Đang tải... (xem toàn văn)
Khai thác hệ thống phun xăng điện tử L-Jetronic
www.oto-hui.com khoa cụng ngh ng lc Lời mở đầu Ngày khoa học kĩ thuật phát triển mạnh mẽ đợc ứng dụng sâu rộng ngành nghề, lĩnh vực có ngành xe ôtô nói chung Các hệ thống xe đợc cải tiến, bổ xung cách nhanh chóng theo hớng ngày hoàn thiện từ tính năng, công dụng kích thớc nhỏ gọn Kỹ thuật điện tử tự động hoá yếu tố chủ yếu tạo nên tiến Nó làm thay đổi hẳn nội dung truyền thống ô tô, không đơn cụm kết cấu khí mà modul điện tử tinh xảo phơng thức giao tiếp ngời Tuy nhiên, song hành với điều việc tìm hiểu, ứng dụng, khai thác chúng phức tạp, khó khăn Trong tiểu luận này, xin trình bày vấn đề Khai thác hệ thống phun xăng điện tử L-Jetronic Đây hệ thống đợc sử dụng nhiều xe ôtô đại ngày Nội dung tiểu luận tích luỹ kinh nghiệm thân, kiến thức môn Cơ sở điều khiển Điện - Điện tử xe giúp đỡ tận tình thầy giáo, TS Đào Hoa Việt Mặc dù đà cố gắng trình bày nhng hạn chế thời gian kinh nghiệm nên viết tránh khỏi thiếu sót Kính mong thầy giáo bạn cho ý kiÕn ®ãng gãp www.oto-hui.com khoa cơng nghệ ng lc Hệ thống phun xăng điện tử L- Jetronic L-Jetronic hệ thống phun xăng đa điểm, điều khiển điện tử Lợng xăng phun vào đợc điều khiển theo lợng không khí nạp vào xi lanh động nhờ xử lí điều khiển trung tâm ECU Sơ đồ hệ thống nh sau: Thùng xăng ống hút 13 Cảm biến nhiệt độ động Bơm xăng điện Vòi phun khởi động lạnh 14 Đen cô Lọc xăng Cảm biến vị trÝ bím ga 15 C¬ cÊu cung cÊp khÝ phơ ECU 10 Cảm biến dòng khí nạp trội Vòi phun 11 Cảm biến Lamđa 16 ắc qui Bộ điều áp 12 Công tắc nhiệt-thời gian 17 Khoá khëi ®éng www.oto-hui.com khoa cơng nghệ động lực HƯ thhống L-Jetronic gồm khối chức bản: - Hệ thống cung cấp nhiên liệu: Cung cấp xăng đến vòi phun với áp suất cần thiết để phun xăngvad trì áp suất ổn định hệ thống - Hệ thống ghi nhận chế độ hoạt động động cơ: Có nhiệm vụ ghi nhận chế độ làm việc khác động nh: lợng không khí nạp vào động cơ, độ mở bớm ga, nhiệt độ nớc làm mát, - Hệ thống định lợng nhiên liệu: Bộ xử lí điều khiển trung tâm ECU tiếp nhận xử lí thông tin từ hệ thèng thø ®Ĩ ®a tÝn hiƯu ®iỊu khiĨn mở van phun xăng I Hệ thống cung cấp nhiên liệu Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu Thùng chứa Dàn ống xăng Bơm xăng điện Bộ điều áp xăng Bộ lọc Vòi phun Bơm xăng Là loại bơm điện kiểu bi gạt, kích từ nam châm vĩnh cửu www.oto-hui.com khoa cụng ngh ng lc Kết cấu bơm xăng điện Lỗ hút Đĩa rô to chứa bi gạt Bi gạt Tấm dẫn hớng Lỗ thoát Mặt cắt ngang thân bơm Lỗ hút Rô to Van giới hạn áp suất Van chặn Bi gạt Lỗ thoát Trong bơm có van giới hạn áp suất van chặn Khi áp suất dàn ống cao mức qui định, van mởcho xăng quay ngợc thùng chứa Van giữ lợng xăng định dàn ống phun để tránh không khí lọt vào ống phun nh đảm bảo vòi phun hoạt động khởi động Lọc xăng Có nhiệm vụ lọc tạp chất xăng Lọc xăng thờng dùng loại lọc giấy đợc thay định kì Bộ điều áp nhiên liệu Ta biết rằng: lợng xăng phun vào động phụ thuộc vào thời gian mở vòi phun áp suất phun Bộ điều áp có tác dụng ổn định áp suất nhiên liệu giàn ống phun, nhờ điều khiển lợng xăng phun đợc đơn giản hơn, phụ thuộc vào thời gian mở vòi phun ECU định www.oto-hui.com khoa cụng ngh ng lc Cấu tạo điều áp xăng Đầu nối với ống hút Lò xo Chụp giữ van Màng Van Cửa xăng vào Cửa xăng hồi Khi áp suất nhiên liệu vợt mức quy định, màng bị đẩy lên mở van cho xăng hồi thùng Do ngăn lò xo thông với họng hút phiá sau bớm ga nên tạo đợc liên hệ thờng trực áp suất nhiên liệu với độ chân không sau bớm ga Nhờ độ sụt áp vòi phun nh với vị trí bớm ga Vòi phun Vòi phun xăng thờng dùng loại ®iƯn tõ ECU ®iỊu khiĨn thêi gian më vßi phun để phun vào cửa nạp, (ngay trớc xupáp hút), lợng xăng xác theo chế độ hoạt động động Khi vòi phun cha hoạt động, dòng điện chạy qua cuộn dây 3, lò xo ấn van kim đóng kín vào bệ van Khi ECU gửi tín hiệu điện đến cuộn dây, làm từ hoá cuộn dây, lõi từ bị hút lên, van kim mở ra, xăng đợc phun www.oto-hui.com khoa cơng nghệ động lực KÕt cÊu cđa vßi phun xăng loại điện từ: Lọc xăng cửa vào Đầu giắc cắm điện Cuộn dây Vá Lâi tõ Th©n van kim Van kim II Hệ thống cảm biến, ghi nhận thông tin Trong hệ thống phun xăng điện tử L-Jetronic, hệ thống cảm biến có nhiệm vụ nhận biết tình hình chế độ hoạt động cụ thể động cơ, chuyển chúng thành tín hiệu điện truyền lên ECU động www.oto-hui.com khoa cụng ngh ng lc Thông số cần thiết cho việc điều khiển phun xăng lợng không khí nạp tốc độ trục khuỷu đợc ghi nhận cảm biến dòng khí nạp cảm biến tốc độ trục khuỷu Cảm biến lắp ống hút Sơ đồ cảm biến lắp èng hót Bím ga ECU Bé c¶m biến dòng khí nạp Tín hiệu cảm biến lu lợng dòng khí Tín hiệu cảm biến nhiệt độ khí nạp nạp Bầu lọc gió QL: Dòng không khí nạp Dòng khí nạp thổi xuyên qua cảm biến, tác dụng lực lên mâm đo vào họng hút động Lực làm mâm đo xoay góc quanh trục mâm đo Nh www.oto-hui.com khoa công nghệ động lực vËy, gãc quay α tØ lệ với tiết diện lu thông tự dòng khí nạp tỉ lệ với lợng không khí nạp vào xi lanh Thông số góc quay đợc chuyển thành tín hiệu điện áp nhờ mạch điện lắp ráp bên cảm biến Thực chất cảm biến chiết áp dạng xoay Hình dạng cảm biến dòng khí nạp Cánh bù trừ Buồng giảm chấn Mạch không khí tắt Cánh đo dòng khí nạp Vít chỉnh không tải Hình dạng cảm biến dòng khí nạp Trong cảm biến có cánh có tác dụng làm giảm dao động thiết bị đo sóng áp suất bị triệt tiêu tác dụng lên hai bề mặt ®èi diƯn cđa c¸nh vad c¸nh Bng thĨ tích công dụng nh giảm chấn không khí, làm ổn định góc đo www.oto-hui.com khoa cụng ngh ng lc Cảm biến tốc độ trục khuỷu Cảm biến tốc độ trục khuỷu thực chất đếm xung, đếm xung điện áp cấu đánh lửa Đó tín hiệu đánh lửa (trong cấu đánh luae điện tử) hay tác động đóng mở tiếp điểm (trong đenco đánh lửa thờng) Những thông tin đợc cấp cho ECU, ECU tính toán để đa tốc độ trục khuỷu III Định lợng nhiên liệu Lợng không khí nạp tốc độ trục khuỷu hai thông số để điều khiển thời gian mở vòi phun T p, lợng xăng cung cấp cho hút không tính đến giá trị hiệu chỉnh Sơ đồ khối khối xư lÝ th«ng tin ECU: 10 www.oto-hui.com khoa cơng nghệ động lực Tríc hÕt, khèi chn ho¸ tÝn hiƯu chun tín hiệu vận tốc trục khuỷu động thành xung vuông Cứ chu kì lợng tín hiệu đợc chia làm hai tín hiệu nhờ khối chia tần số Nh vậy, vòng quay trục khuỷu, vòi phun phun lần, không kể xupáp đóng hay mở Độ dài thời gian mở Tp phụ thuộc hai yếu tố: lợng không khí nạp, tốc độ trục khuỷu đợc xác định khối kiểm soát phân chia đa dao động Tầng khuyếch đại có nhiệm vụthích ứng hoá thời gian phun với chế độ tải khác động để cung cấp hỗn hợp nhiên liệu giàu hay nghèo tới động theo yêu cầu tải trọng Khi tầng khuyếch đại thu nhận thông tin chế độ tải từ cảm biến: cảm biến vị trí bớm ga, cảm biến nhiệt độ động cơ, để tính toán nên trị số hiệu chỉnh K để tạo nên thời gian phun bổ xung: Tm=K Tp Ngoài ra, ECU kiểm soát điện áp ắc qui hệ thống thời gian cần thiết để mở van kim phụ thuộc nhiều vào điện áp bình ắc qui Nếu điện áp yếu, thời gian để từ hoá cuộn dây vòi phun tăng => thờigian phun xăng bị rút ngắn => hỗn hợp bị thiếu xăng (hoà khí nghèo) Để khắc phục điều này, ECU có phận hiệu chỉnh điện áp Khi cần thiết, phận kéo dài xung điện mở vòi phun thêm lợng Tu Nh vậy, tổng thời gian phun thùc tÕ lµ: Ti = Tp+ Tm + Tu Tín hiệu Ti tiếp tục đợc khuyếch đại tầng tín hiệu đợc dùng để điều khiển vòi phun Sau ta xét hoạt động điều khiển phun xăng số chế độ hoạt động chủ yếu động Chế độ khởi động lạnh Khi thởi tiết lạnh, nhiên liệu khó bay hơi, hoà trộn xăng-không khí động khó khởi động Vì trờng hợp này, cần phải bổ xung thên lợng xăng để động khở động dễ dàng Trong hệ thống L-Jetronic, xăng đợc phun thêm nhờ vòi phun khởi động lạnh Lợng xăng phun vào nhiều hay đợc điều khiển công tắc nhiệt-thời gian 11 www.oto-hui.com khoa cụng ngh ng lc a Vòi phun khởi động lạnh Thông thờng vòi phun loại điện từ, có kết cấu nguyên tắc hoạt động gần giống với vòi phun Vòi phun khởi động lạnh Đầu nối dây điện Cửa nạp xăng có lới lọc Lỡi tõ Cn d©y MiƯng phun BƯ van b Công tắc nhiệt-thời gian Tấm lỡng kim đợc nung nóng cuộn dây Khi động đà nóng, cong lại làm mở tiếp điểm 5, ngắt dòng điện vào cuộn dây vòi phun khởi động lạnh => vòi ngừng phun Nếu tiếp tục khởi động vòi phun không hoạt động, tránh đợc tợng ngộp xăng Sơ đồ cấu tạo công tắc nhiệt-thời gian Đầu nối dây điện Vỏ Tấm lỡng kim Cuộn dây Tiếp điểm 12 www.oto-hui.com khoa cụng ngh ng lc Chế độ tăng tốc Khi tăng tốc, bớm ga mở lớn đột ngột, không khí vào nhiều hơn, hỗn hợp loÃng Vì vậy, phải phun thêm nhiên liệu để tăng tốc động tức Khi ECU nhận tín hiệu tăng tốc từ cảm biến lu lợng dòng khí nạp Khi góc quay mở lớn đột ngột, ECU tính toán huy phun thên nhiên liệu để hệ số d lợng không khí 0,9 Chế độ toàn tải chế độ toàn tải, động phát huy công suất tối đa cần phải cung cấp thêm xăng để có hỗn hợp khí giàu (hệ số d lợng không khí 1,1 ) Việc điều khiển thực nhờ ECU thông tin cấp cho ECU từ công tắc vị trí bớm ga Kết cấu Công tắc vị trí bớm ga Tiếp điểm toàn tải Đĩa vòng cung nhiều nấc Trục bớm ga Tiếp điểm không tải Đầu nối dây điện Công tắc vị trí bớm ga đợc mắc trơc bím ga Khi bím ga quay, dÉn ®éng ®Üa cam quay Cam có biên dạng vòng cung nhiều nấc, xoay đóng tiếp điểm toàn tải (ứng với vị trí bớm ga mở > 90% ®é më bím ga ) hay ®ãng tiÕp ®iĨm kh«ng tải (ứng với bớm ga đóng kín) Khi đóng mạch, tín hiệu điện áp đợc gửi đến ECU để thông báo chế độ hoạt động động 13 www.oto-hui.com khoa cụng ngh ng lc Chế độ không tải Thông tin chế độ đợc phát nhờ công tắc vị trí bớm ga nh đà nói Bên hệ thống có mạch cung cấp không khí phụ nối trớc sau bớm ga Mạch đợc điều khiển đóng mở nhờ công tắc nhiệt Số lợng không khí cung cấp thêm đợc cảm biến dòng khí nạp đo lờng gửi tín hiệu tới ECU Bộ ECU tính toán phun thên xăng tăng số vòng quay không tải động Mach hiệu chỉnh khép kín Lamđa Để giảm mức độ độc hại khí xả, hệ thống L-Jetronic có thêm mạch phản hồi âm cứng với phần tử phản hồi cảm biến Lamđa để tự động điều chỉnh thành phần hoà khí cho thành phần độc hại khí xả Mạch hiệu chỉnh Lamđa hoạt động theo cách thờng trực đo lợng ô xi d kí xả so sánh với mức chuẩn, từ điều chỉnh lợng xăng phun hợp lí nhờ điều khiển ECU Sơ đồ khối mạch phản hồi Lamđa Tín hiệu chuẩn Bộ điều chỉnh d không khí 3,4 Tầng cuối 5,6 Bộ giữ chậm 14 www.oto-hui.com khoa cụng ngh ng lc Cảm biến Lamđa Khối giữ chậm 5,6 có tác dụng tạo khoảng nghỉ Khối tợng trng cho thời gian tính từ thời điểm chuẩn bị xong hỗn hợp cháy đến thời điểm đo hệ số d lợng khí xả Khối tợng trng cho trình hỗn hợp khí điền đầy hệ thống nạp Ngoài ra, hệ thống chế độ điều khiển hỗn hợp khí theo mật độ không khí, chế độ xe xuống dốc, chế độ giới hạn vận tốc trục khuỷu, Hệ thống phun xăng HFM xe Mercedes Benz Sơ đồ cấu tạo: 15 www.oto-hui.com khoa cụng ngh ng lc Bầu than hoạt tính Van thông với khí trời Van hồi xăng Bình tích áp Van phun Van điều khiển EGR Bô bin Cảm biến vị trí trục cam Bồm nẹn khê 10 Van phun khê 11 BÇu läc giã 12 ECU 13 Cảm biến vị trí bớm ga 14 Điều khiển bớm ga 15.Cảm biến nhiệt độ khí nạp 16 Van EGR 17 Lọc xăng 18 Cảm biến kích nổ 19 Cảm biến tóc độ vòng quay trục khuỷu 20 Cảm biến nhiệt độ nớc làm mát 22 Cảm biến 21 Cảm biến oxy 23 Cảm biến áp suất 24 Cảm biến chênh lệch áp suất 25 Bơm nhiên liệu Kết luận Vấn đề sử dụng, khai thác kết cấu mới, đặc biệt công tác kiểm tra xử lí hỏng hóc hệ thống phun xăng điện tử điều tơng đối khó công nhân sửa chữa « t« cịng nh c¸c c¸n bé khoa häc kÜ thuật ngành xe Để làm đợc tốt việc đợc trang bị kiến thức yêu cầu thiếu Vì lí nh trình độ, kinh nghiệm thân hạn chế nên nội dung tiểu luận tập trung vào tìm hiểu kết cấu nguyên tắc hoạt động hệ thống phun xăng L-Jetronic Những điều kiến thức tham khảo khai thác hệ thống phun xăng điện tử khác 16 www.oto-hui.com khoa cụng ngh ng lc Tài liệu tham khảo ứng dụng kỹ thuật tự động xe - TS Đào Hoa Việt, Th.S Đặng Sỹ Vạc NXB Quân đội nhân dân Phun xăng điện tử EFI - Nguyễn Oanh NXB Tổng hợp Đồng Nai Khai thác kỹ thuật kết cấu - ô tô Nhật Bản - TS Đinh Ngọc Ân 17 www.oto-hui.com khoa cụng ngh ng lc Mục lục Trang Lời mở đầu .2 Hệ thống phun xăng điện tử L- Jetronic .3 I HÖ thèng cung cÊp nhiªn liƯu Bơm xăng Lọc xăng Bé điều áp nhiên liệu .5 Vßi phun II HƯ thèng c¶m biÕn, ghi nhËn th«ng tin III Định lợng nhiên liệu 10 a Vòi phun khởi động lạnh .12 b Công tắc nhiệt-thời gian 12 Hệ thống phun xăng HFM xe Mercedes Benz 15 KÕt luËn 16 Tài liệu tham khảo 17 18 ...www.oto-hui.com khoa cụng ngh ng lc Hệ thống phun xăng điện tử L- Jetronic L-Jetronic hệ thống phun xăng đa điểm, điều khiển điện tử Lợng xăng phun vào đợc điều khiển theo lợng không khí... trung vào tìm hiểu kết cấu nguyên tắc hoạt động hệ thống phun xăng L-Jetronic Những điều kiến thức tham khảo khai thác hệ thống phun xăng điện tử khác 16 www.oto-hui.com khoa cụng ngh ng lc Tài... nghệ động lực Kết cấu vòi phun xăng loại điện từ: Lọc xăng cửa vào Đầu giắc cắm điện Cuén d©y Vá Lâi tõ Th©n van kim Van kim II HƯ thèng c¶m biÕn, ghi nhận thông tin Trong hệ thống phun xăng điện