Đồ án tốt nghiệp: Mô hình động cơ Toyota 3s-fe

TRƯỜ NG CAO ĐĂNG CÔNG TH
̉
ƯƠNG TP HCM
KHOA CƠ KHÍ  ĐÔNG L
̣
ỰC
    

ĐỒ  Á N TỐ T NGHIÊP:
̣

MÔ HÌ NH ĐÔNG C
̣
Ơ TOYOTA 3S­FE
GVHD: Th.s LÂM QUỐ C CHÂU
THÀ NH VIÊN NHÓ M:
1.

HÀ  MINH DINH

2.

NGUYỄ N QUANG HIẾ U

3.

NGUYỄ N VĂN NHÂT
̣

4.

ĐINH VĂN XUÂN


CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦ U


1. Cơ sở, hoàn canh
̉
 Mô hình đông c
̣
ơ chưa có khung hoàn thiên.
̣
 Phần điên đông c
̣
̣
ơ nhiều dây điên bi đ
̣
̣ ứt, cũ và thiếu dây…
 Chưa có hê thô
̣
́ng đèn báo lỗi.


2. Muc tiêu cua đê
̣
̉
̀ tài
Hoàn thiên phâ
̣
̀n khung và lưới bao vê đông c

̉
̣ ̣
ơ.
Thay  mới và  nối  lai ca
̣
́c  đường dây  điên 
̣ cua mô 
̉

hình.
Sửa chữa, thay thế và bô sung môt sô
̉
̣ ́ bô phân va
̣
̣
̀ 
chi tiết cua đông c
̉
̣
ơ.
Nhằm phuc vu cho công ta
̣
̣
́c giang day va
̉
̣
̀ tao điê
̣
̀u 
kiên 

̣ thuân 
̣ lợi  cho  giáo  viên  hướng  dẫn  sinh  viên 
trong quá trình thực tâp. 
̣
Giúp  sinh  viên  ứng  dung 
̣ ngay  bài  hoc 
̣ lí  thuyết 


3. Ý nghĩa thực  tiễn


Có được mô hình đông c
̣
ơ 3S hoàn thiên, bao quan đ
̣
̉
̉ ược lâu 
dài và dễ dàng sử dung.
̣



Nhằm phuc vu cho công ta
̣
̣
́c giang day va
̉
̣
̀ tao điê

̣
̀u kiên thuân 
̣
̣
lợi cho giáo viên hướng dẫn sinh viên trong quá trình thực 
tâp. 
̣



Giúp sinh viên dễ dàng kiêm tra va
̉
̀ đo đat ca
̣ ́c thông số cua 
̉
hê thô
̣
́ng phun xăng,đánh lửa trên đông c
̣
ơ Toyota 3S­FE. 


4. Pham vi gi
̣
ới han cua đê
̣
̉
̀ tài


Đề tài chỉ giới hạn ở việc thiết kế, hoàn
thiện mô hình từ động cơ 3S-FE
đã có sẵn
và áp dụng để biên soạn các bài giảng thực
hành cho sinh viên thực tập tại xưởng.


Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Các cảm biến có trên mô hình.
   1. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát
I.

 
a)

Cấu tạo

  Thường  là  1  trụ  rỗng  có  ren  ngoài,  bên 
trong cảm biến là 1 chất bán dẫn có trị số 
nhiệt điện trở  âm (tức là khi nhiệt độ tăng 
thì điện trở giảm xuống và ngược lại). 


b. Nguyên lý làm việc
•

•

Điện trở nhiệt là một phần tử cảm nhận sự thay đổi điện 
trở theo nhiệt  độ, nó làm bằng vật liệu có hệ số điện trở 

âm. Sự thay đổi giá trị điện trở sẽ làm thay đổi giá trị điện 
áp gửi tới ECU.
ECU  gửi  một  điện  áp  từ  bộ  ổn  áp  qua  điện  trở  giới  hạn 
dòng (điện trở này có giá trị không đổi) tới cảm biến rồi về 
ECU và ra Mass. Nối song song với cảm biến là bộ chuyển 
đổi  tín  hiệu  tương  tự  thành  số  (bộ  chuyển  đổi  A/D).  Bộ 
chuyển đổi AD sẽ đo điện áp rơi trên cảm biến.


•

•

Khi nhiệt độ của Động Cơ thấp, giá trị điện trở  của cảm 
biến cao và điện áp đặt giữa hai đầu của bộ chuyển đổi 
A/D cao. Tín hiệu điện áp cao được chuyển đổi thành một 
dãy xung vuông và được giải mã nhờ bộ vi xử lý sẽ thông 
báo cho ECU biết Động Cơ đang lạnh.
Khi Động Cơ nóng, giá trị điện trở của cảm biến giảm, 
điện áp đặt giữa hai cầu của bộ chuyển đổi A/D giảm. Tín 
hiệu điện áp giảm sẽ báo cho ECU biết Động Cơ đang 
nóng, ECU sẽ giảm lượng xăng phun.


•

Lượng nhiên liệu phun, thời điểm đánh lửa và tốc độ cầm 
chừng thay đổi theo nhiệt độ nước làm mát là rất lớn. Do 
vậy khi điện trở của cảm biến thay đổi theo  nhiệt độ của 
nước làm mát không đúng hoặc điện trở của đường dây lớn 

thì sự hoạt động của Động Cơ sẽ không ổn định


2. Cam biê
̉
́n oxy 
a. Cấu tao
̣
Nó  được  làm  từ:  Ziconia,  điên 
̣ cực  Platin  và  phần  tử 
nhiêt đô. No
̣
̣
́ tao ra môt ti
̣
̣ ́n hiêu điên a
̣
̣ ́p dựa trên lượng oxy 
trong khí xa đ
̉ ược so sánh với lượng oxy trong không khí.


b. Nguyên lí hoat đông
̣
̣


3. Cam biê
̉
́n nhiêt đô khi

̣
̣
́ nap̣
Cấu taọ
Gồm nhiều điên tr
̣ ở có tri sô
̣ ́ điên tr
̣ ở âm, số lượng 
và mât đô không khi
̣
̣
́ thay đôi theo nhiêt đô, l
̉
̣
̣ ượng nhiên 
liêu 
̣ phun  ra  sẽ  thay  đôi 
̉ theo  nhiêt 
̣ đô ̣ đó.  Khi  nhiêt 
̣ đô ̣
tăng  trên  20  đô ̣ C  =>  ECU    điều  khiên 
̉ giam 
̉ nhiên  liêu 
̣
phun và ngược lai.
̣
a.

 

b. Nguyên lí hoat đông
̣
̣


4. Tín hiêu G, NE
̣
Cấu tao va
̣
̀ hoat đông
̣
̣
Tín hiêu G:
̣
-.
Gồm: 2 cuôn dây, 2 nam châm vi
̣
̃nh cửu được lắp trên 2 khung từ 
và 1 roto cam biê
̉
́n. Số răng cua roto cam biê
̉
̉
́n là 1 răng. Khi roto 
quay tròn sẽ làm từ thông đi qua 2 cuôn dây thay đôi tao ra hai s
̣
̉ ̣
ức 
điên đông 

̣
̣ ở 2 cuôn dây dang xoay chiê
̣
̣
̀u và hai tín hiêu na
̣
̀y được 
gửi vê ECU.
Tín hiêu NE:
̣
­   Gồm: 1 cuôn dây, 1 nam châm vi
̣
̃nh cửu được lắp trên 1 khung từ 
và  1  roto  cam 
̉ biến  được  lắp  đồng  truc 
̣ với  roto  cam 
̉ biến  cua 
̉ tín 
hiêu G. Sô
̣
́ răng là 24. khi roto cua ti
̉ ́n hiêu Ne  chuyên đông quay tro
̣
̉
̣
̀n 
sẽ làm cho từ thông đi qua cuôn dây thay đôi, se
̣
̉
̃ tao ra môt s

̣
̣ ức điên 
̣
đông trong cuôn dây dang xung xoay chiê
̣
̣
̣
̀u và tín hiêu na
̣
̀y được gửi 
a.


b. Chức năng
Tín hiêu G: du
̣
̀ng đê xa
̉ ́c đinh th
̣
ời điêm phun nhiên liêu 
̉
̣
và  thời  điêm 
̉ đánh  lửa  so  với  điêmchê
̉
́t  trên  ở  cuối  kì 
nén.
Tín  hiêu 
̣ Ne:  dùng  đê ̉ xác  đinh 
̣ số  vòng  quay  cua 

̉ truc 
̣
khuyu, 
̉ tín  hiêu 
̣ này  kết  hợp  với  cam 
̉ biến  lưu  lượng 
không  khí  nap 
̣ đê ̉ xác  đinh 
̣ lượng  nhiên  liêu 
̣ phun  cơ  ban 
̉
vbaf góc đánh lửa sớm.


C, Hoạt động :
     Cảm biến vị trí trục cam: một tín hiệu điện AC được tạo ra phù hợp 
với tốc độ trục cam. Khi trục cam quay nhanh hơn thì tần số AC được tạo 
ra cũng tăng. Công dụng là để ECM xác định thời điểm đánh lửa và thời 
điềm phun.
        Cảm  biến  vị  trí  trục  khuỷu:  ECU  sử  dụng  tín  hiệu  cảm  biến  tốc  độ 
trục khuỷu để nhận biết tốc độ của động cơ, vị trí trục khuỷu và sự bỏ 
máy của động cơ. Tín hiệu được gọi là tín hiệu NE. Tín hiệu NE kết hợp 
với tín hiệu G22 chỉ ra được vị trí của xylanh  ở trong kỳ nén và ECM xác 
định được thứ tự đánh lửa của động cơ.
   


5. Cảm biến áp suất trên đường ống nạp
a. Cấu taọ
 Cảm biến này bao gồm

    ∙ Chip silic
    ∙ Buồng chân không có áp suất chuẩn.
    ∙ Lọc khí.
    ∙ Đường ống nạp.
    ∙ Giắc cắm.
   Cảm  biến  MAP  được  bố  trí  trên  ống 
góp nạp hoặc được nối đến  ống góp nạp 
bởi một ống chân không.


6. Cảm biến vị trí bướm ga
•

•

Cảm biến vị trí bướm ga trong hệ thống điều khiển bướm 
ga điện tử thông minh (ETCS­i) có hai con trượt tiếp điểm 
và hai điện trở. Có hai tín hiệu là VTA và VTA2.
 Sơ đồ mạch điện


•

•

Một điện áp không đổi 5V từ ECM cung cấp đến cực VC. 
Khi cánh bướm ga mở, con trượt trượt dọc theo điện trở và 
tạo ra điện áp tăng dần  ở cực VTA tương  ứng với góc mở 
cánh bướm ga.
 VTA2 làm việc tương tự nhưng bắt đầu  ở mức điện áp ra 

cao hơn và tốc độ thay đổi điện áp thì khác so với tín hiệu 
VTA. Khi bướm ga mở, hai tín hiệu điện áp tăng với một 
tốc độ khác nhau. ECM sử dụng cả hai tín hiệu này để phát 
hiện  sự  thay  đổi  vị trí  cánh  bướm  ga. Bằng  cách sử dụng 
hai cảm biến, ECM có thể so sánh các điện áp v à phát hiện 
các vấn đề.


8. Đèn check
•

•

•

ECU  được  thiết  kế  với  hệ  thống  tự  chẩn  đoán  bên  trong 
nhờ  đó  mà  các  hư  hỏng  điện  tử  trong  hệ  thống  tín  hiệu 
động  cơ  được  phát  hiện  và  thông  báo  trên  bảng  tableau 
bằng một đèn nháy (đèn CHECK ENGINE).
Đèn báo kiểm tra động cơ phát sáng trên bảng tableau thông 
báo cho người dùng lỗi đã được phát hiện.
Sau khi hư hỏng được sửa chữa, đèn CHECK ENGINE tắt 
đi. Tuy nhiên, bộ nhớ của ECU vẫn còn lưu lại thông tin hư 
hỏng  cũ.  Vì  vậy,  sau  khi  sửa  chữa  xong  phải  xoá  mã  (text 
mode).  Nếu  không,  ECU  sẽ  báo  những  mã  cũ  khi  đọc  mã 
lần sau.


2. Hê thô
̣

́ng hóa vấn đề nghiên cứu


Đề tài được hoàn thành trên cơ sở nhóm đã kết hợp với nhiều 
phương pháp nghiên cứu, trong đó đăc biêt la
̣
̣ ̀ phương pháp tham 
khao, thu thâp ta
̉
̣ ̀i liêu, hoc hoi nh
̣
̣
̉
ững kinh nghiêm cua ca
̣
̉
́c thầy, ban 
̣
bè  và  nghiên  cứu  các  mô  hình  giang 
̉ day 
̣ cũ…  từ  đó  tìm  ra 
những ý tưởng mới đê hi
̉ ̀nh thành đề cương cũng như các thiết 
kế  mô  hình.  Song  song  với  đó  nhóm  còn  kết  hợp  ca ̉ phương 
pháp quan sát và thực nghiêm đê co
̣
̉ ́ thê chê
̉
́ tao đ
̣ ược mô hình và 

biên soan ca
̣
́c bài thực hành môt ca
̣ ́ch có hiêu qua.
̣
̉


THE END
CÁ M ƠN CÁ C THẦ Y ĐÃ  
CHÚ  Ý  LẮ NG NGHE!!