Đồ án tốt nghiệp Hệ thống đánh lửaNội dung
- Nhiệm vụ và yêu cầu của hệ thống đánh lửa điện tử
- Các thông số chủ yếu của hệ thống đánh lửa
- Phân loại các hệ thống đánh lửa điện tử
- Điều khiển góc đánh lửa sớm bằng kỹ thuật số.
- Ảnh hưởng của các linh kiện đến hệ thống đánh lửa
- Xác định các đặc tính làm việc của hệ thống.
- Chẩn đoán và bảo dưỡng hệ thống đánh lửa.
- Các bài thực hành
70 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 5191 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Tốt nghiệp hệ thống đánh lửa, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
-
Theo công thức tính cho U2max ta nhận thấy có sự ảnh hưởng rõ rệt của
tụ điện C1. Khi giá trị của điện dung C1 càng giảm thì U2max phải tăng theo
đường chấm khuất. Nhưng trong thực tế đối với hệ thống đánh lửa thường
giảm điện dung C1 sẽ giảm khả năng dập tắt tia lửa hồ quang ở bề mặt tiếp
điểm làm U2max giảm. Mặt khác tia lửa có thể mạnh và phần năng lượng
tiêu tốn cho tia lửa tăng, đôi khi tiếp điểm có thể bị cháy không thể hoạt
động được. Như vậy có thể chứng tỏ được sự phụ thuộc của quy luật thay
đổi U2max vào C1.
Thông thường điện dung tụ C1 được chọn trong khoảng (0,17 ÷ 0,35)
µF là tốt nhất, vừa có khả năng bảo vệ vừa bảo đảm giá trị điện áp cực đại
U2max lớn.
I.5.3. Ảnh hưởng của điện dung mạch thứ cấp C2:
Điện dung mạch thứ cấp C2 gồm các điện dung ký sinh của từng
thành phần trong mạch thứ cấp và được tính bằng công thức:
C2 = C2w2 + C2d + C2dt + C2ng
Trong đó:
C2w2 : điện dung ký sinh của cuộn dây thứ cấp W2 ứng với mát.
Nó phụ thuộc vào kích thước và các thông số của cuộn dây,
thông thường được chọn trong khoảng (20 ÷60)µF.
C2d : điện dung ký sinh của các cuộn dây cao thế từ biến áp
đánh lửa, nắp chia điện đến bugi. Nó phụ thuộc vào chiều dài vị
trí và đặt các dây cao thế, thường chọn giá trị trong khoảng
(20 ÷ 80)µF.
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 22 -
U2max
(kV)
U2max
(kV)
C2min C2 (µF) n (v/ph)
C2 = 60(pF)
C2 = 120(pF)
C2 = 200(pF)
U2max
(kV)
n(v/ph)
L1<L2
L1
H. II – 17. Ảnh hưởng của C2 đến đặc tính đánh lửa.
C2dt : điện dung ký sinh của tụ chia điện cao thế ứng với mát,
thường có giá trị trong khoảng giới hạn (8 ÷ 11)µF.
C2ng : điện dung ký sinh của bugi thường nằm trong khoảng giới
hạn (30 ÷ 60)µF.
Đối với hệ thống đánh lửa xe đời mới có trang bị hệ thống chống
nhiễu vô tuyến thì giá trị của tụ điện C2 có thể lớn hơn nhiều. Trên hình vẽ
mô tả sự ảnh hưởng của tụ điện C2 đến U2max. Vì vậy trong quá trình thiết
kế người ta đã cố gắng giảm tối đa có thể được giá trị của C2.
Giá trị tổng của C2 nằm trong khoảng tối thiểu (40÷ 70)pF và không
thể giảm thấp hơn nữa.
I.5.4. Ảnh hưởng của độ tự cảm mạch sơ cấp L1:
Ảnh hưởng của độ tự cảm L1 là ảnh hưởng của việc chọn cuộn dây và
thông số của biến áp đánh lửa mà chủ yếu là thông số của cuộn dây sơ cấp
W1. Nếu L1 càng lớn thì thời gian tăng trưởng dòng sơ cấp càng dài. Vì vậy
nếu tăng L1 ở số vòng quay trục khuỷu nhỏ thì U2max có thể tăng lên một
chút ít.
H. II – 18. Ảnh hưởng của L1 đến đặc tính đánh lửa.
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 23 -
U2max
(kV)
n(v/ph)
rR
2rR
5,0rR
Ở số vòng quay cao do thời gian tăng trưởng dòng sơ cấp dài nên Ing
giảm làm cho U2max giảm thêm. Mặt khác khi tăng L1 thì sức điện động tự
cảm sinh ra do ngắt mạch sơ cấp cũng tăng theo, gây tia lửa mạch ở tiếp
điểm khi chúng mở. Vì vậy tuỳ theo hệ thống đánh lửa mà người ta chọn
giá trị L1 phù hợp để đảm bảo U2max ít ảnh hưởng.
I.5.5. Ảnh hưởng của điện trở rò Rr:
Điện trở rò là điện trở phát sinh trong trường hợp bugi bị đóng
muội than hoặc bugi bị ướt. Khi đó muội than và nước là môi giới để một
phần dòng điện I2 rò qua các điện cực của bugi trước khi đánh lửa. Khi sức
điện động tăng trong cuộn thứ cấp của bobin, dòng I2 làm giảm điện thế thứ
cấp cực đại U2max. Điện trở rò càng nhỏ thì U2max càng nhỏ.
H. II – 19. Ảnh hưởng của điện trở rò đến U2max.
Trong trường hợp bugi bị muội than đóng bẩn nhiều thì tức là điện trở
rò có giá trị nhỏ lúc này hiệu thế U2max có thể giảm 35% và có thể gây nên
hiện tượng bỏ lửa trong động cơ. Điều này giải thích tại sao động cơ bị
ngộp xăng (bugi bị ướt) thì lại nổ không được. Vì vậy đối với xe đời cũ,
các động cơ đã lên nhớt hoặc động cơ dư xăng thì phải định kỳ thường
xuyên lau chùi bugi thì điện trở rò bằng vô cùng.
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 24 -
U2max
(kV)
20 40 60 80 100 Kba
I.5.6. Ảnh hưởng của hệ số biến áp Kbb đến U2max:
H. II – 20. Ảnh hưởng của hệ số biến áp đến đặc tính đánh lửa.
Hệ số biến áp được xác định bằng công thức:
1
2
W
W
baK
Bằng hệ số thực nghiệm người ta thấy hệ số biến áp Kba tốt nhất nằm
trong khoản Kba = 50 ÷ 90. Việc tăng giá trị hệ số biến áp lớn hơn giá trị
quy định làm U2max. Nhất là trong trường hợp có điện trở rò, và trường hợp
các thông số khác như L1 của mạch sơ cấp thay đổi.
I.6. Xác định các đặc tính làm việc của hệ thống.
I.6.1. Thiết bị sử dụng
Sử dụng máy hiện sóng để chẩn đoán hệ thống đánh lửa có ưu điểm là
nhanh chóng, hiệu quả cao thời gian rất ngắn. Tuy nhiên việc chẩn đoán
theo các thông số của quá trình trung gian không tránh khỏi một số nhược
điểm:
- Vì diễn biến của quá trình đánh lửa rất phức tạp thời gian biến đổi lại
cực ngắn, tác động của các yếu tố ngẫu nhiên dễ dẫn tới các nhiễu phi
tuyến và yếu tố tản mạn nhiều khi không lấy được dạng sóng đặc trưng.
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 25 -
- Để xác định và kiểm tra góc đánh lửa sớm ta phải liên hệ các tín hiệu
thu được với các tín hiệu xác định vị trí điểm chết của trục khuỷu động cơ
bằng cơ cấu phát tín hiệu.
- Việc kiểm tra và hiệu chỉnh đánh lửa phải phù hợp với phụ tải và tốc
độ của động cơ do đó việc căn chỉnh các thông số khi động cơ không làm
việc sẽ không thu được kết quả khả quan.
Chúng ta cũng có thể sử dụng các phương trình giải tích mô tả đặc
tính của hệ thống đánh lửa để dự đoán và xem xét các thông số công tác
của hệ thống, ưu điểm của các phương pháp này là đơn giản có thể sử dụng
trong tính toán thiết kế nhưng không phản ánh hết được tình trạng của hệ
thống, kết luận cuối cùng vẫn là phải qua sử dụng mới trả lời chính xác
được.
I.7. Chẩn đoán và bảo dưỡng hệ thống đánh lửa.
- Bảo dưỡng các hệ thống đánh lửa.
Mọi hệ thống đánh lửa đều phải được bảo dưỡng. Tất cả đều có các bộ
phận có thể bị mòn, bị xuống cấp, hoặc hư hỏng. Nhiều kiểm tra và bảo
dưỡng được thực hiện cho hệ thống đánh lửa để duy trì cho động cơ vận
hành bình thường trong thời gian dài. Nhiều quy trình giống nhau được áp
dụng cho mọi hệ thống đánh lửa có bộ phận phân phối.
Khi thực hiện bảo dưỡng hệ thống đánh lửa, chúng ta xem kỹ nhãn
thông tin về kiểm soát khỏi xả trong buồng động cơ và các hiện tượng bất
thường khác. Các yêu cầu kỹ thuật và các hướng dẫn tịnh chỉnh động cơ.
Thông tin này gồm thứ tự đánh lửa, phương pháp xác định thời chuẩn đánh
lửa, loại bugi cần dùng, khe hở chấu (điện cực) bugi.
Chẩn đoán hệ thống đánh lửa.
Để động cơ vận hành phải có áp suất nén chuẩn và được định thời
chuẩn hợp lý, các xylanh phải nhận được hỗn hợp không khí - nhiên liệu dễ
cháy, tia lửa đủ nóng để đốt cháy hỗn hợp này phải xuất hiện ở khe hở
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 26 -
bugi. Nếu một trong các điều kiện này không đạt yêu cầu, động cơ sẽ
không chạy hoặc chạy không chuẩn.
Các hệ thống đánh lửa ở động cơ xăng có cấu trúc khác nhau, nhưng
sự vận hành cơ bản là giống nhau. Tất cả đều có mạch sơ cấp gây ra sự
đánh lửa ở mạch thứ cấp. Sự đánh lửa này phải xảy ra ở bugi chính xác với
thời điểm thích hợp. Các tính tương tự này cho phép phân loại các sự cố hệ
thống đánh lửa theo ba nhóm.
- Mất năng lượng trong mạch sơ cấp.
- Mất năng lượng trong mạch thứ cấp.
- Lệch thời điểm đánh lửa.
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 27 -
Volt kế
Ac quy
Nối mát động
CHƯƠNG II
NỘI DUNG THỰC HÀNH HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA ÔTÔ
II.1. NỘI DUNG THỰC HÀNH
II.1.1.Thực hiện: Sơ lược các bộ phận cần kiểm tra
II.1.2.1. Kiểm tra Acquy
- Mục đích kiểm tra:
+ Biết tình trạng làm việc của acquy.
+ Biết cách bảo dưỡng acquy.
+ Biết đánh giá khả năng sử dụng của acquy.
- Tiến hành kiểm tra:
+ Tháo dây acquy ra (tháo mát trước).
+ Dùng đồng hồ đo volt, ampe và tỷ trọng kế để kiểm tra.
H.II - 1. Kiểm tra điện áp của acquy.
Việc xem xét, đánh giá acquy một cách chu đáo ta tiến hành qua ba
bước: Xem xét bên ngoài, đo để xác định các chỉ số kỹ thuật của acquy,
biết chất lượng bên trong và cuối cùng là thử nghiệm thực tế.
H.II - 2. Kiểm tra điện áp của acquy bằng điện tử.
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 28 -
Kiểm tra
đường dây
Kiểm tra
dây cầm Kiểm tra
dây cáp nối
Kiểm tra
vỏ bình
Kiểm tra
cọc bình
Kiểm tra
mực dung
dịch axit
a. Xem xét bên ngoài.
H.II - 3. Kiểm tra acquy.
Xem xét bên ngoài một acquy thường bao gồm các việc:
+ Quan sát kết cấu tổng thể acquy để kết luận về tính bền vững, độ
nguyên vẹn của vỏ bình, các đầu cực, lỗ thông hơi…Vỏ bình có bền vững
không. Có vị trí nào bị rạn nứt rò rỉ không. Các đầu cực có sạch và vững
chắc không. Ký hiệu cực tính thế nào. Mối ghép nối giữa các cực đã đảm
bảo tin cậy chưa. Lỗ thông hơi và các lỗ, nút kiểm tra khác phải thoả mãn
về yêu cầu kỹ thuật theo chức năng cụ thể mà chi tiết đó đảm nhiệm.
+ Xác định rõ cực tính, dung lượng, điện áp, phạm vi sử dụng của
acquy (đọc trên nhãn và các ký hiệu đã có sẵn trên nắp hoặc vỏ bình
acquy).
b. Kiểm tra bên trong.
Để biết chất lượng bên trong của bình ta kiểm tra theo hai nội dung
chính là dung dịch điện phân và khả năng phóng điện của acquy.
+ Dung dịch điện phân, phải được xem xét về mặt định lượng và định
tính của dung dịch.
- Kiểm tra định lượng là xem mức độ dung dịch điện phân chứa trong
các ngăn chứa có đủ hay không. Để làm việc này ta mở nút trên các ngăn
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 29 -
acquy ra rồi dùng ống thuỷ tinh có đường kính trong 4 ÷ 6 mm, dài 100 ÷
150 mm lựa nhẹ cắm vào trong ngăn acquy cho tới khi chạm tới tấm bảo vệ
thì dùng ngón tay cái bịt kín đầu ống phía trên, sau đó từ từ rút ống kiểm
tra ra.
- Kiểm tra định tính, dùng dụng cụ chuyên dùng gọi là tỷ trọng kế để
kiểm tra. Đưa đầu hút của tỷ trọng kế vào trong acquy qua lỗ trên nắp bình
dùng tay bóp bóng cao su để hút dung dịch điện phân vào ống tỷ trọng.
Nhấc tỷ trọng kế lên và căn cứ theo số đo của tỷ trọng kế bên trong ống
thuỷ tinh ta xác định tỷ trọng của dung dịch (khi đọc phải giữ cho tỷ trọng
kế thẳng đứng).
H.II - 4. Kiểm tra điện áp của áp quy bằng đồng hồ điện đa năng.
Khả năng phóng điện. Kiểm tra khả năng phóng điện của acquy bằng
dụng cụ chuyên dùng gọi là phóng điện kế. Thực chất phóng điện kế là
gồm một vôn kế 3V và một điện trở phụ tải có trị số xác định đấu song
song với vôn kế. Hai đầu đo của vôn kế được đấu tới hai đầu mũi đo của
phóng điện kế.
Khi kiểm tra, đặt hai đầu mũi đo của phóng điện kế vào hai cọc cực
của một ngăn acquy. Theo dõi vôn kể trong thời gian 3 ÷ 5 giây nếu kim
vôn kế chỉ ổn định ở 1,7 ÷ 1,75 V thì chứng tỏ ngăn acquy đó tốt, nếu vôn
kế chỉ trong khoảng 1,5 ÷ 1,7 V thì chứng tỏ acquy cần phải nạp lại, nếu
vôn kế chỉ dưới 1,5 V là acquy đã bị hỏng.
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 30 -
Trong trường hợp điện áp giảm nhanh thì chứng tỏ acquy có chỗ tiếp
xúc không tốt (mối hàn ở các cọc cực acquy không chắc hoặc tấm cực bị
sunfat hoá).
II.1.2.2. Cầu chì
H.II - 5. Các loại cầu chì.
1. Cầu chì dẹt; 2. Cầu chì hộp.
Các chi tiết bảo vệ mạch điện bảo vệ mạch khỏi dòng điện lớn chạy
trong dây dẫn hay các bộ phận điện/điện tử bị ngắn mạch.
- Cầu chì: Cầu chì được lắp giữa cầu chì dòng cao và thiết bị điện,
Khi dòng điện vượt quá một cường độ nhất định chạy qua mạch điện của
một thiết bị nào đó, cầu chì sẽ nóng chảy để bảo vệ mạch điện. Có hai loại
cầu chì được sử dụng: Cầu chì dẹt và cầu chì hộp.
- Cầu chì dòng cao (thanh cầu chì): Một cầu chì dòng cao được lắp
trong đường dây giữa nguồn điện và thiết bị điện, dòng điện có cường độ
lớn sẽ chạy qua cầu chì này. Nếu dòng lớn chạy qua qua, gây nên dây điện
bị chập vào thân xe, thanh cầu chì sẽ chảy ra để bảo vệ dây điện.
Có hai loại thanh cầu chì được sử dụng:
- Loại hộp.
- Loại thanh nối.
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 31 -
- Mục đích:
+ Biết tình trạng làm việc của cầu chì
+ Biết cách thay thế khi cầu chì không còn khả năng sử dụng.
- Tiến hành kiểm tra:
+ Tháo cầu chì ra và làm sạch bụi bẩn.
+ Dùng đồng hồ đo điện trở để kiểm tra sự thông mạch và điện
trở của dây dẫn.
II.1.2.3. Tụ điện
Tụ điện là linh kiện có đặc tính phóng điện, nạp điện. Có hai loại tụ
điện là tụ thường và tụ hoá. Tụ thường không phân biệt cực, còn tụ hoá
phân biệt cực âm và cực dương.
H.II - 6. Các tụ điện.
- Mục đích:
+ Biết kiểm tra tình trạng làm việc của tụ điện.
+ Thay thế khi tụ điện không còn khả năng sử dụng.
- Tiến hành:
Ta dùng đồng hồ đo vôn kế và điện trở.
Khi đặt điện áp vào hai đầu tụ thì tụ sẽ được nạp cho đến khi điện
áp trên hai đầu tụ bằng điện áp đặt vào. Tụ được nạp rồi mà nối kín qua nó
một điện trở thì tụ sẽ phóng điện trở đó cho đến khi hết phần năng lượng đã
được tích luỹ.
Trong ôtô, tụ được dùng vào công việc ổn định điện áp nguồn bảo
vệ các linh kiện bán dẫn trong khi làm việc.
Kiểm tra tụ điện: cần kiểm tra điện dung đánh thủng (đo bằng
micro phara), dãy điện trở.
Tụ thường Tụ hoá
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 32 -
Ta dùng đồng hồ đo để thang đo ôm kế, ta sẽ lấy nguồn điện DC
(bobin) trong ôm kế để nạp điện cho tụ. Thông thường, tụ điện dung 1µF
trở lên thử bằng ôm kế là thích hợn hơn cả và ôm kế cần có thang đo Rx
10k. Tuỳ theo tụ điện có điện dung lớn hay nhỏ mà ta chọn thang đo cho
thích hợp.
Khi chấm hai que đo vào hai đầu tụ điện, kim nhảy lên phía 0(Ω)
rồi hạ từ từ đến vô cùng ôm tức là tụ đang nạp điện. Sau khi nạp xong, đổi
ngược đầu hai que đó, kim nhảy về phía 0 và dừng lại một chốc chờ xả điện
xong, khi trở về vô cùng ôm (nạp điện lại), thế là tốt.
Tụ hỏng cần thay thế khi: bị rỉ, bị đứt, bị xuyên thủng (nổ). Tụ khô khi
thử kim ôm kế lên rồi trở về đứng yên chỉ một số cố định. Tụ bị đứt, đo với
thang đo kim cũng không lên.
II.1.2.4. Rơ le và Công tắc.
Điều khiển việc cung cấp điện cho máy khởi động tròng quá trình
khởi động động cơ. Nhờ có rơle khởi động mà thao tác khởi động được
điều khiển từ buồng lái hoặc tự động. Thực chất sự hoạt động của rơle như
một van điện từ, mở bằng lực lò xo.
Công tắc, rơle mở và đóng mạch điện nhằm bật và tắt đèn, cũng như
để vận hành các hệ thống điều khiển.
H.II-7. Rơle điện từ
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 33 -
Rơle cho phép bật và tắt một dòng điện nhỏ cần cho dòng điện lớn
hơn. Khi rơle được sử dụng, mạch điện cần có dòng lớn có thể được đơn
giản hóa.
H.II-8. Rơle bật tắt loại bản lề.
Kiểm tra điện trở của cuộn dây, và các tiếp điểm của công tác.
II.1.2.5. Bobin
Bộ phận này tăng điện áp ắc quy (12V) để tạo ra điện áp cao trên
10 kV, cần cho việc đánh lửa.
H.II - 9. Sơ đồ cuộn dây.
1. Cực sơ cấp (+) 5. Cuộn thứ cấp
2. Cực sơ cấp (-) 6. Cực thứ cấp
3. Cuộn sơ cấp 7. IC đánh lửa
4. Lõi sắt 8. Bugi
Kiểm tra điện trở và thông mạch cuộn dây sơ cấp và thứ cấp. Một số
hoạt động tốt khi nguội, nhưng bị hỏng do nóng lên, vì vậy cần làm nóng
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 34 -
cuộn dây trước khi kiểm tra. Kiểm tra điện áp ra, kiểm tra trị số dòng điện
của tia lửa trên mili ampe kế.
Các cuộn dây sơ cấp và thứ cấp được đặt gần nhau. Khi dòng điện
cấp đến cuộn sơ cấp ngắt, tạo ra hiện tượng tự cảm tương hỗ. Cơ chế này
được sử dụng để tạo ra dòng cao áp trong cuộn dây thứ cấp.
Một cuộn dây đánh lửa có thể tạo ra dòng cao áp, dòng cao áp thay
đổi theo số lượng và kích thước của các vòng dây.
Đó là một loại biến áp xung, biến điện áp thấp thành điện áp cao
cần thiết để phóng tia lửa điện qua khe hở ở giữa hai cực bugi.
- Mục đích:
+ Nắm được nguyên lý làm việc
+ Kiểm tra tình trạng làm việc của bobin.
+ Biết cách khắc phục hư hỏng.
- Tiến hành kiểm tra:
Dùng đồng hồ để đo điện trở của cuộn dây.
Ta để thang đo điện trở.
II.1.2.6. ECU
- Mục đích:
+ Biết được tình trạng của ECU làm việc.
- Tiến hành kiểm tra:
+ Kiểm tra mạch cung cấp cho ECU
Cho công tắc đánh lửa ON
Kiểm tra công tắc giữa cọc (+)B với E, điện áp phải đạt 10 ÷
14volt. Nếu không đạt cần kiểm tra:
٭ Mass ECU
٭ Rơle chính
٭ Công tắc đánh lửa
٭ Cầu chì
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 35 -
٭ Các đầu nối và dây điện.
- Kiểm tra tín hiệu đánh lửa IGT
٭ Khởi động động cơ hoặc cho động cơ chạy ở tốc độ cầm
chừng, dùng volt kế đo điện áp giữa hai cực IGT và E của
ECU, giá trị điện áp lúc này khoảng từ 0,7 ÷ 1 volt.
٭ Nếu giá trị không đạt thì phải kiểm tra dây nối giửa E
xuống mass, nếu còn tốt thì cần kiểm tra:
٭ Cầu chì, công tắc đánh lửa, rơle.
٭ Kiểm tra các dây tín hiệu G, Ne và điện trở của nó.
٭ Kiểm tra khe hở không khí giữa đỉnh răng và cuộn kích,
khe hở này thường là 0,2 ÷ 0,4 mm.
٭ Kiểm tra các tín hiệu.
٭ Kiểm tra đường dây tín hiệu đến ECU.
+ Đo điện trở:
- Ngắt các giắc cắm khỏi chân ECU.
- Đo điện trở các chân ECU.
Các cực của ECU trên mô hình
E M¸t
STA TÝn hiÖu ®Ò
IGt T§ ®¸nh löa
G §Çu (+) ®iÒu khiÓn ®¸nh löa
NE §Çu (+) vßng quay
BATT Nguån nu«i ECU.
B Nguån chÝnh ECU
II. 1.2.7. Delco
Bé chia ®iÖn diode quang.
Cấu tạo:
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 36 -
Rotor của cảm biến (được lắp với trục bộ chia điện) là một đĩa thép
mỏng khác độ. Vành trong có số rãnh tương ứng với số xylanh trong đó có
một rãnh rộng hơn (cho máy số một) nhóm các rãnh này kếp hợp với cặp
diode phát quang (Led) và diode cảm quang (photo diode) thứ nhất là bộ
phận phát xung G. Vành ngoài của đĩa đục thủng 3600 rãnh nhỏ đều ứng
với 3600. Nhóm rãnh này kết hợp với diode phát quang và diode cảm quang
thứ hai tạo thành bộ phận phát xung Ne.
Phần dưới là bộ phận khuyếch đại tín hiệu, không có tầng công suất và
tự động điều chỉnh góc đánh lửa sớm. Để tự động điều chỉnh góc đánh lửa
sớm, các tín hiệu từ bộ điều khiển đánh lửa được đưa đến ECU.
Bé chia ®iÖn diode quang dïng chïm tia s¸ng ®Ó ®iÒu khiÓn m¹ch s¬
cÊp. Diode quang lµ diode mµ sù ho¹t ®éng cña nã (dÉn ®iÖn hay kh«ng dÉn
®iÖn) phô thuéc vµo ®é soi cña ¸nh s¸ng chiÕu vµo nã. Trong bé chia ®iÖn,
¸nh s¸ng ®iÒu khiÓn diode quang ®îc cung cÊp bëi c¸c LED (light
emingting diode : diode ph¸t s¸ng).
Hai LED vµ hai diode quang ®Æt ®èi diÖn nhau qua mét ®Üa cã c¸c khe
trèng. §Üa quang cïng víi trôc ph©n phèi cña bé chia ®iÖn. Khi khe trèng
trªn ®Üa quang ®Õn vÞ trÝ phÝa díi LED, chïm s¸ng do LED ph¸ t ra xuyªn
khe trèng ®Ëp vµo diode quang, diode sÏ dÉn ®iÖn. Khi chïm s¸ ng bÞ ®Üa
che, diode quang sÏ ng¾t.
H.II-10. Bộ chia đĩa diode cảm quang
Led
Diode quang
Đĩa
Cụm cảm
thụ quang
Đầu nối lấy
tín hiệu ra
Led
Vạch dấu
máy 1 Máy số 3
Máy số 4
Máy số 2
Chia độ
vành ngoài
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 37 -
R2
R1
LED
D1
D1
R3
R5
R4
-
Us
+
T A
V cc
Mass
V OUT
H.I-11. Sơ đồ nguyên lý làm việc của cảm biến quang.
Khi đĩa cảm biến quay, dòng ánh sáng phát ra từ LED sẽ bị ngắt
quãng làm phần tử cảm quang dẫn ngắt liên tục tạo ra các xung vuông làm
tín hiệu điều khiển đánh lửa.
Hình II – 11. là sơ đồ mạch của một loại cảm biến quang. Cảm biến
bao gồm hai đầu dây: một đầu dương (vcc), một đầu tín hiệu(Vout) và một
đầu mass. Khi đĩa cảm biến chắn ánh sáng từ LED qua photo diode D2. D2
không dẫn điện áp tại điểm b (Ub) sẽ thấp hơn điện áp Us trên Op –ampA,
nên Op - amp A không phát tín hiệu làm transistor T ngắt, tức Vout đang ở
mức cao. Khi có ánh sáng chiếu vào D2, D2 dẫn điện áp Ub sẽ lớn hơn điện
áp so sánh Us, điện thế ngõ ra của Op - ampA ở mức cao làm transistor dẫn,
Vout lập tức chuyển sang mức thấp. Đây chính là thời điểm đánh lửa, xung
điện áp tại Vout sẽ là xung vuông gửi tới Igniter điều khiển transistor công
suất. Do xung vuông nên thời điểm đánh lửa cũng không bị ảnh hưởng khi
thay đổi số vòng quay của trục khuỷu động cơ.
- Bộ chia điện có hai chức năng chính:
M¹ch tÝch hîp trong khèi photo-optic sensing sÏ biÕn ®æi tÝn hiÖu tõ
diode quang thµnh c¸c xung ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn m¹ch s¬ cÊp ®ãng më. C¸c
xung nµy còng lµ tÝn hiÖu vÒ tèc ®é ®éng c¬, vÞ trÝ trôc khuûu vµ ®îc
chuyÓn trùc tiÕp ®Õn ECM. ECM sÏ ph¸t tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn viÖc phun
nhiªn liÖu, ®¸nh löa vµ tèc ®é kh«ng t¶i.
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 38 -
Một là đóng, ngắt mạch lửa sơ cấp bằng các tiếp điểm của nó. Khi
tiếp điểm đóng, dòng điện qua cuộn dây đánh lửa, tạo ra một từ trường. Khi
tiếp điểm mở, dòng điện qua cuộn dây đánh lửa bị ngắt và làm sụt từ
trường, tạo ra dòng cao áp.
Hai là bộ chia điện dòng điện cao áp từ cuộn dây đánh lửa cho các
xylanh ở thời điểm chính xác đốt cháy hỗn hợp nén nạp vào xylanh. Bề mặt
của tiếp điểm bảo đảm sự làm việc hiệu quả của hệ thống đánh lửa.
Khe hở tiếp điểm cũng cần điều chỉnh. Khi điều chỉnh, quay động cơ
để cam quay đến khi điểm tì tiếp xúc với điểm cao nhất trên cam chia điện.
Nới lỏng vít hãm của má tiếp điểm tĩnh, đặt thước đo vào khe hở. Vặn chặt
ốc hãm và kiểm tra lại khe hở.
Oxy hoá các bề mặt tiếp điểm làm tăng điện trở, làm tiếp xúc lệch và
cháy hoặc rỗ tiếp điểm. Các bề mặt làm việc có thể giũa bằng giũa mịn.
Nếu cháy rỗ nặng thì ta nên thay.
II.1.2.8. Igniter
Igniter sẽ điều khiển dòng điện đi qua cuộn sơ cấp của bobin để thực
hiện đánh lửa
H.II-12. Sơ đồ nguyên lý của Igniter.
R: Điện trở; T1, T2: là những transistor;
IGT: là tín hiệu đánh lửa; E: chân nối mát; C: Cực Bobin.
D T2
T1
R
IGT
C
E
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 39 -
Tín hiệu (có xung IGT) từ ECU gửi tới làm T1 mở dẫn tới T2 mở. Khi
dòng đi qua nhỏ ngắt xung IGT làm T1 khoá lại khi đó T2 khoá. Khi đó tại
ra dòng đến Bobin và delco đánh lửa.
II.1.2.9. Bugi
Bộ phận này nhận điện cao áp do cuộn dây đánh lửa tạo ra, và sinh ra
tia lửa nhằm đốt cháy hỗn hợp không khí – nhiên liệu trong xylanh. Điện
cao áp tạo ra tia lửa ở khe hở giữa điện cực giữa và điện cực nối mát.
H.II-13. Các kiểu bugi
1.Điện cực giữa; 2.Điện cực nối mát; 3.Rãnh chữ V ;
4.Rãnh chữ U ; 5.Sự khác nhau giữa độ nhô ra của điện cực.
A. Bugi có nhiều điện cực
Loại bugi này có nhiều điện cực nối mát và có độ bền cao.
Có hai loại sau: 2 điện cựa, 3 điện cực và 4 điện cực
B. Loại bugi có rãnh
Loại bugi này có một điện cực nối mát hay điện cực giữa có một rãnh
chữ U hay chữ V. Rãnh này cho phép tạo ra tia lửa bên ngoài điện cực, do
đó giúp cho việc khuyếch tán ngọn lửa. Kết quả là tính năng đánh lửa được
cải thiện ở chế độ không tải, tốc độ thấp và tải thấp.
C. Bugi có điện cực lồi
Loại bugi này có điện cực nhô vào trong buồng cháy nhằm cải thiện sự
cháy. Nó chỉ được sử dụng trong động cơ được thiết kế riêng.
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 40 -
Trên H.II-13. bao gồm:
A. Bugi có điện trở.
Bugi có thể sinh ra nhiễu điện từ, nhiễu này có thể làm cho các thiết
bị điện tử trục trặc. Loại bugi này có một điện trở gốm để ngăn chặn hiện
tượng này.
B. Bugi có đầu điện cực Platin.
Loại bugi này sử dụng platin cho các điện cực giữa mỏng và điện
cực nối mát. Nó có độ bền và khả năng đánh lửa tuyệt hảo.
C. Bugi có đầu điện cực Iirdium.
Loại bugi này sử dụng hợp kim Iirdium cho các điện cực giữa và
điện cực nối mát. Nó có độ bên và khả năng đánh tốt.
H.II-13. Cấu tạo bugi
1. Điện trở ; 2. Đầu platin của điện cực giữa;
3. Đầu platin của điện cực nối mát ; 4. Đầu Iridium của điện cực giữa.
- Mục đích:
+ Biết được tình trạng của Bugi làm việc.
+ Sửa chữa hoặc thay thế khi hư hỏng.
- Tiến hành kiểm tra:
+ Đo khe hở.
+ Kiểm tra sự mài mòn.
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 41 -
Lớp lót carbon
giữa các dây
Lớp đệm
Cao su
neoprene
Dây đơn
Lớp cách
điện
Lớp đệm
Lớp vỏ
cách điện
H.II – 14. Kiểm tra khe hở của bugi.
II.1.2.10. Kiểm tra dây cao áp.
Dây cao áp thường hư hỏng dưới các dạng sau:
- Hư hỏng do rung động. Ta làm sạch dây để dễ kiểm tra.
- Hư hỏng do nhiệt. Ta có thể kiểm tra dây bằng cách dùng tay uốn
cong dây cao áp để dễ phát hiện sau đó quan sát các vết rạn nứt nhiều trên
dây thì dây đã hư hỏng do nhiệt.
- Hư hỏng do mòn. Trong quá trình làm việc cũng như theo thời gian
sử dụng mà dây bị mòn do ôxy hoá, do quá trình mài mòn do ma sát.
a. b.
H.II – 15. Kiểm tra dây cao áp và cấu tạo của dây cao áp.
a. Kiểm tra dây cao áp. b. Cấu tạo của dây cao áp.
Cán
Điện cực tâm
Các gân
Sứ cách điện
Bộ triệt (điện trở)
Vỏ
Mặt tựa côn
Đầu cách điện
Điện cực tâm
Điện cực mát
Khe hở
Khoảng lắp
Đai ốc
lục giác
Điện cực
Điện cực giữa
Cữ đo khe hở
Dụng cụ
chỉnh khe hở
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 42 -
B¶ng sự cố trong hÖ thèng ®¸nh löa (HT§L).
Điều kiện Nguyên nhân Xử lý
1.Động cơ
quay bình
thường,
nhưng
không khởi
động.
a. Không có điện áp ở hệ thống
đánh lửa.
b. Dây điện mudule đánh lửa bị
hở, chạm mát, lỏng, hoặc bị rỉ
sét.
c. Các nối kết sơ cấp không chặt.
d. Cuộn đánh lửa bị hở hoặc
ngắn mạch.
e. Đĩa răng cuộn kích từ bị hư.
f. Nắp hoặc rotor hư.
Kiểm tra acquy, công
tắc, các dây điện.
Chỉnh sửa lại theo yêu
cầu.
Làm sạch siết chặt lại.
Kiểm tra cuộn dây.
Thay mới
Thay mới
2. Có tia lửa
nhưng động
cơ không
khởi động
a. Dây điện thứ cấp không nối
đúng thứ tự.
b. Chạm mát giữa các dây thứ
cấp
Nối lại các dây này.
Thay các dây bị hư.
3. Động cơ
chạy nhưng
bị tắt
a. Bugi có sự cố
b. Nắp rotor bị hư
c. Dây thứ cấp bị hư
d. Cuộn dây bị hư
e. Nối kết xấu
f. Rò rỉ điện cao áp
Làm sạch hoặc thay
mới.
Thay mới
Thay mới
Thay mới
Làm sạch, siết chặt nối
kết.
Kiểm tra nắp, rotor, dây
thứ cấp.
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 43 -
4. Động cơ
nhưng đánh
lửa sai
a. Đánh lửa chéo
b. Bugi có khoảng nhiệt sai
Kiểm tra sự rò rỉ dây.
điện, nắp và rotor.
Lắp các bugi thích hợp.
5. Động cơ
chạy không
chuẩn
a. Bugi không chuẩn.
b. Hư cơ cấu đánh sớm.
Sử dụng đúng loại bugi.
Sửa lại hoặc thay mới.
6. Hư hỏng
bugi
a. Vỏ cách điện bị hư.
b. Bugi không chuẩn.
c. Bugi bị xám hoặc bị trắng.
Thay mới
Lắp bugi mới nóng hơn
Lắp bugi mới nguội hơn
7. Động cơ
chạy không
đều
a. Solenoid bị lệch, hư hệ thống
tắt nhiên liệu.
b. Đánh lửa quá sớm.
Điều chỉnh hoặc thay
mới.
Chỉnh lại thời chuẩn.
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 44 -
CÁC BÀI THỰC HÀNH
BÀI 1: KIỂM TRA ACQUY
Mục đích:
- Biết tình trạng làm việc của acquy.
- Biết cách bảo dưỡng acquy.
- Biết đánh giá khả năng sử dụng của acquy.
Tiến hành kiểm tra:
- Tháo dây acquy ra (tháo mát trước).
- Dùng đồng hồ đo volt, ampe và tỷ trọng kế để kiểm tra.
PHIẾU THỰC HÀNH 1
Kiểm tra Điều kiện Giá trị chuẩn Giá trị đo
được
Đơn vị
UAC Tĩnh 12 (V)
UAC Khi khởi động 9,6 ÷ 10,2 (V)
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 45 -
BÀI 2: KIỂM TRA CÁC CẢM BIẾN
Mục đích:
- Nắm được nguyên lý làm việc, cách đấu dây.
- Biết cách kiểm tra làm việc của các cảm biến.
- Biết cách khắc phục hư hỏng.
Tiến hành kiểm tra:
- Cảm biến tín hiệu số vòng quay động cơ (Ne)
- Cảm biến tín hiệu vị trí xylanh (G).
Gồm có 4 chân:
- E : Chân nối mát cảm biến.
- VB : Điện áp cấp nguồn 12 (V)
- G : Điện áp ECU cấp đến 5 (V)
- Ne : Điện áp ECU cấp đến 5 (V)
PHIẾU THỰC HÀNH 2
Kiểm tra
Các đầu
nối dây
Điều
kiện
Giá trị
chuẩn
Giá trị
đo được
Đơn vị
Điện áp cấp
nguồn
E – VB
(V)
Điện áp cảm
biến vị trí
pittông
E – G
(V)
Điện áp cảm
biến tốc độ
động cơ
E – Ne
(V)
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 46 -
BÀI 3: KIỂM TRA BOBIN
Mục đích:
- Nắm được nguyên lý làm việc, cách đấu dây sơ cấp và thứ cấp.
- Biết cách kiểm tra làm việc của bobin.
- Biết cách khắc phục hư hỏng.
Tiến hành kiểm tra:
- Quan sát bên ngoài bobin
- Kiểm tra đầu nối
- Đo điện trở cuộn dây thứ cấp và sơ cấp.
PHIẾU THỰC HÀNH 3
Kiểm tra Các đầu dây
cần kiểm tra
Giá trị đo
được
Đơn vị Hư hỏng
Đo điện trở cuộn
dây sơ cấp
B - E
()
Đo điện trở cuộn
dây thứ cấp
C - E
()
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 47 -
BÀI 4: KIỂM TRA IGNITER
Mục đích:
- Nắm được nguyên lý làm việc, cách đấu dây.
- Biết cách kiểm tra làm việc của Igniter.
Tiến hành kiểm tra:
- Kiểm tra đầu nối
- Đo điện trở .
- Đo điện áp của các đầu dây.
PHIẾU THỰC HÀNH 4
Kiểm tra Các đầu dây Giá trị đo được Đơn vị Hư hỏng
B – E ()
Đo điện trở
IGT - E ()
B – E (V)
Đo điện áp
IGT - E (V)
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 48 -
BÀI 5: VẬN HÀNH HỆ THỐNG
Xác định các thông số làm việc:
- Xung tín hiệu:
+ Đầu vào: +G, - G, Ne.
+ Đầu ra: IGT
- Yêu cầu:
+ Nắm vững lý thuyết về cấu tạo và nguyên lý làm việc của các
cảm biến, bobin, Igniter, ECU.
+ Nắm sơ đồ đấu dây của ECU, các hệ thống và cảm biến.
+ Tuyệt đối không đấu nhầm cực tính của acquy.
+ Bảo đảm an toàn điện cao áp đánh lửa.
+ Xác định các đầu nối dây và thay đổi tốc độ động cơ.
+ Quan sát tia lửa ở bugi khi thay đổi tốc độ động cơ.
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 49 -
BÀI 6: TẠO LỖI PAN VÀ CÁCH KHẮC PHỤC
Ta ngắt lần lượt từng các công tắc điện trên mô hình học cụ và quan
sát.
Vị trí ngắt
công tắc
Biểu hiện Giá trị
đo (V)
Khắc phục
Ngắt công tắc
(B) về OFF
Mất dòng điện cung
cấp cho ECU.
Không có tín hiệu
đánh lửa.
0
Kiểm tra đường dây
nguồn đến ECU, cầu
chì, các đầu mối nối.
Ngắt công tắc
(Ne) về OFF
Vẫn có hiện tượng
đánh lửa.
0
Kiểm tra lại đường
dây tín hiệu Ne, các
đầu nối và giắc cắm.
Ngắt công tắc
(IGT) về OFF
Không có tia lửa
trên các bugi, đèn
báo phun vẫn báo
phun (chớp sáng).
0,8
Kiểm tra lại đường
dây dẫn đến ECU và
Igniter.
Ngắt công tắc
(G) về OFF
Vẫn có hiện tượng
đánh lửa trên các
bugi, nhung thứ tự
đánh lửa không
đúng.
0
Kiểm tra lại đầu nối
dây dẫn G từ ECU
đến delco.
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 50 -
CHƯƠNG III
LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
Từ yêu cầu cần thiết phải chế tạo một mô hình học cụ Hệ thống đánh
lửa ECU cho phòng thực tập điện chuyên ngành Bộ môn Kỹ thuật ô tô Đại
học Nha Trang, để phục vụ cho học tập và công tác giảng dạy tại Khoa.
Nhưng để thiết kế và chế tạo được mô hình học cụ này trước hết ta phải
biết được mô hình mà thiết kế chế tạo ra có những công dụng nào? Những
yêu cầu cơ bản của mô hình là thế nào?
Công dụng và yêu cầu
Mô hình học cụ là một dụng cụ, một trang thiết bị dùng trong học tập
và phục vụ cho công tác giảng dạy ở các trường đại học, cao đẳng và dạy
nghề chuyên ngành ô tô, nó giúp cho sinh viên tiếp cận được với thực tế
hơn sau khi đã học lý thuyết cơ bản về trang bị điện ô tô. Như vậy mô hình
học cụ Hệ thống đánh lửa ECU giúp cho sinh viên:
Tiếp xúc trực tiếp với các bộ phận chi tiết, thiết bị thật của các hệ
thống bằng trực quan.
Hiểu rõ hơn về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị, hệ thống.
Nắm vững vàng các phương pháp tháo lắp, kiểm tra điều chỉnh cũng
như sửa chữa từng bộ phận chi tiết của hệ thống.
Có thể tập dợt chẩn đoán trạng thái của từng bộ phận chi tiết trong hệ
thống.
Biết rõ hơn sự liên hệ của nhau trong hệ thống, tổng thành trên ôtô.
Yêu cầu.
Công việc thiết kế là một quá trình sáng tạo để đáp ứng được yêu cầu
đặt ra của đề tài. Ở đây ta có thể đưa ra nhiều phương án thiết kế
khác nhau để từ đó vận dụng kiến thức về lý thuyết và căn cứ vào tình
hình thực tế để lựa chọn một phương án hợp lý nhất.
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 51 -
Trong quá trình thiết kế ta lựa chọn những phương án có lợi nhất hạn
chế bớt những nhược điểm và tận dụng những ưu điểm của các mô
hình. Vì vậy việc thiết kế, chế tạo mô hình học cụ Hệ thống đánh lửa
ECU cũng phải đạt được những yêu cầu cơ bản sau:
Phải thể hiện rõ từng bộ phận, chi tiết trong hệ thống một cách rõ
ràng.
Kích thước chiếm chỗ không gian phù hợp với cơ sở vật chất hiện có
của nhà trường.
Dễ quan sát ở nhiều góc độ khác nhau và số lượng quan sát được
nhiều.
Vị trí điều khiển phải thuận lợi.
Phải có độ an toàn, độ bền, độ tin cậy cao.
Phải đạt được độ thẩm mỹ đẹp.
Giá thành chế tạo thấp nếu có thể được.
Trên cơ sở của quá trình tìm hiểu và nghiên cứu cũng như căn cứ vào
ưu nhược điểm của từng mô hình học cụ trang bị điện ô tô
Kiểu hệ thống đánh lửa điều khiển điện tử ECU căn cứ vào tín hiệu
cảm biến từ đó tính toán để điều khiển thời điểm đánh lửa sớm tối ưu.
Hệ thống đánh lửa điện tử ECU (Electronic Control Unit) chia làm ba
loại như sau:
Hệ thống đánh lửa có delco.
Hệ thống đánh lửa không có delco.
Hệ thống đánh lửa trực tiếp.
Cũng như việc căn cứ vào những yêu cầu và công dụng mô hình cần
thiết kế đặt ra và căn cứ vào điều kiện thực tế về nhu cầu dạy học, về
cơ sở vật chất của trường mà ta có phương án thiết kế đối với mô hình
cần thực hiện.
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 52 -
Vì mô hình ta thiết kế là Hệ thống đánh lửa ECU nên bắt buộc các
thiết bị, chi tiết của hệ thống phải thể hiện thật rõ ràng để người quan
sát nhìn vào là có thể thấy ngay được về cả cấu tạo, nguyên lý của
từng hệ thống. Từ những đặc điểm trên ta có đưa ra các phương án
sau:
III.1. Các phương án hệ thống đánh lửa lựa chọn.
III.1.1. Phương án 1:
Hệ thống đánh lửa điện tử có Delco.
Đây là hệ thống đánh lửa được điều khiển từ ECU. Delco dùng để bố
trí tín hiệu G và tín hiệu Ne (Đôi khi còn bố trí bobin và Igniter), nắp delco
và rotor dùng để phân phối điện cao áp đến các bugi.
Tín hiệu G dùng để xác định góc độ của trục khuỷu. Nó dùng để xác
định thời điểm phun và thời điểm đánh lửa.
Tín hiệu Ne và tín hiệu lưu lượng không khí nạp từ bộ đo gió dùng để
xác định thời gian phun cơ bản và góc đánh lửa sớm cơ bản.
Ngoài hai thông số trên, ECU còn căn cứ vào các tín hiệu từ các cảm
biến khác như: nhiệt độ nước làm mát, nhiệt độ không khí nạp, vị trí của
cánh bướm ga, độ cao của xe hoạt động…
ECU sẽ tiếp nhận tín hiệu từ các cảm biến, từ đó tính toán và đưa ra
tín hiệu điều khiển đánh lửa IGT để điều khiển Igniter. Igniter sẽ điều khiển
dòng điện đi qua cuộn sơ cấp của bobin để thực hiện đánh lửa.
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 53 -
III.1.2. Phương án 2:
Hệ thống đánh lửa điện tử không có Delco.
Trong trường hợp này delco không còn sử dụng nữa. Người ta sử
dụng bobin đôi để cung cấp điện cao áp đến các bugi. Trong hệ thống đánh
lửa vẫn còn dây cao áp đến hai xylanh cùng một lúc. Ví dụ như động cơ 4
xylanh, 4 kỳ thì trong một chu kỳ bobin số 1 cung cấp tia lửa điện đến
xylanh số 1 và số 4 hai lần, một lần xảy ra ở chu kỳ nén và một lần xảy ra ở
cuối kỳ thải cho mỗi xylanh.
Ở kiểu này ECU cũng căn cứ vào tín hiệu từ các cảm biến như hệ
thống đánh lửa có delco, từ đó cho ra hai tín hiệu IGT.
- Tín hiệu IGT1 dùng để điều khiển dòng sơ cấp của bobin số 1 để
thực hiện điều khiển đánh lửa cho xylanh số 1 và xylanh số 4.
- Tín hiệu IGT2 dùng để điều khiển dòng sơ cấp của bobin số 2 để
điều khiển đánh lửa cho xylanh số 2 và xylanh số 3.
- Cực IGC từ bobin chính là cực âm của bobin nối với Igniter. Theo sơ
đồ bên dưới chúng ta IGC 1 và IGC 2.
H.III- 2. Sơ đồ đánh lửa điện tử không có Delco
Cảm biến vị
trí trục cam
Cảm biến vị
trí trục cam
Cảm biến vị
trí trục khuỷu
Các cảm
biến khác
NE
G2
G1
IGT1
IGT2
IGF
ECM
ECU Igniter
IGC1
IGC2 Bô bin
Dây cao áp
Bugi
Dây cao áp
Bô bin
Bugi
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 54 -
Cảm biến vị
trí trục cam
Cảm biến vị
trí trục khuỷu
Các cảm
biển khác
C2
Ne
ECU
Động cơ
IGT1
IGT2
IGT3
IGT4
IGF
+B
Cuộn đánh
lửa & IC
Xylanh số 1
Xylanh số 2
Xylanh số 3
Xylanh số 4
III.1.3. Phương án 3:
Hệ thống đánh lửa trực tiếp.
Ở hệ thống này không có bộ chia điện và dây cao áp. Bobin được nắp
trực tiếp vào mỗi đầu của bugi.
Như vậy, chúng ta thấy rằng số bobin bố trí sẽ bằng số xylanh của
động cơ.
H.III- 3. Sơ đồ đánh lửa trực tiếp
Các cảm biến sử dụng cũng giống như hai trường hợp trên. Ở đây có
sự khác biệt về tên gọi như cảm biến vị trí trục cam, cảm biến vị trí trục
khuỷu. Ở đây cũng chính là hai tín hiệu G và Ne, nhưng chúng được bố trí
ở gần trục cam và gần trục khuỷu và lấy chuyển động của trục cam và trục
khuỷu để tạo ra tín?
Qua ba phương án trên em thấy phương án 1(Hệ thống đánh lửa điện
tử có Delco) là phương án thích hợp nhất hiện nay. Hiện nay phương án
này có nhiều những ưu điểm mà các phương án khác không có được chính
vì thế nó đang được dùng nhiều nhất, mặt khác về kinh tế giá thành có thể
chấp nhận được.
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 55 -
Các mô hình hiện có tại bộ môn Kỹ thuật Ô tô đại học Nha Trang.
Mô hình đánh lửa vít lửa và mô hình đánh lửa bán dẫn .
H.III- 4. Mô hình sơ đồ đánh lửa tại
Bộ môn Kỹ thuật Ô tô Đại học Nha Trang.
H. III – 4. Mô hình đánh lửa tại Bộ môn Kỹ thuật ôtô đại học Nha Trang.
A. Mô hình đánh lửa vít lửa,
B. Mô hình đánh lửa bán dẫn.
Ơ mô hình này có những ưu điểm sau:
- Hệ thống mô hình gọn chắc chắn, trang trí đẹp và dễ quan sát khi
thực hành hệ thống.
- Có sơ đồ minh hoạ cấu tạo của từng bộ phận vẽ bên cạnh.
Nhưng bên cạnh đó nó cũng có những cái khó khăn khi thực hành trên
mô hình như: chỉ có một nhóm thực hành được, trong khi đó trên bảng có
hai mô hình. Nếu tách riêng ra làm hai bảng thì nhóm khác thực hành vào
mô hình đó tốt hơn.
A
B
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 56 -
Mô hình hệ thống đánh lửa và phun xăng điện tử- TCCS _ Bộ
môn Kỹ thuật Ô tô Đại học Nha Trang.
H.III- 5. Mô hình sơ đồ hệ thống đánh lửa và của phun xăng điện tử -
TCCS Bộ môn Kỹ thuật Ô tô Đại học Nha Trang
Mô hình này kết hợp cả hai mô hình phun xăng và mô hình đánh lửa.
Khi nhìn vào thì quá nhiều chi tiết phức tạp nên khó xác định các cắm dây,
vì thế phải đọc kỹ sơ đồ đấu dây và quan sát rất tỷ mỉ khi vận hành hệ
thống.
Ngoài ra ta thấy mô hình này cũng bố trí các thiết bị rất đẹp và dễ
quan sát và kiểm tra khi vận hành mô hình.
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 57 -
Mô hình hệ thống đánh lửa điện tử điều khiển bằng ECU.
H.III- 6. Mô hình hệ thống đánh lửa điện tử điều khiển bằng ECU
(của TOYOTA) Bộ môn Kỹ thuật Ô tô Đại học Nha Trang.
Đối với mô hình này ta quan sát bên ngoài thấy. Mô hình trang trí rất
đẹp, cứng vững, các chi tiết được bố trí trên mô hình gọn và thoáng dễ quan
sát.
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 58 -
Ngoài ra mô hình này còn có những nhược điểm sau:
Những chi tiết lắp trên mô hình không thể hiện được sơ đồ cấu tạo.
Các chân dắc cắm được nối thông với nhau trong hộp mô hình, nên
khi tiến hành kiểm tra ở trạng thái mô hình không làm việc thì khó kiểm tra
đo được điện trở. Mà chỉ kiểm tra được khi hệ thống đang vận hành để đo
một số các thông số.
Mô hình không có bộ điều khiển tốc động động cơ để quan sát khi
bugi gi đánh lửa.
Delco do nắp đặt vuông góc với mặt của bảng mô hình nên khó điều
chỉnh góc đánh lửa sớm.
ECU nắp đặt chìm trong mặt bảng mô hình nên khi quan sát và kiểm
tra xác định các đầu dây cắm là rất khó khăn trong quá trình học tập.
Qua các phương án đã nêu trên và các mô hình hiện có tại Bộ môn Kỹ
thuật Ô tô Đại học Nha Trang, em thấy phương án 1 là hay nhất và là một
trong những phương án thông dụng đã được lựa chọn nhiều nhất hiện nay.
Mặt khác, tại Bộ môn Kỹ thuật Ô tô đã có mô hình học cụ đánh lửa như:
Hệ thốnh đánh lửa điện tử điều khiển bằng ECU ( hãng xe Toyota) của
thầy Hồ Đức Tuấn và mô hình đánh lửa bán dẫn, mô hình đánh lửa vít lửa.
Để tăng sự phong phú thêm về mô hình học cụ trong quá trình học tập của
sinh viên nên em chọn mô hình học cụ Hệ thống đánh lửa ECU( của hãng
xe Ford). Hơn thế nữa hệ thống này đã và đang được dùng rất nhiều trên
các mô hình, xe ô tô hiện nay trên thị trường, cũng như trong vấn đề học
tập sau này của sinh viên để tiếp cận dần với các hệ thống đánh lửa điện tử
hiện đại chính xác.
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 59 -
Caàu chì Toác
ñoä
IG/S
W
Relay
E
G Ne
B
EXT
E
IG
T
C
C
B
E
IG
T
N
G B
SPARK LUG
IGNITION
COIL
DISTRIBUTOR
IGNITER
ECU
HEÄ THOÁNG ÑAÙNH LÖÛA ECU XE FORD LASER
a
b’
h’
h
b
CHƯƠNG IV
THIẾT KẾ CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM MÔ HÌNH
IV.1. THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH.
Nhiệm vụ chủ yếu của chương này là thiết kế bộ khung của mô hình,
cách lắp đặt các thiết bị hệ thống đánh lửa: ECU, Delco, Bobin, Bugi,
Igniter, công tắc, động cơ động điện, relay … trên mô hình và chọn cách
lắp đặt Delco và truyền động trục delco.
IV.1.1. Lựa chọn vật liệu chế tạo bộ khung mô hình.
Chọn vật liệu chế tạo bộ khung mô hình là sắt vuông hộp 20 mm, có bề dầy
là 1mm. Ở đây ta chọn sắt vuông hộp 20 mm, để mô hình gọn nhẹ, nhưng
vẫn đảm bảo được độ cứng vững của mô hình.
IV.1.2. Chế tạo bộ khung mô hình thiết kế.
H. IV-1. Bảng bố trí các chi tiết trên mô hình học cụ.
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 60 -
- Khung được ghép lại với nhau bằng phương pháp hàn điện
giáp mí.
- Bộ khung được chế tạo gồm 2 phần:
+ Khung hình hộp chữ nhật để lắp đặt thiết bị và trang trí mô
hình.
+ Bộ chân đế.
- Bộ khung hình hộp chữ nhật:
Có chiều dài : a = 760 mm
Có chiều rộng : b = 160 mm
Có chiều cao : h = 620 mm
- Bộ chân đế mô hình:
Có chiều cao : h’ = 500 mm
Chiều rộng chân đế: b’ = 600 mm
Bộ chân đế được gắn bốn bánh xe để dễ di chuyển vị trí.
Khung mô hình là nơi dùng để lắp đặt các thiết bị của hệ thống
đánh lửa: ECU, Delco, Igniter, Bobin, Cầu chì, Relay, Công tắc,
Động cơ dẫn động trục delco…
Do delco có trọng lượng tương đối nhẹ và làm việc hầu như
không tải do đó khi chế tạo giá đỡ cho delco và động cơ truyền
động trục delco, khớp nối giữa trục quay delco và động cơ dẫn
động. Ta chế tạo theo kinh nghiệm là chính nên không phải kiểm
tra bền.
+ Yêu cầu: khung mô hình phải có kích thước phù hợp với các
thiết bị của hệ thống đã chọn loại kích thước, Delco, ECU, Bobin,
Igniter, công tắc và relay …, đặc biệt là phải có kích thước phù
hợp với động điện dẫn động delco.
+ Khung mô hình phải bảo đảm không gian đủ để bố trí tất cả các
chi tiết của hệ thống, đồng thời có tính thẩm mỹ cao.
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 61 -
IV.1.3. Chế tạo giá đỡ động cơ điện và Delco
Động cơ điện và delco được gá đặt trên một giá đỡ hình đĩa tròn
ø 350 vật liệu bằng thép có bề dầy 3mm. Và được hàn vuông góc trên một
tấm sắt hình chữ nhật có chiều cao 260 mm và chiều rộng là 150 mm. Trên
đĩa tròn có khoan 3 lỗ để bắt chặt động cơ điện vào đĩa và một.Trên đĩa thứ
2 được khoan 2 lỗ để bắt vào delco.
H. IV-2. Giá đỡ Delco và động cơ điện
IV.1.4. Chế tạo khớp nối giữa trục Delco và động cơ điện
- Dùng thép ø 21cắt 50 mm
- Sau đó dùng cưa và giũa để chế tạo rãnh chu U ăn khớp với
trục Delco.
- Gia công một miếng thép hình tròn có đường kính 21 mm sau
đó định tâm và khoan tạo lỗ hình chữ nhật: 5 x 2,5 mm
- Hàn ống thép ø 21 và miếng thép tròn sao cho đúng tâm để bắt
bulông đai ốc của động cơ điện lại.
A - A
B- B
A
B
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 62 -
60 12
A
10
R10,5 R3.5
5
A
H. IV-3. Khớp nối động cơ và delco.
IV.1.5. Chế tạo đĩa chia độ.
- Cấu tạo của đĩa chia độ.
H. IV-4. Cấu tạo đĩa chia độ.
Đĩa được làm bằng sắt có bề dầy là 2 mm.
Đĩa được chế toạ bằng phương pháp tiện và hàn.
- Tiện lỗ Þ 27 mm.
- Tiện vành ngoài có đường kính Þ 110 mm.
Trên đĩa được khắc các vạch chia độ.
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 63 -
IV.1.6. Bộ điều khiển thay đổi tốc độ động cơ điện dẫn động Delco.
H. IV- 5. Sơ đồ mạch điện thay đổi điện áp một chiều.
Vcc là nguồn điện vào. 2.Trigger: là chân xung điều khiển.
3. Output: là đầu ra của dòng điện. R1, R2, RE: là các điện trở.
C: là tụ điện .
Mặt trong mô hình có lắp bộ điều khiển thay đổi tốc độ động cơ điện
và sơ đồ mạch điện của mô hình đánh lửa.
H. IV- 6. Sơ đồ cấu trúc IC - 555.
1.Chân mass; 2. Trigger: là chân xung điều khiển;
3. Nguồn điện ra; 4. Khởi động lại; 5.Điều khiển dòng;
6.Threshold; 7. Chân xả; 8. Nguồn điện vào.
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 64 -
J
1
D4 5A
D3
4007 R31k
R2 50k
C3
470uF
C2
104
R4
1k
D1
DIODE
6
2
TRG
THR
1 GND
C1
1uF/25V
CV
OUT
VCC
RST
8 4 3
5
R1 1k
D2
18V
Q1
IRF530N/TO
Output
2
1
7
2
Power
C4
4700uF/50V
H. IV-7. Mạch điện điều khiển điện áp cho mô tơ dẫn động
Power: là nguồn điện 12V; J1: là đầu dương cung cấp cho mạch.
J2: là đầu âm cung cấp cho mạch.
Output: là đầu ra của mạch.
Khi có dòng điện cung cấp cho mạch điều khiển, để thay đổi được tốc
độ của động cơ dẫn động Delco ta điều chỉnh R2, khi đó R2 tác động tần số
đóng mở Q1 dẫn tới điện áp đặt lên mô tơ tại J1 (Output) thay đổi. Tụ C1 là
tụ lọc tín hiệu khi giử tới.
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 65 -
B
Caàu chì Toác ñoä IG/SW Relay
E
G
Ne
B
EXT
E
IGT
C
C
E
IGT
Ne
G
B SPARK LUG
IGNITION COIL
DISTRIBUTOR
IGNITER
ECU
HEÄ THOÁNG ÑAÙNH LÖÛA ECU XE FORD LASER
+ -
Battery
IV.1.7. Sơ đồ mạch điện mô hình học cụ.
H. IV- 8. Sơ mạch điện mô hình.
Dòng điện từ bình acquy sẽ đi qua cầu chì đến công tắc khoá điện và
chờ ở đó. Khi ta bật công tắc khoá điện dòng điện truyền đến Relay và đi
đến dắc cắm B (của ECU) và chờ ở đó. Để mô hình hoạt động được ta phải
cắm các đầu dây lại theo đúng ký hiệu trên mô hình. Trên bảng mô hình có
các công tắc để ngắt dòng điện, công tắc này tương ứng với các đường dây
tín hiệu đến ECU. Khi đã đấu xong các đầu dây ta vận hành động cơ điện
hoạt động.
Sau khi nhận tất cả các tín hiệu từ các cảm biến, ECU sẽ đưa các tín
hiệu này vào bộ xử lý trung tâm. Tại đây bộ xử lý trung tâm sẽ xử lý các tín
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 66 -
1 2 3 4
hiệu và đưa các xung tín hiệu phù hợp với góc đánh lửa để điều khiển
transistor tạo các xung IGT đưa vào Igniter. Các xung IGT này sau khi đã
xử lý sẽ đóng ngắt mạch sơ cấp tạo xung điện cao thế tại bobin và được đưa
đến bộ chia điện. Đèn báo tín hiệu phun nhiên liệu được mắc nối tiếp với
một điện trở 1KΩ, một đầu lấy tín hiệu từ ECU tương ứng với từng vòi
phun, còn đầu kia được đấu với nguồn điện bình acquy. Mạch điện điều
khiển motor điện được đấu từ relay.
IV.1.8. Đèn báo tín hiệu thời điểm phun nhiên liệu.
Đèn báo tín hiệu vòi phun được thiết kế bởi 4 đèn Led, mỗi một
đèn Led được mắc nối tiếp với 1 điện trở 1K. Một đầu dương nối với
nguồn điện acquy 12V còn đầu còn lại đấu vào tín hiệu của vòi phun nhiên
liệu ở ECU có số chân cắm là: 4U, 4V, 4W và 4X. Mỗi chân cắm tương
ứng với vòi phun số 1, 2, 3, 4.
H. IV- 9. Sơ đồ đấu dây đèn báo tín hiệu phun nhiên liệu.
H. IV- 10. Hình vẽ minh hoạ vòi phun nhiên liệu và đèn báo tín hiệu phun.
(+) Battery
(-) ECU
Injecter
1KΩ
LED
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 67 -
IV.1.9. Thiết kế và trang trí mô hình.
- Xung quanh mô hình được bao bọc gỗ dán ép phủ một lớp
màu trắng.
- Mặt trước mô hình đặt thêm một tấm mica để bảo vệ các chữ
dán mặt trong không bị trầy xước, bụi bẩn.
- Dưới chân đế có hàn gắn bốn bánh xe để dễ di chuyển.
- Mặt sau mô hình bỏ trống không bao bọc để tiện thao tác và
quan sát đấu dây, tạo không gian thoáng và sáng.
- Khung mô hình được phun một lớp sơn màu xanh lá cây trông
rất sáng dễ nhìn.
- Các thiết bị được lắp đặt dàn trải trên bề mặt mô hình.
+ Mặt của mô hình gồm: ECU, Bôbin, Delco, Igniter, công
tắc, cầu chì, relay, bugi và đèn báo tín hiệu phun nhiên liệu…
+ Mặt được cắt dán chữ: HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA ĐIỆN
TỬ ECU XE FORD. Và các chữ tương ứng với các chi tiết minh
hoạ trên mô hình.
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 68 -
Mô hình sau khi hoàn thành
IV.2. THỬ NGHIỆM MÔ HÌNH
Sau khi đã hoàn thành xong mô hình học cụ và vận hành chạy thử mô
hình để quan sát tia lửa điện và tiến hành đo đạc, em đã đo được các số liệu
sau:
Bảng đo điện trở các cực ECU
Các cực đo Giá trị đo được (k)
B - E 2,2
G - E 1,8
Ne - E 1,8
IGT - E 2,4
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 69 -
Bảng đo điện áp
Các cực đo Giá trị đo được (V)
B - E 12
G - E 4,2
Ne - E 1,0
IGT - E 1,8
Bảng đo điện trở Cảm biến (Sensor):
Các cực đo Giá trị đo (K)
B - E 4,2
Ne - E 4,75
G - E 4,1
Bảng đo điện áp Cảm biến (Sensor):
Các cực đo Giá trị đo (V)
B - E 11,0
Ne - E 0,5
G - E 2,2
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Trang - 70 -
Bảng đo điện trở Bobin
Các cực đo Giá trị đo được (K)
B - C 0,3
Thứ cấp - C 11,0
Bảng đo điện áp Bobin
Các cực đo Giá trị đo được (V)
B - C 1,1
Thứ cấp - C 10,05
Bảng đo điện trở của Igniter
Các cực đo Giá trị đo được (K)
C - E 2,8
IGT - E 1,7
Bảng đo điện áp của Igniter
Các cực đo Giá trị đo được (V)
C - E 10,02
IGT - E 0,9
Các bảng trên là số liệu đo được khi hệ thống mô hình đang vận hành
dùng để tham khảo khi thí nghiệm.
TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Do an tot nghiep He thong Danh lua.pdf