CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan hệ thống phun xăng, đánh lửa điện tử trên Ô Tô Ngày nay công nghệ phun xăng và đánh lửa điện tử được áp dụng phổ biến trên các ô tô con, gồm nhiều hãng phát triển và phân ra làm nhiều loại hệ thống phun xăng và đánh lửa điện tử khác nhau. Trong các hệ thống đó thì hệ thống phun xăng điện tử đa điểm và đánh lửa điện tử trực tiếp có nhiều tính năng nổi trội, ưu việt hơn cả và là hướng phát triển của tương lai, nên nhóm đề tài lựa chọn xây dựng mô hình “hệ thống phun xăng điện tử đa điểm và đánh lửa điện tử trực tiếp”. Trên hệ thống phun xăng điện tử và hệ thống đánh lửa điện tử thì các cảm biến giữ vai trò đặc biệt quan trọng quyết định đến khả năng làm việc, tính chính xác, hiệu quả của hệ thống. Vì vậy ngoài nhiệm vụ chung, tham gia cùng nhóm đề tài xây dựng mô hình hệ thống phun xăng và đánh lửa điện tử, nhiệm vụ riêng của đề tài là tìm hiểu lý thuyết về “ đặc điểm cấu tạo và làm việc của các cảm biến trong hệ thống phun xăng điện tử và đánh lửa điện tử trên ô tô”.1 Tổng quan về hệ thống phun xăng 1.1 Công dụng, phân loại a.
Công dụng: Cung cấp hỗn hợp (hỗn hợp xăng và không khí) cho động cơ, đảm bảo số lượng và thành phần của khí hỗn hợp luôn phù hợp với từng chế độ làm việc của động cơ. Phân loại: - Theo nguyên tắc làm việc của hệ thống phun: + Hệ thống phun xăng cơ khí. +Hệ thống phun xăng cơ khí kết hợp điện tử + Hệ thống phun xăng điện tử. - Theo nguyên lý đo lưu lượng khí nạp: + Hệ thống phun xăng với lưu lượng kế.
8 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: NGUYỄN LỤC MAI QUÂN + Hệ thống phun xăng với thiết bị đo lưu lượng kiểu áp suất tốc độ. + Hệ thống phun xăng với thiết bị đo lưu lượng kiểu siêu âm sử dụng Karman- Vortex - Theo số vòi phun sử dụng: + Hệ thống phun xăng nhiều điểm. + Hệ thống phun xăng một điểm (hệ thống phun xăng trung tâm). + Hệ thống phun xăng hai điểm.2 Tổng quan về hệ thống đánh lửa điện tử 1.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại hệ thống đánh lửa điện tử a.
Công dụng: Hệ thống đánh lửa trên động cơ có nhiệm vụ biến dòng điện một chiều có hiệu điện thế thấp (từ 12V hoặc 24V) thành các xung điện cao áp (từ 15kV đến 35kV). Các xung điện cao áp này sẽ được phân bố đến bugi của các xilanh đúng thời điểm để tạo tia lửa điện cao thế đốt cháy hoà khí trong xilanh. Yêu cầu: Một hệ thống đánh lửa làm việc tốt phải đảm bảo các yêu cầu sau: - Hệ thống đánh lửa phải sinh ra sức điện động thứ cấp đủ mạnh để phóng điện qua khe hở điện cực bugi trong tất cả các chế độ làm việc của động cơ. - Tia lửa trên bugi phải đủ năng lượng và thời gian để đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp.
- Góc đánh lửa sớm phải đúng trong mọi chế độ hoạt động của động cơ. - Các phụ kiện của hệ thống đánh lửa phải hoạt động tốt trong điều kiện nhiệt độ cao và độ rung xóc lớn. - Sự mài mòn điện cực bugi phải nằm trong khoảng cho phép. Phân loại: Hiện nay, trên hầu hết các loại ô tô đều sử dụng hệ thống đánh lửa bán dẫn vì loại này có ưu thế là tạo được tia lửa mạnh ở điện cực bugi, đáp ứng tốt các yêu cầu làm việc 9 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: NGUYỄN LỤC MAI QUÂN của động cơ, tuổi thọ cao…Quá trình phát triển, hệ thống đánh lửa điện tử được chế tạo, cải tiến với nhiều loại khác nhau, song có thể chia ra làm hai loại chính như sau: - Hệ thống đánh lửa bán dẫn điều khiển trực tiếp.
Trong hệ thống này, các linh kiện điện tử được tổ hợp thành một cụm mạch được gọi là igniter. Bộ phận này có nhiệm vụ đóng ngắt mạch sơ cấp nhờ các tín hiệu đánh lửa (tín hiệu điện áp) đưa vào. Hệ thống đánh lửa bán dẫn loại này còn chia làm hai loại là: + Hệ thống đánh lửa bán dẫn có vít điều khiển: vít điều khiển có cấu tạo giống như hệ thống đánh lửa thường nhưng chỉ làm nhiệm vụ điều khiển đóng mở. + Hệ thống đánh lửa không có vít điều khiển: công suất được điều khiển bằng một cảm biến đánh lửa.
- Hệ thống đánh lửa bằng kỹ thuật số. Hệ thống đánh lửa bằng kỹ thuật số còn gọi là hệ thống đánh lửa chương trình. Dựa vào các tín hiệu như: tốc động động cơ, vị trí trục khuỷu, vị trí bướm ga, nhiệt độ động cơ.mà bộ vi xử lý (ECU- electronic control unit) sẽ điều khiển thời điểm đánh lửa. - Mô tả chung hệ thống đánh lửa điện tử.
Tiếp điểm của hệ thống đánh lửa thông thường yêu cầu bảo dưỡng định kỳ vì chúng bị oxy hoá bởi các tia lửa trong quá trình sử dụng. Hệ thống đánh lửa điện tử được phát triển để xoá bỏ yêu cầu bảo dưỡng định kỳ, như vậy giảm được giá thành bảo dưỡng cho người sử dụng. Trong hệ thống đánh lửa điện tử, bộ phận phát tín hiệu được đặt trong bộ chia điện thay thế cho cam và tiếp điểm, nó sinh ra một điện áp, mở đánh lửa để ngắt dòng điện sơ cấp trong cuộn dây đánh lửa. Do dùng để đóng mạch điện sơ cấp không có tiếp xúc giữa kim loại nên nó không mòn hay điện áp không sụt áp.
Để ECU có thể xác định được chính xác thời điểm đánh lửa cho từng xy lanh của động cơ theo thứ tự thì nổ, ECU cần phải nhận được các tín hiệu cần thiết như số vòng 10 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: NGUYỄN LỤC MAI QUÂN quay động cơ, vị trí cốt máy, lượng gió nạp, nhiệt độ động cơ… Tín hiệu vào càng nhiều thì việc xác định góc đánh lửa sớm tối ưu càng chính xác. 1- Tín hiệu số vòng quay động cơ (NE). 2- Tín hiệu vị trí cốt máy (G). 4- Tín hiệu từ cảm biến vị trí cánh bướm ga.
5- Tín hiệu nhiệt độ nước làm mát. 6- Tín hiệu điện acquy. 7- Tín hiệu kích nổ. Ngoài ra còn có các tín hiệu vào từ cảm biến nhiệt độ khí nạp, cảm biến tốc độ xe, cảm biến oxy.
Sau khi nhận tín hiệu từ hiệu từ các cảm biến ECU sẽ xử lý đưa ra xung điều khiển đến Igniter để điều khiển đánh lửa. Trong các loại tín hiệu vào trên, tín hiệu số vòng quay, vị trí cốt máy và tín hiệu tải là tín hiệu quan trọng nhất.2 Lịch sử phát triển của hệ thống phun xăng, đánh lửa trên Ô Tô Vào thế kỷ 19, một kỹ sư người Pháp – ông Stevan – đã nghĩ ra cách phun nhiên liệu cho một máy nén khí. Sau đó một thời gian, một người Đức đã cho phun nhiên liệu vào buồng cháy nhưng không mang lại hiệu quả. Đầu thế kỷ 20, người Đức áp dụng hệ thống phun nhiên liệu trong động cơ 4 thì tĩnh tại (nhiên liệu dùng trên động cơ này là dầu hỏa nên hay bị kích nổ và hiệu suất rất thấp).
Tuy nhiên, sau đó sáng kiến này đã được ứng dụng thành công trong việc chế tạo hệ thống cung cấp nhiên liệu cho máy bay ở Đức. Đến năm 1966, hãng BOSCH đã thành công trong việc chế tạo hệ thống phun xăng kiểu cơ khí. Trong hệ thống phun xăng này, nhiên liệu được phun liên tục vào trước supap hút nên có tên gọi là K – Jetronic (K – Konstant – liên tục, Jetronic – phun). K – Jetronic được đưa vào sản xuất và ứng dụng trên các xe của hãng Mercedes và một số xe khác, là nền tảng cho việc phát triển các hệ thống phun xăng thế hệ sau như KE – Jetronic, Mono – Jetronic, L – Jetronic, Motronic… Tên tiếng Anh của K – Jetronic là CIS (continuous injection system) đặc trưng cho các hãng xe Châu Âu và có 4 loại cơ bản cho CIS là: K – Jetronic, K – Jetronic với các 11 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: NGUYỄN LỤC MAI QUÂN cảm biến oxy và KE – Jetronic (có kết hợp điều khiển bằng điện tử) hoặc KE – Motronic (kèm điều khiển góc đánh lửa sớm).
Do hệ thống phun cơ khí còn nhiều nhược điểm nên đầu những năm 80, BOSCH đã cho ra đời hệ thống phun sử dụng kim phun điều khiển bằng điện. Có hai loại: hệ thống L – Jetronic (lượng nhiên liệu phun được xác định nhờ cảm biến đo lưu lượng khí nạp) và D – Jetronic (lượng nhiên liệu phun được xác định dựa vào áp suất trên đường ống nạp). Đến năm 1984, người Nhật (mua bản quyền của BOSCH) đã ứng dụng hệ thống phun xăng L – Jetronic và D – Jetronic trên các xe của hãng Toyota (dùng với động cơ 4A – ELU). Đến năm 1987, hãng Nissan dùng L– Jetronic thay cho bộ chế hoà khí của xe Nissan Sunny.
Song song với sự phát triển của hệ thống phun xăng, hệ thống điều khiển đánh lửa theo chương trình (ESA – Electronic Spark Advance) cũng được đưa vào sử dụng vào những năm đầu thập kỷ 80. Sau đó, vào đầu những năm 90, hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS – Direct Ignition System) ra đời, cho phép không sử dụng delco và hệ thống này đã có mặt trên hầu hết các xe thế hệ mới. Ngày nay, gần như tất cả các ôtô đều được trang bị hệ thống điều khiển động cơ cả động cơ xăng và động cơ Diesel theo chương trình, giúp động cơ đáp ứng được các yêu cầu gắt gao về khí xả và tính tiết kiệm nhiên liệu. Thêm vào đó công suất động cơ cũng được cải thiện rõ rệt.
Những năm gần đây, một thế hệ mới của động cơ phun xăng đã ra đời. Đó là động cơ phun xăng trực tiếp GDI (Gasoline Direct Injection). Trong tương lai gần, chắc chắn GDI sẽ được sử dụng rộng rãi.3 Tìm hiểu hệ thống phun xăng, đánh lửa điện tử trên Honda Civic 2010 1.1 Giới thiệu về Ô Tô Honda Civic Honda Civic là một dòng xe cỡ nhỏ được phát triển và sản xuất bởi tập đoàn Honda. Civic cùng với Honda Accord và Honda Prelude, chính là bao gồm những xe của Honda được bán ở Bắc Mỹ cho đến thập niên 1990, khi số các mẫu được mở rộng.
Trải qua nhiều thế hệ, Civic trở nên lớn hơn và được cải tiến hơn, hiện nay Civic nằm giữa Honda Fit và Honda Accord. 12 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: NGUYỄN LỤC MAI QUÂN Civic được giới thiệu lần đầu vào tháng 7 năm 1972 với một chiếc coupe hai cửa, sau đó là một chiếc hatchback ba cửa vào tháng 9 năm đó. Nó trang bị hệ dẫn động cầu trước.