Báo cáo khoa học: "Các ph-ơng pháp điều chỉnh tỷ lệ hoà khí trong động cơ EFI (động cơ phun xăng điện tử)"

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Nguyễn Phương Hà Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

100
lượt xem 24
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài báo trình bày các ph-ơng pháp điều chỉnh tỷ lệ hoà khí trong động cơ phun xăng điện tử - đề xuất và tính toán kiểm nghiệm ph-ơng án khả thi để điều chỉnh hỗn hợp phù hợp với điều kiện nhiệt đới ở Việt Nam.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo khoa học: "Các ph-ơng pháp điều chỉnh tỷ lệ hoà khí trong động cơ EFI (động cơ phun xăng điện tử)"

C¸c ph−¬ng ph¸p ®iÒu chØnh tû lÖ hoμ khÝ trong ®éng c¬ EFI (®éng c¬ phun x¨ng ®iÖn tö) TS. NGUYÔN DUY TIÕN Bé m«n §éng c¬ ®èt trong Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §HGTVT Tãm t¾t: Bμi b¸o tr×nh bμy c¸c ph−¬ng ph¸p ®iÒu chØnh tû lÖ hoμ khÝ trong ®éng c¬ phun x¨ng ®iÖn tö - ®Ò xuÊt vμ tÝnh to¸n kiÓm nghiÖm ph−¬ng ¸n kh¶ thi ®Ó ®iÒu chØnh hçn hîp phï hîp víi ®iÒu kiÖn nhiÖt ®íi ë ViÖt Nam. Summary: The article presents the methods controling the mixture ratio in EFI, proposing, caculating and experimenting the feasible project to control the mixture in accordance with the tropical climate condition in Viet Nam. Keyword: ECU – Electronic Control Unit. EFI – Electronic Fuel Injection. A/F – Air- Fuel Ratio. xylanh ®éng c¬. V× vËy khi sö dông ë ViÖt Nam cã sù thay i. C¬ së lý luËn ®Ó hiÖu chØnh ®æi rÊt lín vÒ tû lÖ hçn hîp (qu¸ giµu hoÆc qu¸ nghÌo). Trªn c¬ së ®ã chóng t«i m¹nh ë ViÖt Nam tõ n¨m 1990 ®Õn nay « t« ®êi d¹n ®Ò suÊt hiÖu chØnh c¸c c¶m biÕn chÝnh míi ®−îc sö dông rÊt phæ biÕn. Trong qu¸ (khÝ n¹p vµ n−íc lµm m¸t) ®Ó t¸c ®éng vµo tr×nh sö dông, do ®iÒu kiÖn khÝ hËu thay ®æi m¹ch ®iÒu khiÓn phun x¨ng nh»m hiÖu chØnh (nãng vµ Èm), ®ång thêi nhiªn liÖu sö dông ®−îc tû lÖ hoµ khÝ tèi −u. còng thay ®æi tõ dïng x¨ng pha ch× sang dïng x¨ng kh«ng pha ch× nªn cÇn cã sù thay ®æi vÒ tû lÖ hçn hîp. 2. Tû lÖ khÝ – nhiªn liÖu Qua qu¸ tr×nh nghiªn cøu vµ kh¶o s¸t Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc cña ®éng c¬ trªn mét sè « t« ®êi míi sö dông ë ViÖt nam nhiªn liÖu vµ kh«ng khÝ ®−îc ®−a vµo xylanh chóng t«i nhËn thÊy cã mét sè vÊn ®Ò sau: theo mét tû lÖ thÝch hîp, tû lÖ ®ã ®−îc tÝnh - C¸c bé ECU cña EFI ®Æc biÖt lµ c¸c theo tû sè khèi l−îng gi÷a kh«ng khÝ ®èi víi c¶m biÕn trong ®iÒu kiÖn nãng Èm bÞ l·o ho¸ nhiªn liÖu. lµm ¶nh h−ëng tíi viÖc ®iÒu khiÓn qu¸ tr×nh Tû lÖ hçn hîp khÝ - nhiªn liÖu lý t−ëng lµ phun nhiªn liÖu. 14,7:1 (h×nh 1) v× khi ®ã tû lÖ oxygen trong - Lç tia kim phun cã tiÕt diÖn lín (do kh«ng khÝ víi hydrocacbon trong nhiªn liÖu lµ mßn), bÈn hoÆc t¾c bé läc, hoÆc ®iÖn ¸p h− thÝch hîp ®Ó t¹o ra mét sù ®èt ch¸y hoµn toµn háng lµm thay ®æi l−îng nhiªn liÖu phun vµo nhÊt. Duy tr× tû lÖ nhiªn liÖu-khÝ ë møc lý t−ëng
lµ ®iÒu rÊt quan träng trong nh÷ng xe cã bé iii. Chän m¹ch thùc tÕ lo¹i chuyÓn ®æi xóc t¸c. Bé chuyÓn ®æi xóc t¸c sÏ L- Jetronic lµm viÖc tèt nhÊt khi ®éng c¬ ho¹t ®éng víi tû Môc ®Ých: ViÖc kh¶o s¸t m¹ch thùc tÕ lÖ khÝ - nhiªn liÖu lý t−ëng. HÇu hÕt c¸c ®éng lo¹i L - Jetronic nh»m lµm c¬ së cho viÖc c¬ cã khèi ®iÒu khiÓn ®iÖn tö (ECU) ®Òu gi÷ nghiªn cøu sö dông linh kiÖn ®iÖn tö (biÕn trë) cho tû lÖ hçn hîp ë møc lý t−ëng. ®Ó t¸c ®éng vµo m¹ch c¶m biÕn nhiÖt ®é khÝ Khi ®iÒu kiÖn ho¹t ®éng cña ®éng c¬ thay n¹p vµ c¶m biÕn nhiÖt ®é n−íc lµm m¸t tõ ®ã ®æi th× tû lÖ khÝ - nhiªn liÖu còng ph¶i thay ®æi. lµm thay ®æi thêi gian n©ng kim phun. Khi khëi ®éng ®éng c¬ cßn nguéi chØ cã 1 Chän lo¹i ECU: Chän lo¹i ECU lo¹i phÇn nhiªn liÖu ho¸ h¬i nªn hçn hîp ph¶i L -Jetronic (Denso 175031 - 1010) ®−îc trang giµu, tû lÖ lµ 9:1, khi ch¹y kh«ng t¶i hçn hîp bÞ cho trªn xe TOYOTA CAMRY, HONDA nghÌo h¬n tû lÖ lµ 12:1, ë tèc ®é trung b×nh tû ACCORD, CROWN, FIAT SIENA 1242 ®−îc lÖ lµ 15:1. Khi ®¹p ga gia tèc ®Ó t¨ng tèc ®é m« t¶ d−íi ®©y. th× hçn hîp trë nªn giµu mét c¸ch t¹m thêi. Môc ®Ých cña viÖc thay ®æi tû lÖ hçn hîp nhiªn liÖu – khÝ lµ lµm cho hçn hîp dÔ ch¸y lu«n ®ång ®Òu gi÷a c¸c xy lanh ®éng c¬. CO 100 NO x HC 80 HiÖu suÊt chuyÓn ®æi Khu vùc 60 lµm viÖc tèt nhÊt cña bé H×nh 3. MÆt tr−íc hép ECU lo¹i L – jetronic 40 chuyÓn ®æi xóc t¸c 20 0 1 3:1 14:1 14,7:1 15:1 16:1 H×nh 1. Sù liªn quan gi÷a tû lÖ tù nhiªn liÖu - khÝ vμ hiÖu suÊt cña bé chuyÓn ®æi xóc t¸c Tû lÖ nhiªn liÖu 5:1 Khëi ®éng T¨ng tèc H×nh 4. MÆt sau hép ECU lo¹i L – jetronic giµu TiÕt l− u 10:1 Më hoµn toµn Kh«ng iv. §Ò xuÊt ph−¬ng ¸n hiÖu chØnh tÝn t¶i 15:1 TiÕt l− u mét phÇn nghÌo hiÖu c¶m biÕn nhiÖt ®é khÝ n¹p b»ng c¸ch m¾c nèi tiÕp biÕn trë Rb víi 20:1 0 32 64 97 129 161 cùc THA tõ c¶m biÕn ®Õn ECU Tèc ®é xe [km/h] Sù thay ®æi ¸p suÊt khÝ n¹p vµ nhiÖt ®é H×nh 2. Tû lÖ nhiªn liÖu khÝ t−¬ng øng víi c¸c ®iÒu sÏ lµm thay ®æi tû träng cña kh«ng khÝ n¹p. kiÖn lμm viÖc cña ®éng c¬
Kh«ng khÝ n¹p nãng vµ ¸p suÊt khÝ n¹p thÊp V C =5V th× mËt ®é kh«ng khÝ thÊp. NghÜa lµ nã chøa Ýt oxygen h¬n so víi mét thÓ tÝch kh«ng khÝ R 405 v thA t−¬ng tù mµ nã cã nhiÖt ®é thÊp. Khi l−îng oxy vµo ®éng c¬ thay ®æi th× còng ph¶i thay ®æi l−îng nhiªn liÖu cÊp vµo ®éng c¬. C¶m Rb biÕn nhiÖt ®é kh«ng khÝ lµ mét nhiÖt ®iÖn trë (Thermistor), ®iÖn trë cña nã gi¶m khi nhiÖt ®é Rtha t¨ng vµ sÏ göi tÝn hiÖu ®iÖn ¸p thay ®æi ®Õn ECU. H×nh 7: S¬ ®å tÝnh to¸n cÇu ph©n ¸p Xe HONDA ACCORD, CROWN, FIAT (Rb m¾c nèi tiÕp) SIENA 1242 ®Òu sö dông hÖ thèng phun x¨ng VTHA = I(R b + R THA ) ®iÖn tö L-jetronic. V× vËy khi dïng biÕn trë t¸c Vc VTHA = ®éng vµo m¹ch c¶m biÕn nhiÖt ®é khÝ n¹p sÏ R 405 1+ lµm thay ®æi thêi gian n©ng kim phun. R b + R THA Do R405 = 2700 Ω; Vc = 5 V (h»ng sè) nªn 5V V C R405 ®iÖn ¸p ®Çu THA sÏ phô thuéc chñ yÕu vµo Rb THA vµ RTHA. Trong tr−êng hîp nhiÖt ®é khÝ n¹p cè R410 E21 THA E C¶m ®Þnh gi¶ sö nhiÖt ®é trung b×nh ë ViÖt nam lµ b iÕn n hiÖt ®é E2 k hÝ n¹p 24oC th× RTHA =(1800÷2000)Ω = const. Tõ ®ã ECU r THA ta cã: §iÖn trë VTHA Rb (kΩ) H×nh 5. S¬ ®å m¹ch c¶m biÕn nhiÖt ®é khÝ n¹p (V) 5 VTHA = nguyªn thuû 0,9 2,50 2700 1+ 1,5 2,75 R b + 2000 2,2 3,00 3,2 3,25 5V VC Thay c¸c trÞ sè vµo 4,5 3,50 R405 c«ng thøc trªn ta cã 6,3 3,75 THA Rb b¶ng sau: R410 E21 9,0 4,00 E THA C¶m 13,5 4,25 biÕn B¶ng 1 nhiÖt ®é E2 khÝ n¹p 22,5 4,50 ECU rTHA V (V) §iÖn ¸p THA H×nh 6. S¬ ®å m¹ch c¶m biÕn nhiÖt ®é khÝ n¹p khi 4,50 m¾c Rb nèi tiÕp víi ECU 4,25 4,00 3,75 Theo s¬ ®å h×nh 7 ta tÝnh dßng ®iÖn I 3,50 3,25 3,00 ch¹y trong m¹ch: 2,75 2,50 Vc ) I= R (kΩ + R b + R THA R 405 22,5 §iÖn trë 13,5 0,9 1,5 2,2 3,2 4,5 6,3 9,0 HiÖu ®iÖn thÕ ®o ®−îc ë ®Çu ra THA: H×nh 8. §å thÞ VTHA = f(Rb)
NhËn xÐt: Tõ ®å thÞ trªn ta thÊy khi ®iÖn 5V VC trë Rb t¨ng th× ®iÖn ¸p ë ®Çu THA t¨ng (gi¸ trÞ R404 ®iÖn trë cµng lín ®iÖn ¸p t¨ng cµng Ýt). NghÜa THW Rb R411 E21 lµ thêi gian nhÊc kim t¨ng vµ ng−îc l¹i. Do ®ã E THW C¶m biÕn muèn thay ®æi thêi gian nhÊc kim t¨ng hay n−íc E2 lµm m¸t THW ECU gi¶m th× ta chØ cÇn thay ®æi gi¸ trÞ ®iÖn trë Rb rTHW tõ ®ã nhiªn liÖu phun sÏ t¨ng hoÆc gi¶m. H×nh 10. S¬ ®å m¹ch hiÖu chØnh c¶m biÕn nhiÖt ®é n−íc lμm m¸t b»ng c¸ch l¾p Rb nèi tiÕp ECU v. §Ò xuÊt ph−¬ng ¸n hiÖu chØnh tÝn Theo h×nh 11 ta tÝnh dßng ®iÖn ch¹y hiÖu c¶m biÕn nhiÖt ®é n−íc lμm trong m¹ch: m¸t b»ng c¸ch m¾c nèi tiÕp biÕn V C =5V trë Rb víi cùc THW tõ c¶m biÕn ®Õn ECU R 404 v thw C¶m biÕn nhiÖt ®é n−íc lµm m¸t (CTS) Thermistor lµ mét nhiÖt ®iÖn trë, nã b¸o th−êng xuyªn nhiÖt ®é cña dung dÞch lµm m¸t Rb ®éng c¬ vÒ ECU d−íi d¹ng c¸c tÝn hiÖu ®iÖn ¸p thay ®æi. NÕu nhiÖt ®é n−íc lµm m¸t thÊp, Rthw ECU ph¸t tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn hÖ thèng ®Þnh l−îng nhiªn liÖu cung cÊp thªm nhiªn liÖu ®Ó ®éng c¬ cã thÓ lµm viÖc ë t×nh tr¹ng l¹nh. H×nh 11. M¹ch c¶m biÕn nhiÖt ®é n−íc lμm m¸t ECU còng cã thÓ thay ®æi thêi ®iÓm ®¸nh löa Vc ®Ó thÝch hîp víi nhiÖt ®é ®éng c¬. HÇu hÕt I= + R b + R THW R 404 c¸c ®éng c¬ ®Æt ngang dïng mét qu¹t ®iÖn ®Ó lµm m¸t ®éng c¬. Khi ®éng c¬ l¹nh, sù lµm HiÖu ®iÖn thÕ ®o ®−îc ë ®Çu THW: m¸t kh«ng cÇn thiÕt, qu¹t ngõng. Khi ®éng c¬ VTHW = I.(R b + R THW ) nãng qu¹t ho¹t ®éng, ECU ®iÒu khiÓn viÖc Vc ®ãng më qu¹t ®iÖn th«ng qua tÝn hiÖu nhËn tõ VTHW = R 404 c¶m biÕn nhiÖt ®é n−íc lµm m¸t. 1+ R b + R THW D−íi ®©y lµ s¬ ®å m¹ch c¶m biÕn nhiÖt Do R404 vµ Vc lµ h»ng sè (R404 = 2700 Ω ®é n−íc lµm m¸t trÝch ra tõ ECU. vµ Vc = 5 V) nªn ®iÖn ¸p t¹i ®Çu THW phô thuéc vµo Rb vµ RTHW. 5V VC Trong tr−êng hîp nhiÖt ®é n−íc lµm m¸t R404 THW cè ®Þnh, gi¶ sö ë nhiÖt ®é n−íc lµm m¸t R411 E21 (85 ÷ 900C) th× RTHW = 300 Ω = const. E THW C¶m biÕn n−íc E2 lµm m¸t Cã thÓ tÝnh: THW ECU rTHW ⎡ 1 1⎤ R THW = R 0 . exp ⎢β.( − )⎥ = const ⎣ T T0 ⎦ H×nh 9. S¬ ®å c¶m biÕn nhiÖt ®é khÝ n¹p Víi R0: ®iÖn trë ë nhiÖt ®é T0 nguyªn thuû
tÕ chóng t«i nhËn thÊy viÖc t¸c ®éng vµo e = 2,71828 m¹ch ®iÒu khiÓn ®iÖn tö trªn c¸c « t« ®êi míi T, T0 lµ nhiÖt ®é tuyÖt ®èi (K) nh»m môc ®Ých ®iÒu chØnh tû lÖ hçn hîp nhiªn β: hÖ sè chän theo ®iÖn trë RTHW. liÖu - khÝ trong xylanh cho phï hîp víi ®iÒu Tõ ®ã ta cã: kiÖn sö dông ë ViÖt nam lµ hoµn toµn cÇn thiÕt. Néi dung bµi b¸o giíi thiÖu kÕt qu¶ tÝnh 5 VTHW = to¸n hiÖu chØnh m¹ch c¶m biÕn nhiÖt ®é khÝ 2700 1+ n¹p vµ hiÖu chØnh m¹ch c¶m biÕn nhiÖt ®é R b + 300 n−íc lµm m¸t ®Ó thay ®æi ®iÖn ¸p vµ qua ®ã Thay gi¸ trÞ vµo biÓu thøc trªn ta cã b¶ng thay ®æi thêi gian n©ng kim phun tøc lµ thay sau: (b¶ng 2). ®æi l−îng phun nhiªn liÖu. Bªn c¹nh ph−¬ng B¶ng 2 Tõ ®å th× h×nh ¸n sö dông biÕn trë m¾c nèi tiÕp víi m¹ch §iÖn trë Rb VTHW 12 ta thÊy khi ®iÖn c¶m biÕn, chóng ta cã thÓ sö dông nhiÒu (kΩ) (V) trë Rb t¨ng th× ®iÖn ph−¬ng ¸n kh¸c nh»m t¸c ®éng vµo m¹ch 2,4 2,50 ¸p ë ®Çu THW ®iÒu khiÓn mµ trong ph¹m vi bµi b¸o ch−a ®Ò 3,0 2,75 3,7 3,00 t¨ng, nghÜa lµ thêi cËp tíi. §Ó kÕt qu¶ nghiªn cøu cã thÓ øng 4,7 3,25 gian nhÊc kim t¨ng dông réng r·i trong thùc tÕ cÇn cã thªm nhiÒu 6,0 3,50 lªn vµ ng−îc l¹i bµi thÝ nghiÖm ®Ó t×m ra gi¸ trÞ ®iÖn ¸p ®Ó ®iÒu 7,8 3,75 (®iÖn trë cµng t¨ng chØnh l−îng phun nhiªn liÖu tèi −u trong ®iÒu 10,5 4,00 th× ®iÖn ¸p cµng kiÖn nhiÖt ®íi ë ViÖt nam. Trong ®iÒu kiÖn 15,0 4,25 24,0 4,50 t¨ng chËm). hiÖn nay th× ®©y lµ mét h−íng nghiªn cøu cã tÝnh kh¶ thi cao trong ®iÒu kiÖn c¸c linh kiÖn Do ®ã, muèn thay ®æi thêi gian nhÊc kim ®iÖn tö trªn « t« ®êi míi hÇu hÕt ph¶i nhËp t¨ng hay gi¶m th× chØ cÇn thay ®æi gi¸ trÞ ®iÖn khÈu víi gi¸ thµnh cao, ®ång thêi còng phï trë Rb tõ ®ã nhiªn liÖu phun t¨ng hoÆc gi¶m. hîp víi xu h−íng néi ®Þa ho¸ cña ChÝnh phñ. Do ®ã, muèn thay ®æi thêi gian nhÊc kim t¨ng hay gi¶m th× chØ cÇn thay ®æi gi¸ trÞ ®iÖn trë Rb tõ ®ã nhiªn liÖu phun t¨ng hoÆc gi¶m. Tµi liÖu tham kh¶o [1]. TS. NguyÔn Duy TiÕn. Thay thÕ x¨ng pha ch× V (V) §iÖn ¸p b»ng x¨ng kh«ng ch×, chuyªn ®Ò sau ®¹i häc.. THW §HGTVT 2000. [2]. TS. NguyÔn Duy TiÕn. HÖ thèng cung cÊp 4,50 4,25 nhiªn liÖu thÕ hÖ míi (bµi gi¶ng cao häc). 4,00 3,75 [3]. KS. NguyÔn Ngäc TrÝ. H−íng dÉn sö dông b¶o 3,50 3,25 tr× vµ söa ch÷a xe « t« ®êi míi. NXB TrÎ 1997. 3,00 2,75 2,50 [4]. Tæng c«ng ty x¨ng dÇu ViÖt nam, Ph−¬ng ¸n ) thay thÕ x¨ng ch× trªn hÖ thèng l−u th«ng cña Tæng R (kΩ c«ng ty x¨ng dÇu ViÖt nam. C«ng v¨n sè 200/XD- 10,5 15,0 §iÖn trë KD ngµy 21/2/2001. 3,0 3,7 4,7 6,0 7,8 2,4 24 H×nh 12. §å thÞ VTHW = f(Rb) [5]. Kh¶o nghiÖm ®éng c¬ dïng x¨ng kh«ng pha ch×. Bé m«n §C§T §HBK Hµ néi vµ Côc §¨ng kiÓm, Hµ Néi, 2001. KÕt luËn [6]. § Ò t µ i N C K H c Ê p b é 2 0 0 2 . M · s è Qua qu¸ tr×nh tÝnh to¸n vµ kh¶o s¸t thùc B.2002 - 35 - 28♦