Đề cương bài giảng tự động điều khiển và điều chỉnh động cơ đốt trong

Chương 1. ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ XĂNG DÙNG CHẾ HÒA KHÍ
1.1.

Điều khiển hệ thống nhiên liệu dùng bộ chế hòa khí (BCHK):

Trong quá trình làm việc động cơ đòi hỏi thành phần hoà khí ở mỗi chế độ làm việc khác
nhau.
STT

Các chế độ làm việc

Tỉ lệ không khí và nhiên liệu
(A/FR)

1

Khởi động ở nhiệt độ thấp (00C)

1:1

2

Khởi động ở nhiệt độ thường (200C)

5:1

3

Không tải

11:1

4

Chạy chậm

12-13:1

5

Tăng tốc

6

Công suất cực đại

12-13:1

7

Tốc độ trung bình

16-18:1

8:1

Điều khiển chế độ khởi động
Điều khiển hâm nóng máy
Điều khiển không tải và bù không tải
Điều khiển chế độ toàn tải
Điều khiển phát thải

Để dảm bảo thành phần hòa khí yêu cầu theo chế độ làm việc của động cơ, BCHK hoạt
động theo nguyên tắc duy trì cấp xăng theo tuyến xăng chính cơ bản (chỉ tạo ra hòa khí nghèo)
và cấp xăng bổ xung theo các tuyến xăng bổ trợ khác, như: tuyến xăng họng thứ hai, tuyến
xăng toàn tải, tuyến xăng tăng tốc, tức là nguyên tắc cộng đường xăng hoặc kết hợp với việc
điều khiển đóng, mở bướm gió.
-

Tuyến xăng chính cơ bản
Tuyến xăng chính cơ bản được trình bày trên hình 6.10.

a. Tổng quát

b. Tuyến xăng
Hình 1.1. Tuyến xăng chính cơ bản
1


Xăng được hút ra họng khuếch tán theo mạch như sau: bầu phao xăng  gíclơ chính
 ống tạo bọt  họng phun chính.

Tuyến xăng toàn tải

a. Tổng quát

b. Trạng thái làm việc

Hình 1.2. Tuyến xăng toàn tải

Tuyến xăng toàn tải (hình 6.11) được mở ở chế độ bướm ga mở trên 60%, tức là lúc cần
tăng công suất của động cơ. Tuyến xăng toàn tải ở những bộ chế hoà khí cơ khí thường được

điều khiển bằng chân không, còn ở bộ chế hoà khí điện tử được điều khiển bằng một van điện.
Tuyến xăng toàn tải bổ sung thêm lượng xăng cho tuyến xăng chính cơ bản và nó là một mạch
xăng song song với tuyến xăng chính cơ bản (hình 6.11a): bầu phao xăng  van toàn tải
 gíclơ toàn tải  ống tạo bọt  họng phun chính.

Ở chế độ bướm ga mở nhỏ, độ chân không ở họng hút p cao nên piston van toàn tải bị
hút lên, nén lò xo A lại, cần piston van toàn tải không tỳ vào van toàn tải nên lò xo B đẩy van
toàn tải đóng, không cho xăng từ bầu phao qua đường này (hình 6.11b). Chỉ khi bướm ga mở
trên 600, độ chân không ở họng hút giảm và lò xo A đẩy piston van toàn tải xuống làm cho
van toàn tải mở.
Tuyến xăng họng thứ hai
Thành phần thứ ba trong tuyến xăng chính là tuyến xăng họng thứ hai của bộ chế hoà khí
(hình 6.12). Tuyến xăng này bổ sung thêm một lượng xăng cho động cơ khi động cơ chạy ở
chế độ ga cục bộ và toàn tải. Tuyến xăng họng hai cũng có hai đường xăng: đường xăng chính
họng hai và đường xăng không tải họng hai. Cả hai đường xăng này chỉ cấp xăng ra họng hai
khi bướm ga thứ hai hé mở (đường xăng không tải họng hai) và khi bướm ga họng hai mở ở
những vị trí khác nhau (đường xăng chính họng hai).
Tuyến xăng họng thứ hai thường được điều khiển bằng chân không (hình 6.12a) hoặc bởi
áp lực dòng khí nạp tác động vào bướm gió (hình 6.12b).
Tuyến xăng họng thứ hai điều khiển bằng chân không hoạt động tóm tắt như sau:
Bướm ga họng hai mở nhờ độ chân không ở họng khuếch tán, đường chân không trích từ
đây sẽ được cấp vào hộp màng chân không (còn gọi là dù). Tuỳ thuộc độ chân không mà
màng sẽ di chuyển và cần kéo gắn với màng sẽ thông qua thanh nối kéo bướm ga họng hai mở
ở những mức độ khác nhau.
2


Khi bướm ga họng hai hé mở và ở vị trí trên lỗ xăng không tải thứ hai thì xăng từ bầu
phao xăng sẽ được hút ra như sau: bầu phao xăng  gíclơ chính xăng họng hai  giếng xăng
họng hai  van tắt máy họng hai  đường xăng ngầm trong thân BCHK  lỗ xăng không

tải  cổ hút động cơ.
Khi bướm ga họng hai mở ở những vị trí lớn hơn, tuyến xăng chính họng hai sẽ bổ xung
xăng vào động cơ như sau: bầu phao xăng  gíclơ chính xăng họng hai  giếng xăng họng
hai  ống tạo bọt  họng phun xăng ở họng thứ hai BCHK  cổ hút động cơ.
Tuyến xăng họng hai tác động bởi áp lực dòng khí nạp tác động vào bướm gió hoạt
động tóm tắt như sau: khi bướm ga họng thứ nhất mở ở một mức nhất định, đòn liên động
giữa bướm ga thứ nhất và bướm ga thứ hai kéo bướm ga thứ hai mở. Độ mở bướm ga thứ hai
càng lớn thì lượng gió được hút qua họng hai của BCHK càng mạnh. Do trục bướm gió được
thiết kế lắp lệch tâm với trục, nên áp lực dòng khí nạp tác động vào bướm gió, làm cho nó mở.
Mức độ mở của bướm gió phụ thuộc vào khối lượng và tốc độ gió hút qua họng hai. Một đòn
liên kết bướm gió và kim xăng ở họng hai có chức năng mở tiết lưu xăng họng hai thay đổi
theo độ mở của bướm gió để xăng cấp vào họng hai.

a. Điều khiển bằng chân không

b. Điều khiển bằng bướm gió

Hình 1.3. Tuyến xăng họng thứ hai

Tuyến xăng không tải
Tuyến xăng không tải (hình 6.13) nhằm duy trì việc cấp nhiên liệu cho động cơ hoạt động
khi bướm ga đóng. Hoạt động của tuyến xăng như sau: bầu phao xăng  gíclơ chính  gíclơ
không tải  van tắt máy  lỗ ngầm trên thân bộ chế hoà khí  vít chỉnh không tải  lỗ thoát
phía dưới bướm ga.

3


Hình 1.4.Tuyến xăng
không tải cơ bản tải

Hầu hết các bộ chế hoà khí hiện nay đều bố trí một van điện trên đường xăng không tải
được gọi là van tắt máy hoặc van cắt xăng để ngắt xăng khi khoá điện tắt, đảm bảo cho động
cơ không bị nổ rớt (còn gọi là nổ kiểu diesel) sau khi đã tắt khóa điện.
Tuyến xăng tăng tốc

Tuyến xăng tăng tốc hoạt động khi mở bướm ga đột ngột. Tuyến xăng tăng tốc loại pitson
(hình 6.14) hoạt động khi cần đẩy đẩy piston tăng tốc xuống. Áp suất dưới piston tăng lên
đóng van bi ở đường xăng vào. Xăng bị nén nâng van bi và van tự trọng (van rơi) lên và phun
vào họng khuếch tán, lượng xăng này bổ sung cho quá trình tăng tốc động cơ.

Hình 1.5. Tuyến xăng tăng tốc kiểu bơm piston

Tuyến xăng tăng tốc loại màng (hình 6.15) hoạt động như sau:
Khi không đạp lên chân ga, miếng cam lắp trên trục bướm ga không tỳ vào đòn bơm,
nên lò xo trong bơm màng đẩy màng bơm sang trái (theo vị trí trên hình 6.15). Khi đó, phía
bên phải của màng có áp suất thấp nên xăng từ bầu phao đẩy van bi A lên và điền đầy khoang
bên trái màng của bơm tăng tốc. Khi đạp ga đột ngột, miếng cam trên trục bướm ga xoay và tỳ
vào đòn bơm. Đòn bơm có cấu tạo kiểu cò mổ, nên đầu kia của đòn bơm ép mạnh vào chốt
của bơm màng, đẩy màng từ trái sang phải. Xăng ở khoang bên trái màng bị nén, nên đẩy van
bi B và phun vào họng khuyếch tán, bổ xung một lượng xăng tức thời cho động cơ.

4


Hình 1.6. Tuyến xăng tăng
tốc loại màng

Cơ cấu điều khiển bướm gió
Bướm gió được dùng để hỗ trợ nổ máy (khởi động động cơ) trời lạnh, nó được bố trí phía

trên bướm ga. Khi nhiệt độ động cơ thấp, cần phải cấp cho động cơ hòa khí giàu (A/FR= 1: 1
đến 5: 1). Vì vậy, cần hạn chế lượng khí nạp vào động cơ, tức là phải đóng hoàn toàn hoặc
đóng bớt bướm gió. Có một số cách điều khiển bướm gió. Trong giáo trình này chỉ giới thiệu
kiểu điều khiển phổ biến – điều khiển bằng cơ cấu dây sấy và lò xo bimêtan (lò xo lưỡng kim)
như trên hình 6.16.

Hình 1.7. Cơ cấu điều khiển bướm gió

Có một số kiểu BCHK khác như loại thay đổi độ mở họng khuyếch tán kiểu quả ga như
kiểu BCHK của xe máy (điều khiển bằng dây cáp ga) hoặc BCHK của ô tô điều khiển quả ga
bằng chân không, kiểu không dùng bầu phao xăng (dùng khoang màng) cho những loại động
cơ hoạt động ở nhiều tư thế khác nhau như: động cơ máy cắt cỏ, động cơ máy cưa tay...
Đối với động cơ xăng dùng chế hòa khí, động cơ diesel thông thường:
Thực hiện bù điều hòa bằng cách sử dụng các hộp màng chân không để kéo bướm ga mở
thêm (động cơ xăng) hoặc kéo cần ga của bơm cao áp (động cơ diesel).

Hình 1.8. Điều khiển tốc độ không tải bằng hộp màng chân không (dù)
5


1.2. iu khin ỏnh la
Bộ chia điện trong HTĐL tiếp điểm (CI) và HTĐL IC (TI) sử dụng hai bộ điều chỉnh
đánh lửa sớm : theo nguyên tắc chân không và theo nguyên tắc li tâm .Cơ cấu đánh lửa sớm
chân không điều chỉnh góc đánh lửa sớm dựa vào tải của động cơ . Cơ cấu đánh lửa sớm li tâm
điều chỉnh góc đánh lửa sớm nhờ lực quán tính của quả văng li tâm làm xoay trục bộ chia điện
đi một góc khi số vòng quay của động cơ tăng.
+ Bộ điều chỉnh đánh lửa sớm kiểu chân không:
+ Loại hộp màng đơn .
+ Loại hộp màng kép .
- Hộp màng đơn

Nhờ có màng cao su chia hộp thành hai màng riêng biệt:
+ Buồng thông với khí trời .
+ Buồng nối thông với phía sau b-ớm ga hoặc phía tr-ớc b-ớm ga hoặc là một buồng
nối với phía tr-ớc, một buồng nối phía sau lò xo hồi vị luôn có xu h-ớng đẩy màng về vị trí
cân bằng. Cần kéo (3) một đầu đ-ợc cố định với mâm di động nhờ đầu kia nối với màng.

Hình 1.9: Bộ điều chỉnh đánh lửa sớm kiểu chân không với hộp màng đơn (a) và hộp
màng kép (b).
1. Mâm di động ; 2. Cần kéo ; 3. Màng cao su ; 4. Lò xo hồi vị của màng đơn;5. Vỏ
hộp chân không ; 6. Đầu ống chân không nối phía sau b-ớm ga ; 7. Lò xo hồi vị màng nối
phía tr-ớc b-ớm ga; 8. Cữ chặn ; 9. Đầu ống chân không nối phía tr-ớc b-ớm ga.
Nguyên lý hoạt động:
Khi động cơ ch-a làm việc, áp suất ở hai buồng nh- nhau, lò xo đẩy màng và cần đẩy
vào giữ cho mâm trên ở một vị trí cố định ứng với góc đánh lửa sớm ban đầu. Khi động cơ bắt
đầu làm việc b-ớm ga còn đóng kín hoặc hé mở nhỏ. Độ chân không ở phía sau b-ớm ga lớn
thắng đ-ợc sức căng lò xo hút màng đi ra, kéo theo cần và mâm trên quay ng-ợc chiều với
chiều quay của trục bộ chia điện, làm góc đánh lửa sớm tăng lên.

6


1. Bộ chia điện.
2. Mâm chia điện.
3. Màng.
4. Khoang thông với phía
d-ới b-ớm ga.
5. Khoang thông với phía
tr-ớc b-ớm ga.
6. Vỏ.
7. B-ớm ga.

8. Họng khuếch tán.
Hình 1.10: Nguyên lý làm việc của bộ điều chỉnh đánh lửa sớm bằng chân không
1. Đến buồng hỗn hợp
của các burato.
2. Lò xo.
3. Nắp.
4. Màng.
5. Vỏ.
6. Đĩa cố định.
7. Cần kéo.
8. Đĩa di động.
9. Vỏ bộ cắt điện.
10. ổ bi.
Tăng tải trọng

Giảm tải trọng

Hình 1.11: Bộ tự động điều chỉnh đánh lửa sớm kiểu chân không
Khi b-ớm ga mở lớn dần, độ chân không phía sau b-ớm ga giảm dần, áp suất ở hai
buồng không còn chênh lệch nhiều, không thắng đ-ợc sức căng của lò xo, lò xo căng ra đẩy
màng và cần đi vào làm cho mâm chia điện quay cùng chiều với chiều quay của trục bộ chia
điện làm giảm góc đánh lửa sớm.
B. Bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm kiểu ly tâm:
Bộ điều chỉnh ly tâm gồm đĩa cố định với trục bộ chia điện. Trên đĩa bố trí hai chốt để
lắp hai quả văng (đối trọng). Hai quả văng có thể quay quanh hai chốt và đ-ợc giữ chặt bởi hai
lò xo có độ cứng khác nhau, mục đích trong quá trình làm việc dễ dàng hơn, tăng phạm vi
điều chỉnh.

7

1. Vòng hãm.
2. Vòng đệm.
3. Trục cam bộ cắt điện.
4. Thanh vai với lỗ dọc.
5. Bạc của cam.
6. Lò xo.
7. Quả văng.
8. Chốt.
9. Trục.
10. Tấm đỡ.
11. Trục dẫn động.
Hình 12: Bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm kiểu li tâm.
Khi trục bộ chia điện quay nhanh (tốc độ động cơ lớn) lực ly tâm lớn làm các quả văng
văng ra xa, thắng đ-ợc sức căng của lò xo, quả văng bung ra làm quay trục bộ chia điện theo
chiều quay của nó và mở sớm tiếp điểm (hoặc làm xoay cánh phát xung trong HTĐL TI), góc
đánh lửa sớm tăng lên.
Khi tốc độ trục khuỷu giảm (tốc độ trục chia điện giảm), lực ly tâm của quả văng giảm,
lò xo kéo qủa văng đi vào kéo theo vấu cam xoay lùi trở lại về phía vị trí ban đầu, chậm mở
tiếp điểm (hoặc làm cánh phát xung xoay lùi lại trong HTĐL TI), góc đánh lửa sớm giảm.
Kết hợp hai ph-ơng pháp điều chỉnh cho ta góc đánh lửa sớm tổng hợp, đồ thị biểu diễn
góc đánh lửa sớm theo tải trọng của động cơ. Góc đóng của tiếp điểm là góc giữa hai lần đánh
lửa kế tiếp nhau (). Góc mở () là góc đ-ợc tính từ lúc tiếp điểm bắt đầu mở đến khi nó bắt
đầu đóng. Tổng hai góc trên gọi là góc đánh lửa ().
=+

: Góc đóng

Z : Số xi lanh

= 3600/2

: Góc mở

: Góc đánh lửa

Hỡnh 1.9. c tớnh iu khin ỏnh la kiu c khớ
8


Chương 2. ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ
2.1. Tổng quan phun xăng gián tiếp

Hình 2.1. Hệ thống phun xăng sử dụng cảm biến gió loại cánh
gạt (trượt), bơm xăng lắp ngoài thùng xăng

Hệ thống này có khá nhiều kiểu và nhiều cách phân loại. Trên hình 2.1 và 2.2 là hai kiểu
tiêu biểu. Các hệ thống này có thể khác nhau về cụm thiết bị và cách bố trí, về một số tính
năng, nhưng đều có một nguyên lý hoạt động chung.

Hình 2.2. Hệ thống phun xăng sử dụng cảm biến gió loại dây sấy hoặc cảm
biến chân không, bơm xăng lắp trong thùng xăng (không mô tả)

Hoạt động cơ bản: khi đề hoặc khi động cơ nổ máy, một bơm xăng điện hút xăng từ thùng
xăng, đẩy xăng qua lọc xăng để lọc sạch cặn bẩn và cấp đến vòi phun xăng (còn gọi là béc
phun) như trên hình 2.1, 2.2. Áp suất xăng được duy trì trong khoảng 2,1 - 3,7 kG/cm2 nhờ
một van điều áp xăng. Vòi phun xăng là một van điện đặc biệt, chỉ khi có xung điện điều
khiển từ hộp ECU (hộp điều khiển điện tử, lập trình máy tính, còn gọi là hộp đen) nó mới mở

9

cho xăng phun vào cổ hút của động cơ. Tại đây, xăng hòa trộn với dòng khí nạp vào động cơ ở
kỳ nạp, tạo thành hòa khí cấp vào xylanh động cơ.

Hình 2.3. Các phương pháp phun của vòi phun xăng

Để điều khiển vòi phun xăng phun một lượng xăng thích hợp cho một chế độ làm việc
nào đó, ECU phải nhận một loạt các tín hiệu cần thiết, trong đó hai tín hiệu cơ bản là: tốc độ
động cơ và mức tải của động cơ để tính toán chế độ phun. Kết hợp với các tín hiệu hiệu chỉnh
khác như: nhiệt độ động cơ, nhiệt độ khí nạp, tốc độ ô tô v.v… ECU sẽ xác định thời gian mở
vòi phun (tỷ lệ với lượng xăng phun) và điều khiển mở vòi phun cho xăng phun vào cổ hút
động cơ. Điểm đặc biệt của hệ thống phun xăng gián tiếp đa điểm là: mặc dù ở mỗi cổ hút có
một vòi phun xăng, nhưng thời điểm phun không phụ thuộc vào kỳ làm việc của các xylanh,
mà chỉ lập trình theo góc quay trục khuỷu của máy số một và ECU có thể điều khiển các vòi
phun phun theo thứ tự nổ của động cơ, phun theo hai hoặc ba nhóm (động cơ 6 máy), bốn
nhóm (động cơ 8 máy) hoặc phun đồng thời (hình 2.3).
Các hệ thống phun xăng gián tiếp, tùy theo từng hãng, theo các loại cảm biến, chúng có thể
có một số đặc điểm khác biệt trong bố trí các cụm thiết bị của hệ thống, cũng như một số điều
khiển cụ thể, nhưng đều có nguyên lý cơ bản như đã trình bày ở trên
2.2. Một số điều khiển trong hệ thống nhiên liệu
Trong hệ thống điều khiển động cơ phun xăng điện tử có 4 hệ điều khiển cụ thể:
1. Điều khiển nhiên liệu:
- Điều khiển áp suất xăng
- Điều khiển bơm xăng
- Điều khiển vòi phun xăng
2. Điều khiển đánh lửa
3. Điều khiển chế độ không tải
4. Điều khiển nạp gió
Trên mô hình điều khiển động cơ (hình 2.4), người lái xe điều khiển lượng gió qua

bướm ga của động cơ. Bộ điều khiển điện tử (ECU) nhận thông tin từ tín hiệu lượng gió, dựa
10


vào tín hiệu này và tín hiệu tốc độ động cơ, tính toán lượng nhiên liệu cần phun và xác định
thời gian phun (tinj). Sau đó ECU điều khiển mở kim phun phun nhiên liệu vào cổ hút. Không
khí và nhiên liệu hòa trộn và được đưa vào buồng đốt. Trong một số chế độ hoạt động, tỷ lệ
hòa khí của hỗn hợp đã cháy được đo nhờ cảm biến ôxy hoặc cảm biến A/F. Tỷ lệ này là tín
hiệu hồi tiếp về ECU, để điều chỉnh lại lượng phun cho phù hợp (chế độ điều khiển kiểu vòng
kín) nhằm giảm lượng khí thải độc hại của động cơ.

Hình 2.4. Hệ thống điều khiển động cơ phun xăng của ôtô
Các hệ thống điều khiển kiểu cổ điển trên ô tô thường được thiết kế với liên hệ ngược
( feedback control ). Mặc dù trong một hệ thống điều khiển có nhiều thông số phụ thuộc, đầu
tiên ta hãy xem xét hệ thống với một thông số. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống này được trình
bày trên hình 2.5.

Hình 2.5. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống điều khiển động cơ với liên hệ ngược
Thông số điều khiển xuất hiện ở đầu ra ( động cơ đốt trong ) được kí hiệu . Tín hiệu so
r(t) đã được định sẵn. Cảm biến sẽ đưa ra tín hiệu V , tức là :
Khi đó sẽ xuất hiện sự chênh lệch giữa tín hiệu thực và tín hiệu so Ve(t):
Ve(t) = r(t) – V
(2.1)
Nếu hệ thống làm việc lý tưởng thì giá trị Ve(t) trong một khoảng thời gian nào đó ( ví
dụ ở chế độ động cơ đã ổn định ) phải bằng 0. Trên thực tế, giữa 2 tín hiệu nêu trên luôn có sự
chênh lệch và mạch điều khiển điện tử sẽ dựa vào sự chênh lệch này để hình thành xung V A(t)
điều khiển cơ cấu chấp hành ( chẳng hạn kim phun). Việc thay đổi này sẽ tác động đến thông
số đầu vào U(t) của động cơ ( ví dụ tỉ lệ hoà khí).
Ngày nay, có rất nhiều phương pháp điều khiển động cơ dựa trên cơ sở sử dụng máy tính
để xử lý tín hiệu. Thông thường các máy tính này giải bài toán tối ưu có điều kiện biên để điều

khiển động cơ. Mục tiêu của bài toán tối ưu là điều khiển động cơ đạt công suất lớn nhất với
mức tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất trong điều kiện giới hạn về độ độc hại của khí thải. Như vậy,
ta có thể điều khiển động cơ tối ưu trong mối quan hệ của 3 vectơ sau:
y = (y1, y2, y3, y4);
(2.2)
11


u = (u1; u2; u3; u4):

(2.3)

x= (x1, x2, x3 )
(2.4)
Véc tơ y(t)là hàm phụ thuộc vào các thông số ở ngõ ra bao gồm các thành phần sau:
y1(x(t), u(t)- tốc độ tiêu hao nhiên liệu.
y2(x(t), u(t))- tốc độ phát sinh HC.
y3(x(t), u(t))-tốc dộ phát sinh CO
y4(y2(x(t), u(t))-u(t))-tốc độ phát sinh NOx
Véc tơ x(t)mô tả tình trạng của động cơ tức điều kiện hoạt động phụ thuộc vào các thông số :
x1- áp xuất trên đường ống nạp
x2- tốc độ quay của trục khuỷu
x3- tốc độ xe
Véc tơ u(t)mô tả các thông số dược hiệu chỉnh bởi hệ thống điện tử, bao gồm các thông số sau
u1- tỷ lệ khí – nhiên liệu trong hoà khí ( AFR - air fuel ratio)
u2- góc đánh lửa sớm.
u3 – sự tuần hoàn khí thải ( EGR- exhaust gas recirculation ).
u4 – vị trí bướm ga
u5 – tỷ số truyền hộp số.
Để giải bài toán tối ưu nêu trên với các điều kiện biên, người ta xác định mục tiêu tối

ưu là lượng tiêu hao nhiên liệu F theo chu trình thử EPA (environmental protection agency);
T

F=  y1 xt , u t dt

(2.5)

0

Trong đó
X3(t): tốc độ xe quy định khi thử nghiệm xác định thành phần khí thải theo chu trình
EPA, T là thời gian thử nghiệm. Như vậy, dộng cơ đốt trong sẽ được điều khiển sao cho F
luôn đạt giá trị nhỏ nhất với điều kiện biên là quy định của các nước về nồng độ các chất độc
hại trong khí thải
T

 y xt , ut dt < G2
2

0

(2.6)

T

 y xt , ut dt < G3
3

0

(2.7)

T

 y xt , ut dt < G4
4

0

(2.8)

Trong đó:

12


G2, G3, G4 hm lng cht c trong khớ x theo qui nh tng ng vi HC, CO v
NOx
Trong quỏ trỡnh xe chy, cỏc vộct x(t), u(t) l cỏc thụng s ng. Khi gii bi toỏn ti
u nờu trờn, ta cng cú th t ra cỏc gii hn ca cỏc vect ny. Trờn thc t, cỏc kt qu ti
u thng c xỏc nh bng thc nghim v c np vo b nh EEPROM di dng
bng tra (look up table ).
Vic la chn thut toỏn iu khin phun xng ph thuc vo cỏc yu t m nh ch to u
tiờn nh: iu khin chng ụ nhim hay Cụng sut ng c.
2.2.1. iu khin cụng sut ng c:
- Hn hp giu < 1 : cụng sut t cc i nh lng nhiờn liu tng. S dng ph
bin ch ti ln trc 1970. Ngy nay ch c dựng trong ch lm núng (warm up
) ng c. Hm lng cht c trong khớ thi cao.
- Hn hp lý tng = 1: cụng sut tng i cao. c s dng tng hiu sut ca
b xỳc tỏc.

- Hn hp tng i nghốo
1 < < 1.5 : hiu sut tt nh tng lng khớ np nhng hm lng NO x tng. S
dng ch ti nh trc 1980.
- Hn hp nghốo > 1.5 : hiu sut rt cao nhng hm lng NOx vn cũn ln, vỡ vy
phi cú b xỳc tỏc cho NOx.
Lng nhiờn liu tng cng c phun ra ph thuc vo cỏc thụng s sau:
- Lu lng khớ np theo thi gian m.
- Gúc m bm ga t.
-

Tc ng c n.
Nhit ng c te.
Nhit mụi trng ( khớ np ) ta.
in ỏp quy ua.

2.2.2. iu khin ỏp sut xng
Trên hình 2.6 là 3 sơ đồ tuyến xăng của HTPX MPI. Trong đó, sơ đồ 2.14a là tuyến xăng với
bơm xăng lắp ngoài thùng xăng và có thêm vòi phun phụ lắp ở khoang chia khí. Tuyến xăng
này có 2 đ-ờng xăng: một đ-ờng cấp lên và một đ-ờng xăng hồi từ van điều áp xăng về thùng
xăng. Sơ đồ hình 2.14c cũng lắp bơm xăng ở ngoài thùng xăng nh-ng không có vòi phun phụ.
Sơ đồ tuyến xăng hình 2.14b đ-ợc gọi là tuyến xăng không đ-ờng hồi (no return fuel line), áp
dụng cho các ôtô sản xuất từ đầu năm 2000.
Van điều áp xăng là một thiết bị duy trì áp suất xăng ở vòi phun xăng và ống chia xăng. Về
hình dáng, chúng có thể có một số kiểu khác nhau. Tuy nhiên, chúng có thể chia ra 2 nhóm
chính: nhóm lắp ở ngoài thùng xăng và nhóm lắp cùng bơm xăng trong thùng xăng. Các loại
van điều áp xăng lắp ngoài thùng xăng đều có một đ-ờng xăng vào, nối với ống chia xăng;
13


đ-ờng xăng hồi và đ-ờng ống chân không đ-ợc nối với cổ hút động cơ bằng một ống cao su.

Đ-ờng chân không này có tác dụng thay đổi áp suất xăng theo chế độ tải của động cơ.

b)

a)

Hình 2.6. Sơ đồ một số tuyến xăng tiêu biểu

c)

1.Thùng xăng; 2. Bơm xăng; 3. Lọc xăng; 4. ng chia xăng; 5. Van điều áp xăng; 6. Vòi phun xăng
chính; 7. Vòi phun phụ (vòi phun khởi động lạnh); 8. Cổ hút; 9. Khoang chia khí.

Do sự thay đổi độ chân không trong đ-ờng ống nạp, l-ợng nhiên liệu phun ra sẽ thay đổi và
phụ thuộc vào lực hút ở đáy kim nếu áp suất nhiên liệu trên đầu kim không đổi. Do đó, để đạt
đ-ợc l-ợng phun nhiên liệu chính xác, tổng áp suất nhiên liệu A và độ chân không đ-ờng ống
nạp B hay độ chênh áp giữa đầu kim và đáy kim phun phải đ-ợc giữ không đổi (hỡnh 2.7).

Hình 2.7. Đặc tính van điều áp xăng
Nhiên liệu có áp suất từ ống chia xăng sẽ tác động vào màng của van điều áp làm mở van.
Một phần nhiên liệu sẽ chảy trở lại bình chứa qua đ-ờng ống hồi. L-ợng nhiên liệu hồi về phụ
thuộc vào độ căng của lò xo và áp suất nhiên liệu cũng thay đổi theo l-ợng nhiên liệu hồi.
p suất trên đ-ờng ống nạp đ-ợc dẫn vào buồng lò xo phía d-ới màng, làm giảm sức căng lò
xo và tăng l-ợng nhiên liệu hồi, kết quả là áp suất xăng giảm. Tóm lại, khi độ chân không của
đ-ờng nạp tăng lên (giảm áp), áp suất nhiên liệu chỉ giảm t-ơng ứng với sự giảm áp suất đó. Vì
vậy, tổng áp suất của nhiên liệu A và độ chân không đ-ờng nạp B đ-ợc duy trì không đổi.

14

Loại van điều áp lắp trong thùng xăng không có đ-ờng ống chân không. Vì vậy, áp suất xăng
không phụ thuộc vào áp suất ở cổ hút mà chỉ phụ thuộc vào sức căng lò xo. p sut xng õy
luụn nhn mt giỏ tr c nh khong 3,7 kg/cm2.
Nh vy õy l mt h iu khin h

Hỡnh 2.8. S khi h iu khin ỏp sut xng
2.2.3. Điều khiển bơm xăng
Bơm xăng có thể điều khiển theo một trong 3 cách sau: điều khiển qua công tắc bơm xăng
hoặc giắc bơm xăng, điều khiển ON/OFF và điều khiển 2-3 tốc độ.
Mt s kiu iu khin bm xng n gin c ỏp dng cho nhng xe trc nm 1989.
Trong ú, bm xng c u qua tip im ca rle EFI chớnh v tip im rle bm xng
(RLBX) hỡnh 2.9.

Hỡnh 2.9. iu khin bm xng n gin

Tip im ca rle EFI chớnh úng khi cun dõy L1 ca nú c cp in t khúa in (khi
khúa in bt ON hoc khi ). Cũn tip im ca RLBX úng khi (cun dõy L3 c cp
in) v cun dõy L2 c cp in (do giú hỳt vo ng c lm cỏnh gt ca CB giú di trt
v cụng tc bm xng úng). Khi mỏy n, kt thỳc nờn cun dõy L3 b ct in, cũn cun
dõy L2 tip tc c cp in tip im ca rle bm xng úng cp in cho bm xng.
Mt s HTPX khụng dựng CB giú loi cỏnh gt nờn khụng cú cụng tc bm xng trong CB
giú, cụng tc ny cú th thay bng mt gic bm xng. kim tra, chn oỏn bm xng v
cỏc rle iu khin cú th s dng hai gic +B v FP trong gic chn oỏn.
Cỏc HTPX trờn cỏc xe hin nay hu ht u iu khin bm xng qua ECU ng c.

15


Hình 2.10. Điều khiển bơm xăng kiểu ON/OFF

Tín hiệu NE từ bộ chia điện được dùng để xác định tốc độ động cơ, theo đó Tr trong ECU sẽ
được điều khiển bằng chuỗi xung có tỷ lệ thường trực thay đổi (tỷ lệ ON và OFF). Cuộn dây
cũng được cấp điện theo nhịp xung đó, còn bơm xăng cũng được cấp điện gián đoạn.

3. Khi đã nổ máy, nếu tín hiệu NE báo tốc độ
cao thì Tr1 được điều khiển ON, còn Tr2 OFF
nên tiếp điểm K3 trở về vị trí A. Khi đó bơm
xăng được cấp điện qua điện trực tiếp và nó
quay tốc độ cao.

4. Khi đã nổ máy, nếu tín hiệu NE báo tốc độ
thấp thì Tr1, Tr2 đều được điều khiển ON nên
tiếp điểm K3 bị W3 hút về vị trí B. Khi đó
bơm xăng được cấp điện qua điện trở nối tiếp
và nó quay tốc độ chậm

Hình 2.11. Bơm xăng được điều khiển 2 tốc độ.
1. Khi khóa điện bật ON, không đề, không nổ máy: Tr1 được điều khiển OFF, bơm xăng
không hoạt động và cả khi động cơ đột ngột tắt máy cũng như vậy.
2. Khi khởi động (đề) động cơ, tín hiệu STA được gửi về ECU, Tr1 được điều khiển ON và
Tr2 được điều khiển OFF nên hai cuộn dây W1, W2 được cấp điện, còn cuộn W3 bị cắt
điện. Tiếp điểm K3 ở vị trí A, K1 và K2 đều đóng. Bơm xăng được cấp điện trực tiếp qua
các tiếp điểm K1,K2,K3 (ở vị trí A)

16


2.2.4. Điều khiển vòi phun xăng

a. Vị trí lắp

b. Điều khiển

c. Cấu tạo
Hình 2.12. Vòi phun xăng gián tiếp loại điện từ

Vòi phun xăng của HTPX gián tiếp được lắp ở cổ hút của từng xylanh (hình 2.1, 2.2).
Chúng là một loại van điện được chế tạo rất chính xác, được điều khiển mở bằng dòng điện
1A (loại vòi phun trở kháng cao, R = 13 – 17 Ω) và 2A (loại vòi phun trở kháng thấp, R =
1,5– 3,0 Ω). Cấu tạo của vòi phun được trình bày trên hình 2.15c.
2.2.5. Điều khiển chống ô nhiễm
Việc hoà trộn hỗn hợp có thể thực hiện bằng 2 cách phun trên đường ống nạp hoặc phun
trong xylanh ( GDI ). Nếu đủ thời gian, hỗn hợp hoà khí sẽ phân bố đồng nhất trong xylanh
với tỉ lệ thay đổi trong khoảng 0,9<  <1,3. Đối với động cơ phun trực tiếp GDI với tỉ lệ hoà
khí rất nghèo  > 1,3 cũng phải tạo ra vùng hỗn hợp tương đối giàu ở vùng gần bugi trong
buồng cháy.
Quá trình cháy bắt đầu từ khi có tia lửa và được đặc trưng bởi:
+ Ngọn lửa màu xanh đối với hỗn hợp đồng nhất và tỷ lệ lý tưởng. Trường hợp này
không có muội than hình thành.
+ Ngọn lửa màu vàng đối với hỗn hợp phân lớp và tỉ lệ hoà khí nghèo. Muội than sẽ
hình thành.
Các chất độc trong khí thải như: CO, HC, NOX phụ thuộc mạnh vào tỉ lệ hoà khí:
 < 1: tăng lượng HC và CO.
 = 1: có đủ 3 chất CO, HC, NOX để phản ứng với nhau trong bộ xúc tác. Sau bộ xúc
tác có rất ít chất độc.
  1.1: lượng NOx sẽ đạt giá trị cực đại do nhiệt độ buồng cao và còn thừa oxy.
 > 1: giảm NOx và nhiệt độ buồng cháy, tăng hàm lượng HC do thỉnh thoảng không

cháy được hỗn hợp.
 > 1.5: chế độ đốt nghèo với khí độc thấp trừ NOx.

17


a)

b)

Hình 2.13. Điều khiển và điều chỉnh chống ô nhiễm

Hàm lượng O2 còn trong ống xả có thể được dùng để xác định tỉ lệ  nếu λ  1 thông qua
cảm biến oxy sẽ tạo ra tìn hiệu Giàu/ Nghèo để hiệu chỉnh lại.
Có 2 phương pháp: điều khiển phản hồi theo chu trình kín (hình 2.13a) và điều chỉnh theo
chu trình hở (hình 2.13b).
Trong cách điều khiển hình 2.13a, chương trình điều khiển phun xăng EFI trong ECU
động cơ sẽ cấp tín hiệu điều khiển vòi phun xăng và có thể tạo ra hòa khí giàu hoặc hòa khí
nghèo. Qúa trình cháy với thành phần hòa khí này sẽ được kiểm ta (đo) nhờ cảm biến khí xả
để xác định thành phần hòa khí vừa cháy. Căn cứ vào thành phần hòa khí, cảm biến khí xả sẽ
gửi hoặc tín hiệu “Giàu” hoặc tín hiệu “Nghèo” về ECU động cơ để điều khiển phun xăng
giảm đi hoặc phun xăng tăng lên.
Trong cách điều khiển hình 2.13b, chương trình điều khiển phun xăng EFI trong ECU
động cơ sẽ nhận tín hiệu điều khiển vòi phun xăng từ một biến trở điều chỉnh thành phần hòa
khí và có thể tạo ra hòa khí giàu hoặc hòa khí nghèo. Nếu từ biến trở gửi tín hiệu “Giàu” hoặc
tín hiệu “Nghèo” về ECU động cơ thì chương trình EFI sẽ điều khiển phun xăng giảm đi hoặc
phun xăng tăng lên theo các lệnh trên.
Cấu trúc điều khiển có thể tham khảo các hình 2.12, 2.13.
Tuần hoàn khí xả (luân hồi khí xả)- EGR
Hệ thống tuần hoàn khí xả (HTTHKX) đưa một phần khí xả quay trở lại hệ thống nạp khí
(đường nạp) thông qua một van màng (van EGR). Khi khí xả được hòa trộn vào thành phần
hòa khí mới thì tốc độ lan truyền ngọn lửa trong buồng cháy sẽ chậm lai, bởi phần lớn khí xả
là khí trơ (không cháy được). Như vậy, nhiệt độ cháy sẽ giảm đi chút ít (vì khí trơ hấp thụ

nhiệt tỏa ra trong quá trình cháy) và sẽ giảm lượng khí độc NOX trong khí xả.

18


a. ng tun hon khớ x

b. iu khin van EGR

Hỡnh 2.14. H thng tun hon khớ x

C cu v hot ng: van mng EGR (hỡnh 2.14a) c lp gia mt ng x nh (tỏch ra t
c x ca ng c) v c hỳt ng c. Phớa bung trờn ca mng c thụng vi mt van iu
khin (loi van nhit hoc van in) cp ỏp sut chõn khụng ti van mng v x chõn
khụng (thụng vi khớ tri). Khi ỏp sut chõn khụng c cp ti van mng thỡ van EGR m,
khớ x c thụng t ng x sang ng hỳt (tun hon). Khi x chõn khụng thỡ van EGR
úng v khụng thc hin tun hon khớ x. Vic iu khin tun hon khớ x ph thuc vo
ch lm vic ca ng c nh: nhit , tc v ch ti ca ng c.
Hin nay nhiu ng c ụ tụ khụng s dng van EGR loi mng nh hỡnh 2.14a, m s
dng cỏc van in hoc mụt bc (hỡnh 2.14b). Chỳng c iu khin rt chớnh xỏc nh
lp trỡnh iu khin ca ECU (hoc ECM), m bo vic phỏt thi khớ c hi ca ng c
trong tiờu chun mụi trng quy nh.
Khớ thi ca ng c t trong l mt trong nhng ngun ch yu gõy ụ nhim mụi
trng. Hin nay ó cú nhiu phng phỏp c s dng gim nng c hi trong khớ
thi ng c nh mt vi bin phỏp cú tớnh cht in hỡnh ó trỡnh by trờn. Tuy nhiờn cn
phi nghiờn cu cỏc bin phỏp liờn quan n cu to, t chc quỏ trỡnh lm vic ca ng c,
c bit l vn iu khin ng c thụng minh (cp nht lp li bn c tớnh ng c
a vo ECU).
2.3. iu khin ỏnh la
2.3.1. Tng quỏt

a) Góc đánh lửa sớm

b) Thời điểm đánh lửa tối -u

Hình 2.15: Góc đánh lửa sớm và ảnh h-ởng của nó
19


Góc đánh lửa sớm ảnh h-ởng rất lớn đến công suất,tính kinh tế (hình 2.15 b) và độ ô
nhiễm của khí thải động cơ. Khi đạt đ-ợc thời điểm đánh lửa tối -u, động cơ sẽ phát huy công
suất cực đại và mức tiêu hao nhiên liệu gần nh- thấp nhất. Khi đánh lửa sớm quá, khí cháy sẽ
cản lại chuyển động của píttông đang tiến về ĐCT, gây nên hiện t-ợng cháy kích nổ, sinh ra
tiếng gõ trong động cơ và làm giảm công suất của động cơ. Khi đánh lửa quá muộn, khí cháy
sẽ cháy kéo dài trong quá trình chuyển động của píttông từ ĐCT xuống điểm chết d-ới (ĐCD
hoặc BDT) gây hiện t-ợng nóng máy và giảm công suất của động cơ. Góc đánh lửa sớm tối -u
phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố :
0pt =

f(pbđ,tbđ,p,twt,tmt,n,N0)

(2.9)

Trong đó : pbđ : áp suất trong buồng đốt tại thời điểm đánh lửa
tbđ : nhiệt độ buồng đốt
p : áp suất trên đ-ờng ống nạp
twt : nhiệt độ n-ớc làm mát động cơ
tmt : nhiệt độ môi tr-ờng
n : số vòng quay của động cơ
N0 : chỉ số octan của xăng

áp suất trên đ-ờng ống nạp (họng hút) của động cơ, phản ảnh mức tải của động cơ và tốc độ
quay của động cơ có ảnh h-ởng lớn nhất đến góc đánh lửa sớm 0pt. Sự phụ thuộc của góc
đánh lửa sớm vào 2 thông số này đ-ợc mô tả trên bản đồ thời điểm đánh lửa (còn gọi là bề mặt
lập trình thời điểm đánh lửa) hình 2.16.

Hình 2.16: Bề mặt lập trình thời điểm đánh lửa tối -u.
Bề mặt lập trình là tập hợp các thông số phản ảnh mối quan hệ giữa góc đánh lửa sớm tối -u
phụ thuộc vào tốc độ động cơ và mức tải động cơ (thông qua tín hiệu l-ợng không khí nạp
hoặc áp suất đ-ờng ống nạp). ứng với mỗi tốc độ và mức tải động cơ sẽ có một điểm t-ơng
ứng trên bề mặt lập trình, chính là góc đánh lửa sớm tối -u cho chế độ làm việc đó của động
cơ. Các thông số này đ-ợc cài đặt vào chíp ch-ơng trình ESA (Electronic Spark AdvanceCh-ơng trình đánh lửa sớm) của ECU động cơ.

20


Hình 2.17. Cu trỳc iu khin ng c

a)

b)
Hình 2.18. Sơ đồ cấu trúc HTĐL SI

Nguyên lý làm việc: Khi khóa điện bật ON và động cơ hoạt động, bộ chia điện phát các xung
NE, G về chíp ch-ơng trình ESA. Kết hợp với tín hiệu mức tải động cơ, ESA tìm ngay ra một
điểm góc đánh lửa sớm tối -u trên bề mặt lập trình mà hệ thống điều khiển động cơ phải đáp
ứng. Từ đó ESA thông qua tranzito Tr1 xuất xung IGT (Ignition Timing- xung thời điểm đánh
lửa) nh- trên hình 2.18a sang ICĐL. Xung IGT thông qua mạch điều khiển Tr2 điều khiển Tr2
mở thông mạch (ON) cho dòng điện sơ cấp I1 chạy qua cuộn W1 của bôbin. Dòng điện sơ cấp
tạo ra từ tr-ờng trong lõi thép của bôbin, đây chính là năng l-ơng đ-ợc tích lũy để tạo nên điện
cao áp ở cuộn W2. Xung IGT đ-ợc xuất đến ICĐL vào thời điểm tr-ớc điểm chết trên (TDC)

của mỗi xylanh động cơ vào cuối kỳ nén.
2.3.2. iu khin thi im ỏnh la
Có thể thấy trong giai đoạn ON của xung IGT thì Tr2 cũng ON và xuất hiện dòng điện sơ cấp

i1 trong bôbin để tạo ra từ tr-ờng. Còn khi xung IGT OFF thì dòng điện i1 cũng bị ngắt, tạo ra
sự biến thiên đột ngột của từ tr-ờng trong lõi thép của bôbin và cảm ứng ra điện cao áp để
đánh lửa. Vậy muốn thay đổi thời điểm đánh lửa trong các HTĐL lập trình thì ESA chỉ việc
dịch chuyển vị trí của xung IGT so với điểm chết trên TDC.
21


a) xung IGT tr-ớc điểm chết trên

i

b) Dòng điện sơ cấp 1 đồng bộ với IGT

Hình 2.19. Xung IGT và tính đồng bộ với các xung khác
Bằng việc lập trình tối -u thời điểm đánh lửa thông qua thời điểm xuất xung IGT mà các
HTĐL lập trình luôn luôn đáp ứng yêu cầu đánh lửa lý t-ởng của động cơ (hình 2.20).

a) Đặc tính theo tốc độ động cơ

b) Đặc tính theo mức tải động cơ

Hình 2.20. Đặc tính điều chỉnh đánh lửa của HTĐL lập trình

Hình 2.21. Điều chỉnh đánh lửa theo tín hiệu kích nổ

22

2.3.3. Điều khiển chia thứ tự nổ

H×nh 2.30. §iÒu khiÓn chia thø tù næ
2.4. Điều khiển tốc độ không tải

Hình 2.31. Điều khiển tốc độ không tải động cơ phun xăng

Hình 2.32. Điều khiển bướm ga thông minh của động cơ phun xăng

23


2.5. Điều khiển đặc tính động cơ
2.5.1. Tổng quan
Ngày nay, để cải thiện các tính năng kinh tế, kỹ thuật và giảm ô nhiễm môi trường, hệ
thống điều khiển động cơ đã được điện tử hóa, tin học hóa. Trong đó, hệ thống phối khí có rất
nhiều thay đổi, như: tạo ra thời điểm đóng, mở các xupáp biến thiên thông minh (VVT-i,
VTEC…), thay đổi hành trình xupáp thông minh (VVTL-i, MIVEC, VVEL, Vavetronic…) để
tạo ra các vùng đặc tính tối ưu của động cơ (được gọi là loại động cơ 2, 3 trong một).
Góc mở sớm đóng muộn của xupáp có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình nạp thải. Góc
mở sớm, đóng muộn của các xupáp lớn làm tăng tiết diện và thời gian mở xupáp, qua đó làm
giảm tổn thất nạp, thải và tăng khả năng nạp của động cơ. Ngoài ra, góc đóng muộn xupáp có
tác dụng tận dụng quán tính nạp thêm khí nạp mới cũng làm tăng hệ số nạp.
Với các động cơ thông thường, thời điểm phối khí được cố định. Nhưng với động cơ có
hệ thống VVT-i, VTEC...pha phối khí có thể thay đổi được trong quá trình làm việc của động
cơ tùy theo các chế độ làm việc của động cơ.
Khi nhiệt độ thấp, khi tốc độ thấp ở tải nhẹ, hay khi tải nhẹ
Thời điểm phối khí của trục cam nạp được làm trễ lại và độ trùng lặp xupáp giảm đi để

giảm khí xả chạy ngược lại phía nạp.Điều này làm ổn định chế độ không tải và cải thiện tính
kinh tế nhiên liệu và tính khởi động.

Các chế độ điều khiển pha phối khí
1. Chế độ không tải ổn định.
2. Chế độ tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải.
3. Chế độ cho công suất tối đa.

Thời điểm phối khí của
xupáp nạp

Hình 2.33. Chế độ điều khiển pha phối khí

Khi tải trung bình, hay khi tốc độ thấp và trung bình ở tải nặng
Thời điểm phối khí được làm sớm lên và độ trùng lặp xupáp tăng lên để tăng EGR nội
bộ và giảm mất mát do bơm. Điều này cải thiện ô nhiễm khí xả và tính kinh tế nhiên liệu.
Ngoài ra, cùng lúc đó thời điểm đóng xupáp nạp được đẩy sớm lên để giảm hiện tượng quay
ngược khí nạp lại đường nạp và cải thiện hiệu quả nạp.
Khi tốc độ cao và tải nặng: thời điểm phối khí được làm sớm lên và độ trùng lặp xupáp tăng
lên để tăng EGR nội bộ và giảm mất mát do bơm. Điều này cải thiện ô nhiễm khí xả và tính

24


kinh tế nhiên liệu. Ngoài ra, cùng lúc đó thời điểm đóng xupáp nạp được đẩy sớm lên để giảm
hiện tượng quay ngược khí nạp lại đường nạp và cải thiện hiệu quả nạp.
2.5.2 Một số giải pháp điều khiển pha phối khí cụ thể
Đặc điểm/ mô tả

Hình minh họa

Hệ thống sử dụng
một cơ cấu căng đai
hoặc xích cam kiểu
thủy lực để thay đổi
sườn căng đai, xích
cam và làm thay đổi
thời điểm phối khí
(hình 2.34)
Hình 2.34. Thay đổi sườn căng đai, xích cam

Hệ thống có một
khớp dầu lắp ở đầu
trục cam, sử dụng áp
suất thủy lực để xoay
trục cam và làm thay
đổi thời điểm phối khí.
Điều này có thể làm
tăng công suất động
cơ, cải thiện tính kinh
tế nhiên liệu và giảm ô
nhiễm môi trường. Tức
là làm thay đổi đặc tính
của động cơ (hình
2.35)
Hệ thống VVT-i
có thể điều khiển góc
phối khí của xupáp nạp
thay đổi trong phạm vi
500 so với góc quay

của trục khuỷu để đạt
được thời điểm phối
khí thích hợp cho từng
chế độ của động cơ.

Làm sớm

Làm muộn

Hình 2.35. Cơ cấu khớp dầu ở đầu trục cam

25