chẩn đoán động cơ đốt trong

Lời nói đầu
Đất nước Việt Nam đang trong thời kì hội nhập Quốc tế. Kéo theo đó, các ngành công
nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ… ngày càng một đi lên không ngừng nghỉ. Trong số đó, ngành
công nghiệp ô tô hiện tại đang trên đà là ngành mũi nhọn của nước ta. Một số công ty lắp ráp
và sản xuất ô tô như: THACO, HYUNDAI Thành Công, VinFast…Ngày trước, khi chưa có sự
phát triển của công nghệ chẩn đoán ô tô, các kỹ thuật viên sửa chữa ô tô đa số phải “trả giá bằng
kinh nghiệm” để có thể sửa chữa được các pan bệnh trên xe ô tô. Tuy nhiên, sự trả giá này là
khá lớn và nó mất rất nhiều năm để có thể học tập được nó, điều mà các kỹ thuật viên sửa chữa
ô tô ngày nay không được phép.
Tuy công nghệ chẩn đoán đã có từ khá lâu tại Việt Nam, nhưng chỉ một số ít những kỹ thuật
viên biết sử dụng máy chẩn đoán cũng như các tài liệu hướng dẫn sửa chữa lâu năm mới biết
được đến những công dụng chuyên sâu của nó. Vì vậy, chẩn đoán kỹ thuật ô tô rất quan trọng,
giống như bạn đi khám bệnh . Nhưng vì lí do khách quan là thứ yếu, chủ yếu vẫn là chủ quan:
người “bác sĩ” không có đủ trình độ hay cẩu thả trong công việc mà dẫn đến những tai hại khôn
lường, đôi khi còn phải trả giá bằng cả “ tính mạng” . Chẩn đoán giúp ta phát hiện ra “ bệnh”
của xe và từ đó ta có thể khắc phục ngay nếu lỗi nhỏ , còn lỗi lớn thì phải có kế hoạch, quy trình
cụ thể mới khắc phục hoàn toàn được.
Trong quá trình học Thực hành Chẩn đoán Kĩ thuật Ô tô của Thầy Huỳnh Bá Vang, em xin
cảm ơn Thầy đã tận tình chỉ dạy bọn em trong suốt thời gian qua.Em đã phần nào hiểu được vai
trò quan trọng của chẩn đoán và hơn nữa, học được ở Thầy là thái độ làm việc nghiêm túc, tập
trung trong công việc.
Em xin trân trọng cảm ơn.

1


1. Các phương pháp chẩn đoán chủ yếu hiện nay .
1.1Các phương pháp chẩn đoán đơn giản
Các phương pháp chẩn đoán đơn giản được thực hiện bởi các chuyên gia có nhiều kinh
nghiệm, thông qua các giác quan cảm nhận của con người hay thông qua các dụng cụ đo
đơn giản.

1.1.1.Thông qua cảm nhận của các giác quan con người .
Các thông tin thu được qua cảm nhận của con người thường ở dưới dạng ngôn ngữ
(ở dạng mờ): tốt, xấu, nhiều, ít, vừa, ít có khả năng cho bằng trị số cụ thể. Các kết luận cho
ra không cụ thể như: hỏng, không hỏng; được, không được…
a. Nghe âm thanh trong vùng con người cảm nhận được
Tiến hành nghe âm thanh cần phải đạt được các nội dung sau:
Vị trí nơi phát ra âm thanh.
Cường độ và đặc điểm riêng biệt âm thanh.
Tần số âm thanh.
Các sai lệnh so với âm thanh chuẩn thông qua kinh nghiệm chủ quan của chuyên gia là
cơ sở đánh giá chất lượng.
b. Dùng cảm nhận màu sắc.
Đối với ô tô có thể dùng cảm nhận màu sắc để chẩn đoán tình trạng kỹ thuật của động
cơ. Thông qua cảm nhận màu sắc khí xả, bugi (động cơ xăng), màu sắc dầu nhờn bôi
trơn động cơ.
c. Dùng cảm nhận mùi.
Khi ô tô hoạt động các mùi có thể cảm nhận được là: mùi cháy từ sản phẩm dầu nhờn, nhiên
liệu, vật liệu ma sát.
Nhờ tính đặc trưng của mùi khét có thể phán đoán tình trạng hư hỏng hiện tại của các bộ
phận ô tô.
d. Dùng cảm nhận nhiệt.
Sự thay đổi nhiệt độ các vùng khác nhau trên động cơ là khác nhau. Khả năng trực tiếp sờ,
nắm các vật có nhiệt độ cao là không có thể, hơn nữa sự cảm nhận thay đổi nhiệt độ trong
một giới hạn nhỏ cũng không đảm bảo chính xác, do vậy trên ô tô ít sử dụng phương pháp
này để chẩn đoán.
e. Kiểm tra bằng cảm giác lực hay mômen.
Điều này thực hiện bằng việc phân biệt nặng nhẹ của dịch chuyển các cơ cấu điều khiển,
các bộ phận chuyển động tự .
2

1.1.2.Xác định thông số chẩn đoán qua dụng cụ đo đơn giản.
a. Đối với động cơ.
▪ Nghe tiếng gõ bằng ống nghe và đầu dò âm thanh.

▪ Sử dụng đồng hồ đo áp suất.

Đồng hồ đo áp suất khí nén.
Đồng hồ đo áp suất dầu bôi trơn.
Đồng hồ đo áp suất nhiên liệu diesel.
▪ Đo số vòng quay động cơ.
3


b. Đối với hệ thống truyền lực.
▪ Sử dụng các loại thước đo
Đo khoảng cách:
Đo hành trình tự do, hành trình làm việc của bàn đạp phanh.
Đo quãng đường tăng tốc, quãng đường phanh.
Đo góc.
▪ Đo bằng lực kế
c. Đối với hệ thống điện
▪ Đồng hồ đo điện (vạn năng kế) dùng để đo cường độ dòng điện, điện áp
trên mạch (một chiều, xoay chiều), điện trở thuần…

▪ Đồng hồ đo cách điện.
▪ Đồng hồ đo điện áp ác qui.

4

1.2.Tự chẩn đoán
Tự chẩn đoán là một công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực chế tạo và sản xuất ô tô. Khi
các hệ thống và cơ cấu của ô tô hoạt động có sự tham gia của các máy tính chuyên dụng
(ECU) thì khả năng tự chẩn đoán được mở ra một cách thuận lợi. Người và ô tô có thể giao
tiếp với các thông tin chẩn đoán qua các hệ thống thông báo, do vậy các sự cố hay triệu
chứng hư hỏng được thông báo kịp thời, không cần chờ đến định kỳ chẩn đoán.
Tự chẩn đoán là một biện pháp phòng ngừa tích cực mà không cần chờ tới định kỳ chẩn
đoán. Ngăn chặn kịp thời các hư hỏng, sự cố hoặc khả năng có thể mất an toàn chuyển
động đến tối đa. Hạn chế cơ bản hiện nay là giá thành còn cao, cho nên số lượng các ô tô
như trên chưa nhiều, mặt khác hệ thống tự chẩn đoán không sử dụng với mục đích đánh
giá kỹ thuật tổng thể.
Các hình thức giao tiếp người – xe:
a. Bằng tín hiệu đèn, âm thanh ,báo sáng
b. Báo mã bằng băng giấy đục lỗ
c. Báo bằng mã ánh sáng
d. Giao tiếp nhờ màn hình

5


2.Giới thiệu về hệ thống cung cấp nhiên liệu điện tử của động cơ 1NZ-FE
2.1. Nhiệm vụ và yêu cầu.
a.Nhiệm vụ.
- Chuẩn bị và cung cấp hơi xăng và không khí cho động cơ
- Đảm bảo về số lượng và thành phần của khí hỗn hợp luôn phù hợp với chế độ của
cơ.
b.Yêu cầu.
Cung cấp đúng, đủ và đều:
Đúng thời điểm

Đủ lượng nhiên liệu
Đều vào mỗi xy lanh.

động

2.2.Vẽ bản vẽ lắp và nhiệm vụ của từng chi tiết trong hệ thống .
a.Bơm nhiên liệu

Bơm nhiên liệu

•

Bơm nhiên liệu được đặt bên trong thùng nhiên liệu, và được tích hợp với bộ lọc
nhiên liệu; bộ điều áp; bộ đo nhiên liệu

6


Nguyên lí hoạt động:
- Khi bơm quay nó sẽ hút nhiên liệu từ thùng nhiên liệu và cung cấp cho hệ thống dưới
một áp suất nhất định đến bộ lọc nhiên liệu, sau đó đi qua bộ dập dao động để vào ống
phân phối.
- Lượng nhiên liệu thừa qua bộ điều áp trở về thùng chứa.
- Tại ống phân phối, nhiên liệu sẽ được cung cấp cho các kim phun bố trí trên đường ống
nạp của động cơ.
- Dưới tác dụng của áp suất nhiên liệu, khi kim van mở nhiên liệu sẽ được phun gián
đoạn vào đường ống nạp và có chu kỳ.
- Kiểu bơm được sử dụng là kiểu bơm Tuabin, gồm có thân bơm; cánh bơm và được dẫn
động bằng một động cơ điện một chiều.
- Khi rotor của động cơ điện quay làm cho các cánh bơm quay theo, các cánh nhỏ bố trí

ở mép ngoài sẽ đẩy nhiên liệu từ mạch hút ra mạch thoát của bơm.
- Lượng nhiên liệu cung cấp qua mạch kẻ hở của rotor và stator đẩy van một chiều mở để
cung cấp nhiên liệu vào hệ thống. Bên trong bơm bố trí một van an toàn để giảm áp lực
cho bơm.
- Van một chiều được bố trí ở mạch ra của bơm, nó dùng để tạo một áp suất dư trong hệ
thống khi động cơ dừng. Điều này sẽ làm cho động cơ khởi động dễ dàng và nhanh
chóng.
- Trong trường hợp dừng động cơ khi động cơ còn nóng, nhiệt độ nhiên liệu trong đường
ống bố trí xung quanh ôtô sẽ gia tăng, áp suất dư trong hệ thống sẽ ngăn ngừa được sự
tạo bọt nhiên liệu.

7


b.Lọc xăng

Nhiệm vụ:
➢
Lọc tất cả các chất bẩn và tạp chất khác ra khỏi nhiên liệu.
➢
Nó được lắp tại phía có áp suất cao của bơm nhiên liệu.
➢
Ưu điểm của loại lọc thấm kiểu dùng giấy là giá rẻ, lọc sạch.
➢
Tuy nhiên, loại lọc này cũng có nhược điểm là tuổi thọ thấp, chu kỳ thay thế trung
bình khoảng 4500km.

Kết cấu bộ lọc xăng
1.Thân lọc nhiên liệu 2.Lõi lọc
3.Tấm lọc

4.Cửa xăng ra
5.Tấm đỡ
6.Cửa xăng vào

8


Nguyên lí làm việc:
➢

Xăng từ bơm nhiên liệu vào cửa (6) của bộ lọc, sau đó xăng đi qua phần tử

lọc (2).
➢

Lõi lọc được làm bằng giấy, độ xốp của lõi giấy khoảng 10μm. Các tạp

chất có kích thước lớn hơn 10μm được giữ lại đây.
➢

Sau đó xăng đi qua tấm lọc (3) các tạp chất nhỏ hơn 10μm được giữ lại và

xăng đi qua cửa ra (5) của bộ lọc là xăng tương đối sạch cung cấp quá trình nạp
cho động cơ.
c. Bộ dập dao động

Bộ dập dao động dùng để dập các xung nhiên liệu do bơm tạo ra và do sự đóng
mở của các kim phun trong quá trình phun nhiên liệu.
➢
Cấu trúc phần chính gồm một màng và một lò xo để hấp thụ các xung dao động

áp suất trong hệ thống
➢

9


d.Bộ điều áp

Bộ điều áp

1. Đường chân không (nối với đường nạp
2.
3.
4.
5.
6.
7.

phía sau bướm ga)
Lò xo áp lực
Chụm giữ van
Màng
Van
Đường xăng vào
Đường xăng hồi

10


Nguyên lí hoạt động:

➢
Bộ điều áp có công dụng giữ cho áp suất phun là không đổi.
➢
Bộ điều áp trong hệ thống nhiên liệu động cơ 1NZ – FE được đặt ở bên trong
thùng nhiên liệu.
➢
Khi bơm quay, dưới tác dụng của áp suất nhiên liệu làm cho màng của bộ điều áp
di chuyển và bị lò xo nén lại, lượng nhiên liệu thừa thoát qua van điều áp trở về thùng
nhiên liệu.
➢
Áp suất nhiên liệu cung cấp cho hệ thống được giữ không đổi (3.1 – 3.5 kgf/cm2)
Áp suất nhiên liệu được xác định bởi lò xo bên trong bộ điều áp

11


e.Kim phun

Kim phun

1 - Nhiên liệu vào; 2 - Giắc ghim điện; 3 – ty kim; 4 - Lỗ
phun; 5 - Lưới lọc; 6 - Lò xo hồi; 7 - Piston; 8 - Cuộn dây
Solenoid.
➢

Vòi phun trên động cơ 1NZ-FE là loại vòi phun đầu dài, trên thân vòi phun

có tấm cao su cách nhiệt và giảm rung cho vòi phun, các ống dẫn nhiên liệu đến vòi
phun được nối bằng các giắc nối

12


➢

Vòi phun hoạt động bằng điện từ, lượng phun và thời điểm phun nhiên

liệu phụ thuộc vào tín hiệu từ ECU.
➢

Vòi phun được lắp vào nắp quy lát ở gần cửa nạp của từng xy lanh qua

một tấm đệm cách nhiệt và được bắt chặt vào ống phân phối xăng.
Nguyên lí hoạt động:
➢ Nhiên liệu đã được nén sẽ từ ống phân phối vào đầu kim phun, qua

một lưới lọc rồi qua các khe hở đi đến chờ sẵn ở lỗ phun.
➢ Một điện áp 12V được cấp sẵn tại cuôn dây solenoid nhưng chưa

được nối mát.
➢ Khi cần phun nhiên liệu, ECU sẽ điều khiển mở transistor công suất

bên trong ECU, cấp mass cho nguồn tại solenoid.
➢ Cuôn dây được cung cấp điện tạo ra lực điện từ hút piston và ty kim

đi lên, lỗ phun được mở ra và nhiên liệu được phun ra ngoài.

Vòi phun 12 lỗ

13

Một số kiểu phun

Yêu cầu:
➢ Đo dòng nhiên liệu chính xác, chùm nhiên liệu phun phải thẳng, phạm

vi hoạt động rộng (phun nhiều hay ít), chùm phun tốt, không rò rỉ, không
ồn, bền.
➢ Có rất nhiều loại kim phun khác nhau với chùm phun khác nhau áp

dụng cho các loại động cơ khác nhau.
➢ Khi thay thế hoặc lắp lại kim phun luôn sử dụng gioăng chữ O mới và

phải lắp đúng vị trí.

Mạch điện cho kim phun

14


Kim phun thực tế

➢ Đầu của vòi phun được bố trí trong đường ống nạp qua trung gian các vòng đệm
cao su để cách nhiệt, giảm rung động và không cho không khí lọt vào trong đường
ống nạp.

ư

15

f.Ống phân phối
➢ Ống phân phối có nhiệm vụ tiếp nhận nhiên liệu được bơm lên từ
thùng, lưu trữ và sẵn sàng cung cấp cho các kim phun.
➢ Ống này thường được lắp song song và gần với đường ống nạp, ở
một đầu ống gần puly có gắn một bộ điều áp, đầu còn lại được gắn
một bộ giảm rung động.

Ống phân phối

e. Một số cảm biến liên quan đến hệ thống

Cảm biến lưu lượng khí nạp

16


Cảm biến vị trí trục cảm (G)

Cảm biến vị trí bướm ga

17


Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (THW)

Cảm biến nhiệt độ khí nạp (THA)

Cảm biến kích nổ (K)

18


Cảm biến Oxy( OX)

Cảm biến vị trí trục khuỷu (NE)

19


2.3.Nguyên lí làm việc của hệ thống.

Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu

• Xăng được bơm đưa từ thùng chứa, qua lọc xăng theo đường ống
dẫn xăng đến ống phân phối.
• Tại một đầu của ống phân phối có gắn bộ giảm rung động để hấp
thụ các xung rung động do kim phun gây ra, đầu còn lại được gắn
với bộ điều áp
•

Khi độ chênh lệch áp suất trong ống phân phối và đường ống nạp
cao hơn một mức định trước thì bộ điều áp sẽ mở cho xăng chảy về
thùng chứa theo đường xăng hồi, nhằm giữ cho áp suất nhiên liệu
trong ống phân phối luôn cao hơn áp suất trong đường ống nạp một
mức không đổi.

• Xăng sau đó sẽ được phun vào xylanh theo sự điều khiển của ECU.
20

3. Các dạng hư hỏng thường gặp ở hệ thống nhiên liệu động cơ diesel:

TT

Các dạng hỏng

Thông số kiểm tra

Chi tiết liên
quan

Cách khắc phục

1

Bơm xăng bị lọt khí

Áp suất phun

Đường ống, kim
phun

Xả e

2

Tắc vòi phun

Lỗ phun, kim
phun, lò xo van
điện từ

Vệ sinh hoặc thay
mới

3

Tắc lọc xăng

Áp suất phun,
lượng nhiên liệu
cung cấp vào buồng
cháy
Lưu lượng, áp suất
đường dầu

Lõi lọc

Thông lọc hoặc
thay mới

4

Nứt đường ống dẫn
nhiên liệu

Lưu lượng, áp suất
đường dầu

Các điểm nối
ông, đường ống

Thay mới

5

Hư hỏng cảm biến

Điện trở, sáng đèn
Check Engine

ECU, các loại
cảm biến

Thay mới

21


4. Các biện pháp kiểm tra hư hỏng của hệ thống bằng các thiết bị chuyên dụng
-

Hư hỏng của vòi phun: dùng macximet để kiểm tra áp suất phun, kiểm tra độ kín của
mặt côn của kim với đế bằng thước lá.

-

Hư hỏng của bộ lọc nhiên liệu: kiểm tra áp suất bơm dầu khi máy nổ không đều

-

Hư hỏng của đường ống dẫn nhiên liệu: kiểm tra xem trên đường ống có xuất hiện
các vết nứt, lỗ thủng hay bị va đập làm dẹp, các chỗ uốn bị gãy; kiểm tra tại các điểm
nối có bị hở.

22


-

Hư hỏng hệ thống điện tử và các cảm biến: đối với các hư hỏng này phải dùng các
pan mà nhà chế tạo cung cấp để phát hiện các triệu chứng. Để khắc phục các hư
hỏng này thì thường phải thay mới.

5. Xây dựng sơ đồ kiểm tra hư hỏng và cách khắc phục hệ thống:

Khắc
phục

Hỏng
Bơm xăng

Cánh tuabin

Hao mòn

Thay mới

Tốt

Thông lại van

Tốt

Tốt
Khắc
phục

Hỏng
Van 1 chiều

Tắc

Tốt

Hệ thống tốt

23


Hỏng
Vòi phun

Lỗ phun

Tắc nghẽn

Dùng khí

nén thổi
sạch

- Tắc nghẽn

- Vệ sinh kim

- Mòn

- Thay mới

Tốt

Tốt

Hỏng
Kim phun

Tốt

Tốt

Hỏng

Lò xo van
điện từ

Giãn, gãy

Thay mới

Tốt

Tốt
Hệ thống tốt

Bộ lọc
nhiên liệu

Lõi lọc

Hỏng

Bẩn, tắc
nghẽn

Rửa sạch
hoặc thay
mới

Tốt

Tốt

Hệ thống tốt

24


Đường

ống dẫn
nhiên liệu

Hỏng
Đường ống

Nứt, thủng,
gãy

Thay mới

Tốt

Đứt, gãy gập

Thay mới

Tốt

Tốt

Hệ thống tốt

Hệ thống
điện tử và
A
các cảm
A biến

Dây điện

Hỏng

Tốt

Các loại cảm
biến

Hỏng

Hỏng mạch
cảm biến

Thay mới

Tốt

Tốt

Hệ thống tốt

25