Chuyên đề động cơ SkyActiv-G

Đồ án tốt nghiệp chuyên đề động cơ SkyActiv-G - Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM

• Tác giả: Dương Thanh Trọng
• Người hướng dẫn: GVC.ThS. Huỳnh Quốc Việt
• Trường học: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Ô tô
• Đề tài: Chuyên đề động cơ SkyActiv-G
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan về chuyên đề động cơ SkyActiv G tại HCMUTE

Đề tài chuyên đề động cơ SkyActiv-G do sinh viên Khoa Cơ khí Động lực, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM thực hiện năm 2024. Công trình tập trung nghiên cứu dòng động cơ xăng thế hệ mới của tập đoàn Mazda. Động cơ SkyActiv-G đánh dấu bước chuyển mình quan trọng trong ngành kỹ thuật ô tô hiện đại. Hãng xe Nhật Bản không chọn giải pháp giảm dung tích xi lanh đi kèm tăng áp như nhiều đối thủ. Thay vào đó, Mazda kiên định nâng cao hiệu suất nhiệt của động cơ hút khí tự nhiên. Đề tài học thuật này tổng hợp toàn diện cơ sở lý thuyết, sơ đồ kết cấu cùng hệ thống điều khiển điện tử. Dữ liệu khảo sát tập trung trên dòng xe Mazda 3 đời 2019. Nghiên cứu hệ thống hóa tài liệu kỹ thuật chuẩn xác, phục vụ trực tiếp cho công tác đào tạo kỹ sư ô tô. Báo cáo làm rõ sự phối hợp giữa phần cứng cơ khí và phần mềm điều khiển. Đây là nền tảng quan trọng giúp sinh viên tiếp cận quy trình chẩn đoán công nghệ cao.

1.1. Bối cảnh nghiên cứu tại Khoa Cơ khí Động lực HCMUTE

Khoa Cơ khí Động lực thuộc Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM luôn tiên phong cập nhật công nghệ mới. Đồ án tốt nghiệp động cơ SkyActiv-G đáp ứng đòi hỏi thực tế của ngành công nghiệp ô tô ngày nay. Sinh viên Dương Thanh Trọng và Nguyễn Nhật Phi thực hiện công trình dưới sự hướng dẫn của giảng viên Huỳnh Quốc Việt. Nhóm tác giả tổng hợp tài nguyên chuyên ngành từ các nguồn chính thống. Nội dung phản ánh chính xác cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ hiện đại. Sinh viên hoàn thiện hệ thống sơ đồ giải phẫu và thông số kỹ thuật chi tiết. Báo cáo tạo ra nguồn tư liệu học tập chất lượng cao cho nhà trường.

1.2. Mục tiêu học thuật và giá trị đào tạo chuyên ngành

Mục tiêu cốt lõi của đề tài là chuẩn hóa kiến thức về động cơ đốt trong thế hệ mới. Đề tài tập trung phân tích sâu các cụm chi tiết cơ điện tử trên xe Mazda 3 2019. Sinh viên phát triển năng lực nghiên cứu khoa học độc lập thông qua việc phân tích mạch điện. Đồ án trang bị phương pháp tiếp cận logic cho kỹ sư tương lai khi đối mặt với công nghệ mới. Việc mổ xẻ sơ đồ tín hiệu cảm biến giúp người học nắm bắt bản chất vận hành của hộp điều khiển PCM. Tài liệu đóng góp thiết thực cho chương trình đào tạo thực hành chẩn đoán ô tô.

II. Phân tích thách thức kỹ thuật trên động cơ SkyActiv G

Động cơ SkyActiv-G đạt tỷ số nén cực cao lên tới 13:1 hoặc 14:1 đối với động cơ xăng thương mại. Tỷ số nén lớn mang lại hiệu suất nhiệt cao và khả năng sinh công vượt trội. Tuy nhiên, rào cản kỹ thuật lớn nhất chính là hiện tượng kích nổ ngoài ý muốn. Kích nổ xảy ra khi nhiệt độ và áp suất buồng đốt vượt ngưỡng kiểm soát, khiến hòa khí tự bốc cháy trước khi bugi đánh lửa. Hiện tượng này sinh ra sóng xung kích dữ dội, làm giảm công suất và có thể phá hủy piston nhanh chóng. Bên cạnh đó, nhiệt độ buồng đốt cao làm gia tăng lượng khí thải ô xít nitơ độc hại ra môi trường. Áp suất nén cao cũng đòi hỏi piston, tay biên và trục khuỷu phải chịu lực uốn rất lớn. Nếu giữ nguyên kết cấu kim loại truyền thống, động cơ sẽ trở nên nặng nề và cồng kềnh. Thách thức khác đến từ việc quản lý lượng khí thải sót lại trong xi lanh sau kỳ xả. Khí sót mang nhiệt lượng cao sẽ làm nóng hòa khí mới nạp vào. Điều này đẩy nhanh thời điểm xuất hiện kích nổ sớm.

2.1. Nguy cơ kích nổ khi vận hành ở tỷ số nén cao

Tỷ số nén cao là con dao hai lưỡi trong chu trình nhiệt động lực học. Áp suất cuối kỳ nén tăng vọt khiến nhiệt độ hòa khí tiệm cận điểm tự kích hỏa. Nếu không có biện pháp giải nhiệt kịp thời, quá trình cháy sẽ mất kiểm soát. Hiện tượng kích nổ tạo ra tiếng gõ kim loại đặc trưng trong lốc máy. Áp lực cục bộ tăng đột ngột làm biến dạng séc măng và nứt đỉnh piston. Kích nổ kéo dài gây tổn hại nghiêm trọng đến bạc lót thanh truyền và mặt quy lát. Động cơ SkyActiv-G buộc phải thiết lập cơ chế giám sát cảm biến tiếng gõ liên tục để điều chỉnh góc đánh lửa.

2.2. Vấn đề khí sót và quá nhiệt hòa khí buồng đốt

Khí xả còn sót lại trong buồng cháy là nguyên nhân chính gây nóng hòa khí nạp mới. Ở các động cơ thông thường, cổ xả ngắn khiến áp suất khí xả từ xi lanh kế cận dội ngược trở lại. Dòng khí hồi lưu này mang nhiệt lượng rất cao, làm tăng nhiệt độ tổng thể của hỗn hợp cháy. Hòa khí bị nung nóng trước kỳ nén sẽ rất dễ phát sinh hiện tượng tự kích nổ. Ngoài ra, thể tích khí xả chiếm chỗ làm giảm hệ số nạp khí tươi vào buồng đốt. Hậu quả là động cơ giảm mô men xoắn tại dải vòng tua thấp và trung bình.

III. Giải pháp điều khiển điện tử cho động cơ SkyActiv G

Mazda triển khai đồng bộ các giải pháp cơ điện tử để triệt tiêu hiện tượng kích nổ. Cổ xả dạng 4-2-1 với đường ống kéo dài giúp ngăn sóng áp suất khí xả dội ngược. Đỉnh piston được khoét hốc lõm đặc biệt nhằm gom hòa khí đậm đặc quanh buồng đánh lửa. Hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp đa lỗ tạo hạt sương siêu mịn với áp suất phun cao. Nhiên liệu bay hơi nhanh hút bớt nhiệt lượng, làm mát không gian buồng đốt hiệu quả. Quan trọng hơn cả là hệ thống điều khiển động cơ PCM thông qua mạng lưới cảm biến tinh vi. Cảm biến vị trí bàn đạp ga APS sử dụng hai mạch tích hợp Hall để ghi nhận chính xác ý đồ người lái. Cảm biến vị trí bướm ga TPS chuyển đổi góc mở thành điện áp gửi về PCM. Hộp PCM tính toán lượng phun xăng và góc đánh lửa tối ưu theo từng mili giây. Nhờ đó, động cơ vừa vận hành êm ái vừa đạt hiệu suất nhiên liệu tối đa.

3.1. Cảm biến vị trí bàn đạp ga và bướm ga điện tử

Cảm biến APS ứng dụng nguyên lý hiệu ứng Hall với hai mạch tích hợp IC Hall độc lập. Cảm biến nhận nguồn cấp 5V từ PCM thông qua chân VREF. Khi nhấn bàn đạp ga, trục xoay làm dịch chuyển nam châm vĩnh cửu về phía hai IC. Từ trường biến thiên tạo ra tín hiệu điện áp tuyến tính trên hai kênh APS-MAIN và APS-SUB. Song song đó, cảm biến TPS bướm ga liên tục gửi điện áp phản hồi về độ mở thực tế. Hộp PCM đối chiếu dữ liệu giữa hai cảm biến này để phát hiện sai lệch và thiết lập chế độ an toàn khi xảy ra lỗi.

3.2. Quy trình kiểm tra chẩn đoán bằng thiết bị M MDS

Quy trình kiểm tra hệ thống điều khiển được chuẩn hóa qua thiết bị chẩn đoán chuyên hãng M-MDS. Kỹ thuật viên kết nối máy chẩn đoán với giắc DLC-2 và bật khóa điện sang vị trí ON. Dữ liệu thời gian thực hiển thị giá trị điện áp và tỷ lệ phần trăm mở của các chân tín hiệu. Ở trạng thái nhả bàn đạp ga, điện áp chân APS-MAIN đạt khoảng 0,75V và APS-SUB đạt xấp xỉ 0,38V. Khi nhấn kịch sàn bàn đạp ga, điện áp tăng lên lần lượt khoảng 4,52V và 2,26V. Việc so sánh điện áp đo được với bảng tiêu chuẩn giúp xác định hư hỏng nhanh chóng.

IV. Kết luận và ứng dụng thực tiễn của động cơ SkyActiv G

Chuyên đề động cơ SkyActiv-G hoàn thành đầy đủ các mục tiêu nghiên cứu học thuật và thực tiễn kỹ thuật. Công trình chứng minh tính hiệu quả vượt trội của triết lý nâng cao tỷ số nén trong động cơ xăng. Sự kết hợp giữa cơ khí chính xác và điều khiển điện tử thông minh giúp Mazda khẳng định vị thế dẫn đầu. Đề tài cung cấp tài liệu kỹ thuật có giá trị tham khảo sâu sắc cho sinh viên ngành ô tô tại Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM. Sinh viên nắm vững nguyên lý hoạt động của cụm cảm biến Hall và quy trình kiểm tra chẩn đoán chuẩn mực. Những phân tích chi tiết về sơ đồ chân mạch điện tạo tiền đề thuận lợi cho công tác sửa chữa thực tế. Nghiên cứu còn mở ra hướng phát triển các mô hình học cụ trực quan phục vụ giảng dạy chuyên đề động cơ ô tô. Kết quả nghiên cứu khẳng định tầm quan trọng của việc cập nhật công nghệ ô tô tiên tiến vào môi trường đào tạo đại học.

4.1. Ứng dụng trong công tác sửa chữa và bảo dưỡng xe

Kết quả đề tài hỗ trợ đắc lực cho kỹ thuật viên tại các xưởng dịch vụ ủy quyền. Việc thấu hiểu đường đặc tuyến điện áp cảm biến APS và TPS giúp rút ngắn thời gian khoanh vùng pan bệnh. Kỹ thuật viên dễ dàng phát hiện hư hỏng cơ khí kẹt bướm ga hoặc lỗi mạch cấp nguồn VREF 5V. Dữ liệu chuẩn về điện áp PID đóng vai trò thước đo so sánh chuẩn xác khi quét lỗi bằng máy M-MDS. Các thao tác căn chỉnh và cài đặt lại vị trí bướm ga sau vệ sinh cũng trở nên dễ dàng hơn. Nhờ đó, chất lượng bảo dưỡng xe Mazda được cải thiện rõ rệt.

4.2. Định hướng khai thác đồ án trong giảng dạy kỹ thuật

Đồ án tốt nghiệp là cơ sở để phát triển bài giảng thực hành chuyên sâu tại xưởng ô tô. Giảng viên có thể xây dựng ngân hàng câu hỏi chẩn đoán pan giả lập dựa trên dữ liệu đề tài. Sinh viên được rèn luyện kỹ năng đo kiểm xung điện áp cảm biến bằng máy hiện sóng oscilloscope. Việc so sánh giữa lý thuyết điều khiển và tín hiệu điện áp thực tế giúp củng cố tư duy kỹ thuật. Tài liệu cũng mở rộng tiềm năng chế tạo sa bàn động cơ SkyActiv-G cắt bổ để minh họa trực quan. Mô hình này giúp nâng cao chất lượng đào tạo kỹ sư ô tô.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Ngành công nghiệp ô tô toàn cầu và tại Việt Nam đang trải qua giai đoạn chuyển dịch công nghệ nhằm giải quyết hai thách thức lớn: sự cạn kiệt của nguồn nhiên liệu hóa thạch và các tiêu chuẩn khí thải bảo vệ môi trường ngày càng khắt khe. Phần lớn các nhà sản xuất xe tập trung nguồn lực phát triển hệ thống truyền động xe điện (EV), xe lai (Hybrid) hoặc pin nhiên liệu hydro. Tuy nhiên, hãng xe Mazda tiếp cận vấn đề theo một hướng đi khác. Theo phân tích của hãng, các động cơ đốt trong truyền thống qua hơn một thế kỷ phát triển chỉ mới chuyển hóa được khoảng 20% đến 30% năng lượng hóa học từ nhiên liệu thành cơ năng hữu ích tại bánh xe; phần năng lượng còn lại thất thoát chủ yếu qua tổn thất nhiệt và quá trình cháy không hoàn toàn. Từ nhận định đó, Mazda phát triển công nghệ SkyActiv nhằm khai thác tối đa tiềm năng của động cơ đốt trong trước khi chuyển hẳn sang nền tảng thuần điện.

Trọng tâm cải tiến của động cơ xăng SkyActiv-G là gia tăng tỷ số nén lên mức 14:1 – mức cao nhất đối với động cơ xăng hút khí tự nhiên thương mại. Việc nâng cao tỷ số nén thông thường gặp phải rào cản kỹ thuật nghiêm trọng là hiện tượng kích nổ ("gõ máy") do hòa khí tự bốc cháy trước khi bugi đánh lửa khi nhiệt độ và áp suất buồng đốt cuối kỳ nén vượt ngưỡng an toàn. Để khắc phục hiện tượng này, Mazda đã nghiên cứu và ứng dụng đồng bộ nhiều giải pháp nhiệt động học và cơ khí, bao gồm hệ thống xả 4-2-1, công nghệ phun xăng trực tiếp đồng nhất với kim phun đa lỗ, đỉnh piston có hốc lõm đặc biệt và các biện pháp giảm khối lượng, giảm ma sát chi tiết chuyển động. Động cơ SkyActiv-G hiện được trang bị rộng rãi trên các dòng xe thương mại như Mazda 2, Mazda 3 và Mazda CX-3. Nhằm hệ thống hóa kiến thức kỹ thuật và quy trình chẩn đoán công nghệ này, nhóm tác giả đã thực hiện đề tài "Chuyên đề động cơ SkyActiv-G".

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài gồm 4 nội dung:

1. Nâng cao kiến thức chuyên ngành thông qua việc tìm kiếm, phân tích và tổng hợp tài liệu về động cơ SkyActiv-G.
2. Phát triển kỹ năng nghiên cứu khoa học, bao gồm thu thập, xử lý và trình bày thông tin một cách hiệu quả.
3. Hiểu rõ hơn về công nghệ động cơ SkyActiv-G, bao gồm cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng trên xe Mazda 3 2019.
4. Xây dựng tài liệu học tập hữu ích về động cơ SkyActiv-G, hỗ trợ việc giảng dạy và học tập cho sinh viên và giảng viên.

Nhiệm vụ nghiên cứu được xác định cụ thể:

1. Khảo sát và thu thập thông tin từ các nguồn đáng tin cậy về động cơ SkyActiv-G trên xe Mazda 3 2019.
2. Phân tích, đánh giá và hệ thống hóa kiến thức về động cơ SkyActiv-G.
3. Hoàn thiện thuyết minh đề tài nghiên cứu một cách rõ ràng, logic và khoa học.

Đối tượng nghiên cứu là cấu tạo cơ khí, hệ thống cảm biến, cơ cấu chấp hành và hệ thống điều khiển điện tử của động cơ xăng SkyActiv-G trên dòng xe Mazda 3 phiên bản 2019. Phạm vi thời gian thực hiện đề tài kéo dài từ ngày 12/09/2024 đến ngày 23/12/2024 tại Bộ môn Động cơ, Khoa Cơ khí Động lực, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đề tài vận dụng nền tảng lý thuyết nhiệt động lực học của động cơ đốt trong bốn kỳ, lý thuyết quá trình cháy hòa khí xăng, cơ chế kích nổ và các giải pháp khống chế nhiệt độ khí sót trong chu trình công tác. Bên cạnh đó, đề tài dựa trên lý thuyết điều khiển tự động trong kỹ thuật ô tô: nguyên lý chuyển đổi tín hiệu vật lý thành tín hiệu điện của các phần tử bán dẫn (hiệu ứng Hall, phần tử áp điện, màng nhiệt bán dẫn), nguyên lý truyền thông nối tiếp kỹ thuật số giao thức SENT (Single Edge Nibble Transmission) và tiêu chuẩn chẩn đoán lỗi trên xe thế hệ hai (OBD-II).

Phương pháp nghiên cứu thực tế được triển khai bao gồm:

• Phương pháp phân tích và tổng hợp tài liệu kỹ thuật: Thu thập, biên dịch, chọn lọc và đối chiếu các thông số từ cẩm nang sửa chữa chính hãng Mazda (Mazda Workshop Manual, Wiring Diagram), giáo trình chuyên ngành động cơ ô tô và tài liệu đào tạo dịch vụ của Mazda 3 đời 2019.
• Phương pháp hệ thống hóa sơ đồ mạch điện và cơ chế điều khiển: Phân tích sơ đồ chân hộp điều khiển động cơ (PCM), đường truyền tín hiệu cảm biến, thuật toán điều khiển kim phun, bô-bin đánh lửa và các van điều khiển điện từ.
• Phương pháp xây dựng quy trình kiểm tra và chẩn đoán: Thiết lập bảng thông số điện áp chuẩn, dạng xung dao động ký và các bước xác định lỗi mã DTC bằng thiết bị chẩn đoán chuyên dụng M-MDS (Mazda Modular Diagnostic System) kết nối qua cổng giắc DLC-2.

Nguồn dữ liệu sử dụng trong đồ án xuất phát từ tài liệu kỹ thuật chính thức của Mazda Motor Corporation cho dòng xe Mazda 3 2019, ngân hàng mã lỗi DTC và giáo trình đào tạo nội bộ của Khoa Cơ khí Động lực. Báo cáo đã trải qua quá trình kiểm tra đạo văn vào ngày 21/12/2024 với tỷ lệ trùng lặp toàn văn là 34% (nguồn cao nhất chiếm 6%), tuân thủ quy định quản lý học thuật hiện hành của Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Lý do chọn đề tài, mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu

Chương mở đầu trình bày tổng quan về thực trạng ngành công nghiệp ô tô, xu hướng tối ưu hóa hiệu suất nhiệt của động cơ đốt trong và đặt vấn đề nghiên cứu chuyên sâu về động cơ SkyActiv-G. Tác giả xác lập hệ thống mục tiêu, nhiệm vụ và kế hoạch thực hiện đề tài gồm hai giai đoạn: giai đoạn khảo sát, thu thập, phân tích tài liệu và giai đoạn biên soạn, hoàn thiện thuyết minh chuyên đề kỹ thuật.

Chương 2. Khái quát động cơ SkyActiv-G

Chương 2 phân tích các đột phá kỹ thuật cốt lõi giúp Mazda đạt được tỷ số nén 14:1 trên động cơ xăng mà không bị kích nổ:

• Tỷ số nén 14:1: So với động cơ truyền thống có tỷ số nén từ 8:1 đến 10:1 (hoặc tối đa 12:1 ở một số động cơ phun trực tiếp), tỷ số nén 14:1 giúp tăng công suất và hiệu suất giãn nở nhiệt. Tuy nhiên, nếu khí thải tồn dư từ chu kỳ trước không được quét sạch, nhiệt độ hòa khí cuối kỳ nén có thể chạm mức 200°C, gây cháy sớm.
• Hệ thống xả 4-2-1: Tên đầy đủ là hệ thống xả 4-2-1-3 theo thứ tự công tác của các xylanh. Trong hệ thống xả thông thường có ống góp ngắn, áp suất khí xả của xylanh đang xả sẽ dội ngược sang xylanh kế tiếp đang ở kỳ nạp/xả, làm tăng lượng khí sót nóng lên đến 15% hoặc cao hơn. Hệ thống xả 4-2-1 sử dụng các nhánh ống dài trên 60 cm nối các xylanh không xả liên tiếp, giúp hạ áp suất phản hồi ở dải tốc độ động cơ từ 0 đến 2.000 vòng/phút, giảm thiểu tối đa khí sót nóng giữ lại trong buồng đốt và hạ nhiệt độ khí xả trước khi vào bộ xúc tác.
• Công nghệ phun nhiên liệu trực tiếp (GDI) đồng nhất: Khác với phương pháp phun phân tầng dễ cháy không hết ở vùng xa bugi, Mazda sử dụng phương pháp phun đồng nhất trong kỳ nạp với kim phun nhiều lỗ. Các hạt nhiên liệu có kích thước vài micromet bay hơi nhanh chóng, hấp thụ nhiệt lượng của buồng đốt, làm mát hòa khí và ngăn ngừa kích nổ.
• Piston đỉnh lõm: Thiết kế buồng piston có hốc lõm ở tâm giúp định hướng dòng hòa khí tập trung xung quanh khe hở đánh lửa của bugi, đẩy nhanh tốc độ lan tràn màng lửa từ điểm chết trên (TDC) xuống điểm chết dưới (BDC).
• Giảm khối lượng và ma sát: Piston nhẹ hơn 20%, các chi tiết liên kết (thanh truyền, ắc) nhẹ hơn 15%, giảm ma sát cơ giới nội bộ đến 30%, đóng góp vào việc cải thiện 15% mức tiêu thụ nhiên liệu và tăng 15% mô-men xoắn ở dải vòng tua thấp đến trung bình.

Chương 3. Hệ thống cảm biến trên động cơ SkyActiv-G

Chương 3 trình bày chi tiết về vị trí lắp đặt, sơ đồ chân giắc, cấu tạo, nguyên lý hoạt động, đường đặc tuyến điện áp và quy trình kiểm tra các cảm biến:

• Cảm biến trục cam (G) và cảm biến trục khuỷu (NE): Hoạt động theo nguyên lý cảm ứng Hall, nhận điện áp nguồn Vref 5V từ PCM, phát ra tín hiệu xung vuông. Tín hiệu cảm biến NE phát ra mỗi 6° góc quay trục khuỷu, các răng thiếu được sử dụng để xác định vị trí điểm chết trên (TDC).
• Cảm biến lưu lượng khí nạp và nhiệt độ khí nạp số 1 (MAF/IAT No.1): Loại màng nhiệt kết hợp nhiệt điện trở âm. Cảm biến chỉ có 3 chân giắc (nguồn, mass và chân tín hiệu IAS) do truyền dữ liệu kép về lưu lượng và nhiệt độ thông qua giao thức truyền thông kỹ thuật số SENT. Điện áp kiểm tra khi bật khóa ON (động cơ tắt) đạt xấp xỉ 1,02 V.
• Cảm biến áp suất khí nạp và nhiệt độ khí nạp số 2 (MAP/IAT No.2): Cảm biến MAP loại áp kế màng bán dẫn chip silicon chuyển đổi độ chân không thành điện áp. Bảng số liệu tham khảo chẩn đoán qua máy M-MDS:

Tên thông số (PID)	Giá trị điện áp (V)	Áp suất / Nhiệt độ	Trạng thái kiểm tra
MAP_VOLT	Xấp xỉ 4,04 V	100 kPa	Khóa ON (động cơ không nổ máy)
MAP_VOLT	Xấp xỉ 1,40 V	35 kPa	Tốc độ cầm chừng (~1.000 vòng/phút)
IAT No.2	Xấp xỉ 2,70 V	20°C	Bật khóa ON
IAT No.2	Xấp xỉ 1,80 V	40°C	Bật khóa ON
IAT No.2	Xấp xỉ 1,20 V	60°C	Bật khóa ON

• Cảm biến vị trí bàn đạp ga (APS): Sử dụng cấu trúc 2 IC Hall độc lập phát ra hai tín hiệu điện áp thuận chiều (APS-MAIN và APS-SUB) phản ánh góc đạp ga:

Điều kiện kiểm tra	APS-MAIN (V)	APS-MAIN (%)	APS-SUB (V)	APS-SUB (%)
Nhả bàn đạp ga hoàn toàn	Xấp xỉ 0,75 V	Xấp xỉ 15,00%	Xấp xỉ 0,38 V	Xấp xỉ 7,45%
Nhấn bàn đạp ga kịch sàn	Xấp xỉ 4,52 V	Xấp xỉ 90,58%	Xấp xỉ 2,26 V	Xấp xỉ 45,49%

• Các cảm biến khác: Cảm biến vị trí bướm ga (TPS); cảm biến kích nổ (KS) loại không cộng hưởng; cảm biến nhiệt độ nước làm mát (ECT); cảm biến tỷ lệ hòa khí A/F; cảm biến oxy hạ lưu (HO2S) loại Zirconia tích hợp dây sấy điện trở; cảm biến áp suất nhiên liệu (FPS) gắn trên đường ống phân phối; cảm biến Ion tích hợp trong cuộn dây đánh lửa để đo dòng ion hóa phục vụ việc phát hiện sớm hiện tượng kích nổ và bỏ lửa.

Chương 4. Hệ thống khởi động

Nội dung chương mô tả mạch khởi động bằng nút bấm thông minh kết hợp hệ thống chìa khóa Smartkey. Điểm trọng tâm là hệ thống dừng - khởi động thông minh i-STOP:

• Nguyên lý i-STOP: Khác với hệ thống tự động ngắt động cơ truyền thống sử dụng máy đề đơn thuần để quay trục khuỷu, hệ thống i-STOP của Mazda kiểm soát chính xác vị trí góc dừng của piston ở kỳ nạp và kỳ nén khi tắt máy tạm thời. Khi nhận tín hiệu khởi động lại, PCM kích hoạt kim phun nhiên liệu trực tiếp vào xylanh đang ở kỳ nén và đánh lửa đốt cháy hòa khí để đẩy piston xuống, kết hợp với trợ lực tức thời của mô-tơ khởi động, rút ngắn thời gian nổ máy trở lại xuống khoảng 0,35 giây.
• Chương này cũng cung cấp bảng kiểm tra tình trạng ắc quy, kiểm tra thông mạch, kiểm tra màu đèn LED nút bấm và các bước chẩn đoán sự cố mạch rơ-le khởi động.

Chương 5. Hệ thống nhiên liệu

Phân tích cấu trúc hệ thống phun xăng trực tiếp GDI không có đường hồi nhiên liệu:

• Mạch nhiên liệu áp thấp: Cụm bơm tiếp vận đặt trong bình xăng được cấp nguồn thông qua một hộp điều khiển bơm xăng riêng biệt (Fuel Pump Control Module) chịu sự điều khiển điều biến độ rộng xung (PWM) từ hộp PCM tùy thuộc vào chế độ tải của động cơ.
• Mạch nhiên liệu áp cao: Bơm xăng cao áp dạng piston đơn được dẫn động trực tiếp từ vấu cam của trục cam xả. Áp suất nhiên liệu được điều khiển chính xác bằng van kiểm soát tràn (Spill Valve) qua 3 trạng thái công tác: làm đầy buồng bơm, xả tràn hồi áp và nén nhiên liệu lên áp suất cao.
• Ống phân phối và kim phun: Ống phân phối tích hợp cảm biến áp suất FPS; kim phun đa lỗ chịu áp cao phun tơi nhiên liệu trực tiếp vào buồng đốt theo tín hiệu điện áp điều khiển từ PCM.

Chương 6. Hệ thống đánh lửa

Nghiên cứu hệ thống đánh lửa sớm điện tử (ESA) kết hợp hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS):

• Mỗi xylanh trang bị một bô-bin độc lập gắn trực tiếp trên đầu bugi, bên trong tích hợp transistor công suất (IC đánh lửa) và mạch cảm biến dòng Ion.
• PCM tính toán góc đánh lửa sớm cơ bản dựa trên tốc độ động cơ (NE) và tải nạp (MAF), sau đó điều chỉnh bằng các hệ số hiệu chỉnh: hiệu chỉnh theo nhiệt độ làm mát (ECT), nhiệt độ khí nạp (IAT), trạng thái ga tải và hiệu chỉnh chống kích nổ. Tín hiệu kích mở thời điểm đánh lửa IGT được gửi từ PCM tới từng bô-bin; xung phản hồi xác nhận đánh lửa và dòng ion được truyền ngược lại PCM.

Chương 7. Các hệ thống phụ trợ khác

Chương 7 khảo sát hoạt động của các hệ thống cơ điện tử phụ trợ:

• Hệ thống làm mát: Điều khiển tốc độ quạt làm mát qua rơ-le 2 cấp tốc độ theo nhiệt độ ECT và trạng thái công tắc A/C. Trang bị van điều khiển lưu lượng nước làm mát tích hợp van hằng nhiệt điều khiển điện tử, giúp phân chia đường tuần hoàn trước và sau khi động cơ đạt nhiệt độ vận hành tối ưu.
• Hệ thống van biến thiên (VVT): Ứng dụng điều khiển thời điểm phối khí biến thiên độc lập cho cả trục cam nạp và trục cam xả. Trục cam nạp sử dụng bộ điều khiển VVT bằng mô-tơ điện (Electric VVT) cho phép mở sớm hoặc trễ góc phối khí ngay cả khi động cơ đang quay ở tốc độ rất thấp hoặc dầu bôi trơn chưa đủ áp suất; trục cam xả sử dụng bộ điều khiển VVT thủy lực truyền thống được điều tiết lưu lượng dầu qua van điện từ OCV (Oil Control Valve).
• Hệ thống bướm ga điện tử thông minh (ETCS-i): Mô-tơ DC điều khiển góc mở bướm ga không qua dây cáp cơ khí, tích hợp thuật toán an toàn dự phòng (fail-safe mode) khi một trong hai kênh tín hiệu TPS bị lỗi.
• Hệ thống điều khiển hành trình (Cruise Control): Cơ chế duy trì tốc độ xe tự động theo cài đặt của người lái trên vô lăng.
• Hệ thống kiểm soát khí thải: Trang bị hai bộ trung hòa khí thải ba thành phần TWC (gồm bộ xúc tác làm nóng nhanh WU-TWC lắp sát cổ xả và bộ xúc tác TWC dưới gầm xe); van thông hơi hộp trục khuỷu tích cực (PCV) và hệ thống kiểm soát bay hơi nhiên liệu bình xăng qua van điện từ xả khí (PSV / canister).

Chương 8. Bộ xử lý trung tâm PCM và hệ thống tự chẩn đoán

Trình bày cấu trúc phần cứng của hộp điều khiển hệ thống truyền động PCM (Power Control Module):

• Sơ đồ bố trí và chức năng các chân giắc nối của PCM, mạch phân phối nguồn cấp, mạch mass thân xe và mass cảm biến.
• Hệ thống tự chẩn đoán OBD-II: Nguyên lý thiết lập mã lỗi DTC khi tín hiệu vượt ngưỡng chuẩn, danh mục các thông số vận hành (PID) trên máy chẩn đoán M-MDS, bảng mã lỗi DTC tiêu chuẩn của động cơ SkyActiv và các biểu đồ xung dao động ký tham chiếu trong quá trình sửa chữa.

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã tổng hợp và xây dựng thành công bộ tài liệu thuyết minh chuyên khảo về động cơ SkyActiv-G với các kết quả cụ thể:

• Làm rõ cơ sở khoa học giúp động cơ xăng SkyActiv-G vận hành ổn định tại tỷ số nén 14:1 thông qua việc kết hợp hệ thống xả 4-2-1 với các đoạn ống dài hơn 60 cm, công nghệ phun trực tiếp đồng nhất bằng kim phun đa lỗ và thiết kế đỉnh piston hốc lõm.
• Trích xuất và hệ thống hóa các chỉ số kỹ thuật cơ bản của động cơ: nâng cao 15% hiệu quả sử dụng nhiên liệu; tăng 15% mô-men xoắn ở dải tốc độ động cơ thấp và trung bình; giảm khối lượng piston 20%; giảm khối lượng các cơ cấu liên kết 15%; giảm 30% lực ma sát cơ giới nội bộ; rút ngắn thời gian tái khởi động của hệ thống i-STOP xuống 0,35 giây.
• Xây dựng bảng thông số kỹ thuật điện áp tham chiếu, đặc tuyến xung tín hiệu và quy trình kiểm tra mã lỗi DTC cho 10 cụm cảm biến và các cơ cấu chấp hành trên xe Mazda 3 2019.
• Về giải pháp ứng dụng, đồ án đề xuất sử dụng tập tài liệu này làm học liệu phục vụ giảng dạy lý thuyết môn Động cơ đốt trong và thực hành chẩn đoán hệ thống điều khiển điện tử ô tô tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM.
• Đóng góp khoa học của đồ án thể hiện ở việc hệ thống hóa, chuẩn hóa thuật ngữ chuyên ngành tiếng Việt cho một hệ thống động cơ hiện đại có độ phức tạp cao, cung cấp cẩm nang tra cứu thông số kỹ thuật phục vụ việc học tập và thực hành nghề nghiệp.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đồ án:

• Nghiên cứu giới hạn phạm vi trong biến thể động cơ xăng hút khí tự nhiên SkyActiv-G trên mẫu xe Mazda 3 2019, chưa mở rộng phân tích các biến thể khác của dòng công nghệ SkyActiv như động cơ diesel SkyActiv-D, động cơ sử dụng khí thiên nhiên nén SkyActiv-CNG, cũng như chưa khảo sát phối bộ với hộp số tự động SkyActiv-Drive hay cấu trúc khung gầm SkyActiv-Chassis.
• Phương pháp nghiên cứu chủ yếu dừng lại ở việc khai thác, biên dịch tài liệu kỹ thuật dịch vụ chính hãng và phân tích lý thuyết chẩn đoán; chưa có điều kiện thực hiện các thực nghiệm đo đạc độc lập về công suất, suất tiêu hao nhiên liệu hay nồng độ khí xả trên bệ thử động lực học (engine dynamometer).

Hướng nghiên cứu tiếp theo:

• Mở rộng nghiên cứu sang thế hệ động cơ SkyActiv-X với công nghệ cháy nén hòa khí đồng nhất được kiểm soát bằng tia lửa (SPCCI - Spark Controlled Compression Ignition).
• Sử dụng cơ sở dữ liệu sơ đồ mạch điện và mã lỗi trong đồ án để thiết kế, thi công mô hình sa bàn đào tạo thực hành chẩn đoán lỗi động cơ SkyActiv-G tại xưởng thực tập ô tô.

Giá trị tham khảo

Tài liệu đồ án mang giá trị ứng dụng thực tiễn cho nhiều đối tượng:

• Sinh viên chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô và Kỹ thuật Cơ khí Động lực: Có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo chi tiết để thực hiện đồ án tốt nghiệp, đồ án môn học kết cấu động cơ đốt trong và đồ án hệ thống điện - điện tử trên ô tô.
• Giảng viên ngành ô tô: Sử dụng các bảng giá trị điện áp, xung tín hiệu chuẩn và sơ đồ chân giắc PCM để xây dựng bài giảng lý thuyết chuyên đề hoặc biên soạn giáo trình hướng dẫn thực hành chẩn đoán lỗi.
• Kỹ thuật viên sửa chữa ô tô: Tham khảo trực tiếp Chương 3 (Hệ thống cảm biến) và Chương 8 (Bộ xử lý PCM) để tra cứu giá trị tiêu chuẩn của tín hiệu MAP, APS, IAT và quy trình phân tích mã lỗi DTC khi tiếp nhận xe Mazda gặp sự cố tại trạm dịch vụ.

Câu hỏi thường gặp

1. Động cơ SkyActiv-G giải quyết hiện tượng kích nổ ở tỷ số nén 14:1 bằng những giải pháp kỹ thuật nào?
Mazda đã áp dụng đồng thời bốn giải pháp: (1) Trang bị hệ thống xả 4-2-1 với các nhánh ống xả dài trên 60 cm nhằm ngăn áp suất khí xả từ xylanh trước dội ngược vào xylanh kế tiếp, giảm lượng khí sót nóng từ 15% xuống mức thấp; (2) Ứng dụng công nghệ phun xăng trực tiếp đồng nhất trong kỳ nạp với kim phun nhiều lỗ, các hạt xăng micromet bay hơi nhanh giúp làm mát hòa khí buồng đốt; (3) Thiết kế đỉnh piston có hốc lõm đặc biệt giúp màng lửa lan truyền nhanh và đồng đều quanh bugi; (4) Giảm khối lượng chi tiết chuyển động và giảm ma sát nội bộ để hạn chế sinh nhiệt cơ giới.

2. Điểm khác biệt về kết cấu và giao thức truyền tín hiệu của cảm biến lưu lượng khí nạp MAF/IAT No.1 trên động cơ SkyActiv-G là gì?
Cảm biến MAF/IAT No.1 là loại màng nhiệt kết hợp nhiệt điện trở âm chỉ sử dụng 3 chân giắc kết nối (chân nguồn, chân mass và chân tín hiệu IAS). Sở dĩ chỉ có 3 chân dù đo đồng thời hai đại lượng (lưu lượng khí nạp và nhiệt độ khí nạp số 1) là do cảm biến truyền dữ liệu số về hộp PCM thông qua giao thức truyền thông SENT (Single Edge Nibble Transmission).

3. Khi dùng thiết bị chẩn đoán M-MDS, các giá trị điện áp chuẩn của cảm biến MAP và cảm biến APS trên xe Mazda 3 2019 được quy định như thế nào?
Đối với cảm biến MAP: Ở trạng thái bật khóa ON (động cơ không nổ máy), điện áp PID MAP_VOLT đạt xấp xỉ 4,04 V (áp suất tuyệt đối 100 kPa); ở chế độ cầm chừng khoảng 1.000 vòng/phút, điện áp đạt xấp xỉ 1,40 V (áp suất 35 kPa). Đối với cảm biến APS: Khi nhả bàn đạp ga hoàn toàn, điện áp tín hiệu APS-MAIN là xấp xỉ 0,75 V (15%) và APS-SUB là xấp xỉ 0,38 V (7,45%); khi đạp hết hành trình bàn đạp ga, điện áp APS-MAIN đạt xấp xỉ 4,52 V (90,58%) và APS-SUB đạt xấp xỉ 2,26 V (45,49%).

4. Hệ thống điều khiển van biến thiên (VVT) trên động cơ SkyActiv-G có cơ chế dẫn động khác nhau ra sao giữa trục cam nạp và trục cam xả?
Hệ thống VVT trên động cơ SkyActiv-G là loại VVT kép độc lập. Trong đó, trục cam nạp được điều khiển biến thiên thời điểm phối khí bằng mô-tơ điện (Electric VVT), giúp hệ thống phản ứng nhanh nhạy ngay cả ở dải tốc độ động cơ rất thấp hoặc khi nhiệt độ dầu máy chưa đạt mức tối ưu. Ngược lại, trục cam xả sử dụng bộ điều khiển VVT bằng áp suất thủy lực truyền thống, được điều tiết lưu lượng dầu qua van điện từ OCV.

5. Cơ chế tái khởi động của hệ thống dừng động cơ thông minh i-STOP trên động cơ SkyActiv-G hoạt động như thế nào?
Khi tạm dừng xe, hệ thống i-STOP kiểm soát chính xác góc quay trục khuỷu sao cho các piston dừng lại ở vị trí tối ưu giữa kỳ nạp và kỳ nén. Khi cần nổ máy lại, hệ thống sẽ phun trực tiếp một lượng nhiên liệu vào buồng đốt của xylanh đang nằm ở kỳ nén rồi kích hoạt bugi đánh lửa để tạo lực đẩy piston đi xuống, đồng thời mô-tơ khởi động chỉ cần trợ lực một phần rất nhỏ, giúp động cơ tái khởi động trong khoảng thời gian 0,35 giây.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Chuyên đề động cơ SkyActiv-G" của sinh viên Dương Thanh Trọng và Nguyễn Nhật Phi đã phân tích hệ thống hóa toàn diện các giải pháp nhiệt động học, cơ khí và điều khiển điện tử trên dòng động cơ xăng tỷ số nén cao 14:1 của Mazda ứng dụng trên xe Mazda 3 2019. Bằng phương pháp nghiên cứu tài liệu kỹ thuật chuyên sâu kết hợp phân tích sơ đồ mạch điện và tiêu chuẩn chẩn đoán OBD-II, tác giả đã làm rõ cấu tạo, nguyên lý làm việc và phương pháp đo kiểm các cảm biến, hệ thống phun xăng trực tiếp GDI, hệ thống đánh lửa ESA, hệ thống van biến thiên VVT kép và công nghệ khởi động i-STOP. Công trình cung cấp một nguồn tài liệu tham khảo có cấu trúc khoa học và thông số kỹ thuật rõ ràng, hỗ trợ hiệu quả cho công tác giảng dạy, học tập chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô cũng như công tác sửa chữa thực tế tại xưởng dịch vụ.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1. Lý do chọn đề tài. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu. Mục tiêu nghiên cứu.

Nhiệm vụ nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu. Các bước thực hiện. Kế hoạch nghiên cứu.

KHÁI QUÁT ĐỘNG CƠ SKYACTIV-G. Giới thiệu động cơ SkyActiv-G. Các công nghệ ứng dụng trên động cơ Mazda SkyActiv-G. Tỉ số nén cao nhất (14:1).

Hệ thống xả 4-2-1. Công nghệ phun nhiên liệu trực tiếp. Giảm khối lượng và ma sát trong động cơ. Cảm biến trục cam (G) và cảm biến trục khuỷu (NE).

Vị trí và giắc chân. Nguyên lý hoạt động. Đặc điểm tín hiệu cảm biến. Phương pháp kiểm tra, chẩn đoán.

Cảm biến lưu lượng khí nạp (MAF/IAT sensor No. Vị trí và giắc chân của cảm biến. Nguyên lý hoạt động. Đường đặc tuyến.

Phương pháp kiểm tra, chẩn đoán. Cảm biến áp suất khí nạp (MAP/IAT sensor No. Vị trí và giắc chân. Nguyên lý hoạt động.

Đường đặc tuyến. Phương pháp kiểm tra, chẩn đoán. Cảm biến vị trí bàn đạp ga (APS). Vị trí và giắc chân.

Nguyên lý hoạt động. Đường đặc tuyến. Phương pháp kiểm tra, chẩn đoán. Cảm biến vị trí bướm ga (TPS No.

Vị trí và giắc chân. Nguyên lý hoạt động. Đường đặc tuyến. Phương pháp kiểm tra, chẩn đoán.

Cảm biến Ion (No. Nguyên lý hoạt động. Phương pháp kiểm tra, chẩn đoán. Cảm biến kích nổ (KS).

Vị trí và giắc chân. Cấu tạo của cảm biến. Nguyên lý hoạt động. Đường đặc tuyến.

Phương pháp kiểm tra, chẩn đoán. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (ECT No. Vị trí và giắc chân. Nguyên lý hoạt động.

Đường đặc tuyến. Phương pháp kiểm tra, chẩn đoán. Vị trí và giắc chân. Nguyên lý hoạt động.

Đường đặc tuyến. Phương pháp kiểm tra, chẩn đoán. Cảm biến Oxy (HO2S). Vị trí và giắc chân.

Nguyên lý hoạt động. Đường đặc tuyến. Phương pháp kiểm tra, chẩn đoán. Cảm biến áp suất nhiêu liệu (FPS).

Vị trí và giắc chân. Chức năng của cảm biến. Cấu tạo của cảm biến. Nguyên lý hoạt động của cảm biến.

Đường đặc tuyến. Phương pháp kiểm tra, chẩn đoán. HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG. Hệ thống khởi động bằng nút nhấn.

Mô tả hệ thống. Nguyên lý hoạt động của hệ thống khởi động bằng Smartkey. Hệ thống i-STOP. Điều kiện để i-STOP hoạt động.

Mô tả hệ thống. Các vấn đề thường gặp trên hệ thống khởi động. Quy trình kiểm tra, chẩn đoán. HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU.

Nguyên lý hoạt động. Hệ thống phun xăng trực tiếp (GDI). Cụm bơm nhiên liệu. Nguyên lý hoạt động.

Hộp điều khiển bơm xăng. Chức năng của PCM đối với hộp điều khiển bơm xăng. Chức năng của hộp điều khiển bơm xăng. Vị trí bơm xăng cao áp .2 Hệ thống điều khiển bơm cao áp.

Nguyên lý hoạt động. Ống xăng cao áp. Ống phân phối nhiên liệu. Kim phun nhiên liệu.

Vị trí kim phun nhiên liệu .2 Hệ thống điều khiển kim phun. Nguyên lý hoạt động. Quy trình kiểm tra, chẩn đoán. HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA.

Hệ thống đánh lửa sớm điện tử (ESA). Mô tả hệ thống. Tín hiệu thời điểm đánh lửa IGT. Góc đánh lửa sớm.

Điều khiển đánh lửa khi khởi động. Điều khiển đánh lửa sau khi khởi động. Các hiệu chỉnh trong hệ thống ESA. Bobine và IC đánh lửa.

Nguyên lý hoạt động. Quy trình kiểm tra, chẩn đoán. CÁC HỆ THỐNG KHÁC. Hệ thống làm mát.

Nguyên lý hoạt động. Các hư hỏng thường gặp ở hệ thống làm mát trên ô tô. Quy trình kiểm tra, chẩn đoán. Hệ thống điều khiển van biến thiên (VVT).

Chức năng của hệ thống điều khiển VVT. Cấu tạo của hệ thống VVT. Các bộ điều khiển VVT. Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiến VVT.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển VVT thủy lực. Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển VVT điện từ. Quy trình kiểm tra, chẩn đoán. Hệ thống điều khiển bướm ga điện tử thông minh (ETCS-i).

Mô tả hệ thống. Cấu tạo cụm thân bướm ga. Nguyên lý hoạt động. Các chế độ điều khiển.

Chức năng dự phòng an toàn cho hệ thống. Hệ thống điều khiển hành trình (Cruise Control). Tổng quan về hệ thống cruise control. Cấu trúc hệ thống cruise control.

Cách vận hành của hệ thống Cruise Control. Các chế độ hoạt động của hệ thống cruise control. Hệ thống kiểm soát khí thải. Nguyên lý hoạt động.

Hệ thống xử lý khí thải. Hệ thống thông hơi cacte. Hệ thống kiểm soát bay hơi nhiên liệu. BỘ XỬ LÝ TRUNG TÂM PCM.

Tổng quan về PCM. PCM trên động cơ Skyactiv-G. Bảng các chân của PCM. Chức năng điều khiển.

Hệ thống tự chẩn đoán (OBD II). Mạch nguồn của PCM. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .146 TÀI LIỆU THAM KHẢO. Bảng mã lỗi DTC trên động cơ skyactiv.

Một số xung tín hiệu điều khiển. Quy trình kiểm tra, chẩn đoán cảm biến ion.168 ix DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU Chữ viết tắt Tên đầy đủ A/F Air Fuel Ratio ACU Airbag Control Unit APS Accelerator Position Sensor ATF Automatic Transmission Fluid ATX Automatic Transaxle BCM Body control module BDC Bottom Dead Centre CNG Compressed Natural Gas CKP Crank Shaft Position Sensor CMP Cam Shaft Position Sensor DC Direct Current DCU Door Control Unit DIS Direct Ignition System DLC Data link connector DSC Dynamic Stability Control DTC Diagnostic trouble code ECM Engine control module ECT Engine Coolant Temperature ETCS-i Electronic Throttle Control System-intelligent EV Electric Vehicle FPS FUEL PRESSURE SENSOR GDI Gasoline Direct Injection GEM General Electrion Module IAT Intake Air Temperature KS Knock Sensor MAF Mass air flow MAP Manifold absolute pressure M-MDS Mazda Modular Diagnostic System x MTX Manual transaxel OBD On-board diagnostics OCV Oil Control Valve PCM Power control module PCV Positive Crankcase Ventilation PID Parameter Identification PSCU Power Steering Control Unit PSV Purge solenoid valve RPM Revolutions Per Minute SBS Smart Brake System TCCM Tranfer Case Control Module TCM Transmission Control Module TDC Top Dead Centre TPS Throttle Position Sensor TWC Three Way Catalytic VVT Variable valve timing WU-TWC Warm Up Three Way Catalytic xi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2. Công nghệ Skyactiv của Mazda. Hệ thống xả 4-2-1 giúp cải thiện áp suất khí sót.

Phun nhiên liệu trên động cơ SkyActiv. Piston lõm dùng trên động cơ SkyActiv. Vị trí và giắc chân cảm biến G. Vị trí và giắc chân cảm biến NE.

Cấu tạo cảm biến G và NE. Nguyên lý hoạt động cảm biến G, NE. Sơ đồ mạch điện cảm biến G. Sơ đồ mạch điện cảm biến NE.

Xung phát ra của cảm biến G. Xung phát ra của cảm biến NE. Giắc chân cảm biến NE. Vị trí và giắc chân của cảm biến MAF/IAT No.

Cấu tạo của cảm biến MAF/IAT No. Sơ đồ mạch điện cảm biến MAF/IAT No. Đường đặc tuyến của một số mã cảm biến MAF. Đường đặc tuyến cảm biến IAT No.

Vị trí và giắc chân của cảm biến MAP/IAT sensor No. Cấu tạo của cảm biến MAP loại áp kế. Sơ đồ mạch điện cảm biến MAP/IAT sensor No. Đường đặc tuyến cảm biến MAP.

Đường đặc tuyến cảm biến IAT No. Vị trí và giắc chân của cảm biến APS. Cấu tạo của cảm biến APS. Sơ đồ mạch điện cảm biến APS.

Đường đặc tuyến cảm biến APS. Vị trí và giắc chân của TPS. Cấu tạo cảm biến TPS. Sơ đồ mạch điện TPS.

Đường đặc tuyến TPS. Cảm biến Ion được tích hợp vào cuộn dây đánh lửa. Sơ đồ nguyên lý của cảm biến Ion. Mạch cảm biến Ion được tích hợp vào mạch bobine đánh lửa.

Vị trí và giắc chân của cảm biến KS. Cấu tạo của cảm biến kích nổ loại không cộng hưởng. Mạch điện điều khiển KS. Đường đặc tuyến KS.

Giắc chân cảm biến kích nổ. Vị trí và giắc chân của cảm biến ECT No. Cấu tạo của cảm biến ECT. Sơ đồ mạch điện cảm biến ECT.

Đường đặc tuyến cảm biến ECT. Cách thực hiện kiểm tra cho cảm biến. Vị trí và giắc chân của cảm biến A/F. Cấu tạo của cảm biến A/F.

Sơ đồ mạch điện cảm biến A/F. Đường đặc tuyến cảm biến A/F. Xung cảm biến A/F. Giắc chân cảm biến A/F.

Vị trí và giắc chân của cảm biến HO2S. Cấu tạo cảm biến HO2S loại Zirconia kiểu dây sấy. Sơ đồ mạch điện điều khiển cảm biến HO2S. Đường đặc tuyến cảm biến HO2S.

Hình minh họa kiểm tra cảm biến HO2S bằng máy chẩn đoán M-MDS. Giắc chân cảm biến Oxy. Vị trí và giắc chân của cảm biến áp suất nhiêu liệu. Cấu tạo của cảm biến áp suất nhiên liệu.

Sơ đồ mạch điện điều khiển cảm biến áp suất nhiên liệu. Đường đặc tuyến cảm biến áp suất nhiên liệu. Máy kiểm tra bình ắc quy. Sơ đồ chân rơ le khởi động.

Sơ đồ khối giao tiếp của hệ thống khởi động bằng nút nhấn. Sơ đồ khối hệ thống khởi động bằng Smartkey. Quá trình kiểm soát vị trí piston của hệ thống I-stop. Quá trình khởi động lại của hệ thống I-stop.

Thời gian khởi động lại của hệ thống i-stop và hệ thống thông thường. Sơ đồ mạch điện điều khiển motor khởi động. Giắc kết nối và ký hiệu nút nhấn. Các bộ phận trên hệ thống nhiên liệu.

Các bộ phận trên hệ thống nhiên liệu. Sơ đồ hệ thống nhiên liệu không có đường hồi nhiên liệu. Sơ đồ hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp. Cấu trúc của cụm bơm nhiên liệu.

Sơ đồ mạch điện của bơm xăng tiếp vận được điều khiển bởi hộp điều khiển. Dòng chảy nhiên liệu trong cụm bơm xăng. Sơ đồ khối hoạt động PCM trong hệ thống. Sơ đồ khối hoạt động của hộp điều khiển bơm xăng.

Vị trí của bơm xăng cao áp trên động cơ. Sơ đồ khối hệ thống điều khiển bơm cao áp. Sơ đồ mạch điện van kiểm soát tràn. Nguyên lý hoạt động của bơm cao áp (giai đoạn làm đầy).

Nguyên lý hoạt động của bơm cao áp (Giai đoạn tràn). Nguyên lý làm việc của bơm xăng cao áp (kết thúc giai đoạn áp suất cao). Ống xăng cao áp. Vị trí của ống phân phối nhiên liệu trên động cơ.

Vị trí của kim phun. Sơ đồ khối hệ thống điều khiển kim phun. Sơ đồ mạch điện kim phun nhiên liệu .