MỤC LỤC

MỤC LỤC.

LỜI MỞ ĐẦU.

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ XE TOYOTA VIOS.

1.1. Giới thiệu chung về toyota vios.

1.2.Các thông số của xe toyota vios 1.5G.

1.2.1. Xuất sứ,khích thước,hình dáng.

1.2.2. Động cơ xe.

1.2.3 Hệ thống truyền lực.

1.2.4. Hệ thống trang bị điện.

Chương 2: TỔNG QUAN HỆ THÔNG ĐÁNH LỬA TRÊN ÔTÔ.

2.1. Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại hệ thống đánh lửa.

2.1.1.Nhiệm vụ hệ thống đánh lửa(HTDL).

2.1.2. Yêu cầu của HTDL.

2.1.3. Phân loai HTDL.

2.1.4. Các thông số chủ yếu của hệ thống đánh lửa.

2.2. Nguyên lý hoạt đông của HTDL trên ô tô.

2.2.1 Nguyên lý tạo ra dòng điện cao áp.

2.2.2 Nguyên lý của hệ thông đánh lửa.

2.3. Hệ thống đánh lửa má vít.

2.3.1.Mô tả hệ thống.

2.3.1.1.Bobin đánh lửa.

2.3.1.2.Bộ chia điện.

2.3.1.3.Bugi và các đặc tính của bugi.

2.3.1.4.Dây cao áp.

2.3.1.5.Tụ điện.

2.3.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống đánh lửa má ví.

2.3. Hệ thông đánh lửa bán dẫn.

2.3.1. Nguyên lý chung của hệ thống đánh lửa bán dẫn.

2.3.2. Hệ thống đánh lửa bán dẫn loại có vít điều khiển.

Chương 3: PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRÊN XE TOYOTA VIOS.

3.1. Gới thiệu hệ thống đánh lửa trên xe Toyota Vios.

3.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửa trên xe Toyota Vios.

3.3. Sử cần thiết phải điều khiển thời điểm đánh lửa.

3.4.Điều khiển thời điểm đánh lửa trên xe Toyota Vios.

3.4.1.Điều khiển khi khởi động.

3.4.2.Điều khiển sau khỏi động.

3.4.2.2. Hiệu chỉnh đẻ tốc độ chạy không tải ổn đình.

3.4.2.3 HIệu chỉnh theo tiếng gõ.

3.4.2.4.Điều khiển thời điểm đánh lửa theo tốc độ vá tải trông đông ơ.

3.4.2.5.Các hiệu chỉnh khác.

KẾT LUẬN….

TÀI LIỆU THAM KHẢO..

LỜI MỞ ĐẦU

Trong vài thập niên gần đây nền kinh tế thế giới đã có những dấu hiệu chuyển mình khá rõ rệt,các ngành kinh tế của các nước có những đột phá mới mẻ. Cùng với sự đi lên của nền kinh tế mở mang, năng động mang tính thị trường của thế giới nền kinh tế Việt Nam ta cũng có những phát triển đáng kể.Các phương tiện vận tải hiện đại từ các nước có nền công nghệ tiên tiến được nhập vào Việt Nam ngày càng nhiều. Nền công nghiệp ô tô nước ta tuy còn rất non trẻ nhưng đã bắt đầu có nhưng bước đi đầy triển vọng .

Những năm gần đây ở Việt Nam xe ô tô bắt đầu được sử dụng rộng rãi, số lượng ô tô hiện đại sử dụng hệ thống điều khiển phun xăng và đánh lửa trực tiếp ngày càng nhiều. Nhờ vào hệ thống phun xăng và đánh lửa và hoạt động các cảm biến dẫn tới việc điều khiển xe ô tô ngày càng dễ dàng cho tất cả mọi đối tượng . Mặt khác nó cũng đề ra thách thức khi xử lý sự cố hỏng hóc của các dòng xe này, một mặt là do trang thiết bị sửa chữa bảo dưỡng còn nghèo nàn, lạc hậu, mặt khác do trình độ của người kỹ thuật còn yếu và nhiều hạn chế về ngoại ngữ trong vấn đề tiếp thu trình độ khoa học kỹ thuật nước ngoài.

Qua quá trình học tập và làm đồ án tốt nghiệp chúng em thấy rằng hệ thống đánh lửa trực tiếp sử dụng trên ô tô có những ưu điểm vượt trội so với các hệ thống nhiên liệu trước đó như tiết kiệm nhiên liệu hơn,khí thải ra sạch sẽ hơn, công suất được nâng cao hơn...

Với mục đích giúp sinh viên có khả năng làm việc độc lập, sáng tạo và củng cố kiến thức đã học đào sâu tìm tòi nghiên cứu về kiến thức chuyên môn về nguyên lý,cấu tạo ô tô và các hệ thống phun xăng đánh lửa trực tiếp nhằm nâng cao hiểu biết cơ sở lý luận chuyên ngành ô tô em đã thực hiện đề tài đồ án tốt nghiệp: “Tìm hiểu và khai thác hệ thống đánh lửa điều khiển trực tiếp trên xe Toyota Vios.” với nội dung sau:

Chương 1: Tổng quan về xe Toyota Vios :

Chương 2: Tổng quan về hệ thống đánh lửa trên xe ô tô:

Chương 3: Phân tích phương pháp điều HTDL trực tiếp trên xe Toyota Vios.

Sau một thời gian tìm tòi nghiên cứu thục hiện đồ án chúng em đã hoàn thành. Nhưng do thời gian không có nhiều và với sự hạn chế về mặt trình độ chuyên môn nên đồ án không tránh khỏi những thiếu sót , kính mong nhà trường cùng các thầy cô và các bạn góp ý để đề tài đồ án được hoàn thiện hơn .

Cuối cùng em xin trân thành cảm ơn nhà trường,các thầy cô trong khoa công nghệ kỹ thuật ô tô và thầy: Th.s ….……. đã dạy giỗ chỉ bảo hướng dẫn tận tình tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập tại trường và giúp em hoàn thành đồ án này.

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ XE TOYOTA VIOS

1.1. Giới thiệu chung về toyota vios

Toyota Vios là phiên bản Sedan cỡ nhỏ ra đời năm 2003 để thay thế cho dòng somuna ở thị trường Đông Nam Á và Trung Quốc . Thế hệ vios đầu tiên là một phần trong dự án hợp tác giữa các kỹ sư Thái Lan và những nhà thiết kế Nhật Bản của Toyota được sản xuất tại nhà máy Toyota Gateway, tỉnh chachoengsao, Thái Lan .Với sự ra đời của vios thế hệ thứ 2 năm 2007 Toyota bắt đầu cho dòng xe này tiến công sang thị trường khác ngoài Châu Á.

Vios phiên bản 2010 có 3 bản: Vios G số tự động, vios E số sàn và phiên bản mới vios C số sàn - dành cho người mới mua xe lần đầu, như lời một lãnh đạo TMV. Phiên bản mới tương tự vios Limo trước đây chuyên cho khách hàng mua số lượng lớn làm taxi. vios 2010 mới có thêm hai màu xanh và đỏ dành cho bản vios 1.5G AT và vios 1.5E MT. Xe vios 1.5C có màu sơn đen.

Tương xứng với điểm nhấn ở phần đầu xe, tạo nên “khuôn mặt dễ mến”, là phần đuôi xe chắc chắn, mang lại cảm giác rõ nét hơn về kết cấu của vios mới. Thiết kế cụm đèn sau kết hợp với đường viền trang trí biển số mạ crôm phối hợp với kết cấu cản sau, tạo nên dáng vẻ mạnh mẽ cho xe. Ở phiên bản mới, vios đều được trang bị la zăng tiêu chuẩn 14 inches, 5 chấu, để làm đẹp, đồng thời giúp xe vận hành ổn định hơn. Điểm tiện lợi và an toàn trên vios mới chính là lắp đặt gương chiếu hậu ngoài có thể gập bằng điện và tích hợp với đèn báo rẽ.

Nhờ kích thước tổng thể tăng, không gian trong xe trở nên rộng tãi hơn cho hành khách. Phạm vi ngả ghế đã được điều chỉnh hợp lý. Thêm vào đó, thiết kế sàn xe phẳng và khoảng để chân giữa hàng ghế trước được nới rộng, khiến hành khách ngồi phía sau trở nên thoải mái hơn. Thậm chí, hàng ghế sau có thể ngồi tới 3 người với phom người cao trên 1m70 vẫn không hề bị gò bó. Hàng ghế này được Toyota thiết kế chia theo tỉ lệ 60/40, khi cần thiết có thể gập lại để chứa những vật dài từ khoang chứa đồ sau.

1.2.Các thông số của xe toyota vios 1.5G.

1.2.1. Xuất sứ,khích thước,hình dáng.

- Xuất sứ : Hãng Toyota (Nhật Bản)

- Kích thước (cao × dài rộng)mm : 1460 × 4300 × 1700

- Chiều rộng cơ sở (trước / sau)mm : 1470 / 1460

- Khoảng sáng gầm xe (mm) : 150

1.2.2. Động cơ xe .

- Loại động cơ : 1NZ-FD 4 xi lanh , thẳng hàng , 16 van .

- Với trục cam kép (DOHC) và hệ thống điều khiển van nạp thông minh(VVT-i) chức năng “Cranking hold” sẽ duy trì mô tơ khởi động ở trạng thái hoạt động không cần phải giữ chìa ở vị trí start.

- ECU động cơ tích hợp chức năng điều khiển hộp số HCT

1.2.3. Hệ thống truyền lực.

- Loại hộp số : 4 số tự động U340E được thiết kế gọn nhẹ và điều khiển điện tử linh hoạt

- Loại vành xe : mâm đúc

- Cỡ lốp / áp suất lốp (kg/cm3) : 185/60R15 và có lốp thay thế

- Trọng lượng (kg): trọng lượng không tải : 1055. Trọng lượng toàn tải : 1520

1.2.4. Hệ thống trang bị điện.

Với trang thiết bị điện hiện đại hệ thống chiếu sáng với tiêu chuẩn cao của nhà sản xuất. Để tăng sự tiện lợi và an toàn, vios hoàn toàn mới lắp đặt gương chiếu hậu ngoài gập điện tích hợp với đèn báo. Ngoài ra, ăng-ten cột được thay thế bằng ăng-ten in trên mặt kính sau không những giảm được độ ồn của gió mà còn mang đến diện mạo mới cho xe.và cụm đèn sương mù phía trước thiết kế tròn tạo cho vios sức quyến rũ cá tính. Ngoài ra còn có các hệ thống như:

- Hệ thống điện xe Toyota vios được trang bị công nghệ tiến tiến với hệ thống phun xăng và đánh lửa trực tiếp .

- Hệ thống phanh : Điều khiển phanh điện tử ABS với chức năng phân bố lực phanh điện tử EBD và hỗ trợ phanh khẩn cấp BA.

- Có trang bị thiết bị đo đạc : Bảng đồng hồ optiron mới đa tầng và đồng hồ đo tốc độ ở vị trí trung tâm với màn hình hiển thị đa thông tin thuận tiện cho việc theo dõi tình trạng xe.

Chương 2: TỔNG QUAN HỆ THÔNG ĐÁNH LỬA TRÊN ÔTÔ

2.1. Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại hệ thống đánh lửa.

2.1.1. Nhiệm vụ hệ thống đánh lửa(HTDL).

Hệ thống đánh lửa được sử dụng trên đông cơ xăng có 2 nhiệm:

Một là biền đổi dòng điện có điện áp thấp 12v thành sung điên cao áp 12kv tới 24kv và tạo ra tia lửa giữa hai cực của bugi để đốt cháy hỗn hợp xăng và không khí vào đúng thơi điểm yêu cầu để động cơ làm việc được tối ưu nhất. Hệ thống đánh lửa phải tạo ra tia lửa chính xác trong hàng nghìn lần /phút trên mỗi xilanh của đông cơ. Nếu sự đánh lửa bị ngừng trệ trong khoảng một giây, động cơ sẽ hoạt đồng yếu thậm trí dẫn đến ngừng hoạt động.

2.1.2. Yêu cầu của HTDL.

Tạo điện áp lớn để phóng điện qua khe hở bugi trong tất cả các chế độ làm việc của đông cơ.

Tạo ra tia lửa trên bugi phaỉ đủ năng lượng và đủ thời gian phóng để sự cháy bắt đầu.Vì trong hệ thống đánh lửa tia lửa được phát ra giữa điện cực của bugi để đốt cháy hỗn hợp xăng và không khí. Nhưng do hoà khí bị nén với áp suất cao nên có điện trở lớn vì vậy cần có điện thế hàng chục nghìn vôn để đảm bảo phát ra tia lửa mạnh. Để có thể đốt cháy hỗn hợp trong mọi điều kiện hoạt động của động cơ.

2.1.3. Phân loai HTDL.

Hệ thống đánh lửa trên ô tô được sử rụng 75 năm qua hầu như không thay đổi mới chi thay đổi phương thức đánh lửa hoặc phương pháp phân phối tia lửa.Ta có thể phân hoại hệ thống đánh lửa như sau:

Theo phương thức tích luỹ năng lương có:

- Hệ thống đánh lửa điện cảm.

- Hệ thống đánh lửa điện dung.

Phân loại theo kiểu ngắt mạch sơ cấp có:

- Hệ thống đánh lửa truyền thống (đánh lửa má vít).

- Hệ thống đanh lửa tranzisror(đánh lửa bán dấn) gồm 2 loại:

- Hệ thống đánh lửa bán dẫn điều khiển trực tiếp và hệ thống đánh lửa được điếu khiển bằng kỹ thuật số.

* Trong HTDL bán dẫn điều khiên trực tiếp lại chia ra loại có vít điều khiển vít và không có vít điều khiển. Loại không có vít điều khiển có các loại là:

- Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến điện từ loại loại nam châm đứng yên và loại nam châm quay.

- Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến biến Hall.

- Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến biến quang.

* Trong HTDL điểu khiển băng kỹ thuật số có:

- Hệ thống đánh lửa theo chương trình.

- Hệ thống đánh lửa sử dụng bộ vi xử lý.

- Hệ thống đánh lửa kết hợp với hệ thống phun xăng điện tử.

Phân loại theo các phân bố điện cao áp có:

- Hệ thống đánh lửa có bộ chia điện-delco.

- Hệ thống đánh lửa trực tiếp hay không có delco.

Phân loại theo phương pháp điều khiển góc đánh lửa sớm:

- Hệ thống đánh lửa với cơ cấu điều khiển góc đánh lửa sớm bằng cơ khí.

- Hệ thống đánh lửa với bộ điều khiển góc đánh lửa sớm bằng điện tử.

2.2. Nguyên lý hoạt đông của HTDL trên ô tô.

2.2.1 Nguyên lý tạo ra dòng điện cao áp.

Hiện tượng tự cảm:

Trường điện tứ được sinh ra khi có 1 dòng điện chạy qua một quận dây,kết quả lá sinh ra một sức điện đông và tạo ra một từ thông có hướng cản trỏ sự sinh ra của từ thông trong cuộn dây. Do đó dòng điện không chạy qua cuộn dây ngay khi được dẫn vào cuộn dây,mà nó sẽ tăng sau một thời gian nhất định,hơn nữa khi dòng điện chạy qua trong cuộn dây và nó bị cắt một cách đột ngột sức điện động sinh ra cùng hướng với dòng điện (hướng cản lại sự suy giảm của từ thông).Như vậy khi dòng điện bắt đầu chạy trong cuộn dây hoặc khi các dong điện trong cuộn dây sinh ra sức điện động có hướng tác dụng cản trở sự thay đổi từ thông trong cuộn dây. Hiện tương đó gọi là hiện tượng tự cảm.

Hiện tượng tự cảm tương hỗ:

Khi có hai cuộn dây được đặt trên một đường thẳng,dòng điện trong cuộn dây cuộn sơ cấp làm thay đổi sức điện động sinh ra trong cuộn dây thứ cấp có hướng cản lại sự thay đổi trong cuộn dây sơ cấp.Hiện tượng đó gọi là hiện tương tự cảm tương hỗ.

2.2.2 Nguyên lý của hệ thông đánh lửa.

Trong động cơ xăng,hoà khi được đưa vào xylanh vá được trộn đều nhờ sự sảy lốc của dòng khi,sau đó pitong nén lại.Tới thời điểm thích hợp thi HTDL sẽ cung cấp lửa cao thế để đốt cháy hỗn hợp hoà khí.Quá trình đốt cháy đó được chia làm 3 giai đoạn lá: Quá trình tăng dóng sơ cấp,quá trình ngắt dòng sơ cấp và thòi ký xuất hiện tia lửa ở cực bugi.

2.3. Hệ thống đánh lửa má vít.

2.3.1.Mô tả hệ thống.

Hệ thống này ra đời từ khi có ô tô tới những năm 1974 (Hình 1).Hệ thống gồm những bộ sau: Bôbine, bộ chia điện, dây cao áp, bugi,và các cơ cấu điều khiển góc đánh lửa sớm bằng ly tâm, bằng chân không.

2.3.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống đánh lửa má ví.

Cam 1 của bộ chia điện quay nhờ truyền động từ trục cam của động cơ và làm nhiệm vụ mở tiếp điểm KK’, cũng có nghĩa là ngắt dòng điện sơ cấp của biến áp đánh lửa 3. Khi đó, từ thông đi qua cuộn thứ cấp do dòng điện sơ cấp gây nên sẽ mất đi đột ngột, làm xuất hiện một sức điện động cao thế trong cuộn thứ cấp W₂. Điện áp này sẽ qua con quay chia điện 4 và dây cao áp đến các bougie đánh lửa 5 theo thứ tự thì nổ của động cơ. Khi điện áp thứ cấp đạt giá trị đánh lửa, giữa hai điện cực của bougie sẽ xuất hiện tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp trong xylanh.

2.3. Hệ thông đánh lửa bán dẫn.

Đối vơi hệ thông đánh cơ khí tiếp diểm của hệ thông yêu cầu phải được kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ vì chúng bị ỗi hóa bởi các tia lửa hồ quang trong quá trinh sử dụng làm mòn tiếp điểm dẫn đến thời điểm đánh lửa thiếu chính xác.

Để khắc phục khuyết điểm đó vào những năm 1970 người ta đã phát minh ra hệ thống đánh lửa đánh lửa bán dẫn. Hệ thống đánh đã sử dụng các linh kiện bán dẫn tramsitor để đóng mở dòng điện sơ cấp thay thế cho tiếp điểm kim loại. Từ đó nâng cao tính hiệu quả của hệ thống đánh lửa và xóa bỏ yêu cầu bảo dưỡng định kỳ như vậy giảm được giá thành bảo dưỡng cho người sử dụng và tạo được tia lửa mạnh ở điện cực bugi, đáp ứng tốt ở các chế độ làm việc của động cơ, tuổi thọ cao.

2.3.1. Nguyên lý chung của hệ thống đánh lửa bán dẫn.

Mạch điện của hệ thống đánh lửa transitor rất phức tạp. Để tiện cho việc nghiên cứu chúng ta sử dụng sơ đồ mạch điện đơn giản để mô tả quá trình hoạt đông của hệ thông.

Điều khiển góc ngậm.

Góc ngậm là khoảng thời gian dòng điện chạy qua cuộn sơ cấp và được tính bằng góc quay của roto tín hiệu.Khoảng thời gian dòng điện chạy qua quận sơ cấp bị giảm dần khi tốc độ động cơ tăng cao. Vì vậy điện áp tự cảm trong quận thứ cấp giảm xuống sinh ra dòng điện cao áp yếu.Đối với hệ thống đánh lửa transitor ta có thể diều khiển góc ngậm bằng cách điều khiển mạch hoặc điều khiển dạng sóng. Điều khiển này từng thuộc vào kiểu bộ đánh lửa.

Điều khiển giới hạn dòng:

Điều khiển giới hạn dòng là một hệ thống cải thiện sự tăng dòng điện chạy trong quận sơ cấp đảm bảo cho nó luôn luôn không đổi, từ dải tốc độ thấp đến phạm vi tốc độ cao.Nhưng khi giảm điện trở cuộn dây và cải thiện đặc tính tăng dòng điện, hệ thống này làm tăng dòng điện. Vì vậy nếu dùng nó thì sẽ gây nên cháy quận dây transitor vì lý do đó, sau khi dòng điện sơ cấp đạt đến giá trị định mức, bộ đánh lửa điều khiển không cho dòng điện quá lớn qua nữa. Do đó bôbin không cần có điện trở ngoài.

2.3.2. Hệ thống đánh lửa bán dẫn loại có vít điều khiển.

Hệ thống đánh lửa bán dẫn có vít điều khiển hiện nay rất ít được sản xuất.Tuy nhiên, ở Việt Nam vẫn còn nhiều loại xe cũ trước kia có trang bị hệ thống này.Hình 2.16 trình bày một sơ đồ đơn giản của hệ thống đánh lửa bán dẫn có vít điều khiển.

2.3.3.Hệ thống đánh lửa bá dẫn loại không có vít điếu khiển.

2.3.3.1.Cảm biến đánh lửa.

Trong hệ thống đánh lửa bán dẫn không vít điều khiển, cảm biến đánh lửa sẽ thay thế vít điều khiển và làm nhiệm vụ tạo ra hoặc làm mất tín hiệu điện áp hoặc tín hiệu dòng điện vào đúng thời điểm đánh lửa để gởi về IC điều khiển các transistor công suất đóng hoặc mở.Thông thường, trong hệ thống đánh lửa người ta thường dùng cảm biến Hall, cảm biến điện từ, cảm biến quang, cảm biến từ trở, trong đó, ba loại cảm biến đầu là phổ biến nhất. Các loại cảm biến này cũng có thể được dùng trong các hệ thống đánh lửa theo chương trình sẽ được trình bày ở phần sau. Ngoài công dụng phát tín hiệu, các cảm biến này còn có thể dùng để xác định số vòng quay động cơ, vị trí cốt máy, thời điểm phun của kim phun.Trong phần này chúng ta sẽ lần lượt nghiên cứu cấu tạo, hoạt động của từng loại cảm biến.

A. Cảm biến điện từ :

Loại nam châm đứng yên:

Cảm biến được đặt trong delco bao gồm một rotor có số răng cảm biến tương ứng với số xylanh động cơ, một cuộn dây quấn quanh một lõi sắt từ cạnh một thanh nam châm vĩnh cữu. Cuộn dây và lõi sắt được đặt đối diện với các răng cảm biến rotor và được cố định trên vỏ delco. Khi rotor quay, các răng cảm biến sẽ lần lượt tiến lại gần và lùi ra xa cuộn dây. Khe hở nhỏỷ nhất giữa răng cảm biến của rotor và lõi thép từ vào khoảng 0,2 ¸ 0,5 mm.

B. Cảm biến quang:

Cảm biến quang bao gồm hai loại, khác nhau chủ yếu ở phần tử cảm quang:

- Loại sử dụng một cặp LED – photo transistor.

- Loại sử dụng một cặp LED – photo diode.

Phần tử phát quang (LED – lighting emision diode) và phần tử cảm quang (photo transistor hoặc photo diode) được đặt trong delco có vị trí tương ứng.

C. Cảm biến Hall:

Cảm biến Hall được chế tạo dựa trên hiệu ứng Hall.

Hiệu ứng Hall:

Một tấm bán dẫn loại N có kích thước như hình vẽ được đặt trong từ trường đều B sao cho vectơ cường độ từ trường vuông góc với bề mặt của tấm bán dẫn. Khi cho dòng điện I_v đi qua tấm bán dẫn có chiều từ trái sang phải, các hạt điện tử đang dịch chuyển với vận tốc trong tấm bán dẫn sẽ bị tác dụng bởi lực Lawrence là tích có hướng của hai vector và có chiều hướng từ dưới lên trên.

Cảm biến Hall:

Do điện áp U_H rất nhỏ nên trong thực tế, để điều khiển đánh lửa người ta phải khuếch đại và xử lý tín hiệu trước khi đưa đến Igniter. Hình 2.23 là sơ đồ khối của một cảm biến Hall. Cảm biến Hall được đặt trong delco, gồm một rotor bằng thép có các cánh chắn và các cửa sổ cách đều nhau gắn trên trục của delco. Số cánh chắn sẽ tương ứng với số xylanh của động cơ. Khi rotor quay, các cánh chắn sẽ lần lượt xen vào khe hở giữa nam châm và IC Hall.

2.3.3.Hệ thông đánh lửa điều khiển kỹ thuật số.

Trên các ô tô hiện đại, kỹ thuật số đã được áp dụng vào trong hệ thống đánh lửa từ nhiều năm nay. Việc điều khiển góc đánh lửa sớm và góc ngậm điện (dwell angle) sẽ được máy tính đảm nhận. Các thông số như tốc độ động cơ, tải, nhiệt độ được các cảm biến mã hóa tín hiệu đưa vào ECU (electronic control unit) xử lý và tính toán để đưa ra góc đánh lửa sớm tối ưu theo từng chế độ hoạt động của động cơ. Các bộ phận như bộ đánh lửa sớm kiểu cơ khí (áp thấp, ly tâm) đã được loại bỏ hoàn toàn. Hệ thống đánh lửa với cơ cấu điều khiển góc đánh lửa sớm bằng điện tử (ESA-electronic spark advance)được chia làm 2 loại sau :

- Hệ thống đánh lửa sử dụng bộ vi xử lý .

- Hệ thống đánh lửa sử dụng bộ vi xử lý kết hợp với hệ thống phun xăng.

Nếu phân loại theo cấu tạo ta có:

- Hệ thống đánh lửa theo chương trình có delco

Xung điều khiển đánh lửa IGT:

Sau khi xác định được góc đánh lửa sớm, bộ xử lý trung tâm (CPU- Central Processing Unit) sẽ đưa ra xung điện áp để điều khiển đánh lửa ICT.

2.3.3.1. Hệ thống đánh lửa lập trình có bộ chia điện.

Sau khi nhận tất cả các tín hiệu từ các cảm biến, bộ xử lý trung tâm (CPU) sẽ xử lý các tín hiệu và đưa ra các xung tín hiệu phù hợp với góc đánh lửa sớm tối ưu đã nạp sẵn trong bộ nhớ để điều khiển transistor T₁ tạo ra các xung IGT đưa vào igniter. Các xung IGT đi qua mạch kiểm soát góc ngậm (dwell angle control) và sẽ được xén trước khi điều khiển đóng ngắt transistor công suất T₂. Cực E của transistor công suất T₂ mắc nối tiếp với điện trở (có giá trị rất nhỏ) cảm biến dòng sơ cấp kết hợp với bộ kiểm soát góc ngậm điện để hạn chế dòng sơ cấp trong trường hợp dòng sơ cấp tăng cao hơn quy định. Khi transistor T₂ ngắt bộ phát xung hồi tiếp IGF dẫn và ngược lại, khi T₂ dẫn bộ phát xung IGF ngắt, quá trình này sẽ tạo ra xung IGF.

2.3.3.2.Hệ thống đánh lửa lập trình không có bộ chia điện (ĐL trực tiếp).

A.Ưu điểm của hệ thống đánh lửa trực tiếp.

Hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS - direct ignition system) hay còn gọi

là hệ thống đánh lửa không có bộ chia điện (DLI - distributorless ignition) được phát triển từ giữa thập kỷ 80, trên các loại xe sang trọng và ngày càng được ứng dụng rộng rãi trên các loại xe khác nhờ có các ưu điểm sau:

- Dây cao áp ngắn hoặc không có dây cao áp nên giảm sự mất mát năng lượng, giảm điện dung ký sinh và giảm nhiễu vô tuyến trên mạch thứ cấp.

- Không còn mỏ quẹt nên không có khe hở giữa mỏ quẹt và dây cao áp.

- Bỏ được các chi tiết cơ dễ hư hỏng và phải chế tạo bằng vật liệu cách điện tốt như mỏ quẹt, chổi than, nắp delco.

B.Phân loai hệ thống đánh lửa trực tiếp:

Đa số các hệ thống đánh lửa trực tiếp thuộc loại điều khiển góc đánh lửa sớm bằng điện tử nên việc đóng mở transistor công suất trong igniter được thực hiện bởi ecu.Hệ thống đánh lửa trực tiếp được chia làm ba loại chính.

3.3.4.Nguyên lý hoạt động của THDL trực tiếp.

ECU động cơ xác định thời điểm đánh lửa dựa vào tín hiệu G (vị trí trục cam )và tín hiệu NE (vị trí trục khuỷu) và các tín hiệu từ các cảm bến khác. Sau khi đã xác địng được thờ điểm thới điểm đánh lửa ECU động cơ xẽ gửi tín hiệu IGT dưới dạng xung tới IC đánh lửa theo thứ tự đánh lửa của động cơ. Trong khi tín hiệu IGT được truyền đến để bật IC đánh lửa thì dòng điện đã được cấp vào cuộn sơ cấp.

Khi tín hiệu xung IGT bị nhắt thì dòng điện trong cuận sơ cấp cũng bị nhắt đột ngột tạo ra dòng điện cao áp phát ra tứ cuộn thứ cấp sẽ được dẫn đến bugi và gây ra đánh lửa.

Trong khi đó IC đánh lửa sẽ phản hối lại ECU một xung IGF để xác định việc đánh lủa đã xảy ra.(Tuy nhiên không có nghĩa lá thưc sự đã có đánh lửa)Nế ECU động cơ không nhận được tín hiệu IGF thì chức năng chẩn đón sẽ cận hành và một DTC được lưu trữ trong ECU động cơ và chức năng an toán sẽ hoạt động và làm ngứng vòi phun nhiên liệu.

Chương 3: PHƯƠNG PHÁ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRÊN XE TOYOTA VIOS

3.1. Gới thiệu hệ thống đánh lửa trên xe Toyota Vios.

Hệ thống đánh lửa trên xe Toyota VIOS sử dụng hệ thống đánh lửa trực tiếp sử dụng một cuộn đánh lửa cùng một IC đánh lửa độc lập cho mỗi xy lanh. Vì hệ thống này không cần sử dụng bộ chia điện hoặc dây cao áp nên có thể giảm tổn thất năng lượng trong khu vực cao áp và tăng độ bền. Đồng thời nó cũng giảm đến mức tối thiệu nhiệu điện từ, bởi vì không sử dụng tiếp điểm trong khu vực cao áp.

ECU động cơ : ECU động cơ nhận tín hiệu từ các cảm biến, tính toán thời điểm đánh lửa tối ưu theo tình trạng của động cơ, và truyền tín hiệu đánh lửa tới IC đánh lửa.

IC đánh lửa : IC đánh lửa nhận tín hiệu IGT do ECU đông cơ phát ra để ngắt dóng sơ cấp trong cuộn đánh lửa một cách giám đoạn. Nó cung gửi tín hiệu xác nhận đánh lửa IGF đến ECU động cơ.

Cảm biến vị trí trục khuỷu (Tín hiệu Ne): Cảm biến này phát hiện góc quay trục khuỷu và tốc độ của động cơ .ECU động cơ dung tín hiệu NE và tín hiệu G để tính toán thời gian phun cơ bản và góc góc đánh lửa cơ bản.

3.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửa trên xe Toyota Vios.

Cuộn đánh lửa tạo ra điện áp cao đủ để phóng tia hồ quang giữa hai điện cực của bugi. Các cuộn sơ cấp và thứ cấp được quấn quanh lõi. Số vòng dây của cuộn thứ cấp lớn hơn cuộn sơ cấp khoảng 100 lần. Một đầu dây của cuộn sơ cấp được nối với IC đánh lửa, còn một đầu của cuộn thứ cấp được nối với bugi. Các đầu còn lại của các cuộn được nối với ắc quy.

Khi động cơ chạy, dòng điện từ ắc quy chạy qua IC đánh lửa, vào cuộn sơ cấp, phù hợp với tín hiệu thời điểm đánh lửa IGT do ECU động cơ phát ra. Kết quả là các đường sức từ trường được tạo ra chung quanh cuộn dây có lõi ở trung tâm.

3.4.Điều khiển thời điểm đánh lửa trên xe Toyota Vios.

Việc điều khiển thời điểm đánh lửa trên xe vios gồm hai điều kiển cơ bản lá :

- Điều khiển đánh lửa khi khởi động.

- Điều khiển đánh lửa sau khởi đông.

Kiểm tra thời điểm đánh lửa:

Góc thời điểm đánh lửa được đặt cố định trong quá trình điều chỉnh/kiểm tra thời điểm đánh lửa được gọi là "Thời điểm đánh lửa tiêu chuẩn". Thời điểm đánh lửa tiêu chuẩn này gồm có thời điểm đánh lửa ban đầu và góc đánh lửa sớm cố định

Góc đánh lửa sớm cố định là giá trị được tạo ra trong khi điều chỉnh thời điểm đánh lửa được lưu giữ trong ECU động cơ và việc điều chỉnh đó không liên quan đến việc hiệu chỉnh được sử dụng trong thời gian xe chạy bình thường. Việc điều chỉnh/kiểm tra thời điểm đánh lửa được tiến hành như sau.

Tạo ra một ngắn mạch bằng cách nối tắt cực TE1 (TC) với E1 (CG) của giắc DLC1, DLC2, hoặc DLC3, và đặt thời điểm đánh lửa tiêu chuẩn. Thời điểm đánh lửa tiêu chuẩn này khác nhau theo kiểu xe được thể hiện trong bảng ở bên trái. Vì vậy khi tiến hành việc điều chỉnh này, hãy tham khảo Sách hướng dẫn sửa chữa thích hợp. Khi thời điểm đánh lửa chuẩn không thích hợp, cần phải điều chỉnh.

Lưu ý: + Khi tín hiệu IDL bị ngắt, mặc dù có ngắn mạch giữa các cực TE1 (TC) và E1 (CG), thì không thể đặt được thời điểm đánh lửa.

+ Đối với các kiểu xe hiện nay, không thể điều chỉnh thời điểm đánh lửa, vì các cảm biến của các tín hiệu G và NE được cố định vào động cơ.

KẾT LUẬN

Trong thời gian nghiên cứu, tìm hiểu về hệ thống đánh lửa trên xe Toyota Vios, em thực hiện một số vấn đề cụ thể như sau:

CÁC CÔNG VIỆC THỰC HIỆN.

- Nghiên cứu về tổng quan Động cơ phun xăng và đánh lửa điện tử và các hệ thống điều khiển điện tử trên xe ô tô.

- Tìm hiểu được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửa trực tiếp trên xe ôtô.

- Tìm hiểu được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửatrực tiếp trên xe Toyota Vios .

NHỮNG THUẬN LỢI VÀ KHÓ KHĂN TRONG QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN.

+ Thuận lợi: Trong thời gian thực hiện đồ án cùng với sự hướng dẫn tận tình của các thầy trong khoa Công nghệ kỹ thuật Ô tô, đặc biệt là: Th.s…………., Em đã được tiếp cận những phương tiện hiện đại để tìm hiểu và thu thập thông tin phục vụ nội dung đồ án.

+ Khó khăn: Do hệ thống đánh lửa trực tiếp là một thành tựu ứng dụng tiên tiến khoa học kỹ thuật cao, Các hệ thống được điều khiển bằng điện tử nên Em còn gặp nhiều khó khăn trong việc tìm tài liệu tham khảo. Mặt khác do ít được tiếp xúc với dòng xe này nên có rất ít kiến thức về thực tế.

ĐỀ XUẤT Ý KIẾN.

Cần phổ cập dạy học cho sinh viên khối kỹ thuật cơ khí, động lực để sinh viên có thể nắm vững công nghệ, nâng cao tay nghề và tự tin khi ra trường cũng như khi làm việc ngoài thực tế. Để thực hiện được những nội dung trên, nhà trường cần năng động liên tục cập nhật giáo trình mới, xu hướng công nghệ, trang bị thêm thiết bị hỗ trợ dạy học, đẩy mạnh đào tạo và ứng dụng công nghệ thông tin, điều khiển điện - điện tử trên ô tô. Trên đây là một số ý kiến mang tính chủ quan của cá nhân, hy vọng có thể đóng góp một phần nhỏ để nâng cao chất lượng học tập cho sinh viên cũng như chiến lược phát triển của nhà trường.

Một lần nữa chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới: Th.s …………, và tập thể giảng viên khoa Công nghệ kỹ thuật Ô tô đã tận tình giúp đỡ chúng em hoàn thành tốt đồ án này.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Nguyễn Oanh. Hệ thống phun xăng điện tử EFI. Nhà xuất bản tổng hợp. TPHCM

[2]. Trung Minh. Hệ thống phun nhiên liệu và đánh lửa xe ô tô. Nhà xuất bản thanh niên.

[3]. Trần Tuấn Anh – Nguyễn Văn Hồi. Sửa chữa điện ô tô. Nhà xuất bản lao động xã hội.

[4]. TS. Đinh Ngọc Ân. Sửa chữa hệ thống điện ô tô.

[5]. Cẩm nang sửa Động cơ 5S-FE.

[6]. Tài liệu đào tạo của Toyota.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"