CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ TRÊN Ô TÔ 1. Lịch sử phát triển hệ thống phun xăng Hệ phun xăng điện tử đầu tiên được thương mại hóa bởi Bosch 1955 trên Wright R-3350. Hệ thống này cải tiến trên trên hệ thống diesel có áp lực cao được gắn cánh bướm ga (diesel cổ điển không có bướm ga). Nó dùng một bơm xăng cung cấp nhiên liệu cho vòi phun được tăng áp vào buồng đốt.
Sản phẩm điện tử EFI thương mại đầu tiên là Electrojector ra đời 1957 do American Motors cho động cơ 288 bhp (214. Nhưng chưa được ứng dụng vào đại trà. 1957 Chrysler sử dụng hệ phun xăng điện tử EFI (electronic fuel injection ), sự ra đời này thương mại bởi Bendix Corporation và 1958 Chrysler trên xe Chrysler 300D, Dodge D500, Plymouth Fury và DeSoto Adventurer. Nhưng bản quyền sáng chế lại thuộc về Bosch.
Bosch phát minh hệ EFI gọi là D-Jetronic (D for Druck, German = áp suất) trên xe VW 1600TL in 1967. Đây là một hệ thống dùng vận tốc và tỉ trọng không khí để tính toán khối lượng không khí rồi từ đó tính thể tích nhiện liệu cần cho động cơ. Hệ thống này sử dụng những cảm biến cơ điện tử.1: Tổng quan hệ thống phun xăng điện tử trên xe ô tô Sau đó các hệ K-Jetronic và L-Jetronic ra đời 1974 dùng cảm biến lưu lượng khí nạp, rồi kế tiếp các cảm biến về áp suất, nhiệt độ rồi khối lượng lần lượt ra đời. Trang 6 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Văn Nhất Năm 1982 Bosch giới thiệu một hệ thống có cảm biến đo trực tiếp khối lượng không khí nạp gọi đó là LH-Jetronic (L for Luftmasse and H for Hitzdraht, German for “air mass” and “hot wire”, respectively).
Cảm biến này dùng một cuộn platin nung nóng đặt trong luồng khí nạp. Tốc độ không khí đi qua làm lạnh cuộn dây tỉ lệ với khối lượng khí thổi qua. Vì đo trực tiếp khối lượng không khí nên các cảm biến về đo áp suất và nhiệt độ không cần. Một hệ LH Jetronic như thế là một hệ EFI hoàn chỉnh đầu tiên làm cơ bản cho sau này.
Sự tiến bộ của việc tạo ra những vi mạch số (digital microprocessor) cho phép tổng hợp một nguồn điều khiển chung. Với sự phát minh của EFI, Honda đã nhìn ra và áp dụng ngay phương pháp này cho những chiếc xe của mình. Honda giới thiệu một số kiểu xe giá rẻ ở Bắc Mỹ dùng EFI dưới tên gọi PGM-FI. Khởi nguồn từ xe đua, PGM-FI đã tìm đường vào xe hơi Honda vào cuối thập niên 1980 trong xe Accord và Prelude trong các máy Honda A20A, A20A3 & A20A4.
Năm 1986 Honda Civic gắn PGMFI. Năm 1998 xe gắn máy đầu tiên trên thế giới sử dụng PGMFI là VFR800FI. Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại hệ thống phun xăng 1. Nhiệm vụ của hệ thống phun xăng: Hệ thống phun xăng có nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu để cho động cơ hoạt động, hệ thống phun xăng phải cung cấp chính xác lượng xăng và thời điểm phun để động cơ hoạt động lý thưởng nhất.
Yêu cầu của hệ thống phun xăng: * Lượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ phải chính xác để động cơ hoạt động tốt nhất và tiết kiệm nhiên liệu. Nhiên liệu cung cấp tới kim phun phải sạch và không chứa cặn bẩn. * Thời điểm phun được tính toán để động cơ đạt công suất tốt nhất. * Tiết kiệm nhiên liệu.
* Có tuổi thọ cao, chi phí bảo dưỡng sửa chữa thấp. * Có kết cấu nhỏ gọn, bền bỉ, dễ bảo dưỡng, kiểm tra, sửa chữa. * Hỗn hợp nhiên liệu khi phun vào xy lanh phải tơi và có từng tỷ lệ A/F (tỉ lệ khối lượng không khí / khối lượng nhiên liệu) khác nhau tùy vào từng chế độ làm việc của động cơ. * Lượng nhiên liệu cung cấp vào từng xy lanh phải giống nhau.
Trang 7 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Văn Nhất 1. 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.2: Phun xăng đơn điểm. * Hệ thống phun xăng đa điểm (phun đa điểm): mỗi xy lanh của động cơ được bố trí một vòi phun phía trước xupap nạp.3: Phun xăng đa điểm. - Phân loại theo phương pháp điều khiển kim phun: * Phun xăng điện tử: Được trang bị các cảm biến để nhận biết chế độ hoạt động của động cơ (các cảm biến) và bộ điều khiển trung tâm (ECU) 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 chuyển 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. Trang 8 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Văn Nhất * 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 gian đoạn: đóng mở kim phun một cách độc lập, không phụ thuộc vào xupap. Loại này phun xăng vào động cơ khi các xupap mở ra hay đóng lại. * Hệ thống phun xăng đồng loạt: Là phun xăng vào động cơ ngay trước khi xupap nạp mở ra hoặc khi xupap 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 sô xăng được phun ra khỏi kim phun vào động cơ. Tỉ lệ hòa khí được điều khiển bằng sự giảm áp suất nhiên liệu tại các kim phun. Do đó lưu lượng phun ra cũng được giảm theo.
- Phân loại theo mối quan hệ giữa các kim phun: * Phun theo nhóm đơn: Hệ thống này, các kim phun được chia thanh 2 nhóm bằng nhau và phun luân phiên. Mỗi nhóm phun một lần vào một vòng quay trục khủy. * Phun theo nhóm đôi: Hệ thống này, các kim phun cũng được chia thanh 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 trục khủy.
Các kim được mắc nối song song với nhau nên ECU chỉ cần ra một 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. Ưu và nhược điểm hệ thống phun xăng điện tử EFI Hình 1.4: Phun xăng điện tử phân phối hơi xăng đồng đều đến các xilanh - Ưu điểm: Trang 9 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Văn Nhất + Với cơ chế phun tự động, hệ thống EFI cho phép lượng nhiên liệu phun vào theo định mức phù hợp với chế độ vận hành của động cơ. Do đó, ở kỳ khởi động, hệ thống sẽ phun nhiều xăng hơn để đáp ứng nhu cầu hòa trộn không khí, giúp tăng khả năng tiết kiệm nhiên liệu tối đa.
+ Khi động cơ đã hoạt động ổn định, kim phun xăng sẽ điều chỉnh lượng nhiên liệu ở mức độ vừa đủ theo yêu cầu vận hành. Lượng hòa khí cũng được đốt cháy triệt để trong các buồng đốt mang đến khả năng tiết kiệm nhiên liệu đáng kể. + Cho phép phân phối hơi xăng đồng đều ở ngưỡng lý tưởng đến từng xi lanh thông qua bộ phận cảm biến. Điều này đảm bảo tính ổn định cũng như tuổi thọ của động cơ trong mọi điều kiện vận hành.
+ Cho phép hoạt động ngay sau khi xe khởi động, tiết kiệm thời gian làm nóng động cơ kể cả trong điều kiện thời tiết giá lạnh. + Việc không cần làm nóng máy không chỉ giúp tiết kiệm nhiên liệu mà còn là cơ sở để mô men xoắn của động cơ phát ra lớn hơn, giúp quá trình khởi động nhanh hơn. - Nhược điểm: + Với khả năng cảm biến, điều phối lượng xăng vào buồng đốt tối ưu, hệ thống phun xăng điện tử cần được thiết kế với cấu tạo phức tạp gồm nhiều linh kiện khác nhau. Điều này đòi hỏi chi phí bảo dưỡng, sửa chữa cao hơn so với hệ thống đơn giản khác.5: Đèn check báo lỗi phun xăng điện tử + Do cơ chế bơm trực tiếp nên hệ thống phun xăng EFI có phần đòi hỏi khắt khe về đầu vào nhiên liệu.
Nguồn xăng không đảm bảo, bị pha trộn, nhiễm tạp chất có thể gây tắc nghẽn, ảnh hưởng tới quá trình phun xăng tới các xi lanh. + Cảm biến thuộc hệ thống phun xăng điện tử vẫn có những sai số về tín hiệu, ảnh hưởng tới quá trình cấp nhiên liệu cho xe vận hành. Trang 10 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Văn Nhất CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ TRÊN XE HYUNDAI SANTA FE 2. Giới thiệu về Hyundai Santa Fe 2.
Lịch sử ra đời Hyundai Santa Fe: SantaFe Gold là thế hệ đầu của dòng xe Hyundai SantaFe. Ra mắt lần đầu năm 2001 và chính thức tiến bước vào thị trường Việt Nam vào năm 2004, chiếc xe này đã nhanh chóng chiếm được thiện cảm từ người dùng bởi sự bền bỉ và mức độ an toàn cao. Nhiều người Việt sử dụng xe SantaFe Gold khẳng định chiếc xe này chạy rất tiết kiệm nhiên liệu. Với trọng lượng 1,8 tấn, chiếc xe này chỉ tiêu tốn khoảng 6 lít dầu/100 km.
Bật điều hòa thoải mái cũng chưa hết 10 lít/100 km.1: Hình dáng ngoài của ô tô Hyundai Santafe. Xe Santafe Gold có khung gầm kiên cố, chắc chắn, vỏ rất dày cách âm tốt. Tuy nhiên, cũng vì lý do này mà chiếc xe có ngoại hình hơi thô, chưa có được vẻ thể thao, tinh tế. Đây là điểm trừ, cũng chính là mục tiêu phát triển cho những đời xe sau này.
Ở dòng xe thế hệ thứ nhất của SantaFe, Huyndai có cả bản máy xăng và máy dầu, cụ thể gồm: động cơ xăng 2.5L V6 Sigma và động cơ diesel 2.0L I4 VM Motori CRDI. Các lựa chọn hộp số gồm: tự động 4 cấp, 5 cấp và Trang 11 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Văn Nhất sàn 5 cấp. Các phiên bản được nhập về Việt Nam đa phần đều là máy dầu với hộp số tự động. Động cơ trên SantaFe thế hệ đầu được cho rằng sử dụng công nghệ của Mercedes-Benz, là tiền đề để hãng xe Hàn Quốc tự phát triển cho mình động cơ dầu danh tiếng toàn cầu được sử dụng từ năm 2009 cho đến nay.
Một số thông số về xe Hyundai Santa Fe: Kích thước Dài x rộng x cao toàn bộ (mm) 4.725 Dài x rộng x cao nội thất (mm) 2.200 Chiều dài cơ sở (mm) 2.