Thiết kế, chế tạo thiết bị giao tiếp thông tin hỗ trợ thi xe ECO

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

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài:

THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THIẾT BỊ GIAO TIẾP
THÔNG TIN HỖ TRỢ THI XE ECO

GVHD: Th.S NGUYỄN TRỌNG THỨC
SVTH: LÊ BÌNH AN
MSSV: 14145001
SVTH: NGUYỄN PHÚ CƯỜNG
MSSV: 14145025

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2018


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

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Chun ngành: Cơng nghệ Kỹ thuật Ơ tơ
Đề tài:

THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THIẾT BỊ GIAO TIẾP
THÔNG TIN HỖ TRỢ THI XE ECO

GVHD: Th.S NGUYỄN TRỌNG THỨC
SVTH: LÊ BÌNH AN
MSSV: 14145001

SVTH: NGUYỄN PHÚ CƯỜNG
MSSV: 14145025

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2018


TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ
THUẬT TP. HCM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM
Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

TP. Hồ Chí Minh, ngày

tháng năm 2018

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: LÊ BÌNH AN

- MSSV: 14145001

Họ và tên sinh viên: NGUYỄN PHÚ CƯỜNG - MSSV: 14145025
Chun ngành: Cơng nghệ Kỹ thuật Ơtơ

- Mã ngành đào tạo: 52510205

Tên tiếng Anh: Automotive Engineering Technology

Hệ đào tạo: ĐẠI HỌC CHÍNH QUY

- Mã hệ đào tạo: K14145

Khóa: 2014

Lớp: 141452A-141452B

1. Tên đề tài:
THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THIẾT BỊ GIAO TIẾP THÔNG TIN HỖ TRỢ THI XE
ECO
2. Nhiệm vụ đề tài:
1. Nghiên cứu về hệ thống điều khiển phun nhiên liệu, cách truyền tín hiệu từ xe

ECO lên điện thoại
2. Nghiên cứu các module, các linh kiện điện tử sử dụng trong mạch
3. Nghiên cứu gia thức truyền nhận tín hiệu khơng dây Zigbee
4. Lập trình App Inventor2 hiển thị lên điện thoại Android
5. Viết thuyết minh cho đề tài.

3.Sản phẩm đề tài:

4. Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 18/10/2017
5. Ngày hồn thành nhiệm vụ: 12/01/2018
TRƯỞNG BỘ MƠN

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ

THUẬT TP. HCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
Tên đề tài: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THIẾT BỊ GIAO TIẾP THÔNG TIN HỖ
TRỢ THI XE ECO
Họ và tên sinh viên: Lê Bình An

MSSV: 14145001

Hội đồng:…………

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Phú Cường MSSV: 14145025

Hội đồng:…………

Ngành đào tạo: Cơng nghệ Kỹ thuật Ơtơ.
I. NHẬNXÉT
1. Về hình thức trình bày & tính hợp lý của cấu trúc đề tài:
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
2. Về nội dung (đánh giá chất lượng đề tài, ưu/khuyết điểm và giá trị thực tiễn)
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
II. NHỮNG NỘI DUNG CẦN ĐIỀU CHỈNH, BỔ SUNG
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
III. ĐỀ NGHỊ VÀ ĐÁNH GIÁ

1. Đề nghị (cho phép bảo vệ hay không): .. .................................................................
2. Điểm đánh giá (theo thang điểm 10): .... ..................................................................
Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng 01 năm 2018
Giảng viên hướng dẫn
(Ký & ghi rõ họ tên)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ


THUẬT TP. HCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
Tên đề tài: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THIẾT BỊ GIAO TIẾP THÔNG TIN HỖ
TRỢ THI XE ECO
Họ và tên sinh viên: Lê Bình An

MSSV: 14145001

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Phú Cường MSSV: 14145025
Ngành đào tạo: Công nghệ Kỹ thuật Ơtơ.
I. NHẬNXÉT
1. Về hình thức trình bày & tính hợp lý của cấu trúc đề tài:
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
2. Về nội dung (đánh giá chất lượng đề tài, ưu/khuyết điểm và giá trị thực tiễn)
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
II. NHỮNG NỘI DUNG CẦN ĐIỀU CHỈNH, BỔ SUNG

......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
III. ĐỀ NGHỊ VÀ ĐÁNH GIÁ
1. Đề nghị (Cho phép bảo vệ hay không): . .................................................................
2. Điểm đánh giá (theo thang điểm 10): .... .................................................................
TP.HCM, ngày

tháng 01 năm 2018

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

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ


THUẬT TP. HCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
XÁC NHẬN HỒN THÀNH ĐỒ ÁN
Tên đề tài: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THIẾT BỊ GIAO TIẾP THÔNG TIN HỖ
TRỢ THI XE ECO
Họ và tên sinh viên: LÊ BÌNH AN

MSSV: 14145001

Họ và tên sinh viên: NGUYỄN PHÚ CƯỜNG

MSSV: 14145025

Ngành đào tạo: Công nghệ Kỹ thuật Ơtơ.

Sau khi tiếp thu và điều chỉnh theo góp ý của Giảng viên hướng dẫn. Đồ án tốt nghiệp
đã được hoàn chỉnh đúng theo yêu cầu về nội dung và hình thức.
Chủ tịch Hội đồng: ...........................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
Giảng viên hướng dẫn: .....................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
Giảng viên phản biện: .......................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
Tp. HCM, ngày

tháng 01 năm 2018


LỜI CẢM ƠN
.
Qua những tháng năm được học tập dưới mái trường chúng em đã nhận được sự
dạy bảo, sự giúp đỡ tận tình của q thầy cơ Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.Hồ
Chí Minh, chúng em tự tin có thể vượt qua được những chặng đường đầy khó khăn và
thử thách để đạt được mục đích học tập cuối cùng. Với lòng biết ơn chân thành và sâu
sắc, chúng em xin được gởi lời cảm ơn đến:
Thầy Th.s Nguyễn Trọng Thức, thầy đã trực tiếp hướng dẫn đề tài, người tận tình
chỉ dẫn, quan tâm theo dõi trong suốt thời gian thực hiện đề tài từ đó chúng em đã tích
lũy cho mình những kiến thức bổ ích.
Quý thầy trong bộ môn động cơ, bộ môn điện tử ơ tơ thuộc Khoa Cơ khí Động lực
Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh đã giúp đỡ, hướng dẫn và chỉ
bảo nhiệt tình cho chúng em trong suốt thời gian thực hiện nghiên cứu.
Quý thầy cô Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh đã tận tình

chỉ dạy, truyền đạt kiến thức cần thiết cũng như tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em
trong suốt thời gian học tập vừa qua.
Các bạn sinh viên các khóa, đã cùng trao đổi kiến thức và giúp đỡ chúng tôi trong
suốt thời gian học tập.
Chân thành cảm ơn quý thầy cô, nhà trường đã quan tâm và tạo điều kiện cho chúng
em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Dù chúng em đã rất cố gắng nhưng chắc hẳn không tránh khỏi sự thiếu sót, rất
mong những ý kiến đóng góp từ quý thầy cơ để luận văn được hồn thiện hơn. Sau cùng,
chúng em xin kính chúc sức khỏe q thầy cơ trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành
Phố Hồ Chí Minh, chúc thầy cô luôn thành công trong công việc và cuộc sống.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 01 năm 2018
Sinh viên thực hiện
Lê Bình An – Nguyễn Phú Cường

7


TĨM TẮT
.
“Thiết kế, chế tạo thiết bị giao tiếp thơng tin hỗ trợ thi xe ECO” tạo ra một hệ
thống giao tiếp thông tin giữa lái xe, đội trưởng và các thành viên khác trong quá trình thi
đấu xe ECO. Với đề tài này, chúng em đã thiết kế được 3 ứng dụng trên điện thoại dùng
để hiển thị thông tin cho tài xế, cho người đội trưởng và các thành viên khác. Bên cạnh
đó chúng em cịn truyền được các dữ liệu của động cơ ở khoảng cách vào khoảng 1km
với điều kiện tối ưu nhất. Lưu được các dữ liệu của từng vòng chạy.

MỤC LỤC
8

9


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
1.1.Đặt vấn đề
Là sinh viên của trường đã từng tham gia cuộc thi cuộc thi lái xe sinh thái, tiết
kiệm nhiên liệu của Honda và cuộc thi Shell Eco-marathon thì nhóm em đã thấy được
những mặt hạn chế về việc liên lạc giữa lái xe, đội trưởng và các thành viên trong đội.
Khó khăn trong việc bấm tổng thời gian thi đấu và thời gian chạy của từng vịng. Mặt
khác, việc truyền thơng số của động cơ từ lái xe ra cho đội trưởng là khơng thể. Vì lý do
đó nhóm chúng em đã quyết định chọn đề tài “thiết kế, chế tạo thiết bị giao tiếp thông
tin hỗ trợ thi xe ECO” để làm đề tài tốt nghiệp với mong muốn tạo ra một hệ thống
truyền thông và quản lý thông tin, thông số động cơ một cách chặt chẽ để đội trưởng và
các thành viên có thể nắm rõ tình trạng hoạt động của động cơ và liên lạc dễ dàng với lái
xe để có một chiến thuật thi đấu tốt nhất và tiết kiệm nhiên liệu nhất. Đồng thời lưu lại
thời gian từng vịng chạy vào các thơng số như vận tốc lớn nhất của từng vòng.... Để các
thành viên đứng bên ngồi có thể canh thời gian thi đấu theo đúng quy định không bị quá
giờ của ban tổ chức đưa ra.
Smart Phone hay cịn gọi là điện thoại thơng minh, hiện nay nó dường như là vật
khơng thể thiếu và không thể tách rời với mọi lĩnh vực hoạt động trong đời sống xã hội.
Với chiếc điện thoại thông minh, con người có thể kết nối nó với nhiều thứ xung quanh
bởi sự tiện nghi của nó. Sự tiện lợi của chiếc điện thoại thông minh sẽ giúp kết nối người
lái xe, đồng đội và chiếc xe đang thi đấu, nó hiển thị những thơng số cần thiết lên điện
thoại một cách rõ ràng, sinh động và chính xác nhất. Từ đó người lái xe có thể đưa ra
những điều chỉnh về số lần nổ máy và thời gian nổ máy sao cho hợp lý để đạt được mức
tiêu hao nhiên liệu thấp nhất.
1.2.Lý do chọn đề tài
Cuộc thi Shell Eco-marathon là một niềm đam mê của tất cả sinh viên công nghệ
kỹ thuật ngành ô tô trên nhiều nước, chiến thắng là mục tiêu đội nào cũng mong muốn.
Để chiến thắng thì cần có sự phối hợp, tính tốn chiến thuật trước từng vịng chạy và biết

được những thơng số cần thiết của động cơ một cách chính xác và kiệp thời. Vậy làm sao
để người chạy có thể thấy những thông số ấy một cách dễ dàng, chính xác là rất cần thiết.
Bên cạnh đó đội trưởng và các thành viên khác cũng phải biết được tình trạng hoạt động
của động cơ để điều chỉnh chiến thuật chạy một cách hợp lý.
10


Với những vấn đề trên thì đề tài tốt nghiệp của nhóm em sẽ giúp giải quyết được.
Đề tài này giúp các đội thi cuộc thi Shell Eco-marathon theo dõi được những thông số
cần thiết của chiếc xe dùng để thi đấu một cách chính xác và sinh động nhất.
1.3.Mục tiêu đề tài.
Mục tiêu của đề tài này là thiết kế ra thiết bị giao tiếp giữa con người và xe. Mọi
thơng số đo được, tính tốn được sẽ được hiển thị lên điện thoại sử dụng hệ điều hành
Android nhờ lập trình App Inventor2. Từ các thơng tin trên người dùng sẽ điều chỉnh các
thông số cho hợp lý để đạt được thành tích mong muốn.
1.4.Phương pháp nghiên cứu.
Để đề tài hồn thành nhóm đã sử dụng rất nhiều phương pháp để nghiên cứu, thông qua
sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Trọng Thức và tìm kiếm tài liệu trên mạng, trên
các diễn đàn, tìm đọc tài liệu… Từ đó, có cơ sở để tìm ra những ý tưởng mới để hoàn
thành đề tài một cách tốt nhất.
1.5.Ý nghĩa thực hiện.
Đề tài đã giúp giải quyết được vấn đề theo dõi những thông số cần thiết, cụ thể là
theo dõi được những thông số cần thiết của động cơ, thời gian thi đấu, thời gian từng
vịng chạy. Từ đó người thi đấu dễ theo dõi, đưa ra chiến thuật tốt cho q trình thi đấu
của tồn đội.
1.6.Giới hạn đề tài.

11

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 Giới thiệu về Shell Eco Marathon 2017 và luật chơi
“ Shell Eco-Marathon là môt sân chơi cho sinh viên trên toàn thế giới để xây
dựng, thiết kế và lái xe tiết kiệm năng lượng nhất. Sự kiện này được diễn ra hàng năm tại
ba khu vực Châu Á, Châu Mỹ và Châu Âu. Các đội có nhiệm vụ làm sao để xe đi xa hơn
nhưng ít nhiên liệu nhất.
Sự dẫn động trong tương lai của xe
Các kỹ sư tương lai sẽ có một năm để chuẩn bị cho một cuộc chiến chính thức một
vài ngày trên những cung đường đô thị với với chiếc xe tiết kiệm năng lượng nhất của
mình.
Địa điểm
Trong năm 2017, sự kiện Shell Eco-marathon chính diễn ra tại ba địa điểm trên
toàn thế giới:
Shell Eco-marathon Châu Á: 16-ngày 19 Tháng Ba tại Singapore, SG.
Shell Eco-marathon châu Mỹ: 27-ngày 29 Tháng Tư tại Detroit, Michigan, Mỹ.
Shell Eco-marathon Châu Âu: Tháng 25-28, London, Vương quốc Anh.
Làm thế nào để nó hoạt động?
Được chia theo loại xe và loại năng lượng. Loại xe Prototype ( ba bánh) tập trung
chủ yếu vào việc tiết kiệm năng lượng nhất, trong khi đó sự thoải mái hành khách bị mất
đi. Nhưng với loại xe UrbanConcept khuyến khích những thiết kế thực tế hơn. Với những
loại xe thiết kế theo loại năng lượng bao gồm nhiên liệu cho động cơ đốt trong: Xăng,
dầu Diesel, nhiên liệu hóa lỏng từ khí tự nhiên và ethanol
Trong các loại xe điện, xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro và pin lithium-based
Cuộc thi về quãng đường
Trong những ngày cuộc thi chính thức diễn ra, các đội nổ lực thực hiện các vịng
đua nhiều nhất có thể để đưa xe đi xa nhất với lượng nhiên liệu ít nhất
Các xe sẽ được lái với số vòng đua cố định và tốc độ giới hạn được quy định bỡi ban tổ
chức. Ban tổ chức cũng có các tính cho người chiến thắng ở mỗi hạng mục đối với từng
loại xe từng loại nhiên liệu
Những hạng mục giải thưởng khác như thành tích cho xe có độ an tồn cao nhất,

giải thưởng làm việc nhóm và giải thiết kế.
12


Cuộc thi truyền cảm hứng cho các kỹ sư trẻ tương lai để biến tầm nhìn của họ về
tính di động bền vững thành hiện thực, dù chỉ trong một vài ngày. Nó cũng là những nổ
lực chói sáng về tất cả những gì đã diễn ra trong cuộc thi để một ngày nào đó có thể chạy
những chiếc xe này trên đường.
Một chút về lịch sử cuộc thi
Trở về ngày cuộc thi năm 1939 khi mà những nhân viên của cơng ty dầu khí Shell
tại Mỹ đã tạo nên một cuộc cá cược vui xem ai có thể đi xa hơn với cùng lượng nhiên
liệu với chiếc xe của mình. Sau đó nó được mở rộng đến nhiều hơn hai châu lục, bao gồm
nhiều loại năng lượng hơn và sự tranh luận sôi nổi về xung quanh tương lai của nguồn
năng lượng và xe”
2.1.1.Kích thước
Bảng 2.1: Các thơng số cho phép
Thông số
Chiều cao giới hạn trên
Chiều rộng giới hạn trên
Chiều dài giới hạn trên
Chiều rộng giới hạn dưới
Chiều dài giới hạn dưới
Tỉ lệ chiều cao và rộng
Trọng lượng tài xế
Trọng lượng xe

Kí hiệu
Ht
Bt
Lt

Bd
Ld
h/b
Wt
Wx

Giới hạn
< 100cm
< 130cm
< 350cm
>50cm
>100cm
<1.25
>50kg
< 140kg

13


Hình 2.1: Kích thước giới hạn của xe
Vỏ xe
•

Vỏ tháo lắp dễ dàng cho việc kiểm tra, độ cứng phù hợp

•

Tất cả các bộ phận phải nằm trong vỏ

•

Bố trí các chi tiết như ắc quy, hệ thống nhiên liệu, động cơ … 1 cách an toàn và
gọn gàn chắc chắn

•

Bánh xe khơng được chạm các bộ phận khác của xe

•

Sàn xe phải liền 1 khối khơng chắp nối

•

Vỏ xe cũng liền 1 khối dễ tháo lắp và không dùng cửa

Hình 2.2: Bố trí các bộ phận trên xe
2.1.2.Khung Sườn
•

Chọn vật liệu có độ cứng vững cao

•

Nhẹ là yếu tố ưu tiên

•

Bao bọc tồn bộ xe để bảo vệ tài xế

•

Khơng để nhơ ra các cạnh nhọn và bén kể cả trong và ngoài xe
14


•

Thanh rollbar:
o

Cao hơn mũ 5cm

o

Cao hơn bình xăng 5cm

o

Rộng hơn vai tài xế

o

Chịu được 70kg

Hình 2.3: Điều kiện thiết kế khung sườn
2.1.3.Bán kính quay vịng
•

Bán kính quay vịng < 8m

•

Chỉ đặt lái ở bánh trước

•

Tầm nhìn tài xế 1800

15


Hình 2.4: Bán kính quay vịng

Hình 2.5: Tầm nhìn tài xế

Hình 2.6: Đặt lái bánh trước

2.1.4.Hệ thống khí xả
Nên đưa dịng khí xả thốt ra khỏi thân xe, nhưng khơng đưa ra q xa khí thải
phải hợp lý khơng xả khói đen

16


Hình 2.7: Tiêu chuẩn khí thải và bố trí ống xả
2.1.5.Lối thốt
•

Tài xế có khả năng thốt khỏi xe trong 10 giây

•

Khơng dùng bang keo băng dính để kết nối phần khung sườn và vỏ,

•

Tuy nhiên phải có có cấu đơn giản nhưng vẫn chắc chắn dễ thoát lắp mà khơng
cần đến dụng cụ chun dùng

•

Chân để phía trước

17


Hình 2.8: Bố trí cơ cấu gài vỏ và lối thốt
2.1.6.Thơng gió
•

Thơng gió phù hợp để giải toả nhiệt độ động cơ làm mát khoang xe do điều kiện
nóng ẩm ở đơng nam á

Hình 2.9: Bố trí các lỗ thơng gió trên xe
2.1.7.Vách ngăn động cơ
•

Vách ngăn cố định tách được khoang động cơ và khoang tài

•

Được làm bằng vật liệu chống cháy

•

Ngăn chặn những can thiệp vào khoang động cơ khi xe chuyển động

•

Ngăn chặn sức nóng, khói xe cũng như những rủi ro từ khoang động cơ để bảo vệ
tài xế

18


Hình 2.10: Bố trí vách ngăn
2.1.8.Hệ thống phanh
•

Hệ thống phanh độc lập

•

Độ dốc 20% (20:100)

19


Hình 2.11: Thử phanh với độ dốc 20%

2.2 Nguyên lý làm việc động cơ xăng bốn kỳ
Khi động cơ làm việc (hình 2.12), trục khuỷu 1 quay (theo chiều mũi tên) còn
piston 3 nối bản lề với trục khuỷu qua thanh truyền 10 sẽ chuyển động tịnh tiến trong
xylanh 2
Mỗi chu trình làm việc của động cơ xăng bốn kỳ bao gồm 4 hành trình là: nạp, nén,
cháy- giãn nở, thải, thực hiện một lần sinh cơng (trong hành trình cháy- giãn nở). Để thực
hiện được như vậy thì piston phải dịch chuyển lên xuống bốn lần tương ứng với hai vòng
quay của trục khuỷu động cơ (từ 0 0 đến 7200). Quá trình diễn ra khi piston đi từ ĐCD lên
ĐCT hoặc ngược lại được gọi là một kỳ. Chu kỳ làm việc của động cơ xăng bốn kỳ như
sau:

20


1.Trục khuỷu
2.Xilanh
3.Piston
4.Ống nạp
5.Bộ chế hịa khí
6.Xupap nạp
7.Bugi
8.Xupap thải
9.Ống thải
10.Thanh truyền
Hình 2.12: Các hành trình làm việc của động cơ xăng 4 kì
Hành trình nạp: trong hành trình này (hình 2.12), khi trục khuỷu 1 quay, piston 3 sẽ
dịch chuyển từ ĐCT xuống ĐCD, xupáp nạp 6 mở, xupáp thải 8 đóng, làm cho áp suất
trong xylanh 2 giảm và do đó hồ khí ở bộ chế hồ khí 5 qua ống nạp 4 được hút vào
xylanh.

Trên đồ thị cơng (hình 2.13) : đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa áp suất và thể tích
làm việc của xylanh ứng với mỗi vị trí khác nhau của piston, hành trình nạp được thể
hiện bằng đường ra (r-a).
Trong hành trình nạp, xupáp nạp thường mở sớm trước khi piston lên điểm chết
trên (biểu thị bằng điểm d1), để khi piston đến ĐCT (thời điểm bắt đầu nạp) thì xupáp
đã được mở tương đối lớn làm cho tiết diện lưu thông lớn bảo đảm hồ khí đi vào
xylanh nhiều hơn. Góc ứng α1 với đoạn d1r đó được gọi là góc mở sớm của xupáp nạp.

21


Hình 2.13: Đồ thị cơng

Hình 2.14: Đồ thị phối khí của động cơ xăng 4 kì

Đồng thời xupáp nạp cũng được đóng muộn hơn một chút so với vị trí piston ở
ĐCD (điểm d2) để lợi dụng độ chân không cịn lại trong xylanh và lực qn tính của
dịng khí nạp, làm tăng thêm lượng hồ khí nạp vào xylanh (giai đoạn nạp thêm). Góc
ứng 2 với đoạn ad2 đó được gọi là góc đóng muộn của xupáp nạp. Vì vậy, q trình
nạp khơng phải kết thúc tại ĐCD mà muộn hơn một chút, nghĩa là sang cả hành trình
nén. Tuy nhiên trong một số chế độ tốc độ thấp do qn tính của dịng khí nạp cịn nhỏ,
(do pd2>p0) một phần môi chất đã được nạp vào trong xylanh bị lọt ra ngồi trong giai
đoạn góc đóng muộn xupáp nạp khi đó người ta gọi là "hiện tượng thối lui“.
Vì vậy, góc quay trục khuỷu tương ứng của q trình nạp là (α1 +α180 + α2) lớn
hơn góc trong hành trình nạp 1800
Cuối quá trình nạp, áp suất và nhiệt độ của hồ khí trong xylanh là:
pa = 0,8 ÷ 0,9 kG/cm2
Ta = 350 ÷ 4000oK
Hành trình nén: trong hành trình này (hình 2.12), xupáp nạp và xupáp thải đều đóng.
Piston dịch chuyển từ ĐCD lên ĐCT, hồ khí trong xylanh bị nén, áp suất và nhiệt độ

của nó tăng lên.

22


Hành trình nén được biểu thị bằng đường ac” (hình 2.13), nhưng quá trình nén
thực tế chỉ bắt đầu khi các xupáp nạp và thải đóng kín hồn tồn, tức là lúc mà hồ khí
trong xylanh đã cách ly với mơi trường bên ngồi. Do đó thời gian thực tế của quá trình
nén (1800 - α2) nhỏ hơn thời gian hành trình nén lý thuyết (1800 ).
Cuối hành trình nén (điểm c’ hình 2.13) bu-gi 7 của hệ thống đánh lửa phóng tia
lửa điện để đốt cháy hồ khí. Góc ứng với đoạn cc’ (hình 1-3) hay góc ϕs (hình 2.14)
được gọi là góc đánh lửa sớm của động cơ.
Cuối hành trình nén, áp suất và nhiệt độ của hồ khí trong xylanh là:
pc = 11,0 ÷ 15,0 kG/cm2 ;

Tc = 500 ÷ 7000oK.

Hành trình cháy giãn nở sinh cơng: trong hành trình này (hình 2.12), xupáp nạp và thải
đóng. Do hồ khí được bugi đốt cháy ở cuối hành trình nén, nên khi piston vừa đến ĐCT
thì tốc độ cháy của hồ khí càng nhanh, làm cho áp suất của khí cháy tăng lên rất lớn
trong xylanh và được biểu thị bằng đường c’z trên đồ thị công. Tiếp theo q trình cháy
là q trình giãn nở của khí cháy (đường zb) piston bị đẩy từ ĐCT xuống ĐCD và phát
sinh cơng. Áp suất và nhiệt độ của khí cháy lớn nhất trong xylanh là:
pz = 40 ÷70 kG/cm2

Tz = 2300 ÷ 28000oK

Hành trình thải: trong hành trình này (hình 1-2b), xupáp nạp vẫn đóng cịn xupáp thải
mở. Piston dịch chuyển từ ĐCD lên ĐCT đẩy khí đã cháy qua ống thải 9 ra ngoài.
Trước khi kết thúc hành trình cháy – giãn nở sinh cơng, xupáp thải được mở sớm

một chút trước khi piston tới ĐCD (điểm b’) để giảm bớt áp suất trong xylanh ở giai
đoạn giãn nở, do đó giảm được cơng tiêu hao để đẩy khí ra khỏi xylanh. Ngồi ra khi
giảm áp suất này thì lượng sản phẩm cháy cịn lại trong xylanh cũng giảm, do đó giảm
được cơng trong q trình thải chính và giảm được lượng khí sót đồng thời tăng được
lượng hồ khí nạp vào xylanh. Góc ứng với đoạn b’b hay góc α3 gọi là góc mở sớm của
xupáp thải.
Đồng thời để thải sạch khí cháy ra khỏi xylanh, xupáp thải cũng được đóng muộn
hơn một chút so với thời điểm piston ở ĐCT (điểm r’). Góc ứng với đoạn rr’ là góc α4
gọi là góc đóng muộn của xupáp thải.

23


Do xupáp thải mở sớm và đóng muộn nên góc quay trục khuỷu dành cho quá
trình thải (α3 +α180 + α4 ) lớn hơn góc của hành trình thải (α180 ). Áp suất và nhiệt độ
của khí thải là:
pr = 1,0 ÷1,20 kG/cm2

Tr = 900 ÷ 12000oK

;

Trên đồ thị cơng đoạn d1r biểu thị thời kỳ trùng điệp của xupáp nạp và xupáp thải,
tức là thời kỳ mà hai xupáp cùng mở, góc ứng với đoạn d1r’ là góc (α1 + α4 ) (hình2.14)
gọi là góc trùng điệp của hai xupáp.
Sau khi hành trình thải kết thúc, thì động cơ xăng 4 kỳ một xylanh đã hoàn thành một chu
kỳ làm việc và chuyển sang chu trình tiếp theo.
Bảng 2.2: Thơng số động cơ Honda Wave S 110cc
Dung tích xilanh * hành trình piston
Dung tích xylanh

Tỉ số nén
Truyền động xupap
Xupap hút: mở khi nâng 1 mm

50,0 * 55,6 mm
109,1 cm3
9,0:1
Hai xupap truyền động xích đơn SOHC
50 trước điểm chết trên

Đóng khi nâng 1 mm
Xupap xả: mở khi nâng 1 mm

300 sau điểm chết dưới
340 trước điểm chết dưới

Đóng khi nâng 1 mm
Hệ thống bôi trơn
Kiểu bơm dầu
Hệ thống làm mát
Lọc gió
Loại trục cơ
Động cơ khơ
Bố trí xilanh

00 sau điểm chết trên
Bôi trơn cưỡng bức cacte dưới
Bơm bánh răng
Làm mát bằng khơng khí
Lọc giấy nhờn

Loại lắp ráp
22,6kg
Xilanh đơn nghiêng 800 phương thẳng đứng

2.3 Hệ thống phun xăng điện tử PGM – FI trên xe Honda hiện nay
2.3.1 Mô tả hệ thống phun xăng điện tử (PGM – FI).
•

Sơ đồ khối.
Hệ thống phun xăng điện tử (PGM-FI – Programmed Fuel Injection) chia làm 3

nhóm chính: Các cảm biến (Đưa tín hiệu vào), ECM động cơ (Bộ xử lý trung tâm) và các
cơ cấu chấp hành (Tín hiệu ra).
Các cảm biến và cơ cấu chấp hành tạo nền tảng cho hệ thống phun xăng điện tử, sự điều
khiển đó được mơ tả như sau:

24


ECM nhận tín hiệu từ các cảm biến đặt trên động cơ để biết chế độ hoạt động của
động cơ. Sau đó đưa tín hiệu điện áp đến điều khiển các cơ cấu chấp hành và nhận tín
hiệu phản hồi từ các cơ cấu chấp hành.
Nguyên lý điều khiển chung của hệ thống.

Hình 2.18: Nguyên lý điều khiển chung

Hình 2.19: Sơ đồ khối
2.3.2 Cấu tạo và sơ đồ hoạt động của hệ thống phun xăng điện tử.
 Vị trí các bộ phận hệ thống phun xăng điện tử.

25