Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4g64 trên xe mitsubishi zinger

Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G64 trên xe Mitsubishi Zinger
MỤC LỤC
MỤC LỤC................................................................................................................. 1
LỜI NÓI ĐẦU..........................................................................................................3
1. Mục đích ý nghĩa của đề tài...................................................................................4
1.1. Mục đích............................................................................................................. 4
1.2. Ý nghĩa...............................................................................................................4
2. Giới thiệu chung về động cơ 4G64........................................................................4
2.1.Nhóm piston – trục khủyu – thanh truyền............................................................6
2.2.Cơ cấu phối khí...................................................................................................7
2.3. Hệ thống đánh lửa...............................................................................................7
3. Tổng quan về hệ thống nhiên liệu động cơ xăng...................................................8
3.1. Nhiệm vụ............................................................................................................8
3.2 Các yêu cầu của hỗn hợp cháy.............................................................................9
3.2.1. Yêu cầu nhiên liệu...........................................................................................9
3.2 .2. Tỉ lệ hỗn hợp...................................................................................................9
3.3. Phân loại hệ thống nhiên liệu..............................................................................9
3.3.1. Phân loại theo hệ thống dùng chế hòa khí........................................................9
3.3.2. Phân loại theo hệ thống phun xăng................................................................21
4. Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G64..........................................28
4.1. Các bộ phận của hệ thống cung cấp không khí.................................................28
4.2. Hệ thống điều khiển điện tử..............................................................................30
4.2.1. Đặc điểm chung.............................................................................................30
4.2.2. Sơ đồ nguyên lý điều khiển phun nhiên liệu..................................................31
4.2.3. Các loại cảm biến..........................................................................................31
4.2.3.1. Cảm biến Ôxy. (Oxygen sensor).................................................................31
4.2.3.2. Cảm biến đo gió.(AFS –Air Flow Sensor)..................................................34
4.2.3.3. Cảm biến nhiệt độ khí nạp..........................................................................40
4.2.3.4. Cảm biến vị trí bướm ga.............................................................................40
4.2.3.5. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát................................................................41
4.2.3.6.Cảm biến vị trí trục cam..............................................................................42

4.2.3.7. Cảm biến vị trí góc quay trục khuỷu...........................................................43
4.2.3.8. Cảm biến áp suất khí nạp............................................................................44
4.2.3.9. Cảm biến tốc độ xe. (Vehicle Speed Sensor)..............................................45
4.2.3.10. Cảm biến kích nổ......................................................................................46
4.2.4.ECU (Electronic Control Unit).......................................................................47
4.2.4.1. Tổng quát về ECU......................................................................................47
4.2.4.2. Cấu tạo ECU...............................................................................................47
4.2.4.3. Cấu trúc ECU.............................................................................................48
4.2.4.4. Các mạch giao tiếp.....................................................................................49
4.2.5. Chức năng hoạt động cơ bản của ECU..........................................................50
4.2.5.1. Các thông số chính của ECU......................................................................50

1


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G64 trên xe Mitsubishi Zinger
4.2.5.2. Xử lý thông tin và tạo xung phun...............................................................51
4.2.5.3. Điều khiển thời gian phun nhiên liệu..........................................................52
4.3. Cơ cấu chấp hành của hệ thống........................................................................58
4.3.1 Bơm nhiên liệu...............................................................................................58
4.3.2 .Lọc nhiên liệu................................................................................................62
4.3.3. Bộ ổn định áp suất.........................................................................................64
4.3.4. Vòi phun xăng điện tư...................................................................................65
5. Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G64 trên xe Mitsubishi Zinger..............67
5.1. Sơ đồ làm việc tổng quát của hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G64......67
5.1.1.Hoạt động của hệ thống..................................................................................68
5.2. Tính toán thời gian phun...................................................................................69
5.3 Tính toán nhiệt...................................................................................................71
5.3.1. Thông số ban đầu...........................................................................................71
5.3.4. Xây dựng đồ thị công....................................................................................79

5.3.4.3. Lập bảng xác định đường nén và đường giãn nở........................................79
5.3.4.4. Xác định các điểm đặc biệt.........................................................................80
5.3.4.5. Vẽ đồ thị công............................................................................................80
6. Đặc điểm, nguyên lý làm việc của hệ thống tự chẩn đoán động cơ 4G64............82
6.1. Đặc điểm chung................................................................................................82
6.2. Khái quát về hệ thống tự chẩn đoán động cơ 4G64..........................................82
6.3. Hoạt động của đèn chẩn đoán...........................................................................83
6.4. Đọc và xóa mã chẩn đoán.................................................................................83
6.4.1. Chẩn đoán bằng chế độ tự động.....................................................................83
6.4.1.1. Đọc mã chẩn đoán......................................................................................83
6.4.1.2. Xóa mã chẩn đoán......................................................................................84
6.4.2. Chẩn đoán hệ thống với thiết bị chẩn đoán chuyên dùng MUT–II................84
6.4.2.1. Giới thiệu về thiết bị chẩn đoán chuyên dùng MUT – II............................84
6.4.2.2. Đọc và xóa mã hư hỏng..............................................................................84
6.4.2.3. Kiểm tra hoạt động của cơ cấu chấp hành của hệ thống.............................85
6.4.2.4. Lựa chọn và hiển thị các thông số của hệ thống.........................................85
6.4.2.5. Thử các chế độ làm việc của động cơ.........................................................87
6.5. Trình tự và nội dung kiểm tra bằng cách sử dụng danh mục dữ liệu của MUT-II
và kiểm tra cơ cấu chấp hành..................................................................................88
6.5.1. Trình tự thao tác.............................................................................................88
6.5.2. Bảng danh sách dữ liệu..................................................................................88
6.5.3. Bảng kiểm tra bộ phận công tác.....................................................................92
6.5.4. Bảng kiểm tra các mã chuẩn đoán của hệ thống MPI động cơ 4G64.............94
7.Kết luận................................................................................................................99
TÀI TIỆU THAM KHẢO.....................................................................................100

2


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G64 trên xe Mitsubishi Zinger

LỜI NÓI ĐẦU
Trong xu thế phát triển của thế giới ngày nay nói chung, và của VIỆT NAM
nói riêng thì ngành công nghiệp ô tô là một ngành không thể thiếu và đóng vai trò
hết sức quan trọng. Nó giúp nền công nghiệp chung của cả thế giới phát triển, đồng
thời nó là phương tiện chuyên chở đáp ứng nhu cầu vận tải và đi lại của con người,
nó đóng vai trò quan trọng và thúc đẩy tất cả các ngành nghề và dịch vụ khác cùng
phát triển theo.
Nắm rõ được tầm quan trọng của ngành nghề và sự đam mê của bản thân, khi
sắp tốt nghiệp đại học để trở thành một kỹ sư của ngành ôtô, thì việc củng cố và bồi
bổ thêm kiến thức chuyên ngành là hết sức quan trọng, và qua đợt thực tập tốt
nghiệp vưa rồi em có cơ hội được tiếp xúc trực tiếp với nhiều dòng xe của các hãng
khác nhau, đặc biệt được thực hành và tìm hiểu nhiều nhất trên các loại xe của
hãng Mitsubishi. Chính vì vậy em đã chọn đề tài tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống cung
cấp nhiên liệu động cơ 4G64 trên xe Mitsubishi Zinger.
Do kiến thức của bản thân còn hạn chế, kinh nghiệm chưa nhiều và thời gian có
hạn nên đồ án này của em không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong thầy giáo
hướng dẫn và các thầy cô trong bộ môn tận tình chỉ bảo thêm để đồ án của em được
hoàn thiện hơn.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn PGS.TS:Trần Văn
Nam, cùng các thầy cô giáo trong bộ môn đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.

Đà Nẵng 05 tháng 3 năm 2010
Sinh viên thực hiện.

Nguyễn Văn Tuấn

3


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G64 trên xe Mitsubishi Zinger

1. Mục đích ý nghĩa của đề tài
1.1. Mục đích.
Tìm hiểu hệ thống cung cấp nhiên liệu MPI phun xăng đa điểm của động cơ, sẽ
giúp chúng ta thấy rõ hơn sự ưu việt của phun xăng điện tử, đồng thời củng cố và
bổ sung kiến thức về chuyên ngành.
- Tìm hiểu, nắm vững cấu tạo của tưng chi tiết, cụm chi tiết của hệ thống cung
cấp nhiên liệu để tư đó rút ra những ưu nhược điểm và tìm cách khắc phục, cải tiến,
phát triển chúng ngày càng tối ưu hơn.
- Củng cố, bổ sung và tìm hiểu thêm kiến thức về điện, điện tử trên hệ thống.
- Hiểu rõ nguyên lý làm việc, nắm vững quy trình tháo lắp của tưng chi tiết, cụm
chi tiết lắp trên hệ thống, để có đủ kiến thức chẩn đoán và phát hiện những hư hỏng
thường gặp.
- Tiếp cận và làm quen với việc chẩn đoán hư hỏng của xe bằng các thiết bị hiện
đại, máy vi tính, thiết bị thử MUT II, MUT III ... thông qua các mã lỗi.
1.2. Ý nghĩa.
Hệ thống cung cấp nhiên liệu là một trong những hệ thống quan trọng nhất của
động cơ, và cũng là một trong những hệ thống được quan tâm hàng đầu của các nhà
nghiên cứu và chế tạo động cơ, trước các yêu cầu hết sức khắt khe về tiết kiệm
nhiên liệu và giảm lượng khí thải. Nghiên cứu và khảo sát hệ thống cung cấp nhiên
liệu sẽ giúp chúng ta nắm vững những kiến thức cơ bản để nâng cao hiệu quả khi sử
dụng, khai thác, sửa chữa, cải tiến và chế tạo chúng. Ngoài ra nó còn bổ sung thêm
nguồn tài liệu để phục vụ học tập và công tác sau này.
2. Giới thiệu chung về động cơ 4G64
Xe Mitsubishi Zinger là loại xe du lịch 8 chỗ ngồi, dùng cho gia đình và cơ
quan….sử dụng loại động cơ 4G64, được hãng Mitsubishi sản xuất đưa ra thị
trường Đài Loan vào 12/2005, nhưng phải đến tận 09/2008 Mitsubishi Zinger mới
có mặt tại thị trường Việt Nam.
Mitsubishi giới thiệu 2 phiên bản mới tại thị trường Việt Nam, Zinger GLS và
Zinger GL, do trang bị nội thất có một số khác biệt. Mitsubishi Zinger tại Việt Nam
được trang bị động cơ 4L 2.4L SOHC (4G64), dung tích 2.315cc, công suất cực đại

đạt 139 mã lực tại tốc độ động cơ 5.250 vòng/phút, mô-men xoắn cực đại 207 N.m
tại tốc độ động cơ 4000 vòng/phút, tỉ số nén 9,5.
Hệ thống nhiên liệu dùng trên xe là loại phun xăng đa điểm MPI (multipoint fuel
injection) mỗi xi lanh có 1 vòi phun tương ứng.

4


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G64 trên xe Mitsubishi Zinger

11

10

9

8

7

1

2
3

5

4

6

Hình 2-1 Mặt cắt dọc động cơ 4G64
1: Quạt làm mát; 2: Áo nước; 3: Buly; 4: Catte dầu; 5: Trục khủyu; 6: Bánh đà;
7: Thanh truyền; 8: Thông hơi động cơ; 9: Ống tháo lắp buzi; 10: Trục cam; 11:
Nắp động cơ.

15
16

17

14
13

18

Hình 2-2 Mặt cắt ngang động cơ 4G64
13: Máy khởi động; 14:Buzi ; 15: Trục cam; 16: Trục cò mổ; 17: Xuppap;
18: Que thăm dầu.

5


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G64 trên xe Mitsubishi Zinger
Động cơ 4G64 sử dụng loại buồng cháy thống nhất, động cơ được chế tạo với kích
thước nhỏ gọn mang tính công nghệ cao. Nắp quy lát được đúc bằng hợp kim nhôm
nhẹ, có một trục cam được bố trí trên đầu quy lát.
Thân máy cũng giống các động cơ lắp trên các xe du lịch khác, ở chỗ chế tạo
bằng thép hợp kim tốt, có bố trí hệ thống bôi trơn và hệ thống làm mát phù hợp, có
gân tăng cứng nhằm tạo sự cứng vững.

Bảng 2-1 Các thông số kỹ thuật của động cơ 4G64
Động cơ
Thể tích công tác
( ml )
Đường kính x hành trình (piston)
( mm)
Tỷ số nén
Buồng đốt
Bố trí cam
Hút
Số valve
Xả
Mở
Đón
Thời điểm
Hút
g
đóng mở van
Mở
Đón
Xả
g
Hệ thống nhiên liệu
Con đội

4G64
2.351
86.0 x 100.0
9.5
Kiểu thống nhất

SOHC (cam đơn)
8
8
BTDC 160
ABDC 530
BBDC 500
ATDC 160
Phun nhiên liệu đa điểm điều khiển điện
tử - MPI (Multipoint fuel injection)
Kiểu con lăn

2.1. Nhóm piston – trục khủyu – thanh truyền.
Piston được làm bằng hợp kim nhôm chịu tải trọng nhiệt, cơ cao. Trên đỉnh
piston có bề mặt lõm để tránh va đập với xupáp. Để làm kín xilanh và truyền nhiệt
ra thân máy, trên mỗi piston lắp hai xécmăng khí và một xécmăng dầu.
Trục khuỷu là chi tiết quan trọng nhất, cường độ làm việc lớn nhất và giá thành
cao nhất của động cơ. Công dụng của trục khuỷu là tiếp nhận lực tác dụng trên
pittông truyền qua thanh truyền và biến chuyển động tịnh tiến thành chuyển động
quay của trục để đưa công suất ra ngoài.Vật liệu làm thanh truyền là thép cácbon.
Nhóm thanh truyền gồm có: thanh truyền, bulông thanh truyền, bạc lót.Trong
quá trình làm việc nhóm thanh truyền truyền lực tác dụng trên pittông cho trục
khuỷu, làm quay trục khuỷu. Thanh truyền được đúc bằng thép hợp kim.
6


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G64 trên xe Mitsubishi Zinger
2.2. Cơ cấu phối khí.
Cơ cấu phối khí là cơ cấu có nhiệm vụ nạp đầy không khí–nhiện liệu và thải
sạch khí cháy ra khỏi buồng đốt đúng chất lượng, đúng thời điểm.
Cơ cấu phối khí dùng một trục cam đặt trên nắp máy được dẫn động bởi đai

răng.
Trong quá trình làm việc xuppáp và các chi tiết máy khác của cơ cấu phân phối
khí giãn nở do chịu nhiệt độ cao. Vì vậy để tránh hiện tượng kênh xupáp người ta
phải để khe hở nhiệt trong khâu dẫn động xupáp. Chính vì vậy nên trong quá trình
mở đóng xupáp, đầu xupáp va đập với cò mổ gây nên tiếng gõ. Để tránh hiện tượng
trên xe Mitsubishi Zinger sử dụng cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở nhiệt bằng thủy
lực.
3

4

5

2

6
7

1

Hình 2-3 Cơ cấu phân phối khí tự động điều chỉnh khe hở xuppáp
1:Trục cam;2:Con lăn;3:Trục dàn cò mổ;4:Cò mổ;5:Cơ cấu tự điều chỉnh;
6:Lò xo xupáp;7:Xupáp.
2.3. Hệ thống đánh lửa.
Hệ thống đánh lửa điện tử độc lập không sử dụng bộ chia điện mà sử dụng
cuộn dây đánh lửa, mỗi cuộn dây được điều khiển bởi một transistor công suất
(cũng được kết hợp thành một khối duy nhất).
Phần tín hiệu của hệ thống đánh lửa không dùng bộ chia điện nhận tín hiệu tư
cảm biến vị trí trục khuỷu, cảm biến vị trí điểm chết trên và cảm biến trục cam để
xác định thời điểm chính xác để tạo ra tia lửa điện và buzi nào cần được điều khiển

để đánh lửa.
Cuộn dây sơ cấp của cuộn cao áp được nối đến mỗi đầu buzi. Do đó các buzi
luôn luôn hoạt động độc lập.

7


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G64 trên xe Mitsubishi Zinger
Khi transistor công suất được bật “ON” bởi tín hiệu tư bộ Engine-ECU, thì
dòng sơ cấp đi qua cuộn dây. Khi transistor công suất được tắt “OFF” thì dòng sơ
cấp bị mất điện đột ngột và một điện áp cao được tạo để đưa tia lửa điện đến các
buzi.
Sơ đồ hệ thống.

14

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

15

Engine
-ECU

12
13
Xilanh

1

2

3

4

Hình 2-4 Sơ đồ hệ thống đánh lửa
1: Cảm biến đo gió; 2: Cảm biến nhiệt độ khí nạp; 3:Cảm biến áp suất chân
không; 4:Cảm biến nhiệt độ nước làm mát; 5:Công tắc không tải; 6: Cảm biến tốc
độ xe; 7:Cảm biến vị trí trục cam; 8:Cảm biến vị trí trục khủyu; 9:Cảm biến kích
nổ;10:Cảm biến áp suất khí trời;11:Công tắc báo số của hộp số tự động;
12:Cuộn dây cao áp; 13: Buzi; 14:Công tắc; 15:Ắcquy.
3. Tổng quan về hệ thống nhiên liệu động cơ xăng
3.1. Nhiệm vụ.
Chuẩn bị và cung cấp hỗn hợp hơi xăng và không khí cho động cơ, đảm bảo số
lượng và thành phần của hỗn hợp không khí và nhiên liệu luôn phù hợp với chế độ
làm việc của động cơ.
Hệ thống nhiên liệu của động cơ xăng bao gồm các thiết bị: thùng xăng, bơm
xăng, lọc xăng,... Đối với hệ thống phun nhiên liệu điều khiển điện tử còn có ống
8

Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G64 trên xe Mitsubishi Zinger
phân phối, vòi phun chính, vòi phun khởi động lạnh, bộ giảm chấn áp suất nhiên
liệu, hệ thống điều khiển kim phun, ECU động cơ.
3.2. Các yêu cầu của hỗn hợp cháy.
3.2.1. Yêu cầu nhiên liệu
- Có tính bay hơi tốt.
- Hạt phải nhỏ và phần lớn ở dạng hơi.
- Tính lưu động ở nhiệt độ thấp tốt.
- Tính chống cháy kích nổ cao.
3.2 .2. Tỉ lệ hỗn hợp
- Có thành phần hỗn hợp thích ứng với tưng chế độ làm việc của động cơ.
- Hỗn hợp phải đồng nhất trong xylanh và như nhau với mỗi xylanh.
- Đáp ứng tưng chế độ làm việc của động cơ, thời gian hình thành hỗn hợp phải
đảm bảo tốc độ (không dài quá không ngắn quá).
- Hỗn hợp cung cấp phải đáp ứng với ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường và
nhiệt độ động cơ.
- Thành phần nhiên liệu phải đảm bảo giúp cho sự hình thành hỗn hợp tốt.
3.3. Phân loại hệ thống nhiên liệu.
3.3.1. Phân loại theo hệ thống dùng chế hòa khí
- Hệ thống điều chỉnh độ chân không ở họng.
- Hệ thống có ziclơ bổ sung.
- Hệ thống điều chỉnh độ chân không ở ziclơ chính.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng chế hòa khí
Trên các động cơ xăng cổ điển việc tạo hỗn hợp nhiên liệu không khí đều ở bên
ngoài động cơ một cách thích hợp trong một thiết bị riêng trước khi đưa vào buồng
cháy động cơ gọi là bộ chế hoà khí. Các bộ chế hoà khí hiện nay được chia ra làm
các loại sau.
- Loại bốc hơi.
- Loại hút đơn giản.

- Loại hút hiện đại.
- Loại hút kết hợp với điều khiển điện tử.
- Loại phun.
a. Chế hòa khí hút đơn giản
Sơ đồ nguyên lý:

9


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G64 trên xe Mitsubishi Zinger

2

1

3

9
10

7

4

8

5

6

Hình 3-1 Sơ đồ bộ chế hoà khí hút
1:Bướm ga; 2:Ống nhiên liệu; 3:Van kim; 4:Buồng phao;5:Phao; 6:Ziclơ
7:Đường ống nạp ;8:Vòi phun; 9:Họng;10:Bướm gió.
Không khí tư khí trời được hút qua bầu lọc vào đường ống nạp (7) qua họng (9)
của bộ chế hoà khí họng (9) làm đường ống bị thắt lại vì vậy tạo nên độ chân không
khi không khí đi qua họng. Chỗ tiết diện lưu thông nhỏ nhất của họng là nơi có độ
chân không lớn nhất. Vòi phun (8) được đặt tại tiết diện lưu thông nhỏ nhất của
họng. Nhiên liệu tư buồng phao (4) qua ziclơ (6) được dẫn động tới vòi phun. Nhờ
có độ chân không ở họng nhiên liệu được hút khỏi vòi phun và được xé thành
những hạt sương mù nhỏ hỗn hợp với dòng không khí đi qua họng vào động cơ. Để
bộ chế hoà khí làm việc chính xác thì nhiên liệu trong buồng phao luôn luôn ở mức
cố định vì vậy trong buồng phao có đặt phao (5). Nếu mức nhiên liệu trong buồng
phao hạ xuống thì phao (5) cũng hạ theo, van kim (3) rời khỏi đế van làm cho nhiên
liệu tư đường ống (2) đi vào buồng phao. Phía sau họng còn có bướm ga (1) dùng
để điều chỉnh số lượng hỗn hợp đưa vào động cơ.
Để chứng minh tại họng của bộ chế hòa khí vận tốc tăng lên và áp suất tại họng
giảm đi, tư sơ đồ của bộ chế hòa khí và vì độ chân không tại họng của bộ chế hòa
khí thường  Ph không quá 2000 (mm) cột nước ( 20 KPa) khi động cơ hoạt động ở
chế độ cực đại và mở hết bướm ga. Như vậy  Ph biến động tư 0 đến 20 KPa . Vì
vậy có thể bỏ qua tính chịu nén của không khí và coi lưu động của không khí như
của chất lỏng không chịu nén, chuyển động liên tục, ổn định.

Ta có sơ đồ sau:

10


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G64 trên xe Mitsubishi Zinger
0

0

H

H

Xét tại 2 mặt cắt (0-0) và (H-H). Áp dụng phương trình liên tục của dòng chảy
ổn định ( lưu lượng tại các mặt cắt không đổi ) ta có.
V0.S0 = VH.SH = Q = const (1)
V0, VH là vận tốc của dòng khí tại mặt cắt (0-0) và (H-H).
S0, SH là diện tích tiết diện của họng tại 2 mặt cắt trên.
Tư phương trình trên ta thấy rằng tại (H-H) thì Sh giảm vì vậy V h tăng, nên vận
tốc tại họng tăng lên.
Với dòng chảy dưng của một lưu chất không chịu nén, qua 2 mặt cắt (0- 0)
và (H-H) ta có thể viết phương trình Bernoullie dưới dạng sau.(xuất phát tư
định luật bảo toàn năng lượng).
P0 V02
Ph Vh2

 h0 .g =

 hh .g
k
2
k
2

(2)

Vì mật độ không khí và khoảng cách chiều cao 2 tiết diện quá nhỏ nên ta

lược bỏ thế năng giữa 2 mặt cắt.
 k quá nhỏ  bỏ qua
h0 .g và hh .g sai lệch quá nhỏ  bỏ qua.

V0: Vận tốc dòng khí tại mặt cắt (0-0).
P0: Áp suất khí trời.
Ph: Áp suất tại họng.
Vh: Vận tốc tại họng.
 k :Mật độ không khí ở áp suất Po và nhiệt độ To.
Tư phương trình (2) ta thấy tại họng Vh tăng và Ph giảm vậy áp suất tại họng
giảm so với áp suất khí trời P0. Nên độ chênh áp là:  Ph = P0 - Ph (phụ thuộc vào độ
mở bướm ga của bộ chế hòa khí), đây chính là độ chân không ở họng.
- Xây dựng đặc tính của bộ chế hòa khí đơn giản.
Đặc tính của bộ chế hòa khí dùng để đánh giá sự hoạt động của bộ chế hòa khí
khi thay đổi chế độ làm việc của động cơ. Nó là hàm số thể hiện mối liên hệ giữa hệ

11


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G64 trên xe Mitsubishi Zinger
số dư lượng không khí (  ) của hòa khí với một trong các thông số đặc trưng cho
lưu lượng của hòa khí được bộ chế hòa khí chuẩn bị và cung cấp cho động cơ.
Có thể là lưu lượng không khí: Gk
Độ chân không ở họng :  Ph
Công suất của động cơ : Ne


Gk
Gnl .L0

Trong đó:
Gk , Gnl: Lưu lượng không khí và nhiên liệu qua bộ chế hòa khí (kg/s).
Lo : Lượng không khí lý thuyết dùng để đốt cháy 1 kg nhiên liệu (kgk/kgnl)
*. Xác định Gk:
0

0

H

H

Phương trình Bernoullie tại mặt cắt (O-O) và (H-H).
Coi vận tốc không khí tại miệng vào của bộ chế hòa khí Vo= 0
Bỏ qua sai lệch về thế năng giữa hai mặt cắt (vì mật độ không khí và khoảng
cách chiều cao giữa hai tiết diện quá nhỏ).
Ta có:
P0
Ph Vh2
Vh2

 .
=
k
k
2
2

(*)

Trong đó:
V0: Vận tốc dòng khí tại mặt cắt (0-0).
P0: Áp suất khí trời.
Ph: Áp suất tại họng.
Vh: Vận tốc tại họng.
 0 : Mật độ không khí ở áp suất Po và nhiệt độ To.
 : Hệ số cản của dòng chảy giữa hai mặt cắt.

Tư phương trình (*) ta có:
 o .Vh2
Ph 
(1   )
2

12


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G64 trên xe Mitsubishi Zinger
Nên
Vh 

2.Ph
2.Ph
1
.
 h
(1   )
0
0

Trong đó:
h 

1
-hệ số tốc độ của họng  h = 0,8 - 0,9
1

Sơ đồ chuyển động của dòng không khí và sơ đồ bóp dòng khi dòng khí vượt
qua tiết diện hẹp nhất của họng.

f h min
f n min

Sau khi đi qua tiết diện hẹp nhất của họng fh min, nhưng thực tế của dòng khí
fn min bị bóp nhỏ (fn min < fh min) hiện tượng trên được thể hiện qua hệ số bóp dòng

b 

f h min
f n min

mà  h  h . b - hệ số lưu lượng.
Vậy lưu lượng của dòng khí đi qua họng Gk  b . f n min .Vh . o ( kg/s) (1)
Thay Vh vào (1), lấy fhmin = fh và  h  h . b
Nên Gk  h . f h 2Ph  o

( **)

*. Xác định Gnl trong bộ chế hòa khí đơn giản.

13


hp

0
d

a

p
0

d
hd

p

ho

h

Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G64 trên xe Mitsubishi Zinger

a

Hình 3-2 Sơ đồ đường xăng bộ chế hòa khí đơn giản
Viết phương trình Bernoullie cho dòng chảy qua mặt cắt (0-0) và (d-d) ta sẽ được :
P0
Pd Vdt2


 g.hd
+ g.ho =
 nl
 nl
2

Trong đó :ho , hd - khoảng cách thẳng đứng tư mặt cắt (O-O) và (d-d).
Po , Pd - áp suất tĩnh tại tại mặt cắt (O-O) và (d-d).
 nl - khối lượng riêng (mật độ) của xăng.
Vdt - Tốc độ lý thuyết của dòng xăng đi qua tại mặt cắt (d-d).
Xác định :

P  Pd 
Vdt  2  g (ho  hd )  o

 nl 


Áp suất tại tiết diện ( d-d ) được tính qua Ph như sau:
Pd = Ph + g.  nl  h 0  hd  h 
Trong đó: h h p  h0 (hp- chiều cao của mặt p-p, mặt ra của vòi phun so với
mặt chuẩn a-a).
Thay giá trị Pd vào biểu thức Vdt sẽ được.
Vdt  2.

Ph  g .h. nl
 nl

Nếu  d -là hệ số tốc độ của jiclơ

14


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G64 trên xe Mitsubishi Zinger
Thì:

Vd  d .Vdt  2.

Ph  g .h. nl
 nl

Nếu  d - là hệ số bóp dòng của xăng khi đi qua jiclơ
Vậy Gnl Vd . d . f d . nl  d f d 2(Ph  g.h. nl )  nl

Tư phương trình (**) và (***) thay vào  

Ta có :
Trong đó:



(***)

Gk
Gnl .L0

1 f h h
0
Ph

. .
.
.
L0 f d  d
 nl
Ph  h. nl .g

1 fh
. . = const.
L0 f d

h
Ph
.
d
Ph  h. nl .g

- là biến số phụ thuộc  Ph.

Khi  Ph tăng dần tư  Ph =  h.  nl .g

đến độ chân không tuyệt đối thì

h
Ph
giảm tư +  đến sát 1 còn
cũng giảm.
d
Ph  Ph . nl .g

Ta có đường đặc tính sau.
Gnl.Lo
0.04

Gk

0.03

1.3
1.2
1.1
1.0
0.9

0.02

0.8

Gk
0.01
0

h nl.g

Gnl.Lo

100

300

500

700 ph mm cäü
t næåïc

Hình 3-3 Đặc tính của bộ chế hòa khí đơn giản
Hệ số dư lượng không khí  của hòa khí trong bộ chế hòa khí đơn giản sẽ giảm
dần (tức hòa khí đậm dần lên) khi tăng độ chân không ở họng hoặc tăng lưu lượng
15


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G64 trên xe Mitsubishi Zinger
không khí qua họng. Trên thực tế, mật độ không khí giảm dần khi tăng  Ph trong
khi đó  nl hầu như không thay đổi, đó là lý do chính làm cho hòa khí đậm dần khi
tăng  Ph.
Bộ chế hòa khí lý tưởng cần đảm bảo cho hòa khí có thành phần tối ưu theo điều
kiện hoạt động của động cơ. Quy luật thay đổi thành phần hòa khí được xác định
qua đặc tính điều chỉnh thành phần hòa khí, thể hiện qua sự biến thiên các chỉ tiêu
kinh tế kỹ thuật của động cơ theo hệ số dư lượng không khí  khi giữ không đổi
tốc độ động cơ và vị trí bướm ga. Tung độ của đồ thị đặc tính điều chỉnh là suất tiêu
hao nhiên liệu ge (theo % của ge min) và công suất có ích Ne (theo % Ne min được xác
định bằng thực nghiệm, ở tốc độ đã định và mở hết bướm ga). Các đường I-I' là kết
quả khỏa nghiệm khi mở 100% bướm ga, còn đường II-II' và III-III' ... tương ứng
với các vị trí bướm ga nhỏ dần. Hoành độ của đồ thị là  .

Ne%

1

8

a

80
2

I

9

60
b
40

3

II

10

20

III

0 4

ge%

III'

180
7
140

II'

6
100

I'
5

60
0,4 0,6 0,8 1,0 1,2

Hình 3-4 Các đặc tính điều chỉnh của thành phần hòa khí
Qua đồ thị thấy rằng : với n= const , ở mỗi vị trí bướm ga giá trị của  tương
ứng với công suất cực đại (các điểm 1, 2, 3) đều nhỏ hơn so với các điểm có suất
tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất (các điểm 5, 6, 7 của đường I' ,II' ,III' ..hoặc 8, 9, 10
của các đường I, II ,III...).
16


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G64 trên xe Mitsubishi Zinger
Ở mỗi vị trí bướm ga đạt giá trị cực đại đều có  <1.
Càng đóng nhỏ bướm ga ,  của điểm công suất cực đại càng giảm.
Khi mở 100% bướm ga, suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất suất hiện tại  1,1 .
Càng đóng nhỏ bướm ga vị trí xuất hiện gemin càng chuyển hướng giảm của  , khi
đóng bướm ga gần kín giá trị  tương ứng với gemin < 1.
Như vậy khi đóng bướm ga nhỏ dần, muốn có công suất cực đại cũng như

muốn có suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ đều phải làm cho hòa khí đậm lên. Nối các
điểm 1, 2 ,3, ...và các điểm 8, 9, 10 trên các đường I ,II, III sẽ được hai đường a và b
thể hiện sự biến thiên của thành phần hòa khí của công suất cực đại (đường a) và
của suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất (đường b) khi mở dần bướm ga. Khu vực giữ
hai đường a,b là khu vực có thành phần hòa khí tương đối tốt, cải thiện tính năng
kinh tế kỹ thuật của động cơ. Khu vực bên ngoài hai đường a,b sẽ làm giảm công
suất và suất tiêu hao nhiên liệu động cơ, không để động cơ hoạt động ở các khu vực
này.
Tùy theo công dụng và điều kiện hoạt động của động cơ mà thực hiện điều
chỉnh Ne và ge biến thiên theo thành phần hoà khí  được sát với đường a hoặc
đường b. Điểm 4 thể hiện thành phần hòa khí của động cơ chạy không tải.
Mặt khác khi xây dựng đường đặc tính của bộ chế hòa khí lý tưởng tức là xây
dựng sự biến thiên của thành phần hòa khí trên tọa độ  - Gh hoặc  -  Ph theo
công suất cực đại hoặc theo suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất ta được đồ thị.

1.0

3

4

1

0.8
0.6

2

0.4
20 30 40 50 60 70 80 90 GK %

Hình 3-5 Đặc tính của bộ chế hòa khí lý tưởng. I- giới hạn không tải
Đây là đồ thị  - Gk thể hiện biến thiên của  theo Gk (tính theo % lưu lượng
không khí khi mở hoàn toàn bướm ga) ở chế độ công suất cực đại (đường 2) và suất
tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất (đường 3).
17


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G64 trên xe Mitsubishi Zinger
Trong thực tế sử dụng, người ta chỉ đòi hỏi công suất cực đại khi mở 100%
bướm ga (điểm 1) còn lại tất cả các vị trí đóng nhỏ bướm ga cần điều chỉnh để động
cơ hoạt động với thành phần hòa khí đảm bảo tiết kiệm nhiên liệu. Vì vậy mối quan
hệ lý tưởng nhất giữa  và Gk sẽ là đường 4, đó chính là đặc tính của bộ chế hòa
khí lý tưởng khi chạy ở một số vòng quay nhất định.
So sánh đặc tính của bộ chế hòa khí đơn giản và bộ chế hòa khí lý tưởng thấy
rằng: bộ chế hòa khí đơn giản không thể chuẩn bị hòa khí cho động cơ với thành
phần tốt nhất ở mọi chế độ hoạt động. Do đó muốn hiệu chỉnh để được hình dạng
sát với bộ chế hòa khí lý tưởng, thì trên cơ sở bộ chế hòa khí đơn giản cần phải bổ
xung thêm một số cơ cấu và hệ thống để đảm bảo các yêu cầu sau:
- Ở chế độ không tải, muốn động cơ chạy ổn định cần có hòa khí đậm (  0,4 
0,8), và phải tạo điều kiện để xăng được phun tơi, phân bố đều và dễ bay hơi trong
dòng khí nạp.
- Khi bướm ga mở tương đối rộng cần cung cấp hòa khí tương đối loãng (  
1,07 1,15).
- Để đạt công suất cực đại khi mở 100% bướm ga cần đảm bảo (  0,75 0,9)
Ngoài ra còn có các yêu cầu phụ, đảm bảo động cơ hoạt động tốt trong các chế
độ làm việc sau:
- Khi khởi động lạnh ở tốc độ thấp cần hòa khí đậm (  0,3 0,4 hoặc đậm
hơn ) để dễ khởi động.
- Khi cho ô tô bắt đầu lăn bánh, hoặc khi cần tăng tốc nhanh phải mở nhanh
bướm ga để hút nhiều hòa khí vào xi lanh, những lúc ấy thường làm cho hòa khí bị

nhạt (do quán tính của xăng nhỏ hơn nhiều so với không khí làm cho tốc độ xăng đi
vào động cơ chậm hơn). Vì vậy, khi mở nhanh bướm ga, cần có biện pháp tức thời
phun thêm xăng tới mức cần thiết để hòa khí khỏi nhạt, qua đó rút ngắn thời gian
bắt đầu lăn bánh cũng như thời gian tăng tốc của ô tô và máy kéo.
Vì vậy người ta đã không sử dụng bộ chế hòa khí đơn giản mà thường sử dụng
bộ chế hòa khí hiện đại. Nhưng trong quá trình phát triển của ngành công nghệ ôtô
thì bộ chế hòa khí được kết hợp với điều khiển điện tử.

18


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G64 trên xe Mitsubishi Zinger
b. Chế hòa khí hút kết hợp với điều khiển điện tư

Hình 3-6 Bộ chế hòa khí điều khiển bằng điện tử
1: Bướm ga; 2:Cảm biến tốc độ mở bướm ga; 3: Cần đẩy; 4:Cơ cấu điều chỉnh
độ mở bướm ga kiểu điện tư chân không; 5:Cơ cấu điều khiển đóng mở bướm gió;
6: Bướm gió; 7: Cần đẩy; 8: Kim điều chỉnh tiết diện thông qua ziclơ không khí
không tải; 9:Cảm biến nhiệt độ động cơ; 10:Tín hiệu nhiệt độ động cơ; 11: Tín hiệu
tốc độ mở bướm ga; 12: Tín hiệu vị trí màng đàn hồi của bộ điều chỉnh độ mở
bướm ga kiểu điện tư chân không; 13:Tín hiệu tốc độ vòng quay động cơ; 14:Tín
hiệu từ cảm biến Ôxy; 15: Các tín hiệu ra bộ điều chỉnh độ mở bướm ga; 16: Tín
hiệu ra điều chỉnh độ mở bướm gió; 17:Đầu phát tín hiệu ra; 18: Bộ vi xư lý;
19: Đầu thu nhận tín hiệu vào; 20: Bộ điều khiển điện tư.
Nguyên lý làm việc của chế hòa khí có trang bị điện tử.

19


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G64 trên xe Mitsubishi Zinger

Để thỏa mãn những yêu cầu ngày càng cao đối với quá trình hình thành khí
hỗn hợp, nhằm giảm suất tiêu hao nhiên liệu và độc hại trong khí xả cũng như cải
thiện chất lượng làm việc ở mọi chế độ của động cơ, người ta đã trang bị các bộ
phận điện tử cho bộ chế hòa khí, bộ chế hòa khí khi đó được gọi là bộ chế hòa khí
điện tử. Sau đây là trình bày một bộ chế hòa khí có tên là Ecotronic của hãng
Bosch-Pierburg. Về cơ bản bộ chế hòa khí điện tử gồm một bộ chế hòa khí thông
thường, một bộ điều khiển điện tử 20 và các cơ cấu điều khiển 4 để thay đổi độ mở
bướm ga 1 và cơ cấu điều khiển 5 để thay đổi độ mở bướm gió 6.
Bộ điều khiển điện tử 20 gồm có các bộ phận chính sau: đầu nhận tín hiệu 19,
bộ vi xử lý trung tâm 18 và đầu phát tín hiệu ra 17, tín hiệu vào sẽ được tiếp nhận
và xử lý. Sau đó bộ điều khiển sẽ phát tín hiệu ra để điều khiển các cơ cấu chấp
hành 4 và 5 nhằm tạo ra thành phần khí hỗn hợp tối ưu cho mọi chế độ làm việc của
động cơ.
Trong cơ cấu điều chỉnh độ mở bướm ga kiểu điện tử chân không 4, vị trí của
màng đàn hồi được xác định bởi sự cân bằng giữa lực hút chân không sau bướm ga
và lực phục hồi của lò xo. Độ chân không trong không gian phía trên màng được
điều chỉnh nhờ hai nam châm điện điều chỉnh các van thông. Nhờ cần đẩy 3, màng
đàn hồi xác định độ mở bướm ga 1. Vị trí của màng đàn hồi được ghi nhận và
truyền tín hiệu về bộ điều khiển điện tử 20 qua đường 12.
Khi động cơ khởi động bộ điều khiển đóng bướm gió và mở bướm ga ở một góc
độ phù hợp. Hệ thống chính và hệ thống không tải cùng làm việc cho hỗn hợp đậm
để khởi động giống như bộ chế hòa khí thông thường.
Chế độ tăng tốc được thực hiện như sau: Tư tín hiệu mở đột ngột bướm ga 11,
bộ điều khiển điện tử sẽ chỉ thị cho cơ cấu 5 đóng mở rất nhanh bướm gió 6. Do đó
hỗn hợp đậm lên đột ngột đáp ứng cho động cơ tăng tốc.
Khi động cơ chạy không tải, bộ điều khiển điện tử giữ cho tốc độ vòng quay
không tải ổn định. Khi đó bướm ga và bướm khởi động đều do bộ điều khiển điện
tử quyết định. Ngoài ra cần điều khiển 7 do cơ cấu điều khiển 5 dẫn động sẽ tác
động lên kim hiệu chỉnh 8 đóng bớt ziclơ không khí của hệ thống không tải, hỗn
hợp sẽ được làm đậm. Do thành phần hỗn hợp được điều chỉnh tự động phù hợp với

chế độ không tải nên n kt nhỏ, tiết kiệm nhiên liệu. Cũng chính vì vậy mà động cơ
không bị chết máy.
Ở chế độ kéo người lái bỏ chân ga nên bướm ga 1 chỉ do cơ cấu 4 điều khiển.
Khi đó bướm ga sẽ mở ở một mức độ nào đó sao cho độ chân không sau bướm ga
nhỏ đến mức không đủ để hút xăng ra ở hệ thống không tải tức là động cơ không
tiêu thụ xăng nên tiết kiệm nhiên liệu và giảm ô nhiễm môi trường.
20


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G64 trên xe Mitsubishi Zinger
Tuy bộ chế hòa khí này làm việc tối ưu hơn bộ chề hoà khí hiện đại không có
kết hợp điều khiển điện tử, nhưng vẫn còn tồn tại bộ chế hoà khí nên hoà khí ở mọi
chế độ hoạt động của động cơ vẫn chưa được tối ưu, hiệu suất chưa cao vấn đề tiết
kiệm nhiên liệu và ô nhiễm môi trường vẫn còn tồn tại ở mức độ cao. Vì vậy ở các
động cơ hiện đại ngày nay người ta không dùng bộ chế hoà khí nữa mà sử dụng hệ
thống phun xăng.

3.3.2. Phân loại theo hệ thống phun xăng
a. Phân loại theo số vòi phun sư dụng
- Hệ thống phun xăng nhiều điểm.
Mỗi xylanh động cơ được cung cấp nhiên liệu bởi một vòi phun riêng biệt. Xăng
được phun vào đường ống nạp ở vị trí gần xupap nạp. Thường dùng cho các loại xe
du lịch cao cấp có dung tích xylanh lớn.
- Hệ thống phun xăng một điểm.
Việc chuẩn bị hỗn hợp nhiên liệu khí được tiến hành ở một vị trí tương tự như
trường hợp bộ chế hoà khí, sử dụng một vòi phun duy nhất. Xăng được phun vào
đường nạp, bên trên bướm ga. Hỗn hợp được tạo thành trên đường nạp. Hệ thống
này được sử dụng khá phổ biến trên động cơ các loại xe có công suất nhỏ. Nó có ưu
điểm là chỉ sử dụng một vòi phun nên bố trí dễ dàng, giá thành hạ. Nhưng nó có
nhược điểm là chiều dài đường nạp đến mỗi xylanh khác nhau nên lượng không khí

- nhiên liệu được phun vào mỗi xylanh khác nhau nên quá trình cháy ở các xylanh
khác nhau.
- Hệ thống phun xăng hai điểm.
Thực chất đây là một biến thể của hệ thống phun xăng một điểm trong đó sử
dụng thêm một vòi phun thứ hai đặt bên dưới bướm ga nhằm cải thiện chất lượng
quá trình tạo hỗn hợp.
b. Phân loại theo phương pháp điều khiển phun
- Hệ thống phun xăng cơ khí
Trong hệ thống này, việc dẫn động, điều khiển, điều chỉnh định lượng hỗn hợp
được thực hiện theo một số nguyên lý cơ bản như động học, động lực học, cơ học
chất lỏng, nhiệt động lực học.
Có hai loại dẫn động cơ khí. Loại dẫn động bởi động cơ bao gồm bơm xăng và
một bộ phận định lượng nhiên liệu hoạt động giống như hệ thống phun nhiên liệu

21


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G64 trên xe Mitsubishi Zinger
của động cơ điêzen và một loại thứ hai hoạt động độc lập không có dẫn động tư
động cơ.
- Hệ thống phun xăng điện tư
Ở các loại hệ thống phun xăng này, một loạt các cảm biến sẽ cung cấp thông tin
dưới dạng các tín hiệu điện liên quan đến các thông số làm việc của động cơ cho
một thiết bị tính toán thường được gọi là bộ vi xử lý và điều khiển trung tâm. Sau
khi xử lý các thông tin này, bộ điều khiển trung tâm sẽ xác định lượng xăng cần
cung cấp cho động cơ theo một chương trình tính toán đã được lập trình sẵn và chỉ
huy sự hoạt động của các vòi phun xăng (thời điểm phun và thời gian phun).
c. Phân loại theo cách xác định lượng khí
- Hệ thống phun xăng dùng lưu lượng kế loại L
Hệ thống phun xăng loại này được trang bị thiết bị đo lưu lượng, cho phép đo

trực tiếp thể tích hay khối lượng không khí lưu thông trong đường nạp. Thông tin về
lưu lượng khí được cung cấp cho bộ điều khiển trung tâm dưới dạng tín hiệu điện
để làm cơ sở tính toán thời gian phun.

Hình 3-7 Sơ đồ cấu tạo của hệ thống phun xăng điện tử L – Jetronic
1:Thùng xăng; 2:Bơm xăng; 3:Bầu lọc xăng; 4:ECU; 5: Vòi phun chính; 6: Bộ
điều áp; 7: Khoang chứa khí; 8:Vòi phun khởi động; 9:Cảm biến vị trí bướm ga;
10:Cảm biến lưu lượng gió; 11:Cảm biến đo ôxy khí xả; 13:Cảm biến kích nổ;
14:Bộ chia điện; 15:Bộ van khí không tải; 16: Ắc quy; 17: Khóa điện.

22


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G64 trên xe Mitsubishi Zinger
 Lưu lượng thể tích: thiết bị này làm việc theo nguyên tắc đo lực của dòng khí
tác động lên một cửa đo quay quanh một trục lắp trên đường nạp. Góc quay của cửa
phụ thuộc lưu lượng khí nạp và được xác định bởi một điện thế kế. Như vậy, thiết bị
sẽ cung cấp một tín hiệu điện tỷ lệ với lưu lượng khí cho bộ điều khiển trung tâm.
Để tăng độ chính xác phép đo, người ta thường dùng thêm một nhiệt kế để đo nhiệt
độ không khí trong quá trình nạp.
 Lưu lượng kế khối lượng kiểu dây đốt nóng: một sợi dây kim loại rất mảnh
được căng ở một vị trí đo trong đường nạp. Khi lưu lượng khí thay đổi thì nhiệt độ
và điện trở của dây cũng thay đổi theo. Một mạch điện tử cho phép điều chỉnh tự
động dòng điện đốt nóng dây. Dòng điện này sẽ tỷ lệ với lưu lượng khí. Theo
nguyên tắt này, việc đo nhiệt độ dòng khí sẽ không cần thiết nữa vì lưu lượng khối
lượng được đo trực tiếp nên độ chính xác phép đo không bị ảnh hưởng bởi những
dao động của nhiệt độ khí như phương pháp trên.
 Lưu lượng kế khối lượng kiểu tấm đốt nóng: hệ thống này hoạt động theo
nguyên lý tương tự như hệ thống trên. Việc thay thế dây kim loại bằng hai tấm kim
loại gốm mỏng cho phép tăng độ bền vững của thiết bị đo và hạn chế ảnh hưởng do

bụi bặm hoặc rung động. Hai tấm kim loại này có điện trở phụ thuộc nhiệt độ được
mắc thành cầu điện trở, một để đo lưu lượng, một để đo nhiệt độ khí.
 Hệ thống phun xăng với thiết bị đo lưu lượng kiểu siêu âm xử dụng hiệu ứng
Karman - Vortex.
Một cơ cấu đặt biệt được lắp trên đường nạp nhằm tạo ra các chuyển động xoáy
lốc của dòng không khí ở một vị trí xác định. Số lượng xoáy lốc sẽ tỷ lệ với lưu
lượng thể tích. Một nguồn sóng siêu âm đặt trên đường ống nạp, phát sóng có tần số
xác định theo hướng vuông góc với dòng chảy không khí. Tốc độ lan truyền của
sóng siêu âm xuyên qua dòng khí phụ thuộc vào lượng khí chuyển động xoáy. Một
thiết bị nhận sóng siêu âm sẽ đo tốc độ này và gửi tín hiệu điện đến bộ điều khiển
trung tâm.
- Hệ thống phun xăng dùng lưu lượng kế loại D

23


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G64 trên xe Mitsubishi Zinger

Hình 3-8 Sơ đồ hệ thống phun xăng điện tử loại D - Jetronic
1:Lọc khí; 2:Cảm biến áp suất ; 3.Bộ điều áp xăng; 4.Lọc xăng;
5: Bình xăng; 6:Vòi phun; 7:Ắc quy; 8:Khoá điện.
Ở hệ thống phun xăng loại này, lượng khí nạp được xác định thông qua áp suất
tuyệt đối trong ống nạp và chế độ tốc độ của động cơ, dựa vào các tham số hay đặc
tính chuẩn đã được xác định tư trước, có tính đến biến thiên áp suất trong quá trình
nạp. Các đầu đo được xử dụng thường là cảm biến áp suất kiểu áp điện-điện trở kết
hợp với nhiệt kế để đo nhiệt độ chuyển động. Trong thực tế, khi khởi động động cơ,
do nhiệt độ thấp nên mật độ không khí tăng, ở cùng một áp suất thì lưu lượng khí
nạp thực tế sẽ lớn hơn lưu lượng tính toán, dẫn đến hỗn hợp nhạt có thể gây chết
máy. Dựa trên thông tin về nhiệt độ không khí do cảm biến cung cấp, bộ điều khiển
trung tâm sẽ tăng lượng xăng phun ra khi nhiệt độ khí nạp thấp. Phép đo lưu lượng

kiểu này thường áp dụng cho các hệ thống phun xăng một điểm.


Ưu điểm:
o Kết cấu, bảo dưỡng đơn giãn, dể lắp đặt điều chỉnh, giá thành hạ.
o Ít gây sức cản khí động phụ trên đường nạp.



Nhược điểm:
o Không đo trực tiếp lưu lượng không khí.
o Nhạy cảm với dao động áp suất và nhiệt độ trên đường nạp.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống phun xăng.
a. Hệ thống phun xăng cơ khí .
Có thể chia các cơ cấu của hệ thống này thành 3 bộ phận:

24


Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G64 trên xe Mitsubishi Zinger
 Bộ phận cung cấp nhiên liệu gồm: bình chứa, bơm xăng điện, bộ tích tụ
xăng, bộ lọc xăng.
 Bộ phận cung cấp không khí bao gồm: đường ống nạp và bộ phận lọc khí.
 Bộ phận điều khiển tạo hỗn hợp bao gồm: thiết bị đo lưu lượng khí và thiết
bị định lượng nhiên liệu.
Lượng không khí nạp vào xy lanh được xác định bởi lưu lượng kế. Căn cứ vào
lượng khí nạp thực tế lưu lượng kế sẽ chỉ huy việc định lượng nhiên liệu cung cấp
cho động cơ. Nhiên liệu được phun vào qua các vòi phun vào đường ống nạp ở
ngay trên xupáp nạp. Lượng hỗn hợp nạp vào xylanh được điều khiển bởi bướm ga.

Bộ tích tụ xăng có hai chức năng: duy trì áp suất trong mạch nhiên liệu sau khi
động cơ đã ngưng hoạt động để tạo điều kiện khởi động dễ dàng và làm giảm bớt
dao động áp suất nhiên liệu trong hệ thống do việc xử dụng bơm xăng kiểu phiến
gạt.

Sơ đồ nguyên lý:

Xăng

Không khí

Bơm xăng điện

Bộ tích tụ xăng

Bộ lọc không khí

Đo lưu lượng
khí

Bầu lọc xăng

Điều chỉnh hỗn
hợp

Bướm ga

Định lượng
phân phối

Vòi phun

Đường ống nạp trước xupáp

Buồng cháy động cơ

25