Đề tài Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe Santafe (Hyundai)

97 trang yendo 12473

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đề tài Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe Santafe (Hyundai)", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

de_tai_khao_sat_he_thong_nhien_lieu_dong_co_g6ea_gsl2_7_tren.pdf

Nội dung text: Đề tài Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe Santafe (Hyundai)

Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN 1 LỜI NÓI ĐẦU 2 1:Mục đích và ý nghĩa đề tài 3 PHẦN 1:GIỚI THIỆU CHUNG Chương I : giới thiệu về trường 4 Chương II : giới thiệu về khoa cơ khí tự động 7 Chương III : giới thiệu nghành công nghệ kĩ thuật ôtô 8 Chương IV : giới thiệu công ty 9 PHẦN 2:TỔNG QUAN HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU Ở ĐỘNG CƠ XĂNG 2.1 Mục đích 11 2.2 Các yêu cầu hỗn hợp cháy của động cơ xăng 11 2.3 Phân loại hệ thong nhiên liệu 11 2.3.1 Phân loại hệ thống dùng bộ chế hòa khí 11 2.3.2 Phân loại theo hệ thống phun xăng 11 2.4 Nguyên lí hoạt động của hệ thống nhiên liệu trong động cơ xăng 18 2.4.1 Nguyên lí hoạt động của hệ thống nhiên liệu dung bộ chế hòa khí 18 2.4.2 Nguyên lí hoạt động của hệ thống phun xăng31 2.5 So sánh hệ thống nhiên liệu xăng dùng phun xăng điện tử so với dùng Bộ chế hòa khí 34 2.5.1 Cấu tạo 34 2.5.2 Cách tạo hỗn hợp khí nhiên liệu 34 2.5.3 Các chế độ lái xe và tỉ lệ khí nhiên liệu 34 2.5.4. So với bộ chế hòa khí thì EFI có những ưu điểm sau 35 PHẦN 3: GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ G6EA-GSL2.7 3.1 Giới thiệu chung về xe santafe 38 3.2 Đặc điểm tồng quát của động cơ G6EA-GSL2.7 39 3.2.1 Cấu tạo một số chi tiết và cơ cấu chính 40 3.2.2 Hệ thống nhiên liệu 46 3.2.3 Hệ thống kiểm sót khí xả 48 3.2.4 Hệ thống xả khí 49 3.2.5 Hệ thống làm mát 50 3.2.6 Hệ thống bôi trơn 51 3.2.7 Hệ thống đánh lửa 51 3.2.8 Hệ thống khởi động 52 3.3 Cấu tạo,nguyên lí hoạt động hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 53 3.3.1 Hệ thống cung cấp xăng động cơ G6EA-GSL2.7 53 3.3.2 Các bộ phân chính của hệ thống cung cấp xăng 55 3.4 Hệ thống cung cấp không khí đông cơ G6EA-GSL2.7 60 3.4.1 Bầu lọc không khí 60 3.4.2 Cơ cấu bướm ga 61 3.4.3 Ống góp hút và đường ống nạp 61 3.4.4 Bộ phận thay đổi lượng khí nạp theo chế độ hoạt đông của động cơ 62 GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 1 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) 3.5 Khảo sát hệ thống điều khiển phun xăng điện tử ở động cơ G6EA- GSL2.7 lắp trên xe santafe của hang Hyundai 62 3.5.1 Sơ đồ chung hệ thống phun xăng điện tử 62 3.5.2 Nguyên lí chung 62 3.6 Các cảm biến 64 3.6.2. Hệ thống điều khiển điện tử ECM lắp trên xe santafe 72 3.7 Các chế độ làm việc 78 3.7.1 Thay đổi tự động góc đánh lửa sớm trong quá trình khởi động 78 3.7.2 Chạy ấm máy 79 3.7.3 Thích ứng theo điều kiện tải 80 3.7.4 Thích ứng theo điều kiện khí nạp 80 3.7.5 Giới hạn tốc độ động cơ 80 3.7.6 giảm tốc 80 3.7.7 Điều khiển tốc độ cầm chừng 80 PHẦN 4:CHUẨN ĐOÁN HƯ HỎNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ 4.1. Hệ thống nhiên liệu 81 4.1.1 Lọc nhiên liệu 81 4.1.2. Sửa chữa thùng chứa nhiên liệu. 82 4.1.3. Kiểm tra sửa chữa các ống dẫn nhiên liệu. 82 4.1.4. Kiểm tra và sửa chửa hệ thống. 83 4.2. Hệ thống nạp khí 85 4.2.1. Bộ đo gió: 85 4.2.2. Công tắt cánh bướm ga. 85 4.3.Hệ thống điều khiển điện tử ECM lắp trên xe Santafe 86 4.3.1. Kiểm tra sửa chữa các cảm biến 86 4.4. Phương pháp kiểm tra chẩn đoán hư hỏng 87 4.4.1. Chuẩn đoán bằng mã lỗi 88 4.4.2. Cách khắc phục hư hỏng thông thường 91 PHẦN 5: KẾT LUẬN 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO 95 GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 2 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) Lời cảm ơn Lời đầu tiên cho phép em gửi lời chúc tốt dẹp đến toàn thề quý thầy cô trường cao đẳng Nguyễn Tất Thành,và các thầy cô khoa cơ khí tự động và toàn thể quý thầy cô đã dạy dỗ em trong 3 năm học qua Về phía công ty: Trong hơn 2 tháng thực tập tại công ty em dã học hỏi dược rất nhiều điều bổ ích,có cơ hội tìm hiểu và nâng cao kiến thức em con yếu và thiếu,quan trọng hơn em được sự giúp đỡ tận tình của ban giám đốc công ty cùng các anh kỹ thuật viên trong công ty.em rất vui vì được làm việc trong môi trường năng động và thuận lợi do đó em học hỏi được rất nhiều điều từ các anh trong công ty.em rất biết ơn điều đó,vì vậy em chân thành cảm ơn ban giám đốc công ty TNHH-TM-DV-TRƯƠNG LỘC đã tiếp nhận và tạo diều kiện cho em thực tập tại công ty và em xin chân thành cảm ơn các anh chị đã tận tình giúp đỡ em trong thời gian thực tập vừa qua.đặc biệt em xin cảm ơn anh Nguyễn bá Quát đã tận tình hướng dẫn em trong thời gian thực tập giúp em khắc phục những yếu kém trong công việc để em cố hoàn thiện những kỹ năng của mình sau khi ra trường. Về phía nhà trường: Được học trong ngôi trường mang tên bác là một vinh dự không chỉ riêng em mà là một một vinh dự dối với toàn thể các sinh viên đang học tại trường.trong 3 năm theo học tại trường em được sự giúp đỡ và chỉ bảo rất nhiệt tình của quý thầy cô trong nhà trường,vì vậy em xin gửi đến ban giám hiệu nhà trường cùng tất cả các thầy cô trong nhà trường lời cảm ơn chân thành nhất, riêng khoa cơ khí em cũng chân thành cảm ơn các thành cô đã giúp đỡ em trong quá trình học tập.đặc biệt em xin cảm ơn thầy giáo Nguyễn Văn Bản đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành tốt bài báo cáo này Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn và xin chúc sức khỏe tất cả các thầy cô giáo trường CĐ Nguyễn Tất Thành mạnh khỏe để tiếp tục cống hiến và gặt hái nhiều thành công trong sự nghiệp trồng người. Mặc dù đã rất cố gắng hoàn thành bài báo cáo thực tập tốt nghiệp với tất cả nỗ lực của bản thân, nhưng không sao tránh khỏi những sơ suất và thiếu sót trong đề tài, rất mong sự thong cảm, góp ý tận tình chỉ dạy thêm của quý thầy cô. SVTH: TRẦN TÀI GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 3 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) LỜI NÓI ĐẦU Cùng với sự phát triển của ngành điện tử thì trong công nghệ ôtô cũng có những thay đổi mạnh mẽ. Hàng loạt các linh kiện bán dẫn, thiết bị điện tử được trang bị trên động cơ ôtô nhằm mục đích giúp tăng công suất động cơ, giảm suất tiêu hao nhiên liệu và đặc biệt là giảm được mức ô nhiễm môi trường do khí thải tạo ra Và hàng loạt các ưu điểm khác mà động cơ đốt trong hiện đại đã đem lại cho công nghệ chế tạo ôtô hiện nay. Việc khảo sát cụ thể hệ thống phun xăng điều khiển điện tử giúp em có một cái nhìn cụ thể hơn, sâu sắc hơn về vấn đề này. Đặc biệt trong thời gian thực tập tốt nghiệp tại công ty TNHH-TM-DV-TRƯỜNG LỘC em đã được tìm hiểu tài liệu đồng thời được trực tiếp khảo sát nhìn các anh thợ làm và em cùng tham gia bảo dưỡng, sửa chữa cũng như chuẩn đoán và điều chỉnh xe trong đó chủ yếu là các ôtô của hãng Hyundai. Đây cũng là lý do mà em chọn đề tài “ khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7” lắp trên xe Santa Fe của hãng Hyundai để làm bài báo cáo thực tập tốt nghiệp, với mong muốn bổ sung và tìm hiểu sâu hơn những kiến thức về hệ thống phun xăng điều khiển điện tử. Hình dáng bên ngoài:xe santafe hyundai Do kiến thức còn nhiều hạn chế, kinh nghiệm chưa nhiều, tài liệu tham khảo còn ít nên bài báo cáo tố tốt nghiệp của em không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong các thầy cô chỉ bảo để bài báo cáo tốt nghiệp của em được hoàn thiện hơn. Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn đến thầy giáo hướng dẫn Nguyễn Văn Bản, cùng các thầy cô giáo trong khoa, cùng tất cả các bạn sinh viên đã giúp em hoàn thành bài báo cáo tốt nghiệp này. GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 4 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) 1: Mục đích ý nghĩa của đề tài 1.1: Mục đích này 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. GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 5 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) Phần 1:Giới thiệu chung I:Giới Thiệu về trường Trường Cao đẳng Nguyễn Tất Thành là một trường đa ngành đào tạo nguồn nhân lực có chất lượng cao phục vụ công cuộc công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước. Để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của những nhà tuyển dụng lao động trong xu thế hội nhập và toàn cầu hóa, sinh viên theo học tại trường sẽ được trang bị những kỹ năng nghề nghiệp tốt nhất cùng với khả năng vững vàng về ngoại ngữ và tin học. TS. Nguyễn Mạnh Hùng – Hiệu trưởng trường Với mục tiêu: 100% sinh viên tốt nghiệp có việc làm phù hợp, trường luôn chủ trương gắn đào tạo với các doanh nghiệp, cập nhật đổi mới chương trình, phương pháp đào tạo, từng bước tiếp cận với trình độ Quốc tế. Giống như FPT, Trường CĐ Nguyễn Tất Thành là trường trong doanh nghiệp trực thuộc Tập đoàn Dệt may Việt Nam, là hội viên của CLB Doanh nghiệp VN, hội viên của phòng Thương Mại và Công nghiệp Việt Nam, thành viên Trung tâm giới thiệu việc làm HEPZA- Ban Quản lý khu chế xuất – khu công nghiệp TP.HCM. Do đó, Trường luôn tạo điều kiện cho HSSV vừa học, vừa làm (nhất là cho HSSV nghèo vượt khó) để có thêm thu nhập, giảm bớt gánh nặng tài chính cho gia đình. Trung tâm Tư vấn Tuyển sinh và Giới thiệu Việc làm của trường: giúp HSSV tìm việc trong thời gian học và sau khi tốt nghiệp. 98% HSSV ra trường có việc làm hoặc học liên thông lên bậc cao hơn. Đội ngũ giảng viên: Trường có đội ngũ giảng viên cơ hữu và thỉnh giảng tận tâm, yêu nghề có kinh nghiệm giảng dạy, có học hàm học vị cao. Trong tổng số hơn 400 cán bộ đang tham gia giảng dạy các bậc học của trường, 65% cán bộ có học vị tiến sỹ, thạc sỹ và học hàm giáo GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 6 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) sư, phó giáo sư. Về cơ sở vật chất: Ngoài hệ thống 90 phòng học đảm bảo tiêu chuẩn, trường có nhiều phòng thí nghiệm, thực hành, mô phỏng tài chính-kế toán-ngân hàng, phòng ngoại ngữ multimedia, v.v phục vụ cho các chuyên ngành đang đào tạo. Để tạo điều kiện phát triển nghiên cứu khoa học của giảng viên, sinh viên cũng như việc chuyển giao, tiếp nhận các công nghệ mới, Trường đã thành lập Viện Công Nghệ Cao NTT. Hiện nay, ngoài các phòng thí nghiệm thông thường trực thuộc Trường, Viên Công Nghệ Cao Nguyễn Tất Thành đã được trang bị các thiết bị thí nghiệm phục vụ nghiên cứu vật liệu mới và công nghệ điện tử. Ngoài ra Trường còn có một thư viện với 17000 đầu sách, phòng đọc 400 chỗ ngồi và phần mềm tra cứu trực tuyến; ký túc xá đảm bảo chổ ở cho 1000 sinh viên lưu trú. Văn bằng: Văn bằng được cấp bởi Trường Cao Đẳng Nguyễn Tất Thành nằm trong hệ thống văn bằng Quốc gia của Bộ Giáo dục và Đào tạo. Bậc đào tạo: Cao Đẳng: học 3 năm, sau khi hoàn tất chương trình học viên được cấp bằng cử nhân Cao Đẳng chính qui. Trung cấp chuyên nghiệp: học 2 năm, sau khi hoàn tất chương trình học viên được cấp bằng trung cấp chuyên nghiệp. Trung cấp nghề: học 18 tháng Ngoài ra, Trường còn thường xuyên mở các lớp ngắn hạn đào tạo và cấp chứng chỉ Quốc gia tiếng Anh, tin học trình độ A, B, C, các lớp chuyên đề kế toán, tin học, v.v Ngoài ra, trường còn thường xuyên mở các lớp ngắnn hạn đào tạo và cấp chứng chỉ Quốc gia tiếng anh, tin học trình độ A, B, C , các lớp chuyên kế toán, tin học, vv  Sứ mệnh : Trở thành một cơ sở đào tạo đẳng cấp đa ngành – đa nghề và đa cấp để đáp ứng nhu cầu giáo dục và đào tạo của cỗng đồng và nhu cầu nhân lực của xã hội. GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 7 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) Nâng cao tri thức và bồi dưỡng kỹ năng cho toàn thể cộng đồng, đáp ứng nhu cầu nhân lực cho đất nước trong nền kinh tế toàn cầu hóa.Bảo đảm lợi ích của người học, lợi ích của người dạy, lợi ích của nhà trường và lợi ích xã hội.  Để thực hiện sứ mệnh nhà trường cam kết : Không ngừng nâng cao chất lượng chương trình đào tạo hiện có và phát triển chương trình đào tạo mới. Giữ vững và nâng cao trình độ đội ngũ giảng dạy và nhân viên thông qua tuyển dụng và huấn luyện. Bảo đảm đội ngũ giảng dạy, nhân viên và sinh viên làm việc và học tập trong một môi trường hiện đại.  Mục tiêu : Có các trung tâm nghiên cứu khoa học ,ứng dụng khoa học – kỹ thuật phục vụ sản xuất ,kinh doanh và chuyển dao công nghệ tiên tiến tầm quốc gia. Có một đội ngũ chuyên gia và giảng viên trình độ cao ở tầm quốc gia Có các chương trình hợp tác quốc tế với các trường đại học có uy tín của các nước phát triển. Cơ sờ vật chất, trang thiết bị phục vụ việc dạy và học ở tầm cỡ khu vực GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 8 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) II- Giới Thiệu Khoa Cơ Khí Tự Động Với xu hướng ứng dụng cơ khí hóa và tự động hóa trong công nghệ sản xuất, do đó nhu cầu về nhân lực cho việc vận hành, thiết kế và chế tạo trong lĩnh vực cơ điện tử và tự động hóa là rất lớn. để cung ứng đủ nhu cầu về nhân lực trong lĩnh vực này, Trường Nguyễn Tất Thành đã thành lập Khoa Cơ Khí Tự Động được tách ra từ khoa Công Nghệ với 04 chuyên ngành chính bao gồm: 1) Công Nghệ Tự Động Hóa. 2) Công Nghệ Cơ Điện Tử. 3) Công Nghệ Kỹ Thuật Ô Tô. 4) Công Nghệ May và Thiết Kế Thời Trang. Với mục tiêu đề ra của Ban giám Hiệu Nhà Trường là trong kế hoạch 5 năm tới Khoa Cơ Khí Tự Động là một trong những đơn vị trong năm nhà cung cấp hàng đầu về số lượng cũng như chất lượng trong lĩnh vực tự động hóa này. Để đạt được mục tiêu đề ra chúng tôi có thiết kế lại chương trình đào tạo theo phương châm “lý thuyết học đủ và tăng thời gian thực hành”. Đặc biệt ngoài việc thực hành các thí nghiệm cơ bản chúng tôi liên kết với Viện Kỹ Thuật Công Nghệ Cao-NTT Trường Nguyễn Tất Thành thành lập Trung Tâm nghiên Cứu Triển Khai Ứng Dụng Công Nghệ nhằm liên kết giữa khoa học lý thuyết và nhu cầu thực tế thông qua các doanh nghiệp và xí nghiệp. Qua sự liên kết này chúng tôi áp dựng khoa học và công nghệ để giải quyết các bài toán do doanh nghiệp đặt ra phù hợp với nền kinh tế của nước nhà và tình hình yêu cầu thực tế về kỹ thuật, nhằm tránh được hiện tượng thường thấy ở các đề tài nghiên cứu khoa học khác là đề tài nghiệm thu nhưng không áp dụng được trong thực tế vì các đề tài này do các nhà khoa học ra đầu bài và tự giải quyết vấn đề thiếu đi tính thực tế từ doanh nghiệp. Ngoài ra chúng tôi đang có kế hoạch triển khai các dự án với các công ty chuyên cung ứng về các mặt hàng trong cơ khí hóa và tự động hóa để cùng nhau đào tạo các chuyên viên về lĩnh vực Công Nghệ Cơ Điện Tử và Công Nghệ Tự Động Hóa cho nước nhà Thông qua các dự án kết hợp giữa doanh nghiệp, công ty và các nhà khoa học, Thầy trò chúng tôi học hỏi được rất nhiều điều và sinh viên của chúng tôi sau khi ra trường có thể làm lơi ngay cho doanh nghiệp tránh đi hiện tượng doanh nghiệp phải đào tạo lại.Đây cũng là đạt được phương châm của Nhà Trường đặt ra là đào tạo theo “nhu cầu xã hội”. GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 9 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) III :NGÀNH CÔNG NGHỆ KĨ THUẬT ÔTÔ HÌNH: phòng thực hành nghành công nghệ kĩ thuật ôtô Ngành công nghệ kỉ thuật ôtô thuộc khoa cơ khí tự động được đào tạo tại trường cao đẳng Nguyễn Tất Thành, ngày càng thu hút số lượng sinh viên ở nhiều nơi vào học,với phòng thực tập đầy đủ tiện nghi, trang thiết bị, dụng cụ cho sinh viên thực tập, tạo mọi điều kiện cho sinh viên nghiên cứu, phát huy khả năng của mình Để đáp ứng nhu cầu nhân lực có chất lượng cao cho các doanh nghiệp .Hiện nay ở việt nam , nghành ôtô ngày càng được phát triển, trên đường ngày càng có nhiều xe ôtô lưu thông để đáp ứng nhu cầu đi lại và vận chuyển hàng hóa của con người GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 10 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) IV:GIỚI THIỆU CÔNG TY Phòng:showroom Công ty Trường Lộc Được thành lập năm 2008 Trường Lộc là Công ty thuộc tập đoàn Gami: Gami thương mại, Gami bất động sản, Gami tài chính và Gami năng lượng. Sở hữu hàng loạt các công ty là đối tác chiến lược của các tập đoàn nổi tiếng thế giới như: Mitsubishi, Yahamaha, BMW, Mecerdes, GM, Landbond Có trụ sở tại 583 Nguyễn văn Cừ- Long Biên – Hà nội, là công ty đầu tiên đưa áp dụng hình thức mua bán ôtô, xe máy trả góp thông qua hệ thống ngân hàng. Với tôn chỉ hành động là “ Cung cấp sản phẩm chất lượng- dịch vụ hoàn hảo, nỗ lực vì khách hàng, hướng tới lợi ích cộng đồng “ . Đội ngũ quản lý Ngô Hồng Quang Giám đốc Hoàng Xuân Thanh Phó Giám đốc Nguyễn Thanh Tòng Chủ Tịch HĐQT Nguyễn Văn Tuấn Thành viên HĐQT GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 11 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) I: Chức năng và nhiệm vụ Chuyên buôn bán sữa chữa và bảo dưỡng, đại tu, trung tu, làm đồng sơn, đóng thùng xe tải và bán các thiết bị điện tử trên ôtô, đầu đĩa, tivi, máy lạnh các loại xe đời mới . Xưởng sửa chữa Đồ nghề Phụ tùng xe GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 12 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) Phần2. Tổng quan hệ thống cung cấp nhiên liệu ở động cơ xăng. 2.1. Mục đích. 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, ECM động cơ. 2.2. Các yêu cầu hỗn hợp cháy của động cơ xăng. 2.2.1. 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. 2.2.2. Tỷ 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. 2.3. Phân loại hệ thống nhiên liệu. 2.3.1. Phân loại theo hệ thống dùng bộ chế hòa khí. Hệ thống phun chính giảm độ chân không sau ziclơ chính Hệ thống điều chỉnh độ chân không ở họng. Hệ thống có ziclơ bổ sung. Hệ thống điều chỉnh tiết diện ziclơ chính kết hợp với hệ thống không tải. 2.3.2. Phân loại theo hệ thống phun xăng. GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 13 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) 2.3.2.1. Phân loại theo số vòi phun sử dụng. a) 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 gần sát xupap nạp. Phun xăng nhiều điểm có thể là kiểu phun liên tục hay phun theo chu kỳ thời gian. Hệ thống phun xăng nhiều điểm thường dùng cho xe du lịch cao cấp có dung tích xylanh lớn (trên 1600cm3). Hệ thống phun xăng nhiều điểm cung cấp tỷ lệ xăng không khí tốt hơn so với kiểu phun xăng một điểm do tỷ lệ khí hỗn hợp cung cấp cho các xylanh hoàn toàn đồng nhất. Ưu điểm này giúp tiết kiệm nhiên liệu, tăng hiệu suất cho động cơ và giảm hơi độc trong khí thải. Hình 1-1 Sơ đồ bố trí vòi phun nhiều điểm b) Hệ thống phun xăng một điểm. Gồm một hay hai vòi phun. Việc chuẩn bị hỗn hợp nhiên liệu - không khí được tiến hành ở một vị trí tương tự như trường hợp bộ chế hoà khí, sử dụng vòi phun duy nhất. Xăng được phun vào đường nạp, bên trên bướm ga. Hỗn hợp được tạo thành trên dường nạp. Hệ thống này được sử dụng khá phổ biến trên động cơ các loại xe công suất nhỏ do cấu tạo tương đối đơn giãn và giá thành không quá cao. Đo độ chân không trong đường ống nạp và cảm nhận lượng khí nạp bằng mật độ của nó. Hệ thống phun xăng này có thể phun kiểu liên tục hay phun theo chu kỳ thời gian GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 14 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) Hình 1-2 Đường ống bố trí vòi phun một điểm 1 :Vòi phun 2:Hỗn hợp không khí nhiên liệu 3: Bướm ga 4:Ống phân phối c) Hệ thống phun xăng hai điểm. Thực chất đây là một biến thể của hệ thống phun xăng một điểm trong đó sử dụng thêm một vòi phun thứ hai đặt bên dưới bướm ga nhằm cải thiện chất lượng quá trình tạo hỗn hợp. 2.3.2.2. Phân loại theo biện pháp điều khiển phun xăng. a) Hệ thống phun xăng điều khiển bằng cơ khí. * Nguyên lý làm việc Dùng trên động cơ xăng: Sự phân phối nhiên liệu được dẫn động bằng cơ khí. Bơm nhiên liệu được dẫn động bằng điện. Kiểu điều khiển này được người Đức gọi là K-Jectronic (đây là hệ thống phun nhiên liệu liên tục được dẫn động bằng cơ khí). K-Jectronic gồm có cảm biến lưu lượng không khí, hệ thống cung cấp nhiên liệu, cảm biến và bộ phận phân nhiên liệu. Cảm biến lưu lượng không khí (air – flow sensor) được dùng để đo lượng không khí và động cơ hút vào ở bất kỳ chế độ tải nào. Hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng để hút nhiên liệu từ thùng nhiên liệu đi qua bộ tích năng, qua lọc nhiên liệu đến bộ định phân nhiên liệu Ngoài ra hệ thống cung cấp nhiên liệu còn có nhiệm vụ làm cho nhiên liệu có một áp suất lớn, đủ khả năng hoà trộn với không khí, tạo ra một hỗn hợp có thành phần thích hợp nhất. GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 15 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) * Sơ đồ hệ thống phun xăng điều khiển bằng cơ khí Hình 1-3 Sơ đồ hệ thống phun xăng điều khiển bằng cơ khí 1: Bình xăng; 2: Bơm xăng điện; 3: Lọc xăng; 4: Vòi phun; 5: Xupap 6: Đường ống nạp ; 7: Pittông ; 8: Xylanh; 9: Bướm ga ; 10: Đường không tả; 11: Lọc không khí ; 12: Đường ống thải ; 13: Bộ ổn định áp suất ; 14: Bộ tích tụ xăng ; 15: Vòi phun khởi động lạnh ; 16: Bộ phân phối định lượng xăng ; 17: Van điều chỉnh áp suất ; 18: Trục khuỷu ; 19: Lưu lượng kế không khí ; 20: Bộ tiết chế sưởi nóng động cơ ; 21: Ống góp nạp ; 22: Cảm biến nhiệt độ nước làm mát Bộ định phân nhiên liệu có nhiệm vụ định ra một lượng thích hợp với điều kiện hoạt động của xe. Ngoài ra nó có nhiệm vụ phân phối nhiên liệu cho các kim phun của từng xylanh. Chính vì vậy khi Việt hoá danh từ này chúng ta kết hợp theo hai chức năng này để gọi tên “ Bộ định phân nhiên liệu ”. Lượng không khí nhận biết bằng cảm biến đo lưu lượng (thông qua vị trí tấm cảm biến lưu lượng gió) được hút vào động cơ chính là tiêu chuẩn để định lượng nhiên liệu đến các xylanh. Có thể hiểu rằng lượng không khí hút vào động cơ quay lại điều khiển sự định lượng nhiên liệu đơn thuần chỉ bằng cơ khí. b) Hệ thống phun xăng điều khiển bằng 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 sử lý và điều khiển trung tâm. Sau khi sử lý các thông tin này, bộ điều khiển trung tâm sẽ xác định lượng xăng cần GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 16 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) 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). Hình 1-4 Sơ đồ hệ thống phun xăng điều khiển bằng điện tử Nhiên liệu xăng được cung cấp bằng một bơm tiếp vận dẫn động bằng điện để tăng tới áp lực phun. Nhiên liệu được phun nhờ sự mở van của các kim phun, bên trong kim phun có các van được điều khiển đóng mở nhờ một cuộn dây tạo ra một nam châm điện (solenoid). ECM điều khiển kim phun, cấp cho các kim phun một xung điện vuông, có chiều dài xung thay đổi. Dựa vào chiều dài của xung này, kim phun sẽ mở lâu hay ngắn, lượng nhiên liệu sẽ được phun nhiều hay ít. ECM dùng các cảm biến để nhận biết tình trạng hoạt động của động cơ, điều kiện môi trường, từ đó điều khiển thời gian phun nhiên liệu ( thông tin quan trọng nhất đó là lưu lượng không khí được hút vào động cơ). 2.3.2.3. Phân loại theo cách xác định lượng khí nạp. a) 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. 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 GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 17 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) 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 sử 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. b) Hệ thống phun xăng có thiết bị đo lưu lượng kiểu áp suất : 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 sử 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. GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 18 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) Ưu điểm: o Kết cấu, bảo dưỡng đơn giãn, dễ 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. 2.3.2.4. Phân loại theo chu kỳ phun: a) Hệ thống phun xăng liên tục * Sơ đồ hệ thống phun xăng liên tục (k-Jetronic) + Lưu lượng xăng phun ra được ấn định do áp suất tác động phun xăng. Kiểu phun xăng liên tục có thể là loại phun nhiều điểm hay phun một điểm. b) Hệ thống phun xăng theo chu kỳ thời gian Cảm nhận trực tiếp lượng khí nạp chạy qua đường ống nạp bằng mmột cảm biến đo lưu lượng kế. Vòi xịt xăng ra theo chu kỳ thời gian quy định được lập trình sẵn trong máy tính Hình 1-5 Sơ đồ hệ thống phun xăng liên tục (K-Jetronic) 1. Thùng xăng ; 2. Bơm xăng điện ; 3. Bộ tích tụ xăng ; 4. Lọc xăng ; 5. Bộ thiết chế sưởi nóng động cơ ; 6. Vòi phun xăng ; 7. Ống góp hút ; 8. Vòi phun khởi động lạnh ; 9. Bộ phân phối xăng ; 10. Bộ cảm biến dòng không khí nạp ; 11. Van thời điểm ; 12. Bộ cảm biến lambda ; 13. Công tắc nhiệt- thời gian 14. Đầu chia lửa ; 15. Cơ GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 19 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) cấu cung cấp không khí phụ trội ; 16. Công tắc vị trí bướm ga ; 17. ECM ; 18. Công tắc máy và khởi động ; 19. Ắc quy * Nguyên lý chung + Xăng được cho phun ra liên tục vào ống nạp và được định lượng tuỳ theo khối lượng không khí nạp + Điều chỉnh lượng xăng phun ra do chính độ chân không trong ống hút điều khiển, không cần những cơ cấu dẫn động của động cơ. 14 13 12 11 10 9 1 2 ECU âäüng cå 8 7 Caïc caím biãún 3 4 5 6 Hình 1-6 Sơ đồ hệ thống phun xăng theo chu kỳ thời gian (L-Jectronic) 1. Lọc khí; 2. Lọc tinh nhiên liệu; 3. Thùng nhiên liệu; 4. Bơm xăng điện; 5. Cảm biến vị trí trục khuỷu; 6. Hệ thống khí xả; 7. Ắc quy; 8. Khóa điện; 9. Bộ giảm chấn áp suất nhiên liệu; 10. Ống góp nạp; 11. Bộ điều áp; 12. Bướm ga; 13. Cảm biến trục cam; 14. Cảm biến lưu lượng khí nạp. 2.4. Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu trong động cơ xăng. 2.4.1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu dùng Bộ 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 phun. Loại hút: . Loại hút đơn giản. GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 20 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) . Loại hút hiện đại. 2.4.1.1. Chế hoà 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 1-7: 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. GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 21 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) 2.4.1.2. Chế hoà khí phun. Sơ đồ nguyên lý: Hình 1-8 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. GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 22 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) 2.4.1.3. Bộ chế hoà khí hút đơn giản. Sơ đồ nguyên lý: I II 8 9 7 1 2 3 5 4 6 Hình 1-9 Sơ đồ bộ chế hoà khí đơn giản. 1:Vòi phun; 2:Họng; 3:Bướm ga; 4:Jiclơ; 5:Phao xăng; 6:Buồng phao; 7:Van kim; 8:Ống xăng; 9:Lỗ thông; I – xăng; II- không khí; III – hòa khí. Bộ chế hòa khí đơn giản còn được gọi là bộ chế hòa khí một vòi phun và một jiclơ gồm có: buồng phao 6, jiclơ 4, vòi phun 1, họng 2, không gian hòa trộn và bướm ga 3. Nguyên tắc hoạt động: xăng từ thùng chứa, do tự chảy hoặc nhờ bơm xăng đi qua ống 8 vào buồng phao 6. Nếu mức xăng trong buồng phao hạ thấp, phao 5 sẽ đi xuống mở đường thông qua van kim 7 cho nhiên liệu đi vào buồng phao, nhờ đó xăng trong buồng phao được giữ ở mức hầu như không đổi. Lỗ 9 nối thông buồng phao với áp suất khí trời p0. Không khí từ ngoài trời qua miệng vào rồi qua họng 2 (nơi có tiết diện lưu thông bị thắt lại) của bộ chế hòa khí làm tăng tốc độ và giảm áp suất tại họng ph. Nhờ chênh áp ∆ ph = p0 – ph’ xăng từ buồng phao được hút qua vòi phun 1 vào họng 2. Lưu lượng qua vòi phun1, phụ thuộc chên áp ∆ ph , đường kính và hệ số lưu thông của jiclơ 4. Miệng vòi phun thường được đặt tại tâm họng. Ra khỏi vòi phun xăng được không khí đi qua họng xé tơi và hòa trộn đều trong dòng không khí qua họng. Không gian giữa họng 2 và bướm ga 3 được gọi là không gian hòa trộn, ở đây một phần xăng được bay hơi và hòa trộn đều với không khí tạo nên hòa khí. Số GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 23 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) lượng hòa khí đi vào động cơ phụ thuộc độ mở bướm ga 3. Vì vậy bướm ga là cơ cấu điều khiển hoạt động của động cơ. 2.4.1.3.1. Đặc tính của bộ chế hòa khí đơn giản: Đặc tính của bộ chế hòa khí là hàm số thể hiện mối liên hệ giữa hệ số dư lượng không khí α của hòa khí với một trong các thông số đặc trưng cho lưu lượng của hòa khí được bộ chế hòa khí chuẩn bị và cấp cho động cơ (có thể là lưu lượng không khí Gk , độ chân không ở họng ∆ph hoặc công suất động cơ Ne ) Theo định nghĩa về hệ số dư lượng không khí α, ta có: G α= k Gnl .L0 trong đó: Gk, Gnl – lưu lượng không khí và nhiên liệu qua bộ chế hòa khí (kg/s); L0 – Lượng không khí lý thuyết dùng để đốt 1kg nhiên liệu (kg/kg nhiên liệu). Xác định Gk qua bộ chế hòa khí đơn giản: Do động cơ hoạt động có tính chu kỳ nên lưu động của dòng khí qua họng và xăng qua vòi phun của bộ chế hòa khí có tính dao động rõ rệt, về thực chất đó là các dòng chảy không dừng. Chuyển từ động cơ bốn kỳ sang động cơ hai kỳ hoặc tăng số xilanh nối với bộ chế hòa khí sẽ giảm bớt tính dao động của dòng chảy. Nếu bốn xilanh của động cơ bốn kỳ hoặc hai xilanh của động cơ hai kỳ nối với bộ chế hòa khí sẽ không thấy rõ tính giao động của dòng chảy. Vì vậy có thể coi dòng chảy của xăng và không khí trong bộ chế hòa khí như một dòng chảy dừng. Mặt khác độ chân không tại họng bộ chế hòa khí ∆ph thường không quá 20 kPa khi động cơ hoạt động hoạt động ở tốc độ cực đại và mở hết bướm ga. Như vậy với ∆ph biến động từ 0 đến 20kPa có thể bỏ qua tính chịu nén của không khí và coi lưu động của không khí như của chất lỏng không chịu nén. Với một dòng chảy dừng của một lưu chất không chịu nén, qua mặt cắt 0-0 và H – H, có thể viết phương trình Bernoullie dưới dạng sau, nếu coi tốc độ không khí tại miệng vào bộ chế hòa khí W0 = 0 và nếu lược bỏ sai lệch về thế năng giữa hai mặt cắt (vì mật độ không khí và khoảng cách chiều cao hai tiết diện quá nhỏ). GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 24 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) o o H H Hình 1-10 Sơ đồ tính tốc độ không khí đi qua họng Wh. p p W 2 W 2 0 h h  h 2 2 0 0 Trong đó: p0 – áp suất khí trời ρ0 – mật độ không khí ở áp suất p0 và nhiệt độ T0 của khí trời Wh – tốc độ không khí qua họng ξ – hệ số cản của dòng chảy giữa hai mặt cắt. Rút ra: 2 0 Wh ∆ph = (1  ) 2 Từ đó tìm được: 1 2 2 Wh = . . ph h . ph 1  0 0 1 Trong đó: - hệ số tốc độ của hỏng, φh = 0.8 ÷ 0.9 h 1  fhimin fnmin Hình 1-11 Lưu động của không khí qua họng. GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 25 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) Sau khi đi qua tiết diện hẹp nhất của họng fh min, tiết diện thực tế của dòng khí fn min bị bóp nhỏ (fn min< fh min), hiện tượng trên được thể hiện qua hệ số bóp dòng f n min αb (αb= ). f h min Tích số của φh và αb được gọi là hệ số lưu lượng µh của họng: µh = φh . αb Như vậy lưu lượng của dòng khí qua họng Gk sẽ là: Gk = αb . fn min . Wh . ρ0, kg/s. Thay Wh vào trên lấy, fh = fh min và µh = φh . αb được: G = µ .f k h h 2 ph . 0 Xác định Gnl trong bộ chế hòa khí đơn giản: I h p p0 p0 0 0 d hp d h0 hd a a Hình 1-12 Sơ đồ xăng trong bộ chế hòa khí đơn giản. Hình (1.6) là sơ đồ tính Gnl. Jiclơ có thể đặt ở địa điểm bất kỳ trên đường từ bầu phao tới miệng ra của vòi phun. Miệng ra của vòi phun đặt cao hơn mặt thoáng của xăng trong bầu phao một khoảng 5 – 8mm nhằm tránh không cho xăng qua đó trào ra ngoài do mao dẫn hoặc do bộ chế hòa khí ở vị trí nằm nghiêng khi động cơ ngừng hoạt động. Viết phương trình Bernoullie cho dòng chảy đi qua các mặt o – o và d – d, sẽ được: 2 p0 pd Wdt Gh0 + g.hd nl nl 2 Trong đó: h0, hd – khoảng cách thẳng đứng từ mặt o – o và d – d tới mặt chuẩn a –a ρnl – khối lượng riêng của xăng; p0, pd – áp suất tĩnh tại mặt o – o và d – d; Wdt – tốc độ lý thuyết của dòng xăng đi qua mặt d – d (qua jiclơ). GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 26 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) Xác định được Wdt: p0 pd Wdt = 2 g(h0 hd ) ; nl Áp suất tĩnh pd tại tiết diện d-d được tính qua áp suất ph như sau: pd = ph + g. ρnl(h0 - hd + ∆h) trong đó: ∆h = hp – h0 (hp- chiều cao mặt p-p, mặt ra của vòi phun so với mặt chuẩn a-a) Thay giá trị pd vào biểu thức Wdt, ta sẽ được: ph g. h. nl Wdt = 2. ; nl Nếu φd – là hệ số tốc độ của jiclơ, đánh giá tổn thất tốc độ của dòng chảy đi qua jiclơ, sẽ tìm được tốc độ thực tế của dòng xăng qua jiclơ: ph g. h. nl Wdt = φd. Wdt = φd. 2. ; nl Nếu αd là hệ số bóp dòng của xăng khi qua tiết diện fd của jiclơ, sẽ tính được lưu lượng xăng qua jiclơ Gnl : Gnl = Wd. αd. fd. ρnl = µd fd 2( ph g. h. nl ). nl ; Sau khi xác định được Gk, Gnl ta có: 1 f  p α= . h . h 0 h L0 f d  d nl ph h. nl .g 1 f trong đó: . h 0 = const L0 f d nl  h pd - là biến số phụ thuộc ∆ph d ph h. nl .g Khi ∆ph tăng dần từ ∆ph = ∆h.ρnl.g đến độ chân không tuyệt đối thì p  h giảm từ +∞ xuống sát 1 còn h cũng giảm dần. ph h. nl .g  nl GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 27 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) Hình1-13 Đặc tính bộ chế hòa khí đơn giản. Do đó, hệ số dư lượng không khí α 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 ρnl hầu như không thay đổi, đó là lý do chính làm cho hòa khí đậm dần khi tăng ∆ph. 2.4.1.3.2. Đặc tính bộ chế hòa khí lý tưởng: Bộ chế hòa khí lý tưởng cần đảm bảo cho hòa khí có thành phần tối ưu theo điều kiện hoạt động của động cơ. Quy luật thay đổi thành phần tối ưu của hòa khí được xác định qua đặc tính điều chỉnh thành phần hòa khí, thể hiện sự biến thiên của các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của động cơ theo hệ số dư lượng không khí α khi giữ không đổi tốc độ động cơ và vị trí bướm ga (hình 1-14). Các đường I-I’ là kết quả khảo nghiệm khi mở 100% bướm ga; còn các đường II-II’ và III-III’ tương ứng với các vị trí bướm ga nhỏ dần. Qua đồ thị ta thấy rằng: với n = const, ở mỗi vị trí bướm ga giá trị của α tương ứng với công suất cực đại (các điểm 1, 2, 3) đều nhỏ hơn so với những điểm có suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất (các điểm 5, 6, 7 của đường I’, II’, III’ hoặc 8, 9, 10 của các đường I, II, III). Ở mọi vị trí bướm ga các điểm đạt công suất cực đại đều có α < 1. Càng đóng nhỏ bướm ga, α của điểm công suất cực đại càng giảm. Khi mở 100% bướm ga, suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất xuất hiện tại α = 1,1. Càng đóng nhỏ bướm ga vị trí xuất hiện gemin càng chuyển về hướng giảm của α, khi đóng bướm ga gần kín giá trị α tương ứng gemin < 1. GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 28 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) Như vậy khi đóng bướm ga nhỏ dần, muốn có công suất cực đại cũng như muốn có suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất đều phải làm cho hòa khí đậm lên. Đường a, b thể hiện sự biến thiên của thành phần hòa khí của công suất cực đại (đường a) và của suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất (b) khi mở dần bướm ga. Khu vực giữa hai đường a, b là khu vực có thành phần hòa khí tương đối tốt, cải thiện tính năng kinh tế kỹ thuật của động cơ. Khu vực bên ngoài hai đường a,b sẽ làm giảm công suât và tăng suất tiêu hao nhiên liệu động cơ, không được để động cơ hoạt động ở các khu vực này. Tùy theo công dụng và điều kiện hoạt động của động cơ mà thực hiện điều chỉnh để Ne và ge biến thiên theo thành phần hòa khí α được sát với đường a hoặc đường b. Điểm 4 thể hiện thành phần hòa khí khi động cơ chạy không tải. Hình 1-14 Các đặc tính điều chỉnh thành phần hòa khí. Với một tốc độ đã định, mỗi đường cong I, II, III (I’, II’, III’) đều được đo ở một vị trí của bướm ga và do đó độ chân không ở họng ∆ph cũng như lưu lượng không khí Gk tương ứng với mỗi đường đó đều là hằng số. Như vậy nhờ các đường a, b rất dễ xây dựng sự biến thiên của thành phần hòa khí trên tọa độ α - Gh hoặc α - ∆ph theo công suất cực đại hoặc theo suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất. Hình (1-15 ) là đồ thị α - Gk thể hiện biến thiên của α theo Gk (tính theo % lưu lượng không khí GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 29 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) 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). Hình 1-15 Đặc tính của bộ chế hòa khí lý tưởng. Trong thực tế sử dụng, người ta chỉ đòi hỏi công suất cực đại khi mở 100% bướm ga , 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 α 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. So sánh đặc tính của bộ chế hòa khí đơn giản (hình 1-13) và bộ chế hòa khí lý tưởng 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 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 (α ≈ 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 (α ≈ 1,07 ÷ 1,15). - Để đạt công suất cực đại khi mở 100% bướm ga cần đảm bảo α ≈ 0,75 ÷ 0,9 Ngoài ra còn có các yêu cầu 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 (α ≈ 0,3 ÷ 0,4 hoặc đậm hơn) để dễ khởi động. - Khi cho ôtô bắt đầu lăn bánh hoặc khi cần tăng tốc nhanh phải mở nhanh bướm ga để hút nhiều hòa khí vào xilanh, những lúc ấy thường làm cho hòa khí bị GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 30 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) 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 làm hòa khí khỏi nhạt, qua đó rút ngắn thời gian bắt đầu lăn bánh cũng như thời gian tăng tốc độ của ôtô. Những yêu cầu trên yêu cầu trên được thực hiện trong các hệ thống phun chính và hệ thống phụ của bộ chế hòa khí. 2.4.1.4. Bộ chế hoà khí điển hình. Bộ chế hoà khí hút đơn giản, khi đáp ứng được yêu cầu làm việc của động cơ ở chế độ không tải và tải nhỏ thì khi động cơ làm việc ở chế độ tải ổn định và toàn tải thì hỗn hợp lại quá đậm, động cơ không thể làm việc được. Ngược lại, khi động cơ làm việc tốt ở chế độ tải lớn thì khi ở tải nhỏ và không tải thì hỗn hợp lại quá loãng. Vì vậy ở những bộ chế hoà khí hiện đại thì chúng được trang bị thêm những hệ thống hỗ trợ như : hệ thống phun chính, hệ thống không tải, hệ thống làm đậm, bơm tăng tốc.v.v. Sau đây giới thiệu bộ chế hoà khí điển hình là K126r: 6 7 8 9 10 4 5 11 12 13 3 14 2 15 1 16 17 19 18 22 21 20 Hình1-16 Sơ đồ bộ chế hòa khí K126r 1. Thanh kéo 2. Bơm tăng tốc 3. Piston làm đậm 4,16. jiclơ không khí 5. vòi phun 6. Bướm gió 7. jiclơ làm đậm 8. jiclơ tăng tốc 9. Lỗ không khí 10. Van một chiều 11.Vít không khí 12.Họng 13.Lọc 14.Van kim 15.Phao 17,20. jiclơ chính 18,21. Bướm ga 19. Vít hỗn hợp 22. Van bi GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 31 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) Nguyên lý hệ thống phun chính: Khi bắt đầu mở bớm ga (động cơ có tải) với lực hút của động cơ đã tạo nên độ chân không ở họng bộ chế hoà khí nên nhiên liệu được hút từ buồng phao qua jiclơ chính đi vào vòi phun 5 và phun vào họng bộ chế hoà khí. Khi bớm ga mở to thì xăng được hút qua jiclơ chính vào vòi phun và không khí qua jiclơ không khí vào hoà trộn với nhiên liệu tạo thành bọt xăng rồi phun vào họng bộ chế hoà khí. Nguyên lý hệ thống không tải: Khi động cơ chạy ở chế độ không tải thì bơm ga hầu như đóng kín, độ chân không ở họng nhỏ nên không thể hút xăng ra khỏi vòi phun chính. Để đảm bảo cho động cơ vẫn làm việc ta phải lợi dụng độ chân không sâu bớm ga hút nhiên liệu từ bầu phao qua jiclơ chính vào đường ống không tải đồng thời không khí qua jiclơ không khí vào hoà trọn với nhiên liệu tạo thành hỗn hợp đưa đến lỗ không tải phun vào đường nạp của động cơ. Vít không tải dùng để điều chỉnh lượng hỗn hợp đưa vào động cơ. Nguyên lý hệ thống làm đậm : Khi động cơ phát công suất cực đại thì mở hết bớm ga thông qua các thanh đòn kéo thanh kéo dẫn động đi xuống, thông qua đòn ngang kéo piston làm đậm đồng thơì đi xuống nén nhiên liệu trong xilanh cho đến khi áp suất nhiên liệu thắng được lò xo của van một chiều thì nhiên liệu được đẩy vào đường ống làm đậm đi đến lỗ phun. Nguyên lý hệ thống tăng tốc: Khi tăng ga đột ngột, bớm ga mở rất nhanh lượng không khí tràng vào không gian hoà trọn nhiều nhưng do quán tính của nhiên liệu lớn hơn rất nhiều so với không khí nên nhiên liệu phun vào không kịp thời làm cho hỗn hợp bị loãng, động cơ không thể tăng tốc được nên phải dùng bơm tăng tốc để phun nhiên liệu bổ sung. Khi bớm ga mở nhanh thông qua các thanh đòn kéo thanh kéo dẫn động đi xuống, thông qua đòn ngang kéo piston tăng tốc đồng thơì đi xuống nhanh chóng đẩy nhiên liệu vào đường ống tăng tốc đến vòi phun, kịp thời bổ sung nhiên liệu cho động cơ. 2.4.1.5. Bộ chế hoà khí điện tử: Bộ chế hòa khí điện tử là một tổng thành phức tạp gồm các cơ cấu đảm bảo cho các chế độ hoạt động của động cơ được điều chỉnh chính xác và linh hoạt hơn nhờ bộ điều khiển điện tử ECM giống như ở hệ thống phun xăng điện tử, ngoài ra nó còn làm tăng số lượng không gian hòa khí. Tuy nhiên vẫn tồn tại những nhược điểm nhất định: GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 32 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) Chẳng hạn ở loại có hai không gian hỗn hợp giống nhau cùng hoạt động có nhược điểm làm tăng hiện tượng dao động của dòng khí và dòng xoáy trong mỗi không gian, không có lợi cho điểu kiện làm việc ổn định của động cơ, ngoài ra tốc độ trung bình của dòng khí trong mỗi không gian đều nhỏ khi chạy ở chế độ thấp về tải và tốc độ, xăng khó được xé tơi. Đồng thời kết cấu của bộ chế hòa khí điện tử rất phức tạp khó bảo quản và sữa chữa. Vì vậy người ta nghĩ đến một hệ thống cung cấp xăng hoàn hảo hơn đó là hệ thống phun xăng điện tử thay cho bộ chế hòa khí. 2.4.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu phun xăng. 2.4.2.1. Hệ thống phun xăng cơ khí. Sơ đồ nguyên lý. Không khí Xăng Bơm xăng điện Bộ tích tụ xăng Bộ lọc không khí Bộ lọc xăng Đo lưu lượng Điều chỉnh Định lượng Khí hỗn hợp phân phối Bướm ga Vòi phun Đường ống nạp trước xupáp nạp Buồng cháy động cơ Hình 1-17 Sơ đồ nguyên lý hệ thống phun xăng cơ khí. GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 33 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) 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 sử dụng bơm xăng kiểu phiến gạt. 2.4.2.2. Hệ thống phun xăng 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 (lưu lượng khí nạp, tốc độ động cơ, nhiệt độ, tải trọng, nồng độ ôxi trong khí thải, ) Bộ sử lý và điều khiển trung tâm: tiếp nhận và sử lý các thông tin do các cảm biến cung cấp. Tín hiệu điện đưa đến từ các cảm biến sẽ được chuyển đổi thành tín hiệu số rồi được sử lý theo một chương trình đã vạch sẵn. Những số liệu cần thiết khác cho việc tính toán đã được ghi nhớ sẵn trong bộ nhớ của máy tính dưới dạng các thông số vận hành hay đặc tính chuẩn. Các tín hiệu ra của bộ điều khiển trung tâm được khuếch đại và đưa vào khối thứ ba là bộ phận chấp hành. 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 của động cơ. GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 34 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) Sơ đồ nguyên lý: THÔNG CẢM BIẾN CHẤP HÀNH NHIÊN LIỆU SỐ Qa Lưu lượng kế Cảm biến N tốc độ Bình chứa Công tắc n bướm ga Bơm điện Tm Nhiệt kế Lọc xăng Vòi phun Ta Nhiệt kế Điều chỉnh Đến động cơ Ub áp suất ĐIỀU KHIỂN Sd Bộ xử lí trung tâm ĐÁNH LỬA Cảm biến Lamda Thông số chuẩn GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 35 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) 2.5 . So sánh hệ thống nhiên liệu xăng dùng phun xăng điện tử so với dùng bộ chế hoà khí Mặc dù mục đích của bộ chế hoà khí và hệ thống phun xăng điện tử là giống nhau, nhưng cấu tạo, phương pháp mà chúng nhận biết lượng khí nạp và cung cấp nhiên liệu là khác nhau. 2.5.1. Cấu tạo . * Bộ chế hoà khí: Bao gồm ống khuếch tán, vòi phun chính, cánh bướm ga, phao * Hệ thống phun nhiên liệu: Bao gồm các bộ phận của hệ thống nạp không khí (bướm ga ), Các bộ phận của hệ thống phun nhiên liệu (các kim phun) .Các bô phận của hệ thống điều khiển (ECM và các cảm biến) 2.5.2. Cách tạo hỗn hợp khí nhiên liệu * Chế hoà khí Tại tốc độ không tải, lượng khí nạp được đo dựa vào sự thay đổi áp suất (độ chân không) xung quanh lổ tốc độ chậm và lỗ không tải ở gần vị trí đống của bướm ga, một lượng nhỏ nhiên liệu được hút vào cả hai lổ O1, O2 Trong khoảng hoạt động bình thường, lượng khí nạp được đo bằng độ chân không trong họng khuếch tán và một lượng nhiên liệu được hút vào qua vòi phun chính * EFI Trong hệ thống EFI, cơ cấu dùng để đo lượng khí nạp được tách rời khỏi cơ cấu phun nhiên liệu , lượng khí nạp được đo bằng cảm biến lưu lượng không khí, nó gửi tín hiệu phản hồi về ECM (Bộ điều khiển điện tử) . Dựa vào tín hiệu lượng khí nạp và tín hiệu quay của động cơ. ECM sẽ Truyền tín hiệu tới vòi phun, vòi phun sẽ phun một lượng nhiên liệu phù hợp với từng xylanh 2.5.3. Các chế độ lái xe và tỷ lệ khí nhiên liệu 2.5.3.1. Khi khởi động * Bộ chế hoà khí Trong chế độ khởi động, bướm gió đóng hoàn toàn để giúp đạt được hỗn hợp đủ đậm. Mặc dù vậy trên bướm gió có bố trí một van khí nhằm tránh hỗn hợp quá đậm. * EFI Hệ thống sẽ nhận biết động cơ đang quay nhờ vào tín hiệu máy khởi động và cung cấp một hỗn hợp đậm hơn trong khi mô tơ khởi động đang quay. Nó có thêm một vòi phun khởi động lạnh, nó hoạt động khi nhiệt độ động cơ thấp. 2.5.3.2. Khi động cơ còn lạnh * Bộ chế hoà khí GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 36 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) Hệ thống bướm gió của bộ chế hoà khí thực hiện chức năng này. Khi nhiệt độ thấp bướm gió có thể vận hành bằng tay hay tự động đóng vào để cung cấp hỗn hợp khí nhiên liệu đậm hơn. Khi nhiệt độ động cơ ấm lên bướm gió được mở ra. * EFI Cảm biến nhiệt độ nước làm mát nhận biết nhiệt độ nước làm mát còn thấp và gửi tín hiệu điện về ECM, nó sẽ làm hỗn hợp khí nhiên liệu đậm lên. 2.5.3.3. Khi tăng tốc * Bộ chế hoà khí Để tránh cho hỗn hợp khí nhiên liệu quá nhạt khi tăng tốc, trong bộ chế hoà khí có trang bị mạch tăng tốc. Khi tăng tốc một lượng nhiên liệu được phun vào họng bộ chế hoà khí qua vòi phun tăng tốc để bù lại sự chậm trể trong việc cung cấp nhiên liệu qua vòi phun chính. * EFI Ngược lại hệ thống EFI không thực hiện bất kỳ hiệu chỉnh đặc biệt nào trong khi tăng tốc. Do bọ chế hoà khí hút nhiên liệu vào bằng độ chân không, còn hệ thống EFI phun trực tiếp nhiên liệu có áp suất cao tỷ lệ với lượng thay đổi của lượng khí nạp do vậy không có sự chậm trễ trong việc cung cấp nhiên liệu. 2.5.3.4. Khi phát huy công suất cao Trong chế độ này cần hỗn hợp đậm (tỷ lệ khí nhiên liệu toàn tải) để đảm bảo đủ công suất * Bộ chế hoà khí Trong bộ chế hoà khí có mạch toàn tải (mạch tiết kiệm) * EFI Trong hệ thống phun xăng điện tử EFI có cảm biến vị trí bướm ga. Cảm biến này sẽ nhận biết vị trí bướm ga rồi báo về ECM để điều khiển lượng phun thích hợp. Khi bướm ga mở lớn thì lượng phun tăng lên và ngược lại. 2.5.4. So với bộ chế hoà khí thì EFI có những ưu điểm sau + Có thể cấp nhiên liệu đồng đều đến từng xylanh. Do mỗi xylanh đều có vòi phun riêng và lượng phun được điều chỉnh chính xác bằng điện tử theo sự thay đổi tốc độ động cơ và tải trọng + Có thể đạt được tỷ lệ khí nhiên liệu chính xác với các dải tốc độ của động cơ. Hỗn hợp không khí nhiên liệu thích hợp được cung cấp một cách chính xác và liên tục tại bất kỳ chế độ tốc độ và tải trọng của động cơ. Đây là một ưu điểm ở khía cạnh kiểm soát khí xã và kinh tế nhiên liệu + Đáp ứng kịp thời với góc mở sớm bướm ga. Trong quá tình giảm tốc động cơ chạy với tốc độ cao ngay cả khi bướm ga đã đóng kín. Do vậy lượng khí nạp vào GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 37 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) xylanh giảm xuống và độ chân không trong ống nạp trở nên rất lớn. Ở bộ chế hoà khí, xăng bám trên thành của đường ống nạp sẽ bay hơi, kết quả là hỗn hợp đậm. Còn ở động cơ có EFI, việc phun nhiên liệu sẽ ngừng khi bướm ga đóng và động cơ tại tốc độ lớn hơn một giá trị nhất định + Hiệu chỉnh hỗn hợp không khí nhiên liệu * Bù tại tốc độ thấp Khả năng tải tại tốc độ thấp được nâng cao do dạng nhiên liệu ở dạng sương mù tốt được phun ra bằng vòi phun khởi động lạnh khi động cơ khởi động. Cũng như đo lượng không khí đầy đủ được hút vào qua van khí phụ khả năng tải tốt được duy trì ngay lập tức sau khi khởi động. * Cắt nhiên liệu khi giảm tốc : Trong quá trình giảm tốc động cơ chạy với tốc độ cao ngay cả khi bướm ga đóng kín. Do vậy lượng khí nạp vào xi lanh giảm xuống và độ chân không trong đường nạp trở nên rất lớn. Ở chế độ hòa khí xăng bám trên thành đường ống nạp sẽ bay hơi và vào trong xi lanh do độ chân không đường ống nạp tăng đột ngột, kết quả là hỗn hợp quá đậm quá trình cháy không hoàn toàn và làm tăng lượng xăng cháy không hết (HC) trong khí xả. Ở động cơ EFI việc phun nhiên liệu bị loại bỏ khi bướm ga đóng và động cơ chạy tại tốc độ lớn hơn một giá trị, do vậy nồng độ HC trong khí xả giảm xuống và làm giảm tiêu hao nhiên liệu. * Nạp hỗn hợp không khí nhiên liệu có hiệu quả : Ở chế hòa khí dòng không khí bị thu hẹp lại bằng họng khuếch tán để tăng tốc độ dòng khí, tạo nên độ chân không bên dưới họng khuếch tán. Đó là nguyên nhân hỗn hợp không khí nhiên liệu hút vào trong xi lanh trong hành trình đi xuống của pittông. Tuy nhiên họng khuếch tán làm hẹp làm cản trở dòng khí nạp và đó là nhược điểm của động cơ. Mặt khác ở EFI một áp suất xấp xỉ 23 kg/cm2 luôn được cung cấp đến động cơ để nâng cao khả năng phun sương của hỗn hợp không khí nhiên liệu do vậy không cần có họng khuếch tán. Cũng như có thể làm đường ống nạp nhỏ hơn nên có thể lợi dụng quán tính của dòng khí nạp hỗn hợp không khí nhiên liệu tốt hơn. Có thể tóm gọn như sau: Ưu điểm: Suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ hơn vì đảm bảo chính xác hệ số dư lượng không khí α, tối ưu đối với mọi chế độ hoạt động của động cơ, đều nhau trong các xi lanh. GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 38 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) Công suất lít cao hơn với hệ số nạp lớn hơn: luôn đảm bảo góc đánh lửa và thành phần hòa khí tối ưu. Ở các chế độ chuyển tiếp động cơ hoạt động tốt hơn, đảm bảo chạy không tải ổn định hơn. Khí thải ít độc hơn vì thành phần hòa khí được đảm bảo chính xác tối ưu đối với mọi chế độ hoạt động, chất lượng cháy tốt hơn kết hợp với sử lý khí thải trên đường thải. Hoạt động tốt trong mọi mọi điều kiện thời tiết, địa hình hoạt động, không phụ thuộc vào tư thế của xe. Có khả năng sử dụng các hệ thống và thiết bị tự chẩn đoán. Nhược điểm: Cấu tạo phức tạp, có yêu cầu khắt khe về chất lượng lọc sạch nhiên liệu và không khí. Bảo dưỡng sửa chữa cần có trình độ chuyên môn cao. Giá thành cao. GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 39 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) Phần 3. Giới thiệu động cơ G6EA-GSL2.7. 3.1. Giới thiệu chung về xe Santa Fe. Ô tô Santa Fe (hình 2.1) là xe dòng xe du lịch 7 chỗ, có nhiều phiên bản cho người sử dụng lựa chọn như: Santa Fe được trang bị động cơ diesel 4 xi-lanh, dòng xe trang bị động cơ xăng V6, phiên bản Hybrid của Santa Fe. Ngoài ra người dùng còn có thể lựa chọn giữa phiên bản số tự động hay số sàn, một cầu chủ động hay bốn bánh dẫn động toàn thời gian. Hình 2.1. Hình dáng ngoài của ô tô Santafe. Bảng 2.1. Các thông số chung của xe. Thông số kỹ thuật của xe Santafe 2.7 phun xăng điện tử: Loại xe 2 cầu, 4 cửa bên và 1 cửa nâng phía sau D x R x C (toàn bộ) Mm 4.650 x 1.890 x 1.725 D x R x C (nội thất) Mm 2.750 x 1.555 x 1.200 Chiều dài cơ sở Mm 2.700 Khoảng sáng gầm xe Mm 203 Khoảng cách giữa 2 vết bánh xe Mm 1.615 / 1.620 (Trước/sau) Bán kính quay vòng tối thiểu M 5.45 Khả năng lội sâu Mm 500 Trọng lượng không tải Kg 1.996 Trọng lượng toàn tải Kg 2.496 GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 40 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) Hệ thống treo Trước Kiểu Mcpherson với thanh cân bằng Sau Thanh xoắn ETA với thanh cân bằng Hệ thống phanh Trước Đĩa tự làm mát 16” Sau Đĩa 11” ABS 4 cảm biến Bocsh ABS với EDB 3.2. Đặc điểm tổng quát của động cơ G6EA-GSL2.7. Động cơ G6EA-GSL2.7 lắp trên xe Santa Fe của hãng Hyundai là động cơ xăng thế hệ mới, gồm 6 xylanh hình chữ V, dung tích xylanh 2.7 lít, sử dụng trục cam kép DOHC 24 xupáp dẫn động bằng xích thông qua con đội thuỷ lực với hệ thống van nạp biến thiên thông minh CVVT Động cơ có công suất cực đại đạt 185/6.000 vòng phút, hệ thống đánh lửa điều khiển trực tiếp bằng điện tử và hệ thống phun nhiên liệu điều khiển bằng ECM Bảng 2.2. Các thông số của động cơ G6EA-GSL2.7. Động cơ Kiểu V DOHC Số xilanh 6 Thứ tự làm việc 2-3-4-5-6-1 Dung tích xy lanh (cc) 2.6555 Đường kính xy lanh (mm) 96 Hành trình của piston (mm) 75 Đường kính pistion 96 Tỷ số nén 10.4 Tiêu chuẩn khí xả Euro 2 Công suất lớn nhất (HP/Vph) 185/6.000 Mômen xoắn lớn nhất (Kgm/vph) 25,3/4000 Hệ thống nhiên liệu Phun xăng điều khiển điện tử Dung tích bình xăng 75 Thời gian tăng tốc (s) (0-100Km/h) 11,7 Hộp số 4 số tự động Số 1 2.842 Số 2 1.495 Tỷ số truyền Số 3 1.000 Số 4 0,731 Số lùi 2,720 Mở 40 ~ -56 0 Thời điểm Nạp Đóng 600 ~ 00 phối khí Mở 460 Xả Đóng 100 GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 41 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) Hình 2-2 Động cơ G6EA-GSL2.7 3.2.1. Cấu tạo một số chi tiết và cơ cấu chính. Nắp quy lát được đúc bằng hợp kim nhôm. Than máy có cấu tạo như những động cơ cổ điển, lốc máy đước đúc bằng hợp kim cứng có gân tăng cứng nhằm tăng độ cứng vửng của động cơ. Pitons được chế tạo bằng hợp kim nhôm, đỉnh piton cấu tạo có dạng lõm. Đường kính tiêu chuẩn 87Φ-0,03 [mm]. Chốt piston có đường kính 21Φ-0,003 mm. Xécmăng: có 3 xécmăng loại có ứng suất thấp xecmăng khí số 1, secmăng khí số 2 được mạ crôm và Sécmăng dầu. GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 42 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) Hình 2-3 Một số chi tiết động cơ G6EA-GSL2.7 1. Xecmăng; 2. Piston; 3. Chốt piston; 4. Thanh truyền 5. Bạc lót thanh truyền; 6: Cạc te. Khe hở mặt xecmăng và piston Điều kiện tiêu chuẩn số 1 0,04 đến 0,08mm số 2 0,03 đến 0,07mm dầu 0,06 đến 0,15mm Khe hở miệng của xecmăng số 1 0,15 đến 0,30mm số 2 0,30 đến 0,45mm dầu 0,20 đến 0,70mm GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 43 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) Ø 87.0 1.5 9.0 5.0 9.7 Ø 3.5 x läù Ø 26.2 34.0 92.8 77 64.8 Ø37.0 2.0 Hình 2-4 kết cấu pitons động cơ G6EA-GSL2.7 Đỉnh piston có dạng lõm, động cơ làm việc đầu piston nhận phần lớn nhiệt lượng do khí cháy truyền cho nó (khoảng 70  80%) và nhiệt lượng này truyền vào xécmăng thông qua rãnh xécmăng, rồi đến nước làm mát động cơ. Ngoài ra trong quá trình làm việc piston còn được làm mát bằng cách phun dầu vào phía dưới đỉnh piston. Thân piston làm nhiệm vụ dẫn hướng cho piston chuyển động trong xylanh, là nơi chịu lực ngang N và là nơi để bố trí bệ chốt piston. Trên bệ chốt có các gân để tăng độ cứng vững. Chân piston có dạng vành đai để tăng độ cứng vững cho piston. Trên chân piston người ta cắt bỏ một phần khối lượng nhằm giảm lực quán tính cho piston nhưng không ảnh hưởng đến độ cứng vững của nó. Chốt piston là chi tiết dùng để nối piston với đầu nhỏ thanh truyền, nó truyền lực khí thể từ piston qua thanh truyền để làm quay trục khuỷu. Trong quá trình làm việc chốt piston chịu lực khí thể và lực quán tính rất lớn, các lực này thay đổi theo chu kỳ và có tính chất va đập mạnh. Đường kính chốt piston có dạng hình trụ rỗng. Chốt piston được lắp với piston và đầu nhỏ thanh truyền theo kiểu lắp tự do. Khi làm việc chốt piston có thể xoay tự do trong bệ chốt piston và bạc lót của đầu nhỏ thanh truyền, trên đầu nhỏ thanh truyền và trên bệ chốt piston có lỗ để đưa dầu vào bôi trơn chốt piston. Xécmăng khí được lắp trên đầu piston có nhiệm vụ bao kín buồng cháy, ngăn không cho khí cháy từ buồng cháy lọt xuống cácte. Trong động cơ, khí cháy có thể lọt xuống cácte theo ba đường : Qua khe hở giữa mặt xylanh và mặt công tác (mặt lưng xécmăng) ; qua khe hở giữa xécmăng và rãnh xécmăng; qua khe hở phần miệng xécmăng. Xécmăng dầu có nhiệm vụ ngăn dầu bôi trơn sục lên buồng cháy, GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 44 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) và gạt dầu bám trên vách xylanh trở về cácte, ngoài ra khi gạt dầu xécmăng dầu cũng phân bố đều trên bề mặt xylanh một lớp dầu mỏng. Điều kiện làm việc của xécmăng rất khắc nghiệt, chịu nhiệt độ và áp suất cao, ma sát mài mòn nhiều và chịu ăn mòn hoá học của khí cháy và dầu nhờn. Thanh truyền được đúc bằng thép hợp kim có đường kính đầu to Φ62+0,01 [mm]; đường kính đầu nhỏ Φ48+0,01 [mm]. Hình 2-5 Đầu to thanh truyền động cơ G6EA-GSL2.7. Đầu to thanh truyền có dạng hình trụ rỗng. Đầu to được chia thành hai nửa, nhằm giảm kích thước đầu to thanh truyền mà vẫn tăng đươc đường kính chốt khuỷu, nửa trên đúc liền với thân, nửa dưới rời ra làm thành nắp đầu to thanh truyền. Hai nửa này được liên kết với nhau bằng bulông thanh truyền. Trên đầu to thanh truyền có lắp bạc lót để giảm độ mài mòn cho chốt khuỷu, bạc lót đầu to thanh truyền cũng làm thành hai nửa, khi bạc lót bị mòn thì được thay thế bằng bạc lót mới. Trên bạc lót có lỗ và rãnh để dẫn dầu bôi trơn và các vấu chống xoay, khi lắp ghép các vấu này bám vào các rãnh trên đầu to. Thanh truyền làm bằng thép có độ bền cao, giữa hai nắp thanh truyền có chốt định vị để tăng tính ổn định khi lắp ráp. Bạc thanh truyền chế tạo bằng nhôm, trên bạc có vấu định vị tăng tính ổn định khi lắp ráp. Trục khuỷu động cơ G6EA-GSL2.7 là dạng trục khuỷu dành cho động cơ 6 xylanh theo kiểu V. Có kết cấu phức tạp, đòi hỏi độ chính xác rất cao. Đường kính cổ biên Φ58+0,025 [mm]; đường kính cổ khuỷu Φ64-0,125 [mm]. GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 45 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) Hình 2-6 Trục khuỷu động cơ G6EA-GSL2.7 1: Phớt dầu, 2: Vỏ bọc phớt, 3,5: Bạc, 4: Má khuỷu. 6: Đế cổ trục Cơ cấu phân phối khí của động cơ G6EA-GSL2.7 được điều khiển bằng những tín hiệu gởi về ECM. GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 46 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) Hình 2-7 Trục cam trong cơ cấu phối khí 1: Bánh răng dẫn động, 2: Cam, 3: Trục cam Đường kính thânĐi xupapều kiện tiêu chuẩn Xupap nạp 5,585 đến 5,980mm Xupap xả 5,950 đến 5,595mm GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 47 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) 3.2.2. Hệ thống nhiên liệu. Hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 là hệ thống phun nhiên liệu có sự điều khiển của khối điện tử ECM. Hệ thống nhiên liệu của động cơ kết hợp với hệ thống đánh lửa để tạo cho hỗn hợp cháy trong động cơ được tối ưu hơn. Hệ thống phun xăng điều khiển điện tử của động cơ G6EA-GSL2.7 là hệ thống phun xăng loại L_Jectronic với chế độ phun đa điểm. Hệ thống phun xăng cấu tạo từ các nhóm cơ bản, mỗi nhóm có nhiệm vụ khác nhau như: o Hệ thống cung cấp. o Hệ thống xả khí. o Hệ thống điều khiển cấp nhiên liệu bằng sự điều chỉnh của khối vi mạch. Hệ thống cung cấp làm nhiệm vụ hút, lọc không khí và nhiên liệu vào đường nạp của động cơ, bao gồm: hệ thống cung cấp không khí và hệ thống cung cấp nhiên liệu. Hệ thống xả khí có nhiệm vụ dẫn khí cháy thải ra ngoài, làm giảm tiếng ồn do động cơ gây ra và kiểm soát nồng độ ôxy có trong khí xả đồng thời làm giảm mức độ ô nhiểm của khí xả gây ra bằng bộ xúc tác ba chức năng. Hệ thống điều khiển cấp nhiên liệu bằng sự điều chỉnh của khối vi mạch có nhiệm vụ điều khiển phun nhiên liệu theo các chế độ hoạt động của động cơ. Hệ thống điều khiển phun nhiên liệu gồm những bộ phận sau: khối điều khiển điện tử, Các cảm biến và các cơ cấu chấp hành. GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 48 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) Hình 2-8. Sơ đồ nguyên lý hệ thống cung cấp và điều khiển của động G6EA-GSL2.7 1fdgfgfd 1. Rơle bơm nhiên liệu; 2. Các tín hiệu vào ECM; 3. Bộ ổn định áp suất; 4. Bơm nhiên liệu; 5. Bình xăng; 6. Bộ xúc tác khí thải; 7. Cảm biến trục khuỷu; 8. Bugi; 9. Kim phun; 10. Bobin đánh lửa; 11. Chìa khóa khởi động; 12. Rơle chính; 13. Cảm biến áp suất khí nạp; 14. Môtơ; 15. Lọc khí; 16. Lọc nhiên liệu; 17. Cảm biến trục cam; 18. Cảm biến Oxi; 19. Cảm biến kích nổ; 20. Hộp kim loại; 21. Van 2 chiều; 22. Cảm biến đo lưu lượng khí nạp. GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 49 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) * Nguyên lý hoạt động: Khi bật chìa khóa để khởi động động cơ, dòng điện tác động đến công tắc nhiệt (Main Relay). Lúc này trong mạch có dòng điện cấp từ ắcquy đến ECM. ECM nhận tín hiệu điện áp này gởi tới bơm, lúc này bơm sẽ hoạt động. Hệ thống nạp gió của động cơ sử dụng cảm biến lưu lượng khí nạp, cảm biến này hoạt động dựa trên nguyên lý sóng siêu âm khi đi qua dòng xoáy lốc, thiết bị nhận sẽ nhận biết sự thay đổi cường độ sóng này nó tỷ lệ với lưu lượng khí nạp. Cảm biến tạo ra tín hiệu điện áp thay đổi cùng với tín hiệu tốc độ động cơ (cảm biến trục khuỷu) gởi đến ECM. ECM so sánh tín hiệu này với sự lập trình sẵn trong ECM để đưa ra tín hiệu phun cơ bản cho động cơ. Dựa vào tín hiểu gởi đến từ các cảm biến (nhiệt độ nước làm mát, vị trí bướm ga, cảm biến oxi) ECM sẽ tính toán để thay đổi lượng phun phù hợp, thích nghi với từng chế độ tải, sự giảm tốc, giới hạn tốc độ, trạng thái chuyển tiếp khi gia tốc của động cơ. Lúc này ECM điều khiển lượng phun bằng thay đổi thời gian phun. Tín hiệu phun được ECM gởi đi làm đóng mạch điện qua vòi phun. Dòng điện làm cho cuộn kích từ hút lõi từ kéo kim phun và xăng được phun vào đường nạp của xilanh tại thời điểm đó. 3.2.3. Hệ thống kiểm soát khí xả. Quá trình cháy lí tưởng của hỗn hợp hydrocarbure với không khí chỉ sinh ra CO2, H2O và N2. Tuy nhiên, do sự không đồng nhất của hỗn hợp một cách lí tưởng cũng như do tính chất phức tạp của hiện tượng lí hóa diển ra trong quá trình cháy nên trong khí thải động cơ đốt trong luôn có chứa một hàm lượng đáng kể những chất độc hại oxide nito (NO, NO2, N2O, gọi chung là NOx), monoxyde carbon (CO), các hydrocarbure chưa cháy (HC) và các hạt rắn, đặc biệt là bồ hóng. Hệ thống kiểm soát khí xả có nhiệm vụ hạn chế lượng chất thải có hại cho con người và môi trường. Động cơ G6EA-GSL2.7 dùng bộ chung khòa khí xả để hạn chế động cơ thải ra môi trường những chất độc hại như oxide nito (NO, NO2, N2O, gọi chung là NOx), monoxyde carbon (CO), các hydrocarbure chưa cháy (HC). Cơ chế hoạt động của bộ trung hòa khí xả: Khí xả có hại qua bộ xúc tác sẽ phản ứng tạo thành các chất nito (N2), nước (H2O) và dioxyt carbon (CO2). Các phản ứng diễn ra trong bộ xúc tác: GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 50 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) 1 CO O CO 2 2 2 Phản ứng ôxy hóa: y y Cx H y x O2 xCO2 H 2O 4 2 1 NO H 2 N 2 H 2O 2 1 Phản ứng khử: NO CO N 2 CO2 2 y y y 2x NO Cx H y x N 2 xCO2 H 2O 2 4 2 Bộ trung hòa khí xả hoạt động tốt ở hỗn hợp nhiên liệu gần với lí thuyết. Vì vậy cần có hệ thống thông tin phản hồi về tỷ lệ hỗn hợp không khí nhiên liệu để giữ cho tỷ lệ này gần như tỷ lệ lý thuyết. Hệ thống thông tin phản hồi về hỗn hợp không khí nhiên liệu theo dõi lượng ôxy trong khí xả bằng cách sử dụng cảm biến ôxy đặt trước bộ trung hòa khí xả. Khi đó lượng nhiên liệu được ECM của động cơ điều chỉnh để kiểm soát tỷ lệ hỗn hợp không khí nhiên liệu, giúp cho bộ trung hòa khí xả làm việc có hiệu quả. 3.2.4. Hệ thống xả khí. Hệ thống xả của động cơ có nhiệm vụ giảm tiếng ồn, giảm hàm lượng khí xả có hại cho sức khỏe con người và môi trường. cấu tạo của hệ thống xả khí của động cơ GG6EA-GSL2.7 giới thiệu như hình 2.9. GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 51 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) Bộ trung hòa khí xả có nhiệm vụ làm giảm các chất độc hại ra môi trường. Cảm biến ôxy có nhiệm vụ xác định hàm lượng ôxy có trong khí xả của động cơ để ECM điều chỉnh hỗn hợp nhiên liệu cấp vào động cơ gần với lí thuyết. 3.2.5. Hệ thống làm mát. Hệ thống làm mát của động cơ G6EA-GSL2.7 là hệ thống tuần hoàn cưỡng bức. Nhiệt độ khởi động 82oC, nhiệt độ ở chế độ toàn tải 95oC, áp suất mở van 0,98 ~ 4,9kpa . Dung tích của két làm mát là 8,2-8,3 [lit]. Hệ thống làm mát của động cơ G6EA-GSL2.7 làm mát bằng dung dịch. Trong hệ thống có hai van xả nước, một nằm ở két nước và một trên thân động cơ. Nước làm mát có sử dụng chất chống đông Hình 2-10 Hệ thống làm mát động cơ . 1. két nước; 2. nắp két nước; 4,5 ống nối; 6. quạt làm mát, 7: môtơ điều khiển tốc độ GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 52 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) 3.2.6. Hệ thống bôi trơn. Hệ thống bôi trơn kết hợp cưỡng bức và vung tóe 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 kiểu các te khô. Hệ thống bôi trơn động cơ có dung tích 5,8 [lít]. Hệ thống bôi trơn gồm có: bơm dầu, bầu lọc dầu, cácte dầu, các đường ống 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, từ trục cam vào các bạc trục cam, rồi theo các đường dẫn dầu về két làm mát rồi về các te. Thành xilanh được bôi trơn theo kiểu vung tóe bằng dầu hồi. Hình 2-11 Bộ phận hệ thống bôi trơn động cơ G6EA-GSL2.7. 1_Phần bao ngoài bơm dầu; 2_Roto trong của bơm bánh răng; 3_ Roto ngoài bơm bánh răng; 4_Vỏ bơm dầu; 5_Bánh răng dẫn động bơm; 6_Phớt chặn dầu; 7_Lọc dầu 8_Cate dưới; 9_Cate trên. 3.2.7. Hệ thống đánh lửa. Hệ thống đánh lửa được điều khiển bằng điện tử ECM đánh lửa trực tiếp. Mỗi xylanh có một bugi loại đầu dài. Hệ thống đánh lửa điện tử luôn luôn gắn liền với hệ thống phun nhiên liệu, nó điều khiển tia lửa, góc đánh lửa luôn phù hợp với góc phun của nhiên liệu nhờ các cảm biến để thực hiện quá trình đốt cháy tốt hơn và nhiên liệu GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 53 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) được cháy hoàn toàn, ít tốn nhiên liệu, tăng công suất động cơ, chất thải ít độc hại. ECM căn cứ vào tín hiệu nhận được từ cảm biến vị trí trục khuỷu và căn cứ vào góc đánh lửa cơ sở đã ghi sẵn trong bộ nhớ cũng như trong các thông số hiệu chỉnh để xác định góc đánh lửa sớm cho động cơ. Việc tạo ra các tín hiệu dạng xung để cung cấp dòng điện cho cuộn dây đánh lửa được lập trình sẵn để các cuộn dây cung cấp dòng điện trong thời gian định mức trước với giá trị tính toán để đảm bảo cho: Từ thông sinh ra trong các cuộn dây đạt giá trị lớn nhất, đảm bảo cuộn dây đủ năng lượng để đánh lửa. Điều khiển sự phát ra và chấm dứt tia lửa được ECM tính toán sau khi các dữ liệu được nhập vào bởi: o Tốc độ động cơ. o Cảm biến vị trí trục khuỷu. o Cảm biến vị trí trục cam. o Cảm biến nhiệt độ động cơ. o Cảm biến vị trí bướm ga. o Cảm biến vị trí bàn đạp ga. o Cảm biến kích nổ. 3.2.8. Hệ thống khởi động. Hệ thống khởi động bằng điện với phương pháp điều khiển gián tiếp bằng rơle điện từ . GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 54 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) 28 LUON CAP NGUON HOP CAU O KHOA CHI U/H ÐIEN LOCK START IGN #2 40A ON 20R ACC 1 0.5L RO LE 3.0G KHOI ÐONG 10 (START HOP CAU RELAY) CHII/P START 10A 26 24 2.0R AC QUY 1 0.5G RO LE 2.0R NGAT KHOI NAM CHAM ÐIEN 10 ÐONG MO TO CONG TAC (BURGLAR CAN ÐAY 1 KHOI HOP SO ALARM RELAY) 1 ÐONG BANH ÐA CUON DAY KHOI ÐONG 30 9 P D ÐONG CO R N 0.3W B B MO TO 12 BCM BANH RANG BATTERY BODY GROUND GROUND Hình 2-13 Sơ đồ hệ thống khởi động động cơ G6EA-GSL2.7. 3.3 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7. 3.3.1. Hệ thống cung cấp xăng động cơ G6EA – GSL2.7. 3.3.1.1 Nguyên lý hoạt động của hệ thống cung cấp xăng động cơ G6EA – GSL2.7. GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 55 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) Hình 3-1 Hệ thống phân phối nhiên liệu 1. Bình nhiên liệu; 2. Bơm nhiên liệu (bao gồm cả lọc nhiên liệu và bộ ổn định áp suất); 3. Bộ phận gởi nhiên liệu thay thế; 4. Tấm bọc ngoài bơm nhiên liệu; 5. Tấm bọc ngoài bộ gởi nhiên liệu thay thế; 6. Ống điền đầy nhiên liệu; 7. Ống nhiên liệu; 8. Đường ống (hộp kim loại bình nhiên liệu); 9. Ống (lọc khí nhiên liệu); 10. Hộp kim loại; 11. Ống hút; 12. Bộ lọc không khí của bình nhiên liệu; 13. Thanh cố định bình nhiên liệu. Hệ thống cấp nhiên liệu (hình 3.1) bao gồm bơm điện được lắp trong thùng nhiên liệu. Trong đó bao gồm cả bộ phận lọc nhiên liệu và bộ ổn định áp suất. Nhiên liệu sau khi đi qua lọc và bộ ổn định áp suất (nếu không có bộ này áp suất nếu tăng lên sẽ tạo bọt và hơi nhiên liệu làm vòi phun làm việc không bình thường. GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 56 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) Sau khi nhiên liệu được bơm từ thùng nhiên liệu qua lọc và bộ ổn định sẽ đi vào ống phân phối cho các vòi phun theo thứ tự làm việc của động cơ. Nếu áp suất trong ống phân phối quá lớn thì bộ ổn định áp suất sẽ mở đường thông xả bớt nhiên liệu thừa về thung nhiên liệu. Thùng nhiên liệu có lắp van nhằm duy trì áp suất trong thùng nhiên liệu gần với áp suất khí trời. Đóng và mở vòi phun thực hiện tự động theo chu trình làm việc của xilanh nhờ khối điều khiển điện tử. Thời gian và pha phun nhiên liệu do khối điều khiển điện tử xác định phụ thuộc vào chế độ làm việc động cơ, tốc độ trục khuỷu, tải 3.3.2. Các bộ phận chính của hệ thống cung cấp xăng. 3.3.2.1. Lọc nhiên liệu. Bộ lọc nhiên liệu dùng để lọc chất bẩn và các tạp chất ra khỏi nhiên liệu đi cung cấp cho động cơ hoạt động. Trên động cơ đang khảo sát lọc nhiên liệu được dùng là kiểu lọc thấm, phần từ lọc bằng giấy. Ưu điểm của loại lọc thấm kiểu dùng giấy là giá rẻ, lọc sạch. Tuy nhiên loại lọc này cũng có nhược điểm là tuổit thọ thấp chu kỳ thay thế trung bình khoảng 4500km. 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. 1 2 3 4 1. Thân lọc nhiên liệu; 2. Lõi lọc; 3. Tấm lọc; 4. Cửa xăng ra; 5. Tấm đỡ; 6. Cửa xăng vào 6 5 Hình 3-2 Kết cấu bộ lọc nhiên liệ GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 57 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) 3.3.2.2. Dàn phân phối xăng: Có nhiệm vụ phân phối đồng đều nhiên liệu cho tất cả các vòi phun với một áp suất như nhau. Ngoài ra nó còn có chức năng như một bộ tích trữ nhiên liệu và dung tích này lớn hơn rất nhiều so với dung tích mỗi lần phun. Do đó sẽ hạn chế được sự thay đổi áp suất trong mạch nhiên liệu sau mỗi lần phun, thông thường thì ống phân phối có cấu tạo thích hợp để cho việc lắp ráp các van phun dễ dàng. Hình 3-3 Dàn phân phối xăng. 3.3.2.3. Bộ điều chỉnh áp suất: Nhiệm vụ của bộ điều áp là duy trì và ổn định độ chênh áp trong đường ống. Lượng xăng được xả về thùng phải đảm bảo cho áp lực của nhiên liệu trong đường ống từ 2,53bar. Nhờ vậy lượng xăng cung cấp bởi vòi phun điện từ chỉ phụ thuộc thời gian mở của kim phun, cho phép đơn giản hoá quá trình tính toán lượng cung cấp chu trình bởi bộ điều khiển trung tâm. Bộ điều chỉnh áp suất nhiên liệu cấp nhiên liệu đến vòi phun phụ thuộc vào áp suất trên đường ống nạp. Lượng nhiên liệu được điều khiển bằng thời gian của tín hiệu phun, nên để lượng nhiên liệu được phun ra chính xác thì mức chênh áp giữa xăng cung cấp đến vòi phun và không gian đầu vòi phun phải luôn luôn giữ ở mức 3kG/cm2 và chính bộ điều chỉnh áp bảo đảm trách nhiệm này. GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 58 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) 1 2 3 4 5 6 Hình 3-4 Sơ đồ kết cấu bộ ổn định áp suất 1. Khoang thông với đường nạp khí 4. Màng 2. Lò xo 5. Khoang thông với dàn ống xã 3. Van 6. Đường xăng hồi về thùng xăng Nguyên lý làm việc: Nhiệm vụ của bộ điều áp là duy trì và ổn định độ chênh áp trong đường ống. Lượng xăng được xả về thùng sẽ bảo đảm cho áp lực của nhiên liệu trong đường ống từ 2,53bar. Nhờ vậy, lượng xăng cung cấp bởi vòi phun điện từ chỉ phụ thuộc vào thời gian mở của kim phun, cho phép đơn giãn quá trình tính toán lượng cung cấp chu trình bởi bộ điều khiển trung tâm. Thiết bị này bao gồm hai buồng được ngăn cách bởi màng (4). Nhiên liệu có áp suất từ dàn ống phân phối sẽ ấn màng (4) làm mở van (3). Một phần nhiên liệu chạy ngược trở lại thùng chứa qua đường nhiên liệu trở về thùng (6). Lượng nhiên liệu trở về phụ thuộc vào độ căng của lò xo màng, áp suất nhiên liệu thay đổi tuỳ theo lượng nhiên liệu hồi. Độ chân không của đường ống nạp được dẫn vào buồng phía chứa lò xo làm giảm sức căng lò xo và tăng lượng nhiên liệu hồi, do đó làm giảm áp suất nhiên liệu. Nói tóm lại, khi độ chân không của đường ống nạp tăng lên (giảm áp), thì GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 59 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) áp suất nhiên liệu chỉ giảm tương ứng với sự giảm áp suất đó. Vì vậy áp suất của nhiên liệu trong khoang A và độ chân không đường nạp B được duy trì không đổi. Khi bơm nhiên liệu ngừng hoạt động lò xo (2) ấn van (3) đóng lại. Kết quả là van một chiều bên trong nhiên liệu và van bên trong bộ điều áp duy trì áp suất dư trong đường ống nhiên liệu. 3.3.2.4. Vòi phun xăng điện từ: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Hình 3-5 Kết cấu vòi phun xăng điện. 1. Joăng trên; 2. Đầu nối điện; 3. Lọc xăng; 4. Cuộn dây kích từ; 5. Lò xo; 6. Lỏi từ tính; 7. Joăng dưới; 8. Kim phun; 9. Đầu kim 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 ECM động cơ. Vòi phun được lắp phía trên bên phải động cơ, trong đế chuyên dùng là lổ của bộ đảo chiều và được tỳ chặt lên trên bằng ống phân phối nhiên liệu thông qua joăng làm kín. o 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 ms. Để giảm quán tính đóng mở thường có thêm điện trở phụ sao cho GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 60 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) 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. 3.3.2.5. Bơm nhiên liệu Bơm nhiên liệu được đặt trong thùng chứa nhiên liệu vì vậy có rất nhiều ưu điểm so với loại đạt trên đường ống cụ thể như :Ít gây ra tiếng ồn, không tạo ra dao động áp suất trên đường nạp. Bơm dùng trên hệ thống nhiên liệu của động cơ G6EA-GSL2.7 là loại bơm cánh gạt kiểu ước vì môtơ điện (bộ phận bơm được đặt trong võ bơm) mà vỏ bơm thì chứa đầy nhiên liệu. Như vậy trong quá trình hoạt động bơm nhiên liệu kiểu này không cần làm mát. 2 3 4 5 6 7 A 8 A A 9 1 10 11 A Hinh 3-6 Kết cấu bơm xăng điện trên động cơ G6EA-GSL2.7 1. Van một chiều 4. Rôto 7,9. Cánh bơm 2. Van an toàn 5. Stato 10. Cửa xăng ra 3. Thanh hoạt tính 6,8. Vỏ bơm 11. Cửa xăng vào * Nguyên lý hoạt động: Khi khởi động, dòng điện đi qua cuộn L1 của công tắc nhiệt (Mainn Relay) đến mass. Trong cuộn dây xuất hiện một từ trường hút tiếp điểm đóng lại, trong mạch có dòng điện cung cấp tư ăcquy đến ECM với điện áp 12V. ECM nhận tín hiệu điện áp này và gửi đến bơm. Lúc này cuộn L2 trong bơm chuyển đóng lại và bơm xăng bắt đầu hoạt động. Vị trí này được duy trì cho đến khi động cơ ngừng hoạt động. Trong quá trình điều khiển bơm ECM luôn nhận được tín hiệu từ các cảm biến như: cảm biến ôxy, cảm biến trục khuỷu, cảm biến trục cam. Kết hợp các tín hiệu đó ECM điều GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 61 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) khiển lưu lượng bơm và áp suất phun phù hợp với điều kiện cháy của động cơ để lượng khí thải là tối ưu nhất 3.4. Hệ thống cung cấp không khí động cơ G6EA-GSL2.7 Hình 3-7 Hệ thống cung cấp khí cho động cơ G6EA-GSL2.7 1. Cảm biến vị trí bướm ga; 2. Thiết bị đo lưu lượng không khí, cảm biến nhiệt độ khí nạp; 3. Bướm ga; 4. Môtơ bước; 5. Cổ góp hút. 3.4.1 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. GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 62 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) Hình 3-8 : Bầu lọc gió. 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 G6EA-GSL2.7 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. 3.4.2 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 lưu 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 (ECM động cơ). 3.4.3 Ống góp hút và đường ống nạp: Ông góp hút và đường ống nạp được chế tạo liền với nhau mục đích làm cho ống góp hút lớn hơn nhằm làm giảm rung động dòng không khí chuyển động. Bởi vì không khí hút vào trong động cơ bị ngắt quãng. Vì vậy sẽ gây ra sự rung động trong đường nạp, sự rung động trong đường nạp sẽ làm ngắt quãng sự làm việc của cảm biến lưu lượng không khí. Vì vậy lượng không khí xác định không chính xác. Vậy mục đích của ống góp hút nhằm làm tăng độ chính xác của cảm biến lưu lượng không khí GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 63 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) 3.4.4. Bộ phận thay đổi lưu lượng khí nạp theo chế độ hoạt động của động cơ (VIS). VIS-1: sử dụng ở chế độ số vòng quay thấp và trung bình VIS-2: Sử dụng ở chế độ số vòng quay lớn. VIS hoạt động để tăng hiệu suất nạp từ chế độ số vòng quay thấp đến số vòng quay trung bình. Chi tiết chính của VIS là van solenoid 3.5. Khảo sát hệ thống điều khiển phun xăng điện tử ở động cơ G6EA- GSL2.7 lắp trên xe Santa Fe của hãng Hyundai. 3.5.1. Sơ đồ chung hệ thống phun xăng điện tử 1- Cảm biến lưu lượng khí nạp (MAF) 2 - Cảm biến nhiệt độ khí nạp (IAT) 3 - Cảm biến vị trí bướm ga (TP) Tín hiệu đầu ra ( 4 - Cảm biến áp suất khí nạp (MAP) ECM kim phun) 5- Cảm biến ôxy (Electronic 6 - Cảm biến nhiệt độ động cơ (ECT) control 7 - Cảm biến trục cam (CMP) mudule) 8- Cảm biến trục khuỷu (CKP) 9 - Cảm biến kích nổ 3.5.2. Nguyên lý chung: Hệ thống điều khiển phun xăng điện tử trên động cơ G6EA-GSL2.7 về cơ bản được chia thành ba bộ phận chính: 1. Các cảm biến: có nhiệm vụ nhận biết các hoạt động khác nhau của động cơ và phát ra các tín hiệu gởi đến ECM hay còn gọi là nhóm tín hiệu vào. 2. ECM: có nhiệm vụ sử lý và tính toán các thông số đầu vào từ đó phát ra thông số điều khiển đầu ra. GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 64 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) 3. Các cơ cấu chấp hành: Trực tiếp điều khiển lực phun thông qua các tín hiệu điều khiển được từ ECM. Động cơ Tín hiệu truyền 1.Cuộn dây đánh lửa 1. Cảm biến vị trí bướm ga (TP) 2. Cầu chì 2. Cảm biến áp suất khí nạp (MAP) 3.Cảm biến tốc độ 3. Cảm biến lưu lượng khí nạp (MAP) 4. công tắc thắng 4. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (ECT) 5. Công tắc điều khiển 5. Cảm biến ôxy mạch 6. Cảm biến kích nổ 6. Công tắc chân ga 7. Cảm biến trục cam (CMP) 7.Công tắc mode điều khiển 8. Cảm biến trục khuỷu (CKP) 8. Công tắc khổi động lạnh 9. Cảm biến nhiệt độ khí nạp 9. Công tắc áp lực dầu 10. Cảm biến van hồi lưu khí xả (EGR) 10. Hệ thống điều hoà 11. Công tắc đèn chiếu sáng ECM 1. Sự thay đổi solenoids A&B 1. Kết nối dữ liệu 2. Điều khiển sự thay đổi momen xoắn 2. Tự chẩn đoán 3. Lực tác dụng (áp lực dầu ) 4. Cuộn dây đóng mở hộp số 1. Bơm nhiên liệu 1. Thời gian đánh lửa EST 2. Cắt bộ điều hoà nhiệt độ 2. Thời gian phun 3. Tín hiệu chống kẹt thắng 3. Độ mở bướm ga IAC (ABS) 4. Độ mở van hồi lưu khí xả 4. Đồng hồ đo độ 5. Độ mở van thu hồi hơi xăng 5. Đèn kiểm tra động cơ 6. Điều khiển các xupap 6. Đèn kiểm tra hộp số 7. Đèn trợ lực tay lái 8. Đèn khởi động lạnh 9. Đèn báo nhiệt độ dầu hộp số Hình 3-9. Sơ đồ tổng quan động cơ G6EA-GSL2.7 lắp trên xe Santa Fe. GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 65 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) Nếu phân theo chức năng hệ thống ta có thể chia thành 4 chức năng cơ bản sau: 1. Đầu vào: các thông số đưa vào dưới dạng tín hiệu điện áp. 2. Xử lí: Trong chức năng này xảy ra sự tính toán các thông số đầu vào để thực hiện các quyết định đến các thông số đầu ra. 3 Lưu trữ: song song với quá trình sử lý, máy tính có thể lưu trữ các tín hiệu đầu vào để so sánh hoặc lưu trữ các lệnh hoạt động của nó dưới dạng chương trình. 4. Đầu ra: Sau khi tiếp nhận và sử lý các thông số đầu vào, máy tính sẽ gởi các thông số điều khiển đầu ra đến các cơ cấu thực hiện chức năng làm việc ở đầu. 3.6. Các cảm biến: 3.6.1.1 Cảm biến lưu lượng khí nạp MAF (Mass Air Flow sensor). Cảm biến bao gồm một đường chính duy trì lưu lượng khí để tạo ra sự xoáy lốc không đổi, sử dụng một lăng kính tam giác, lăng kính tạo xoáy lốc và đĩa phẳng. Đường khí vòng để điều khiển tỷ lệ lưu lượng khí được đòi hỏi cho động cơ bằng cách tăng hay giảm không gian đường ống này, mà không thay đổi hình dạng đường chính. Thiết bị chuyển đổi sóng siêu âm: Khi khí nạp đi qua đường ống chính, sóng siêu âm được gởi từ thiết bị chuyển đổi siêu âm, sẽ đi qua dòng xoáy lốc đến thiết bị nhận. Sau đó tần số của sóng siêu âm sẽ bị biến thiên bởi sự xoáy lốc đó. Mạch điện phát hiện sự khác nhau của sóng siêu âm khi đã đi qua dòng xoáy, và tạo ra tín hiệu điện tỷ lệ với tốc độ dòng khí nạp. 4 1 3 5 1,0 6 9 7 11 8 10 Hình 3-10. Cảm biến lưu lượng khí nạp GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 66 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) 3.6.1.2. Cảm biến áp suất khí nạp MAP: Cảm biến áp suất khí nạp giúp xác định chính xác lượng không khí nạp, áp suất dòng khí nạp, từ đó gửi tín hiệu về PCM. Khi chịu áp lực, giá trị điện trở của các áp trở thay đổi tạo ra sự mất cân bằng trong mạch cầu Wheastone làm sinh ra một tín hiệu điện áp. Tín hiệu này được gởi đến khuyếch đại rồi chuyển đến bộ sử lý để báo biết áp lực đường ống nạp. Hình 3-11. Sơ đồ kết cấu cảm biến áp suất khí nạp 1: Chip Silic 3: Thân cảm biến 2: Buồng chân không 4: Lọc không khí 5: Giắc cấm 15k P R1 R5k2   C R R4 3 15k M 5k  Bộ khuyếch đại Hình 3-12. Sơ đồ mạch điện cảm biến áp suất khí nạp. Cảm biến áp suất khí nạp loại áp kế điện gồm bốn điện trở R1 ,R2, R3 ,R4 được mắc với nhau theo một mạch cầu wheastone thông qua bộ khuếch đại tín hiệu. Hoạt động dựa trên nguyên tắt mạch cầu Wheastone được dùng trong nhiều thiết bị để tạo ra tín hiệu điện áp tỷ lệ với sự thay đổi điện trở, sự dao động hoặc nhiệt độ. Cảm biến GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 67 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) áp kế điện gồm một con chíp làm bằng silicon nhỏ có dạng như một cái màng mà có chiều dày ở lớp ngoài khoảng 0,25 mm càng vào giữa càng mỏng (0,625 mm), các mép được kết hợp với nhau tạo thành buồng làm việc. Ở mỗi đầu của chíp silicon được pha với các tạp chất để tạo thành các áp trở. Các áp trở sẽ thay đổi điện trở khi chịu áp lực. Các áp trở được mắc với nhau để tạo thành mạch cầu Wheastone ở phía đối diện của buồng làm việc có một đường thông với đường ống nạp. Khi không có áp lực tác dụng tất cả bốn áp trở sẽ cùng giá trị, và vì thế không có tín hiệu điện thế phát sinh. Khi chịu áp lực, giá trị điện trở của các áp trở thay đổi tạo ra sự mất cân bằng trong mạch cầu Wheastone làm sinh ra một tín hiệu điện áp. Tín hiệu này được gởi đến khuyếch đại rồi chuyển đến bộ sử lý để báo biết áp lực đường ống nạp. 3.6.1.3. Cảm biến ôxy. * Công dụng của cảm biến ôxy Cảm biến ôxy dùng để xác định thành phần hoà khí tức thời của động cơ đang hoạt động, rồi gửi tín hiệu vào ECM để điều chỉnh tỷ lệ không khí- xăng thích hợp, nhằm đạt đến tính vận hành tốt và giảm sự ô nhiễm môi trường. Cảm biến ôxy được gắn ở đường ống thải tại vị trí mà luôn duy trì được nhiệt độ đảm bảo chức năng hiệu chỉnh . . Để tăng nhanh khả năng làm việc của cảm biến ôxy người ta dùng loại cảm biến điện trở tự nung bên trong * Sơ đồ kết cấu: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Hình 3-13. Kết cấu cảm biến ôxy 1. Đầu bảo vệ 2. Lớp zirconia 3. Đệm 4. Thân cảm biến 5. Lớp cách điện 6. Vỏ cảm biến 7. Đường thông với không khí 8. Đầu nối dây 9. Đường khí xả vào GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 68 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) Thân cảm biến được giữ trong một chân bắt tiếp ren và bao ngoài một ống bảo vệ và được nối với các đầu điện. Bề mặt của chất ZrO2 có phủ một lớp plantin rất xốp và mỏng. Ngoài lớp plantin là một lớp gốm rất xốp và kết dính mục đích bảo vệ lớp plantin không bị mòn hỏng do va chạm với các phần tử rắn trong khí thải. Một ống kim loại bảo vệ bao ngoài cảm biến tại các đầu nối điện uốn kép giữ liền với vỏ, ống này có khoan một lỗ nhỏ để bù trừ áp suất trong cảm biến và đỡ lò xo đĩa để giữ muội than không đóng vào lớp thân ZrO2 thì đầu cảm biến tiếp xúc khí thải và phần tử khí đi vào sẽ giữ và không tiếp xúc trực tiếp với thân ZrO2. o Đặc tính của chất ZrO2 là phải trên 300 c thì nó mới cho ra tín hiệu điện áp chính xác. Vì vậy điện thế ra của cảm biến và điện trở nội phụ thuộc vào nhiệt độ. Nhiệt độ khí thải mà cảm biến làm việc tin cậy khoảng 350oc * Nguyên lý hoạt động: Cảm biến ôxy được chế tạo chủ yếu là chất Zicorium dioxit (Zr02) mà chất này sẽ hấp thụ những ion ôxy âm tính. Một phần Zr02 tiếp xúc với ôxy không khí, phần còn lại tiếp xúc với ôxy trong khí thải. Ở mỗi mặt của Zr02 là một điện cực bằng platin và tạo nên một mạch điện đi vào ECM. Lớp platin này rất mỏng và xốp để ôxy dể khuyếch tán vào. Khi khí thải chứa lượng ôxy ít do tỷ lệ hoà khí đậm (nhiều khí CO và HC, ít ôxy) thì số ion ôxy tập trung ở điện cực tiếp xúc không khí. Sự chênh lệch số ion này lớn sẽ tạo ra một tín hiệu điện áp cao. Mức độ này khoảng 600  900mv Khi khí thải chứa lượng ôxy cao do tỷ lệ hoà khí loãng (ít CO và HC, nhiều ôxy) thì số ion ôxy tập trung ở điện cực tiếp xúc khí thải cao, độ chênh lệch số ion hai điện cực nhỏ thì tín hiệu điện áp thấp khoảng 100  400 mv Khi tỷ lệ hoà khí đến mức lý tưởng ( tỷ số không khí - xăng 14,7:1 ) thì tín hiệu điện áp xấp xỉ 450mv Hình 3-14. Sơ đồ mạch điện cảm biến ôxy GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 69 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) 3.6.1.4. Cảm biến vị trí bướm ga. Cảm biến vị trí bướm ga là loại tuyến tính. Dùng để xác định mức độ và số lần mở bướm ga. Cảm biến là loại biến trở vòng, góc xoay là 00 ÷ 1000. Điện trở ra của cảm biến phụ thuộc vào độ mở của bướm ga. Nguồn cảm biến là điện áp ổn định (5+0,2V) từ ECM động cơ. Cảm biến bắt vào cơ cấu quay bướm ga ở phía trên nhờ hai vít và được kết nối với ECM động cơ bằng rắc 3 chân. ECU âäüng cå Caím biãún vë trê bæåïm ga 6 (Måí) (Đoïng) 5 V 5 Biãún tråí THR 4 R 3 (Âoïng) (Måí) 2 1 Hình 3-15. Kết cấu sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí bướm ga. 1. Biến trở; 2. Con trượt (cho tín hiệu điện áp góc mở bướm ga); 3. Điện áp ổn định; 4. điện áp góc mở bướm ga; 5. Nối đất 2; 6. Trục bướm ga. Một điện áp 5+0,2 V được cấp cho cảm biến từ ECM động cơ. Khi tiếp điểm trượt dọc theo vị trí điện trở tương ứng với góc mở của bướm ga. ECM động cơ nhận tín hiệu điện áp từ cảm biến vị trí bướm ga tương ứng với vị trí điện trở, điện áp này tỷ lệ với góc mở bướm ga. Trong chế độ không tải của động cơ ECM động cơ nhận biết điều khiển ghi nhớ trong chế độ không tải bằng tín hiệu điện áp từ cảm biến vị trí bướm ga. 3.6.1.5. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát dùng để kiểm tra nhiệt độ động cơ. Cảm biến là loại nhiệt kế mà phần tử cảm biến nhiệt độ của nó được chế tạo bằng chất bán dẫn. Đặc điếm của loại cảm biến này là điến trở của nó thay đổi rất lớn theo nhiệt độ môi trương xung quanh. Cảm biến được nuôi băng nguồn 5V từ ECM động cơ. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát được lắp vào vỏ bơm nước làm mát. GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 70 SVTT:TRẦN TÀI
Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ G6EA-GSL2.7 trên xe santafe (Hyundai) ECU âäüng cå 1 2 3 4 TWAT R 5 V Caím biãún nhiãût âäü næåïc laìm maït Hình 3-16 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 biên; 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 ECM 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 ECM sẽ ra lệnh cho hệ thống phun thêm xăng khi động cơ còn nguội. Cũng thông tin về nhiệt độ nước làm mát, ECM sẽ thay đổi điểm đánh lửa thích hợp với nhiệt độ động cơ. 3.6.1.6. Cảm biến vị trí trục cam. 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. 1 2 3 4 5 6 1 2 ECU Ura C R 12 V B E Hình 3-17. 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. GVHD:NGUYỄN VĂN BẢN Trang 71 SVTT:TRẦN TÀI