MỤC LỤC

MỤC LỤC..1

LỜI NÓI ĐẦU.. 3

1. Đặc điểm cung cấp nhiên liệu ở động cơ xăng. 4

1.1. Mục đích. 4

1.2. Các yêu cầu hỗn hợp cháy của động cơ xăng. 4

1.2.1. Yêu cầu nhiên liệu. 4

1.2.2. Tỷ lệ hỗn hợp. 4

1.3. Phân loại hệ thống nhiên liệu. 4

1.3.1. Phân loại theo hệ thống dùng bộ chế hòa khí. 4

1.3.2. Phân loại theo hệ thống phun xăng. 4

1.4. Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu trong động cơ xăng. 11

1.4.1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu dùng Bộ chế hòa khí. 11

1.4.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu phun xăng. 24

1.5 . So sánh hệ thống nhiên liệu xăng dùng phun xăng điện tử so với dùng bộ chế hoà khí 27

1.5.1. Cấu tạo . 27

1.5.2. Cách tạo hỗn hợp khí nhiên liệu. 27

1.5.3. Các chế độ lái xe và tỷ lệ khí nhiên liệu. 27

1.5.4. So với bộ chế hoà khí thì EFI có những ưu điểm sau. 28

2. Giới thiệu động cơ G6EA-GSL2.7. 31

2.1. Giới thiệu chung về xe Santa Fe. 31

2.2. Đặc điểm tổng quát của động cơ G6EA-GSL2.7. 32

2.2.1. Cấu tạo một số chi tiết và cơ cấu chính. 33

2.2.2. Hệ thống nhiên liệu. 39

2.2.3. Hệ thống kiểm soát khí xả. 41

2.2.4. Hệ thống xả khí. 42

2.2.5. Hệ thống làm mát. 43

2.2.6. Hệ thống bôi trơn. 43

2.2.7. Hệ thống đánh lửa. 44

2.2.8. Hệ thống khởi động. 45

3. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7. 46

3.1. Hệ thống cung cấp xăng động cơ G6EA – GSL2.7. 46

3.1.1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống cung cấp xăng động cơ G6EA – GSL2.7. 46

3.1.2. Các bộ phận chính của hệ thống cung cấp xăng. 47

3.2. Hệ thống cung cấp không khí động cơ G6EA-GSL2.7. 52

3.2.1 Bầu lọc không khí. 52

3.2.2 Cơ cấu bướm ga. 53

3.2.3 Ống góp hút và đường ống nạp:. 53

3.2.4. Bộ phận thay đổi lưu lượng khí nạp theo chế độ hoạt động của động cơ (VIS). 53

3.3. Khảo sát hệ thống điều khiển phun xăng điện tử ở động cơ G6EA-GSL2.7 lắp trên xe  Santa Fe của hãng Hyundai. 54

3.3.1. Sơ đồ chung hệ thống phun xăng điện tử. 54

3.3.2. Nguyên lý chung:. 54

3.3.3. Các cảm biến:. 56

3.3.4. Hệ thống điều khiển điện tử ECM lắp trên xe Santa Fe của hãng Hyundai 64

4. Tính toán thời gian phun. 72

5. Chuẩn đoán hư hỏng của hệ thống phun xăng điện tử:. 74

5.1. Hệ thống nhiên liệu . 74

5.1.1 Lọc nhiên liệu. 74

5.1.2.  Sửa chữa thùng chứa nhiên liệu. 75

5.1.3.  Kiểm tra sửa chữa các ống dẫn nhiên liệu. 75

5.1.4. Kiểm tra và sửa chửa hệ thống. 75

5.2. Hệ thống nạp khí 77

5.2.1. Bộ đo gió:. 77

5.2.2. Công tắt cánh bướm ga. 78

5.3.Hệ thống điều khiển điện tử ECM lắp trên xe Santa Fe . 79

5.3.1. Kiểm tra sửa chữa các cảm biến. 79

5.4. Phương pháp kiểm tra chẩn đoán hư hỏng. 81

5.4.1. Chuẩn đoán bằng mã lỗi 81

5.4.2. Cách khắc phục hư hỏng thông thường. 83

KẾT LUẬN.. 86

TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 87

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển của ngành điện tử thì trong công nghệ ôtô cũng có những thay đổi mạnh mẽ. Hàng loạt các linh kiện bán dẫn, thiết bị điện tử được trang bị trên động cơ ôtô nhằm mục đích giúp tăng công suất động cơ, giảm suất tiêu hao nhiên liệu và đặc biệt là giảm được mức ô nhiễm môi trường do khí thải tạo ra ... Và hàng loạt các ưu điểm khác mà động cơ đốt trong hiện đại đã đem lại cho công nghệ chế tạo ôtô hiện nay.

Việc khảo sát cụ thể hệ thống phun xăng điều khiển điện tử giúp em có một cái nhìn cụ thể hơn, sâu sắc hơn về vấn đề này. Đặc biệt trong thời gian thực tập tốt nghiệp tại công ty Hyundai-Vinamotor Đà Nẵng em đã được tìm hiểu tài liệu đồng thời được trực tiếp tham gia bảo dưỡng, sửa chữa cũng như chuẩn đoán và điều chỉnh xe trong đó chủ yếu là các ôtô của hãng Hyundai. Đây cũng là lý do mà em chọn đề tài: “Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 lắp trên xe Santa Fe” của hãng Hyundai để làm đề tài tốt nghiệp, với mong muốn bổ sung và tìm hiểu sâu hơn những kiến thức về hệ thống phun xăng điều khiển điện tử.

Do kiến thức còn nhiều hạn chế, kinh nghiệm chưa nhiều, tài liệu tham khảo còn ít nên đồ án tốt nghiệp của em không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong các thầy cô chỉ bảo để đồ án của em được hoàn thiện hơn.

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

                                                                                    Đà Nẵng, ngày … tháng … năm 20…

                                                                                       Sinh viên thực hiện.

                                                                                        …………………

1. Đặc điểm cung cấp nhiên liệu ở động cơ xăng.

1.1. Mục đích.

Chuẩn bị và cung cấp hỗn hợp hơi xăng và không khí cho động cơ, đảm bảo số lượng và thành phần của hỗn hợp không khí và nhiên liệu luôn phù hợp với chế độ làm việc của động cơ.

1.2. Các yêu cầu hỗn hợp cháy của động cơ xăng.

1.2.1. Yêu cầu nhiên liệu.

- Có tính bay hơi tốt.

- Hạt phải nhỏ và phần lớn ở dạng hơi.

1.2.2. Tỷ lệ hỗn hợp.

- Có thành phần hỗn hợp thích ứng với từng chế độ làm việc của động cơ.

- Hỗn hợp phải đồng nhất trong xylanh và như nhau với mỗi xylanh.

- Đáp ứng từng chế độ làm việc của động cơ, thời gian hình thành hỗn hợp phải đảm bảo tốc độ (không dài quá không ngắn quá).

1.3. Phân loại hệ thống nhiên liệu.

1.3.1. Phân loại theo hệ thống dùng bộ chế hòa khí.

- Hệ thống phun chính giảm độ chân không sau ziclơ chính

- Hệ thống điều chỉnh độ chân không ở họng.

1.3.2. Phân loại theo hệ thống phun xăng.

1.3.2.1. Phân loại theo số vòi phun sử dụng.

a) Hệ thống phun xăng nhiều điểm.

Mỗi xylanh động cơ được cung cấp nhiên liệu bởi một vòi phun riêng biệt. Xăng được phun vào đường ống nạp ở gần sát xupap nạp. Phun xăng nhiều điểm có thể là kiểu phun liên tục hay phun theo chu kỳ thời gian. 

b) Hệ thống phun xăng một điểm.

Gồm một hay hai vòi phun. Việc chuẩn bị hỗn hợp nhiên liệu - không khí được tiến hành ở một vị trí tương tự như trường hợp bộ chế hoà khí, sử dụng vòi phun duy nhất. Xăng được phun vào đường nạp, bên trên bướm ga. Hỗn hợp được tạo thành trên dường nạp.

1.3.2.2. Phân loại theo biện pháp điều khiển phun xăng.

a) Hệ thống phun xăng điều khiển bằng cơ khí.

* Nguyên lý làm việc

Dùng trên động cơ xăng: Sự phân phối nhiên liệu được dẫn động bằng cơ khí. Bơm nhiên liệu được dẫn động bằng điện. Kiểu điều khiển này được người Đức gọi là K-Jectronic (đây là hệ thống phun nhiên liệu liên tục được dẫn động bằng cơ khí). K-Jectronic gồm có cảm biến lưu lượng không khí, hệ thống cung cấp nhiên liệu, cảm biến và bộ phận phân nhiên liệu.

b) Hệ thống phun xăng điều khiển bằng điện tử.

Ở các loại hệ thống phun xăng này, một loạt các cảm biến sẽ cung cấp thông tin dưới dạng các tín hiệu điện liên quan đến các thông số làm việc của động cơ cho một thiết bị tính toán thường được gọi là bộ vi sử lý và điều khiển trung tâm. 

1.3.2.4. Phân loại theo chu kỳ phun:

a) Hệ thống phun xăng liên tục

* Sơ đồ hệ thống phun xăng liên tục (k-Jetronic)

* Nguyên lý chung

+ Xăng được cho phun ra liên tục vào ống nạp và được định lượng tuỳ theo khối lượng không khí nạp

+ Điều chỉnh lượng xăng phun ra do chính độ chân không trong ống hút điều khiển, không cần những cơ cấu dẫn động của động cơ.

b) Hệ thống phun xăng theo chu kỳ thời gian

Cảm nhận trực tiếp lượng khí nạp chạy qua đường ống nạp bằng mmột cảm biến đo lưu lượng kế. Vòi xịt xăng ra theo chu kỳ thời gian quy định được lập trình sẵn trong máy tính.

1.4. Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu trong động cơ xăng.

1.4.1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu dùng Bộ chế hòa khí.

Trên các động cơ xăng cổ điển việc tạo hỗn hợp nhiên liệu không khí đều ở bên ngoài động cơ một cách thích hợp trong một thiết bị riêng trước khi đưa vào buồng cháy động cơ gọi là bộ chế hoà khí. Các bộ chế hoà khí hiện nay được chia ra làm ba loại sau.

- Loại bốc hơi.

- Loại phun.

1.4.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu phun xăng.

1.4.2.1. Hệ thống phun xăng cơ khí.

* Sơ đồ nguyên lý:

Có thể chia các cơ cấu của hệ thống này thành 3 bộ phận:

- Bộ phận cung cấp nhiên liệu gồm: bình chứa, bơm xăng điện, bộ tích tụ xăng, bộ lọc xăng.

- Bộ phận cung cấp không khí bao gồm: đường ống nạp và bộ phận lọc khí.

- Bộ phận điều khiển tạo hỗn hợp bao gồm: thiết bị đo lưu lượng khí và thiết bị định lượng nhiên liệu.

1.4.2.2. Hệ thống phun xăng điện tử .

Hệ thống phun xăng điện tử thực chất là một hệ thống điều khiển tích hợp cả hai quá trình phun xăng và đánh lửa của động cơ. Hệ thống bao gồm ba khối thiết bị sau:

- Các cảm biến có nhiệm vụ ghi nhận các thông số hoạt động của động cơ (lưu lượng khí nạp, tốc độ động cơ, nhiệt độ, tải trọng, nồng độ ôxi trong khí thải,...)

- Bộ sử lý và điều khiển trung tâm: tiếp nhận và sử lý các thông tin do các cảm biến cung cấp. 

1.5. So sánh hệ thống nhiên liệu xăng dùng phun xăng điện tử so với dùng bộ chế hoà khí

Mặc dù mục đích của bộ chế hoà khí và hệ thống phun xăng điện tử là giống nhau, nhưng cấu tạo, phương pháp mà chúng nhận biết lượng khí nạp và cung cấp nhiên liệu là khác nhau.

1.5.1. Cấu tạo .

Bộ chế hoà khí: Bao gồm ống khuếch tán, vòi phun chính, cánh bướm ga, phao

Hệ thống phun nhiên liệu: Bao gồm các bộ phận của hệ thống nạp không khí (bướm ga…), Các bộ phận của hệ thống phun nhiên liệu (các kim phun) .Các bô phận của hệ thống điều khiển (ECM và các cảm biến)…

1.5.2. Cách tạo hỗn hợp khí nhiên liệu

* Chế hoà khí 

Tại tốc độ không tải, lượng khí nạp được đo dựa vào sự thay đổi áp suất (độ chân không) xung quanh lổ tốc độ chậm và lỗ không tải ở gần vị trí đống của bướm ga, một lượng nhỏ nhiên liệu được hút vào cả hai lổ O1, O2

Trong khoảng hoạt động bình thường, lượng khí nạp được đo bằng độ chân không trong họng khuếch tán và một lượng nhiên liệu được hút vào qua vòi phun chính

1.5.3. Các chế độ lái xe và tỷ lệ khí nhiên liệu

1.5.3.1. Khi khởi động

* Bộ chế hoà khí

Trong chế độ khởi động, bướm gió đóng hoàn toàn để giúp đạt được hỗn hợp đủ đậm. Mặc dù vậy trên bướm gió có bố trí một van khí nhằm tránh hỗn hợp quá đậm.

1.5.4. So với bộ chế hoà khí thì EFI có những ưu điểm sau

+ Có thể cấp nhiên liệu đồng đều đến từng xylanh. Do mỗi xylanh đều có vòi phun riêng và lượng phun được điều chỉnh chính xác bằng điện tử theo sự thay đổi tốc độ động cơ và tải trọng 

+ Có thể đạt được tỷ lệ khí nhiên liệu chính xác với các dải tốc độ của động cơ. Hỗn hợp không khí nhiên liệu thích hợp được cung cấp một cách chính xác và liên tục tại bất kỳ chế độ  tốc độ và tải trọng của động cơ. Đây là một ưu điểm ở khía cạnh kiểm soát khí xã và kinh tế nhiên liệu

2. Giới thiệu động cơ G6EA-GSL2.7.

2.1. Giới thiệu chung về xe Santa Fe.

Ô tô Santa Fe (hình 2.1) là xe dòng xe du lịch 7 chỗ, có nhiều phiên bản cho người sử dụng lựa chọn như: Santa Fe được trang bị động cơ diesel 4 xi-lanh, dòng xe trang bị động cơ xăng V6, phiên bản Hybrid của Santa Fe. 

Thông số kỹ thuật của xe Santafe 2.7 phun xăng điện tử như bảng 2.1.

2.2. Đặc điểm tổng quát của động cơ G6EA-GSL2.7.

Động cơ G6EA-GSL2.7 lắp trên xe Santa Fe của hãng Hyundai là động cơ xăng thế hệ mới, gồm 6 xylanh hình chữ V, dung tích xylanh 2.7 lít, sử dụng trục cam kép DOHC 24 xupáp dẫn động bằng xích thông qua con đội thuỷ lực với hệ thống van nạp biến thiên thông minh CVVT

2.2.1. Cấu tạo một số chi tiết và cơ cấu chính.

Nắp quy lát được đúc bằng hợp kim nhôm. Than máy có cấu tạo như những động cơ cổ điển, lốc máy đước đúc bằng hợp kim cứng có gân tăng cứng nhằm tăng độ cứng vửng của động cơ.

Đỉnh piston có dạng lõm, động cơ làm việc đầu piston nhận phần lớn nhiệt lượng do khí cháy truyền cho nó (khoảng 70 ¸ 80%) và nhiệt lượng này truyền vào xécmăng thông qua rãnh xécmăng, rồi đến nước làm mát động cơ. Ngoài ra trong quá trình làm việc piston còn được làm mát bằng cách phun dầu vào phía dưới đỉnh piston.

Trục khuỷu động cơ G6EA-GSL2.7 là dạng trục khuỷu dành cho động cơ 6 xylanh theo kiểu V. Có kết cấu phức tạp, đòi hỏi độ chính xác rất cao. Đường kính cổ biên Φ58^+0,025 [mm]; đường kính cổ khuỷu Φ64^-0,125 [mm].

Cơ cấu phân phối khí của động cơ G6EA-GSL2.7 được điều khiển bằng những tín hiệu gởi về ECM.

2.2.2. Hệ thống nhiên liệu.

Hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 là hệ thống phun nhiên liệu có sự điều khiển của khối điện tử ECM. Hệ thống nhiên liệu của động cơ kết hợp với hệ thống đánh lửa để tạo cho hỗn hợp cháy trong động cơ được tối ưu hơn.

Hệ thống phun xăng cấu tạo từ các nhóm cơ bản, mỗi nhóm có nhiệm vụ khác nhau như:

- Hệ thống cung cấp.

- Hệ thống xả khí.

- Hệ thống điều khiển cấp nhiên liệu bằng sự điều chỉnh của khối vi  mạch.

Hệ thống cung cấp làm nhiệm vụ hút, lọc không khí và nhiên liệu vào đường nạp của động cơ, bao gồm: hệ thống cung cấp không khí và hệ thống cung cấp nhiên liệu.

2.2.3. Hệ thống kiểm soát khí xả.

Quá trình cháy lí tưởng của hỗn hợp hydrocarbure với không khí chỉ sinh ra CO₂, H₂O và N₂. Tuy nhiên, do sự không đồng nhất của hỗn hợp một cách lí tưởng cũng như do tính chất phức tạp của hiện tượng lí hóa diển ra trong quá trình cháy nên trong khí thải động cơ đốt trong luôn có chứa một hàm lượng đáng kể những chất độc hại oxide nito (NO, NO₂, N₂O, gọi chung là NO_x), monoxyde carbon (CO), các hydrocarbure chưa cháy (HC) và các hạt rắn, đặc biệt là bồ hóng.

2.2.4. Hệ thống xả khí.

Hệ thống xả của động cơ có nhiệm vụ giảm tiếng ồn, giảm hàm lượng khí xả có hại cho sức khỏe con người và môi trường. cấu tạo của hệ thống xả khí của động cơ G6EA-GSL2.7 giới thiệu như hình 2.9.

2.2.5. Hệ thống làm mát.

Hệ thống làm mát của động cơ G6EA-GSL2.7 là hệ thống tuần hoàn cưỡng bức. Nhiệt độ khởi động 82^oC, nhiệt độ ở chế độ toàn tải 95^oC, áp suất mở van 0,98 ~ 4,9kpa. Dung tích của két làm mát là 8,2-8,3 [lit].

2.2.8. Hệ thống khởi động.

Hệ thống khởi động bằng điện với phương pháp điều khiển gián tiếp bằng rơle điện từ .

3. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7.

3.1. Hệ thống cung cấp xăng động cơ G6EA – GSL2.7.

3.1.1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống cung cấp xăng động cơ G6EA – GSL2.7.

Hệ thống cấp nhiên liệu (hình 3.1) bao gồm bơm điện được lắp trong thùng nhiên liệu. Trong đó bao gồm cả bộ phận lọc nhiên liệu và bộ ổn định áp suất. Nhiên liệu sau khi đi qua lọc và bộ ổn định áp suất (nếu không có bộ này áp suất nếu tăng lên sẽ tạo bọt và hơi nhiên liệu làm vòi phun làm việc không bình thường.

3.1.2. Các bộ phận chính của hệ thống cung cấp xăng.

3.1.2.1. Lọc nhiên liệu.

Bộ lọc nhiên liệu dùng để lọc chất bẩn và các tạp chất ra khỏi nhiên liệu đi cung cấp cho động cơ hoạt động.

Trên động cơ đang khảo sát lọc nhiên liệu được dùng là kiểu lọc thấm, phần từ lọc bằng giấy. Ưu điểm của loại lọc thấm kiểu dùng giấy là giá rẻ, lọc sạch. Tuy nhiên loại lọc này cũng có nhược điểm là tuổit thọ thấp chu kỳ thay thế trung bình khoảng 4500km.

3.1.2.2. Dàn phân phối xăng:

Có nhiệm vụ phân phối đồng đều nhiên liệu cho tất cả các vòi phun với một áp suất như nhau. Ngoài ra nó còn có chức năng như một bộ tích trữ nhiên liệu và dung tích này lớn hơn rất nhiều so với dung tích mỗi lần phun. 

3.1.2.3. Bộ điều chỉnh áp suất:

Nhiệm vụ của bộ điều áp là duy trì và ổn định độ chênh áp trong đường ống.

Lượng xăng được xả về thùng phải đảm bảo cho áp lực của nhiên liệu trong đường ống từ 2,5¸3bar. Nhờ vậy lượng xăng cung cấp bởi vòi phun điện từ chỉ phụ thuộc thời gian mở của kim phun, cho phép đơn giản hoá quá trình tính toán lượng cung cấp chu trình bởi bộ điều khiển trung tâm.

3.1.2.5. Bơm nhiên liệu

Bơm nhiên liệu được đặt trong thùng chứa nhiên liệu vì vậy có rất nhiều ưu điểm so với loại đạt trên đường ống cụ thể như :Ít gây ra tiếng ồn, không tạo ra dao động áp suất trên đường nạp. Bơm dùng trên hệ thống nhiên liệu của động cơ G6EA-GSL2.7 là loại bơm cánh gạt kiểu ước vì môtơ điện (bộ phận bơm được đặt trong võ bơm) mà vỏ bơm thì chứa đầy nhiên liệu. 

3.2. Hệ thống cung cấp không khí động cơ G6EA-GSL2.7

3.2.1 Bầu lọc không khí.

Bụi lẫn trong không khí hút vào động cơ sẽ làm tăng mài mòn các chi tiết ma sát. Hàm lượng bụi trong không khí phụ thuộc vào môi trường mà động cơ làm việc. Vì vậy tất cả các động cơ ôtô máy kéo cần có bình lọc không khí để lọc sạch bụi chứa trong không khí trước khi nạp vào động cơ. 

3.2.3 Ống góp hút và đường ống nạp:

Ông góp hút và đường ống nạp được chế tạo liền với nhau mục đích làm cho ống góp hút lớn hơn nhằm làm giảm rung động dòng không khí chuyển động. Bởi vì không khí hút vào trong động cơ bị ngắt quãng. Vì vậy sẽ gây ra sự rung động trong đường nạp, sự rung động trong đường nạp sẽ làm ngắt quãng sự làm việc của  cảm biến lưu lượng không khí. Vì vậy lượng không khí xác định không chính xác.

3.2.4. Bộ phận thay đổi lưu lượng khí nạp theo chế độ hoạt động của động cơ (VIS).

VIS-1: sử dụng ở chế độ số vòng quay thấp và trung bình

VIS-2: Sử dụng ở chế độ số vòng quay lớn.

3.3. Khảo sát hệ thống điều khiển phun xăng điện tử ở động cơ G6EA-GSL2.7 lắp trên xe  Santa Fe của hãng Hyundai.

3.3.1. Sơ đồ chung hệ thống phun xăng điện tử

Sơ đồ chung hệ thống phun xăng điện tử như hình 3.8.

3.3.2. Nguyên lý chung:

Hệ thống điều khiển phun xăng điện tử trên động cơ G6EA-GSL2.7 về cơ bản được chia thành ba bộ phận chính:

1. Các cảm biến: có nhiệm vụ nhận biết các hoạt động khác nhau của động cơ và phát ra các tín hiệu gởi đến ECM hay còn gọi là nhóm tín hiệu vào.

2. ECM: có nhiệm vụ sử lý và tính toán các thông số đầu vào từ đó phát ra thông số điều khiển đầu ra.

3.3.3. Các cảm biến:

3.3.3.1. Cảm biến lưu lượng khí nạp MAF (Mass Air Flow sensor).

Cảm biến bao gồm một đường chính duy trì lưu lượng khí để tạo ra sự xoáy lốc không đổi, sử dụng một lăng kính tam giác, lăng kính tạo xoáy lốc và đĩa phẳng. Đường khí vòng để điều khiển tỷ lệ lưu lượng khí được đòi hỏi cho động cơ bằng cách tăng hay giảm không gian đường ống này, mà không thay đổi hình dạng đường chính.

3.3.3.3. Cảm biến ôxy.

* Công dụng của cảm biến ôxy

Cảm biến ôxy dùng để xác định thành phần hoà khí tức thời của động cơ đang hoạt động, rồi gửi tín hiệu vào ECM để điều chỉnh tỷ lệ không khí- xăng thích hợp, nhằm đạt đến tính vận hành tốt và giảm sự ô nhiễm môi trường. 

3.3.3.4. Cảm biến vị trí bướm ga.

Cảm biến vị trí bướm ga là loại tuyến tính. Dùng để xác định mức độ và số lần mở bướm ga.

Cảm biến là loại biến trở vòng, góc xoay là 0⁰ ÷ 100⁰. Điện trở ra của cảm biến phụ thuộc vào độ mở của bướm ga. Nguồn cảm biến là điện áp ổn định (5+0,2V) từ ECM động cơ. Cảm biến bắt vào cơ cấu quay bướm ga ở phía trên nhờ hai vít và được kết nối với ECM động cơ bằng rắc 3 chân.

3.3.3.6. Cảm biến vị trí trục cam.

Cảm biến là mạch tổ hợp trên cơ sở hiệu ứng Hall (hay hiệu ứng từ-điện trở) ghép vào bộ khuyếch đại- tạo hình tín hiệu. 

Cảm biến làm việc song hành với cơ cấu đánh dấu bằng chốt của trục cam: giữa chốt đánh dấu của trục cam trùng với giữa răng thứ nhất của đĩa đồng bộ.

3.3.3.8. Cảm biến kích nổ.

Cảm biến kích nổ kiểu điện áp. Dùng để xác định kích nổ của động cơ và cho phép bộ điều khiển điều chỉnh nhanh góc đánh lửa sớm khắc phục kích nổ.

3.3.4. Hệ thống điều khiển điện tử ECM lắp trên xe Santa Fe của hãng Hyundai (ELECTRONIC control module)

Bộ điều khiển điện tử đảm nhiệm nhiều chức năng khác nhau tuỳ theo từng loại của nhà chế tạo. Chung nhất nó là bộ tổng hợp vi mạch và bộ phận phụ dùng để nhận biết tín hiệu, lưu trữ thông tin, tính toán, quyết định chức năng hoạt động và gởi các tín hiệu đi thích hợp. Những bộ phận phụ hỗ trợ cho nó là các bộ ổn áp, điện trở hạn chế dòng. 

3.3.4.1. Chức năng hoạt động cơ bản.

Bộ điều khiển ECM hoạt động theo dạng tín hiệu số nhị phân điện áp cao biểu hiện cho số 1, điện áp thấp biểu hiện cho số 0 trong hệ số nhị phân có hai số 0 và 1.

Thông tin gởi đến bộ vi sử lý từ một con IC thường được gọi là bộ nhớ. Trong bộ nhớ chia ra làm nhiều loại:

+ ROM: (read only memory): dùng trữ thông tin thường trực, bộ nhớ này chỉ đọc thông tin từ đó ra chứ không ghi vào được. Thông tin của nó đã được cài đặt sẵn, ROM cung cấp thông tin cho bộ vi sử lý.

+ PROM (programable Read Only Memory): cơ bản giống ROM ngoài ra trang bị thêm nhiều công dụng khác.

+ RAM (Random Access Memory): bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên trữ thông tin. Bộ vi sử lý có thể nhập bội duy nhỏ cho RAM.

3.3.4.2. Chức năng thực tế.

ECM có hai chức năng chính:

-  Điều khiển thời điểm phun: được quyết định theo thời điểm đánh lửa.

- Điều khiển lượng xăng phun: tức là xác định thời điểm phun, thời gian này quyết định theo:

+ Tín hiệu phun cơ bản: được xác định theo tín hiệu tốc độ động cơ và tín hiệu lượng gió nạp.

+ Tín hiệu hiệu chỉnh: được xác định từ các cảm biến (nhiệt độ, vị trí, mức độ tải, thành phần khí thải) và từ các điều kiện của động cơ (như điện áp bình).

3.3.4.4. Các thông số hoạt động của ECM.

+ Các thông  chính.

Là tốc độ động cơ và lượng gió nạp. Các thông số này là thước đo trực tiếp tình trạng tải của động cơ.

+ Các thông số thích nghi

Điều kiện hoạt độg của động cơ luôn thay đổi thì tỷ lệ hoà khí phải thích ứng theo. Chúng ta sẽ đề cập đến các điều kiện hoạt động sau:

+ Khởi động,  Làm nóng,  Thích ứng tải

3.3.4.7. Các chế độ làm việc.

3.3.4.7.1. Thay đổi tự động góc đánh lửa sớm trong quá trình khởi động.

Để cải thiện quá trình khởi động lạnh cho động cơ, ngoài việc dùng vòi phun khởi động lạnh, ở động cơ G6EA-GSL còn trang bị một hệ thống đánh lứa điện tử có thể thay đổi được góc đánh lửa sớm tuỳ từng chế độ làm việc động cơ và nhiệt độ khởi động.

- Liên quan giữa góc đánh lửa sớm và tốc độ động cơ khi khởi động.

4. Tính toán thời gian phun.

Lượng phun nhiên liệu cung cấp cho động cơ được kiểm soát bởi thời gian phun t_inj là thời gian kim phun mở.

Thời gian mở kim phun được ECM 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.

Thời gian phun theo một chu trình cháy phụ thuộc vào các thông số sau:

* Lưu lượng không khí nạp tính bằng khối lượng m’_a­: ta có thể đo trực tiếp (loại L-EFI)

* Lượng không khí theo kỳ m_a: được tính toán và nạp vào EEPROM theo chương trình đã lập trước.

* Tỉ lệ hòa khí thực tế : phụ thuộc vào các thông số như nhiệt độ động cơ trong quá trình làm nóng hoặc hiệu chỉnh để tăng đặc tính động học (tăng tốc, giảm tốc, tải lớn,không tải).

5. Chuẩn đoán hư hỏng của hệ thống phun xăng điện tử:

5.1. Hệ thống nhiên liệu .

Kiện toàn hệ thống nhiên liệu

- Dùng loại nhiên liệu phù hợp theo yêu cầu của động cơ.

- Bảo quản tốt nhiên liệu.

 - Bảo quản tốt và thường xuyên kiểm tra hệ thống lọc nhiên liệu

5.1.1 Lọc nhiên liệu

*  Hư hỏng thường gặp.

- Vỏ bầu lọc bị rạn nứt thì có thể kiểm tra bằng cách quan sát trực tiếp bằng mắt. Nếu cần thiết thì phải dùng kính phóng đại (5 ¸ 10) lần để quan sát.

- Bầu lọc tinh bị tắc bẩn thì dùng thiết bị chuyên dùng để kiểm tra.

*  Phương pháp sửa chữa.

- Nếu mức độ rạn nứt của bầu lọc lớn thì cần phải thay mới, nếu rạn nứt nhỏ thì dùng phương pháp hàn để phục hồi ( sau khi hàn ta phải tiến hành gia công lại bề mặt).

- Lõi lọc bị rách nứt thì cần phải thay mới.

5.1.2. Sửa chữa thùng chứa nhiên liệu.

*  Hư hỏng thường gặp.

- Thùng chứa nhiên liệu bi móp méo do va chạm ...

- Thùng chứa nhiên liệu bi rạn nứt  hoặc bị vở .

5.1.4. Kiểm tra và sửa chửa hệ thống.

5.1.4.1. Áp suất nhiên liệu:

* Kiểm tra áp suất nhiên liệu ta phải có:

+ Một đồng hồ đo áp suất

+ Một dây nối cầu chì 10A

+ Một dụng cụ mở ống nối xăng.

* Sau đó tiến hành theo các bước:

+ Tháo ống xăng.

+ Bắt đồng hồ vào vị trí tháo.

+ Tháo rơle chính.

5.1.4.2. Khoảng thay đổi áp suất và lưu lượng nhiên liệu:

Sau khi kiểm tra áp suất nhiên liệu nếu đạt thì tiến hành như sau:

+ Lắp đồng hồ áp suất vào mạch.

+ Gắn ống áp thấp tại bộ điều chỉnh áp suất.

5.1.2.4. Kim phun.

- Điện trở kim phun:

+ Điều kiện chuẩn bị: tháo đầu ghim ra khỏi kim phun.

+ Kiểm tra: Nối một volt kế giữa hai cực của mỗi  kim phun và so sánh với giá trị điện trở ấn định.

5.2. Hệ thống nạp khí

- Hư hỏng chủ yếu

- Bầu lọc không khí bị bẩn, không đảm bảo khả năng lọc sạch ,cung cấp không khí sạch cho việc hoà trộn với xăng tạo hỗn hợp tốt cho qua trình cháy của động cơ

- Hư hỏng ơ van điều khiển vị trí bướm ga

5.3. Hệ thống điều khiển điện tử ECM lắp trên xe Santa Fe .

Trong hệ thống phun xăng điện tử ECM là bộ phận quan trong nhất. Nó kiểm soát và điều khiển hệ thống phun xăng điện tử, khi có trửo ngại xảy ra ECM sẽ lưu vào bbộ nhớ dưới dạng mã hư hỏng. ECM trực tiếp giám xát hoạt động của nhiều bộ cảm biến và mạch điện, tiếp nhận thông tin trực tiếp từ các cảm biến này, do đó khi có một thoong tin nào không nằm trong giới hạn hoạt động được định sẵn thì ECM sẽ ghi dưới dạng mã hư hỏng

5.3.1. Kiểm tra sửa chữa các cảm biến

5.3.1.1. Cảm biến nhiệt độ không khí nạp:

* Kiểm tra:

+ Tắt công tắc.

+ Tháo đầu ghim của ECM.

+ Nối đồng hồ đo ohm giữa hai cọc của đầu ghim vào ECM.

5.3.1.2. Cảm biến nhiệt độ động cơ

* Kiểm tra:   

Trước tiên kiểm tra ta tháo cảm biến nhiệt độ động cơ ra khỏi động cơ. Sau đó lấy đồng hồ đo ohm giữa hai mạch của cảm biến và ngâm cảm biến vào một ly nước có thể thay đổi nhiệt độ được và đồng hồ đo nhiệt độ nước. Sau đó đọc giá trị trên đồng hồ tương ứng với giá trị nhiệt độ nước. 

5.3.1.3. Cảm biến ôxy:

Khi kiểm tra ta cần chẩn bị những điều kiện sau:

+ Đầu ghim ECM đã nối.

+ Cho động cơ chạy trên 30s.

5.4. Phương pháp kiểm tra chẩn đoán hư hỏng.

5.4.1. Chuẩn đoán bằng mã lỗi

Ở xe Santa Fe việc chuẩn đoán báo bằng đèn check engine.

+ Test mode: phải thoả mãn các điều kiện sau:

- Hiệu điện thế accu bằng 11V hoặc lớn hơn.

- Công tắc cảm biến vị trí bướm ga đóng.

* Chức năng fail-safe:

Khi có sự cố kĩ thuật trong hệ thống phun xăng khi xe đang hoạt động (mất tín hiệu từ cảm biến) việc điều khiển ổn định xe trở nên khó khăn hơn vì thế chức năng fail-safe được thiết kế để ECM lấy các dữ liệu tiêu chuẩn trong bộ nhớ tiếp tục điều khiển động cơ hoạt động hoặc ngừng động cơ nếu các sự cố nguy hiểm được nhận

* Bảng chẩn đoán hư hỏng  hệ thống phun xăng điện tử động cơ G6EA-GSL theo bảng mã

Bảng chẩn đoán hư hỏng  hệ thống phun xăng điện tử động cơ G6EA-GSL theo bảng mã như bảng 3.11.

5.4.2. Cách khắc phục hư hỏng thông thường

Cách khắc phục hư hỏng thông thường như bảng 3.12.

* Những lưu ý khi sửa chữa hỏng hóc trên hệ thống phun xăng điện tử:

1. Thông thường động cơ bị hỏng hóc kông phải do hệ thống phun xăng điện tử. Khi tiến hành tìm kiếm và sử lý hỏng hóc, trước nhất phải kiểm tra tình trạng ổn định của các hệ thống khác. Cụ thể như:

- Nguồn điện chính: bình ắc quy, cầu nối an toàn, cấu chì.

- Hệ thống cung cấp xăng: Đường ống bị xì hở, lọc xăng, bơm xăng, bộ ổn địmh áp suất.

2. Đối với hệ thống phun xăng điện tử:

Nguyên do hỏng hóc thông thường nhất là các ổ giắc (đầu nối dây), các ổ nối cắm điện bị lỏng (không tiếp điện). Phải kiểm tra kỹ các hệ thống phụ trước khi quyết định thay mới bộ ECM.

KẾT LUẬN

Sau thời gian làm đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL 2.7” lắp trên xe Santa Fe, đến nay em đã hoàn thành các nội dung cơ bản của đồ án.

Trong đề tài này em đi sâu tìm hiểu nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu điều khiển điện tử và các chi tiết, cơ cấu của hệ thống.

Phần đầu đồ án trình bày khái quát chung về các hệ thống nhiên liệu dùng trên động cơ xăng, 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 chính của đồ án trình bày các hệ thống trên động cơ G6EA-GSL 2.7 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. Tìm hiểu về các chế độ phun của động cơ phun xăng, tìm hiểu các hư hỏng của hệ thống nhiên liệu, các mã chẩn đoán hư hỏng của động cơ G6EA-GSL 2.7.

Qua đề tài này đã bổ sung cho em thêm nhiều kiến thức về chuyên ngành động cơ đốt trong và đặc biệt nhận thấy được tính ưu việt của hệ thống phun xăng điều khiển điện tử, không những công suất tăng rất nhiều so với bộ chế hòa khí, mức tiêu hao nhiên liệu giảm đáng kể mà còn hạn chế thải khí độc làm ô nhiễm môi trường. Qua thời gian làm đồ án tốt nghiệp em cũng học hỏi thêm được một số kiến thức cơ bản về các phần mềm: Word, CAD phục vụ cho công việc sau này. Đồng thời qua đó thấy bản thân cần phải cố gắng học hỏi tìm tòi hơn nữa để đáp ứng yêu cầu của người cán bộ kỹ thuật ngành động lực.

Do kiến thức còn nhiều hạn chế, kinh nghiệm chưa nhiều, tài liệu tham khảo còn ít nên đồ án tốt nghiệp của em không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự sẽ chia và cảm thông của quí thầy cô để giúp em bảo vệ thành công đề tài này.

Em xin chân thành cảm ơn.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. TS. Trần Thanh Hải Tùng. “Bài giảng môn học chuyên đề động cơ phun    xăng”. Đại Học Bách khoa Đà Nẵng, 2008.

[2]. TS. Trần Thanh Hải Tùng. “Bài giảng kết cấu và tính toán động cơ đốt trong”.Đại Học Bách khoa Đà Nẵng, 2008.

[3]. Phạm Quốc Thái. “Trang bị điện và điện tử trên ô tô”. Đại Học Bách Khoa    Đà Nẵng, 2008.

[4]. Công ty Hyundai-Vinamotor. Tài liệu đào tạo của hãng Hyundai, 2007.

[5]. Công ty Hyundai-Vinamotor. “EMS & Troubleshooting” của hãng Hyundai, 2007.

[6]. Công ty Hyundai-Vinamotor. “Actuators and Troubleshooting” của hãng Hyundai, 2007.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"