CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Lý do chọn đề tài Ngày nay, khi mà khoa học kỹ thuật đang phát triển như vũ bão thì những ứng dụng công nghệ tiên tiến trên ô tô ngày càng nhiều. Trong đó không thể thiếu những thiết bị tiện nghi trên xe, nhu cầu sử dụng xe hơi ngày càng khắt khe hơn người ta ngày càng quan tâm đến những chiếc xe được trang bị các hệ thống hiện đại, mà trên đó không thể thiếu hệ thống các cảm biến. Các hệ thống hiện đại này đã nâng giá trị của ô tô lên rất cao và con người không chỉ dừng ở đó, các kỹ sư ô tô còn có những ước mơ lớn hơn là làm sao để những chiếc xe thật sự thân thiện với người sử dụng, đến lúc đó khi ngồi trên xe ta sẽ có cảm giác thật sự thoải mái, giảm đến mức tối thiểu các thao tác của người lái xe, mọi hoạt động của xe sẽ được kiểm soát và điều chỉnh một cách hợp lý nhất.
Cảm biến ô tô cũng giống như giác quan của cơ thể con người. Chúng có chức năng cảm nhận những tín hiệu được lập trình sẵn để đưa ra những chẩn đoán, cung cấp thông tin cho bộ xử lý, từ đó bộ xử lý sẽ xử lý thông tin và đưa ra những tính toán, hành động cho từng chức năng, bộ phận trên xe. Cảm biến dùng để biến các hiện tượng vật lý cụ thể như nhiệt độ nước làm mát động cơ, áp suất khối lượng không khí…… thành các tín hiệu điện rồi chuyển đổi tín hiệu hoặc khuếch đại tín hiệu sau đó gởi về hộp điều khiển ví dụ như hộp ECM, ECU, PCM. Từ đây các tín hiệu được xử lý rồi sau đó để điều khiển các thiết bị truyền động theo một chương trình được cài đặt sẵn trong hộp điều khiển.
Với những ý nghĩa tốt đẹp đó em quyết định chọn đề tài “Hoàn thiện và biên soạn tài liệu hướng dẫn thực tập động cơ 1SZ-FE và 2SZ-FE”. Nội dung nghiên cứu - Tìm hiểu tổng quan về động cơ 1SZ-FE và 2SZ-FE. - Nắm rõ các sơ đồ, mạch điện, các thông số cơ bản và nguyên lí hoạt động của các hệ thống cảm biến trên động cơ 1SZ-FE và 2SZ-FE. - Hướng dẫn thực tập trên động cơ và nhận biết các hư hỏng thường gặp.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu là nghiên cứu khảo sát hệ thống điều khiển động cơ 1SZ- FE và 2SZ-FE. - Phạm vi nghiêm cứu: Do thời gian và kiến thức có hạn nên đồ án của em chỉ nghiên cứu về một số hệ thống cơ bản như: Các cảm biến, cơ cấu chấp hành, ECU điều khiển động 1 cơ. Phương pháp nghiên cứu đề tài - Nghiên cứu tài liệu. - Nghiên cứu thực tiễn.
- Phương pháp phân tích suy luận. - Phương pháp thống kê mô tả, tổng hợp các kết quả nghiên cứu. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn - Kết quả nghiên cứu khảo sát sẽ giúp chúng ta nắm được những kiến thức cơ bản về hệ thống điều khiển động cơ trên ô tô về nguyên lý hoạt động cấu tạo của các cảm biến giúp sinh viên hiểu rõ và đi sâu hơn trong việc nghiên cứu hệ thống điều khiển. Mục đích -Nhận dạng chi tiết thực tế và phương pháp kiểm tra giá trị điện áp của các chi tiết trên mô hình và đưa ra kết luận cụ thể về hệ thống điều khiển động cơ.
-Mô hình được sử dụng để cho người học nắm được cơ bản hệ thống điều khiển động cơ, giúp người học hiểu được nguyên lý hoạt động cũng như phương pháp đấu dây, đo kiểm. HOÀN CHỈNH MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ TOYOTA 1SZ-FE & 2SZ-FE 1. An toàn - Không được mắc sai cực ắc qui. - Không dùng đồng hồ đo không đúng thang đo.
- Kiểm tra các chân giắc hộp ECU. Chuẩn bị - Đồng hồ đo vôn kế. - Dây điện cần thiết. - Điện áp bình ắc quy phải đủ 12V.
Yêu cầu sử dụng - Trước hết, sinh viên phải được học về cấu tạo và nguyên lý làm việc, chức năng của từng bộ phận trên mô hình trước khi thao tác trên mô hình. - Sinh viên phải nắm được sơ đồ tổng quát của mô hình. - Sinh viên phải xem được sơ đồ mạch điện cũng như xác định thật chính chính xác các chân đấu dây trên mô hình. - Mô hình sử dụng nguồn điện 12V-14V( chú ý đấu dây vào ắc quy phải đúng cực).
- Trước khi vận hành cần kiểm tra điều kiện an toàn các mối nối, thứ tự điều khiển mô hình thật chính xác. Hoàn chỉnh mô hình động cơ 1SZ-FE. a) Phần khung mô hình 3 Hình 2. Phía trước của mô hình.
Phía sau của mô hình. Góc nhìn từ bên trái của động cơ. Góc nhìn từ bên phải của động cơ. Góc nhìn từ trên xuống của động cơ.
b) Kiểm tra động cơ - Sau khi cấp nguồn 12V, và bật công tắc ON ở động cơ thì tất cả các cảm biến hoạt động bình thường. - Sau khi đề máy nổ thì máy không nổ, kiểm tra xung quanh, sau đó thì đo kiểm các chân, và phát hiện chân FC không bình thường và kiểm tra bơm xăng thì motor bơm không hoạt động. - Tiến hành tháo bơm xăng ra kiểm tra. Tiến hành tháo bơm xăng Hình 2.
- Thay thế bơm xăng mới vào và đấu lại mạch rơ le bơm xăng. Rơ le và cầu chì sau khi đã hoàn thành đấu mạch rơ le bơm xăng - Xuất hiện hiện tượng rò rỉ xăng ở cổ dê thùng xăng, sau đó phát hiện và đã thay cổ dê và cắt đi đoạn ổng đã bị giãn sau quá trình dài sử dụng. Rò rỉ xăng ở cổ dê 8 Hình 2. Thay cổ dê và cắt 1 đoạn ống dẫn.
- Sau khi đã thay bơm xăng, động cơ đã nổ máy thành công nhưng khi nổ máy lại có hiện tượng rung, động cơ bỏ máy nên đã tiến hành tháo và kiểm tra đến bộ đánh lửa thì phát hiện có 1 bugi bị hỏng (gãy chỗ tiếp điểm đánh lửa). Tiến hành thay bugi đó và vệ sinh toàn bộ bugi của động cơ. Sau khi tiến hành xong lắp lại và cho động cơ nổ thì động cơ đã nổ máy và hoạt động bình thường. Hoàn chỉnh mô hình động cơ 2SZ-FE.
-Đối với động cơ 2SZ-FE vì lý do thời gian không cho phép nên GVHD đã cho ngưng việc hoàn chỉnh mô hình động cơ 2SZ-FE. Và sẽ viết tài liệu hướng dẫn thực tập thông qua các lý thuyết kiểm tra cơ bản của động cơ do nhà sản xuất ban hành. 9 CHƯƠNG 3: BIÊN SOẠN TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN THỰC TẬP MÔ HÌNH CỦA ĐỘNG CƠ 1SZ-FE 3. Đặc điểm của động cơ - Động cơ 1SZ-FE được ra mắt vào năm 1997 đến năm 1999 được trang bị trên mẫu hatchback Yaris.
Động cơ 1SZ-FE khá ấn tượng với dung tích xy lanh 997 cc được trang bị cam kép với hệ thống điện tử điều khiển xú páp nạp biến thiên VVT-I (variable valve timing with intelligence). Ngoài ra, động cơ 1SZ-FE còn được trang bị hệ thống phun nhiên liệu điện tử EFI cùng hệ thống đánh lửa trực tiếp DIS. - Trong đó: + 1 là thế hệ đầu tiên mang mã động cơ SZ. + SZ là tên động cơ + F là kiểm soát chính xác góc mở van DOHC (Hai trục cam bố trí trên nắp máy).
+ E là phun nhiên liệu điện tử. Thông số của động cơ Bảng 3. Thông số động cơ 1SZ-FE Loại động cơ 1SZ-FE Số xy lanh 4 xy lanh, thẳng hàng Dung tích : cm3 997 Đường kính x hành trình (mm) 69 x 66.7 Tỷ số nén 10.0:1 Cơ cấu phối khí DOHC 16 xu páp, dẫn động xích Công xuất tối đa 51.1kW ở 600v/p Mô men xoắn tối đa 95 Nm ở 4200v/p Trị số octan của nhiên liệu >=91 Bảng 3. Cấu tạo hệ thống điều khiển động cơ 1SZ-FE Tín hiệu đầu vào Bộ xử lý Bộ chấp hành Các cảm biến: - Tín hiệu trục khuỷu (NE) - Tín hiệu trục cam (G) - Tín hiệu nhiệt độ không khí nạp 10 (THA) - Hệ thống nhiên liệu - Tín hiệu lưu lượng không khí - Hệ thống đánh lửa nạp (VG) ECM - Hệ thống điều khiển tốc - Tín hiệu nhiệt độ nước làm mát độ cầm chừng (ISC) (THW) - Hệ thống chẩn đoán - Tín hiệu vị trí bướm ga (VTA) - Chức năng dự phòng… - Tín hiệu kích nổ (KNK) - Tín hiệu tỷ lệ nhiên liệu và không khí - Tín hiệu oxy Các tín hiệu khác: - Tín hiệu điện áp ắc quy - Tín hiệu khởi động 3.
Vị trí lắp đặt cảm biến trên ô tô Hình 3. Các cảm biến bố trí trên động cơ Tất cả các tín hiệu từ các cảm biến trên động cơ, tín hiệu điện áp ắc quy, tín hiệu 11 khởi động sẽ được đưa về hộp điều khiển ECM. Lúc này, ECM động cơ sẽ nhận các tín hiệu và so sánh với các dữ liệu đã được lập trình sẵn do nhà chế tạo tính toán, sau đó ECM sẽ truyền các tín hiệu điều khiển đến các bộ chấp hành để điều khiển hoạt động của động cơ một cách tối ưu. Sơ đồ vị trí, tên gọi các chân của hộp ECU Hình 3.
Chân ở hộp ECU Bảng 3.