Giáo trình Điện động cơ (Nghề Sửa chữa và bảo dưỡng ô tô)

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH


GIÁO TRÌNH
MƠ ĐUN: ĐIỆN ĐỘNG CƠ
NGÀNH/NGHỀ: SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG Ô TƠ
TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP
(Ban hành kèm theo Quyết định số:
/QĐ-CĐKTKT
ngày
tháng
năm 20 của Hiệu trưởng Trường
Cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh)

Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2018


ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH


GIÁO TRÌNH
MƠ ĐUN: ĐIỆN ĐỘNG CƠ
NGÀNH/NGHỀ: SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG Ô TƠ
TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP

THƠNG TIN CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI
Họ tên: Nguyễn Thanh Đức

Học vị: Kỹ sư công nghệ kỹ thuật ô tô
Đơn vị: Khoa Công nghệ ô tô
Email:

TRƯỞNG KHOA

TỔ TRƯỞNG
BỘ MƠN

CHỦ NHIỆM
ĐỀ TÀI

HIỆU TRƯỞNG
DUYỆT

Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2018


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được phép
dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh
thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.


LỜI GIỚI THIỆU
Trong vịng 20 năm trở lại đây, cơng nghiệp ơtơ đã có những sự thay đổi lớn lao.
Đặc biệt, hệ thống điện động cơ trên ơtơ đã có bước phát triển vượt bậc nhằm đáp ứng
các yêu cầu: tăng công suất động cơ, giảm tiêu hao nhiên liệu, giảm độ độc hại của khí
thải, tăng tính an tồn và tiện nghi của ô tô. Ngày nay, chiếc ô tơ là một hệ thống phức

hợp bao gồm cơ khí và điện tử. Trên hầu hết các hệ thống điện ôtô đều có mặt các bộ vi
xử lý để điều khiển các quá trình hoạt động của hệ thống. Các hệ thống mới lần lượt ra
đời và được ứng dụng rộng rãi trên các loại xe, từ các hệ thống điều khiển động cơ và các
hệ thống phụ. Giá thành của các hệ thống điện động cơ đã chiếm 30 % giá thành của xe.
Giáo trình Điện động cơ được biên soạn dựa trên các giáo trình thực tập động cơ
dầu của trường Đại học Sư phạm kỹ thuật TPHCM, tài liệu hướng dẫn sửa chữa của
Toyota và nhiều tài liệu khác. Ngồi ra, giáo trình cịn được biên soạn với tiêu chí dựa
trên những thiết bị sẵn có tại Khoa Cơng Nghệ Ơ Tơ – Trường CĐ KT-KT TP.HCM
Tác giả chân thành cảm ơn thầy cô Khoa Công Nghệ ƠTơ đã đóng góp những ý
kiến có ích và khích lệ tơi trong q trình biên soạn giáo trình này. Tuy rất cố gắng nhưng
giáo trình khơng tránh khỏi một số sai sót nhất định, kính mong q đồng nghiệp và độc
giả cho ý kiến để hoàn thiện hơn.
…………., ngày……tháng……năm………
Chủ biên: Nguyễn Thanh Đức


GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN
Tên mơn mơ đun: Điện động cơ
Mã mơ đun: MĐ2103619
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơn học/mơ đun:
- Vị trí: Mơ đun chun ngành, học kỳ III tính theo tồn khóa học
- Tính chất: Mơ đun bắt buộc
- Ý nghĩa và vai trị của môn học/mô đun:
Mục tiêu của môn học/mô đun:
- Kiến thức:
+Phân biệt và nhận dạng được phần tử trong hệ thống EFI, ESA và ISC.
+ Nhận dạng được các phần tử trong hệ thống điện điều khiển động cơ.
+ Nhận dạng các phần tử trong hệ thống nhiên liệu của động cơ xăng. Các mạch điện
điều khiển cơ bản củ hệ thống nhiên liệu.
+ Nhận dạng các phần tử cảm biến trong hệ thống của động cơ phun xăng điện tử.

+ Tổng quan, nhận định hệ thống đánh lửa điện tử của động cơ xăng.
+ Nhận dạng các phần tử trong hệ thống khởi động. Nguyên lý hoạt động của hệ
thống khởi động.
+ Giải thích được sơ đồ và nguyên lý làm việc chung của mạch điện trên ô tô.
+ Trình bày được cấu tạo, hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng của các cụm chi tiết
trong hệ thống điện điều khiển động cơ trên ô tô
- Kỹ năng:
+ Tháo lắp, đo kiểm và thay thế được các phần tử trong hệ thống EFI, ESA và ISC.
+ Tháo lắp, đo kiểm và thay thế được các phần tử trong hệ thống điều khiển động cơ.
+ Tháo lắp, đo kiểm và thay thế được các phần tử trong hệ thống nhiên liệu của động
cơ xăng.
+ Tháo lắp, đo kiểm và thay thế được các phần tử cảm biến trong hệ thống của động
cơ phun xăng điện tử.
+ Tháo lắp, đo kiểm và thay thế được các phần tử hệ thống đánh lửa điện tử của động
cơ xăng.
+ Bảo dưỡng sửa chữa thay thế được các phần tử trong hệ thống khởi động và máy
khởi động.
+ Sử dụng đúng, hợp lý các dụng cụ kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa đảm bảo chính
xác và an tồn
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm:
+ Đảm bảo an toàn về người và thiết bị.
+ Khả năng tự học hỏi, tìm tịi, làm việc nhóm và yêu thích nghề nghiệp của bản thân
.


MỤC LỤC
TRANG
1. Lời giới thiệu

1

2. Mục tiêu Mô đun

2

3. Bài 1: Khái niệm về hệ thống EFI, ESA, ISC

4

4. Bài 2: Mạch nguồn, mạch nối đất và điện áp cảm biến

27

5. Bài 3: Hệ thống nhiên liệu

40

6. Bài 4: Cảm biến và mạch điện cảm biến

73

7. Bài 5: Hệ thống đánh lửa

117

8. Bài 6: Hệ thống khởi động

153

9. Danh mục viết tắc

173

10. Tài liệu tham khảo

174


BÀI 1. KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG EFI, ESA, ISC – LÝ THUYẾT
BÀI 1. KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG EFI, ESA, ISC – LÝ THUYẾT
MỤC TIÊU:



Sau khi học xong bài thực tập này Sinh viên:
-

Nắm được kiến thức phần tử trong hệ thống EFI, ESA và ISC.

-

Nhận dạng các chi tiết trong hệ thống EFI, ESA và ISC

-

Nhận dạng hệ thống nhiên liệu, bộ điều khiển trung tâm



PHƯƠNG TIỆN - DỤNG CỤ - THIẾT BỊ

-

Động cơ xăng phun xăng có van ISC, có trang bị hệ thống đánh lửa sớm ESA.

-

Đồng hồ VOM, mâm đựng các chi tiết, bình ắc quy.

-

Tủ đồ nghê, dụng cụ sửa chữa ơ tơ thích hợp.

-

Dây điện, băng kéo, vải lau
Hộp ECU 3S, 5S

1.1.

Khái quát về hệ thống EFI
Hệ thống EFI là hệ thống phun xăng điện tử (Electronic Fuel Injection), bằng

cách kiểm tra lượng khơng khí nạp vào động cơ từ đó định ra lượng nhiên liệu cung
cấp qua các kim phun theo đúng tỉ lệ lý thuyết (A/F = 14,7/1). Ngoài ra, trên động cơ
người ta cịn bố trí các cảm biến khác để hiệu chỉnh phun cho chính xác khi trạng thái
làm việc của động cơ thay đổi. Hệ thống EFI có các đặc điểm sau:
 Nhiên liệu được cung cấp bằng một bơm dẫn động bằng điện.
 Nhiên liệu sử dụng là xăng.
 Nhiên liệu phun nhờ sự mở của các van kim phun. Bên trong các kim phun

có các van được điều khiển đóng mở bằng một cuộn dây khi có dịng điện đi
qua nó.
 Các kim phun được điều khiển từ bộ điều khiển điện tử, gọi tắt là ECU
(Electronic Control Unit). ECU điều khiển khiển các kim phun bằng xung
điện dạng xung vng, có chiều dài xung thay đổi. Dựa vào chiều dài xung
này các kim phun sẽ mở với thời gian dài hay ngắn, từ đó định lượng nhiên
liệu phun nhiều hay ít.
 ECU nhận tín hiệu từ các cảm biến để xác định tình trạng hoạt động của động
cơ, điều kiện mơi trường, từ đó điều khiển thời gian phun nhiên liệu.

KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ

1


BÀI 1. KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG EFI, ESA, ISC – LÝ THUYẾT

Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống điều khiển động cơ
Ngày nay, ECU (Electronic Control Unit) động cơ không chỉ có chức năng điều
khiển phun nhiên liệu mà nó còn điều khiển thời điểm đánh lửa sớm, tốc độ cầm
chừng, chẩn đoán, quạt làm mát, thời điểm mở của xú pap, đường ống nạp, bướm ga,
hệ thống chống ô nhiểm…
1.1.1 SO SÁNH VỚI BỘ CHẾ HỒ KHÍ
Hệ thống nhiên liệu dùng bộ chế hồ khí đã chiếm lãnh thị trường từ thập niên
60 đến thập niên 80. Nó có khuyết điểm là định lượng nhiên liệu bằng các hệ thống cơ
khí nên độ chính xác khơng cao. Các chế độ làm việc giữa bộ chế và khí và hệ thống
EFI gần tương tự như nhau.
1.1.2 PHƯƠNG PHÁP TẠO HỖN HỢP
Động cơ sử dụng bộ chế hồ khí, ở tốc độ chậm người ta lợi dụng độ chân
không lớn ở sau cánh bướm ga để hút nhiên liệu đi ra khỏi bộ chế hịa khí từ lỗ cầm

chừng và lỗ chạy chậm. Còn ở chế độ một phần tải và tải lớn, người ta lợi dụng tốc độ
dịng khí đi qua họng bộ chế hịa khí để hút nhiên liệu ra khỏi mạch chính.

KHOA CƠNG NGHỆ Ơ TƠ

2


BÀI 1. KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG EFI, ESA, ISC – LÝ THUYẾT

Hình 1.2: Bộ chế hịa khí
Ở hệ thống phun xăng điện tử, lượng khơng khí nạp vào động cơ di chuyển độc
lập với hệ thống nhiên liệu. Lượng khơng khí nạp vào động cơ được kiểm tra bởi bộ
đo lưu lượng khơng khí, tín hiệu này được ECU tiếp nhận và ECU sẽ điều khiển thời
gian mở kim phun phù hợp với lượng khơng khí nạp và số vịng quay của động cơ.

Hình 1.3: Hệ thống phun xăng điện tử
1.1.3 KHI KHỞI ĐỘNG LẠNH
Khi khởi động lạnh, ở động cơ bộ chế hồ khí người ta sử dụng cơ cấu điều
khiển bướm gió tự động. Khi động cơ lạnh bướm gió đóng hịan tồn, lượng nhiên liệu

KHOA CƠNG NGHỆ Ô TÔ

3


BÀI 1. KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG EFI, ESA, ISC – LÝ THUYẾT
được cung cấp từ mạch chạy chậm và mạch chính để làm giàu hỗn hợp. Sau khởi
động, cơ cấu điều khiển bướm gió mở một phần sẽ điều khiển bướm gió hé mở.

Hình 1.4: Sơ đồ hệ thống điều khiển khởi động lạnh
Ở động cơ phun xăng, lượng nhiên liệu phun khi khởi động được căn cứ vào tín
hiệu khởi động từ contact máy (ST), cảm biến nhiệt độ động cơ, cảm biến nhiệt độ
khơng khí nạp và điện áp của ắc quy. Ngồi ra, người ta cịn dùng kim phun khởi động
lạnh và contact nhiệt thời gian để cung cấp thêm nhiên liệu cho động cơ.
Sau khởi động, ECU sử dụng tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ nước làm mát để
làm giàu hỗn hợp để giúp động cơ hoạt động tốt khi lạnh.

Hình 1.5: Sơ đồ hệ thống điều khiển khởi động lạnh

KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ

4


BÀI 1. KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG EFI, ESA, ISC – LÝ THUYẾT
1.1.4 KHI TĂNG TỐC
Khi cánh bướm ga mở rộng đột ngột, lượng khơng khí nạp sẽ gia tăng tức thời.
Nhưng ở bộ chế hồ khí do nhiên liệu có độ nhớt và do qn tính của dịng nhiên liệu
nên lượng nhiên liệu cung cấp không kịp thời. Để khắc phục, người ta dùng bơm tăng
tốc.

Hình 1.6: Sơ đồ mạch tăng tốc
Ở động cơ phun xăng, lượng khơng khí nạp khi tăng tốc được kiểm tra trực tiếp
bởi bộ đo gió. ECU dùng tín hiệu lưu lượng khơng khí nạp và cảm biến vị trí bướm ga
để thực hiện làm giàu hỗn hợp khi tăng tốc.
1.1.5. CHẾ ĐỘ TẢI LỚN
Muốn cho động cơ phát ra mô men cực đại hoặc cơng suất cực đại thì phải làm
giàu hỗn hợp khi cánh bướm ga mở lớn. Ở động cơ dùng bộ chế hịa khí người ta dùng
mạch làm đậm để hổ trợ thêm nhiên liệu cho mạch chính.

Cịn ở động cơ phun xăng để làm giàu hỗn hợp khi tải lớn, người ta dùng cảm
biến vị trí bướm ga để xác định chế độ tải. ECU sử dụng tín hiệu này để làm giàu hỗn
hợp cho động cơ.

Hình 1.7: Chế độ tồn tải
KHOA CƠNG NGHỆ Ơ TƠ

5


BÀI 1. KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG EFI, ESA, ISC – LÝ THUYẾT
1.1.6. KẾT CẤU CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG EFI
Hệ thống phun xăng điện tử được chia làm 3 hệ thống nhỏ: Hệ thống nạp khơng
khí, hệ thống nhiên liệu và hệ thống điện điều khiển.
1.1.7. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ
Hệ thống điều khiển điện tử bao gồm ECU, các cảm biến, các tín hiệu và các bộ
chấp hành.
Các cảm biến và các tín hiệu được bố trí xung quanh để xác định tình trạng làm
việc thực tế của động cơ. ECU tiếp nhận tín hiệu từ các cảm biến, từ đó tính tốn và
điều khiển các bộ chấp hành làm việc cho chính xác. Các bộ chấp hành là các kim
phun, bộ điều khiển đánh lửa (Igniter), van điều khiển tốc độ cầm chừng, rơ le bơm,
đèn Check, van dầu của hệ thống điều khiển bướm ga thơng minh…

Hình 1.8: Hệ thống điều khiển điện tử L - JETRONIC

KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ

6

BÀI 1. KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG EFI, ESA, ISC – LÝ THUYẾT
1.1.8 HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU
Dùng một bơm điện để cung cấp nhiên liệu. Nhiên liệu sau khi đi qua lọc và bộ
dập dao động, nó sẽ đi vào ống phân phối. Tại ống phân phối, nhiên liệu được cung
cấp đến các kim phun, kim phun khởi động lạnh, lượng nhiên liệu thừa đi qua bộ điều
áp và trở lại thùng nhiên liệu.
Khi ECU điều khiển kim phun mở, nhiên liệu được cung cấp vào đường ống
nạp bên cạnh xú pap nạp. Nhiên liệu được cung cấp qua kim phun dưới một áp suất
không đổi nhờ bộ điều áp, lượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ nhiều hay ít phụ
thuộc vào thời gian mở kim phun.

Hình 1.9: Sơ đồ khối hệ thống cung cấp nhiên lệu
1.1.9 HỆ THỐNG NẠP KHƠNG KHÍ
Trong q trình động cơ hoạt động, do sự chênh lệch áp suất môi trường và
trong xy lanh khơng khí được cung cấp vào động cơ. Lượng khơng khí nạp vào động
cơ được điều khiển bởi cánh bướm ga và được kiểm tra bởi cảm biến lưu lượng khơng
khí nạp. Căn cứ vào lượng khơng khí nạp, ECU sẽ điều khiển lượng nhiên liệu phun
tương ứng.

KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ

7


BÀI 1. KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG EFI, ESA, ISC – LÝ THUYẾT

Hình 1.10: Sơ đồ khối hệ thống nạp khí
1.2. Khái quát về hệ thống ESA

Hệ thống ESA phát hiện các điều kiện của động cơ căn cứ vào các tín

hiệu do các cảm biến khác nhau cung cấp, và điều khiển các bugi đánh lửa ở
thời điểm thích hợp.
Căn cứ vào tốc độ động cơ và tải trọng của động cơ, ESA điều khiển
chính xác thời điểm đánh lửa để động cơ có thể tăng cơng suất, làm sạch các
khí xả, và ngăn chặn kích nổ một cách có hiệu quả.
Hệ thống đánh lửa phải đáp ứng được 3 yêu cầu sau:
 Tia lửa phải mạnh.
 Thời điểm đánh lửa phải chính xác ở mọi chế độ tốc độ và tải của động cơ.
 Phải có độ tin cậy cao.
KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ

8


BÀI 1. KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG EFI, ESA, ISC – LÝ THUYẾT
Trong quá trình động cơ hoạt động, thời điểm đánh lửa phải đảm bảo chính xác
ở mọi chế độ làm việc của động cơ. Theo thực nghiệm người ta thấy rằng, công suất
động cơ đạt tối ưu khi áp suất hỗn hợp cháy trong xy lanh đạt cực đại sau điểm chết
trên từ 10°- 15°.
Thời gian cháy của hỗn
hợp khí phụ thuộc vào tốc độ của
động cơ, áp suất trong đường ống
nạp, nhiệt độ của động cơ, nhiệt
độ khơng khí nạp…Do vậy, để
đảm bảo thời điểm đánh lửa chính
xác bằng cách người ta sử dụng
các cảm biến bố trí xung quanh
động cơ để ghi nhận điều kiện làm
việc thực tế, tín hiệu từ các cảm
biến được chuyển về ECU của

động cơ và ECU sẽ cho ra tín hiệu
điều khiển hệ thống đánh lửa hoạt
động sao cho công suất và hiệu
suất của động cơ được duy trì ở
mức tối ưu.
1.2.1 TÍN HIỆU IGT
Khi tiếp nhận tín hiệu từ các cảm biến, ECU sẽ cho ra tín hiệu điều khiển thời
điểm đánh lửa IGT. Tín hiệu IGT do ECU phát ra trước điểm chết trên (BTDC) ở q
trính nén, nó dạng xung vuông.
Đối với động cơ 4 xy lanh trong một
chu kỳ làm việc của động cơ, ECU cung cấp
4 tín hiệu IGT, mỗi xung cách nhau một góc
độ là 180°. Động cơ 6 xy lanh, hệ thống
đánh lửa tiếp nhận 6 tín hiệu IGT, xung này
cách xung kia một góc 120°. Hay nói cách
khác, số xung của tín hiệu IGT do ECU
cung cấp bằng với số xy lanh của động cơ.
KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ

9


BÀI 1. KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG EFI, ESA, ISC – LÝ THUYẾT
Tín hiệu IGT được cung cấp đến bộ đánh lửa (Igniter). Igniter sẽ điều khiển
dòng điện đi qua cuộn sơ cấp của bơ bin. Khi xung tín hiệu IGT mất, dòng điện đi
qua cuộn sơ cấp bị ngắt, làm cảm ứng trong cuộn thứ một sức điện động có điện áp
cao và nhờ bộ chia điện, điện áp này sẽ được cung cấp đến bu gi đã định trước.
1.2.2 GĨC ĐÁNH LỬA SỚM BAN ĐẦU
Góc đánh lửa sớm ban đầu là góc đánh lửa ứng với chế độ khởi động, thời
điểm đánh lửa xảy ra cách điểm chết trên một góc độ là 5°, 7° hoặc 10° tùy theo động

cơ. ECU nhận biết góc đánh lửa sớm ban đầu qua tín hiệu G và Ne.

Trong q trình động cơ khởi động, khi ECU nhận được xung tín hiệu điều
khiển thời điểm đánh lửa G đầu tiên và kế tiếp là xung tín hiệu Ne ở số vịng quay
dưới 500 v/p thì nó sẽ phát ra xung IGT để điều khiển góc đánh lửa sớm ban đầu.
 Khi nhận xung tín hiệu góc độ trục khuỷu G thì ECU sẽ phát ra xung tín hiệu
IGT.
 Tại điểm A: ECU nhận tín hiệu xung Ne đầu tiên căn cứ vào xung tín hiệu G.
 Tại điểm B: Là điểm kết thúc xung tín hiệu Ne. Tại điểm này xung tín hiệu IGT
mất, tia lửa điện cao áp xuất hiện ở bu gi.
1.2.3 GĨC ĐÁNH LỬA SỚM
Góc đánh lửa sớm cơ bản là góc đánh lửa sớm tương ứng với bộ đánh lửa sớm
chân không và li tâm trong hệ thống đánh lửa transistor. Hay nói cách khác, hệ thống
đánh lửa sớm điện tử (ESA) căn cứ vào cảm biến lưu lượng khơng khí nạp và cảm
biến số vịng quay động cơ Ne để xác định góc đánh lửa sớm cơ bản.

KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ

10


BÀI 1. KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG EFI, ESA, ISC – LÝ THUYẾT
Để đảm bảo thời điểm đánh lửa
là tối ưu nhất, ECU cịn căn cứ vào tín
hiệu từ các cảm biến khác như nhiệt độ
nước làm mát, nhiệt độ khơng khí nạp,
vị trí bướm ga, tốc độ xe, cảm biến
kích nổ… Góc đánh lửa căn cứ vào các
cảm biến trên dùng để hiệu chỉnh thời
điểm đánh lửa cho chính xác được gọi

là góc đánh lửa hiệu chỉnh.
Góc đánh lửa sớm do ECU điều khiển thực tế = GĐL sớm cơ bản + GĐL sớm
hiệu chỉnh.
Góc đánh lửa sớm của động cơ = góc đánh lửa ban đầu + Góc đánh lửa sớm
thực tế.
1.3. Khái quát về hệ thống ISC
Hệ thống ISC điều khiển tốc độ không tải sao cho nó ln ln thích
hợp ở các điều kiện thay đổi (hâm nóng, phụ tải điện, v.v...).
Để giảm thiểu mức tiêu thụ nhiên liệu và tiếng ồn, một động cơ phải
hoạt động ở tốc độ càng thấp càng tốt trong khi vẫn duy trì một chế độ chạy
khơng tải ổn định. Hơn nữa, tốc độ chạy không tải phải tăng lên để đảm bảo
việc hâm nóng và khả năng làm việc thích hợp khi động cơ lạnh hoặc đang sử
dụng máy điều hịa khơng khí.

KHOA CƠNG NGHỆ Ơ TƠ

11


BÀI 1. KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG EFI, ESA, ISC – LÝ THUYẾT
1.3.1. Kiểu motor bước (Stepper motor)
Cấu tạo

1- Rotor
2- Stator
3- Van
4- Bệ van
5- Trục van
6- Đóa chặn

Cấu tạo của motor bước
Van điều khiển trên hình trên là loại motor bước. Motor này có thể quay
cùng chiều hoặc ngược chiều kim đồng hồ để van di chuyển theo hướng đóng hoặc
mở. Motor được điều khiển bởi ECU. Mỗi lần dịch chuyển là một bước, từ vị trí
đóng hoàn toàn đến mở hoàn toàn có 125 bước (số bước có thể thay đổi). Việc di
chuyển sẽ làm tăng giảm tiết diện cho gió qua. Lưu lượng gió đi qua van rất lớn
nên ta không cần dùng van gió phụ trội cũng như vít chỉnh tốc độ cầm chừng cũng
được vặn kín hoàn toàn.
Rotor: gồm một nam châm vónh cửu 16 cực. Số cực phụ thuộc vào từng loại
động cơ.
Stator: Gồm hai bộ lõi, 16 cực xen kẽ nhau. Mỗi lõi được quấn hai cuộn dây
ngược chiều nhau.
* Hoạt độâng
ECU điều khiển các transistor lần lượt nối mass cho cuộn stator. Dựa vào
nguyên lý: các cực cùng tên đẩy nhau, các cực khác tên hút nhau sẽ tạo ra một lực
từ làm xoay rotor một bước. Chiều quay của rotor sẽ thay đổi nhờ sự thay đổi thứ tự

KHOA CƠNG NGHỆ Ơ TÔ

12


BÀI 1. KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG EFI, ESA, ISC – LÝ THUYẾT
dòng điện đi vào bốn cuộn stator. Với loại rotor và stator 16 cực, cứ mỗi lần dòng
điện đi qua các cuộn dây thì rotor quay được 1/32 vòng.
Vì trục van gắn liền với rotor nên khi rotor quay, trục van di chuyển ra vào
làm giảm hoặc tăng khe hở giữa van với bệ van.

Hoạt động của motor bước
* Mạch điện

Tốc độ cầm chừng quy định đã được lưu trữ trong bộ nhớ theo trạng thái hoạt
động của máy điều hòa và giá trị của nhiệt độ nước làm mát. Khi ECU nhận tín
hiệu từ công tắc cánh bướm ga và tốc độ động cơ báo cho biết là đang ở chế độ
cầm chừng thì nó sẽ mở theo thứ tự từ transistor Tr1 đến Tr4 cho dòng điện qua
stator điều khiển mở hoặc đóng van cho đến khi đạt tốc độ ấn định.

KHOA CƠNG NGHỆ Ơ TƠ

13


BÀI 1. KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG EFI, ESA, ISC – LÝ THUYẾT

Mạch điện của kiểu motor bước
1.3.2. Kiểu Solenoid
Cấu tạo như hình :

Cấu tạo của kiểu solenoid
Cuộn solenoid được ECU điều khiển theo độ hổng xung. Khi có tín hiệu,
solenoid sẽ hoạt động làm thay đổi khe hở giữa van solenoid và bệ van cho gió vào
nhiều hay ít. Cứ khoảng 120ms cuộn dây của van được nhận một xung điện (ONOFF). Vì tần số đóng mở khá lớn nên có thể coi như các cuộn dây được cấp điện
liên tục, song giá trị trung bình của dòng điện được tính bằng tỉ số giữa thời gian
cấp điện (ON) và thời gian ngắt điện (OFF). Tỉ số này gọi là chỉ số làm việc W
được tính theo công thức:

KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ

14

BÀI 1. KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG EFI, ESA, ISC – LÝ THUYẾT

Mạch điện

Mạch điện của van điều khiển cầm chừng kiểu solenoid
1.3.3 Kiểu van xoay
Cấu tạo

Cấu tạo van điều khiển cầm chừng kiểu van xoay
Nguyên tắc làm việc cũng giống như loại motor bước tức cho một lượng khí
tắt qua cánh bướm ga theo sự điều khiển từ ECU. Đây là loại kết hợp giữa động cơ
bước và solenoid.
Cấu tạo như hình 6.154:
Nam châm vónh cửu : đặt ở đầu trục van có hình trụ. Nó sẽ quay dưới tác
dụng lực đẩy hoặc kéo của hai cuộn T1 và T2 .
KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ

15


BÀI 1. KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG EFI, ESA, ISC – LÝ THUYẾT
Van: đặt treo ở tiết diện giữa của trục van. Nó sẽ điều khiển lượng gió đi
qua mạch rẽ. Van xoay cùng với trục của nam châm.
Cuộn T1 và T2: đặt đối diện nhau, ở giữa là nam châm vónh cửu. ECU nối
mass một trong hai cuộn dây để điều khiển đóng mở van.
Cuộn lò xo lưỡng kim: dùng để điều khiển đóng mở van theo nhiệt độ nước
khi mạch điều khiển điện không làm việc. Một đầu cuộn lò xo lưỡng kim được bắt
vào chốt cố định, còn điểm kia bắt vào chấu bảo vệ. Trên chấu bảo vệ có một
rãnh. Một chốt xoay liền với trục van sẽ đi vào rãnh này.
Chốt xoay sẽ không kích hoạt sự hoạt động của lò xo lưỡng kim khi hệ thống

điều khiển cầm chừng hoạt động tốt cũng như lúc lò xo lưỡng kim không tiếp xúc
với mặt cắt có vát rãnh trên chấu bảo vệ. Cơ cấu này là thiết bị an toàn không cho
tốc độ cầm chừng quá cao hay quá thấp nếu mạch điện bị hư hỏng.
Mạch điện

KHOA CƠNG NGHỆ Ơ TƠ

16


BÀI 1. KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG EFI, ESA, ISC – LÝ THUYẾT
BÀI THỰC HÀNH SỐ 1
Nhận Dạng, Kiểm Tra các bộ phận trong hệ thống EFI, ESA, ISC


MỤC TIÊU:

Sau khi học xong bài thực tập này Sinh viên:
o

Nhận dạng được phần tử trong hệ thống EFI, ESA và ISC.

o

Nhận dạng các chi tiết trong hệ thống EFI, ESA và ISC

o

Nhận dạng hệ thống nhiên liệu, bộ điều khiển trung tâm



PHƯƠNG TIỆN - DỤNG CỤ - THIẾT BỊ

-

Động cơ xăng phun xăng có van ISC, có trang bị hệ thống đánh lửa sớm ESA.

-

Đồng hồ VOM, mâm đựng các chi tiết, bình ắc quy.

-

Tủ đồ nghê, dụng cụ sửa chữa ô tô thích hợp.

-

Dây điện, băng kéo, vải lau

-

Hộp ECU 3S, 5S,



U CẦU CƠNG VIỆC

-

Kiểm tra tình trạng vận hành của một hệ thống. Báo cáo sự cố.

-

Xác định vị trí các cụm chi tiết, các bộ phận.

-

Thực hiện kiểm tra, đo thơng số, so sánh kết quả



HỒN THÀNH CÁC CÂU HỎI DẪN DẮT

KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ

17


BÀI 1. KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG EFI, ESA, ISC – LÝ THUYẾT
NỘI DUNG THỰC HIỆN
1.

NHÂN DẠNG HỆ THỐNG EFI

1.1.

NHẬN DẠNG CÁC CỰC ECU

Quan sát sơ đồ cực của ECU và điền vào bảng sau.

1. Kiểu bộ đo gió:
2. Các cực của bộ đo gió:

a

b

3. Các cực cảm biến nhiệt độ nước:

a

b

4. Các cực cảm biến nhiệt độ khơng khí:

a

b

5. Các cực cảm biến ôxy:

a

6. Các cực cảm biến tốc độ xe

a

7. Các cực cảm biến vị trí bướm ga

a

b

8. Van điều khiển tốc độ cầm chừng

a

b

9. Điện ắc quy

a

10. Ly hợp điện từ hệ thống điều hoà

a

11. Contact đèn phanh

a

12. Rơ le đèn kích thước

a

13. Đầu kiểm tra

a

b

14. Rơ le chính EFI

a

b

15. Igniter

a.

b

16. Bộ chia điện

a

b

c

17.Tín hiệu khởi động

a

18. Tín hiệu contact tay số

a

19. Contact điều khiển nhiên liệu

a

20. ECU nối mát

a

b

c

21. Kim phun

a

b

22. Đèn kiểm tra

a

KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ

c

c:

c

18

BÀI 1. KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG EFI, ESA, ISC – LÝ THUYẾT
- Sơ đồ vị trí các cực của ECU động cơ 5S-FE 1997-2008.

A1: E1

A2: 10

A3: 20

A4: RSC

A5: RSO

A6: PS

A9: G+

A10: NE+

A13:

A14: E01

A15: 30

A16: 40

A20: IGT1

A21: IGT2

A23: G-

A24: IGF

A26: E02

B1: HT

B3: OX

B5: THW

B6: THA

B7: PIM

B8: VC

B12: KNK

B14: VTA

B16: E2

C1: STA

C3: SPD

C4: TACH

C7: W

C8: STP

C10: ELS

C11: BATT

C13: A/C

C19: TC

C20: FC

C22: +B

NSW

Quan sát sơ đồ cực và cho biết chức năng của các cực ECU.
Cực

Chức năng

Cực

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A9

A10

A14

A15

A16

A20

A21

A23

A24

A26

B1

B3

KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ

Chức năng

19