Hệ thống KE - Jetronic
29
p suất điều khiển
Thay đổi
Không đổi
p lực buồng dưới
Cố đònh
Thay đổi
Bộ điều chỉnh áp lực
Điều khiển bằng nhiệt độ
Điều khiển bằng điện
Lò xo bộ chênh lệch P
Đặt ở buồng trên
Đặt ở buồng dưới
Đònh lượng
Dùng piston
Dùng piston
1. Thùng nhiên liệu. 2. Bơm nhiên liệu. 3. Bộ tích năng.
4. Lọc nhiên liệu. 5. Bộ điều áp. 6. Kim phun.
7. Buồng nạp. 8. Kim phun khởi động. 9. Bộ phân phối.
10. Bộ đo gió. 11. Bộ điều chỉnh áp lực điện. 12. Cảm biến ô xy.
13. Contact nhiệt thời gian 14. CB nhiệt độ nước. 15. Delco.
16. Van không khí. 17. CB bướm ga. 18. ECU.
19. Contact máy. 20. Bình ắc quy. 1. Bơm xăng.
Bơm xăng sử dụng trong hệ thống KE-Jetronic là bơm kiểu con lăn. Bơm được dẫn động bởi
động cơ điện một chiều 12 vôn. Áp suất do bơm cung cấp rất lớn, gần gấp hai lần áp suất mở
của bộ điều áp, nhằm đảm bảo đầy đủ áp lực cho hệ thống, giúp cho hệ thống làm việc ổn
đònh và lâu dài. Cấu trúc và nguyên lý hoạt động giống như bơm xăng trong hệ thống K-
Jetronic.
2. Lọc nhiên liệu.
Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn
Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
Hệ thống KE - Jetronic
30
Bao gồm các tấm lọc bằng giấy chồng lên nhau, cách nhau 4m. Nó dùng để gạn lọc những
hạt bụi lẫn lộn trong nhiên liệu.
4. Bộ điều áp.
Chức năng của bộ điều áp là giữ cho áp suất nhiên liệu trong hệ thống là không đổi.
Khi động cơ hoạt động, bơm xăng sẽ quay và nó sẽ cung cấp nhiên liệu cho hệ thống,
lượng nhiên liệu thừa sẽ qua bộ điều áp và trở về thùng nhiên liệu để giữ cho áp suất
nhiên liệu trong hệ thống là cố đònh.
Khi bơm làm việc, nó sẽ sinh ra áp lực ép màng của bộ điều áp, làm cho lò xo điều áp bò
nén lại. Khi màng dòch chuyển xuống dưới, lò xo (4) đẩy thân van (10) đi xuống làm cho
Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn
Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
Hệ thống KE - Jetronic
31
van (5) mở và nhiên liệu từ buồng dưới của các bộ chênh lệch áp suất qua van (5) trở về
thùng chứa. 1. Nhiên liệu từ buồng
dưới của bộ chênh
lệch áp suất.
2. Nhiên liệu về thùng
chứa.
3. Vit hiệu chỉnh.
4. Lò xo.
5. Van.
6. Nhiên liệu từ lọc
nhiên liệu.
7. Van điều áp.
8. Màng.
9. Lò xo điều áp.
10. Thân van.
1. Kim phun.
2. Ống không khí.
3. Buồng nạp.
4. Bướm ga.
Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn
Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
Hệ thống KE - Jetronic
32 6. Bộ đònh phân nhiên liệu.
Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn
Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
Hệ thống KE - Jetronic
33
b. Bộ phân phối nhiên liệu.
Tuỳ thuộc vào vò trí của tấm
cảm biến, lượng nhiên liệu sẽ
được phân phối đến các kim
phun. Vò trí của tấm cảm biến
xác đònh lượng không khí nạp
vào động cơ. Vò trí này được
truyền qua cánh tay đòn để
điều khiển độ nâng của piston.
piston đi xuống.
Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn
Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
Hệ thống KE - Jetronic
34
Lỗ tiết lưu trên đỉnh piston có tác
dụng làm giảm dao động của tấm
cảm biến, dưới tác dụng của các
luồng khí nạp.
1. Áp suất nhiên liệu từ bơm. 2. Buồng trên bộ chênh lệch áp suất.
3. Tới kim phun. 4. Piston.
5. Cạnh dưới piston. 6. lò xo.
7. Màng. 8. Buồng dưới bộ chên lệch áp suất.
9. Đệm kín. 10. Lò xo.
11. Nhiên liệu từ bộ điều chỉnh áp lực điện. 12. Lỗ tiết lưu.
13. Nhiên liệu trở về thùng nhiên liệu.
Khi contact đánh lửa ở vò trí Off, piston điều khiển sẽ hạ xuống cho đến khi nó chạm vào vòng
đệm. Lúc này vò trí của piston điều khiển phải đảm bảo đóng kín rãnh đònh lượng khi tấm cảm
biến ở vò trí zero. Nếu không đúng chúng ta phải điều chỉnh lại bằng vit điều chỉnh tỉ lệ hỗn
hợp cầm chừng (vít CO).
c. Bộ chênh lệch áp suất.
Bộ chênh lệch áp suất trong bộ phân phối nhiên liệu nhằm tạo ra một sự giảm áp ở các lỗ đònh
lượng.
Bộ đo lưu lượng không khí có đặc tính là đường tuyến tính. Có nghóa là nếu lượng không khí
nạp tăng gấp đôi thì hành trình của tấm cảm biến cũng gia tăng gấp đôi, đồng thời lượng nhiên
liệu cung cấp phải tương ứng. Như vậy, sự giảm áp phải cố đònh ở các rãnh đònh lượng để đảm
bảo lượng nhiên liệu đi qua các rãnh thì không phụ thuộc vào chúng. Các bộ chênh lệch áp
Nếu lượng nhiên liệu cung cấp vào buồng trên lớn, màng sẽ cong xuống bên dưới và mở
đường ra của van cho đến khi có độ chênh lệch áp suất được thiết lập lại. Nếu lượng nhiên
liệu vào buồng trên giảm, độ mở của van cũng giảm do lực tác dụng lên màng làm màng đi
lên cho đến khi có độ chênh lệch áp suất giữa hai buồng là 0,2 bar. Điều này có nghóa là lực
tác dụng lên màng được giữ cân bằng tuỳ theo lượng nhiên liệu đi qua rãnh đònh lượng. Để
động cơ làm việc tối ưu thì tỉ lệ hòa khí phải được thay đổi tuỳ theo chế độ làm việc của động
cơ, bằng cách thay đổi áp suất nhiên liệu ở buồng dưới nhờ bộ điều chỉnh áp suất nhiên liệu
bằng điện.
C. Hệ thống điện điều khiển.
Mỗi chế độ hoạt động của động cơ đòi hỏi phải có một tỉ lệ hỗn hợp là tối ưu. Ở tốc độ cầm
chừng và đầy tải đòi hỏi hỗn hợp phải giàu và hỗn hợp phải nghèo khi động cơ hoạt động ở
chế độ một phần tải. Để đáp ứng điều này bằng cách người ta thiết kế hình dạng của phểu
không khí sao cho các góc độ của phểu phải đáp ứng được tương ứng các chế độ tải bé, một
phần tải và đầy tải.
Ở hệ thống KE-Jetronic, hình dạng của phểu không khí được chế tạo sao cho tỉ lệ hỗn hợp
luôn ở mức
» = 1 cho tất cả các chế độ làm việc của động cơ.
Hệ thống điện điều khiển bao gồm các cảm biến để xác đònh tình trạng hoạt động của động
cơ. Các tình trạng này được đưa về ECU thông qua tín hiệu điện áp. ECU sẽ tổng hợp và điều
khiển bộ điều chỉnh áp lực điện để đáp ứng tỉ lệ hỗn hợp theo các chế độ làm việc của động
cơ.
1. Các cảm biến.
a. Cảm biến lưu lượng không khí nạp.
Cảm biến đo lưu lượng không khí nạp được bố trí bên trong bộ đo gió. Nó bao gồm một điện
trở dạng màng mỏng. Hai đầu của điện trở được cung cấp một điện áp từ ắc quy. Một con
trượt chuyển động trên bề mặt của điện trở, góc xoay của con trượt tương ứng góc quay của
tấm cảm biến bộ đo gió. Tùy theo vò trí của tấm cảm biến nằm trong phểu không khí, một
điện áp lấy ra từ con trượt gởi về ECU. Tín hiệu điện áp này xác đònh lưu lượng không khí
nạp đi qua bộ đo lưu lượng không khí.
1. Động cơ. 2. Delco. 3. ECU. 4. Van ISC.
5. Đường không khí đi tắt. 6. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát. 7. Bướm ga.
c. Cảm biến bướm ga.
Cảm biến bướm ga dùng để xác đònh chế độ tải của động cơ. Tín hiệu này được gởi về ECU.
Cảm biến vò trí bướm ga được bố trí trên
thân bướm ga và nó được dẫn động bởi trục
bướm ga. Khi trục bướm ga xoay sẽ làm
cam trong cảm biến xoay theo, để điều
khiển tiếp điểm đóng mở. Khi động cơ ở tốc
độ cầm chừng thì tiếp điểm cầm chừng
đóng. Khi động cơ ở chế độ đầy tải thì tiếp
điểm đầy tải đóng. Các tín hiệu này được
Electronic Control Unit 3. Bộ điều chỉnh áp suất điện.
Tùy thuộc vào điều kiện hoạt động của động cơ, ECU sẽ điều khiển bộ điều chỉnh áp lực
điện để thay đổi áp suất buồng dưới của các bộ chênh lệch áp suất, nhằm thay đổi lượng
nhiên liệu cung cấp đến các kim phun.
Bộ điều chỉnh áp lực điện được bố trí bên hông bộ phân phối nhiên liệu. Bộ này có nhiệm vụ
điều khiển sự chênh lệch áp suất giữa hai buồng dựa vào tấm van đóng mở lỗ van.
Bộ điều chỉnh áp lực điện
Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn
Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
Hệ thống KE - Jetronic
10. Bộ điều chỉnh áp lực điện. 11. Tấm van. 12. Lỗ van.
13. Cực của nam châm. 14. Khe hở từ.
Từ thông của nam châm vónh cửu được thể hiện bằng đường không liền nét và từ thông của
nam châm điện là đường liền nét được khép kín qua các cực của nam châm xuyên qua phần
ứng và khe hở không khí. Từ thông của nam châm vónh cửu đi xuyên qua phần ứng một góc
90°, từ thông của nam châm điện sinh ra sẽ khép kín qua khe hở của không khí và đi dọc theo
phần ứng.
1. Đường nhiên liệu vào. 2. Lỗ van. 3. Tấm van
4. Đường nhiên liệu ra. 5. Cực từ của nam châm điện. 6. cuộn dây.
7. Từ trường nam châm vónh cửu. 8.Nam châm vónh cửu. 9. Vit điều chỉnh.
10. Từ trường của nam châm điện. 11. Phần ứng.
Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn
Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
quyết đònh bởi nhiệt độ nước làm mát và độ mở của tấm cảm biến đo lưu lượng không khí.
Trong trường hợp này dòng điện điều khiển rất lớn khoảng 120mA, để đóng màng van lại
nhiều, làm giảm áp suất buồng dưới để áp suất chênh lệch là 1,5 bar.
Tóm lại:
Khi ECU cung cấp cường độ dòng điện lớn đến nam châm điện thì làm cho tấm van sẽ
khép lại và áp suất buồng dưới của các bộ chênh lệch áp suất giảm, màng bộ chênh
lệch áp suất cong xuống nhiều hơn và lượng nhiên liệu cung cấp đến các kim phun sẽ
gia tăng.
Khi cường độ dòng điện cung cấp đến nam châm điện bé thì van sẽ mở lớn, làm tăng
áp suất buồng dưới của các bộ chênh lệch áp suất, nên lượng nhiên liệu cung cấp đến
các kim phun giảm.
Phểu không khí được thiết kế sao cho » =1 ở mọi chế độ làm việc. Do vậy bộ điều
chỉnh áp suất điện chỉ có chức năng hiệu chỉnh để đảm bảo các chế độ làm việc của
động cơ là tối ưu.
III. Các chế độ làm việc của động cơ.
A. Khởi động lạnh.
Tuỳ thuộc vào nhiệt độ của động cơ, trong khoảng thời gian khởi động lạnh hệ thống KE-
Jetronic dùng các biện pháp sau.
1.Dùng kim phun khởi động lạnh và contact nhiệt thời gian.
Trong suốt quá trình khởi động lạnh, hỗn hợp cung cấp cho động cơ bò nghèo. Nguyên nhân
do tốc độ khởi động của động cơ chậm, một phần nhiên liệu bám vào vách đường ống nạp,
buồng đốt khi động cơ lạnh. Do vậy nhiên liệu phải được cung cấp thêm trong quá trình khởi
động.
Kim phun khởi động dùng để cung cấp thêm nhiên liệu trong quá trình khởi động, chùm
nhiên liệu phun vào buồng nạp sao cho khoảng cách từ nó đến các xú pap nạp là ngắn nhất.
Thời gian của kim phun khởi động lạnh được giới hạn bởi contact nhiệt thời gian.
Kim phun khởi động thực chất là một van điều khiển bằng điện. Cuộn dây solenoid được bố
trí bên trong kim phun, van luôn được đóng kín trên bệ của nó nhờ một lò xo. Khi có dòng
Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn
Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
dùng van không khí hoặc bộ điều khiển tốc độ cầm chừng (Van ISC) để điều khiển một lượng
không khí đi tắt qua bướm ga.
1. Van không khí.
Van không khí là kiểu lưỡng
kim nhiệt, nó điều khiển
lượng không khí đi tắt qua
cánh bướm ga để gia tăng
tốc độ cầm chừng khi lạnh.
Lượng nhiệt dùng để điều
khiển lưỡng kim gồm nhiệt
độ động cơ và lượng nhiệt
do dòng điện từ rơle nung
nóng điện trở. Do đó khi
khởi động lạnh thì van mở
tối đa, khi nhiệt độ động cơ
tăng thì van khép lại dần và
khi nhiệt độ động cơ đạt
Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn
Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
Hệ thống KE - Jetronic
42
bình thường thì van đóng
hẳn.
2. Dùng bộ điều khiển tốc độ cầm chừng.
Khi tốc độ cầm chừng nhanh quá cao sẽ làm gia tăng lượng tiêu hao nhiên liệu ở tốc độ cầm
chừng. Để khắc phục bằng cách điều khiển lượng hỗn hợp cung cấp chính xác ở tốc độ này
khi động cơ lạnh.
Bộ điều khiển tốc độ cầm chừng là kiểu van xoay, nó sẽ đóng và mở để điều khiển lượng
không khí đi tắt qua cánh bướm ga. Ecu sẽ điều khiển độ mở của van dựa vào tín hiệu từ các
biến tốc độ động cơ sẽ gởi tín hiệu về ECU và ECU sẽ so sánh với dữ liệu trong bộ nhớ, để
điều khiển sự đóng mở của van nhằm duy trì tốc độ cầm chừng của động cơ theo qui đònh.
Ngoài cảm biến tốc độ từ delco gởi về ECU để xác đònh sự chênh lệch tốc độ so với tốc độ
cài đặt trong bộ nhớ, ECU còn tiếp nhận từ cảm biến nhiệt độ và cảm biến bướm ga để điều
khiển tốc độ cầm chừng. Tín hiệu điều khiển tốc độ cầm chừng là các xung DC được gởi đến
cuộn dây để làm xoay phần ứng và làm cho lò xo bò nén lại. Độ mở của van tuỳ thuộc vào
cường độ dòng điện cân bằng với lực đàn hồi của lò xo. Độ mở của van là lớn nhất khi hệ số
tác dụng là lớn nhất.
Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn
Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
Hệ thống KE - Jetronic
43
C. Tốc độ cầm chừng.
Trường hợp dùng van không khí để điều khiển cầm chừng nhanh. Khi động cơ đạt nhiệt độ bình
thường thì van không khí đóng hẳn và tốc độ động cơ ổn đònh ở tốc độ thấp hơn, đây là chế độ
cầm chừng. Để điều chỉnh tốc độ cầm chừng bằng cách thay đổi lượng không khí đi tắt qua cánh
bướm ga và vit CO giống như kiểu K-Jetronic.
Đối với động cơ sử dụng bộ điều khiển tốc độ cầm chừng ( Van ISC) , thì tốc độ cầm chừng đã
được qui đònh từ bộ nhớ của ECU. Tín hiệu điều khiển gồm:
-
Cảm biến bứơm ga.
-
Cảm biến nhiệt độ động cơ.
-
Cảm biến số vòng quay của động cơ.
D. Chế độ tải trung bình.
Ở hệ thống K-Jetronic, góc độ của phểu không khí được thiết kế sao cho tỉ lệ hỗn hợp là lý
tưởng (
Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn
Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
Hệ thống KE - Jetronic
44
Khi đạp bàn đạp ga đột ngột, làm cho tấm cảm biến của bộ đo gió được nâng cao, lượng không
khí nạp được gia tăng giống như động cơ làm việc ở chế độ đầy tải. Điều này làm cho con trượt
trong cảm biến lưu lượng khí nạp thay đổi đột ngột, tín hiệu này được gởi về ECU và ECU sẽ
điều khiển bộ điều chỉnh áp lực điện để gia tăng lượng nhiên liệu cung cấp.
Ngoài ra khi tăng tốc, do lực không khí tác động đột ngột vào tấm cảm biến, làm cho piston
nâng cao. Nguyên lý này tương tự như K-Jetronic.
Tóm lại khi tăng tốc, ngoài sự hổ trợ của hệ thống cơ khí, các tín hiệu gởi về ECU để ECU điều
khiển bộ điều chỉnh áp lực điện gồm:
G. Chế độ giảm tốc.
Khi đạp phanh đột ngột, tiếp điểm cầm chừng của cảm biến bứơm ga đóng và tín hiệu này được
gởi về ECU. Ở cùng thời gian trên, ECU tiếp nhận tín hiệu số vòng quay từ hệ thống đánh lửa.
Nếu tín hiệu số vòng quay thực tế cao hơn số vòng quay cắt nhiên liệu, ECU gữi cường độ dòng
điện đến bộ điều chỉnh áp lực điện để điều khiển tấm van mở lớn, áp suất buồng dưới bộ chênh
lệch áp suất tăng mạnh, màng đi lên đóng cửa van và lượng nhiên liệu cung cấp đến các kim
phun sẽ bò cắt.
Do các kim phun cung cấp nhiên liệu là liên tục, sự cắt nhiên liệu phải bảo đảm động cơ làm
việc êm dòu. Do vậy sự cắt nhiên liệu còn tùy thuộc vào nhiệt độ của nước làm mát và tốc độ
của động cơ.
H. Hạn chế tốc độ.
Khi số vòng quay của động cơ vượt qúa qui đònh, ECU sẽ so sánh tốc độ thực tế và tốc độ trong
bộ nhớ để cắt nhiên liệu nhằm đảm bảo tính an toàn cho động cơ.
G. Đáp ứng hỗn hợp ở vùng cao.
Ở vùng cao, mật độ không khí nạp thấp. Do vậy ECU phải điều khiển bộ điều chỉnh áp lực điện
để giảm lượng nhiên liệu cung cấp cho phù hợp với áp suất của môi trường.
IV. Các hệ thống phun xăng kiểu cơ khí cải tiến.
HỆ THỐNG
PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn
Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
Hệ thống phun xăng điện tử
44
GIỚI THIỆU HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ Hệ thống phun xăng điện tử được ra đời nhằm khắc phục sự bất lợi của hệ thống phun xăng kiểu
cơ khí. Nó có ưu điểm là loại bỏ hoàn toàn việc đònh lượng và phân phối nhiên liệu bằng cơ khí.
Do vậy, hệ thống đơn giản hơn, dễ dàng trong việc bảo dưỡng, điều chỉnh và sửa chữa.
Trong tài liệu này chúng tôi không trình bày hệ thống phun đơn điểm. Bởi vì hệ thống điện điều
khiển của nó hoàn toàn giống hệ thống phun đa điểm. Ở hệ thống phun đơn điểm chỉ sử dụng một
hoặc hai kim phun bố trí ở trung tâm để phân phối nhiên liệu cho các xy lanh của động cơ.Kim phun
của hệ thống phun đơn điểm là kim phun có điện trở thấp , áp suất phun bé (nhỏ hơn 2kg/cm2) và
đường ống nạp của chúng hoàn toàn giống động cơ dùng bộ chế hòa khí.
I. Phân loại.
Căn cứ vào phương pháp kiểm tra lưu lượng không khí nạp, người ta chia hệ thống phun xăng điện
tử làm hai kiểu như sau.
1. Kiểu D – EFI.
Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn
Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn