BỘ CÔNG THƯƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH Nguyễn Bá Thiện GIÁO TRÌNH ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG F2 (LƢU HÀNH NỘI BỘ) Quảng Ninh- 2020 1 LỜI NÓI ĐẦU Động c đốt trong F2 trang bị cho cử nhân Ô tô tư ng lai những kiến thức c bản về quy trình tháo lắp, nhận biết hư hỏng từ đó đề ra phư ng pháp sửa chữa thay thế phù hợp cho từng loại kết cấu trên động c ô tô. Trên c sở đó khai thác sử dụng ô tô một cách có hiệu quả và hợp lý nhất, đánh giá được nguyên nhân và mức độ hư hỏng của máy, cụm tổng thành và ô tô. Mặt khác họ có thể vận dụng vốn kiến thức đó để phân tích, tìm hiểu những nguyên nhân hư hỏng của các kết cấu mới xuất hiện trên các mác xe mới. Để đáp ứng kịp thời yêu cầu của nhiệm vụ đào tạo, Trường ĐHCN Quảng Ninh tổ chức biên soạn cuốn giáo trình Động c đốt trong F2.
Sách được dùng làm tài liệu giảng dạy và học tập cho sinh viên chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô trong nhà trường và làm tài liệu tham khảo cho những người làm công tác kĩ thuật trong ngành ô tô, kỹ thuật viên thiết kế. Giáo trình được nhóm cán bộ giảng dạy thuộc bộ môn C khí Ô tô Trường ĐHCN Quảng Ninh biên soạn Trong quá trình biên soạn chúng tôi đã rất cố gắng để cuốn sách đảm bảo được tính khoa học, hiện đại và gắn liền với thực tế về sự phát triển của ngành công nghiệp sản xuất ô tô. Nhưng do khả năng có hạn và những hạn chế về thời gian và những điều kiện khách quan khác, cuốn giáo trình chắc chắn sẽ không tránh khỏi những khiếm khuyết. Chúng tôi mong nhận được ý kiến đóng góp của các bạn đọc và đồng nghiệp để lần tái bản sau được hoàn chỉnh h n.
Nhóm tác giả 2 CHƢƠNG 1: HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ TRÊN Ô TÔ HIỆN ĐẠI 1.KHÁI NIỆM HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ Hình 1. Sơ đồ hệ thống phun xăng điện tử. Cuộn đánh lửa 11. Lọc không khí 2.
Cảm biến vị trí trục cam 12. Cảm biến nhiệt độ khí nạp 13. Cảm biến nhiệt độ nước 4. Cảm biến tiếng gõ 5.
Cảm biến áp suất 15. Công tắc khởi động trung gian (chỉ có A/T) 6. Cảm biến bướm ga 16. Đèn kiểm tra động cơ 7.
Cụm bướm ga 17. Rơ le mở mạch 8. Van không tải ISC 18. Cảm biến ô xy 10.
Bộ trung hòa khí xả 1.1 Ƣu điểm của hệ thống phun xăng điện tử 1.1 Khả năng cung cấp hỗn hợp khí nhiên liệu đồng đều đến các xy lanh Do mỗi một xy lanh đều có vòi phun của mình và do lượng phun được điều khiển chính xác b ng ECU theo sự thay đổi về tốc độ động c và tải trọng, nên có thể phân phối đều nhiên liệu đến từng xy lanh. H n nữa, ty lệ khí nhiên liệu có thể điều khiển tự do (vô cấp) nhờ ECU b ng việc thay đổi thời gian hoạt động của vòi phun (khoảnh thời gian phun nhiên liệu hay chúng ta còn gọi là độ dài sung phun. Vì các lý do đó, hỗn hợp khí nhiên liệu được phân phối đều đến tất cả các xy lanh và tạo ra được ty lệ tối ưu. Chúng có ưu điểm về cả khía cạnh kiểm soát khí xả lẫn tính năng về công suất.2 Điều khiển đạt đƣợc tỷ lệ khí nhiên liệu chính xác với tất cả các dải tốc 3 độ của động c.
Vòi phun đ n của chế hòa khí không thể điều khiển chính xác ty lệ khí nhiên liệu ở tất cả các dải tốc độ, nên việc điều khiển được chia thành hệ thống, tốc độ chậm, tốc độ cao thứ nhất, tốc độ cao thứ hai,.và hỗn hợp phải đậm khi chuyển từ hệ thống này sang hệ thống khác. Vì lý do đó nếu hỗn hợp khí nhiên liệu không được làm đậm h n một chút thì các hiện tượng không bình thường (nổ trong ống xả, nghẹt khi thay đổi tốc độ, tải) rất dễ xảy ra. Cũng như do sự không đều khá lớn trong việc phân phối hỗn hợp khí nhiên liệu giữa từng xy lanh nên hỗn hợp cũng phải được duy trì đậm h n một chút. Nhưng với EFI mỗi hỗn hợp khí nhiên liệu đều được cung cấp một cách liên tục và chính xác tại bất kỳ chế độ tốc độ và tải nào của động c.
Đây là một ưu điểm về khía cạnh kiểm soát khí xả và tính kinh tế nhiên liệu.3 Đáp ứng kịp thời sự thay đổi góc mở bƣớm ga. Ở động c lắp chế hòa khí, từ bộ phận phun nhiên liệu đến các xy lanh có khoảng cách dài. Cũng như, do sự chênh lệch lớn giữa ty trọng riêng của xăng và không khí, n n xuất hiện sư chậm trễ nhỏ khi xăng đi vào xy lanh tư ng ứng với sự thay đổi của luồng khí nạp. Thay vào đó, ở hệ thống EFI, vòi phun nhiên liệu được bồ trí ở gần xy lanh trước van hút) và nhiên liệu được nén trong hệ thống với áp suất khoảng từ 2kgf/cm2 đến 3kgf/cm2 cao h n so với áp suất đường nạp cũng như nó được phun ra qua lo nhỏ, nên nó dễ dàng tạo thành sư ng mù để hòa trộn với không khí có trong đường nạp.
Do vậy lượng phun sẽ thay đổi tư ng ứng với sư thay đổi của lượng khí nạp tùy theo sự thay đổi góc mở của bướm ga, nên hỗn hợp khí nhiên liệu phun vào trong xy lanh thay đổi ngay lập tức theo độ mở của bướm ga. Nói tóm lại là nó đáp ứng kịp thời sự thay đổi của của vị trí chân ga.4 Hiệu chỉnh hỗn hợp khí - nhiên liệu a. Bù ga ở tốc độ thấp Khả năng tải tại tốc độ thấp được nâng cao do nhiên liệu ở dạng sư ng mù tốt được phun ra b ng vòi phun khởi động lạnh khi động c khởi động. Ngày nay trên các hệ thông phun xăng điện tử không còn tồn tại vòi phun khởi động lạnh nữa, nhưng khả năng bù ga ở tốc độ thấp vẫn được thực hiện bởi ECU động c , băng việc điều khiển van không tải dựa vào tín hiệu STA của hệ 4 thống khởi động, sự sụt áp trong hệ thống nạp, nhiệt độ động c từ cảm biến ECT, áp lực dầu trợ lực lái,.
Cắt nhiên liệu khi giảm tốc Trong quá trình giảm tốc, động c chạy với tốc độ cao ngay cả khi bướm ga đóng kín. Do vậy lượng khí nạp vào xy lanh giảm xuống và độ chân không trong đường nạp trở nên rất lớn. Ở bộ chế hòa khí xăng còn bám trên thành của đường ống nạp sẽ bay h i và vào trong xy lanh do độ chân không của đường ống nạp tăng đột ngột, kết quả là một hỗn hợp quá đậm, quá trình cháy không hoàn toàn và làm tăng lượng xăng cháy không hết (HC) trong khí xả. Ở động c EFI, việc phun nhiên liệu bị loại bỏ khi bướm ga đóng và động c chạy tại tốc độ lớn h n một giá trị nhất định, do vậy nồng độ HC trong khí xả giảm xuống và làm giảm tiêu hao nhiên liệu.5 Nạp hỗn hợp khí nhiên liệu có hiệu quả Với bộ chế hòa khí dòng không khí bị thu hẹp lại do họng khuếch tán để tăng tốc độ dòng khí nạp, tạo n n độ chân không b n dưới họng khuếch tán.
Đó là nguy n nhân hỗn hợp khí nhiên liệu được hút vào trong xy lanh trong hành trình đi xuống của piston. Tuy nhiên họng khuếch tán làm hẹp (cản trở) dòng khí nạp và đó là nhược điểm của động c dùng bộ chế hòa khí. Mặt khác, ở EFI vớ một áp suất nhiên liệu xấp xỉ 2kgf/cm2 đến 3kgf/cm2 luôn được cung cấp đến động c để nâng cao khả năng phun sư ng của hỗn hợp khí nhiên liệu, do vậy không cần có họng khuếch tán. Cũng như có thể làm đường nạp nhỏ h n n n có thể lợi dụng quán tính của dòng khí nạp hỗn hợp khí nhiên liệu tốt h n.
PHÂN LOẠI HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ Mục tiêu: - Kể tên chính xác các hệ thống phun xăng điện tử - Phân loại được hệ thống phun xăng điện tử dựa vào các đặc điểm cấu tạo của hệ thống phun xăng điện tử. - Hình thành và phát triển tư duy kỹ thuật.1 Phân loại theo điểm phun 1.1 Hệ thống phun xăng đơn điểm Là hệ thống phun nhiên liệu điện tử nhưng chỉ dùng một vòi phun được đặt trên đường nạp để phun nhiên liệu, hình thức gần giống với bộ chế hòa khí chỉ khác là vòi phun được điều khiển bằng điện. Sơ đồ cấu tạo hệ thống phun xăng đ n điểm. Thùng nhiên liệu 10.
Van thông hơi bình xăng 2. Cảm biến ô xy 4. Bộ điều áp xăng 13. Cảm biến nhiệt độ nước 5.
Bộ chia điện 6. Cảm biến nhiệt độ khí nạp 15. Bộ chấp hành bướm ga 17. Chiết áp cảm biến bướm ga 18.
Bộ phận phun trung tâm 6 Hình 1. Sơ đồ nguyên lý hệ thống phun xăng đơn điểm.2 Hệ thống phun xăng đa điểm Là hệ thống phun nhiên liệu điện tử với mỗi một xy lanh có lắp một vòi phun để phun nhiên liệu vào trước supáp nạp của động c các vòi phun này được điều khiển phun tùy theo từng kiểu điều khiển như phun đồng loạt, phun theo nhóm, phun độc lập (theo trình tự). Sơ đồ hệ thống phun xăng đa điểm. G COIL Cuộn đánh lửa Fuel Tank Thùng nhiên liệu Fuel pump b m nhiên liệu 7 CVVT Điều khiển góc mở cam thông minh OCV Van điều khiển dầu CMP Cảm biến trục cam Ịnector Vòi phun TPS Cảm biến vị trí bướm ga MAFS Cảm biến lưu lượng khí nạp Canister Bộ lọc h i xăng PCSP Van thông h i xăng ETS Van điều khiển không tải Knock Sensor Cảm biến tiếng g động c CKP Cảm biến vị trí trục c ECTS Cảm biến nhiệt độ nước làm mát HO2S (FR) Cảm biến ô xy có sấy trước thân máy bên phải HO2S (RR) Cảm biến ô xy có sấy sau thân máy bên phải UCC Bộ trung hòa khí xả Sensor Cảm biến Actuator Bộ chấp hành ABS/TCM Điều khiển hệ thống phanh chống bó cứng/ hộp số tự động.
PCM Mô đun điều khiển nguồn động lực 1.2 Phân loại theo cách đo dòng khí nạp vào xy lanh 1.1 Loại đo áp suất đƣờng nạp Loại này sử dụng cảm biến áp suất tuyệt đối trên đường ống nạp để đo sự thay đổi áp suất ở trong đường nạp theo tải và vòng tua của động c. Loại này thường được sử dụng trên các động c của hãng DAEWOO, Hyundai như: CRUZE, Lacetti CDX nhập khẩu, Lacetti EX, Gentra, Matits, Getz,.