Khai thác hệ thống phun xăng điện tử L-Jectronic
TIỂU LUẬN: CƠ SỞ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN -ĐIỆN TỬ TRÊN XE
2
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay khoa học kĩ thuật phát triển mạnh mẽ và được ứng dụng sâu rộng
trong mọi ngành nghề, mọi lĩnh vực trong đó có ngành xe ôtô nói chung. Các hệ
thống trên xe được cải tiến, bổ xung một cách nhanh chóng theo hướng ngày càng
hoàn thiện từ tính năng, công dụng cho đến kích thước nhỏ gọn. Kỹ thuật điện tử và
tự động hoá là yếu tố chủ yếu tạo nên sự tiến bộ ấy. Nó làm thay
đổi hẳn nội dung
truyền thống của ô tô, không chỉ đơn thuần là những cụm kết cấu cơ khí mà là
những modul điện tử tinh xảo và phương thức giao tiếp cũng “người” hơn. Tuy
nhiên, song hành với điều này là việc tìm hiểu, ứng dụng, khai thác chúng cũng
phức tạp, khó khăn hơn. Trong bài tiểu luận này, tôi xin trình bày vấn đề “Khai thác
hệ thống phun xăng điện tử L-Jetronic”.
Đây là hệ thống được sử dụng nhiều trên
các xe ôtô hiện đại ngày nay.
Nội dung tiểu luận này là sự tích luỹ kinh nghiệm bản thân, kiến thức môn Cơ
sở điều khiển Điện - Điện tử trên xe và sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo, TS. Đào
Hoa Việt. Mặc dù đã cố gắng trình bày nhưng do hạn chế về thời gian và kinh nghiệm
nên bài viế
t không thể tránh khỏi thiếu sót.
Kính mong thầy giáo và các bạn cho ý kiến đóng góp. Khai thác hệ thống phun xăng điện tử L-Jectronic
TIỂU LUẬN: CƠ SỞ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN -ĐIỆN TỬ TRÊN XE
3
HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ L- JETRONIC
10. Cảm biến dòng khí nạp
11. Cảm biến Lamđa
12. Công tắc nhiệt-thời gian
13. Cảm biến nhiệt độ động cơ
14. Đen cô
15. Cơ cấu cung cấp khí phụ
trội
16. ắc qui
17. Khoá khởi động
Khai thác hệ thống phun xăng điện tử L-Jectronic
TIỂU LUẬN: CƠ SỞ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN -ĐIỆN TỬ TRÊN XE
4
Hệ thhống L-Jetronic gồm 3 khối chức năng cơ bản:
- Hệ thống cung cấp nhiên liệu:
Cung cấp xăng đến các vòi phun với áp suất cần thiết để phun xăngvad duy
trì áp suất ổn định trong hệ thống
- Hệ thống ghi nhận về chế độ hoạt động của động cơ:
Có nhiệm vụ ghi nhận các chế độ làm việc khác nhau của động cơ như:
lượng không khí nạp vào động cơ, độ mở bướm ga, nhiệt độ nước làm mát,…
- Hệ thống định lượng nhiên liệu:
Bộ xử lí và điều khiển trung tâm ECU tiếp nhận và xử lí thông tin từ hệ
thống thứ 2 để đưa ra tín hiệu điều khiển mở van phun xăng.
I. HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU
luôn giữ một l
ượng xăng nhất định trong dàn ống phun để tránh không khí lọt vào
trong ống phun cũng như đảm bảo vòi phun hoạt động ngay khi mới khởi động.
2. Lọc xăng
Có nhiệm vụ lọc sạch các tạp chất trong xăng.
Lọc xăng thường dùng loại lọc giấy và được thay định kì
3. Bộ điều áp nhiên liệu
Ta biết rằng: lượng xăng phun vào động cơ phụ thuộc vào thời gian mở
vòi
phun và áp suất phun.
Khai thác hệ thống phun xăng điện tử L-Jectronic
TIỂU LUẬN: CƠ SỞ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN -ĐIỆN TỬ TRÊN XE
6
Bộ điều áp có tác dụng ổn định áp suất nhiên liệu trong giàn ống phun, nhờ
vậy điều khiển lượng xăng phun ra được đơn giản hơn, chỉ phụ thuộc vào thời gian
mở vòi phun do ECU quyết định.
Cấu tạo bộ điều áp xăng.
1. Đầu nối với ống hút
2. Lò xo
3. Chụp giữ van
4. Màng
5. Van
6. Cửa xăng vào
7. Cửa xă
ng hồi về
II. Hệ thống cảm biến, ghi nhận thông tin
Trong hệ thống phun xăng điện tử L-Jetronic, hệ thống các cảm biến có
nhiệ
m vụ nhận biết tình hình và chế độ hoạt động cụ thể của động cơ, chuyển
chúng thành các tín hiệu điện và truyền lên ECU động cơ.
1. Lọc xăng tại cửa vào.
2. Đầu giắc cắm điện.
3. Cuộn dây.
4. Vỏ.
5. Lõi từ.
6. Thân van kim.
7. Van kim. Khai thác hệ thống phun xăng điện tử L-Jectronic
TIỂU LUẬN: CƠ SỞ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN -ĐIỆN TỬ TRÊN XE
8
Thông số chính cần thiết cho việc điều khiển phun xăng là lượng không khí
nạp và tốc độ trục khuỷu được ghi nhận bởi cảm biến dòng khí nạp và cảm biến tốc
độ trục khuỷu.
: Dòng không khí nạp.
Khai thác hệ thống phun xăng điện tử L-Jectronic
TIỂU LUẬN: CƠ SỞ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN -ĐIỆN TỬ TRÊN XE
9
Dòng khí nạp thổi xuyên qua bộ cảm biến, tác dụng lực lên mâm đo 4 và đi
vào họng hút động cơ. Lực này làm mâm đo xoay góc α quanh trục mâm đo. Như
vậy, góc quay α tỉ lệ với tiết diện lưu thông tự do của dòng khí nạp hay chính là tỉ
lệ với lượng không khí nạp vào xi lanh. Thông số góc quay được chuyển thành tín
hiệu điện áp nhờ mạch điện lắp ráp bên trong cảm biến. Thực ch
ất đây là một cảm
biến chiết áp dạng xoay.
Hình dạng ngoài của cảm biến dòng khí nạp
Hình dạng ngoài cảm biến dòng khí nạp.
Trong cảm biến còn có cánh 1 có tác dụng làm giảm sự dao động của thiết
bị đo do sóng áp suất bị triệt tiêu khi tác dụng lên hai bề mặt đối diện của cánh 1
vad cánh 4. Buồng thể tích 2 công dụng như một giảm ch
ấn không khí, làm ổn định
Khai thác hệ thống phun xăng điện tử L-Jectronic
TIỂU LUẬN: CƠ SỞ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN -ĐIỆN TỬ TRÊN XE
11
Trước hết, khối chuẩn hoá tín hiệu chuyển tín hiệu vận tốc trục khuỷu động
cơ thành các xung vuông. Cứ trong một chu kì thì lượng tín hiệu này được chia ra
làm hai tín hiệu nhờ khối chia tần số. Như vậy, mỗi vòng quay của trục khuỷu, mỗi
vòi phun sẽ phun một lần, không kể xupáp đó đóng hay mở. Độ dài thời gian mở cơ
bản T
p
phụ thuộc hai yếu tố: lượng không khí nạp, tốc độ trục khuỷu và được xác
định bởi khối kiểm soát phân chia đa dao động.
Tầng khuyếch đại có nhiệm vụthích ứng hoá thời gian phun cơ bản với
những chế độ tải khác nhau của động cơ để cung cấp hỗn hợp nhiên liệu giàu hay
nghèo tới động cơ đúng theo yêu cầu tải trọng.
Khi đó tầng khuy
ếch đại sẽ thu nhận các thông tin về chế độ tải từ các cảm
biến: cảm biến vị trí bướm ga, cảm biến nhiệt độ động cơ,… để tính toán nên trị số
hiệu chỉnh K để tạo nên thời gian phun bổ xung: T
m
một lượng xăng nữa để động cơ khở động dễ dàng. Trong hệ thống L-Jetronic,
Khai thác hệ thống phun xăng điện tử L-Jectronic
TIỂU LUẬN: CƠ SỞ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN -ĐIỆN TỬ TRÊN XE
12
xăng được phun thêm nhờ vòi phun khởi động lạnh. Lượng xăng phun vào nhiều
hay ít được điều khiển bởi công tắc nhiệt-thời gian.
a. Vòi phun khởi động lạnh
Thông thường là vòi phun loại điện từ, có kết cấu và nguyên tắc hoạt động
gần giống với vòi phun chính.
Vòi phun khởi động lạnh.
1. Đầu nối dây điện.
2. Cửa nạp xăng có lưới lọc.
3. Lỡ
i từ.
4. Cuộn dây.
5. Miệng phun.
6. Bệ van.
b. Công tắc nhiệt-thời gian
Tấm lưỡng kim 3 được nung nóng bởi cuộn dây 4. Khi động cơ đã nóng,
tấm 3 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 thì vòi phun không hoạt động, tránh được hiện
tượng “ngộp xăng”.
Sơ đồ cấu tạo công tắ
c nhiệt-thời gian
1. Đầu nối dây điện.
2. Vỏ.
3. Tấm lưỡng kim.
4. Cuộn dây.
3. Trục bướm ga.
4. Tiếp điểm không tải.
5. Đầu nối dây điện. Công tắc vị trí bướm ga được mắc trên trục bướm ga. Khi bướm ga quay,
d
ẫn động đĩa cam 2 quay. Cam 2 có biên dạng vòng cung nhiều nấc, khi xoay nó sẽ
đóng tiếp điểm toàn tải (ứng với vị trí bướm ga mở > 90% độ mở bướm ga ) hay
đóng tiếp điểm không tải (ứng với khi bướm ga đóng kín).
Khai thác hệ thống phun xăng điện tử L-Jectronic
TIỂU LUẬN: CƠ SỞ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN -ĐIỆN TỬ TRÊN XE
14
Khi đóng mạch, tín hiệu điện áp sẽ được gửi đến bộ ECU để thông báo về 2
chế độ hoạt động này của động cơ.
4. Chế độ không tải
Thông tin về chế độ này được phát hiện nhờ công tắc vị trí bướm ga như đã
nói ở trên.
Bên trong hệ thống có mạch cung cấp không khí phụ nối ngay trước và sau
bướm ga. Mạch này được điều khiển
đóng mở nhờ một công tắc nhiệt.
Số lượng không khí cung cấp thêm vẫn được cảm biến dòng khí nạp đo
lường và gửi tín hiệu tới ECU. Bộ ECU tính toán phun thên xăng là tăng số vòng
quay không tải của động cơ.
5. Mach hiệu chỉnh khép kín Lamđa
Để giảm mức độ độc hại trong khí xả, hệ thống L-Jetronic có thêm mạch
phản hồi âm cứng với phần tử phản hồi là c
ảm biến Lamđa để tự động điều chỉnh
thành phần hoà khí sao cho thành phần độc hại trong khí xả là ít nhất.
Mạch hiệu chỉnh Lamđa hoạt động theo cách thường trực đo lượng ô xi dư
g
ian tính t
ừ
g
khí xả.
K
Ngoài
r
g
khí, chế
HỆ TH
Ố
ồ
cấu tạo:
n
g phun xă
n
U
LUẬN:
C
i
,
6 có tác
d
m
chuẩn b
ị
n
g t
r
ưng c
h
n
g còn cá
c
n
g dốc, ch
ế
U
N XĂN
G
L
-Jectronic
U
KHIỂN Đ
I
ệ
u chuẩn.
u
chỉnh d
I
ỆN -ĐIỆN
T
ư
không kh
í
a
k
hoảng ng
h
n
hợp chá
y
h
hỗn hợp
đ
iều khiể
n
h
ạn vận tố
c
R
ÊN XE
M
T
Ử TRÊN
X
í
ỷ
u,…
E
S BEN
Z
15
ư
ng cho
ệ
số dư
n
g nạp.
m
ật độ
Z
Khai thác hệ thống phun xăng điện tử L-Jectronic
TIỂU LUẬN: CƠ SỞ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN -ĐIỆN TỬ TRÊN XE
16 1. Bầu than hoạt tính. 2. Van thông với khí trời 3. Van hồi xăng
4. Bình tích áp. 5. Van phun. 6. Van điều khiển EGR.
7. Bô bin 8. Cảm biến vị trí trục cam 9. Bồm neùn khờ.
10. Van phun khờ. 11. Bầu lọc gió 12. ECU
13. Cảm biến vị trí bướm ga 14. Điều khiển bướm ga
15.Cảm biến nhiệt độ khí nạp 16. Van EGR 17. Lọc xăng
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Ứng dụng kỹ thuật tự động trên xe - TS Đào Hoa Việt, Th.S Đặng Sỹ Vạc.
NXB Quân đội nhân dân.
2. Phun xăng điện tử EFI - Nguyễn Oanh. NXB Tổng hợp Đồng Nai.
3. Khai thác kỹ thuật các kết cấu mới - của ô tô Nhật Bản - TS Đinh Ngọc Ân. Khai thác hệ thống phun xăng điện tử L-Jectronic
TIỂU LUẬN: CƠ SỞ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN -ĐIỆN TỬ TRÊN XE
18
HỆ THỐNG PHUN XĂNG HFM TRÊN XE MERCEDES BENZ 15
KẾT LUẬN 16
TÀI LIỆU THAM KHẢO 17