MỤC LỤC
MỤC LỤC...................................................................................................1
LỜI NÓI ĐẦU............................................................................................. 2
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHUN XĂNG TRỰC TIẾP GDI ................3
1.1 Lịch sử hình thành............................................................................ 5
1.2 Những đặc tính kĩ thuật của động cơ GDI........................................ 6
1.4 Cấu tạo chung và nguyên lý hoạt động........................................... 7
CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHUN XĂNG TRỰC TIẾP GDI TRÊN XE DU LỊCH.............12
2.1 Bơm chuyển tiếp nhiên liệu.............................................................. 12
2.2 Bơm cao áp...................................................................................... 13
2.3 Bộ điều áp xăng............................................................................... 18
2.4 Ống phân phối nhiên liệu................................................................. 19
2.5 Kim phun......................................................................................... 19
2.6 .ECU điều khiển............................................................................... 21
2.7 Các yêu cầu cơ bản của buồng cháy GDI.......................................... 22
2.8 Vị trí đặt kim phun và bugi............................................................... 23
2.9 Các phương pháp tạo hỗn hợp phân lớp trong buồng đôt động cơ GDI..........24
2.10. Một số loại cảm biến trong động cơ GDI....................................... 25
2.10.1 Cảm biến nước làm mát........................................................... 26
2.10.2 Cảm biến vị trí trục cam.......................................................... 26
2.10.3 Cảm biến áp suất đường nạp.................................................. 27
2.10.4 Cảm biến kich nổ.................................................................... 28
2.10.5 Cảm biến vị trí trục khuỷu...................................................... 39
2.10.6 Cảm biến oxy.......................................................................... 31
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHUN XĂNG TRỰC TIẾP GDI TRÊN XE DU LỊCH ............ 34
3.1 Các thông số.................................................................................. 34
3.2 Tinh toán nhiệt............................................................................... 36
3.2.1 Tính toán quá trình nạp.......................................................... 36
3.2.2 Tính toán quá trinh nén........................................................... 38
3.2.3 Tinh toán quá trinh cháy......................................................... 39
3.2.4 Tính toán quá trình giãn nở..................................................... 39
3.3 Tính toán các thông số của chu trình công tác............................... 41
3.4 Tính toán thời gian phun................................................................ 43
3.5. Tính toán thời gian phun cơ bản................................................... 44
3.6 Xác địn lượng khí nạp.................................................................... 44
Chương 4. HƯỚNG DẪN KHAI THÁC VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG PHUN XĂNG TRỰ TIẾP GDI............. 47
4.1 Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống phun nhiên liệu trưc tiếp GDI trên xe du lịch........................ 47
4.1.1 Bảo dưỡng thường xuyên........................................................ 47
4.1.2 Bảo dưỡng cấp 1..................................................................... 47
4.1.3 Bảo dưỡng cấp 2..................................................................... 48
4.1.4 Các công việc khi bảo dưỡng................................................... 48
4.2. Các hư hỏng của hệ thống cung cấp nhiên liệu GDI trên xe du lịch..............50
4.2.1 Các hư hỏng bộ lọc nhiên liệu.................................................. 50
4.2.2 Hư hỏng bơm cao áp................................................................ 50
4.2.3 Hư hỏng vòi phun.................................................................... 51
4.2.4 Hư hỏng đường ống................................................................. 51
4.3 Kiểm tra chuẩn đoán bằng thiết bị.................................................... 51
KẾT LUẬN................................................................................................55
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................56
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay cùng với sự phát triển của xã hội thì phương tiện giao thông cũng phát triển không ngừng kéo theo đó là vấn đề ô nhiễm môi trường mà những phương tiện này thải ra ngày càng trầm trọng, thậm chí ảnh hưởng lớn đến sức khỏe con người. Bên cạnh đó sự gia tăng giá đột biến của giá xăng dầu và tiêu chuẩn của khí thải của động cơ ôtô ngày càng khắt khe buộc các nhà khoa học trên thế giới không ngừng nghiên cứu tìm ra biện pháp nhằm tiết kiệm nhiên liệu kèm theo giảm khí thải ở động cơ đốt trong. nghành công nghiệp ôtô đã cho ra đời rất nhiều loại ôtô với các tinh năng và công dụng khác nhau. Nhiều giảm pháp được đưa ra, một trong những giải pháp được xem là thành công nhất hiện nay (áp dụng cho động cơ sử dụng nhiên liệu xăng) đó là cho ra đời động cơ GDI (hỗn hợp được tạo bên trong buồng đốt của động cơ, với sự nạp và cháy phân lớp) với hệ thống phun xăng trực tiếp. Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI ra đời là một trong những giải pháp cho vấn đề nói trên. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, điện tử và tin học đã giúp nghành công nghiệp ôtô thiết kế chế tạo thành công các hệ thống phun xăng trực tiếp GDI có kết cấu nhỏ gọn, độ chính xác cao, an toàn, hiệu quả, vì vậy đã nâng cao được công suất động cơ, giảm được ô nhiễm môi trường. Với mục đính củng cố và mở rộng kiến thức chuyên môn, đồng thời làm quen với công tác nghiên cứu khoa học góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng hệ thống nhiên liệu trên ô tô. Em đã đựơc giao thực hiện luận văn tốt nghiệp với đề tài : “Khai thác hệ thống phun xăng trực tiếp GDI xe du lịch”.
Đề tài bao gồm những nội dung chính sau:
+ Chương 1: Khái quát chung về hệ thống phun xăng trực tiếp GDI trên xe du lịch
+ Chương 2: Phân tích kết cấu hệ thống phun xăng trưc tiếp GDI trên xe du lịch
+ Chương 3: Tính toán kiểm nghiệm nghiệm hệ thống phun xăng trực tiếp GDI trên xe du lịch
+ Chương 4: Hướng dẫn khai thác hệ thống phun xăng trực tiêp GDI trên xe du lịch
Bản vẽ:
+ Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ phun xăng trưc tiếp GDI
+ Kết cấu bơm chuyển nhiên liệu
+ Kết cấu vòi phun
+ Kết cấu van định áp suất
+ Kết cấu 1 số loại cảm biến
Trong quá trình làm đồ án em nhận được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo: TS………….., cùng các thầy giáo trong bộ môn. Nhưng do trình độ bản thân còn hạn chế, kinh nghiệm thực tế còn hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được sự góp ý của các thầy để đồ án được hoàn thiện hơn!
Hà nội, ngày … tháng … năm 20 …
Sinh viên thực hiện
…………….
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHUN XĂNG TRỰC TIẾP GDI TRÊN XE DU LỊCH
1.1. Lịch sử hình thành
- Xu hướng phát triển của các nhà sản xuất ô tô là nghiên cứu hoàn thiện quá trình hình thành hỗn hợp cháy để đạt được sự cháy kiệt, tăng tính kinh tế nhiên liệu và giảm được hàm lượng độc hại của khí xả thải ra môi trường. Công nghệ phun nhiên liệu trực tiếp GDI (Gasoline Direct Injection) là một giải pháp.
- Vào năm 1996 hãng Mitsubishi lần đầu tiên giới thiệu kiểu phun xăng trực tiếp vào buồng cháy GDI trên dòng xe Galant Legnum, và là một bước tiến kỳ diệu trong việc nâng cao hiệu quả sử dụng nhiên liệu.
- Renault: Động cơ 2.0 IDE (Injection Direct Essence) lắp trên xe Megane, Laguna.
- Volkswagen gọi công nghệ GDI là FSI (Fuel Stratified Injection) với các dòng động cơ : Lupo 1.4L FSI 16 soupape I4 105 HP, 2.0L FSI 16 soupape turbo tăng áp, ... Về sau xu thế của Volkswagen khi sản xuất là dùng công nghệ FSI.
- General motor (GM) với động cơ : Ecotec 2.2L 155 HP lắp trên xe Opel, Vauxhall Vectra, Signum. 2.0L Ecotec kết hợp với công nghệ VVTi cho New Opel GT, Pontiac Solstice GXP, Saturn Sky Red Line, xe thể thao Chevrolet Cobalt, Chevrolet HHR. Động cơ 3.6L LLT lắp trên Cadillac STS, Cadillac CTS...
- Mercedes – Benz (gọi GDI là CGI), phát triển động cơ dùng công nghệ GDI và lắp trên CLS 350.
- Mazda (gọi là DISI – Direct Injection Spark Ignition), với các động cơ lắp trên Mazda 6, Mazda 3, xe thể thao Mazda CX-7.
1.2 Những đặc tính kỹ thuật của động cơ GDI
- Đường ống nạp thẳng góc với piston, tạo được sự lưu thông của lưu lượng gió tối ưu nhất. Không khí di chuyển trực tiếp vào đỉnh piston và sẽ tạo xoáy lốc rất mạnh, đó cũng là thời điểm tốt nhất cho việc phun nhiên liệu vào động cơ
- Hình dạng đỉnh piston lồi, lõm tạo thành buồng cháy tốt nhất, tạo được sự hòa trộn nhiên liệu + không khí tối ưu nhất (hơn cả loại phun xăng MPI).
- Bơm xăng cao áp cung cấp xăng có áp suất cao đến kim phun và phun trực tiếp vào xi lanh động cơ.
- Tiêu hao nhiên liệu ít hơn 35% so với động cơ phun xăng “ MPI ” hiện nay.
1.3. Những đặc tính riêng biệt của GDI:
- Tiêu thụ nhiên liệu ít hơn , tối ưu hơn và hiệu suất cao hơn . Thời điểm phun được tính toán rất chính xác nhằm đáp ứng được sự thay đổi tải trọng của động cơ. Định lượng xăng phun vào các xylanh động cơ lúc khởi động chính xác hơn làm cho động cơ khởi động lạnh dễ hơn.Ở chế độ tải trọng trung bình và xe chạy trong thành phố thì nhiên liệu phun ra ở cuối thì nén, giống như động cơ diesel và như vậy hổn hợp loãng đi rất nhiều.Ở chế độ đầy tải, nhiên liệu được phun ra cuối thì nạp, điều này có khả năng cung cấp 1 hổn hợp đồng nhất giống như động cơ MPI nhằm mục đích đạt được hiệu suất cao.
- Quá trình cháy với hổn hợp cực loãng : Ở tốc độ cao (trên 120 Km/h), động cơ “GDI” sẽ đốt 1 hổn hợp nhiên liệu cực loãng, tiết kiệm được lượng nhiên liệu tiêu thụ. Ở chế độ này, nhiên liệu được phun ra cuối kỳ nén và kỳ nổ: tỉ lệ hổn hợp là cực loãng , (Air/Fuel) = 30-40 (35-55 bao gồm EGR). Ô nhiễm môi trường do khí thải tạo ra là nhỏ nhất
1.4. Cấu tạo chung và nguyên lý hoạt động
a. Cấu tạo:
- Hệ thống nhiên liệu của động cơ GDI về cơ bản bao gồm: Bơm tiếp vân nhiên liệu, bơm áp suất cao, hệ thống phân phối và ổn định áp suất (common rail), kim phun, hệ thống điều khiển phun, và các thiết bị phụ khác như: thùng nhiên liệu, lọc, van an toàn.
- Ở động cơ GDI, nhiên liệu được đưa trực tiếp vào buồng đốt ở kỳ nạp hoặkỳ nén. Để đưa được nhiên liệu vào buồng đốt động cơ trong kỳ nén, hệ thống nhiên liệu phải đáp ứng được yêu cầu áp suất phun nhiên liệu của kim phun phải lớn hơn áp suất trong buồng đốt ở kỳ nén, đồng thời để nhiên liệu được phun tơi hòa trộn tốt với không khí trong buồng đốt.
b,Nguyên lý hoạt động:
- Nhiên liệu được bơm cao áp chuyển đến dàn phân phối nhiên liệu (common rail, ống này còn giữ vai trò tích năng), ở áp suất cao. Các đầu nối thủy lực kết nối nhiên liệu trên dàn phân phối đến các kim phun áp suất cao điều khiển bằng cuộn từ (solenoid). Đóng mạch điện điều khiển kim phun gồm có các tín hiệu: cảm biến áp suất nhiên liệu, van điều khiển áp suất và ECU (Electronic Control Unit). Lưu ý: điều khiển phun và điều khiển áp suất của các kim phun được thực hiện riêng lẻ.
- Áp suất nhiên liệu được xác định bằng cảm biến áp suất cao và được điều áp bằng van điều khiển áp suất (hoặc van điều khiển cung cấp nhiên liệu). Áp suất phun ban đầu có thể điều chỉnh trong phạm vi giới hạn cho từng kim. Việc điều khiển kim phun và đánh lửa được thực hiện riêng lẻ.
CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHUN XĂNG TRỰC TIẾP GDI TRÊN XE DU LỊCH
2.1.Bơm chuyển tiếpnhiên liệu.
Bơm nhiên liệu thường dùng là loại bơm cánh gạt được đặt trong thùng xăng, do đó loại bơm này ít sinh ra tiếng ồn và rung động hơn. Các chi tiết chính của bơm bao gồm: Mô tơ, hệ thống bơm nhiên liệu, van một chiều, van an toàn và bộ lọc được gắn liền thành một khối.
b. Nguyên lý
Rôto (7) quay, dẫn động cánh bơm (11) quay theo, lúc đó cánh bơm sẽ gạt nhiên liệu từ cửa vào (1) đến cửa ra (6) của bơm, do tạo được độ chân không tại cửa vào nên hút được nhiên liệu vào và tạo áp suất tại cửa ra để đẩy nhiên liệu đi.Van an toàn (9) mở khi áp suất vượt quá áp suất giới hạn cho phép (6bar). Van một chiều (5) có tác dụng khi động cơ ngừng hoạt động.
2.2. Bơm cao áp.
a. Cấu tạo của bơm cao áp.
- Động cơ phun xăng trực tiếp đòi hỏi phun xăng với áp lực cao, để nâng cao nhiên liệu sương và đẩy nhanh quá trình chuẩn bị hỗn hợp. Để đạt được yêu cầu đó trên động cơ ngoài bơm điện thì bơm piston cao áp thường được sử dụng, do cấu tạocủa nó tương đối đơn giản.
- Các thành phần chính của bơm nhiên liệu cao áp là: piston bơm (12), trục cam có ba đỉnh lệch nhau 1200 trong một đường tròn (1), van áp suất (10) được điều khiển bởi ECU động cơ.
- Khi piston của bơm bắt đầu chuyển động đi lên, van điều khiển tại thời điểm này vẫn chưa đóng. Sau đó nhiên liệu trong xy lanh bơm nhiên liệu sẽ được ép lại. Để đóng van trong quá trình chuyển động của piston đi lên, ECU gửi các lệnh thích hợp tới cuộn dây (6) tạo lực hút lõi từ tính đi lên, đồng thời đưa van áp suất đi lên. Sau khi đóng van, áp suất trong xy lanh bơm nhiên liệu bắt đầu tăng.
b. Điều khiển phun nhiên liệu
- Khi xe chạy ở chế độ bình thường hoặc tải nhỏ thì nhiên liệu được phun vào thì nén giúp hòa trộn tốt với không khí, đảm bảo cháy sạch và tiết kiệm nhiên liệu tối đa.
- Khi xe chạy với tải lớn, hay tăng tốc nhiên liệu được phun vào buồng đốt trong suốt thì nạp, hổn hợp nhiên liệu-không khí hoà trộn với tỷ lệ đồng nhất và có thêm một lượng nhỏ nhiên liệu phun vào để động cơ tăng tốc.
2.4.Ống phân phối nhiên liệu.
Là phần cốt lõi của hệ thống, được nối với ống góp thông qua màng tiết lưu. Tất cả các kim phun áp cao đều được nối từ ống này. Theo yêu cầu của việc phun nhiên liệu, áp suất trong ống phải được điều tiết chính xác theo giá trị tham chiếu lưu trữ trong ECU, hạn chế tối đa dao động áp suất.
2.5. Kim phun.
a. Cấu tao
- Bộ lọc bảo đảm nhiên liệu đi vào kim phun phải thật sạch, giắc cắm nối với mạch điện điều khiển, cuộn dây tạo ra từ trường khi có dòng điện, ti kim tác động đến sự đóng mở của van kim, van kim đóng kín vòi phun.
b. Nguyên lý làm việc
Khi chưa có dòng điện chạy qua cuộn dây của nam châm điện, lò xo ép kim phun xuống đế. Lúc này vòi phun ở trạng thái đóng kín. Khi cuộn dây (8) nhận được tín hiệu từ ECU, lõi xôlênoi (6) sẽ bị kéo lên thắng được sức căng của lò xo, thắng áp lực của nhiên liệu đè lên kim. Do lõi xôlênoi và van kim được lắp thành khối nên kim phun cũng bị kéo lên tách khỏi đế kim khoảng 0,1 mm và nhiên liệu được phun ra.
d. Yêu cầu của kim phun
Kim phun nhiên liệu của động cơ GDI được bố trí trực tiếp trong buồng đốt. Kim phun là một nhân tố cấu thành buồng đốt của động cơ GDI: một mặt, nó quyết định khoảng không gian thời gian và vị trí của dòng nhiên liệu cung cấp cho buồng đốt. Mặt khác, nó quyết định lượng nhiên liệu cấp vào buồng đốt để tạo ra tỷ lệ hỗn hợp chính xác và tạo ra vùng hỗn hợp đậm dễ cháy xung quanh bougie tại thời điểm đánh lửa.So với kim phun nhiên liệu ở động cơ PFI, thì yêu cầu đối với kim phun động cơ GDI đòi hỏi cao hơn nhiều. Trong thời gian ngắn từ 0.9 đến 6.0 ms phải đưa được lượng nhiên liệu từ 5 đến 60 mg vào buồng đốt và phải đạt được những yêu cầu trên.
2.7. Các yêu cầu cơ bản của buồng cháy GDI.
- Hệ thống buồng cháy của động cơ GDI hoàn thiện phải đảm bảo được cả 2 yếu tố:
+ Tạo hỗn hợp đồng nhất và phân lớp, giữa các lớp không có đường chuyển tiếp.
+ Tạo được một vùng hỗn hợp đậm (dễ cháy) xung quanh bougie và phải đúng ngay thời điểm đánh lửa của động cơ.
- Với các dạng buồng đốt như hình 1, nhiên liệu phun ra nhờ sự cuộn xoáy, nhào trộn của dòng không khí và hình dạng của buồng đốt sẽ bốc hơi và hoà trộn nhanh chóng. Đối với dạng buồng đốt (Hình 2.9.1), kim phun được đặt ngay giữa trung tâm, vị trí của bougie được bố trí như hình trên. Với cách bố trí này, khi nhiên liệu phun vào sẽ đảm bảo được tỷ lệ A/F xung quanh bugi có thể cháy được.
2.8. Vị trí đặt kim phun và bougie.
Mối quan hệ giữa vị trí kim phun và bougie trong buồng đốt động cơ GDI là hết sức quan trọng để tạo nên tâm cháy trong kỳ cháy của động cơ. Đặt trưng quá trình nạp của động cơ GDI ở tải nhỏ là tạo hỗn hợp nghèo và phân lớp, vì vậy cần phải bố trí kim phun và bougie sao cho hướng dòng nhiên liệu vào đỉnh đầu bougie để tạo nên hỗn hợp đậm khu vực xung quanh đỉnh bougie trong thời điểm đánh lửa. Nếu đặt kim phun quá xa bougie, khu vực xung quanh bougie tại thời điểm đánh lửa mà hỗn hợp nghèo thì khó hình thành tâm cháy và mở rộng vùng cháy.
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHUN XĂNG
TRỰC TIẾP GDI TRÊN XE DU LỊCH
- Xác định các thông số đặc trưng cho khả năng làm việc và độ tin cậy làm việc của hệ thống, so sánh với với các giá trị cho phép được quy định bởi nhà sản xuất. Qua đó khẳng định chất lượng đảm bảo độ tin cậy và khả năng làm việc của hệ thống.
- Nội dung tính toán
+ Tính toán nhiệt
+ Tính toán các thông số của chu trình công tác
+ Tinh toán bơm nhiên liệu
+ Tính toán thời gian phun
+ Tính lượng khí nạp
3.1 Các thông số
Sử dụng thông số của động cơ 4GR FSE lắp trên xe LUXES IS250. Động cơ 6 xy lanh được lắp hình chữ V có thứ tự làm việc 1 – 3 – 5 – 2 – 4 - 6, dung tích 2,5 lít, công suất 153KW, đi kèm hộp số 6 cấp điều khiển bằng tay hoặc tự động,sử dụng công nghệ phun xăng trực tiếp.
Với áp suất khí sót. [ Pr = (1,05 – 1,1)Pth và Pth = (1,02 – 1,04)Po ] .
Động cơ không tăng áp Pa = ( 0,8 – 0,9 )Pk .
ρ = 1,00 - Tỷ số giãn nở sớm.
3.2 .Tính toán nhiệt.
3.2.1.Tính toán quá trình nạp.
Chỉ số nén đa biến phụ thuộc rất nhiều thông số kết cấu và thông số vận hành như kích thước xy lanh, loại buồng cháy, số vòng quay, phụ tải, trạng thái nhiệt của động cơ. .
Ta chọn: n1 = 1,3794
=> Vậy ta lấy n1 = 1,3794
- Nhiệt độ cuối quá trình nén Tc:
Tc = Ta.εnt-1
Tc= 331,96. 121, 3794 -1 = 852,17 [oK].
- Áp suất cuối quá trình nén Pc:
Pc = pa.εnt [MN/m2].
Pc = 0, 0847. 121, 3794 = 2,61 [MN/m2].
3.2.3.Tính toán quá trình cháy
- Tổn thất nhiệt do cháy không hòan toàn DQH:
DQH = 120.106.(1-a).M0 (J/kg nhiên liệu)
Do động cơ phun xăng a = 1 nên DQH = 0
A = 1,047.0,0032 = 0,00335
B = 1,047. 21,3672 = 22,37
C = - 70274,595
Giải phương trình ta có: Tz = 2329,096 [oK].
3.3. Tính toán các thông số của chu trình công tác.
Sai lệch: ΔD= 0,01 ≤ 0,1[mm]
=> Vậy thông số đã chọn đảm bảo yêu cầu.
3.4 . Tính toán thời gian phun.
- Lượng phun nhiên liệu cung cấp cho động cơ được kiểm soát bởi thời gian
phun tinj là thời gian kim phun mở.
- Thời gian mở kim phun được ECU động cơ điều khiển thông qua các tín hiệu từ các cảm biến đặc biệt là tín hiệu tốc độ động cơ và lưu lượng khí nạp vào động cơ.
- Như vậy lượng nhiên liệu phun vào một xy lanh động cơ phụ thuộc vào tốc độ động cơ và lượng không khí nạp vào đông cơ.
- Thời gian phun theo một chu trình cháy phụ thuộc vào các thông số sau:
+ Lượng không khí nạp vào: ta có thể đo trực tiếp
+ Tỷ lệ hòa khí lựa chọn : Tùy theo kiểu động cơ, chẳng hạn tỷ lệ lý tưởng. Một bảng giá trị có thể chứa các giá trị = f(m’a, n) đưa vào EEPROM.
+ Tỷ lệ hòa khí thực tế phụ thuộc vào các thông số như nhiệt độ động cơ trong quá trình làm nóng hoặc sự hiệu chỉnh để tăng đặc tính động học (tăng tốc, giảm tốc, tải lớn, cầm chừng)
+ Điện áp ắc quy: ảnh hưởng đến thời điểm nhấc kim phun. Vì vậy, để bù trừ thời gian phun sẽ phải cộng thêm một khoảng thời gian tùy theo điện áp ắc quy: Tinj +Δt (Ub).
3.5. Tính toán thời gian phun cơ bản.
- Đây là khoảng thời gian phun cơ bản nhất và nó được xác định bởi lượng khí nạp và tốc độ động cơ. Khoảng thời gian phun cơ bản có thể biểu diển bằng công thức sau.
- Khoảng thời gian phun cơ bản = K x Lượng khí nạp/tốc độ động cơ.
- K: hệ số hiệu chỉnh.
- Các tín hiệu liên quan: Tốc độ động cơ (NE), lượng khí nạp (THA).
- Cách hiệu chỉnh phun. ECU động cơ được thông báo liên tục điều kiện hoạt động của động cơ tại từng thời điểm bằng cách nhận tín hiệu của các cảm biến. Sau đó thực hiện hiệu chỉnh khoảng thời gian phun cơ bản khác nhau dựa trên các tín hiệu này.
3.7. Tính toán bơm nhiên liệu.
a. Tính toán bơm chuyển (bơm cánh gạt).
Các thông số cho trước: Lưu lượng bơm điện tạo ra 130 (l/h), hiệu suất của bơm η = 0,75, đường kính bánh công tác D = 36(mm) = 0,036 (m), khối lượng riêng của xăng δ = 0,75.
b. Tính toán bơm cao áp (bơm piston).
- Các thông số cho trước: Đường kính piston làm việc Dpis = 10 (mm) = 0,01 (m), Hành trình dịch chuyển của piston Hpis = 10 (mm), số vòng quay n = 2300 (v/p), hiệu suất của bơm η = 0,85 ÷ 0,9 ta chọn η = 0,85, áp suất bơm áp lực tạo ra Plv = 7 (bar) = 10 (N/m2).
CHƯƠNG 4. HƯỚNG DẪN KHAI THAC HỆ THỐNG PHUN XĂNG
TRỰC TIẾP GDI TRÊN XE DU LỊCH
4.1. Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp GDI trên ô tô du lịch
4.1.1 Bảo dưỡng thường xuyên
- Dùng mắt kiểm tra tình trạng các bộ phận thuộc hệ thống cung cấp nhiên liệu, độ kín khít các mối nối, và nếu cần thì khắc phục những hư hỏng.
- Thay dầu máy,kiểm tra mức nước làm mát nếu cần bổ sung thêm
4.1.2.Bảo dưỡng cấp một
- Rửa và thay dầu ở bầu lọc không khí
- Kiểm tra độ kín khít giữu cac mối nối,siết chặt các bu lông
- Kiểm tra sự làm việc của van tắt máy bằng điện mà dẫn động cơ cấu dẫn động bàn đạp ga điều chỉnh lưu lượng nhiên liệu bằng máy chuẩn đoán
4.1.3.Bảo dưỡng cấp hai
- Kiểm tra độ kẹp chặt và độ kín khít của thùng chứa nhiên liệu, ống dẫn nhiên liệu, bơm cao áp, vòi phun, bầu lọc và cơ cấu dẫn động bơm.
- Kiểm tra dòng chảy nhiên liệu nếu cần thì xả nhiên liệu cho không khí lẫn trong hệ thống ra ngoài.
4.1.4.Các công việc khi bảo dưỡng kỹ thuật
a. Lọc nhiên liệu
- Lọc nhiên liệu tách các tạp chất ra khỏi nhiên liệu và tránh không để xảy ra những hư hỏng kể trên. Tuy nhiên, nếu các chất bẩn tích tụ trong lọc nhiên liệu, tính năng lọc của bộ lọc sẽ giảm. Vì vậy, lọc nhiên liệu phải được thay thế định kỳ.
- Các thao tác chính:
+ Mở nắp bình xăng
+ Đặt khay hứng phía dưới lọc nhiêu liệu.
b. Lọc gió
- Nếu lọc gió bị tắc bởi bụi bẩn, luồng khí sẽ bị ngăn cả, làm giảm tính năng của động cơ. Vì vậy, phải kiểm tra lại lọc gió thường xuyên.
- Kiểm tra phần tử lọc gió: nếu lọc quá nhiều bẩn hay bụi thì phải thay thế, nếu phần tử lọc bị thấm nước hay dầu cũng phải thay, nếu làm sạch không được cũng phải thay.
d. Ống xả và giá treo
- Kiểm tra ống xả và ống giảm thanh định kỳ bao gồm:
+ Kiểm tra sự ăn mòn hay hư hỏng, biến dạng quá mức trên thân ống xả.
+ Kiểm tra sự lắp của ống xả và ống giảm thanh, trong quá trình hoạt động, do sự rung sóc mà có thể làm các bu lông lắp ghép bị nới lỏng hoặc tuột các giá treo ống xả.
4.2. Các hư hỏng của hệ thống cung cấp nhiên liệu trên ô tô du lịch
4.2.1. Các hư hỏng của bộ lọc nhiên liệu
- Bộ lọc dùng để khử tạp chất cơ học lẫn trong nhiên liệu vào bơm chuyển nhiên liệu. Lõi lọc quá cũ, bẩn do sử dụng lâu ngày gây mất chức năng lọc dẫn đến tắc lọc. Cặn bẩn, tạp chất nhiều trong cốc lọc gây tắc lọc giảm tính thông qua của lọc.
4.2.2. Các hư hỏng bơm cao áp
Cặp pít tông - xy lanh bơm cao áp bị mòn: do có lẫn tạp chất cơ học có trong nhiên liệu tạo ra các hạt mài, khi pít tông chuyển động trong xy lanh các hạt mài này gây mòn pít tông - xy lanh.
4.2.3. Các hư hỏng của vòi phun
- Lỗ phun bị tắc hoặc giảm tiết diện: do trong quá trình sử dụng muội than bám vào đầu vòi phun làm tắc lỗ phun. Trong nhiên liệu và quá trình cháy tạo ra các axít ăn mòn đầu vòi phun làm ảnh hưởng đến chất lượng phun.
- Kim phun mòn: tăng khe hở phần dẫn hướng làm giảm áp suất phun, lượng nhiên liệu hồi tăng lên giảm lượng nhiên liệu cung cấp vào buồng cháy. Công suất động cơ giảm.
4.3. Kiểm tra chẩn đoán bằng thiết bị.
- Nhận thấy khi tiến hành xác định lỗi của động cơ bằng cách đếm số lần sáng, tối của đèn. Ta phải đồng thời quan sát đồng hồ để xác định mã lỗi
điều đó rất dễ gây sai sót và có khi phải quan sát nhiều lần do đó gây tốn phí thời gian.
- Các dữ liệu truyền từ ECU đến thiết bị kiểm tra: Nhiệt độ nước làm mát, vận tốc động cơ, góc đánh lửa sớm, vị trí bướm ga, cảm biến oxy…
KẾT LUẬN
Sau một thời gian nghiên cứu thu thập tài liệu, vận dụng những kiến thức đã học vào đồ án và được sự hướng dẫn, kiểm tra tận tình, chu đáo của thầy giáo: TS ………….., cùng với sự giúp đỡ của các thầy giáo trong Bộ Môn Ô tô Quân Sự cùng với sự nỗ lực của bản thân, đến nay đồ án của em đã hoàn thành với đồ án được giao “Khai thác hệ thống phun xăng trực tiếp GDI xe du lịch” .
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 .Dù chỉ nghiên cứu tìm hiểu hệ thống phun xăng trực tiếp GDI một cách tổng quát trong một thời gian ngắn nhưng em cũng đã nhận ra được những ưu điểm cũng như đặc tính vượt trội của hệ thống này. Chính vì vậy hệ thống phun xăng trực tiếp GDI đã vượt lên trên những hạn chế của những hệ thống nhiên liệu trước đây. Tuy chỉ mới ra đời nhưng nó đã được ứng dụng rộng rãi trên các loại phương tiện xe du lịch đặc biệt là xe con, và những tiềm năng của hệ thống này vẫn chưa được khai thác hết.
Trong quá trình thực hiện đồ án chắc chắn vẫn còn nhiều thiếu sót, em rất mong được sự đóng góp và chỉ bảo của các thầy giáo để tôi hoàn thiện được đồ án tốt nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Phúc Hiểu - Vũ Đức Lập. Lý thuyết ôtô Quân sự , Nhà xuất bản quân đội nhân dân.,Hà Nội – 2002.
[2]. Hà Quang Minh – Nguyễn Hoàng Vũ, Phun nhiên liệu điều khiển điện tử trên động cơ đốt trong, Nhà xuất bản giao thông vận tải, 1984..
[3].Vy Hữu Thành – Vũ Anh Tuấn, Hướng dẫn đồ án môn học động cơ đốt trong Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự, 2003.
[4]. Hà Quang Minh , Lý thuyết động cơ đốt trong,Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự ,2002
[5]. Bosch Professional Automotive Information,Gasoline Engine Management: Systems and Components 2010
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"