Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G64 trên xe Mitsubishi Zinger

u khi động cơ ngừng hoạt động. Do vậy dễ dàng khởi động lại. Nếu không có áp suất dư, hóa hơi có thể xảy ra ở nhiêt độ cao, gây khó khăn khi hoạt động lại của động cơ. Lọc nhiên liệu dùng để lọc sạch cặn bẩn trong nhiên liệu. Nguồn điện cung cấp cho bơm nhiên liệu. Hình.4-28 Sơ đồ nguồn điện cung cấp cho bơm nhiên liệu 1:Nguồn cung cấp; 2:Điều khiển nguồn cung cấp; 3:Nguồn dự phòng; 4:Điều khiển bơm nhiên liệu; 5:Tín hiệu công tắc đánh lửa-IG; 6:Bộ Engine- ECU; 7:Công tắc điều khiển; 8:Đến bơm nhiên liệu; 9:Hộp cầu chì bơm nhiên liệu; 10:Công tắc đánh lửa; 11:Cầu chì chỉ định; 12:Chỗ nối cầu chì; 13:Ắcquy;14:Rơle điều khiển. Dòng điện đi đến cuận dây bơm nhiên liệu như sau: Ắcquy - cầu chì chủ định - công tắc đánh lửa IG1-cuận dây rơle bơm nhiên liệu-transistor trong bộ engine- ECU.-Cuận dây rơ le, được kích hoạt bởi dòng điện làm nóng tiếp điển của rơle bơm nhiên liệu để đưa dòng điện được cung cấp đến bơm nhiên liệu. 4.3.2 .Lọc nhiên liệu Bình lọc xăng: Bình lọc xăng và cốc lắng làm nhiệm vụ lọc sạch nước và tạp chất cơ học lẫn trong xăng trước khi vào động cơ. Lưới lọc được lắp ở miệng ống đổ nhiên liệu của thùng nhiên liệu, ở nắp của vỏ bơm nhiên liệu của thùng nhiên liệu, ở nắp của vỏ bơm nhiên liệu và ống nối của buồng phao. Hình 4-29 Bình lọc nhiên liệu a. Lọc thô ; b. Lọc tinh 1:Lỗ ra; 2: Vỏ; 3: Lỗ vào; 4: Nút xả; 5: Cốc; 6: Tấm lọc; 7: Lỗ nhiên liệu; 8: Quay bắt chặt; 9: Cốc lọc; 10: Lò xo; 11: Lõi lọc; 12: Vỏ. Lọc thô được lắp ở cạnh thùng nhiên liệu. Bên trong cốc lọc được lắp vào trụ đứng lõi lọc gồm những tấm mỏng có dập các mấu cao 0,05mm (do vậy giữa các tấm có khe hở 0,05 mm). Nhiên liệu từ thùng qua lỗ vào đi vào cốc của bình lọc. Do cốc lọc có thể tích lớn hơn ống dẫn, nên tốc độ di chuyển của nhiên liệu giảm thấp đột ngột, tạo điều kiện cho các tạp chất cơ học và nước lắng xuống dưới. Nhiên liệu đi qua khe hở giữa các tấm lọc, lại được lọc và giữa lại các tạp chất cơ học tại lõi lọc. Bình lọc tinh nhiên liệu lắp phía trước bộ chế hoà khí. Bình lọc này gồm có vỏ bình, cốc lọc, lõi lọc với lò xo và quay bắt chặt với êcu. Lõi lọc có thể làm bằng gốm hay bằng lưới mịn cuộn thành ống. Một phần tạp chất cơ học lắng xuống cốc lọc, số tạp chất còn lại bị bề mặt lõi lọc giữ lại. Để chuyển nhiên liệu từ thùng chứa tới bộ chế hoà khí của động cơ cần phải có bơm nhiên liệu. Trong động cơ xăng thường dùng bơm chuyển xăng dẫn động cơ khí hoặc dẫn động điện. Các loại lọc trên có kết phức tạp và giá thành cao bởi thế trên xe Zinger ta sử dụng loại lọc thấm bằng giấy bởi vì có ưu điểm là giá rẻ, lọc sạch. Tuy nhiên loại lọc này cũng có nhược điểm là tuổi thọ thấp, chu kỳ thay thế trung bình khoảng 4500km. Xăng từ bơm nhiên liệu vào cửa (6) của bộ lọc, sau đó xăng đi qua phần tử lọc (2). Lõi lọc được làm bằng giấy, độ xốp của lõi giấy khoảng 10mm. Các tạp chất có kích thước lớn hơn 10mm được giữ lại đây. Sau đó xăng đi qua tấm lọc (3) các tạp chất nhỏ hơn 10mm được giữ lại và xăng đi qua cửa ra (5) của bộ lọc là xăng tương đối sạch cung cấp quá trình nạp cho động cơ. Hình 4-30 Kết cấu bộ lọc nhiên liệu 1: Thân lọc; 2: Lõi lọc; 3: Tấm lọc;4:Cửa xăng ra; 5:Tấm đỡ; 6:Cửa xăng vào. 4.3.3. Bộ ổn định áp suất Lượng phun nhiên liệu yêu cầu bởi động cơ được điều khiển theo thời gian khi dòng điện cung cấp từ bộ ECU động cơ đến kim phun. Vì vậy nếu như áp suất nhiên liệu không được điều khiển thì áp suất nhiên liệu cao hơn sẽ làm tăng lượng phun nhiên liệu, và áp suất nhiên liệu thấp sẽ làm giảm lượng phun, ngay cả khi có cùng thời gian mở kim phun. Hình 4-31 Mối quan hệ giứa áp suất nhiên liệu và chân không trong cổ hút 1:Cầm chừng(-50mmHg) 59,8Kpa; 2:Bàn đạp ga mở rộng(-40mmHg); 3:Áp suất chân không trong cổ hút; 4:Áp suất nhiên liệu trong đường ống phân phối. Hình 4-32 Kết cấu bộ ổn định áp suất 1: Ống thông với đường ống nạp; 2:Lò xo; 3:Van; 4:Màng; 5: Đường nhiên liệu vào; 6:Đường nhiên liệu trở về thùng chứa; 7: Buồng nhiên liệu; 8: Buồng lò xo. Nguyên lý làm việc của bộ ổn định . Vùng không gian bên trong của bộ ổn định áp suất được phân chia làm hai phần bởi một màng, một bên là buồng lò xo và một bên là buồng nhiên liệu. Nhiên liệu cung cấp từ bơm nhiên liệu đi vào buồng nhiên liệu qua ống phân phối. Áp suất nhiên liệu ở trong buồng nhiên liệu đẩy vào màng và nhấc van lên cho tới khi nó tiến đến mức cân bằng với lực lò xo.Nhiên liệu thừa di chuyển về thùng chứa qua van. Buồng lò xo được nối với cổ góp hút của động cơ qua một ống cao su. Bộ ổn định áp suất là một van điều hòa áp suất với chức năng duy trì sự không đổi của áp suất nhiên liệu theo áp lực chân không của cổ góp hút. Tuy nhiên trên xe Mitsubishi Zinger không sử dụng bộ ổn định áp suất mà sử dụng cảm biến áp suất trên đường ống nạp bởi vì khi làm việc nhiều màng của bộ ổn định áp suất sẽ bị rách, ảnh hưởng đến áp suất phun nhiên liệu. 4.3.4. Vòi phun xăng điện từ Có nhiều loại vòi phun, nhưng có thể chia làm hai loại dựa trên kết cấu . -Loại cung cấp nhiên liệu trên đỉnh. -Loại cung cấp nhiên liệu hai bên. Hoặc phân loại theo điện trở trong của vời phun. -Loại điện trở trong cao: xấp xỉ 13,8 . -Loại điện trở trong thấp: xấp xỉ (1,5-3) . Hình 4-33 Kết cấu vòi phun xăng điện 1: Lọc xăng; 2:Đầu dây cắm; 3:Quận dây kích từ; 2: Lõi từ tính; 4:Quận dây kích từ; 5:Thân vòi phun Vòi phun là van ép thủy lực dẫn động bằng nam châm điện tác dụng nhanh để phun tơi nhiên liệu. Khi áp suất tương đối của nhiên liệu trong đường ống đạt khoảng 300 KPa và điện áp cung cấp cho vòi phun không đổi thì thể tích nhiên liệu được phun tỷ lệ thuận với độ kéo dài thời gian của xung điện điều khiển mở vòi phun từ ECU động cơ. Nguyên lý làm việc của vòi phun. Khi chưa có điện vào cuộn kích từ 4 lò xo ép kim phun bịt kín lỗ phun. Khi có điện vào, cuộn kích từ 4 sinh lực hút lõi từ 5 kéo kim phun lên khoảng 0,1 mm và xăng được phun vào đường nạp. Quán tính của kim 5 (thời gian để mở và đóng kim) vào khoảng 1 – 1,5 m/s. Để giảm quán tính đóng mở thường có thêm điện trở phụ sao cho cường độ dòng điện kích thích lúc mở là 7,5A và dòng duy trì 3A. Quá trình phun xăng được thực hiện đồng bộ theo pha làm việc của từng xi lanh được xác định qua cảm biến vị trí trục khuỷu. Khi đấu mạch điện của các vòi phun, cần lưu ý thứ tự nổ của từng xi lanh (1 – 3 – 4 – 2). 5. Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G64 trên xe Mitsubishi Zinger 5.1. Sơ đồ làm việc tổng quát của hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G64. Sơ đồ kết cấu chung của hệ thống cung cấp nhiên liệu : Hình 5-1 Sơ đồ kết cấu hệ thống phun xăng điện tử động cơ 4G64 1:Lọc gió; 2:Cảm biến đo gió; 3:Cảm biến nhiệt độ khí nạp.; 4:Đường ống nạp; 5:Cảm biến vị trí bướm ga; 6:Van điều khiển tốc độ chạy không tải;7:Cảm biến áp suất chân không;8:PVC; 9:Cảm biến trục cam ; 10:Cảm biến oxy (trước) ; 11:Cảm biến Oxy (sau); 12:Cảm biến vị trí trục khuỷu; 13: Cảm biến kích nổ ; 14:Cảm biến nhiệt độ nước làm mát; 15:Kim phun; 16:Van EGR; 17:Van điện từ điều khiển hơi nhiên liệu; 18:Van điện từ điều khiển hồi lưu khí thải; 19:Bình hấp thụ hơi nhiên liệu; 20:Bộ xử lý khí thải; 21:Bơm xăng. 5.1.1.Hoạt động của hệ thống - Thông tin chung. Hệ thống phun nhiên liệu đa điểm gồm có các cảm biến để các tình trạng động cơ, tổ hợp điều khiển động cơ (Engine- ECU ) điều khiển hệ thống dựa trên các tín hiệu từ những cảm biến nói trên, và các cơ cấu điều chỉnh dưới sự điều khiển của ECU. Engine – ECU đảm nhiệm các hoạt động như kiểm soát việc phun nhiên liệu, kiểm soát tốc độ không tải và điều khiển thời điểm đánh lửa. Ngoài ra, engine- ECU được trang bị thêm nhiều chế độ chuẩn đoán giúp cho việc xử lý các trục trặc được dễ dàng khi có trục trặc xảy ra. -Kiểm soát phun nhiên liệu. Số lần phun và việc hiệu chỉnh thời điểm phun được kiểm soát sao cho tổng hợp không khí/nhiên liệu được cung cấp cho động cơ tương ứng với từng trạng thái hoạt động thay đổi liên tục của động cơ. Mỗi vòi phun được gắn ở cửa hút của mỗi cylinder. Nhiên liệu có áp lực được đưa tới từ thùng xăng bằng bơm xăng, nhiên liệu không có đường hồi về. Áp lực này được điều chỉnh bởi cảm biến áp suất trên đường ống nạp. Nhờ đó nhiên liệu được điều hòa áp lực và được phân phối đến mỗi vòi phun. Việc phun nhiên liệu thường được tiến hành cho mỗi cylinder một lần trong mỗi hai vòng của trục khủyu. Thứ tự phun là 1-3-4-2. Được gọi là phun tuần tự. ECU cung cấp một hỗn hợp không khí / nhiên liệu giàu hơn khi động cơ lạnh hay khi hoạt động ở điều kiện có tải cao để duy trì công suất của động cơ. Ngoài ra khi động cơ nóng hay khi hoạt động ở điều kiện bình thường ECU động cơ kiểm soát hỗn hợp không khí / nhiên liệu bằng cách sử dụng tín hiệu cảm biến oxy để tiến hành điều khiển hồi tiếp nhằm có được hỗn hợp không khí nhiên liệu theo tỷ lệ lý thuyết để cung cấp tính năng làm sạch tối đa từ bộ xúc tác 3 chức năng. - Kiểm soát không khí ở chế độ không tải. Tốc độ không tải được giữ ở tốc độ tối ưu bằng cách kiểm soát lượng không khí đi qua bướm ga tương ứng với những thay đổi trong các điều kiện không tải và tải của động cơ trong khi chạy không tải. Enginer- ECU điều khiển cho mô tơ điều khiển tốc độ không tải (ISC) để giữ động cơ chạy ở tốc độ không tải định trước phù hợp với nhiệt độ nước làm mát động cơ và tải của điều hòa. Ngoài ra khi công tắc điều hòa bật sang OFF và khi động cơ đang chạy không tải. Mô tơ ISC sẽ điều chỉnh lượng không khí đi qua bướm ga tương ứng với tình trạng tải của động cơ nhằm tránh sự dao động tốc độ của động cơ. -Điều khiển thời điểm đánh lửa. Transistor công suất ở mạch sơ cấp của cuộn dây đánh lửa thay đổi trạng thái ON sang OFF để kiểm soát dòng sơ cấp chạy trong cuộn dây đánh lửa. Điều này điều khiển thời điểm đánh lửa nhằm xác định và điều chỉnh thời điểm đánh lửa tối ưu tương ứng với tình trạng hoạt động của động cơ. Thời điểm đánh lửa được xác định bởi Enginer-ECU, dựa vào tốc độ của động cơ, lượng không khí đi vào, nhiệt độ nước làm mát động cơ và áp suất khí quyển. -Chức năng tự chẩn đoán. + Khi phát hiện có bất thường ở một trong các cảm biến hay các cơ cấu điều chỉnh liên quan với việc kiểm soát khí thải, đèn cảnh báo (đèn kiểm tra động cơ) sẽ chớp sáng lên để cảnh báo người lái xe. + Khi có bất thường được phát hiện ở một trong các cảm biến hay cơ cấu điều chỉnh, một mã số chẩn đoán tương ứng với bất thường đó sẽ được đưa ra. + Dữ liệu chứa trong RAM của ECU – động cơ liên quan đến các cảm biến hay các cơ cấu điều chỉnh có thể được đọc lại bằng MUT – II. Ngoài ra, các cơ cấu điều khiển có thể bị điều khiển cưỡng bức trong một số điều kiện. 5.2. Tính toán thời gian phun. Lượng phun nhiên liệu cung cấp cho động cơ được kiểm soát bởi thời gian phun tinj là thời gian kim phun mở. Thời gian mở kim phun được ECU động cơ điều khiển thông qua các tín hiệu từ các cảm biến đặc biệt là tín hiệu tốc độ động cơ và lưu lượng khí nạp vào động cơ. Như vậy lượng nhiên liệu phun vào một xy lanh động cơ phụ thuộc vào tốc độ động cơ và lượng không khí nạp vào đông cơ: mf = (5.1) Trong đó: m’a: lượng không khí [Kg/s]. n: tốc độ động cơ [vòng/phút]. Z: Số xy lanh. Lst=14,7.tỉ lệ hòa trộn (14,7kg Air/1kg Fuel) Lượng nhiên liệu phun ra mf tỉ lệ với thời gian mở kim phun tinf và độ chênh lệch áp suất ∆P trên kim và dưới kim (áp suất đường ống nạp). mf = (5.2) Trong đó: : khối lượng riêng của nhiên liệu nhiên liệu [Kg/m3]. : tiết diện lỗ kim Ở kiểu phun trên đường ống nạp ∆P ≈ 5bar. Thời gian phun ở một chế độ hoạt động nào đó của động cơ là: tinj (5.3) Ở một chế độ hoạt động mà động cơ hoạt động với tỉ lệ hòa khí lựa chọn lượng xăng phun: t0 (5.4) Ở những chế độ khác với , thời gian phun sẽ là: tinj (5.5) Thời gian phun theo một chu trình cháy phụ thuộc vào các thông số sau: Áp suất không khí nạp tính pa: ta có thể đo trực tiếp (loại D-EFI) Lượng không khí theo kỳ ma: được tính toán và nạp vào EEPROM theo chương trình đã lập trước. Tỉ lệ hòa khí lựa chọn : tùy theo kiểu động cơ, chẳng hạn tỉ lệ lý tưởng. Một bảng giá trị có thể chứa các giá trị =f(p,n) cũng có thể đưa vào EEPROM. Tỉ lệ hòa khí thực tế : phụ thuộc vào các thông số như nhiệt độ động cơ trong quá trình làm nóng hoặc hiệu chỉnh để tăng đặc tính động học (tăng tốc, giảm tốc, tải lớn,không tải). Điện áp Ắcquy: ảnh hưởng đến thời điểm nhấc kim phun. Vì vậy, để bù trừ thời gian phun sẽ phải cộng thêm một khoảng thời gian tùy theo điện áp ắc quy: tinj + Lượng khí nạp trong một chu trình: Hệ số nạp tương đối (=) ở tốc độ thấp có thể được tăng nhờ cộng hưởng âm trên đường ống nạp đến mỗi xy lanh, các cộng hưởng xuất phát từ việc đóng mở xupap. Dạng hình học của ống nạp được thiết kế cho tốc độ thấp, sao cho áp suất cực đại cho cộng hưởng xảy ra ở xupap hút đúng khi nó mở. Như vậy, có nhiều không khí đi vào buồng đốt và tăng hệ số nạp cũng như công suất động cơ. Tần số cộng hưởng thường nằm giữa 2000(rpm) và 3000(rpm). Tần số càng thấp thì kích thước ống nạp càng lớn. Tần số dao động của dòng khí trong ống nạp là: Fp = (5.6) Khối lượng khí nạp theo xy lanh có thể được tính trong một chu trình: ma = (5.7) tb – ta = = (5.8) 5.3 Tính toán nhiệt. 5.3.1. Thông số ban đầu Bảng 5-1 Các thông số của động cơ Tên thông số Kí hiệu Giá trị Thứ nguyên Công suất có ích Ne 102 KW Tỉ số nén 9,5 Số vòng quay định mức N 5250 Vg/ph Đường kính xylanh D 86 mm Hành trình piston S 100 mm Số xylanh 4 Xylanh Số kỳ 4 Góc mở sớm xupap nạp j1 16 Độ Góc đóng muộn xupap nạp j2 53 Độ Góc mở sớm xupap thải j3 50 Độ Góc đóng muộn xupap thải j4 16 Độ Góc phun sớm js 13 Độ Loại buồng cháy Thống nhất 5.3.2. Các thông số chọn của động cơ Bảng 5-2 Các thông số chọn Tên thông số Kí hiệu Giá trị Thứ nguyên Áp suất khí nạp Pk 0,1 MN/m2 Nhiệt độ khí nạp Tk 296 oK Hệ số dư lượng không khí 1,0 Áp suất cuối quá trình nạp Pa 0,085 MN/m2 Áp suất khí sót Pr 0,118 MN/m2 Nhiệt độ khí sót Tr 950 oK Độ sấy nóng khí nạp mới DT 8 oK Chỉ số giản nở đoạn nhiệt m 1,5 Hệ số lợi dụng nhiệt tại z xz 0,88 Hệ số lợi dụng nhiệt tại b xb 0,9 Tỉ số tăng áp l 1 Hệ số nạp thêm l1 1,06 Hệ số quét buồng cháy l2 1 Hệ số hiệu đính tỷ nhiệt lt 1,17 Hệ số điền đầy đồ thị jđ 0,99 5.3.3. Tính toán các thông số của chu trình ó Quá trình nạp. - Hệ số khí sót gr . gr = gr = gr = 0,0516 - Hệ số nạp hv. hv = hv= hv = 0,839. - Nhiệt độ cuối quá trình nạp Ta. Ta = Ta = Ta = 337,955 [oK]. - Số mol không khí để đốt cháy 1 Kg nhiên liệu M0. M0 = Trong đó: C, H, O : Thành phần trong 1Kg nhiên liệu. M0 = = 0,512 [kmol/KK/kgnl]. - Số mol khí nạp mới M1. M1 = a.M0 = 1.0,512 = 0,512 [kmol/KK/kgnl]. ó Quá trình nén. - Tỷ nhiệt mol của không khí [kJ/kmol.0K]. = = 20,514 [kJ/kmol.0K]. - Tỷ nhiệt mol của sản phẩm cháy [kJ/kmol.0K]. a”v = = = 20,501 b”v = = = 0,006 = 22,535 [kJ/kmol.0K]. - Tỷ nhiệt mol của hỗn hợp cháy [kJ/kmol.0K]. = 19,889 = 0,0043 = 20,613 - Chỉ số nén đa biến trung bình n1. Tính gần đúng từ phương trình nén đa biến: Chọn : n1 = 1,375 thay vào vế phải của phương trình trên. Ta có: = 1,37516 Vậy chọn : n1 = 1,375 - Nhiệt độ cuối quá trình nén Tc [0K]. = 786,15 [0K]. - Áp suất cuối quá trình nạp pc [MN/m2]. = 1,8784MN/m2]. ó Quá trình cháy. - Tính DM. DM = DM = = 0,0548. - Số mol sản phẩm cháy M2. M2 = M1 + DM M2 = 0,512 + 0,0548 =0,5748 [Kmol/Kg.nl]. - Hệ số biến đổi phân tử lý thuyết. - Hệ số biến đổi phân tử thực tế. = 1,1018 - Hệ số biến đổi phân tử tại z. = 1,0996 - Hệ số tỏa nhiệt xz tại z. = 0,9778 - Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn. Với động cơ Xăng = 1 thì DQH = 0. - Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình môi chất tại z. a”vz = 22,4723 b”vz = 0,0064 = 22,4725 [KJ/KmoloK]. - Nhiệt độ cực đại của chu trình Tz. Nhiệt độ cực đại của chu trình Tz được tính theo phương trình sau: Đưa về dạng phương trình bậc hai: ATz2 + BTz + C = 0 Trong đó: A = = 0,0034999 = 24,7094 C = = - 94079,9 QH =43995 là nhiệt trị thấp của nhiên liệu. Phương trình bậc hai: 0,0034999.Tz2 + 24,7094Tz – 94079,9 = 0 Giải phương trình bật hai và loại bỏ nghiệm âm ta tìm được: Tz = 2742,3 [0K] - Áp suất cực đại của chu trình lý thuyết pz [MN/m2]. pz = pc.l = 1,8784.3,8355 = 7,2046 [MN/m2] ó Quá trình giãn nở. - Tỷ số giãn nở sớm. - Tỷ số giãn nở sau. = 9,5 - Nhiệt độ cuối quá trình giãn nở Tb [oK]. Chọn truớc : n2 =1,23 = 1633,94 [0K]. - Kiểm nghiệm lại trị số n2. Trị số n2 được kiểm nghiệm lại theo phương trình: n2 - 1 = 0,2304 Vậy chọn : n2 = 1,23 - Áp suất cuối quá trình giãn nở pb [MN/m2]. = 0,4519 [MN/m2]. - Kiểm nghiệm lại nhiệt độ khí sót. = = 1044,4 [oK] Sai số: = 9,037% < 15%. ó Các thông số chỉ thị. - Áp suất chỉ thị trung bình lý thuyết p’i [MN/m2]. Đối với động cơ xăng : p’i = 1,2107 [MN/m2]. - Áp suất chỉ thị trung bình động cơ pi [MN/m2]. = 1,1986 [MN/m2]. - Hiệu suất chỉ thị động cơ hi. = 0,3899 - Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị gi [g/(kW.h)]: = = 209,85 [g/(kW.h)]. ó Các thông số có ích. - Tổn thất cơ giới pm [MN/m2]. Theo công thức kinh nghiệm: Tùy theo động cơ và tỷ số S/D, loại buồng cháy ta chọn các hệ số a, b: a = 0,05 ; b = 0,0155 Cm - Vận tốc trung bình của piston. Cm = = 17,5 [m/s]. = 0,20693 [MN/m2]. - Áp suất có ích trung bình pe [MN/m2]. pe = pi - pm pe = 1,1986 - 0,20693 = 0,99167 [MN/m2]. - Hiệu suất cơ giới (%). = 0,8723 - Suất tiêu hao nhiên liệu có ích [g/kW.h]. = 253,64 [g/kW.h]. - Hiệu suất có ích của động cơ (%). = 0,3226 - Thể tích công tác của một xylanh động cơ Vh [lít]. = = 0,58775 [dm3]. - Kiểm nghiệm đường kính xylanh: = 86,0973 [mm] = 0,0973 < 0,1 [mm] 5.3.4. Xây dựng đồ thị công 5.3.4.1. Xác định các điểm trên đường nén với chỉ số đa biến n1 Phương trình đường nén , do đó nếu gọi x là điểm bất kỳ trên đường nén thì. Rút ra: Đặt ta có n1- là chỉ số nén đa biến trung bình, xác định thông qua tính toán nhiệt. 5.3.4.2. Xây đựng đường cong áp suất trên đường giãn nở Phương trình của đường giãn nở đa biến , do đó nếu gọi x là điểm bất kỳ trên đường giãn nở thì: Rút ra: Ta có: , đặt Þ ; n2- là chỉ số giãn nở đa biến trung bình, xác định thông qua tính toán nhiệt. 5.3.4.3. Lập bảng xác định đường nén và đường giãn nở Bảng 5-3 Đường nén và đường giãn nở Vx i Đường nén Đường giãn nỡ in1 1/in1 Pc/in1 in2 1/in2 Pz/in2 0.06915 1.0 1.0 1.0 1.8784 1.0 1.0 7.2046 0.10372 1.5 1.7463 0.5726 1.0756 1.6466 0.6073 4.3754 0.13839 2.0 2.5937 0.3856 0.7242 2.3457 0.4263 3.0714 0.17297 2.5 3.5251 0.2837 0.5329 3.0865 0.324 2.3342 0.20744 3.0 4.5294 0.2208 0.4147 3.8624 0.2589 1.8653 0.2421 3.5 5.5988 0.1786 0.3355 4.6688 0.2142 1.5431 0.27669 4.0 6.7272 0.1487 0.2792 5.5022 0.1817 1.3094 0.31126 4.5 7.9098 0.1264 0.2375 6.3599 0.1572 1.1328 0.34574 5.0 9.1429 0.1094 0.2054 7.2399 0.1381 0.9951 0.38031 5.5 10.423 0.0959 0.1802 8.1404 0.1228 0.885 0.41498 6.0 11.748 0.0851 0.1599 9.06 0.1104 0.7952 0.44956 6.5 13.115 0.0763 0.1432 9.9973 0.1 0.7207 0.4843 7.0 14.521 0.0689 0.1294 10.951 0.0913 0.6579 0.51866 7.5 15.966 0.0626 0.1176 11.921 0.0839 0.6043 0.55328 8.0 17.448 0.0573 0.1077 12.906 0.0775 0.5582 0.58785 8.5 18.965 0.0527 0.099 13.905 0.0719 0.5181 0.62232 9.0 20.516 0.0487 0.0916 14.918 0.067 0.4829 0.65690 9.5 22.099 0.0453 0.085 15.944 0.0627 0.4519 5.3.4.4. Xác định các điểm đặc biệt Các điểm đặc biệt là: r (Vc, pr); a (Va, pa); b (Va, pb); c (Vc, pc); y (Vc, pz); z (Vz, pz). = 0,58775 [lít]. [lít]. = 0,06915 + 0,58775 = 0,6569 [lít]. = 0,06915[lít]. Các điểm đặc biệt có được là : r (0,06915 ; 0,1180) ; a (0,6569 ; 0,085) ; b (0,06915; 0,4519) ; c (0,06915 ; 1,8784) ; y (0,06915 ; 7,2046) ; z(0,06915; 7,2046). 5.3.4.5. Vẽ đồ thị công Dùng đồ thị Brich xác định các điểm. +Phun sớm (c’). +Mở sớm xupap nạp (r’), đóng muộn xupap nạp (a’). +Mở sớm xupap thải (b’), đóng muộn xupap thải (r”). 5.3.4.6. Hiệu chỉnh đồ thị công. Xác định các điểm trung gian: + Trên đoạn cy lấy điểm c” với c”c = 1/3cy. +Trên đoạn ba lấy điểm b” với bb” =1/2ba. + Pz1'=0,9Pz Nối các điểm c’c”z'1 và đường giãn nở thành đường cong liên tục tại ĐCT và ĐCD và tiếp xúc với đường thải. Ta sẽ nhận được đồ thị công đã hiệu chỉnh. Hình 5-2 Đồ thị công động cơ xăng 4G64 6. Đặc điểm, nguyên lý làm việc của hệ thống tự chẩn đoán động cơ 4G64 6.1. Đặc điểm chung. Tự chẩn đoán là một lĩnh vực công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực chế tạo và sản xuất ô tô. Khi các hệ thống và cơ cấu của ô tô hoạt động có sự tham gia của máy tính chuyên dùng (ECU) thì khả năng tự chẩn đoán mở ra một cách có lợi. Người và ôtô có thể giao tiếp với nhau qua các thông tin về chẩn đoán (khối lượng thông tin phụ thuộc vào khả năng của ECU) qua các hệ thống thông báo, do vậy các sự cố hay triệu chứng được thông báo một cách kịp thời, không cần chờ đến định kì chẩn đoán. Như vậy mục đích chính của chẩn đoán là ngăn ngừa tích cực các sự cố xảy ra. Trên ô tô hiện nay có thể gặp các hệ thống tự chẩn đoán: hệ thống đánh lửa, hệ thống nhiên liệu, động cơ, hộp số, hệ thống phanh, hệ thống treo,… 6.2. Khái quát về hệ thống tự chẩn đoán động cơ 4G64. ECU động cơ xử dụng các cảm biến tiếp nhận thông tin về tình trạng hoạt động của động cơ và các hệ thống điều khiển khác. ECU động cơ tiến hành khối lượng công việc nhất định về chẩn đoán về các bộ phận của hệ thống điều khiển động cơ. ECU động cơ thực hiện tự chẩn đoán hầu hết các tín hiệu vào, ra, và chức năng điều khiển. ECU động cơ chỉ thị hư hỏng trên đồng hồ. Hệ thống tự chẩn đoán là một chương trình của ECU thực hiện kiểm tra các thông số điều khiển. Nó xác định khoảng thay đổi của các thông số ở các chế độ làm việc tương ứng của động cơ. Mỗi loại hư hỏng của hệ thống có đặc điểm riêng và ứng với mã hư hỏng. Tất cả các hư hỏng được ghi lại trong bộ nhớ của ECU động cơ. Các lỗi đơn: Là lỗi xảy ra không hơn một lần trong 2 phút. Đèn chẩn đoán sẽ sáng trong thời gian là 0,6 giây, mã hư hỏng không đưa vào bộ nhớ của ECU động cơ. Các lỗi hay lặp lại: Là các lỗi xuất hiện hơn một lần trong 2 phút. Đèn sẽ hiện mã lỗi trong bộ nhớ. Nếu trong vòng 2 giờ, mã hư hỏng không được nhắc lại nó sẽ được xóa khỏi bộ nhớ của ECU động cơ. Lỗi thường xuyên: Hư hỏng xuất hiện thường xuyên ở các hệ thống. Hệ thống làm sáng đèn chẩn đoán, chỉ ra hư hỏng. Hệ thống tự chẩn đoán trên xe xác định nguyên nhân hư hỏng của hệ thống điều khiển, mặt khác để xác định chính xác tình trạng kỹ thuật của động cơ cũng như các bộ phận của hệ thống điều khiển phải sử dụng các thiết bị chẩn đoán chuyên dùng. Nó bao gồm các thiết bị đo các đại lượng vật lý thực tế (đồng hồ đo áp suất, tiêu hao nhiên liệu, nhiệt độ nước làm mát, nhiệt độ không khí,….) và các thiết bị chẩn đoán tổng hợp (đồng hồ số, ôxilôgaraph, thiết bị chẩn đoán kiểm tra MUT–II). 6.3. Hoạt động của đèn chẩn đoán. Ở chế độ làm việc khi bật khoá điện và động cơ không làm việc, đèn chẩn đoán loé sáng trong 0,6 giây và tắt, nếu phân hệ tự chẩn đoán không xác định có hư hỏng trong mạch của hệ thống điều khiển. Nếu đèn không tắt sau khi bật khoá điện hoặc là luôn sáng khi động cơ làm việc, điều này chứng tỏ hệ thống tự chẩn đoán tìm thấy hư hỏng hay bất thường trong hệ thống. Ở chế độ đọc mã số hư hỏng, đèn chẩn đoán phản ánh con số các sai lệch được định dạng và lưu giữ trong bộ nhớ của ECU động cơ. 6.4. Đọc và xóa mã chẩn đoán. 6.4.1. Chẩn đoán bằng chế độ tự động 6.4.1.1. Đọc mã chẩn đoán Mã số hư hỏng có thể được đọc từ bộ nhớ, nếu để bộ điều khiển ở chế độ hiển thị mã số hư hỏng (chế độ tự chẩn đoán). Để khởi động chế độ tự chẩn đoán cần phải bật khoá điện và động cơ không làm việc, đóng các tiếp điểm của đầu nối chẩn đoán. Ở chế độ này phân hệ tự chẩn đoán điều khiển việc đóng/ngắt đèn báo hư hỏng được chiếu sáng bằng mã số, được lưu giữ trong bộ nhớ. Ban đầu đưa ra mã số 12, không phải là mã số hư hỏng mà chỉ xác nhận sự chuẩn xác của mạch chẩn đoán và khả năng làm việc của phân hệ chẩn đoán. Nếu không có mã số 12 thì phải kiểm tra mạch chẩn đoán và khắc phục hư hỏng. Mã số 12 xuất hiện ba lần một, sau một thời gian tạm ngừng theo trình tự sau: một lần đèn sáng (chữ số đầu tiên của mã -1)- ngừng một lúc, hai lần đèn sáng liên tục (chỉ số thứ hai của mã số -2), ngừng một lúc - nhắc lại mã - một lần sáng, ngừng, hai lần sáng liên tục, ngừng một lúc, và lần thứ ba - một lần sáng, ngừng, hai lần sáng liên tục, ngừng một lúc. Sau mã số 12 là mã số hư hỏng cũng là ba lần một: đèn sáng, tương ứng với số lượng chữ số đầu tiên của mã - ngừng một lúc, đèn lại sáng tương ứng với số lượng chữ số thứ hai của mã - ngừng một lúc và v.v...Sau khi đưa ra tất cả các mã hư hỏng, chu kỳ được lặp lại. Nếu trong bộ nhớ không có mã số hư hỏng thì chỉ đưa ra mã số 12. Để thoát ra khỏi chế độ tự chẩn đoán, tắt khoá điện. 6.4.1.2. Xóa mã chẩn đoán Bộ nhớ lưu giữ mã số hư hỏng được xoá khi tháo cọc “mát” của ắc quy hơn 10 giây. Khi đó cần chú ý tắt khoá điện để tránh làm hỏng bộ điều khiển và cần nhớ rằng khi ngắt ắc quy sẽ mất các dữ liệu điều khiển tương thích khác (thời gian thực, thiết bị thu, v.v...). Trong quá trình làm việc của hệ thống điều khiển động cơ, ECU động cơ có khả năng bù trừ một cách tương đối các sai lệch không lớn gây ra do sự thay đổi các điều kiện làm việc (sự thay đổi của áp suất khí quyển, nhiệt độ không khí, chất lượng xăng, v.v...) sự lão hoá và mất độ nhạy của các chi tiết, bộ phận của các hệ thống và động cơ (mòn vòi phun, khe hở bugi, xu páp, pha phối khí, v.v...). Khả năng bù trừ được thực hiện nhờ sự tinh chỉnh các thông số chương trình của khối điều khiển, được lưu giữ trong bộ nhớ. Khi tiến hành xóa mã số hư hỏng bằng cách ngắt ắc quy có thể làm mất các thông số tự bù. Sau khi nối ắc quy, để có chức năng tự bù hệ thống điều khiển cần phải làm nóng động cơ đến nhiệt độ làm việc và bảo đảm chạy xe với gia tốc vừa phải, cũng như chạy không tải đến khi khôi phục các chỉ tiêu làm việc định mức. 6.4.2. Chẩn đoán hệ thống với thiết bị chẩn đoán chuyên dùng MUT–II 6.4.2.1. Giới thiệu về thiết bị chẩn đoán chuyên dùng MUT – II ECU động cơ cho phép kiểm tra các thông số điều khiển với sự trợ giúp của thiết bị chẩn đoán MUT – II Thiết bị này như giàn máy vi tính chuyên dùng cho việc chẩn đoán bảo dưỡng xe ô tô, được trang bị hệ thống điện tử điều khiển động cơ. Theo các mạch chẩn đoán của MUT – II cho phép kết nối với ECU động cơ theo kênh K – Line để thực hiện các việc như sau: Đọc và xóa các mã hư hỏng. Kiểm tra hoạt động của các cơ chấp hành của hệ thống. Lựa chọn và hiển thị các thông số của hệ thống. Thử các chế độ làm việc của động cơ. Thiết bị MUT – II giao tiếp với người bằng màn hình và được điều khiển bằng các phím bấm có các lựa chọn để điều khiển việc chẩn đoán hư hỏng của động cơ. 6.4.2.2. Đọc và xóa mã hư hỏng Thiết bị chẩn đoán MUT – II có khả năng đọc từ bộ nhớ của ECU động cơ các mã hư hỏng trong thời gian làm việc. Thiết bị chẩn đoán MUT – II có thể xóa hết các mã hư hỏng trong bộ nhớ của ECU động cơ. Để phản ánh thông tin nào đó, thiết bị MUT – II cần phải nhận được tín hiệu từ ECU động cơ. Nếu ECU không gửi tín hiệu đến thiết bị chẩn đoán hay việc nối mạch với thiết bị chẩn đoán MUT – II không đúng thì thiết bị MUT – II sẽ báo không có tín hiệu. 6.4.2.3. Kiểm tra hoạt động của cơ cấu chấp hành của hệ thống Đây là chức năng cho phép cung cấp hoặc ngắt mạch của cơ cấu phụ trợ khi trực tiếp can thiệp vào logic quá trình làm việc của ECU động cơ. Khả năng làm việc của mạch được đánh giá theo việc đóng/mở thực tế của các cơ cấu phụ trợ hoặc dấu hiệu đặc trưng của sự đóng/mở đó. Các mạch được kiểm tra gồm: Điều khiển bằng đèn chẩn đoán. Thiết bị đóng mở đèn chẩn đoán. Điều khiển rơle bơm xăng. Thiết bị đóng mở bơm xăng điện. Khi động cơ đang làm việc làm thế nào dẫn đến dừng động cơ. Chế độ đóng ngắt rất có ích cho việc kiểm tra hệ thống cấp nhiên liệu, kiểm tra điều chỉnh áp suất, độ kín khít của bộ đôi vòi phun,… Điều khiển bằng bộ điều chỉnh không tải. Sự thay đổi số bước cho trước bằng sự thay đổi tần số quay của động cơ ở chế độ chạy chậm không tải. Điều khiển vòi phun nhiên liệu. Việc đóng mở một vòi phun nào bất kì trên động cơ đang làm việc đều dẫn đến sự thay đổi rỏ rệt của máy. Nếu các cơ cấu được kiểm tra không làm việc thì phải kiểm tra tất cả các tất cả các mạch điện từng bộ phận của cơ cấu đó. 6.4.2.4. Lựa chọn và hiển thị các thông số của hệ thống Thiết bị chẩn đoán MUT – II theo đường liên lạc có thể đếm các thông số đã được xác định và được hệ thống sử dụng. Việc ghi nhớ các thông số được thiết bị thực hiện theo định kỳ trong chế độ làm việc của động cơ. Sau đó thiết bị có thể xem xét chúng trong chế độ phân tích, so sánh chúng với các thông số định mức của động cơ tốt. Lôgic tiến hành chẩn đoán theo các sơ đồ chẩn đoán cho phép bằng độ sai lệch các thông số để xác định các hư hỏng trong hệ thống điều khiển và trong động cơ. Tần số quay của trục khuỷu khi khởi động động cơ (FREQ). Các số liệu được phản ánh tương ứng sự phân tích bằng cụm điều khiển tần số quay thực của động cơ qua tín hiệu của cảm biến trục khuỷu. Sự tăng bất ngờ của tần số quay trục khuỷu khi góc mở bướm ga cố định là do nhiễu điện trong tín hiệu vào cơ bản của cảm biến trục khuỷu. Nhiễu này thường gây ra điện áp dây dẫn cao không đồng bộ với động cơ. Tần số quay của trục khuỷu ở chế độ không tải (FREQX). Tần số quay đo được của trục khuỷu với thông số đo được ở lần trước biểu thị độ chính xác cao. Tần số quay quy định của trục khuỷu ở chế độ không tải (JUFBXX). Ở chế độ không tải tần số quay của trục khuỷu được điều khiển bởi ECU động cơ. Sự xác lập tốc độ không tải nhờ ECU, phụ thuộc vào nhiệt độ nước làm mát và các thông số khác. Lỗi điều khiển tần số quay trục khuỷu ở chế độ không tải (EIREQ). Hiệu giữa tần số quay quy định và tần số quay đo được ở chế độ không tải. Dùng để đánh giá sự chính xác điều khiển tần số quay giới hạn nhỏ nhất của trục khuỷu ở chế độ không tải. Nhiệt độ nước làm mát (TWAT). Các số liệu là kết quả phân tích của ECU động cơ thông qua tín hiệu của cảm biến nhiệt độ nước làm mát. ECU đo điện áp trên hai tiếp điểm của cảm biến nhiệt độ nước làm mát và biến điện áp thành trị số nhiệt độ tính theo độ Xenxi (0C). Giá trị này phải gần với nhiệt độ không khí khi động cơ chưa nóng. Sau khi khởi động động cơ nhiệt độ cần cao dần lên đến 85 ¸ 950C, sau đó ổn định khi mở van hằng nhiệt. Nhiệt độ không khí (TAIR). Tín hiệu lấy từ cảm biến khí nạp. Cảm biến bắt trên đường ống nạp. khi ECU đo điện áp trên hai cực cảm biến và biến điện áp thành trị số nhiệt độ tính theo độ Xenxi (0C). Giá trị này phải gần với nhiệt độ không khí xung quanh môi trường khi động cơ chưa nóng. Lưu lượng không khí (JAIR). Thông số biểu thị lưu lượng không khí biểu thị qua cảm biến lưu lượng không khí (Kg/giờ). Mức độ điền đầy không khí vào xi lanh của chu trình để tính lượng nhiên liệu (JGBC). Mức độ thực tế để tính toán giá trị cơ sở của lượng cấp nhiên liệu. Thông số của chế độ điều khiển động cơ (NFREGBC). Có hai thông số. Tốc độ lượng tử của trục khuỷu (NFREQ). Độ điền đầy lượng tử của không khí trong chu trình (NGBC). Vị trí bướm ga (THR). Thông số mức độ mở bướm ga được tính toán trong ECU động cơ thông qua cảm biến vị trí bướm ga. 0% tương ứng với đóng hoàn toàn, 100% tương ứng với mở hoàn toàn. Hệ số hiệu chỉnh cấp nhiên liệu (COEFFF). Nó phản ánh hệ số chuyền cấp nhiên liệu phụ thuộc vào tốc độ và hệ số điền đầy khí của chu trình. Tỷ lệ không khí – nhiên liệu (VALF). Tỷ lệ này được điều khiển bằng ECU động cơ. Nó là hệ số đặc chưng cho hệ số dư lượng không khí. Dấu hiệu chuyển sang chế độ công suất (hỗn hợp nghèo) và giá trị công suất của góc đánh lửa sớm (có/không) (BIPTOW). Phản ánh của chế độ này là chuyển chế độ của đánh lửa sớm và phun nhiên liệu. Nó phụ thuộc vào tốc độ thực của trục khuỷu và góc mở bướm ga. Dấu hiệu cắt nhiên liệu khi phanh (có/không) (BLKINJ). Nó thể hiện cắt nhiên liệu khi phanh xe bằng động cơ. Độ dài của xung phun xăng (INJ). Là thời gian (tính bằng ms) mở vòi phun xăng. Thực hiện bởi ECU động cơ điều chỉnh hỗn hợp không khí – nhiên liệu bằng độ dài xung điều khiển mở vòi phun. Thời gian mở vòi phun dài sẽ tạo ra hỗn hợp giàu. Điện áp thành xe (mV) (UACC). Vị trí bướm ga (FSM). Thông số phản ánh vị trí bướm ga đo bằng bước. Độ mở lớn nhất ứng với bước 225, đóng ứng với bước 1. Tiêu hao nhiên liệu (JQT). Thông số phản ánh lượng tiêu hao nhiên liệu trong 1 giờ (lít/giờ). Giá trị này phải tương ứng với lượng xăng tiêu hao thực tế đo được bằng lưu lượng kế. Điện áp đặt lên cảm biến vị trí bướm ga (mV) (JATHR). Điện áp đặt lên cảm biến nhiệt độ nước làm mát (mV) (JATWAT). Điện áp đặt lên cảm biến nhiệt độ không khí (mV) (JATAIR). 6.4.2.5. Thử các chế độ làm việc của động cơ Thử nghiệm được tiến hành để xác định các thông số tích phân của hệ thống điều khiển ở từng chế độ thử riêng biệt của động cơ mà qua đó đánh giá sự làm việc chính xác của động cơ, hệ thống điều khiển động cơ cũng như các cụm cơ bản của trang bị điện của xe. 6.5. Trình tự và nội dung kiểm tra bằng cách sử dụng danh mục dữ liệu của MUT-II và kiểm tra cơ cấu chấp hành. 6.5.1. Trình tự thao tác + Tiến hành kiểm tra bằng danh mục dữ liệu và kiểm tra chức năng các cơ cấu chấp hành. Nếu có một bất thường, kiểm tra và sửa chữa các đầu cắm dây và các chi tiết. + Sau khi sửa chữa, kiểm tra lại bằng MUT-II và kiểm tra sự bất thường ban đầu đã được trở lại bình thường chưa. + Xóa bộ nhớ mã báo lỗi. + Tháo MUT-II ra. + Khởi động lại động cơ và tiến hành chạy thử để xác nhận lại là trục trặc đã được khắc phục. 6.5.2. Bảng danh sách dữ liệu Bảng 6-1 Bảng danh sách dữ liệu chẩn đoán Mã số Bộ phận cần kiểm tra Nội dung kiểm tra Tình trạng bình thường Số trình tự kiểm tra 11 Cảm biến Oxy Động cơ: sau khi đã làm nóng động cơ. Hỗn hợp không khí/nhiên liệu được tạo nên nghèo hơn khi giảm tốc, và giàu hơn khi tăng tốc. Ở tốc độ 4000 vòng/phút. Thì động cơ đột ngột bị giảm tốc. 200 mv hoặc ít hơn. Mã số 11 Khi động cơ tăng tốc đột ngột. 600-1000 mv Động cơ: sau khi động cơ nóng lên. Tín hiệu cảm biến oxy được sử dụng để kiểm tra tỉ lệ hỗn hợp không khí nhiên liệu, và điều kiện thay đổi do bộ engine-ECU điều khiển. Động cơ chạy không tải. 400 mv hoặc thấp hơn (thay đổi ) 600-1000 mv 2500 vòng/ phút 400 mv hoặc thấp hơn (thay đổi ) 600-1000 mv 12 Cảm biến lưu lượng khí nạp Nhiệt độ nước làm mát động cơ: 80-950C. Đèn và tất cả các thiết bị: OFF Hộp số truyền động số: 0, (A/T số P) Động cơ chạy không tải. 22- 48 Hz Mã số 12 2500 vòng/phút 80- 120 Hz Động cơ được gia tốc. Tần số tăng tương ứng với sự tăng tốc. 13 Cảm biến nhiệt độ khí nạp Công tắc khởi động: ON hoặc khi động cơ chạy không tải. Khi nhiệt độ không khí nạp là -200C -200C Mã số 13 Khi nhiệt độ không khí nạp là 00C 00C Khi nhiệt độ không khí nạp là 200C 200C Khi nhiệt độ không khí nạp là 400C 400C Khi nhiệt độ không khí nạp là 800C 800C 14 Cảm biến vị trí bướm ga Công tắc khởi động ON Đặt ở vị trí chạy không tải 300-1000 mv Mã số 14 Mở lớn từ từ. Tăng tỉ lệ với góc mở của bướm ga. Mở tối đa 4500-5000 mv 16 Điện áp nguồn Công tắc khởi động ON Điện áp hệ thống. Trình tự kiểm tra 23 18 Tín hiệu góc quay trục khủyu Công tắc khởi động ON Động cơ: Ngừng. OFF Trình tự kiểm tra 26 Động cơ: đang nổ ON 21 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát Công tắc khởi động ON: hoặc động cơ đang chạy. Khi nhiệt độ nước làm mát của động cơ là -200C -200C Mã số 21 Khi nhiệt độ nước làm mát của động cơ là 00C 00C Khi nhiệt độ nước làm mát của động cơ là 200C 200C Khi nhiệt độ nước làm mát của động cơ là 400C 400C Khi nhiệt độ nước làm mát của động cơ là 800C 800C 22 Cảm biến góc quay trục khủyu + Động cơ quay + Đồng hồ nước được nối vào. So sánh chỉ số đọc tốc độ động cơ ở đồng hồ tốc độ và máy MUT- II Phù hợp Mã số 22 + Động cơ chạy không tải. + Công tắc chạy không tải ON. Khi nhiệt độ nước làm mát của động cơ là -200C 1.275-1.475 vòng/phút Khi nhiệt độ nước làm mát của động cơ là 00C 1.255- 1.425 Vòng/phút Khi nhiệt độ nước làm mát của động cơ là 200C 1.100-1.300 Vòng/phút Khi nhiệt độ nước làm mát của động cơ là 400C 950-1.150 vòng/phút Khi nhiệt độ nước làm mát của động cơ là 600C 650–850 vòng/phút 25 Áp suất khí Công tắc khởi động ON Ở độ cao 0 m so với mặt nước biển 101 kpa Mã số 25 Ở độ cao 600 m so với mặt nước biển 95 kpa Ở độ cao 1.200 m so với mặt nước biển 88 kpa Ở độ cao 1.800 m so với mặt nước biển 81 kpa 26 Công tắc chạy không tải Công tắc khởi động ON. Kiểm tra bằng cách đạp bàn đạp ga lặp đi lặp lại. Bướm ga mở: Chuyển sang vị trí không tải. ON Trình tự kiểm tra số 25 Bướm ga: mở từ từ OFF*2 27 Áp suất dầu trợ lực lái Động cơ: chạy không tải Tay lái đứng yên OFF Trình tự kiểm tra số 28. Tay lái quay ON 44 Bộ đánh lửa và trợ lực + Động cơ: Sau đã nóng lên. + Đèn cân lửa được lắp vào (đèn cân lửa được lắp để kiểm tra thời điểm đánh lửa thực sự). Động cơ chạy không tải. Sớm hơn so với điểm chết trên 2-180C 2.500 vòng/phút Sớm hơn so với điểm chết trên 23-430C 45 ISC (stepper) motor Công suất động cơ. + Nhiệt độ nước làm mát động cơ: Từ 80-950C. + Các đèn và tất cả các thiết bị phụ:OFF. + Hộp số truyền động số 0 (A/T: số P). + Công tắc chạy không tải: ON + Động cơ: chạy không tải. Khi A/C switch mở ON, thì A/C máy nén sẽ hoạt động. A/C switch: OFF Từ 2- 25 bước A/C switch: OFF sang ON Tăng từ 10 đến 70 bước + A/C switch: OFF + Cần chọn từ vị trí N sang vị trí D Tăng từ 5 đến 50 bước 49 A/C Relay Động cơ: sau khi động cơ nóng lên và động cơ đang chạy không tải. A/C switch: OFF OFF : ( khớp nối ly hợp máy nén không hoạt động.) Trình tự kiểm tra số 29. A/C switch: ON ON: ( khớp nối ly hợp máy nén đang hoạt động.) 6.5.3. Bảng kiểm tra bộ phận công tác Bảng 6-2 Bảng kiểm tra bộ phận công tác Mã số Bộ phận cần kiểm tra Nội dung điều khiển Nội dung kiểm tra Điều khiển bình thường Số trình tự kiểm tra 01 Vòi phun Cắt nhiên liệu vòi phun số 1. Động cơ: Sau khi động cơ đã nóng lên, và động cơ chạy không tải (lần lượt cắt nhiên liệu cung cấp cho từng vòi phun và kiểm tra các xy lanh nào ảnh hưởng đến tình trạng chạy không tải). Tình trạng chạy cầm chừng sẽ khác đi(chạy không ổn định ) Số Mã 41 02 Cắt nhiên liệu vòi phun số 2. 03 Cắt nhiên liệu vòi phun số 3. 04 Cắt nhiên liệu vòi phun số 4. 07 Bơm nhiên liệu. Bơm nhiên liệu hoạt động và nhiên liệu được đưa trở về. + Động cơ quay + Bơm nhiên liệu: kiểm tra dẫn động cưỡng bức theo hai điều kiện trên đây Bóp chặt đường ống về bằng các ngón tay để cảm nhận xung động của nhiên liệu đang lưu thông về Cảm nhận được xung động Trình tự kiểm tra số 24 Nghe gần thùng xăng tiếng bơm xăng hoạt động Nghe được tiếng bơm 08 Purge Van điện từ Van điện từ chuyển tử OFF sang ON Công tắc khởi động ON Tiếng hoạt động có thể được nghe khi van solenoi hoạt động. Trình tự kiểm tra 32 10 Van điện từ điều khiển tuần hoàn khí xả Van điện từ chuyển tử OFF sang ON Công tắc khởi động ON Có thể nghe thấy âm thanh khi van điện từ được dẫn động Trình tự kiểm tra số 33 6.5.4. Bảng kiểm tra các mã chuẩn đoán của hệ thống MPI động cơ 4G64 Bảng 6-3 Bảng kiểm tra mã chuẩn đoán hệ thống (MPI) Mã số Hạng mục chuẩn đoán 11 Hệ thống: Cảm biến Oxy 12 Hệ thống: Cảm biến lưu lượng khí nạp 13 Hệ thống: Cảm biến nhiệt độ khí nạp 14 Hệ thống: Cảm biến độ mở bướm ga 21 Hệ thống: Cảm biến nhiệt độ động cơ 22 Hệ thống: Cảm biến góc quay trục khủyu 23 Hệ thống: Cảm biến vị trí điểm chết trên 24 Hệ thống: Cảm biến tốc độ xe 25 Hệ thống: Cảm biến áp suất khí trời 36 Hệ thống: Tín hiệu điều chỉnh thời điểm đánh lửa 41 Hệ thống: Vòi phun Mã số 11: Hệ thống cảm biến oxy Nguyên nhân có thể Phạm vi kiểm tra. Động cơ chạy được 3 phút Nhiệt độ nước làm mát xấp xỉ 800C hoặc hơn. Nhiệt độ không khí nạp 20- 500C Tốc độ động cơ xấp xỉ 2000-3000 vòng/phút. Xe di chuyển ở tốc độ không đổi trên một bề mặt bằng phẳng. Tình trạng. Điện áp ra của cảm biến oxy vào khoảng 0.6V trong 30 giây (không quá 0,6V trong 30 giây) Khi phạm vi của các thao tác kiểm tra ở trên phù hợp với việc khởi động động cơ được thực hiện trong 4 lần liên tiếp, thì hư hỏng được tìm thấy sau mỗi lần thực hiện. Hư cảm biến oxy Tiếp xúc của giắc cắm không được tốt, hở mạch hoặc ngắn mạch trong giây điện. Engine – ECU có vấn đề Mã số 12: Hệ thống cảm biến lưu lượng khí nạp. Nguyên nhân có thể Phạm vi kiểm tra. Tốc độ động cơ 500 vòng/phút hoặc hơn. Tình trạng. Tần số phát ra của cảm biến là 3Hz hoặc ít hơn trong 4 giây. Hư cảm biến lưu lượng khí nạp Giắc cắm tiếp xúc không được tốt hở mạch hoặc ngắn mạch dây của cảm biến lưu lượng khí nạp. Hư bộ engine- ECU Mã số 13: Hệ thống cảm biến nhiệt độ khí nạp. Nguyên nhân có thể Phạm vi kiểm tra. Công tắc khởi động ON Không quá 60 giây sau khi công tắc được bật sang ON hoặc ngay lập tức sau khi động cơ khởi động Tình trạng. Điện áp ra của cảm biến là 4.6 V hoặc cao hơn ( tương ứng với nhiệt độ không khí nạp là 450C hoặc thấp hơn) trong 4 giây. Hoặc. Điện áp ra của cảm biến là 0.2 V hoặc nhiều hơn ( tương ứng với nhiệt độ không khí nạp là 1250C hoặc cao hơn (trong 4 giây) Hư cảm biến nhiệt độ khí nạp Giắc cắm tiếp xúc không đúng, hở mạch hoặc ngắn mạch trong giây của mạch điện cảm biến nhiệt độ khí nạp. Hư bộ engine - ECU Mã số 14: Hệ thống cảm biến vị trí bướm ga Nguyên nhân có thể Phạm vi kiểm tra. Công tắc khởi động ON Không quá 60 giây sau khi công tắc được bật ra ON hoặc ngay lập tức sau khi động cơ khởi động. Tình trạng. Khi công tắc mở ON. Thì điện áp ra cảm biến là 2V hoặc lớn hơn trong 4 giây. Hoặc. Điện áp ra cảm biến là 0.2 V hoặc thấp hơn trong 4 giây. Hư cảm biến vị trí bướm ga hoặc điều chỉnh sai. Giắc cắm tiếp xúc không đúng, hở mạch hoặc ngắn mạch ở trong dây của mạch cảm biến vị trí bướm ga. Trạng thái của công tắc điều chỉnh không đúng “ON” Hở mạch của đường tín hiệu công tắc điều chỉnh. Hư bộ engine- ECU Mã số 21: Hệ thống cảm biến nhiệt độ động cơ. Nguyên nhân có thể. Phạm vi kiểm tra. Công tắc khởi động ON Không quá 60 giây sau khi công tắc máy được mở sang ON hoặc ngay lập tức sau khi động cơ khởi động. Tình trạng. Điện áp ra cảm biến là 4.6V hoặc cao hơn ( tương ứng với một nhiệt độ làm mát động cơ là 450C hoặc thấp hơn) trong 4 giây. Hoặc. Điện áp ra cảm biến là 0.1 V hoặc thấp hơn ( tương ứng với một nhiệt độ làm mát động cơ là 1400C hoặc cao hơn) trong 4 giây. Hư cảm biến nhiệt độ động cơ Giắc cắm tiếp xúc không đúng, hở mạch hoặc ngắn mạch dây trong mạch điện cảm biến nhiệt độ động cơ. Hư bộ engine - ECU Mã số 22: Hệ thống cảm biến góc quay trục khủyu. Nguyên nhân có thể. Điều kiện kiểm tra. Động cơ đang quay Tình trạng. Điện áp ra của cảm biến không thay đổi trong 4 giây ( không co xung tín hiệu vào) Hư cảm biến góc quay trục khủyu Tiếp xúc giắc cắm không tốt, bị hở mạch hoặc ngắn mạch dây của cảm biến góc quay trục khủy. Hư bộ engine - ECU Mã số 23: Hệ thống cảm biến vị trí điểm chết trên. Nguyên nhân có thể Điều kiện kiểm tra. Công tắc khởi động ON Tốc độ động cơ xấp xỉ 50 vòng/ phút hoặc hơn Tình trạng. Điện áp ra của cảm biến không thay đổi trong 4 dây ( không có tín hiệu vào) Hư cảm biến vị trí điểm chết trên Giắc cắm tiếp xúc không đúng, hở mạch hoặc ngắn mạch trong dây điện của mạch cảm biến vị trí điểm chết trên. Hư bộ engine - ECU Mã số 24: Hệ thống cảm biến tốc độ xe Nguyên nhân có thể. Điều kiện kiểm tra. Công tắc khởi động ON Không quá 60 dây sau khi công tắc khởi động được bật sang ON hoặc ngay lập tức sau khi động cơ khởi động. Điều chỉnh công tắc OFF Tốc độ động cơ là 3000 vòng/phút hoặc cao hơn. Đang lái xe dưới điều kiện tải nặng. Tình trạng. Điện áp ra cảm biến không đổi trong 4 dây ( không có tín hiệu xung vào) Hư cảm biến tốc độ xe. Giắc cắm tiếp xúc không đúng, hở hoặc ngắn mạch dây điện của mạch cảm biến tốc độ xe. Hư bộ engine - ECU Mã số 25: Hệ thống cảm biến áp suất khí nạp. Nguyên nhân có thể. Điều kiện kiểm tra. Công tắc khởi động : ON Không quá 60 dây sau khi công tắc bật sang ON hoặc ngay lập tức sau khi động cơ khởi động. Điện áp acquy là 8V hoặc nhiều hơn. Tình trạng. Điện áp ra cảm biến là 4.5V hoặc cao hơn ( tương ứng với áp suất khí trời là 114kpa hoặc cao hơn) trong 4 dây. Hoặc. Điện áp ra cảm biến là 0.2 V hoặc cao hơn( tương ứng với áp suất khí trời là 5.33 kpa hoặc cao hơn) trong 4 dây. Hư cảm biến áp suất khí trời Giắc cắm tiếp xúc không đúng, hở hoặc ngắn mạch dây của cảm biến áp suất khí trời. Hư bộ engine- ECU Mã số 36: Hệ thống tín hiệu điều chỉnh thời điểm đánh lửa. Nguyên nhân có thể. Điều kiện kiểm tra. Công tắc khởi động: ON Tình trạng. Dây tín hiệu thời điểm đánh lửa đang nối đất. Đường dây tín hiệu điều chỉnh thời điểm đánh lửa đang nối đất. Hư bộ engine - ECU Mã số 41: Hệ thống vòi phun. Nguyên nhân có thể. Điều kiện kiểm tra. Tốc độ động cơ xấp xỉ 50- 1000 vòng/phút. Điện áp ra cảm biến vị trí bướm ga là 1.15 V hoặc thấp hơn. Không tiến hành kiểm tra bộ phận công tác bằng MUT-II. Tình trạng. Điện áp xung của cuận dây vòi phun không có trong 4 giây. Hư vòi phun Tiếp xúc giắc cắm không tốt, hở mạch hoặc ngắn mạch vòi phun. Hư bộ engine - ECU 7. Kết luận Sau khoảng thời gian làm đồ án với đề tài “Khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu liệu động cơ 4G64 lắp trên xe Mitsubishi Zinger đến nay em đã cơ bản hoàn thành với sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn PGS.TS. Trần Văn Nam và các thầy cô cùng các bạn trong khoa. Trong đề tài này em đi sâu tìm hiểu nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu điều khiển điện tử và các chi tiết, cơ cấu của hệ thống. Phần đầu đồ án trình bày khái quát chung về các hệ thống nhiên liệu dùng trên động cơ xăng, đi sâu phân tích những ưu nhược điểm của động cơ xăng dùng bộ chế hoà khí và động cơ xăng dùng hệ thống phun xăng điện tử hiện đại. Phần trung tâm của đồ án trình bày các hệ thống trên động cơ 4G64, đi sâu tìm hiểu phần hệ thống nhiên liệu bao gồm các thiết bị điện tử, cơ cấu chấp hành, các loại cảm biến, và các thiết bị chính cung cấp nhiên liệu, không khí nạp cho động cơ. Tìm hiểu về các chế độ phun, thời gian phun của động cơ, tìm hiểu các hư hỏng của hệ thống nhiên liệu, các mã chẩn đoán hư hỏng của động cơ 4G64. Sau khi đã hoàn thành xong đồ án, tìm hiểu kỹ về hệ thống nhiên liệu động cơ xăng, động cơ 4G64. Em nhận thấy rằng động cơ 4G64 lắp trên xe Mitsubishi Zinger đã đáp ứng được đầy đủ các yêu cầu cần thiết của hệ thống nhiên liệu, đảm bảo công suất động cơ, tiết kiệm xăng và giảm tối đa sự phát thải ô nhiễm môi trường. Tuy vậy nó cũng chưa phải là lý tưởng, nên chúng ta cần phải nghiên cứu và phát triển ngành động cơ hiện đại hơn nữa. Do kiến thức còn nhiều hạn chế, kinh nghiệm chưa nhiều, tài liệu tham khảo còn ít nên đồ án tốt nghiệp của em không tránh khỏi những thiếu sót. Qua đề tài này đã bổ sung cho em thêm nhiều kiến thức về chuyên ngành động cơ đốt trong và đặc biệt là hệ thống phun xăng điều khiển điện tử. Qua thời gian làm đồ án tốt nghiệp em cũng học hỏi thêm được một số kiến thức cơ bản về các phần mềm: Word, Excel, CAD, và cách khai khác các nguồn tài liệu trên mạng Internet để phục vụ tốt cho công việc sau này. Đồng thời qua đó thấy bản thân cần phải cố gắng học hỏi tìm tòi hơn nữa để đáp ứng đầy đủ yêu cầu của người cán bộ kỹ thuật ngành động lực, góp phần vào công cuộc “Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa” đất nước. TÀI TIỆU THAM KHẢO [1] TS. Trần Thanh Hải Tùng”Bài giảng môn học chuyên đề động cơ phun xăng.” Đại học Bách Khoa Đà Nẵng. [2] TS. Trần Thanh Hải Tùng “Bài giảng kết cấu và tính toán động cơ đốt trong”Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng. [3] TS. Trần Thanh Hải Tùng, KS. Nguyễn Lê Châu Thành “Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô” Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng. [4] Phạm Quốc Thái “Trang bị điện và điện tử trên ô tô” Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng. [5] MITSUBSHI MOTORS. STEP-II MPI “Giáo trình dành cho học viên” [6] MITSUBSHI MOTORS “Tài liệu huấn luyện kỹ thuật xe Mitsubishi Zinger" [7] Nguyễn Tất Tiến”Nguyên lý động cơ đốt trong” Nhà Xuất Bản Giáo Dục 2000. [8] Nguyễn Phước Hoàng – Phạm Đức nhuận – Nguyễn Thạc Tân. Chủ biên: Nguyễn - Phước Hoàng “Thủy lực và máy thủy lực Tập1 - Thủy Lực Đại Cương” [9] Nguyễn Đức Phú, Hồ Tấn Chuẩn, Trần Văn Tế, Nguyễn Tất Tiến, Phạm Văn Thể “Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong”, tập 1, tập 2.