Đề tài Hệ thống phun xăng KFZ

1 LỜI NÓI ĐẦU Từ đầu thập kỷ 90, cùng với sự phát triển của một nền kinh tế mở năng động mang tính thị trường, các phương tiện vận tải hiện đại từ các nước có nền công nghiệp tiên tiến được nhập vào Việt Nam ngày càng nhiều để thay thế cho các xe, máy thuộc các thế hệ cũ và lạc hậu về kỹ thuật. Nền công nghiệp ôtô của nước nhà, tuy còn non trẻ nhưng đã bắt đầu có những bước đi đầy triển vọng. Những năm gần đây, ở Việt Nam xe hơi đã bắt đầu sử dụng rộng rãi, số lượng ôtô hiện đại sử dụng động cơ xăng nhập vào nước ta ngày càng nhiều. Các ô tô này đều được cải tiến theo xu hướng tăng công suất, tốc độ, giảm suất tiêu hao nhiên liệu, giảm độ độc hại của khí thải…những cải tiến trên là nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người và những quy định khắt khe về ô nhiễm môi trường. Đối với động cơ đốt trong thì quá trình tạo hỗn hợp cháy để có được hỗn hợp cháy yêu cầu là rất quan trọng vì nó sẽ quyết định chất lượng của quá trình cháy. Mà quá trình cháy ảnh hưởng đến tính năng và chất lượng của các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của động cơ. Để đáp ứng được yêu cầu đó, nhờ vào tiến bộ của công nghệ thông tin mà hệ thống nhiên liệu ở động cơ xăng có sự chuyển đổi từ việc dùng cacbuarator để hoà trộn xăng- không khí sang dùng hệ thống phun xăng kiểu cơ khí, phun xăng kiểu điện tử. Đối với động cơ phun xăng kiểu cơ khí, được điều khiển hoàn toàn bằng cơ khí, điều chỉnh lưu lượng xăng phun ra do chính độ chân không trong ống hút điều khiển, xăng được phun ra liên tục và được định lượng tuỳ theo khối lượng không khí nạp. Đối với hệ thống phun xăng điện tử, nhờ vào hàng loạt các cảm biến và bộ vi xử lý để cảm nhận thông tin từ ô tô để quá trính phun xăng cho thích hợp với từng chế độ làm việc của động cơ. HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 2 Với mục đích củng cố kiến thức đã học, đào sâu những kiến thức về nguyên lý và cấu tạo hệ thống nhiên liệu động cơ xăng, nhằm nâng cao kiến thức chuyên ngành ô tô. Em được khoa cơ khí giao chuyên đề tốt nghiệp: Tên đề tài: Tìm hiểu đặc điểm cấu tạo, hoạt động và chức năng của mô hình hệ thống phun xăng KFZ – 2001D tại phòng mô phỏng và kết nối máy tính với các thiết bị năng lượng bộ môn kỹ thuật Ô tô. Với nội dung bao gồm: Chương 1: Giới thiệu chung. Chương 2: Đặc điểm cấu tạo nguyên lý hoạt động của mô hình hệ thống phun xăng KFZ-2001D. Chương 3: Các bài thực hành trên mô hình hệ thống phun xăng KFZ - 2001D. Chương 4: Kết luận và đề xuất ý kiến. Qua thời gian thực hiện đến nay em đã hoàn thành các nội dung của chuyên đề. Nhưng do thời gian có hạn, trình độ còn hạn chế cho nên đề tài không thể tránh khỏi những thiếu xót. Kính mong quý thầy cô và các bạn đồng nghiệp góp ý để đề tài này hoàn thiện hơn. Cuối cùng em xin chân thành cám ơn sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy Th.S.Vũ Thăng Long đã dạy dỗ em trong suốt quá trình học tập và các bạn đã giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình thực hiện chuyên đề. Nha Trang, tháng 4 năm 2007 SV. Ninh Thanh Tuấn HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 3 Chương 1. GIỚI THIỆU CHUNG Trong những năm gần đây, số lượng ô tô hiện đại sử dụng động cơ xăng nhập vào nước ta ngày càng nhiều. Các kiểu ô tô này đều đã được cải tiến theo xu hướng tăng công suất, tốc độ, giảm suất tiêu hao nhiên liệu, điện tử hóa mọi quá trình điều khiển và đặc biệt áp dụng mọi biện pháp, thành tựu khoa học để giảm đến mức tối thiểu các chất độc hại như cacbua hyđrô (CH), mono ôxyt cacbon (CO), ôxyt nitơ (NOx), các hạt cacbon tự do (C) có trong thành phần khí xả của động cơ. Việc nghiên cứu hoàn thiện quá trình cháy của động cơ nhằm đạt hiệu quả cao và chống ô nhiễm môi trường đã làm kết cấu của động cơ đốt trong đặc biệt là động cơ xăng trở nên ngày càng phức tạp. Hệ thống nhiên liệu và hệ thống điện của động cơ xăng hiện đại đã thay đổi rất nhiều. Hàng loạt các cảm biến điện, cảm biến nhiệt, cảm biến đo lưu lượng trên đường nạp, cảm biến ôxy trên đường thải, xôlênoy chống tự cháy, xôlênoy tự tăng tốc khi mở điều hòa nhiệt độ của ôtô, cơ cấu tự động mở bướm gió, cơ cấu giảm chấn ga, hệ thống điện tử kiểm soát thành phần tỷ lệ xăng – không khí, hệ thống vi tính kiểm soát khí hỗn hợp, bộ điều khiển trung tâm (ECU) và các hệ thống điện tử khác như: hệ điều khiển, hệ chuẩn đoán sự cố theo mã số. Hệ thống điều khiển phun xăng (Electronic Fuel Injection) bao gồm các cảm biến liên tục đo đạc các trạng thái hoạt động của động cơ đốt trong, một bộ cảm biến điện tử (Electronic Control Unit) đánh giá các tín hiệu vào của các cảm biến bằng cách so sánh với giá trị tối ưu trong bộ nhớ đã được lập trình từ trước. Sau đó tính toán và hình thành các xung điều khiển đưa đến các thiết bị thực hiện. Việc ứng dụng kỹ thuật điện tử để điều khiển động cơ đốt trong là cung cấp sự chính xác và thích nghi cần thiết để giảm lượng khí thải độc hại và lượng tiêu hao nhiên liệu, cung cấp khả năng vận hành tối ưu cho các chế độ hoạt động khác nhau và cung cấp khả năng tự chẩn đoán khi các hư hỏng xảy ra. HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 4 1.1 . Công dụng của hệ thống phun xăng 1.1.1. Giảm tiêu hao nhiên liệu cho động cơ Hệ thống phun xăng (HTPX) cho phép định lượng nhiên liệu rất chính xác, phù hợp với hai điều kiện làm việc của động cơ, có tính đến yếu tố vận hành như: môi trường (nhiệt độ, áp suất, độ ẩm), tình trạng kỹ thuật như hao mòn, sự cố và các yếu tố khác như mức độ độc hại trong khí xả của động cơ. Việc phun xăng vào xupap nạp cho phép phân bố tốt hỗn hợp hòa khí cho từng xilanh và tránh được các vấn đề hay gặp phải, ở bộ chế hòa khí cổ điển trước đây, nhất là hiện tượng hơi xăng ngưng đọng trên đường nạp và tình trạng hỗn hợp không đồng nhất, đậm nhạt không đều ở các xilanh khác nhau. Trên một số HTPX hiện đại còn có thể cho phép điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp của từng vòi phun để tính đến tình trạng hao mòn của từng xilanh riêng biệt. Một chương trình thử nghiệm của trường đại học bách khoa Viên (Áo) cho thấy rằng với cùng một xe ôtô và trong cùng một điều kiện vận hành, HTPX cho phép tiết kiệm tới 11% nhiên liệu so với bộ chế hòa khí cổ điển. Nếu sử dụng phương pháp cắt phun tự động trong các chế độ: phanh động cơ (khi xe chạy xuống đèo cao, dốc dài) thì có thể giảm tiêu hao nhiên liệu tới 16%. 1.1.2. Tăng hiệu suất thể tích của động cơ Ở động cơ phun xăng sức cản khí động trên đường được giảm bớt do bỏ bộ chế hòa khí. Kết cấu đường nạp có thể được tối ưu hóa để nạp đầy tối đa động cơ trong mọi chế độ vận hành. Bộ điều khiển trung tâm của một số hệ thống HTPX hiện đại (Bosch motronic, Marelli weber, Poerburg Ecojec M, Siemens fenix 4,…) còn chỉ huy đồng thời cả hai hệ thống HTPX và hệ thống đánh lửa, nhờ đó cho phép tối ưu hóa cả hai quá trình phun xăng và đánh lửa để tăng hiệu suất của động cơ. 1.1.3. 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 tức thời do xăng được phun ngay gần xupap nạp. HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 5 Rút ngắn và tối ưu hóa quá trình khởi động và sấy nóng động cơ. Cải thiện sự làm việc ổn định của động cơ ở chế độ không tải. 1.1.4. Khí thải bớt độc hại hơn Do xăng được phun ra dưới dạng sương mù (đường kính hạt chỉ độ vài trăm m) nên hỗn hợp nhiên liệu khí được chuẩn bị tốt hơn, phân phối đều hơn trong các xilanh nên chạy tốt hơn. Việc sử dụng cảm biến Lambda kết hợp với bộ xúc tác khí thải cho phép đạt được hỗn hợp chuẩn ở các chế độ làm việc mong muốn của động cơ và giảm đến mức cho phép các thành phần độc hại trong khí xả. 1.1.5. Hoạt động tốt trong mọi điều kiện địa hình và thời tiết, không phụ thuộc vào tư thế của xe (lên xuống dốc cao và cua gấp…) Tuy vậy HTPX cũng có một số điểm hạn chế so với bộ chế hòa khí cổ điển đó là: - Cấu tạo phức tạp, độ nhạy cảm cao, yêu cầu khắt khe về chất lượng nhiên liệu và không khí (lọc phải rất tốt), sữa chữa bảo dưỡng khó, đòi hỏi trình độ chuyên môn cao. - Giá thành còn đắt. - Tuy nhiên, với đà phát triển hiện nay của kỹ thuật phun xăng,với sự giảm giá thành liên tục của các linh kiện, thiết bị điện tử và nhất là với những quy định càng ngày càng ngặt nghèo về mức độ độc hại của khí xả, các HTPX sẽ ngày càng được sử dụng rộng rãi. Nhiều chuyên gia ước tính rằng đến nay hơn 80% xe du lịch xuất xưởng sẽ được trang bị động cơ phun xăng. HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 6 1.2. Phân loại các hệ thống phun xăng Tiêu chí phân loại phân loại Theo số vòi phun sử dụng  Hệ thống phun xăng một điểm  Hệ thống phun xăng hai điểm  Hệ thống phun xăng nhiều điểm Theo nguyên tắc làm việc của HTPX  Hệ thống phun xăng cơ khí  Hệ thống phun xăng điện tử Theo nguyên lý lưu lượng khí nạp  HTPX với lưu lượng kế  HTPX lưu lượng kế khối lượng kiểu dây đốt nóng  HTPX với lưu lượng kiểu áp suất – tốc độ Bảng 1-1 Phân loại tổng quát HTPX 1.2.1. Phân loại theo số vòi phun sử dụng 1.2.1.1. Hệ thống phun xăng một điểm (Monopoint hay SPI_single Point injection) có khi còn được gọi là hệ thống phun xăng trung tâm (Injection centrale) Việc chuẩn bị hỗn hợp nhiên liệu khí 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, bên trên (thượng lưu) bướm ga. Hỗn hợp được tạo thành trên đường nạp. Hệ thống này được sử dụng khá phổ biến trên động cơ các loại xe công suất nhỏ, do cấu tạo tương đối đơn giản và giá thành không quá cao. Ví dụ: Bosch mono – jetronic (còn được gọi là M – Jetronic), Chrysler monopoint, General motors (GMC) monopoint, Solex monopoint… HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 7 1.2.1.2. Hệ thống phun xăng hai điểm (Bipoint) Thực chất đây là một biến thể của hệ thống phun xăng thứ hai đặt bên dưới (hạ lưu) bướm ga, nhằm cải thiện chất lượng quá trình tạo hỗn hợp. Ví dụ: Honda PGM- F1 bipoint dùng cho động cơ Honda 1600cm3 (xe Honda civic 1,6I) 1.2.1.3. Hệ thống phun xăng nhiều điểm (Multipoint) Mỗi xilanh động cơ được cung cấp nhiên liệu bởi đường ống nạp ở vị trí gần xupap nạp. Thường dùng cho xe du lịch cao cấp có dung tích xilanh lớn (trên 1600cm3). Ví dụ: Bosch motronic và L- jetronic, Misubishi, Honda PGM – FI, Weber marelli, Siemens fenix. 1.2.2. Phân loại theo nguyên tắc làm việc của HTPX 1.2.2.1. Hệ thống phun xăng 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, nhiệt động lực học. Cần phân biệt hai loại HTPX cơ khí: - Loại thứ nhất được dẫn động bởi động cơ đốt trong, bao gồm một bơm xăng và một bộ phận định lượng nhiên liệu, hoạt động giống như hệ thống phun nhiên liệu của động cơ điesel. - Loại thứ hai hoạt động độc lập, không có dẫn động cơ khí từ động cơ. Ví dụ: Hệ thống Kugelfischer (Peugeot 404, Lancia flavia,BMW). Hệ thống Lucas (Riumbh 2000). Hệ thống Hilborn và Tecalemit. Hệ thống Bosch K- Jetronic. 1.2.2.2. Hệ thống phun xăng điện tử Ở các HTPX loại này, một loạt cảm biến sẽ cung cấp thông tin dưới dạng tín hiệu điện liên quan đến các thông số làm việc của động cơ, cho một số thiết bị tính toán thường được gọi là bộ xử lý và điều khiển trung tâm. Sau khi xử lý các thông tin này, bộ điều khiển trung tâm sẽ xác định lượng xăng cần cung cấp cho động cơ HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 8 theo một chương trình tính toán đã được lập trình sẵn và chỉ huy sự hoạt động của các vòi phun xăng (thời điểm phun và thời gian phun). Tùy theo kiểu và mức độ hoàn thiện, HTPX điện tử còn có thể thực hiện một số chức năng khác. Cụ thể như sau: - Chỉ huy đồng bộ quá trình đánh lửa bán dẫn hoặc điện tử. - Chiến lược chống kích nổ tự thích ứng. Dựa trên các thông tin do cảm biến kích nổ cung cấp, bộ điều khiển trung tâm sẽ hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm và áp suất khí nạp (ở động cơ tăng áp) theo một chiến lược đã vạch sẵn để đảm bảo cho động cơ luôn làm việc ở giới hạn không xảy ra kích nổ. Điều chỉnh Lambda. Đây thực chất là sự điều chỉnh hệ số dư lượng không khí thông qua cảm biến ôxy đặt trên đường thải để có hỗn hợp chuẩn (hệ số dư lượng không khí α = 1). Điều khiển thiết bị thu hồi hơi xăng. Bình xăng chỉ được thông với khí quyển thông qua một bộ hấp thụ hơi xăng dùng than hoạt tính. Hơi xăng sẽ được tự động đưa trở lại đường nạp ở những điều kiện xác định. Luân hồi khí thải: vì ôxit nitơ (NOx) được tạo ra chủ yếu trong khoảng nhiệt độ 1800C - 2000C, nên việc giảm nhiệt độ cháy cực đại sẽ góp phần hạn chế lượng khí độc hại này. Trong trường hợp hàm lượng NOx trong khí thải vượt quá mức quy định, thiết bị luân hồi cho phép đưa một lượng khí thải từ đường thải trở về đường nạp, qua đó làm giảm lượng ôxy trong khí nạp dẫn đến hạ nhiệt độ cháy. Tất nhiên lượng xăng phun vào trong trường hợp đó cũng phải được hiệu chỉnh thích hợp (hệ thống Bosch motronic). Thực tế giải pháp kỹ thuật này thường được áp dụng nhiều hơn cho động cơ Diesel vì loại động cơ này luôn hoạt động trong điều kiện thừa ôxy và có hàm lượng NOx trong khí xả cao hơn động cơ xăng. Điều chỉnh tự thích ứng: Ở một số HTPX điện tử, bộ xử lý điều khiển trung tâm có khả năng tự động điều chỉnh các cảm biến. HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 9 Ví dụ: HTPX Magneti – marelli. Nhà chế tạo yêu cầu rằng sau khi thay thế một chi tiết nào đó trong hệ thống cần phải ngắt mạch (tháo cầu chì) bộ điều khiển trung tâm trong khoảng 15 phút để xóa (đưa về 0) các thông số hiệu chuẩn. Sau đó, khi động cơ được khởi động và sấy nóng, bộ điều khiển trung tâm sẽ tự động ghi nhớ các giá trị hiệu chuẩn mới. Một số HTPX có tính đến phương án làm việc trong điều kiện có sự cố. Trong trường hợp một trong các cảm biến bị hỏng chẳng hạn. Bộ điều khiển trung tâm sẽ làm việc dựa trên các thông tin nhận được từ các cảm biến còn lại hoặc sẽ tự thay thế thông tin thiếu hay sai lạc do cảm biến hư hỏng bằng một giá trị khác đã được lập trình từ trước (các HTPX Mitsubishi, Magneti- marelli). Điều khiển hoạt động của động cơ trong các chế độ vận hành không ổn định (khởi động , chạy ấm máy, tăng hoặc giảm tốc…). Khi khởi động: HTPX làm việc ở chế độ không đồng bộ. Vòi phun phun liên tục cho đến khi động cơ hoạt động. Để tránh hiện tượng sặc xăng trong trường hợp khởi động quá lâu mà động cơ không nổ, vòi phun sẽ tự động ngừng cung cấp xăng sau một thời gian nhất định (21 giây khởi động đối với hệ thống PGM – FI honda ). HTPX Bosch LE – Jetronic lắp trên xe BMW cho phép kéo dài thời gian phun khi khởi động đến 8 giây nếu như trời lạnh tới -20C. Quá trình sấy nóng: số vòng quay không tải khi động cơ chạy ấm máy sẽ được tự động tăng lên. Góc đánh lửa sớm cũng được điều khiển thích hợp và lượng xăng phun ra sẽ biến đổi liên tục tùy theo nhiệt độ động cơ hoặc nhiệt độ nước làm mát. Giảm ga đột ngột: hệ thống điều khiển trung tâm sẽ ngắt quá trình phun xăng nếu ở thời điểm giảm ga đột ngột số vòng quay và nhiệt độ động cơ lớn hơn một ngưỡng định trước, nhằm giảm tiêu hao, hạn chế độc hại và tránh làm tăng nhiệt độ của bình xúc tác khí thải. Chương trình tính toán của bộ điều khiển trung tâm sẽ thiết lập lại quá trình phun vào thời điểm thích hợp, bảo đảm sự chuyển tiếp êm dịu giữa các chế độ làm việc của động cơ. HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 10 Tăng tốc: xăng sẽ được phun bổ sung, để đáp ứng nhu cầu tăng nhanh số vòng quay. Hạn chế tốc độ tối đa: HTPX tự động ngừng cung cấp nhiên liệu nếu số vòng quay động cơ vượt quá giới hạn tốc độ quy định. Hiệu chỉnh toàn tải: làm đậm hỗn hợp qua việc phun bổ sung nhiên liệu để đạt công suất tối đa. Điều chỉnh chạy chậm không tải: tự động điều chỉnh lượng hỗn hợp nạp vào xilanh để giữ ổn định số vòng quay không tải, không bị ảnh hưởng bởi mức độ hao mòn và nhiệt độ động cơ, cũng như việc có tải trọng phụ khi xe đỗ (đèn, điều hòa nhiệt độ, radio) Hiệu chỉnh độ cao để tính đến sự giảm lưu lượng khí nạp do áp suất khí quyển giảm. Thiết bị chống khởi động mã hóa, đối thoại với hộp số tự động, liên lạc với máy tính của xe, chẩn đoán và thông báo sự cố. Bảng 1-2: Bảng phân loại tổng quát HTPX điện tử. Tiêu chí phân loại Phân loại Số vòi phun sử dụng - HTPX một điểm - HTPX hai điểm - HTPX nhiều điểm 1.2.3. Phân loại theo nguyên lý lưu lượng khí nạp Ở động cơ xăng cổ điển sử dụng bộ chế hòa khí cổ điển, lượng xăng được cung cấp qua các giclơ theo sự chênh lệch áp suất trong đường nạp, tức là theo mức độ “ hút khí” của động cơ. Việc định lượng như thế sẽ không được hoàn hảo. Đối với HTPX, lưu lượng không khí thực tế nạp vào xilanh là một thông số căn bản cần được đo liên tục để xác định lượng nhiên liệu tối ưu cần cung cấp cho động cơ. HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 11 1.2.3.1. HTPX với lưu lượng kế HTPX loại này được trang bị một thiết bị đo lưu lượng cho phép đo trực tiếp thể tích hay khối lượng không khí lưu thông 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. a. 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. Như vậy, thiết bị sẽ cung cấp một tín hiệu điện tỷ lệ với lưu lượng khí cho bộ điều khiển trung tâm. Để tăng độ chính xác của phép đo, người ta sử dụng thêm một nhiệt kế để đo nhiệt độ không khí trong quá trình nạp. Ví dụ: Bosch L – jetronic, Bosch motronic. b. Lưu lượng kế khối lượng kiểu dây đốt nóng Một sợi dây kim loại rất mảnh (thường là dây platin, có đường kính độ vài chục m) được căng ở một vị trí đo trong đường nạp. Khi lưu lượng khí thay đổi thì nhiệt độ và điện trở của dây cũng thay đổi theo. Một mạch điện tử cho phép điều chỉnh tự động dòng điện đốt nóng dây. Dòng điện này sẽ tỷ lệ với lưu lượng khí. Theo nguyên tắc này, việc đo nhiệt độ khí có thể không còn cần thiết nữa, vì lưu lượng khối lượng được đo trực tiếp, nên độ chính xác của phép đo không bị ảnh hưởng bởi những dao động của nhiệt độ khí như phương pháp trên. Ví dụ : Bosch LH- jetronic. c. Lưu lượng kế khối lượng kiểu tấm đốt 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 bặm hoặc rung động. Hai tấm kim loại gốm này có điện trở phụ thuộc nhiệt độ được mắc thành cầu điện trở, một dùng để đo lưu lượng và một dùng để đo nhiệt độ khí. Các điểm hạn chế của HTPX kiểu lưu lượng kế: HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 12 + Hệ thống nạp phải thật kín. + Tăng sức cản trên đường nạp (với loại lưu lượng kế thể tích). + Việc tính toán lưu lượng dễ bị sai số do tính chất dao động áp suất trên đường nạp, nhất là ở động cơ ít xilanh, làm việc ở các chế độ tải nhỏ. + Giá thành chế tạo, điều chỉnh bảo dưỡng lưu lượng kế cao. 1.2.3.2. Hệ thống phun xăng vào thiết bị đo lưu lượng kiểu áp suất – tốc độ Ở HTPX 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 thông 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 sử dụng thường là cảm biến áp suất kiểu áp điện – điện trở, kết hợp với nhiệt kế để đo nhiệt độ khí nạp. 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 được áp dụng cho các HTPX một điểm, ví dụ như hệ thống Bosch mono- Jetronic. Ưu điểm của thiết bị đo lưu lượng theo phương pháp áp suất – tốc độ là: + Kết cấu bảo dưỡng đơn giản, dễ lắp đặt điều chỉnh, giá thành hạ. + Ít gây thêm sức cản khí động phụ trên đường nạp. Nhược điểm: + Không đo trực tiếp lưu lượng khí. + Nhạy cảm với dao động áp suất và nhiệt độ trên đường nạp. 1.2.3.3. Hệ thống phun xăng với thiết bị đo lưu lượng kiểu siêu âm sử dụng hiệu ứng Karman – vortex Một cơ cấu đặc biệt được lắp trên đường nạp nhằm tạo ra các chuyển động xoáy lốc của không khí ở một vị trí xác định. Số lượng các vòng xoáy lốc sẽ tỷ lệ với lưu lượng thể tích. Một nguồn sóng siêu âm đặt trên thành ống nạp, phát sóng có tần số xác định theo phương vuông góc với dòng chảy không khí. Tốc độ lan HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 13 truyền của sóng siêu âm xuyên qua dòng khí phụ thuộc vào lượng khí chuyển động xoáy. Một thiết bị nhận sóng siêu âm sẽ đo tốc độ này và gửi tín hiệu điện đến bộ điều khiển trung tâm (HTPX Mitsubishi). 1.3. Chức năng- yêu cầu 1.3.1. Chức năng - Tính toán và cung cấp lượng nhiên liệu cần thiết (thông qua thời gian phun). - Xác định góc đánh lửa sớm và điều khiển hệ thống đánh lửa bán dẫn hoạt động ở thời điểm thích hợp. - Đáp ứng được sự làm việc của động cơ ở các chế độ làm việc đặc biệt như: khởi động, sấy nóng động cơ, chạy không tải, tăng giảm tốc độ và các yêu cầu khác. 1.3.2. Yêu cầu - Hệ thống phun xăng phải hoạt động tốt trong mọi điều kiện: chế độ làm việc, địa hình, điều kiện môi trường. - Làm việc an toàn và có tính ổn định cao. - Hệ thống phun xăng cung cấp một khối lượng xăng xác định, phù hợp với chế độ làm việc của động cơ với hệ số dư lượng không khí xác định. - Lượng xăng được phun ra phải chính xác (thời gian mở vòi phun). - Xăng được cung cấp phải tơi nhỏ, đồng đều va phải phân bố đều trước cửa nạp. - Áp suất của mạch cung cấp xăng phải có độ chênh áp với áp suất phun xác định. 1.4. Nguyên lý làm việc của các hệ thống phun xăng hiện đại 1.4.1. Hệ thống phun xăng cơ khí Sơ đồ nguyên lý của HTPX cơ khí Bosch K-Jetronic trên (Hình 1.1). Hệ thống này thuộc loại 2, tức là không có dẫn động cơ khí từ động cơ và thực hiện phun xăng liên tục. Có thể chia các cơ cấu của hệ thống này thành ba bộ phận. HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 14 - Bộ phận thứ nhất là mạch cung cấp nhiên liệu bao gồm bình chứa, bơm xăng điện 1, bộ tích tụ xăng 2, bộ lọc xăng 3. - Bộ phận thứ hai là mạch cung cấp không khí bao gồm đường nạp và bộ lọc khí. - Bộ phận thứ 3 là hệ thống điều khiển tạo hỗn hợp 5 bao gồm thiết bị đo lưu lượng khí và thiết bị định lượng nhiên liệu. Lượng không khí nạp vào xilanh được xác định bởi lưu lượng kế. Căn cứ vào lượng nạp thực tế lưu lượng kế sẽ chỉ huy việc định lượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ. Nhiên liệu được phun qua các vòi phun 6 vào đường ống nạp 8 ở ngay bên trên xupap nạp. Lượng hỗn hợp nạp vào xilanh 9 được điều khiển bởi bướm ga 7. Bộ tích tụ xăng 2 có hai chức năng. Một là duy trì áp suất trong mạch nhiên liệu Không khí 4 Đo lưu lượng Điều chỉnh Định lượng Khí hỗn hợp phân phối 1 2 7 6 8 9 Xăng 3 Hình 1.1. Hệ thống phun xăng cơ khí 1.Bơm xăng điện 2 .Bộ tích tụ xăng 3.Bộ lọc xăng 4.Bộ lọc không khí 5.Bộ điều chỉnh tạo hỗn hợp 6.Vòi phun 7.Bướm ga 8.Đường ống nạp trước xupap nạp 9.Buồng cháy động cơ HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 15 sau khi động cơ đã ngừng hoạt động để tạo điều kiện khởi động dễ dàng. Hai là giảm bớt dao dộng áp suất nhiên liệu trong hệ thống do việc sử dụng bơm xăng kiểu phiến gạt. 1.4.2. Hệ thống phun xăng điện tử Hệ thống này cung cấp tỷ lệ khí hỗn hợp cho động cơ một cách tối ưu. Tuỳ theo chế độ hoạt động của động cơ, HTPX điện tử điều khiển thay đổi tỷ lệ xăng và không khí THÔNG SỐ Qa N Tm Ta Ub Sd CẢM BIẾN Lưu lượng kế CB tốc độ Công tăc bướm ga Nhiệt kế Nhiệt kế Bộ vi xử lý và điều khiển trung tâm CHẤP HÀNH Vòi phun NHIÊN LIỆU Binh chứa Bơm điện Lọc xăng Đến động cơ Điều chỉnh áp suất Điều khiển đánh lửa Cảm biến lambda n(pc) Thông số chuẩn Hình 1.2. Sơ đồ nguyên lý của HTPX điện tử Qa – Lưu lượng không khí nạp N – Vòng quay của động cơ n(pc) – Vị trí bướm ga Tm – Nhiệt độ động cơ Ta – Nhiệt độ khí nạp Ub – Điện áp ắcquy Sd – Tín hiệu khởi động HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 16 Sơ đồ nguyên lý của HTPX điện tử Bosch Motronic, là một trong những hệ thống hiện đại nhất hiện nay. Thực chất đây là một hệ thống điều khiển tích hợp cả hai quá trình phun xăng và đánh lửa của động cơ. Hệ thống Bosch Motronic bao gồm ba khối thiết bị. - Các cảm biến. - Bộ xử lý và điều khiển trung tâm. - Các tín hiệu ra của bộ điều khiển trung tâm. 1.4.2.1. Các cảm biến 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 ôxy trong khí thải). 1.4.2.2. Bộ xử lý và điều khiển trung tâm Bộ xử lý và điều khiển trung tâm (gọi tắt là bộ điều khiển trung tâm) tiếp nhận và xử lý các thông tin do cảm biến sẽ được chuyển đổi thành tín hiệu số, rồi được xử lý theo một chương trình vạch sẵn. Những số liệu khác cần thiết cho việc tính toán đã được ghi nhớ sẵn trong bộ nhớ của máy tính dưới dạng các bộ thông số vận hành hay đặc tính chuẩn. Về mặt cấu tạo, bộ điều khiển trung tâm (khoảng 200 linh kiện điện tử) bao gồm các cơ cấu sau: - Bộ vi xử lý (CPU-Central Processor Unit- máy tính). - Bộ nhớ ROM (Read Only Memory – bộ nhớ chết) và RAM (Random Access Memory – bộ nhớ sống) có nhiệm vụ lưu trữ chương trình tính toán và các số liệu. - Mạch vào/ra (I/O – Input/Output): chuẩn hóa tín hiệu vào, lọc, khuyếch đại tín hiệu ra. - Bộ chuyển đổi tín hiệu từ dạng tương tự (Analogique-cơ, điện, từ, quang) sang tín hiệu số. - Tầng khuyếch đại công suất cho mạch phun xăng. Vì dao động điện cung cấp để kích thích vòi phun xăng khá lớn (có thể hơn 7A), nên tầng khuyếch đại này được thiết kế riêng để đảm bảo sự hoạt động tin cậy của các vòi phun. - Tầng công suất đánh lửa (nếu có). - Bộ nguồn nuôi và đồng hồ điện tử (dao động quartz tần số 6 MHz). HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 17 1.4.2.3. Các tín hiệu ra của bộ điều khiển trung tâm Các tín hiệu ra (tín hiệu điều khiển) của bộ điều khiển trung tâm được khuyếch đại và đưa vào khối thứ ba là bộ phận chấp hành. Bộ phận này có nhiệm vụ phát các xung điện chỉ huy việc phun xăng và đánh lửa, cũng như chỉ huy một số cơ cấu và thiết bị khác (luân hồi khí xả, điều khiển các mạch nhiên liệu và mạch khí…), đảm bảo sự làm việc tối ưu của động cơ. HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 18 Chương 2 ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÔ HÌNH HỆ THỐNG PHUN XĂNG KFZ-2001D 2.1. Khái quát về mô hình phun xăng KFZ-2001D Mô hình hệ thống phun xăng KFZ-2001D là một hệ thống phun xăng đa điểm điều khiển bằng điện tử. Quá trình phun xăng và định lượng xăng phun được thực hiện qua hai tín hiệu gốc: tín hiệu về lượng không khí được nạp vào và tín hiệu về tốc độ quay của động cơ. Mô hình hệ thống phun xăng KFZ-2001D bao gồm các hệ thống có chức năng cơ bản sau: - Hệ thống cung cấp nhiên liệu. - Hệ thống các cảm biến ghi nhận thông tin về chế độ hoạt động của động cơ. - Bộ vi xử lý và điều khiển trung tâm ECU (Hệ thống định lượng nhiên liệu). - Bộ phận đánh lửa và các chi tiết khác. Lượng xăng cung cấp cho từng xilanh một lượng chính xác thích ứng được nhiều chế độ tải khác nhau của động cơ. Một hệ thống các cảm biến ghi nhận thông tin về chế độ làm việc, về tình trạng thực tế của động cơ, chuyển đổi tín hiệu này thành tín hiệu điện. Các tín hiệu điện này được nhập vào bộ vi xử lý và điều khiển trung tâm (ECU). ECU sẽ xử lý phân tích các thông tin nhận được và tính toán chính xác lượng xăng được phun ra. Lượng xăng được phun ra được ấn định bởi thời gian mở vòi phun. HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 19 2.2. Đặc điểm cấu tạo của hệ thống phun xăng KFZ-2001D Hình 2.1. .Mô hình hệ thống phun xăng KFZ-2001D HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 20 2.2.1. Hệ thống cung cấp nhiên liệu 2.2.1.1. Bơm xăng điện Bơm xăng có nhiệm vụ cung cấp xăng cho vòi phun với lượng áp suất quy định. Hiện nay bơm xăng được sử dụng cho hệ thống phun xăng điện tử có hai loại: + Loại con lăn. + Loại cánh quạt. 1. Bơm xăng điện và bình chứa xăng 2. Lọc xăng 3. Giàn phân phối xăng 4. 04 vòi phun xăng chính 5. Thiết bị chỉnh áp suất xăng 6. 01 vòi phun khởi động lạnh 7. Bộ giảm dao động áp suất 8. Đồng hồ hiển thị áp suất Hình 2.2. Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu của hệ thống phun xăng KFZ-2001D HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 21 Trong mô hình hệ thống phun xắng KFZ-2001D sử dụng loại bơm con lăn. a) b) Hình 2.3. Bơm xăng điện loại con lăn a) Sơ đồ cấu tạo: 1. Motor điện 2.Con lăn 3. Van một chiều 4.Van an toàn b) Các pha làm việc của bơm xăng 1. Đường xăng vào 2. Rôto 3. Con lăn 4. Mặt dẫn hướng HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 22 Motor điện có cấu tạo như một motor điện một chiều khi có dòng điện qua cuộn dây làm cho rotor quay. Khi rotor quay xăng sẽ được hút vào qua thân bơm và đưa tới cửa ra. Sau khi đi qua cửa ra xăng qua van một chiều. Van một chiều: van một chiều sẽ đóng khi bơm ngưng làm việc. Tác dụng của nó là giữ cho áp suất của mạch nhiên liệu ở một giá trị nhất định, điều này sẽ giúp cho sự khởi động lại dễ dàng. Nếu áp suất trong mạch nhiên liệu không giữ được do nhiên liệu bốc hơi nên khi khởi động lại sẽ khó khăn. Van an toàn chỉ làm việc khi áp suất ra vượt quá giá trị qui định. Van này có tác dụng bảo vệ mạch nhiên liệu khi áp suất vượt quá giới hạn cho phép (trong trường hợp đường ống bị nghẹt). Bơm và động cơ điện làm thành một khối, dòng chảy xăng qua bơm làm mát động cơ điện. Lưu lượng do bơm cung cấp luôn lớn hơn nhu cầu, nhằm tạo ra áp suất dư trong mạch nhiên liệu. Các con lăn để giảm ma sát và hao mòn. Khi bơm xăng làm việc, do tác dụng của lực li tâm, các con lăn sẽ ép sát vào mặt dẫn hướng của vỏ bơm và đẩy xăng đi. Một rơle bơm do bộ điều khiển trung tâm chỉ huy, cho phép khởi động hay ngắt bơm một cách thích hợp. Bơm chỉ hoạt động khi khởi động và làm việc.Vì lý do an toàn, bơm sẽ ngừng hoạt động khi động cơ dừng. 2.2.1.2. Lọc xăng Bảo vệ các chi tiết của hệ thống nhiên liệu, đặc biệt là vòi phun, khỏi các tạp chất chứa trong xăng. Phần tử lọc được thay thế định kỳ tùy theo độ bẩn của xăng (9 vạn km trong điều kiện vận hành bình thường) bao gồm một lõi lọc bằng giấy với độ rỗng 8- 10m kết hợp với một tấm lọc lắp ở đầu ra của bộ lọc. HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 23 2.2.1.3. Giàn phân phối xăng Có nhiệm vụ phân phối đồng đều nhiên liệu cho tất cả các vòi phun. Được thiết kế với một thể tích lớn hơn nhiều lần so với lượng cung cấp chu trình, giàn phân phối xăng còn có chức năng hạn chế dao động áp suất nhiên liệu trong mạch cung cấp nhiên liệu. Ngoài ra, bộ phận này còn tạo điều kiện dễ dàng cho việc lắp đặt các vòi phun xăng. Hình 2.4. Bộ lọc xăng a) Sơ đồ cấu tạo bộ lọc xăng 1- Lõi lọc bằng giấy 2- Thảm lọc 3- Tấm đỡ b) Lọc xăng thực tế a) b) HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 24 2.2.1.4. Vòi phun chính Vòi phun điện từ được điều khiển do hộp ECU động cơ, vòi phun có chức năng phun vào cửa nạp ở xupap hút một lượng xăng đã được định lượng chính xác. Mỗi động cơ xilanh động cơ có riêng cho nó một vòi phun xăng. Vòi phun hoạt động nhờ cuộn dây kích từ. Mỗi khi nhận được tín hiệu điện của ECU, cuộn dây kích từ được từ hoá và dẫn động van kim mở cho xăng phun ra. Hình 2.5. Giàn phân phối nhiên liệu 1. Đường xăng vào 2. Thân giàn chính 3. Đường nối với vòi phun phụ 4. Bộ điều chỉnh áp suất 5. Đường xăng về HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 25 Khi chưa có dòng điện chạy qua cuộn dây của nam châm điện 3, lò xo ép vòi phun 5 xuống đế. Lúc này vòi phun ở trạng thái đóng kín. Khi có dòng điện kích thích, nam châm điện sẽ hút lõi từ 4, và vòi phun được nâng lên khoảng 0,1mm. Nhiên liệu sẽ được phun ra qua một tiết diện hình vành khuyên có kích thước hoàn toàn xác định. Quán tính của vòi phun (thời gian mở và đóng) vào khoảng 1 – 1,5 ms. Tuỳ theo thiết bị, vòi phun có thể được mắc nối tiếp với một điện trở phụ. Để giảm quán tính đóng mở, xung điện kích thích vòi phun có thể có cường độ ban đầu khá lớn. Khi vòi phun được nâng lên thì dòng điện sẽ giảm xuống đáng kể. Như vậy, việc đóng mở vòi phun ở vòi phun xăng kiểu điện từ không phải do tác dụng của áp suất nhiên liệu như trong trường hợp vòi phun Diesel, mà qua điều khiển từ bên ngoài nhờ một tín hiệu điện. Nếu độ chênh áp trước và sau lỗ phun Hình 2.6. Vòi phun xăng điện từ 1. Lưới lọc tinh 2. Cuộn dây tạo từ 3. Đế kim phun (lõi từ ) 4. Đầu kim 5. Giắc nối dây điện HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 26 không đổi thì lượng nhiên liệu cung cấp chỉ phụ thuộc vào thời gian mở của vòi phun, nói khác đi chỉ phụ thuộc vào độ dài của tín hiệu điện điều khiển vòi phun, được tính toán bởi bộ điều khiển trung tâm tuỳ theo các chế độ làm việc của động cơ. Các vòi phun thường được mắc song song thành một dàn (động cơ 4 xilanh) hay 2 dàn (động cơ chữ V 6 ÷ 8 xilanh). Quá trình phun có thể được tiến hành theo 2 phương án sau: Phun xăng đồng thời: các vòi phun hoạt động đồng thời ở cùng một thời điểm. Số lần phun sau mỗi chu trình làm việc của động cơ có thể là một (cứ hai vòng quay trục khuỷu phun một lần) hoặc hai (phun một lần sau mỗi vòng quay trục khuỷu). Phun xăng đồng bộ theo pha làm việc của các xilanh: mỗi vòi phun chỉ phun một lần sau mỗi chu trình. Thời điểm phun được xác định theo pha làm việc của các xilanh tương ứng. Trong trường hợp này, HTPX phải được trang bị thêm một cảm biến để xác định pha làm việc của các xilanh, thường có liên quan với trục cam hoặc bộ phân phối đánh lửa. Việc xử lý thông tin và xác định thời điểm phun sẽ trở nên phức tạp hơn. Bù lại, quá trình phun xăng sẽ hoàn thiện hơn, có thể cho phép hiệu chỉnh lượng xăng phun với từng xilanh riêng biệt. Cần chú ý rằng việc đấu mạch điện của các vòi phun phải theo đúng thứ tự làm việc, giống như đối với bugi. Hỗn hợp nhiên liệu khí được hình thành ở khu vực trước xupap nạp và bên trong xilanh, nhờ các chuyển động rối được tạo ra khi không khí bị hút vào xilanh qua xupap nạp. Vòi phun được lắp với các giăng cao su đặc biệt có tác dụng bao kín, hấp thụ rung động cơ học và cách nhiệt để tránh hiện tượng tạo hơi xăng trong vòi phun. Hiện tượng này có thể gây trở ngại cho việc khởi động khi động cơ nóng, do khi đó vòi phun không được làm mát bởi dòng chảy của xăng. 2.2.1.5. Vòi phun khởi động lạnh Khi động cơ khởi động ở trạng thái lạnh, quá trình tạo hỗn hợp không được tốt bởi các lý do: HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 27 - Tốc độ quay động cơ thấp, tốc độ dòng khí nạp nhỏ dẫn đến điều kiện làm tơi hạt xăng phun ra kém. - Nhiệt độ động cơ thấp nên sự bay hơi của xăng bị hạn chế. - Số xăng bốc hơi sẽ ngưng đọng trên vách ống nạp làm cho xilanh của động cơ thiếu xăng. Để cải thiện quá trình khởi động, các biện pháp sau có thể được sử dụng: + Phun một lượng bổ sung nhiên liệu để làm đậm thêm hỗn hợp. + Thay đổi góc đánh lửa sớm một cách thích hợp. Trong trường hợp HTPX điện tử KFZ-2001D người ta lắp thêm một vòi phun khởi động lạnh. Khi hoạt động, vòi phun này sẽ phun thêm một lượng xăng bổ sung vào trong đường ống nạp ngoài lượng xăng do các vòi phun chính đã cung cấp. Nguyên lý làm việc của vòi phun khởi động lạnh cũng giống như vòi phun chính, tức là theo nguyên lý điện từ. Khi không có dòng điện lò xo đẩy lõi từ khép Hình 2.7. Vòi phun khởi động lạnh 1- Đường xăng vào 2- Đầu nối dây điện 3- Van kim, lõi từ của xôlênoy 4- Cuộn dây kích từ 5- Cửa phun HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 28 kín đường xăng xuống miệng phun. Khi có tín hiệu điện điều khiển nam châm sẽ hút lõi từ xuống mở van. Xăng sẽ đi vào miệng phun theo hướng tiếp tuyến qua một lỗ nhỏ, tạo thành chuyển động xoáy tròn trong miệng phun. Nhờ chuyển động này và cấu trúc đặc biệt của lỗ phun, sẽ tạo ra một hiệu ứng xoáy, xăng sẽ phun ra rất tơi. Thời gian hoạt động của vòi phun khởi động được điều chỉnh thông qua nhiệt độ, nhờ một rơle nhiệt thời gian. Thiết bị này được lắp ở một vị trí thích hợp trên thân động cơ, để ghi nhận nhiệt độ của động cơ. Cấu tạo của thiết bị này sẽ được trình bày ở phần sau. Khi động cơ nóng, nhiệt từ động cơ truyền sang công tắc nhiệt được mở. Do đó khi khởi động nóng vòi phun khởi động lạnh không làm việc. Khi động cơ lạnh nhiệt độ của động cơ truyền sang rơle nhiệt thời gian nhỏ khi đó rơle nhiệt thời gian đóng mạch dòng điện nội tại sẽ đốt nóng và xác định thời gian đóng công tắc nhiệt.Vòi phun khởi động lạnh sẽ ngắt phun sau 8 giây cho dù động cơ có nổ hay không. Biện pháp này nhằm tránh hiện tượng “sặc xăng” nếu động cơ khởi động quá lâu mà không nổ. Khi bật công tắc khoá dòng điện từ ắcquy qua rơle vào công tắc nhiệt - thời gian. Nếu nhiệt độ máy nhỏ hơn nhiệt độ mở của công tắc nhiệt (t = 35oC) thì công Hình 2.8. Sơ đồ lắp ráp, hoạt động của rơ le nhiệt thời gian và vòi phun khởi động lạnh 1. Vòi phun khởi động lạnh 2. Công tắc nhiệt - thời gian 3. Rơ le điện nguồn 4. Khoá điện HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 29 tắc nhiệt đóng, vòi phun phụ mở, xăng được phun thêm tạo hoà khí đậm đặc, máy dễ nổ và sau 8giây thì công tắc nhiệt ngắt mạch, vòi phun ngừng hoạt động. 2.2.1.6. Thiết bị chỉnh áp suất xăng Có nhiệm vụ duy trì ổn định độ chênh áp (từ 2.5 bar đến 3 bar tùy theo thiết bị) giữa áp suất xăng cung cấp cho vòi phun và áp suất trên đường nạp. Nhờ vậy, lượng xăng cung cấp bởi vòi phun điện từ chỉ phụ thuộc vào thời gian mở của vòi phun, cho phép đơn giản hoá quá trình tính toán lượng cung cấp chu trình bởi bộ điều khiển trung tâm. Thiết bị này được lắp ở một đầu của giàn phân phối xăng, bao gồm hai buồng được ngăn cách bởi màng 5. Áp suất nhiên liệu cung cấp được điều chỉnh bởi lò xo 6. Khi áp suất vượt quá mức quy định, van 3 mở ra và một phần nhiên liệu theo ống 2 trở về thùng chứa làm giảm áp suất trong mạch nhiên liệu. Buồng lò xo qua ống 7 được thông với đường nạp ở phía sau bướm ga, qua đó tạo liên hệ thường 1 2 3 4 5 6 7 Hình2.9. Thiết bị điều chỉnh áp suất 1- Đường xăng vào 2- Đường hồi xăng 3- Van hồi xăng 4- Thân van 5- Màng 6- Lò xo nén 7-Nối với đường nạp của động cơ. HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 30 xuyên giữa áp suất xăng và áp suất tuyệt đối trong đường ống nạp. Nhờ thế, độ chênh áp ở vòi phun sẽ luôn được giữ ổn định với mọi vị trí của bướm ga. 2.2.1.7. Bộ giảm dao động áp suất Thiết bị này có nhiệm vụ hạn chế các xung động và sự lan truyền sóng áp suất trong mạch nhiên liệu. Các xung động này được gây ra do sự đóng mở của các vòi phun xăng và van hồi xăng trong thiết bị điều chỉnh áp suất. Bộ giảm dao động áp suất được lắp trên đường hồi xăng, giữa thiết bị điều chỉnh áp suất và bình chứa xăng. Ngoài điểm khác biệt là không có liên hệ với đường ống nạp, bộ giảm chấn có cấu tạo và hoạt động tương tự như thiết bị điều chỉnh áp suất đã được giới thiệu trên đây. Việc sử dụng tới ba biện pháp nhằm ổn định áp suất trong mạch nhiên liệu (thể tích của dàn phân phối, thiết bị điều chỉnh áp suất và bộ giảm dao động áp suất) cho thấy tầm quan trọng của thông số này trong việc bảo đảm hoạt động tin cậy của hệ thống phun xăng điện tử. 2.2.2. Hệ thống các cảm biến Hệ thống các cảm biến gồm: Hình2.10. Bộ giảm dao động áp suất 1- Đường xăng vào ra 2- Vít lắp 3- Màng 4- Lò xo nén 5- Vỏ 6- Vít điều chỉnh HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 31 + Cảm biến lưu lượng khí nạp. + Cảm biến nhiệt độ khí nạp. + Cảm biến nhiệt độ máy. + Cảm biến tốc độ. + Cảm biến vị trí bướm ga. + Rơle nhiệt thời gian. + Thiết bị bổ sung không khí đốt nóng bằng dòng điện. 2.2.2.1. Cảm biến lưu lượng khí nạp Thiết bị đo lưu lượng của các hệ thống phun xăng điện tử KFZ-2001D thuộc loại lưu lượng kế thể tích. Cảm biến đo gió được sử dụng trên hệ thống phun xăng điện tử KFZ-2001D để nhận biết lưu lượng không khí nạp vào. Nó là một trong những cảm biến quan trọng nhất. Tín hiệu lưu lượng gió được sử dụng để tính toán lượng xăng phun cơ Hình 2.11. Cảm biến lưu lượng không khí nạp lắp ráp trong hệ thống hút không khí: 1- Bướm ga; 2- Bộ cảm biến dòng khí nạp; 3- Tín hiệu của bộ cảm biến nhiệt độ không khí nạp cung cấp cho ECU; 4- ECU; 5- Tín hiệu của bộ cảm biến lưu lượng dòng khí nạp cung cấp cho ECU; 6- Bầu lọc không khí Ql- Khối lượng không khí nạp; α- Góc xoay của mâm đo. HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 32 bản và góc đánh lửa sớm của Buji. Hoạt động của nó dựa vào nguyên lý dùng điện áp kế có điện trở thay đổi kiểu trượt. Có cấu tạo của cảm biến lưu lượng khí nạp gồm có: cánh đo gió được giữ bằng một lò xo hoàn lực, cánh giảm chấn, buồng giảm chấn, vít chỉnh cầm chừng, mạch rẽ phụ trợ. Cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu cánh trượt được gắn đồng trục với rơle bơm xăng. Lượng gió vào động cơ nhiều hay ít là phụ thuộc vào vị trí mở bướm ga và tốc độ của động cơ. Khi gió nạp đi qua bộ đo gió từ lọc gió nó sẽ mở dần cánh đo chống lại sức căng của lò xo. Khi gió vào cân bằng với lực lò xo thì cánh đo sẽ cân bằng. Cánh đo và áp kế được gắn đồng trục nhằm mục đích để góc mở cánh đo sẽ được chuyển thành tín hiệu điện áp nhờ điện áp kế. Chuyển động của dòng khí qua lưu lượng kế sẽ tác dụng một lực tỉ lệ với lưu lượng không khí lên cửa đo, làm cửa này quay đi một góc  cho đến khi cân bằng với lực của lò xo xoắn lắp trên trục quay. Kết cấu của thiết bị đo tạo ra một quan hệ dạng lôgarit giữa góc quay của cửa đo và thể tích không khí, nhằm mục đích đạt được độ nhạy cao ngay cả khi lưu lượng nhỏ. Trong thực tế, do quá trình nạp ở động cơ không liên tục nên tồn tại các sóng áp suất trong đường nạp. Cửa bù trừ có Hình 2.12. Cảm biến lưu lượng khí nạp 1. Cánh đo 2. Cửa bù trừ 3. Buồng giảm chấn 4. Điện kế kiểu trượt 5. Cảm biến nhiệt độ không khí nạp 6. Mạch không khí tắt 7. Vít điều chỉnh HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 33 tác dụng ổn định vị trí của thiết bị đo, vì các sóng áp suất sẽ tác dụng đồng đều lên cả hai cửa và lực tác dụng sẽ bù trừ lẫn nhau, không làm ảnh hưởng đến phép đo. Thể tích phía sau cửa bù trừ cũng có tác dụng giảm chấn, giữ ổn định vị trí góc  trước các xung động áp suất. Hình 2.14. Mặt bên phía nạp không khí của bộ cảm biến lưu lượng không khí. 1- Cửa bù trừ 2-Buồng giảm chấn 3- Mạch không khí tắt 4- Cửa đo dòng khí nạp 5-Vít chỉnh hỗn hợp không tải Hình 2.13. Mặt bên phía lắp ráp mạch điện của bộ cảm biến lưu lượng không khí 1- Bánh răng cuốn lò xo 2- Lò xo hồi 3- Khe hướng dẫn 4- Tấm sứ gắn biến trở 5- Cần gạt; 6- Chổi tiếp xúc 7- Đĩa công tắc HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 34  Cánh đo của cảm biến đo lưu lượng không khí Lượng khí nạp được hút vào trong xilanh được xác định bằng độ mở của bướm ga và tốc độ động cơ. Khí nạp hút qua cảm biến lưu lượng gió thắng lực căng của lò xo mở tấm đo. Tấm đo và biến trở có cùng một trục quay nên góc mở của tấm đo được biến chuyển thành điện áp. ECU sẽ nhận tín hiệu điện áp này (Vs) và do đó nhận biết góc mở của tấm đo từ biến trở, cánh đo và đường đặc tính như hình 2.14.  Vít chỉnh hỗn hợp không tải Vít điều chỉnh hỗn hợp không tải: cảm biến lưu lượng khí nạp có hai mạch gió, mạch gió chính đi qua cánh đo gió và mạch gió rẽ đi qua vít điều chỉnh. Lượng gió hút vào động cơ quyết định bởi độ mở bướm ga. Nếu lượng gió qua mạch rẽ tăng thì sẽ làm giảm lượng gió qua đường gió chính tức qua cánh đo gió vì thế góc mở bướm ga sẽ nhỏ lại. Ngược lại nếu lượng gió qua mạch rẽ giảm sẽ làm tăng lượng gió qua cánh đo gió, góc mở cánh đo sẽ lớn lên. Vì lượng xăng phun cơ bản phụ thuộc vào góc mở cánh đo, nên tỷ lệ xăng – gió có thể thay đổi bằng cách chỉnh lượng gió qua mạch rẽ. Hình 2.15. Cánh đo và đường đặc tính của cảm biến lưu lượng không khí HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 35 Trên hình 2.16 là cảm biến lưu lượng không khí có hai đường khí, đường khí chính, khí nạp được hút qua đó và đường khí phụ. Lượng khí đi qua đường khí phụ có thể điều chỉnh bằng vít chỉnh hỗn hợp không tải. Lượng khí hút vào trong động cơ được xác định bằng độ mở của bướm ga. Nếu lượng khí đi qua đường khí phụ tăng lên, thì không khí đi qua tấm đo giảm xuống và góc mở của tấm đo sẽ nhỏ hơn. Ngược lại, nếu lượng khí đi qua đường khí phụ giảm xuống, lượng khí đi qua tấm đo sẽ tăng lên và góc mở sẽ lớn hơn. Do lượng phun cơ bản được quyết định qua góc mở của tấm đo gió, nên tỷ lệ không khí- nhiên liệu tại chế độ không tải với vít điều chỉnh hỗn hợp không tải, có thể điều chỉnh được tỷ lệ nồng độ CO trong khí xả. Mặc dù vậy, điều này chỉ có tác dụng tại tốc độ không tải bởi vì nếu tấm đo mở rộng thì lượng khí đi qua đường khí phụ sẽ nhỏ hơn nhiều so với đường khí chính  Khoang giảm chấn và tấm chống rung Khoang giảm chấn và tấm chống rung giúp làm việc ổn định chuyển động của tấm đo. Nếu lượng khí nạp chỉ được đo bằng tấm đo, sự thay đổi lượng khí sẽ làm cho tấm đo bị rung động. Nhưng khi tấm chống rung được gắn vào sao cho nó Hình 2.16. Cấu tạo vít chỉnh hỗn hợp không tải. HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 36 chuyển động cùng với tấm đo, nó sẽ hấp thụ các rung động và làm ổn định chuyển động của tấm đo. Để ngăn ngừa dao động người ta thiết kế một cánh giảm chấn liền với cánh đo để tiếp nhận rung động – Dao động do áp lực hút sẽ tác động đồng thời và bằng nhau lên cả hai cánh. Kết quả là mômen lực tác dụng lên hai cánh. Mặt khác, cánh giảm chấn ép khí trong buồng giảm chấn có tác dụng như một bộ giảm dao động.  Công tắc bơm nhiên liệu Trên hình 2.18 là công tắc bơm nhiên liệu được lắp trong biến trở và nó đóng (bật) khi động cơ đang chạy và không khí đi qua công tắc bơm nhiên liệu, sẽ tắt khi động cơ ngừng làm việc (bơm nhiên liệu sẽ ngừng làm việc khi động cơ tắt thậm chí có điện bật ở vị trí ON). Hình 2.17. Kết cấu và đường đặc tính của khoang giảm chấn và tấm đo Hình 2.18. Công tắc bơm nhiên liệu HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 37 Một điện thế kế sẽ tạo ra một tín hiệu điện Us tỉ lệ với góc quay của cửa, có nghĩa là tỉ lệ với lưu lượng thể tích. Tuỳ theo cấu tạo của điện thế kế, tín hiệu này sẽ tỉ lệ thuận hoặc tỉ lệ nghịch với lưu lượng thể tích. Để tránh sai số do sự già hoá hoặc do dao động nhiệt độ của điện thế kế, dẫn đến thay đổi giá trị điện trở của mạch, bộ điều khiển trung tâm sẽ xử lý tỉ lệ giữa các điện trở. Khi lưu lượng nhỏ, cửa đo gần như đóng kín. Vít điều chỉnh cho phép một lượng nhỏ không khí đi vào động cơ không qua cửa đo, nhằm mục đích điều chỉnh hỗn hợp chạy không tải của động cơ. Quan hệ giữa thể tích không khí nạp, góc quay cửa đo , điện thế của tín hiệu đo lưu lượng Us và lượng xăng cung cấp Ve. Giả sử có một thể tích không khí nào đó đi vào động cơ. Khi đó lượng nhiên liệu lý thuyết cần thiết sẽ được xác định bởi điểm D. Góc quay của cửa đo sẽ tương ứng với điểm A, và điện áp của tín hiệu đo do điện thế kế phát ra sẽ tương ứng với điểm B. Bộ điều khiển trung tâm sẽ chỉ m3/h Hình2.19. Sơ đồ mối quan hệ giữa các đại lượng Ql: Lượng gió nạp vào động cơ α: Góc mở cánh đo gió Qk: Lượng gió nạp lý thuyết Us: Tín hiệu điện áp của cảm biến đo Ve: Tín hiệu mở vòi phun chính HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 38 huy các vòi phun cung cấp một lượng xăng (điểm C) đúng bằng lượng xăng xác định lý thuyết. 2.2.2.2. Cảm biến nhiệt độ khí nạp Cảm biến nhiệt độ khí nạp dùng để xác định nhiệt độ khí nạp. Nó gồm một điện trở gắn trong cảm biến lưu lượng khí nạp hoặc trên đường nạp. Thể tích và mật độ không khí thay đổi theo nhiệt độ. Nếu nhiệt độ không khí cao thì hàm lượng ôxy trong không khí giảm. Nhiệt độ không khí thấp, hàm lượng ôxy trong không khí tăng. Vì thế, dù lượng không khí được đo bởi bộ đo gió như nhau nhưng tuỳ thuộc vào nhiệt độ của không khí mà lượng xăng được phun ra cũng khác nhau. ECU xem nhiệt độ 20oc là nhiệt độ chuẩn. Nếu nhiệt độ lớn hơn 20oc thì sẽ điều khiển giảm lượng xăng phun vào, nếu nhiệt độ không khí nạp vào mà nhỏ hơn 20oc thì ECU sẽ điều khiển tăng lượng xăng phun vào. Với phương pháp này tỷ lệ hỗn hợp sẽ được đảm bảo theo nhiệt độ môi trường. 2.2.2.3. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (cảm biến nhiệt độ máy) Nhiệm vụ của nó là xác định nhiệt độ của động cơ, có cấu tạo là một điện trở nhiệt hay một Diode. Nguyên lý của cảm biến nhiệt độ nước làm mát là một phần tử cảm nhận sự thay đổi điện trở theo nhiệt độ. Nó được làm bằng vật liệu có hệ số nhiệt điện trở âm (NTC). Khi nhiệt độ tăng thì điện trở giảm và ngược lại. Các loại cảm biến Hình 2.20. Cấu tạo cảm biến nhiệt độ khí nạp 1. Giắc nối điện 2. Vỏ 3. Điện trở (TNCII) HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 39 nhiệt độ nước làm mát hoạt động theo cùng một nguyên lý như trên nhưng mức độ hoạt động và sự thay đổi nhiệt độ có khác nhau. Sự thay đổi giá trị điện trở sẽ làm thay đổi giá trị dòng điện gửi đến động cơ. Khi nhiệt độ của động cơ thấp, giá trị điện trở của cảm biến sẽ cao, tín hiệu điện áp sẽ gửi về ECU thấp, ECU sẽ biết được động cơ đang nguội lạnh. Khi nhiệt độ của động cơ nóng, giá trị điện trở giảm, tín hiệu điện áp gửi về ECU cao, ECU sẽ biết được nhiệt độ của động cơ đang nóng. Nhờ vậy ECU điều khiển đúng lượng xăng cần thiết phun vào các xilanh. Trên động cơ làm mát bằng gió, bộ cảm biến nhiệt độ nước làm mát được lắp đặt ngập trong thân máy, với động cơ làm mát bằng nước, cảm biến nhiệt độ nước làm mát được lắp đặt ngập trong bọng nước của động cơ. Cấu tạo của cảm biến nhiệt độ nước làm mát thường là trụ rỗng có ren ngoài bên trong có gắn một điện trở có hệ số điện trở nhiệt âm. Khi nhiệt độ nước làm mát thấp, tín hiệu thông báo cho ECU biết động cơ đang lạnh. ECU sẽ tăng lượng xăng phun thiện tính năng hoạt động khi động cơ lạnh. Khi nhiệt độ nước làm mát cao thì ECU sẽ giảm lượng xăng phun. Hình 2.21. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát 1. Giắc nối điện 2. Vỏ 3. Điện trở (TNCII) HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 40 2.2.2.4. Cảm biến tốc độ Cảm biến tốc độ nhận biết tín hiệu của xe đang chạy sau đó gửi tín hiệu về ECU để điều khiển tốc độ cầm chừng và tỷ lệ hoà khí phù hợp khi tăng tốc hoặc giảm tốc độ. Có các loại cảm biến tốc độ sau:  Loại cảm biến từ tính.  Loại cảm biến từ trở.  Loại cảm biến quang.  Loại công tắc từ. Trong trường hợp đơn giản nhất, thông tin về tốc độ quay động cơ được lấy từ tiếp điểm của bộ phân phối đánh lửa. Nếu động cơ được trang bị hệ thống đánh lửa bán dẫn không tiếp điểm, tốc độ quay sẽ được xác định qua xung điện cao áp từ đầu ra số 1 của bôbin đánh lửa. Ở nhiều loại HTPX điện tử khác, các thông tin về tốc độ của động cơ, vị trí trục khuỷu hoặc pha làm việc theo hai nguyên tắc từ tính hoặc quang học. Trong mô hình hệ thống phun xăng KFZ-2001D sử dụng loại cảm biến tốc độ kiểu công tắc từ Hình 2.22. Cảm biến tốc n : Số vòng quay (bằng 1/2 vòng quay trục chính) 1. Bộ chia điện 2. IC điều khiển (ECU) 3. Cảm biến tốc độ HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 41 Nam châm điện được gắn với dây nối với đồng hồ tốc độ xe và quay theo. Đây là một công tắc được đặt đối diện với nam châm điện khi nam châm điện quay theo dây đồng hồ tốc độ công tắc sẽ đóng mở theo chiều của lực từ trường sinh ra. Khi nam châm quay ở một vị trí song song với công tắc, chiều của lực từ trường sẽ cảm ứng trên công tắc thanh hai nam châm điện khác cực làm chúng hút nhau, công tắc ở vị trí đóng. Khi nam châm quay ở vị trí thẳng đứng vuông góc với công tắc. Chiều của lực từ trường sẽ cảm ứng trên công tắc thành hai nam châm điện cùng cực làm chúng đẩy nhau, công tắc ở vị trí mở. Các tín hiệu từ vị trí đóng mở công tắc sẽ được đưa trực tiếp tới ECU mà không qua bộ chuyển đổi xung nhờ tín hiệu sóng vuông. Tại đây ECU sẽ điều khiển tỷ lệ hoà khí phù hợp với khi tăng tốc hoặc giảm tốc. 2.2.2.5. Cảm biến vị trí bướm ga Trong mô hình phun xăng KFZ-2001D sử dụng loại cảm biến vị trí bướm ga kiểu tiếp điểm. Cảm biến vị trí bướm ga là một dạng công tắc kép, có tác dụng xác định vị trí bướm ga ở hai trạng thái sau: - Trạng thái không tải (khi tốc độ của xe là nhỏ nhất). - Trạng thái toàn tải (khi xe lên dốc, hay khi xe muốn vượt xe khác). Cảm biến vị trí bướm ga lắp ở hộp bướm ga, có liên hệ cơ khí với trục quay của bướm ga. Chức năng của cảm biến này là chuyển đổi góc mở lớn nhỏ của bướm ga thành tín hiệu điện áp báo về ECU. Cảm biến cung cấp cho ECU về vị trí bướm ga ở chế độ không tải và chế độ toàn tải. Công tắc loại này hoạt động theo nguyên lý đóng và ngắt tín hiệu này sẽ được đưa đến ECU để vi chỉnh lượng xăng ở vòi phun. Cấu tạo của loại cảm biến vị trí bướm ga này gồm có: hai công tắc điện được thiết lập tương ứng với hai vị trí của bướm ga. Công tắc thứ nhất đóng khi bướm ga mở gần như hoàn toàn (chế độ toàn tải), công tắc thứ hai tương ứng với chế độ không tải sẽ được đóng khi bướm ga khép đến một vị trí nhất định. Sự đóng mạch HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 42 của hai công tắc trên sẽ cho phép gửi một tín hiệu điện đến bộ điều khiển trung tâm ECU để thông báo hai chế độ làm việc đặc biệt của động cơ. 2.2.2.6. Rơle nhiệt thời gian Rơle nhiệt thời gian là một loại công tắc nhiệt, sử dụng thanh lưỡng kim giãn nở bằng nhiệt để đóng và ngắt tiếp điểm. Do vậy bản thân nó được lắp ở nơi có ảnh hưởng của nhiệt độ nhiều nhất (lắp trực tiếp tiếp xúc với ngăn nước làm mát của động cơ) để ghi nhận nhiệt độ đặc trưng của động cơ. Với phương án này, một loại vòi phun khởi động lạnh sẽ được điều khiển bởi rơle nhiệt thời gian. Bằng cách đấu nối tiếp tín hiệu điều khiển vòi phun khởi động lạnh với rơle nhiệt thời gian để khống chế sự đóng mở vòi phun khởi động lạnh tuỳ theo nhiệt độ của động cơ. Khi động cơ khởi động khi máy còn lạnh vòi phun khởi động lạnh sẽ phun thêm một lượng xăng bổ sung vào đường nạp, ngoài lượng xăng do vòi phun chính đã cung cấp. Rơle nhiệt thời gian gồm có các thành phần chính sau: Hình 2.23. Cảm biến vị trí bướm ga 1. Công tắc toàn tải 2. Phiến quay 3. Trục của bướm ga 4. Công tắc chạy không tải 5. Hộp đấu dây điện a) Không tải b) Tải trung bình c) Toàn tải a) c) b) HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 43 Đây chính là một công tắc nhiệt, sử dụng thanh lưỡng kim giãn nở bằng nhiệt để đóng ngắt tiếp điểm. Do vậy bản thân công tắc được lắp ở nơi có ảnh hưởng nhiệt nhiều nhất (lắp trực tiếp tiếp xúc với ngăn nước làm mát của động cơ). Thông thường mỗi loại công tắc được thiết kế có một giá trị nhiệt độ mở tiếp điểm, nếu nhiệt độ của công tắc nhỏ hơn nhiệt độ mở thì công tắc đóng mạch. Dây đốt tạo nhiệt bằng điện có tác dụng giới hạn khoảng thời gian tiếp điểm đóng để tránh tình trạng xăng thừa khi khởi động. Ví dụ: Trên thân công tắc ghi 35/8 giây. Nghĩa là:35oC là nhiệt độ mở của công tắc và 8 giây là thời gian mở công tắc. Nếu nhiệt độ của máy nhỏ hơn nhiệt độ 35oC thì khi bật công tắc dòng điện vào dây tạo nhiệt sau 8 giây công tắc sẽ ngắt mạch. Nguyên lý làm việc của rơle nhiệt thời gian dựa vào nhiệt độ nội tại của dây đốt tạo nhiệt và nhiệt độ của động cơ. Khi động cơ nóng, nhiệt của động cơ truyền sang rơle nhiệt nhiều, thanh lưỡng kim sẽ giãn nở nhiệt về một phía và công tắc nhiệt luôn mở. Do đó, khi khởi động vòi phun khởi động lạnh không làm việc. Ngược lại, khi động cơ lạnh (hoặc nhiệt độ môi trường quá lạnh) thì chủ yếu là Hình 2.24. Rơle nhiệt thời gian 1- Đầu nối dây 2- Thân 3- Thanh lưỡng kim 4- Dây đốt tạo nhiệt bằng điên 5- Tiếp điểm HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 44 dòng điện nội tại đốt nóng thanh lưỡng kim và xác định thời gian đóng mở tiếp điểm của rơle nhiệt. 2.2.2.7. Thiết bị bổ sung không khí đốt nóng bằng dòng điện Trong mô hình phun xăng KFZ-2001D sử dụng thiết bị đốt nóng không khí bằng điện. Quá trình sấy nóng động cơ có ảnh hưởng rất lớn đến tuổi thọ của động cơ. Mặt khác rất nhiều khi ô tô chạy ở các hành trình ngắn hoặc đỗ thường xuyên, dẫn đến quá trình khởi động và sấy nóng động cơ phải lặp đi lặp lại thường xuyên. Vì vậy, đối với các ô tô hiện đại, quá trình này có thể được tối ưu hoá một cách tự động theo chương trình đã vạch sẵn cho bộ điều khiển trung tâm của HTPX điện tử. Ngay sau khi động cơ khởi động, nếu nhiệt độ động cơ còn thấp thì hỗn hợp sẽ vẫn tiếp tục được làm đậm thêm nhờ phun xăng bổ sung, để bù một phần nhiên liệu bị ngưng tụ ở các thành vách động cơ và khắc phục sự bay hơi kém của xăng ở nhiệt độ thấp. Mặt khác, sự làm đậm này còn nhằm mục đích ổn định sự làm việc của động cơ sau khi vòi phun khởi động đã được ngắt. Quá trình xấy nóng này ở động cơ được rút ngắn nhờ tăng số vòng quay không tải. Biện pháp này được thực hiện nhờ một thiết bị bổ sung không khí, mắc song song với bướm ga. Một thanh lưỡng kim sẽ được điều chỉnh tiết diện lưu thông của thiết bị tuỳ theo nhiệt độ của động cơ. Khi động cơ chạy không tải ở nhiệt độ thấp, bướm ga đóng gần kín, mạch bổ sung sẽ được mở hoàn toàn và một lượng không khí sẽ được đưa vào xilanh. Cảm biến đo lưu lượng không khí sẽ tính đến sự bổ sung này qua bộ điều khiển trung tâm, xăng sẽ được phun thêm một cách tương ứng, làm tăng số vòng quay không tải của động cơ. Cùng với sự tăng nhiệt độ động cơ, tiết diện lưu thông của thiết bị bổ sung sẽ giảm dần và đóng hẳn sau khi quá trình sấy nóng đã hoàn tất. Nhờ thế số vòng quay không tải sẽ được hạ xuống tối thiểu. Thiết bị bổ sung không khí còn được trang bị một mạch điện đốt nóng, giống như cảm biến nhiệt thời gian cho phép điều chỉnh một cách chủ động thời gian đóng mở của kênh nối bổ sung không khí. Hệ số làm đậm hỗn hợp khi chạy ấm máy sẽ giảm theo nhiệt độ của động cơ. HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 45 Để hoàn thiện quá trình sấy nóng động cơ, HTPX điện tử có thể sử dụng một bộ thông số chuẩn (Cartographia) bổ sung cho chương trình chạy ấm máy. Các thông số chuẩn này cho phép xác định hệ số làm đậm khi sấy nóng tuỳ theo số vòng quay và tải trọng của động cơ. Hệ số này nhỏ khi số vòng quay và tải trọng của động cơ lớn. Ngược lại khi số vòng quay và tải trọng động cơ nhỏ thì hệ số làm đậm sẽ tăng lên. Khi góc đánh lửa cũng được điều chỉnh một cách thích hợp trong quá trình sấy nóng, để cho động cơ làm việc ổn định và hạn chế độc hại trong khí xả của động cơ. Cấu tạo của thiết bị bổ sung không khí đốt nóng bằng dòng điện gồm có: Thiết bị bổ sung không khí đốt nóng bằng dòng điện được lắp giữa bướm ga và song song với bướm ga. Có tác dụng mở hoặc đóng để cung cấp thêm một phần gió vào động cơ mặc dù vị trí bướm ga không thay đổi (ở vị trí không tải). Hình 2.25. Thiết bị bổ sung không khí đốt nóng bằng dòng điện 1. Giắc nối điện 2. Dây đốt sinh nhiệt bằng điện 3. Thanh lưỡng kim 4. Cánh van HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 46 Khi động cơ hoạt động ở chế độ không tải mà nhiệt độ máy thấp thanh lưỡng kim sẽ mở cánh van. Lượng không khí nạp vào xilanh qua đường gió chính được giới hạn do vị trí bướm ga mở, đồng thời gió nạp còn đi qua van gió phụ mở mà lượng gió này vẫn được cảm biến lưu lượng khí nạp đo và xác định lượng xăng phun nhiều hơn, động cơ quay nhanh hơn, máy dễ duy trì. Khi máy nổ ổn định (khi nhiệt độ máy đã nóng), lúc này dòng điện đã đốt nóng thanh lưỡng kim và làm cho cánh van đóng, đường gió phụ bị ngắt, vận tốc của động cơ giảm về trạng thái không tải khi máy nóng. Hình 2.26. Sơ đồ lắp ráp và điều chỉnh tốc độ không tải ở trạng thái máy nguội 1. Bướm ga 2. Cảm biến lưu lượng không khí nạp 3. Thiết bị bổ xung không khí đốt nóng bằng dòng điện 4. Vít điều chỉnh HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 47 2.2.3. Bộ vi xử lý và điều khiển trung tâm ECU (hay là IC) Bộ vi xử lý và điều khiển trung tâm ECU có chức năng nhận thông tin từ các cảm biến, so sánh các thông tin đó với chế độ chuẩn đã được lưu trong bộ nhớ của ECU. ECU phân tích và xử lý các thông tin và chọn ra tín hiệu điều hành phù hợp và đưa đến bộ phận chấp hành thực hiện. 2.2.3.1. Các bộ phận của ECU Có chức năng nhận các thông tin từ các cảm biến, so sánh các thông tin đó với chế độ gốc đã được lưu tại IC, chọn ra tín hiệu điều hành phù hợp và truyền động cơ cấu chấp hành thực hiện. ECU được đặt trong một vỏ kín để giảm nhiệt tốt. Nó được đặt ở nơi ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ. Các linh kiện điện tử của ECU được sắp xếp trong một mạch in. Các linh kiện công suất ở tầng cuối bắt liền với một khung kim loại của ECU với mục đích để tản nhiệt. Vì dùng IC và linh kiện tổ hợp nên ECU rất gọn. Sự tổ hợp các chức năng trong IC (bộ tạo xung, bộ chia xung, bộ dao động đa hài điều khiển việc chia tần số) giúp ECU có độ tin cậy cao. 2.2.3.2. Cấu tạo của ECU Bộ phận chính của ECU là máy tính (Micro computer). Cấu trúc của nó được trình bày trên (Hình 2.27). ROM RAM INPUT OUPUT CPU Hình 2.27. Cấu tạo ECU HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 48 Bộ phận chính của bộ vi xử lý (Microprocessor) hay còn gọi là CPU (Central Processing Unit). Cpu lựa chọn các lệnh và xử lý số liệu, bộ nhớ ROM và RAM chứa các chương trình, các dữ liệu và ngõ vào ra, điều khiển nhanh số liệu từ các cảm biến và chuyển dữ liệu đã xử lý đến các cơ cấu thực hiện. Bộ điều khiển ECU (IC điều khiển) hoạt động theo dạng tín hiệu số nhị phân. Điện áp cao biểu thị số 1, điện áp thấp biểu thị số 0. Trong hệ số nhị phân ta có hai số 0 và 1. Một mạch tổ hợp (IC) gòn gọi là con chíp IC. Bộ nhớ ROM (Read only memory): là nơi lưu trữ thông tin thường trực. Bộ nhớ này chỉ đọc được thông tin cần thiết ra chứ không thể ghi vào hay sửa chữa. Thực chất đây chính là chương trình gốc của nhà chế tạo đã cài đặt sẵn. ROM cung cấp thông tin cho bộ vi xử lý. Nhược điểm của ROM là lập trình một lần. Thông thường ROM dùng để chứa lệnh và dự trữ về góc đánh lửa sớm và thời gian phun tối ưu. Bộ nhớ RAM (Random Acces Memory): là bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên trữ thông tin. RAM dùng để nhận các tín hiệu vào thông qua các cảm biến tín hiệu để so sánh với các thông số trong chương trình gốc có sẵn và chọn ra tín hiệu phù hợp điều khiển cho vòi phun mở (chính là tín hiệu Ti). Ngoài ra còn có chức năng ghi lại các thông tin thông qua các cảm biến làm việc (chế độ làm việc của các cảm biến). Đây chính là chức năng lưu giữ sai hỏng của các chi tiết trong hệ thống. Với chức năng này phần lưu giữ thông tin sai hỏng này có thể xoá được khi nguồn bị ngắt. Trong ECU (hay IC) cũng còn có các chức năng khác như: - Bộ chuyển đổi tín hiệu từ điện áp thành tín hiệu số. - Bộ đếm dùng để đếm xung (tín hiệu vòng quay n). - Bộ nhớ trung gian. HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 49 - Bộ khuyếch đại. - Bộ ổn áp. Ở đây hai tín hiệu cơ bản là: - Số vòng quay động cơ: n - Lưu lượng gió nạp: Ql. Với hai thông số này IC điều khiển định ra được thời gian phun cơ bản là tp. Ngoài ra, thông qua các cảm biến tín hiệu khác, IC điều khiển còn nhận được các tín hiệu phụ như: - Nhiệt độ động cơ: NTCII - Nhiệt độ gió nạp: NTCI - Vị trí bướm ga: Pv/Po Hình2.28 . Sơ đồ nguyên lý của IC điều khiển (ECU) HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 50 IC điều khiển sẽ định ra thời gian vi chỉnh xăng phun tm. Vì điện áp của ắcquy cũng ảnh hưởng đến quá trình phun xăng nên từ tín hiệu điện áp ắcquy thực tế IC điều khiển còn định ra thời gian vi chỉnh xăng phun là ts. Do vậy thời gian phun thực tế là ti. ti = tp + tm + ts Trong quá trình động cơ hoạt động thời gian vi chỉnh (tm) và (ts) có thể bằng không (khi nhiệt độ và điện áp ắcquy của động cơ ổn định). Nhưng cũng có thể đại lượng (tm) lớn hơn từ một đến hai lần đại lượng (tp) trong khi máy hoạt động ở trạng thái máy nguội, hoặc ở chế độ toàn tải. Hình 2.29 . Sơ đồ quan hệ giữa các đại lượng từ các cảm biến và lượng xăng phun Ti HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 51 Sơ đồ chân nối Bảng 2.1. Các chân nối của IC điều khiển (ECU) của mô hình hệ thống phun xăng KFZ-2001D 1 E01 Mát từ ắcquy 2 No.10 Điều khiển vòi phun chính nhóm 1 3 STA Tín hiệu đề 4 Vf Điện áp 12V cho cảm biến (cảm biến thuận) 5 NSW Công tắc số không 6 ISC1 Van gió phụ 7 W Nguồn nuôi đèn báo lỗi 8 T Tín hiệu đèn báo lỗi 9 IDL Công tắc không tải 10 IGf Tín hiệu đánh lửa 11 G- Tín hiệu cuộn sơ cấp đánh lửa 12 G+ Tín hiệu cuộn sơ cấp đánh lửa 13 HT Đốt nóng cảm biến đo khí thải OX để tăng khả năng hoạt động của cảm biến này 14 Ne Tín hiệu vòng quay 15 Không sử dụng 16 Không sử dụng 17 Vc Nguồn 5V cho cảm biến (đo với E02) 18 Vs Cảm biến lưu lượng gió 19 THA Cảm biến nhiệt độ gió 20 BATT Nguồn từ ắcquy Hình 2.30 . Chân nối tại rắc đến bộ điều khiển điện tử (ECU) HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 52 21 +B Nguồn sau công tắc khoá 22 E02 Mát từ ắcquy 23 No.20 Vòi phun nhóm 2 24 IGt Thời điểm đánh lửa 25 E1 Mát cho cảm biến 26 Không sử dụng 27 ISC2 Tín hiệu điều hoà 28 R-P Tín hiệu báo loại xăng đang sử dụng, được xác định bởi công tắc nhiên liệu 29 Không sử dụng 30 A/C Tín hiệu công tắc điều hoà 31 E2 Mát cho cảm biến 32 OX Khí thải 33 E03 Mát cho cảm biến 34 VTA Công tắc toàn tải (VTA) 35 THW Cảm biến nhiệt độ nước 36 Không sử dụng 37 Không sử dụng 38 E21 Mát cho cảm biến 39 STP Tín hiệu phanh 40 SPD Tốc độ xe 41 ELS Tín hiệu điện tử để ổn định trạng thái không tải 42 +B Nguồn sau công tắc khoá HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 53 2.2.4. Bộ phận đánh lửa và các chi tiết khác Bộ phận đánh lửa gồm: + 01 Denco. + 04 bugi. Các chi tiết khác gồm: + Đồng hồ hiển thị áp suất mạch xăng cung cấp. + Ổ khóa điện chính và các công tắc. + Sơ đồ nối dây của các thiết bị, cảm biến. + Đèn báo lỗi (Check Engine Light). + Ắcquy. + Động cơ điện. 2.3. Nguyên lý hoạt động của hệ thống phun xăng KFZ-2001D Sơ đồ nguyên lý của hệ thống phun xăng KFZ-2001D ECU nhận tín hiệu điện từ các cảm biến: lưu lượng không khí, cảm biến vị trí bướm ga, cản biến tốc độ, cảm biến nhiệt độ động cơ, rơle nhiệt thời gian, van gió Hình2.31. Nguyên lý làm việc của mô hình phun xăng KFZ-2001D HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 54 phụ. Đưa về bộ điều khiển trung tâm phân tích xử lý các tín hiệu nhận được và đưa ra tín hiệu điều khiển các vòi phun chính, tín hiệu điều khiển của vòi phun khởi động lạnh. HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 55 Chương 3 CÁC BÀI THỰC HÀNH TRÊN MÔ HÌNH HỆ THỐNG PHUN XĂNG KFZ-2001D 3.1. Đặc điểm, mục đích và yêu cầu của các bài thực hành trên mô hình hệ thống phun xăng KFZ-2001D Mô hình cấu tạo hệ thống phun xăng nhằm khái quát, mô phỏng hoạt động của hệ thống nhiên liệu và đánh lửa của động cơ xăng. Các cảm biến, các chi tiết, được bố trí xen lẫn mạch điện, hình ảnh cấu tạo động cơ. Nhờ vậy, việc truyền đạt và nghiên cứu mô hình được dễ dàng hơn. 3.1.1. Đặc điểm của mô hình hệ thống phun xăng KFZ–2001D Trên mô hình hệ thống phun xăng KFZ–2001D, muốn có một tỉ lệ hoà khí thích hợp, người ta sử dụng lưu lượng không khí nạp để xác định lượng không khí nạp vào khi hệ thống làm việc. Mô hình được lắp một lưu lượng không khí, một IC (ECU) và các cảm biến, bằng các công tắc chuyển đổi cùng với thay đổi tốc độ của động cơ điện tương ứng với chế độ làm việc của động cơ thật đang làm việc. Thông qua các công tắc chuyển đổi tuỳ thuộc vào cảm biến đang sử dụng có thể biết được tính năng làm việc của động cơ thông qua công suất động cơ, số vòng quay của động cơ, tiêu hao nhiên liệu. Trên mô hình bố trí các mạch vòi phun, các cảm biến, bơm xăng điện, các chân của IC điều khiển (ECU), mô hình động cơ nhằm mô phỏng hoạt động của một động cơ thật: mô phỏng hoạt động của vòi phun, hoạt động của hệ thống nhiên liệu. Một đồng hồ hiển thị áp suất với chức năng đo áp suất trong hệ thống nhiên liệu cung cấp đến các vòi phun để người học có thể dễ dàng kiểm tra áp suất nhiên liệu. HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 56 Các chân nối được đưa ra với chức năng giao tiếp đầu ra sẽ giúp cho người học đo và kiểm tra các thông số điều khiển động cơ. 3.1.2. Mục đích của các bài thực hành trên mô hình hệ thống phun xăng KFZ-2001D - Nắm được sơ đồ đấu dây của hệ thống. - Nắm được trình tự thực hiện kiểm tra các thiết bị, cảm biến. - Đánh giá, so sánh tình trạng hoạt động của hệ thống. - Tìm ra nguyên nhân hư hỏng của hệ thống. - Biết được phương pháp sửa chữa. 3.1.3. Yêu cầu của các bài thực hành trên mô hình hệ thống phun xăng KFZ-2001D - Nắm vững lý thuyết cấu tạo và nguyên lý làm việc của các cảm biến, bơm xăng, vòi phun, ECU. - Nắm vững sơ đồ đấu dây, phương pháp kiểm tra, sửa chữa của ECU, các cảm biến, bơm xăng, vòi phun xăng….. - Bảo đảm an toàn khi làm việc trên hệ thống phun xăng KFZ–2001D 3.2. Chuẩn bị 3.2.1. Thiết bị và vật liệu - Mô hình hệ thống phun xăng KFZ-2001D. - Nguồn điện (Ắcquy). - Nhiên liệu, dầu bôi trơn. 3.2.2. Dụng cụ - Đồng hồ vạn năng. - Dụng cụ thử bơm, vòi phun. - Hộp tuýt, nụ, cờ lê, tua vít, kìm,…. - Thiết bị đo xung (máy hiện sóng). HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 57 3.3. Bài 1: Kiểm tra các thiết bị, cảm biến sử dụng trong mô hình phun xăng KFZ-2001D khi mô hình chưa làm việc 3.3.1. Kiểm tra hệ thống nhiên liệu 3.3.1.1. Mục đích Kiểm tra hệ thống nhiên liệu với mục đích: - Biết được tình trạng tốt hoặc xấu của các thiết bị sử dụng trong hệ thống nhiên liệu. - Biết cách khắc phục những hư hỏng để sửa chữa và thay thế các thiết bị trong hệ thống nhiên liệu. - Đảm bảo an toàn trong quá trình thực hành và an toàn trong lao động. 3.3.1.2. Dụng cụ thiết bị - Đồng hồ vạn năng. - Đồng hồ đo áp suất. - Kìm, tua vít và các dụng cụ cần thiết khác. 3.3.1.3. Tiến hành kiểm tra 3.3.1.3.1. Kiểm tra bình chứa nhiên liệu Bước 1: Phải làm sạch bình chứa nhiên liệu trước khi kiểm tra. Bước 2: Kiểm tra bên ngoài bình chứa xăng xem bình có bị thủng hoặc rò rỉ nhiên liệu hay không. Nếu có lỗ thủng hay rò rỉ cần phải khắc phục ngay. Bước 3: Mở nắp bình chứa nhiên liệu ra xem trong bình chứa có còn nhiên liệu hay không. Nếu còn nhiên liệu trong bình chứa chứng tỏ bình chứa nhiên liệu còn tốt, nếu không còn nhiên liệu trong bình chứa ta đổ một chút nhiên liệu vào rồi kiểm tra lại. Khi đổ nhiên liệu vào bình chứa nếu thấy có sự rò rỉ nhiên liệu ta cần phải sửa chữa hoặc thay thế bình chứa mới. Bước 4: Kết luận tình trạng hoạt động của bình chứa nhiên liệu. 3.3.1.3.2. Kiểm tra rơle điều khiển bơm và bơm nhiên liệu Bước 1: Làm sạch bơm nhiên liệu trước khi kiểm tra. HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 58 Bước 2: Xác định số chân nối của bơm xăng gồm 2 chân: - Fc: Chân nối với rơle điều khiển bơm xăng. - P: Chân nối mát của bơm. Bước 3: Xác định chân nối của rơle bơm gồm có 5 chân: - +B: Dương nguồn cấp đến sau rơle chính. - Fp: Cấp nguồn đến bơm nhiên liệu. - Fc: Chân của cuộn dây L1 nối với: + Công tắc bơm nhiên liệu ở cảm biến lưu lượng không khí. + Cọc Fc của ECU. - STA: Chân nối từ cọc ST của công tắc máy (một đầu của cuộn L2). - E1: Chân nối mát (chân còn lại của cuộn dây L2). Bước 4: Kiểm tra điện trở của các cuộn dây L1và L2 của rơle bơm xăng: - Dùng đồng hồ vạn năng kiểm tra điện trở giữa các chân nối: - Đặt thang đo của đồng hồ vạn năng ở thang đo ôm kế có giai đo thích hợp với giá trị cần đo. - Dùng mỗi đầu que đo của đồng hồ vạn năng vào một chân của các cặp chân cần đo. - Đọc giá trị đo được hiển thị trên mặt hiển thị của đồng hồ vạn năng. o STA - E1: giá trị đo được nằm trong khoảng từ 20 ÷ 30 Ω là được. Hình 3.1. Bơm xăng và các chân kiểm tra HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 59 o +B - Fc: giá trị đo được nằm trong khoảng từ 80 ÷ 100 Ω là được. o +B – FB: giá trị đo được là ∞ nếu không phải kiểm tra mạch nối điện của hai chân này. o FP – E1: giá trị đo được nằm trong khoảng từ 0.5 ÷ 3 Ω. - Nếu các giá trị đo được nằm trong khoảng cho phép chứng tỏ rơle còn hoạt động tốt, nếu không phải thay rơle điều khiển bơm xăng mới. Bước 5: Kết luận: tình trạng hoạt động của rơle bơm và bơm nhiên liệu. 3.3.1.3.3. Kiểm tra vòi phun nhiên liệu Bước 1: Làm sạch khu vực quanh vòi phun sau đó rút giắc cắm điện của các vòi phun chính và vòi phun khởi động lạnh. Bước 2: Dùng đồng hồ vạn năng kiểm tra điện trở của cuộn dây trong vòi phun chính và vòi phun khởi động lạnh: - Đặt thang đo của đồng hồ vạn năng ở thang đo ôm kế có điện trở thích hợp. - Dùng hai que đo của đồng hồ vạn năng mỗi đầu đặt vào một chân nối điện của vòi phun chính thứ nhất. Đọc và ghi giá trị điện trở đo được ở vòi phun chính thứ nhất. - Tiếp tục đo và ghi giá trị điện trở của các vòi phun chính thứ hai, thứ ba và thứ tư và vòi phun khởi động lạnh. Hình 3.2. Vòi phun nhiên liệu và chân kiểm tra HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 60 Bước 3: Kiểm tra điện trở của các vòi phun chính xem chúng có như nhau hay không và so sánh với giá trị chuẩn của nhà chế tạo đã cho 13,8 : - Nếu các giá trị của các vòi phun chính mà gần bằng với giá trị chuẩn điều đó chứng tỏ các vòi phun còn hoạt động tốt. - Nếu giá trị của vòi phun mà không gần với giá trị chuẩn ta cần phải thay vòi phun mới cùng loại. Bước 4: Sau khi kiểm tra lắp lại các giắc cắm như ban đầu. Bước 5: Kết luận: tình trạng hoạt động của các vòi phun nhiên liệu. 3.3.1.3.4. Kiểm tra lọc xăng Bước 1: Kiểm tra trong hệ thống nhiên liệu có còn áp suất nhiên liệu hay không. Nếu còn chứng tỏ trong hệ thống nhiên liệu của mô hình còn nhiên liệu. Khi đó cần phải xả nhiên liệu trong đường ống cung cấp nhiên liệu ra. Bước 2: Tháo hai đầu nối của lọc xăng ra khỏi mô hình hệ thống phun xăng KFZ-2001D. Bước 3: Tháo lọc xăng ra kiểm tra phần tử lọc bằng giấy có còn khả năng lọc được xăng nữa hay không. Nếu thấy phần tử lọc quá bẩn thì phải thay phần tử lọc mới. Tránh hiện tượng lọc xăng không hoạt động được làm tắc đường dẫn xăng. Bước 4: Lắp các bộ phận của bộ lọc xăng lại và lắp lên mô hình như ban đầu. Bước 5: Kết luận tình trạng hoạt động của lọc xăng. Hình 3.3. Lọc xăng HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 61 3.3.2. Kiểm tra các cảm biến 3.3.2.1. Mục đích Kiểm tra các cảm biến với mục đích: - Nắm được nguyên lý làm việc, cách đấu dây. - Kiểm tra tình trạng tốt xấu của các cảm biến. - Biết cách khắc phục những hư hỏng hoặc thay thế các cảm biến. 3.3.3.2. Dụng cụ thiết bị - Đồng hồ vạn năng. - Cơle, tua vít, kìm và các thiết bị khác. a) Cảm biến lưu lượng không khí Bước 1: Kiểm tra số chân nối của cảm biến lưu lượng không khí gồm có 7 chân: - E2: Chân nối mát cảm biến. - VS: Điện áp so sánh. - VC: Điện áp ECU cấp đến 5 (V). - VB: Điện áp nguồn cung cấp 12 (V). - FC: Chân điều khiển bơm nhiên liệu. - E1: Chân nối mát động cơ. Bước 2: Tháo đầu nối điện của cảm biến lưu lượng không khí ra. Bước 3: Dùng đồng hồ vạn năng đặt ở thang đo ôm kế có giá trị phù hợp với giá trị cần đo. Hình 3.4. Cảm biến lưu lượng không khí và các chân kiểm tra HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 62 Bước 4: Dùng hai que đo của đồng hồ vạn năng đo lần luợt điện trở của các cặp chân nối của cảm biến lưu lượng không khí nhìn trên mặt hiển thị của đồng hồ vạn năng đọc và ghi lại giá trị vừa đo được. - E1-FC: đọc và ghi lại giá trị đo được là . - E2-VS: đọc và ghi lại giá trị đo được là 0. - E2-VC: đọc và ghi lại giá trị đo được nằm trong khoảng từ (200  600 ). - THA-E2: đọc và ghi lại giá trị đo được nằm trong khoảng (4  7 ). Bước 5: So sánh với giá trị chuẩn nếu nằm trong khoảng cho phép chứng tỏ cảm biến lưu lượng không khí còn tốt, nều không nằm trong khoảng cho phép thì phải thay thế cảm biến lưu lượng mới. Bước 6: Sau khi kiểm tra ta lắp đầu nối điện của cảm biến lưu lượng không khí như cũ. Bước 7: Kết luận tình trạng hoạt động của cảm biến lưu lượng không khí. b) Cảm biến vị trí bướm ga Cảm biến này biến đổi góc mở cánh bướm ga thành một tín hiệu điện áp, gởi tín hiệu này đến bộ điều khiển trung tâm ECU. Bước 1: Kiểm tra số chân nối của cảm biến vị trí bướm ga gồm có 3 chân: - TL: Nhận điện áp 5(V) từ ECU. - IDL: Tín hiệu không tải. - VTA: Tín hiệu đầy tải. Bước 2: Kiểm tra cần gạt, dây ga điều khiển bướm ga xem có nhẹ nhàng hay không. Bước 3: Tháo đầu nối điện của cảm biến vị trí bướm ga ra. Bước 4: Chèn lá cỡ đo vào giữa ốc chặn bướm ga và cần gạt. Bước 5: Dùng đồng hồ vạn năng đặt ở thang đo ôm kế có giai đo thích hợp để đo điện trở của bộ cảm biến vị trí bướm ga. Nhìn trên mặt hiển thị của đồng hồ vạn năng đọc và ghi kết quả vừa đo được. - DL và E2: giá trị đo được là 0 . - VTA và E2: giá trị đo được là  . HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 63 - IDL và VTA: giá trị đo được là  . Bước 6: So sánh kết quả vừa đo được với giá trị điện trở chuẩn của cảm biến vị trí bướm ga, nếu nằm trong khoảng cho phép thì lắp lại đầu nối điện lại sau khi đo kiểm, nếu không nằm trong khoảng cho phép thì phải thay cảm biến vị trí bướm ga mới và sau khi thay thế ta lắp lại đầu nối điện cho cảm biến. Bước 7: Kết luận tình trạng hoạt động của cảm biến vị trí bướm ga. c) Cảm biến nhiệt độ không khí nạp Bước 1: Kiểm tra số chân nối của cảm biến nhiệt độ không khí nạp gồm có 2 chân: - THA: Tín hiệu đưa về ECU. - E2: Chân nối mát trong ECU. Bước 2: Tháo đầu nối điện của cảm biến nhiệt độ không khí nạp ra. Bước 3: Dùng đồng hồ vạn năng đặt ở thang đo ôm kế co giai đo thích hợp với giá trị cần đo. Bước 4: Dùng hai đầu đo của đồng hồ vạn năng đặt mỗi que đo vào một chân của cảm biến nhiệt độ không khí nạp. Nhìn trên mặt hiển thị của đồng hồ vạn năng đọc và ghi giá trị vừa đo được. Bước 5: So sánh giá trị vừa đo được với giá trị điện trở chuẩn của cảm biến nhiệt độ không khí nạp do nhà chế tạo cho trong bảng catalo. Nếu nằm trong khoảng cho phép thì lắp đầu nối điện của cảm biến nhiệt độ không khí nạp lại. Nếu không nằm trong khoảng cho phép thì thay cảm biến nhiệt độ không khí nạp mới. Bước 6: Kết luận tình trạng hoạt động của cảm biến nhiệt độ không khí nạp. d) Cảm biến nhiệt độ động cơ Bước 1: Kiểm tra số chân nối của cảm biến nhiệt độ động cơ gồm có 2 chân: - THW: Tín hiệu đưa về ECU. - [-12V]: Chân nối mát. HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 64 Bước 2: Tháo đầu nối điện của cảm biến nhiệt độ động cơ ra. Bước 3: Dùng đồng hồ vạn năng đo điện trở của cảm biến nhiệt độ động cơ. Đặt thang đo của đồng hồ vạn năng ở thang đo ôm kế có giai đo thích hợp với giá trị cần đo. Bước 4: Dùng hai que đo của đồng hồ vạn năng mỗi que đo đặt vào một chân của cảm biến nhiệt độ động cơ. Nhìn trên mặt hiển thị của đồng hồ vạn năng đọc và ghi giá trị vừa đo được của cảm biến nhiệt độ động cơ. Bước 5: So sánh giá trị vừa đo được với giá trị chuẩn của cảm biến nhiệt độ động cơ. Nếu giá trị đo được nằm trong khoảng cho phép thì lắp đầu nối điện của cảm biến nhiệt độ động cơ lại, nếu giá trị đo được không nằm trong khoảng cho phép thì phải thay cảm biến nhiệt độ động cơ mới và lắp đầu nối điện của cảm biến lại. Bước 6: Kết luận tình trạng hoạt động của cảm biến nhiệt độ động cơ. e) Rơle nhiệt thời gian Bước 1: Kiểm tra số chân nối của rơle nhiệt thời gian gồm có 3 chân: - +12V: Chân nối cực dương của nguồn cung cấp. - Ti5: Tín hiệu điều khiển thời gian phun của vòi phun khởi động lạnh. - E1: Chân nối mát. Hình 3.5. Cảm biến nhiệt độ động cơ và chân kiểm tra HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 65 Bước 2: Tháo đầu nối điện của cảm biến nhiệt thời gian ra. Bước 3: Dùng đồng hồ vạn năng kiểm tra điện trở của cảm biến nhiệt thời gian. Bằng cách đặt thang đo của đồng hồ vạn năng ở thang đo ôm kế co giai đo thích hợp với giá trị cần đo. Bước 4: Dùng hai que đo của đồng hồ vạn năng đặt vào hai chân +12V và E1. Nhìn trên mặt hiển thị của đồng hồ vạn năng đọc và ghi kết quả vừa đo được. Bước 5: So sánh với giá trị điện trở chuẩn của rơle nhiệt thời gian (0,5 ÷ 3 Ω) nếu nằm trong khoảng cho phép chứng tỏ rơle còn hoạt động, nếu không nằm trong khoảng cho phép thì phải thay rơle nhiệt thời gian mới. Bước 6: Kiểm tra khả năng đóng mở của rơle nhiệt bằng cách dùng một bóng đèn nối tiếp vào đầu dương của ắcquy, đầu còn lại mắc vào một chân của rơle nhiệt chân còn lại của rơle nhiệt nối với cực âm của ắcquy thì đèn sáng sau 8  12 giây thì tắt chứng tỏ rơle hoạt động tốt, nếu sau 812 giây mà đèn không tắt phải thay rơle nhiệt mới. Bước 7: Tháo dây nối ra khỏi ắcquy và rơle nhiệt sau đó lắp đầu nối điện lại. Bước 8: Kết luận tình trạng hoạt động của rơle nhiệt thời gian. Hình 3.6. Rơle nhiệt thời gian và chân nối HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 66 f) Thiết bị bổ sung không khí đốt nóng bằng dòng điện (van gió phụ) Bước 1: Kiểm tra số chân nối của thiết bị bổ sung không khí đốt nóng bằng dòng điện gồm 2 chân: - FP: Chân nối phía sau của rơle bơm. - E1: Nối mát của thiết bị đót nóng bằng dòng điện. Bước 2: Tháo đầu nối điện của thiết bị bổ sung không khí đốt nóng bằng dòng điện ra. Bước 3: Dùng đồng hồ vạn năng đặt ở thang đo vôn kế để đo điện trở của cuộn dây trong thiết bị bổ sung không khí đốt nóng bằng dòng điện. Bước 4: Dùng hai đầu đo của đồng hồ vạn năng mỗi đầu đặt vào một chân của thiết bị bổ sung không khí đốt nống bằng dòng điện. Nhìn trên mặt hiển thị của đồng hồ vạn năng đọc và ghi lại giá trị vừa đo được. Hình 3.7. Cảm biến nhiệt độ động cơ và rơle nhiệt thời gian HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 67 Bước 5: So sánh với giá trị điện trở chuẩn (19,3 ÷ 22,3 Ω) của thiết bị do nhà chế tạo đã cho. Nếu nằm trong khoảng cho phép thì lắp đầu nối điện của thiết bị bổ sung không khí đốt nóng bằng dòng điện lại. Nếu không nằm trong khoảng cho phép thí phải thay thiết bị mới. Bước 6: Kết luận tình trạng hoạt động của thiết bị bổ sung không khí đốt nóng bằng dòng điện. 3.3.3. Kiểm tra ECU 3.3.3.1. Mục đích Kiểm tra ECU với mục đích: - Nắm được các chân và cách đấu dây. - Biết cách kiểm tra các chân nối của ECU. - Kiểm tra tình trạng tốt xấu của ECU. 3.3.3.2. Dụng cụ thiết bị: Đồng hồ vạn năng. 3.3.3.3. Tiến hành kiểm tra Bước 1: Kiểm tra số chân nối của ECU gồm có 42 chân: 1. E01: Mát từ ắcquy. 2. No.10: Điều khiển vòi phun chính nhóm 1. 3. STA: Tín hiệu khởi động. 4. Vf: Tín hiệu điện áp 12V cho các cảm biến. 5. NSW: Công tắc số không. 6. ISC1: Thiết bị bổ sung không khí đốt nóng bằng dòng điện. 7. W: Nguồn nuôi đèn báo lỗi. 8. T: Tín hiệu báo lỗi. 9. IDL: Công tắc không tải. 10. IGF: Tín hiệu đánh lửa. 11. G-: Tín hiệu của cuộn sơ cấp đánh lửa. 12. G+: Tín hiệu của cuộn sơ cấp đánh lửa. 13. HT: Tín hiệu đốt nóng cảm biến đo khí thải OX để tăng khả năng hoạt động của cảm biến này. HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 68 14. Ne: Tín hiệu vòng quay. 15. Không sử dụng. 16. Không sử dụng. 17. VC: Nguồn 5V cho các cảm biến. 18. VS: Cảm biến lưu lượng không khí. 19. THA: Cảm biến nhiệt độ động cơ. 20. BATT: Nguồn từ ắcquy. 21. +B: Nguồn sau công tắc khoá. 22. E02:Mát từ ắcquy. 23. No.20: Vòi phun nhóm 2. 24. IGt: Thời điểm đánh lửa. 25. E1: Mát cho cảm biến. 26. Không sử dụng. 27. ISC2: Tín hiệu điều hoà. 28. R-P: Tín hiệu báo loại xăng đang sử dụng định bởi công tắc nhiên liệu. 29. Không sử dụng. 30. A/C: Tín hiệu công tắc điều hoà. 31. E2: Mát cho cảm biến. 32. OX: Khí thải. 33. E03: Mát cho cảm biến. 34. VTA: Công tắc toàn tải (VTA). 35. THW: Cảm biến nhiệt độ nước 36. Không sử dụng. 37. Không sử dụng. 38. E21: Mát cho các cảm biến. 39. STP: Tín hiệu phanh. 40. SPD: Tốc độ xe. 41. ELS: Tín hiệu điện tử để ổn định trạng thái không tải. HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 69 42. Nguồn sau công tắc khoá. Bước 2: Dùng đồng hồ vạn năng để xác định điện áp tại các cặp chân nối sau: - +B - E1: đọc và ghi giá trị đo được nằm trong khoảng (8  14 V). - TL - E1: đọc và ghi giá trị đo được nằm trong khoảng (8  14 V). - VB – E2: đọc và ghi giá trị đo được (8  13 V). - VC – E2: đọc và ghi giá trị đo được (4  10 V). Bước 3: Kiểm tra điện trở của các cặp chân nối sau: - VB-E2: đọc và ghi kết quả đo được là . - VC-E2: đọc và ghi kết quả đo được trong khoảng (200  400 V). Bước 4: So sánh các giá trị vừa đo được với giá trị điện trở chuẩn trong catalo mà nhà chế tạo đã cho. Nếu giá trị đo được nằm trong khoảng cho phép chứng tỏ ECU còn hoạt động tốt. Nếu không nằm trong khoảng cho phép thì phải thay ECU mới. Bước 5: Kết luận: Tình trạng hoạt động của ECU. 3.3.4. Kiểm tra nguồn cung cấp cho mô hình hệ thống phun xăng KFZ– 2001D Mô hình hệ thống phun xăng KFZ–2001D sử dụng nguồn điện một chiều DC (Ắcquy). Nên trong quá trình kiểm tra ta kiểm tra nguồn một chiều DC. Hình 3.8. Chân kiểm tra của ECU HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 70 3.3.4.1. Mục đích - Biết được tình trạng làm việc của ắcquy. - Biết cách bảo dưỡng ắcquy. - Biết đánh giá khả năng làm việc của ắcquy. 3.3.4.2. Dụng cụ thiết bị - Đồng hồ vạn năng. - Ắcquy. - Các thiết bị phụ trợ cần thiết khác. 3.3.4.3. Tiến hành kiểm tra Bước 1: Kiểm tra xem ắcquy đã đầy hay chưa bằng cách nhìn vào vạch chuẩn đã được vạch trên ắcquy. Nếu mức nước nằm dưới mức cho phép thì phải đổ thêm dung dịch axit vào cho đến khi mức nước nằm trên khoảng cho phép thì thôi. Bước 2: Kiểm tra tình trạng làm việc của ắcquy bằng cách lấy đồng hồ vạn năng đặt ở thang đo vôn kế có giai đo thích hợp với giá trị cần đo của ắcquy. Bước 3: Dùng hai que đo của đồng hồ vạn năng với que đen đặt vào cọc âm của ắcquy, que đo còn lại đạt vào cực dương của ắcquy. Bước 4: Nhìn trên mặt hiển thị của đồng hồ vạn năng đọc và ghi giá trị vừa đo được. Bước 5: So sánh với giá trị chuẩn của ắcquy, nếu nằm trong khoảng cho phép thì ắcquy còn hoạt động tốt, nếu giá trị đo được không nằm trong khoảng cho phép thì phải thay ắcquy mới. Bước 6: Kết luận tình trạng hoạt động của ắcquy. HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 71 3.4. Bài 2: Kiểm tra các thiết bị, cảm biến sử dụng trong mô hình hệ thống phun xăng KFZ - 2001D khi hệ thống làm việc 3.4.1. Mục đích - Biết được tình trạng làm việc thực tế của các thiết bị, các cảm biến sử dụng trên mô hình phun xăng KFZ-2001D. - Biết cách đánh giá khả năng làm việc của các thiết bị, cảm biến sử dụng trên mô hình hệ thống phun xăng KFZ-2001D. - Biết phát hiện những hỏng hóc do chập mạch hay hở mạch của hệ thống. 3.4.2. Kiểm tra hệ thống nhiên liệu: Trước khi kiểm tra phải đổ một ít xăng vào bình chứa nhiên liệu. 3.4.2.1. Mục đích và yêu cầu  Mục đích - Kiểm tra tình trạng làm việc của hệ thống nhiên liệu. - Biết khắc phục hư hỏng trong quá trình kiểm tra.  Yêu cầu: Phải bảo đảm an toàn trong quá trình kiểm tra. 3.4.2.2. Dụng cụ thiết bị: Đồng hồ vạn năng. 3.4.2.3. Tiến hành kiểm tra Trước khi kiểm tra các chi tiết của hệ thống nhiên liệu ta nên kiểm tra đèn báo lỗi trên mô hình phun xăng KFZ-2001D. Nếu đèn này không sáng thì bước đầu tiên trong công tác kiểm tra chuẩn đoán hỏng hóc là quan sát. Khi mô hình phun xăng đang ngừng, phải quan sát kỹ các đầu nối điện, ống dẫn xăng xem có sự rò rỉ xăng hay không 3.4.2.3.1. Kiểm tra bình chứa nhiên liệu Bước 1: Đổ nhiên liệu vào bình chứa trước khi hệ thống hoạt động. Bước 2: Kiểm tra bình chứa nhiên liệu có bị rò rỉ hay không bằng cách quan sát . Bước 3: Kết luận tình trạng hoạt động của bình chứa nhiên liệu . 3.4.3.3.2. Kiểm tra rơle điều khiển bơm nhiên liệu Bước 1: Dùng đồng hồ vạn năng đặt ở thang đo vôn kế có giai đo thích hợp. Bước 2: Đo sự thông mạch giữa các đầu: HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 72 - STA và E1 có sự thông mạch. - +B và FC có sự thông mạch. - +B và FP có sự thông mạch. Bước 3: Cung cấp điện áp vào hai đầu của STA và E1. Bước 4: Dùng đồng hồ vạn năng đặt ở thang đo vôn kế có giai đo thích hợp kiểm tra sự thông mạch giữa: +B và FC, B và FP. Nếu không có sự thông mạch phải thay rơle mới. Bước 5: Kết luận tình trạng hoạt động của rơle điều khiển bơm xăng. 3.4.3.3.3. Kiểm tra bơm nhiên liệu Bước 1: Dùng dây nối tắt hai đầu +B và Fp. Bước 2: Đặt công tắc đánh lửa ở vị trí ON (không khởi động động cơ). Bước 3: Kiểm tra áp lực trên đường ống dẫn nhiên liệu. Bước 4: Tháo dây nối ra. Bước 5: Cho công tắc đánh lửa ở vị trí OFF. Bước 6: Kiểm tra áp lực trên hệ thống nhiên liệu nếu không có áp lực chứng tỏ bơm nhiên liệu không hoạt động thì phải kiểm tra lại các điểm sau: - Các cầu chì. - Rơle chính. - Rơle bơm nhiên liệu. - Tín hiệu điều khiển từ ECU. - Các đầu nối điện. Bước 7: Kết luận tình trạng hoạt động của bơm nhiên liệu. HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 73 3.4.3.3.4. Kiểm tra vòi phun nhiên liệu a). Kiểm tra sự hoạt động của các vòi phun chính Bước 1: Kiểm tra tiếng kêu của mỗi vòi phun khi mô hình hoạt động bằng cách dùng dụng cụ kiểm tra âm thanh (Sound Scope) để biết được các vòi phun có hoạt động bình thường hay không tương ứng với tốc độ của động cơ. Nếu không nghe tiếng kêu của vòi phun khi mô hình hoạt động hoặc nghe tiếng kêu bất thường thì cần kiểm tra đầu nối vòi phun hoặc tín hiệu từ ECU gửi tới. Hình 3.9. khóa điện, rơle, cầu chì và núm điều chỉnh tốc độ Hình 3.10. Vòi phun chính và chân nối HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 74 Bước 2: Kiểm tra tín hiệu gửi đến vòi phun: - Tháo tất cả các đầu nối điện của vòi phun ra, sau đó nối một đèn kiểm tra giữa hai đầu nối của từng vòi phun từ ECU. - Cho động cơ điện chạy ở tốc độ thấp kiểm tra thấy đèn chớp chứng tỏ tín hiệu dạng xung đến điều khiển vòi phun. - Nếu đèn kiểm tra không chớp ở một hay nhiều cặp đầu nối của vòi phun thì kiểm tra các cầu chì, rơle chính và nối mát của ECU. - Sau khi kiểm tra xong lắp lại các đầu nối điện của các vòi phun. Bước 3: Kiểm tra lưu lượng phun của các vòi phun: - Bật công tắc khoá (không khởi động động cơ). - Dùng dây nối đầu +B và Fp lại để kiểm tra. - Dùng dây nối hai dầu vòi phun với hai cọc của ắcquy (nếu vòi phun có điện trở nhỏ thì phải nối qua điện trở phụ) trong khoảng 15 giây và xác định lưư lượng nhiên liệu phun ra của từng vòi phun. - Để đo được chính xác phải đo 2 hoặc 3 lần. Bước 4: So sánh lượng nhiên liệu phun ra phải phù hợp với giá trị mà nhà chế tạo cho phép. Nếu lượng nhiên liệu phun ra của các vòi phun chênh lệch nhau lớn thì phải thay vòi phun mới. Bước 5: Kiểm tra sự rò rỉ của vòi phun nhiên liệu: Kiểm tra trong một phút số giọt nhiên liệu rớt xuống ở các vòi phun có nhỏ hơn một giọt hay không. Nếu một hoặc nhiều vòi phun không thoả mãn thì phải thay vòi phun mới. Bước 6: Kiểm tra tia phun của các vòi phun chính xem chúng phun có đều đặn hay không nếu tia phun của các vòi phun chính mà không đều đặn thì phải thay vòi phun mới. Bước 7: Kiểm tra áp suất mở vòi phun nằm trong khoảng 2,7 ÷ 3,5 kG.cm2. Bước 8: Kết luận tình trạng hoạt động của các vòi phun chính. b). Kiểm tra hoạt động của vòi phun khởi động lạnh Bước 1: Bật công tắc khoá (không khởi động động cơ). HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 75 Bước 2: Dùng dây nối tắt hai đầu +B và Fp ở đầu nối kiểm tra. Bước 3: Dùng dây nối chuyên dùng cung cấp điện cho vòi phun. Bước 4: Quan sát hình dạng của tia phun, nếu tia phun có dạng hình nón đều đặn thì vòi phun còn hoạt động tốt. Bước 5: Kiểm tra sự rò rỉ của vòi phun khởi động lạnh. Sau khi kiểm tra dạng tia phun, ta cần kiểm tra sự rò rỉ của vòi phun khởi động lạnh. Nếu trong một phút số giọt nhỏ hơn 1 giọt thì vòi phun còn hoạt động tốt. Bước 6: Kết luận tình trạng hoạt động của vòi phun khởi động lạnh. 3.4.3.3.5. Kiểm tra áp suất nhiên liệu Bước 1: Kiểm tra điện áp của ắcquy trên 12V. Bước 2: Nối ắcquy vào để cung cấp nguồn cho hệ thống. Bước 3: Dùng dây nối tắt +B và FP. Bước 4: Bật công tắc khoá. Bước 5: Nhìn đồng hồ đo áp suất nhiên liệu: áp suất nhiên liệu phải nằm trong giới hạn cho phép của nhà chế tạo (2,7 ÷ 3,5 kg/cm2). Nếu áp suất nhiên liệu quá cao thì phải thay bộ điều chỉnh áp suất. Nếu áp suất nhiên liệu quá thấp cần kiểm tra các bộ phận sau: - Đường ống nhiên liệu. - Bơm xăng điện. Hình 3.11. Vòi phun khởi động lạnh và chân nối kiểm tra HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 76 - Lọc xăng. - Bộ điều áp. Bước 6: Tháo dây nối tắt khỏi +B và Fp. Bước 7: Khởi động động cơ cho mô hình họat động chạy ở tốc độ cầm chừng. Bước 8: Kiểm tra áp suất nhiên liệu ở tốc độ cầm chừng phải nằm trong giới hạn cho phép của nhà chế tạo (2,32,6 kg/cm2). Nếu áp suất nhiên liệu không nằm trong giới hạn cho phép của nhà chế tạo thì phải kiểm tra ống chân không và bộ điều chỉnh áp suất nhiên liệu. Bước 9: Cho mô hình ngừng hoạt động kiểm tra áp suất nhiên liệu phải nằm trong khoảng 1,5 kg/cm2 sau 5 phút. Nếu áp suất nhiên liệu quá thấp, cần kiểm tra bộ điều áp hoặc sự rò rỉ vòi phun và các bộ phận khác của hệ thống nhiên liệu. Bước 10: Kết kuận áp suất nhiên liệu của mô hình phun xăng KFZ-2001D. 3.4.4. Kiểm tra các cảm biến 3.4.4.1. Mục đích - Biết được tình trạng làm việc của các cảm biến sử dụng trong hệ thông. - Biết cách kiểm tra các cảm biến khi các cảm biến đang làm việc. - Biết phát hiện những hư hỏng có thể gặp phải của các cảm biến. Hình 3.12. Đồng hồ đo áp suất nhiên liệu HoChiMinh University of Indusstrial khoa công nghệ động lực www.oto-hui.com automotive technology 77 - Biết cách khắc phục những hư hỏng trong quá trình kiểm tra hệ thống phun xăng KFZ-2001D. 3.4.4.2. Dụng cụ thiết bị - Đồng hồ vạn năng. - Dây nối và các thiết bị cần thiết khác. 3.4.4.3. Tiến hành kiểm tra 3.4.4.3.1. Kiểm tra cảm biến lưu lượng không khí nạp Bước 1: Cho công tắc ở vị trí OFF. Bước 2: Dùng đồng hồ vạn năng đặt ở thang đo ôm kế có giai đo phù hợp để đo điện trở của các cặp chân nối của cảm biến lưu lượng không khí. Bước 3: Dùng hai que đo mỗi que đặt vào một chân nối của cảm biến lưư lượng không khí. Nhìn trên mặt hiển thị của đồng hồ vạn năng đọc và ghi kết quả đo được. - E1-Fc: Khi cánh đo gió đóng hoàn toàn có ghí trị là . Khi cánh đo gió mở hòan toàn có giá trị là 0. - E2-VS: Khi cánh đo gió đóng hoàn toàn có giá trị phải nằm trong khoảng từ (200  600 ). Khi cánh đo gió mở hoàn toàn có giá trị từ (20  1200 ). - E2-VC: Ở mọi điều kiện đều có giá trị như nhau có giá trị nằm trong khoảng từ (100400 ). - E2-VB: có giá trị nằm trong khoảng từ (200  400 ).