BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG THƯƠNG TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Đề tài:
THIẾT KẾ,LẮP ĐẶT VÀ KHAI THÁC MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ
PHUN XĂNG VÀ ĐÁNH LỬA BẰNG HỘP ECU NISSAN
GVHD : ThS. Trương Thái Minh
SVTH : 1. Dương Quốc Chu MSSV: 2111170185
2. Trương Văn Chỉnh MSSV: 2111170183
3. Đặng Văn Tuy MSSV: 2111170238
4. Nguyễn Công Huy MSSV: 2111170207
Tp.HCM,06/2014
LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện đề tài tốt nghiệp, chúng em đã nhận được sự giúp đỡ
chân thành và hết sức tận tình của thầy Trương Thái Minh, thầy là cầu nối quan
trọng giúp đỡ tận tình cho chúng em về mặt kiến thức, về tác phong làm việc của
một cử nhân tương lai. Thầy luôn có những đánh giá và góp ý kiến hết sức chân
thành về những sai sót mà chúng em mắc phải trong quá trình thực hiện đề tài, tận
tâm tạo mọi điều kiện cho chúng em sửa chữa những khuyết điểm để chúng em rút
ra những bài học kinh nghiệm quý giá cho bản thân.
Chúng em cũng không quên gửi lời tri ân của mình đến quí thầy cô của khoa Cơ
Khí Động Lực. Chính quí thầy là tấm gương sáng giúp chúng em hoàn thiện về
phẩm chất và kiến thức trong suốt ba năm học tại trường Cao Đẳng Công Thương
TP Hồ Chí Minh.
Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình và bạn bè, những người đã
luôn giúp đỡ, động viên chúng em trong quá trình học tập.
Trong quá trình thực hiện đề tài, do kiến thức còn hạn chế nên chúng em không
thể tránh khỏi những thiếu sót. Chúng em xin quí thầy lượng thứ và kính mong sự
góp ý quí báu của quí thầy cô.

MỤC LỤC

CHƯƠNG I : MỞ ĐẦU
1.1. Lý do chọn đề tài
– Bước vào thế kỉ 21 với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ và nhu cầu học
tập của con người ngày càng cao. Do vậy, đổi mới phương pháp dạy học là yêu
cầu cấp bách, dựa trên những quan điểm phát huy tính tích cực của người học , đề
cao vai trò tự học kết hợp với sự hướng dẫn của giáo viên đang được áp dụng rộng
rãi. Sự phát triển này đã làm thay đổi không chỉ cách giảng mà còn thay đổi cả quá
trình tổ chức dạy học, ứng dụng công nghệ trong dạy học. Điều này khắc phục
được nhược điểm của phương pháp cũ, đây cũng là chủ trương giáo dục của nhà
nước ta hiện nay :Đổi mới mạnh mẽ nội dung và phương pháp dạy học, học tập,
chú trọng chất lượng không chạy theo số lượng và bệnh thành tích Vì vậy việc
nghiên cứu và chế tạo mô hình phục vụ cho công tác giảng dạy và học tập ngành
Cơ Khí Động Lực là nhiệm vụ cấp bách hiện nay
– Mô hình của chúng tôi được thiết kế dựa trên phần động cơ và phần sa bàn với đầy
đủ các hệ thống điện, cảm biến cần thiết của động cơ. Ngoài ra còn có các bài tập
mẫu được thiết kế dưới dạng phiếu thực hành giúp cho việc giảng dạy và học tập
trên mô hình đạt kết quả cao nhất
– Chính vì vậy nhóm nghiên cứu quyết định chọn đồ án “Thiết kế, lắp đặt và khai
thác mô hình động cơ phun xăng và đánh lửa bằng hộp ECU Nissan”.
1.2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài
1.2.1. Mục tiêu
– Tìm hiểu chuyên sâu động cơ phun xăng – đánh lửa
– Phục vụ cho công tác giảng dạy, tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên hướng dẫn
sinh viên trong quá trình thực tập
– Giúp sinh viên ứng dụng ngay bài học lý thuyết vào thực hành
– Sinh viên có điều kiện quan sát mô hình một cách trực quan, dễ cảm nhận được
hình dạng và vị trí của các chi tiết trên động cơ
– Giúp sinh viên dễ dàng kiểm tra và đo đạc các thông số của hệ thống phun xăng

C
U
Hệ thống chẩn đoán
Hệ thống đánh lửa
Điều khiển cầm chừng
INPUT (SENSORS)
OUTPUT (ACTUATORS)
 Mơ tả:
Hình 2.1 Sơ đồ cấu tạo chung của hệ thống phun xăng điện tử
– Động cơ phun xăng điện tử EFI gồm 4 xy lanh đặt thẳng hàng, thứ tự kì nổ 1-3-4-2
– Là động cơ đánh lửa nhờ vào sự phân phố của bộ chia điện, có một bơ bin và IC
đánh lửa đặt ngồi
– Hệ thống EFI tính tốn thời gian phun cơ bản dựa và hai tín hiệu:tín hiệu lượng
khí nạp từ cảm biến lưu lượng khí nạp và tín hiệu tốc độ động cơ
– Cấu tạo chung của hệ thống phun xăng điện tử bao gồm các cảm biến, bộ vi xử lý
trung tâm và các cơ cấu chấp hành.
– Ưu nhược điểm của hệ thống phun xăng
+ Có thể cấp hỗn hợp khí nhiên liệu đồng đều đến từng xi lanh.
+ Có thể đạt được tỷ lệ khí nhiên liệu chính xác với tất cả các dải tốc độ động
cơ.
+ Đáp ứng kịp thời với sự thay đổi góc mở bướm ga.
+ Khả năng hiệu chỉnh hỗn hợp khí nhiên liệu dễ dàng:có thể làm đậm hỗn hợp
khi nhiệt độ thấp hoặc cắt nhiên liệu khi giảm tốc.
+ Hiệu suất nạp hỗn hợp khơng khí - nhiên liệu cao.
Sơ đồ bố trí các cảm biến trong hệ thống phun xăng điện tử:
Hình 2.2 Sơ đồ bố trí các cảm biến trong hệ thống phun xăng điện tử:
– Trong hệ thống phun xăng điện tử, chế độ làm việc của động cơ không chỉ phụ
thuộc vào bàn đạp ga mà còn phụ thuộc vào các trạng thái môi trường làm việc
nhiệt độ nước), phụ tải (có bật điều hà hay không), mức độ và thành phần khí thải
(cảm biến oxy), số vòng quay của trục khuỷu động cơ, trục cam (cảm biến vị trí

– Tín hiệu Ne: trên đĩa ảm biến được khắc 360 vạch, mỗi vạch cách nhau 2
0
tương
ứng với hai vòng quay trục khuỷu động cơ
Hình 2.3 : Biểu diễn dạng xung loại 4/360
Hình 2.4 Tín hiệu xung của cảm biến quang
Hình 2.5 Cảm biến quang
– Khi đĩa cảm biến quay, dòng ánh sáng phát ra từ LED sẽ bị ngắt quãng làm phần
tử cảm quang ngắt liên tục, tạo ra các xung vuông dùng làm điều khiển đánh lửa
Hình 2.6 Sơ đồ nguyên lý làm việc của cảm biến quang
– Cảm biến bao gồm 3 cuộn dây: một đầu dương(Vcc), một đầu tín hiệu (Vout) và
một đầu mass. Khi đĩa cảm biến chắn ánh sáng từ LED qua photo diode D2, D2
không dẫn, điện áp tại ngõ vào (+) sẽ thấp hơn điện áp so sánh Us ở ngõ vào (-)
trên Op-anp A nên ngõ ra của Op-amp A không có tín hiệu làm transistor T ngắt
tức Vout đang ở mức cao. Khi có ánh sáng chiếu vào diode D2, D2 dẫn, điện áp
ngõ vào (+ ) sẽ lớn hơn điện áp so sánh Us và điện áp ngõ ra của Op-amp A ở mức
cao, làm transistor T dẫn, lúc này Vout lập tức chuyển sang mức thấp. Đây chính là
thời điểm lửa. Xung điện áp tại Vout là xung vuông gởi đến Igniter để điều khiền
transistor công suất.
2.2.5 Nguyên lí làm việc của hệ thống đánh lửa bán dẫn sử dụng cảm biến
quang
Hình 2.7 Hệ thống đánh lửa cảm biến quang
– Cảm biến quang được đặt trong delco phát tín hiệu đánh lửa gởi về igniter để điều
khiển đánh lửa. Khi đĩa cảm biến ngăn dòng ánh sáng từ led D1 phát ra truyền đến
photo transisor T1 bị ngắt. Khi T1 ngắt, các transistor T2, T3, T4 ngắt, T5 dẫn, cho
dòng qua cuộn sơ cấp về mass. Khi đĩa cảm biến cho dòng ánh sáng đi qua, làm
T1 dẫn, T2, T3, T4 dẫn, T5 ngắt. Dòng sơ cấp bị ngắt đột ngột sẽ tạo ra một sức
điện động cảm ứng lên cuộn thứ ấp một điện áp cao áp và đưa đến bộ chia điện,
đưa dòng cao áp đến các bugi đánh lửa.
2.3 Thiết bị chẩn đoán mã lỗi OBD1:

– Kết cấu trực quan, sinh động
– Dễ dàng sử dụng và điều khiển
– Kích thước và khối lượng vừa phải
– Có độ bền cao, hoạt động ổn định
– Kết cấu gọn nhẹ
– Mang tính tổng quát và phổ biến
– Ít khác biệt so với lý thuyết
– Giá thành hợp lý
2.4.2. Lựa chọn phương án thiết kế cho mô hình
– Đo đạc kiểm tra
– Phương án: cắt, hàn, khoan…
– Sơn phủ bề mặt
2.4.3 Phương pháp nghiên cứu
– Đề tài được hoàn thành trên cơ sở nhóm đã két hợp nhiều phương pháp nghiên
cứu, trong đó đặc biệt là phương pháp tham khảo, thu thập tài liệu, học hỏi những
kinh nghiệm của thầy cô, bạn bè và nghiên cứu các mô hình giảng dạy cũ Từ đó
tìm ra những ý tưởng mới để hình thành đề cương của đề tài cũng như cách thiết
kế mô hình. Song song với nó nhóm còn kết hợp cả phương pháp quan sát và thực
nghiệm để có thể chế tạo được mô hình và biên soạn các bài thực hành một cách
hiệu quả
2.4.4. Các bước thực hiện
– Tham khảo tài liệu
– Thiết kế khung đỡ Động cơ và gá đặt động cơ
– Thiết kế sa bàn và cách bố trí trên sa bàn
– Thiết kế các chi tiết phụ
– Đấu dây cho các hệ thống
– Tiến hành nổ máy thử nghiệm
– Tiến hành đo đạc kiểm tra và thu thập các thông số
– Thiết kế các bài giảng thực hành cho mô hình
– Viết thuyết minh

dụng delco quang. Động cơ sử dụng các cảm biến sau:
– Cảm biến vị trí cánh bướm ga
– Cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu dây nhiệt
– Cảm biến nhiệt độ nước làm mát
– Cảm biến kích nổ
– Cảm biến oxy
 Các cơ cấu chấp hành trên động cơ:
– 4 kim phun trên động cơ.
– Delco quang.
 Các cơ cấu khác:
– Khung giá đỡ động cơ.
– Accu.
– Đường nhiên liệu xăng đến và về.
– Thùng xăng và lọc xăng.
– Két nước.
– Ngoài ra, trên động cơ còn được bố trí một bản giắc có các đầu dây của hộp điều
khiển động cơ ECU để thuận tiện đo đạc cho sinh viên học tập
3.1.2. Sơ đồ mạch điện
Hình 3.5 Sơ đồ mạch điều khiển động cơ Nissan
3.2. Mô tả chi tiết vấn đề cần giải quyết trên động cơ Nissan:
3.2.1. Hệ thống đánh lửa:
3.2.1.1. Các thành phần chính của hệ thống đánh lửa:
– Bugi: về lí thuyết thì khá đơn giản, nó là công cụ để nguồn điện phát ra một
khoảng trống (giống như tia sét). Nguồn điện này phải có điện áp rất cao để tia lửa
có thể phóng qua khoảng trống và tia lửa mạnh. Thông thường, điện áp giữa hai
cực của bugi 25 – 40 kV.
– Bôbin là bộ phận sinh sinh ra cao áp để tạo ra tia lửa. Rất đơn giản, điện thế cao
được sinh ra do cảm ứng giữa hai cuộn dây. Một cuộn có ít vòng được gọi là cuộn
sơ cấp (Rsc= 0.5-2Ω), cuộn xung quanh cuộn sơ cách màu đên nhưng mà nhiều
vòng hơn là cuộn thứ cấp (Rtc= 10-12 KΩ).

 Nguyên lý hoạt động:
– Khi đĩa cảm biến quay, dòng ánh sáng phát ra từ LED sẽ bị ngắt quãng làm phần
tử cảm quang dẫn ngắt liên tục, tạo ra các xung vuông dùng làm tín hiệu điều
khiển đánh lửa, phun xăng.
– Khi các phôtô đi ốt tiếp nhận ánh sáng từ led thì chúng sẽ dẫn , nguồn 5 vôn được
cung cấp đến bộ so sánh và tín hiệu ra là 5 vôn.
– Khi đĩa che ánh sáng tới phôtô đi ốt thì phôtô đi ốt ngưng dẫn và tín hiệu ra là 0
vôn.
– Nhờ vậy mà tín hiệu On/Off sẽ được ECM tiếp nhận.
 Tín hiệu G và NE:
– Rotor của cảm biến (được lắp đặt với trục delco) là một đĩa nhôm mỏng khắc
vạch. Vành trong có sỗ rãnh tương ứng với số xylanh trong đó có một rãnh rộng
hơn đánh dấu vị trí piston máy số 1. Nhóm các rãnh này kết hợp với cặp diode
phát quang (LED) và diode cảm quang (photodiode) còn gọi là photocouple thứ
nhất là bộ phận để phát sung G. Vành ngoài của đĩa có khắc 360 rãnh nhỏ, mỗi
rãnh đều ứng với 2
o
góc quay trục khuỷu. Diode phát quang và diode cảm quang
thứ hai đặt trên quĩ đạo của rãnh nhỏ tạo thành bộ phận phát xung NE.
Hìn
h 3.7 Cấu tạo delco quang
 Mạch điện:
Hình 3.8: Sơ đồ mạch điện G và Ne.
3.2.2.2. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát:
 Vị trí:
Hình 3.9 vị trí cảm biến nhiệt độ nước làm mát.
 Nhiệm vụ: Nhận biết nhiệt độ nước làm mát và gởi tín hiệu điện về ECM.
 Cấu tạo:
Hình 3.10: cấu tạo cảm biến nhiệt độ nước làm mát.
– Cảm biến nhiệt độ nước làm mát là một trụ rỗng có ren ngoài, bên trong có gắn một