MỤC LỤC
MỤC LỤC...1
LỜI NÓI ĐẦU.. 4
DANH MỤC CÁC HÌNH.. 6
DANH MỤC CÁC BẢNG.. 8
CHƯƠNG 1: CÁC VẤN ĐỀ CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIÊN TỬ 9
1.1. Khái niệm, phân loại, ưu nhược điểm của hệ thống phun xăng. 9
1.1.1. Khái niệm hệ thống phun xăng điện tử. 9
1.1.2. Phân loại 9
1.1.2.1. Theo vị trí phun nhiên liệu. 9
1.1.2.2. Theo số vòi phun sử dụng. 11
1.1.2.3. Theo nguyên tắc làm việc của HTPX.. 12
1.1.2.4. Theo nguyên lý lưu lượng khí nạp. 13
1.1.2.5. Phân loại theo tên gọi của HTPX.. 15
1.1.3. Ưu, nhược điểm của hệ thống phun xăng điện tử. 16
1.1.3.1. Ưu điểm.. 16
1.1.3.2. Nhược điểm.. 17
1.2. Tổng quan về HTPX của hãng Bosch. 17
1.2.1. Lịch sử phát triển các HTPX của hãng Bosch. 17
1.2.2. Đặc điểm các HTPX điện tử kiểu Motronic. 19
1.3. Nguyên lý hòa trộn tạo hỗn hợp hòa khí. 23
CHƯƠNG 2: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA CÁC CƠ CẤU TRONG HỆ THỐNG MOTRONIC... 26
2.1. Các vấn đề chung về HTPX kiểu Motronic. 26
2.1.1. Sơ đồ khối của HTPX kiểu Motronic. 26
2.1.2. Giám sát các thông số vận hành. 28
2.1.2.1. Các cảm biến và bộ tạo giá trị cài đặt 28
2.1.2.2. Xử lý tín hiệu trong ECU.. 29
2.1.2.3. Các giao diện. 29
2.1.3. Xử lý dữ liệu vận hành. 29
2.1.4. Chẩn đoán điện tử. 30
2.1.5. Quản lý phương tiện. 31
2.1.6. Cấu trúc hệ thống Motronic. 32
2.2. Hệ thống phun xăng kiểu M-Motronic. 33
2.2.1. Sơ đồ nguyên lý. 34
2.2.2. Các bộ phận của hệ thống không khí 35
2.2.3. Các bộ phận của hệ thống nhiên liệu. 38
2.2.4. Các bộ phận của hệ thống đánh lửa. 40
2.2.5. Các bộ phận của hệ thống tự chẩn đoán. 41
2.3. Hệ thống phun xăng kiểu ME-Motronic. 39
2.3.1. Sơ đồ nguyên lý. 39
2.3.2. Các bộ phận của hệ thống không khí 41
2.3.3. Các bộ phận của hệ thống nhiên liệu. 42
2.3.4. Các bộ phận của hệ thống đánh lửa. 42
2.4. Cảm biến dùng trong hệ thống phun xăng điều khiển điện tử. 42
2.4.1. Các vấn đề chung. 42
2.4.2. Cảm biến nhiệt độ. 44
2.4.3. Cảm biến vị trí bướm ga. 45
2.4.4. Cảm biến vị trí bàn đạp chân ga. 47
2.4.5. Cảm biến pha dùng hiệu ứng hall 50
2.4.6. Cảm biến tốc độ động cơ. 51
2.4.7. Cảm biến áp suất 53
2.4.8.Cảm biến áp suất cao. 55
2.4.9. Cảm biến lưu lượng khí nạp. 56
2.4.9.1. Cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu cánh quay. 56
2.4.9.2. Cảm biến khối lượng khí nạp kiểu sợi đốt 58
2.4.9.3. Cảm biến khối lượng khí nạp kiểu màng nóng. 59
2.4.10. Cảm biến ô xy (lambda) 61
CHƯƠNG III: KHAI THÁC, BẢO DƯỠNG VÀ SỮA CHỮA HỆ THỐNG PHUN XĂNG KIỂU MOTRONIC....64
3.1. Chuẩn đoán, kiểm tra và sữa chữa hệ thống cung cấp nhiên liệu. 64
3.2. Quy trình kiểm tra bảo dưỡng và sửa chữa bơm xăng. 67
3.2.1. Kiểm tra áp suất bơm.. 67
3.2.2. Kiểm tra lưu lượng bơm.. 68
3.2.3. Kiểm tra dòng điện qua bơm.. 68
3.3. Quy trình kiểm tra bảo dưỡng và sửa chữa kim phun. 69
3.3.1. Kiểm tra nhanh bằng quan sát 69
3.3.2. Xác định hư hỏng của hệ thống kim phun qua kiểm tra áp suất 71
3.3.3. Kiểm tra vòi phun. 72
3.4. Hệ thống chẩn đoán OBD II 73
3.4.1. Mô tả. 73
3.4.2. Kiểm tra đèn báo hiệu: 73
3.4.3. Phát hiện mã lỗi (test mode) 74
CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM ADOBE FLASH CS6 MÔ PHỎNG HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ KIỂU MOTRONIC VÀ XÂY DỰNG TÀI LIỆU ĐIỆN TỬ 76
4.1. Giới thiệu về phần mềm ADOBE FLASH CS6. 77
4.1.1. Lịch sử ra đời của FLASH.. 77
4.1.2. Thao tác cơ bản. 77
4.2. Ứng dụng phần mềm Adobe Flash CS6 vào thiết kế tài liệu điện tử. 78
KẾT LUẬN.. 83
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 84
LỜI NÓI ĐẦU
Động cơ đốt trong ra đời đã đánh dấu một bước ngoặt lớn trong lịch sử phát triển của ngành vận tải thế giới. Kể từ đó loài người đã dần được cơ giới hoá, được bớt di những công việc lao động nặng nhọc mà trước đây họ chỉ biết dùng sức người, sức ngựa hoặc sức động vật khác. Trải qua quá trình phát triển lâu dài, động cơ ngày nay đã được hiện đại hoá rất nhiều và xu thế phát triển một động cơ hiện đại có đầy đủ các tính năng ưu việt như: đạt đựơc công suất lớn, có mức tiêu hao nhiên liệu thấp, tính kinh tế cao và đặc biệt là độ độc hại trong khí thải phải phù hợp với những yêu cầu khắt khe. Đạt đuợc những thành tựu này chính là nhờ việc ứng dụng của vi điều khiển vào kỹ thuật điều khiển động cơ. Nhờ đó mà động cơ được chuyển đổi từ điều khiển cơ khí sang điều khiển điện tử.
Ngành công nghiệp ô tô Việt Nam tuy mới phát triển nhưng cũng đã đạt được những thành tựu đáng kể. Tuy nhiên do trình độ kỹ thuật và cơ sở vật chất còn tuơng đối ngèo nàn do vậy chúng ta không có đủ khả năng để sản suất ra những chiếc động cơ hiện đại. đại đa số các xe trên thị truờng chúng ta sử dụng là dạng xe nhập và lắp ráp. Do vậy mà việc nghiên cứu khai thác các xe ở việt nam là hết sức quan trọng. Nhất là ngày nay khi mà hệ thống điều khiển trên xe đã trở nên rất phức tạp thì việc nghiên cứu khai thác chúng càng quan trọng hơn.
Xuất phát từ những nhu cầu thực tế quan trọng đó, em được giao nhiệm vụ Đồ án tốt ngiệp đại học với đề tài :”Nghiên cứu, khai thác và mô phỏng hệ thống phun xăng điều khiển điện tử Motronic”. Đến nay đề tài đã được hoàn thành với tổng số thuyết minh 84 trang (khổ A4) bao gồm các nội dung chính như sau:
Chương 1. Các vấn đề chung về hệ thống phun xăng điện tử.
Chương 2. Nguyên lý làm việc và các loại cảm biến của hệ thống phun xăng điều khiển điện tử Motronic (BOSCH).
Chương 3. Khai thác, bảo dưỡng và sữa chữa hệ thống phun xăng kiểu Motronic
Chương 4. Ứng dụng phần mềm Adobe Flash CS6 vào mô phỏng và xây dựng tài liệu điện tử.
Trong quá trình làm đồ án, em được sự gúp đỡ, chỉ bảo tận tình của thầy hướng dẫn: GV-ThS……………, các thầy trong Khoa Ô Tô.
Do hạn chế về mặt thời gian, năng lực bản thân đồng thời đây là những hệ thống mới nên đồ án của em còn rất nhiều thiếu sót. Em rất mong nhận được sự đóng góp của các thầy, các bạn để đồ án của em được hoàn chỉnh hơn.
Em xin trân trọng cảm ơn !
TP Hồ Chí Minh, ngày ... tháng … năm 20…
Học viên thực hiện
…………….
CHƯƠNG 1
CÁC VẤN ĐỀ CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIÊN TỬ
1.1. Khái niệm, phân loại, ưu nhược điểm của hệ thống phun xăng
1.1.1. khái niệm hệ thống phun xăng điện tử
Hệ thống phun xăng (HTPX) là hệ thống mà xăng được phun chủ động vào đường nạp hoặc vào trong xy lanh động cơ với một áp suất và một lượng nhất định để tạo hỗn hợp cháy có độ tơi cao theo yêu cầu của các chế độ làm việc cụ thể của động cơ, nhằm nâng cao tính kinh tế và giảm ô nhiễm môi trường.
1.1.2. Phân loại
1.1.2.1. Theo vị trí phun nhiên liệu
+ Phun xăng vào đường nạp:
HTPX vào đường ống nạp sử dụng một vòi phun trung tâm đặt trước bướm ga để phun xăng vào đường ống nạp. Sau đó, hỗn hợp nhiên liệu -không khí được phân vào các xi lanh thông qua hệ thống đường nạp.
+ Phun xăng vào họng các xu páp nạp:
Mỗi họng xu páp nạp của động cơ nhiều xi lanh sẽ được bố trí một vòi phun để phun xăng vào họng xu páp nạp. Phương án phun này có ưu điểm là: không đòi hỏi khắt khe trong việc lựa chọn thời điểm phun và phân bố thời gian phun; kết cấu nắp máy đơn giản và dễ sử dụng.
1.1.2.2. theo số vòi phun sử dụng
+ HTPX một điểm: Việc chuẩn bị hỗn hợp nhiên liệu được tiến hành ở một vị trí tương tự như trường hợp bộ chế hòa khí, sử dụng một vòi phun duy nhất. Xăng được phun vào đường nạp, phía trên của bướm ga.
+ HTPX hai điểm (Bipoint): Thực chất đây là một biến thể của hệ thống phun xăng một điểm. Hệ thống này có sử dụng thêm vòi phun thứ hai đặt bên dưới bướm ga, nhằm cải thiện chất lượng quá trình tạo hỗn hợp.
1.1.2.3. theo nguyên tắc làm việc của HTPX
+ HTPX kiểu cơ khí: Trong hệ thống loại này việc dẫn động, điều khiển, điều chỉnh định lượng hỗn hợp được thực hiện theo một số nguyên lý cơ bản như động học, động lực học, cơ học chất lỏng…
+ HTPX điện tử: Ở các HTPX loại này, một loạt các cảm biến sẽ cung cấp thông tin (liên quan đến các thông số làm việc của động cơ) dưới dạng tín hiệu điện cho một thiết bị tính toán (thường được gọi là ECU).
1.1.2.4. theo nguyên lý lưu lượng khí nạp
Ở động cơ xăng truyền thống sử dụng bộ chế hòa khí cổ điển, lượng xăng được cung cấp qua các gic-lơ theo sự chênh lệch áp suất trong đường nạp, tức là theo mức độ “hút khí”của động cơ.
+ HTPX dùng lưu lượng kế thể tích: Thiết bị này làm việc theo nguyên tắc đo lực của dòng khí tác động lên một cửa đo quay quanh một trục lắp trên đường nạp. Góc quay của nó phụ thuộc vào lưu lượng khí nạp và được xác định bởi một điện kế.
+ HTPX dùng lưu lượng kế khối lượng kiểu tấm nóng: Hệ thống này hoạt động theo nguyên lý tương tự như hệ thống trên. Việc thay thế dây kim loại bằng 2 tấm kim loại gốm mỏng cho phép tăng độ bền vững của thiết bị đo và hạn chế ảnh hưởng do bụi hoặc rung động.
1.1.2.5. Phân loại theo tên gọi của HTPX
Như đã đề cập ở trên, với HTPX của hãng Bosch, được chia thành 2 kiểu chính là HTPX kiểu Jetronic và HTPX kiểu Motronic:
+ Các HTPX kiểu Jetronic bao gồm:
- D-Jetronic
- Mono-Jetronic
+ Các HTPX kiểu Motronic bao gồm
- Mono-Motronic
- KE-Motronic
1.1.3. Ưu, nhược điểm của hệ thống phun xăng điện tử
1.1.3.1. Ưu điểm
+ Giảm mức tiêu hao nhiên liệu cho động cơ: HTPX cho phép định lượng nhiên liệu rất chính xác, phù hợp với hai điều kiện làm việc của động cơ, có tính đến các yếu tố vận hành như: điều kiện môi trường (nhiệt độ, áp suất, độ ẩm), tình trạng kỹ thuật, sự cố và các yếu tố khác như mức độ độc hại khí thải của động cơ.
+ Động cơ nhạy cảm với điều khiển hơn và làm việc tốt hơn ở các chế độ không ổn định: Các quá trình điều khiển bằng điện – điện tử có quán tính rất nhỏ. Hiệu quả gia tốc đạt được gần như tức thời do xăng được phun ngay gần xu páp nạp.
1.1.3.2. Nhược điểm
Ngoài những ưu điểm trên, HTPX có một số điểm hạn chế so với hệ thống nhiên liệu xăng dùng bộ chế hòa khí cổ điển, đó là:
+ Cấu tạo của hệ thống phức tạp, yêu cầu khắt khe về chất lượng xăng và không khí (chất lượng lọc phải rất tốt), công tác bảo dưỡng sửa chữa khó, đòi hỏi trình độ chuyên môn cao.
+ Giá thành còn đắt.
1.2. Tổng quan về HTPX của hãng Bosch
1.2.1. Lịch sử phát triển các HTPX của hãng Bosch
Nguyên lý của động cơ xăng không thay đổi nhiều (ngoại trừ động cơ phun xăng trực tiếp, có nguyên lý hoạt động giống động cơ diesel) kể từ khi ra đời cho đến nay. tuy nhiên, một động cơ xăng hiện đại có rất ít các bộ phận giống như động cơ xăng truyền thống.
1.2.2. Đặc điểm các HTPX điện tử kiểu Motronic
Motronic là hệ thống phun xăng có khả năng điều khiển tích hợp cả hai quá trình phun xăng và đánh lửa, nhờ đó giảm mức tiêu hao nhiên liệu, nâng cao công suất và giảm được mức độ độc hại khí thải của động cơ.
+ HTPX kiểu M-motronic: Được bắt đầu sản suất đầu những năm 1979 và nó được tích hợp giữa HTPX điện tử đa điểm kiểu Jetronic với đánh lửa điều khiển điện tử. Chính điều này làm nó có thể đạt được sự cân bằng cần thiết giữa việc định lượng nhiên liệu và điều khiển đánh lửa.
+ HTPX kiểu KE-Motronic: Do các thiết bị điện tử và các bộ phận phun nhiên liệu có giá thành tương đối đắt nên M-Motronic khi ra đởi chỉ được nắp đặt trên những xe sang trọng.
1.3. Nguyên lý hòa trộn tạo hỗn hợp hòa khí.
Thành phần hòa khí thể hiện tỷ lệ hòa trộn giữa xăng và không khí trong hòa khí, được đặc trưng bằng hệ số dư không khí α (hoặc λ) hoặc bằng hệ số tỷ lệ không khí – nhiên liệu m – đó là tỷ số lượng không khí Gk và số lượng xăng Gx chứa trong hòa khí.
Ký hiệu :
A: khởi động
B: cầm chừng
C: bướm ga mở một phần
D: gia tốc
CHƯƠNG 2
CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA CÁC CƠ CẤU TRONG HỆ THỐNG MOTRONIC
2.1. Các vấn đề chung về HTPX kiểu Motronic
Hãng Bosch bắt đầu sản xuất HTPX kiểu Motronic đầu tiên vào năm 1979. Motronic là hệ thống phun xăng điều khiển điện tử hiện đại nhất, vừa điều khiển phun xăng và điều khiển đánh lửa. Ngoài ra hệ thống còn thực hiện rất nhiều chức năng khác.
Với hệ thống Motronic, các chức năng chính bao gồm:
+ Giám sát các thông số vận hành
+ Xử lý dữ liệu vận hành
2.1.1. Sơ đồ khối của HTPX kiểu Motronic
Sơ đồ tổng thể của một HTPX kiểu Motronic được giới thiệu trên Hình 2.1. Đặc điểm khác biệt cơ bản của HTPX kiểu Motronic so với HTPX kiểu Jectronic là trên động cơ không còn mô-bin đánh lửa và bộ chia điện thường, thay vào đó là cuộn dây đánh lửa được điều khiển từ ECU (chúng được tích hợp cùng với bugi và bố trí riêng biệt cho từng xi lanh).
2.1.2. Giám sát các thông số vận hành
2.1.2.1. Các cảm biến và bộ tạo giá trị cài đặt
Motronic sử dụng các cảm biến và các bộ tạo giá trị cài đặt (setpoinr Generators) để thu thập những dữ liệu vận hành cần thiết cho quá trình điều khiển động cơ theo chu trình vòng kín hoặc mở (Hình 2.1).
2.1.2.3. Các giao diện
HTPX kiểu Motronic có các giao diện sau:
+ Giao diện với thiết bị chẩn đoán
+ Giao diện mạng cục bộ CAN (với các hệ thống điện tử khác trên xe)
2.1.3. Xử lý dữ liệu vận hành
Các dữ liệu về trạng thái vận hành hiện tại của động cơ, kết hợp với yêu cầu trực tiếp (được ghi nhận từ người lái và thiết bị tiêu thụ công suất) sẽ cung cấp những thông tin cơ bản cho quá trình xử lý dữ liệu vận hành.
+ Chức năng cơ bản: Motronic có hai chức năng cơ bản: Thứ nhất là xác định và hiệu chỉnh lượng nhiên liệu (xăng) phun phù hợp với lượng không khí nạp vào xi lanh động cơ. Thứ hai là xác định thời điểm đánh lửa tối ưu theo chế độ làm việc của động cơ. Do vậy đặc tính vận hành của động cơ sử dụng HTPX kiểu Motronic sẽ là tối ưu nhất.
+ Chức năng tiện ích:
- Kiểm soát tiết kiệm nhiên liệu
- Kiểm soát tiết kiệm nhiên liệu thích hợp nhất
2.1.4. Chẩn đoán điện tử
Chức năng chẩn đoán được tích hợp trong ECU sẽ giám sát hệ thống Motronic (gồm các cảm biến, các cơ cấu chấp hành cũng như chính bản thân ECU) để phát hiện lỗi và các sự cố.
2.1.5. Quản lý phương tiện
Hệ thống đường truyền dữ liệu CAN hỗ trợ việc truyền dữ liệu qua lại giữa ECU của hệ thống Motronic với các hệ thống điện tử khác có trên phương tiện.
2.1.6. Cấu trúc hệ thống Motronic
Một vài năm trước đây có thể trình bày và mô tả những chức năng của HTPX Motronic bằng một hệ thống đơn giản. Hiện nay,việc điều chỉnh và điều khiển vận hành của động cơ xăng đã trở lên rất phức tạp do đó việc miêu tả cấu trúc hệ thống là điều cần thiết.
2.2. Hệ thống phun xăng kiểu M-Motronic
M-Motronic bao gồm tất cả các bộ phận cần thiết để quản lý, điều khiển động cơ phun xăng trên đường nạp và sử dụng bướm ga truyền thống. Quy mô của hệ thống được xác định bởi đặc tính kỹ thuật của động cơ và yêu cầu của các điều luật ô nhiễm phổ biến.
2.2.1. Sơ đồ nguyên lý
Sơ đồ nguyên lý của HTPX kiểu M-Motronic được trình bày trên Hình 2.4 Ta thấy, HTPX kiểu M-Motronic bao gồm các phần sau:
+ Các bộ phận của hệ thống không khí
+ Các bộ phận của hệ thống nhiên liệu
2.2.2. Các bộ phận của hệ thống không khí
* Bướm ga : Bàn đạp chân ga được kết nối với bướm ga (16) thông qua cơ cấu dẫn động thanh hoặc dẫn động cáp. Vị trí của bàn đạp chân ga sẽ xác định độ mở của bướm ga. Độ mở này sẽ điều khiển lượng không khí nạp vào xy lanh động cơ.
* Van điều chỉnh chạy không tải, sấy nóng: Van (15) này cho phép cho phép không khí nạp đi vòng qua bướm ga với một lưu lượng xác định.
* Hệ thống tuần hoàn khí thải: Việc tuần hoàn khí thải sẽ làm tăng hàm lượng khí trơ trong lượng khí nạp mới đi vào trong xy lanh đông cơ. Hệ thống tuần hoàn khí thải sẽ tạo đường nối giữa hệ thống thải với đường nạp của động cơ.
* Đường ống nạp thay đổi hình dạng: Đường nạp có khả năng thay đổi hình dạng (8) trên Hình 2.4 có thể được sử dụng để tăng cường khả năng tăng áp quán tính cho động cơ.
2.2.4. Các bộ phận của hệ thống đánh lửa
* Cuộn dây đánh lửa: Cuộn dây đánh lửa là bộ phận dự trữ năng lượng điện để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu và tạo cao áp cao theo yêu cầu (của hệ thống đánh lửa) nhằm tạo ra tia lửa giữa hai cực của bugi. Với sơ đồ nguyên lý như trên Hình 2.4, cuộn dây đánh lửa (12) được gắn trực tiếp vào bugi.
* Bugi: Bugi của hệ thống đánh lửa có chức năng tạo tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu trong xy lanh động cơ.
2.2.5. Các bộ phận của hệ thống tự chẩn đoán
Trên Hình 2.4, các bộ phận có chỉ số (1) được sử dụng cho hệ thống tự chẩn đoán OBD (On-Board Diagnosis).
2.3. Hệ thống phun xăng kiểu ME-Motronic
Hệ thống điều khiển động cơ sử dụng bướm ga điều khiển điện tử sẽ không cần liên kết cơ khí (cần dẫn động hoặc cáp) giữa bàn đạp ga với bướm ga. Khi đó, vị trí của bướm ga (yêu cầu của người lái) được xác định bởi một bộ đo điện thế được gắn với bàn đạp ga (cảm biến hành trình bàn đạp ga trong modul bàn đạp chân ga, chi tiết 23 trên Hình 2.7) và gửi tín hiệu (dạng tương tự) đến ECU (12).
2.3.1. Sơ đồ nguyên lý
Sơ đồ trên Hình 2.7 là một ví dụ về HTPX kiểu ME-Motronic. Mục tiêu của hệ thống này là điều khiển sự vận hành, đáp ứng các tiêu chuẩn ô nhiễm và các điều luật về khả năng tự chẩn đoán của động cơ.
2.3.2. Các bộ phận của hệ thống không khí
* Bướm ga:Trong HTPX kiểu ME-Motronic vị trí của bướm ga được điều chỉnh điện tử bởi động cơ phụ (servomotor) được tích hợp trong bướm ga (chi tiết 3 trên Hình 2.7), nghĩa là sự vận hành của động cơ được điều khiển điện tử.
* Cảm biến xác định chế độ tải của động cơ: HTPX kiểu ME-Mottronic sử dụng những loại cảm biến tải sau đây:
+ Cảm biến khối lượng khí nạp kiểu màng nóng
+ Cảm biến áp suất đường ống nạp
2.3.4. Các bộ phận của hệ thống đánh lửa
HTPX điện tử kiểu ME-Motronic sử dụng hệ thống phân phối điện áp tĩnh dùng cuộn dây đánh lửa đơn (9) hoặc cuộn dây đánh lửa kép.
2.4. Cảm biến dùng trong hệ thống phun xăng điều khiển điện tử
2.4.1. các vấn đề chung
Cảm biến và cơ cấu chấp hành đảm bảo việc giao tiếp giữa ECU (có vai trò là bộ phận xử lý thông tin) với phương tiện và các hệ thống phức tạp của nó như: hệ thống lái, hệ thống phanh, khung gầm, các chức năng thân xe (chương trình ổn định điện tử, điều hoà không khí, quản lý động cơ …).
Tùy thuộc vào mức độ tích hợp, tất các chức năng như: làm phù hợp dạng tín hiệu đầu ra, chuyển đổi A/D, tự căn chỉnh đều được kết hợp trong cảm biến. Trong tương lai, một bộ vi xử lý nhỏ (dùng để xử lý tín hiệu cảm biến) có thể sẽ được bổ sung vào module cảm biến. Với giải pháp này có những ưu điểm sau:
+ Giảm công suất tính toán cần thiết trong khối ECU
+ Có thể sử dụng một giao diện chung, thống nhất và linh động cho tất cả các cảm biến.
2.4.2. Cảm biến nhiệt độ
* Phạm vi sử dụng: Cảm biến nhiệt độ dùng trên động cơ bao gồm:
+ Cảm biến nhiệt độ động cơ: Cảm biến này được lắp ở khoang nước làm mát (ở khu vực phía trên của thân máy) của động cơ.
+ Cảm biến nhiệt độ khí nạp: Cảm biến này được lắp trên đường nạp. Tín hiệu của nó cùng với tín hiệu từ cảm biến áp suất khí tăng áp sẽ được dùng để tính khối lượng khí nạp.
+ Cảm biến nhiệt độ khí xả: Cảm biến này được lắp trên đường thải, tại điểm có trường nhiệt độ tới hạn. Tín hiêu của cảm biến này đuợc dùng cho hệ thống điều khiển vòng lặp ngược của hệ thống xử lý khí thải.
* Cấu tạo và nguyên lý làm việc:
Hình 2.8: Cấu tạo cảm biến nhiệt độ nước làm mát
Điện trở đo (là một phần của mạch chia điện áp) sẽ được đặt một điện áp 5V. Do vậy, điện áp đo được qua điện trở đo sẽ phụ thuộc vào nhiệt độ. Điện áp đo được này sẽ tỷ lệ với nhiệt độ đo được tại vị trí của cảm biến và nó sẽ là tín hiệu đầu vào của bộ chuyển đổi A/D.
2.4.3. Cảm biến vị trí bướm ga
* Phạm vi sử dụng: Cảm biến vị trí bướm ga (Throtle-Vavle sensor) dùng để ghi lại vị trí (góc quay) của bướm ga động cơ xăng. Trên HTPX kiểu M-Motronic, nó đựợc dùng để tạo ra tín hiệu tải thứ cấp.
* Cấu tạo và nguyên lý làm việc: Cấu tạo cảm biến vị trí bướm ga được trình bày trên Hình 2.9. Cảm biến độ mở bướm ga là cảm biến góc quay kiểu điện thế với một (hoặc hai) đường đặc tính tuyến tính (Hình 2.10).
2.4.4. Cảm biến vị trí bàn đạp chân ga
* Phạm vi sử dụng: Trong hệ thống điều khiển động cơ truyền thống, yêu cầu của người vận hành (tăng tốc, giảm tốc, giữ nguyên tốc độ) sẽ tác động đến động cơ thông qua bàn đạp chân ga để can thiệp cơ khí vào bướm ga (động cơ xăng) hoặc vào bơm cao áp (động cơ diesel).
* Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:
+ Cảm biến vị trí bàn đạp ga kiểu điện thế: Thành phần chính của cảm biến này là bộ đo điện thế, có điện áp phát triển theo vị trí thiết lập của bàn đạp chân ga. Trong ECU, một đặc tính được sử dụng để tính toán hành trình dịch chuyển của bàn đạp ga (hoặc góc quay của nó) từ giá trị điện áp này.
2.4.5. Cảm biến pha dùng hiệu ứng hall
* Phạm vi sử dụng: Trong 1 chu trình công tác của động cơ 4 kỳ, pit tông 2 lần lên đến ĐCT. Nhiệm vụ của cảm biến pha là xác định xem pít tông đang ở trong kỳ nén (sẽ liên quan đến nhiều công việc khác như phun nhiên liệu, đánh lửa…) hay kỳ thải và gửi tín hiệu tương ứng về ECU.
2.4.7. Cảm biến áp suất
* Phạm vi sử dung:
+ Cảm biến áp suất khí tăng áp/áp suất khí nạp: cảm biến này đo áp suất tuyệt đối trong đường nạp (ở vị trí giữa máy nén và động cơ, có giá trị nằm trong khoảng 250 kPa đến 2,5 bar) và so sánh áp suất này với một áp suất chân không tham chiếu (chứ không phải với áp suất môi trường).
+ Cảm biến áp suất nhiên liệu và dầu bôi trơn: Cảm biến áp suất dầu bôi trơn được lắp trong bầu lọc dầu và có nhiệm vụ đo áp suất tuyệt đối của dầu bôi trơn. Thông tin từ cảm biến này được sử dụng cho việc kiểm tra/bảo dưỡng động cơ.
* Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Phần tử đo là bộ phận chính của cảm biến áp suất. Nó bao gồm một micro chíp (chi tiết 2, Hình 2.19) trong đó một màng mỏng. Bốn điện trở biến dạng được bố trí trong lớp màng.
2.4.8.Cảm biến áp suất cao
* Phạm vi sử dung: Trên ô tô, cảm biến áp suất cao được sử dụng để đo áp suất nhiên liệu và dầu phanh.
+ Cảm biến áp suất bình tích áp (động cơ diesel): Trong động cơ diesel dùng hệ thống nhiên liệu kiểu commonrail, cảm biến áp suất cao (rail-pressure sensor) được dùng để đo áp suất nhiên liệu trong bình tích áp.
+ Cảm biến áp suất bình tích áp (động cơ xăng): Cảm biến này (Gasoline rail-pressure sensor) đo áp suất xăng trong dàn phân phối của động cơ phun xăng trực tiếp.
2.4.9. Cảm biến lưu lượng khí nạp
2.4.9.1. Cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu cánh quay
* Phạm vi sử dụng: Cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu cánh quay hiện còn được sử dụng trên một số động cơ có HTPX kiểu L-Jetronic và M-Motronic.
* Cấu tạo và nguyên lý làm việc:
Thành phần cơ bản của lưu lượng kế kiểu này là cánh đo (1) và cánh giảm chấn (5) tạo thành một khối chữ V cứng quay quanh trục cảm biến. Khi làm việc, cánh quay (chi tiết 1, Hình 2.22) tạo ra tiết diện lưu thông thay đổi. Khi dòng không khí vào QL chuyển động qua lưu lượng kế, sẽ làm chệch hướng cánh đo, chống lại lực đẩy của một lò xo hồi vị.
2.4.9.2. Cảm biến khối lượng khí nạp kiểu sợi đốt
* Phạm vi sử dụng: Cảm biến khối lượng khí nạp kiểu sợi đốt-HLM (Hot-wire Air-mass Meter) được đặt tại vị trí giữa bầu lọc không khí và bướm ga. Cảm biến này được sử dụng trên HTPX kiểu LH-Jetronic và M-Motronic.
* Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:
Trước khi dòng khí nạp đi qua HLM (để làm giảm nhiệt độ của sợi đốt), nhiệt độ của nó được đo bằng điện trở bù nhiệt độ. Một mạch điều khiển vòng lặp kín sẽ điều chỉnh dòng sấy nóng sao cho sợi đốt được giữ ở mức nhiệt độ không đổi cao hơn nhiệt độ khí nạp.
2.4.10. Cảm biến ô xy (lambda)
* Phạm vi sử dụng: Chúng ta biết rằng tỷ số A/F (Air/Fuel) có tác động rất mạnh đến sự phát thải các chất ô nhiễm cũng như hiệu suất làm việc của các thiết bị xử lý khí thải (nhất là với BXLKT kiểu xúc tác 3 đường).
* Cấu tạo và nguyên lý hoạt động: Cấu tạo của cảm biến lambda (không nung nóng và có nung nóng) được trình bày trên Hình 2.27.
Chương III
KHAI THÁC, BẢO DƯỠNG VÀ SỮA CHỮA HỆ THỐNG PHUN XĂNG KIỂU MOTRONIC
3.1. Chuẩn đoán, kiểm tra và sữa chữa hệ thống cung cấp nhiên liệu
Chuẩn đoán, kiểm tra và sữa chữa hệ thống cung cấp nhiên liệu như bảng 3.1.
3.2. Quy trình kiểm tra bảo dưỡng và sửa chữa bơm xăng
Nếu bơm không bơm được (không hoạt động) khi khởi động động cơ thì cần kiểm tra mạch điện vào bằng vôn kế. Kiểm tra áp suất nhiên liệu và tình trạng hoạt động của tiếp điểm của mạch ngắt bơm khi áp suất nhiên liệu thấp.
3.2.1. Kiểm tra áp suất bơm
+ Dụng cụ:
- Đồng hồ áp lực 2-1/2“ : hiển thị 15 psi.
- Đồng hồ áp lực 3-1/2 ": hiển thị 0-145 psi và 0-1000 kpa.
* Kiểm tra áp suất của hệ thống nhiên liệu:
Bước 1: Lắp áp kế vào đầu van kiểm tra có sẵn của hệ thống.
Bước 2: đóng điện cho bơm chạy và đọc chỉ số trên áp kế. Có thể khởi động cho động cơ chạy không tải để kiểm tra.
3.2.2. Kiểm tra lưu lượng bơm
Việc kiểm tra lưu lượng bơm được thực hiện không cần khởi động động cơ.
+ Dụng cụ:
- Đồng hồ bấm giờ.
- Cốc (bình) có thang đo thể tích.
+ Quy trình
Bước 1: Tháo đầu ống đẩy tại bầu lọc hoặc tại điểm thuận lợi và cho vào 1 cốc (bình) đo thể tích.
Bước 2: Đóng điện vào bơm và đo lượng xăng bơm trong 10 giây.
3.3. Quy trình kiểm tra bảo dưỡng và sửa chữa kim phun
3.3.1. Kiểm tra nhanh bằng quan sát
Khi nhận thấy động cơ làm việc không bình thường liên quan đến hệ thống nhiên liệu, cần quan sát kỹ để phát hiện hiện tượng hở đường khí hoặc rò rỉ của các đường nhiên liệu cảu hệ thống để xử lý kịp thời.
Trước khi đi sâu vào kiểm tra các bộ phận khác của hệ thống cần phải kiểm tra khắc phục hư hỏng của các bộ phận liên quan sau đây:
- Kiểm tra bầu lọc gió và bảo dưỡng, thay thế nếu cần.
- Kiểm tra đường ống nạp xem có rò rỉ hoặc tắc nghẽn.
3.3.2. Xác định hư hỏng của hệ thống kim phun qua kiểm tra áp suất
+ Dụng cụ (giống với kiểm tra áp suất bơm): Đồng hồ đo áp lực (áp kế) và các đầu nối tiêu chuẩn.
- Van khóa.
+ Quy trình kiểm tra áp suất đường xăng chung:
1. Lắp áp kế vào van kiểm tra.
2. Khởi động động cơ để tạo áp suất cho đường xăng chung. Khi động cơ chạy ổn định, áp suất phải đạt 2,5-3 kg/cm2. Nếu không đạt thì kiểm tra bơm và bộ điều áp.
3.3.3. Kiểm tra vòi phun
- Kiểm tra thông số điện của vòi phun:
+ Kiểm tra điện áp vào: đóng khóa điện nhưng chưa khởi động động cơ, dùng đồng hồ đo điện áp kiểm tra giữa dây nối điện cảu vòi phun với mát, điện áp này phải xấp xỉ với điện áp ắc quy.
+ Kiểm tra xung điện áp làm việc: cho động cơ chạy ở chế độ không tải, chạy chậm, dùng thiết bị đo điện loại hiển thị tín hiệu theo thời gian (oscilloscope) đo điện áp giữa hai dây nối điện vòi phun, điện áp phải có dạng xung chữ nhật.
- Kiểm tra độ đồng đều về lượng phun của các vòi phun:
Kiểm tra độ sụt áp suất nhiên liệu trong hệ thống của các vòi phun khi phun:
1. Lắp một áp kế vào đường nhiên liệu chính.
2. Đóng khóa điện nhưng không cho động cơ hoạt động.
3. Dùng thiết bị kiểm tra chuyên dùng để lần lượt kích hoạt cho các vòi phun phun trong thời gian như nhau.
3.4. Hệ thống chẩn đoán OBD II
3.4.1. Mô tả
ECU được thiết kế với hệ thống tự chẩn đoán bên trong nhờ đó mà các hư hỏng điện tử trong hệ thống tín hiệu động cơ được phát hiện và thông báo trên bảng táp lô bằng một đèn nháy (đèn CHECK ENGINE).
3.4.3. Phát hiện mã lỗi (test mode)
Nối máy kiểm tra cầm tay vào giắc kiểm tra
- Kiểm tra giữ liệu trong ECU theo các lời nhắc trên màn hình của
máy kiểm tra.
- Đo các giá trị của các cực ECU bằng hộp ngắt và máy kiểm tra cầm tay.
- Nối hộp ngắt và máy kiểm tra cầm tay vào giắc kiểm tra.
CHƯƠNG 4
ỨNG DỤNG PHẦN MỀM ADOBE FLASH CS6 MÔ PHỎNG HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ KIỂU MOTRONIC VÀ XÂY DỰNG TÀI LIỆU ĐIỆN TỬ
4.1. Giới thiệu về phần mềm ADOBE FLASH CS6.
4.1.1. Lịch sử ra đời của FLASH
Flash là một kĩ thuật tạo các hiệu ứng động, các thước phim hoạt hình, thiết kế giao diện người dùng cho các ứng dụng web… Flash được giới thiệu đầu tiên bởi công ty MacroMedia vào năm 1999.
4.1.2. Thao tác cơ bản
* Cài đặt phần mềm:
* Khởi động phần mềm:
- Desktop
- Vào Start > All Programs > Chọn Adobe Flash CS6
4.2. Ứng dụng phần mềm Adobe Flash CS6 vào thiết kế tài liệu điện tử.
Ngày nay việc học tập, tra cứu tài liệu ngày càng đa dạng, việc sử dụng các tài liệu bằng giấy rất cồng kềnh và bất tiện. Các tài liệu bằng giấy như sách, các loại văn bản, tạp chí,…
Sau khi cài đặt và khởi động phần mềm ta thực hiện các thao tác:
Chọn: ActionScript 3.0
* Thanh Tools
* Timeline và Layer
Tạo một Frame vai trò như một trang tài liệu
Đầu tiên ta thêm các tài nguyên như ảnh hoặc các loại tài liệu chữ:
- Copy trực tiếp (Ctrl C > Ctrl V)
- File / import / tùy chọn. (Ctrl R)
KẾT LUẬN
Với sự nỗ lực của bản thân, đồng thời được sự hướng dẫn, kiểm tra, tỉ mỉ chu đáo của thầy: GV-ThS……………, Đồ án Tốt nghiệp của em đã hoàn thành với nội dung chính sau:
+ Thuyết minh Đồ án Tốt nghiệp đã nêu được: Các vấn đề chung về HTPX điện tử (gồm khái niệm, phân loại, ưu nhược/điểm, tổng quan về HTPX của hãng Bosch); Nguyên lý làm việc của HTPX điện tử kiểu Motronic của hãng Bosch (tập trung vào 02 hệ thống là M-Motronic và ME-Motronic); Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các cảm biến sử dụng trong HTPX điện tử, nguyên nhân, hiện tượng và cách sửa chữa một số hệ thống chính.
+ Các bản vẽ A0 đã thể hiện được sơ đồ khối, nguyên lý hoạt động của 02 HTPX điện tử kiểu Motronic hiện đại nhất hiện nay, cũng như kết cấu của một số cảm biến và hệ thống nhiên liệu chính dùng trong hệ thống.
Trước yêu cầu giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và đáp ứng các điều luật ô nhiễm môi trường ngày càng khắt khe, thì xu hướng điện tử hoá hệ thống nhiên liệu của động cơ xăng là tất yếu. HTPX kiểu Motronic là hệ thống điều khiển động cơ xăng hiện đại nhất hiện nay, có khả điều khiển tích hợp cả hai quá trình phun xăng và đánh lửa.
Quá trình thực hiện Đồ án tốt nghiệp về HTPX điện tử kiểu Motronic (hãng Bosch) đã giúp em hiểu và nhận thức rõ về vai trò đặc biệt quan trọng của HTPX điện tử trên các ô tô hiện đại, trang bị thêm cho em nhiều kiến thức giúp em có cơ sở tìm hiểu, nghiên cứu sâu hơn về các hệ thống này trong tương lai.
Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn Thầy hướng dẫn đã giúp em hoàn thành Đồ án Tốt nghiệp của mình.
Em xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. PGS. TS Hà Quang Minh, TS Nguyễn Hoàng Vũ. “Phun nhiên liệu điều khiển điện tử trên động cơ đốt trong”, HVKTQS, 2010.
[2]. PGS. TS Đỗ Văn Dũng. “Sổ tay tra cứu các hệ thống điều khiển động cơ phun xăng”. Nhà xuất bản TP Hồ Chí Minh, 2010.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"