LỜI MỞ ĐẦU Với sự phát triển của các ngành nhƣ: điện tử, cơ khí, hóa học… thì trong cống nghệ ôtô cũng có những thay đổi mạnh mẽ. Có rất nhiều các linh kiện bán dấn và thiết bị điện tử đƣợc trang bị trên động cơ ôtô nhằm mục đích giúp tăng công suất động cơ, giảm suất tiêu hao nhiên liệu và giảm đƣợc mức ô nhiễm môi trƣờng mà do khí thải của ô tô tao ra …. Và còn có rất nhiều các ƣu điểm khác mà động cơ đốt trong hiện đại đã đem lại cho cống nghệ chế tạo ôtô hiện nay. Việc nghiên cứu hệ thống phun xăng điều khiển điện tử giúp em có một cái nhìn cụ thể hơn, sâu sắc hơn về vấn đề này.
Đặc biệt trong thời gian học tập và thực hành tại trƣờng, em đã đƣợc tìm hiểu tài liệu đồng thời đƣợc trực tiếp tham gia các cống việc tháo nắp, đo lƣờng, bao dƣớng và xửa chứa các động cơ ô tô bằng những dụng cụ chuyện dung tại trƣờng. Em thấy vấn đề về tiết kiệm nhiên liệu và các nhiên liệu thay thế cho các nhiên liệu hóa thạch đang rất nổi bật hiện nay. Và phƣơng pháp tiết kiệm nhiên liệu đƣợc phổ biến nhất hiện nay là sử dụng hệ thống phun xăng điện tử. Đây cũng là lý do mà em chọn đề tài nghiên cứu hệ thống nhiên liệu động cơ, với mong muốn bổ sung và tìm hiểu sâu hơn những kiến thức về hệ thống phun xăng điều khiển điện tử.
Do kiến thức còn nhiều hạn chế, kinh nghiệm chƣa nhiều, tài liệu tham khảo còn ít nên bài tập lớn của em không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong các thầy cô chỉ bảo để đồ án của em đƣợc hoàn thiện hơn. Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến thầy giáo hƣớng dẫn PSG. Lê Văn Anh, các thầy cô giáo trong khoa. Hà Nội, Ngày 06 Tháng 05 Năm 2021 Sinh viên thực hiện Nguyễn Văn An download by : skknchat@gmail.com 8 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU TRÊN Ô TÔ 1.1 Mục đích Cung cấp và chuẩn bị hỗn hợp nhiên liệu và không khí cho động cơ, đảm bảo số lƣợng và thành phần của hỗn hợp nhiên liệu và không khí luôn phù hợp với các chế độ làm việc của động cơ.
Hệ thống nhiên liệu của động cơ xăng bao gồm các thiết bị: thùng xăng, bơm xăng, lọc xăng. Đối với hệ thống phun nhiên liệu điều khiển điện tử còn có ống phân phối, vòi phun chính, vòi phun khởi động lạnh, bộ điều áp, bộ giảm chấn áp suất nhiên liệu, hệ thống điều khiển kim phun, ECU động cơ.2 Các yêu cầu hỗn hợp cháy của động cơ xăng 1.1 Yêu cầu nhiên liệu - Tính chống cháy kích nổ cao. - Tính lƣu động ở nhiệt độ thấp tốt. - Có tính bay hơi tốt.
- Hạt phải nhỏ và phần lớn ở dạng hơi.2 Tỷ lệ hỗn hợp - Có thành phần hỗn hợp thích ứng với từng chế độ làm việc của động cơ. - Hỗn hợp phải đồng nhất trong xylanh và nhƣ nhau với mỗi xylanh. - Hỗn hợp cung cấp phải đáp ứng với ảnh hƣởng của nhiệt độ môi trƣờng và nhiệt độ động cơ. - Đáp ứng từng chế độ làm việc của động cơ, thời gian hình thành hỗn hợp phải đảm bảo tốc độ (không dài quá không ngắn quá).
- Thành phần nhiên liệu phải đảm bảo giúp cho sự hình thành hỗn hợp tốt. download by : skknchat@gmail.3 Phân loại hệ thống nhiên liệu 1.1 Phân loại theo hệ thống dùng bộ chế hòa khí - Hệ thống phun chính giảm độ chân không sau ziclơ chính - Hệ thống điều chỉnh độ chân không ở họng. - Hệ thống có ziclơ bổ sung. - Hệ thống điều chỉnh tiết diện ziclơ chính kết hợp với hệ thống không tải.2 Phân loại theo hệ thống phun xăng 1.1 Phân loại theo số vòi phun sử dụng a) Hệ thống phun xăng đa điểm Mỗi xylanh động cơ đƣợc tran bị một vòi phun riêng biệt.
Xăng đƣợc phun vào đƣờng ống nạp ở ngay trƣớc xupap nạp và nhiên liệu đƣợc phun trức tiếp vào buồng đốt với áp suất cao. Phun xăng đa điểm có thể là kiểu phun liên tục hay phun theo chu kỳ thời gian. Hệ thống vòi phun đƣợc lấy tín hiệu từ góc quay trục khuỷu để xác định thời điểm phun chính xác. Hệ thống phun xăng đa điểm cung cấp tỷ lệ xăng không khí tốt hơn so với kiểu phun xăng một điểm do tỷ lệ khí hỗn hợp cung cấp cho các xylanh hoàn toàn đồng nhất.
Ƣu điểm này giúp tiết kiệm nhiên liệu, tăng hiệu suất cho động cơ và giảm hơi độc trong khí thải.1: Sơ đồ bố trí vòi phun nhiều điểm download by : skknchat@gmail.com 10 b) Hệ thống phun xăng đơn điểm Trong hệ thống phun xăng kiểu này là dùng một vòi phun để phun xăng vào họng khuếch tán ở phía trên bƣớm ga của đƣờng ống nạp chung với tất cả các xy-lanh động cơ. Hệ thống này đƣợc sử dụng khá phổ biến trên động cơ các loại xe công suất nhỏ do cấu tạo tƣơng đối đơn giãn và giá thành không quá cao. Đo độ chân không trong đƣờng ống nạp và cảm nhận lƣợng khí nạp bằng mật độ của nó. Hệ thống phun xăng này có thể phun kiểu liên tục hay phun theo chu kỳ thời gian.2: Đường ống bố trí vòi phun một điểm 1: Vòi phun, 2: Hỗn hợp không khí nhiên liệu, 3: Bướm ga, 4: Ống phân phối c) Hệ thống phun xăng hai điểm Thực chất đây là một biến thể của hệ thống phun xăng đơn điểm trong đó sử dụng thêm một vòi phun thứ hai đặt bên dƣới bƣớm ga nhằm cải thiện chất lƣợng quá trình tạo hỗn hợp.
download by : skknchat@gmail.2 Phân loại theo biện pháp điều khiển phun xăng a) Hệ thống phun xăng điều khiển bằng cơ khí Sơ đồ hệ thống phun xăng điều khiển bằng cơ khí: Hình 1.3: Sơ đồ hệ thống phun xăng điều khiển bằng cơ khí 1: Bình xăng; 2: Bơm xăng điện; 3: Lọc xăng; 4: Vòi phun; 5: Xupap 6: Đường ống nạp ; 7: Pittong ; 8: Xylanh; 9: Bướm ga ; 10: Đường không tải; 11: Lọc không khí ; 12: Đường ống thải ; 13: Bộ ổn định áp suất ; 14: Bộ tích tụ xăng ; 15: Vòi phun khởi động lạnh ; 16: Bộ phân phối định lượng xăng ; 17: Van điều chỉnh áp suất ; 18: Trục khuỷu ; 19: Lưu lượng kế không khí ; 20: Bộ tiết chế sưởi nóng động cơ ; 21: Ống góp nạp ; 22: Cảm biến nhiệt độ nước làm mát Nguyên lý làm việc: Sự phân phối nhiên liệu đƣợc dẫn động bằng cơ khí. Bơm nhiên liệu đƣợc dẫn động bằng điện. K-Jetronic gồm có cảm biến lƣu lƣợng không khí, hệ thống cung cấp nhiên liệu, cảm biến và bộ phận phân nhiên liệu. download by : skknchat@gmail.com 12 Cảm biến lƣu lƣợng không khí (air – flow sensor) đƣợc dùng để đo lƣợng không khí và động cơ hút vào ở bất kỳ chế độ tải nào.
Hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng để hút nhiên liệu từ thùng nhiên liệu đi qua bộ tích năng, qua lọc nhiên liệu đến bộ định phân nhiên liệu. Ngoài ra hệ thống cung cấp nhiên liệu còn có nhiệm vụ làm cho nhiên liệu có một áp suất lớn, đủ khả năng hòa trộn với không khí, tạo ra một hỗn hợp có thành phần thích hợp nhất.Bộ định phân nhiên liệu có nhiệm vụ định ra một lƣợng thích hợp với điều kiện hoạt động của xe. Ngoài ra nó có nhiệm vụ phân phối nhiên liệu cho các kim phun của từng xylanh. Lƣợng không khí nhận biết bằng cảm biến đo lƣu lƣợng (thông qua vị trí tấm cảm biến lƣu lƣợng gió) đƣợc hút vào động cơ chính là tiêu chuẩn để định lƣợng nhiên liệu đến các xylanh.
Có thể hiểu rằng lƣợng không khí hút vào động cơ quay lại điều khiển sự định lƣợng nhiên liệu đơn thuần chỉ bằng cơ khí. b) Hệ thống phun xăng điều khiển bằng điện tử Ở các loại hệ thống phun xăng này, một loạt các cảm biến sẽ cung cấp thông tin dƣới dạng các tín hiệu điện liên quan đến các thông sốlàm việc của động cơ cho một thiết bị tính toán thƣờng đƣợc gọi là bộ vi xử lý và điều khiển trung tâm. Sau khi xử lý các thông tin này, bộ điều khiển trung tâm sẽ xác định lƣợng xăng cần cung cấp cho động cơ theo một chƣơng trình tính toán đã đƣợc lập trình sẵn và chỉ huy sự hoạt động của các vòi phun xăng (thời điểm phun và thời gian phun). Nhiên liệu xăng đƣợc cung cấp bằng một bơm tiếp vận dẫn động bằng điện để tăng tới áp lực phun.
Nhiên liệu đƣợc phun nhờ sự mở van của các kim phun, bên trong kim phun có các van đƣợc điều khiển đóng mở nhờ một cuộn dây tạo ra một nam châm điện (solenoid). ECU điều khiển kim phun, cấp cho các kim phun một xung điện vuông, có chiều dài xung thay đổi. Dựa vào chiều dài của xung này, kim phun sẽ mở lâu hay ngắn, lƣợng nhiên liệu sẽ đƣợc phun nhiều hay ít. download by : skknchat@gmail.com 13 ECU dùng các cảm biến để nhận biết tình trạng hoạt động của động cơ, điều kiện môi trƣờng, từ đó điều khiển thời gian phun nhiên liệu ( thông tin quan trọng nhất đó là lƣu lƣợng không khí đƣợc hút vào động cơ).
Sơ đồ hệ thống phun xăng điều khiển bằng điện tử: Hình 1.4: Sơ đồ hệ thống phun xăng điều khiến bằng điện tử 1: Bình xăng; 2: Bơm xăng điện; 3: Lọc xăng; 4: Lọc xăng; 5: Xupap 6: Đường ống nạp ; 7: Pittong ; 8: Xylanh; 9: Bướm ga ; 10: Đường không tả; 11: Lọc không khí ; 12: Đường ống thải ; 13: Bộ ổn định áp suất ; 14: Bộ tích tụ xăng ; 15: Vòi phun khởi động lạnh ; 16: Bộ phân phối định lượng xăng ; 17: Van điều chỉnh áp suất ; 18: Trục khuỷu ; 19: Lưu lượng kế không khí. download by : skknchat@gmail.1 Phân loại theo chu kỳ phun a) Hệ thống phun xăng liên tục Sơ đồ hệ thống phun xăng liên tục (k-Jetronic) Hình 1.5: Sơ đồ hệ thống phun xăng kiên tục (K-Jetronic) 1. Bộ tích tụ xăng ; 4. Bộ thiết chế sưởi nóng động cơ ; 6.
Vòi phun khởi động lạnh ; 9. Bộ phân phối xăng ; 10. Bộ cảm biến dòng không khí nạp 11. Van thời điểm ; 12.
Bộ cảm biến lambda ; 13. Cống tắc nhiệt- thời gian 14. Đầu chia lửa ; 15. Cơ cấu cung cấp không khí phụ trội ; 16.
Cống tắc vị trí bướm ga ; 17. Cống tắc máy và khởi động ; 19.