Đồ Án Tốt Nghiệp: Nghiên Cứu Hệ Thống Phun Xăng Điện Tử EFI/TCCS

Đồ án nghiên cứu tốt nghiệp đề tài hệ thống phun xăng điện tử efi tccs, áp dụng công nghệ tiên tiến, tối ưu giải pháp kỹ thuật cho bài toán kỹ thuật.

• Đề tài: Hệ Thống Phun Xăng Điện Tử EFI/TCCS: Tìm Hiểu và Ứng Dụng

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. PHẦN I: HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ EFI /TCCS
• 1.1. KHÁI QUÁT HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ EFI/TCCS
• 1.2. Ưu điểm của hệ thống phun xăng điện tử
• 1.3. PHÂN LOẠI HỆ THỐNG PHUN XĂNG
• 1.3.1. Phân loại theo điểm phun
• 1.3.2. Phân loại theo phương pháp điều khiển kim phun
• 1.3.3. Phân loại theo thời điểm phun xăng
• 1.3.4. Phân loại theo mối quan hệ giữa các kim phun
• 1.4. KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ LOẠI D
• 1.5. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ EFI/TCCS TRÊN ĐỘNG CƠ 5A FE
• 1.5.1. Hệ thống TCCS
• 1.5.2. Sơ đồ tổng quát khối điều khiển
• 1.5.3. Cảm biến vị trí bướm ga
• 1.5.4. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát
• 1.5.5. Cảm biến tốc độ động cơ
• 1.5.6. Cảm biến nhiệt độ khí nạp
• 1.5.7. Van hồi lưu khí thải
• 1.6. Sơ đồ tổng quát hệ thống OBD
• 1.6.1. Đèn kiểm tra động cơ (Đèn check engine)
• 1.6.2. Giắc kiểm tra (Check connector)
• 1.6.3. Mã chẩn đoán
• 1.6.4. Lấy mã chẩn đoán kiểm tra qua cổng DLC (check connector): OBD I/M check
• 1.6.5. Truyền tin nối tiếp (serial data streams)
• 1.6.6. Kết nối với thiết bị chẩn đoán
• 1.6.7. Chức năng an toàn

Tóm tắt

I. Khám phá Hệ thống phun xăng điện tử EFI TCCS từ A Z

Hệ thống phun xăng điện tử, hay Electronic Fuel Injection (EFI), là một bước tiến công nghệ đột phá trong ngành công nghiệp ô tô. Nó thay thế hoàn toàn cho hệ thống chế hòa khí truyền thống, mang lại hiệu suất vượt trội, khả năng tiết kiệm nhiên liệu và giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Về cơ bản, EFI sử dụng các cảm biến để thu thập dữ liệu vận hành của động cơ, sau đó một bộ điều khiển điện tử (ECU) sẽ tính toán và ra lệnh cho kim phun cung cấp một lượng nhiên liệu chính xác vào buồng đốt. Hệ thống này đảm bảo tỷ lệ hòa khí A/F (Không khí/Nhiên liệu) luôn ở mức tối ưu trong mọi điều kiện hoạt động. Một biến thể nổi bật của công nghệ này là hệ thống TCCS của Toyota (Toyota Computer-Controlled System), một hệ thống điều khiển tích hợp không chỉ quản lý việc phun xăng mà còn điều khiển cả hệ thống đánh lửa, tốc độ không tải và nhiều chức năng khác, tạo nên một giải pháp quản lý động cơ toàn diện.

1.1. So sánh ưu điểm vượt trội so với chế hòa khí truyền thống

So với chế hòa khí, hệ thống phun xăng điện tử sở hữu những ưu điểm không thể phủ nhận. Thứ nhất, nó cải thiện đáng kể hiệu suất động cơ. Nhiên liệu được phun dưới áp suất cao, tạo thành dạng sương siêu nhỏ, giúp quá trình cháy diễn ra hoàn toàn và hiệu quả hơn. Điều này giúp tăng công suất và mô-men xoắn, đồng thời cải thiện khả năng tăng tốc. Thứ hai, hệ thống EFI giúp tiết kiệm nhiên liệu một cách rõ rệt. Nhờ ECU (Engine Control Unit) tính toán chính xác lượng xăng cần thiết, nhiên liệu không bị lãng phí như ở chế hòa khí. Thứ ba, EFI góp phần quan trọng vào việc giảm phát thải khí xả. Việc đốt cháy nhiên liệu triệt để hơn làm giảm nồng độ các chất độc hại như CO, HC và NOx trong khí thải. Cuối cùng, động cơ sử dụng EFI khởi động dễ dàng hơn ở mọi điều kiện nhiệt độ và vận hành ổn định hơn ở chế độ không tải.

1.2. Phân loại các hệ thống phun xăng điện tử phổ biến hiện nay

Các hệ thống phun xăng điện tử được phân loại dựa trên nhiều tiêu chí khác nhau. Dựa trên điểm phun, có hai loại chính: hệ thống phun xăng đơn điểm (Single-Point Injection - SPI) với một kim phun duy nhất cho tất cả các xi-lanh và hệ thống phun xăng đa điểm (MPI) với mỗi xi-lanh có một kim phun riêng. MPI cho phép phân phối nhiên liệu đồng đều và chính xác hơn. Dựa trên phương pháp điều khiển, hệ thống được chia thành phun đồng loạt (tất cả các kim phun cùng lúc), phun theo nhóm (chia kim phun thành các nhóm và phun luân phiên), và phun theo thứ tự (mỗi kim phun hoạt động theo thứ tự đánh lửa của động cơ). Ngoài ra, một công nghệ tiên tiến hơn là phun xăng trực tiếp (GDI), nơi nhiên liệu được phun thẳng vào buồng đốt thay vì cổ hút, giúp tối ưu hóa hiệu suất và giảm tiêu hao nhiên liệu hơn nữa. Mỗi loại hình đều có những ưu và nhược điểm riêng, phù hợp với các dòng xe và yêu cầu kỹ thuật khác nhau.

II. Sơ đồ Cấu tạo Hệ thống phun xăng điện tử EFI chi tiết

Một hệ thống phun xăng điện tử EFI điển hình được cấu thành từ ba khối chính, hoạt động phối hợp nhịp nhàng với nhau như một cơ thể sống. Ba khối này bao gồm: Khối Cảm biến (Sensors), Bộ điều khiển trung tâm (ECU), và Khối Chấp hành (Actuators). Khối cảm biến được ví như các giác quan, liên tục thu thập thông tin về trạng thái hoạt động của động cơ và gửi về ECU. ECU, được coi là bộ não, sẽ xử lý các tín hiệu này, so sánh với dữ liệu được lập trình sẵn và đưa ra quyết định chính xác về thời điểm và lượng nhiên liệu cần phun. Cuối cùng, Khối Chấp hành sẽ nhận lệnh từ ECU và thực thi nhiệm vụ, mà thành phần quan trọng nhất là các kim phun điện tử và bơm xăng. Sự liên kết chặt chẽ giữa ba khối này đảm bảo động cơ luôn hoạt động ở chế độ tối ưu nhất, từ đó mang lại hiệu quả vượt trội so với các công nghệ cũ.

2.1. Khối cảm biến giác quan thu thập dữ liệu động cơ

Khối cảm biến là thành phần đầu vào của hệ thống, có nhiệm vụ chuyển đổi các đại lượng vật lý thành tín hiệu điện để ECU có thể hiểu được. Các cảm biến quan trọng nhất bao gồm: Cảm biến lưu lượng khí nạp (MAF) hoặc cảm biến áp suất đường ống nạp (MAP) để đo lượng không khí vào động cơ; Cảm biến vị trí bướm ga (TPS) để xác định độ mở của bướm ga, từ đó nhận biết ý định của người lái (tăng tốc, giảm tốc, không tải); Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (ECT) và nhiệt độ khí nạp (IAT) để điều chỉnh lượng phun xăng khi động cơ nóng hoặc lạnh; Cảm biến tốc độ động cơ (NE) và vị trí trục cam (G) để xác định thời điểm phun và đánh lửa; và Cảm biến oxy để đo lượng oxy còn lại trong khí thải, giúp ECU tinh chỉnh tỷ lệ hòa khí A/F.

2.2. ECU Engine Control Unit bộ não của hệ thống

ECU là trung tâm xử lý thông tin của toàn bộ hệ thống. Nó là một máy tính nhỏ, chứa bộ vi xử lý, bộ nhớ (ROM, RAM, PROM) và các mạch giao tiếp vào/ra. ECU nhận tín hiệu từ tất cả các cảm biến, thực hiện hàng triệu phép tính mỗi giây để xác định thời gian mở của kim phun (độ rộng xung). Dựa trên các thuật toán phức tạp được lập trình sẵn, ECU tính toán lượng nhiên liệu tối ưu cho mọi chế độ vận hành như khởi động, không tải, tăng tốc, và tải nặng. Trong các hệ thống hiện đại như TCCS, ECU còn điều khiển cả góc đánh lửa sớm, hệ thống tuần hoàn khí xả (EGR) và tốc độ không tải. Nó cũng tích hợp chức năng tự chẩn đoán, có khả năng phát hiện lỗi và lưu trữ mã lỗi OBD-II để hỗ trợ kỹ thuật viên trong việc sửa chữa.

III. Nguyên lý làm việc EFI và hệ thống TCCS của Toyota

Để hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động, cần nắm vững nguyên lý làm việc EFI và các ứng dụng thực tế như hệ thống TCCS của Toyota. Quá trình này bắt đầu ngay khi người lái bật khóa điện. Bơm xăng tạo ra áp suất nhiên liệu ổn định trong hệ thống. Khi động cơ khởi động, các cảm biến bắt đầu gửi tín hiệu về ECU. ECU phân tích dữ liệu về lưu lượng khí nạp, vị trí bướm ga, nhiệt độ, tốc độ động cơ và nhiều thông số khác. Từ đó, nó tính toán chính xác thời lượng cần mở kim phun và gửi một xung điện đến kim phun tương ứng. Kim phun mở ra, cho phép một lượng nhiên liệu đã được định sẵn phun vào cổ hút (đối với MPI) hoặc trực tiếp vào xi-lanh (đối với GDI), hòa trộn với không khí để tạo thành hỗn hợp cháy lý tưởng. Chu trình này lặp lại liên tục và được điều chỉnh tức thời theo sự thay đổi của điều kiện vận hành, đảm bảo động cơ luôn phản ứng nhanh nhạy và hiệu quả.

3.1. Phân tích Nguyên lý làm việc EFI qua từng chu trình

Quy trình hoạt động của EFI diễn ra theo một chu trình khép kín và chính xác. Đầu tiên, bơm xăng đẩy nhiên liệu từ bình chứa qua bộ lọc đến giàn phun, nơi bộ điều áp duy trì một áp suất không đổi. Đồng thời, các cảm biến như cảm biến lưu lượng khí nạp (MAF) và cảm biến vị trí bướm ga (TPS) gửi thông tin về lượng không khí và yêu cầu tải của động cơ về ECU. ECU xử lý các tín hiệu này, kết hợp với dữ liệu từ cảm biến nhiệt độ và cảm biến tốc độ, để tính toán thời gian phun cơ bản. Sau đó, tín hiệu từ cảm biến oxy được sử dụng để hiệu chỉnh lại thời gian phun nhằm đạt được tỷ lệ hòa khí A/F lý tưởng (thường là 14.7:1). Cuối cùng, ECU gửi tín hiệu điện áp (xung) đến các kim phun điện tử để thực hiện việc phun nhiên liệu.

3.2. Tìm hiểu Hệ thống TCCS của Toyota Tối ưu và tích hợp

Hệ thống TCCS của Toyota là một hệ thống quản lý động cơ tổng hợp, nơi ECU không chỉ điều khiển việc phun xăng (EFI) mà còn tích hợp nhiều hệ thống khác. Điển hình là Hệ thống đánh lửa điện tử (ESA), cho phép ECU điều chỉnh góc đánh lửa sớm một cách linh hoạt để tối ưu hóa công suất và giảm hiện tượng kích nổ. TCCS cũng quản lý Hệ thống điều khiển tốc độ không tải (ISC), tự động điều chỉnh lượng không khí đi tắt qua bướm ga để duy trì vòng tua máy ổn định khi bật điều hòa hoặc các tải phụ khác. Hơn nữa, TCCS còn tích hợp chức năng điều khiển tuần hoàn khí xả (EGR) và hệ thống chẩn đoán trên xe (OBD). Sự tích hợp toàn diện này giúp động cơ của Toyota hoạt động một cách đồng bộ, hiệu quả và đáng tin cậy.

IV. Hướng dẫn chẩn đoán lỗi hệ thống phun xăng điện tử

Mặc dù hệ thống phun xăng điện tử rất đáng tin cậy, nó vẫn có thể gặp sự cố do cấu tạo phức tạp. Một trong những ưu điểm lớn của hệ thống này là khả năng tự chẩn đoán. Khi ECU phát hiện tín hiệu bất thường từ một cảm biến hoặc cơ cấu chấp hành, nó sẽ kích hoạt đèn check engine trên bảng táp-lô và lưu lại một mã lỗi OBD-II tương ứng trong bộ nhớ. Mã lỗi này cung cấp thông tin quan trọng giúp kỹ thuật viên khoanh vùng và xác định nguyên nhân hư hỏng một cách nhanh chóng và chính xác. Việc chẩn đoán có thể được thực hiện bằng các phương pháp thủ công như đọc mã nháy đèn hoặc sử dụng các thiết bị chuyên dụng (scan tool) để truy cập trực tiếp vào dữ liệu của ECU. Hiểu rõ quy trình chẩn đoán là chìa khóa để bảo dưỡng hệ thống EFI hiệu quả và tiết kiệm chi phí.

4.1. Vai trò của chức năng an toàn và đèn check engine

Khi một sự cố xảy ra trong hệ thống, ECU sẽ kích hoạt 'chức năng an toàn' (fail-safe). Chức năng này cho phép động cơ tiếp tục hoạt động ở một chế độ dự phòng bằng cách sử dụng các giá trị mặc định được lưu sẵn trong bộ nhớ, thay vì dựa vào tín hiệu sai từ cảm biến bị lỗi. Điều này giúp người lái có thể di chuyển xe đến nơi sửa chữa an toàn. Đồng thời, đèn check engine sẽ bật sáng để cảnh báo về sự cố. Theo tài liệu phân tích, đèn này sẽ sáng khi bật khóa điện và tắt sau vài giây nếu hệ thống bình thường. Nếu đèn vẫn sáng khi động cơ đang chạy, điều đó có nghĩa là ECU đã ghi nhận một hoặc nhiều mã lỗi. Không nên bỏ qua cảnh báo này vì nó có thể dẫn đến hư hỏng nghiêm trọng hơn hoặc tăng mức tiêu thụ nhiên liệu.

4.2. Cách đọc mã lỗi OBD II và các mã chẩn đoán thường gặp

Việc đọc mã lỗi OBD-II là bước đầu tiên trong quy trình sửa chữa. Với các dòng xe cũ, có thể đọc mã lỗi bằng cách nối tắt các chân chẩn đoán (ví dụ T và E1 trên cổng DLC của Toyota) và đếm số lần nhấp nháy của đèn check engine. Tuy nhiên, phương pháp hiện đại và chính xác hơn là sử dụng máy chẩn đoán (scan tool) kết nối với cổng OBD-II của xe. Thiết bị này sẽ hiển thị mã lỗi cụ thể, ví dụ P0120 (lỗi mạch cảm biến vị trí bướm ga (TPS)) hay P0135 (lỗi mạch sấy cảm biến oxy). Việc hiểu ý nghĩa của các mã chẩn đoán này, kết hợp với việc kiểm tra điện áp và tín hiệu tại các cảm biến, sẽ giúp xác định chính xác bộ phận bị lỗi và đưa ra phương án sửa chữa phù hợp.

V. Bí quyết bảo dưỡng Hệ thống EFI và xu hướng tương lai

Để hệ thống phun xăng điện tử EFI hoạt động bền bỉ và hiệu quả, công tác bảo dưỡng định kỳ là vô cùng quan trọng. Việc bỏ qua bảo dưỡng có thể dẫn đến các vấn đề như hao xăng, động cơ yếu, hụt ga hoặc khó khởi động. Các hạng mục bảo dưỡng chính bao gồm kiểm tra và làm sạch các bộ phận như kim phun, bướm ga và các cảm biến. Bên cạnh đó, ngành công nghệ ô tô không ngừng phát triển. Xu hướng hiện nay là sự chuyển dịch từ phun xăng đa điểm (MPI) sang các hệ thống tiên tiến hơn như phun xăng trực tiếp (GDI). GDI mang lại hiệu quả đốt cháy vượt trội, giúp tăng công suất đồng thời giảm tiêu thụ nhiên liệu và khí thải. Nắm bắt các quy trình bảo dưỡng và cập nhật xu hướng công nghệ mới sẽ giúp đảm bảo chiếc xe của bạn luôn vận hành ở trạng thái tốt nhất.

5.1. Quy trình bảo dưỡng hệ thống EFI và vệ sinh kim phun

Quy trình bảo dưỡng hệ thống EFI nên được thực hiện định kỳ. Một trong những công việc quan trọng nhất là vệ sinh kim phun. Do chất lượng xăng và điều kiện vận hành, kim phun có thể bị tắc nghẽn bởi cặn carbon, làm giảm khả năng phun tơi nhiên liệu. Vệ sinh kim phun có thể được thực hiện bằng dung dịch chuyên dụng đổ vào bình xăng hoặc bằng máy vệ sinh siêu âm chuyên nghiệp để đạt hiệu quả cao nhất. Ngoài ra, cần kiểm tra áp suất của bơm xăng để đảm bảo nó cung cấp đủ áp lực cho hệ thống. Việc vệ sinh họng ga, kiểm tra và làm sạch các cảm biến như MAF cũng là những bước cần thiết để duy trì hiệu suất hoạt động ổn định của động cơ.

5.2. Từ phun xăng đa điểm MPI đến phun xăng trực tiếp GDI

Công nghệ phun xăng đang liên tục được cải tiến. Hệ thống phun xăng đa điểm (MPI), với kim phun đặt ở cổ hút, đã từng là tiêu chuẩn trong nhiều năm. Tuy nhiên, xu hướng hiện nay là hệ thống phun xăng trực tiếp (GDI). Trong hệ thống GDI, kim phun điện tử được đặt trực tiếp trong buồng đốt, cho phép phun nhiên liệu vào xi-lanh ở áp suất rất cao ngay trong kỳ nén. Điều này giúp làm mát buồng đốt, tăng tỷ số nén, cải thiện hiệu quả nhiệt và giảm thiểu hiện tượng kích nổ. Kết quả là động cơ GDI thường có công suất lớn hơn, mô-men xoắn cao hơn và tiết kiệm nhiên liệu tốt hơn so với động cơ MPI có cùng dung tích.

Trích đoạn nội dung tài liệu

TRƯỜNG ………………… KHOA……………………… ---------- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ EFI /TCCS 1 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU.10 HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ EFI /TCCS.KHÁI QUÁT HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ EFI/TCCS.Ưu điểm của hệ thống phun xăng điện tử.PHÂN LOẠI HỆ THỐNG PHUN XĂNG.Phân loại theo điểm phun.Phân loại theo phương pháp điều khiển kim phun.Phân loại theo thời điểm phun xăng .Phân loại theo mối quan hệ giữa các kim phun.KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ LOẠI D.12 Hệ thống EFI/TCCS:.HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ EFI/TCCS TRÊN ĐỘNG CƠ 5A FE.Hệ thống TCCS. Cảm biến vị trí bướm ga. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát. Cảm biến tốc độ động cơ.

Cảm biến nhiệt độ khí nạp. Cảm biến áp suất đ ường n ạp. Cảm biến oxy.Bộ chuyển đổi Analog/Digital (A/D).Vi điều khiển.Chương trình điều khiển.Ý nghĩa các cực của ECU.KHỐI CƠ CẤU CHẤP HÀNH.27 Hệ thống mạch điện .Điều khiển kim phun nhiên liệu.Điều khiển đánh lửa.3Điều khiển cơ cấu không tải. Hệ số tác dụng.Hệ thống cung cấp nhiên liệu.CÁC THÔNG SỐ CỦA HỆ THỐNG EFI TRÊN ĐỘNG CƠ 5A FE.CHỨC NĂNG TỰ CHẨN ĐOÁN CỦA ECU.1 Nguyên tắc của tự chẩn đoán.34 Ví dụ về tự chẩn đoán:.35 Xét ví dụ 2: Kiểm tra chức năng của bộ trung hòa khí thải: .CHẨN ĐOÁN TÍCH HỢP OBD (on-board diagostics).Lấy mã chẩn đoán kiểm tra qua cổng DLC (check connector): OBD I/M check.Truyền tin nối tiếp (serial data streams).Chức năng an toàn.Chức năng lưu dự phòng.HỆ THỐNG CHẨN ĐOÁN THỐNG NHẤT TÍCH HỢP OBD 2.43 Các Nét Đặc Trưng Của OBD II.48 CHẨN ĐOÁN VÀ KẾT NỐI VỚI THIẾT BỊ KIỂM TRA.1KIỂM TRA CHẨN ĐOÁN KHI KHÔNG DÙNG THIẾT BỊ KIỂM TRA.Để đạt được việc đưa ra mã chẩn đoán cần có các điều sau.2Đọc mã chẩn đoán bằng s ố l ần nhấp nháy của đèn kiểm tra.49 Một số mã chẩn đoán và ý nghĩa của chúng :.CHẨN ĐOÁN BẰNG ĐO ĐIỆN ÁP.Sử dụng cực VF để giám sát chu trình:.Sử dụng cực VF xác định tỷ lệ không /khí nhiên liệu.Cách thức kết nối và cách sử dụng Diagnostics Tester: Lμ thiÕt bÞ do h·ng Toyota chÕ t¹o .Đọc thông tin trên màn hình của thiết bị.Các loại cổng kết nối.Đọc mã chẩn đoán OBD 2.PHƯƠNG ÁN KẾT NỐI VỚI THIẾT BỊ HIỂN THỊ MÃ LỖI.Cơ sở lý thuyết để chế tạo thiết bị.2Phuơng án chế tạo thiết bị.Ưu điểm , nhược điểm, biện pháp.2 nhược điểm.70 4 LỜI NÓI ĐẦU Ngành công nghiệp ô tô hiện nay đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của đất nước.

Nó ra đời nhằm mục đích phục vụ nhu cầu vận chuyển hàng hóa và hành khách, phát triển kinh tế đất nước. Từ lúc ra đời cho đến nay ô tô được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực giao thông vận tải, quốc phòng an ninh, nông nghiệp, công nghiệp, du lịch. Đất nước ta hiện nay đang trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa, các ngành công nghiệp nặng luôn từng bước phát triển. Trong đó, ngành công nghiệp ô tô luôn được chú trọng.

Tuy nhiên nền công nghiệp ô tô nước ta chưa phát triển mạnh, xe ô tô chủ yếu được nhập từ nhiều nước. Vì thế vấn đề nghiên cứu, tìm hiểu các hệ thống trên ô tô để phục vụ cho việc sử dụng, sửa chữa và bảo dưỡng phục hồi nhằm tăng khả năng khai thác, kéo dài tuổi thọ của hệ thống đảm bảo tính an toàn cao cho hành khách và hàng hóa là một yêu cầu cấp thiết. Ngày nay ô tô được nhập vào nước ta ngày càng nhiều, và hiện đại cùng với sự phát triển của các hệ thống điện, điện tử. Đa số tài liệu là tiếng anh vì thế để nắm được nguyên lý hoạt động và biết được các hư hỏng để mang đi bảo dưỡng sửa chữa kịp thời là điều rất cần thiết.

Việc nghiên cứu và tìm hiểu các hệ thống điện và điện tử trên ô tô là điều rất cần thiết cho nên em chọn đề tài nghiên cứu hệ thống phun xăng điện tử trên xe Toyota Vios 2014 là đề tài đồ án tốt nghiệp. Đây cũng là đề tài bổ ích và thiết thực giúp em hoàn thiện kiến thức và có một cái nhìn cụ thể hơn về hệ thống phun xăng điện tử. 5 PHẦN I HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ EFI /TCCS 1.KHÁI QUÁT HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ EFI/TCCS.Ưu điểm của hệ thống phun xăng điện tử. Hệ thống phun xăng có nhiều ưu điểm hơn bộ chế hòa khí là: 1) Dùng áp suất làm tơi xăng thành những hạt bụi sương hết sức nhỏ.

2) Phân phối hơi xăng đồng đều đến từng xylanh một và giảm thiểu xu hướng kích nổ bởi hòa khí loãng hơn. 3) Động cơ chạy không tải êm dịu hơn. 4) Tiết kiệm nhiên liệu nhờ điều khiển được lượng xăng chính xác, bốc hơi tốt, phân phối xăng đồng đều. 5) Giảm được các khí thải độc hại nhờ hòa khí loãng.

6) Mômen xoắn của động cơ phát ra lớn hơn, khởi động nhanh hơn, xấy nóng máy nhanh và động cơ làm việc ổn định hơn. 7) Tạo ra công suất lớn hơn, khả năng tăng tốc tốt hơn do không có họng khuếch tán gây cản trở như động cơ chế hòa khí. 8) Hệ thống đơn giản hơn bộ chế hòa khí điện tử vì không cần đến cánh bướm gió khởi động, không cần các vít hiệu chỉnh. 9) Gia tốc nhanh hơn nhờ xăng bốc hơi tốt hơn lại được phun vào xylanh tận nơi.

10) Đạt được tỉ lệ hòa khí dễ dàng. 11) Duy trì được hoạt động lý tưởng trên phạm vi rộng trong các điều kiện vận hành. 12) Giảm bớt được các hệ thống chống ô nhiễm môi trường.PHÂN LOẠI HỆ THỐNG PHUN XĂNG.Phân loại theo điểm phun. Hệ thống phun xăng đơn điểm (phun một điểm): Kim phun đặt ở cổ ống góp hút chung cho toàn bộ các xi lanh của động cơ, bên trên bướm ga.

Hệ thống phun xăng đa điểm (phun đa điểm): mỗi xy lanh của động cơ được bố trí 1 vòi phun phía trước xupáp nạp.Phân loại theo phương pháp điều khi ển kim phun. Phun xăng điện tử: Được trang bị các cảm biến để nhận biết chế độ hoạt động của động cơ (các sensors) và bộ điều khiển trung tâm (computer) để điều khiển chế độ hoạt động của động cơ ở điều kiện tối ưu nhất. Phun xăng thủy lực: Được trang bị các bộ phận di động bởi áp lực của gió hay của nhiên liệu. Điều khiển thủy lực sử dụng cảm biến cánh bướm gió và bộ phân phối nhiên liệu để điều khiển lượng xăng phun vào động cơ.

Có một vài loại xe trang bị hệ thống này. Phun xăng cơ khí: Được điều khiển bằng cần ga, bơm cơ khí và bộ điều tốc để kiểm soát số lượng nhiên liệu phun vào động cơ.Phân loại theo thời điểm phun xăng. Hệ thống phun xăng gián đoạn: Đóng mở kim phun một cách độc lập, không phụ thuộc vào xupáp. Loại này phun xăng vào động cơ khi các xupáp mở ra hay đóng lại.

Hệ thống phun xăng gián đoạn còn có tên là hệ thống phun xăng biến điệu. Hệ thống phun xăng đồng loạt: Là phun xăng vào động cơ ngay trước khi xupáp nạp mở ra hoặc khi xupáp nạp mở ra. Áp dụng cho hệ thống phun dầu. Hệ thống phun xăng liên tục: Là phun xăng vào ống góp hút mọi lúc.

Bất kì lúc nào động cơ đang chạy đều có một số xăng được phun ra khỏi kim phun vào động cơ. Tỉ lệ hòa khí được điều khiển bằng sự gia giảm áp suất nhiên liệu taị các kim phun. Do đó lưu lượng nhiên liệu phun ra cũng được gia giảm theo.Phân loại theo mối quan hệ giữa các kim phun. Phun theo nhóm đơn: Hệ thống này, các kim phun được chia thành 2 nhóm bằng nhau và phun luân phiên.

Mỗi nhóm phun một lần vào một vòng quay cốt máy. Phun theo nhóm đôi: Hệ thống này, các kim phun cũng được chia thành 2 nhóm bằng nhau và phun luân phiên. Phun đồng loạt: Hệ thống này, các kim phun đều phun đồng loạt vào mỗi vòng quay cốt máy. Các kim được nối song song với nhau nên ECU chỉ cần ra một mệnh lệnh là các kim phun đều đóng mở cùng lúc.

Phun theo thứ tự: Hệ thống này, mỗi kim phun một lần, cái này phun xong tới cái kế tiếp.KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ LOẠI D (không có cảm biến lưu lương gió). Ngày nay hầu hết các động cơ xăng đều sử dụng hệ thống phun xăng thay cho bộ chế hòa khí. Các hang xe lớn như Toyota, Daewoo, Honda, Ford… đều phát triển các công nghệ phun xăng để đạt hiệu quả tối ưu nhất. Khái quát hệ thống phun xăng điện tử: khi động cơ hoạt động với nhiệt độ và tải trọng bình thường, hiệu suất cháy tối ưu của nhiên liệu xăng đạt được khi tỉ lệ không khí/nhiên liệu là: 14,7/1.

Khi động cơ lạnh hoặc khi tăng tốc đột nghột thì tỉ lệ đó phải thấp hơn có nghĩa nhiên liệu đậm đặc hơn. Hoặc khi động cơ hoạt động ở vùng cao, không khí loãng hơn thì tỉ lệ không khí/nhiên liệu lại phải cao hơn (nhiều không khí hơn). Các hoạt động đó được ECU thu nhận và điều khiển chính xác. Khái quát hệ thống phun xăng EFI.

 Nhiên liệu có áp suất cao từ thùng xăng đến kim phun nhờ vào một bơm xăng đặt trong thùng xăng hoặc gần đó. Nhiên liệu được đưa qua bầu lọc trước khi đến kim phun.  Nhiên liệu được đưa đến kim phun với áp suất cao không đổi nhờ có bộ ổn áp. Lượng nhiên liệu không được phân phối đến họng hút nhờ kim phun được quay lại thùng xăng nhờ một ống hồi xăng.

Hệ thống điều khiển điện tử phun xăng:  Bao gồm các cảm biến động cơ, ECU, khối lắp ghép kim phun và dây điện.  ECU quyết định việc cung cấp bao nhiêu nhiên liệu cần thiết cho động cơ thông qua các tín hiệu phát ra từ các cảm biến.  ECU cấp tín hiệu điều khiển kim phun chính xác theo thời gian: Xác định độ rộng của xung đưa đến kim phun hoặc thời gian phun để tạo ra một tỷ lệ xăng/không khí thích hợp. Hệ thống EFI/TCCS: Với công nghệ máy tính điều khiển trên động cơ ôtô, hệ thống EFI đi từ việc đơn giản chỉ là điêù khiển phun xăng đến việc tích hợp thêm các bộ phận điều khiển khác: 9  Điều khiển đánh lửa (ESA): Hệ thống EFI/TCCS điều chỉnh góc đánh lửa theo điều kiện hoạt động tức thời của động cơ, tính toán hợp lý thời gian đánh lửa và kéo dài tia lửa điện với thời gian lý tưởng nhất.

 Điều khiển tốc độ không tải (ISC): EFI/TCCS điều chỉnh tốc độ không tải bởi ECU. ECU kiểm tra điều kiện hoạt động của động cơ để đưa ra phương thức điều khiển tới van điện từ đóng mở mạch không tải.