nghiên cứu chế tạo mô hình phun xăng và đánh lửa điện tử động cơ xe máy

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH
PHUN XĂNG VÀ ĐÁNH LỬA ĐIỆN TỬ
ĐỘNG CƠ XE MÁY

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

SINH VIÊN THỰC HIỆN

Nguyễn Nhựt Duy
Nguyễn Quan Thanh

Lê Sĩ Đăng
(MSSV: 1110478)
Phan Hữu Linh (MSSV: 1110487)
Ngành: Cơ Khí Giao Thông – Khóa: 37

Tháng 1/2015


LỜI CẢM ƠN
Sau gần bốn năm học tập tại giảng đường đại học, dưới sự hướng dẫn tận
tình của thầy cô, chúng em đã học được nhiều điều không những kiến thức
chuyên môn, mà còn hiểu biết nhiều điều ở các lĩnh vực liên quan. Ngày hôm
nay, chúng em thực hiện luận văn tốt nghệp, dưới sự dẫn dắt và hướng dẫn tận
tình của thầy NGUYỄN NHỰT DUY và thầy NGUYỄN QUAN THANH cùng

các thầy trong tổ Cơ khí giao thông. Thông qua luận văn, chúng em đã có điều
kiên củng cố những kiến thức đã học, đồng thời có thêm những kiến thức thực tế
trong quá trình làm luận văn.
Xin gửi lời cảm ơn đến cha mẹ, đã sát cánh và không ngừng động viên
chúng em trên đường đời. Cám ơn những người bạn đã hết mình giúp đỡ chúng
tôi trong suốt quá trình học tập cũng như thời gian thực hiện luận văn.
Xin chân thành cám ơn!


TÓM TẮT ĐỀ TÀI
1. Lý do chọn đề tài:
- Ở nước ta, hệ thống phun xăng và đánh lửa hầu hết đều có trên các loại xe gắn
máy. Tuy nhiên do nhiều nguyên nhân, trình độ kỹ năng của đội ngũ bảo dưỡng, sửa
chữa và đặc biệt là hệ thống dạy học phải thay đổi theo hướng học phải đi đôi với hành.
- Vì vậy nhóm sinh viên chúng tôi quyết định thiết kế mô hình Hệ Thống Phun
Xăng và đánh lửa điện tử động cơ xe gắn máy.

2. Mục tiêu đề tài:
- Tìm hiểu chuyên sâu về hệ thống phun xăng và đanh lửa.
- Giúp cho sinh viên ứng dụng ngay những bài học lý thuyết mà mình đã học vào
bài học thực hành.
- Sinh viên có điều kiện quạn sát mô hình một cách trực quan, sâu sắc và thực tế
hơn với toàn bộ hệ thống điện và điện tử trên động cơ…
- Sinh viên giải thích được nguyên lý hoạt động và biết cách chuẩn đoán hư
hỏng.

3. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài:
Mô hình hệ thống phun xăn và đánh lửa là công cụ cần thiết để sinh viên có điều
kiện nhận thức và có những hiểu biết thực tế hơn. Dựa vào mô hình sinh viên có thể
thực hiện được các bài kiểm tra, nghiên cứu chuẩn đón hư hỏng các chi tiết trên mô

hình.

4. Phạm vi giới hạn đề tài.
- Phục vụ cho việc học tập của sinh viên tại trường.
- Biên soạn tài liều hướng dẫn hệ thống bài tập thực hành trên mô hình động cơ.


MỤC LỤC
CHƯƠNG I: TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG PHUN XĂNG VÀ

ĐÁNH LỬA ĐIỆN TỬ XE MÁY PGM-FI

1

1.1.

Giới thiệu chung PGM –FI

1

1.2.

Sơ đồ nguyên lí chung

2

1.3.

Cấu tạo và hoạt động của các hệ thống chính trong PGM-FI

4

1.3.1. Hệ thống nhiên liệu

4

1.3.1.1. Bơm xăng

6

1.3.1.2. Kim phun

7

1.3.2. Hệ thống điều khiển điện tử

1.4.

8

1.3.2.1. Bộ điều khiển trung tâm ECM

9

1.3.2.2. Van điều khiển tốc độ cầm chừng IACV

10

1.3.2.3. Cảm biến vị trí trục khuỷu CKP

11

1.3.2.4. Cảm biến áp suất đường ống nạp MAP

12

1.3.2.5. Cảm biến vị trí bướm ga TP

13

1.3.2.6. Cảm biến nhiệt độ khí nạp IAT

14

1.3.2.7. Cảm biến nhiệt độ dầu động cơ EOT

15

1.3.2.8. Cảm biến nồng độ oxi

16

1.3.2.9. Cảm biến góc nghiêng xe

17

Lý thuyết hiệu điện thế ngỏ ra của các cảm biến

19

CHƯƠNG II: MÔ HÌNH PHUN XĂNG VÀ ĐÁNH LỬA
ĐIỆN TỬ XE MÁY
2.1.

20

Tính khả dụng của mô hình phun xăng và
đánh lửa điện tử xe máy

20

2.2.

Đối tượng nghiêng cứu cụ thể

20

2.3.

Mạch chi tiết của hệ thống PGM FI trên Wave RSX FIAT

22

2.4.

Kích thước khung

27

2.5.

Tính toán chọn dây dẫn

28

CHƯƠNG III: HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH TRÊN MÔ HÌNH

3.1.

PHUN XĂNG VÀ ĐÁNH LỬA ĐIỆN TỬ XE MÁY

30

Lý thuyết chuẩn đoán và khắc phục hư hỏng của hệ thống

30

3.1.1. Hệ thống phun xăng

30

3.1.1.1. Thông tin kĩ thuật

30

3.1.1.2. Lý thuyết về hoạt động đèn báo lỗi MIL

32

3.1.1.3. Xác định và khắc phục hư hỏng

34

3.1.1.4. Hướng dẫn đọc lỗi, xóa lỗi lưu trong
bộ nhớ và cài đặt lại bộ nhớ

3.2.

47

3.1.2. Hệ thống đánh lửa

51

3.1.3. Hệ thống sạc

55

3.1.4. Hệ thống khởi động

58

Các bước thực hành trên mô hình

60

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

61

TÀI LIỆU THAM KHẢO

63


CHƯƠNG I
TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG PHUN XĂNG VÀ ĐÁNH LỬA ĐIỆN TỬ
XE MÁY PGM-FI

Ở các loại xe máy thông dụng ngày nay, hệ thống phun xăng và đánh lửa ở mỗi
hãng xe có chút khác biệt nhau, phần trình bày dưới đây sẽ chọn hệ thống PGM-FI
của hãng Honda làm điển hình. Bởi xe máy Honda đa dạng với nhiều loại xe, chi phí
cho các linh kiện không quá đắt, tài liệu hưỡng dẫn sử dụng đầy đủ và thông dụng.
1.1. Giới thiệu chung PGM-FI:
Hệ thống phun xăng điện tử PGM-FI (Programmed Fuel Injection) được ra đời
nhằm khắc phục sự bất lợi của hệ thống phun xăng kiểu cơ khí. Hệ thống này cung cấp
tỷ lệ khí hỗn hợp cho động cơ một cách tối ưu. Tùy theo chế độ hoạt động của xe, hệ
thống điều khiển thay đổi tỷ lệ xăng - không khí một cách chính xác. Cụ thể ở chế độ
khởi động trong thời tiết giá lạnh, khí hỗn hợp được cung cấp giàu xăng. Sau khi động
cơ đã đạt nhiệt độ vận hành, khí hỗn hợp sẽ nghèo xăng hơn. Ở các chế độ cao tốc và
tăng tốc khí hỗn hợp lại được cung cấp giàu xăng đúng yêu cầu.
Theo chuyên gia kĩ thuật của Honda, trong hệ thống PGM-FI, nhiên liệu được
nén bằng bơm xăng và cấp vào buồng đốt thông qua các kim phun. Có 5 cảm biến
trong hệ thống PGM-FI, chúng có nhiệm vụ giám sát các thông số vận hành của xe
như tình trạng động cơ, nhiệt độ và áp suất không khí. Tất cả những thông tin này sẽ
được gửi qua một máy vi tính siêu nhỏ gọi là bộ điều khiển trung tâm. Tại đây những
tham số này được xử lý và tính toán ra lượng khí cần nạp, định lượng và thời điểm
cần bơm nhiên liệu vào buồng đốt, thời điểm đánh lửa, đảm bảo quá trình đốt cháy
nhiên liệu đạt hiệu quả tối ưu.

Hệ thống phun xăng điện tử PGM-FI là hệ thống cung cấp nhiên liệu được kiểm
soát bằng công nghệ điện tử. Máy tính sẽ tính toán, kiểm soát quá trình cấp nhiên liệu ở
điều kiện lý tưởng nhất, dựa trên các tham số về điều kiện môi trường bên ngoài, số
1


vòng quay của động cơ, thao tác trên tay ga của người lái, nồng độ khí thải, nhiệt độ
nước làm mát... Và kết quả là nhiên liệu được cung cấp với liều lượng chính xác, vào
thời điểm phù hợp, giúp nâng cao hiệu suất vận hành của động cơ. Nói tóm lại, có thể
hiểu rằng PGM-FI là hệ thống cung cấp nhiên liệu cho động cơ với mức độ phù hợp
nhất, tương ứng với từng điều kiện vận hành thực tế của xe.
Hệ thống phun xăng điện tử là hệ thống phun xăng có bộ điều khiển trung tâm
sẽ thu thập các thông số làm việc của động cơ sau đó xử lý các thông tin này, rồi so
sánh với chương trình chuẩn được lập trình. Từ đó xác định lượng xăng cần cung cấp
cho động cơ và chỉ huy sự hoạt động của các vòi phun.
Hệ thống điều khiển phun xăng bao gồm các cảm biến liên tục đo đạc các
trang thái hoạt động của động cơ. Bộ ECM sẽ nhận các tính hiệu này dươi dạng xung
điện hoặc điện áp thay đổi từ các cảm biến. Sau đó bộ điều khiển trung tâm sẽ tính
toán dựa trên dữ liệu lưu trong bộ nhớ và hình thành các xung điện đưa đến các cơ
cấu chấp hành.
Hệ thống điều khiển đánh lửa được tích hợp và điểu khiển bởi ECM, vì vậy
khả năng đánh lửa được tối ưu cho từng chế độ hoạt động của động cơ. Với bộ điều
khiển điện tử, giá trị điện áp thứ cấp được đảm bảo, thời điểm đánh lửa chính xác với
từng tốc độ của động cơ.
1.2. Sơ đồ nguyên lí chung:
Hệ thống phun xăng điện tử PGM-FI có thể chia làm 3 nhóm chính: nhóm các
cảm biến , ECM động cơ và nhóm các cơ cấu chấp hành.

Hình 1.1. Sơ đồ khối hệ thống PGM-FI.
ECM nhận tín hiệu từ các cảm biến đặt trên động cơ để biết chế độ hoạt động của

động cơ. Sau đó đưa tín hiệu điện áp đến điều khiển các cơ cấu chấp hành và nhận tín
hiệu phản hồi từ các cơ cấu chấp hành. Sơ đồ trên có thể triển khai cụ thể hơn như sau:

2


Hình 1.2. Sơ đồ triển khai hệ thống PGM-FI.

Hình 1.3. Sơ đồ hệ thống PGM-FI trên dòng xe Wave RSX FI-AT.

3


Như được trình bày ở phần trên, hệ thống PGM-FI có thể chia làm 3 cụm
chính theo nguyên lí. Về mặt cấu tạo, hệ thống PGM-FI có 2 hệ thống con (trừ hệ
thống nạp khí): hệ thống nhiên liệu và hệ thống điều khiển điện tử.
Hệ thống điều khiển điện tử: là đảm bảo hỗn hợp khí cháy có tỷ lệ lý tưởng. Bộ
phận chính của hệ thống điều khiển điện tử là bộ Điều khiển trung tâm (ECM), nó nhận
thông tin từ các cảm biến (nhiệt độ nước, nhiệt độ khí nạp, vị trí bướm ga, tín hiệu
khởi động và cảm biến ôxy) cùng với tín hiệu đánh lửa và thông tin từ bộ phận đo
lượng khí nạp. Sau khi xử lý các tín hiệu thu được ECM sẽ phát tín hiệu điều khiển vòi
phun (thông tin về thời điểm phun và lượng phun). Nhờ đó mà lượng nhiên liệu phun
vào luôn luôn tỷ lệ với lượng khí nạp.
Hệ thống nhiên liệu: bao gồm một bơm điện, nó hút xăng từ thùng chứa và đẩy
vào hệ thống qua một bầu lọc. Như vậy, khi động cơ hoạt động, trong đường ống
phân phối nhiên liệu tới các vòi phun luôn luôn thường trực một áp suất không đổi
(khoảng 2,5 - 3 kG/cm2), đây cũng chính là áp suất phun. Khi nhận được tín hiệu điều
khiển từ ECM, van điện mở và nhiên liệu được phun vào trong đường ống nạp. Để giữ
áp suất ổn định trên đường ống nhiên liệu cấp tới các vòi phun, người ta bố trí một
van điều áp. Ngoài ra đường ống nhiên liệu còn được nối tới vòi phun khởi động nguội

bố trí trong buồng khí nạp. Tín hiệu điều khiển vòi phun này được lấy từ công tắc báo
khởi động nguội. Công tắc này đặt trong áo nước của xi lanh và đóng, mở tuỳ theo
nhiệt độ nước.
Dưới đây sẽ trình bày chi tiết hơn về hai hệ thống này.

1.3. Cấu tạo và hoạt động của các hệ thống chính trong PGM-FI:
1.3.1. Hệ thống nhiên liệu:
Hệ thống cung cấp nhiên liệu gồm các phần sau: bình xăng, lọc xăng, bơm
xăng, bộ điều chỉnh áp suất, ống xăng và kim phun.
Hệ thống này có hệ thống cung cấp xăng áp suất tuyệt đối. không có ống hồi
nhiên liệu hay bộ phận điều chỉnh áp suất chân không bên ngoài. Áp suất nhiên liệu
được điều chỉnh bằng bộ điều chỉnh áp suất bên trong với áp suất tuyệt đối 294 kPa

4


(3kgf/cm2). Bộ điều chỉnh áp suất bên trong hồi nhiên liệu về khi áp suất vượt quá
294kPa (3kgf/cm2).
Hệ thống tối ưu hóa phun xăng bởi sự điều khiển của ECM.

Hình 1.4. Sơ đồ khối hệ thống nhiên liệu.

Hình 1.5. Sơ đồ cấu tạo hệ thống nhiên liệu.

5


1.3.1.1. Bơm xăng:

Hình 1.5. Sơ đồ cấu tạo bơm xăng.

Bơm xăng đặt bên trong thùng xăng. Bơm nhiên liệu là bơm cách gạt được
điều khiển bởi một động cơ điện một chiều do ECU điều khiển,Khi motor quay,
những rãnh hình cánh quạt trên chu vi cánh bơm tạo ra áp suất khác nhau bởi lực ma
sát nhớt, nhiên liệu được hút vào trong bơm sau đó được truyền ra khỏi bơm. Nhiên
liệu được hút qua lọc lưu thông trong motor và đi qua van kiểm tra áp suất dư sau đó
truyền qua cổng nạp.
Khi động cơ bật OFF và bơm xăng không hoạt động van kiểm tra duy trì áp
suất dư để động cơ khởi động lại dể dàng. Bộ điều áp giử áp suất nhiên liệu không đổi
nhờ van điều áp, nó mở ra khi áp suất nhiên liệu bên trong mạch phun (giửa bơm và
kim phun) cao hơn áp suất nhất định.

6


1.3.1.2. Kim phun:

Hình 1.6. Sơ đồ cấu tạo kim phun.
Kim phun là một van điện từ mà bao gồm van kim, cuộn dây điện từ, lò
xo và lọc. Nhiên liệu được nén ở một áp suất không đổi (294 kPa (3 kgf/cm2, 43
psi) được cung cấp đến kim phun. Nó phun một lượng nhiên liệu chính xác từ cầm
chừng đến tốc độ động cơ lớn nhất.
Kim phun đóng hoàn toàn hay mở hoàn toàn với hành trình cố định.
Lượng nhiên liệu được phun ra phụ thộc vào kim phun được giử mở trong bao lâu.
Công tắt máy cấp nguồn cho kim phun. Khi ECM kích transistor điều khiển thì có
dòng đi qua cuộn dây và kim phun mở.

Hình 1.7. Sơ đồ hoạt động kim phun.

7

Nhiên liệu được nén bởi bơm xăng bị chặn lại ở vòi phun bởi con đội/van kim
và đế van. Khi ECM bật transistor điều khiển ON, dòng điện đi qua cuộn dây trong
kim phun. Lực điện từ của cuộn dây kéo con độ/van kim lên làm nén lò xo lại.
Vòi phun mở khi con đội/van kim nâng lên. Nhiên liệu bị chặn ở vòi phun đi
qua lọc và phun vào trong đường ống góp nạp. Khi ECM bật transistor điều khiển
OFF, dòng qua cuộn dây bị ngắt. Lò xo đóng vòi phun và kết quả là việc phun chấm
dứt.

1.3.2. Hệ thống điều khiển điện tử:

Hình 1.8. Sơ đồ hệ thống điều khiển PGM-FI.

8


Động cơ được điều khiển tập trung thông qua hệ thống điện tử được cài đặt
trên ECM, kể cả việc điều khiển đánh lửa.
Khi công tắc chính ở chế độ ON, dòng điện từ Accu cung cấp cho ECM
hoạt động, bơm xăng được ECM nối mass, hoạt động và cung cấp nhiên liệu với áp
chờ, sẵn sàng phun nhiên liệu. Hệ thống khởi động, hệ thống đánh lửa, kim phun, …
ở chế độ dương chờ và hoạt động thông qua sự điều khiển của ECM (nối mass). Các
thiết bị như: cảm biến vị trí trục khuỷu, cảm biến oxi, cảm biến nhiệt độ động cơ, bộ 3
cảm biến, van điều chỉnh tốc độ cầm chừng nhận điện áp từ ECM và hoạt động.
Khi động cơ hoạt động, ECM nhận các tín hiệu vào từ các cảm biến, xử
lí và đưa ra tín hiệu điều khiển cho các cơ cấu chấp hành như: đánh lửa, kim phun,
van điều chỉnh tốc độ cầm chừng,…phù hợp với từng chế độ hoạt động của động cơ.

1.3.2.1. Bộ điều khiển trung tâm ECM:

Hình 1.9. Bộ điều khiển trung tâm ECM.
ECU có vai trò là bộ phận trung tâm điều khiển toàn bộ hoạt động của động cơ
,ECU nhận tín hiệu từ các cảm biến đưa về để tính toán và nhận biết các số liệu liên
quan đến động cơ tín hiệu của các cảm biến, từ đó ECU sẽ gửi tín hiệu điều khiển đến
các bộ phận hoạt động để điều khiển động cơ hoạt độngvới chế độ tối ưu nhất.
ECU còn cung cấp nguồn 5V cho một số cảm biến làm việc.

9


ECU là bộ phận có cấu tạo phức tạp nhất trong hệ thống phun xăng điên tử, nó
như là một máy tính với một bộ vi sử lý gắn trên một hệ thống vi mạch điện tử rất
phức tạp
Một ECU thường có rất nhiều chân, tuy nhiên số chân của ECU trên mổi hãng
xe mổi dòng xe khác nhau thì lại giống nhau.

1.3.2.2. Van điều khiển tốc độ cầm chừng IACV:

Hình 1.10. Van điều chỉnh tốc độ cầm chừng IACV.

Van IACV điều khiển lượng không khí theo đường bypass vào đường ống
nạp bằng cách vận hành van trược theo tín hiệu đầu vào nhận được từ ECU để
duy trì tốc độ cầm chừng.
Van IACV có cấu tạo gồm : moto bước, van trược và mạnh phụ.
Khi động cơ hoạt động ở tốc độ cầm chừng, ECU căn cứ vào tín hiệu tải và
nhiệt độ động cơ để cấp điện cho moto bước điều khiển van trược để thêm hay
giảm lượng không khí đưa vào ống nạp qua đường bypass để điều khiển tốc độ
cầm chừng cho hợp lý (1700±100 rpm).

10

1.3.2.3. Cảm biến vị trí trục khuỷu CKP:

Hình 1.11. Cảm biến vị trí trục khuỷu CKP.
Cảm biến CKP xác định tốc độ động cơ và góc của trục khuỷu (Hay vị
trí của piston).
Cảm biến CKP được trang bị các từ trở trên bánh đà (9 mấu), nam châm
vĩnh cửu và cuộn dây. Do vậy, khi trục khuỷu quay cảm biến CKP bị cắt ngang bởi từ
trở làm thay đổi đường từ thông trong cuộn dây. Cảm biến CKP nhận biết sự thay đổi
này bằng cách chuyển đổi chúng thành sự thay đổi điện áp và gởi xung điện áp đến
ECM (9 xung/1 vòng quay), thời điểm xuất hiện xung và vị trí piston đã được định
trước.
ECM nhận tín hiệu từ cảm biến và tín hiệu để điều khiển thời điểm
phun nhiên liệu, thời gian phun cơ bản, xác định thời điểm đánh lửa và ngừng cấp
nhiên liệu khi giảm tốc.

11


1.3.2.4. Cảm biến áp suất đường ống nạp MAP:

Hình 1.12. Cảm biến áp suất đường ống nạp MAP.
Cảm biến MAP xác định sự thay đổi áp suât chân không trong đường ống nạp.
Cảm biến MAP bao gồm: thiết bị cảm nhận áp suất (màng silicon) nó thay đổi điện
trở khi có áp suất tác dụng lên nó, và bộ khuếch đại để khuếch đại sự thay đổi điện áp
rất nhỏ.
Ngỏ ra của cảm biến MAP là sự thay đổi của áp suất chân không được biến
đổi thành sự thay đổi của điện trở và khuếch đại chúng lên. Ngỏ vào của ECM là giá
trị được chuyển thành sự thay đổi điện áp.

Hình 1.13. Đồ thị điện áp cảm biến MAP.

12


Điện áp ngỏ ra trong ECM thấp khi áp suất chân không trong đường ống nạp
thấp. Điện áp cao hơn khi áp suát chân không cao hơn.
Phụ thuộc vào điện áp ngỏ ra, ECM tính toán khoảng thời gian phun cơ bản với
cảm biến CKP.

1.3.2.5. Cảm biến vị tri bướm ga TP:

Hình 1.14. Cảm biến vị trí bướm ga TP.
Cảm biến TP xác định độ mở bướm ga. Cảm biến TP bao gồm một biến trở đặt
trên cùng một trục với cánh bướm ga và tiếp điểm dịch chuyển trên biến trở tương
ứng với cánh bướm ga.
Cảm biến TP xác định sự thay đổi của tiếp điểm đồng bộ với sự dịch chuyển
của cánh bướm ga bằng cách chuyển chúng thành sự thay đổi điện trở. Điện áp ngỏ
vào từ ECM đến được điều chỉnh bởi sự thay đổi điện trở này và quay trở lại ECM.
Điện áp ngỏ ra gửi về ECM thấp khi độ mở bướm ga nhỏ. Điện áp cao hơn khi
bướm ga mở lớn hơn.
Xác định khoảng thời gian phun cơ bản và cắt nguồn cung cấp nhiên liệu khi
giảm tốc.( với cảm biến CKP). Tăng thêm nhiên liệu phun ra khi tăng tốc.

13


Hình 1.15. Đồ thị điện áp cảm biến TP.

1.3.2.6. Cảm biến nhiệt độ khí nạp IAT:

Hình 1.16. Cảm biến nhiệt độ khí nạp IAT.
Đo nhiệt độ của không khí nạp vào động cơ. Cảm biến nhiệt độ khí nạp được lắp
một nhiệt điện trở âm bên trong cảm biến, khi nhiệt độ khí nạp vào động cơ thay đổi
ứng với tỷ trọng không khí sẽ thay đổi theo. Nếu nhiệt độ không khí cao thì trị số điện
trở càng thấp khi đó hàm lượng ôxy trong không khí cũng thấp và ngược lại, nếu điện
trở càng cao thì nhiệt độ không khí càng thấp ứng với hàm lượng ôxy trong không khí

14


cao. Chính vì động tác này, ECM nhận được thông tin về sự thay đổi nhiệt độ nạp vào
động cơ để xác định khoảng thời gian phun (lượng phun) tương đương.

Hình 1.16. Đồ thị cảm biến IAT.

1.3.2.7. Cảm biến nhiệt độ dầu động cơ EOT:

Hình 1.17. Mạch cảm biến ECT.
Cảm biến cung cấp tín hiệu nhiệt độ dưới dạng điện áp về cho ECM để ECM
điều khiển lượng phun nhiên liệu vào thời điểm dánh lửa của động cơ.
Cảm biến có cấu tạo là một điện trở âm được gắn vào thành của động cơ để đo
nhiệt độ của động cơ và gửi về ECM dưới dạng điện ấp. đối với những xe làm mát
động cơ băng dung dịch thì cảm biết nhiệt độ động cơ là cảm biến nhiệt độ nước làm

15


mát dược bố trí ở đường nước ra khổi động cơ. Đối với động cơ làm mát bằng gió thì

cảm biến này là cảm biến nhiệt độ nhớt động cơ.
Cảm biến đưa về ECM hai chân : một chân tín hiệu và một chân mass cảm
biến.

Hình 1.18. Đồ thị điện áp cảm biến ECT.
1.3.2.8. Cảm biến nồng độ oxi:

Hình 1.19. Cảm biến oxi.
Cảm biến oxy được gắn ở cổ bô để nhận biết nồng độ ôxy có trong khí thải. cảm
biến oxy giúp ECM nhạn biết tỷ lệ hòa khí đậm hay nhạt để từ đó có sự điều chỉnh
lượng phun nhiên liệu cho hợp lý.

16


Cảm biến O2 bao gồm ống hình trụ, được mạ một lớp zirconia. Bên trong tiếp
xúc khí trời, bên ngoài tiếp xúc với khí thải. Thiết bị zirconia tạo ra một sức điện động
bởi sự khác nhau giửa nồng độ oxi giửa không khí và khí thải ở một nhiệt đọ xác
định. Cảm biến oxi xác định nồng độ oxi có trong khí thải bằng cách đo sức điện
động. ECM nhận giá trị điện áp.

Hình 1.20. Đồ thị tỉ lệ không khí/nhiên liệu.
Điện áp ngỏ ra của cảm biến Oxi khoảng 0V khi sự chêch lệch nồng độ oxi
giữa không khí và khí thải rất nhỏ (khi tỉ lệ không khí/nhiên liệu nghèo), khoảng 1V
khi chênh lệch lớn (tỉ lệ không khí/ nhiên liệu là giàu). Phụ thuộc vào điện áp ngỏ ra,
ECM xác định khoàng thời gian phun nhiên liệu tương ứng với nồng độ oxi có trong
khí thải.
1.3.2.9. Cảm biến góc nghiêng của xe:

Hình 1.21. Cảm biến góc nghiêng.

17


Để ngừng động cơ trang bị hệ thống PGM-FI khi xe bị đổ, xe được trang bị
cảm biến góc để xác định góc của xe. Khi xe bị nghiêng hơn 49±4o, nó cắt nguồn cấp
đến bơm xăng và hệ thống PGM-FI bằng cách cắt dòng đến relay ngừng động cơ.
Đường tâm của con lắc bên trong cảm biến góc sẻ được giử thẳng hàng với đường
tâm của xe khi quay vòng vì lực ly tâm tác dụng lên con lắc, trong khi đó nó sẻ bị lệch
khi xe bị đổ vì lực ly tâm không làm việc. Khi đường tâm của con lắc và đường tâm
của xe bị lệch lớn hơn một góc xác định, cảm biến góc ngừng động cơ bằng cách cắt
nguồn cấp đến relay ngừng động cơ.

Hình 1.22. Nguyên lí hoạt động của cảm biến góc nghiêng.

Khi công tắt máy bật ON, nguồn cấp qua mạch latch – up bật transistor điều
khiển relay ngừng động cơ ON. Khi transistor điều khiển ON, dòng điện từ relay
ngừng động cơ đi qua transistor cảm biến góc về mass. Relay ngừng động cơ ON. Khi
xe bị ngiêng hơn 49±4o, nam châm trong con lắc cảm biến đóng công tắt lưởi gà. Khi
công tắt lưởi gà ON, transistor điều khiển bị chuyển sang OFF, hở mạch giửa relay
ngừng động cơ và mass. Điều này cắt nguồn đến bơm xăng và hệ thống PGM – FI.
Khi xe bị ngiêng hơn 49±4o, mạch latch – up giử cho transistor điều khiển OFF thậm
chí khi xe đã được dựng lên. Để bật transistor điều khiển ON, cài đặt lại mạch latch –
up bằng cách bật công tắt máy OFF.

18


1.4. Lý thuyết hiệu điện thế ngỏ ra của các cảm biến:
Minh họa ở sơ đồ bên dưới, hai điện trở chia điện áp nguồn thành khi nối với

nguồn trong dãy. Khi điện trở A và B có cùng giá trị điện trở, điện áp nguồn sẻ được
chia thành phần bằng nhau. Khi một trong số chúng có giá trị điện trở lớn hơn cái kia
thì chúng có điện áp rơi lớn hơn.

Hình 1.23. Minh họa Điện áp rơi.
Cảm biến ECT và cảm biến IAT sử dụng nguyên lý này. ECM nhận được
thông tin thay đổi vật lý (thay đổi của nhiệt độ, áp suất…) bằng sự thay đổi điện áp
bằng cách đọc nó ở 2 đầu của điện trở B (điện trở A: điện trở cố định, điện trở B: biến
trở mà nó phản ứng với sự thay đổi vật lý).
Ví dụ: điện áp nguồn là 5V, giá trị điện trở A là 1.5kΩ, giá trị điện trở B là
2.5kΩ, điện áp đo được ở điểm C là 3.125V như hình bên dưới. Nếu điện trở B là
0.1kΩ thì giá trị điện áp đo được ở C là 0.3125V.

Hình 1.22. Sự thay đổi điện áp ngỏ ra của cảm biến.

19


CHƯƠNG II
MÔ HÌNH PHUN XĂNG VÀ ĐÁNH LỬA ĐIỆN TỬ XE MÁY

2.1. Tính khả dụng của mô hình phun xăng và đánh lửa điện tử xe máy:
Trong phạm vi đào tạo, mô hình được sử dụng vào việc giảng dạy và học tập
của giáo viên và sinh viên ngành cơ khí giao thông về hệ thống phun xăng và đánh
lửa điện tử xe máy. Giúp giáo viên có phương tiện dạy học, làm cho việc giảng dạy
trở nên cụ thể hơn và kiến thức truyền đến sinh viên đáng tin cậy hơn.
Giúp sinh viên tập trung được sự chú ý, gây hứng thú cho việc học tập, rút
ngắn thời gian lĩnh hội kiến thức. Người học có điều kiện quan sát trực quan các thiết
bị, bộ phận trên động cơ thật, có điều kiện được thao tác trên hệ thống điện thật của
xe máy, giúp cho kĩ năng sử dụng các dụng cụ, thiết bị điện tốt hơn, làm cho người

học tự tin hơn khi gặp phải trường hợp tương tự trong công việc thực tế.
Như các thiết bị kĩ thuật khác, tuổi thọ thiết bị là một trong những vấn đề cần
quan tâm. Qua quá trình thao tác trên mô hình, cần kiểm tra, thay thế các thiết bị đã
hư hỏng hay không đủ tiêu chuẩn hoạt động.

2.2. Đối tượng nghiên cứu cụ thể:
Honda là dòng xe máy phổ biến và được nhiều người ưa chuộng hiện nay với
nhiều loại xe khác nhau. Ở mô hình phun xăng và đánh lửa điện tử này, đối tượng
nghiên cứu cụ thể là Hệ thống PGM – FI trên dòng xe máy Honda Wave RSX FIAT
sản suất 2011. Đây là một trong những loại xe sớm nhất của Honda được ứng dụng hệ
thống phun xăng điện và đánh lủa điện tử kể từ khi Honda chính thức cho ra hàng loạt
các dòng xe phun xăng thông dụng năm 2008 trên thị trường Việt Nam. Wave RSX
FIAT được trang bị động cơ 109 cc. Điểm đặt biệt ở dòng xe này là hệ thống truyền
lực, đó là sự kết hợp hoàn hảo của công nghệ CVT và hệ thống truyền lực của xe số
(nhông – xích – đĩa).

20