Đang tải...

Cơ bản Khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4g63 trên xe mitsubishi jolie.

Thảo luận trong 'Động cơ' bắt đầu bởi hinhsu89, 24/3/14.

Thành viên đang xem bài viết (Users: 0, Guests: 0)

  1. hinhsu89
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    20/11/13
    Số km:
    280
    Được đổ xăng:
    152
    Mã lực:
    76
    Giới tính:
    Nam
    Xăng dự trữ:
    2,287 lít xăng
    MỤC LỤC
    Trang
    Lời nói đầu 3
    1: Mục đích ý nghĩa của đề tài 4
    1.1: Mục đích 4
    1.2: Ý nghĩa 4
    2: Giới thiệu chung về động cơ 4G63 5
    2.1.Nhóm piston – trục khủy – thanh truyền 7
    2.2. Cơ cấu phối khí 7
    2.3. Hệ thống nhiên liệu 8
    2.4. Hệ thống làm mát 10
    2.5. Hệ thống bôi trơn 11
    2.6. Hệ thống đánh lửa 12
    2.7. Hệ thống khởi động 12
    3. Tổng quan về hệ thống nhiên liệu động cơ xăng 13
    3.1. Nhiệm vụ 13
    3.2 Các yêu cầu của hỗn hợp cháy 13
    3.3. Phân loại hệ thống nhiên liệu 14
    3.3.1. Phân loại theo hệ thống dùng chế hòa khí 14
    3.3.2. Phân loại theo hệ thống phun xăng 24
    4.Khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G63 trên xe Mitsubishi JOLIE 33
    4.1. Sơ đồ làm việc tổng quát của hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G63 33
    4.1.1.Hoạt động của hệ thống 33
    4.1.2. Cơ cấu chấp hành của hệ thống 35
    4.1.3. Hệ thống cung cấp không khí động cơ 4G63 40
    4.2. Hệ thống điều khiển điện tử động cơ 4G63 42
    4.2.1. Đặc điểm chung 42
    4.2.2. Sơ đồ nguyên lý điều khiển phun nhiên liệu 43
    4.2.3. Các cảm biến 43
    4.2.4.ECU (Electronic Control Unit) 53
    4.2.5. Chức năng hoạt động cơ bản của ECU 56
    4.3. Tính toán thời gian phun 65
    5. Đặc điểm, nguyên lý làm việc của hệ thống tự chuẩn đoán động cơ 4G63 67
    5.1. Đặc điểm chung 67
    5.2. Khái quát về hệ thống tự chuẩn đoán động cơ 4G63 67
    5.3. Hoạt động của đèn chuẩn đoán 68
    5.4. Đọc và xóa mã chuẩn đoán 68
    5.4.1. Chẩn đoán bằng chế độ tự động 68
    5.4.2. Chẩn đoán hệ thống với thiết bị chẩn đoán chuyên dùng MUT–II 69
    5.5. Trình tự và nội dung kiểm tra bằng cách sử dụng danh mục dữ liệu của MUT-II và kiểm tra cơ cấu chấp hành 73
    5.5.1. Trình tự thao tác 73
    5.5.2. Bảng danh sách dữ liệu 73
    5.5.3. Bảng kiểm tra bộ phận công tác 78
    5.5.4. Bảng kiểm tra các mã chuẩn đoán của hệ thống MPI động cơ 4G63 79
    6.Kết luận. 86
    Tài liệu tham khảo 87



























    LỚI NÓI ĐẦU

    Trong xu thế phát triển của thế giới ngày nay nói chung, và của VIỆT NAM nói riêng thì ngành công nghiệp ô tô là một ngành không thể thiếu và đóng vai trò hết sức quan trọng. Nó giúp nền công nghiệp chung của cả thế giới phát triển, đồng thời nó là phương tiện chuyên chở đáp ứng nhu cầu vận tải và đi lại của con người, nó đóng vai trò quan trọng và thúc đẩy tất cả các ngành nghề và dịch vụ khác cùng phát triển theo.
    Nắm rõ được tầm quan trọng của ngành nghề và sự đam mê của bản thân, khi sắp tốt nghiệp đại học để trở thành một kỹ sư của ngành ô tô, thì việc củng cố và bồi bổ thêm kiến thức chuyên ngành là hết sức quan trọng, và qua đợt thưc tập tốt nghiệp vừa rồi em có cơ hội được tiếp xúc trực tiếp với nhiều dòng xe của các hãng khác nhau, đặc biệt được thực hành và tìm hiểu nhiều nhất trên các loại xe của hãng MITSUBISHI. Chính vì vậy em đã chọn đề tài tốt nghiệp: Khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G63 trên xe Mitsubishi JOLIE.
    Do kiến thức của bản thân còn hạn chế, kinh nghiệm chưa nhiều và thời gian có hạn nên đồ án này của em không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong thầy giáo hướng dẫn và các thầy cô trong bộ môn tận tình chỉ bảo thêm để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
    Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn PGS.TS:Trần Văn Nam, cùng các thầy cô giáo trong bộ môn đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.



    Đà nẵng 05 tháng 3 năm 2009
    Sinh viên thực hiện.

    Trương Quang Đông





    1: Mục đích ý nghĩa của đề tài
    1.1: Mục đích
    Tìm hiểu hệ thống cung cấp nhiên liệu MPI phun xăng đa điểm của động cơ, sẽ giúp chúng ta thấy rõ hơn sự ưu việt của phun xăng điện tử, đồng thời củng cố và bổ sung kiến thức về chuyên nghành.
    - Tìm hiểu, nắm vững cấu tạo của từng chi tiết, cụm chi tiết của hệ thống cung cấp nhiên liệu để từ đó rút ra những ưu nhược điểm và tìm cách khắc phục, cải tiến, phát triển chúng ngày càng tối ưu hơn.
    - Củng cố, bổ sung và tìm hiểu thêm kiến thức về điện, điện tử trên hệ thống.
    - Hiểu rõ nguyên lý làm việc, nắm vững quy trình tháo lắp của từng chi tiết, cụm chi tiết lắp trên hệ thống, để có đủ kiến thức chuẩn đoán và phát hiện những hư hỏng thường gặp.
    - Tiếp cận và làm quen với việc chuẩn đoán hư hỏng của xe bằng các thiết bị hiện đại, máy vi tính, thiết bị thử MUT II, MUT III ... thông qua các mã lỗi.
    1.2: Ý nghĩa
    Hệ thống cung cấp nhiên liệu là một trong những hệ thống quan trọng nhất của động cơ, và cũng là một trong những hệ thống được quan tâm hàng đầu của các nhà nghiên cứu và chế tạo động cơ, trước các yêu cầu hết sức khắt khe về tiết kiệm nhiên liệu và giảm lượng khí thải. Nghiên cứu và khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu sẽ giúp chúng ta nắm vững những kiến thức cơ bản để nâng cao hiệu quả khi sử dụng, khai thác, sửa chữa, cải tiến và chế tạo chúng. Ngoài ra nó còn bổ sung thêm nguồn tài liệu để phục vụ học tập và công tác sau này.














    2: Giới thiệu chung về động cơ 4G63
    Xe MITSUBISHI JOLIE là loại xe du lịch 8 chỗ ngồi, dùng cho gia đình và cơ quan….sử dụng loại động cơ 4G63, được hãng MITSUBISHI sản xuất đưa ra thị trường sử dụng vào năm 2004 sau đó được cải tiến thành JOLIE MB và JOLIE SS vào năm 2006 và cho đến nay loại xe này đã được sử dụng rất tốt và đạt hiệu quả cao về tính kinh tế và tiện ích phục vụ đời sống sinh hoạt và đi lại của con người.
    Hệ thống nhiên liệu dùng trên xe là loại phun xăng đa điểm MPI (multipoint fuel injection) mỗi xi lanh có 1 vòi phun tương ứng.


















    Hình 2-1: Mặt cắt dọc động cơ 4G63.
    1: Quạt làm mát; 2: Áo nước; 3: Buly; 4: Catte dầu; 5: Trục khủy; 6: Bánh đà; 7: Thanh truyền; 8: Thông hơi động cơ; 9: Ống tháo lắp buzi; 10: Trục cam; 11: Nắp động cơ; 12: Bộ chia điện.




















    Hình 2-2: Mặt cắt ngang động cơ.
    13: Máy khởi động; 14:Buzi ; 15: Trục cam; 16: Trục cò mổ; 17: Suppap; 18: Que thăm dầu.
    Động cơ gồm 4 xylanh thẳng hàng với thứ tự làm việc là 1- 3- 4 -2 , có 16 van nhưng chỉ sử dụng một cam đặt phía trên SOHC. Động cơ sử dụng hệ thống phun xăng điện tử đa điểm - MPI, phun nhiện liệu trên đường ống nạp tối ưu với mọi chế độ hoạt động của động cơ.
    Công suất động cơ 90.5 KW, số vòng quay lớn 5500 vòng/phút, tỷ số nén cao 9.5, Động cơ 4G63 sử dụng loại buồng cháy thống nhất, động cơ được chế tạo với kích thước nhỏ gọn mang tính cộng nghệ cao. Nắp quy lát được đúc bằng hợp kim nhôm nhẹ, có một trục cam được bố trí trên đầu quy lát.
    Thân máy cũng giống các động cơ lắp trên các xe du lịch khác, ở chỗ chế tạo bằng thép hợp kim tốt, có bố trí hệ thống bôi trơn và hệ thống làm mát phù hợp, có gân tăng cứng nhằm tạo sự cứng vững.



    Bảng 2-1. Các thông số kỹ thuật của động cơ 4G63
    Hạng mục4G63Thể tích công tác ml1.997Đường kính x hành trình (piston) mm85.0 x 88.0Tỷ số nén9.5Buồng đốtKiểu thống nhấtBố trí camSOHC (cam đơn)Số valveHút8Xả8

    Thời điểm đóng mở van
    HútMởBTDC 160ĐóngABDC 530
    XảMởBBDC 500ĐóngATDC 160Hệ thống nhiên liệuPhun nhiên liệu đa điểm điều khiển điện tử - MPI (Multipoint fuel injection)Con độiKiểu con lăn
    2.1.Nhóm piston – trục khủy – thanh truyền
    Piston được làm bằng hợp kim nhôm, đỉnh piston bằng để tránh tổn thất nhiệt. Sécmăng số 1, 2 có phân biệt mặt trên, dưới. Khi lắp phải đảm bảo lắp mặt có đánh dấu lên trên.
    Thanh truyền được đúc bằng thép hợp kim, kết cấu thanh truyền được mô tả trên hình 2. Thanh truyền có các kích thước cơ bản sau: đường kính đầu to Dđt = 45 mm; đường kính đâu nhỏ dđn = 22 mm; chiều dài L= 150 mm.
    Trục khuỷu động cơ có đường dầu đi bôi trơn các bạc lót và cổ trục. Đây là loại trục khuỷu đủ cổ. Các kích thước cỏ bản: chiều dài toàn bộ; đường kính chốt khuỷu dc= 44,98 mm, đường kính cổ trục chính d = 57 mm.
    2.2. Cơ cấu phối khí
    Cơ cấu phối khí là cơ cấu có nhiệm vụ nạp đầy không khí – nhiện liệu và thải sạch khí cháy ra khỏi buồng đốt đúng chất lượng, đúng thời điểm.
    Cơ cấu phối khí dùng một trục cam đặt trên nắp máy được dẫn động bởi đai răng, tuy vậy vẫn tồn tại khe hở nhiệt. Các thông số điều chỉnh khe hở nhiệt được trình bày ở bảng 2. Cò mổ loại con lăn dùng 1 vòng bi kim giúp giảm ma sát, do đó cải thiện được tính kinh tế nhiên liệu. Cơ cấu phối khí có 16 xupap, mỗi xylanh có 4 xupáp bao gồm 2 xupáp nạp và 2 xupáp thải nhằm nạp đầy hòa khí thải sạch khí cháy tạo điều kiện cho quá trình cháy tối ưu.
    Bảng 2-2: Thông số điều chỉnh khe hở nhiệt (giá trị chuẩn động cơ nguội)
    Xupáp nạpXupáp xảKhe hở tiêu chuẩn,
    Kì nạp , mm0,10,2Khe hở tiêu chuẩn,
    Kì thải , mm0,10,2
    2.3. Hệ thống nhiên liệu
    Hệ thống nhiên liệu động cơ 4G63 là hệ thống phun xăng đa điểm điều khiển bằng điện tử. Lượng nhiên liệu được cung cấp vào xy lanh phụ thuộc vào tình trạng hoạt động của động cơ.Các tín hiệu từ các cảm biến gửi về ECU dưới dạng các xung điện áp và được ECU tính toán và ra lệnh cho cơ cấu chấp hành là vòi phun điện từ.
    Khả năng điều khiển tốt, công suất động cơ tăng, giảm tiêu hao nhiên liệu.
    Lượng không khí nạp được lọc sạch khi đi qua lọc không khí và được đo bởi cảm biến lưu lượng không khí. Tỷ lệ hoà trộn được ECU tính toán và hoà trộn theo tỷ lệ phù hợp nhất. Có cảm biến ôxy ở đường ống xả để cảm nhận lượng ôxy dư, điều khiển lượng phun nhiên liệu vào tốt hơn.













    2.3.1. Sơ đồ kết cấu chung của hệ thống cung cấp nhiên liệu

    Hình 2-3: Sơ đồ kết cấu hệ thống phun xăng điện tử động cơ 4G63 của xe JOLIE.
    1:cảm biến oxy; 2: cảm biến tốc độ xe; 3:cảm biến nhiệt độ nước làm mát; 4;kim phun; 5:đường vào bơm nhiên liệu; 6:cảm biến vị trí trục cam; 7:đường đến thùng nhiên liệu; 8:pCV van; 9: van tuần hoàn khí xả; 10:van điều khiển tuần hoàn khí xả; 11:lọc điện từ; 12:hộp thiếc; 13:lọc không khí; 14:cảm biến đo gió; 15:cảm biến nhiệt độ khí nạp; 18:cảm biến áp suất khí nạp; 16:bộ phận điều khiển tốc độ cầm chừng;17: cảm biến vị trí bướm ga; 19: đường không khí vào.
    2.3.2. Sơ đồ nguyên lý điều khiển phun nhiên liệu













    2.4. Hệ thống làm mát
    Hệ thống làm mát động cơ được thiết kế giữ cho mọi chi tiết của máy có nhiệt độ thích hợp trong bất kỳ điều kiện vận hành nào .
    Phương pháp làm mát bằng nước. Thuộc loại lưu thông cưỡng bức do áp suất, bơm nước tạo áp suất cho nước làm mát và lưu thông nước đi khắp động cơ. Nếu nhiệt độ làm mát cao hơn nhiệt độ quy định, van hằng nhiệt sẽ mở để để nước làm mát đi qua bộ tản nhiệt và được làm mát bằng gió. Bơm nước là loại ly tâm và được dẫn động bằng đai từ trục khủy. Bộ tản nhiệt là loại cạnh xếp dòng chảy xuôi.
    Tổng lượng nước làm mát được sử dụng là 8.0 (lít)

    Bảng 2-3: Các thông số tiêu chuẩn của hệ thống làm mát.
    Hạng mụcGiá trị tiêu chuẩnGiới hạnÁp suất mở nắp bộ tản nhiệt kPa74 - 103 64Phạm vi nồng độ chất phụ gia trong radiator %30 - 60
    Van hằng nhiệtNhiệt độ mở van của(VHN) 0C82 1.5Nhiệt độ mở van hoàn toàn của(VHN) 0C
    95Độ nâng van (ở 950C ) mm8 hoặc hơn


    Hình 2-5:Hệ thống làm mát động cơ 4G63
    1: Két nước; 2:Van hằng nhiệt; 3: Đường nước đến cổ họng gió; 4: Đường nước về

    2.5. Hệ thống bôi trơn
    Hệ thống bôi trơn kiểu cưỡng bức hoàn toàn, dùng để đưa dầu bôi trơn và làm mát các bề mặt ma sát của các chi tiết chuyển động của động cơ.
    Hệ thống bôi trơn gồm: Bơm dầu, bầu lọc dầu, cácte dầu, các đường ống dẫn dầu sẽ từ cácte được hút bằng bơm dầu, qua lọc dầu, vào các đường dầu dọc thân máy vào trục khuỷu, lên trục cam, từ trục khuỷu vào các bạc biên, theo các lỗ phun lên thành xylanh, từ trục cam vào các bạc trục cam, rồi theo các đường dẫn dầu tự chảy về cácte.
    Hình 2-6: Sơ đồ hệ thống bôi trơn.
    1: Phao dầu; 2: Bơm bánh răng; 3: Bu ly đầu trục khủy; 4: Lọc dầu toàn phần; 5: Bộ điều chỉnh góc mở sớm; 6: Bánh răng dẫn động cam; 7:Đường tâm trục cam; 8:Trục cam; 9:Lỗ đổ dầu;10:Xy lanh; 11:Xúp páp; 12:piston;13:Thanh truyền;14:Trục khuỷu.
    Bơm dầu là bơm bánh răng ăn khớp trong. Trong điều kiện động cơ chạy không tải, đã nóng máy áp suất nhớt đạt tới 147kpa(1.5kg/cm2).Công tắc áp suất nhớt được vặn chặt bằng ren ở gần lọc nhớt. Khi áp suất nhớt giảm xuống dưới 0.5kg/cm2, đèn cảnh báo áp suất nhớt sẽ bật sáng.
    Tổng lượng dầu bôi trơn sử dụng trong động cơ là 4.3 (lít)


    2.6. Hệ thống đánh lửa
    Khi dòng điện sơ cấp ngắt đột ngột trong bôbin thì điện áp cao xuất hiện bên thứ cấp của bôbin. Bộ chia điện phân phối điện áp cao đến buzi thích hợp thứ tự đánh lửa động cơ là các xylinder 1-3-4-2.
    Tia lửa điện áp cao đốt cháy hỗn hợp không khí nhiên liệu nén trong buồng đốt qua các buzi.
    Bộ engine-ECU cung cấp và ngắt dòng sơ cấp của bôbin để điều khiển thời điểm đánh lửa.
    Bộ engine-ECU xác định vị trí trục khủy bởi cảm biến góc quay trục khủy được lắp vào trong bộ chia điện để tạo ra tia lửa ở thời điểm thích hợp cho tình trạng hoạt động của động cơ.
    Khi động cơ nguội và hoạt động ở nơi có độ cao, thì thời điểm đánh lửa được thực hiện sớm hơn mục đích làm tối ưu hóa tình trạng hoạt động của động cơ trong những điều kiện khác nhau.
    SƠ ĐỒ CỦA HỆ THỐNG.

    Hình 2-7: Sơ đồ hệ thống đánh lửa
    1: Cảm biến lưu lượng khí nạp; 2: cảm biến nhiệt độ khí nạp; 3: cảm biến áp suất khí nạp; 4: cảm biến nhiệt độ nước làm mát; 5: công tắc không tải; 6: cảm biens tốc độ xe; 7: công tắc đánh lửa; 8: cảm biến vị trí trục cam; 9: cảm biến vị trí trục khủy; 10: các điểm đánh lửa; 11: bộ phân phối; 12: transistor công suất; 13: cuận thứ cấp; 14: cuận sơ cấp; 15: công tắc khởi động; 16: ácquy.
    2.7. Hệ thống khởi động
    Nếu vặn công tắc đánh lửa đến vị trí START, dòng điện sẽ đi qua cuộn dây hút và giữ nằm bên trong bộ chuyển mạch và kéo tiếp điểm vào. Khi tiếp điểm bị kéo vào, nó sẽ kéo cần đẩy ép cuộn dây khởi động vào. Mặt khác việc kéo tiếp điểm sẽ nối mạch bộ chuyển mạch, nối cực B vào cực M để cung cấp điện cho bánh răng nhỏ động cơ khởi động. Khi công tắc đánh lửa trở lại vị trí “ON” sau khi khởi động cho động cơ đã chạy, bánh răng khởi động nhả khỏi vành răng bánh đà. Bộ ly hợp quá tốc được lắp giữa bánh răng và trục ro to phần ứng để tránh hư bộ khởi động.


    Hình 2-8: Sơ đồ hệ thống khởi động.
    1: Công tắc đánh lửa; 2: cuộn dây hút; 3: cuộn dây giữ; 4: tiếp điểm; 5: cần đẩy; 6: bộ ly hợp quá tốc; 7: trục bánh răng máy khởi động; 8: cuộn dây từ; 9: lõi thép; 10: chổi than.
    Máy khởi động quay, kéo trục khuỷu của động cơ quay theo. Khi động cơ đã nổ thì người lái nhả khóa điện, các chi tiết trở về trạng thái ban đầu dưới tác dụng của lò xo hồi vị.
    3. Tổng quan về hệ thống nhiên liệu động cơ xăng
    3.1. Nhiệm vụ
    Chuẩn bị và cung cấp hỗn hợp hơi xăng và không khí cho động cơ, đảm bảo số lượng và thành phần của hỗn hợp không khí và nhiên liệu luôn phù hợp với chế độ làm việc của động cơ.
    Hệ thống nhiên liệu của động cơ xăng bao gồm các thiết bị: thùng xăng, bơm xăng, lọc xăng,... Đối với hệ thống phun nhiên liệu điều khiển điện tử còn có ống phân phối, vòi phun chính, vòi phun khởi động lạnh, bộ điều áp, bộ giảm chấn áp suất nhiên liệu, hệ thống điều khiển kim phun, ECU động cơ.
    3.2 Các yêu cầu của hỗn hợp cháy
    3.2.1. Yêu cầu nhiên liệu
    - Có tính bay hơi tốt.
    - Hạt phải nhỏ và phần lớn ở dạng hơi.
    - Tính lưu động ở nhiệt độ thấp tốt.
    - Tính chống cháy kích nổ cao.
    3.2 .2. Tỉ lệ hỗn hợp
    - Có thành phần hỗn hợp thích ứng với từng chế độ làm việc của động cơ.
    - Hỗn hợp phải đồng nhất trong xylanh và như nhau với mỗi xylanh.
    - Đáp ứng từng chế độ làm việc của động cơ, thời gian hình thành hỗn hợp phải đảm bảo tốc độ (không dài quá không ngắn quá ).
    - Hỗn hợp cung cấp phải đáp ứng với ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường và nhiệt độ động cơ.
    - Thành phần nhiên liệu phải đảm bảo giúp cho sự hình thành hỗn hợp tốt.
    3.3. Phân loại hệ thống nhiên liệu
    3.3.1. Phân loại theo hệ thống dùng chế hòa khí
    - Hệ thống điều chỉnh độ chân không ở họng.
    - Hệ thống có ziclơ bổ sung.
    - Hệ thống điều chỉnh độ chân không ở ziclơ chính.
    Nguyên lý hoạt động của hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng chế hòa khí
    Trên các động cơ xăng cổ điển việc tạo hỗn hợp nhiên liệu không khí đều ở bên ngoài động cơ một cách thích hợp trong một thiết bị riêng trước khi đưa vào buồng cháy động cơ gọi là bộ chế hoà khí. Các bộ chế hoà khí hiện nay được chia ra làm ba loại sau.
    - Loại bốc hơi.
    - Loại hút đơn giản.
    - Loại hút hiện đại.
    - Loại hút kết hợp với điều khiển điện tử.
    - Loại phun.
    a. Chế hòa khí bốc hơi .
    Chế hoà khí bốc hơi chỉ dùng cho loại xăng dễ bốc hơi. Nguyên lý hoạt động của nó như sau:
    - Sơ đồ nguyên lý:




    Hình 3-1: Sơ đồ bộ chế hoà khí bốc hơi.
    1 : Họng; 2 : Bầu xăng; 3:Ống nạp; 4:Bướm ga
    Xăng được đưa từ thùng chứa đến bầu xăng (2) của bộ chế hoà khí. Trong hành trình hút của động cơ không khí theo đường ống (1) lướt qua mặt xăng của bầu xăng (2), ở đây không khí hòa trộn với hơi xăng tạo thành hỗn hợp giữa hơi xăng và không khí. Sau đó hỗn hợp đi qua đường ống nạp (3), bướm ga (4) và được hút vào động cơ. Bướm ga (4) có nhiệm vụ dùng để điểu chỉnh lượng hòa khí nạp vào động cơ. Muốn điều chỉnh nồng độ của khí hỗn hợp tức là điều chỉnh thành phần hơi nhiên liệu chứa trong hỗn hợp phải thay đổi thể tích phần không gian bên trên giữa mặt xăng và thành của bầu xăng (2).
    Ưu điểm chính của loại chế hoà khí bốc hơi là hơi xăng và hỗn hợp không khí hỗn hợp với nhau rất đều. Nhưng loại này lại có rất nhiều khuyết điểm, rất cồng kềnh, dễ sinh hoả hoạn, rất nhạy cảm với mọi thay đổi của điều kiện khí trời, lúc động cơ chạy phải luôn điều chỉnh vì vậy hiện nay không dùng nữa.
    b. Chế hòa khí hút đơn giản.
    Sơ đồ nguyên lý: (hình 12)


    Không khí từ khí trời được hút qua bầu lọc vào đường ống nạp (7) qua họng (9) của bộ chế hoà khí họng (9) làm cho đường ống bị thắt lại vì vậy tạo nên độ chân không khi không khí đi qua họng. Chỗ tiết diện lưu thông nhỏ nhất của họng là nơi có độ chân không lớn nhất. Vòi phun (8) được đặt tại tiết diện lưu thông nhỏ nhất của họng. Nhiên liệu từ buồng phao (4) qua ziclơ (6) được dẫn động tới vòi phun. Nhờ có độ chân không ở họng nhiên liệu được hút khỏi vòi phun và được xé thành những hạt sương mù nhỏ hỗn hợp với dòng không khí đi qua họng vào động cơ. Để bộ chế hoà khí làm việc chính xác thì nhiên liệu trong buồng phao luôn luôn ở mức cố định vì vậy trong buồng phao có đặt phao (5). Nếu mức nhiên liệu trong buồng phao hạ xuống thì phao (5) cũng hạ theo, van kim (3) rời khỏi đế van làm cho nhiên liệu từ đường ống (2) đi vào buồng phao. Phía sau họng còn có bướm ga (1) dùng để điều chỉnh số lượng hỗn hợp đưa vào động cơ.
    Để chứng minh tại họng của bộ CHK vận tốc tăng lên và áp suất tại họng giảm đi, từ sơ đồ của bộ CHK và vì độ chân không tại họng của bộ CHK thường Ph không quá 2000 (mm) cột nước ( 20 KPa ) khi động cơ hoạt động ở chế độ cực đại và mở hết bướm ga. Như vậy Ph biến động từ 0 đến 20 KPa . Vì vậy có thể bỏ qua tính chịu nén của không khí và coi lưu động của không khí như của chất lỏng không chịu nén, chuyển động liên tục, ổn định.

    Ta có sơ đồ sau.


    Xét tại 2 mặt cắt (0-0) và (H-H). Ap dụng phương trình liên tục của dòng chảy ổn định ( lưu lượng tại các mặt cắt không đổi ) ta có.
    V0.S0 = VH.SH = Q = const (1)
    V0, VH là vận tốc của dòng khí tại mặt cắt (0-0) và (H-H)
    S0, SH là diện tích tiết diện của họng tại 2 mặt cắt trên.
    Từ phương trình trên ta thấy rằng tại (H-H) thì Sh vì vậy Vh , nên vận tốc tại họng tăng lên..
    Với dòng chảy dừng của một lưu chất không chịu nén, qua 2 mặt cắt (0- 0) và (H-H) ta có thể viết phương trình Bernoullie dưới dạng sau.( xuất phát từ định luật bảo toàn năng lượng).
    = (2)
    Vì mật độ không khí và khoảng cách chiều cao 2 tiết diện quá nhỏ nên ta lược bỏ thế năng giữa 2 mặt cắt.
    quá nhỏ bỏ qua
    và sai lệch quá nhỏ bỏ qua.
    V0: Vận tốc dòng khí tại mặt cắt (0-0).
    P0: Áp suất khí trời.
    Ph: Áp suất tại họng.
    Vh: Vận tốc tại họng.
    Từ phương trình (2) ta thấy tại họng Vh và Ph vậy áp suất tại họng giảm so với áp suất khí trời P0. Nên độ chênh áp là: Ph = P0 - Ph ( phụ thuộc vào độ mở bướm ga của bộ CHK ), đây chính là độ chân không ở họng.
    - Xét đặc tính của bộ chế hòa khí đơn giản.
    Đặc tính của bộ CHK dùng để đánh giá sự hoạt động của bộ CHK khi thay đổi chế độ làm việc của động cơ. Nó là hàm số thể hiện mối liên hệ giữa hệ số dư lượng không khí ( ) của hòa khí với một trong các thông số đặc trưng cho lưu lượng của hòa khí được bộ CHK chuẩn bị và cung cấp cho động cơ.
    Có thể là lưu lượng không khí: Gk
    Độ chân không ở họng : Ph
    Công suất của động cơ : Ne

    Từ những tính toán ta tính được.
    . .
    Trong đó: = const.

    . - là biến số phụ thuộc Ph.
    Khi Ph tăng dần từ Ph¬ = h. .g đến độ chân không tuyệt đối thì giảm từ + đến sát 1 còn cũng giảm.

    Ta có đường đặc tính sau.

    Hình 3-3: Đặc tính của bộ chế hòa khí đơn giản.
    Hệ số dư lượng không khí của hòa khí trong bộ chế hòa khí đơn giản sẽ giảm dần ( tức hòa khí đậm dần lên ) khi tăng độ chân không ở họng hoặc tăng lưu lượng không khí qua họng. Trên thực tế, mật độ không khí giảm dần khi tăng Ph trong khi đó hầu như không thay đổi, đó là lý do chính làm cho hòa khí đậm dần khi tăng Ph.
    Mặt khác khi xây dựng đường đặc tính của bộ chế hòa khí lý tưởng tức là xây dựng sự biến thiên của thành phần hòa khí trên tọa độ - Gh hoặc - Ph theo công suất cực đại hoặc theo suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất ta được đồ thị.

    Hình 3-4: Đặc tính của bộ chế hòa khí lý tưởng. I- giới hạn không tải
    Đây là đồ thị - Gk thể hiện biến thiên của theo Gk ( tính theo % lưu lượng không khí khi mở hoàn toàn bướm ga ) ở chế độ công suất cực đại (đường 2 ) và suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất (đường 3).
    Trong thực tế sử dụng, người ta chỉ đòi hỏi công suất cực đại khi mở 100% bướm ga (điểm 1) còn lại tất cả các vị trí đóng nhỏ bướm ga cần điều chỉnh để động cơ hoạt động với thành phần hòa khí đảm bảo tiết kiệm nhiên liệu. Vì vậy mối quan hệ lý tưởng nhất giữa và Gk sẽ là đường 4, đó chính là đặc tính của bộ chế hòa khí lý tưởng khi chạy ở một số vòng quay nhất định.
    c. Chế hòa khí hút hiện đại.
    So sánh đặc tính của bộ CHK đơn giản và bộ chế hòa khí lý tưởng ta thấy rằng: Bộ chế hòa khí đơn giản không thể chuẩn bị hòa khí cho động cơ với thành phần tốt nhất ở mọi chế độ hoạt động. Do đó muốn hiệu chỉnh để được hình dạng sát với đặc tính của bộ chế hòa khí lý tưởng, thì trên cơ sở của bộ chế hòa khí đơn giản cần bổ sung thêm một số cơ cấu và hệ thống đảm bảo thỏa mãn các yêu cầu sau.
    - Ở chế độ không tải, muốn động cơ chạy ổn định cần có hòa khí đậm ( 0,4 0,8), và phải tạo điều kiện để xăng được phun tơi, phân bố đều và dễ bay hơi trong dòng khí nạp.
    - Khi bướm ga mở tương đối rộng cần cung cấp hòa khí tương đối loãng ( 1,07 1,15).
    - Để đạt công suất cực đại khi mở 100% bướm ga cần đảm bảo ( 0,75 0,9)
    Ngoài ra còn có các yêu càu phụ, đảm bảo động cơ hoạt động tốt trong các chế độ làm việc sau:
    - Khi khởi động lạnh ở tốc độ thấp cần hòa khí đậm ( 0,3 0,4 hoặc đậm hơn ) để dễ khởi động.
    - Khi cho ô tô bắt đầu lăn bánh, hoặc khi cần tăng tốc nhanh phải mở nhanh bướm ga để hút nhiều hòa khí vào xi lanh, những lúc ấy thường làm cho hòa khí bị nhạt ( do quán tính của xăng nhỏ hơn nhiều so với không khí làm cho tốc độ xăng đi vào động cơ chậm hơn ). Vì vậy, khi mở nhanh bướm ga, cần có biện pháp tức thời phun thêm xăng tới mức cần thiết để hòa khí khỏi nhạt, qua đó rút ngắn thời gian bắt đầu lăn bánh cũng như thời gian tăng tốc của ô tô và máy kéo.
    Những yêu cầu trên được thực hiện trong các hệ thống phun chính và hệ thống phụ của bộ chế hòa khí (hệ thống không tải, hệ thống làm đậm, bơm tăng tốc.v.v) . Vì vậy người ta sử dụng bộ CHK hiện đại để đảm bảo được các yêu cầu trên. Sau đây giới thiệu bộ chế hoà khí điển hình là K- 82.







    Hình 3-5: Cấu tạo bộ chế hòa khí K - 82.
    1: Thân buồng hoà trộn; 2:lõi không tải; 3: đường không tải; 4:lỗ khí; 5 và 10: đệm; 6: thân buồng phao; 7: van kim bơm tăng tốc; 8: lỗ trên thân jiclơ tăng tốc; 9: jiclơ tăng tốc; 11: họng nhỏ; 12: khe vành khuyên của họng nhỏ; 13: jiclơ không khí; 14: thân lắp bướm gió; 15: van an toàn trên bướm gió; 16: bướm gió; 17: cần gạt bướm gió; 18: lỗ không khí của hệ thống không tải; 19: lỗ không khí; 20: đường không khí; 21: vít điều chỉnh; 22: pittong làm đậm dẫn động chân không; 23: thanh ngang; 24: cán pittong; 25: nắp lọc; 26: lưới lọc; 27: van kim; 28: phao; 29: pittong của bơm tăng tốc dẫn động cơ khí ; 30: van bi; 31: đũa đẩy; 32:lỗ thông xăng; 33: đế van làm đậm; 39: jiclơ làm đậm dẫn động chân không; 40: đường xăng tăng tốc; 41: đường xăng chính; 42: jiclơ; 43: ống tạo bọt; 44: tay đòn bướm ga; 45: jiclơ chính; 46: đường thông điều khiển chân không; 47: bướm ga; 48: sơmi bao kín; 50: kim; 51: jiclơ không tải; 52: đũa.
    Bộ chế hoà khí K – 82, là bộ chế hoà khí cân bằng áp suất không gian trong buồng phao ăn thông với không gian phía sau bướm ga, qua đường 20 đảm bảo cho áp suất của 2 không gian này cân bằng với nhau, nhờ đó tình trạng của bình lọc khí (thông hay bí) không ảnh hưởng đến thành phần hoà khí, có hai họng, dòng khí hút xuống, có hệ thống phun chính được điều chỉnh nhờ giảm chênh áp trước và sau jiclơ chính 42. Có 2 hệ thống làm đậm : dẫn động cơ khí ( qua van 34 ) và dẫn động chân không ( qua van 50 và đế van 38 ); có bơm tăng tốc dẫn động cơ khí kéo pittong 29 ; có hệ thống không tải gồm jiclơ không tải 51, vit điều chỉnh 21, đường ống và lỗ phun không tải 4 ; có hệ thống khởi động gồm bướm gió 16, tay gạt 17 và van an toàn 15. Hệ thống chính và các hệ thống phụ kể trên phối hợp với nhau đảm bảo cung cấp hoà khí phù hợp cho mọi chế độ hoạt động của động cơ.
    d. Chế hòa khí hút kết hợp với điều khiển điện tử.













    Hình 3-6: Bộ chế hòa khí điều khiển bằng điện tử.
    1: Bướm ga; 2: cảm biến tốc độ mở bướm ga; 3: cần đẩy; 4: cơ cấu điều chỉnh độ mở bướm ga kiểu điện tử chân không; 5: cơ cấu điều khiển đóng mở bướm gió; 6: bướm gió; 7: cần đẩy; 8: kim điều chỉnh tiết diện thông qua ziclơ không khí không tải; 9: cảm biến nhiệt độ động cơ; 10: tín hiệu nhiệt độ động cơ; 11: tín hiệu tốc độ mở bướm ga; 12: tín hiệu vị trí màng đàn hồi của bộ điều chỉnh độ mở bướm ga kiểu điện tử chân không; 13: tín hiệu tốc độ vòng quay động cơ; 14: tín hiệu từ cảm biến Ôxy; 15: các tín hiệu ra bộ điều chỉnh độ mở bướm ga; 16: tín hiệu ra điều chỉnh độ mở bướm gió; 17: đầu phát tín hiệu ra; 18: bộ vi xử lý; 19: đầu thu nhận tín hiệu vào; 20: bộ điều khiển điện tử.
    Nguyên lý làm việc của chế hòa khí có trang bị điện tử.
    Để thỏa mãn những yêu cầu ngày càng cao đối với quá trình hình thành khí hỗn hợp, nhằm giảm suất tiêu hao nhiên liệu và độc hại trong khí xả cũng như cải thiện chất lượng làm việc ở mọi chế độ của động cơ, người ta đã trang bị các bộ phận điện tử cho bộ chế hòa khí, bộ chế hòa khí khi đó được gọi là bộ chế hòa khí điện tử. Sau đây là trình bày một bộ chế hòa khí có tên là Ecotronic của hãng Bosch-Pierburg. Về cơ bản bộ chế hòa khí điện tử gồm một bộ chế hòa khí thông thường, một bộ điều khiển điện tử 20 và các cơ cấu điều khiển 4 để thay đổi độ mở bướm ga 1 và cơ cầu điều khiển 5 để thay đổi độ mở bướm gió 6.
    Bộ điều khiển điện tử 20 gồm có các bộ phận chính sau: đầu nhận tín hiệu 19, bộ vi xử lý trung tâm 18 và đầu phát tín hiệu ra 17, tín hiệu vào sẽ được tiếp nhận và xử lý. Sau đó bộ điều khiển sẽ phát tín hiệu ra để điều khiển các cơ cấu chấp hành 4 và 5 nhằm tạo ra thành phần khí hỗn hợp tối ưu cho mọi chế độ làm việc của động cơ.
    Trong cơ cấu điều chỉnh độ mở bướm ga kiểu điện tử chân không 4, vị trí của màng đàn hồi được xác định bởi sự cân bằng giữa lực hút chân không sau bướm ga và lực phục hồi của lò xo. Độ chân không trong không gian phía trên màng được điều chỉnh nhờ hai nam châm điện điều chỉnh các van thông. Nhờ cần đẩy 3, màng đàn hồi xác định độ mở bướm ga 1. Vị trí của màng đàn hồi được ghi nhận và truyền tín hiệu về bộ điều khiển điện tử 20 qua đường 12.
    Khi động cơ khởi động bộ điều khiển đóng bướm gió và mở bướm ga ở một góc độ phù hợp. Hệ thống chính và hệ thống không tải cùng làm việc cho hỗn hợp đậm để khởi động giống như bộ chế hòa khí thông thường.
    Chế độ tăng tốc được thực hiện như sau: Từ tín hiệu mở đột ngột bướm ga 11, bộ điều khiển điện tử sẽ chỉ thị cho cơ cấu 5 đóng mở rất nhanh bướm gió 6. Do đó hỗn hợp đậm lên đột ngột đáp ứng cho động cơ tăng tốc.
    Khi động cơ chạy không tải, bộ điều khiển điện tử giữ cho tốc độ vòng quay không tải ổn định. Khi đó bướm ga và bướm khởi động đều do bộ điều khiển điện tử quyết định. Ngoài ra cần điều khiển 7 do cơ cấu điều khiển 5 dẫn động sẽ tác động lên kim hiệu chỉnh 8 đóng bớt ziclơ không khí của hệ thống không tải, hỗn hợp sẽ được làm đậm. Do thành phần hỗn hợp được điều chỉnh tự động phù hợp với chế độ không tải nên nkt nhỏ, tiết kiệm nhiên liệu. Cũng chính vì vậy mà động cơ không bị chết máy.
    Ở chế độ kéo người lái bỏ chân ga nên bướm ga 1 chỉ do cơ cấu 4 điều khiển. Khi đó bướm ga sẽ mở ở một múc độ nào đó sao cho độ chân không sau bướm ga nhỏ đến mức không đủ để hút xăng ra ở hệ thống không tải tức là động cơ không tiêu thụ xăng nên tiết kiệm nhiên liệu và giảm ô nhiễm môi trường.
    Tuy bộ chế hòa khí này làm việc tối ưu hơn bộ chề hoà khí hiện đại không có kết hợp điều khiển điện tử, nhưng vẫn còn tồn tại bộ chế hoà khí nên hoà khí ở mọi chế độ hoạt động của động cơ vẫn chưa được tối ưu, hiệu suất chưa cao vấn đề tiết kiệm nhiên liệu và ô nhiễm môi trường vẫn còn tồn tại ở mức độ cao. Vì vậy ở các động cơ hiện đại ngày nay người ta không dùng bộ chế hoà khí nữa mà sử dụng hệ thống phun xăng.
    e.Chế hòa khí phun .
    Sơ đồ nguyên lý:

    Hình 3-7: Sơ đồ bộ chế hoà khí phun.
    1:Họng; 2:Buồng chứa không khí áp suất cao; 3:Màng mỏng; 4:Buồng chứa không khí áp suất thấp; 5:Buồng chứa nhiên liệu áp suất thấp; 6:Màng mỏng;
    7:Buồng chứa nhiên liệu áp suất cao; 8:Cán van; 9:Van nhiên liệu; 10:Ziclơ;
    11:Vòi phun; 12:Bướm ga; 13:Đường ống.
    Nguyên lý làm việc của chế hoà khí phun là dùng áp lực để phun nhiên liệu vào không gian hỗn hợp.
    Buồng không khí (2) ăn thông với đường ống nạp động cơ nhờ đường ống(13). Miệng của đường ống(13) đặt đối diện với chiều lưu động của dòng khí vì vậy áp suất trong buồng(2) bằng tổng áp suất động và áp suất tĩnh của dòng khí. Buồng không khí(4) nối liền với họng(1) nên trong buồng(4) có độ chân không. Lực tác động ở buồng(2) lên màng mỏng(3) làm cho màng(3) uốn cong về phía buồng(4). Kết quả làm cho cán van(8) và van(9) chuyển dịch sang bên phải làm cho cửa van(9) được mở rộng. Với một áp suất nhất định nhiên liệu được bơm qua van vào buồng(7). Từ buồng(7) đi qua ziclơ(10) và vòi phun(11), nhiên liệu được phun thành những hạt nhỏ và hỗn hợp đều với không khí. Nhờ một đường ống nối liền với nhiên liệu ở sau ziclơ(10) nên buồng(5) cũng chứa đầy nhiên liệu nhưng áp suất trong buồng(5) thấp hơn áp suất trong buồng(7) vì vậy màng mỏng 6 cũng bị uốn cong với khuynh hướng đóng nhỏ van(9). Khi các lực tác dụng lên màng mỏng ở vị trí cân bằng thì van nhiên liệu(9) nằm ở một vị trí nhất định tương ứng với một chế độ làm việc của động cơ.
    Các bộ chế hoà khí phun làm việc chính xác, ổn định dù động cơ đặt ở bất kỳ vị trí nào nhưng việc bảo dưỡng, điều chỉnh phức tạp.
    3.3.2. Phân loại theo hệ thống phun xăng
    a, Phân loại theo số vòi phun sử dụng.
    - Hệ thống phun xăng nhiều điểm.
    Mỗi xylanh động cơ được cung cấp nhiên liệu bởi một vòi phun riêng biệt. Xăng được phun vào đường ống nạp ở vị trí gần xupap nạp. Thường dùng cho các loại xe du lịch cao cấp có dung tích xylanh lớn.
    - Hệ thống phun xăng một điểm.
    Việc chuẩn bị hỗn hợp nhiên liệu khí được tiến hành ở một vị trí tương tự như trường hợp bộ chế hoà khí, xử dụng một vòi phun duy nhất. Xăng được phun vào đường nạp, bên trên bướm ga. Hỗn hợp được tạo thành trên đường nạp. Hệ thống này được xử dụng khá phổ biến trên động cơ các loại xe có công suất nhỏ. Nó có ưu điểm là chỉ sử dụng một vòi phun nên bố trí dễ dàng, giá thành hạ. Nhưng nó có nhược điểm là chiều dài đường nạp đến mỗi xylanh khác nhau nên lượng không khí - nhiên liệu được phun vào mỗi xylanh khác nhau nên quá trình cháy ở các xylanh khác nhau.
    - Hệ thống phun xăng hai điểm.
    Thực chất đây là một biến thể của hệ thống phun xăng một điểm trong đó xử dụng thêm một vòi phun thứ hai đặt bên dưới bướm ga nhằm cải thiện chất lượng quá trình tạo hỗn hợp.
    b, Phân loại theo phương pháp điều khiển phun.
    - Hệ thống phun xăng cơ khí.
    Trong hệ thống này, việc dẫn động, điều khiển, điều chỉnh định lượng hỗn hợp được thực hiện theo một số nguyên lý cơ bản như động học, động lực học, cơ học chất lỏng, nhiệt động lực học...
    Có hai loại dẫn động cơ khí. Loại dẫn động bởi động cơ bao gồm bơm xăng và một bộ phận định lượng nhiên liệu hoạt động giống như hệ thống phun nhiên liệu của động cơ điêzen và một loại thứ hai hoạt động độc lập không có dẫn động từ động cơ .
    - Hệ thống phun xăng điện tử .
    Ở các loại hệ thống phun xăng này, một loạt các cảm biến sẽ cung cấp thông tin dưới dạng các tín hiệu điện liên quan đến các thông số làm việc của động cơ cho một thiết bị tính toán thường được gọi là bộ vi xử lý và điều khiển trung tâm. Sau khi xử lý các thông tin này, bộ điều khiển trung tâm sẽ xác định lượng xăng cần cung cấp cho động cơ theo một chương trình tính toán đã được lập trình sẵn và chỉ huy sự hoạt động của các vòi phun xăng (thời điểm phun và thời gian phun).
    c: Phân loại theo cách xác định lượng khí.
    - Hệ thống phun xăng dùng lưu lượng kế loại L
    Hệ thống phun xăng loại này được trang bị thiết bị đo lưu lượng, cho phép đo trực tiếp thể tích hay khối lượng không khí lưu thông trong đường nạp. Thông tin về lưu lượng khí được cung cấp cho bộ điều khiển trung tâm dưới dạng tín hiệu điện để làm cơ sở tính toán thời gian phun.

    Hình 3-8: Sơ đồ cấu tạo của hệ thống phun xăng điện tử L – Jetronic
    1:Thùng xăng; 2:bơm xăng; 3:bầu lọc xăng; 4:ECU; 5: vòi phun chính; 6: bộ điều áp; 7: khoang chúa khí; 8:vòi phun khởi động; 9:CB vị trí bướm ga; 10:CB lưu lượng gió; 11:CB đo O2 khí xả; 13:CB kích nổ; 14:bộ chia điện; 15:bộ van khí không tải; 16: Ác quy; 17: Khóa điện.
    • Lưu lượng thể tích: thiết bị này làm việc theo nguyên tắc đo lực của dòng khí tác động lên một cửa đo quay quanh một trục lắp trên đường nạp. Góc quay của cửa phụ thuộc lưu lượng khí nạp và được xác định bởi một điện thế kế. Như vậy, thiết bị sẽ cung cấp một tín hiệu điện tỷ lệ với lưu lượng khí cho bộ điều khiển trung tâm. Để tăng độ chính xác phép đo, người ta thường dùng thêm một nhiệt kế để đo nhiệt độ không khí trong quá trình nạp.
    • Lưu lượng kế khối lượng kiểu dây đốt nóng: một sợi dây kim loại rất mãnh được căng ở một vị trí đo trong đường nạp. Khi lưu lượng khí thay đổi thì nhiệt độ và điện trở của dây cũng thay đổi theo. Một mạch điện tử cho phép điều chỉnh tự động dòng điện đốt nóng dây. Dòng điện này sẽ tỷ lệ với lưu lượng khí. Theo nguyên tắt này, việc đo nhiệt độ dòng khí sẽ không cần thiết nữa vì lưu lượng khối lượng được đo trực tiếp nên độ chính xác phép đo không bị ảnh hưởng bởi những dao động của nhiệt độ khí như phương pháp trên.
    • Lưu lượng kế khối lượng kiểu tấm đốt nóng: hệ thống này hoạt động theo nguyên lý tương tự như hệ thống trên. Việc thay thế dây kim loại bằng hai tấm kim loại gốm mỏng cho phép tăng độ bền vững của thiết bị đo và hạn chế ảnh hưởng do bụi bặm hoặc rung động. Hai tấm kim loại này có điện trở phụ thuộc nhiệt độ được mắc thành cầu điện trở, một để đo lưu lượng, một để đo nhiệt độ khí.
    • Hệ thống phun xăng với thiết bị đo lưu lượng kiểu siêu âm xử dụng hiệu ứng Karman - Vortex.
    Một cơ cấu đặt biệt được lắp trên đường nạp nhằm tạo ra các chuyển động xoáy lốc của dòng không khí ở một vị trí xác định. Số lượng xoáy lốc sẽ tỷ lệ với lưu lượng thể tích. Một nguồn sóng siêu âm đặt trên đường ống nạp, phát sóng có tần số xác định theo hướng vuông góc với dòng chảy không khí. Tốc độ lan truyền của sóng siêu âm xuyên qua dòng khí phụ thuộc vào lượng khí chuyển động xoáy. Một thiết bị nhận sóng siêu âm sẽ đo tốc độ này và gửi tín hiệu điện đến bộ điều khiển trung tâm.
    - Hệ thống phun xăng dùng lưu lượng kế loại D
    Ở hệ thống phun xăng loại này, lượng khí nạp được xác định thông qua áp suất tuyệt đối trong ống nạp và chế độ tốc độ của động cơ, dựa vào các tham số hay đặc tính chuẩn đã được xác định từ trước, có tính đến biến thiên áp suất trong quá trình nạp. Các đầu đo được xử dụng thường là cảm biến áp suất kiểu áp điện - điện trở kết hợp với nhiệt kế để đo nhiệt độ chuyển động. Trong thực tế, khi khởi động động cơ, do nhiệt độ thấp nên mật độ không khí tăng, ở cùng một áp suất thì lưu lượng khí nạp thực tế sẽ lớn hơn lưu lượng tính toán, dẫn đến hỗn hợp nhạt có thể gây chết máy. Dựa trên thông tin về nhiệt độ không khí do cảm biến cung cấp, bộ điều khiển trung tâm sẽ tăng lượng xăng phun ra khi nhiệt độ khí nạp thấp. Phép đo lưu lượng kiểu này thường áp dụng cho các hệ thống phun xăng một điểm.

    Hình 3-9: Sơ đồ hệ thống phun xăng điện tử loại D - Jetronic
    1:Lọc khí; 2:Cảm biến áp suất ; 3.Bộ điều áp xăng; 4.Lọc xăng;
    5: Bình xăng; 6:Vòi phun; 7:Ắc quy; 8:Khoá điện

    • Ưu điểm:
    o Kết cấu, bảo dưỡng đơn giãn, dể lắp đặt điều chỉnh, giá thành hạ.
    o Ít gây sức cản khí động phụ trên đường nạp.
    • Nhược:
    o Không đo trực tiếp lưu lượng không khí.
    o Nhạy cảm với dao động áp suất và nhiệt độ trên đường nạp.











    Nguyên lý hoạt động của hệ thống phun xăng.
    a. Hệ thống phun xăng cơ khí .
    Sơ đồ nguyên lý:

















    Hình 3-10 : Sơ đồ nguyên lý hệ thống phun xăng cơ khí.
    Có thể chia các cơ cấu của hệ thống này thành 3 bộ phận:
    • Bộ phận cung cấp nhiên liệu gồm: bình chứa, bơm xăng điện, bộ tích tụ xăng, bộ lọc xăng.
    • Bộ phận cung cấp không khí bao gồm: đường ống nạp và bộ phận lọc khí.
    • Bộ phận điều khiển tạo hỗn hợp bao gồm: thiết bị đo lưu lượng khí và thiết bị định lượng nhiên liệu.
    Lượng không khí nạp vào xy lanh được xác định bởi lưu lượng kế. Căn cứ vào lượng khí nạp thực tế lưu lượng kế sẽ chỉ huy việc định lượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ. Nhiên liệu được phun vào qua các vòi phun vào đường ống nạp ở ngay trên xupáp nạp. Lượng hỗn hợp nạp vào xylanh được điều khiển bởi bướm ga.
    Bộ tích tụ xăng có hai chức năng: duy trì áp suất trong mạch nhiên liệu sau khi động cơ đã ngừng hoạt động để tạo điều kiện khởi động dễ dàng và làm giảm bớt dao động áp suất nhiên liệu trong hệ thống do việc xử dụng bơm xăng kiểu phiến gạt.
    Ưu điểm: Cấu tạo đơn giản, dễ sử dụng sửa chữ và bảo dưỡng. Do không còn sử dụng bộ chế hòa khí, lượng xăng và không khí được định lượng với nhau một cách hợp lý theo từng chế độ hoạt động của động cơ, xăng được phun vào nhờ vòi phun nên các chế độ làm việc được tối ưu hơn, tiết kiệm nhiên liệu và giảm ô nhiễm môi trường hơn so với các loại trên.
    Nhược điểm: do không sử dụng các cảm biến điện tử nên nhận biết các chế độ hoạt động của động cơ chưa thực sự được chính xác, các cơ cấu điều khiển bằng cơ khí nên còn tồn tại sự “trễ” của các thiết bị cơ khí điều đó dẫn đến hệ thống này làm việc chưa thực sự tối ưu hoá. Nên người ta sử dụng hệ thống phun xăng điều khiển điện tử.
















    b. Hệ thống phun xăng điện tử .




























    Hình 3-11: Sơ đồ nguyên lý của HTPX điện tử.
    Hệ thống phun xăng điện tử thực chất là một hệ thống điều khiển tích hợp cả hai quá trình phun xăng và đánh lửa của động cơ. Hệ thống bao gồm ba khối thiết bị sau:
    • Các cảm biến có nhiệm vụ ghi nhận các thông số hoạt động của động cơ gồm:
    - Lưu lượng khí nạp Qa đo qua lưu lượng kế.
    - Tốc độ động cơ N - đo qua cảm biến tốc độ.
    - Vị trí bướm ga n(pc) - đo qua cảm biến.
    - Nhiệt độ máy Tm - đo qua nhiệt kế.
    - Nhiệt độ khí nạp Ta - đo qua nhiệt kế.
    - Điện áp ácquy Ub - đo qua nhiệt kế (potentiometre).
    - Tín hiệu khởi động động cơ Sd - đo qua công tắc khởi động.
    - Nồng độ oxy trong khí xả - đo qua cảm biến lambda.
    Các tín hiệu của cảm biến được chuyển thành tín hiệu điện.
    • Bộ xử lý và điều khiển trung tâm ECU ( gọi tắt là bộ điều khiển trung tâm) tiếp nhận các tín hiệu dưới dạng tín hiệu điện do các cảm biến truyền tới, chuyển thành tín hiệu số sau đó được xử lý theo một chương trình đã vạch sẵn. Những số liệu khác cần cho việc tính toán đã được ghi trong bộ nhớ của máy tính dưới dạng đồ thị hoặc dạng số.
    • Các tín hiệu ra của bộ điều khiển trung tâm được khuếch đại và đưa vào khối thứ ba là bộ phận chấp hành (actuateur). Bộ phận này có nhiệm vụ phát các xung điện chỉ huy việc phun xăng và đánh lửa cũng như chỉ huy một số cơ cấu thiết bị khác (hồi lưu khí thải, điều khiển mạch nhiên liệu, mạch khí,...) đảm bảo sự làm việc tối ưu ở mọi chế độ của động cơ.
    Ưu điểm :
    So với hệ thống dùng chế hòa khí, hệ thống phun xăng có những ưu điểm sau:
    - Số lượng và thành phần hòa khí vào các xilanh đều hơn, nhờ đó trong điều kiện sử dụng có thể dùng hòa khí nhạt hơn, đặc biệt là các hệ thống phun xăng nhiều điểm.
    - Hệ số nạp của động cơ lớn hơn vì: - Không có họng trong đường nạp do không có bộ chế hòa khí, - Giảm mức độ sấy nóng trên đường nạp, - Khi phun nhiên liệu vào xilanh động cơ khối lượng không khí nạp sẽ nhiều hơn.
    - Tỉ số nén lớn hơn vì giảm sấy nóng ống nạp khiến phần lớn xăng bay hơi trong xilanh. Tỉ số nén lớn hơn khoảng 1 đơn vị.
    - Tính hưởng ứng của động cơ được cải thiện vì không thấy rõ tính chậm chạp, lạc hậu của dòng xăng so với không khí trong các chế độ chuyển tiếp.
    - Định lượng xăng phun vào xilanh động cơ lúc khởi động chính xác hơn làmc ho động cơ khởi động lạnh dễ hơn.
    - Công suất động cơ cao hơn.
    - Dùng hệ thống phun xăng trong động cơ nhiều xilanh cho phép hiệu chỉnh công suất của động cơ ở chế độ ít tải bằng cách ngừng cấp hòa khí cho một số xilanh.
    - Qúa trình cháy được thực hiện tối ưu nhờ điều khiển đánh lửa hợp lý.
    - Ô nhiễm môi trường do khí thải tạo ra là nhỏ nhất, đặc biệt trong hệ thống có cảm biến Lambda.
    - Động cơ hoạt động tốt ở mọi điều kiện thời tiết, địa hình, tư thế xe.
    - Dễ thực hiện biện pháp phân lớp hòa khí để khu vực gần cực buji luôn luôn có 0,85 0,95. Các khu vực còn lại trong buồng cháy là hòa khí nhạt.
    Những ưu điểm trên làm cho công suất động cơ tăng khoảng 10%, tiêu hao nhiên liệu giảm từ 10 16% và giảm nhiều độc hại của khí xả.
    Nhược điểm :
    Cấu tạo phức tạp, có yêu cầu khắt khe về chất lượng lọc sạch nhiên liệu và không khí. Bảo dưỡng xửa chữa cần có trình độ chuyên môn cao.
    Giá thành cao.



















    4.Khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G63 trên xe Mitsubishi JOLIE
    4.1. Sơ đồ làm việc tổng quát của hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G63
    Sơ đồ kết cấu chung của hệ thống cung cấp nhiên liệu :

    Hình 4-1: Sơ đồ kết cấu hệ thống phun xăng điện tử động cơ 4G63.
    1:Lọc gió; 2:Cảm biến lưu lượng khí nạp; 3:Cảm biến áp suất khí nạp; 4:Ống thông hơi; 5:Cảm biến vj trí bướm ga; 6:Van điều khiển tốc độ cầm chừng; 7:Ống thông hơi; 8:Bộ ổn định áp suất nhiên liệu; 9:Van PCV ; 10:Cảm biến oxy ; 11: Bộ xúc tác khí xả; 12:Cảm biến nhiệt độ nước làm mát; 13: Vòi phun ; 14:Van EGR; 15: Van điện tử điều khiển thoát hơi nhiên liệu; 16:Van kiểm soát hơi nhiên liệu; 17:Hộp hấp thụ hơi xăng; 18:Van hai chiều; 19 :Ống nạp nhiên liệu; 20Ống cân bằng; 21: Lọc xăng; 22:Bơm xăng.
    4.1.1.Hoạt động của hệ thống
    - Thông tin chung.
    Hệ thống phun nhiên liệu đa điểm gồm có các cảm biến để các tình trạng động cơ, tổ hợp điều khiển động cơ (Engine- ECU ) điều khiển hệ thống dựa trên các tín hiệu từ những cảm biến nói trên, và các cơ cấu điều chỉnh dưới sự điều khiển của ECU. Engine – ECU đảm nhiệm các hoạt động như kiểm soát việc phun nhiên liệu, kiểm soát tốc độ không tải và điều khiển thời điểm đánh lửa. Ngoài ra, engine- ECU được trang bị thêm nhiều chế độ chuẩn đoán giúp cho việc xử lý các trục trặc được dễ dàng khi có trục trặc sảy ra.
    - Kiểm soát phun nhiên liệu.
    Số lần phun và việc hiệu chỉnh thời điểm phun được kiểm soát sao cho tổng hợp không khí/nhiên liệu được cung cấp cho động cơ tương ứng với từng trạng thái hoạt động thay đổi liên tục của động cơ.
    Mỗi vòi phun được gắn ở cửa hút của mỗi cylinder. Nhiên liệu có áp lực được đưa tới từ thùng xăng bằng bơm xăng, áp lực này được điều chỉnh bởi bộ điều chỉnh áp suất nhiên liệu. Nhờ đó nhiên liệu được điều hòa áp lực và được phân phối đến mỗi vòi phun.
    Việc phun nhiên liệu thường được tiến hành cho mỗi cylinder một lần trong mỗi hai vòng của trục khủy. Thứ tự phun là 1-3-4-2. Được gọi là phun tuần tự. ECU cung cấp một hỗn hợp không khí / nhiên liệu giàu hơn khi động cơ lạnh hay khi hoạt động ở điều kiện có tải cao để duy trì công suất của động cơ. Ngoài ra khi động cơ nóng hay khi hoạt động ở điều kiện bình thường ECU động cơ kiểm soát hỗn hợp không khí / nhiên liệu bằng cách sử dụng tín hiệu cảm biến oxy để tiến hành điều khiển hồi tiếp nhằm có được hỗn hợp không khí nhiên liệu theo tỷ lệ lý thuyết để cung cấp tính năng làm sạch tối đa từ bộ xúc tác 3 chức năng.
    - Kiểm soát không khí ở chế độ không tải.
    Tốc độ không tải được giữ ở tốc độ tối ưu bằng cách kiểm soát lượng không khí đi qua bướm ga tương ứng với những thay đổi trong các điều kiện không tải và tải của động cơ trong khi chạy không tải. Enginer- ECU điều khiển cho mô tơ điều khiển tốc độ không tải (ISC) để giữ động cơ chạy ở tốc độ không tải định trước phù hợp với nhiệt độ nước làm mát động cơ và tải của điều hòa. Ngoài ra khi công tắc điều hòa bật sang OFF và khi động cơ đang chạy không tải. Mô tơ ISC sẽ điều chỉnh lượng không khí đi qua bướm ga tương ứng với tình trạng tải của động cơ nhằm tránh sự dao động tốc độ của động cơ.
    - Điều khiển thời điểm đánh lửa.
    Transistor công suất ở mạch sơ cấp của cuận dây đánh lửa thay đổi trạng thái ON sang OFF để kiểm soát dòng sơ cấp chạy trong cuận dây đánh lửa. Điều này điều khiển thời điểm đánh lửa nhằm xác định và điều chỉnh thời điểm đánh lửa tối ưu tương ứng với tình trạng hoạt động của động cơ. Thời điểm đánh lửa được xác định bởi enginer-ECU, dựa vào tốc độ của động cơ, lượng không khí đi vào, nhiệt độ nước làm mát động cơ và áp suất khí quyển.
    - Chức năng tự chẩn đoán.
    + Khi phát hiện có bất thường ở một trong các cảm biến hay các cơ cấu điều chỉnh liên quan với việc kiểm soát khí thải, đèn cảnh báo ( đèn kiểm tra động cơ ) sẽ chớp sáng lên để cảnh báo người lái xe.
    + Khi có bất thường được phat hiện ở một trong các cảm biến hay cơ cấu điều chỉnh, một mã số chẩn đoán tương ứng với bâtf thường đó sẽ được đưa ra.
    + Dữ liệu chứa trong RAM của ECU – động cơ liên quan đến các cảm biến hay các cơ cấu điều chỉnh có thể được đọc lại bằng MUT – II. Ngoài ra, các cơ cấu điều khiển có thể bị điều khiển cưỡng bức trong một số điều kiện.
    4.1.2. Cơ cấu chấp hành của hệ thống
    4.1.2.1 Bơm nhiên liệu
    Kết cấu và nguyên lý hoạt động:
    Bơm nhiên liệu là loại bơm cánh gạt được đặt trong thùng xăng, do đó loại bơm này ít sinh ra tiếng ồn và rung động hơn so với loại trên đường ống, đồng thời nó có lợi trong việc cản lại sự hoá hơi nhiên liệu và rò rỉ nhiên liệu.Các chi tiết chính của bơm bao gồm: Mô tơ, hệ thống bơm nhiên liệu, van một chiều, van an toàn và bộ lọc được gắn liền thành một khối.

    Hình 4-2: Kết cấu của bơm xăng điện.
    1:Van một chiều; 2:Van an toàn; 3:Chổi than; 4:Rôto; 5:Stato;
    6:Đường nhiên liệu vào; 7:Đường nhiên liệu ra; 8:Cánh bơm;9:Van bơm.
    Rôto (4) quay, dẫn động cánh bơm (7) quay theo, lúc đó cánh bơm sẽ gạt nhiên liệu từ cửa vào (11) đến cửa ra (10) của bơm, do đó tạo được độ chân không tại cửa vào nên hút được nhiên liệu vào và tạo áp suất tại cửa ra để đẩy nhiên liệu đi.
    Van an toàn (2) mở khi áp suất vượt quá áp suất giới hạn cho phép (khoảng 6 kG/cm2).
    Van một chiều (1) có tác dụng khi động cơ ngừng hoạt động. Van một chiều kết hợp với bộ ổn định áp suất duy trì áp suất dư trong đường ống nhiên liệu khi động cơ ngừng chạy, do vậy có thể dễ dàng khởi động lại. Nếu không có áp suất dư thì nhiên liệu có thể dễ dàng bị hoá hơi tại nhiệt độ cao gây khó khăn khi khởi động lại động cơ.
    Loại bơm cánh gạt này thường được đặt ở trong thùng xăng,loại bơm đặt trong thùng xăng có lợi trong việc cản lại sự hóa hơi nhiên liệu và rò rỉ nhiên liệu.

    Nguồn điện cung cấp cho bơm nhiên liệu.


    Hình.4-3: Sơ đồ nguồn điện cung cấp cho bơm nhiên liệu.
    1:nguồn cung câp; 2:điều khiển nguồn cung cấp; 3:nguồn dự phòng; 4:điều khiển bơm nhiên liệu; 5:tín hiệu công tắc đánh lửa-IG; 6:bộ Engine- ECU; 7:công tắc điều khiển; 8:đến bơm nhiên liệu; 9:hộp cầu chì bơm nhien liệu; 10:công tăc đánh lửa; 11:cầu chì chỉ định; 12:chỗ nói cầu chì; 13:ácquy;14: rơle điều khiển.
    Dòng điện đi đến cuận dây bơm nhiên liệu như sau: ácquy - cầu chì chủ định - công tắc đánh lửa IG1- cuận dây rơle bơm nhiên liệu - transistor trong bộ engine- ECU. -Cuận dây rơ le, được kích hoạt bởi dòng điện làm nóng tiếp điển của rơle bơm nhiên liệu để đưa dòng điện được cung cấp đến bơm nhiên liệu.


    4.1.2.2 .Lọc nhiên liệu
    Lọc nhiên liệu lọc có nhiệm vụ lọc tất cả các chất bẩn và tạp chất khác ra khỏi nhiên liệu. Nó được lắp tại phía có áp suất cao của bơm nhiên liệu. Ưu điểm của loại lọc thấm kiểu dùng giấy là giá rẻ, lọc sạch. Tuy nhiên loại lọc này cũng có nhược điểm là tuổi thọ thấp, chu kỳ thay thế trung bình khoảng 4500km.


    Hình 4-4 : Kết cấu bộ lọc nhiên liệu.
    1: Thân lọc; 2: Lõi lọc; 3: Tấm lọc;4:Cửa xăng ra; 5:Tấm đỡ; 6:Cửa xăng vào.
    Xăng từ bơm nhiên liệu vào cửa (6) của bộ lọc, sau đó xăng đi qua phần tử lọc (2). Lõi lọc được làm bằng giấy, độ xốp của lõi giấy khoảng 10m. Các tạp chất có kích thước lớn hơn 10m được giữ lại đây. Sau đó xăng đi qua tấm lọc (3) các tạp chất nhỏ hơn 10m được giữ lại và xăng đi qua cửa ra (5) của bộ lọc là xăng tương đối sạch cung cấp quá trình nạp cho động cơ.
    4.1.2.3. Bộ ổn định áp suất
    Lượng phun nhiên liệu yêu cầu bởi động cơ được điều khiển theo thời gian khi dòng điên cung cấp từ bộ ECU động cơ đến kim phun. Vì vậy nếu như áp suất nhiên liệu khong được điều khiển thì áp suất nhiên liệu cao hơn sẽ làm tăng lượng phun nhiên liệu, và áp suất nhiên liệu thấp sẽ làm giảm lượng phun, ngay cả khi có cùng thời gian mở kim phun.





    Hình 4-5: Mối quan hệ giứa áp suất nhiên liệu và chân không trong cổ hút
    1:cầm chừng(-50mmHg)59,8Kpa; 2:bàn đạp ga mở rộng(-40mmHg); 3:Áp sất chân không trong cổ hút; 4:Áp suất nhiên liệu trong đường ống phân phối.


    Hình 4-6: Kết cấu bộ ổn định áp suất.
    1: Ống thông với đường ống nạp; 2:Lò xo; 3:Van; 4:Màng;
    5: Đường nhiên liệu vào; 6:Đường nhiên liệu trở về thùng chứa; 7: Buồng nhiên liệu; 8: Buồng lò xo.

    Nguyên lý làm việc của bộ ổn định .
    Vùng không gian bên trong của bộ ổn định áp suất được phân chia làm hai phần bởi một màng, một bên là buồng lò xo và một bên là buồng nhiên liệu.Nhiên liệu cung cấp từ bơm nhiên liệu đi vào buồng nhiên liệu qua ống phân phối.Áp suất nhiên liệu ở trong buồng nhiên liệu đẩy vào màng và nhấc van lên cho tới khi nó tiến đến mức cân bằng với lực lò xo.Nhiên liệu thừa di chuyển về thùng chứa qua van. Buồng lò xo được nối với cổ góp hút của động cơ qua một ống cao su.
    Bộ ổn định áp suất là một van điều hòa áp suất với chức năng duy trì sự không đổi của áp suất nhiên liệu theo áp lực chân không của cổ góp hút.
    4.1.2.4. Vòi phun xăng điện từ

    Hình 4-7: Kết cấu vòi phun xăng điện.
    1: Lọc xăng; 2:Đầu dây cắm; 3:Quận dây kích từ; 2: Lõi từ tính;
    4:Quận dây kích từ; 5:Thân vòi phun
    Vòi phun là van ép thủy lực dẫn động bằng nam châm điện tác dụng nhanh để phun tơi nhiên liệu. Khi áp suất tương đối của nhiên liệu trong đường ống đạt khoảng 300 KPa và điện áp cung cấp cho vòi phun không đổi thì thể tích nhiên liệu được phun tỷ lệ thuận với độ kéo dài thời gian của xung điện điều khiển mở vòi phun từ ECU động cơ.

    Nguyên lý làm việc của vòi phun.
    Khi chưa có điện vào cuộn kích từ 4 lò xo ép kim 8 bịt kín lỗ phun. Khi có điện vào, cuộn kích từ 4 sinh lực hút lõi từ 5 kéo kim phun 8 lên khoảng 0,1 mm và xăng được phun vào đường nạp. Quán tính của kim 5 (thời gian để mở và đóng kim) vào khoảng 1 – 1,5 m/s. Để giảm quán tính đóng mở thường có thêm điện trở phụ sao cho cường độ dòng điện kích thích lúc mở là 7,5A và dòng duy trì 3A. Quá trình phun xăng được thực hiện đồng bộ theo pha làm việc của từng xi lanh được xác định qua cảm biến vị trí trục khuỷu. Khi đấu mạch điện của các vòi phun, cần lưu ý thứ tự nổ của từng xi lanh (1 – 3 – 4 – 2).
    4.1.3. Hệ thống cung cấp không khí động cơ 4G63
    4.1.3.1.Sơ đồ nguyên lý hệ thống
    Sơ đồ nguyên lý hệ thống cung cấp không khí động cơ (4G63) được trình bày trên hình sau.


    Hình 4-8: Sơ đồ hệ thống cung cấp không khí động cơ.
    1¬:Bầu lọc không khí ; 2: Vít độc tố chạy không tải (lắp trên cảm biến lưu lượng không khí 8); 3: Van điều chỉnh bổ xung không khí ; 4: Cụm ống nạp; 5:Cơ cấu bướm ga ; 6:Đường hồi khí xả ; 7: Đường tới bộ ổn định áp suất; 8:Cảm biến lưu lượng khí nạp; 9:Cảm biến nhiệt độ không khí.
    Không khí được hút vào động cơ qua bầu lọc gió 1 lọc sạch những bụi bẩn có trong không khí, sau khi không khí được lọc sạch tiếp tục đi qua cảm biến lươu lượng không khí 8 để xác định lượng khí nạp vào động cơ và cơ cấu bướm ga 5 mà mức độ mở bướm ga phụ thuộc vào mức độ đạp chân ga. Trong khoảng sau bướm ga, không khí được chia vào các ống và nạp đầy vào xi lanh nhờ quán tính. Ở chế độ khởi động, sấy nóng và không tải, việc cấp khí thực hiện qua bộ điều chỉnh 3, không qua bướm ga.
    Để giảm mức ô nhiểm do NOx gây ra trong khí xả của động cơ trên đường ống nạp của hệ thống cung cấp không khí có thêm một đường hồi lưu khí xả 6 của động cơ. Khí xả được đưa vào trước bướm ga nó cho phép làm bẩn hỗn hơp ở một số chế độ hoạt động của động cơ nhằm làm giảm nhiệt độ cháy và do đó làm giảm được nồng độ NOx.
    4.1.3.2. Các bộ phận của hệ thống cung cấp không khí
    - Bầu lọc không khí.
    Bụi lẫn trong không khí hút vào động cơ sẽ làm tăng mài mòn các chi tiết ma sát. Hàm lượng bụi trong không khí phụ thuộc vào môi trường mà động cơ làm việc. Vì vậy tất cả các động cơ ôtô máy kéo cần có bình lọc không khí để lọc sạch bụi chứa trong không khí trước khi nạp vào động cơ.

    Hình 4-9 : Bầu lọc không khí.
    1:Nắp bầu lọc; 2: Đệm làm kín; 3: Vỏ bầu lọc; 4: Đai lắp bầu lọc; 5: Vòi dẫn khí; 6: Ruột lọc; 7: Đai ốc trong; 8: Đai ốc ngoài.
    Bầu lọc không khí dùng trong động cơ (4G63) là loại lọc thấm có lõi lọc bằng bìa giấy thay thế được. Loại này có ưu điểm giá thành không cao, dễ chế tạo. Tuy vậy nhược điểm là tuổi thọ thấp, chu kỳ thay thế ngắn.
    - Cơ cấu bướm ga
    Cơ cấu bướm ga được gắn vào đường ống nạp của động cơ và nối với ống cao su có gắn cám biến lươu lượng khí.
    Vị trí bắt đầu của bướm ga điều chỉnh bằng vít tỳ.
    Góc quay của bướm ga được kiểm soát bằng cảm biến vị trí bướm ga, trục của nó được nối với trục của bướm ga. Toàn bộ thông tin về góc mở bướm ga và vận tốc đóng mở được đưa đến khối điều khiển động cơ (ECU động cơ).
    - Van điều chỉnh bổ sung không khí
    Van điều chỉnh (điều chỉnh chế độ chạy chậm không tải) có tác dụng điều khiển lượng không khí vòng qua bướm ga ở mọi chế độ hoạt động của động cơ.
    Van điều chỉnh chế độ chạy chậm không tải là loại van điện từ quay. Van điều chỉnh chế độ chạy chậm không tải được lắp trên cổ họng gió, và khí nạp qua nó sẽ đi tắt qua bướm ga.
    Độ mở của van điều chỉnh 3 phụ thuộc vào tín hiệu điều khiển từ ECU động cơ.
    Trong chế độ khởi động, khi bướm ga đóng, van điều chỉnh 3 mở hoàn toàn cho đến khi động cơ hoạt động ổn định. Trong chế độ sấy nóng động cơ, van mở 50% cho phép nâng cao số vòng quay không tải để nâng cao nhiệt độ nước làm mát. Trong chế độ hạn chế số vòng quay thấp nhất, van mở nhỏ hơn 50% và thành nấc số vòng quay không tải thứ nhất của động cơ đã hâm nóng. Trong chế độ không tải cưỡng bức (chế độ phanh động cơ), nó đóng hoàn toàn và chuyển nó vào chế độ chạy chậm không tải, khi mà bướm ga đóng làm cho số vòng quay giảm thấp hơn số vòng quay đã điều chỉnh. Trong chế độ tải một phần, van hé mở để dập dao động của không khí trong đường ống nạp, nhờ vậy động cở làm việc ổn định hơn khi ta tăng giảm đột ngột.
    - Cổ hút.
    Dùng để làm kín và phân phối không khí đến từng xi lanh của động cơ.
    Cổ hút gồm hai phần: Thân trên, trên đó có lắp cơ cấu bướm ga, bộ điều chỉnh lượng không khí bổ xung và thân dưới. Các thân có các mặt bích liên kết với nhau và với thân máy. Các mối ghép được làm kín bằng đệm. Không khí sau khi được đưa vào cổ hút được chia vào các ống nhờ có quán tính của dòng khi cho phép hạn chế được hỗn hợp xăng không khí vào ống nạp của xi lanh nhiều so với các xi lanh khác. Trong thân trên của cổ hút có lắp cảm biến nhiệt độ không khí.
    4.2. Hệ thống điều khiển điện tử động cơ 4G63
    4.2.1. Đặc điểm chung
    Hệ thống điều khiển phun xăng điện tử trên động cơ (4G63) về cơ bản được chia thành ba nhóm chính:
    - Các cảm biến: có nhiệm vụ nhận biết các hoạt động khác nhau của động cơ và phát ra các tín hiệu gửi đến ECU hay còn gọi là nhóm tín hiệu vào.
    - ECU: có nhiệm vụ xử lý và tính toán các thông số đầu vào từ đó phát ra các tín hiệu điều khiển đầu ra.
    - Các cơ cấu chấp hành: Trực tiếp điều khiển lựợng phun thông qua các tín hiệu điều khiển nhận được từ ECU.
    4.2.2. Sơ đồ nguyên lý điều khiển phun nhiên liệu


    Hình 4-10: Sơ đồ nguyên phun xăng điện tử động cơ 4G63
    Hệ thống điều khiển điện tử bao gồm các cảm biến kiểm soát nhiên liệu, bộ Engine- ECU và các kim phun. Bộ Enginer – ECU sử dụng quá trình “nhận biết – ra lệnh – thực thi” cho việc điều khiển phun nhiên liệu. Các cảm biến cung cấp tín hiệu vào liên quan đến động cơ và các tình trạng hoạt động của xe. Bộ Enginer-ECU cung cấp dữ liệu và quyết định cách điều khiển các kim phun. Sau đó bộ ECU hành động bằng cách ra lệnh cho các kim phun hoạt động theo nhu cầu để phân phối lượng nhiên liệu cho thích hợp.
    4.2.3. Các cảm biến
    4.2.3.1. Cảm biến Ôxy. (Oxygen sensor)
    - Cấu tạo.
    Cảm biến oxy có một bộ nung platin lắp vào trong phần tử cảm biến. Cảm biến Oxy đảm bảo sự đáp ứng tốt hơn khi nhiệt độ khí xả thấp nhờ vào bộ nung lắp bên trong. Vì vậy, điều khiển hồi tiếp tỷ lệ không khí – nhiên liệu có thể đạt được trong một thời gian ngắn sau khi động cơ khởi động.
    - Nguyên lý hoạt động.
    Chất điện cực rắn (phần tử zirconia) tạo ra một lực điện khi có một sự sai khác về sự tập trung oxy tại bề mặt bên trong của nó (bề mặt này tiếp xúc với các khí xả) và sự tập trung oxy ở bề mặt bên ngoài của nó (bề mặt này tiếp xúc với không khí bên ngoài). Khi nồng độ oxy trong khí xả tương đối thấp thì một lượng lớn các ion oxi di chuyển không khí bên ngoài sang bên khí xả. Sự di chuyển của các ion oxy này tạo ra một lực điện được tạo ra giữa điện cực bên ngoài không khí và điện cực bên khí thải.
    - Tính chất.
    Sử dụng các tính chất đã trình bày trên, cảm biến Oxy biết được nồng độ Oxy trong khí xả và cung cấp ngược trở về bộ Engine- ECU bằng điện áp.
    Điện áp đưa về bộ ECU để xác định xem tỷ lệ không khí – nhiên liệu có giàu hơn hay nghèo hơn tỷ lệ không khí – nhiên liệu lý tưởng không.
    Dựa trên sự quyết định, bộ ECU cung cấp sự điều khiển hồi tiếp chính xác cao để hiệu chỉnh tỷ lệ không khí - nhiên liệu đến với tỷ lệ không khí – nhiên liệu lý tưởng. Để giúp cho bộ xử lý khí thải đạt tỷ lệ làm sạch tốt nhất.
    Khi tỉ lệ không khí – nhiên liệu là nhạt, sẽ có nhiều ôxy trong khí xả nên chỉ có sự chênh lêch nhỏ về nồng độ giữa bên trong và bên ngoài phần tử cảm biến. Vì lý do đó điện áp do nó tạo ra nhỏ. Ngược lại khi tỷ lệ không khí – nhiên liệu đậm, ôxy trong khí xả ngần như biến mất. Điều đó tạo ra chênh lệch về nộng độ ôxy bên trong và bên ngoài phần tử cản biến nên điện áp tạo ra tương đối lớn (gần bằng 1V).
    Platin phủ bên ngoài phần tử cảm biến Zirconia có tác dụng như một chất xúc tác, làm cho ôxy và CO trong khí xả phản ứng với nhau. Nó làm giảm lượng ôxy và tăng độ nhạy của cảm biến.
    Dựa trên tín hiệu phát ra từ cảm biến này mà ECU động cơ tăng hay giảm lượng phun nhiên liệu để duy trì tỷ lệ không khí – nhiên liệu gần với lý thuyết.




    Hình 4-11: Kết cấu và sơ đồ mạch điện của cảm biến Ôxy.
    1: Tín hiệu từ khí xả; 2:Đường không khí; 3: Tín hiệu từ không khí; 4:Lò xo; 5:Tiếp xúc với lớp platin không khí; 6:Lớp bao kín; 7:phần tử cảm ứng; 8:Vỏ bảo vệ; 9:Lớp Platin tiếp xúc với khí xả; 10:Lớp Zirconia; 11:lớp platin tiếp
    4.2.3.2. Cảm biến đo gió.(AFS –Air Flow Sensor)
    Cảm biến đo gió đo lượng không khí nạp và được lắp trên đường không khí nạp. Cảm biến đo gió (AFS) sử dụng xoáy lốc Karman để biết được lượng không khí nạp đi qua lọc gió và tạo ra tín hiệu cho biết lượng không khí nạp đến ECU.
    Bộ ECU dùng tín hiệu này và tín hiệu tốc độ động cơ (vòng/phút) (tín hiệu từ cảm biến góc quay trục khủy) để tính và xác định thời gian mở kim phun cơ bản.
    Cảm biến nhiệt độ khí nạp và cảm biến áp suất khí nạp được lắp vào thân của cảm biến đo gió AFS.
    Tần số của xoáy lốc Karman được tạo ra tỉ lệ với tốc độ dòng không khí. Vì vậy tốc độ dòng không khí nạp vào động cơ có thể được xác định bằng cách đo tần số mà các xoáy lốc Karman tạo ra. Các xe của Mitsubishi Motors có 3 loại hệ thống cảm biến tần số xoáy lốc Karman: loại siêu âm, loại cảm biến áp suất và loại dây nhiệt. Loại siêu âm không được sử dụng trên các xe đời mới nữa, Trên xe JOLIE sử dụng loại cảm biến Áp suất.
    - Sơ đồ cấu tạo và mạch điện của cảm biến.











    Hình 4-12: Sơ đồ cấu tạo và mạch điện của cảm biến đo gió (AFS) loại áp suất.
    1: lỗ áp suất; 2: cột tạo xoáy; 3: đường áp suất xoáy lốc; 4: cảm biến; 5: bộ chỉnh lưu; 6: điện áp ra AFS; 7: điện áp ra khuếch đại; 8: xoáy lốc Karman; 9: đến bướm ga; 10: Cảm biến áp suất; 11: không khí.
    - Nguyên lý hoạt động.
    Nếu một luồng xoáy lốc được tạo ra từ cột tạo xoáy lốc đặt trên đường ống nạp và áp suất được nhận biết thì áp suất này thay đổi mỗi khi xoáy lốc đi qua ống nạp và khi số lượng các xoáy lốc tăng lên, thì số lượng các thay đổi về áp suất cũng tăng lên tỷ lệ với sự thay đổi này. Nói cách khác, tần số của các thay đổi áp suất thì tỉ lệ với lượng không khí đi vào.
    Cảm biến AFS chuyển đổi các sự thay đổi áp suất sang dạng sóng vuông và các tín hiệu của nó như là một tín hiệu xung tỉ lệ với lượng không khí nạp được đưa vào bộ Engine- ECU.



    4.2.3.3. Cảm biến nhiệt độ khí nạp
    Cảm biến này cung cấp thông tin cho bộ ECU về nhiệt độ không khí nạp. Vì vậy nó có thể giúp ECU điều chỉnh lượng nhiên liệu phun phù hợp với các thay đổi nhiệt độ dẫn đến sự thay đổi về mật độ của không khí nạp.
    Cảm biến nhiệt độ khí nạp sử dụng điện trở nhiệt mà điện trở của nó giảm khi nhiệt độ tăng và ngược lại.
    Điện áp ra của cảm biến (điện trở nhiệt ) đưa điện áp đến bộ Engine- ECU, điện áp này giảm khi nhiệt độ tăng và ngược lại.


    Hình 4-13: Kết cấu và sơ đồ mạch điện của cảm biến nhiệt độ khí nạp.
    1: Điện trở (Phần tử bán dẫn); 2:vỏ cảm biến; 3:Lớp các điện; 4:Đầu cắm.
    4.2.3.4. Cảm biến vị trí bướm ga (TPS)
    Cảm biến vị trí bướm ga là loại tuyến tính. Dùng để xác định mức độ và số lần mở bướm ga. Loại cảm biến này bao gồm hai tiếp điểm trượt tại mỗi đầu của nó có lắp các tiếp điểm để tạo tín hiệu IDL và VTA (tín hiệu điện áp góc mở bướm ga). Một điện áp không đổi 5V được cấp cho cực VC từ ECU động cơ. Khi tiếp điểm trượt dọc theo điện trở tương ứng với góc mở của bướm ga, một điện áp được cấp đến cực VTA tỉ lệ với góc mở này. Khi bướm ga đóng hoàn toàn, tiếp điểm cho tín hiệu IDL nối cực IDL và E2. Một tiếp điểm di động khác đóng mạch chỉ khi bướm ga đóng ( ở vị trí cầm chừng ). Tiếp điểm này cho phép bộ Engine – ECU xác định xem động cơ có đang chạy cầm chừng hay không.
    Ưu điểm của cảm biến vị trí bướm ga loại tuyến tính này là: nó nhận biết góc mở bướm ga một cách liên tục ( và phát ra dữ liệu này từ tín hiệu VTA), do đó loại này nhận biết góc mở của bướm ga chính xác hơn.





    Hình 4-14: Kết cấu sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí bướm ga.
    1:Cực nối đất; 2:Cực ra tín hiệu chạy không tải; 3:Điện áp góc mở bướm ga;
    4:Cực 5V; 5: Điện trở; 6:Tiếp điểm di động; 7: Lớp cách điện; 8: Phần dẫn điện; 9: Tiếp điểm di động
    Một điện áp 5V được cấp cho cảm biến từ ECU động cơ. Khi tiếp điểm trượt dọc theo vị trí điện trở tương ứng với góc mở của bướm ga. ECU động cơ nhận tín hiệu điện áp VTA từ cảm biến vị trí bướm ga tương ứng với vị trí điện trở, điện áp này tỷ lệ với góc mở bướm ga. ECU sẽ dựa vào tín hiệu này và kết hợp với tín hiệu từ các cảm biến khác để tính toán và hiệu chỉnh lượng phun nhiên liệu sao cho tối ưu và phù hợp với từng chế độ hoạt động của động cơ.
    4.2.3.5. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát.(ECT)
    Cảm biến nhiệt độ nước làm mát dùng để kiểm tra nhiệt độ động cơ. Cảm biến lắp trong vỏ bộ điều chỉnh nhiệt bao gồm một điện trở nhiệt mà điện trở của nó thay đổi rất lớn với các sự thay đổi về nhiệt độ.


    Hình 4-15: Kết cấu và sơ đồ mạch điện của cảm biến nhiệt độ nước làm mát.
    1:Điện trở (Phần tử bán dẫn); 2: vỏ cảm biến; 3:Lớp các điện; 4: Đầu cắm.

    Nguyên lý làm việc:
    Khi động cơ hoạt động, cảm biến nhiệt độ nước làm mát thường xuyên theo dõi và báo cho ECU biết tình hình nhiệt độ nước làm mát động cơ. Nếu nhiệt độ nước làm mát của động cơ thấp (động cơ vừa mới khởi động) thì ECU sẽ ra lệnh cho hệ thống phun thêm xăng khi động cơ còn nguội. Cũng thông tin về nhiệt độ nước làm mát, ECU sẽ thay đổi điểm đánh lửa thích hợp với nhiệt độ động cơ.
    4.2.3.6.Cảm biến vị trí trục cam Cảm biến trục cam là loại Hall IC. Nó có tác dụng xác định xy lanh nào đang làm việc bằng cách so sánh với cảm biến trục khuỷu.
    Cảm biến là mạch tổ hợp trên cơ sở hiệu ứng Hall (hay hiệu ứng từ-điện trở) ghép vào bộ khuyếch đại- tạo hình tín hiệu.
    Cảm biến làm việc song hành với cơ cấu đánh dấu bằng chốt của trục cam: giữa chốt đánh dấu của trục cam trùng với giữa răng thứ nhất của đĩa đồng bộ.
    Cảm biến xác định các pha ĐCT của xy lanh số một tức là nó cho phép xác định điểm bắt đầu của chu kỳ quay theo thứ tự làm việc của trục khuỷu động cơ.


    Hình 4-16: Kết cấu và sơ đồ đấu dây cảm biến vị trí trục cam
    1:Nam châm; 2: Phần tử Hall; 3:Lớp cách điện; 4:Đệm làm kín;
    5:Transito; 6: Điện trở.
    Nguyên lý làm việc:

    - Khi trục cam quay chốt đánh dấu vào giữa nam châm và phần tử Hall.
    - Khi cánh chốt đánh dấu ra khỏi vị trí giữa nam châm và phần tử Hall thì từ trường sẽ xuyên qua khe hở làm xuất hiện điện áp trên phần tử Hall làm cho transitor dẫn khi đó điện áp đầu ra của cảm biến Ura  0V.
    - Khi chốt đánh dấu xen giữa nam châm và phần tử Hall thì từ trường từ nam châm sẽ vòng qua chốt đánh dấu làm mất điện áp trên phần tử Hall khi đó Transitor ngắt điện áp đầu ra của cảm biến Ura  5V và phát ra tín hiệu.
    4.2.3.7. Cảm biến vị trí góc quay trục khuỷu.
    Cảm biến góc trục khủy nhận biết góc trục khủy bằng phần tử Hall. Bộ ECU động cơ điều chỉnh các kim phun dựa trên tín hiệu từ cảm biến này.
    Cảm biến trục khuỷu là loại Hall IC.
    Lỗ đột của các răng là điểm đặt dấu pha phân phối vị trí của trục khuỷu động cơ: bắt đầu răng thứ 10 của đĩa tương ứng với điểm chết trên (ĐCT) của các xy lanh thứ nhất và thứ tư (số đếm của các răng bắt đầu sau khi đột lỗ theo chiều quay trục khuỷu). Cảm biến vị trí trục khuỷu cho ta xác định được tốc độ và góc quay của trục khuỷu động cơ.
    Cảm biến dùng để đồng bộ pha điều khiển bằng các cơ cấu điện-cơ của hệ thống với pha làm việc của các cơ cấu phối khí của động cơ. Nó cho phép mổi vòng quay trục khuỷu, tính pha phun xăng và đánh lửa sớm 30 một cách chính xác theo tốc độ của động cơ.



    Hình 4-16: Kết cấu và sơ đồ đấu dây của cảm biến vị trí trục khuỷu.
    1:Cuộn dây; 2:Lõi sắt; 3:phần nhiểm từ; 4: Nam châm; 5:Vỏ cảm biến; 6: Đĩa tín hiệu.
    Nguyên lý làm việc:
    - Khi trục khuỷu quay chốt đánh dấu vào giữa nam châm và phần tử Hall.
    - Khi cánh chốt đánh dấu ra khỏi vị trí giữa nam châm và phần tử Hall thì từ trường sẽ xuyên qua khe hở làm xuất hiện điện áp trên phần tử Hall làm cho transitor dẫn khi đó điện áp đầu ra của cảm biến Ura  0V.
    - Khi chốt đánh dấu xen giữa nam châm và phần tử Hall thì từ trường từ nam châm sẽ vòng qua chốt đánh dấu làm mất điện áp trên phần tử Hall khi đó Transitor ngắt điện áp đầu ra của cảm biến Ura  12V.
    4.2.3.8. Cảm biến áp suất khí nạp
    Với cảm biến đo gió (AFS) dùng xoáy lốc Karman, việc hiệu chỉnh sự phụ thuộc vào áp suất không khí của lượng phun nhiên liệu là cần thiết bởi vì mật độ của không khí nạp theo các sự thay đổi của áp suất không khí. Cảm biến áp suất khí nạp được sử dụng trong xe JOLIE của Mitsubishi Motors, giống như cảm biến chân không được mô tả như trên.

    Hình 4-18: Kết cấu và sơ đồ mạch điện của cảm biến áp suất đường ống nạp(cảm biến chân không )
    1:lọc; 2: màng; 3:Buồng chân không; 4: chíp silicon; 5:Thanh dẫn; 6:đường dẫn khí. 7:Cảm biến áp suất đường ống nạp; 8:Chíp silicon; 9:đến đường ống nạp.
    - Nguyên Lý Hoạt Động :
    Một chíp silicon gắn liền với buồng chân không được duy trì độ chân không chuẩn, tất cả được đặc trong bộ cảm biến. Một phía của chíp tiếp xúc với áp suất đường ống nạp, phía kia tiếp xúc với độ chân không trong buồng chân không
    Áp suất của đường ống nạp thay đổi làm hình dạng của chíp silicon thay đổi, và giá trị điện trở của nó cũng dao động theo mức độ biến dạng.sự dao động của giá trị điện trở này được chuyển thành một tín hiệu điện áp nhờ IC lắp bên trong cảm biến và sau đó được gửi đến ECU động cơ ở cực PIM dùng làm tín hiệu áp suất đường ống nạp cực VC của ECU động cơ cấp nguồn không đổi 5V đến IC.
    Cảm biến áp suất đường ống nạp dùng bộ chân không được tạo ra trong buồng chân không. Độ chân không trong buồng này gần như tuyệt đối và nó không bị ảnh hưởng bởi sự dao động của áp suất khí quyển sảy ra do sự thay đổi độ cao. Cảm biến áp suất đường ống nạp so sánh áp suất đường ống nạp với độ chân không này và phát ra tín hiệu PIM, nên tín hiệu này cũng không bị dao động theo sự thay đổi của áp suất khí quyển.Điều đó cho phép ECU giữ được tỉ lệ khí – nhiên liệu ở mức tối ưu tại bất kỳ chế độ nào.
    4.2.3.9. Cảm biến tốc độ xe.(Vehicle Speed Sensor)
    Trục quay của cảm biến tốc độ được bắt trực tiếp vào bánh răng dẫn động của đồng hồ tốc độ trong hộp số. khi bánh răng bị dẫn của đồng hồ tốc độ quay, trục quay làm cho nam châm cũng quay theo. Đặt trên nam châm là một IC kết hợp với một phần tử điện trở từ (MRF). IC nhận biết sự quay của nam châm và tạo ra một tín hiệu 4 xung cho mỗi vòng quay của bánh răng bị dẫn đồng hồ tốc độ.
    Các tín hiệu từ cảm biến này được sử dụng cho các mục đích như điều chỉnh cắt nhiên liệu khi chạy xe với tốc độ tối đa và là một trong các tín hiệu phán đoán tốc độ cầm chừng.




    Hình 4-19: Kết cấu và sơ đồ mạch điện cảm biến tốc độ xe.

    - Nguyên lý hoạt động.
    Khi nam châm quay kết quả gây ra các thay đổi trong từ trường xung quanh MRE tạo ra các thay đổi về điện trở của MRE. Điện áp ra của IC thay đổi tương ứng theo. Điện áp ra được định dạng bởi bộ so sánh và được xử lý bởi bộ chia tần số để tạo ra một tín hiệu 4 xung cho một vòng quay. Tín hiệu được đưa đến cực B của transitor, làm cho transitor bật tắt qua đó nó tạo ra một tín hiệu 4 xung cho mỗi vòng quay của bánh răng bị dẫn của đồng hồ tốc độ.
    4.2.4.ECU (Electronic Control Unit)
    4.2.4.1. Tổng quát về ECU
    Hệ thống điều khiển động cơ theo chương trình bao gồm các cảm biến kiểm soát liên tục tình trạng hoạt động của động cơ, một bộ ECU tiếp nhận tín hiệu từ cảm biến, xử lý tín hiệu và đưa ra tín hiệu điều khiển cơ cấu chấp hành.Cơ cấu chấp hành luôn đảm bảo thừa lệnh ECU và đáp ứng các tín hiệu phản hồi từ các tín hiệu cảm biến. Hoạt động của hệ thống điều khiển động cơ đem lại sự chính xác và thích ứng cầm thiết để giảm tối đa chất độc hại trong khí xả củng như xuất tiêu hao nhiên liệu. ECU cũng đảm bảo công suất tối đa ở các chế độ hoạt động của động cơ và giúp chẩn đoán động cơ khi có sự cố xảy ra.
    Điều khiển động cơ bao gồm hệ thống điều khiển xăng, đánh lửa, tốc độ cầm chừng, quạt làm mát, góc phối cam….
    Bộ điều khiển, máu tính, ECU hay hộp đen là tên gọi khác nhau của bộ điều khiển điện tử. Nhìn chung, đó là tổ hợp vi mạch và bộ phận phụ dùng để nhận biết tín hiệu, trữ thông tin, tính toán, quyết định các chức năng hoạt động và gửi đi các tín hiệu điều khiển thích hợp.
    ECU được đặt trong vỏ kim loại để tránh nước văng. Nó được đặt ở nơi ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ.
    Các linh kiện điện tử của ECU được sắp xếp trong một mạch kín. Các linh kiện công suất của tầng cuối bắt liền với một khung kim loại của ECU mục đích để tản nhiệt tốt. Vì dùng IC và linh kiện tổ hợp nên ECU rất gọn, sự tổ hợp các nhóm chức năng trong IC (bộ tạo xung, bộ chia xung, bộ dao động đa hài điều khiển việc chia tần số) giúp ECU đạt độ tin cậy cao. Một đầu ghim đa chấu dùng nối ECU với hệ thống điện trên xe, với kim phun và các cảm biến.
    4.2.4.2. Cấu tạo ECU
    a. Bộ nhớ.
    Bộ nhớ trong ECU chia làm bốn loại:
    - ROM: (read only memory): dùng trữ thông tin thường trực. Bô nhớ này chỉ đọc thông tin từ đó ra chứ không ghi vào được. Thông tin của nó đã được cài đặt sẵn, ROM cung cấp thông tin cho bộ vi xử lý và được lắp cố định trên mạch in.
    - RAM (Random Access Memory): bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên đễ lưu trữ thông tin mới được ghi vào bộ nhớ. RAM có thể đọc và ghi các số liệu theo địa chỉ bất kỳ. RAM có hai loại:
     Loại RAM xoá được: bộ nhớ sẽ mất khi mất dòng điện cung cấp.
     Loại RAM không xoá được: vẫn duy trì bộ nhớ cho dù mất nguồn cung cấp. RAM.
    RAM lưu trữ những thông tin về hoạt động của các cảm biến dùng trong hệ thống chẩn đoán.
    - PROM (programable Read Only Memory): cơ bản giống ROM nhưng cho phép lập trình (nạp dữ liệu) ở nơi xử dụng chứ không phải ở nơi sản xuất như ROM. PROM cho phép sữa đổi chương trình điều khiển theo những đòi hỏi khác nhau.
    - KAN (keep alive memoy). KAN dùng để lưu trữ những thông tin mới (những thông tin tạm thời) cung cấp đến bộ xử lý. KAN vẫn duy trì bộ nhơ ngay cả khi động cơ ngừng hoạt động hoặc tắt công tắc máy. Tuy nhiên nếu tháo nguồn cung cấp thì bộ nhơ KAN sẽ bị mất.
    b. Bộ vi xử lý (microprocessor).
    Bộ vi xử lý có chức năng và ra quyết định. Nó là bộ nảo của ECM.







    Hình 4-20: Sơ đồ khối của ECU với bộ vi xử lý.
    c. Đường truyền (BUS).
    Chuyền các lệnh và số liệu trong ECU theo hai chiều.






    4.2.4.3. Cấu trúc ECU


    Bộ phận chủ yếu của ECU là bộ vi xử lý hay còn gọi là CPU (control processing unit), CPU lựa chọn các lệnh và xử lý số liệu từ bộ nhớ ROM và RAM chứa các chương trình và số liệu và ngõ vào ra (I/O) điều khiển nhanh số liệu từ các cảm biến và chuyển số liệu đã xử lý đến cơ cấu chấp hang.



    Sơ đồ cấu trúc CPU trên hình 41. Nó có bao gồm cơ cấu đại số logic để tính toán dữ liệu. các bộ lưu trữ tạm thời dữ liệu và bộ điều khiển các chức năng khác nhau.
    Bộ điều khiển ECU hoạt động trên cơ sở tín hiệu số nhị phân với điện áp cao biểu hiện cho số 1, điện áp thấp biểu hiện cho số 0.
    4.2.4.4. Các mạch giao tiếp
    - Bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự thành số còn gọi là bộ chuyển đổi A/D (Anlog to Digital).
    Dùng chuyển đổi các tín hiệu tương tự từ đầu vào thay đổi điện áp trên các cảm biến nhiệt độ, cảm biến lưu lượng, cảm biến vị trí bướm ga thành các tín hiệu số để bộ vi xử lý hiểu được.
    - Bộ đếm (counter).
    o Dùng để đếm xung. Ví dụ như từ cảm biến vị trí trục khuỷu rồi gửi lượng đếm về bộ xử lý.
    - Bộ nhớ trung gian (Buffer).
    Chuyển tín hiệu xoay chiều thành tín hiệu sóng vuông dạng số. Nó không gửi lượng đếm như trong bộ đếm. Bộ phận chính là một transtor sẽ đóng mở theo cực tính của tín hiệu xoay chiều.
    - Bộ khuyếch đại.
    Dùng để khuyếch đại tín hiệu từ các cảm biến gửi đến rồi sau đó gửi đến bộ xử lý để tính toán.
    - Bộ ổn áp.
    Hạ điện áp xuống 5volt mục đích để tín hiệu báo được chính xác.
    - Giao tiếp ngõ ra:
    Tín hiệu điều khiển từ bộ vi xử lý đưa đến các transitor công suất điều khiển rơle, solenoid môtơ. Các transitor này có thể được bố trí bên trong hoặc bên ngoài ECU động cơ.
    4.2.5. Chức năng hoạt động cơ bản của ECU
    ECU động cơ có chức năng cơ bản là tiếp nhận thông tin từ các cảm biến dưới dạng điện áp sau đó chuyển thành các tín hiệu dạng xung điện. Từ các tín hiệu mà các cảm biến đưa về ECU có nhiệm vụ xử lý và hiệu chỉnh lại các thông số hoạt động của động cơ tại thời điểm đang hoạt động. Sau khi xác định được chế độ hoạt động của động cơ tại thời điểm đó, ECU tính toán thời điểm đánh lửa, thời điểm phun nhiên liệu và lượng nhiên liệu cần cung cấp cho động cơ hoạt động tại thời điểm đó là tối ưu.
    ECU động cơ có nhiệm vụ điều khiển các cơ cấu chấp hành làm việc theo chế độ hoạt động của động cơ, như điều khiển phun nhiên liệu, điều khiển đánh lửa, điều khiển bơm nhiên liệu, điều khiển van không tải.
    4.2.5.1. Các thông số chính của ECU
    - Các thông số chính.
    Là tốc độ động cơ và lượng gió nạp. Các thông số này là thước đo trực tiếp tình trạng tải của động cơ.
    - Các thông số thích nghi
    Điều kiện hoạt động của động cơ luôn thay đổi thì tỷ lệ hoà khí phải thích ứng theo. Chúng ta sẽ đề cập đến các điều kiện hoạt động sau:
    - Khởi động.
    - Làm ấm.
    - Thích ứng tải.
    Đối với khởi động và làm ấm ECU sẽ tính toán xử lý các tín hiệu của cảm biến nhiệt độ động cơ. Đối với tình trạng thay đổi tải thì mức tải không tải, một phần tải, toàn tải được chuyển tín hiêu đến ECU nhờ cảm biến vị trí bướm ga.
    - Các thông số chính xác.
    Để đạt được chế độ vận hành tối ưu ECU xem thêm các yếu tố ảnh hưởng:
    - Trạng thái chuyển tiếp khi gia tốc.
    - Sự giới hạn tốc độ tối đa.
    - Sự giảm tốc.
    Những yếu tố này được xác định từ các cảm biến đã nêu, nó có quan hệ và tác động tín hiệu điều khiển đến kim phun một cách tương ứng.
    ECU sẽ tính toán các thông số thay đổi cùng với nhau, mục đích cung cấp cho động cơ một lượng xăng cần thiết theo từng chế độ hoạt động.
    4.2.5.2. Xử lý thông tin và tạo xung phun
    Xung tín hiệu từ hệ thống đánh lửa được xử lý trong ECU động cơ. Tín hiệu được gửi đến cực B của từng transitor công suất trong igniter theo thứ tự thì nổ và thời điểm đánh lửa của động cơ
    Điểm bắt đầu của xung đúng với thời điểm phun của kim. Hai vòng quay trục khuỷu mỗi kim phun sẽ phun một lần. Thời gian phun phụ thuộc vào lượng không khí và tốc độ động cơ.
    Thời gian phun cơ bản đựơc tạo ra nhờ bộ dao động đa hài điều khiển chia tần số, gọi là bộ DSM. DSM nhận thông tin tốc độ (n) từ bộ chia tần, cùng với tín hiệu gió vào Vs. DSM chuyển tín hiệu điện áp thành các xung điều khiển dạng chữ nhật mục đích để điều khiển lượng phun theo chu kỳ định sẵn.
    - Thời gian phun cơ bản:
    Thời gian phun cơ bản: tp quyết định theo lượng gió nạp và tốc độ động cơ. Có hai trường hợp phun như sau:
     Trường hợp 1: tốc độ động cơ n tăng khi lượng gió vào Q không đổi. Áp lực khí nạp giảm làm xylanh thiếu không khí, lúc này cần xăng ít nên thời gian tp ngắn.
     Trường hợp 2: công suất động cơ tăng hay tương ứng lượng khí nạp tính theo phút tăng trong khi đó tốc độ động cơ không đổi thì xylanh được nạp khí nhiều hơn, xăng càng nhiều hơn thời gian tp dài hơn.
    Khi vận hành bình thường, tốc độ động cơ và công suất thường thay đổi cùng lúc. Vì vậy DSM tính toán liên tục thời gian phun cơ bản tp. Ở tốc độ cao công suất động cơ cao (mức toàn tải) thời gian tp dài hơn, lượng xăng phun nhiều hơn.
    - Thời gian phun hiệu chỉnh theo tình trạng hoạt động:

    Hình 4-23. Sơ đồ bộ xử lý và tạo xung.
    Thời gian phun được tính toán trong tần nhân của bộ ECU theo sơ đồ trên ta thấy: từ thời gian phun cơ bản tp tần nhân thu thập các thông tin về các điều kiện hoạt động của động cơ như chạy nóng, toàn tải... từ đó tính ra một hệ số hiệu chỉnh k. Tích số giữa k và tp ta dược thời gian hiệu chỉnh theo tình trạng hoạt động gọi là tm.
    Thời gian tm cộng thời gian tp kết quả thời gian phun dài ra, hỗn hợp giàu lên. Do đó thời gian tm được xem như thông số làm giàu hỗn hợp.
    Ví dụ khi khởi động lạnh, kim phun sẽ phun xăng nhiều hơn gấp hai đến ba lần so với lúc quá trình động cơ đã nóng lên.
    - Thời gian hiệu chỉnh theo điện áp bình:
    Thời gian phụ thuộc rất nhiều vào điện thế bình. Điện áp bình càng thấp thì xăng phun càng ít vì do sự kích phun trễ.
    Đối với ắc quy có điện áp thấp như trường hợp sau khi khởi động thì cần được bù một lượng thích hợp ts được gọi là thời gian phun tính trước, mục đích để động cơ nhận đúng lượng xăng cần thiết.
    o ts- gọi là thông số bù điện áp hay còn gọi là thông số đáp ứng trễ phụ thuộc vào điện áp.
    - Xung phun:
    o Thời gian phun tổng cộng của kim phun t1 = tp + tm + ts, t1 được đưa đến tần ra, được khuyếch đại và ra điều khiển kích mở kim phun.
    o Tần ra của ECU cung cấp dòng cho các kim cùng lúc. Ở động cơ 4 xylanh cần phải có 4 tần ra và 4 tần này hoạt động thống nhất nhau.
    o
    4.2.5.3. Điều khiển thời gian phun nhiên liệu
    o Mỗi kim phun được phun một lần cho mỗi chu kỳ làm việc của động cơ. Việc phun được định theo thời điểm đánh lửa và thứ tự đánh lửa (1 – 3 – 4 – 2).
    o Tín hiệu đánh lửa sơ cấp cũng được xử dụng để xác định thời điểm phun. ECU sẽ nhận tín hiệu đánh lửa sơ cấp và biến đổi nó thành một xung. Ở động cơ 4 xy lanh có một tín hiệu phun cho mỗi 1 lần tín hiệu đánh lửa.



    o Khoảng thời gian phun nhiên liệu thực tế được xác định bởi hai yếu tố: 1) khoảng thời gian phun cơ bản, có nghĩa là được xác định bởi lượng khí nạp và tốc độ động cơ.
    2) các điều chỉnh khác nhau dựa trên các tín hiệu từ cảm biến.
    o

    Hình 4-26: Sơ đồ mạch điều khiển ECU
    a. Điều khiển phun khi khởi động.
    o Trong khi động cơ đang quay khởi động, rất khó biết được chính xác lượng khí nạp bằng cảm biến lưu lượng khí nạp do sự dao động lớn về tốc độ động cơ. Vì lý do đó, ECU chọn một khoảng thời gian phun cơ bản lưu lượng trong bộ nhớ của nó phù hợp với nhiệt độ nước làm mát của động cơ mà không tính đến lượng khí nạp. Sau đó bổ xung thêm một hiệu chỉnh theo nhiệt độ khí nạp và hiệu chỉnh theo điện áp để tạo ra khoảng thời gian phun thực tế.
    o Khi khởi động lạnh, hệ thống phun khởi động lạnh hoạt động để nâng cao khả năng khởi động.
    o Các tín hiệu liên quan:
     Góc quay trục khuỷu (G).
     Tốc độ động cơ (NE).
     Nhiệt độ nước làm mát ( ECT ).
     Nhiệt độ khí nạp (T- MAP).
     Điện áp ăc quy (+ B).
    b. Điều khiển sau khi khởi động.
    o Khi động cơ chạy với tốc độ ổn định lớn hơn một tốc độ ổn định, ECU động cơ xác định khoảng thời gian của tín hiệu phun như sau:
    o Khoảng thời gian của tín hiệu phun = khoảng thời gian phun cơ bản x hệ số hiệu chỉnh phun + hiệu chỉnh điện áp.
    • Khoảng thời gian phun cơ bản.
    o Đây là khoản thời gian phun cơ bản nhất và nó được xác định bởi lượng khí nạp và tốc độ động cơ. Khoảng thời gian phun cơ bản có thể biểu diển bằng công thức sau:
    o Khoảng thời gian phun cơ bản = K x Lượng khí nạp/Tốc độ động cơ.
    o K: hệ số hiệu chỉnh.
    o Các tín hiệu liên quan:
     Tốc độ động cơ (NE).
     Lượng khí nạp (JAIR).
    • Các hiệu chỉnh phun.
    o ECU động cơ được thông báo liên tục điều kiện hoạt động của động cơ tại từng thời điểm bằng các tín hiệu của các cảm biến. Sau đó thực hiện hiệu chỉnh khoảng thời gian phun cơ bản khác nhau dựa trên các tín hiệu này.
    - Hiệu chỉnh đậm sau khi khởi động.
    o Ngay lập tức sau khi khởi động (tốc độ động cơ lớn hơn giá trị xác định), ECU động cơ cung cấp thêm một lượng nhiên liệu trong một khoảng thời gian nhất định nhằm ổn định hoạt động của động cơ. Hiệu chỉnh đậm sau khi khởi động ban đầu được xác định bởi nhiệt độ nước làm mát và sau đó lượng phun giảm dần với tốc độ không đổi.
    o Khi nhiệt độ nước đặc biệt thấp, hiệu chỉnh này tăng gấp đôi lượng phun.
    o Các tín hiệu liên quan:
     Tốc độ động cớ (NE).
     Nhiệt độ nước làm mát (ECT).
    - Hiệu chỉnh khi hâm nóng động cơ.
    o Do nhiên liệu bay hơi kem khi đông cơ còn lạnh, động cơ sẽ hoạt động kém nếu không cung cấp cho một hỗn hợp đậm hơn.
    o Vì lý do đó, khi nhiệt độ nước làm mát thấp, cảm biến nhiệt độ nước làm mát sẽ thông báo cho ECU động cơ để tăng lượng phun nhằm bù lại cho đến khi nhiệt độ đạt đến một giá trị nhất định.
    o Khi nhiệt độ nước đặc biệt thấp, hiệu chỉnh này tăng gấp đôi lượng phun.
    o Các tín hiệu liên quan:
     Nhiệt độ nước làm mát (ECT).
    - Hiệu chỉnh đậm khi trợ tải.
    o Khi động cơ hoạt động dưới chế độ tải nặng, câng tăng lượng nhiên liệu phun theo tải để đảm bảo cho động cơ hoạt động tốt.
    o Để xác định tải của động cơ nhờ vào cảm biến vị chí bướm ga. Hiệu chỉnh làm đậm này sẽ tăng lượng phun khoảng 10 % ÷ 30%.
    o Các tín hiệu liên quan:
     Vị trí bướm ga (TPS).
     Lượng khí nạp (JAIR).
     Tốc độ động cơ (NE).
    - Hiệu chỉnh tỷ lệ khí nhiên – liệu khi chuyển tiếp giữa các chế độ.
    o “Chuyển tiếp” là thời điểm mà khi đó tốc độ động cơ thay đổi, hoặc là trong quá trình tăng hay giảm tốc độ. Trong quá trình chuyển tiếp, lượng nhiên liệu phun phải tăng hay giảm để đảm bảo tính năng của động cơ.
    o Hiệu chỉnh đậm khi tăng tốc: Khi ECU động cơ nhận thấy khi xe đang tăng tốc bằng tín hiệu từ các cảm biến, nó làm tăng lượng phun để nâng cao tính năng tăng tóc. Giá trị hiệu chỉnh ban đầu được xác định bằng nhiệt độ nước làm mát và mức độ tăng tốc. Lượng phun giảm dần tính từ thời điểm này.
    o Hiệu chỉnh làm nhạt khi giảm tốc: khi ECU động cơ nhận tháy động cơ giảm tốc, nó giảm lượng phun để tránh cho hỗn hợp quá đậm trong khi giảm tốc.
    o Các tín hiệu liên quan:
     Lượng khí nạp (JAIR).
     Tốc độ động cơ (NE).
     Vị trí bướm ga (TPS).
     Nhiệt độ nước làm mát (ECT).
    - Hiệu chỉnh phản hồi tỷ lệ khí – nhiên liệu.
    o ECU động cơ sẽ hiệu chỉnh khoảng thời gian phun dựa trên tín hiệu từ cảm biến ôxy để giữ cho tỷ lệ khí – nhiên liệu trong khoảng hẹp gần với tỷ lệ lý thuyết.
    o Để tránh cho bộ lọc khí xả quá nóng và để đảm bảo cho động cơ hoạt động tố, phản hồi khí – nhiên liệu không xảy ra rưới các điều khiện sau:
    - Trong khi khởi động.
    - Trong khi làm đậm sau khởi động.
    - Trong khi làm đậm tăng tốc.
    - Khi nhiệt độ nước làm mát thấp hơn một giá xác định.
    - Khi sảy ra cắt nhiên liệu.
    - Khi tín hiệu nhạt liên tục dài hơn một khoảng thời gian xác định.
    o ECU so sánh điện áp của tín hiệu từ cảm biến ôxy với một điện áp định trước. Nếu điện áp của tín hiệu cáo hơn, nó nhân biết rằng tỷ lệ của hỗn hợp đậm hơn lý thuyết và giảm lượng nhiên phun ở mức xác định. Nếu điện áp của tín hiệu thấp hơn, nó nhận tháy rằng tỷ lệ hỗn hợp thấp hơn lý thuyết và tăng lượng phun nhiên liệu.
    o Các tín hiệu liên quan:
     Cảm biến ôxy (OX).
    - Cắt nhiên liệu.
    o Cắt nhiên liệu trong khi giảm tốc: Khi giảm tốc từ tốc độ động cơ cao, bướm ga đống hoàn toàn, ECU động cơ sẽ cắt nhiên liệu để nầng cao tính kinh tế nhiên liệu và giảm lượng khí xả không mong muốn. khi tốc độ động cơ giảm xuống một giá trị xác định hay bướm ga mở, nhiên liệu không tải được phun trở lại. Tốc độ cắt nhiên liệu và tốc độ phun trở lại sẽ cao hơn khi nhiệt độ nước làm mát thấp.
    o Các tín hiệu liên quan:
     Vị trí bướm ga (TPS).
     Tốc độ động cơ (NE).
     Nhiệt độ nước làm mát (ECT).
    o Cát nhiên liệu khi tốc độ động cơ cao: Để tránh cho động cơ chạy quá nhanh, việc phun nhiên liệu giảm đi nếu tốc độ đông cơ vượt quá giá trị xác định. Nhiên liệu sẽ phu trở lại khi tốc độ động cơ giảm xuống một giá trị nhất định.
    o Các tín hiệu liên quan:
     Tốc độ động cơ (NE).
    • Hiệu chỉnh điện áp.
    o Có một sự chậm trể nhỏ từ lúc ECU động cơ nhận tín hiệu từ các cảm biến và gửi tín hiệu phun đến vòi phun cho đến khi vòi phun thực sự mở ra. Sự chậm trể này sẽ lớn hơn khi điện áp ăc quy giảm xuống. Điều này có nghĩa là khoảng thời gian van van trong vòi phun mở sẽ chở nên ngắn hơn so với tính toán của ECU và làm cho tỷ lệ không khí – nhiên liệu thực tế sẽ trở nên cao hơn (nhạt hơn) so với yêu cầu của động cơ nếu không khắc phục bằng hiệu chỉnh điện áp. Trong hiệu chỉnh điện áp, ECU động cơ se bù lại sự chậm trễ này bằng cách kéo dài thời gian của tín hiệu phun một lượng tương ứng với sự trễ này. Điều này sẽ hiệu chỉnh khoảng thời gian phun thực tế sao cho phù hợp với tính toán của ECU.
    o Các tín hiệu liên quan: Điện áp ăc quy (+ B).


    4.3. Tính toán thời gian phun
    o Lượng phun nhiên liệu cung cấp cho động cơ được kiểm soát bởi thời gian phun tinj là thời gian kim phun mở.
    o Thời gian mở kim phun được ECU động cơ điều khiển thông qua các tín hiệu từ các cảm biến đặc biệt là tín hiệu tốc độ động cơ và lưu lượng khí nạp vào động cơ.
    o Như vậy lượng nhiên liệu phun vào một xy lanh động cơ phụ thuộc vào tốc độ động cơ và lượng không khí nạp vào đông cơ:
    o
    mf = (4.1)
    o Trong đó: m’a: lượng không khí [Kg/s].
    n: tốc độ động cơ [vòng/phút].
    Z: Số xy lanh.
    Lst=14,7.tỉ lệ hòa trộn (14,7kg Air/1kg Fuel)
    o Lượng nhiên liệu phun ra mf tỉ lệ với thời gian mở kim phun tinf và độ chênh lệch áp suất ∆P trên kim và dưới kim (áp suất đường ống nạp).
    mf = (4.2)
    o Trong đó: : khối lượng riêng của nhiên liệu nhiên liệu [Kg/m3].
    : tiết diện lỗ kim
    o Ở kiểu phun trên đường ống nạp ∆P ≈ 5bar.
    o Thời gian phun ở một chế độ hoạt động nào đó của động cơ là:
    tinj (4.3)
    o Ở một chế độ hoạt động mà động cơ hoạt động với tỉ lệ hòa khí lựa chọn lượng xăng phun:
    t0 (4.4)
    o Ở những chế độ khác với , thời gian phun sẽ là:
    tinj (4.5)
    o Thời gian phun theo một chu trình cháy phụ thuộc vào các thông số sau:
    - Áp suất không khí nạp tính pa: ta có thể đo trực tiếp (loại D-EFI)
    - Lượng không khí theo kỳ ma: được tính toán và nạp vào EEPROM theo chương trình đã lập trước.
    - Tỉ lệ hòa khí lựa chọn : tùy theo kiểu động cơ, chẳng hạn tỉ lệ lý tưởng. Một bảng giá trị có thể chứa các giá trị = f(p ,n) cũng có thể đưa vào EEPROM.
    - Tỉ lệ hòa khí thực tế : phụ thuộc vào các thông số như nhiệt độ động cơ trong quá trình làm nóng hoặc hiệu chỉnh để tăng đặc tính động học (tăng tốc, giảm tốc, tải lớn,không tải).
    - Điện áp Ắcquy: ảnh hưởng đến thời điểm nhấc kim phun. Vì vậy, để bù trừ thời gian phun sẽ phải cộng thêm một khoảng thời gian tùy theo điện áp ắc quy: tinj +
    o Lượng khí nạp trong một chu trình:
    o Hệ số nạp tương đối ( = ) ở tốc độ thấp có thể được tăng nhờ cộng hưởng âm trên đường ống nạp đến mỗi xy lanh, các cộng hưởng xuất phát từ việc đóng mở xupap. Dạng hình học của ống nạp được thiết kế cho tốc độ thấp, sao cho áp suất cực đại cho cộng hưởng xảy ra ở xupap hút đúng khi nó mở. Như vậy, có nhiều không khí đi vào buồng đốt và tăng hệ số nạp cũng như công suất động cơ. Tần số cộng hưởng thường nằm giữa 2000(rpm) và 3000(rpm). Tần số càng thấp thì kích thước ống nạp càng lớn. Tần số dao động của dòng khí trong ống nạp là:
    Fp = (4.6)
    o Khối lượng khí nạp theo xy lanh có thể được tính trong một chu trình:
    ma¬ ¬= (4.7)
    tb – ta = = (4.8)







    5. Đặc điểm, nguyên lý làm việc của hệ thống tự chuẩn đoán động cơ 4G63
    5.1. Đặc điểm chung
    o Tự chẩn đoán là một lĩnh vực công nghệ tiên tiến trong lỉnh vực chế tạo và sản xuất ô tô. Khi các hệ thống và cơ cấu của ô tô hoạt động có sự tham gia của máy tính chuyên dùng (ECU) thì khả năng tự chẩn đoán mở ra một cách có lợi. Người và ô tô có thể giao tiếp với nhau qua các thông tin về chẩn đoán (khối lượng thông tin phụ thuộc vào khả năng của ECU) qua các hệ thống thông báo, do vậy các sự cố hay triệu chứng được thông báo một cách kịp thời, không cần chờ đến định kì chẩn đoán.
    o Như vậy mục đích chính của chẩn đoán là ngăn ngừa tích cực các sự cố xảy ra. Trên ô tô hiện nay có thể gặp các hệ thống tự chẩn đoán: hệ thống đánh lửa, hệ thống nhiên liệu, động cơ, hộp số, hệ thống phanh, hệ thống treo,…
    5.2. Khái quát về hệ thống tự chuẩn đoán động cơ 4G63
    o ECU động cơ xử dụng các cảm biến tiếp nhận thông tin về tình trạng hoạt động của động cơ và các hệ thống điều khiển khác. ECU động cơ tiến hành khối lượng công việc nhất định về chẩn đoán về các bộ phận của hệ thống điều khiển động cơ.
    o ECU động cơ thực hiện tự chẩn đoán hầu hết các tín hiệu vào, ra, và chức năng điều khiển. ECU động cơ chỉ thị hư hỏng trên đồng hồ.
    o Hệ thống tự chẩn đoán là một chương trình của ECU thực hiện kiểm tra các thông số điều khiển. Nó xác định khoảng thay đổi của các thông số ở các chế độ làm việc tương ứng của động cơ. Mổi loại hư hỏng của hệ thống có đặc điểm riêng và ứng với mã hư hỏng. Tất cả các hư hỏng được ghi lại trong bộ nhớ của ECU động cơ.
    - Các lỗi đơn: Là lỗi xảy ra không hơn một lần trong 2 phút. Đèn chẩn đoán sẽ sáng trong thời gian là 0,6 giây, mã hư hỏng không đưa vào bộ nhớ của ECU động cơ.
    - Các lỗi hay lặp lại: Là các lỗi xuất hiện hơn một lần trong 2 phút. Đèn sẽ hiện mã lỗi trong bộ nhớ. Nếu trong vong 2 giờ, mã hư hỏng không được nhắc lại nó sẽ được xóa khỏi bộ nhớ của ECU động cơ.
    - Lỗi thường xuyên: Hư hỏng xuất hiện thường xuyên ở các hệ thống. Hệ thống làm sáng đèn chẩn đoán, chỉ ra hư hỏng.
    o Hệ thống tự chẩn đoán trên xe xác định nguyên nhân hư hỏng của hệ thống điều khiển, mặt khác để xác định chính xác tình trạng kỹ thuật của động cơ cũng như các bộ phận của hệ thống điều khiển phải xử dụng các thiết bị chẩn đoán chuyên dùng. Nó bao gồm các thiết bị đo các đại lượng vật lý thực tế (đồng hồ đo áp suất, tiêu hao nhiên liệu, nhiệt độ nước làm mát, nhiệt độ không khí,….) và các thiết bị chẩn đoán tổng hợp (đồng hồ số, ôxilôgaraph, thiết bị chẩn đoán kiểm tra (MUT–II).
    5.3. Hoạt động của đèn chuẩn đoán
    o Ở chế độ làm việc khi bật khoá điện và động cơ không làm việc, đèn chẩn đoán loé sáng trong 0,6 giây và tắt, nếu phân hệ tự chẩn đoán không xác định có hư hỏng trong mạch của hệ thống điều khiển. Nếu đèn không tắt sau khi bật khoá điện hoặc là luôn sáng khi động cơ làm việc, điều này chứng tỏ hệ thống tự chẩn đoán tìm thấy hư hỏng hay bất thường trong hệ thống.
    o Ở chế độ đọc mã số hư hỏng, đèn chẩn đoán phản ánh con số các sai lệch được định dạng và lưu giữ trong bộ nhớ của ECU động cơ.
    5.4. Đọc và xóa mã chuẩn đoán
    5.4.1. Chẩn đoán bằng chế độ tự động
    5.4.1.1. Đọc mã chẩn đoán
    o Mã số hư hỏng có thể được đọc từ bộ nhớ, nếu để bộ điều khiển ở chế độ hiển thị mã số hư hỏng (chế độ tự chẩn đoán). Để khởi động chế độ tự chẩn đoán cần phải bật khoá điện và động cơ không làm việc, đóng các tiếp điểm của đầu nối chẩn đoán.
    o Ở chế độ này phân hệ tự chẩn đoán điều khiển việc đóng/ngắt đèn báo hư hỏng được chiếu sáng bằng mã số, được lưu giữ trong bộ nhớ. Ban đầu đưa ra mã số 12, không phải là mã số hư hỏng mà chỉ xác nhận sự chuẩn xác của mạch chẩn đoán và khả năng làm việc của phân hệ chẩn đoán. Nếu không có mã số 12 thì phải kiểm tra mạch chẩn đoán và khắc phục hư hỏng.
    o Mã số 12 xuất hiện ba lần một, sau một thời gian tạm ngừng theo trình tự sau: một lần đèn sáng (chữ số đầu tiên của mã -1)- ngừng một lúc, hai lần đèn sáng liên tục (chỉ số thứ hai của mã số -2), ngừng một lúc - nhắc lại mã - một lần sáng, ngừng, hai lần sáng liên tục, ngừng một lúc, và lần thứ ba - một lần sáng, ngừng, hai lần sáng liên tục, ngừng một lúc.
    o Sau mã số 12 là mã số hư hỏng cũng là ba lần một: đèn sáng, tương ứng với số lượng chữ số đầu tiên của mã - ngừng một lúc, đèn lại sáng tương ứng với số lượng chữ số thứ hai của mã - ngừng một lúc và v.v...Sau khi đưa ra tất cả các mã hư hỏng, chu kỳ được lặp lại. Nếu trong bộ nhớ không có mã số hư hỏng thì chỉ đưa ra mã số 12.
    o Để thoát ra khỏi chế độ tự chẩn đoán, tắt khoá điện.

    5.4.1.2. Xóa mã chẩn đoán
    o Bộ nhớ lưu giữ mã số hư hỏng được xoá khi tháo cọc “mát” của ắc quy hơn 10 giây. Khi đó cần chú ý tắt khoá điện để tránh làm hỏng bộ điều khiển và cần nhớ rằng khi ngắt ắc quy sẽ mất các dữ liệu điều khiển tương thích khác (thời gian thực, thiết bị thu, v.v...).
    o Trong quá trình làm việc của hệ thống điều khiển động cơ, ECU động cơ có khả năng bù trừ một cách tương đối các sai lệch không lớn gây ra do sự thay đổi các điều kiện làm việc (sự thay đổi của áp suất khí quyển, nhiệt độ không khí, chất lượng xăng, v.v...) sự lão hoá và mất độ nhạy của các chi tiết, bộ phận của các hệ thống và động cơ (mòn vòi phun, khe hở bugi, xu páp, pha phối khí, v.v...). Khả năng bù trừ được thực hiện nhờ sự tinh chỉnh các thông số chương trình của khối điều khiển, được lưu giữ trong bộ nhớ.
    o Khi tiến hành xóa mã số hư hỏng bằng cách ngắt ắc quy có thể làm mất các thông số tự bù. Sau khi nối ắc quy, để có chức năng tự bù hệ thống điều khiển cần phải làm nóng động cơ đến nhiệt độ làm việc và bảo đảm chạy xe với gia tốc vừa phải, cũng như chạy không tải đến khi khôi phục các chỉ tiêu làm việc định mức.
    5.4.2. Chẩn đoán hệ thống với thiết bị chẩn đoán chuyên dùng MUT–II
    5.4.2.1. Giới thiệu về thiết bị chẩn đoán chuyên dùng MUT – II
    o ECU động cơ cho phép kiểm tra các thông số điều khiển với sự trợ giúp của thiết bị chẩn đoán MUT – II Thiết bị này như giàn máy vi tính chuyên dùng cho việc chẩn đoán bảo dưỡng xe ô tô, được trang bị hệ thống điện tử điều khiển động cơ. Theo các mạch chẩn đoán của MUT – II cho phép kết nối với ECU động cơ theo kênh K – Line để thực hiện các việc như sau:
    - Đọc và xóa các mã hư hỏng.
    - Kiểm tra hoạt động của các cơ chấp hành của hệ thống.
    - Lựa chọn và hiển thị các thông số của hệ thống.
    - Thử các chế độ làm việc của động cơ.
    o Thiết bị MUT – II giao tiếp với người bằng màn hình và được điều khiển bằng các phím bấm có các lựa chọn để điều khiển việc chẩn đoán hư hỏng của động cơ.



    5.4.2.2. Đọc và xóa mã hư hỏng
    Thiết bị chẩn đoán MUT – II có khả năng đọc từ bộ nhớ của ECU động cơ các mã hư hỏng trong thời gian làm việc. Thiết bị chẩn đoán MUT – II có thể xóa hết các mã hư hỏng trong bộ nhớ của ECU động cơ.
    o Để phản ánh thông tin nào đó, thiết bị MUT – II cần phải nhận được tín hiệu từ ECU động cơ. Nếu ECU không gửi tín hiệu đến thiết bị chẩn đoán hay việc nối mạch với thiết bị chẩn đoán MUT – II không đúng thì thiết bị MUT – II sẽ báo không có tín hiệu.
    5.4.2.3. Kiểm tra hoạt động của cơ cấu chấp hành của hệ thống
    o Đây là chức năng cho phép cung cấp hoặc ngắt mạch của cơ cấu phụ trợ khi trực tiếp can thiệp vào logic quá trình làm việc của ECU động cơ. Khả năng làm việc của mạch được đánh giá theo việc đóng/mở thực tế của các cơ cấu phụ trợ hoặc dấu hiệu đặc trưng của sự đóng/mở đó.
    o Các mạch được kiểm tra gồm:
     Điều khiển bằng đèn chẩn đoán. Thiết bị đóng mở đèn chẩn đoán.
     Điều khiển rơle bơm xăng. Thiết bị đóng mở bơm xăng điện. Khi động cơ đang làm việc làm thế nào dẫn đến dừng động cơ. Chế độ đóng ngắt rất có ích cho việc kiểm tra hệ thống cấp nhiên liệu, kiểm tra điều chỉnh áp suất, độ kín khít của bộ đôi vòi phun,…
     Điều khiển bằng bộ điều chỉnh không tải. Sự thay đổi số bước cho trước bằng sự thay đổi tần số quay của động cơ ở chế độ chạy chậm không tải.
     Điều khiển vòi phun nhiên liệu. Việc đóng mở một vòi phun nào bất kì trên động cơ đang làm việc đều dẫn đến sự thay đổi rỏ rệt của máy.
    o Nếu các cơ cấu được kiểm tra không làm việc thì phải kiểm tra tất cả các tất cả các mạch điện từng bộ phận của cơ cấu đó.
    5.4.2.4. Lựa chọn và hiển thị các thông số của hệ thống
    o Thiết bị chẩn đoán MUT – II theo đường liên lạc có thể đếm các thông số đã được xác định và được hệ thống sữ dụng. Việc ghi nhớ các thông số được thiết bị thực hiện theo định kỳ trong chế độ làm việc của động cơ. Sau đó thiết bị có thể xem xét chúng trong chế độ phân tích, so sánh chúng với các thông số định mức của động cơ tốt. Lôgic tiến hành chẩn đoán theo các sơ đồ chẩn đoán cho phép bằng độ sai lệch các thông số để xác định các hư hỏng trong hệ thống điều khiển và trong động cơ.
    - Tần số quay của trục khuỷu khi khởi động động cơ (FREQ).
    o Các số liệu được phản ánh tương ứng sự phân tích bằng cụm điều khiển tần số quay thực của động cơ qua tín hiệu của cảm biến trục khuỷu.
    o Sự tăng bất ngờ của tần số quay trục khuỷu khi góc mở bướm ga cố định là do nhiểu điện trong tín hiệu vào cơ bản của cảm biến trục khuỷu. Nhiểu này thường gây ra điện áp dây dẫn cao không đồng bộ với động cơ.
    - Tần số quay của trục khuỷu ở chế độ không tải (FREQX).
    o Tần số quay đo được của trục khuỷu với thông số đo được ở lần trước biểu thị độ chính xác cao.
    - Tần số quay quy định của trục khuỷu ở chế độ không tải (JUFBXX).
    o Ở chế độ không tải tần số quay của trục khuỷu được điều khiển bởi ECU động cơ. Sự xác lập tốc độ không tải nhờ ECU, phụ thuộc vào nhiệt độ nước làm mát và các thông số khác.
    - Lỗi điều khiển tần số quay trục khuỷu ở chế độ không tải (EIREQ).
    o Hiệu giữa tần số quay quy định và tần số quay đo được ở chế độ không tải. Dùng để đánh giá sự chính xác điều khiển tần số quay giới hạn nhỏ nhất của trục khuỷu ở chế độ không tải.
    - Nhiệt độ nước làm mát (TWAT).
    o Các số liệu là kết quả phân tích của ECU động cơ thông qua tín hiệu của cảm biến nhiệt độ nước làm mát. ECU đo điện áp trên hai tiếp điểm của cảm biến nhiệt độ nước làm mát và biến điện áp thành trị số nhiệt độ tính theo độ Xenxi (0C). Giá trị này phải gần với nhiệt độ không khí khi động cơ chưa nóng. Sau khi khởi động động cơ nhiệt độ cần cao dần lên đến 85  950C, sau đó ổn định khi mở van hằng nhiệt.
    - Nhiệt độ không khí (TAIR).
    o Tín hiệu lấy từ cảm biến khí nạp. Cảm biến bắt trên đườn ống nạp. khi ECU đo điện áp trên hai cực cảm biến và biến điện áp thành trị số nhiệt độ tính theo độ Xenxi (0C). Giá trị này phải gần với nhiệt độ không khí xung quanh môi trường khi động cơ chưa nóng.
    - Lưu lượng không khí (JAIR).
    o Thông số biểu thị lưu lượng không khí biểu thị qua cảm biến lưu lượng không khí (Kg/giờ).
    - Mức độ điền đầy không khí vào xi lanh của chu trình để tính lượng nhiên liệu (JGBC).
    o Mức độ thực tế để tính toán giá trị cơ sở của lượng cấp nhiên liệu.
    - Thông số của chế độ điều khiển động cơ (NFREGBC). Có hai thông số.
     Tốc độ lượng tử của trục khuỷu (NFREQ) .
     Độ điền đầy lượng tử của không khí trong chu trình (NGBC).
    - Vị trí bướm ga (THR).
    o Thông số mức độ mở bướm ga được tính toán trong ECU động cơ thông qua cảm biến vị trí bướm ga. 0% tương ứng với đóng hoàn toàn, 100% tương ứng với mở hoàn toàn.
    - Hệ số hiệu chỉnh cấp nhiên liệu (COEFFF).
    o Nó phản ánh hệ số chuyền cấp nhiên liệu phụ thuộc vào tốc độ và hệ số điền đầy khí của chu trình.
    - Tỷ lệ không khí – nhiên liệu (VALF).
    o Tỷ lệ này được điều khiển bằng ECU động cơ. Nó là hệ số đặc chưng cho hệ số dư lượng không khí.
    - Dấu hiệu chuyển sang chế độ công suất (hỗn hợp nghèo) và giá trị công suất của góc đánh lửa sớm (có/không) (BIPTOW).
    o Phản ánh của chế độ này là chuyển chế độ của đánh lửa sớm và phun nhiên liệu. Nó phụ thuộc vào tốc độ thực của trục khuỷu và góc mở bướm ga.
    - Dấu hiệu cắt nhiên liệu khi phanh (có/không) (BLKINJ).
    o Nó thể hiện cắt nhiên liệu khi phanh xe bằng động cơ.
    - Độ dài của xung phun xăng (INJ).
    o Là thời gian (tính bằng ms) mở vòi phun xăng. Thực hiện bởi ECU động cơ điều chỉnh hỗn hợp không khí – nhiên liệu bằng độ dài xung điều khiển mở vòi phun. Thời gian mở vòi phun dài xẽ tạo ra hỗn hợp giàu.
    - Điện áp thành xe (mV) (UACC).
    - Vị trí bướm ga (FSM).
    o Thông số phản ánh vị trí bướm ga đo bằng bước. Độ mở lớn nhất ứng với bước 225, đóng ứng với bước 1.
    - Tiêu hao nhiên liệu (JQT).
    o Thông số phản ánh lượng tiêu hao nhiên liệu trong 1 giờ (lít/giờ). Giá trị này phải tương ứng với lượng xăng tiêu hao thực tế đo được bằng lưu lượng kế.
    - Điện áp đặt lên cảm biến vị trí bướm ga (mV) (JATHR).
    - Điện áp đặt lên cảm biến nhiệt độ nước làm mát (mV) (JATWAT).
    - Điện áp đặt lên cảm biến nhiệt độ không khí (mV) (JATAIR).
    5.4.2.5. Thử các chế độ làm việc của động cơ
    o Thử nghiệm được tiến hành để xác định các thông số tích phân của hệ thống điều khiển ở từng chế độ thử riêng biệt của động cơ mà qua đó đánh giá sự làm việc chính xác của động cơ, hệ thống điều khiển động cơ cũng như các cụm cơ bản của trang bị điện của xe.
    5.5. Trình tự và nội dung kiểm tra bằng cách sử dụng danh mục dữ liệu của MUT-II và kiểm tra cơ cấu chấp hành
    5.5.1. Trình tự thao tác
    + Tiến hành kiểm tra bằng danh mục dữ liệu và kiểm tra chức năng các cơ cấu chấp hành.
    Nếu có một bất thường, kiểm tra và sửa chữa các đầu cắm dây và các chi tiết.
    + Sau khi sửa chữa, kiểm tra lại bằng MUT-II và kiểm tra sự bất thường ban đầu đã được trở lại bình thường chưa.
    + Xóa bộ nhớ mã báo lỗi.
    + Tháo MUT-II ra.
    + Khởi động lại động cơ và tiến hành chạy thử để xác nhận lại là trục trặc đã được khắc phục.
    5.5.2. Bảng danh sách dữ liệu
    Bảng 5-1. Bảng danh sách dữ liệu chuẩn đoán.

    Mã sốBộ phận
    cần
    kiểm tra

    Nội dung kiểm traTình trạng bình
    thườngSố trình tự kiểm tra11Cảm biến OxyĐộng cơ: sau khi đã làm nóng động cơ.
    Hỗn hợp không khí/nhiên liệu được tạo nên nghèo hơn khi giảm tốc, và giàu hơn khi tăn tốc.Ở tốc độ 4000 vòng/phút. Thì động cơ đột ngột bị giảm tốc.200 mv hoặc ít hơn.Mã số 11
    Khi động cỏ tăng tốc đột ngột.600-1000 mvĐộng cơ: sau khi động cơ nóng lên.
    Tín hieuj cảm biến oxy được sử dụng để kiểm tra tỉ lệ hỗn hợp không khí nhiên liệu, và điều kiện thay đổi do bộ engine-ECU điều khiển.
    Động cơ chạy không tải.400 mv hoặc thấp hơn
    (thay đổi ) 600-1000 mv


    2500 vòng/ phút
    400 mv hoặc thấp hơn
    (thay đổi ) 600-1000 mv12Cảm biến lưu lượng khí nạpNhiệt độ nước làm mát động cơ: 80-950C.
    Đèn và tất cả các thiết bị: OFF
    Hộp số truyền động số: 0, (A/T số P)Động cơ chạy không tải.22- 48 HzMã số 122500 vòng/phút80- 120 HzĐộng cơ được gia tốc.Tần số tăng tương ứng
    với sự tăng tốc.13Cảm biến nhiệt độ khí nạpCông tắc khởi động: ON hoặc khi động cơ chạy không tải.Khi nhiệt độ không khí nạp là
    -200C-200CMã số 13Khi nhiệt độ không khí nạp là
    00C00CKhi nhiệt độ không khí nạp là
    200C200CKhi nhiệt độ không khí nạp là
    400C400CKhi nhiệt độ không khí nạp là
    800C800C14Cảm biến vị trí bướm gaCông tắc khởi động ONĐặt ở vị trí chạy không tải300-1000 mvMã số 14
    Mở lớn từ từ.Tăng tỉ lệ với góc mở của bướm ga.
    Mở tối đa4500-5000 mv16Điện áp nguồn
    Công tắc khởi động ONĐiện áp hệ thống.Trình tự kiểm tra 2318Tín hiệu góc quay trục khủyCông tắc khởi động ONĐộng cơ: Ngừng.OFFTrình tự kiểm tra 26Động cơ: đang nổON21Cảm biến nhiệt độ nước làm mátCông tắc khởi động ON: hoặc động cơ đang chạy.Khi nhiệt độ nước làm mát của động cơ là -200C-200CMã số 21Khi nhiệt độ nước làm mát của động cơ là 00C00CKhi nhiệt độ nước làm mát của động cơ là 200C200CKhi nhiệt độ nước làm mát của động cơ là 400C400CKhi nhiệt độ nước làm mát của động cơ là 800C800C22Cảm biến góc quay trục khủy+ Động cơ quay
    + Đồng hồ nước được nối vào.So sánh chỉ số đọc tốc độ động cơ ở đồng hồ tốc độ và máy MUT- IIPhù hợpMã số 22+ Động cơ chạy không tải.
    + Công tắc chạy không tải ON.Khi nhiệt độ nước làm mát của động cơ là -200C1.275-1.475 vòng/phútKhi nhiệt độ nước làm mát của động cơ là 00C1.255- 1.425
    Vòng/phút
    Khi nhiệt độ nước làm mát của động cơ là 200C
    1.100-1.300
    Vòng/phútKhi nhiệt độ nước làm mát của động cơ là 400C950-1.150 vòng/phútKhi nhiệt độ nước làm mát của động cơ là 600C650–850 vòng/phút25Áp suất khíCông tắc khởi động ONỞ độ cao 0 m so với mặt nước biển101 kpaMã số 25Ở độ cao 600 m so với mặt nước biển95 kpaỞ độ cao 1.200 m so với mặt nước biển88 kpaỞ độ cao 1.800 m so với mặt nước biển81 kpa26Công tắc chạy không tảiCông tắc khởi động ON.
    Kiểm tra bằng cách đạp bàn đạp ga lặp đi lặp lại.Bướm ga mở: Chuyển sang vị trí không tải.ONTrình tự kiểm tra số 25Bướm ga: mở từ từOFF*227Áp suất dầu trợ lực láiĐộng cơ: chạy không tảiTay lái đứng yênOFFTrình tự kiểm tra số 28.Tay lái quayON44Bộ đánh lửa và trợ lực+ Động cơ: Sau đã nóng lên.
    + Đèn cân lửa được lắp vào(đèn cân lửa được lắp để kiểm tra thời điểm đánh lửa thực sự).Động cơ chạy không tải.Sớm hơn so với điểm chết trên 2-180C2.500 vòng/phútSớm hơn so với điểm chết trên 23-430C45ISC (stepper) motor
    Công suất động cơ.+ Nhiệt độ nước làm mát động cơ: Từ 80-950C.
    + Các đèn và tất cả các thiết bị phụ:OFF.
    + Hộp số truyền động số 0 (A/T: số P).
    + Công tắc chạy không tải: ON
    + Động cơ: chạy không tải.
    Khi A/C switch mở ON, thì A/C máy nén sẽ hoạt động.A/C switch: OFF



    Từ 2- 25 bướcA/C switch: OFF sang ON



    Tăng từ 10 đến 70 bước+ A/C switch: OFF
    + Cần chọn từ vị trí N sang vị trí DTăng từ 5 đến 50 bước49A/C RelayĐộng cơ: sau khi động cơ nóng lên và động cơ đang chạy không tải.A/C switch: OFF

    OFF :
    ( khớp nối ly hợp máy nén không hoạt động.)Trình tự kiểm tra số 29.A/C switch: ONON:
    ( khớp nối ly hợp máy nén đang hoạt động.)










    5.5.3. Bảng kiểm tra bộ phận công tác
    Bảng 5-2. Bảng kiểm tra bộ phận công tác.
    Mã sốBộ phận cần kiểm traNội dung điều khiểnNội dung kiểm traĐiều khiển bình thườngSố trình tự kiểm tra01Vòi phunCắt nhiên liệu vòi phun số 1.Động cơ: Sau khi động cơ đã nóng lên, và động cơ chạy không tải (lần lượt cắt nhiên liệu cung cấp cho từng vòi phun và kiểm tra các xy lanh nào ảnh hưởng đến tình trạng chạy không tải).Tình trạng chạy cầm chừng sẽ khác đi(chạy không ổn định )Số Mã 4102Cắt nhiên liệu vòi phun số 2.03Cắt nhiên liệu vòi phun số 3.04Cắt nhiên liệu vòi phun số 4.07















    Bơm nhiên liệu.Bơm nhiên liệu hoạt động và nhiên liệu được đưa trở về.+ Động cơ quay
    + Bơm nhiên liệu: kiểm tra dẫn động cưỡng bức theo hai điều kiện trên đâyBóp chặt đường ống về bằng các ngón tay để cảm nhận xung động của nhiên liệu đang lưu thông vềCảm nhận được xung độngTrình tự kiểm tra số 24Nghe gần thùng xăng tiếng bơm xăng hoạt độngNghe được tiếng bơm08Purge
    Van điện từVan điện từ chuyển tử OFF sang ONCông tắc khởi động ONTiếng hoạt động có thể được nghe khi van solenoi hoạt động.Trình tự kiểm tra 3210Van điện từ điều khiển tuần hoàn khí xảVan điện từ chuyển tử OFF sang ONCông tắc khởi động ONCó thể nghe thấy âm thanh khi van điện từ được dẫn độngTrình tự kiểm tra số 33
    5.5.4. Bảng kiểm tra các mã chuẩn đoán của hệ thống MPI động cơ 4G63

    Bảng 5-3.Bảng kiểm tra mã chuẩn đoán hệ thống (MPI)
    Mã số Hạng mục chuẩn đoán11Hệ thống: Cảm biến Oxy12Hệ thống: Cảm biến lưu lượng khí nạp13Hệ thống: Cảm biến nhiệt độ khí nạp14Hệ thống: Cảm biến độ mở bướm ga21Hệ thống: Cảm biến nhiệt độ động cơ22Hệ thống: Cảm biến góc quay trục khủy23Hệ thống: Cảm biến vị trí điểm chết trên24Hệ thống: Cảm biến tốc độ xe25Hệ thống: Cảm biến áp suất khí trời36Hệ thống: Tín hiệu điều chỉnh thời điểm đánh lửa41Hệ thống: Vòi phun





    Mã số 11 Hệ thống cảm biến oxy Nguyên nhân có thểPhạm vi kiểm tra.
    • Động cơ chạy được 3 phút
    • Nhiệt độ nước làm mát xấp xỉ 800C hoặc hơn.
    • Nhiệt độ không khí nạp 20- 500C
    • Tốc độ động cơ xấp xỉ 2000-3000 vòng/phút.
    • Xe di chuyển ở tốc độ không đổi trên một bề mặt bằng phẳng.
    Tình trạng.
    • Điện áp ra của cảm biến oxy vào khoảng 0.6V trong 30 giây (không quá 0,6V trong 30 giây)
    • Khi phạm vi của các thao tác kiểm tra ở trên phù hợp với việc khởi động động cơ được thực hiện trong 4 lần liên tiếp, thì hư hỏng được tìm thấy sau mỗi lần thực hiện.
    • Hư cảm biến oxy
    • Tiếp xúc của giắc cắm không được tốt, hở mạch hoặc ngắn mạch trong giây điện.
    • Engine – ECU có vấn đề



    Mã số 12 Hệ thống cảm biến lưu lượng khí nạp. Nguyên nhân có thểPhạm vi kiểm tra.
    • Tốc độ động cơ 500 vòng/phút hoặc hơn.
    Tình trạng.
    • Tần số phát ra của cảm biến là 3Hz hoặc ít hơn trong 4 giây.• Hư cảm biến lưu lượng khí nạp
    • Giắc cắm tiếp xúc không được tốt hở mạch hoặc ngắn mạch dây của cảm biến lưu lượng khí nạp.
    • Hư bộ engine- ECU



    Mã số 13 Hệ thống cảm biến nhiệt độ khí nạp. Nguyên nhân có thểPhạm vi kiểm tra.
    • Công tắc khởi động ON
    • Không quá 60 giây sau khi công tắc được bật sang ON hoặc ngay lập tức sau khi động cơ khởi động
    Tình trạng.
    • Điện áp ra của cảm biến là 4.6 V hoặc cao hơn ( tương ứng với nhiệt độ không khí nạp là 450C hoặc thấp hơn) trong 4 giây.
    Hoặc.
    • Điện áp ra của cảm biến là 0.2 V hoặc nhiều hơn ( tương ứng với nhiệt độ không khí nạp là 1250C hoặc cao hơn (trong 4 giây)• Hư cảm biến nhiệt độ khí nạp
    • Giắc cắm tiếp xúc không đúng, hở mạch hoặc ngắn mạch trong giây của mạch điện cảm biến nhiệt độ khí nạp.
    • Hư bộ engine - ECU

    Mã số 14 Hệ thống cảm biến vị trí bướm ga Nguyên nhân có thểPhạm vi kiểm tra.
    • Công tắc khởi động ON
    • Không quá 60 giây sau khi công tắc được bật ra ON hoặc ngay lập tức sau khi động cơ khởi động.
    Tình trạng.
    • Khi công tắc mở ON. Thì điện áp ra cảm biến là 2V hoặc lớn hơn trong 4 giây.
    Hoặc.
    • Điện áp ra cảm biến là 0.2 V hoặc thấp hơn trong 4 giây.• Hư cảm biến vị trí bướm ga hoặc điều chỉnh sai.
    • Giắc cắm tiếp xúc không đúng, hở mạch hoặc ngắn mạch ở trong dây của mạch cảm biến vị trí bướm ga.
    • Trạng thái của công tắc điều chỉnh không đúng “ON”
    • Hở mạch của đường tín hiệu công tắc điều chỉnh.
    • Hư bộ engine- ECU

    Mã số 21 Hệ thống cảm biến nhiệt độ động cơ.Nguyên nhân có thể.Phạm vi kiểm tra.
    • Công tắc khởi động ON
    • Không quá 60 giây sau khi công tắc máy được mở sang ON hoặc ngay lập tức sau khi động cơ khởi động.
    Tình trạng.
    • Điện áp ra cảm biến là 4.6V hoặc cao hơn ( tương ứng với một nhiệt độ làm mát động cơ là 450C hoặc thấp hơn) trong 4 giây.
    Hoặc.
    • Điện áp ra cảm biến là 0.1 V hoặc thấp hơn ( tương ứng với một nhiệt độ làm mát động cơ là 1400C hoặc cao hơn) trong 4 giây.• Hư cảm biến nhiệt độ động cơ
    • Giắc cắm tiếp xúc không đúng, hở mạch hoặc ngắn mạch dây trong mạch điện cảm biến nhiệt độ động cơ.
    • Hư bộ engine - ECU




    Mã số 22 Hệ thống cảm biến góc quay trục khủy. Nguyên nhân có thể.Điều kiện kiểm tra.
    • Động cơ đang quay
    Tình trạng.
    • Điện áp ra của cảm biến không thay đổi trong 4 giây ( không co xung tín hiệu vào)• Hư cảm biến góc quay trục khủy
    • Tiếp xúc giắc cắm không tốt, bị hở mạch hoặc ngắn mạch dây của cảm biến góc quay trục khủy.
    • Hư bộ engine - ECU




    Mã số 23 Hệ thống cảm biến vị trí điểm chết trên. Nguyên nhân có thểĐiều kiện kiểm tra.
    • Công tắc khởi động ON
    • Tốc độ động cơ xấp xỉ 50 vòng/ phút hoặc hơn
    Tình trạng.
    • Điện áp ra của cảm biến không thay đổi trong 4 dây ( không có tín hiệu vào)• Hư cảm biến vị trí điểm chết trên
    • Giắc cắm tiếp xúc không đúng, hở mạch hoặc ngắn mạch trong dây điện của mạch cảm biến vị trí điểm chết trên.
    • Hư bộ engine - ECU




    Mã số 24 Hệ thống cảm biến tốc độ xeNguyên nhân có thể.Điều kiện kiểm tra.
    • Công tắc khởi động ON
    • Không quá 60 dây sau khi công tắc khởi động được bật sang ON hoặc ngay lập tức sau khi động cơ khởi động.
    • Điều chỉnh công tắc OFF
    • Tốc độ động cơ là 3000 vòng/phút hoặc cao hơn.
    • Đang lái xe dưới điều kiện tải nặng.
    Tình trạng.
    • Điện áp ra cảm biến không đổi trong 4 dây ( không có tín hiệu xung vào)• Hư cảm biến tốc độ xe.
    • Giắc cắm tieps xúc không đúng, hở hoặc ngắn mạch dây điện của mạch cảm biến tốc độ xe.
    • Hư bộ engine - ECU



    Mã số 25 Hệ thống cảm biến áp suất khí nạp.Nguyên nhân có thể.Điều kiện kiểm tra.
    • Công tắc khởi động : ON
    • Không quá 60 dây sau khi công tắc bật sang ON hoặc ngay lập tức sau khi động cơ khởi động.
    • Điện áp acquy là 8V hoặc nhiều hơn.
    Tình trạng.
    • Điện áp ra cảm biến là 4.5V hoặc cao hơn ( tương ứng với áp suất khí trời là 114kpa hoặc cao hơn) trong 4 dây.
    Hoặc.
    • Điện áp ra cảm biến là 0.2 V hoặc cao hơn( tương ứng với áp suất khí trời là 5.33 kpa hoặc cao hơn) trong 4 dây.• Hư cảm biến áp suất khí trời
    • Giắc cắm tiếp xúc không đúng, hở hoặc ngắn mạch dây của cảm biến áp suất khí trời.
    • Hư bộ engine- ECU



    Mã số 36 Hệ thống tín hiệu điều chỉnh thời điểm đánh lửa. Nguyên nhân có thể.Điều kiện kiểm tra.
    • Công tắc khởi động: ON
    Tình trạng.
    • Dây tín hiệu thời điểm đánh lửa đang nối đất.• Đường dây tín hiệu điều chỉnh thời điểm đánh lửa đang nối đất.
    • Hư bộ engine - ECU



    Mã số 41 Hệ thống vòi phun. Nguyên nhân có thể.Điều kiện kiểm tra.
    • Tốc độ động cơ xấp xỉ 50- 1000 vòng/phút.
    • Điện áp ra cảm biến vị trí bướm ga là 1.15 V hoặc thấp hơn.
    • Không tiến hành kiểm tra bộ phận công tác bằng MUT-II.
    Tình trạng.
    • Điện áp xung của cuận dây vòi phun không có trong 4 giây.• Hư vòi phun
    • Tiếp xúc giắc cắm không tốt, hở mạch hoặc ngắn mạch vòi phun.
    • Hư bộ engine - ECU






















    6.Kết luận.

    Sau khoảng thời gian làm đồ án với đề tài “Khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu liệu động cơ 4G63 lắp trên xe Mitsubishi JOLIE” đến nay em đã cơ bản hoàn thành với sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn PGS.TS. Trần Văn Nam và các thầy cô cùng các bạn trong khoa.
    Trong đề tài này em đi sâu tìm hiểu nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu điều khiển điện tử và các chi tiết, cơ cấu của hệ thông. Phần đầu đồ án trình bày khái quát chung về các hệ thống nhiên liệu dùng trên động cơ xăng, đi sâu phân tích những ưu nhược điểm của động cơ xăng dùng bộ chế hoà khí và động cơ xăng dùng hệ thống phun xăng điện tử hiện đại. Phần trung tâm của đồ án trình bày các hệ thống trên động cơ 4G63, đi sâu tìm hiểu phần hệ thống nhiên liệu bao gồm các thiết bị điện tử, cơ cấu chấp hành, các loại cảm biến, và các thiết bị chính cung cấp nhiên liệu, không khí nạp cho động cơ. Tìm hiểu về các chế độ phun, thời gian phun của động cơ, tìm hiểu các hư hỏng của hệ thống nhiên liệu, các mã chẩn đoán hư hỏng của động cơ 4G63.
    Sau khi đã hoàn thành xong đồ án, tìm hiểu kỹ về hệ thống nhiên liệu động cơ xăng, động cơ 4G63. Em nhận thấy rằng động cơ 4G63 lắp trên xe Mitsubishi JLOLIE đã đáp ứng được đầy đủ các yêu cầu cần thiết của hệ thống nhiên liệu, đảm bảo công suất động cơ, tiết kiệm xăng và giảm tối đa sự phát thải ô nhiễm môi trường. Tuy vậy nó cũng chưa phải là lý tưởng, nên chúng ta cần phải ngiên cứu và phát triển ngành động cơ hiện đại hơn nữa.
    Do kiến thức còn nhiều hạn chế, kinh nghiệm chưa nhiều, tài liệu tham khảo còn ít nên đồ án tốt nghiệp của em không tránh khỏi những thiếu sót. Qua đề tài này đã bổ sung cho em thêm nhiều kiến thức về chuyên ngành động cơ đốt trong và đặc biệt là hệ thống phun xăng điều khiển điện tử. Qua thời gian làm đồ án tốt nghiệp em cũng học hỏi thêm được một số kiến thức cơ bản về các phần mềm: Word, Excel, CAD, và cách khai khác các nguồn tài liệu trên mạng Internet để phục vụ tốt cho công việc sau này. Đồng thời qua đó thấy bản thân cần phải cố gắng học hỏi tìm tòi hơn nữa để đáp ứng đầy đủ yêu cầu của người cán bộ kỹ thuật ngành động lực, góp phần vào công cuộc “Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa” đất nước.







    TÀI TIỆU THAM KHẢO


    [1]. TS. Trần Thanh Hải Tùng”Bài giảngg môn học chuyên đề động cơ phun xăng.”Đại học Bách Khoa Đà Nẳng.
    [2]. TS. Trần Thanh Hải Tùng “Bài giảng kết cấu và tính toán động cơ đốt trong”Đại Học Bách Khoa Đà Nẳng.
    [3]. TS. Trần Thanh Hải Tùng, KS. Nguyễn Lê Châu Thành “Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô” Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng.
    [4]. Phạm Quốc Thái “Trang bị điện và điện tử trên ô tô” Đại Học Bách Khoa Đà Nẳng.
    [5]. MITSUBSHI MOTORS. STEP-II MPI “Giáo trình dành cho học viên”
    [6]. MITSUBSHI MOTORS “Tài liệu hướng dẫn sửa chữa Động cơ – Khung gầm”Tập I-II xe JOLIE.
    [7]. Nguyễn Tất Tiến”Nguyên lý động cơ đốt trong”Nhà Xuất Bản Giáo Dục 2000.
    [8]. Nguyễn Phước Hoàng – Phạm Đức nhuận – Nguyễn Thạc Tân. Chủ biên: Nguyễn Phước Hoàng “Thủy lực và máy thủy lực Tập1 - Thủy Lực Đại Cương”
    [9]. Nguyễn Đức Phú, Hồ Tấn Chuẩn, Trần Văn Tế, Nguyễn Tất Tiến, Phạm Văn Thể “Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong”, tập 1, tập 2.
     

Chia sẻ trang này