Luận Văn Thạc Sĩ Về Thiết Kế Mô Hình Hệ Thống Phun Xăng Điện Tử Tại Quân Đoàn 3

• Tác giả: Cái Công Thành
• Người hướng dẫn: PGS.TS Đỗ Văn Dũng
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Cơ khí Động lực
• Đề tài: Mô Hình Hệ Thống Phun Xăng Điện Tử Cho Huấn Luyện Tại Quân Đoàn 3
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT/KÝ HIỆU KHOA HỌC
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• 1. Chương 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước
• 1.1.1. Một số nghiên cứu trong nước
• 1.1.2. Một số nghiên cứu trên thế giới
• 1.2. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.3. Mục tiêu và đối tượng nghiên cứu
• 1.3.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.3.2. Đối tượng nghiên cứu
• 1.4. Nhiệm vụ và phạm vi nghiên cứu của luận văn
• 1.4.1. Nhiệm vụ của đề tài
• 1.4.2. Phạm vi nghiên cứu
• 1.5. Phương pháp nghiên cứu
• 1.6. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
• 2. Chương 2: LÝ THUYẾT HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH CHO ĐỘNG CƠ XĂNG
• 2.1. Khái quát về hệ thống điều khiển lập trình cho động cơ [4]
• 2.1.1. Lịch sử phát triển
• 2.1.2. Ưu điểm của hệ thống phun xăng
• 2.2. Cấu trúc hệ thống điều khiển lập trình
• 2.2.1. Sơ đồ cấu trúc của hệ thống điều khiển lập trình
• 2.2.2. Sơ đồ các khối chức năng của hệ thống điều khiển phun xăng
• 2.3. Các loại cảm biến và tín hiệu ngõ vào
• 2.3.1. Cảm biến đo lưu lượng khí nạp [4], [6]
• 2.3.2. Cảm biến nhiệt độ khí nạp
• 2.3.3. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát
• 2.3.4. Cảm biến vị trí bướm ga
• 2.3.5. Cảm biến oxy
• 2.3.6. Cảm biến vị trí piston và tốc độ động cơ [11]
• 2.4. Bộ điều khiển điện tử (ECU) [4]
• 2.4.1. Cấu tạo ECU
• 2.4.2. Mạch giao tiếp ngõ vào
• 2.4.3. Giao tiếp ngõ ra
• 2.5. Điều khiển hệ thống đánh lửa
• 2.5.1. Hệ thống đánh lửa đánh lửa trực tiếp dùng trên động cơ 1NZ-FE
• 2.6. Điều khiển kim phun
• 2.6.1. Điều khiển thời gian phun nhiên liệu
• 2.6.2. Điều khiển kim phun khi khởi động
• 2.6.3. Điều khiển sau khởi động
• 2.6.4. Thời gian phun cơ bản
• 2.6.5. Sự hiệu chỉnh thời gian phun
• 2.7. Điều khiển chế độ không tải (cầm chừng) và kiểm soát khí thải
• 2.8. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2
• 3. Chương 3: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH GIẢNG DẠY HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ CÓ GIAO TIẾP MÁY TÍNH
• 3.1. Thiết kế, chế tạo mô hình hệ thống phun xăng điện tử
• 3.1.1. Chức năng của mô hình
• 3.1.2. Các bộ phận chính của mô hình
• 3.1.3. Động cơ 1NZ-FE
• 3.1.4. Bảng kiểm tra chân giắc hộp ECU và tạo pan
• 3.1.5. Khung lắp đặt mô hình
• 3.1.6. Các chế độ hoạt động của mô hình
• 3.1.6.1. Chế độ vận hành cơ bản
• 3.1.6.2. Chế độ tạo PAN hư hỏng, kết nối máy chẩn đoán đọc và xóa lỗi
• 3.2. Thiết kế thiết bị thu thập tín hiệu [7], [8], [25]
• 3.2.1. Thiết kế phần cứng
• 3.2.2. Lưu đồ thuật toán code Arduino
• 3.2.2.1. Lưu đồ đọc tín hiệu từ 4 chân Analog
• 3.2.2.2. Lưu đồ đọc tín hiệu xung IGT
• 3.2.2.3. Lưu đồ gửi tín hiệu từ Arduino lên máy tính. Giao tiếp RS 232
• 3.2.3. Lưu đồ thuật toán Lab View
• 3.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3
• 4. Chương 4: THỰC NGHIỆM, ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ CÁC BÀI THỰC HÀNH TRÊN MÔ HÌNH
• 4.1. Quy trình thực nghiệm thu thập tín hiệu
• 4.2. Nội dung thực nghiệm thu thập các tín hiệu và đánh giá kết quả
• 4.2.1. Thực nghiệm 1: Đo tín hiệu khối lượng khí nạp từ cảm biến đo gió
• 4.2.2. Thực nghiệm 2: Diễn biến vị trí bướm ga khi thay đổi tốc độ động cơ
• 4.2.3. Thực nghiệm 3: Diễn biến tín hiệu các cảm biến tại chế độ khởi động và cầm chừng
• 4.2.4. Thực nghiệm 4: Quan sát diễn biến tín hiệu cảm biến khi tăng tốc
• 4.3. Thực nghiệm chẩn đoán bằng phần mềm Techstream
• 4.3.1. Trình tự thực hiện
• 4.4. Thực nghiệm chẩn đoán bằng máy chuyên dùng
• 4.4.1. Trình tự thực hiện
• 4.5. Thiết kế các bài tập thực hành trên mô hình [11], [12], [26]
• 4.5.1. Bài thực hành số 1
• 4.5.2. Bài thực hành số 2
• 4.5.3. Bài thực hành số 3
• 4.5.4. Bài thực hành số 4 [23], [26],[23]
• 4.6. KẾT LUẬN CHƯƠNG 4
• 5. Chương 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA LUẬN VĂN
• 5.1. Hướng phát triển của đề tài
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC 1: GIỚI THIỆU VỀ ARDRUINO
• 1.1. Tổng quan về Arduino
• 1.2. Phần cứng của Arduino Uno
• 1.3. Phần mềm Arduino IDE
• 1.3.1. Giao diện của Arduino IDE
• 1.3.2. Lập trình trên Arduino
• 1.3.3. Sử dụng một số Menu thông dụng
• 1.3.4. Ngôn ngữ lập trình trên Arduino
• PHỤ LỤC 2: GIỚI THIỆU VỀ LABVIEW
• 2.1. Các ứng dụng của LabVIEW
• 2.2. Những khái niệm cơ bản của Labview
• 2.2.1. VI (Vitual Instrument) - Thiết bị ảo
• 2.3. Các thành phần chính của LabVIEW
• 2.3.1. Bảng giao diện (The Front Panel)
• 2.3.2. Các biểu tượng kết nối (Icon và Connector)
• 2.4. Các kỹ thuât lập trình trên LabVIEW
• 2.4.1. Bảng điều khiển (Controls Palatte)
• 2.4.2. Bảng các hàm chức năng (Function palette)
• 2.4.3. Các kiểu dữ liệu
• 2.4.4. Các cấu trúc điều khiển luồng chương trình
• 2.5. SubVI và cách xây dựng SubVI
• 2.5.1. Khái niệm SubVI
• 2.5.2. Xây dựng SubVI
• 2.5.2.1. Tạo một SubVI từ một VI
• 2.5.2.2. Tạo một SubVI từ một VI
• 2.6. Lập trình nâng cao trong LabVIEW
• 2.6.1. Liên kết thiết bị ảo với thiết bị phần cứng
• 2.6.2. Cấu trúc cơ bản của DAQ
• 2.6.3. Phần cứng DAQ
• PHỤ LỤC 3: CHƯƠNG TRÌNH CODE
• 3.1. Chương trình void setup():
• 3.2. Chương trình ngắt:
• PHỤ LỤC 4: BẢNG VỊ TRÍ PAN TRÊN MÔ HÌNH
• PHỤ LỤC 5: HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH VÀ ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC HỌC VIÊN
• 5.1. Kiểm tra mạch cấp nguồn:
• 5.2. Kiểm tra cảm biến:
• 5.3. Kiểm tra bơm nhiên liệu và kim phun nhiên liệu:
• PHỤ LỤC 6: MỘT SỐ HÌNH ẢNH CỦA MÔ HÌNH
• 6.1. Một số hình ảnh của mô hình:
• 6.2. Một số hình ảnh giao diện phần mềm LabVIEW:

I. Tổng quan về mô hình hệ thống phun xăng điện tử tại Quân đoàn 3

Mô hình hệ thống phun xăng điện tử là một phần quan trọng trong việc đào tạo kỹ thuật ô tô tại Quân đoàn 3. Hệ thống này sử dụng công nghệ hiện đại để tối ưu hóa việc sử dụng nhiên liệu, giúp nâng cao hiệu suất động cơ. Việc nghiên cứu và phát triển mô hình này không chỉ đáp ứng nhu cầu giảng dạy mà còn góp phần nâng cao chất lượng đào tạo cho cán bộ, nhân viên kỹ thuật trong quân đội.

1.1. Khái niệm về hệ thống phun xăng điện tử

Hệ thống phun xăng điện tử (EFI) là công nghệ điều khiển lượng nhiên liệu phun vào buồng đốt động cơ. Công nghệ này giúp tối ưu hóa hiệu suất động cơ và giảm thiểu khí thải, từ đó bảo vệ môi trường.

1.2. Vai trò của mô hình trong huấn luyện quân sự

Mô hình hệ thống phun xăng điện tử đóng vai trò quan trọng trong việc giảng dạy và thực hành cho học viên. Nó giúp học viên hiểu rõ hơn về cấu trúc và hoạt động của hệ thống, từ đó nâng cao kỹ năng thực hành.

II. Thách thức trong việc áp dụng công nghệ phun xăng điện tử

Việc áp dụng công nghệ phun xăng điện tử tại Quân đoàn 3 gặp phải nhiều thách thức. Đặc biệt, việc thiếu tài liệu tham khảo và mô hình thực hành là một trong những vấn đề lớn nhất. Điều này ảnh hưởng đến chất lượng đào tạo và khả năng tiếp cận công nghệ mới của cán bộ, nhân viên.

2.1. Thiếu tài liệu và mô hình thực hành

Nhiều đơn vị trong quân đội chưa có đủ tài liệu và mô hình thực hành cho hệ thống phun xăng điện tử. Điều này gây khó khăn trong việc giảng dạy và thực hành cho học viên.

2.2. Khó khăn trong việc cập nhật công nghệ mới

Công nghệ phun xăng điện tử liên tục phát triển, nhưng việc cập nhật kiến thức và thiết bị mới cho cán bộ, nhân viên tại Quân đoàn 3 vẫn còn hạn chế.

III. Phương pháp thiết kế mô hình hệ thống phun xăng điện tử

Để giải quyết các thách thức trên, việc thiết kế mô hình hệ thống phun xăng điện tử cần được thực hiện một cách bài bản. Mô hình này không chỉ phải đáp ứng yêu cầu giảng dạy mà còn phải có khả năng giao tiếp với máy tính để thực hiện các thí nghiệm và đánh giá kết quả.

3.1. Quy trình thiết kế mô hình

Quy trình thiết kế mô hình bao gồm các bước từ nghiên cứu lý thuyết, thiết kế cấu trúc, đến chế tạo và thử nghiệm. Mỗi bước đều cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo chất lượng mô hình.

3.2. Tích hợp công nghệ thông tin vào mô hình

Mô hình cần được tích hợp công nghệ thông tin để có thể giao tiếp với máy tính. Điều này giúp thực hiện các thí nghiệm và thu thập dữ liệu một cách hiệu quả hơn.

IV. Ứng dụng thực tiễn của mô hình trong huấn luyện

Mô hình hệ thống phun xăng điện tử không chỉ là công cụ giảng dạy mà còn là nền tảng cho các nghiên cứu và thực nghiệm trong lĩnh vực kỹ thuật ô tô. Việc áp dụng mô hình này trong huấn luyện giúp học viên có cái nhìn thực tế hơn về công nghệ hiện đại.

4.1. Kết quả thực nghiệm từ mô hình

Các thực nghiệm được thực hiện trên mô hình đã cho thấy sự cải thiện rõ rệt trong việc hiểu biết về hệ thống phun xăng điện tử. Học viên có thể thực hành và kiểm tra các thông số kỹ thuật một cách trực tiếp.

4.2. Đánh giá hiệu quả đào tạo

Mô hình đã giúp nâng cao chất lượng đào tạo tại Quân đoàn 3. Học viên có thể áp dụng kiến thức lý thuyết vào thực tiễn, từ đó nâng cao kỹ năng nghề nghiệp.

V. Kết luận và hướng phát triển mô hình trong tương lai

Mô hình hệ thống phun xăng điện tử tại Quân đoàn 3 đã chứng minh được giá trị trong việc nâng cao chất lượng đào tạo. Tuy nhiên, cần tiếp tục phát triển và cải tiến mô hình để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của ngành kỹ thuật ô tô.

5.1. Định hướng phát triển mô hình

Trong tương lai, mô hình cần được cập nhật công nghệ mới và mở rộng khả năng thực hành để đáp ứng nhu cầu đào tạo ngày càng cao.

5.2. Tăng cường hợp tác với các đơn vị nghiên cứu

Cần tăng cường hợp tác với các trường đại học và viện nghiên cứu để cập nhật kiến thức và công nghệ mới, từ đó nâng cao chất lượng đào tạo tại Quân đoàn 3.