MỤC LỤC

MỤC LỤC...1

LỜI NÓI ĐẦU...2

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ 1FZ-FE. 4

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG. 4

1.1.1 Hệ thống phun xăng điện tử(EFI). 4

1.1.2 Ưu điểm của hệ thống phun xăng điện tử. 4

1.1.3 Phân loại EFI 5

1.1.4 Cấu Tạo Hệ Thống Phun Xăng Điện Tử. 8

1.2 ĐỘNG CƠ 1FZ-FE. 8

1.2.1 Thân máy. 11

1.2.2 Piston và thanh truyền. 11

1.2.3 Trục khuỷu bánh đà. 12

1.2.4 Nắp máy. 13

1.2.5 Cơ cấu phối khí. 13

1.2.6 Hệ thống làm mát. 14

1.2.7 Hệ thống bôi trơn. 15

1.2.8 Hệ thống cung cấp nhiên liệu. 16

1.2.9 Hệ thống điều chỉnh khí thải. 16

CHƯƠNG 2. KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ ĐỘNG CƠ 1FZ-FE. 18

2.1 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ. 19

2.1.1 Cảm biến lưu lượng khí nạp. 19

2.1.2 Cảm biến nhiệt độ khí nạp. 26

2.1.3 Cảm biến vị trí bướm ga. 27

2.1.4 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát. 29

2.1.5 Tín hiệu đánh lửa động cơ. 30

2.1.6 Cảm biến Ôxy. 31

2.1.7 Cảm biến vị trí trục khuỷu. 33

2.2 MẠCH NHIÊN LIỆU. 34

2.2.1 Bơm nhiên liệu. 34

2.2.2 Bộ lọc nhiên liệu. 35

2.2.3 Dàn phân phối xăng. 36

2.2.4 Bộ ổn định áp suất. 36

2.2.5 Vòi phun. 37

2.3 HỆ THỐNG NẠP KHÍ. 39

2.3.1 Khái quát chung. 39

2.3.2 Cổ họng gió. 40

2.3.3 Van khí phụ. 41

2.3.4 Khoang nạp khí và đường ống nạp. 43

CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG CƠ 1FZ-FE, LƯỢNG PHUN. 44

3.1.TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG CƠ 1FZ-FE: 44

3.1.1.Các thông số của động cơ cho trước : 44

3.1.2.Các thông số của chu trình công tác : 44

3.1.3.Tính toán các thông số của chu trình công tác : 45

3.2 TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ PHUN. 54

3.2.1 Phân loại thời gian phun. 55

3.2.1.2 Thời gian phun cơ bản. 56

CHƯƠNG 4. PHƯƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG CỦA HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ. 60

4.1 KHÁI QUÁT. 60

4.2 NGUYÊN LÝ  CỦA HỆ THỐNG CHẨN ĐOÁN. 60

4.3 MÃ CHẨN ĐOÁN. 60

4.4 KIỂM TRA VÀ XOÁ MÃ CHẨN ĐOÁN.. 64

4.4.1 Kiểm tra đèn báo kiểm tra động cơ. 64

4.4.2 Phát mã chẩn đoán hư hỏng. 64

4.4.3 Chế độ thử. 65

4.4.4 Xoá các mã chẩn đoán hư hỏng. 65

4.5 CÁC HƯ HỎNG VÀ CÁCH KHẮC PHỤC: 66

KẾT LUẬN. 68

TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 69

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây nghành công nghiệp chế tạo ô tô đang trên đà phát triển mạnh mẽ, đặt biệt cùng với việc ứng dụng khoa học kỹ thuật công nghệ vào trong nghành đã đưa nghành công nghiệp chế tạo ô tô hoà nhập cùng với tốc độ phát triển của sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước.

Do điều kiện đường xá cũng như địa hình phức tạp của nước ta nên xe Toyota Landcruser là loại xe lữ hành việt dã do Nhật Bản chế tạo được đưa vào nước ta trong những năm gần đây đã đáp ứng được nhu cầu đi lại và vận chuyển hàng hoá, phục vụ nhu cầu đời sống sinh hoạt của xã hội. Vì vậy việc tìm hiểu về tính năng kỹ thuật của xe đặt biệt là hệ thống nhiên liệu là hết sức cần thiết đối với một sinh viên thuộc chuyên nghành động lực. Do đó em đã chọn đề tài “Khai thác kỹ thuật hệ thống phun xăng điện tử động cơ 1FZ-FE lắp trên xe Toyota Land cuirser”.

Do kiến thức còn nhiều hạn chế, kinh nghiệm  chưa nhiều, tài liệu tham khảo còn ít và điều kiện thời gian không cho phép nên đồ án tốt nghiệp của em không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong các thầy cô giáo trong bộ môn chỉ bảo để đồ án của em được hoàn thiện hơn.

Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn đến thầy giáo hướng dẫn: TS…………….., các thầy cô giáo trong bộ môn Động lực cùng tất cả các bạn sinh viên đã giúp em hoàn thành đồ án này.

                                                                                         Vĩnh Yên ngày … tháng … năm 20…

                                                                                         Sinh viên thực hiện

                                                                                      ………………..

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ 1FZ-FE.

1.1. GIỚI THIỆU CHUNG.

1.1.1 Hệ thống phun xăng điện tử (EFI)

Hệ thống EFI (Elctronic Fuel Injection ) sử dụng các cảm biến khác nhau để phát hiện tình trạng của động cơ vá tình trạng của động cơ vá điều kiện chạy của xe.

1.1.2 Ưu điểm của hệ thống phun xăng điện tử.

+ Dùng áp suất làm tơi xăng thành những hạt bụi sương hết sức nhỏ.

+ Phân phối hơi xăng đồng đều đến từng xylanh một và giảm thiểu xu hướng kích nổ bởi hòa khí loãng hơn.

+ Động cơ chạy không tải êm dịu hơn xăng đồng đều.

+ Giảm được các khí thải độc hại nhờ hòa khí loãng.

1.1.3 Phân loại EFI

1.1.3.1. Phân loại theo phương pháp phát hiện lượng không khí nạp.

* L-EFI (loại điều khiển lượng không khí):

* D-EFI (loại điều khiển áp suất đường ống nạp):

Loại này đo áp suất trong đường ống nạp để phát hiện lượng không khí nạp theo tỷ trọng của không khí nạp.

1.1.3.3 Phân loại theo phương pháp điều khiển kim phun.

* Phun xăng điện tử: Được trang bị các cảm biến để nhận biết chếđộ hoạt động của động cơ (các sensors) và bộ điều khiển trung tâm (computer) để điều khiển chế độ hoạt động của động cơ ở điều kiện tối ưu nhất.

* Phun xăng thủy lực: Được trang bị các bộ phận di động bởi áp lực của gió hay của nhiên liệu. Điều khiển thủy lực sử dụng cảm biến cánh bướm gió và bộ phân phối nhiên liệu để điều khiển lượng xăng phun vào động cơ.

1.1.3.4 Phân loại theo thời điểm phun xăng.

* Hệ thống phun xăng giánđoạn:

Đóng mở kim phun một cách độc lập, không phụ thuộc vào xupáp. Loại này phun xăng vào động cơ khi các xupáp mở ra hay đóng lại. Hệ thống phun xăng gián đoạn còn có tên là hệ thống phun xăng biến điệu.

* Hệ thống phun xăng đồng loạt:

Là phun xăng vào động cơ ngay trước khi xupáp nạp mở ra hoặc khi xupáp nạp mở ra.

- Áp dụng cho hệ thống phun dầu.

1.1.4 Cấu Tạo Hệ Thống Phun Xăng Điện Tử.

1.2 ĐỘNG CƠ 1FZ-FE.

- Xe Toyota Land cruiser là loại xe lữ hành việt dã 4´4 để chơ người hoặc chở hàng sạch (Khi tháo các ghế ngồi ở phía sau). Xe có động cơ có công suất lớn, độ bền và độ tin cậy cao, kết cấu vững gồm nhiều thiết bị đảm bảo tiện nghi và an toàn cao cho người sử dụng trong các điều kiện đường xá, khí hậu khắt nghiệt. 

- Họ xe Landcruiser bắt đầu sản xuất từ những năm 50 tới nay gồm có 3 kiểu chính:

+ Xe mui cứng bằng kim loại để chở khách, xe mui vải để chở khách và chở hàng, xe toàn năng để chở người.

+ Xe mui cứng và mui vải là những xe được thiết kế hình dáng từ thập kỷ 70 sang thập kỷ 80. Vỏ xe có nhiều đường thẳng, góc cạnh, chủ yếu các xe này được phân loại theo các kiểu sau:

* Landcruser mui cứng và mui bạt:

· Kiểu thân ngắn có 5-6 chỗ ngồi.

· Kiểu thân trung bình có 5-9 chỗ ngồi.

· Kiểu thân dài có 6-13 chỗ ngồi.

- Xe Toyota Landcruser có lắp các loại động cơ như sau :

+ Động cơ xăng : 21R, 22R, 22R-E, 3F, 3F-E, 1FZ-E, 1FZ-FE. Trong đó 22R-E, 3F-E, 1FZ-FE là động cơ phun xăng điều khiển điện tử.

+ Động cơ điêzen : 1PZ, 1HD-T, 1HZ trong đó 1HD-T là động cơ tăng áp.

Vì trong khuôn khổ của đề tài nên em chỉ giới thiệu tổng quan về động cơ phun xăng điều khiển điện tử 1FZ-FE được lắp trên xe Toyota Landcruser 1998.

- Sơ đồ mặt cắt động cơ: (Hình 5) 

- Động cơ xăng kiểu 1FZ-FE là động cơ phun xăng điều khiển điện tử, 4 kỳ 6 xy lanh được xếp thành dãy thẳng đứng, có hai trục cam đặt trên nắp máy, có 24 xupáp. Dung tích công tác là 4500 cm³, thứ tự nổ 1-5-3-6-2-4. Tất cả các cụm, chi tiết cần được bảo dưỡng, điều chỉnh thường xuyên nên đều được bố trí tại các vị trí dễ thao tác. Động cơ cùng với hộp số và hộp số phụ được lắp thành cụm động lực đặt dọc xe.

1.2.1 Thân máy.

- Thân máy là chi tiết cơ sở trên đó có lắp các cơ cấu và các cụm phụ khác của động cơ. Thân máy làm bằng gang hợp kim có độ bền cao. Xylanh được doa thẳng vào thân máy.

- Phần dưới thân máy có bảy ổ đỡ trục khuỷu. Nắp ổ đỡ trục khuỷu được bắt vào thân máy bằng bu lông và được gia công cùng với thân máy. Trên thân máy có khoang đường dầu chính đưa dầu đi bôi trơn các ổ đỡ trục khuỷu, lên trục cam, ngoài ra còn có các đường đưa dầu từ bơm dầu lên bầu lọc và két làm mát dầu.

1.2.2 Piston và thanh truyền.

- Piston được đúc bằng hợp kim nhôm chịu tải trọng nhiệt, cơ cao. Trên đỉnh piston có bề mặt lõm để tránh va đập với xupáp. Để làm kín xylanh và truyền nhiệt ra thân máy, trên mỗi piston có lắp hai secmăng khí và một secmăng dầu có hai vòng thép mỏng và vòng lò xo ở giữa.

- Các thông số kỹ thuật chính của nhóm piston - thanh truyền :

- Thanh truyền được làm bằng thép rèn. Các bu lông thanh truyền, nắp cổ trục chính đều là bu lông chịu kéo.

1.2.3 Trục khuỷu bánh đà.

- Trục khuỷu là chi tiết chịu lực chính của động cơ nên được đúc bằng gang đặc biệt có độ bền cao. Trong trục khuỷu có khoang các đường dầu, dẫn dầu đi bôi trơn các cổ trục thanh truyền. Trên đầu trục khuỷu có lắp bánh xích dẫn động xích cam, bánh răng dẫn động bơm dầu, bơm trợ lực lái. Đuôi trục khuỷu có lỗ lắp vòng bi cho trục dẫn động hộp số.

- Bánh đà được đúc bằng gang, trên có lắp vành răng khởi động. Bánh đà được lắp vào đuôi trục khuỷu bằng các bulông tự hãm kèm theo vòng đệm.

- Các thông số kỹ thuật chính của nhóm trục khuỷu - bánh đà

1.2.4 Nắp máy.

- Nắp máy được đúc bằng hợp kim nhôm chung cho cả 6 xylanh. Trên nắp máy có các buồng cháy, có các vị trí lắp xupáp, bugi, hai trục cam, cụm ống thải, cụm ống nạp...Bên trong nắp máy có khoang nước làm mát. Ngoài ra bên trên nắp máy còn có van thông gió cacte, bộ vòi phun, van tuần hoàn khí xả...

- Đệm nắp máy có tác dụng làm kín giữa thân máy và nắp máy. Đệm làm bằng bột sợi amiăng có 2 viền mép bằng tôn mềm, các lỗ nước được viền bằng đồng lá. Bề mặt bôi bột chì chống dính.

1.2.5 Cơ cấu phối khí.

- Cơ cấu phối khí có tác dụng điều chỉnh quá trình nạp, xả khí trong động cơ khi đóng mở xupáp nạp và xupáp thải. Cơ cấu phối khí gồm có bộ dẫn động xích cam, hai trục cam, xupáp nạp và xupáp thải, lò xo con đội và các chi tiết khác để giữ xupáp.

- Bộ dẫn động xích cam truyền chuyển động từ bánh xích trục khuỷu lên bánh xích trục cam bên trái và thông qua cặp bánh răng truyền chuyển động sang trục bên phải.

1.2.7 Hệ thống bôi trơn.

- Hệ thống bôi trơn kiểu cưỡng bức và vung toé dùng để đưa dầu bôi trơn và làm mát các bề mặt ma sát của các chi tiết chuyển động của động cơ.

- Sơ đồ hệ thống: (Hình 1.6).

1.2.8 Hệ thống cung cấp nhiên liệu.

- Hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ 1FZ-FE là hệ thống cung cấp phun xăng điều khiển bằng điện tử  EFI thay thế cho kiểu cung cấp chế hoà khí.

- Sơ đồ hệ thống : (Hình 1.7)

1.2.9 Hệ thống điều chỉnh khí thải.

- Hệ thống điều chỉnh khí thải có tác dụng làm giảm lượng khí độc hại có trong khí thải động cơ trước khi thải ra môi trường.

- Nguồn thải chất độc hại của động cơ gồm có : khí cháy lọt xuống các te, hơi xăng, khí thải từ động cơ.

CHƯƠNG 2. KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ ĐỘNG CƠ 1FZ-FE

2.1 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ.

2.1.1 Cảm biến lưu lượng khí nạp.

2.1.1.1 Chức năng và kết cấu.

- Chức năng : cảm biến lưu lượng khí cảm nhận lượng khí nạp và gửi một tín hiệu đến bộ ECU, nó sẽ quyết định đến lượng phun cơ bản.

- Kết cấu: (Hình 1.9)

2.1.1.2 Cách đo của cảm biến lưu lượng khí.

Khi không khí đi vào xylanh qua bộ đo gió kiểu cánh gạt sẽ sinh ra chênh lệch áp suất làm cho cánh gạt bị đẩy mở ra. Nhờ bố trí lò xo hồi vị nên cánh gạt có thể quay quanh một trục. Không khí đi vào sẽ gây nên một lực làm mở cánh gạt, khi lực này cân bằng với phản lực của lò xo hồi vị thì cánh gạt ở vị trí cân bằng và dừng lại. Vị trí này được bộ cảm biến đo xác định và tìm được lưu lượng không khí .

Từ (4.10) và (4.11) suy ra: G=r´Q=r´v_a´A_a

Lưu lượng không khí nạp thay đổi trong phạm vi rất lớn, phụ thuộc vào trạng thái vận hành của động cơ nên thang đo (Tỷ lệ lượng nạp lớn nhất và nhỏ nhất) khoảng trên 100 lần nên đặc tính của lỗ thông đối với góc mở a của cánh gạt được thiết kế theo quan hệ.

A_b = K e^a     

- Khi điện trở từ P1 đến P5 (Có cùng một giá trị điện trở ) được mắc nối tiếp và điện áp cấp cho mạch là 12V thì điện áp tại P5 là 12V, tại P4 là 9V, tại P3 là 6V, P2 là 3V và tại P1 là 0V. 

2.1.1.3 Vít điều chỉnh hỗn hợp không tải.

- Cảm biến lưu lượng khí nạp có hai đường khí, đường khí chính (Khí nạp được hút qua đó bằng tấm đo) và đường khí phụ. Lượng khí đi qua đường khí phụ có thể điều chỉnh được bằng vít chỉnh hỗn hợp không tải.

- Lượng khí hút vào động cơ được xác định bằng độ mở 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 lại. 

2.1.1.5 Mạch cảm biến đo lưu lượng khí.

- Mạch cảm  biến đo lưu lượng khí và ECU được nối dây theo sơ đồ biểu diễn trên hình 2.7.

2.1.2 Cảm biến nhiệt độ khí nạp.

- Cảm biến nhiệt độ khí nạp nhận biết nhiệt độ của khí nạp. Nó bao gồm một nhiệt điện trở và được lắp trong cảm biến lưu lượng khí.

- Sơ đồ cấu tạo: (Hình 2.8)

2.1.3 Cảm biến vị trí bướm ga.

- Cảm biến vị trí bướm ga được lắp trên cổ họng gió (thân bướm ga). Cảm biến này sẽ biến đổi góc mở của bướm ga thành một điện áp và gửi nó đến ECU như là một tín hiệu góc mở bướm ga.

- Kết cấu: (Hình2.9)

- Điện áp ắc quy sẽ đi qua một điện trở nằm trong ECU, sau đó cấp đến cực TL của cảm biến vị trí bướm ga.

- Tại chế độ không tải, điện áp cấp đến cực IDL của ECU đi qua các tiếp điểm và cực IDL của cảm biến vị trí bướm ga. Khi bướm ga mở lớn hơn 50⁰ hay 60⁰ so với vị trí đóng, điện áp được cấp đến cực PSW của cảm biến vị trí bướm ga.

2.1.5 Tín hiệu đánh lửa động cơ.

- Đây là một tín hiệu quan trọng cho ECU để nhận biết tốc độ động cơ. Nó được dùng để tính toán lượng phun cơ bản và để ngắt nhiên liệu.

- Sơ đồ mạch điện: (Hình 2.13)

- Nếu mạch bị hở trong hệ thống dây dẫn hay các đầu cực không tiếp xúc thì tín hiệu sẽ bị ngừng cung cấp đến ECU và động cơ sẽ bị chết máy.

2.1.6 Cảm biến Ôxy.

- Cảm biến ôxy nhận biết tỷ lệ không khí - nhiên liệu đậm hoặc nhạt hơn tỷ lệ theo lý thuyết. Cảm biến ôxy được đặt trong đường ống xả và bao gồm một phần tử chế tạo bằng ZrO₂. 

- Kết cấu và sơ đồ mạch điện: (Hình 2.14)

2.1.7 Cảm biến vị trí trục khuỷu.

- Kết cấu: (Hình 2.15).

- Đĩa tạo tín hiệu NE được làm liền với puly trục khuỷu và có 36 răng, thiếu 2 răng (Thiếu 2 răng là vì ứng với từng tín hiệu được tạo ra do sự chuyển động quay của một răng ta sẽ xác định được 10⁰ của góc quay trục khuỷu và xác định được góc đánh lửa sớm của động cơ). Chuyển động quay của đĩa tạo tín hiệu sẽ làm làm thay đổi khe hở không khí giữa các răng của đĩa và cuộn nhận tín hiệu NE, điều đó tạo ra tín hiệu NE. 

2.2 MẠCH NHIÊN LIỆU.

2.2.1 Bơm nhiên liệu.

- Bơm nhiên liệu có nhiệm vụ cung cấp xăng cho vòi phun với lưu lượng và áp suất quy định.

- Bơm được sử dụng là bơm điện kiểu phiến gạt.

- Kết cấu: (Hình 2.16)

- Bơm và động cơ điện làm thành một khối. Dòng chảy của xăng qua bơm có tác dụng làm mát động cơ điện. Lưu lượng do bơm cung cấp luôn lớn hơn nhu cầu nhằm tạo ra áp suất dư trong mạch nhiên liệu. Các phiến gạt là những con lăn để giảm ma sát và hao mòn. 

2.2.2 Bộ lọc nhiên liệu.

- Để bảo vệ cho hệ thống nhiên liệu, đặc biệt là vòi phun tránh các tạp chất có trong nhiên liệu. Bộ lọc nhiên liệu có nhiệm vụ lọc tất cả các chất bẩn và tạp chất khác ra khỏi nhiên liệu. Nó được lắp tại phía có áp suất cao của bơm nhiên liệu.

- Kết cấu bộ lọc xăng : (Hình 2.17)

2.2.4 Bộ ổn định áp suất.

- Bộ ổn định áp suất làm ổn định áp suất nhiên liệu đến các vòi phun. Lượng phun nhiên liệu được điều khiển bằng chu kỳ của tín hiệu cung cấp đến các vòi phun. Mặc dù vậy, do sự thay đổi độ chân không trong đường ống nạp, lượng phun nhiên liệu sẽ thay đổi cho dù tín hiệu phun và áp suất nhiên liệu không đổi.

- Sơ đồ cấu tạo : (Hình 2.18)

2.3 HỆ THỐNG NẠP KHÍ.

2.3.1 Khái quát chung.

- Không khí từ  lọc gió sẽ đi qua cảm biến đo lưu lượng gió và đẩy mở tấm đo gió trước khi đi vào khoang nạp khí. Lượng khí nạp đi vào khoang nạp khí được xác định bằng độ mở của bướm ga. 

- Sơ đồ khối tổng quát mạch không khí : (Hình 2.21) 

2.3.2 Cổ họng gió.

2.3.2.1 Kết cấu.

- Kết cấu : (Hình 2.22)

- Cổ họng gió bao gồm bướm ga, một khoang khí phụ, một vảm biến vị trí bướm ga. Bướm ga điều khiển lượng khí nạp trong quá trình động cơ hoạt động bình thường. Khoang khí phụ cho phép một lượng khí nhỏ đi qua khi chạy không tải, cảm biến vị trí bướm ga được lắp trên trục của bướm ga để nhận biết góc mở bướm ga.

2.3.2.2 Vít điều chỉnh tốc độ không tải.

Khi động cơ chạy không tải, bướm ga sẽ đóng hoàn toàn thì dòng không khí nạp sẽ di qua khoang khí phụ vào trong khoang nạp khí. 

2.3.3 Van khí phụ.

- Van khí phụ dùng để điều chỉnh tốc độ không tải động cơ khi động cơ còn lạnh.

- Van khí phụ loại sáp được chế tạo liền trong cổ họng gió

- Kết cấu: (Hình 2.23)

2.3.4 Khoang nạp khí và đường ống nạp.

- Do không khí hút vào trong các xylanh bị ngắt quãng nên sẽ xẩy ra rung động trong khí nạp. Rung động này sẽ làm cho tấm đo của cảm biến đo lưu lượng không khí rung động, sẽ làm cho kết quả đo không thể đo chính xác lượng khí nạp. Vì vậy, một khoang nạp khí có thể tích lớn được dùng để giảm rung động không khí nạp.

- Kết cấu : (Hình 2.24)

CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG CƠ 1FZ-FE, LƯỢNG PHUN

3.1.TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG CƠ 1FZ-FE:

3.1.1.Các thông số của động cơ cho trước :

Công suất có ích của động cơ                                    :  Ne = 157KW

Số vòng quay định mức                                              :  n = 4400 vòng/phút

Đường kính xi lanh                                                     :  D = 100 mm

Hành trình pittông                                                       :  S = 95 mm

Tỉ số nén                                                                       :  e = 9

Công suất tiêu hao nhiên liệu có ích                        :  g_e = 285g/kw.h

Số xi lanh                                                                     :  i = 6

Số kỳ                                                                             :  t = 4

Thứ tự làm việc của các xi lanh                                :  1-5-3-6-2-4

3.1.2.Các thông số của chu trình công tác :

+ Áp suất môi trường xung quanh                            : 0,1 MN/m²

+ Nhiệt độ môi trường xung quanh                          : 300 ⁰K

+ Hệ số dư lượng không khí                                      : a = 1

+ Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z                              :  x_z = 0,88

+ Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b                              :  x_b = 0,9  MN/m²

+ Áp suất khí sót                                                         :  P_r = 0,115  MN/m²

+ Nhiệt độ khí sót                                                       :  T_r = 970 ⁰K

3.1.3.Tính toán các thông số của chu trình công tác :

3.1.3.1.Quá trình nạp :

+ Nhiệt độ không khí trước xupáp nạp                    :  T_k = 300 ⁰K

+ Hệ số nạp                                                                  :  h_v

+ Nhiệt độ cuối quá trình nạp : T_a = 356,3⁰K

3.1.3.2. Quá trình nén :

+ Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của không khí :

a_v = 19,806

b_v = 0,002

+ Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của sản phẩm cháy :

a_v^” = 21,51

b_v^” = 0,0031

+ Chỉ số nén đa biến trung bình n₁ :

Chọn được n₁ = 1,371

+ Ap suất và nhiệt độ cuối quá trình nén P_c tính theo công thức sau :

P_c = P_aeⁿ¹                                                                       [MN/m²]

=> P_c = 0,08872.9^1,371 = 1,804 [MN/M²]

+ Nhiệt độ cuối quá trình nén :

T_c = T_ae^n1-1                                                                    [⁰K]

=> T_c = 356,3.9^1,371-1 = 805,1 [⁰K]

3.1.3.3.Quá trình cháy :

+ Hệ số thay đổi phân tử lý thuyết b₀ :

 Vậy : B = 1,53⁰

+ Lượng sản vật cháy M₂ :

M₂ = M₁ + DM = b₀M₁

M₂ = 1,053.0,5128 = 0,521

+ Nhiệt độ tại điểm z :

Vậy :

A = b_zb_vz^” = 1,049.0,003 = 0,003147

B = b_za_vz^” = 1,049.21,48 = 22,5325

+ Áp suất tại điểm z :

P_z = lP_c                                                                         MN/m²

P_z = 3,643.1,804 = 6,573                                            MN/m²

3.1.3.5.Tính toán các thông số của chu trình công tác :

* Áp suất chỉ thị trung bình thực tế :

P_i = j_đP^’_i[MN/m²]

P_i = 0,97.1,07838 = 1,04603 [MN/m²]

* Áp suất tổn thất cơ giới p_m

p_m = 0,05 + 0,015v_tb[MN/m²]

p_m  = 0,05 + 0,015.13,933 = 0,259 [MN/m²]

* Áp suất có ích trung bình :

P_e = P_i - p_m[MN/m²]

P_e = 1,04603 - 0,259 = 0,78703 [MN/m²]

* Hiệu suất có ích h_e :

h_e = 0,36482.0,7524 = 0,2745

Đường kính xylanh: D_t = 99,9891 [mm]

Sai số: DD = 100-99,9891 = 0,0109 < 0,1 [mm]

3.1.3.6 Vẽ và hiệu đính đồ thị công :

a. Xây dựng đường cong áp suất trên đường nén :

Phương trình của đường nén đa biến :

P_c = P_aeⁿ¹

PVⁿ¹ = const,do đó nếu gọi x là điểm bất kỳ trên đường nén thì :

P_cV_cⁿ¹ = P_nxV_nxⁿ¹.

b. Xây dựng đường cong áp suất trên đường giãn nở :

Phương trình của đường giãn nở đa biến :

PVⁿ² = const,do đó nếu gọi x là điểm bất kỳ trên đường giãn nở thì :

P_zV_zⁿ² = P_gnxⁿ².

e. Hiệu đính đồ thị công:

Xác định các điểm trung gian:

Trên đoạn cy lấy điểm C” với C”C =1/3 cy

Trên đoạn yz lấy điểm Z” với yZ” =1/2yZ

Trên đoạn ab lấy điểm b” với bb” = 1/2ab

Nối các điểm trên đường cong liên tục tại các ĐCT và ĐCD với các điểm trên đường nén và đường giản nở ta được đồ thị công đã hiệu chỉnh.

3.2 TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ PHUN.

- Lượng nhiên liệu cần thiết cho 1 chu trình được ECU tính toán, yêu cầu thời gian mở vòi phun rồi gửi tín hiệu đến cho vòi phun.

- Thời gian phun xăng được tính toán dựa trên lượng không khí nạp vào trong xy lanh ở hành trình nạp.

3.2.1 Phân loại thời gian phun.

- Thời gian phun xăng được chia làm :

+ Thời gian phun sau khi khởi động tính toán dựa vào thông báo lượng khí nạp.

+ Thời gian phun lúc khởi động không tính được vào thông tin lượng không khí nạp.

- Hiệu chỉnh đối với nhiệt độ khí nạp nhờ cảm biến nhiệt độ lắp trên bộ đo lưu lượng. Hiệu chỉnh đối với áp suất nhờ cảm biến áp suất (Thông thường dùng cảm biến áp suất loại bán dẫn).

- Đồ thị trên hình 3.2 được ghi vào bộ nhớ của ECU, tương ứng với tín hiệu ra của cảm biến tìm được hệ số hiệu chỉnh.

CHƯƠNG 4. PHƯƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG CỦA HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ

4.1 KHÁI QUÁT.

- ECU động cơ được trang bị hệ thống chẩn đoán có cả chế độ bình thường và cả chế độ thử.

- Chế độ bình thường là chế độ gọi lấy mã hư hỏng ra khỏi bộ nhớ ECU động cơ bằng cách dùng đèn báo hư hỏng. Các loại đèn chớp là biểu hiện của mã hư hỏng  và nó được giải mã thành các con số hiển thị nhấp nháy lên trên màn hình để cho người điều khiển phát hiện và biếtđộng cơ đang bị hư hỏng ở bộ phận nào. 

4.3 MÃ CHẨN ĐOÁN.

Khi đèn báo sự cố “CHECK ENGINE” được bật sáng thì trong hệ thống có sự hư hỏng xuất hiện. Khi hư hỏng được sửa chữa, hệ thống trở lại bình thường thì đèn báo sự cố sẽ tắt.

Nếu có hai hay nhiều hư hỏng xẩy ra cùng một lúc thì mã hư hỏng sẽ hiển thị theo thứ tự từ mã nhỏ nhất.

a. Mã chẩn đoán được thể hiện ở bảng sau:                                                         

Mã chẩn đoán và ý nghĩa của nó như bảng 4.1.

Ghi chú:

+ “ON” trong cột chẩn đoán chỉ ra rằng đèn “CHECK ENGINE” bật sáng khi phát hiện có mã lỗi.

+ “OFF” chỉ ra đèn “CHECK ENGINE” không bật sáng trong quá trình chẩn đoán hư hỏng.

+ “NA” chỉ ra mục này không có trong chế độ thử.

+ Dấu “O” trong cột lưu có nghĩa mã chẩn đoán được ghi vào bộ nhớ ECU khi lỗi phát hiện.

4.4 KIỂM TRA VÀ XOÁ MÃ CHẨN ĐOÁN

4.4.1 Kiểm tra đèn báo kiểm tra động cơ.

- Đèn báo kiểm tra động cơ sẽ sáng lên khi bật khoá điện đến vị trí ON và động cơ không chạy. Khi động cơ chạy thì đèn báo kiểm tra động cơ phải tắt. Nếu đèn này vẫn còn sáng thì hệ thống chẩn đoán đã tìm thấy hư hỏng hay sự bất bình thường trong hệ thống.

4.4.2 Phát mã chẩn đoán hư hỏng.

4.4.2.1 Chế độ bình thường.

- Các điều kiện ban đầu:

+ Điện áp ắc quy bằng 11V hoặc cao hơn.

+ Hộp số ở vị trí N (tay số không).

4.4.2.2 Các mã chẩn đoán.

- Mã bình thường: Đ èn sẽ bật và tắt liên tục hai lần trong 1 giây.

- Mã báo hư hỏng.

4.4.3 Chế độ thử.

Để phát mã chẩn đoán hư hỏng ta thực hiện theo các bước sau:

- Điều kiện ban đầu.

+ Điện áp ắc quy 11V hay cao hơn.

+ Bướm ga đóng hoàn toàn.

4.5 CÁC HƯ HỎNG VÀ CÁCH KHẮC PHỤC:

Hư hỏng và biện pháp khắc phục như bảng 4.2.

KẾT LUẬN

Sau gần 3 tháng làm đồ án với đề tài “Khảo sát hệ thống phun xăng điện tử động cơ 1FZ-FE lắp trên xe TOYOTA LAND CRUISER” em đã cơ bản hoàn thành với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn cùng các bạn sinh viên trong lớp.

Trong đề tài này em đi sâu tìm hiểu tính năng hoạt động của hệ thống phun xăng hiện đại, các nguyên lý làm việc của các loại cảm biến...

Phần đầu đồ án trình bày khái quát chung về hệ thống nhiên liệu dùng trên động cơ xăng từ cổ đển đến hiện đại, đi sâu phân tích những ưu nhược điểm của động cơ xăng dùng bộ chế hoà khí và động cơ xăng dùng hệ thống phun xăng điện tử hiện đại. Phần trung tâm của đồ án trình bày các hệ thống trên động cơ 1FZ-FE lắp trên xe TOYOTA LAND CRUISER, đi sâu tìm hiểu phần hệ thống nhiên liệu bao gồm các thiết bị điện tử, các thiết bị chính cung cấp nhiên liệu, không khí nạp. Đồng thời tính toán các thông số nhiệt động cơ 1FZ-FE, tính toán chế độ phun của động cơ phun xăng, tìm hiểu các hư hỏng của hệ thống EFI, các mã chẩn đoán hư hỏng. So với những đồ án tốt nghiệp trước đây về lĩnh vực này em đã bổ sung, hoàn chỉnh và đi sâu thêm chế độ phun, tính toán lượng phun...

Tuy nhiên do thời gian hạn chế, nhiều phần chưa được trang bị trong thời gian học tập tại trường, tài liệu tham khảo hạn chế và chưa cập nhật đủ nên cần phải hoàn thiện thêm. Qua đề tài này đã bổ sung cho em thêm nhiều kiến thức chuyên nghành động cơ đốt trong và đặc biệt là hệ thống phun xăng điều khiển bằng điện tử hiện đại. Qua thời gian làm đồ án tốt nghiệp em cũng nâng cao được những kiến thức về công nghệ thông tin: Word, Excel, CAD phục vụ cho công tác sau này. Đồng thời qua đó bản thân em cần phải cố gắng học hỏi tìm tòi hơn nữa để đáp ứng yêu cầu của người cán bộ kỹ thuật ngành động lực.

Em xin chân thành cảm ơn!

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Nguyễn Xuân Đạm - Bùi Văn Ga.

Hướng dẫn làm đồ án môn học động cơ đốt trong

2. Võ Tấn Đông.

Hướng dẫn khai thác xe TOYOTA LAND CRUISER

Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật.

3. Hoàng Xuân Quốc.

Hệ thống phun xăng điện tử dùng trên xe du lịch.

Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật.

4. Nguyễn Tất Tiến.

Nguyên lý động cơ đốt trong.

Nhà xuất bản giáo dục 2000

5. Tài liệu đào tạo TOYOTA tập 5.

Hệ thống phun xăng điện tử (EFI).

6. LAND CRUISER New Car Features Jan 1998.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"