zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Luận Văn - Báo Cáo

» Cơ khí - Chế tạo máy

Đồ án Cơ khí: Khai thác kĩ thuật hệ thống đánh lửa trên xe Toyota Vios

Chia sẻ: Đỗ Trình | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:100

Báo xấu

189
lượt xem 33
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung của đồ án trình bày tổng quan về hệ thống đánh lửa; hệ thống đánh lửa trực tiếp trên xe Toyota Vios; thiết bị chẩn đoán; khai thác hệ thống đánh lửa trực tiếp trên xe Toyota Vios.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đồ án Cơ khí: Khai thác kĩ thuật hệ thống đánh lửa trên xe Toyota Vios

KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA XE VIOS MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Chiếc ô tô không còn xa lạ với tất cả mọi người, nó có tính cơ động cao và phạm vi SVTH: VŨ ĐÌNH THỦY 1
KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA XE VIOS hoạt động rộng. Do vậy, trên toàn thế giới ô tô đóng vai trò rất quan trọng, phục vụ cho sự phát triển kinh tế xã hội và an ninh quốc phòng. Năm 1885, đánh dấu sự ra đời của chiếc ô tô đầu tiên do Kral Benz chế tạo. Năm 1891, ô tô điện ra đời ở Mỹ. Năm 1892, Rudolf Diesel cho ra đời động cơ Diesel và chế tạo hàng loạt. Cuộc cách mạng ô tô thực sự bắt đầu năm 1896 khi Henry Ford hoàn thiện và cho lắp ráp hàng loạt lớn. Cho tới nay, ô tô không ngừng được chế tạo và phát triển, ngành ô tô đã trở thành ngành công nghiệp đa ngành. Ở Việt Nam, ngành ô tô đã trở thành ngành công nghiệp trọng điểm và đạt được nhiều bước tiến vượt bậc với nhiều nhà máy lắp ráp, các trung tâm dịch vụ bảo dưỡng, sửa chữa và trung tâm phụ tùng lớn của nhiều hãng xe lớn như Toyota, Ford, GM, Mazda, Hyundai, Kia, Misubishi, Mecxedec Benz, Renault, ... Vì vậy nguồn nhân lực cho ngành ô tô rất lớn, đòi hỏi phải có trình độ và khả năng làm việc trong môi trường công nghiệp. Nên việc đào tạo nguồn nhân lực rất được chú trọng. Sau ba năm học tập tại trường, em đã được các thầy cô trang bị cho những kiến thức cơ bản về chuyên ngành. Để tổng kết và đánh giá quá trình rèn luyện em được khoa cơ khí và bộ môn ô tô giao cho nhiệm vụ hoàn thành đồ án môn học với nội dung: “ Khai thác kĩ thuật hệ thống đánh lửa trên xe Toyota Vios”. Với kinh nghiệm ít ỏi và kiến thức còn hạn chế nhưng với sự tận tình chỉ bảo của thầy Lê Quang Thắng em đã hoàn thành được đồ án này. Đồ án gồm có 4 chương, bao gồm: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA. CHƯƠNG 2. HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRÊN XE TOYOTA VIOS CHƯƠNG 3. THIẾT BỊ CHUẨN ĐOÁN OBD II CHƯƠNG 4 : KHAI THÁC HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA Mặc dù đã hết sức cố gắng và được sự chỉ bảo tận tình của thầy Lê Quang Thắng và các bạn nhưng do khả năng của bản thân em có hạn nên đồ án không tránh khỏi những SVTH: VŨ ĐÌNH THỦY 2
KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA XE VIOS thiếu sót. Vì vậy, em mong nhận được sự chỉ đạo và góp ý của các thầy cô và các bạn để đồ án của em được hoàn thiện hơn. Em xin trân thành cảm ơn thầy Lê Quang Thắng đã tận tình chỉ bảo, các thầy cô trong bộ môn đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho em hoàn thành đồ án này. Vĩnh Yên, ngày ..... tháng …. năm 2019 . Sinh viên thực hiện VŨ ĐÌNH THỦY SVTH: VŨ ĐÌNH THỦY 3
KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA XE VIOS CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 1.1: Nhiệm vụ và yêu cầu của hệ thống đánh lửa. 1.1.1: Nhiệm vụ. Hệ thống đánh lửa (HTĐL) có nhiệm vụ biến dòng điện một chiều thế hiệu thấp (6, 12 hay 24) hoặc các xung điện xoay chiều thế hiệu thấp thành các xung điện cao thế (12000 ÷ 24000V) đủ để tạo nên tia lửa đốt cháy hỗn hợp làm việc trong các xi lanh của động cơ vào những thời điểm thích hợp và tương ứng với trình tự xi lanh và chế độ làm việc của động cơ. Trong một số trường hợp, hệ thống đánh lửa còn dùng để hỗ trợ khởi động tạo điều kiện khởi động động cơ được dễ dàng ở nhiệt độ thấp. 1.1.2: Yêu cầu. Hệ thống đánh lửa phải đáp ứng các yêu cầu chính sau: Phải đảm bảo thế hiệu đủ để tạo ra được tia lửa điện phóng qua khe hở giữa các điện cực của buji. Tia lửa điện phải có năng lượng đủ lớn để đốt cháy được hỗn hợp làm việc trong mọi điều kiện làm việc của động cơ. Thời điểm đánh lửa phải tương ứng với góc đánh lửa sớm hợp lý nhất ở mọi chế độ làm việc của động cơ. Độ tin cậy làm việc của hệ thống đánh lửa phải tương ứng với độ tin cậy làm việc của động cơ. Kết cấu đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, giá thành rẻ. 1.2. Phân loại hệ thống đánh lửa. 1.2.1. Hệ thống đánh lửa thường. Biến áp đánh lửa có hai cuộn dây: cuộn sơ cấp W1 có khoảng 250 ÷ 400 vòng, cuộn thứ cấp W2 có khoảng 19000 ÷ 26000 vòng. SVTH: VŨ ĐÌNH THỦY 4
KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA XE VIOS Cam 1 của bộ chia điện được dẫn động quay từ trục phân phối, làm nhiệm vụ đóng mở tiếp điểm KK’, tức là nối ngắt mạch sơ cấp của biến áp đánh lửa. Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống đánh lửa thường. 1 cam; 2 cần tiếp điểm; 3 bobin đánh lửa; 4 bộ chia điện 5 buji; R điện trở; C tụ điện; W1 cuộn sơ cấp; W2 cuộn thứ cấp + Khi KK’ đóng: trong mạch sơ cấp xuất hiện dòng điện sơ cấp i1. Dòng này tạo nên một từ trường khép mạch qua lõi thép và hai cuộn dây của biến áp đánh lửa. + Khi KK’ mở: mạch sơ cấp bị ngắt, dòng i1 và từ trường do nó tạo nên mất đi. Do đó, trong cả hai cuộn dây sẽ xuất hiện các sức điện động tự cảm tỷ lệ thuận với tốc độ biến thiên của từ thông. Bởi vì cuộn W2 có số vòng dây lớn nên sức điện động cảm ứng sinh ra trong nó cũng lớn, đạt giá trị khoảng 12000 ÷ 24000V. Điện áp cao này truyền từ cuộn thứ cấp qua rô to của bộ chia điện 4 và các dây dẫn cao áp đến các biji đánh lửa 5 theo thứ tự nổ của động cơ. Khi thế hiệu thứ cấp đạt giá trị Udl thì sẽ xuất hiện tia lửa điện phóng qua khe hở buji đốt cháy hỗn hợp làm việc trong xi lanh. Vào thời điểm tiếp điểm mở, trong cuộn W1 cũng xuất hiện một sức điện động tự cảm khoảng 200 ÷ 300V. Nếu như không có tụ điện C mắc song song với tiếp điểm KK’, thì sức điện động sẽ gây ra tia lửa mạnh phóng qua tiếp điểm, làm cháy rỗ các má vít, đồng thời làm cho dòng sơ cấp và từ trường của nó mất đi chậm hơn và vì thế thế hiệu thứ cấp cũng sẽ không lớn. SVTH: VŨ ĐÌNH THỦY 5
KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA XE VIOS Khi có tụ C dòng sơ cấp và sức điện động tự cảm e1 được dập tắt nhanh chóng, không gây ra tia lửa ở tiếp điểm và U2 tăng lên. 1.2.2 Hệ thống đánh lửa Manhêtô. Hình 1.2 Hệ thống mạch từ của Manheto. Hình 1.3 Sơ đồ mạch điện của Manheto. 1 – lõi thép; 2 – cuộn sơ cấp; 3 – cuộn thứ cấp; 4 – má cực; 5 – kim đánh lửa phụ; 6 – điện cực bộ chia điện; 7 – rô to;8,9 – bánh răng; 10 – buji; 11 – rô to nam châm; 12 – cam;13 – tiếp điểm chính; 14 – tiếp điểm động; 15 – công tắc điện; 16 – cam SVTH: VŨ ĐÌNH THỦY 6
KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA XE VIOS Nguyên lý tạo nên điện cao thế tương tự như ở hệ thống đánh lửa thường dùng ắc quy, chỉ khác là dòng điện trong cuộn dây sơ cấp sinh ra là do sức điện động cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây khi nam châm quay tương tự như ở máy phát xoay chiều kích thích bằng nam châm vĩnh cửu. Các quá trình vật lý xảy ra trong Manheto cũng tương tự như trong hệ thống đánh lửa thường, tức là cũng có thể chia làm ba giai đoạn và mô tả bằng những phương trình toán học giống nhau. 1.2.3 Hệ thống đánh lửa bán dẫn. 1.2.3.1Hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm điều khiển. Hình 1.4 Hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm điều khiển. B, C, E Các cực của transistor SW Công tắc W1, W2 Cuộn sơ cấp, cuộn thứ cấp Rb, Rf Các điện trở; K – Khóa điện; → Chiều dòng điện, Z – Đến buji Khi bật công tắc máy IG/SW thì cực E của transistor được cấp nguồn dương, cực C của transistor được nối trực tiếp với nguồn âm. Khi tiếp điểm KK’ đóng: cực B của transistor được nối với nguồn âm, UBE
KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA XE VIOS Dòng sơ cấp: I1 = Ic + Ib = Ie. Dòng điện này tạo nên từ thông khép mạch qua lõi thép và hai cuộn dây của biến áp đánh lửa. Khi tiếp điểm KK’ mở dòng sơ cấp và từ thông do nó sinh ra bị mất đột ngột, cảm ứng sang cuộn thứ cấp một sức điện động cao thế và xuất hiện tia lửa. Tại thời điểm KK’ mở, trong cuộn sơ cấp cũng xuất hiện sức điện động E1 = (200 ÷ 300)V, làm hỏng transistor. Để giảm E1 người ta phải dùng biến áp có Kba lớn và L1 nhỏ hoặc dùng các mạch bảo vệ cho transistor. Trên thực tế, để giảm dòng điện qua tiếp điểm người ta dùng nhiều transistor mắc nối tiếp. 1.2.3.2 Hệ thống đánh lửa bán dẫn không có tiếp điểm. a. Hệ thống đánh lửa bán dẫn sử dụng cảm biến điện từ. Hình 1.5 Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến điện từ. T1, T2, T3 – Các transistor R1, R2, R3, R4, R5 – Các điện trở C –Tụ điện; D – Diode; W1 – Cuộn sơ cấp; W2 – Cuộn thứ cấp; IG/SW – Công tắc; 1 – Ắc quy; 2 – Cuộn dây cảm biến; 3 – Bobin; 4 – Đến buji SVTH: VŨ ĐÌNH THỦY 8
KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA XE VIOS Khi bật công tắc máy sẽ xuất hiện các dòng điện sau: Dòng I1: Từ (+) AQ qua IG/SW đến R1 đến R2 đến () AQ, tạo ra điện áp đệm UR2 trên cực B của T1. Tuy nhiên UR2 chưa đủ để làm cho T1 mở. Dòng I2: Từ (+) AQ qua IG/SW đến R4 đến R5 đến () AQ, tạo ra điện áp đệm UR5 trên cực B của T3, T3 dẫn, xuất hiện dòng điện sơ cấp đi từ (+) AQ đến IG/SW đến bobin đến T3 đến () AQ. Dòng điện này tạo nên từ thông khép kín mạch qua lõi thép và hai cuộn dây của biến áp đánh lửa. Khi trên cuộn dây cảm biến không có tín hiệu điện áp hoặc điện áp âm thì T1 ngắt, T2 ngắt, T3 vẫn tiếp tục dẫn. Khi trên cuộn dây cảm biến có tín hiệu điện áp dương, kết hợp với điện áp đệm UR2, làm cho T1 dẫn, T2 dẫn, T3 ngắt. Dòng điện qua cuộn sơ cấp và từ thông do nó sinh ra bị mất đột ngột, cảm ứng sang cuộn thứ cấp một sức điện động cao thế và xuất hiện tia lửa. b. Hệ thống đánh lửa bán dẫn sử dụng cảm biến quang. Hình 1.6 Sơ đồ hệ thống đánh lửa bán dẫn sử dụng cảm biến quang. T1, T2, T3, T4, T5 – Các transistor R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, Rf – Các điện trở D1, D2, D3 – Các diode IG/SW – Công tắc; 1 Ắc quy; 2 – Bô bin; 3 – Đến buji Khi bật công tắc máy sẽ xuất hiện các dòng điện sau: Dòng I1: Từ (+) AQ qua IG/SW đến R6 đến R1 đến D1. SVTH: VŨ ĐÌNH THỦY 9
KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA XE VIOS Dòng I2: Từ (+) AQ qua IG/SW đến R7 đến R8 đến () AQ, tạo ra điện áp đệm UR8 trên cực B của T5, T5 dẫn, xuất hiện dòng sơ cấp đi từ: (+) AQ qua IG/SW đến Rf đến bobin đến T5 đến () AQ. Dòng điện này tạo nên từ thông khép mạch qua lõi thép và hai cuộn dây của biến áp đánh lửa. Khi rotor quay, tại vị trí đĩa cảm quang ngăn dòng ánh sáng tử LED D1 sang transistor T1, T1 ngắt, T2 ngắt, T3 ngắt, T4 ngắt, T5 vẫn tiếp tục dẫn. Tại vị trí đĩa cảm quang cho dòng ánh sáng tử LED D1 sang transistor T1, T1 dẫn, T2 dẫn, T3 dẫn, T4 dẫn, T5 ngắt. Dòng điện qua cuộn sơ cấp và từ thông do nó sinh ra bị mất đột ngột, cảm ứng sang cuộn thứ cấp một sức điện động cao thế và xuất hiện tia lửa. c. Hệ thống đánh lửa bán dẫn sử dụng cảm biến Hall. Hình 1.7 Sơ đồ hệ thống đánh lửa bán dẫn sử dụng cảm biến Hall. IG/SW – Công tắc; C1, C2 – Các tụ điện; T1, T2, T3 – Các transistor R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, Rf – Các điện trở D1, D2, D3, D4, D5 – Các diode; 1 Ắc quy; 2 – Bobin; 3 – Đến buji Khi bật công tắc máy sẽ xuất hiện dòng điện I1 đi từ (+) AQ qua IG/SW đến D1 đến R1, cung cấp điện cho cảm biến Hall. Khi rotor quay tại vị trí cánh chắn xen giữa nam châm và phần tử Hall thì điện áp đầu ra của cảm biến Ura ≈ 12V, T1 dẫn,T2 dẫn, T3 dẫn. Lúc này dòng sơ cấp đi theo mạch SVTH: VŨ ĐÌNH THỦY 10
KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA XE VIOS sau: (+) AQ qua IG/SW đến Rf đến bobin đến T3 đến () AQ. Dòng điện này tạo nên từ thông khép mạch qua lõi thép và hai cuộn dây của biến áp đánh lửa. Khi cánh chắn rời khỏi vị trí giữa nam châm và phần tử Hall thì điện áp đầu ra của cảm biến Hall Ura≈ 0V, T1 ngắt, T2 ngắt, T3 ngắt. Dòng điện qua cuộn sơ cấp và từ thông do nó sinh ra bị mất đột ngột, cảm ứng sang cuộn thứ cấp một sức điện động cao thế và xuất hiện tia lửa. 1.2.4. Hệ thống đánh lửa điện tử. 1.2.4.1. Hệ thống đánh lửa gián tiếp. Hình 1.8 Sơ đồ hệ thống đánh lửa gián tiếp. T1, T2 – Các transistor; W1, W2 – Cuộn sơ cấp, cuộn thứ cấp G – Cảm biến vị trí trục khuỷu; NE – Cảm biến tốc độ động cơ 1 Ắc quy; 2 – Công tắc; 3 – Tín hiệu phản hồi; 4 – Kiểm soát góc ngậm điện; 5 – Các cảm biến khác; 6 – Đến buji Hệ thống đánh lửa này là một trong số các kiểu hệ thống đánh lửa điều chỉnh theo một chương trình trong bộ nhớ của ECU. Sau khi nhận các tín hiệu từ các cảm biến như cảm biến tốc độ động cơ NE, cảm biến vị trí trục khuỷu G, cảm biến nhiệt độ khí nạp… ECU sẽ tính toán và phát ra tín hiệu đánh lửa tối ưu đến IC đánh lửa SVTH: VŨ ĐÌNH THỦY 11
KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA XE VIOS để điều khiển việc đánh lửa. Việc phân phối điện cao thế đến các buji theo thứ tự làm việc và các chế độ tương ứng của các xi lanh thông qua bộ chia điện. Ưu điểm: thời điểm đánh lửa chính xác, loại bỏ được các chi tiết dễ hư hỏng như: bộ ly tâm, chân không. Nhược điểm: + Tổn thất nhiều năng lượng qua bộ chia điện và trên dây cao áp. + Gây nhiễu vô tuyến trên mạch thứ cấp. + Khi động cơ có tốc độ cao và số xi lanh lớn thì dễ xảy ra đánh lửa đồng thời ở hai dây cao áp kề nhau. + Bộ chia điện cũng là chi tiết dễ hư hỏng nên cần phải thường xuyên theo dõi và bảo dưỡng. 1.2.4.2 Hệ thống đánh lửa trực tiếp. Ưu điểm: + Không có dây cao áp hoặc dây cao áp rất ngắn nên giảm được năng lượng mất mát, giảm điện dung ký sinh và giảm nhiễu sóng vô tuyến. + Không còn bộ phân phối điện cao áp nên không còn khe hở trên đường dẫn cao áp. + Bỏ được các chi tiết dễ hư hỏng và phải chế tạo bằng vật liệu cách điện tốt như bộ phân phối, chổi than, nắp bộ chia điện. + Không có sự đánh lửa giữa hai dây cao áp gần nhau. Hệ thống đánh lửa trực tiếp bao gồm hai loại: a. Hệ thống đánh lửa sử dụng bobin đôi. SVTH: VŨ ĐÌNH THỦY 12
KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA XE VIOS HÌnh 1.9 Hệ thống đánh lửa trực tiếp sử dụng bobin đôi. G1, G2 – Cảm biến vị trí trục khuỷu; Ne – Cảm biến tốc độ động cơ T1, T2 – Các transistor; 1 Ắc quy; 2 – Công tắc; 3 – Buji; 4 – Cuộn đánh lửa; 5 – Các cảm biến khác Giả sử đến thời điểm đánh lửa thích hợp cho máy nổ số 1, piston của máy số 1 và máy số 4 đều đến gần điểm chết trên nhưng do máy số 4 đang trong kỳ thải nên vùng môi chất lúc này chứa nhiều ion, tạo thành môi trường dẫn điện nên buji ở máy số 4 sẽ không đánh lửa. Còn máy số 1 đang trong kỳ nén nên sẽ đánh lửa ở buji máy số 1. Việc đánh lửa ở buji của máy số 2 và 3 cũng tương tự. Với hệ thống đánh lửa này, tuy đã có nhiều ưu điểm nhưng vẫn còn tồn tại dây cao áp từ bobin đôi đến các buji. Do đó vẫn còn tổn thất năng lượng trên dây cao áp. b. Hệ thống đánh lửa trực tiếp sử dụng bobin đơn. SVTH: VŨ ĐÌNH THỦY 13
KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA XE VIOS Hình 1.10 Sơ đồ hệ thống đánh lửa trực tiếp sử dụng bobin đơn. G – cảm biến vị trí trục khuỷu; Ne – cảm biến tốc độ động cơ; T1, T2, T3 – các transistor; 1 – các cuộn đánh lửa; 2 – đến buji Với hệ thống đánh lửa sử dụng bobin đơn, mỗi bobin dùng cho một buji. IC đánh lửa, bobin và buji được tích hợp vào một kết cấu gọn nhẹ, không còn dây cao áp. Điều này làm hạn chế rất nhiều năng lượng mất mát, tránh làm nhiễu sóng vô tuyến và làm giảm tần số hoạt động của bobin nên hệ thống này được sử dụng rất nhiều trên những động cơ hiện đại trong thời gian gần đây. Góc đánh lửa sớm và điều chỉnh góc đánh lửa sớm. Góc đánh lửa sớm. Góc đánh lửa sớm và góc quay của trục khuỷu động cơ tính từ thời điểm xuất hiện tia lửa điện tại buji cho đến khi piston lên tới điểm chết trên. Góc đánh lửa sớm ảnh hưởng rất lớn đến công suất, tính kinh tế và độ ô nhiễm của khí thải động cơ. Góc đánh lửa sớm tối ưu phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Trong đó: Áp suất trong buồng đốt tại thời điểm đánh lửa. Nhiệt độ buồng đốt. Áp suất trên đường ống nạp. Nhiệt độ nước làm mát động cơ. Nhiệt độ môi trường. Số vòng quay của động cơ. Chỉ số octan của xăng. Ở các đời xe cũ, góc đánh lửa sớm chỉ điều khiển theo hai thông số: tốc độ và tải của động cơ. Tuy nhiên hệ thống đánh lửa ở một số xe có trang bị thêm van nhiệt và sử dụng bộ phận đánh lửa sớm theo hai chế độ nhiệt độ. Trên các xe đời mới, góc đánh lửa sớm được điều khiển tối ưu theo chương trình phụ thuộc vào thông số nêu trên. Góc đánh lửa sớm thực tế khi động cơ hoạt động được xác định bằng công thức: bd cb hc SVTH: VŨ ĐÌNH THỦY 14
KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA XE VIOS Trong đó: θ: Góc đánh lửa sớm thực tế. θbđ: Góc đánh lửa sớm ban đầu. θcb: Góc đánh lửa sớm cơ bản. θhc: Góc đánh lửa sớm hiệu chỉnh. Hình 1.11 Góc đánh lửa thực tế. Khi số vòng quay của động cơ tăng: thời gian làm việc của chu trình bị rút ngắn, do đó góc đánh lửa sớm cần phải tăng lên. Nếu thời gian cháy của nhiên liệu không đổi thì θs phải tăng tuyến tính theo n, nhưng do n tăng làm tăng áp suất và nhiệt độ trong xi lanh (do giảm lọt khí và thời gian truyền nhiệt), tăng chuyển động lốc xoáy của hỗn hợp. Vì thế tốc độ cháy tăng lên và thời gian cháy tương ứng giảm đi nên ở số vòng quay cao θs tăng theo qui luật phi tuyến. Sự thay đổi góc đánh lửa sớm phụ thuộc vào số vòng quay trong hầu hết các động cơ được thực hiện nhờ bộ điều chỉnh ly tâm.\ Hình 1.12 Quan hệ giữa góc đánh lửa sớm và số vòng quay trục khuỷu. Tốc độ cháy của hỗn hợp phụ thuộc vào thành phần của nó và được xác định bằng hệ số dư lượng không khí α và được xác định theo biểu thức: SVTH: VŨ ĐÌNH THỦY 15
KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA XE VIOS Khi α = 1 : hỗn hợp lý tưởng. Khi α > 1 : hỗn hợp nhạt. Khi α
KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA XE VIOS Hình 1.14 Ảnh hưởng của góc đánh lửa sớm đến sự thay đổi áp suất trong xy lanh động cơ. θ góc quay trục khuỷu ;θi – góc cháy trễ;θs góc đánh lửa sớm ; c’ thời điểm đánh lửa; c1 thời điểm nhiên liệu bốc cháy Hình 1.15 Quan hệ giữa góc đánh lửa sớm và tải trọng ở các số vòng quay khác nhau. Nếu buji đánh lửa quá muộn thì quá trình cháy sẽ kéo dài trên hành trình giãn nở vì nhiên liệu bốc cháy trong điều kiện không gian công tác của xy lanh tăng và tác dụng của vận động rối yếu dần. Tốc độ tăng áp suất trung bình wtb và áp suất cháy cực đại pz có trị số nhỏ. Buji đánh lửa quá sớm làm cho quá trình cháy diễn ra trong piston đang đi lên ĐCT làm tốn công nén, đồng thời áp suất lớn nhất cũng nhỏ. Hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm. Động cơ trên ô tô có khả năng thích ứng rất cao. Từ lúc khởi động và trong suốt quá SVTH: VŨ ĐÌNH THỦY 17
KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA XE VIOS trình làm việc của động cơ liên tục thay đổi. Tùy từng chế độ làm việc của động cơ mà ECU thực hiện việc điều chỉnh góc đánh lửa sớm đúng với bản đồ góc đánh lửa sớm lý tưởng ở chế độ khởi động, chế độ cầm chừng, chế độ hâm nóng sau khởi động…đảm bảo hiệu suất động cơ cao nhất cũng như giảm ô nhiễm và tiêu hao nhiên liệu. Chế độ khởi động. Góc đánh lửa sớm được đặt ở một giá trị nhất định, không thay đổi trong suốt quá trình khởi động. Gía trị của góc đánh lửa sớm phụ thuộc vào backup IC trong ECU đã lưu trữ các số liệu về góc đánh lửa. Hình 1.16 Điều khiển đánh lửa ở chế độ khởi động. G – Cảm biến vị trí trục khuỷu; NE – Cảm biến tốc độ động cơ; 1 – Back – up; 2 – Bộ vi xử lí Thông thường, góc đánh lửa sớm được chọn nhỏ hơn 10o. Với góc đánh lửa này, động cơ được khởi động dễ dàng ngay cả khi nguội, đồng thời tránh sự nổ dội. Việc hiệu chỉnh theo nhiệt độ góc đánh lửa sớm khi khởi động không cần thiết vì thời gian khởi động rất ngắn. Khi có tín hiệu khởi động, mạch chuyển đổi trạng thái sẽ nối đường IGT sang vị trí ST. Khi đó xung IGT được điều khiển bởi back – up IC thông qua hai tín hiệu G và NE. Nếu động cơ đã nổ, đường IGT sẽ được nối sang vị trí After ST và việc hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm sẽ được thực hiện bởi ECU. Chế độ sau khởi động. SVTH: VŨ ĐÌNH THỦY 18
KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA XE VIOS Khi động cơ đã khởi động xong, góc đánh lửa sớm sẽ được hiệu chỉnh theo công thức: bd cb hc Trong đó, góc đánh lửa hiệu chỉnh (θhc) là tổng của tất cả các góc đánh lửa theo các điều kiện làm việc của động cơ. Hiệu chỉnh theo nhiệt độ nước làm mát động cơ. Hiệu chỉnh theo sự ổn định của động cơ trong chế độ cầm chừng. Hiệu chỉnh theo sự kích nổ. Hiệu chỉnh theo nhiệt độ khí nạp. Hiệu chỉnh theo các điều kiện khác. Tùy loại động cơ mà một số chức năng hiệu chỉnh của ECU có hoặc không. Ví dụ chức năng hiệu chỉnh góc đánh lửa theo sự kích nổ, theo sự trượt của xe cũng chỉ có ở các loại xe sang. Để ngăn ngừa các trường hợp xấu ảnh hưởng đến hoạt động và tuổi thọ của động cơ do đánh lửa quá sớm hoặc quá trễ, ECU chỉ thực hiện việc chỉnh góc đánh lửa sớm (bao gồm θcb + θhc) trong giới hạn từ 10o đến 45o trước điểm chết trên. Hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm theo nhiệt độ động cơ. Tùy thuộc vào nhiệt độ của động cơ được nhận biết từ cảm biến nhiệt độ nước làm mát mà góc đánh lửa sớm được hiệu chỉnh tăng hoặc giảm cho thích hợp với điều kiện cháy của hòa khí trong buồng đốt. Khi nhiệt độ của động cơ nằm trong khoảng 20 đến 60oC thì góc đánh lửa được hiệu chỉnh sớm hơn từ 0 ÷ 15o. Nếu nhiệt độ động cơ nhỏ hơn 20oC thì góc đánh lửa sớm cũng chỉ được cộng thêm 15o. Sở dĩ phải tăng góc đánh lửa sớm khi động cơ nguội là vì ở nhiệt độ thấp tốc độ cháy chậm, nên phải kéo dài thời gian để nhiên liệu cháy hết nhằm tăng hiệu suất động cơ. Khi nhiệt độ động cơ nằm trong khoảng 60o ÷ 100o, ECU không thực hiện sự hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm theo nhiệt độ SVTH: VŨ ĐÌNH THỦY 19
KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA XE VIOS Hình 1.17 Hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm theo nhiệt độ động cơ. ↑ tăng; ↓ giảm Trong trường hợp động cơ quá nóng (>110o) sẽ dễ gây ra hiện tượng kích nổ và tăng hàm lượng NOx trong khí thải, vì vậy ECU sẽ điều khiển giảm góc đánh lửa xuống một góc tối đa là 5o. Hiệu chỉnh phản hổi tỉ lệ khí – nhiên liệu. Trong quá trình phản hồi tỉ lệ khí – nhiên liệu, tốc độ động cơ thay đổi theo sự tăng hay giảm lượng phun nhiên liệu. Động cơ đặc biệt nhạy cảm với những thay đổi tỷ lệ khí – nhiên liệu khi nó chạy không tải, nên để chế độ không tải ổn định ECU động cơ sẽ làm sớm thời điểm đánh lửa để phù hợp với tỷ lệ khí – nhiên liệu. Góc thời điểm đánh lửa được làm sớm lên tối đa khoảng 5o bởi hiệu chỉnh này. Các tín hiệu liên quan đến hiệu chỉnh này: + Cảm biến oxy. + Vị trí bướm ga. + Tốc độ xe. Hiệu chỉnh tránh kích nổ Để nhận biết và tránh được sự kích nổ trên các xi lanh động cơ, trên động cơ được trang bị cảm biến kích nổ, cảm biến này ghi nhận lại sự kích nổ thông qua sự rung động cơ sau đó chuyển thành các xung tín hiệu dưới dạng tín hiệu điện và chuyển đến ECU của động cơ. Khi động cơ hoạt động bình thường thì các xung tín hiệu dao động rất nhỏ, khi xảy ra hiện tượng kích nổ các xung này sẽ dao động với biên độ lớn và truyền tới ECU của động cơ, ECU sẽ hiệu chỉnh và giảm góc đánh lửa sớm. Quá trình kiểm soát kích nổ được thực hiện theo một chu trình kín, hiện tượng kích nổ chỉ xảy ra ở một vài xi lanh. Vì vậy dựa vào thời điểm kích nổ và vị trí trục khuỷu mà ECU nhận biết được xi lanh nào đã cháy và xảy ra hiện tượng kích nổ. Việc hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm cho quá trình kích nổ chỉ được thực hiện ở xi lanh SVTH: VŨ ĐÌNH THỦY 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2428 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.