Bộ môn: Động cơ đốt trong Đồ án tốt nghiệp
SV: Phan Mạnh Hà GVHD: KS. Nguyễn Thế Trực
1
Luận văn
Đề tài: "Hệ thống phun xăng điện tử"
Bộ môn: Động cơ đốt trong Đồ án tốt nghiệp
SV: Phan Mạnh Hà GVHD: KS. Nguyễn Thế Trực
2
MỤC LỤC
Nội dung Trang
LỜI NÓI ĐẦU ....................................................................................................3
Chương I .............................................................................................................4
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU..............................................4
1.1. Đặt vấn đề. ..............................................................................................4
1.2. Phương pháp nghiên cứu. ........................................................................6
1.3. Nội dung nghiên cứu. ..............................................................................6
Chương II............................................................................................................7
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ ............7
2.1. Sơ lược về hệ thống phun xăng điện tử....................................................7
2.2. So sánh các chế độ làm việc của hệ thống phun xăng và hệ thống
dùng chế hòa khí. ...........................................................................................8
2.2.1. Chế độ không tải. ..............................................................................8
2.2.2. Chế độ tăng tốc. ................................................................................9
2.2.3. Chế độ khởi động. .............................................................................9
2.2.4. Chế độ sấy nóng..............................................................................11
2.2.5. Chế độ toàn tải................................................................................12
2.2.6. Chế độ giảm tốc đột ngột...................................................................13
2.3. Các thành phần chính trong hệ thống.....................................................13
2.3.1. Cảm biến và các tín hiệu đầu vào.....................................................13
2.3.1.1. Cảm biến và áp suất đường ống nạp ........................................13
2.3.1.2. Cảm biến tốc độ động cơ và vị trí pistong.................................15
2.3.1.3. Cảm biến vị trí bướm ga...........................................................17
2.3.1.4. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát và nhiệt độ khí nạp ...............18
2.3.1.5. Cảm biến oxy............................................................................20
2.3.1.6. Cảm biến kích nổ......................................................................21
2.3.1.7. Một số tín hiệu khác...................................................................22
2.3.2. Bộ điều khiển điện tử ECU. .............................................................23
2.3.2.1. Tổng quan về ECU..............................................................................23
2.3.2.2. Cấu tạo của ECU.................................................................................24
2.2.2.3. Mạch giao tiếp cổng vào....................................................................24
2.3.2.4. Mạch giao tiếp cổng ra.......................................................................27
2.3.3. Cơ cấu chấp hành và tín hiệu ra..................................................................27
2.3.3.1. Điều khiển vòi phun...........................................................................27
2.3.3.2. Điều khiển đánh lửa...........................................................................30
2.3.3.3. Điều khiển bơm xăng.........................................................................32
2.3.3.4. Điều khiển quạt làm mát động cơ......................................................34
2.3.3.5. Hệ thống chuẩn đoán.........................................................................35
Chương III.........................................................................................................37
Xây dựng tài liệu kỹ thuật kiểm tra hệ thống phun xăng điện tử ...................37
3.1. Giới thiệu chung....................................................................................37
3.2. Hệ thống phun xăng điện tử trên động cơ 5S - FE............................................37
Bộ môn: Động cơ đốt trong Đồ án tốt nghiệp
SV: Phan Mạnh Hà GVHD: KS. Nguyễn Thế Trực
3
3.3. Các thông sô kỹ thuật của hệ thống phun xăng điện tử.....................................41
3. 4. Quy trình kiểm tra ................................................................................44
3.4.1. Chuẩn đoán hệ thống dựa vào đèn check hoặc thiết bị đọc lỗi........44
3.4.1.1. Cách đọc lỗi trên đèn check......................................................44
3.4.1.2. Phân tích các lỗi trên hệ thống.................................................45
3.4.2. Kiểm tra các thành phần trong hệ thống phun xăng điện tử.............50
3.4.2.1. Kiểm tra nguồn của hệ thống...................................................50
3.4.2.2. Kiểm tra cảm biến vị trí bướm ga......................................................54
3.4.2.3. Kiểm tra cảm biến chân không..........................................................58
3.4.2.4. Kiểm tra vòi phun..............................................................................60
3.4.2.5. Kiểm tra cảm biến nhiệt độ khí nạp....................................................62
3.4.2.6. Kiểm tra cảm biến nhiệt độ nước làm mát..........................................65
3.4.2.7. Kiểm tra tín hiệu khởi động...............................................................67
3.4.2.8. Kiểm tra tín hiệu đánh lửa.................................................................69
3.4.2.9. Kiểm tra tín hiệu van không tải ISC..................................................73
3.4.2.10. Kiểm tra tín hiệu chuẩn đoán...........................................................75
3.4.2.11. Kiểm tra tín hiệu của cảm biến oxy.................................................78
3.4.2.12. Kiểm tra bơm xăng...........................................................................81
3.4.2.13. Kiểm tra công tắc nhiệt độ nước......................................................82
Chương IV ........................................................................................................83
XÂY DỰNG CÁC BÀI THÍ NGHIỆM VỀ HỆ THỐNG PHUN XĂNG DIỆN
TỬ TRÊN MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ 5S - FE.....................................................................83
Bộ môn: Động cơ đốt trong Đồ án tốt nghiệp
SV: Phan Mạnh Hà GVHD: KS. Nguyễn Thế Trực
4
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay với sự phát triển rất nhanh và mạnh mẽ của nền khoa học thì hệ
thống phun xăng điện tử sử dụng trên xe ôtô ngày càng được phát triển và sử
dụng rộng rãi.
Qua quá trình học tập và làm đồ án tốt nghiệp chúng tôi thấy rằng hệ
thống phun xăng điện tử sử dụng trên ôtô có những ưu điểm vượt trội so với
các hệ thống nhiên liệu trước đó như tiết kiệm nhiên liệu hơn, khí thải ra sạch
sẽ hơn, công suất được nâng cao hơn... Chính vì những ưu điểm vượt trội đó
tôi đã lựa chọn đề tài: “ Nghiên cứu xây dựng tài liệu kỹ thuật kiểm tra hệ
thống phun xăng điện tử và xây dựng các bài thí nghiệm trên mô hình động cơ
Toyota 5S – FE.
Được sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của thầy giáo Nguyễn Thế Trực cùng
toàn thể các thầy cô giáo trong bộ môn động cơ đốt trong đã tạo điều kiện cho
tôi hoàn thành đồ án này. Nhưng do chưa có kinh nghiệm và trình độ của bản
thân còn hạn chế nên trong đồ án không tránh khỏi những sai xót. Rất mong
được sự chỉ bảo của các thầy cô để đồ án ngày càng được hoàn thiện hơn.
Hà Nội ngày 28 tháng 5 năm 2008
Sinh viên thực hiện
Phan Mạnh Hà
Bộ môn: Động cơ đốt trong Đồ án tốt nghiệp
SV: Phan Mạnh Hà GVHD: KS. Nguyễn Thế Trực
5
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Cùng với sự ra đời và phát triển của động cơ đốt trong, hệ thống cung cấp
nhiên liệu cho động cơ đốt trong cũng ngày càng phát triển để đảm bảo yêu cầu
về giảm khí thải, giảm ô nhiễm môi trường, tiết kiệm tối đa nhiên liệu.... Suốt
thời gian qua, các hệ thống nhiên liệu trong xe hiện nay đã thay đổi rất nhiều,
những yêu cầu cho nó ngày càng khắt khe hơn. Cùng với sự phát triển đó bộ chế
hòa khí cũng ngày càng được phức tạp hóa hơn, để đảm bảo động cơ hoạt động
một cách hiệu quả nhất. Tuy bộ chế hòa khí đã ngày càng phát triển nhưng vẫn
tồn tại những khuyết điểm không thể khắc phục. Sự ra đời của hệ thống phun
xăng đã khắc phục được những nhược điểm của bộ chế hòa khí, vì vậy ngày nay
trên các động cơ hầu hết đều dùng hệ thống phun xăng điện tử .
Sự ra đời của hệ thống phun xăng điện tử bắt đầu từ thế kỷ 19, một kỹ sư
người Pháp, ông Stevan đã nghĩ ra cách phun nhiên liệu cho 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 kỳ tĩnh tại (nhiên liệu
dùng trên động cơ này là dầu hỏa nên hay bị kích nổ và hiệu suất 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 xupap.
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.
Đến năm 1984 người Nhật mua bản quyền của Bosch đã ứng dụng hệ
thống phun xang bằng điện trên các xe của hãng Toyota.