Thiết kế mô hình và bài giảng cho động cơ phun xăng VVT-i tại HCMUTE

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu

1.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

1.3. Tình hình nghiên cứu hệ thống van biến thiên trên thế giới

1.4. Tình hình nghiên cứu trong nước

1.5. Mục tiêu và đối tượng nghiên cứu

1.5.1. Mục tiêu nghiên cứu

1.5.2. Đối tượng nghiên cứu

1.5.3. Nhiệm vụ và phạm vi nghiên cứu

1.5.4. Phạm vi nghiên cứu

1.6. Phương pháp nghiên cứu

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1. Tổng quan về hệ thống VVT-i

2.2. Ảnh hưởng của góc trùng điệp đến công suất, tiêu hao nhiên liệu và khí thải trên động cơ

2.3. Sơ đồ tổng thể hệ thống VVT-i

2.4. Sơ đồ nguyên lý hệ thống VVT-i

2.5. Thời điểm phối khí hệ thống VVT-i

2.6. Bộ chấp hành hệ thống VVT-i

2.7. Bộ điều khiển VVT-i

2.8. Van điều khiển dầu phối khí

2.9. Hoạt động của hệ thống VVT-i

2.9.1. Làm sớm thời điểm phối khí

2.9.2. Làm muộn thời điểm phối khí

2.9.3. Dạng xung điều khiển VVT-i

2.10. Những biến thể khác của hệ thống VVT-i trên động cơ Toyota

2.10.1. Hệ thống Dual VVT-i

2.10.2. Hệ thống VVTL-i

2.10.3. Hệ thống VVT-iE

2.11. Giới thiệu hệ thống van biến thiên trên một số xe thông dụng tại Việt Nam

2.12. Hệ thống VTEC (Variable valve Timing and lift Electronic Control) của hãng Honda

2.13. Hệ thống MIVEC (Mitsubishi Innovative Valve timing Electronic Control system) của hãng Mitsubishi

2.14. MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ PHUN XĂNG CÓ HỆ THỐNG VVT-I BẰNG PHẦN MỀM MACROMEDIA FLASH

2.14.1. Khái quát về phần mềm Macromedia Flash

2.14.2. Quy trình thiết mô phỏng kế trên mềm Macromedia Flash 8

2.14.3. Thiết kế mô phỏng hệ thống điện điều khiển động cơ phun xăng 1SZ-FE

2.14.3.1. Mô phỏng giao diện chính

2.14.3.2. Mô phỏng van điều khiển dầu và hệ thống VVT-i

2.14.3.3. Mô phỏng các cảm biến tín hiệu đầu vào

2.14.4. Mô phỏng các mạch điện điều khiển động cơ. Mô phỏng các hệ thống khác

3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ, THI CÔNG MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ PHUN XĂNG CÓ HỆ THỐNG VVT-I

3.1. Giới thiệu động cơ 1SZ-FE

3.2. Sơ đồ hệ thống điều khiển điện tử trên động cơ 1SZ-FE

3.3. Các tín hiệu đầu vào

3.4. Hệ thống điều khiển

3.5. Hệ thống chẩn đoán. Hệ thống dự phòng

3.6. Thiết kế, chế tạo mô hình động cơ phun xăng có hệ thống VVT-i

3.6.1. Cấu tạo mô hình

3.6.2. Đặc điểm kỹ thuật các bộ phận chính trên mô hình

3.6.3. Các yêu cầu khi sử dụng mô hình

4. CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ BÀI GIẢNG TÍCH HỢP THỰC TẬP ĐỘNG CƠ PHUN XĂNG CÓ HỆ THỐNG VVT-I

4.1. Cơ sở lý thuyết về dạy học tích hợp

4.1.1. Khái niệm dạy học tích hợp

4.1.2. Mục đích của dạy học tích hợp

4.1.3. Đặc điểm của dạy học tích hợp

4.2. Biên soạn các bài giảng thực hành điện động cơ cho động cơ phun xăng có hệ thống VVT-i

4.2.1. Những yêu cầu khi biên soạn bài giảng

4.2.2. Biên soạn các bài giảng thực tập điện động cơ phun xăng theo mô hình

4.2.2.1. Bài 01: Kiểm tra mạch nguồn, mạch VC và mạch nối đất

4.2.2.2. Bài 02: Kiểm tra cảm biến đo gió

4.2.2.3. Bài 03: Kiểm tra cảm biến vị trí bướm ga

4.2.2.4. Bài 04: Kiểm tra cảm biến nhiệt độ nước làm mát

4.2.2.5. Bài 05: Kiểm tra cảm biến oxy

4.2.2.6. Bài 06: Kiểm tra cảm biến kích nổ

4.2.2.7. Bài 07: Kiểm tra cảm biến G, cảm biến NE

4.2.2.8. Bài 08: Kiểm tra mạch điều khiển quạt làm mát

4.2.2.9. Bài 09: Kiểm tra van điều khiển dầu phối khí VVT-i

4.2.2.10. Bài 10: Kiểm tra bơm nhiên liệu

4.2.2.11. Bài 11: Kiểm tra áp suất hệ thống nhiên liệu

4.2.2.12. Bài 12: Kiểm tra kim phun

4.2.2.13. Bài 13: Kiểm tra van điều khiển tốc độ không tải ISC

4.2.2.14. Bài 14: Kiểm tra hệ thống đánh lửa

4.2.2.15. Bài 15: Chẩn đoán động cơ qua hệ thống tự chẩn đoán OBD-2

5. KẾT LUẬN- HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI

5.1. Hướng phát triển của đề tài

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về động cơ phun xăng VVT i

Động cơ phun xăng VVT-i (Variable Valve Timing with intelligence) là một trong những công nghệ tiên tiến trong ngành công nghiệp ô tô. Công nghệ này cho phép điều chỉnh thời điểm mở và đóng van, từ đó tối ưu hóa hiệu suất động cơ. Hệ thống VVT-i giúp tăng công suất động cơ từ 7-10% và giảm tiêu hao nhiên liệu từ 4-5%. Điều này không chỉ mang lại lợi ích về hiệu suất mà còn giảm thiểu ô nhiễm môi trường do khí thải. Việc áp dụng công nghệ này trong thiết kế động cơ phun xăng đã trở thành xu hướng phổ biến trong các mẫu xe hiện đại, đặc biệt là các dòng xe của Toyota. Hệ thống VVT-i được trang bị trên động cơ Toyota Yaris 1SZ-FE, một động cơ nhỏ gọn, dễ di chuyển, rất phù hợp cho việc giảng dạy và nghiên cứu.

1.1. Lợi ích của hệ thống VVT i

Hệ thống VVT-i mang lại nhiều lợi ích cho động cơ phun xăng. Đầu tiên, nó giúp tăng cường công suất động cơ, cho phép xe hoạt động mạnh mẽ hơn. Thứ hai, việc giảm tiêu hao nhiên liệu giúp tiết kiệm chi phí cho người sử dụng. Cuối cùng, giảm thiểu ô nhiễm môi trường là một trong những ưu điểm nổi bật của công nghệ này. Các nghiên cứu cho thấy động cơ trang bị VVT-i có thể giảm lượng khí thải độc hại, góp phần bảo vệ môi trường. Điều này rất quan trọng trong bối cảnh hiện nay khi mà ô nhiễm không khí đang trở thành vấn đề nghiêm trọng tại nhiều thành phố lớn.

II. Thiết kế mô hình động cơ phun xăng VVT i

Việc thiết kế mô hình động cơ phun xăng VVT-i tại HCMUTE không chỉ nhằm mục đích nghiên cứu mà còn phục vụ cho công tác giảng dạy. Mô hình này được chế tạo dựa trên động cơ Toyota Yaris 1SZ-FE, với các hệ thống như VVT-i, hệ thống khởi động, và các cảm biến được mô phỏng bằng phần mềm Macromedia Flash. Mô hình giúp sinh viên có cái nhìn trực quan về cấu trúc và nguyên lý hoạt động của động cơ phun xăng. Qua đó, sinh viên có thể hiểu rõ hơn về các hệ thống điều khiển và cảm biến, từ đó nâng cao khả năng thực hành và nghiên cứu của mình trong lĩnh vực công nghệ ô tô.

2.1. Quy trình thiết kế mô hình

Quy trình thiết kế mô hình động cơ phun xăng VVT-i bao gồm nhiều bước quan trọng. Đầu tiên, cần xác định các yêu cầu kỹ thuật và mục tiêu của mô hình. Sau đó, tiến hành thiết kế sơ đồ tổng thể của hệ thống, bao gồm các thành phần như ECU, cảm biến, và các mạch điện điều khiển. Tiếp theo, mô hình được chế tạo và lắp ráp, đảm bảo các bộ phận hoạt động đồng bộ với nhau. Cuối cùng, mô hình được kiểm tra và hiệu chỉnh để đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong việc giảng dạy. Việc sử dụng phần mềm Macromedia Flash để mô phỏng các hệ thống giúp sinh viên dễ dàng hình dung và hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động của động cơ.

III. Biên soạn bài giảng tích hợp cho động cơ phun xăng VVT i

Bài giảng tích hợp cho động cơ phun xăng VVT-i được biên soạn nhằm cung cấp cho sinh viên những kiến thức cần thiết về sửa chữa và bảo trì hệ thống điện động cơ. Nội dung bài giảng bao gồm các chủ đề như kiểm tra mạch nguồn, cảm biến, và các hệ thống điều khiển. Mỗi bài giảng được thiết kế để sinh viên có thể thực hành trực tiếp trên mô hình, từ đó nâng cao khả năng thực hành và hiểu biết về động cơ phun xăng. Việc biên soạn bài giảng tích hợp không chỉ giúp sinh viên nắm vững lý thuyết mà còn phát triển kỹ năng thực hành, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của ngành công nghiệp ô tô.

3.1. Nội dung bài giảng

Nội dung bài giảng tích hợp bao gồm nhiều chủ đề quan trọng liên quan đến động cơ phun xăng VVT-i. Mỗi bài giảng được thiết kế để sinh viên có thể thực hành kiểm tra và sửa chữa các hệ thống điện động cơ. Các chủ đề như kiểm tra cảm biến, mạch điều khiển, và hệ thống khởi động được trình bày một cách chi tiết, giúp sinh viên hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động của từng bộ phận. Ngoài ra, việc sử dụng mô hình động cơ phun xăng VVT-i trong giảng dạy giúp sinh viên có cái nhìn thực tế và áp dụng kiến thức vào thực tiễn, từ đó nâng cao chất lượng đào tạo trong ngành công nghệ ô tô.

IV. Đánh giá và ứng dụng thực tiễn

Đánh giá mô hình và bài giảng tích hợp cho động cơ phun xăng VVT-i cho thấy tính hiệu quả trong việc nâng cao chất lượng đào tạo. Mô hình không chỉ giúp sinh viên hiểu rõ hơn về cấu trúc và nguyên lý hoạt động của động cơ mà còn phát triển kỹ năng thực hành. Việc áp dụng công nghệ VVT-i trong giảng dạy cũng giúp sinh viên nắm bắt được xu hướng công nghệ hiện đại trong ngành ô tô. Điều này không chỉ đáp ứng nhu cầu của thị trường lao động mà còn góp phần nâng cao chất lượng nguồn nhân lực trong lĩnh vực công nghệ ô tô.

4.1. Giá trị thực tiễn của nghiên cứu

Nghiên cứu về thiết kế mô hình và bài giảng cho động cơ phun xăng VVT-i có giá trị thực tiễn cao. Nó không chỉ giúp sinh viên nắm vững kiến thức lý thuyết mà còn phát triển kỹ năng thực hành cần thiết cho công việc sau này. Mô hình động cơ phun xăng VVT-i được sử dụng trong giảng dạy giúp sinh viên có cái nhìn trực quan và thực tế về các hệ thống điều khiển và cảm biến. Điều này rất quan trọng trong bối cảnh ngành công nghiệp ô tô đang phát triển mạnh mẽ và yêu cầu nguồn nhân lực chất lượng cao.

Luận văn thạc sĩ HCMUTE: Thiết kế mô hình và bài giảng cho động cơ phun xăng VVT-i