Tài liệu Hệ thống phun xăng KFZ - P2 ppt

31

+ Cảm biến lưu lượng khí nạp.
+ Cảm biến nhiệt độ khí nạp.
+ Cảm biến nhiệt độ máy.
+ Cảm biến tốc độ.
+ Cảm biến vị trí bướm ga.
+ Rơle nhiệt thời gian.
+ Thiết bị bổ sung không khí đốt nóng bằng dòng điện.
2.2.2.1. Cảm biến lưu lượng khí nạp

Thiết bị đo lưu lượng của các hệ thống phun xăng điện tử KFZ-2001D thuộc
loại lưu lượng kế thể tích.
Cảm biến đo gió được sử dụng trên hệ thống phun xăng điện tử KFZ-2001D
để nhận biết lưu lượng không khí nạp vào. Nó là một trong những cảm biến quan
trọng nhất. Tín hiệu lưu lượng gió được sử dụng để tính toán lượng xăng phun cơ

Hình 2.11. Cảm biến lưu lượng không khí nạp lắp ráp trong hệ thống hút
không khí:
1- Bướm ga; 2- Bộ cảm biến dòng khí nạp; 3- Tín hiệu của bộ cảm biến
nhiệt độ không khí nạp cung cấp cho ECU; 4- ECU; 5- Tín hiệu của bộ
cảm biến lưu lượng dòng khí nạp cung cấp cho ECU; 6- Bầu lọc không khí
Q
l
- Khối lượng không khí nạp; α- Góc xoay của mâm đo.

HoChiMinh University of Indusstrial
khoa công nghệ động lực
www.oto-hui.com
automotive technology
32

bản và góc đánh lửa sớm của Buji. Hoạt động của nó dựa vào nguyên lý dùng điện
áp kế có điện trở thay đổi kiểu trượt.
Có cấu tạo của cảm biến lưu lượng khí nạp gồm có: cánh đo gió được giữ
bằng một lò xo hoàn lực, cánh giảm chấn, buồng giảm chấn, vít chỉnh cầm chừng,
mạch rẽ phụ trợ. Cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu cánh trượt được gắn đồng trục
với rơle bơm xăng.

Lượng gió vào động cơ nhiều hay ít là phụ thuộc vào vị trí mở bướm ga và
tốc độ của động cơ. Khi gió nạp đi qua bộ đo gió từ lọc gió nó sẽ mở dần cánh đo
chống lại sức căng của lò xo. Khi gió vào cân bằng với lực lò xo thì cánh đo sẽ cân
bằng. Cánh đo và áp kế được gắn đồng trục nhằm mục đích để góc mở cánh đo sẽ
được chuyển thành tín hiệu điện áp nhờ điện áp kế.
Chuyển động của dòng khí qua lưu lượng kế sẽ tác dụng một lực tỉ lệ với lưu
lượng không khí lên cửa đo, làm cửa này quay đi một góc  cho đến khi cân bằng
với lực của lò xo xoắn lắp trên trục quay. Kết cấu của thiết bị đo tạo ra một quan hệ
dạng lôgarit giữa góc quay của cửa đo và thể tích không khí, nhằm mục đích đạt
được độ nhạy cao ngay cả khi lưu lượng nhỏ. Trong thực tế, do quá trình nạp ở
động cơ không liên tục nên tồn tại các sóng áp suất trong đường nạp. Cửa bù trừ có

Hình 2.12. Cảm biến lưu lượng khí nạp
1. Cánh đo 2. Cửa bù trừ 3. Buồng giảm chấn
4. Điện kế kiểu trư
ợt 5. Cảm biến nhiệt độ không khí nạp
6. Mạch không khí tắt 7. Vít điều chỉnh
HoChiMinh University of Indusstrial
khoa công nghệ động lực
www.oto-hui.com
automotive technology
33

tác dụng ổn định vị trí của thiết bị đo, vì các sóng áp suất sẽ tác dụng đồng đều lên
cả hai cửa và lực tác dụng sẽ bù trừ lẫn nhau, không làm ảnh hưởng đến phép đo.
Thể tích phía sau cửa bù trừ cũng có tác dụng giảm chấn, giữ ổn định vị trí góc 
trước các xung động áp suất.



Hình 2.14. Mặt bên phía nạp không
khí của bộ cảm biến lưu lượng
không khí.
1- Cửa bù trừ
2-Buồng giảm chấn
3- Mạch không khí tắt
4- Cửa đo dòng khí nạp
5-Vít chỉnh hỗn hợp không tải
Hình 2.13. Mặt bên phía lắp ráp
mạch điện của bộ cảm biến lưu
lượng không khí
1- Bánh răng cuốn lò xo
2- Lò xo hồi
3- Khe hướng dẫn
4- Tấm sứ gắn biến trở
5- Cần gạt; 6- Chổi tiếp xúc
7- Đĩa công tắc


HoChiMinh University of Indusstrial
khoa công nghệ động lực
www.oto-hui.com

automotive technology
34

 Cánh đo của cảm biến đo lưu lượng không khí
Lượng khí nạp được hút vào trong xilanh được xác định bằng độ mở của
bướm ga và tốc độ động cơ. Khí nạp hút qua cảm biến lưu lượng gió thắng lực căng
của lò xo mở tấm đo. Tấm đo và biến trở có cùng một trục quay nên góc mở của
tấm đo được biến chuyển thành điện áp. ECU sẽ nhận tín hiệu điện áp này (V
s
) và
do đó nhận biết góc mở của tấm đo từ biến trở, cánh đo và đường đặc tính như hình
2.14.

 Vít chỉnh hỗn hợp không tải
Vít điều chỉnh hỗn hợp không tải: cảm biến lưu lượng khí nạp có hai mạch
gió, mạch gió chính đi qua cánh đo gió và mạch gió rẽ đi qua vít điều chỉnh. Lượng
gió hút vào động cơ quyết định bởi độ mở bướm ga. Nếu lượng gió qua mạch rẽ
tăng thì sẽ làm giảm lượng gió qua đường gió chính tức qua cánh đo gió vì thế góc
mở bướm ga sẽ nhỏ lại. Ngược lại nếu lượng gió qua mạch rẽ giảm sẽ làm tăng
lượng gió qua cánh đo gió, góc mở cánh đo sẽ lớn lên.
Vì lượng xăng phun cơ bản phụ thuộc vào góc mở cánh đo, nên tỷ lệ xăng –
gió có thể thay đổi bằng cách chỉnh lượng gió qua mạch rẽ.



Hình 2.15. Cánh đo và đường đặc tính của cảm biến lưu lượng không khí
HoChiMinh University of Indusstrial
khoa công nghệ động lực
www.oto-hui.com
automotive technology

35


Trên hình 2.16 là cảm biến lưu lượng không khí có hai đường khí, đường khí
chính, khí nạp được hút qua đó và đường khí phụ. Lượng khí đi qua đường khí phụ
có thể điều chỉnh bằng vít chỉnh hỗn hợp không tải.
Lượng khí hút vào trong động cơ được xác định bằng độ mở của bướm ga.
Nếu lượng khí đi qua đường khí phụ tăng lên, thì không khí đi qua tấm đo giảm
xuống và góc mở của tấm đo sẽ nhỏ hơn.
Ngược lại, nếu lượng khí đi qua đường khí phụ giảm xuống, lượng khí đi qua
tấm đo sẽ tăng lên và góc mở sẽ lớn hơn. Do lượng phun cơ bản được quyết định
qua góc mở của tấm đo gió, nên tỷ lệ không khí- nhiên liệu tại chế độ không tải với
vít điều chỉnh hỗn hợp không tải, có thể điều chỉnh được tỷ lệ nồng độ CO trong khí
xả. Mặc dù vậy, điều này chỉ có tác dụng tại tốc độ không tải bởi vì nếu tấm đo mở
rộng thì lượng khí đi qua đường khí phụ sẽ nhỏ hơn nhiều so với đường khí chính
 Khoang giảm chấn và tấm chống rung
Khoang giảm chấn và tấm chống rung giúp làm việc ổn định chuyển động
của tấm đo. Nếu lượng khí nạp chỉ được đo bằng tấm đo, sự thay đổi lượng khí sẽ
làm cho tấm đo bị rung động. Nhưng khi tấm chống rung được gắn vào sao cho nó

Hình 2.16. Cấu tạo vít chỉnh hỗn hợp không tải.
HoChiMinh University of Indusstrial
khoa công nghệ động lực
www.oto-hui.com
automotive technology
36

chuyển động cùng với tấm đo, nó sẽ hấp thụ các rung động và làm ổn định chuyển
động của tấm đo.

Để ngăn ngừa dao động người ta thiết kế một cánh giảm chấn liền với cánh
đo để tiếp nhận rung động – Dao động do áp lực hút sẽ tác động đồng thời và bằng
nhau lên cả hai cánh. Kết quả là mômen lực tác dụng lên hai cánh. Mặt khác, cánh
giảm chấn ép khí trong buồng giảm chấn có tác dụng như một bộ giảm dao động.
 Công tắc bơm nhiên liệu
Trên hình 2.18 là công tắc bơm nhiên liệu được lắp trong biến trở và nó đóng
(bật) khi động cơ đang chạy và không khí đi qua công tắc bơm nhiên liệu, sẽ tắt khi
động cơ ngừng làm việc (bơm nhiên liệu sẽ ngừng làm việc khi động cơ tắt thậm
chí có điện bật ở vị trí ON).


Hình 2.17. Kết cấu và đường đặc tính của khoang giảm chấn và tấm đo

Hình 2.18. Công tắc bơm nhiên liệu
HoChiMinh University of Indusstrial
khoa công nghệ động lực
www.oto-hui.com
automotive technology
37

Một điện thế kế sẽ tạo ra một tín hiệu điện U
s
tỉ lệ với góc quay của cửa, có
nghĩa là tỉ lệ với lưu lượng thể tích. Tuỳ theo cấu tạo của điện thế kế, tín hiệu này sẽ
tỉ lệ thuận hoặc tỉ lệ nghịch với lưu lượng thể tích. Để tránh sai số do sự già hoá
hoặc do dao động nhiệt độ của điện thế kế, dẫn đến thay đổi giá trị điện trở của
mạch, bộ điều khiển trung tâm sẽ xử lý tỉ lệ giữa các điện trở.
Khi lưu lượng nhỏ, cửa đo gần như đóng kín. Vít điều chỉnh cho phép một
lượng nhỏ không khí đi vào động cơ không qua cửa đo, nhằm mục đích điều chỉnh
hỗn hợp chạy không tải của động cơ.

Quan hệ giữa thể tích không khí nạp, góc quay cửa đo , điện thế của tín
hiệu đo lưu lượng U
s
và lượng xăng cung cấp V
e
. Giả sử có một thể tích không khí
nào đó đi vào động cơ. Khi đó lượng nhiên liệu lý thuyết cần thiết sẽ được xác định
bởi điểm D. Góc quay của cửa đo sẽ tương ứng với điểm A, và điện áp của tín hiệu
đo do điện thế kế phát ra sẽ tương ứng với điểm B. Bộ điều khiển trung tâm sẽ chỉ

m
3
/h
Hình2.19. Sơ đồ mối quan hệ giữa các đại lượng
Ql: Lượng gió nạp vào động cơ α: Góc m
ở cánh đo gió
Qk: Lượng gió n
ạp lý thuyết Us: Tín hiệu điện áp của cảm biến đo
Ve: Tín hiệu mở vòi phun chính
HoChiMinh University of Indusstrial
khoa công nghệ động lực
www.oto-hui.com
automotive technology
38

huy các vòi phun cung cấp một lượng xăng (điểm C) đúng bằng lượng xăng xác
định lý thuyết.
2.2.2.2. Cảm biến nhiệt độ khí nạp
Cảm biến nhiệt độ khí nạp dùng để xác định nhiệt độ khí nạp. Nó gồm một

điện trở gắn trong cảm biến lưu lượng khí nạp hoặc trên đường nạp.
Thể tích và mật độ không khí thay đổi theo nhiệt độ. Nếu nhiệt độ không khí
cao thì hàm lượng ôxy trong không khí giảm. Nhiệt độ không khí thấp, hàm lượng
ôxy trong không khí tăng. Vì thế, dù lượng không khí được đo bởi bộ đo gió như
nhau nhưng tuỳ thuộc vào nhiệt độ của không khí mà lượng xăng được phun ra
cũng khác nhau.
ECU xem nhiệt độ 20
o
c là nhiệt độ chuẩn. Nếu nhiệt độ lớn hơn 20
o
c thì sẽ
điều khiển giảm lượng xăng phun vào, nếu nhiệt độ không khí nạp vào mà nhỏ hơn
20
o
c thì ECU sẽ điều khiển tăng lượng xăng phun vào. Với phương pháp này tỷ lệ
hỗn hợp sẽ được đảm bảo theo nhiệt độ môi trường.

2.2.2.3. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (cảm biến nhiệt độ máy)
Nhiệm vụ của nó là xác định nhiệt độ của động cơ, có cấu tạo là một điện
trở nhiệt hay một Diode.
Nguyên lý của cảm biến nhiệt độ nước làm mát là một phần tử cảm nhận sự
thay đổi điện trở theo nhiệt độ. Nó được làm bằng vật liệu có hệ số nhiệt điện trở
âm (NTC). Khi nhiệt độ tăng thì điện trở giảm và ngược lại. Các loại cảm biến
Hình 2.20. Cấu tạo cảm biến nhiệt độ khí nạp
1. Giắc nối điện
2. Vỏ
3. Điện trở (TNCII)


HoChiMinh University of Indusstrial

khoa công nghệ động lực
www.oto-hui.com
automotive technology
39

nhiệt độ nước làm mát hoạt động theo cùng một nguyên lý như trên nhưng mức độ
hoạt động và sự thay đổi nhiệt độ có khác nhau.
Sự thay đổi giá trị điện trở sẽ làm thay đổi giá trị dòng điện gửi đến động cơ.
Khi nhiệt độ của động cơ thấp, giá trị điện trở của cảm biến sẽ cao, tín hiệu điện áp
sẽ gửi về ECU thấp, ECU sẽ biết được động cơ đang nguội lạnh. Khi nhiệt độ của
động cơ nóng, giá trị điện trở giảm, tín hiệu điện áp gửi về ECU cao, ECU sẽ biết
được nhiệt độ của động cơ đang nóng. Nhờ vậy ECU điều khiển đúng lượng xăng
cần thiết phun vào các xilanh.
Trên động cơ làm mát bằng gió, bộ cảm biến nhiệt độ nước làm mát được lắp
đặt ngập trong thân máy, với động cơ làm mát bằng nước, cảm biến nhiệt độ nước
làm mát được lắp đặt ngập trong bọng nước của động cơ.

Cấu tạo của cảm biến nhiệt độ nước làm mát thường là trụ rỗng có ren ngoài
bên trong có gắn một điện trở có hệ số điện trở nhiệt âm.
Khi nhiệt độ nước làm mát thấp, tín hiệu thông báo cho ECU biết động cơ
đang lạnh. ECU sẽ tăng lượng xăng phun thiện tính năng hoạt động khi động cơ
lạnh.
Khi nhiệt độ nước làm mát cao thì ECU sẽ giảm lượng xăng phun.

Hình 2.21. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát
1. Giắc nối điện
2. Vỏ
3. Điện trở (TNCII)

HoChiMinh University of Indusstrial
khoa công nghệ động lực
www.oto-hui.com
automotive technology
40

2.2.2.4. Cảm biến tốc độ
Cảm biến tốc độ nhận biết tín hiệu của xe đang chạy sau đó gửi tín hiệu về
ECU để điều khiển tốc độ cầm chừng và tỷ lệ hoà khí phù hợp khi tăng tốc hoặc
giảm tốc độ.
Có các loại cảm biến tốc độ sau:
 Loại cảm biến từ tính.
 Loại cảm biến từ trở.
 Loại cảm biến quang.
 Loại công tắc từ.
Trong trường hợp đơn giản nhất, thông tin về tốc độ quay động cơ được lấy
từ tiếp điểm của bộ phân phối đánh lửa. Nếu động cơ được trang bị hệ thống đánh
lửa bán dẫn không tiếp điểm, tốc độ quay sẽ được xác định qua xung điện cao áp từ
đầu ra số 1 của bôbin đánh lửa. Ở nhiều loại HTPX điện tử khác, các thông tin về
tốc độ của động cơ, vị trí trục khuỷu hoặc pha làm việc theo hai nguyên tắc từ tính
hoặc quang học.
Trong mô hình hệ thống phun xăng KFZ-2001D sử dụng loại cảm biến tốc
độ kiểu công tắc từ


Hình 2.22. Cảm biến tốc
n : Số vòng quay (bằng 1/2 vòng quay trục chính)
1. Bộ chia điện 2. IC điều khiển (ECU) 3. Cảm biến tốc độ

HoChiMinh University of Indusstrial
khoa công nghệ động lực
www.oto-hui.com
automotive technology
41

Nam châm điện được gắn với dây nối với đồng hồ tốc độ xe và quay theo.
Đây là một công tắc được đặt đối diện với nam châm điện khi nam châm điện quay
theo dây đồng hồ tốc độ công tắc sẽ đóng mở theo chiều của lực từ trường sinh ra.
Khi nam châm quay ở một vị trí song song với công tắc, chiều của lực từ
trường sẽ cảm ứng trên công tắc thanh hai nam châm điện khác cực làm chúng hút
nhau, công tắc ở vị trí đóng.
Khi nam châm quay ở vị trí thẳng đứng vuông góc với công tắc. Chiều của
lực từ trường sẽ cảm ứng trên công tắc thành hai nam châm điện cùng cực làm
chúng đẩy nhau, công tắc ở vị trí mở.
Các tín hiệu từ vị trí đóng mở công tắc sẽ được đưa trực tiếp tới ECU mà
không qua bộ chuyển đổi xung nhờ tín hiệu sóng vuông. Tại đây ECU sẽ điều khiển
tỷ lệ hoà khí phù hợp với khi tăng tốc hoặc giảm tốc.
2.2.2.5. Cảm biến vị trí bướm ga
Trong mô hình phun xăng KFZ-2001D sử dụng loại cảm biến vị trí bướm ga
kiểu tiếp điểm. Cảm biến vị trí bướm ga là một dạng công tắc kép, có tác dụng xác
định vị trí bướm ga ở hai trạng thái sau:
- Trạng thái không tải (khi tốc độ của xe là nhỏ nhất).
- Trạng thái toàn tải (khi xe lên dốc, hay khi xe muốn vượt xe khác).
Cảm biến vị trí bướm ga lắp ở hộp bướm ga, có liên hệ cơ khí với trục quay
của bướm ga. Chức năng của cảm biến này là chuyển đổi góc mở lớn nhỏ của
bướm ga thành tín hiệu điện áp báo về ECU. Cảm biến cung cấp cho ECU về vị trí
bướm ga ở chế độ không tải và chế độ toàn tải.
Công tắc loại này hoạt động theo nguyên lý đóng và ngắt tín hiệu này sẽ
được đưa đến ECU để vi chỉnh lượng xăng ở vòi phun.

Cấu tạo của loại cảm biến vị trí bướm ga này gồm có: hai công tắc điện được
thiết lập tương ứng với hai vị trí của bướm ga. Công tắc thứ nhất đóng khi bướm ga
mở gần như hoàn toàn (chế độ toàn tải), công tắc thứ hai tương ứng với chế độ
không tải sẽ được đóng khi bướm ga khép đến một vị trí nhất định. Sự đóng mạch
HoChiMinh University of Indusstrial
khoa công nghệ động lực
www.oto-hui.com
automotive technology
42

của hai công tắc trên sẽ cho phép gửi một tín hiệu điện đến bộ điều khiển trung tâm
ECU để thông báo hai chế độ làm việc đặc biệt của động cơ.

2.2.2.6. Rơle nhiệt thời gian
Rơle nhiệt thời gian là một loại công tắc nhiệt, sử dụng thanh lưỡng kim
giãn nở bằng nhiệt để đóng và ngắt tiếp điểm. Do vậy bản thân nó được lắp ở nơi có
ảnh hưởng của nhiệt độ nhiều nhất (lắp trực tiếp tiếp xúc với ngăn nước làm mát
của động cơ) để ghi nhận nhiệt độ đặc trưng của động cơ.
Với phương án này, một loại vòi phun khởi động lạnh sẽ được điều khiển bởi
rơle nhiệt thời gian. Bằng cách đấu nối tiếp tín hiệu điều khiển vòi phun khởi động
lạnh với rơle nhiệt thời gian để khống chế sự đóng mở vòi phun khởi động lạnh tuỳ
theo nhiệt độ của động cơ. Khi động cơ khởi động khi máy còn lạnh vòi phun khởi
động lạnh sẽ phun thêm một lượng xăng bổ sung vào đường nạp, ngoài lượng xăng
do vòi phun chính đã cung cấp.
Rơle nhiệt thời gian gồm có các thành phần chính sau:
Hình 2.23. Cảm biến vị trí bướm ga
1. Công tắc toàn tải 2. Phiến quay
3. Trục của bướm ga 4. Công tắc chạy không tải
5. Hộp đấu dây điện
a) Không tải b) Tải trung bình c) Toàn tải

a) c) b)
HoChiMinh University of Indusstrial
khoa công nghệ động lực
www.oto-hui.com
automotive technology
43


Đây chính là một công tắc nhiệt, sử dụng thanh lưỡng kim giãn nở bằng nhiệt
để đóng ngắt tiếp điểm. Do vậy bản thân công tắc được lắp ở nơi có ảnh hưởng
nhiệt nhiều nhất (lắp trực tiếp tiếp xúc với ngăn nước làm mát của động cơ).
Thông thường mỗi loại công tắc được thiết kế có một giá trị nhiệt độ mở tiếp
điểm, nếu nhiệt độ của công tắc nhỏ hơn nhiệt độ mở thì công tắc đóng mạch. Dây
đốt tạo nhiệt bằng điện có tác dụng giới hạn khoảng thời gian tiếp điểm đóng để
tránh tình trạng xăng thừa khi khởi động.
Ví dụ:
Trên thân công tắc ghi 35/8 giây. Nghĩa là:35
o
C là nhiệt độ mở của công tắc
và 8 giây là thời gian mở công tắc.
Nếu nhiệt độ của máy nhỏ hơn nhiệt độ 35
o
C thì khi bật công tắc dòng điện
vào dây tạo nhiệt sau 8 giây công tắc sẽ ngắt mạch.
Nguyên lý làm việc của rơle nhiệt thời gian dựa vào nhiệt độ nội tại của dây
đốt tạo nhiệt và nhiệt độ của động cơ. Khi động cơ nóng, nhiệt của động cơ truyền
sang rơle nhiệt nhiều, thanh lưỡng kim sẽ giãn nở nhiệt về một phía và công tắc
nhiệt luôn mở. Do đó, khi khởi động vòi phun khởi động lạnh không làm việc.
Ngược lại, khi động cơ lạnh (hoặc nhiệt độ môi trường quá lạnh) thì chủ yếu là

Hình 2.24. Rơle nhiệt thời gian
1- Đầu nối dây 2- Thân 3- Thanh lư
ỡng kim
4- Dây đốt tạo nhiệt bằng điên 5- Tiếp điểm

HoChiMinh University of Indusstrial
khoa công nghệ động lực
www.oto-hui.com
automotive technology
44

dòng điện nội tại đốt nóng thanh lưỡng kim và xác định thời gian đóng mở tiếp
điểm của rơle nhiệt.
2.2.2.7. Thiết bị bổ sung không khí đốt nóng bằng dòng điện
Trong mô hình phun xăng KFZ-2001D sử dụng thiết bị đốt nóng không khí
bằng điện.
Quá trình sấy nóng động cơ có ảnh hưởng rất lớn đến tuổi thọ của động cơ.
Mặt khác rất nhiều khi ô tô chạy ở các hành trình ngắn hoặc đỗ thường xuyên, dẫn
đến quá trình khởi động và sấy nóng động cơ phải lặp đi lặp lại thường xuyên. Vì
vậy, đối với các ô tô hiện đại, quá trình này có thể được tối ưu hoá một cách tự động
theo chương trình đã vạch sẵn cho bộ điều khiển trung tâm của HTPX điện tử.
Ngay sau khi động cơ khởi động, nếu nhiệt độ động cơ còn thấp thì hỗn hợp
sẽ vẫn tiếp tục được làm đậm thêm nhờ phun xăng bổ sung, để bù một phần nhiên
liệu bị ngưng tụ ở các thành vách động cơ và khắc phục sự bay hơi kém của xăng ở
nhiệt độ thấp. Mặt khác, sự làm đậm này còn nhằm mục đích ổn định sự làm việc
của động cơ sau khi vòi phun khởi động đã được ngắt.
Quá trình xấy nóng này ở động cơ được rút ngắn nhờ tăng số vòng quay
không tải. Biện pháp này được thực hiện nhờ một thiết bị bổ sung không khí, mắc
song song với bướm ga. Một thanh lưỡng kim sẽ được điều chỉnh tiết diện lưu
thông của thiết bị tuỳ theo nhiệt độ của động cơ. Khi động cơ chạy không tải ở nhiệt

độ thấp, bướm ga đóng gần kín, mạch bổ sung sẽ được mở hoàn toàn và một lượng
không khí sẽ được đưa vào xilanh. Cảm biến đo lưu lượng không khí sẽ tính đến sự
bổ sung này qua bộ điều khiển trung tâm, xăng sẽ được phun thêm một cách tương
ứng, làm tăng số vòng quay không tải của động cơ. Cùng với sự tăng nhiệt độ động
cơ, tiết diện lưu thông của thiết bị bổ sung sẽ giảm dần và đóng hẳn sau khi quá
trình sấy nóng đã hoàn tất. Nhờ thế số vòng quay không tải sẽ được hạ xuống tối
thiểu. Thiết bị bổ sung không khí còn được trang bị một mạch điện đốt nóng, giống
như cảm biến nhiệt thời gian cho phép điều chỉnh một cách chủ động thời gian đóng
mở của kênh nối bổ sung không khí. Hệ số làm đậm hỗn hợp khi chạy ấm máy sẽ
giảm theo nhiệt độ của động cơ.
HoChiMinh University of Indusstrial
khoa công nghệ động lực
www.oto-hui.com
automotive technology
45

Để hoàn thiện quá trình sấy nóng động cơ, HTPX điện tử có thể sử dụng một
bộ thông số chuẩn (Cartographia) bổ sung cho chương trình chạy ấm máy. Các
thông số chuẩn này cho phép xác định hệ số làm đậm khi sấy nóng tuỳ theo số vòng
quay và tải trọng của động cơ. Hệ số này nhỏ khi số vòng quay và tải trọng của
động cơ lớn. Ngược lại khi số vòng quay và tải trọng động cơ nhỏ thì hệ số làm đậm
sẽ tăng lên. Khi góc đánh lửa cũng được điều chỉnh một cách thích hợp trong quá
trình sấy nóng, để cho động cơ làm việc ổn định và hạn chế độc hại trong khí xả của
động cơ.
Cấu tạo của thiết bị bổ sung không khí đốt nóng bằng dòng điện gồm có:

Thiết bị bổ sung không khí đốt nóng bằng dòng điện được lắp giữa bướm ga
và song song với bướm ga. Có tác dụng mở hoặc đóng để cung cấp thêm một phần
gió vào động cơ mặc dù vị trí bướm ga không thay đổi (ở vị trí không tải).
Hình 2.25. Thiết bị bổ sung không khí đốt nóng bằng dòng điện

1. Giắc nối điện 2. Dây đốt sinh nhi
ệt bằng điện
3. Thanh lưỡng kim 4. Cánh van


HoChiMinh University of Indusstrial
khoa công nghệ động lực
www.oto-hui.com
automotive technology
46


Khi động cơ hoạt động ở chế độ không tải mà nhiệt độ máy thấp thanh lưỡng
kim sẽ mở cánh van. Lượng không khí nạp vào xilanh qua đường gió chính được
giới hạn do vị trí bướm ga mở, đồng thời gió nạp còn đi qua van gió phụ mở mà
lượng gió này vẫn được cảm biến lưu lượng khí nạp đo và xác định lượng xăng
phun nhiều hơn, động cơ quay nhanh hơn, máy dễ duy trì. Khi máy nổ ổn định (khi
nhiệt độ máy đã nóng), lúc này dòng điện đã đốt nóng thanh lưỡng kim và làm cho
cánh van đóng, đường gió phụ bị ngắt, vận tốc của động cơ giảm về trạng thái
không tải khi máy nóng.

Hình 2.26. Sơ đồ lắp ráp và điều chỉnh tốc độ không tải ở trạng thái máy nguội
1. Bướm ga 2. Cảm biến lưu lượng không khí nạp
3. Thiết bị bổ xung không khí đốt nóng bằng dòng điện 4. Vít điều chỉnh
HoChiMinh University of Indusstrial
khoa công nghệ động lực
www.oto-hui.com
automotive technology
47

2.2.3. Bộ vi xử lý và điều khiển trung tâm ECU (hay là IC)
Bộ vi xử lý và điều khiển trung tâm ECU có chức năng nhận thông tin từ các
cảm biến, so sánh các thông tin đó với chế độ chuẩn đã được lưu trong bộ nhớ của
ECU. ECU phân tích và xử lý các thông tin và chọn ra tín hiệu điều hành phù hợp
và đưa đến bộ phận chấp hành thực hiện.
2.2.3.1. Các bộ phận của ECU
Có chức năng nhận các thông tin từ các cảm biến, so sánh các thông tin đó
với chế độ gốc đã được lưu tại IC, chọn ra tín hiệu điều hành phù hợp và truyền
động cơ cấu chấp hành thực hiện.
ECU được đặt trong một vỏ kín để giảm nhiệt tốt. Nó được đặt ở nơi ít bị ảnh
hưởng bởi nhiệt độ.
Các linh kiện điện tử của ECU được sắp xếp trong một mạch in. Các linh
kiện công suất ở tầng cuối bắt liền với một khung kim loại của ECU với mục đích
để tản nhiệt. Vì dùng IC và linh kiện tổ hợp nên ECU rất gọn. Sự tổ hợp các chức
năng trong IC (bộ tạo xung, bộ chia xung, bộ dao động đa hài điều khiển việc chia
tần số) giúp ECU có độ tin cậy cao.
2.2.3.2. Cấu tạo của ECU
Bộ phận chính của ECU là máy tính (Micro computer). Cấu trúc của nó được
trình bày trên (Hình 2.27).


ROM
RAM
INPUT

OUPUT

CPU
Hình 2.27. Cấu tạo ECU
HoChiMinh University of Indusstrial

khoa công nghệ động lực
www.oto-hui.com
automotive technology
48

Bộ phận chính của bộ vi xử lý (Microprocessor) hay còn gọi là CPU (Central
Processing Unit). Cpu lựa chọn các lệnh và xử lý số liệu, bộ nhớ ROM và RAM
chứa các chương trình, các dữ liệu và ngõ vào ra, điều khiển nhanh số liệu từ các
cảm biến và chuyển dữ liệu đã xử lý đến các cơ cấu thực hiện.
Bộ điều khiển ECU (IC điều khiển) hoạt động theo dạng tín hiệu số nhị phân.
Điện áp cao biểu thị số 1, điện áp thấp biểu thị số 0. Trong hệ số nhị phân ta có hai
số 0 và 1. Một mạch tổ hợp (IC) gòn gọi là con chíp IC.
Bộ nhớ ROM (Read only memory): là nơi lưu trữ thông tin thường trực. Bộ
nhớ này chỉ đọc được thông tin cần thiết ra chứ không thể ghi vào hay sửa chữa.
Thực chất đây chính là chương trình gốc của nhà chế tạo đã cài đặt sẵn. ROM cung
cấp thông tin cho bộ vi xử lý. Nhược điểm của ROM là lập trình một lần. Thông
thường ROM dùng để chứa lệnh và dự trữ về góc đánh lửa sớm và thời gian phun
tối ưu.
Bộ nhớ RAM (Random Acces Memory): là bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên trữ
thông tin. RAM dùng để nhận các tín hiệu vào thông qua các cảm biến tín hiệu để
so sánh với các thông số trong chương trình gốc có sẵn và chọn ra tín hiệu phù hợp
điều khiển cho vòi phun mở (chính là tín hiệu T
i
).
Ngoài ra còn có chức năng ghi lại các thông tin thông qua các cảm biến làm
việc (chế độ làm việc của các cảm biến). Đây chính là chức năng lưu giữ sai hỏng
của các chi tiết trong hệ thống. Với chức năng này phần lưu giữ thông tin sai hỏng
này có thể xoá được khi nguồn bị ngắt.
Trong ECU (hay IC) cũng còn có các chức năng khác như:
- Bộ chuyển đổi tín hiệu từ điện áp thành tín hiệu số.

- Bộ đếm dùng để đếm xung (tín hiệu vòng quay n).
- Bộ nhớ trung gian.
HoChiMinh University of Indusstrial
khoa công nghệ động lực
www.oto-hui.com
automotive technology
49

- Bộ khuyếch đại.
- Bộ ổn áp.

Ở đây hai tín hiệu cơ bản là:
- Số vòng quay động cơ: n
- Lưu lượng gió nạp: Q
l
.
Với hai thông số này IC điều khiển định ra được thời gian phun cơ bản là t
p
.
Ngoài ra, thông qua các cảm biến tín hiệu khác, IC điều khiển còn nhận được các
tín hiệu phụ như:
- Nhiệt độ động cơ: NTCII
- Nhiệt độ gió nạp: NTCI
- Vị trí bướm ga: P
v
/P
o

Hình2.28 . Sơ đồ nguyên lý của IC điều khiển (ECU)

HoChiMinh University of Indusstrial
khoa công nghệ động lực
www.oto-hui.com
automotive technology
50

IC điều khiển sẽ định ra thời gian vi chỉnh xăng phun t
m
. Vì điện áp của
ắcquy cũng ảnh hưởng đến quá trình phun xăng nên từ tín hiệu điện áp ắcquy thực
tế IC điều khiển còn định ra thời gian vi chỉnh xăng phun là t
s
.
Do vậy thời gian phun thực tế là t
i
.
t
i
= t
p
+ t
m
+ t
s


Trong quá trình động cơ hoạt động thời gian vi chỉnh (t
m
) và (t
s

) có thể bằng
không (khi nhiệt độ và điện áp ắcquy của động cơ ổn định). Nhưng cũng có thể đại
lượng (t
m
) lớn hơn từ một đến hai lần đại lượng (t
p
) trong khi máy hoạt động ở trạng
thái máy nguội, hoặc ở chế độ toàn tải.
Hình 2.29 . Sơ đồ quan hệ giữa các đại lượng từ các cảm biến và lượng
xăng phun T
i


HoChiMinh University of Indusstrial
khoa công nghệ động lực
www.oto-hui.com
automotive technology