Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong bối cảnh công nghệ ô tô phát triển nhanh chóng ở thế kỷ 21, yêu cầu đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao đòi hỏi phải đổi mới mạnh mẽ nội dung và phương tiện dạy học. Việc chuyển từ phương pháp truyền thống sang phương pháp trực quan hóa, kết hợp giữa tự học của sinh viên và hướng dẫn của giảng viên là một yêu cầu cấp bách. Đối với chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô, việc trang bị các mô hình thực hành động cơ sử dụng công nghệ mới – cụ thể là công nghệ phun xăng trực tiếp (Gasoline Direct Injection - GDI) – giúp sinh viên tiếp cận trực quan với các hệ thống điều khiển điện tử hiện đại, thu hẹp khoảng cách giữa lý thuyết và thực tiễn sản xuất.

Đề tài "Thi công mô hình động cơ phun xăng trực tiếp Toyota 3S-FSE" do sinh viên Phan Huỳnh Quốc Vinh và Nguyễn Đức Tiến thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS.TS. Đỗ Văn Dũng tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh nhằm giải quyết các mục tiêu và nhiệm vụ cụ thể sau:

  • Mục tiêu nghiên cứu (theo văn bản):
    1. Phục vụ cho công tác giảng dạy và tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên hướng dẫn sinh viên trong quá trình thực tập.
    2. Giúp cho sinh viên ứng dụng ngay bài học lý thuyết vào bài học thực hành.
    3. Tạo điều kiện cho sinh viên quan sát mô hình một cách trực quan, dễ cảm nhận hình dạng và vị trí các chi tiết lắp đặt trên hệ thống phun xăng trực tiếp GDI.
    4. Giúp sinh viên kiểm tra và đo đạc các thông số của hệ thống phun xăng, đánh lửa trên động cơ 3S-FSE.
    5. Góp phần hiện đại hóa phương tiện và phương pháp dạy thực hành trong giáo dục - đào tạo.
    6. Giúp sinh viên tiếp thu bài tốt hơn.
  • Nhiệm vụ nghiên cứu (đánh số theo văn bản):
    1. Tìm hiểu về công nghệ phun xăng trực tiếp.
    2. Thu thập tài liệu về động cơ và hệ thống điện động cơ Toyota 3S-FSE.
    3. Thiết kế, thi công mô hình dạy học.
    4. Biên soạn tài liệu hướng dẫn sử dụng.
    5. Viết thuyết minh.
  • Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
    • Đối tượng nghiên cứu: Động cơ Toyota 3S-FSE 4 xi lanh thẳng hàng và toàn bộ hệ thống điều khiển điện tử GDI, hệ thống phun nhiên liệu áp suất cao, hệ thống đánh lửa trực tiếp, hệ thống điều khiển bướm ga thông minh (ETCS-i), hệ thống phối khí thông minh (VVT-i) và hệ thống tuần hoàn khí xả (EGR).
    • Phạm vi không gian: Xưởng động cơ – Khoa Cơ khí Động lực và Khoa Đào tạo Chất lượng cao, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh.
    • Phạm vi thời gian: Đề tài thực hiện trong 3 tháng, bắt đầu từ ngày 24/02/2016 đến tháng 07/2016.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và hệ thống điều khiển

Cơ sở lý thuyết của đề tài tập trung vào nguyên lý làm việc của động cơ phun nhiên liệu trực tiếp vào buồng đốt (GDI). Khác với động cơ phun xăng gián tiếp truyền thống hòa trộn nhiên liệu bên ngoài xi lanh, động cơ Toyota 3S-FSE phun nhiên liệu trực tiếp ở áp suất cao vào buồng cháy đúng thời điểm, cho phép vận hành với hỗn hợp nghèo (stratified charge) nhằm cải thiện 10–30% hiệu suất tiêu hao nhiên liệu và giảm lượng khí thải $\text{CO}_2$.

Cấu trúc điều khiển điện tử của động cơ bao gồm:

  • Mô-đun điều khiển động cơ (ECM/ECU): Tiếp nhận tín hiệu từ mạng lưới cảm biến để tính toán thời điểm phun, thời gian phun, góc đánh lửa sớm cơ bản và điều khiển cơ cấu chấp hành.
  • Bộ biến đổi điện áp (EDU): Đóng vai trò khuếch đại điện áp để điều khiển các kim phun cao áp đáp ứng nhanh ở môi trường áp suất buồng đốt lớn.
  • Hệ thống điều khiển phụ trợ: Bao gồm điều khiển bướm ga điện tử thông minh (ETCS-i), điều khiển van biến thiên (VVT-i), điều khiển van xoáy lốc dòng khí nạp (SCV), van tuần hoàn khí xả (EGR) điều khiển bằng motor bước và hệ thống tự chẩn đoán OBD II.

Phương pháp nghiên cứu

Tác giả kết hợp đồng thời ba phương pháp nghiên cứu chính:

  1. Phương pháp nghiên cứu và tổng hợp tài liệu: Thu thập, phân tích tài liệu kỹ thuật chính hãng của Toyota về hệ thống điện động cơ 3S-FSE, tài liệu động cơ GDI và khảo sát các mô hình dạy học hiện có tại xưởng.
  2. Phương pháp quan sát và thiết kế kỹ thuật: Khảo sát thực tế kết cấu cơ khí, bố trí không gian khung đỡ, thiết kế bảng sa bàn điều khiển và sơ đồ bố trí chân giắc chẩn đoán, đo kiểm.
  3. Phương pháp thực nghiệm và đo đạc: Lắp ráp, đấu nối hoàn chỉnh hệ thống điện, sử dụng thiết bị đo (đồng hồ VOM, máy chẩn đoán, máy hiện sóng) để kiểm tra tín hiệu điện áp, dạng sóng xung và thiết lập các quy trình bài tập thực hành.

Nguồn dữ liệu

  • Tài liệu kỹ thuật chính hãng của Toyota về hệ thống điện động cơ và động cơ phun xăng trực tiếp.
  • Mô hình dạy học và thiết bị đo kiểm tại xưởng Động cơ – Khoa Cơ khí Động lực, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh.
  • Dữ liệu đo đạc thực nghiệm từ các cảm biến, cơ cấu chấp hành và hộp điều khiển của động cơ 3S-FSE.

Thiết kế và thi công mô hình

Mô hình dạy học được thiết kế thành hai phần chính: cụm gá đặt động cơ thực tế và cụm bảng pan/sa bàn điều khiển, đáp ứng tiêu chuẩn an toàn kỹ thuật và thuận tiện cho sinh viên thao tác đo kiểm.

1. Phần động cơ gá đặt

  • Khung sắt chịu lực được thiết kế và hàn chắc chắn, trang bị bánh xe di chuyển có khóa hãm.
  • Gá đặt hoàn chỉnh động cơ Toyota 3S-FSE (4 xi lanh thẳng hàng, thứ tự thì nổ 1-3-4-2) cùng các cụm chi tiết: 04 kim phun cao áp, 01 kim phun khởi động lạnh, bơm cao áp cơ khí, bơm tiếp vận, ống phân phối cao áp, bô bin đánh lửa đơn tích hợp IC, cụm bướm ga điện tử, van VVT-i, van SCV, van EGR, hệ thống làm mát bằng quạt điện và hệ thống nhiên liệu (thùng xăng, lọc xăng, đường ống cấp - hồi).

2. Phần sa bàn và hộp điều khiển

Sa bàn bố trí mặt trước và thùng chứa chi tiết được thiết kế khoa học với các cụm chức năng:

  • Mặt trước sa bàn: Bàn đạp ga điện tử (chứa cảm biến APPS), Bảng đo kiểm chân ECU (đưa các chân tín hiệu ra ngoài để cắm que đo), Bảng đồng hồ táp-lô hiển thị, Giắc chẩn đoán OBD II tiêu chuẩn (SIL), Công tắc máy (khóa điện) và Đồng hồ đo áp suất nhiên liệu.
  • Thùng chứa chi tiết điện: Bố trí hộp điều khiển ECU, bộ khuếch đại EDU, rơle quạt làm mát (Fan Relay), rơle khởi động (ST Relay), hộp cầu chì và rơle tổng hợp, bình chứa nhiên liệu.
Ký hiệu chân ECU Tên gọi / Chức năng tín hiệu trên sa bàn
BATT / +B / +B1 Dương trực tiếp từ ắc quy (BATT) và nguồn dương cấp cho ECU sau rơle chính (+B, +B1)
E01, E02 / E1 / E2 Nối mass kim phun (E01, E02), mass ECU (E1), mass cảm biến (E2)
#1, #2, #3, #4 Tín hiệu điều khiển kim phun các máy 1, 2, 3, 4
INJF / INJS Tín hiệu hồi tiếp phun xăng (INJF) / Tín hiệu điều khiển kim phun khởi động lạnh (INJS)
IGT1 $\rightarrow$ IGT4 / IGF Tín hiệu thời điểm đánh lửa các máy 1-4 và tín hiệu hồi tiếp xác nhận đánh lửa (IGF)
G22 / NE+ / NE- Tín hiệu vị trí trục cam (G22), tín hiệu tốc độ động cơ/trục khuỷu (NE+, NE-)
VC / PIM Nguồn chuẩn 5V cấp cho cảm biến (VC) và tín hiệu cảm biến áp suất đường ống nạp (PIM)
THA / THW Tín hiệu nhiệt độ không khí nạp (THA) và tín hiệu nhiệt độ nước làm mát (THW)
VTA, VTA2 / VPA, VPA2 Tín hiệu cảm biến vị trí bướm ga (VTA, VTA2) và vị trí bàn đạp ga (VPA, VPA2)
M+, M- / CL+, CL- Tín hiệu điều khiển motor bướm ga và tín hiệu ly hợp từ motor bướm ga
FP+, FP- / IREL Tín hiệu điều khiển van áp suất bơm cao áp và tín hiệu điều khiển rơle kim phun
OSV+, OSV- / SCV+, SCV- Tín hiệu điều khiển van dầu VVT-i và van điều khiển dòng xoáy khí nạp
EGR1, 2, 3, 4 Tín hiệu điều khiển 4 pha của motor bước van tuần hoàn khí xả EGR
STA / FC / MREL / SIL Tín hiệu khởi động (STA), điều khiển bơm xăng (FC), điều khiển rơle EFI (MREL), chẩn đoán OBD II (SIL)

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Dẫn nhập

Chương này làm rõ bối cảnh công nghệ ô tô, sự cần thiết của việc đổi mới phương pháp giảng dạy kỹ thuật và mục đích nghiên cứu mô hình động cơ GDI Toyota 3S-FSE. Tác giả trình bày các mục tiêu, 5 nhiệm vụ trọng tâm và phân kỳ kế hoạch thực hiện 3 tháng qua 2 giai đoạn:

  • Giai đoạn 1: Thu thập tài liệu, xác định đối tượng, thiết kế khung đỡ, sa bàn và thi công phần cứng mô hình.
  • Giai đoạn 2: Đấu nối hệ thống điện, hoàn thiện đo đạc kiểm tra thông số, xây dựng bài giảng thực hành và biên soạn thuyết minh.

Chương 2: Giới thiệu mô hình

Trình bày chi tiết bản vẽ bố trí tổng thể (mặt trước, mặt trên), kết cấu sa bàn đo kiểm, các cụm cảm biến và cơ cấu chấp hành trên động cơ 3S-FSE. Chương này công bố sơ đồ đấu dây nguyên lý tổng thể của động cơ, bảng ký hiệu chân hộp ECU và đưa ra 5 yêu cầu kỹ thuật nghiêm ngặt khi vận hành mô hình:

  1. Sinh viên phải nắm vững cấu tạo và nguyên lý trước khi thao tác.
  2. Nhận biết đầy đủ kết cấu mô hình.
  3. Sử dụng đúng nguồn điện áp 12V, tuyệt đối không đấu sai cực tính ắc quy.
  4. Sử dụng nhiên liệu xăng không chì A95.
  5. Đảm bảo yêu cầu làm mát, bôi trơn, an toàn lao động và phòng chống cháy nổ.

Chương 3: Khái quát hệ thống phun xăng trực tiếp động cơ 3S-FSE

Đây là chương lý thuyết chuyên sâu, phân tích cấu tạo, sơ đồ mạch điện và đặc tính làm việc của toàn bộ hệ thống GDI Toyota 3S-FSE:

  • Cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp (MAP): Sử dụng chip silic đặt giữa buồng chân không chuẩn và buồng thông với đường ống nạp; sự biến dạng màng silicon làm thay đổi điện trở, xuất tín hiệu điện áp chân PIM về ECM (điện áp cao nhất khi áp suất lớn/bướm ga mở đột ngột, thấp nhất khi giảm tốc).
  • Cảm biến nhiệt độ nước (THW) và khí nạp (THA): Sử dụng điện trở nhiệt có hệ số nhiệt điện trở âm (NTC) nhận nguồn 5V qua điện trở chia áp bên trong ECU; nhiệt độ tăng thì điện trở và điện áp chân tín hiệu giảm.
  • Cảm biến vị trí bướm ga và bàn đạp ga (ETCS-i & APPS): Cả hai đều trang bị cảm biến kép tuyến tính (VTA/VTA2 và VPA/VPA2) với các đặc tuyến điện áp lệch nhau giúp ECU so sánh, phát hiện lỗi hư hỏng mạch.
  • Cảm biến oxy (OX): Làm bằng vật liệu Zirconia phủ điện cực Platin, hoạt động ở nhiệt độ $\ge 400^\circ\text{C}$ ($750^\circ\text{F}$). Cảm biến tạo ra điện áp $0{,}1\text{V}$ (hỗn hợp nghèo, nhiều oxy) đến $0{,}9\text{V}$ (hỗn hợp giàu, ít oxy), điện áp chuẩn khoảng $0{,}45\text{V}$. Tích hợp bộ sấy nhiệt điện trở dương PTC dòng tiêu thụ khoảng $2\text{A}$ do ECU điều khiển.
  • Cảm biến vị trí trục cam (G22) và trục khuỷu (NE): Cảm biến loại điện từ. Cảm biến trục cam nhận tín hiệu từ roto 1 răng trên puly cam (1 xung/vòng quay cam) để xác định điểm chết trên kỳ nén xi lanh số 1. Cảm biến trục khuỷu nhận tín hiệu từ roto 32 răng nhỏ và 1 răng lớn bị khuyết (phát 33 xung/vòng quay trục khuỷu) để xác định tốc độ và góc quay mỗi $10^\circ$.
  • Cảm biến kích nổ (KNK): Sử dụng phần tử áp điện trên thân máy, có tần số cộng hưởng khớp với tần số kích nổ của động cơ (khoảng $7\text{ kHz}$).
  • Các mạch điều khiển cơ bản:
    • Mạch nguồn ECM: Tín hiệu IGSW kích hoạt MREL đóng rơle chính EFI cấp nguồn +B; chân BATT duy trì nguồn thường trực từ ắc quy.
    • Mạch bơm xăng: Bơm chỉ hoạt động khi có tín hiệu khởi động (STA) hoặc tín hiệu tốc độ động cơ (NE) duy trì mở transistor điều khiển rơle mở mạch (FC). Tự ngắt khi động cơ tắt máy.
    • Hệ thống nhiên liệu cao áp: Bơm cao áp dẫn động bằng vấu cam đẩy piston chuyển động tịnh tiến nén nhiên liệu đạt áp suất $112 - 120\text{ bar}$ đưa vào ống phân phối. Kim phun cao áp được điều khiển thông qua bộ khuếch đại điện áp EDU.
    • Mạch đánh lửa trực tiếp: ECU xuất tín hiệu góc đánh lửa sớm IGT đến từng bô bin và nhận lại tín hiệu phản hồi xác nhận đánh lửa IGF để giám sát bỏ máy.
    • Hệ thống VVT-i và EGR: Van dầu phối khí VVT-i điều khiển bằng tín hiệu xung điện áp; van EGR sử dụng motor bước 4 cuộn dây để điều tiết lưu lượng khí xả luân hồi.

Chương 4: Bài giảng thực hành

Nhóm tác giả xây dựng 18 quy trình thực hành mẫu với các bước kiểm tra điện áp, đo điện trở, bắt dạng sóng tín hiệu và chẩn đoán lỗi:

  1. Kiểm tra điện áp nguồn và mạch cấp nguồn ECM.
  2. Kiểm tra bơm tiếp vận và đo áp suất nhiên liệu thấp áp.
  3. Kiểm tra điện trở và tín hiệu điều khiển kim phun cao áp.
  4. Kiểm tra kim phun khởi động lạnh (điện trở, sự rò rỉ và dạng sóng hoạt động).
  5. Kiểm tra cảm biến nhiệt độ nước làm mát THW.
  6. Kiểm tra cảm biến nhiệt độ khí nạp THA khi nguội và nóng.
  7. Kiểm tra cảm biến oxy (đo điện trở sấy và tín hiệu điện áp).
  8. Kiểm tra cảm biến vị trí bướm ga (điện trở, điện áp VTA, VTA2).
  9. Kiểm tra cảm biến vị trí bàn đạp ga (điện trở, điện áp VPA, VPA2).
  10. Kiểm tra cảm biến áp suất đường ống nạp MAP (điện áp chân PIM).
  11. Kiểm tra mạch tín hiệu vị trí trục cam G và tốc độ trục khuỷu NE.
  12. Kiểm tra mạch tín hiệu đánh lửa IGT và IGF.
  13. Kiểm tra bơm cao áp và áp suất nhiên liệu cao áp.
  14. Kiểm tra điện trở và dạng sóng van hồi nhiên liệu.
  15. Kiểm tra bộ khuếch đại điện áp EDU (tín hiệu đầu vào, đầu ra).
  16. Kiểm tra hệ thống thay đổi góc phối khí VVT-i (điện trở van dầu OSV, xung điều khiển).
  17. Kiểm tra van xoáy khí nạp SCV (điện trở và dạng sóng).
  18. Kiểm tra van EGR (điện trở cuộn dây motor bước, hoạt động) và đọc/xóa mã lỗi hệ thống OBD II qua đèn cảnh báo MIL và máy chẩn đoán cầm tay.

Kết quả và đóng góp

1. Kết quả kỹ thuật

  • Chế tạo thành công mô hình động cơ phun xăng trực tiếp Toyota 3S-FSE hoạt động ổn định trên hệ thống điện $12\text{V}$, sử dụng nhiên liệu xăng không chì A95.
  • Thiết kế hoàn chỉnh sa bàn đo kiểm tích hợp đầy đủ các cổng giao tiếp chân ECU, giắc chẩn đoán OBD II, đồng hồ áp suất và hệ thống rơle bảo vệ.
  • Xác lập và nghiệm thu toàn bộ các thông số kỹ thuật chuẩn của hệ thống:
    • Áp suất bơm cao áp: $112 - 120\text{ bar}$.
    • Tần số nhận diện cảm biến kích nổ: $\approx 7\text{ kHz}$.
    • Nhiệt độ vận hành tối thiểu cảm biến oxy: $400^\circ\text{C}$ ($750^\circ\text{F}$), dòng sấy PTC khoảng $2\text{A}$, dải điện áp $0{,}1 - 0{,}9\text{V}$.
    • Xung đĩa răng cảm biến trục khuỷu: 33 xung/vòng quay (32 răng nhỏ, 1 răng lớn khuyết).
    • Nguồn điện áp chuẩn cấp cảm biến: $5\text{V}$ (chân VC).
  • Xây dựng hệ thống 18 bài thực hành đo kiểm chi tiết, có thể đưa vào sử dụng ngay trong chương trình đào tạo thực tập điện động cơ.

2. Đóng góp của đề tài

  • Về mặt thiết bị đào tạo: Bổ sung mô hình trực quan về công nghệ phun xăng trực tiếp (GDI) – một mảng công nghệ hiện đại còn thiếu thiết bị thực hành tại xưởng thực tập động cơ của trường ở thời điểm năm 2016.
  • Về mặt phương pháp giảng dạy: Cung cấp bộ giáo trình thực hành mẫu dạng phiếu thực hành, giúp sinh viên chuyển đổi nhanh chóng từ kiến thức lý thuyết sang kỹ năng đo đạc, đọc sơ đồ mạch điện và chẩn đoán hư hỏng thực tế.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế ghi nhận trong văn bản:
    • Kết cấu bơm cao áp kiểu piston đơn dẫn động bằng trục cam có nhược điểm bơm không liên tục, gây dao động áp suất lớn trên đường ống phân phối và đòi hỏi độ chính xác chế tạo cặp piston - xi lanh bơm rất cao.
    • Mô hình tập trung phục vụ công tác giảng dạy, đo kiểm tín hiệu tĩnh/động tại xưởng và chẩn đoán mã lỗi OBD II; quá trình vận hành đòi hỏi tuân thủ nghiêm ngặt điều kiện bôi trơn, làm mát và an toàn cháy nổ do làm việc với đường nhiên liệu áp suất rất cao ($112 - 120\text{ bar}$).
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Khai thác sâu hơn các bài pan mô phỏng hư hỏng có chủ đích trên sa bàn để nâng cao kỹ năng xử lý sự cố cho sinh viên.
    • Nghiên cứu tích hợp thêm các thiết bị đo kiểm hiện đại (máy hiện sóng chuyên dụng nhiều kênh) để khảo sát chuyên sâu dạng sóng phun đa giai đoạn của công nghệ GDI.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo có giá trị ứng dụng cao cho:

  • Giảng viên chuyên ngành Kỹ thuật Ô tô: Sử dụng làm giáo trình thực hành mẫu và thiết bị minh họa trực quan trong các học phần Thực tập Điện động cơ, Hệ thống điều khiển điện tử ô tô.
  • Sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô: Là tài liệu tham khảo trực tiếp khi làm đồ án tốt nghiệp, nghiên cứu cấu tạo động cơ GDI, sơ đồ chân hộp ECU Toyota, nguyên lý làm việc của bướm ga điện tử ETCS-i, bộ khuếch đại EDU, hệ thống VVT-i và EGR.
  • Nội dung có giá trị tham khảo cao nhất trong thuyết minh: Sơ đồ mạch điện đấu nối tổng thể (Hình 2.6), bảng tra cứu chức năng chân ECU, các biểu đồ đặc tuyến điện áp cảm biến (MAP, TPS, APPS, Oxygen) và quy trình 18 bài thực hành đo kiểm tại Chương 4.

Câu hỏi thường gặp

1. Động cơ Toyota 3S-FSE trên mô hình có đặc điểm kết cấu và thứ tự làm việc như thế nào?
Động cơ Toyota 3S-FSE là loại động cơ 4 xi lanh thẳng hàng, thứ tự thì nổ là 1-3-4-2. Động cơ sử dụng hệ thống đánh lửa trực tiếp với 4 bô bin đơn (mỗi bô bin tích hợp một IC đánh lửa riêng), hệ thống điều khiển xú páp thông minh VVT-i, bướm ga thông minh ETCS-i và hệ thống tuần hoàn khí thải EGR.

2. Bơm cao áp trên động cơ 3S-FSE hoạt động theo nguyên lý nào và tạo áp suất bao nhiêu?
Bơm cao áp được dẫn động từ trục cam. Khi vấu cam tác dụng làm piston bơm đi xuống, van một chiều mở để hút xăng vào xi lanh bơm; khi piston đi lên nén nhiên liệu đạt áp suất từ $112 - 120\text{ bar}$ sẽ thắng lực lò xo van một chiều ở cửa ra để đưa nhiên liệu áp suất cao đến ống phân phối.

3. Vai trò của bộ biến đổi điện áp EDU trong hệ thống phun xăng 3S-FSE là gì?
Do kim phun GDI phải phun trực tiếp vào buồng đốt với áp suất nén lớn, ECU không thể điều khiển trực tiếp mà phải gửi tín hiệu qua bộ khuếch đại điện áp EDU (Electronic Driving Unit) để tạo điện áp cao đóng mở kim phun một cách nhanh chóng và chính xác.

4. Cảm biến vị trí trục cam (G22) và trục khuỷu (NE) có kết cấu roto như thế nào để ECU nhận biết góc quay?
Cảm biến trục cam sử dụng roto có 1 răng gắn trên puly trục cam, tạo 1 xung tín hiệu G22 cho mỗi vòng quay để báo điểm chết trên kỳ nén xi lanh số 1. Cảm biến trục khuỷu sử dụng roto có 32 răng nhỏ và 1 răng lớn (bị khuyết) gắn đầu trục khuỷu, tạo 33 xung tín hiệu NE cho mỗi vòng quay giúp ECU xác định tốc độ động cơ và góc quay trục khuỷu mỗi $10^\circ$.

5. Cảm biến oxy trên động cơ này làm bằng vật liệu gì và điều kiện hoạt động ra sao?
Cảm biến oxy được làm từ vật liệu Zirconia ($\text{ZrO}_2$) phủ điện cực Platin, chỉ phát tín hiệu chính xác khi đạt nhiệt độ vận hành tối thiểu từ $400^\circ\text{C}$ ($750^\circ\text{F}$) trở lên. Cảm biến tích hợp một bộ sấy điện trở nhiệt dương (PTC) tiêu thụ dòng khoảng $2\text{A}$ do ECU điều khiển để nhanh chóng đạt nhiệt độ làm việc.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thi công mô hình động cơ phun xăng trực tiếp Toyota 3S-FSE" đã hoàn thành trọn vẹn việc thiết kế và chế tạo mô hình thực hành cơ điện tử ô tô hoàn chỉnh, tích hợp đầy đủ hệ thống động cơ và sa bàn đo kiểm tín hiệu. Công trình làm sáng tỏ toàn bộ nguyên lý làm việc của hệ thống phun xăng trực tiếp GDI, các mạch cảm biến và mạch chấp hành cao áp đặc trưng trên dòng động cơ Toyota 3S-FSE. Hệ thống 18 bài giảng thực hành được biên soạn đi kèm là nguồn học liệu có giá trị ứng dụng thực tế cao, phục vụ hiệu quả công tác giảng dạy và nâng cao kỹ năng nghề nghiệp cho sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô.