Thiết kế sa bàn hệ thống điều khiển động cơ, biên soạn tài liệu hướng dẫn thực hành cho động cơ toyota 4s – FE và nissan sentra 1992
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (6.52 MB, 156 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ SA BÀN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ,
BIÊN SOẠN TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH CỦA
ĐỘNG CƠ TOYOTA 4S-FE VÀ NISSAN SENTRA 1992
SVTH: NGUYỄN HỮU HIỆU
MSSV: 16145386
SVTH: NGUYỄN HOÀNG TÂN
MSSV: 16145511
GVHD: Th.S HUỲNH QUỐC VIỆT
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2021
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô
Tên đề tài:
THIẾT KẾ SA BÀN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ,
BIÊN SOẠN TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH CỦA
ĐỘNG CƠ TOYOTA 4S-FE VÀ NISSAN SENTRA 1992
SVTH: NGUYỄN HỮU HIỆU
MSSV: 16145386
SVTH: NGUYỄN HOÀNG TÂN
MSSV: 16145511
GVHD: Th.S HUỲNH QUỐC VIỆT
TP. Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2021
i
TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TP. HỒ CHÍ MINH
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
TP. Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 01 năm 2021
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: 1. Nguyễn Hữu Hiệu
MSSV: 16145386
(E-mail: ). Điện thoại: 0382331764
2. Nguyễn Hoàng Tân
MSSV: 16145511
(E-mail: ). Điện thoại: 0984474349
Chun ngành: Cơng nghệ kỹ thuật ơ tơ
Khóa: 2016-2020
Lớp:161452
1. Tên đề tài
Thiết kế sa bàn hệ thống điều khiển động cơ, biên soạn tài liệu hướng dẫn thực hành
cho động cơ Toyota 4S – FE và Nissan Sentra 1992
2. Nhiệm vụ đề tài
Nghiên cứu lý thuyết về hệ thống điều khiển trên động cơ Toyota 4S – FE và Nissan Sentra
1992.
Thiết kế sa bàn hệ thống điều khiển động cơ của 2 động cơ.
Thiết kế các bài giảng thực hành phục vụ cho việc giảng dạy và thực hành trên sa bàn.
3. Sản phẩm của đề tài
Sa bàn hệ thống phun xăng, đánh lửa của động cơ Toyota 4S – FE và Nissan Sentra 1992.
Một cuốn tiểu luận báo cáo.
Đĩa CD và file mềm.
4. Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 02/11/2020
5. Ngày hồn thành nhiệm vụ: 25/01/2021
TRƯỞNG BỘ MƠN
PGS.TS. LÝ VĨNH ĐẠT
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Th.S HUỲNH QUỐC VIỆT
ii
TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TP. HỒ CHÍ MINH
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
Bộ mơn: Động cơ
PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên hướng dẫn)
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Hữu Hiệu
MSSV:16145386
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Hoàng Tân
MSSV:16145511
Tên đề tài: Thiết kế sa bàn hệ thống điều khiển động cơ, biên soạn tài liệu hướng dẫn
thực hành cho động cơ Toyota 4S – FE và Nissan Sentra 1992.
Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật ô tô.
Họ và tên GV hướng dẫn:...............................................................................................................
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên (không đánh máy)
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
2. Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐATN(không đánh máy)
2.1.Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
2.2 Nội dung đồ án:
(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể
tiếp tục phát triển)
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
iii
2.3.Kết quả đạt được:
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
2.4. Những tồn tại (nếu có):
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
3. Đánh giá:
1.
2.
Điểm
tối đa
Mục đánh giá
TT
Hình thức và kết cấu ĐATN
Điểm đạt
được
30
Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục
10
Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài
10
Tính cấp thiết của đề tài
10
Nội dung ĐATN
50
Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa
học xã hội…
5
Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá
10
Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy trình
đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế.
15
Khả năng cải tiến và phát triển
15
Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành…
5
3.
Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài
10
4.
Sản phẩm cụ thể của ĐATN
10
Tổng điểm
100
4. Kết luận:
Được phép bảo vệ
Không được phép bảo vệ
TP.HCM, ngày 30 tháng 01 năm 2021
Giảng viên hướng dẫn
(Ký, ghi rõ họ tên)
iv
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc
Bộ môn: Động cơ
PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên phản biện)
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Hữu Hiệu
MSSV: 16145386
Hội đồng……..
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Hoàng Tân
MSSV: 16145511
Hội đồng…….
Tên đề tài: Thiết kế sa bàn hệ thống điều khiển động cơ, biên soạn tài liệu hướng dẫn
thực hành cho động cơ Toyota 4S – FE và Nissan Sentra 1992.
Ngành đào tạo:Công nghệ kỹ thuật ô tô
Họ và tên GV phản biện (Mã GV):………………………………………………………
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
2.Nội dung đồ án:
(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
3. Kết quả đạt được:
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
4. Những thiếu sót và tồn tại của ĐATN:
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
v
5. Câu hỏi:
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
6. Đánh giá:
1.
2.
Điểm
tối đa
Mục đánh giá
TT
Hình thức và kết cấu ĐATN
Điểm đạt
được
30
Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục
10
Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài
10
Tính cấp thiết của đề tài
10
Nội dung ĐATN
50
Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa
học xã hội…
5
Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá
10
Khả năng thiết kế, chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy trình
đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế.
15
Khả năng cải tiến và phát triển
15
Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành…
5
3.
Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài
10
4.
Sản phẩm cụ thể của ĐATN
10
Tổng điểm
100
7. Kết luận:
Được phép bảo vệ
Không được phép bảo vệ
TP.HCM, ngày 30 tháng 01 năm 2021
Giảng viên phản biện
(Ký, ghi rõ họ tên)
vi
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
XÁC NHẬN HỒN THÀNH ĐỒ ÁN
Tên đề tài: Thiết kế sa bàn hệ thống điều khiển động cơ, biên soạn tài liệu hướng dẫn
thức hành cho động cơ Toyota 4S – FE và Nissan Sentra 1992.
Họ và tên Sinh viên: Nguyễn Hữu Hiệu
Nguyễn Hoàng Tân
MSSV: 16145386
MSSV: 16145511
Ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô
Sau khi tiếp thu và điều chỉnh theo góp ý của Giảng viên hướng dẫn, Giảng viên phản biện
và các thành viên trong Hội đồng bảo vê. Đồ án tốt nghiệp đã được hồn chỉnh đúng theo
u cầu về nội dung và hình thức.
Chủ tịch Hội đồng:
Giảng viên hướng dẫn:
Giảng viên phản biện:
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 01 năm 2021
vii
LỜI CẢM ƠN
Chúng em xin gửi lòng biết ơn cũng như sự kính trọng đến q thầy cơ của khoa: Cơ Khí
Động Lực – Trường Đại Học Sư Phạm Kĩ Thuật TP HCM lịng biết ơn cũng như sự kính
trọng vì những kiến thức bổ ích, kinh nghiệm q báu đã truyền dạy cho chúng em trong
quá trình học tập và rèn luyện tại trường. Đó là nền tảng, định hướng khơng chỉ giúp chúng
em hồn thành đồ án mà còn trong nghề nghiệp mai sau.
Đặc biệt, chúng em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến thầy Th.S Huỳnh Quốc Việt
đã tận tình giúp đỡ chúng em trong quá trình lựa chọn đề tài, cung cấp tài liệu, kiểm tra
theo dõi cũng như hỗ trợ trong quá trình thực hiện đồ án. Mặc dù gặp nhiều khó khăn trong
việc tìm kiếm, tổng hợp tài liệu, đọc hiểu tài liệu nhưng nhờ sự tận tình giúp đỡ của thầy,
chúng em đã từng bước thực hiện và hoàn thành đồ án. Thầy luôn tạo ra sự thoải mái và để
chúng em ý thức về sự tự giác và trách nhiệm về đồ án của mình. Chúng em xin cảm ơn vì
tất cả điều đó. Ngồi ra chúng em cũng xin chân thành cám ơn tất cả các thầy trong bộ môn
động cơ và bộ môn khung gầm đã tạo điều kiện để chúng em hoàn thành đồ án và giải đáp
các thắc mắc của chúng em.
Cuối cùng là lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình. Cha mẹ là hậu phương vững chắc, tạo
điều kiện, động viên để chúng em theo học ngành này, cũng nhờ đó mà chúng em đã hồn
thành chương trình đại học và báo cáo tốt nghiệp này.
viii
MỤC LỤC
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ................................................................................................................... i
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ................................................................................................ ii
PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP .................................................................................... iii
PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP .................................................................................... v
XÁC NHẬN HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN ........................................................................................... vii
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................................ viii
MỤC LỤC ...................................................................................................................................ix
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU......................................................................... xiii
DANH MỤC CÁC HÌNH .............................................................................................................xv
DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................................... xxi
Chương 1: TỔNG QUAN .............................................................................................................. 1
1.1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................................ 1
1.2. Đối tượng nghiên cứu .......................................................................................................... 1
1.3. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................................................... 2
1.4. Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước ............................................................................. 2
1.5. Những vấn đề cịn tồn tại ..................................................................................................... 2
1.6. Nội dung ............................................................................................................................ 2
Chương 2: TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ..................................................... 3
2.1. Lịch sử phát triển của hệ thống điều khiển động cơ ................................................................. 3
2.2. Thuật tốn điều khiển lập trình và ngun lý điều khiển động cơ .............................................. 4
2.2.1. Một số khái niệm về hệ thống điều khiển tự động sử dụng trên ôtô...................................... 4
2.2.2. Sơ đồ cấu trúc và các khối chức năng .............................................................................. 5
2.2.3. Thuật tốn điều khiển lập trình cho ECU ......................................................................... 7
2.3. Tổng quan hệ thống điều khiển trên động cơ........................................................................... 8
2.3.1. Tín hiệu đầu vào ........................................................................................................... 8
2.3.1.1. Tín hiệu nhiệt độ nước............................................................................................. 8
ix
2.3.1.2. Tín hiệu nhiệt độ khí nạp ......................................................................................... 9
2.3.1.3. Tín hiệu số vịng quay động cơ ................................................................................. 9
2.3.1.4. Tín hiệu vị trí bướm ga ............................................................................................ 9
2.3.1.5. Tín hiệu accu.......................................................................................................... 9
2.3.1.6. Tín hiệu lượng khí nạp ............................................................................................ 9
2.3.1.7. Tín hiệu máy khởi động ........................................................................................... 9
2.3.1.8. Tín hiệu khối lượng khí nạp ..................................................................................... 9
2.3.2. Bộ điều khiển trung tâm ECU ......................................................................................... 9
2.3.2.1. Bộ phận và cấu trúc chung của ECU ....................................................................... 10
2.3.2.2. Các thành phần và chức năng của từng bộ phận chính ............................................... 10
2.3.3. Các hệ thống điều khiển ............................................................................................... 13
2.3.3.1. Hệ thống EFI (Electronic Fuel Injection) ................................................................. 13
2.3.3.2. Hệ thống ESA (Electronic Spark Advance) .............................................................. 13
2.3.3.3. Hệ thống ISC (Idle Speed Control) ......................................................................... 14
2.3.3.4. Hệ thống chẩn đoán .............................................................................................. 14
2.3.3.5. Hệ thống dự phòng ............................................................................................... 14
Chương 3: CÁC BÀI GIẢNG THỰC HÀNH TRÊN SA BÀN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ
TOYOTA 4S-FE ........................................................................................................................ 15
3.1. Cấu tạo tổng quan của sa bàn hệ thống điều khiển động cơ ..................................................... 15
3.1.1. Giới thiệu sơ lược về sa bàn ......................................................................................... 15
3.1.2. Sơ đồ chân ECU trên mơ hình ...................................................................................... 17
3.1.3. Bảng điện áp .............................................................................................................. 20
3.1.4. Sơ đồ mạch điện trên mơ hình ...................................................................................... 22
3.2. Hướng dẫn sử dụng sa bàn ................................................................................................. 23
3.2.1. Yêu cầu khi sử dụng .................................................................................................... 23
3.2.2. Các thao tác an toàn khi sử dụng sa bàn ......................................................................... 23
3.3. Hệ thống các bài thực hành trên sa bàn ................................................................................ 23
Bài 1: MẠCH CẤP NGUỒN, MẠCH VC, MẠCH NỐI ĐẤT ................................................... 24
Bài 2: CẢM BIẾN VỊ TRÍ TRỤC KHUỶU ............................................................................ 29
x
Bài 3: CẢM BIẾN ÁP SUẤT ĐƯỜNG ỐNG NẠP ................................................................. 33
Bài 4: CẢM BIẾN VỊ TRÍ BƯỚM GA .................................................................................. 38
Bài 5: CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ NƯỚC LÀM MÁT ................................................................. 42
Bài 6: CẢM BIẾN OXY ....................................................................................................... 46
Bài 7: CẢM BIẾN KÍCH NỔ ................................................................................................ 50
Bài 8: BƠM NHIÊN LIỆU VÀ MẠCH ĐIỀU KHIỂN BƠM NHIÊN LIỆU ............................... 53
Bài 9: KIM PHUN VÀ MẠCH ĐIỀU KHIỂN KIM PHUN ...................................................... 58
Bài 10: KIỂM TRA IC-BOBINE ........................................................................................... 64
Bài 11: TÍN HIỆU IGT VÀ IGF ............................................................................................ 67
Bài 12: VAN ĐIỀU KHIỀN TỐC ĐỘ KHÔNG TẢI................................................................ 70
Bài 13: BUGI ...................................................................................................................... 73
Bài 14: DÂY CAO ÁP ......................................................................................................... 77
Chương 4: CÁC BÀI GIẢNG THỰC HÀNH TRÊN SA BÀN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ
NISSAN SENTRA 1992.............................................................................................................. 79
4.1 Cấu tạo tổng quan của sa bàn hệ thống điều khiển động cơ...................................................... 79
4.1.1. Giới thiệu sơ lược về sa bàn ......................................................................................... 79
4.1.2. Sơ đồ chân ECU trên mơ hình ...................................................................................... 81
4.1.3. Bảng điện áp .............................................................................................................. 83
4.1.4. Sơ đồ mạch điện trên mơ hình ...................................................................................... 85
4.2. Hướng dẫn sử dụng sa bàn ................................................................................................. 86
4.1.1. Yêu cầu khi sử dụng .................................................................................................... 86
4.1.2. Các thao tác an toàn khi sử dụng sa bàn ......................................................................... 86
4.3 Hệ thống các bài thực hành trên sa bàn ................................................................................. 86
Bài 1: MẠCH CẤP NGUỒN, MẠCH VC, MẠCH NỐI ĐẤT ................................................... 87
Bài 2 : CẢM BIẾN G - NE ................................................................................................... 92
Bài 3: CẢM BIẾN KHỐI LƯỢNG KHƠNG KHÍ NẠP ........................................................... 96
Bài 4: CẢM BIẾN VỊ TRÍ BƯỚM GA ................................................................................ 101
Bài 5: CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ NƯỚC LÀM MÁT ............................................................... 105
Bài 6: BƠM NHIÊN LIỆU VÀ MẠCH ĐIỀU KHIỂN BƠM NHIÊN LIỆU ............................. 109
xi
Bài 7: KIM PHUN VÀ MẠCH ĐIỀU KHIỂN KIM PHUN .................................................... 114
Bài 8: KIỂM TRA IC VÀ BOBINE ..................................................................................... 120
Bài 9: TÍN HIỆU IGT ........................................................................................................ 123
Bài 10: BUGI .................................................................................................................... 125
Bài 11: DÂY CAO ÁP ....................................................................................................... 129
Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................................ 131
5.1. Kết luận ......................................................................................................................... 131
5.2. Đề nghị .......................................................................................................................... 131
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................................... 133
xii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU
AAC: Điều khiển cầm chừng theo phụ tải.
AIV (Air Idle Valve): Điều khiển cầm chừng theo nhiệt độ nước làm mát.
BATT: Dương thường trực của ECU.
+B: Dương cung cấp cho ECU sau rơle chính.
BUS: các bộ phận để nối kết, liên lạc, trao đổi dữ liệu trong ECU.
CPU: Bộ xử lí trung tâm.
ĐTĐK: Đối tượng điều khiển.
ECCS (Electronic Computer Control System): Hệ thống điều khiển điện tử.
ECU (Electronic Control Unit): Bộ điều khiển điện tử.
EFI (Electronic Fuel Injection): Hệ thống phun xăng điện tử.
EKNK: Nối đất cảm biến kích nổ.
EPROM, EEPRO: Bộ nhớ bán cố định.
ESA (Electronic Spark Advance): Đánh lửa sớm điện tử.
E1: Nối đất của ECU động cơ.
E2: Nối đất của cảm biến.
E01, E02: Nối đất của cơ cấu chấp hành.
FC: Tín hiệu điều khiển bơm xăng.
G: Tín hiệu báo vị trí xi lanh.
HT: Tín hiệu điều khiển bộ sấy cảm biến oxy.
IC (Integrated Circuit): Mạch tích hợp.
IGF: Tín hiệu phản hồi đánh lửa.
IGSW: Tín hiệu báo bật cơng tắt IG.
IGT1, IGT2: Tín hiệu điều khiển đánh lửa.
ISC: Van điều khiển tốc độ khơng tải.
ISCO: Tín hiệu điều khiển mở van ISC.
ISCC: Tín hiệu điều khiển đóng van ISC.
KNK: Tín hiệu cảm biến kích nổ.
LED (Lighting Emision Diode): Phần tử cảm quang.
MAP: Cảm biến chân không.
xiii
MREL: Tín hiệu điều khiển relay EFI.
NE+: Tín hiệu tốc độ động cơ.
NE-: Mass của tín hiệu vị trí xi lanh và tốc độ động cơ.
OBD (On Board Diagnosis): Hệ thống chẩn đốn.
OX: Tín hiệu cảm biến oxy số.
PIM: Tín hiệu cảm biến áp suất đường ống nạp.
ROM, PRO: Bộ nhớ cố định.
STA: Tín hiệu khởi động.
SRAM, DRAM: Bộ nhớ đọc viết.
TACH: Tín hiệu tốc độ động cơ.
TE1: Giắc chẩn đốn của Toyota.
TE2: Giắc chẩn đốn của Toyota.
THA: Tín hiệu nhiệt độ khí nạp.
THW: Tín hiệu nước lam mát.
VC: Điện áp 5V cung cấp cho các cảm biến.
VF: Tín hiệu ra của hiệu chỉnh phản hồi tỉ lệ khí-nhiên liệu.
VG: Tín hiệu điện áp của bộ đo gió.
VTA: Tín hiệu cảm biến vị trí bướm ga.
TBĐK: Thiết bị điều khiển.
W: Tín hiệu điều khiển đèn check.
#10: Tín hiệu điều khiển phun máy số 1,4.
#20: Tín hiệu điều khiển phun máy số 2,3.
xiv
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1: Sơ đồ khối hệ thống hở. ....................................................................................... 4
Hình 2.2: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển có cơ cấu phản hồi. ........................................... 5
Hình 2.3: Sơ đồ nguyên lý điều khiển tự động trên ô tô. ..................................................... 5
Hình 2.4: Thuật tốn điều khiển lập trình. .......................................................................... 7
Hình 2.5: Sơ đồ cấu trúc của hệ thống điều khiển lập trình cho động cơ. .......................... 8
Hình 2.6: Bộ phận và cấu trúc chung của ECU. ............................................................... 10
Hình 2.7: Sơ đồ phân loại bộ nhớ bán dẫn........................................................................ 11
Hình 2.8: Cấu trúc chung. ................................................................................................. 11
Hình 3.1: Tổng quan sa bàn hệ thống điều khiển. ............................................................. 15
Hình 3.2: Vị trí cơng tắc, cầu chì và rơle điều khiển được bố trí trên sa bàn. ................. 15
Hình 3.3: Vị trí các cảm biến được bố trí trên sa bàn. ...................................................... 16
Hình 3.4: Vị trí bộ điều khiển trung tâm ECU................................................................... 16
Hình 3.5: Vị trí các cơ cấu chấp hành được bố trí trên sa bàn. ........................................ 17
Hình 3.6: Các chân của ECU điều khiển........................................................................... 17
Hình 3.7: Sơ đồ mạch điện trên mơ hình. .......................................................................... 22
Hình 3.8: Sơ đồ mạch cấp nguồn....................................................................................... 24
Hình 3.9: Sơ đồ mạch VC. ................................................................................................. 25
Hình 3.10: Sơ đồ mạch nối đất. ......................................................................................... 25
Hình 3.11: Kiểm tra điện áp cấp cho ECU động cơ.......................................................... 26
Hình 3.12: Kiểm tra rơle EFI chính. ................................................................................. 27
Hình 3.13: Kiểm tra hoạt động của rơle EFI chính. ......................................................... 27
Hình 3.14: Kiểm tra khóa điện. ......................................................................................... 28
Hình 3.15: Đo điện áp VC. ................................................................................................ 28
Hình 3.16: Cấu tạo cảm biến vị trí trục khuỷu. ................................................................. 30
Hình 3.17: Dạng sóng tín hiệu NE. ................................................................................... 30
Hình 3.18: Sơ đồ mạch cảm biến vị trí trục khuỷu. ........................................................... 30
Hình 3.19: Hình dáng và vị trí cảm biến vị trí trục khuỷu. ............................................... 31
Hình 3.20: Kiểm tra điện trở cảm biến vị trí trục khuỷu. .................................................. 31
xv
Hình 3.21: Dạng xung tín hiệu NE. ................................................................................... 32
Hình 3.22: Cấu tạo cảm biến MAP.................................................................................... 34
Hình 3.23: Sơ đồ nguyên lý cảm biến MAP. ...................................................................... 34
Hình 3.24: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa điện áp và áp suất đường ống nạp của cảm
biến MAP. .......................................................................................................................... 34
Hình 3.25: Sơ đồ mạch điện cảm biến MAP. ..................................................................... 35
Hình 3.26: Hình dáng và vị trí cảm biến MAP. ................................................................. 35
Hình 3.27: Kiểm tra điện áp nguồn cấp cho cảm biến. ..................................................... 36
Hình 3.28: Tháo ống chân khơng ra khỏi đường ống nạp. ............................................... 36
Hình 3.29: Kiểm tra điện áp ra của cảm biến MAP. ......................................................... 36
Hình 3.30: Cấu tạo cảm biến vị trí bướm ga. .................................................................... 39
Hình 3.31: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa điện áp và độ mở bướm ga. ..................... 39
Hình 3.32: Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí bướm ga. ...................................................... 39
Hình 3.33: Hình dáng và vị trí cảm biến vị trí bướm ga. .................................................. 40
Hình 3.34: Kiểm tra điện trở cảm biến vị trí bướm ga. ..................................................... 40
Hình 3.35: Kiểm tra điện áp ra của cảm biến vị trí bướm ga. .......................................... 41
Hình 3.36: Cấu tạo cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ. ......................................... 42
Hình 3.37: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa nhiệt độ và điện trở của cảm biến nhiệt độ
nước làm mát động cơ........................................................................................................ 43
Hình 3.38: Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt nước làm mát. .............................................. 43
Hình 3.39: Hình dáng và vị trí cảm biến nhiệt độ nước làm mát. ..................................... 44
Hình 3.40: Đo điện trở cảm biến. ...................................................................................... 44
Hình 3.41: Đo điện áp cảm biến nhiệt độ nước làm mát................................................... 45
Hình 3.42: Cấu tạo cảm biến oxy. ..................................................................................... 46
Hình 3.43: Đặc tính của cảm biến. .................................................................................... 47
Hình 3.44: Sơ đồ mạch điện cảm biến oxy. ....................................................................... 47
Hình 3.45: Hình dáng và vị trí cảm biến oxy..................................................................... 48
Hình 3.46: Đo điện trở bộ sấy cảm biến. ........................................................................... 48
Hình 3.47: Kiểm tra điện áp cảm biến oxy. ....................................................................... 49
Hình 3.48: Dạng sóng cảm biến oxy.................................................................................. 49
xvi
Hình 3.49: Cấu tạo cảm biến kích nổ. ............................................................................... 50
Hình 3.50: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa điện áp và tần số. ..................................... 51
Hình 3.51: Tín hiệu cảm biến kích nổ. ............................................................................... 51
Hình 3.52: Sơ đồ mạch điện cảm biến kích nổ. ................................................................. 51
Hình 3.53: Hình dáng và vị trí cảm biến kích nổ. ............................................................. 52
Hình 3.54: Kiểm tra cảm biến. .......................................................................................... 52
Hình 3.55: Dạng sóng của tín hiệu KNK. .......................................................................... 52
Hình 3.56: Hình dáng, cấu tạo bơm nhiên liệu. ................................................................ 53
Hình 3.57: Sơ đồ mạch điện điều khiển bơm nhiên liệu. ................................................... 54
Hình 3.58: Vị trí của bơm nhiên liệu. ................................................................................ 55
Hình 3.59: Kiểm tra điện trở bơm nhiên liệu. ................................................................... 55
Hình 3.60: Kiểm tra rơle mở mạch. ................................................................................... 56
Hình 3.61: Kiểm tra hoạt động rơle mở mạch................................................................... 56
Hình 3.62: Kiểm tra điện áp giữa chân FC. ...................................................................... 57
Hình 3.63: Cấu tạo kim phun. ............................................................................................ 59
Hình 3.64: Mạch điều khiển kim phun. .............................................................................. 59
Hình 3.65: Hình dáng và vị trí kim phun. .......................................................................... 60
Hình 3.66: Kiểm tra âm thanh phát ra từ kim phun bằng ống nghe. ................................ 60
Hình 3.67: Kiểm tra âm thanh phát ra từ kim phun bằng tay. .......................................... 60
Hình 3.68: Kiểm tra điện trở kim phun.............................................................................. 61
Hình 3.69: Kết nối bộ dụng cụ đo vào kim phun. .............................................................. 61
Hình 3.70: Kết nối dây kiểm tra vào kim phun. ................................................................. 62
Hình 3.71: Kiểm tra hoạt động của mạch điều khiển kim phun. ....................................... 62
Hình 3.72: Kiểm tra tín hiệu điều khiển kim phun bằng đèn LED. ................................... 63
Hình 3.73: Xung điện áp điều khiển kim phun. ................................................................. 63
Hình 3.74: Hình dáng và vị trí IC-bobine. ........................................................................ 65
Hình 3.75: Kiểm tra điện trở bobine. ................................................................................ 66
Hình 3.76: Sơ đồ mạch điện thử lửa IC-bobine................................................................. 66
Hình 3.77: Tín hiệu IGT và góc đánh lửa.......................................................................... 67
Hình 3.78: Tín hiệu IGF. ................................................................................................... 68
xvii
Hình 3.79: Sơ đồ mạch điện tín hiệu điều khiển đánh lửa. ............................................... 68
Hình 3.80: Kiểm tra điện áp tín hiệu IGF. ........................................................................ 69
Hình 3.81: Dạng xung tín hiệu IGT. .................................................................................. 69
Hình 3.82: Cấu tạo van ISC. .............................................................................................. 70
Hình 3.83: Sơ đồ mạch điện điều khiển van ISC. .............................................................. 71
Hình 3.84: Hình dáng và vị trí van ISC. ............................................................................ 71
Hình 3.85: Kiểm tra điện trở van ISC................................................................................ 72
Hình 3.86: Kiểm tra sự đóng của van ISC. ........................................................................ 72
Hình 3.87: Kiểm tra sự mở của van ISC. ........................................................................... 72
Hình 3.88: Cấu tạo bugi. ................................................................................................... 74
Hình 3.89: Hình dáng và vị trí bugi................................................................................... 74
Hình 3.90: Cấu tạo dây cao áp. ......................................................................................... 77
Hình 3.91: Hình dáng và vị trí dây cao áp. ....................................................................... 78
Hình 3.92: Đo điện trở dây cao áp. ................................................................................... 78
Hình 4.1: Tổng quan sa bàn hệ thống điều khiển. ............................................................. 79
Hình 4.2: Vị trí cơng tắc, cầu chì và rơle điều khiển được bố trí trên sa bàn. ................. 79
Hình 4.3: Vị trí các cảm biến được bố trí trên sa bàn. ...................................................... 80
Hình 4.4: Vị trí bộ điều khiển trung tâm ECU................................................................... 80
Hình 4.5: Vị trí các cơ cấu chấp hành được bố trí trên sa bàn. ........................................ 81
Hình 4.6: Sơ đồ chân của ECU điều khiển. ....................................................................... 81
Hình 4.7: Sơ đồ mạch điện trên mơ hình. .......................................................................... 85
Hình 4.8: Sơ đồ mạch cấp nguồn....................................................................................... 87
Hình 4.9: Sơ đồ mạch VC. ................................................................................................. 88
Hình 4.10: Kiểm tra điện áp cấp cho ECU động cơ.......................................................... 89
Hình 4.11: Kiểm tra rơle EFI chính. ................................................................................. 89
Hình 4.12: Kiểm tra hoạt động của rơle EFI chính. ......................................................... 90
Hình 4.13: Kiểm tra khóa điện. ......................................................................................... 90
Hình 4.14: Đo điện áp VC. ................................................................................................ 91
Hình 4.15: Hình dáng đĩa nhôm mỏng. ............................................................................. 93
xviii
Hình 4.16: Delco ................................................................................................................ 93
Hình 4.17: Kiểm tra điện áp cung cấp cho chân G và Ne. ................................................ 94
Hình 4.18: Dạng xung cảm biến Ne và G. ......................................................................... 95
Hình 4.19: Kiểm tra cảm biến G –Ne bằng LED............................................................... 95
Hình 4.20: Hình dáng của cảm biến lưu lượng khí nạp nhìn từ trước. ............................. 97
Hình 4.21: Nguyên lý hoạt động của cảm biến.................................................................. 98
Hình 4.22: Vị trí cảm biến lưu lượng khơng khí nạp. ........................................................ 98
Hình 4.23: Mạch điều khiển cảm biến lưu lượng khí nạp. ................................................ 99
Hình 4.24: Vị trí các chân của cảm biến. ........................................................................100
Hình 4.25: Kiểm tra điện áp chân VG và Mass. ..............................................................100
Hình 4.26: Cấu tạo, đường đặc tính cảm biến vị trí cánh bướm ga. ...............................102
Hình 4.27: Hình dáng cảm biến vị trí cánh bướm ga. .....................................................102
Hình 4.28 Xác định chân của cảm biến. ..........................................................................102
Hình 4.29: Kiểm tra điện áp ra của cảm biến vị trí bướm ga. ........................................104
Hình 4.30: Cấu tạo cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ. .......................................105
Hình 4.31: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa nhiệt độ và điện trở của cảm biến nhiệt độ
nước làm mát động cơ......................................................................................................106
Hình 4.32: Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt nước làm mát. ............................................106
Hình 4.33: Hình dáng và vị trí cảm biến nhiệt độ nước làm mát. ...................................107
Hình 4.34: Đo điện trở cảm biến.. ...................................................................................107
Hình 4.35: Đo điện áp cảm biến nhiệt độ nước làm mát.................................................108
Hình 4.36: Hình dáng, cấu tạo bơm nhiên liệu. ..............................................................110
Hình 4.37: Sơ đồ mạch điện điều khiển bơm nhiên liệu. .................................................111
Hình 4.38: Vị trí bơm nhiên liệu. .....................................................................................111
Hình 4.39: Kiểm tra điện trở bơm nhiên liệu. .................................................................112
Hình 4.40: Kiểm tra rơle mở mạch. .................................................................................112
Hình 4.41: Kiểm tra hoạt động rơle mở mạch.................................................................113
Hình 4.42: Kiểm tra điện áp giữa chân FC. ....................................................................113
Hình 4.43: Cấu tạo kim phun. ..........................................................................................115
Hình 4.44: Mạch điều khiển kim phun. ............................................................................116
xix
Hình 4.45: Hình dáng và vị trí của kim phun. .................................................................117
Hình 4.46: Kiểm tra âm thanh phát ra từ kim phun bằng tay. ........................................117
Hình 4.47: Kiểm tra điện trở kim phun............................................................................118
Hình 4.48: Kiểm tra điện áp cấp cho kim phun. ..............................................................118
Hình 4.49: Kiểm tra tín hiệu điều khiển kim phun bằng LED. ........................................119
Hình 4.50: Hình dáng và vị trí của IC – Bobine..............................................................120
Hình 4.51: Vị trí chân của IC. .........................................................................................121
Hình 4.52: Kiểm tra IC bằng LED. .................................................................................121
Hình 4.53: Kiểm tra bobine đánh lửa. .............................................................................122
Hình 4.54: Tín hiệu IGT và góc đánh lửa........................................................................123
Hình 4.55: Sơ đồ mạch điều khiển đánh lửa. ..................................................................124
Hình 4.56: Dạng xung tín hiệu IGT. ................................................................................124
Hình 4.57: Cấu tạo bugi.. ................................................................................................126
Hình 4.58: Hình dáng và vị trí bugi.................................................................................126
Hình 4.59: Cấu tạo dây cao áp. .......................................................................................129
Hình 4.60: Hình dáng và vị trí dây cao áp. .....................................................................130
Hình 4.61: Đo điện trở dây cao áp. .................................................................................130
xx
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1: Ký hiệu và mô tả các chân của ECU điều khiển. .............................................. 19
Bảng 3.2: Bảng giá trị điện áp các chân của ECU điều khiển. ......................................... 21
Bảng 3.3: Giá trị điện trở cảm biến vị trí trục khuỷu. ....................................................... 31
Bảng 3.4: Điện áp cảm biến áp suất đường ống nạp. ....................................................... 37
Bảng 3.5: Giá trị điện trở các chân cảm biến vị trí bướm ga ........................................... 40
Bảng 3.6: Giá trị điện áp các chân cảm biến vị trí bướm ga. ........................................... 41
Bảng 3.7: Giá trị điện trở cảm biến nhiệt độ nước làm mát. ............................................ 44
Bảng 3.8: Giá trị điện áp cảm biến nhiệt độ nước làm mát. ............................................. 45
Bảng 4.1: Vị trí và tên gọi các chân của ECU điều khiển. ................................................ 82
Bảng 4.2: Giá trị điện áp các chân của ECU điều khiển. ................................................. 84
Bảng 4.3: Giá trị điện trở các chân của cảm biến vị trí bướm ga...................................103
Bảng 4.4: Giá trị điện áp các chân của cảm biến vị trí bướm ga. ..................................103
Bảng 4.5: Giá trị điện trở cảm biến nhiệt độ nước làm mát. ..........................................107
Bảng 4.6: Giá trị điện áp cảm biến nhiệt độ nước làm mát. ...........................................108
xxi
Chương 1: TỔNG QUAN
1.1. Lý do chọn đề tài
Bước vào thế kỷ thứ 21 với tốc độ phát triển nhanh chóng của cơng nghệ và nhu cầu
học tập của mọi người ngày càng cao, phần lớn học sinh đều vào học hệ đại học hoặc cao
đẳng, kể cả những người đi làm trở lại học đại học, cao đẳng với các chuyên ngành nâng
cao ngày càng đông như hiện nay. Do vậy, đổi mới phương pháp dạy học là yêu cầu cấp
bách, dựa trên những quan điểm phát huy tính tích cực người học, đề cao vai trị tự học của
người học, kết hợp với sự hướng dẫn của giáo viên đang được áp dụng rộng rãi. Sự phát
triển này đã làm thay đổi khơng chỉ cách giảng mà cịn thay đổi cả quá trình tổ chức dạy
học, ứng dụng cộng nghệ dạy học, phương tiện kỹ thuật dạy học trong giảng dạy... Do đó
khắc phục nhược điểm của phương pháp cũ, đảm bảo chất lượng của phương pháp mới cho
giáo dục – đào tạo, đây cũng là chủ trương của nhà nước đề ra: đổi mới mạnh mẽ nội dung
và phương pháp dạy học, học tập, chú trọng chất lượng không chạy theo số lượng... Đặc
biệt đối với các ngành cơ khí ơtơ, việc nghiên cứu và chế tạo mơ hình phục vụ cho cơng
tác dạy và học là nhu cầu cấp thiết.
Ngồi ra, nhầm cập nhật những cơng nghệ mới và tăng tính trực quan hóa trong giảng
dạy và học tập, với mục đích nâng cao chất lượng dạy và học. Xuất phát từ nhu cầu đó
nhóm chúng tôi đã thực hiện đề tài “THIẾT KẾ SA BÀN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
ĐỘNG CƠ, BIÊN SOẠN TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH CỦA ĐỘNG CƠ
TOYOTA 4S-FE VÀ NISSAN SENTRA 1992”. Nhầm giúp cho việc giảng dạy và học tập
trên mơ hình đạt kết quả cao nhất với mong muốn giúp các bạn sinh viên dễ dàng tiếp thu
để việc học có hiệu quả cao hơn. Hơn hết là từ việc nắm vững những kiến thức chun
mơn, người học có thể tự chẩn đoán, sửa chữa mọi hư hỏng liên quan đến các hệ thống
này.
1.2. Đối tượng nghiên cứu
Đề tài “THIẾT KẾ SA BÀN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ, BIÊN SOẠN
TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH CỦA ĐỘNG CƠ TOYOTA 4S-FE VÀ NISSAN
SENTRA 1992” mang tính ứng dụng cao trong việc dạy học. Hiện nay ở các trường kỹ
thuật tạo ra các mơ hình của xe Toyota để sinh viên có thể nghiên cứu và thực hành, qua
đó giúp sinh viên có điều kiện được học tập một cách trực quan, sinh động hơn. Thêm vào
1
đó với việc biên soạn lại giáo trình học tập cho sinh viên giúp cho sinh viên có thể dễ dàng
tra cứu từng hệ thống trên xe.
1.3. Phương pháp nghiên cứu
Để đề tài được hồn thành chúng tơi đã kết hợp nhiều phương pháp nghiên cứu. Trong
đó đặc biệt là phương pháp tham khảo tài liệu, thu thập các thông tin liên quan, học hỏi
kinh nghiệm của thầy cô, bạn bè, nghiên cứu các mơ hình giảng dạy cũ,…. Từ đó tìm ra
những ý tưởng mới để hình thành đề cương của đề tài, cũng như cách thiết kế mô hình.
Song song với nó,chúng tơi cịn kết hợp cả phương pháp quan sát và thực nghiệm để có thể
thiết kế được mơ hình và biên soạn các bài thực hành mẫu một cách hiệu quả.
1.4. Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước
Ngày nay, ơtơ trở thành phương tiện khơng thể thiếu trong đời sống xã hội. Đồng thời
với sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp đã đưa nền công nghiệp ôtô lên một
tầm cao mới. Bên cạnh đó với một chiếc xe ngày càng hồn thiện đòi hỏi phải các trường
kỹ thuật cần phải cập nhật thường xuyên và việc biên soạn lại giáo trình là cần thiết.
Hiện nay các trường ở các nước công nghiệp phát triển đã đưa vào hệ thống chẩn
đoán hiện đại giúp cho các sinh viên dễ dàng tiếp thu nhanh chóng hơn. Tuy nhiên do điều
kiện mỗi nước khác nhau, vì vậy chúng ta chưa có điều kiện thực hiện như các nước phát
triển nhưng chúng ta đã làm ra nhiều mơ hình hiện đại và ngày càng cải tiến để đưa phục
vụ công tác giảng dạy tốt hơn.
1.5. Những vấn đề còn tồn tại
Hiện nay, hệ thống điện động cơ là hệ thống quan trọng nhất trên xe. Hầu hết các sinh
viên đều lo ngại là việc đọc sơ đồ như thế nào cho đúng. Thêm vào đó, có quá nhiều sơ đồ
được vẽ theo nhiều cách khác nhau và quá nhiều tài liệu cũng được viết theo nhiều kiểu rất
khó cho sinh viên trong việc đọc các tài liệu. Do đó việc tạo ra mơ hình và đưa ra phương
pháp chẩn đoán là điều hết sức cần thiết cho mỗi sinh viên.
1.6. Nội dung
Nội dung đề tài được thực hiện theo 6 phần:
1.
Tham khảo tài liệu.
2.
Thiết kế sa bàn và các chi tiết trên sa bàn, đi đường dây.
3.
Tiến hành đo đạc, kiểm tra, thu thập các thông số.
4.
Biên soạn tài liệu hương dẫn thực hành trên mô hình.
5.
Viết báo cáo.
2
