Thiết kế thi công mô hình hệ thống điều khiển DIESEL điện tử TOYOTA HILUX 2KD FTV

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
DIESEL ĐIỆN TỬ TOYOTA HILUX 2KD – FTV

SVTH: NGUYỄN HOÀNG
MSSV: 13145093
SVTH: NGUYỄN QUANG KHANG
MSSV: 13145116
GVHD: GVC. ThS. NGUYỄN KIM

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2017


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Chuyên ngành: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Ơ Tơ

Tên đề tài

THIẾT KẾ THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
DIESEL ĐIỆN TỬ TOYOTA HILUX 2KD – FTV

SVTH: NGUYỄN HOÀNG
MSSV: 13145093
SVTH: NGUYỄN QUANG KHANG

MSSV: 13145116
GVHD: GVC. ThS. NGUYỄN KIM

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2017


TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT
TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng

năm

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên:

1. Nguyễn Hồng

MSSV: 13145093

2. Nguyễn Quang Khang MSSV: 13145116
Chun ngành: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Ơ Tơ Mã ngành đào tạo: 52510205
Hệ đào tạo: Đại Học Chính Quy

Mã h ệ đào t ạo:

Khóa: 2013 – 2017

Lớp: 131453

1. Tên đề tài
THIẾT KẾ THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN DIESEL ĐIỆN TỬ
TOYOTA HILUX 2KD – FTV
2. Nhiệm vụ đề tài
 Tìm hiểu, thu thập tài liệu về hệ thống điều khiển động cơ (2KD_FTV) Toyota
Hilux
 Giới thiệu mơ hình hệ thống điểu khiển nhiên liệu Diesel điện tử Common Rail
2KD_FTV Toyota Hilux.
 Nghiên cứu nguyên lý hoạt động, cấu tạo của hệ thống nhiên liệu, cũng như cấu
tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển điện tử.
 Thiết kế, thi công hệ thống truyền động.
 Thiết kế, thi công lắp đặt các thiết bị trên mơ hình.
 Thiết kế mạch nguồn, bảng cực ECU, bảng cực EDU và thi cơng hệ thống điều
khiển điện tử trên mơ hình.
 Biên soạn tài liệu phục vụ quá trình học tập trên mơ hình hệ thống điều khiển
nhiên liệu Diesel điện tử Common Rail 2KD_FTV Toyota Hilux.

3. Sản phẩm đề tài


 1 quyển thuyết minh đề tài
 Mơ hình hồn chỉnh hệ thống điều khiển nhiên liệu Diesel điện tử Common
Rail 2KD - FTV Toyota Hilux.

4. Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 27/03/2017
5. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 25/07/2017

TRƯỞNG BỘ MÔN

GI ẢNG VIÊN H ƯỚNG D ẪN


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 hướng dẫn)
Họ và tên sinh viên:

Nguyễn Hoàng

MSSV: 13145093

Hội đồng:…………

Họ và tên sinh viên:

Nguyễn Quang Khang

MSSV: 13145116

Hội đồng:…………

Tên đề tài: THIẾT KẾ THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN DIESEL ĐIỆN TỬ
TOYOTA HILUX 2KD - FTV
Ngành đào tạo: Công Nghệ Kỹ Thuật Ơ Tơ
Họ và tên GV hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Kim
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)
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................


..............................................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................................

2.3.Kết quả đạt được:
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................

2.4. Những tồn tại (nếu có):
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................

3. Đánh giá:

TT
1.

Mục đánh giá
Hình thức và kết cấu ĐATN
Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục
Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài
Tính cấp thiết của đề tài

2.

Nội dung ĐATN

Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa
học xã hội…
Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá
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.
Khả năng cải tiến và phát triển
Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành…

3.
4.

Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài
Sản phẩm cụ thể của ĐATN
Tổng điểm

4. Kết luận:


Được phép bảo vệ

Điểm Điểm đạt
tối đa
được
30
10
10
10
50
5
10

15
15
5
10
10
100




Không được phép bảo vệ
TP.HCM, ngày

tháng 07 năm 2017

Giảng viên hướng dẫn
((Ký, ghi rõ họ tên)

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 Hoàng

MSSV: 13145093 Hội đồng…………

Họ và tên sinh viên:

Nguyễn Quang Khang

MSSV: 13145116 Hội đồng…………

Tên đề tài: THIẾT KẾ THI CÔNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN DIESEL ĐIỆN TỬ
TOYOTA HILUX 2KD - FTV
Ngành đào tạo: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Ơ Tơ
Họ và tên GV phản biện: (Mã GV): GVC.ThS Châu Quang Hải
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:
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................

5. Câu hỏi:
............................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................

6. Đánh giá:


TT
1.

Điểm
tối đa

Mục đánh giá
Hình thức và kết cấu ĐATN

2.

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

tháng 07 năm 2017

Giảng viên phản biện
((Ký, ghi rõ họ tên)


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
–––––––––––––––––––
Tp. Hồ Chí Minh, ngày….tháng….năm 2017

XÁC NHẬN HỒN THÀNH ĐỒ ÁN
Tên đề tài:
THIẾT KẾ THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN DIESEL ĐIỆN TỬ
TOYOTA HILUX 2KD - FTV

Họ và tên Sinh viên:

Nguyễn Hoàng

MSSV: 13145093

Nguyễn Quang Khang

MSSV: 13145116

Ngành: Cơng nghệ Kỹ thuật Ơ tơ
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 vệ. 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:_______________________________________________________


LỜI CẢM ƠN
Chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy hướng dẫn ThS Nguyễn Kim đã tận tình
hướng dẫn, cung cấp tài liệu, nêu ra những phương pháp cụ thể, truyền đạt
những kinh nghiệm thực tế và động viên chúng em trong suốt quá trình thực hiện
đồ án tốt nghiệp. Chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy phản biện đã nhận xét
thật cụ thể và đóng góp những ý kiến quý báu giúp chúng em hoàn thi ện đồ án tốt
nghiệp. Trong suốt thời gian thực hiện đề tài nhóm nghiên cứu đã gặp khơng ít khó
khăn trong q trình thực hiện đề tài. Nhóm đã nhận được sự giúp đỡ hỗ trợ nhi ệt
tình từ các giảng viên trong khoa và đặc biệt là nhờ sự cố vấn, định hướng, gi ải đáp

vấn đề khó của đề tài từ Thầy hướng dẫn. Từ sự giúp đỡ đó đã tạo đi ều ki ện cho
chúng em thực hiện thành công đề tài.
Chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến quý Thầy trong khoa Cơ Khí Động Lực
Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM và đặt biệt là q Thầy trong bộ mơn
động cơ đã tận tình chỉ dẫn, trực tiếp giúp đỡ cũng như tạo mọi điều ki ện tốt nhất
cho chúng em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp.
Cuối cùng chúng em xin kính chúc quý thầy cô giáo dồi dào sức khỏe, thành công
trong công việc và cuộc sống để tiếp tục hướng dẫn dìu dắt thế hệ chúng em ngày
càng trưởng thành hơn trong ngành nghề của mình đã chọn lựa.
Chúng em xin chân thành cám ơn!
Nhóm Sinh Viên Thực Hiện
 Nguyễn Hồng
 Nguyễn Quang Khang

1


TÓM TẮT
Hệ thống điều khiển phun dầu điện tử là một hệ thống có khả năng làm giảm
lượng khí thải gây ô nhiễm môi trường cũng như tiết kiệm nhiên liệu. Đóng vai trị
quan trọng trong việc cải thiện vấn đề khí thải và tiêu hao nhiên li ệu của đ ộng c ơ
Diesel. Chính vì điều này, mà vấn đề nghiên cứu về động cơ sử dụng hệ thống phun
dầu điện tử là một vấn đề cần thiết với người học ngành công nghệ kỹ thuật ô tô
hiện nay.
Trong quá trình thực hiện đề tài, hướng tiếp cận chủ yếu mà chúng em sử dụng là
đi sâu tìm hiểu lý thuyết về nguyên lý, cấu tạo của hệ thống cùng v ới đó là quan sát,
vận hành thử các động cơ có sử dụng hệ thống phun dầu điện tử để rút ra kinh
nghiệm về các hư hỏng, các lỗi xảy ra trong quá trình hoạt động của hệ thống để
từ đó hồn thiện đề tài.
Với hướng tiếp cận này, nhóm đã sử dụng các phương pháp như nghiên cứu lý

thuyết, tiến hành vận hành các động cơ trong thực tế, thu thập s ố li ệu, tham kh ảo
sự tham vấn của giảng viên hướng dẫn. Kết hợp với các phương pháp về chuyên
môn này là các phương pháp gia cơng cơ khí để thực hiện thi cơng khung mơ hình
và các chi tiết cơ khí trên mơ hình.
Sau khi kết thúc quá trình thực hiện đồ án, s ản phẩm của nhóm là mơ hình điều HỆ
THỐNG ĐIỀU KHIỂN DIESEL ĐIỆN TỬ TOYOTA HILUX 2KD – FTV có khả năng hoạt
động theo đúng yêu cầu của đề tài cũng như đúng nguyên lý hoạt động của hệ
thống trên một động cơ thực tế.

2


MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN................................................................................................................... i
TÓM TẮT........................................................................................................................ii
MỤC LỤC....................................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT...............................................................................vi
DANH MỤC HÌNH ẢNH...........................................................................................viii
DANH MỤC BẢNG......................................................................................................xii
NỘI DUNG....................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1.

TỔNG QUAN........................................................................................2

1.1. Lý do chọn đề tài..................................................................................................2
1.2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu.........................................................................3
1.2.1.

Mục tiêu......................................................................................................3

1.2.2.

Nhiệm vụ....................................................................................................3

1.3. Phương pháp nghiên cứu......................................................................................4
1.4. Các bước thực hiện...............................................................................................4
1.5. Kế hoạch nghiên cứu............................................................................................4
1.5.1.

Giai đoạn 1.................................................................................................4

1.5.2.

Giai đoạn 2.................................................................................................4

CHƯƠNG 2.

GIỚI THIỆU..........................................................................................5

2.1. Sơ lược lịch sử hệ thống Common Rail................................................................5
2.2. Các dòng xe Toyota ở Việt Nam sử dụng hệ thống Common Rail........................5
2.3. Thông số kỹ thuật động cơ 2KD - FTV................................................................6
2.4. Khái quát hệ thống nhiên liệu...............................................................................7
2.4.1.

Sơ đồ hệ thống............................................................................................7

2.4.2.

Chức năng...................................................................................................8

2.5. Sơ đồ hệ thống điều khiển....................................................................................9
2.6. Sơ đồ chân ECU.................................................................................................13
2.7. Mạch cấp nguồn ECU.........................................................................................15
2.8. Mạch đèn Check Engine.....................................................................................15
3


2.9. Mạch giắc chẩn đốn OBD II.............................................................................16
2.10.

Mạch cầu chì - relay........................................................................................16

2.11.

u cầu khi sử dụng mơ hình..........................................................................16

2.12.

Hướng dẫn sử dụng mơ hình...........................................................................17

CHƯƠNG 3.

THIẾT KẾ MƠ HÌNH........................................................................18

3.1. Mơ hình 3D của khung mơ hình.........................................................................18
3.2. Trình tự thiết kế mơ hình....................................................................................19
3.3. Bản vẽ khung mơ hình........................................................................................20
3.4. Thiết kế hệ thống truyền động............................................................................23

3.4.1.

Motor dẫn động........................................................................................23

3.4.2.

Tính tốn tỉ số truyền của hệ thống truyền động và đường kính các puly.....
.................................................................................................................. 24

3.4.3.

Thiết kế mạch cấp nguồn cho hệ thống truyền động và hệ thống điều khiển
.................................................................................................................. 27

3.4.4.

Biến tần.....................................................................................................28

3.5. Sơ đồ khối bố trí các thiết bị trên mơ hình..........................................................29
3.6. Giới thiệu các thiết bị được trang bị trên mơ hình..............................................30
3.7. Mơ hình hồn chỉnh............................................................................................41
CHƯƠNG 4.

HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU...........................................43

4.1. Sơ đồ hệ thống nhiên liệu...................................................................................43
4.2. Cấu tạo và hoạt động của các chi tiết của hệ thống nhiên liệu............................43
4.2.1.

Thùng nhiên liệu.......................................................................................43

4.2.2.

Lọc nhiên liệu...........................................................................................44

4.2.3.

Bơm cao áp...............................................................................................45

4.2.4.

Ống phân phối..........................................................................................50

4.2.5.

Kim phun..................................................................................................53

CHƯƠNG 5.

HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ...............................................54

5.1. Các cảm biến sử dụng trên mơ hình....................................................................54
5.1.1.

Bộ đo gió dây nhiệt (MAF SENSOR)......................................................54

5.1.2.

Cảm biến vị trí van EGR...........................................................................56

5.1.3.

Cảm biến nhiệt độ khí nạp sau tăng áp.....................................................58

5.1.4.

Cảm biến áp suất đường ống nạp..............................................................60
4


5.1.5.

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát..............................................................62

5.1.6.

Cảm biến áp suất nhiên liệu......................................................................64

5.1.7.

Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu....................................................................66

5.1.8.

Cảm biến vị trí bàn đạp ga........................................................................68

5.1.9.

Cảm biến vị trí trục cam (Cảm biến G).....................................................71

5.1.10.

Cảm biến vị trí trục khuỷu (Cảm biến Ne)................................................73

5.2. Các cơ cấu chấp hành.........................................................................................76
5.2.1.

EDU..........................................................................................................76

5.2.2.

Bướm ga Diessel.......................................................................................79

5.2.3.

Van EGR và EGR cut...............................................................................82

5.2.4.

Bugi xông.................................................................................................84

5.2.5.

Van điều khiển hút (Van SCV)..................................................................85

5.2.6.

Van xả áp..................................................................................................89

5.2.7.

Kim phun..................................................................................................92

5.2.8.

Các xung tín hiệu trên hệ thống................................................................95

CHƯƠNG 6.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.............................................................98

6.1. Kết luận..............................................................................................................98
6.2. Kiến nghị............................................................................................................98
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................99

5


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
B+
BATT

Điện áp dương cung cấp cho ECU sau relay chính
Dương thường trực của ECU

ECD

Diesel điều khiển điện tử

ECU

Bộ điều khiển điện tử

EDU

Bộ dẫn động điện tử

GND

Mass

DLC3

Giắc truyền dữ liệu 3

DTC

Mã chẩn đoán hư hỏng

ECM

Bộ điều khiển động cơ

OBD

Tự chẩn đốn

IGSW

Khóa điện (Nguồn (+) IG)

STA

Tín hiệu máy khởi động

INJ1, 2, 3, 4

Tín hiệu điều khiển kim phun dầu

INJF

Tín hiệu xác nhận phun dầu

COM

Cực cấp nguồn cho các kim phun

EDUREL

Relay nguồn EDU

EGR

Hệ thống tuần hồn khí xả

G+

Tín hiệu góc độ trục khuỷu

G-

Cực âm tín hiệu góc độ trục khuỷu

NE+

Tín hiệu số vịng quay động cơ

NE-

Cực âm tín hiệu số vịng quay động cơ

VCP1

Điện áp khơng đổi 1 cấp cho cảm biến vị trí bàn đạp ga

VPA1

Tín hiệu vị trí bàn đạp ga thứ nhất

EP1

Nối mass cảm biến vị trí bàn đạp ga

VCP2

Điện áp khơng đổi 2 cấp cho cảm biến vị trí bàn đạp ga

VPA2

Tín hiệu vị trí bàn đạp ga thứ 2

EP2

Nối mass 2 cảm biến vị trí bàn đạp ga

SREL

Relay mạch bugi xơng

E1

Mass thân xe
6


E2

Mass cảm biến

SPD

Tín hiệu tốc xe từ bảng đồng hồ táplô

CG

Mát thân xe (chân trên giắc OBD)

SG

Mát cảm biến (chân trên giắc OBD)

TACH

Tốc độ động cơ

PCV+

Nguồn dương cấp cho van SCV

PCV-

Nguồn âm van SCV

E01

Mass kim phun

E02

Mass kim phun

SIL

Đường truyền tín hiệu

rpm

Số vòng quay động cơ

7

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu Common Rail theo nhà sản xuất...............................7
Hình 2.2: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu...................................................................................7
Hình 2.3: Sơ đồ mạch điện hệ thống theo nhà sản xuất....................................................10
Hình 2.4: Sơ đồ mạch điện hệ thống được dịch lại...........................................................12
Hình 2.5: Sơ đồ chân giắc A.............................................................................................13
Hình 2.6: Sơ đồ chân giắc B............................................................................................13
Hình 2.7: Sơ đồ chân giắc D............................................................................................14
Hình 2.8: Sơ đồ chân giắc E.............................................................................................14
Hình 2.9: Mạch cấp nguồn ECU......................................................................................15
Hình 2.10: Mạch đèn Check Engine................................................................................15
Hình 2.11: Mạch giắc chẩn đốn OBD.............................................................................16
Hình 2.12: Mạch cầu chì relay.........................................................................................16
Hình 3.1: Mơ hình 3D của khung.....................................................................................18
Hình 3.2: Bản vẽ khung mơ hình.....................................................................................20
Hình 3.3: Hình chiếu đứng của khung..............................................................................21
Hình 3.4: Hình chiếu bằng của khung..............................................................................21
Hình 3.5: Hình chiếu cạnh của khung..............................................................................22
Hình 3.6: Motor 3 pha......................................................................................................23
Hình 3.7: Thơng số motor................................................................................................23
Hình 3.8: Bộ truyền động từ motor đến bánh răng trục khuỷu.........................................24
Hình 3.9: Bộ truyền động từ bánh răng trục khuỷu đến bánh răng trục cam....................26
Hình 3.10: Mạch điện cấp nguồn cho mơ hình.................................................................27
Hình 3.11: Biến tần và relay điều khiển...........................................................................28
Hình 3.12: Mạch điều khiển biến tần...............................................................................28
Hình 3.13: Bố trí các thiết bị trên bảng mơ hình..............................................................29
Hình 3.14: Bố trí thiết bị cấp nguồn và thu tín hiệu cho mơ hình.....................................29
Hình 3.15: Bố trí giắc chẩn đốn và các cơng tắc cấp nguồn cho mơ hình......................30

Hình 3.16: Bộ đo gió dây nhiệt......................................................................................30
Hình 3.17: Bướm ga.........................................................................................................30
Hình 3.18: Van EGR và Cảm biến vị trí van EGR...........................................................31
Hình 3.19: Cảm biến áp suất, cảm biến nhiệt độ khí nạp và cơng tắc cắt EGR................31
Hình 3.20: Cảm biến nhiệt độ nước làm mát....................................................................32
Hình 3.21: Bugi xơng.......................................................................................................32
Hình 3.22: Ống phân phối................................................................................................33
Hình 3.23: Kim phun.......................................................................................................33
Hình 3.24: Ống nghiệm....................................................................................................34
Hình 3.25: EDU và bảng cực EDU..................................................................................34
8


Hình 3.26: Hộp ECU........................................................................................................35
Hình 3.27: Đèn Check Engine..........................................................................................35
Hình 3.28: Giắc nối dây (mass)........................................................................................36
Hình 3.29: Giắc nối dây (Vc, E2, +B)..............................................................................36
Hình 3.30 Bảng cực ECU.................................................................................................37
Hình 3.31: Bảng cầu chì...................................................................................................38
Hình 3.32: Bộ nguồn 220V - 12V....................................................................................38
Hình 3.33: Bộ thu thập tín hiệu........................................................................................39
Hình 3.34: Bảng các cơng tắc cấp nguồn.........................................................................39
Hình 3.35: Bàn đạp ga......................................................................................................40
Hình 3.36: Bơm cao áp....................................................................................................40
Hình 3.37: Lọc nhiên liệu và thùng nhiên liệu.................................................................41
Hình 3.38: Hệ thống nhiên liệu và hệ thống điều khiển của mơ hình...............................41
Hình 3.39: Mơ hình tổng thể............................................................................................42
Hình 4.1: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu Common Rail..........................................................43
Hình 4.2: Thùng nhiên liệu..............................................................................................43
Hình 4.3: Cấu tạo lọc nhiên liệu.......................................................................................44

Hình 4.4: Hệ thống cảnh báo nhiên liệu khi ON và OFF.................................................45
Hình 4.5: Hoạt động của đèn cảnh báo nhiên liệu............................................................45
Hình 4.6: Bơm cao áp HP3..............................................................................................46
Hình 4.7: Hoạt động của bơm cao áp...............................................................................47
Hình 4.8: Cấu tạo và hoạt động của bơm tiếp vận............................................................47
Hình 4.9: Cấu tạo van hạn chế áp xuất của bơm tiếp vận.................................................48
Hình 4.10: Van SCV.........................................................................................................49
Hình 4.11: Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu..........................................................................49
Hình 4.12: Cấu tạo ống phân phối....................................................................................50
Hình 4.13: Mặt cắt của ống phân phối.............................................................................50
Hình 4.14: Hoạt động của bộ giới hạn áp suất.................................................................51
Hình 4.15: Hai trạng thái hoạt động của van xả áp..........................................................52
Hình 4.16: Cảm biến áp suất nhiên liệu...........................................................................52
Hình 4.17: Cấu tạo kim phun...........................................................................................53
Hình 4.18: Hoạt động của kim phun................................................................................53
Hình 5.1: Bộ đo gió dây nhiệt..........................................................................................54
Hình 5.2: Cấu tạo và đặc tính hoạt động của bộ đo gió....................................................54
Hình 5.3: Sơ đồ chân giắc bộ đo gió................................................................................56
Hình 5.4: Cảm biến vị trí van EGR..................................................................................56
Hình 5.5: Mạch điện cảm biến vị trí van EGR.................................................................57
Hình 5.6: Độ nâng van EGR............................................................................................57
Hình 5.7: Sơ đồ giắc cảm biến vị trí van EGR.................................................................58
Hình 5.8: Cảm biến nhiệt độ khí nạp sau tăng áp.............................................................58
9


Hình 5.9: Mạch điện cảm biến nhiệt độ khí nạp sau tăng áp............................................58
Hình 5.10: Đường đặc tính của điện trở cảm biến nhiệt độ khí nạp sau tăng áp...............59
Hình 5.11: Sơ đồ giắc cảm biến nhiệt độ khí nạp sau tăng áp..........................................59
Hình 5.12: Cảm biến áp suất đường ống nạp...................................................................60

Hình 5.13: Cấu tạo cảm biến áp suất đường ống nạp.......................................................60
Hình 5.14: Mạch điện và đường đặc tính của cảm biến áp suất đường ống nạp...............61
Hình 5.15: Sơ đồ giắc cảm biến áp suất đường ống nạp...................................................61
Hình 5.16: Cảm biến nhiệt độ nước làm mát....................................................................62
Hình 5.17: Mạch điện cảm biến nhiệt độ nước làm mát...................................................62
Hình 5.18: Đường đặc tính của điện trở cảm biến nhiệt độ nước làm mát.......................63
Hình 5.19: Sơ đồ giắc cảm biến nhiệt độ nước làm mát...................................................63
Hình 5.20: Cảm biến áp suất nhiên liệu...........................................................................64
Hình 5.21: Cảm biến áp suất nhiên liệu và đường đặc tính..............................................64
Hình 5.22: Mạch điện cảm biến áp suất nhiên liệu...........................................................65
Hình 5.23: Sơ đồ giắc cảm biến áp suất nhiên liệu...........................................................66
Hình 5.24: Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu..........................................................................66
Hình 5.25: Mạch điện cảm biến nhiệt độ nhiên liệu.........................................................67
Hình 5.26: Đường đặc tính của điện trở cảm biến nhiệt độ nhiên liệu.............................67
Hình 5.27: Sơ đồ giắc cảm biến nhiệt độ nhiên liệu.........................................................68
Hình 5.28: Bàn đạp ga......................................................................................................68
Hình 5.29: Cấu tạo cảm biến vị trí bàn đạp ga.................................................................69
Hình 5.30: Mạch điện cảm biến vị trí bàn đạp ga.............................................................69
Hình 5.31: Đường đặc tính hoạt động của cảm biến vị trí bàn đạp ga..............................70
Hình 5.32: Sơ đồ giắc cảm biến vị trí bàn đạp ga.............................................................71
Hình 5.33: Cảm biến vị trí trục cam.................................................................................71
Hình 5.34: Mạch cảm biến G và xung của cảm biến........................................................72
Hình 5.35: Sơ đồ giắc cảm biến G...................................................................................73
Hình 5.36: Cảm biến vị trí trục khuỷu..............................................................................73
Hình 5.37: Mạch điện cảm biến Ne và xung của cảm biến Ne.........................................74
Hình 5.38: Cảm biến Ne và cảm biến G trên động cơ......................................................74
Hình 5.39: Xung tín hiệu Ne và G....................................................................................75
Hình 5.40: Sơ đồ giắc cảm biến Ne..................................................................................75
Hình 5.41: EDU...............................................................................................................76
Hình 5.42: Cấu tạo EDU..................................................................................................76

Hình 5.43: Sơ đồ chân EDU.............................................................................................77
Hình 5.44: Mạch cấp nguồn cho EDU.............................................................................78
Hình 5.45: Cấu tạo bướm ga............................................................................................79
Hình 5.46: Biểu đồ điều khiển bướm ga của ECU...........................................................80
Hình 5.47: Mạch điện của bướm ga.................................................................................81
Hình 5.48: Sơ đồ giắc bướm ga.......................................................................................81
10


Hình 5.49: Van EGR........................................................................................................82
Hình 5.50: Cấu tạo van EGR............................................................................................82
Hình 5.51: Cơng tắc cắt EGR...........................................................................................83
Hình 5.52: Sơ đồ giắc cơng tắc cắt EGR..........................................................................84
Hình 5.53: Bugi xơng.......................................................................................................84
Hình 5.54: Cấu tạo bugi xơng..........................................................................................84
Hình 5.55: Mạch điều khiển bugi xơng............................................................................85
Hình 5.56: Van SCV.........................................................................................................85
Hình 5.57: Mạch điện của van SCV.................................................................................86
Hình 5.58: Cấu tạo van SCV............................................................................................86
Hình 5.59: Trạng thái đóng và mở của van SCV..............................................................87
Hình 5.60: Hoạt động của van SCV khi van mở lớn........................................................87
Hình 5.61: Hoạt động của van SCV khi van mở nhỏ.......................................................88
Hình 5.62: Sơ đồ chân giắc van SCV...............................................................................89
Hình 5.63: Va xả áp..........................................................................................................89
Hình 5.64: Mạch điện van xả áp......................................................................................90
Hình 5.65: Van xả áp khi khơng hoạt động......................................................................90
Hình 5.66: Van xả áp khi hoạt động.................................................................................91
Hình 5.67: Sơ đồ chân van xả áp......................................................................................91
Hình 5.68: Kim phun.......................................................................................................92
Hình 5.69: Mạch điều khiển kim phun.............................................................................92

Hình 5.70: Kim phun trạng thái mở.................................................................................93
Hình 5.71: Kim phun trạng thái đóng...............................................................................94
Hình 5.72: Xung tín hiệu Ne............................................................................................95
Hình 5.73: Xung tín hiệu G..............................................................................................95
Hình 5.74: Xung tín hiệu van SCV..................................................................................96
Hình 5.75: Xung tín hiệu kim phun..................................................................................96
Hình 5.76: Xung tín hiệu IJF............................................................................................97

11


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Các dòng xe sử dụng hệ thống Common Rail tại Việt Nam...............................5
Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật động cơ 2KD - FTV.............................................................6
Bảng 2.3: Chức năng các chi tiết của hệ thông nhiên liệu..................................................8
Bảng 3.1: Bảng thông số motor........................................................................................24
Bảng 3.2: Bảng điều chỉnh tốc độ motor theo tín hiệu bàn đạp ga...................................29
Bảng 5.1: Bảng giá trị điện áp kiểm tra bộ đo gió............................................................55
Bảng 5.2: Bảng giá trị kiểm tra điện trở của cảm biến vị trí van EGR.............................58
Bảng 5.3: Bảng giá trị kiểm tra điện trở của cảm biến nhiệt độ khí nạp sau tăng áp........59
Bảng 5.4: Bảng giá trị kiểm tra điện áp của cảm biến áp suất đường ống nạp.................61
Bảng 5.5: Bảng giá trị kiểm tra điện trở của cảm biến nhiệt độ nước làm mát.................63
Bảng 5.6: Bảng giá trị kiểm tra điện trở của cảm biến áp suất nhiên liệu.........................65
Bảng 5.7: Bảng thông số kiểm tra áp suất cảm biến áp suất nhiên liệu............................66
Bảng 5.8: Bảng giá trị kiểm tra điện trở của cảm biến nhiệt độ nhiên liệu.......................68
Bảng 5.9: Bảng thông số kiểm tra điện áp của cảm biến vị trí bàn đạp ga.......................70
Bảng 5.10: Bảng giá trị kiểm tra điện trở của cảm biến G...............................................72
Bảng 5.11: Bảng giá trị kiểm tra điện trở của cảm biến Ne..............................................75
Bảng 5.12: Bảng ký hiệu tên và chứa năng các chân của EDU........................................77
Bảng 5.13: Bảng giá trị kiểm tra điện trở của motor bướm ga.........................................81

Bảng 5.14: Bảng giá trị kiểm tra điện trở của van vị trí EGR...........................................83
Bảng 5.15: Bảng giá trị kiểm tra điện trở của EGR cut....................................................83
Bảng 5.16: Bảng giá trị kiểm tra điện trở của bugi xông.................................................85
Bảng 5.17: Bảng giá trị kiểm tra điện trở của van SCV...................................................89
Bảng 5.18: Bảng giá trị kiểm tra điện trở của van xả áp..................................................91

12


NỘI DUNG

1


CHƯƠNG 1.

TỔNG QUAN
1.1. Lý do chọn đề tài
Công nghệ ô tô là một ngành khoa học kỹ thuật phát tri ển nhanh chóng trên tồn
cầu. Sự tiến bộ trong thiết kế, vật liệu và kỹ thuật sản xuất đã góp phần tạo ra
những chiếc xe ô tô hiện đại với đầy đủ tiện nghi, tính an tồn cao, và đáp ứng
được các yêu cầu về tiêu chuẩn môi trường. Trong xu thế phát triển ấy, nhi ều hệ
thống và trang thiết bị trên ô tô ngày nay được điều khiển bằng điện tử, đặc biệt là
các hệ thống an toàn như hệ thống phanh, hệ thống điều khi ển ổn định ơ tơ…
Ngồi ra, để đảm bảo đạt tiêu chuẩn về ơ nhiễm mơi trường, về tính năng hoạt
động, các cải tiến liên quan đến động cơ cũng không kém phần quan trọng, đó là
các hệ thống điều khiển liên quan đến việc xử lí nguồn khí thải trên ơ tô nh ằm
giảm thiểu sự ô nhiễm môi trường do khí thải ơ tơ mang lại. Trong đó, hệ thống
điều khiển phun dầu điện tử cũng là một hệ thống có khả năng làm giảm lượng
khí thải gây ơ nhiễm mơi trường cũng như tiết kiệm nhiên liệu. Đóng vai trị quan

trọng trong việc cải thiện vấn đề khí thải và tiêu hao nhiên liệu của động c ơ Diesel.
Chính vì điều này, mà vấn đề nghiên cứu về động cơ sử dụng hệ thống phun dầu
điện tử là một vấn đề cần thiết với người học ngành công nghệ kỹ thuật ô tô hi ện
nay. Để giải quyết vấn đề này, đã có rất nhiều mơ hình động cơ sử dụng hệ th ống
nhiên liệu phun dầu điện tử được thi công và đưa vào dạy học tại xưởng động c ơ,
khoa cơ khí động lực. Đây là nguồn tài liệu thực tế vô cùng quý giá với sinh viên
đang học tại khoa. Tuy nhiên, việc quan sát mô hình động cơ, vẫn cịn gây nhi ều
khó khăn cho các sinh viên tìm hiểu cụ thể để hiểu rõ cấu tạo, cũng như quá trình
hoạt động của hệ thống phun dầu điện tử.
Đây chính là lý do để chúng em chọn đề tài tốt nghiệp “ THI CÔNG MÔ HÌNH HỆ
THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỆN TỬ COMMON RAIL TOYOTA HILUX
2KD – FTV”. Trong đề tài này chúng em tập trung thiết kế hệ th ống nhiên liệu,
nguyên lý điều khiển của hệ thống, tìm hiểu nguyên lý hoạt động của hệ thống
nhiên liệu nhằm giúp các bạn học sinh, sinh viên dễ dàng tiếp thu để việc học tập
đạt được hiệu quả cao.
Vì thế, đề tài: “THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIÊN LIỆU DIESEL
ĐIỆN TỬ COMMON RAIL TOYOTA HILUX 2KD – FTV” nhằm cung cấp thêm nguồn
tài liệu tham khảo, giúp sinh viên có một cái nhìn cụ th ể về hoạt động của h ệ
thống nhiên liệu phun dầu điện tử, giúp các bạn sinh viên có thể hi ểu được cơ bản
nguyên lý hoạt động và một số lưu ý trong khi bảo dưỡng, chẩn đoán, sửa chữa hệ
thống.

2


1.2. Mục tiêu và nhiệm vụ
nghiên cứu
1.2.1. Mục tiêu
 Củng cố những kiến thức đã được học.
 Rèn luyện kỹ năng kiểm tra, chẩn đoán hệ thống điều khiển động cơ .

 Giúp sinh viên kiểm tra và đo đạc các thông số của hệ thống nhiên liệu Common
Rail trên xe Toyota Hilux.
 Giúp sinh viên quan sát một cách trực quan quá trình phun nhiên liệu của hệ thống
Common rail.
 Rút ra những kinh nghiệm cho bản thân trong thực tế, cách phối hợp thực hiện
công việc giữa các thành viên và giữa các nhóm, cách lập và thực hiện kế hoạch,
học hỏi kinh nghiệm thực tế từ bạn bè và thầy cơ.
 Góp phần hiện đại hóa phương tiện và phương pháp dạy thực hành trong giáo dục
đào tạo.
 Giúp sinh viên tiếp thu bài tốt hơn.
1.2.2. Nhiệm vụ
 Tìm hiểu, thu thập tài liệu về hệ thống điều khiển động cơ (2KD_FTV) Toyota
Hilux
 Giới thiệu mơ hình hệ thống điểu khiển nhiên liệu dieiesel điện tư Common Rail
2KD_FTV Toyota Hilux.
 Nghiên cứu nguyên lý hoạt động, cấu tạo của hệ thống nhiên liệu, cũng như cấu
tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển điện tử.
 Thiết kế, thi công hệ thống truyền động.
 Thiết kế, thi công lắp đặt các thiết bị trên mô hình.
 Thiết kế mạch nguồn, bảng cực ECU, bảng cực EDU và thi công hệ thống điều
khiển điện tử trên mơ hình.
 Biên soạn tài liệu phục vụ q trình học tập trên mơ hình hệ thống điều khiển
nhiên liệu Diesel điện tử Common Rail 2KD_FTV Toyota Hilux.
1.3. Phương pháp nghiên cứu
Để hoàn thành để tài, chúng em đã kết hợp nhiều phương pháp. Trong đó nổi bật là
phương pháp tham khảo tài liệu từ các mơ hình liên quan có trước cùng với đó là
các nguồn tài liệu nước ngồi do nhóm tự tìm hiểu và được cung cấp từ giảng viên
hướng dẫn.
Bên cạnh đó là q trình tìm hiểu, học hỏi kinh nghiệm từ thầy hướng dẫn, các
thầy trong xưởng động cơ, và các bạn cùng làm chung trong kì làm đồ án đ ể hình

3