cảm biến dòng khí nạp
Hình dạng ngoài cảm biến dòng khí nạp.
Trong cảm biến còn có cánh 1 có tác dụng làm giảm sự dao động của thiết
bị đo do sóng áp suất bị triệt tiêu khi tác dụng lên hai bề mặt đối diện của cánh 1
vad cánh 4. Buồng thể tích 2 công dụng nh một giảm chấn không khí, làm ổn định

góc đo .
1. Cánh bù trừ
2. Buồng giảm chấn
3. Mạch không khí tắt
4. Cánh đo dòng khí nạp
5. Vít chỉnh không tải
9
www.oto-hui.com khoa cụng ngh ng lc
2. Cảm biến tốc độ trục khuỷu
Cảm biến tốc độ trục khuỷu thực chất là một bộ đếm xung, nó đếm các
xung điện áp của cơ cấu đánh lửa. Đó là tín hiệu đánh lửa (trong cơ cấu đánh luae
điện tử) hay tác động đóng mở tiếp điểm (trong đenco đánh lửa thờng). Những
thông tin này đợc cấp cho ECU, ECU tính toán để đa ra tốc độ trục khuỷu.
III. Định lợng nhiên liệu
Lợng không khí nạp và tốc độ trục khuỷu là hai thông số chính để điều
khiển thời gian mở vòi phun cơ bản T
p
, đó là lợng xăng cung cấp cho thì hút khi
không tính đến các giá trị hiệu chỉnh. Sơ đồ khối khối xử lí thông tin ECU:
10
www.oto-hui.com khoa cụng ngh ng lc
Trớc hết, khối chuẩn hoá tín hiệu chuyển tín hiệu vận tốc trục khuỷu động
cơ thành các xung vuông. Cứ trong một chu kì thì lợng tín hiệu này đợc chia ra làm
hai tín hiệu nhờ khối chia tần số. Nh vậy, mỗi vòng quay của trục khuỷu, mỗi vòi
phun sẽ phun một lần, không kể xupáp đó đóng hay mở. Độ dài thời gian mở cơ bản
T
p
phụ thuộc hai yếu tố: lợng không khí nạp, tốc độ trục khuỷu và đợc xác định bởi
khối kiểm soát phân chia đa dao động.
Tầng khuyếch đại có nhiệm vụthích ứng hoá thời gian phun cơ bản với

những chế độ tải khác nhau của động cơ để cung cấp hỗn hợp nhiên liệu giàu hay
nghèo tới động cơ đúng theo yêu cầu tải trọng.
Khi đó tầng khuyếch đại sẽ thu nhận các thông tin về chế độ tải từ các cảm
biến: cảm biến vị trí bớm ga, cảm biến nhiệt độ động cơ, để tính toán nên trị số
hiệu chỉnh K để tạo nên thời gian phun bổ xung: T
m
=K .T
p
Ngoài ra, ECU còn kiểm soát điện áp ắc qui của hệ thống vì thời gian cần
thiết để mở van kim phụ thuộc nhiều vào điện áp bình ắc qui. Nếu điện áp yếu, thời
gian để từ hoá cuộn dây vòi phun tăng => thờigian phun xăng bị rút ngắn => hỗn
hợp bị thiếu xăng (hoà khí nghèo).
Để khắc phục điều này, trong ECU có bộ phận hiệu chỉnh điện áp. Khi cần
thiết, bộ phận này sẽ kéo dài xung điện mở vòi phun thêm một lợng T
u
.
Nh vậy, tổng thời gian phun thực tế là: T
i
= T
p
+ T
m
+ T
u
Tín hiệu T
i
tiếp tục đợc khuyếch đại tại tầng ra và tín hiệu ra này đợc dùng
để điều khiển vòi phun.
Sau đây ta xét hoạt động cơ bản điều khiển phun xăng trong một số chế độ
hoạt động chủ yếu của động cơ.

1. Chế độ khởi động lạnh
Khi thởi tiết lạnh, nhiên liệu khó bay hơi, sự hoà trộn xăng-không khí kém
do đó động cơ khó khởi động. Vì vậy trong trờng hợp này, cần phải bổ xung thên
một lợng xăng nữa để động cơ khở động dễ dàng. Trong hệ thống L-Jetronic, xăng
đợc phun thêm nhờ vòi phun khởi động lạnh. Lợng xăng phun vào nhiều hay ít đợc
điều khiển bởi công tắc nhiệt-thời gian.
11
www.oto-hui.com khoa cụng ngh ng lc
a. Vòi phun khởi động lạnh
Thông thờng là vòi phun loại điện từ, có kết cấu và nguyên tắc hoạt động
gần giống với vòi phun chính.
Vòi phun khởi động lạnh.
1. Đầu nối dây điện.
2. Cửa nạp xăng có lới lọc.
3. Lỡi từ.
4. Cuộn dây.
5. Miệng phun.
6. Bệ van.
b. Công tắc nhiệt-thời gian
Tấm lỡng kim 3 đợc nung nóng bởi cuộn dây 4. Khi động cơ đã nóng, tấm 3
cong lại làm mở tiếp điểm 5, ngắt dòng điện vào cuộn dây vòi phun khởi động lạnh
=> vòi ngừng phun.
Nếu tiếp tục khởi động thì vòi phun không hoạt động, tránh đợc hiện tợng
ngộp xăng.
Sơ đồ cấu tạo công tắc nhiệt-thời gian
1. Đầu nối dây điện.
2. Vỏ.
3. Tấm lỡng kim.
4. Cuộn dây.
5. Tiếp điểm.

12
www.oto-hui.com khoa cụng ngh ng lc
2. Chế độ tăng tốc
Khi tăng tốc, bớm ga mở lớn đột ngột, không khí vào nhiều hơn, hỗn hợp sẽ
loãng. Vì vậy, phải phun thêm nhiên liệu để tăng tốc động cơ tức thì.
Khi này ECU nhận tín hiệu tăng tốc từ bộ cảm biến lu lợng dòng khí nạp.
Khi góc quay

mở lớn đột ngột, ECU tính toán và chỉ huy phun thên nhiên liệu để
hệ số d lợng không khí
9,0
.
3. Chế độ toàn tải
ở chế độ toàn tải, động cơ phát huy công suất tối đa vì vậy cần phải cung
cấp thêm xăng để có hỗn hợp khí giàu (hệ số d lợng không khí
1,1
).
Việc điều khiển này thực hiện nhờ ECU và thông tin cấp cho ECU từ công
tắc vị trí bớm ga.
Kết cấu Công tắc vị trí bớm ga.
1. Tiếp điểm toàn tải.
2. Đĩa vòng cung nhiều nấc.
3. Trục bớm ga.
4. Tiếp điểm không tải.
5. Đầu nối dây điện.
Công tắc vị trí bớm ga đợc mắc trên trục bớm ga. Khi bớm ga quay, dẫn
động đĩa cam 2 quay. Cam 2 có biên dạng vòng cung nhiều nấc, khi xoay nó sẽ
đóng tiếp điểm toàn tải (ứng với vị trí bớm ga mở > 90% độ mở bớm ga ) hay đóng
tiếp điểm không tải (ứng với khi bớm ga đóng kín).
Khi đóng mạch, tín hiệu điện áp sẽ đợc gửi đến bộ ECU để thông báo về 2

chế độ hoạt động này của động cơ.
13
www.oto-hui.com khoa cụng ngh ng lc
4. Chế độ không tải
Thông tin về chế độ này đợc phát hiện nhờ công tắc vị trí bớm ga nh đã nói
ở trên.
Bên trong hệ thống có mạch cung cấp không khí phụ nối ngay trớc và sau b-
ớm ga. Mạch này đợc điều khiển đóng mở nhờ một công tắc nhiệt.
Số lợng không khí cung cấp thêm vẫn đợc cảm biến dòng khí nạp đo lờng và
gửi tín hiệu tới ECU. Bộ ECU tính toán phun thên xăng là tăng số vòng quay không
tải của động cơ.
5. Mach hiệu chỉnh khép kín Lamđa
Để giảm mức độ độc hại trong khí xả, hệ thống L-Jetronic có thêm mạch
phản hồi âm cứng với phần tử phản hồi là cảm biến Lamđa để tự động điều chỉnh
thành phần hoà khí sao cho thành phần độc hại trong khí xả là ít nhất.
Mạch hiệu chỉnh Lamđa hoạt động theo cách thờng trực đo lợng ô xi d trong
kí xả và so sánh với một mức chuẩn, từ đó điều chỉnh lợng xăng phun ra hợp lí nhờ
bộ điều khiển ECU.
Sơ đồ khối mạch phản hồi Lamđa.
1. Tín hiệu chuẩn.
2. Bộ điều chỉnh d không khí.
3,4. Tầng cuối.
5,6. Bộ giữ chậm.
14
www.oto-hui.com khoa cụng ngh ng lc
7. Cảm biến Lamđa
Khối giữ chậm 5,6 có tác dụng tạo khoảng nghỉ. Khối 5 tợng trng cho thời
gian tính từ thời điểm chuẩn bị xong hỗn hợp cháy đến thời điểm đo hệ số d lợng
khí xả. Khối 6 tợng trng cho quá trình hỗn hợp khí điền đầy hệ thống nạp.
Ngoài ra, hệ thống còn các chế độ điều khiển hỗn hợp khí theo mật độ

không khí, chế độ xe xuống dốc, chế độ giới hạn vận tốc trục khuỷu,
Hệ thống phun xăng HFM trên xe Mercedes Benz
Sơ đồ cấu tạo:
15
www.oto-hui.com khoa cụng ngh ng lc
1. Bầu than hoạt tính. 2. Van thông với khí trời 3. Van hồi xăng
4. Bình tích áp. 5. Van phun. 6. Van điều khiển EGR.
7. Bô bin 8. Cảm biến vị trí trục cam 9. Bồm neùn khờ.
10. Van phun khờ. 11. Bầu lọc gió 12. ECU
13. Cảm biến vị trí bớm ga 14. Điều khiển bớm ga
15.Cảm biến nhiệt độ khí nạp 16. Van EGR 17. Lọc xăng
18. Cảm biến kích nổ 19. Cảm biến tóc độ vòng quay trục khuỷu
20. Cảm biến nhiệt độ nớc làm mát 21. Cảm biến oxy
22. Cảm biến 23. Cảm biến áp suất.
24. Cảm biến chênh lệch áp suất 25. Bơm nhiên liệu
Kết luận
Vấn đề sử dụng, khai thác những kết cấu mới, đặc biệt công tác kiểm tra xử
lí hỏng hóc hệ thống phun xăng điện tử là điều tơng đối khó đối với công nhân sửa
chữa ô tô cũng nh các cán bộ khoa học kĩ thuật ngành xe. Để làm đợc tốt thì việc đ-
ợc trang bị các kiến thức cơ bản là yêu cầu không thể thiếu. Vì lí do đó cũng nh
trình độ, kinh nghiệm của bản thân còn hạn chế nên nội dung của tiểu luận chỉ tập
trung vào tìm hiểu các kết cấu và nguyên tắc hoạt động cơ bản của hệ thống phun
xăng L-Jetronic. Những điều này cũng là kiến thức tham khảo khi khai thác các hệ
thống phun xăng điện tử khác.
16
www.oto-hui.com khoa cụng ngh ng lc
Tài liệu tham khảo
1. ứng dụng kỹ thuật tự động trên xe - TS Đào Hoa Việt, Th.S Đặng Sỹ Vạc.
NXB Quân đội nhân dân.
2. Phun xăng điện tử EFI - Nguyễn Oanh. NXB Tổng hợp Đồng Nai.

3. Khai thác kỹ thuật các kết cấu mới - của ô tô Nhật Bản - TS Đinh Ngọc Ân.
17
www.oto-hui.com khoa cụng ngh ng lc
Mục lục Trang
Lời mở đầu 2
Hệ thống phun xăng điện tử L- Jetronic 3
I. Hệ thống cung cấp nhiên liệu 4
1. Bơm xăng 4
2. Lọc xăng 5
3. Bộ điều áp nhiên liệu 5
4. Vòi phun 6
II. Hệ thống cảm biến, ghi nhận thông tin 7
III. Định lợng nhiên liệu 10
a. Vòi phun khởi động lạnh 12
b. Công tắc nhiệt-thời gian 12
Hệ thống phun xăng HFM trên xe Mercedes Benz 15
Kết luận 16
Tài liệu tham khảo 17
18