Tài liệu Khảo sát hệ thống điều khiển động cơ 2az fe của xe toyota camry 2.4g sản suất năm 2007

  • Số trang: 61 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 82 |
  • Lượt tải: 0

Mô tả:

Trang tựa ....................................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. ii TÓM TẮT .................................................................................................................. iii MỤC LỤC ................................................................................................................. iv DANH SÁCH CÁC TỪVIẾT TẮT ......................................................................... vi DANH SÁCH CÁC HÌNH ....................................................................................... vii DANH SÁCH CÁC BẢNG ..................................................................................... ix Chương 1: MỞ ĐẦU ................................................................................................ 1 1.1 Đặt vấn đề. ......................................................................................................... 1 1.2 Mục đích của đềtài. ........................................................................................... 2 Chương 2: TỔNG QUAN......................................................................................... 3 2.1 Lịch sửphát triển của hệthống điều khiển. ....................................................... 3 2.2. Thông sốkỹthuật của động cơ. ........................................................................ 4 2.3. Sơ đồ điều khiển. ............................................................................................... 5 2.4. Sơ đồcấu tạo của các cảm biến trên động cơ. .................................................. 6 2.4.1 Cảm biến nhiệt độnước làm mát và cảm biến nhiệt độkhí nạp. ................ 6 2.4.2 Cảm biến lưu lượng khí nạp. ....................................................................... 7 2.4.3 Cảm biến vịtrí bướm ga. ............................................................................. 9 2.4.4 Cảm biến vịtrí trục khuỷu. ........................................................................ 11 2.4.5 Cảm biến vịtrí trục cam. ........................................................................... 11 2.4.6 Cảm biến kích nổ. ...................................................................................... 12 2.4.7 Cảm biến tỉlệkhông khí – nhiên liệu. ...................................................... 13 2.4.8 Cảm biến ôxy. ............................................................................................ 13 2.4.9 Van VVT-i. ................................................................................................ 15 Chương 3: PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN. ............................................. 20 3.1 Thời gian và địa điểm thực hiện. ..................................................................... 20 3.2 Phương tiện. ..................................................................................................... 20 3.3 Phương pháp. ................................................................................................... 21 v Chương 4: KẾT QUẢVÀ THẢO LUẬN. ............................................................. 22 4.1 Vịtrí lắp đặt các cảm biến trên động cơ. ......................................................... 22 4.2. Kí hiệu màu dây. ............................................................................................. 23 4.3. Kí hiệu các chân. ............................................................................................. 23 4.4. Sơ đồkí hiệu các chân của ECM. ................................................................... 24 4.5 Xây dựng các bài kiểm tra khảo sát các cảm biến. .......................................... 26 Bài 1: Kiểm tra mạch cấp nguồn ECU động cơ. ................................................ 26 Bài 2: Kiểm tra cảm biến nhiệt độnước làm mát động cơ. ................................ 27 Bài 3: Kiểm tra cảm biến ôxy. ............................................................................ 28 Bài 4: Kiểm tra cảm biến vịtrí bướm ga. ........................................................... 34 Bài 5: Kiểm tra cảm biến vịtrí trục cam. ........................................................... 36 Bài 6: Kiểm tra cảm biến vịtrí trục khuỷu. ........................................................ 37 Bài 7: Kiểm tra cảm biến lưu lượng khí nạp. ..................................................... 38 Bài 8: Kiểm tra cảm biến tốc độxe. ................................................................... 41 Bài 9: Kiểm tra cảm biến nhiệt độkhí nạp. ........................................................ 41 Bài 10: Kiểm tra hoạt động của van VVT-i. ...................................................... 42 Bài 11: Kiểm tra mạch vòi phun nhiên liệu. ....................................................... 43 Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀNGHỊ. ................................................................. 46 5.1 Kết luận. ........................................................................................................... 46 5.2 Đềnghị. ............................................................................................................ 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO. PHỤLỤC. vi DANH SÁCHCÁC TỪVIẾT TẮT. ECU: Engine Control Unit MAF: Mass Air Flow TCCS: Toyota Computer Control System VVT-I: Variable Valve Timing - intelligent ECM: Engine Control Module CKP: Crank Shafp Position CMP: Cam Shafp Position A/F: Air/Flow EGR: Exhaust Temperature Recirculation EFI: Electronic Fuel Injection OCV: Oil Control Valv
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 2AZ - FE CỦA XE TOYOTA CAMRY 2.4G SẢN SUẤT NĂM 2007 Họ và tên sinh viên: TRẦN VĂN THẠNH Ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ÔTÔ Niên khóa: 2008-2012 Tháng 6/2012 KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 2AZ - FE CỦA XE TOYOTA CAMRY 2.4G SẢN SUẤT NĂM 2007 Tác giả TRẦN VĂN THẠNH Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng kỹ sư ngành CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ÔTÔ Giáo viên hướng dẫn: Thạc sỹ HOÀNG NGỌC DƯƠNG Kỹ sư PHAN MINH HIẾU Tháng 6 năm 2012 i LỜI CẢM ƠN Trải qua thời gian miệt mài học tập bốn năm qua tại trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh đã để lại cho em biết bao tình cảm tốt đẹp, nhất là lớp Công Nghệ Kĩ Thuật Ôtô khóa 34 - DH08OT. Nhân đây em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến: - Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh. - Ban chủ nhiệm Khoa Cơ khí - Công nghệ. Cảm ơn các thầy cô đã tận tình truyền đạt, chỉ bảo cho em những kinh nghiệm quý báu trong thời gian vừa qua. Em xin trân trọng gởi lời biết ơn đến thầy Th.S. Hoàng Ngọc Dương và thầy KS. Phan Minh Hiếu đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện để em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này. Em nhận thức được rằng, chuyên môn và kinh nghiệm của em còn nhiều hạn chế, mặc dù đã cố gắng để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp nhưng vẫn không thể nào tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được nhiều hơn nữa những ý kiến đóng góp quý báu của quý thầy cô. Xin chân thành cảm ơn. Đại học Nông Lâm TP.HCM, tháng 6 năm 2012 Sinh viên TRẦN VĂN THẠNH ii TÓM TẮT 1- Tên khóa luận tốt nghiệp: Khảo sát hệ thống điều khiển động cơ 2AZ-FE của xe Toyota Camry 2.4G sản suất năm 2007. 2- Thời gian và địa điểm thực hiên: - Thời gian thực hiện: từ ngày 1/4/2012 đến ngày 15/6/2012. - Địa điểm thực hiện: Xưởng thực tập ôtô của Khoa Cơ Khí Động Lực Trường Đại Học Công Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh. Toyota Phú Mỹ Hưng. 3- Mục đích của đề tài: Tìm hiểu hệ thống điều khiển động cơ 2AZ-FE của xe Toyota Camry 2.4G sản suất năm 2007. - Xây dựng các bài thực hành: giúp sinh viên ứng dụng ngay bài học lý thuyết và bài thực hành. - Giúp sinh viên kiểm tra và đo đạc các thông số của hệ thống điều khiển động cơ 2AZ-FE của Toyota Camry 2.4G sản suất năm 2007. - Phục vụ cho công việc kiểm tra và sửa chữa. 4- Phương pháp thực hiện: - Phương pháp lý thuyết: tra cứu tài liệu đào tạo kĩ thuật viên của công ty Toyota. - Phương pháp thực nghiệm: + Đo đạc số liệu. + Xây dựng các bài thực hành thí nghiệm. 5- Kết quả: - Tiến hành đo đạc theo các bài thực hành góp phần giúp sinh viên hiểu rõ lý thuyết đã học. iii MỤC LỤC Trang tựa....................................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. ii TÓM TẮT ..................................................................................................................iii MỤC LỤC ................................................................................................................. iv DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT ......................................................................... vi DANH SÁCH CÁC HÌNH ....................................................................................... vii DANH SÁCH CÁC BẢNG ..................................................................................... ix Chương 1: MỞ ĐẦU ................................................................................................ 1 1.1 Đặt vấn đề. ......................................................................................................... 1 1.2 Mục đích của đề tài. ........................................................................................... 2 Chương 2: TỔNG QUAN. ........................................................................................ 3 2.1 Lịch sử phát triển của hệ thống điều khiển. ....................................................... 3 2.2. Thông số kỹ thuật của động cơ. ........................................................................ 4 2.3. Sơ đồ điều khiển................................................................................................ 5 2.4. Sơ đồ cấu tạo của các cảm biến trên động cơ. .................................................. 6 2.4.1 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát và cảm biến nhiệt độ khí nạp. ................ 6 2.4.2 Cảm biến lưu lượng khí nạp. ....................................................................... 7 2.4.3 Cảm biến vị trí bướm ga. ............................................................................. 9 2.4.4 Cảm biến vị trí trục khuỷu. ........................................................................ 11 2.4.5 Cảm biến vị trí trục cam. ........................................................................... 11 2.4.6 Cảm biến kích nổ. ...................................................................................... 12 2.4.7 Cảm biến tỉ lệ không khí – nhiên liệu. ...................................................... 13 2.4.8 Cảm biến ôxy. ............................................................................................ 13 2.4.9 Van VVT-i. ................................................................................................ 15 Chương 3: PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN.............................................. 20 3.1 Thời gian và địa điểm thực hiện. ..................................................................... 20 3.2 Phương tiện. ..................................................................................................... 20 3.3 Phương pháp. ................................................................................................... 21 iv Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.............................................................. 22 4.1 Vị trí lắp đặt các cảm biến trên động cơ. ......................................................... 22 4.2. Kí hiệu màu dây. ............................................................................................. 23 4.3. Kí hiệu các chân. ............................................................................................. 23 4.4. Sơ đồ kí hiệu các chân của ECM. ................................................................... 24 4.5 Xây dựng các bài kiểm tra khảo sát các cảm biến. .......................................... 26 Bài 1: Kiểm tra mạch cấp nguồn ECU động cơ. ................................................ 26 Bài 2: Kiểm tra cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ. ................................ 27 Bài 3: Kiểm tra cảm biến ôxy. ............................................................................ 28 Bài 4: Kiểm tra cảm biến vị trí bướm ga. ........................................................... 34 Bài 5: Kiểm tra cảm biến vị trí trục cam. ........................................................... 36 Bài 6: Kiểm tra cảm biến vị trí trục khuỷu. ........................................................ 37 Bài 7: Kiểm tra cảm biến lưu lượng khí nạp. ..................................................... 38 Bài 8: Kiểm tra cảm biến tốc độ xe. ................................................................... 41 Bài 9: Kiểm tra cảm biến nhiệt độ khí nạp. ........................................................ 41 Bài 10: Kiểm tra hoạt động của van VVT-i. ...................................................... 42 Bài 11: Kiểm tra mạch vòi phun nhiên liệu........................................................ 43 Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ. ................................................................. 46 5.1 Kết luận. ........................................................................................................... 46 5.2 Đề nghị. ............................................................................................................ 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO. PHỤ LỤC. v DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT. ECU: Engine Control Unit MAF: Mass Air Flow TCCS: Toyota Computer Control System VVT-I: Variable Valve Timing - intelligent ECM: Engine Control Module CKP: Crank Shafp Position CMP: Cam Shafp Position A/F: Air/Flow EGR: Exhaust Temperature Recirculation EFI: Electronic Fuel Injection OCV: Oil Control Valve vi DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1: Sơ đồ điều khiển động cơ ........................................................................... 5 Hình 2.2: Sơ đồ cấu tạo cảm biến nhiệt độ không khí nạp. ........................................ 6 Hình 2.3: Sơ đồ cấu tạo cảm biến nhiệt độ nước làm mát ......................................... 6 Hình 2.4: Sơ đồ cấu tạo cảm biến lưu lượng khí nạp ................................................. 7 Hình 2.5: Sơ đồ mạch điện bên trong của cảm biến lưu lượng khí nạp ..................... 8 Hình 2.6: Sơ đồ mạch điện bên trong của cảm biến lưu lượng khí nạp ..................... 9 Hình 2.7: Sơ đồ cấu tạo cảm biến vị trí bướm ga ....................................................... 9 Hình 2.8: Kết cấu, sơ đồ và đường đặc tính cảm biến vị trí trục khuỷu................... 10 Hình 2.9: Kết cấu, sơ đồ và đường đặc tính cảm biến vị trí trục cam ...................... 11 Hình 2.10: Cảm biến kích nổ .................................................................................... 12 Hình 2.11: Cấu tạo cảm biến kích nổ ....................................................................... 12 Hình 2.12: Đường đặc tính cảm biến kích nổ........................................................... 12 Hình 2.13: Kết cấu, sơ đồ và đường đặc tính cảm biến tỉ lệ không khí – nhiên liệu 13 Hình 2.14: Kết cấu cảm biến ôxy ............................................................................. 14 Hình 2.15: Sơ đồ và đường đặc tính cảm biến ôxy.................................................. 14 Hình 2.16: Sơ đồ đường đi áp suất dầu phối khí trục cam tại thời điểm làm muộn. 15 Hình 2.17: Sơ đồ đường đi áp suất dầu phối khí trục cam tại thời điểm làm muộn. 16 Hình 2.18: Sơ đồ đường đi áp suất dầu phối khí trục cam tại thời điểm làm sớm ... 16 Hình 2.19: Cấu tạo của hệ thống VVT-i................................................................... 17 Hình 2.20: Nguyên lý làm sớm ................................................................................ 18 hình 2.21: Nguyên lý làm muộn .............................................................................. 18 Hình 2.22: Nguyên lý giữ thời điểm phối khí .......................................................... 19 Hình 3.1: Động cơ 2 AZ – FE .................................................................................. 20 Hình 4.1: Sơ đồ vị trí lắp đặt các cảm biến trên xe .................................................. 22 Hình 4.2: Sơ đồ các cực của ECM ........................................................................... 24 Hình 4.3: Đo điện trở cảm biến A/F. ........................................................................ 28 Hinh 4.4: Đo điện áp cảm biến A/F. ......................................................................... 29 Hình 4.5: Đo điện áp cảm biến vị trí bướm ga. ........................................................ 35 Hình 4.6: Đo diện áp cảm biến lưu lượng khí nạp. .................................................. 39 Hình 4.7: Đo điện áp ra của cảm biến lưu lượng khí nạp. ........................................ 40 vii Hình 4.8: Đo điện trở của van dầu OCV. ................................................................. 43 Hình 4.9: Đo điện trở của kim phun. ........................................................................ 44 viii DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 4.1: Ký hiệu màu dây và giải thích.................................................................. 23 Bảng 4.2: Các ký hiệu và mã chân của ECM ........................................................... 25 Bảng 4.3: Điện trở kiểm tra dây điện và giắc nối cảm biến nhiệt độ nước. ............. 27 Bảng 4.4: Điện áp tiêu chuẩn .................................................................................... 28 Bảng 4.5: Điện trở tiêu chuẩn cảm biến nhiệt độ nước làm mát. ............................. 28 Bảng 4.6: Điện trở tiêu chuẩn cảm biến ôxy ............................................................ 29 Bảng 4.7: Điện áp tiêu chuẩn .................................................................................... 29 Bảng 4.8: Điện trở tiêu chuẩn của rơle EFI .............................................................. 30 Bảng 4.9: Điện trở tiêu chuẩn (kiểm tra hở mạch) cảm biến ôxy............................. 30 Bảng 4.10: Điện trở tiêu chuẩn (kiểm tra ngắn mạch) cảm biến ôxy ....................... 30 Bảng 4.11: Điện trở tiêu chuẩn (kiểm tra hở mạch) của cảm biến A/F – ECM ....... 30 Bảng 4.12: Điện trở tiêu chuẩn (kiểm tra ngắn mạch) của cảm biến A/F – ECM. .. 31 Bảng 4.13: Điện trở tiêu chuẩn cảm biến HO2......................................................... 31 Bảng 4.14: Điện áp tiêu chuẩn cảm biến HO2. ........................................................ 31 Bảng 4.15: Điện trở tiêu chuẩn kiểm tra rơle EFI. ................................................... 32 Bảng 4.16: Điện trở tiêu chuẩn (kiểm tra hở mạch) cầu chì EFI số 3. ..................... 33 Bảng 4.17: Điện trở tiêu chuẩn (kiểm tra ngắn mạch) cầu chì EFI số 3 ................. .33 Bảng 4.18: Điện trở tiêu chuẩn (kiểm tra hở mạch) cảm biến ôxy – ECM. ............. 33 Bảng 4.19: Điện trở tiêu chuẩn (kiểm tra ngắn mạch) cảm biến ôxy – ECM. ......... 33 Bảng 4.20: Điện trở tiêu chuẩn của cảm biến vị trí bướm ga .................................. .34 Bảng 4.21: Điện áp tiêu chuẩn cảm biến vị trí bướm ga. ......................................... 34 Bảng 4.22: Điện trở tiêu chuẩn (kiểm tra hở mạch) cảm biến vị trí bướm ga. ......... 36 Bảng 4.23: Điện trở tiêu chuẩn (kiểm tra ngắn mạch) cảm biến vị trí bướm ga. ..... 36 Bảng 4.24: Điện trở tiêu chuẩn cảm biến vị trí trục cam ......................................... .36 Bảng 4.25: Điện trở tiêu chuẩn (kiểm tra hở mạch) cảm biến vị trí trục cam. ......... 37 Bảng 4.26: Điện trở tiêu chuẩn (kiểm tra ngắn mạch) cảm biến vị trí trục cam. ..... 37 Bảng 4.27: Điện trở tiêu chuẩn cảm biến vị trí trục khuỷu. ..................................... 37 Bảng 4.28: Điện trở tiêu chuẩn (kiểm tra hở mạch) cảm biến vị trí trục khuỷu....... 38 Bảng 4.29: Điện trở tiêu chuẩn (kiểm tra ngắn mạch) cảm biến vị trí trục khuỷu. .. 38 ix Bảng 4.30: Điện áp tiêu chuẩn điện áp nguồn của cảm biến lưu lượng khí nạp. ..... 39 bảng 4.31: Điện áp tiêu chuẩn (kiểm tra điện áp ra) cảm biến lưu lượng khí nạp ... 39 Bảng 4.32: Điện trở tiêu chuẩn (kiểm tra hở mạch) cảm biến lưu lượng khí nạp. ... 40 Bảng 4.33: Điện trở tiêu chuẩn (kiểm tra ngắn mạch) cảm biến lưu lượng khí nạp. 40 Bảng 4.34: Điện trở tiêu chuẩn (Kiểm tra dây điện và giắc nối) cảm biến tốc độ xe.41 Bảng 4.35: Điện trở tiêu chuẩn kiểm tra dây điện và giắc nối cảm biến nhiệt độ khí nạp. ............................................................................................................................ 42 Bảng 4.36: Điện áp tiêu chuẩn Kiểm tra ECM (điện áp #10, #20, #30, #40). ......... 43 Bảng 4.37: Điện trở tiêu chuẩn kiểm tra dây điện và giắc nối (ECM – vòi phun). .. 45 x Chương 1 MỞ ĐẦU 1.1.Đặt vấn đề: Bước vào thế kỷ 21, công nghệ ô tô đã đạt được những thành tựu đáng kể, các thế hệ ô tô mới là một tổ hợp các công nghệ hiện đại nhất trong lĩnh vực chế tạo công cụ và điện tử, có thể dễ dàng thấy rằng các thiết bị điện tử đang dần thay thế các thiết bị cơ và thủy lực trong các thế hệ xe hơi thế hệ này, không chỉ tăng mức độ an toàn khi di chuyển trên xe mà còn tiện nghi cho người điều khiển. Sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô gắn liền với sự phát triển của các chíp xử lý những tiến bộ của ngành công nghiệp cảm biến và những thành tựu trong lĩnh vực truyền thông. Trên các ô tô hiện đại ngày nay, để đảm bảo an toàn cũng như tiết kiệm nhiên liệu cho động cơ thì hầu hết động cơ đều được điều khiển hoàn toàn bằng một hệ thống điện tử, hệ thống điều khiển này gọi là hệ thống điều khiển động cơ, trong đó ECU có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ các cảm biến và điều khiển động cơ thông qua các cảm biến đó được gắn trên động cơ. Hệ thống này giúp xe vận hành một cách êm ái, tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải độc hại gây ô nhiễm môi trường. Chúng ta phải tìm hiểu nguyên lý hoạt động của các cảm biến gắn trên động cơ xem chúng hoạt động như thế nào, vị trí cũng như cấu tạo của các cảm biến, thông qua đó sẽ xác định phương pháp kiểm tra các cảm biến, khắc phục các sự cố do các cảm biến gây ra. 1 1.2. Mục đích của đề tài: Dưới sự hướng dẫn trực tiếp của thầy Th.S. Hoàng Ngọc Dương và thầy KS. Phan Minh Hiếu đã giúp tôi thực hiện khóa luận: “Khảo sát hệ thống điều khiển động cơ 2AZ-FE của xe Toyota Camry 2.4G sản suất năm 2007” với mục đích: - Tìm hiểu hệ thống điều khiển động cơ 2AZ-FE của xe Toyota Camry 2.4G sản suất năm 2007. - Xây dựng các bài thực hành: giúp sinh viên ứng dụng ngay bài học lý thuyết và bài thực hành. - Giúp sinh viên kiểm tra và đo đạc các thông số của hệ thống điều khiển động cơ 2AZ-FE của xe Toyota Camry 2.4G sản xuất năm 2007. - Phục vụ cho công việc kiểm tra và sửa chữa sau này. 2 Chương 2 TỔNG QUAN 2.1. Lịch sử phát triển của hệ thống điều khiển động cơ: Vào thế kỷ 19, một kỹ sư người Pháp ông Stevan đã nghĩ ra cách phun nhiên liệu vào một máy nén khí. Sau đó một thời gian một người Đức đã cho phun nhiên liệu vào buồng cháy nhưng không mang lại hiệu quả nên không được thực hiện. Đầu thế kỷ 20, người Đức áp dụng hệ thống phun nhiên liệu trong động cơ 4 thì tĩnh tại (nhiên liệu dùng trên động cơ này là dầu hỏa nên hay bị kích nổ và hiệu suất rất thấp). Tuy nhiên, sau đó sáng kiến này đã được ứng dụng thành công trong việc chế tạo hệ thống cung cấp nhiên liệu cho máy bay ở Đức. Đến năm 1966, hãng BOSCH đã thành công trong việc chế tạo hệ thống phun xăng kiểu cơ khí. Trong hệ thống phun xăng này, nhiên liệu được phun liên tục vào trước súpap hút nên có tên gọi là K-Jetronic. K-Jetronic được đưa vào sản xuất và ứng dụng trên các xe của hãng Mercedes và một số xe khác là nền tảng cho việc phát triển cho hệ thống phun xăng thế hệ sau như KE-Jetronic, Mono-Jetronic, L-Jetronic, Motronic… Do hệ thống phun cơ khí còn nhiều nhược điểm nên đầu những năm 80, BOSCH đã cho ra đời hệ thống phun sử dụng kim phun điều khiển bằng điện. Có hai loại: hệ thống L-Jetronic (lượng nhiên liệu được xác định nhờ cảm biến đo lưu lượng khí nạp) và D-Jetronic (lượng nhiên liệu được xác định dựa vào áp suất trên đường ống nạp). Đến năm 1984 người Nhật (mua bản quyền của BOSCH) đã ứng dụng hệ thống phun xăng L-Jetronic trên các xe của hãng Toyota (dùng với động cơ 4A-ELU). Đến năm 1987 hãng Nissan dùng L-Jetronic thay cho bộ chế hòa khí của xe nissan SUNNY. 3 Song song với sự phát triển của hệ thống phun xăng, hệ thống đánh lửa theo chương trình (ESA-Electronic Spark Advance) cũng được đưa vào sử dụng vào những năm đầu của thế kỷ 80. Sau đó vào đầu những năm 90, hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS-Direct Ignition System) ra đời cho phép không sử dụng Delco và hệ thống này đã có mặt trên hầu hết các xe thế hệ mới. Ngày nay, gần như tất cả các ôtô đều được trang bị hệ thống điều khiển động cơ cả xăng và diesel theo chương trình chúng giúp động cơ đáp ứng được các yêu cầu gắt gao về khí xả và tính tiết kiệm nhiên liệu. Thêm vào đó, công suất động cơ cũng được cải thiện rõ rệt. Những năm gần đây, một hệ thống mới của động cơ phun xăng đã cho ra đời. Đó là động cơ phun xăng trực tiếp: GDI (gasoline direct injection). Trong tương lai gần, chắc chắn GDI sẽ được sử dụng rộng rãi. 2.2. Thông số kỹ thuật của động cơ: Loại động cơ 2AZ-FE Số xy lanh và cách bố trí 4 xy lanh thẳng hàng 16 xupáp, trục cam kép DOHC, hệ thống Cơ cấu xúpap VVT-i, dẫn động bằng xích. Dung tích (cm3 ) 2362 Tỉ số nén 9,8 Loại nhiên liệu xăng Công suất phát cực đại 123 kW tại 6000 v/p Momen xoắn tối đa 224 Nm tại 4000 v/p Thời điểm xúpap Nạp mở 3o ~ 43o BTDC Nạp đóng 60o ~20o ABDC Xả mở 37o BBDC Xả đóng 3o ATDC Dầu động cơ API SL/SM Tiêu chuẩn khí thải EURO II 4 2.3. Sơ đồ điều khiển: Hình 2.1: Sơ đồ điều khiển động cơ 5 2.4. Sơ đồ cấu tạo của các cảm biến sử dụng trên động cơ. 2.4.1. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát và cảm biến nhiệt độ khí nạp: Cảm biến nhiệt độ nước đo nhiệt độ của nước làm mát trong động cơ. Cảm biến nhiệt độ khí nạp đo nhiệt độ của không khí nạp. Hình 2.2: Sơ đồ cấu tạo cảm biến nhiệt độ không khí nạp. Cảm biến nhiệt độ nước và cảm biến nhiệt độ khí nạp đã được gắn các nhiệt điện trở bên trong, mà nhiệt độ càng thấp, trị số điện trở càng lớn, ngược lại, nhiệt độ càng cao, trị số điện trở càng thấp. Và sự thay đổi về giá trị điện trở của nhiệt điện trở này được sử dụng để phát hiện các thay đổi về nhiệt độ của nước làm mát và không khí nạp. Hình 2.3: Sơ đồ cấu tạo cảm biến nhiệt độ nước làm mát Như được thể hiện trong hình minh họa, điện trở được gắn trong ECU động cơ và nhiệt điện trở trong cảm biến này được mắc nối tiếp trong mạch điện sao cho điện áp của tín hiệu được phát hiện bởi ECU động cơ sẽ thay đổi theo các thay đổi của nhiệt điện trở này. Khi nhiệt độ của nước làm mát hoặc khí nạp thấp, điện trở của nhiệt điện trở sẽ lớn, tạo nên một điện áp cao trong các tín hiệu THW và THA. 6 a. Cảm biến nhiệt độ nước: Cảm biến nhiệt độ nước đo nhiệt độ của nước làm mát động cơ. Khi nhiệt độ của nước làm mát động cơ thấp, phải tăng tốc độ chạy không tải, tăng thời gian phun, góc đánh lửa sớm, v.v... nhằm cải thiện khả năng làm việc và để hâm nóng. Vì vậy, cảm biến nhiệt độ nước không thể thiếu được đối với hệ thống điều khiển động cơ. b. Cảm biến nhiệt độ khí nạp: Cảm biến này gắn trên cảm biến lưu lượng khí nạp, cảm biến có một nhiệt điện trở BUIL-IN có điện trở thay đổi theo nhiệt độ của lượng không khí nạp. Cảm biến nhiệt độ khí nạp này đo nhiệt độ của không khí nạp. Lượng và mật độ không khí sẽ thay đổi theo nhiệt độ của không khí. Vì vậy cho dù lượng không khí được cảm biến lưu lượng khí nạp phát hiện là không thay đổi, lượng nhiên liệu phun phải được hiệu chỉnh. Tuy nhiên cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu dây sấy trực tiếp đo khối lượng không khí. Vì vậy không cần phải hiệu chỉnh. 2.4.2. Cảm biến lưu lượng khí nạp: Trên động cơ sử dụng cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu dây sấy. Hình 2.4: Sơ đồ cấu tạo cảm biến lưu lượng khí nạp Cảm biến lưu lượng khí nạp là một cảm biến đo lượng không khí đi qua bướm ga. ECM sử dụng thông tin này để xác định thời gian phun nhiên liệu và để cung cấp được tỷ lệ không khí – nhiên liệu thích hợp. Bên trong cảm biến MAF, có một dây sấy bằng platin được sấy nóng và tiếp xúc với dòng khí nạp. Bằng cách cấp một dòng điện nhất định đến bộ sấy. ECM sấy nóng nó đến một nhiệt độ nhất định, dòng không khí đi qua làm nguội cả dây sấy và nhiệt điện 7 trở bên trong, ảnh hưởng đến điện trở của chúng. Để duy trì một giá trị dòng điện không đổi. ECM thay đổi điện áp cấp đến những bộ phận này trong cảm biến MAF. Độ lớn của điện áp tỷ lệ thuận với dòng không khí qua cảm biến, ECM dùng nó để tính toán lượng không khí nạp. Mạch này có cấu tạo sao cho dây sấy platin và cảm biến nhiệt độ tạo thành một mạch cầu và transistor nguồn được điều khiển sao cho điện thế tại A và B luôn luôn bằng nhau để duy trì nhiệt độ định trước. Hình 2.5: Sơ đồ mạch điện bên trong của cảm biến lưu lượng khí nạp Khi dây sấy này (Rh) được làm mát bằng không khí nạp, điện trở tăng lên dẫn đến sự hình thành độ chênh giữa các điện thế của các điểm A và B. Một bộ khuyếch đại xử lý phát hiện chênh lệch này và làm tăng điện áp đặt vào mạch này (làm tăng dòng điện chạy qua dây sấy (Rh)). Khi thực hiện việc này, nhiệt độ của dây sấy (Rh) lại tăng lên dẫn đến việc tăng tương ứng trong điện trở cho đến khi điện thế của các điểm A và B trở nên bằng nhau (các điện áp của các điểm A và B trở nên cao hơn). Bằng cách sử dụng các đặc tính của loại mạch cầu này, cảm biến lưu lượng khí nạp có thể đo được khối lượng không khí nạp bằng cách phát hiện điện áp ở điểm B. 8 Hình 2.6: Sơ đồ mạch điện bên trong của cảm biến lưu lượng khí nạp Trong hệ thống này, nhiệt độ của dây sấy (Rh) được duy trì liên tục ở nhiệt độ không đổi cao hơn nhiệt độ của không khí nạp, bằng cách sử dụng nhiệt điện trở (Ra). Do đó, vì có thể đo được khối lượng khí nạp một cách chính xác mặc dù nhiệt độ khí nạp thay đổi, ECU của động cơ không cần phải hiệu chỉnh thời gian phun nhiên liệu đối với nhiệt độ không khí nạp. Ngoài ra, khi mật độ không khí giảm đi ở các độ cao lớn, khả năng làm nguội của không khí giảm xuống so với cùng thể tích khí nạp ở mức nước biển. Do đó mức làm nguội cho dây sấy này giảm xuống. Vì khối khí nạp được phát hiện cũng sẽ giảm xuống, nên không cần phải hiệu chỉnh mức bù cho độ cao lớn. 2.4.3 Cảm biến vị trí bướm ga: Hình 2.7: Sơ đồ cấu tạo cảm biến vị trí bướm ga Cảm biến vị trí bướm ga loại phần tử Hall gồm có các mạch IC Hall làm bằng các phần tử Hall và các nam châm quay quanh chúng. Các nam châm được lắp ở trên trục 9
- Xem thêm -