Thiết kế hệ thống cung cấp khí CNG cho động cơ 1TR-FE lắp trên ô tô INNOVA

Mục Lục
Trang
Mục Lục
1
LỜI NÓI ĐẦU
3
1. Tổng quan về hệ thống nhiên liệu khí động cơ đốt trong.
4
1.1. Sự cần thiết phải có nguồn nhiên liệu thay thế nguồn nhiên liệu lỏng truyền
thống.
4
1.2. Giới thiệu về khí nén thiên nhiên.
5
1.2.1. Nguồn gốc, quá trình khai thác và sử lý khí.
5
1.2.2. Tính chất của khí CNG.
7
1.3. Các phương án cung cấp khí CNG cho động cơ đốt trong.
10
1.3.1. Cung cấp khí CNG cho động cơ sử dụng bộ hòa trộn.
10
1.3.2. Cung cấp CNG cho động cơ sử dụng bộ hòa trộn kết hợp với van tiết lưu và
van công suất.
12
1.3.3. Cung cấp CNG cho động cơ bằng phương pháp phun CNG trên đường nạp.13
1.3.4. Cung cấp CNG cho động cơ bằng phương pháp phun CNG trực tiếp vào
buồng cháy.
15
2. Giới thiệu tổng quát về ô tô INNOVA và động cơ 1TR-FE.

3.2. Các bộ phận chính của hệ thống cung cấp khí CNG.
29
3.2.1. Bình chứa CNG.
29
3.2.2. Van bình chứa.
30
1


Thiết kế hệ thống cung cấp khí CNG cho động cơ 1TR-FE lắp trên ô tô INNOVA
3.2.3. Van nạp.
3.2.4. Van điện từ.
3.2.5. Bộ giảm áp.
3.2.6. Bộ hoà trộn.
3.2.7. Cơ cấu tiết lưu.
3.2.8. Van công suất.
3.2.9. Van không tải
4. Tính toán nhiệt động cơ.
4.1. Tính toán nhiệt khi động cơ dùng xăng.
4.1.1. Các số liệu ban đầu.
4.1.2. Các thông số chọn.
4.1.3. Tính toán các chu trình công tác.
4.2. Tính toán nhiệt khi động cơ dùng CNG.
4.2.1. Các số liệu ban đầu.
4.2.2. Các thông số chọn.
4.2.3. Tính toán các chu trình công tác.
5. Thiết kế hệ thống nhiên liệu CNG.
5.1. Tính toán thiết kế bộ hoà trộn.
5.2. Tính toán tiết lưu trong mạch cung cấp chính.
5.3. Tính toán ziclơ mạch công suất.

64
65
66
tra
68
68
68
69
69
73
74

2


Thiết kế hệ thống cung cấp khí CNG cho động cơ 1TR-FE lắp trên ô tô INNOVA
LỜI NÓI ĐẦU
Động cơ đốt trong sử dụng các loại nhiên liệu truyền thống cùng với các
phương tiện giao thông vận tải là nguồn gây ô nhiễm chủ yếu và nghiêm trọng cho
môi trường không khí. Ngày nay, với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật các quá trình
làm việc của động cơ đốt trong đã được điện tử hoá, tin học hoá tạo ra những thành
công đáng kể về cải thiện công suất động cơ, nâng cao hiệu suất, tiết kiệm nhiên
liệu, giảm ô nhiễm môi trường. Nhưng với sự khắt khe của các tiêu chuẩn về ô
nhiễm môi trường của khí thải động cơ của một số nước thì các giải pháp trên cũng
không đáp ứng được các tiêu chuẩn khắt khe đó.
Vì vậy chúng ta cần có các giải pháp hữu hiệu hơn để khắc phục vấn đề trên.
Một trong các giải pháp đó là sử dụng các loại nhiên liệu “sạch” ít gây ô nhiễm để
thay thế cho các loại nhiên liệu truyền thống.
Với tình hình khan hiếm nhiên liệu và mức độ ô nhiễm bầu khí quyển như
hiện nay, việc ứng dụng CNG vào các phương tiện vận tải là một thiết yếu nhằm đa

Những hiệu quả và giá trị của dầu mỏ và động cơ đốt trong mang lại thật sự
không ai có thể phủ nhận được. Nguồn năng lượng chúng mang lại hầu như là
chiếm ưu thế hoàn toàn. Do vậy, mà hầu hết các quốc gia trên thế giới đều muốn
chiếm ưu thế và chủ động về nguồn dầu mỏ. Cuộc khủng hoảng năng lượng vào
thập kỷ 70 của thế kỷ 20 đã một lần nữa khẳng định tầm quan trọng chiến lược của
dầu mỏ đối với mỗi quốc gia và cho toàn thế giới. Nhưng theo dự đoán của các nhà
khoa học thì với tốc độ khai thác hiện nay, trữ lượng dầu mỏ còn lại của Trái Đất
cũng chỉ đủ cho con người khai thác trong vòng không quá 40 năm nữa.
Bên cạnh đó những hậu quả mà khi chúng ta sử dụng dầu mỏ và động cơ đốt
trong đem lại từ các chất thải khí làm ô nhiễm không khí, làm thủng tầng ôzôn, gây
hiệu ứng nhà kính.Trong các chất độc hại thì CO, NO x, HC do các loại động cơ thải
ra là nguyên nhân chính gây ô nhiễm bầu không khí, ảnh hưởng đến sức khỏe con
người. Do đó, con người phải đứng trước một thách thức lớn là phải có nguồn nhiên
liệu thay thế.
Những loại nhiên liệu có thể dùng thay thế cho xăng và dầu diesel là:
+ Những khí thiên nhiên: CNG, LNG …
+ Khí gas hoá lỏng (LPG)
+ Khí biogas
+ Cồn Ethanol
+ Cồn Methanol
+ Dầu thực vật
+ Hyđrô

4


Thiết kế hệ thống cung cấp khí CNG cho động cơ 1TR-FE lắp trên ô tô INNOVA
Trong các loại nhiên liệu trên, khí thiên nhiên là nguồn năng lượng sơ cấp rất
quan trọng. Trong những năm gần đây, sản lượng khí thiên nhiên hàng năm trên thế
giới đạt xấp xỉ 2 tỉ Tép (1000 m 3 = 0,85 Tep), tương đương khoảng 60% sản lượng

nhiên nhẹ hơn dầu mỏ, do đó nó tạo ra một lớp nằm trên dầu mỏ. Lớp khí này được
gọi là “mũ chụp khí”. Các lớp than đá có chứa lượng mêtan đáng kể, mêtan là thành
phần chính của khí thiên nhiên. Trong các trữ lượng than đá, mêtan thường bị phân
5


Thiết kế hệ thống cung cấp khí CNG cho động cơ 1TR-FE lắp trên ô tô INNOVA
tán vào các lỗ các vết nứt của tầng than. Khí thiên nhiên này thường được gọi là khí
mêtan trong tầng than đá.
Để định vị được các mỏ khí, các nhà địa chất học thăm dò những khu vực có
chứa những thành phần cần thiết cho việc tạo ra khí thiên nhiên: đá nguồn giàu hữu
cơ, các điều kiện chôn vùi đủ cao để tạo ra khí tự nhiên từ các chất hữu cơ, các kiến
tạo đá có thể "bẫy" các hydrocacbon.
Khi các kiến tạo địa chất có thể chứa khí tự nhiên được xác định, thông
thường chứ không phải luôn ở bể trầm tích, người ta tiến hành khoan các giếng các
kiến tạo đá. Nếu giếng khoan đi vào lớp đá xốp có chứa trữ lượng đáng kể khí thiên
nhiên, áp lực bên trong lớp đá xốp có thể ép khí thiên nhiên lên bề mặt. Nhìn chung,
áp lực khí thường giảm sút dần sau một thời gian khai thác và người ta phải dùng
bơm hút khi lên bề mặt.
Khi khí thiên nhiên được khai thác khỏi mặt đất, nó được vận chuyển bằng
đường ống dẫn khí đến một nhà máy tinh lọc và xử lý, nơi nó được chế biến.
Khí thiên nhiên được chế biến bằng các thiết bị tách lọc khí để loại bỏ các hợp chất
không phải là hyđrôcacbon, đặc biệt là hyđrô sulfit và điôxit cacbon. Hai quá trình
sử dụng cho mục đích này là hấp thụ và hút bám (absorption and adsorption).
Quá trình hấp thụ sử dụng một chất lỏng hấp thụ khí tự nhiên và các tạp chất
và phân tán chúng trong chất lỏng này. Trong một quá trình được gọi là hấp thụ hóa
học, các tạp chất phản ứng với chất lỏng hấp thụ. Khí thiên nhiên sau đó thoát ra
khỏi chất hấp thụ còn chất hấp thụ còn tạp chất ở lại trong chất lỏng. Các chất lỏng
hấp thụ thường được sử dụng là nước, các dung dịch amin nước (aqueous amine) và
cacbonat natri.

trình tinh lọc khí và được sử dụng làm sản phẩm phụ.
Bảng 1 – 1 Thành phần CNG.
Thành phần
Methane
Ethane
Ethylene
Propane
Nitrogen

Cấu tạo
CH4
C2H6
C2H4
C3H8
N2

Hàm lượng (%)
90,42
4,04
0,14
2,05
3,32

b) Khả năng ứng dụng khí CNG cho động cơ.
Bảng 1 – 2 So sánh đặc tính của CNG với xăng.
7


Thiết kế hệ thống cung cấp khí CNG cho động cơ 1TR-FE lắp trên ô tô INNOVA
Đặc trưng

37,5
0,26
2266
14,60
85,4
14,6
0

Nhiệt trị riêng khối lượng của CNG cao hơn (khoảng 10%) so với nhiên liệu
lỏng thông thường. Cùng hiệu suất như nhau, suất tiêu hao nhiên liệu (tính theo
khối lượng) của động cơ dùng CNG giảm cũng chừng ấy lần.
TSOT của CNG cao hơn so với xăng, trong động cơ chuyên dụng, công suất,
tính gia tốc và tốc độ tiết kiệm của ô tô CNG tốt hơn ô tô dùng động cơ xăng. Do
quá trình cháy của CNG có đặc điểm sạch hơn, nên ô tô sử dụng động cơ CNG hoạt
động hiệu quả hơn so với ô tô xăng, làm tăng tuổi thọ cho ô tô. Ở những ô tô làm
việc nặng thì động cơ sử dụng CNG sẽ ít ồn hơn so với động cơ diesel.
Mặc dù CNG là khí đốt, nhưng phạm vi cháy hẹp, làm cho nó là nhiên liệu
an toàn. Mức độ an toàn của ô tô CNG ngang hàng với ô tô xăng. Khi bị tràn ra
ngoài do tai nạn,...thì CNG không gây hại cho đất và nước, nó không độc. Khả năng
phân tán của CNG nhanh, giảm tối thiểu sự nguy hiểm cháy nổ liên quan đến xăng.
c) Sự ô nhiễm khí thải khi sử dụng CNG làm nhiên liệu.
Cũng như đối với những loại nhiên liệu khác, đặc điểm phát sinh ô nhiễm
của động cơ dùng CNG liên quan đến thành phần hydrocarbure của nhiên liệu,
( thường nhiên liệu CNG chứa ít nhất 90% methane). Khác với động cơ xăng, trong
khí xả động cơ CNG hầu như không có hydrocarbure nào có hơn 4 nguyên tử
cacbon, đặc biệt hơn nữa là không có sự hiện diện của thành phần hydrocarbure
thơm.
Liên quan đến vấn đề tạo ozone ở hạ tầng khí quyển, khí thải động cơ CNG
có hoạt tính thấp hơn động cơ xăng đến hai lần. tính chất này chủ yếu do nhiên liệu
CNG chứa phần lớn methane, thành phần các chất hoạt tính (butenes, buta-1, 3diene, xylenes) rất thấp hoặc có thể bỏ qua.

nếu động cơ làm việc với α = 1 và có lắp bộ xúc tác 3 chức năng. Nồng độ này cao
hơn một chút nhưng vẫn nằm trong giới hạn cho phép nếu dùng hỗn hợp nghèo.
Những phiền phức đặc biệt của động cơ diesel (ồn, hôi, khói đen …) sẽ được giảm
đi rất nhiềuđối với động cơ CNG. Mức độ ồn giảm được khoảng 3 db khi động cơ
hoạt động không tải với ô tô bus thành phố.
Về mùi hôi, chất phụ gia chứa lưu huỳnh để phát hiện sự dò rỉ được thêm
vào nhiên liệu với thành phần rất thấp (20 hay 25mg/m 3) nên bị đốt cháy hoàn toàn.
Vì vậy nên khí xả động cơ CNG rất ít hôi so với khí xả động cơ diesel.
Về sự ảnh hưởng của khí thải động cơ sử dụng CNG đến hiệu ứng nhà kính,
Methane cũng như CO2 và N2O là khí gây hiệu ứng nhà kính một cách trực tiếp vì
vậy ta rất quan tâm đến việc nghiên cứu ảnh hưởng của việc động cơ CNG đến việc
nóng lên của bầu khí quyển.
Bảng 1 – 4 So sánh mức độ phát sinh khí gây hiệu ứng nhà kính đối với động cơ
dùng xăng, diesel, và CNG (gCO2/Km), theo chu trình ECE.
xăng
Diesel
CNG
Trước bộ xúc tác 356
281
267
Sau bộ xúc tác
310
251
231
Trong thực tế động cơ CNG phát sinh ít CO 2 so với động cơ nhiên liệu lỏng.
Vì vậy, lượng chất khí gây hiệu ứng nhà kính trong khí xả động cơ CNG thấp hơn
khoảng 25% so với động cơ xăng và 5% so với động cơ Diesel. Do đó việc sử dụng

9


10


Thiết kế hệ thống cung cấp khí CNG cho động cơ 1TR-FE lắp trên ô tô INNOVA

ECU

Công tắc

Hình 1 – 1 Cung cấp khí CNG dùng bộ hòa trộn.
Nhiên liệu CNG được nén trong bình chứa với áp suất 200 bar, khi khởi
động động cơ van bình sẽ mở ra cho nhiên liệu CNG đi vào bộ giảm áp. Tại bộ
giảm áp, áp suất nhiên liệu được giảm xuống giá trị làm việc, nhờ độ chân không ở
họng venturi thấp hơn áp suất khí trời nên CNG được hút vào đường nạp, lưu lượng
CNG cung cấp được khống chế bởi bộ giảm áp và độ chân không ở họng ống
venturi, nhiên liệu CNG đi vào bộ hỗn hợp hoà trộn với không khí tạo thành hỗn
hợp nhiên liệu đi vào buồng cháy.
Bộ hòa trộn kiểu họng Venturi được sử dụng phổ biến cho tất cả những
loại nhiên liệu khí (LPG, LNG, CNG,…) vì việc hòa trộn đơn giản, phù hợp
đối với nhiên liệu khí. Vì vậy kết cấu của hệ thống cung cấp sử dụng bộ hòa
trộn sẽ đơn giản làm cho giá thành rẻ.
Sự cung cấp CNG liên tục làm hạn chế khả năng khống chế tỷ lệ
không khí/ CNG, để khắc phục nhược điểm trên ta dùng phương án sử dụng
bộ hoà trộn kết hợp với van tiết lưu và van công suất.

11


Thiết kế hệ thống cung cấp khí CNG cho động cơ 1TR-FE lắp trên ô tô INNOVA
1.3.2. Cung cấp CNG cho động cơ sử dụng bộ hòa trộn kết hợp với van tiết lưu và

ECU

Công tắc

Hình 1 – 3 Cung cấp khí CNG bằng phương pháp phun trên đường nạp.
Nhiên liệu CNG được nén trong bình chứa với áp suất 200 bar. Khi bật khoá
điện khởi động động cơ, dòng điện qua cuộn dây sinh ra một từ tính làm van điện từ
mở ra cho CNG nén từ bình chứa đến bộ giảm áp. Tại bộ giảm áp, áp suất nhiên
liệu được giảm xuống giá trị làm việc, sau đó nhiên liệu qua bộ lọc áp suất thấp
trước khi dẫn đến vòi phun. Vòi phun được bộ vi xử lý điều khiển một cách tự
động, thời gian phun được điều khiển tương ứng tỷ lệ với phần trăm vị trí tay ga
thông qua cảm biến vị trí tay ga. Bộ xử lý này nhận phần lớn các tín hiệu cần thiết
từ hệ thống cung cấp nhiên liệu CNG. Hệ thống phun CNG trên đường nạp bao
gồm các hệ thống cơ bản sau.
Hệ thống cung cấp CNG: Gồm bình chứa , van điện từ , bộ điều hoà áp suất,
vòi phun CNG . Do đặc thù riêng của nhiên liệu CNG nên áp suất cần thiết để cung
cấp nhiên liệu đến vòi phun là 5 bar để tránh hiên tượng hoá hơi trên đường ống

13


Thiết kế hệ thống cung cấp khí CNG cho động cơ 1TR-FE lắp trên ô tô INNOVA
nhiên liệu. Vì hoạt động của hệ thống nhiên liệu ở áp suất cao nên vấn đề an toàn
của hệ thống được đặt lên hàng đầu.
Hệ thống điều khiển gồm các cảm biến ghi nhận thông tin về chế độ làm việc
của động cơ, ECU xử lý các thông tin nhận được từ các cảm biến và phát tín hiệu
điều khiển đến các vòi phun CNG để điều khiển thời gian mở vòi phun cung cấp
CNG. Các tín hiệu điều khiển tới vòi phun là các xung thời gian có độ dài tương
ứng tỷ lệ với lượng CNG cần phun vào ống góp nạp. Các loại cảm biến trong hệ
thống gồm: Cảm biến vị trí tay ga, cảm biến tốc độ động cơ, nhiệt độ khí nạp, cảm

8

2
11 6
12

9

10

14

13

1

17

16

15

Hình 1 – 4 Cung cấp khí CNG bằng phương pháp phun trực tiếp.
1: Bình chứa CNG; 2: Van nạp; 3: Máy đo áp suất; 4: Lọc CNG;
5: Van 1 chiều; 6: Vòi phun CNG; 7: Bugi đánh lửa ; 8: Cuộn dây cao áp;
9: Cảm biến ô xy; 10: Cảm biến tốc độ; 11: Cảm biến nước làm mát;
12: Cảm biến bướm ga; 13: Cảm biến áp suất khí nạp; 14: Bầu lọc khí;
15: Công tắc đánh lửa; 16: Công tắc CNG; 17: Ắc quy.
Phương pháp này có rất nhiều ưu điểm vì nó cho phép đồng thời làm giảm
mức độ gây ô nhiễm và làm tăng tính kinh tế của động cơ. Phun trực tiếp CNG vào

5 số tay
8 chỗ

2.0lít(1TR-FE)
5 số tay
8 chỗ

Bảng 2 – 2 Trọng lượng và kích thước xe.
Loại xe
Trọng lượng toàn tải
Trọng lượng không tải
Dài x rộng x cao toàn bộ
Chiều dài cơ sở
Chiều rộng cơ sở
Khoảng sáng gầm xe

Innova G
Innova J
2170 kg
2170 kg
1530 kg
1515 kg
4555mm x 1770mm x 1745mm
2750 mm
2750 mm
1510 mm
176 mm
Bảng 2 – 3 Khung xe.

Loại


Thiết kế hệ thống cung cấp khí CNG cho động cơ 1TR-FE lắp trên ô tô INNOVA
Loại động cơ
Kiểu
Dung tích công tác
Đường kính xy lanh D
Hành trình piston S
Tỉ số nén
Công suất tối đa
Mô men xoắn tối đa
Hệ thống phun nhiên liệu
Tiêu chuẩn khí xả
Cơ cấu phối khí
Thời điểm Nạp
phối khí
Xả

Mở
Đóng
Mở
Đóng
Độ nhớt /cấp độ của dầu bôi trơn

1TR-FE
4 xilanh thẳng hàng, 16 van, cam kép
DOHC có VVT-I, dẫn động xích.
1998 cm3
86 mm
86 mm
9,8

máy được chế tạo bằng thép đúc có dạng gân tăng cứng nhằm giảm rung động và
tiếng ồn.
+ Piston: Được làm bằng hợp kim nhôm có kết cấu đặc biệt đỉnh piston vát
hình nón cụt. Rãnh piston trên cùng có tráng lớp ôxit axit, phần đuôi piston có
tráng nhựa.
+ Sécmăng: Có 3 Sécmăng loại có ứng suất thấp secmăng khí số 1 được xử
lý PVD*, secmăng khí số 2 được mạ crôm và Sécmăng dầu.

Hình 2 – 2 Cấu tạo piston, secmăng.
1:Piston; 2:Secmăng khí số 1; 3:Secmăng khí số 2; 4:Secmăng dầu

18


Thiết kế hệ thống cung cấp khí CNG cho động cơ 1TR-FE lắp trên ô tô INNOVA
Khe hở cho phép của các secmăng cho dưới bảng:
Bảng 2 – 5 Khe hở secmăng
Secmăng
Điều kiện tiêu chuẩn
số 1
0,22 đến 0,34mm
số 2
0,45 đến 0,57mm
dầu
0,1 đến 0,4mm
+ Thanh truyền: Được đúc bằng thép hợp kim có đường kính đầu to: 52,989
đến 53,002mm.

Hình 2 – 3 Kết cấu thanh truyền.
1: Thân thanh truyền; 2: Bu lông thanh truyền; 3: Nắp đầu to.

buồng áp suất thấp.
+ Do piston được đẩy lên, và khe hở xu páp sẽ được duy trì không đổi bằng
không.
2.2.3. Hệ thống nhiên liệu.
Hệ thống nhiên liệu động cơ 1TR-FE đóng vai trò rất quan trọng, nó không
đơn thuần là hệ thống phun nhiên liệu, nhưng nó hợp thành một hệ thống đó là hệ
thống điều khiển điện tử (ECU), hệ thống đánh lửa điện tử, điều khiển tốc độ động
cơ, tạo ra sự tương trợ lẫn nhau, kim phun hoạt động như các kim phun của các xe
đời mới. Khả năng điều khiển tốt, công suất động cơ tăng, giảm tiêu hao nhiên liệu.
Lượng không khí nạp được lọc sạch khi đi qua lọc không khí và được đo bởi cảm
20


Thiết kế hệ thống cung cấp khí CNG cho động cơ 1TR-FE lắp trên ô tô INNOVA
biến lưu lượng không khí. Tỷ lệ hoà trộn được ECU tính toán và hoà trộn theo tỷ lệ
phù hợp nhất. Có cảm biến ôxy ở đường ống xả để cảm nhận lượng ôxy dư, điều
khiển lượng phun nhiên liệu vào tốt hơn.
9
10

7
6

8

12
13

11
14

11: Cảm biến vị trí bướm ga; 12: Ống góp nạp; 13: Cảm biến vị trí bàn đạp ga;
14: Bộ ổn định áp suất; 15: Cảm biến vị trí trục cam;
16: Bộ giảm chấn áp suất nhiên liệu; 17: Ống phân phối nhiên liệu;
18: Vòi phun; 19: Cảm biến kích nổ; 20: Cảm biến nhiệt độ nước làm mát;
21: Cảm biến vị trí trục khuỷu; 22: Cảm biến ôxy.
2.2.4. Hệ thống kiểm soát khí xả.
Hệ thống kiểm soát khí xả giúp hạn chế lượng khí thải có hại cho con người

21


Thiết kế hệ thống cung cấp khí CNG cho động cơ 1TR-FE lắp trên ô tô INNOVA
và môi trường.

Hình 2 – 8 Đồ thị biến thiên nồng độ các chất ô nhiễm
theo hệ số dư lượng không khí.
Để giảm các chất khí có hại từ khí xả: Trước hết ta dùng bộ trung hòa khí xả
(TWC) làm cho các chất độc hại CO (cacbon oxit), HC (Hiđrô cacbon) và NOx
(Nitơ ôxit) phản ứng với các chất vô hại (H2O, CO2, N2) khi luồng khí xả đi qua, với
các chất xúc tác platin, pladini, iridi, rodi. Để khí xả ra ngoài môi trường không độc
hại đối với sức khỏe con người.
TWC hoạt động tốt nhất với tỷ lệ hỗn hợp không khí nhiên liệu gần lý
thuyết. Vì vậy cần có hệ thống thông tin phản hồi về tỷ lệ hỗn hợp không khí nhiên
liệu để giữ cho tỷ lệ này gần như tỷ lệ lý thuyết. Hệ thống thông tin phản hồi về hỗn
hợp không khí nhiên liệu theo dõi lượng ôxy trong khí xả bằng cách sử dụng cảm
biến ôxy gắn trong đường ống xả. Khi đó lượng nhiên liệu được ECU của động cơ
điều chỉnh để kiểm soát tỷ lệ hỗn hợp không khí nhiên liệu, giúp cho TWC làm việc
có hiệu quả.
Đối với nhiên liệu bay hơi từ thùng nhiên liệu: Nhiên liệu này được hấp thụ
bởi bộ lọc than hoạt tính. Sau đó khi động cơ hoạt động, nhiên liệu trong bộ lọc

dầu sẽ từ cácte được hút bằng bơm dầu, qua lọc dầu, vào các đường dầu dọc thân
máy vào trục khuỷu, lên trục cam, từ trục khuỷu vào các bạc biên, theo các lỗ phun
lên thành xylanh, từ trục cam vào các bạc trục cam, rồi theo các đường dẫn dầu tự
chảy về cácte.

23


Thiết kế hệ thống cung cấp khí CNG cho động cơ 1TR-FE lắp trên ô tô INNOVA
2.2.8. Hệ thống đánh lửa.
Hệ thống đánh lửa được điều khiển bằng điện tử ECU đánh lửa trực tiếp.
Mỗi xylanh có một bugi loại đầu dài và một cuộn dây đánh lửa được điều khiển
bằng mạch bán dẫn dùng transitor. Hệ thống đánh lửa điện tử luôn luôn gắn liền với
hệ thống phun nhiên liệu, nó điều khiển tia lửa, góc đánh lửa luôn phù hợp với góc
phun của nhiên liệu nhờ các cảm biến để thực hiện quá trình đốt cháy tốt hơn và
nhiên liệu được cháy hoàn toàn, ít tốn nhiên liệu, tăng công suất động cơ, chất thải
ít độc hại.

Hình 2 – 11 Sơ đồ hệ thống đánh lửa động cơ 1TR-FE.
1: Cầu chì dòng cao; 2: Khóa điện; 3: Cầu chì; 4: Cuộn đánh lửa số 1;
5: Cuộn đánh lửa số 2; 6: Cuộn đánh lửa số 3; 7: Cuộn đánh lửa số 4;
8: Bọc chống nhiễu; 9: Cảm biến vị trí trục khuỷu; 10: Cảm biến vị trí trục cam;
11: Bộ lọc ồn.
ECU căn cứ vào tín hiệu nhận được từ cảm biến vị trí trục khuỷu và căn cứ
vào góc đánh lửa cơ sở đã ghi sẵn trong bộ nhớ cũng như trong các thông số hiệu
chỉnh để xác định góc đánh lửa sớm cho động cơ. Việc tạo ra các tín hiệu dạng xung
để cung cấp dòng điện cho cuộn dây đánh lửa được lập trình sẵn để các cuộn dây
cung cấp dòng điện trong thời gian định mức trước với giá trị tính toán để đảm bảo
cho:
Từ thông sinh ra trong các cuộn dây đạt giá trị lớn nhất, đảm bảo cuộn dây

cơ đã nổ thì người lái nhả khóa điện, các chi tiết trở về trạng thái ban đầu dưới tác
dụng của lò xo hồi vị.
2.2.10. Hệ thống nạp.
Hệ thống nạp dùng một bộ điều áp để điều chỉnh điện mà nó tạo ra bỡi sự
quay của cuộn dây rôto và nạp điện vào ắc quy.

25