CHUYÊN ĐỀ HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ XĂNG
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (12.21 MB, 220 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
CHUYÊN ĐỀ HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN
ĐỘNG CƠ XĂNG
SVTH: ĐỖ HUÂN CHƯƠNG
MSSV: 17145095
SVTH: HUỲNH TẤN PHÁT
MSSV: 17145190
GVHD : ThS. HUỲNH QUỐC VIỆT
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2021
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
CHUYÊN ĐỀ HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN
ĐỘNG CƠ XĂNG
SVTH: ĐỖ HUÂN CHƯƠNG
MSSV: 17145095
SVTH: HUỲNH TẤN PHÁT
MSSV: 17145190
GVHD : ThS. HUỲNH QUỐC VIỆT
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2021
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA
VIỆT NAM
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc
TP. Hồ Chí Minh, ngày tháng 8 năm 2021
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: 1. Đỗ Huân Chương
MSSV: 17145095
2. Huỳnh Tấn Phát
MSSV: 17145190
Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô
Mã ngành đào tạo:
52510205
Hệ đào tạo: Đại học chính qui
Mã hệ đào tạo: 17145CLC
Khóa: 2017
Lớp: 17145CL2A
1. Tên đề tài: Chuyên đề hệ thống điện điều khiển động cơ xăng.
2. Nhiệm vụ đề tài: Nghiên cứu tài liệu và tìm hiểu một số hệ thống điện điều khiển
trên động cơ xăng.
-
Nghiên cứu tổng quan về hệ thống điện điều khiển động cơ xăng.
-
Nghiên cứu một số hệ thống điện điều khiển cơ bản trên ô tô .
-
Nghiên cứu .
3. Sản phẩm của đề tài:
-
Thuyết minh đề tài
-
File báo cáo
4. Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 29/03/2021
5. Ngày hoàn thành nhiệm vụ đề tài: 10/08/2021
TRƯỞNG BỘ MÔN
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
*******
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ và tên Sinh viên: ...................................................................... MSSV:…………
Họ và tên Sinh viên: ...................................................................... MSSV:…………
Ngành:......................................................................................................................
Tên đề tài: .........................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
Họ và tên Giáo viên hướng dẫn:...................................................................
............................................................................................................................................
NHẬN XÉT
1.
Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
2.
Ưu điểm:
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
3.
Khuyết điểm:
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
4.
Đề nghị cho bảo vệ hay không?
............................................................................................................................................
5.
Đánh giá loại:
6.
......................................................................................................................
Điểm:………………. (Bằng chữ: ……………………………………..) Tp.
Hồ Chí Minh, ngày
tháng năm 20…
Giáo viên hướng dẫn
(Ký & ghi rõ họ tên)
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
*******
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
Họ và tên Sinh viên: ...................................................................... MSSV:…………
Họ và tên Sinh viên: ...................................................................... MSSV:…………
Ngành:......................................................................................................................
Tên đề tài: .........................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
Họ và tên Giáo viên phản biện:...................................................................
............................................................................................................................................
NHẬN XÉT
1.
Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
2.
Ưu điểm:
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
3.
Khuyết điểm:
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
4.
Đề nghị cho bảo vệ hay khơng?
............................................................................................................................................
5.
Đánh giá loại:
......................................................................................................................
6.
Điểm:………………. (Bằng chữ: ……………………………………..)
Tp. Hồ Chí Minh, ngày
tháng năm 20…
Giáo viên hướng dẫn
(Ký & ghi rõ họ tên)
XÁC NHẬN HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN
Tên đề tài: Chuyên đề hệ thống điện điều khiển động cơ xăng.
Họ và tên Sinh viên: Đỗ Huân Chương
Huỳnh Tấn Phát
MSSV: 17145095
MSSV: 17145190
Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô
Sau khi tiếp thu và điều chỉnh theo góp ý của Giảng viên hướng dẫn, Giảng viên
phản biện và các thành viên trong Hội động bảo vệ. Đồ án đã được hoàn chỉnh đúng
theo yêu cầu về nội dung và hình thức
Chủ tịch Hội đồng: ____________________________
___________________
Giảng viên hướng dẫn: ________________________
____________________
Giảng viên phản biện: _________________________
____________________
LỜI CẢM ƠN
Sau quá trình học và rèn luyện nghiêm túc tại Khoa Đào Tạo Chất Lượng
Cao trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh cùng với sự
hướng dẫn và đôn đốc tận tình của Thầy Th.S Huỳnh Quốc Việt, chúng tơi đã hồn
thành Đồ án tốt nghiệp Đại học.
Chúng tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến Thầy Th.S Huỳnh Quốc Việt,
người thầy đã động viên và giúp đỡ chúng tôi về mặt tinh thần cũng như kiến thức
để chúng tôi vượt qua những ngày tháng khó khăn trong sự tìm tòi, hiểu biết về một
số hệ thống điện điều khiển điện động cơ xăng để rồi cuối cùng hoàn thành được Đồ
án tốt nghiệp ngày hôm nay. Một lần nữa xin gửi lời cảm ơn đến Thầy, chúc Thầy
luôn khỏe mạnh và có những tháng năm công tác tốt.
Chúng tôi xin chân thành cảm ơn đến các thầy cô trong trường cũng như các
thầy cô khoa Đào Tạo Chất Lượng Cao ngành Công Nghệ Kỹ Tḥt Ơ Tơ và những
người đã dìu dắt chúng tôi, cho chúng tôi những kiến thức chuyên ngành và những
kinh nghiệm quý báu để cùng với sự nổ lực của chính bản thân chúng tơi đã hồn
thành Đồ án tốt nghiệp ngày hôm nay.
Chúng tôi cũng xin chân thành cảm ơn đến gia đình, bạn bè và tất cả những
người thân của tôi đã tạo điều kiện và giúp đỡ chúng tôi có được kết quả đồ án ngày
hôm nay. Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn tất cả mọi người.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày
tháng
năm 2021
i
LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay, ở nước ta có rất nhiều loại ô tô đang được sử dụng rỗng rãi và có xu
hướng ngày càng tăng nhằm đáp ứng đựợc nhu cầu di chuyển cũng như phát triển
của nền kinh tế đất nước. Và với sự phát triển nhanh chóng của kỹ thuật, hệ thống
điện điều khiển trên ô tô ngày càng được sử dụng nhiều vì những hiệu quả mà nó
mang lại. Khơng chỉ tiết kiệm nhiên liệu mà còn hạn chế ô nhiễm môi trường, tính
tiện nghi và tính an toàn mà hệ thống mang lại. Vì thế hệ thống điện điều khiển
động cơ ngày càng được các nhà sản xuất đặc biệt quan tâm vì động cơ được các
chuyên gia đầu ngành ô tô ví như trái tim của xe ô tô.
Xuất phát từ ý tưởng đó, nhóm chúng tôi đã tiến hành thực hiện đề tài nghiên
cứu về hệ thống điện điều khiển trên động cơ xăng để tìm hiểu và trau dồi kiến thức
cơ bản về hệ thống.
I.
Mục đích nghiên cứu
Cung cấp thêm kiến thức cho các bạn sinh viên và những người muốn tìm hiểu
về hệ thống. Dựa vào việc nghiên cứu này, từ đó giúp các bạn sinh viên trong thực
tập sửa chữa, cũng như trong công việc bảo dưỡng trên hệ thống của các kỹ thuật
viên được dễ dàng hơn.
II.
Đối tượng phạm vi nghiên cứu
-
Đối tượng nghiên cứu chủ yếu là một số hệ thống điện điều khiển của xe ô tô.
-
Nghiên cứu một số hệ thống điều khiển trên động cơ ảnh hướng trực tiếp đến
quá trình vận hành, chẩn đoán và một số hư hỏng trong quá trình sử dụng.
-
Do kiến thức về hệ thống điều khiển rất rộng và giới hạn về mặt thời gian, do đó
nhóm chỉ tập trung tìm hiểu tài liệu chủ yếu của hãng Toyota và một phần tài
liệu của hãng Ford. Trong quá trình tìm hiểu không tránh khỏi sự thiếu sót, kính
mong mọi người góp ý để đề tài hoàn thiện hơn.
ii
III. Phương pháp nghiên cứu
Tìm hiểu và dịch tài liệu đào tạo của hãng Toyota (Engine Control Systems,
Automotive Fuel and Emission Control System) và tham khảo các đề tài nghiên cứu
của các nhóm đi trước. Từ đó chọn ra những hệ thống chủ yếu trong quá trình điều
khiển động cơ và biên soạn tài liệu để góp phần tạo tiền đề tḥn lợi trong q trình
thiết kế, thi cơng mơ hình thực hành của các đề tài nghiên cứu sau này.
IV. Kết quả đạt được
- Trình bày và phân tích được cấu tạo, nguyên lý cũng như cơ chế vận hành
của các chi tiết trong hệ thống điện điều khiển trên động cơ xăng.
- Đưa ra các bước cơ bản của quy trình chẩn đốn sửa chữa cho từng hệ thống.
- Khái quát hệ thống phun xăng trực tiếp và phun xăng kép trên động cơ
Toyota(hệ thống D-4, D-4S).
iii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... i
LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................. ii
MỤC LỤC ....................................................................................................... iv
DANH MỤC HÌNH ẢNH .............................................................................. iii
CHƯƠNG 1: PHẦN MỞ ĐẦU .......................................................................1
1.1. Tổng quan về phun xăng điện tử ..............................................................1
1.2. Hệ thống phun xăng điện tử(EFI) ............................................................2
CHƯƠNG 2: CÁC CẢM BIẾN ......................................................................6
2.1
Cảm biến nhiệt độ (Temperature Sensors): .........................................6
2.2
Cảm biến vị trí (Position Sensors): ...................................................12
2.3
Cảm biến lưu lượng khí nạp (Air Flow Sensors): .............................19
2.4
Cảm biến áp suất (Pressure Sensor): .................................................26
2.5
Cảm biến vị trí/ tốc độ (Position/ Speed Sensors):............................32
2.6
Cảm biến Oxy và A/F (Oxygen and A/F Sensor): ............................41
2.7
Cảm biến kích nổ (Knock Sensor): ...................................................52
2.8.
Câu hỏi ôn tập....................................................................................53
CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA ......................................................54
3.1. Hệ thống đánh lửa có bộ chia điện .........................................................54
3.2. Hệ thống đánh lửa bobin đôi ..................................................................62
3.3. Hệ thống đánh lửa bobin đơn (đánh lửa trực tiếp) .................................74
3.5. CÂU HỎI ÔN TẬP ................................................................................85
CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ....................................................87
4.1. Tổng quan hệ thống cung cấp nhiên liệu ...............................................87
4.2. Hệ thống cung cấp nhiên liệu trên động cơ xăng phun trên đường ống
nạp ..........................................................................................................................87
4.3. Chẩn đoán hệ thống cung cấp nhiên liệu ...............................................96
4.4. Chẩn đoán hệ thống phun nhiên liệu....................................................102
4.5. Chẩn đoán lưu lượng phun bằng máy chẩn đoán .................................108
4.6. Câu hỏi ôn tập ......................................................................................111
iv
CHƯƠNG 5: HỆ THỐNG PHUN XĂNG TRỰC TIẾP ..........................112
5.1.
Khái quát hệ thống phun xăng trực tiếp ..........................................112
5.2.
Ưu, nhược điểm của hệ thống phun xăng trực tiếp GDI .................113
5.3.
Cấu tạo hệ thống ..............................................................................114
5.4.
Yêu cầu của kim phun .....................................................................116
5.5.
Bơm tiếp vận ...................................................................................118
5.6.
Bơm cao áp ......................................................................................118
5.7.
Ống phân phối .................................................................................120
5.8.
Van điều áp nhiên liệu .....................................................................121
5.9.
Cảm biến áp suất nhiên liệu ............................................................122
5.10. Kim phun .........................................................................................123
5.11. Hệ thống D-4S .................................................................................124
5.12. Bộ khuếch đại điều khiển kim phun (EDU) ....................................130
5.13. Các chế độ nạp trong hệ thống trang bị phun xăng trực tiếp ..........131
5.14. Hệ thống phun xăng trực tiếp trên động cơ Ecoboost .....................135
5.15. Nguyên lý hoạt động của hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp .........148
5.16. Chẩn đoán hư hỏng hệ thống nhiên liệu (bỏ ra phụ lục) .................151
5.17. Câu hỏi ôn tập..................................................................................170
CHƯƠNG 6: CÁC HỆ THỐNG KHÁC ....................................................171
6.1. Chìa khóa thơng minh ..........................................................................171
6.2. Hệ thống tuần hoàn khí xả (EGR)........................................................173
6.3. Hệ thống VVT-i ...................................................................................178
6.4. Turbocharger ........................................................................................182
6.5. Hệ thống điều khiển cầm chừng ISCV (Idle speed control valve) ......185
6.6. Bướm ga điện tử ...................................................................................194
6.7. Câu hỏi ôn tập: .....................................................................................200
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...........................................................................201
v
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ABS: Anti-lock Braking System
APP: Accelerator Pedal Position
sensor
TCCS: Toyota Computer Controlled
System
TPS: Throttle Position Sensor
BATT: Battery
VAF: Volume Air Flow Sensor
DIS: Direct Ignition System
VPS: Vapor Pressure Sensor
DTC: Diagnostic Trouble Code
ECM: Engine Control Module
VSS: Vehicle speed sensor
VVT: Variable Valve Timing
ECT: Engine Coolant Temperature
ECV: Electrical Control Valve
VVT-i: Variable Valve Timingintelligent
EFI: Electronic Fuel Injection
EGR: Exhaust Gas Recirculation
ESA: Electronic Spark Advance
ETC: Electronic Throttle Control
ETCS-i:Electronic Throttle Control
System-intelligent
EVAP: Evaporative Emission Control
FMV: Fuel Metering Valve
FPC: Fuel Pump Command
FPR: Fuel Pump Relay
FRP: The Fuel Rail Pressure
FSI: Fuel Stratified Injection
GDI: Gasoline Direct Injection
IAC: Idle Air Control
IAT: Intake Air Temperature
ISC: Idle Speed Control
MAF: Mass Air Flow Sensor
MAP: Manifold Absolute Pressure
MRE: Magnetic Resistance Element
OBD: On-Board Diagnostic
PDI: Petrol Direct Injection PDI
R/B: Relay Block
vi
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống phun xăng điện tử. .....................................................2
Hình 1.2: Sơ đồ hệ thống L-E ............................................................................3
Hình 1.3: Sơ đồ hệ thống D-EFI ........................................................................4
Hình 1.4: Hệ thống phun xăng đa điểm..............................................................4
Hình 2. 1: Cảm biến nhiệt độ: ECT, IAT, EGR temperature sensor ..................6
Hình 2. 2: Mạch cảm biến ECT ..........................................................................7
Hình 2. 3: Mạch cảm biến IAT...........................................................................8
Hình 2. 4: Mạch cảm biến khí thải EGR ............................................................8
Hình 2. 5: Đồ thị cảm biến nhiệt độ ...................................................................9
Hình 2. 6: Kiểm tra hở mạch tại cảm biến .......................................................10
Hình 2. 7: Kiểm tra ngắn mạch ........................................................................11
Hình 2. 8: Kiểm tra hở mạch tại ECM .............................................................11
Hình 2. 9: Kiểm tra cảm biến nhiệt độ .............................................................12
Hình 2. 10: Cảm biến vị trí ...............................................................................13
Hình 2. 11: TPS trên hệ thống ETCS-i .............................................................14
Hình 4. 12: Mạch TPS có cơng tắc cầm chừng ................................................14
Hình 2. 13: Tín hiệu điện áp kép TPS (VTA - VTA2).....................................15
Hình 2. 14: Cảm biến vị trí bướm ga loại không tiếp điểm .............................15
Hình 2. 15: Cảm biến vị trí bàn đạp ga loại có tiếp điểm.................................16
Hình 2. 16: Cảm biến vị trí bàn đạp ga loại khơng có tiếp điểm......................16
Hình 2. 17: Cảm biến vị trí van EGR ...............................................................17
Hình 2. 18: Kiểm tra tín hiệu điện áp VTA - E2 ..............................................18
Hình 2. 19: Kiểm tra tín hiệu điện áp nguồn ....................................................18
Hình 2. 20: Kiểm tra điện trở cảm biến ............................................................19
Hình 2. 21: Cảm biến lưu lượng khí nạp ..........................................................20
Hình 2. 22: Cảm biến lưu lượng khí nạp MAF ................................................20
Hình 2. 23: Mạch cảm biến đo lưu lượng khí nạp MAF ..................................21
Hình 2. 24: Kiểm tra cảm biến MAF bằng phần mềm Techstream .................22
iii
Hình 2. 25: Kiểm tra cảm biến MAF................................................................23
Hình 2. 26: Đo lưu lượng khí nạp loại cánh gạt (VAF) ...................................23
Hình 2. 27: Mạch điện đo lưu lượng khí nạp VAF ..........................................24
Hình 2. 28: Tín hiệu điện áp hai loại VAF .......................................................25
Hình 2. 29: Đo lưu lượng khí nạp kiểu Karman...............................................25
Hình 2. 30: Tín hiệu điện áp loại Karman đo lưu lượng khí nạp .....................26
Hình 2. 31: Cảm biến áp suất ...........................................................................26
Hình 2. 32: Sự thay đổi áp suất và chip silicon ................................................27
Hình 2. 33: Cảm biến MAP ..............................................................................27
Hình 2. 34: Hoạt động và mạch cảm biến MAP ..............................................28
Hình 2. 35: Thơng số kiểm tra cảm biến MAP ................................................29
Hình 2. 36: Cảm biến áp suất khí quyển ..........................................................29
Hình 2. 37: Tín hiệu điện áp cảm biến áp suất turbine tăng áp ........................30
Hình 2. 39: Cảm biến áp suất hơi (VPS) ..........................................................31
Hình 2. 38: Hai loại cảm biến áp suất hơi ........................................................31
Hình 2. 40: Hoạt động và mạch cảm biến áp suất hơi (VPS)...........................32
Hình 2. 41: Cảm biến vị trí/ tốc độ ...................................................................32
Hình 2. 42: Cảm biến vị trí/ tốc độ loại cuộn dây cảm ứng điện từ .................33
Hình 2. 43: Cảm biến vị trí/ tốc độ loại phần tử từ trở (MRE) ........................34
Hình 2. 44: So sánh cảm biến MRE vs. Pick-up Coil ......................................35
Hình 2. 45: Cảm biến vị trí trục cam (cảm biến G) ..........................................35
Hình 2. 46: Cảm biến vị trí trục khuỷu (cảm biến Ne).....................................36
Hình 2. 47: Tín hiệu cảm biến G, Ne ...............................................................36
Hình 2. 48: Mạch tổ hợp tín hiệu cảm biến tốc độ xe ......................................37
Hình 2. 49: Cảm biến VSS gắn trên hộp số ngang ...........................................38
Hình 2. 50: Cảm biến VSS gắn trên bộ truyền lực ...........................................38
Hình 2. 51: Cảm biến VSS loại MRE ..............................................................39
Hình 2. 52: Hoạt động của cảm biến VSS loại MRE .......................................39
Hình 2. 53: Cảm biến VSS loại công tắc lưỡi gà .............................................39
iv
Hình 2. 54: Cảm biến trục cam VVT, cảm biến vị trí trục khuỷu loại MRE ...40
Hình 2. 55: Cảm biến O2 và tỉ lệ A/F ...............................................................41
Hình 2. 56: Cấu tạo cảm biến O2 thơng thường ...............................................42
Hình 2. 57: Cảm biến O2 loại siêu ổn định .......................................................43
Hình 2. 58: Tín hiệu điện áp cảm biến O2 ........................................................44
Hình 2. 59: Nguyên lý hoạt động cảm biến O2 ................................................44
Hình 2. 60: Phạm vi tín hiệu điện áp cảm biến O2 ...........................................45
Hình 2. 61: Mạch cảm biến O2 .........................................................................45
Hình 2. 62: Cảm biến A/F ................................................................................46
Hình 2. 63: Hoạt động cảm biến A/F ...............................................................47
Hình 2. 64: Tín hiệu điện áp cảm biến A/F ......................................................48
Hình 2. 65: Mạch bộ phần sưởi và kiểm tra hoạt động ....................................49
Hình 2. 66: Mạch bộ phận sưởi cảm biến A/F .................................................50
Hình 2. 68: Mạch tín hiệu cảm biến O2 Titania................................................51
Hình 2. 67: Cảm biến O2 Titania .....................................................................51
Hình 2. 69: Cảm biến kích nổ...........................................................................52
Hình 2. 70: Tín hiệu điện áp cảm biến kích nổ ................................................53
Hình 3.1: Sơ đồ các bộ phận hệ thống đánh lửa dùng bộ chia điện .................55
Hình 3.5: Kiểm tra điện trở cuộn sơ và cuộn thứ của bobin ............................58
Hình 3.6: Kiểm tra tín hiệu cảm biến ...............................................................58
Hình 3.7: Kiểm tra dây cao áp ..........................................................................59
Hình 3.8: Kiểm tra khe hở bugi ........................................................................59
Hình 3.9: Kiểm tra nắp bộ chia điện ...............................................................59
Hình 3.10: Sơ đồ hệ thống đánh lửa bobin đôi không tích hợp .......................63
Hình 3.11. Bobine đôi không tích hợp IC ........................................................63
Hình 3.12. Sơ đồ hệ thống đánh lửa bobine đôi không tích hợp ......................64
Hình 3.13. Sơ đồ ngun lý đánh lửa bobine đơi .............................................64
Hình 3.14: Kiểm tra bobin ................................................................................65
Hình 3.15: Kiểm tra dây cao áp ........................................................................65
v
Hình 3.16: Kiểm tra điện cực cao áp ................................................................66
Hình 3.17: Kiểm tra khe hở bugi ......................................................................66
Hình 3.18: Tín hiệu IGC của Igniter ................................................................66
Hình 3.19: Sơ đồ hệ thống đánh lửa bobin đơi tích hợp ..................................70
Hình 3.20: Vị trí các chi tiết trên hệ thống .......................................................70
Hình 3.21: Sơ đồ hệ thống đánh lửa bobine đơi tích hợp IC............................71
Hình 3.22: Hệ thống đánh lửa bobin đơn (đánh lửa trực tiếp) ........................75
Hình 3.23: Bobine kết hợp igniter ....................................................................75
Hình 3.24: Bobine có igniter rời.......................................................................76
Hình 3.25: Sơ đồ hệ thống bobine đơn không kết hợp igniter .........................77
Hình 3.27: Sơ đồ hệ thống bobine đơn (loại IC tích hợp trong ECU) .............78
Hình 3.28: Sơ đồ hệ thống đánh lửa bobine đơn tích hợp Igniter ....................78
Hình 3.29: Sơ đồ nguyên lí hệ thống đánh lửa bobine đơn tích hợp igniter ....79
Hình 3.30: Sơ đồ mạch điện hệ thống bobin đơn tích hợp ...............................80
Hình 3.31: Sơ đồ hệ thống bobin đơn khơng tích hợp .....................................82
Hình 3.32: Hệ thống đánh lửa trực tiếp ............ Error! Bookmark not defined.
Hình 3.33: Chẩn đốn DIS ...............................................................................85
Hình 4.1: Hệ thống cung cấp nhiên liệu có đường hồi.....................................88
Hình 4.2: Hệ thống cung cấp nhiên liệu khơng có đường hồi..........................89
Hình 4.3: Bơm nhiên liệu .................................................................................90
Hình 4.4: Bộ điều áp loại có đường hồi ...........................................................91
Hình 4.5: Bộ điều áp loại khơng có đường hồi ................................................91
Hình 4.6: Bộ giảm rung động ...........................................................................92
Hình 4.7: Bộ lọc nhiên liệu/lưới lọc của bơm nhiên liệu .................................92
Hình 4.8: Sơ đồ mạch điện điều khiển bơm nhiên liệu ....................................93
Hình 4.9: Sơ đồ hoạt động cơ bản của bơm nhiên liệu ....................................94
Hình 4.10: Sơ đồ điều khiển tốc độ của bơm nhiên liệu ..................................95
Hình 4.11: Sơ đồ hệ thống ngắt bơm nhiên liệu...............................................96
Hình 4.12: Kim phun ......................................................................................102
vi
Hình 4.13: Tín hiệu kim phun khi làm việc ...................................................103
Hình 4.14: Sơ đồ mạch điện hệ thống phun nhiên liệu ..................................104
Hình 4.15: Đo điện trở kim ............................................................................105
Hình 4.16: Đo tín hiệu điện áp của kim .........................................................105
Hình 4.17: Kiểm tra lượng phun, rị rỉ............................................................107
Hình 4.18: Kiểm tra tia phun ..........................................................................108
Hình 4.19: Kiểm tra hoạt động lượng phun ..................................................108
Hình 4.20: Thủ thuật chẩn đoán hiệu chỉnh lượng phun nhiên liệu ...............110
Hình 5.1: Sơ đồ hệ thống phun xăng trực tiếp ...............................................115
Hình 5.2: Cấu tạo bơm tiếp vận......................................................................118
Hình 5.3: Cấu tạo bơm cao áp ........................................................................119
Hình 5.4: Ngun lí hoạt động .......................................................................120
Hình 5.5: Cấu tạo ống phân phối ....................................................................120
Hình 5.6: Van điều chỉnh áp nhiên liệu ..........................................................121
Hình 5.7: Điện áp hoạt động cảm biến áp suất nhiên liệu ..............................122
Hình 5.8: Cấu tạo kim phun trực tiếp .............................................................124
Hình 5.9: Vị trí lắp đặt kim phun trong động cơ ............................................125
Hình 5.10: Vị trí các bộ phận trong hệ thống nhiên liệu ................................126
Hình 5.11: Cấu tạo mạch áp suất cao .............................................................128
Hình 5.12: Cấu tạo mạch áp suất thấp ............................................................129
Hình 5.13: Sơ đồ cấu tạo hoàn chỉnh hệ thống D-4S .....................................130
Hình 5.14: Sơ đồ cấu tạo bộ khuếch đại điều khiển kim phun (EDU) ...........130
Hình 5.15: Sơ đồ hoạt động của hê thống nhiên liệu .....................................132
Hình 5.16: Hệ thống áp thấp ..........................................................................135
Hình 5.17: Mạch điều khiển FPCM của PCM ...............................................135
Hình 5.18: Mạch điều khiển cảm biến áp suất nhiên liệu ..............................136
Hình 5.19: Bơm nhiên liệu .............................................................................137
Hình 5.20: Bơm nhiên liệu trong bình nhiên liệu...........................................137
Hình 5.21: Mạch điều khiển bơm áp thấp ......................................................138
vii
Hình 5.22: Vị trí các chi tiết trên hệ thống áp cao .........................................139
Hình 5.23: Cấu tạo Bơm áp cao .....................................................................141
Hình 5.24: Sơ đồ điều khiển quá trình mở van FMV .....................................141
Hình 5.25: Sơ đồ điều khiển đóng van FMV .................................................142
Hình 5.26: Mạch kích hoạt van FMV của PCM ............................................143
Hình 5.28: Mạch điều khiển cảm biến FRP của PCM. ..................................144
Hình 5.29: Kim phun bố trí trên thân máy .....................................................145
Hình 5.30: Kim phun nhiên liệu trực tiếp ......................................................146
Hình 5.31: Tín hiệu điện áp trong quá trình PCM điều khiển kim phun. .....147
Hình 5.32: Mạch điều khiển kim phun của PCM ...........................................148
Hình 5.33: Sơ đồ hoạt động của hệ thống nhiên liệu .....................................149
Hình 6.1: Chìa khóa thơng minh ....................................................................171
Hình 6.2: Biểu đồ tín hiệu CANH, CANL .....................................................172
Hình 6.3: Máy kiểm tra tín hiệu chìa khóa .....................................................172
Hình 6.4: Sơ đồ hệ thống EGR .......................................................................174
Hình 6.5: Sơ đồ hệ thống EGR thơng thường ................................................175
Hình 6.6: Hệ thống EGR được cải tiến ..........................................................175
Hình 6.7: Van EGR ........................................................................................176
Hình 6.8: Kiểm tra điện trở các cuộn dây ......................................................176
Hình 6.9: Sơ đồ mạch điều khiển van EGR motor bước ................................177
Hình 6.10: Tín hiệu điện áp van EGR ............................................................177
Hình 6.11: Sơ đồ hệ thống VTT-i ..................................................................179
Hình 6.12: Van điều khiển dầu OCV .............................................................180
Hình 6.14: Biểu đồ xung tin hiệu của van ......................................................181
Hình 6.15: Thơng số kiểm tra trên xe .............................................................181
Hình 6.16: Cụm Turbocharger .......................................................................182
Hình 6.17: Sơ đồ mạch điện cụm Turbocharger ............................................183
Hình 6.18: Giá trị điện áp cảm biến vị trí turbo .............................................183
Hình 6.19: Biểu đồ điện áp điều khiển motor ................................................184
viii
Hình 6.20: Van điều khiển cầm chừng loại mô tơ bước ................................185
Hình 6.21: Van ISC kiểu mơ tơ bước (4 cuộn dây) .......................................186
Hình 6.22: Nguyên lý làm việc ISC kiểu mơ tơ bước (4 cuộn dây)...............186
Hình 6.23: Tín hiệu van ISC mơ tơ bước .......................................................187
Hình 6.24: ISC loại van xoay ........................................................................190
Hình 6.25: Van ISC loại van xoay 2 cuộn dây ...............................................190
Hình 6.26: Van ISC loại van xoay kiểu 2 (1 cuộn dây) .................................191
Hình 6.27: Sơ đồ mạch điện van ISC van xoay 2 cuộn dây ...........................191
Hình 6.28: Sơ đồ mạch điện van ISC van xoay 1 cuộn dây ...........................192
. Hình 6.29: Tín hiệu ISC loại van xoay .........................................................192
Hình 6.30: Bướm ga điện tử ...........................................................................195
Hình 6.31: Sơ đồ cụm bướm ga .....................................................................196
Hình 6.32: Sơ đồ cụm cảm biến bàn đạp ga...................................................196
Hình 6.33: Tín hiệu cảm biến vị trí bướm ga .................................................197
Hình 6.34: Tín hiệu bàn đạp ga ......................................................................198
ix
CHƯƠNG 1: PHẦN MỞ ĐẦU
1.1. Tổng quan về phun xăng điện tử
1.1.1. Khái niệm về phun xăng điện tử:
EFI là viết tắt của từ Electronic Fuel Injection, có nghĩa là hệ thống phun xăng
điều khiển điện tử. Đây là hệ thống điều khiển cung cấp nhiên liệu tốt nhất hiện nay.
Tùy theo chế độ làm viêc của ôtô mà hệ thống tự thay đổi tỉ lệ hỗn hợp nhiên liệu để
cung cấp cho động cơ hoạt động tốt nhất. cụ thể ở chế độ khởi động lạnh, hỗn hợp khí
được cung cấp giàu xăng và sau khi động cơ đã đạt nhiệt độ vận hành hỗn hợp sẽ nghèo
xăng hơn.
Trên các đời xe cũ sử dụng chế hòa khí để tạo hỗn hợp nhiên liệu và cung cấp
nhiên liệu cho động cơ. Cả hai loại này: bộ chế hòa khí hay hệ thống phun xăng điện tử
đều cung cấp nhiên liệu với một tỉ lệ nhất định phụ thuộc vào lượng khí nạp. Nhưng do
để đáp ứng các yêu cầu về khí xả, tiêu hao nhiên liệu, cải thiện khả năng tải… Thì bộ
chế hòa khí phải được lắp them các hiệu chỉnh khác làm nó trở nên phức tạp hơn rất
nhiều.
Do vậy hệ thống phun xăng điện tử ra đời để thay thế cho bộ chế hòa khí, nó đảm
bảo tỉ lệ hỗn hợp nhiên liệu thích hợp cho động cơ bằng việc phun nhiên liệu điện tử
theo các chế độ lái xe khác nhau.
1.1.2. Lịch sử phát triển
Vào thế kỉ XIX, một kĩ sư người mỹ ông Stenvan đã nghĩ ra cách phun nhiên liệu
cho một máy nén khí. Sau đó một thời gian, một người Đức đã cho phun nhiên liệu vào
buồng cháy nhưng không mang lại hiệu quả. Đầu thế kỉ 20, người đức áp dụng hệ thống
phun nhiên liệu trong động cơ 4 kỳ tĩnh tại. Tuy nhiên, sau đó sang kiến này đã rất
thành công trong việc chế tạo hệ thống phun xăng kiểu cơ khí. Trong hệ thống phun
xăng này nhiên liệu được phun trực tiếp trước xupap hút nên gọi là K – jetronic, mono
– jetronic, L –jetronic…
Do hệ thống phun xăng cơ khí có nhiều nhược điểm nên đầu những năm 80,
BOSCH đã cho ra đời hệ thống phun xăng sử dụng kim phun điều khiển bằng điện, có
hai loại: hệ thống L – jetronic ( lượng nhiên liệu được xác định nhờ cảm biến đo lưu
lượng khí nạp ) và D- jotronic ( lượng nhiên liệu được xác định bằng cảm biến đo lưu
lượng khí nạp )
Đến năm 1984, người Nhật đã mua bản quyến của BOSCH và đã ứng dụng hệ
thống phun xăng L – jetronic và D – jetronic trên các xe của hãng Toyota ( động cơ 4A
– ELU). Đến năm 1987, hãng Nisan dùng L – jetronic thay thế cho bộ chế hòa khí của
xe sunny.
1
Việc điều khiển EFI có thể chia làm hai loại, dựa trên sự khác nhau về phương pháp
dùng để xác định lượng nhiên liệu phun: Một là loại mạch điều khiển lượng phun dựa vào
thời gian cần thiết để nạp và phóng vào tụ điện.
Loại hệ thống EFI điều khiển bằng bộ vi xử lý được sử dụng trong xe của Toyota
gọi là TCCS ( Toyota computer controlled system ), nó không chỉ diều khiển được lượng
phun mà bao gồm ESA ( electronic spark advance ).
1.2. Hệ thống phun xăng điện tử(EFI)
Hệ thống EFI (Elctronic Fuel Injection ) sử dụng các cảm biến khác nhau để phát
hiện tình trạng của động cơ vá tình trạng của động cơ vá điều kiện chạy của xe. Và
ECU động cơ tính toán lượng phun nhiên liệu tối ưu và làm cho các vòi phun nhiên
liệu.
Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống phun xăng điện tử.
1.2.1. Ưu điểm của hệ thống phun xăng điện tử
Hệ thống phun xăng có nhiều ưu điểm hơn bộ chế hòa khí là:
+ Dùng áp suất làm tơi xăng thành những hạt bụi sương hết sức nhỏ.
+ Phân phối hơi xăng đồng đều đến từng xylanh một và giảm thiểu xu hướng kích
nổ bởi hòa khí loãng hơn.
+ Động cơ chạy không tải êm dịu hơn.
+ Giảm được các khí thải độc hại nhờ hòa khí lỗng.
+ Mơmen xoắn của động cơ phát ra lớn hơn, khởi động nhanh hơn, xấy nóng máy
nhanh và động cơ làm việc ổn định hơn.
2
+ Tạo ra công suất lớn hơn, khả năng tăng tốc tốt hơn do không có họng khuếch
tán gây cản trở như động cơ chế hòa khí.
+ Hệ thống đơn giản hơn bộ chế hòa khí điện tử vì không cần đến cánh bướm gió
khởi động, không cần các vít hiệu chỉnh.
+ Gia tốc nhanh hơn nhờ xăng bốc hơi tốt hơn lại được phun vào xylanh tận
nơi.
+ Đạt được tỉ lệ hòa khí dễ dàng.
+ Duy trì được hoạt động lý tưởng trên phạm vi rộng trong các điều kiện vận
hành.
+ Giảm bớt được các hệ thống chống ô nhiễm môi trường
1.2.2. Phân loại EFI
1.2.2.1.
Phân loại theo phương pháp phát hiện lượng khơng khí nạp
L-EFI (loại điều khiển lượng khơng khí)
Hình 1.2: Sơ đồ hệ thống L-EFI
D-EFI (loại điều khiển áp suất đường ống nạp)
Loại này đo áp suất trong đường ống nạp để phát hiện lượng không khí nạp theo tỷ
trọng của không khí nạp.
3
Hình 1.3: Sơ đồ hệ thống D-EFI
1.2.2.2. Phân loại theo điểm phun
a.
Hệ thống phun xăng đơn điểm (phun một điểm): Kim phun đặt ở cổ
đường nạp hút chung cho toàn bộ các xi lanh của động cơ, bên trên bướm ga.
b.
Hệ thống phun xăng đa điểm (phun đa điểm ): mỗi xy lanh của động cơ
được bố trí 1 vòi phun phía trước xu páp nạp.
Hình 1.4: Hệ thống phun xăng đa điểm.
1.2.2.3. Phân loại theo phương pháp điều khiển kim phun
Phun xăng điện tử: Được trang bị các cảm biến để nhận biết chế độ hoạt động của
động cơ (các sensors) và bộ điều khiển trung tâm (computer) để điều khiển chế độ hoạt
động của động cơ ở điều kiện tối ưu nhất.
Phun xăng thủy lực: Được trang bị các bộ phận di động bởi áp lực của gió hay
của nhiên liệu. Điều khiển thủy lực sử dụng cảm biến cánh bướm gió và bộ phân phối
4
nhiên liệu để điều khiển lượng xăng phun vào động cơ. Có một vài loại xe trang bị hệ
thống này.
1.2.2.4. Phân loại theo thời điểm phun xăng
Hệ thống phun xăng gián đoạn: Đóng mở kim phun một cách độc lập, không phụ
thuộc vào xupáp. Loại này phun xăng vào động cơ khi các xupáp mở ra hay đóng lại. Hệ
thống phun xăng gián đoạn còn có tên là hệ thống phun xăng biến điệu.
Hệ thống phun xăng đồng loạt: Là phun xăng vào động cơ ngay trước khi xupáp
nạp mở ra hoặc khi xupáp nạp mở ra.Áp dụng cho hệ thống phun dầu.
Hệ thống phun xăng liên tục: Là phun xăng vào ống góp hút mọi lúc. Bất kì lúc nào
động cơ đang chạy đều có một số xăng được phun ra khỏi kim phun vào động cơ. Tỉ lệ
hòa khí được điều khiển bằng sự gia giảm áp suất nhiên liệu taị các kim phun.
5
CHƯƠNG 2: CÁC CẢM BIẾN
2.1 Cảm biến nhiệt độ (Temperature Sensors):
ECM cần điều chỉnh nhiều hệ thống khác nhau dựa trên tín hiệu của cảm biến nhiệt
độ. Điều quan trọng là nhiệt độ được cảm biến tiếp nhận và báo về chính xác cho ECM.
Ví dụ để ECM điều khiển lượng nhiên liệu phù hợp cần phải biết được chính xác nhiệt độ
động cơ, … Một số loại cảm biến nhiệt độ: cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ
(ECT – Engine Coolant Temperature), nhiệt độ khơng khí nạp (IAT – Intake Air
Temperature), nhiệt độ hệ thống tuần hoàn khí thải (EGR – Exhaust Gas Recirculation),
…
Hình 2. 1: Cảm biến nhiệt độ: ECT, IAT, EGR temperature sensor
2.1.1. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (ECT):
ECT (Engine Coolant Temperature) phản ứng với sự thay đổi nhiệt độ nước làm mát
động cơ, giúp ECM biết nhiệt độ trung bình của động cơ. ECT thường nằm ở trên đường
làm mát trước van hằng nhiệt. ECT kết nối với ECM thông qua chân THW.
Cảm biến ECT rất quan trọng đối với nhiều chức năng khác nhau như phun nhiên
liệu, thời điểm đánh lửa, thời điểm thay đổi góc phân phối khí, sang số, … ECT luôn
kiểm tra nhiệt độ hoạt động của động cơ và báo cáo chính xác số liệu cho ECM.
6
