MỤC LỤC
Lời nói đầu. ..........................................................................................3
1: Mục đích ý nghĩa của đề tài .............................................................4
1.1: Mục đích. ......................................................................................4
1.2: Ý nghĩa. ......................................................................................4
2: Giới thiệu chung về động cơ 4G63. .................................................5
2.1.Nhóm piston – trục khủy – thanh truyền. .......................................7
2.2. Cơ cấu phối khí ............................................................................7
2.3. Hệ thống nhiên liệu. ......................................................................8
2.4. Hệ thống làm mát ........................................................................10
2.5. Hệ thống bôi trơn. .......................................................................11
2.6. Hệ thống đánh lửa. .....................................................................12
2.7. Hệ thống khởi động. ...................................................................12
3. Tổng quan về hệ thống nhiên liệu động cơ xăng. .........................13
3.1. Nhiệm vụ. ...................................................................................13
3.2 Các yêu cầu của hỗn hợp cháy.................................................. 13
3.3. Phân loại hệ thống nhiên liệu. ...................................................14
3.3.1. Phân loại theo hệ thống dùng chế hòa khí .............................14
3.3.2. Phân loại theo hệ thống phun xăng. .......................................24
4.Khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G63 trên xe Mitsubishi JOLIE.. 33
4.1. Sơ đồ làm việc tổng quát của hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G63. 33
4.1.1.Hoạt động của hệ thống. ........................................................33
4.1.2. Cơ cấu chấp hành của hệ thống. ..........................................35
4.1.3. Hệ thống cung cấp không khí động cơ 4G63. ......................40
4.2. Hệ thống điều khiển điện tử động cơ 4G63. ............................42
4.2.1. Đặc điểm chung. ...................................................................42
4.2.2. Sơ đồ nguyên lý điều khiển phun nhiên liệu. ........................43
4.2.3. Các cảm biến........................................................................ 43
4.2.4.ECU (Electronic Control Unit). .............................................53
4.2.5. Chức năng hoạt động cơ bản của ECU.. .............................56
4.3. Tính toán thời gian phun. ........................................................65
5. Đặc điểm, nguyên lý làm việc của hệ thống tự chuẩn đoán động cơ 4G63. 67
5.1. Đặc điểm chung. ....................................................................67
5.2. Khái quát về hệ thống tự chuẩn đoán động cơ 4G63. ...........67
5.3. Hoạt động của đèn chuẩn đoán. ...........................................68
5.4. Đọc và xóa mã chuẩn đoán. .................................................68
5.4.1. Chẩn đoán bằng chế độ tự động. ......................................68
5.4.2. Chẩn đoán hệ thống với thiết bị chẩn đoán chuyên dùng MUT–II 69
5.5. Trình tự và nội dung kiểm tra bằng cách sử dụng danh mục dữ liệu của MUT-II và kiểm tra cơ cấu chấp hành........................................................................................... 73
5.5.1. Trình tự thao tác. ..............................................................73
5.5.2. Bảng danh sách dữ liệu. ..................................................73
5.5.3. Bảng kiểm tra bộ phận công tác.......................................78
5.5.4. Bảng kiểm tra các mã chuẩn đoán của hệ thống MPI động cơ 4G63. 79
6.Kết luận. .................................................................................86
Tài liệu tham khảo. ....................................................................87
LỚI NÓI ĐẦU
Trong xu thế phát triển của thế giới ngày nay nói chung, và của VIỆT NAM nói riêng thì ngành công nghiệp ô tô là một ngành không thể thiếu và đóng vai trò hết sức quan trọng. Nó giúp nền công nghiệp chung của cả thế giới phát triển, đồng thời nó là phương tiện chuyên chở đáp ứng nhu cầu vận tải và đi lại của con người, nó đóng vai trò quan trọng và thúc đẩy tất cả các ngành nghề và dịch vụ khác cùng phát triển theo.
Nắm rõ được tầm quan trọng của ngành nghề và sự đam mê của bản thân, khi sắp tốt nghiệp đại học để trở thành một kỹ sư của ngành ô tô, thì việc củng cố và bồi bổ thêm kiến thức chuyên ngành là hết sức quan trọng, và qua đợt thưc tập tốt nghiệp vừa rồi em có cơ hội được tiếp xúc trực tiếp với nhiều dòng xe của các hãng khác nhau, đặc biệt được thực hành và tìm hiểu nhiều nhất trên các loại xe của hãng MITSUBISHI. Chính vì vậy em đã chọn đề tài tốt nghiệp: “Khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G63 trên xe Mitsubishi JOLIE’’.
Do kiến thức của bản thân còn hạn chế, kinh nghiệm chưa nhiều và thời gian có hạn nên đồ án này của em không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong thầy giáo hướng dẫn và các thầy cô trong bộ môn tận tình chỉ bảo thêm để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn:………….., cùng các thầy cô giáo trong bộ môn đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.
……,ngày …. tháng … năm 20….
Sinh viên thực hiện.
………………
1: Mục đích ý nghĩa của đề tài
1.1: Mục đích
Tìm hiểu hệ thống cung cấp nhiên liệu MPI phun xăng đa điểm của động cơ, sẽ giúp chúng ta thấy rõ hơn sự ưu việt của phun xăng điện tử, đồng thời củng cố và bổ sung kiến thức về chuyên nghành.
- Tìm hiểu, nắm vững cấu tạo của từng chi tiết, cụm chi tiết của hệ thống cung cấp nhiên liệu để từ đó rút ra những ưu nhược điểm và tìm cách khắc phục, cải tiến, phát triển chúng ngày càng tối ưu hơn.
- Củng cố, bổ sung và tìm hiểu thêm kiến thức về điện, điện tử trên hệ thống.
- Hiểu rõ nguyên lý làm việc, nắm vững quy trình tháo lắp của từng chi tiết, cụm chi tiết lắp trên hệ thống, để có đủ kiến thức chuẩn đoán và phát hiện những hư hỏng thường gặp.
- Tiếp cận và làm quen với việc chuẩn đoán hư hỏng của xe bằng các thiết bị hiện đại, máy vi tính, thiết bị thử MUT II, MUT III ... thông qua các mã lỗi.
1.2: Ý nghĩa
Hệ thống cung cấp nhiên liệu là một trong những hệ thống quan trọng nhất của động cơ, và cũng là một trong những hệ thống được quan tâm hàng đầu của các nhà nghiên cứu và chế tạo động cơ, trước các yêu cầu hết sức khắt khe về tiết kiệm nhiên liệu và giảm lượng khí thải. Nghiên cứu và khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu sẽ giúp chúng ta nắm vững những kiến thức cơ bản để nâng cao hiệu quả khi sử dụng, khai thác, sửa chữa, cải tiến và chế tạo chúng. Ngoài ra nó còn bổ sung thêm nguồn tài liệu để phục vụ học tập và công tác sau này.
2: Giới thiệu chung về động cơ 4G63
Xe MITSUBISHI JOLIE là loại xe du lịch 8 chỗ ngồi, dùng cho gia đình và cơ quan….sử dụng loại động cơ 4G63, được hãng MITSUBISHI sản xuất đưa ra thị trường sử dụng vào năm 2004 sau đó được cải tiến thành JOLIE MB và JOLIE SS vào năm 2006 và cho đến nay loại xe này đã được sử dụng rất tốt và đạt hiệu quả cao về tính kinh tế và tiện ích phục vụ đời sống sinh hoạt và đi lại của con người.
Hệ thống nhiên liệu dùng trên xe là loại phun xăng đa điểm MPI (multipoint fuel injection) mỗi xi lanh có 1 vòi phun tương ứng.
..................................................................................................
Hình 2-1: Mặt cắt dọc động cơ 4G63.
1: Quạt làm mát; 2: Áo nước; 3: Buly; 4: Catte dầu; 5: Trục khủy; 6: Bánh đà; 7: Thanh truyền; 8: Thông hơi động cơ; 9: Ống tháo lắp buzi; 10: Trục cam; 11: Nắp động cơ; 12: Bộ chia điện.
..................................................................................................
Hình 2-2: Mặt cắt ngang động cơ.
13: Máy khởi động; 14:Buzi ; 15: Trục cam; 16: Trục cò mổ; 17: Suppap; 18: Que thăm dầu.
Động cơ gồm 4 xylanh thẳng hàng với thứ tự làm việc là 1- 3- 4 -2 , có 16 van nhưng chỉ sử dụng một cam đặt phía trên SOHC. Động cơ sử dụng hệ thống phun xăng điện tử đa điểm - MPI, phun nhiện liệu trên đường ống nạp tối ưu với mọi chế độ hoạt động của động cơ.
Công suất động cơ 90.5 KW, số vòng quay lớn 5500 vòng/phút, tỷ số nén cao 9.5, Động cơ 4G63 sử dụng loại buồng cháy thống nhất, động cơ được chế tạo với kích thước nhỏ gọn mang tính cộng nghệ cao. Nắp quy lát được đúc bằng hợp kim nhôm nhẹ, có một trục cam được bố trí trên đầu quy lát.
Thân máy cũng giống các động cơ lắp trên các xe du lịch khác, ở chỗ chế tạo bằng thép hợp kim tốt, có bố trí hệ thống bôi trơn và hệ thống làm mát phù hợp, có gân tăng cứng nhằm tạo sự cứng vững.
Bảng 2-1. Các thông số kỹ thuật của động cơ 4G63
......................................................................................................
.....................................................................................................
.............................................
Hình 2-6: Sơ đồ hệ thống bôi trơn.
1: Phao dầu; 2: Bơm bánh răng; 3: Bu ly đầu trục khủy; 4: Lọc dầu toàn phần; 5: Bộ điều chỉnh góc mở sớm; 6: Bánh răng dẫn động cam; 7:Đường tâm trục cam; 8:Trục cam; 9:Lỗ đổ dầu;10:Xy lanh; 11:Xúp páp; 12:piston;13:Thanh truyền;14:Trục khuỷu.
Bơm dầu là bơm bánh răng ăn khớp trong. Trong điều kiện động cơ chạy không tải, đã nóng máy áp suất nhớt đạt tới 147kpa(1.5kg/cm2).Công tắc áp suất nhớt được vặn chặt bằng ren ở gần lọc nhớt. Khi áp suất nhớt giảm xuống dưới 0.5kg/cm2, đèn cảnh báo áp suất nhớt sẽ bật sáng.
Tổng lượng dầu bôi trơn sử dụng trong động cơ là 4.3 (lít)
2.6. Hệ thống đánh lửa
Khi dòng điện sơ cấp ngắt đột ngột trong bôbin thì điện áp cao xuất hiện bên thứ cấp của bôbin. Bộ chia điện phân phối điện áp cao đến buzi thích hợp thứ tự đánh lửa động cơ là các xylinder 1-3-4-2.
Tia lửa điện áp cao đốt cháy hỗn hợp không khí nhiên liệu nén trong buồng đốt qua các buzi.
Bộ engine-ECU cung cấp và ngắt dòng sơ cấp của bôbin để điều khiển thời điểm đánh lửa.
Bộ engine-ECU xác định vị trí trục khủy bởi cảm biến góc quay trục khủy được lắp vào trong bộ chia điện để tạo ra tia lửa ở thời điểm thích hợp cho tình trạng hoạt động của động cơ.
Khi động cơ nguội và hoạt động ở nơi có độ cao, thì thời điểm đánh lửa được thực hiện sớm hơn mục đích làm tối ưu hóa tình trạng hoạt động của động cơ trong những điều kiện khác nhau.
SƠ ĐỒ CỦA HỆ THỐNG.
..................................................................................................
Hình 2-7: Sơ đồ hệ thống đánh lửa
1: Cảm biến lưu lượng khí nạp; 2: cảm biến nhiệt độ khí nạp; 3: cảm biến áp suất khí nạp; 4: cảm biến nhiệt độ nước làm mát; 5: công tắc không tải; 6: cảm biens tốc độ xe; 7: công tắc đánh lửa; 8: cảm biến vị trí trục cam; 9: cảm biến vị trí trục khủy; 10: các điểm đánh lửa; 11: bộ phân phối; 12: transistor công suất; 13: cuận thứ cấp; 14: cuận sơ cấp; 15: công tắc khởi động; 16: ácquy.
2.7. Hệ thống khởi động
......................................................................................................
.....................................................................................................
.............................................
- Loại bốc hơi.
- Loại hút đơn giản.
- Loại hút hiện đại.
- Loại hút kết hợp với điều khiển điện tử.
- Loại phun.
a. Chế hòa khí bốc hơi .
Chế hoà khí bốc hơi chỉ dùng cho loại xăng dễ bốc hơi. Nguyên lý hoạt động của nó như sau:
- Sơ đồ nguyên lý:
..................................................................................................
Hình 3-1: Sơ đồ bộ chế hoà khí bốc hơi.
1 : Họng; 2 : Bầu xăng; 3:Ống nạp; 4:Bướm ga
Xăng được đưa từ thùng chứa đến bầu xăng (2) của bộ chế hoà khí. Trong hành trình hút của động cơ không khí theo đường ống (1) lướt qua mặt xăng của bầu xăng (2), ở đây không khí hòa trộn với hơi xăng tạo thành hỗn hợp giữa hơi xăng và không khí. Sau đó hỗn hợp đi qua đường ống nạp (3), bướm ga (4) và được hút vào động cơ. Bướm ga (4) có nhiệm vụ dùng để điểu chỉnh lượng hòa khí nạp vào động cơ. Muốn điều chỉnh nồng độ của khí hỗn hợp tức là điều chỉnh thành phần hơi nhiên liệu chứa trong hỗn hợp phải thay đổi thể tích phần không gian bên trên giữa mặt xăng và thành của bầu xăng (2).
......................................................................................................
.....................................................................................................
.............................................
c: Phân loại theo cách xác định lượng khí.
- Hệ thống phun xăng dùng lưu lượng kế loại L
Hệ thống phun xăng loại này được trang bị thiết bị đo lưu lượng, cho phép đo trực tiếp thể tích hay khối lượng không khí lưu thông trong đường nạp. Thông tin về lưu lượng khí được cung cấp cho bộ điều khiển trung tâm dưới dạng tín hiệu điện để làm cơ sở tính toán thời gian phun.
..................................................................................................
Hình 3-8: Sơ đồ cấu tạo của hệ thống phun xăng điện tử L – Jetronic
1:Thùng xăng; 2:bơm xăng; 3:bầu lọc xăng; 4:ECU; 5: vòi phun chính; 6: bộ điều áp; 7: khoang chúa khí; 8:vòi phun khởi động; 9:CB vị trí bướm ga; 10:CB lưu lượng gió; 11:CB đo O2 khí xả; 13:CB kích nổ; 14:bộ chia điện; 15:bộ van khí không tải; 16: Ác quy; 17: Khóa điện.
......................................................................................................
.....................................................................................................
.............................................
- Hệ thống phun xăng dùng lưu lượng kế loại D
Ở hệ thống phun xăng loại này, lượng khí nạp được xác định thông qua áp suất tuyệt đối trong ống nạp và chế độ tốc độ của động cơ, dựa vào các tham số hay đặc tính chuẩn đã được xác định từ trước, có tính đến biến thiên áp suất trong quá trình nạp. Các đầu đo được xử dụng thường là cảm biến áp suất kiểu áp điện - điện trở kết hợp với nhiệt kế để đo nhiệt độ chuyển động. Trong thực tế, khi khởi động động cơ, do nhiệt độ thấp nên mật độ không khí tăng, ở cùng một áp suất thì lưu lượng khí nạp thực tế sẽ lớn hơn lưu lượng tính toán, dẫn đến hỗn hợp nhạt có thể gây chết máy. Dựa trên thông tin về nhiệt độ không khí do cảm biến cung cấp, bộ điều khiển trung tâm sẽ tăng lượng xăng phun ra khi nhiệt độ khí nạp thấp. Phép đo lưu lượng kiểu này thường áp dụng cho các hệ thống phun xăng một điểm.
..................................................................................................
Hình 3-9: Sơ đồ hệ thống phun xăng điện tử loại D - Jetronic
1:Lọc khí; 2:Cảm biến áp suất ; 3.Bộ điều áp xăng; 4.Lọc xăng;
5: Bình xăng; 6:Vòi phun; 7:Ắc quy; 8:Khoá điện
......................................................................................................
.....................................................................................................
.............................................
Hệ thống phun nhiên liệu đa điểm gồm có các cảm biến để các tình trạng động cơ, tổ hợp điều khiển động cơ (Engine- ECU ) điều khiển hệ thống dựa trên các tín hiệu từ những cảm biến nói trên, và các cơ cấu điều chỉnh dưới sự điều khiển của ECU. Engine – ECU đảm nhiệm các hoạt động như kiểm soát việc phun nhiên liệu, kiểm soát tốc độ không tải và điều khiển thời điểm đánh lửa. Ngoài ra, engine- ECU được trang bị thêm nhiều chế độ chuẩn đoán giúp cho việc xử lý các trục trặc được dễ dàng khi có trục trặc sảy ra.
- Kiểm soát phun nhiên liệu.
Số lần phun và việc hiệu chỉnh thời điểm phun được kiểm soát sao cho tổng hợp không khí/nhiên liệu được cung cấp cho động cơ tương ứng với từng trạng thái hoạt động thay đổi liên tục của động cơ.
Mỗi vòi phun được gắn ở cửa hút của mỗi cylinder. Nhiên liệu có áp lực được đưa tới từ thùng xăng bằng bơm xăng, áp lực này được điều chỉnh bởi bộ điều chỉnh áp suất nhiên liệu. Nhờ đó nhiên liệu được điều hòa áp lực và được phân phối đến mỗi vòi phun.
Việc phun nhiên liệu thường được tiến hành cho mỗi cylinder một lần trong mỗi hai vòng của trục khủy. Thứ tự phun là 1-3-4-2. Được gọi là phun tuần tự. ECU cung cấp một hỗn hợp không khí / nhiên liệu giàu hơn khi động cơ lạnh hay khi hoạt động ở điều kiện có tải cao để duy trì công suất của động cơ. Ngoài ra khi động cơ nóng hay khi hoạt động ở điều kiện bình thường ECU động cơ kiểm soát hỗn hợp không khí / nhiên liệu bằng cách sử dụng tín hiệu cảm biến oxy để tiến hành điều khiển hồi tiếp nhằm có được hỗn hợp không khí nhiên liệu theo tỷ lệ lý thuyết để cung cấp tính năng làm sạch tối đa từ bộ xúc tác 3 chức năng.
- Kiểm soát không khí ở chế độ không tải.
......................................................................................................
.....................................................................................................
.............................................
Cảm biến nhiệt độ khí nạp và cảm biến áp suất khí nạp được lắp vào thân của cảm biến đo gió AFS.
Tần số của xoáy lốc Karman được tạo ra tỉ lệ với tốc độ dòng không khí. Vì vậy tốc độ dòng không khí nạp vào động cơ có thể được xác định bằng cách đo tần số mà các xoáy lốc Karman tạo ra. Các xe của Mitsubishi Motors có 3 loại hệ thống cảm biến tần số xoáy lốc Karman: loại siêu âm, loại cảm biến áp suất và loại dây nhiệt. Loại siêu âm không được sử dụng trên các xe đời mới nữa, Trên xe JOLIE sử dụng loại cảm biến Áp suất.
- Sơ đồ cấu tạo và mạch điện của cảm biến.
..................................................................................................
Hình 4-12: Sơ đồ cấu tạo và mạch điện của cảm biến đo gió (AFS) loại áp suất.
1: lỗ áp suất; 2: cột tạo xoáy; 3: đường áp suất xoáy lốc; 4: cảm biến; 5: bộ chỉnh lưu; 6: điện áp ra AFS; 7: điện áp ra khuếch đại; 8: xoáy lốc Karman; 9: đến bướm ga; 10: Cảm biến áp suất; 11: không khí.
- Nguyên lý hoạt động.
Nếu một luồng xoáy lốc được tạo ra từ cột tạo xoáy lốc đặt trên đường ống nạp và áp suất được nhận biết thì áp suất này thay đổi mỗi khi xoáy lốc đi qua ống nạp và khi số lượng các xoáy lốc tăng lên, thì số lượng các thay đổi về áp suất cũng tăng lên tỷ lệ với sự thay đổi này. Nói cách khác, tần số của các thay đổi áp suất thì tỉ lệ với lượng không khí đi vào.
Cảm biến AFS chuyển đổi các sự thay đổi áp suất sang dạng sóng vuông và các tín hiệu của nó như là một tín hiệu xung tỉ lệ với lượng không khí nạp được đưa vào bộ Engine- ECU.
4.2.3.3. Cảm biến nhiệt độ khí nạp
Cảm biến này cung cấp thông tin cho bộ ECU về nhiệt độ không khí nạp. Vì vậy nó có thể giúp ECU điều chỉnh lượng nhiên liệu phun phù hợp với các thay đổi nhiệt độ dẫn đến sự thay đổi về mật độ của không khí nạp.
Cảm biến nhiệt độ khí nạp sử dụng điện trở nhiệt mà điện trở của nó giảm khi nhiệt độ tăng và ngược lại.
Điện áp ra của cảm biến (điện trở nhiệt ) đưa điện áp đến bộ Engine- ECU, điện áp này giảm khi nhiệt độ tăng và ngược lại.
..................................................................................................
Hình 4-13: Kết cấu và sơ đồ mạch điện của cảm biến nhiệt độ khí nạp.
1: Điện trở (Phần tử bán dẫn); 2:vỏ cảm biến; 3:Lớp các điện; 4:Đầu cắm.
4.2.3.4. Cảm biến vị trí bướm ga (TPS)
Cảm biến vị trí bướm ga là loại tuyến tính. Dùng để xác định mức độ và số lần mở bướm ga. Loại cảm biến này bao gồm hai tiếp điểm trượt tại mỗi đầu của nó có lắp các tiếp điểm để tạo tín hiệu IDL và VTA (tín hiệu điện áp góc mở bướm ga). Một điện áp không đổi 5V được cấp cho cực VC từ ECU động cơ. Khi tiếp điểm trượt dọc theo điện trở tương ứng với góc mở của bướm ga, một điện áp được cấp đến cực VTA tỉ lệ với góc mở này. Khi bướm ga đóng hoàn toàn, tiếp điểm cho tín hiệu IDL nối cực IDL và E2. Một tiếp điểm di động khác đóng mạch chỉ khi bướm ga đóng ( ở vị trí cầm chừng ). Tiếp điểm này cho phép bộ Engine – ECU xác định xem động cơ có đang chạy cầm chừng hay không.
Ưu điểm của cảm biến vị trí bướm ga loại tuyến tính này là: nó nhận biết góc mở bướm ga một cách liên tục ( và phát ra dữ liệu này từ tín hiệu VTA), do đó loại này nhận biết góc mở của bướm ga chính xác hơn.
..................................................................................................
Hình 4-14: Kết cấu sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí bướm ga.
1:Cực nối đất; 2:Cực ra tín hiệu chạy không tải; 3:Điện áp góc mở bướm ga;
4:Cực 5V; 5: Điện trở; 6:Tiếp điểm di động; 7: Lớp cách điện; 8: Phần dẫn điện; 9: Tiếp điểm di động
Một điện áp 5V được cấp cho cảm biến từ ECU động cơ. Khi tiếp điểm trượt dọc theo vị trí điện trở tương ứng với góc mở của bướm ga. ECU động cơ nhận tín hiệu điện áp VTA từ cảm biến vị trí bướm ga tương ứng với vị trí điện trở, điện áp này tỷ lệ với góc mở bướm ga. ECU sẽ dựa vào tín hiệu này và kết hợp với tín hiệu từ các cảm biến khác để tính toán và hiệu chỉnh lượng phun nhiên liệu sao cho tối ưu và phù hợp với từng chế độ hoạt động của động cơ.
4.2.3.5. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát.(ECT)
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát dùng để kiểm tra nhiệt độ động cơ. Cảm biến lắp trong vỏ bộ điều chỉnh nhiệt bao gồm một điện trở nhiệt mà điện trở của nó thay đổi rất lớn với các sự thay đổi về nhiệt độ.
..................................................................................................
Hình 4-15: Kết cấu và sơ đồ mạch điện của cảm biến nhiệt độ nước làm mát.
1:Điện trở (Phần tử bán dẫn); 2: vỏ cảm biến; 3:Lớp các điện; 4: Đầu cắm.
Nguyên lý làm việc:
Khi động cơ hoạt động, cảm biến nhiệt độ nước làm mát thường xuyên theo dõi và báo cho ECU biết tình hình nhiệt độ nước làm mát động cơ. Nếu nhiệt độ nước làm mát của động cơ thấp (động cơ vừa mới khởi động) thì ECU sẽ ra lệnh cho hệ thống phun thêm xăng khi động cơ còn nguội. Cũng thông tin về nhiệt độ nước làm mát, ECU sẽ thay đổi điểm đánh lửa thích hợp với nhiệt độ động cơ.
4.2.3.6.Cảm biến vị trí trục cam
Cảm biến trục cam là loại Hall IC. Nó có tác dụng xác định xy lanh nào đang làm việc bằng cách so sánh với cảm biến trục khuỷu.
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.
Cảm biến xác định các pha ĐCT của xy lanh số một tức là nó cho phép xác định điểm bắt đầu của chu kỳ quay theo thứ tự làm việc của trục khuỷu động cơ.
..................................................................................................
Hình 4-16: Kết cấu và sơ đồ đấu dây cảm biến vị trí trục cam
1:Nam châm; 2: Phần tử Hall; 3:Lớp cách điện; 4:Đệm làm kín;
5:Transito; 6: Điện trở.
Nguyên lý làm việc:
- Khi trục cam quay chốt đánh dấu vào giữa nam châm và phần tử Hall.
- Khi cánh chốt đánh dấu ra khỏi vị trí giữa nam châm và phần tử Hall thì từ trường sẽ xuyên qua khe hở làm xuất hiện điện áp trên phần tử Hall làm cho transitor dẫn khi đó điện áp đầu ra của cảm biến Ura » 0V.
- Khi chốt đánh dấu xen giữa nam châm và phần tử Hall thì từ trường từ nam châm sẽ vòng qua chốt đánh dấu làm mất điện áp trên phần tử Hall khi đó Transitor ngắt điện áp đầu ra của cảm biến Ura » 5V và phát ra tín hiệu.
4.2.3.7. Cảm biến vị trí góc quay trục khuỷu.
Cảm biến góc trục khủy nhận biết góc trục khủy bằng phần tử Hall. Bộ ECU động cơ điều chỉnh các kim phun dựa trên tín hiệu từ cảm biến này.
Cảm biến trục khuỷu là loại Hall IC.
Lỗ đột của các răng là điểm đặt dấu pha phân phối vị trí của trục khuỷu động cơ: bắt đầu răng thứ 10 của đĩa tương ứng với điểm chết trên (ĐCT) của các xy lanh thứ nhất và thứ tư (số đếm của các răng bắt đầu sau khi đột lỗ theo chiều quay trục khuỷu). Cảm biến vị trí trục khuỷu cho ta xác định được tốc độ và góc quay của trục khuỷu động cơ.
......................................................................................................
.....................................................................................................
.............................................
o ECU so sánh điện áp của tín hiệu từ cảm biến ôxy với một điện áp định trước. Nếu điện áp của tín hiệu cáo hơn, nó nhân biết rằng tỷ lệ của hỗn hợp đậm hơn lý thuyết và giảm lượng nhiên phun ở mức xác định. Nếu điện áp của tín hiệu thấp hơn, nó nhận tháy rằng tỷ lệ hỗn hợp thấp hơn lý thuyết và tăng lượng phun nhiên liệu.
o Các tín hiệu liên quan:
+ Cảm biến ôxy (OX).
- Cắt nhiên liệu.
o Cắt nhiên liệu trong khi giảm tốc: Khi giảm tốc từ tốc độ động cơ cao, bướm ga đống hoàn toàn, ECU động cơ sẽ cắt nhiên liệu để nầng cao tính kinh tế nhiên liệu và giảm lượng khí xả không mong muốn. khi tốc độ động cơ giảm xuống một giá trị xác định hay bướm ga mở, nhiên liệu không tải được phun trở lại. Tốc độ cắt nhiên liệu và tốc độ phun trở lại sẽ cao hơn khi nhiệt độ nước làm mát thấp.
o Các tín hiệu liên quan:
+ Vị trí bướm ga (TPS).
+ Tốc độ động cơ (NE).
+ Nhiệt độ nước làm mát (ECT).
o Cát nhiên liệu khi tốc độ động cơ cao: Để tránh cho động cơ chạy quá nhanh, việc phun nhiên liệu giảm đi nếu tốc độ đông cơ vượt quá giá trị xác định. Nhiên liệu sẽ phu trở lại khi tốc độ động cơ giảm xuống một giá trị nhất định.
o Các tín hiệu liên quan:
+ Tốc độ động cơ (NE).
Hiệu chỉnh điện áp.
o Có một sự chậm trể nhỏ từ lúc ECU động cơ nhận tín hiệu từ các cảm biến và gửi tín hiệu phun đến vòi phun cho đến khi vòi phun thực sự mở ra. Sự chậm trể này sẽ lớn hơn khi điện áp ăc quy giảm xuống. Điều này có nghĩa là khoảng thời gian van van trong vòi phun mở sẽ chở nên ngắn hơn so với tính toán của ECU và làm cho tỷ lệ không khí – nhiên liệu thực tế sẽ trở nên cao hơn (nhạt hơn) so với yêu cầu của động cơ nếu không khắc phục bằng hiệu chỉnh điện áp. Trong hiệu chỉnh điện áp, ECU động cơ se bù lại sự chậm trễ này bằng cách kéo dài thời gian của tín hiệu phun một lượng tương ứng với sự trễ này. Điều này sẽ hiệu chỉnh khoảng thời gian phun thực tế sao cho phù hợp với tính toán của ECU.
o Các tín hiệu liên quan: Điện áp ăc quy (+ B).
4.3. Tính toán thời gian phun
o Lượng phun nhiên liệu cung cấp cho động cơ được kiểm soát bởi thời gian phun tinj là thời gian kim phun mở.
o 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.
o 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:
o
mf = .................. (4.1)
o Trong đó: m’a: lượng không khí [Kg/s].
n: tốc độ động cơ [vòng/phút].
Z: Số xy lanh.
Lst=14,7.tỉ lệ hòa trộn (14,7kg Air/1kg Fuel)
o Lượng nhiên liệu phun ra mf tỉ lệ với thời gian mở kim phun tinf và độ chênh lệch áp suất ∆P trên kim và dưới kim (áp suất đường ống nạp).
mf =................................... (4.2)
o Trong đó: ...: khối lượng riêng của nhiên liệu nhiên liệu [Kg/m3].
...: tiết diện lỗ kim
o Ở kiểu phun trên đường ống nạp ∆P ≈ 5bar.
o Thời gian phun ở một chế độ hoạt động nào đó của động cơ là:
tinj ................ (4.3)
o Ở một chế độ hoạt động mà động cơ hoạt động với tỉ lệ hòa khí lựa chọn ... lượng xăng phun:
t0 ................ (4.4)
o Ở những chế độ khác với ........., thời gian phun sẽ là:
tinj ........ (4.5)
o Thời gian phun theo một chu trình cháy phụ thuộc vào các thông số sau:
- Áp suất không khí nạp tính pa: ta có thể đo trực tiếp (loại D-EFI)
- Lượng không khí theo kỳ ma: được tính toán và nạp vào EEPROM theo chương trình đã lập trước.
- Tỉ lệ hòa khí lựa chọn .....: tùy theo kiểu động cơ, chẳng hạn tỉ lệ lý tưởng. Một bảng giá trị có thể chứa các giá trị ...=...f(p....,n) cũng có thể đưa vào EEPROM.
- 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).
- Điện áp Ắcquy: 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 + ....
o Lượng khí nạp trong một chu trình:
o Hệ số nạp tương đối ....(...=....) ở tốc độ thấp có thể được tăng nhờ cộng hưởng âm trên đường ống nạp đến mỗi xy lanh, các cộng hưởng xuất phát từ việc đóng mở xupap. Dạng hình học của ống nạp được thiết kế cho tốc độ thấp, sao cho áp suất cực đại cho cộng hưởng xảy ra ở xupap hút đúng khi nó mở. Như vậy, có nhiều không khí đi vào buồng đốt và tăng hệ số nạp cũng như công suất động cơ. Tần số cộng hưởng thường nằm giữa 2000(rpm) và 3000(rpm). Tần số càng thấp thì kích thước ống nạp càng lớn.
6. Kết luận.
Sau khoảng thời gian làm đồ án với đề tài “Khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu liệu động cơ 4G63 lắp trên xe Mitsubishi JOLIE” đến nay em đã cơ bản hoàn thành với sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn thầy:…………….. và các thầy cô cùng các bạn trong khoa.
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 thông. 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 trung tâm của đồ án trình bày các hệ thống trên động cơ 4G63, đi sâu tìm hiểu phần hệ thống nhiên liệu bao gồm các thiết bị điện tử, cơ cấu chấp hành, các loại cảm biến, và các thiết bị chính cung cấp nhiên liệu, không khí nạp cho động cơ. Tìm hiểu về các chế độ phun, thời gian phun của động cơ, tìm hiểu các hư hỏng của hệ thống nhiên liệu, các mã chẩn đoán hư hỏng của động cơ 4G63.
Sau khi đã hoàn thành xong đồ án, tìm hiểu kỹ về hệ thống nhiên liệu động cơ xăng, động cơ 4G63. Em nhận thấy rằng động cơ 4G63 lắp trên xe Mitsubishi JLOLIE đã đáp ứng được đầy đủ các yêu cầu cần thiết của hệ thống nhiên liệu, đảm bảo công suất động cơ, tiết kiệm xăng và giảm tối đa sự phát thải ô nhiễm môi trường. Tuy vậy nó cũng chưa phải là lý tưởng, nên chúng ta cần phải ngiên cứu và phát triển ngành động cơ hiện đại hơn nữa.
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. Qua đề tài này đã bổ sung cho em thêm nhiều kiến thức về chuyên ngành động cơ đốt trong và đặc biệt là hệ thống phun xăng điều khiển điện tử. 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, Excel, CAD, và cách khai khác các nguồn tài liệu trên mạng Internet để phục vụ tốt 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 đầy đủ yêu cầu của người cán bộ kỹ thuật ngành động lực, góp phần vào công cuộc “Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa” đất nước.
TÀI TIỆU THAM KHẢO
[1]. TS. Trần Thanh Hải Tùng”Bài giảngg môn học chuyên đề động cơ phun xăng.”Đại học Bách Khoa Đà Nẳng.
[2]. TS. Trần Thanh Hải Tùng “Bài giảng kết cấu và tính toán động cơ đốt trong”Đại Học Bách Khoa Đà Nẳng.
[3]. TS. Trần Thanh Hải Tùng, KS. Nguyễn Lê Châu Thành “Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô” Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng.
[4]. Phạm Quốc Thái “Trang bị điện và điện tử trên ô tô” Đại Học Bách Khoa Đà Nẳng.
[5]. MITSUBSHI MOTORS. STEP-II MPI “Giáo trình dành cho học viên”
[6]. MITSUBSHI MOTORS “Tài liệu hướng dẫn sửa chữa Động cơ – Khung gầm”Tập I-II xe JOLIE.
[7]. Nguyễn Tất Tiến”Nguyên lý động cơ đốt trong”Nhà Xuất Bản Giáo Dục 2000.
[8]. Nguyễn Phước Hoàng – Phạm Đức nhuận – Nguyễn Thạc Tân. Chủ biên: Nguyễn Phước Hoàng “Thủy lực và máy thủy lực Tập1 - Thủy Lực Đại Cương”
[9]. Nguyễn Đức Phú, Hồ Tấn Chuẩn, Trần Văn Tế, Nguyễn Tất Tiến, Phạm Văn Thể “Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong”, tập 1, tập 2.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"