Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG CẢM BIẾN ĐO GIÓ TRÊN Ô TÔ

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG CẢM BIẾN ĐO GIÓ TRÊN Ô TÔ

Tải bản đầy đủ - 0trang

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPKHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC



đường ống nạp). Đến năm 1984, người Nhật (mua bản quyền của BOSCH) đã

ứng dụng hệ thống phun xăng L-Jetronic và D-Jetronic trên các xe của hãng

Toyota (dùng với động cơ 4A – ELU). Đến năm 1987, hãng Nissan dùng L –

Jetronic thay cho bộ chế hòa khí của xe Nissan Sunny.

- 2.1.1 Ứng dụng của hệ thống đo gió qua các thời kì

- D-Jetronic (xuất phát từ chữ Druck trong tiếng Đức là áp suất): với lượng



xăng phun được xác định bởi áp suất sau cánh bướm ga bằng cảm biến MAP

(manifold absolute pressure sensor).

-



-



-



Hình 2.1 Hệ thống phun xăng điện tử động cơ D-Jetronic



L-Jetronic (xuất phát từ chữ Luft trong tiếng Đức là khơng khí): với lượng



xăng phun được tính tốn dựa vào lưu lượng khí nạp lấy từ cảm biến đo gió

loại cánh trượt. Sau đó có các phiên bản: LH – Jetronic với cảm biến đo gió

dây nhiệt, LU – Jetronic với cảm biến gió kiểu siêu âm…

GVHD: THS NGUYỄN NGỌC HUYỀN TRANG 15



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPKHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC



-



Hình 2.2 Hệ thống phun xăng điện tử động cơ L-Jetronic

-



-



Hình 2.3 Hệ thống phun xăng điện tử LH-Jetronic



- 2.2 CẢM BIẾN MAF(Mass Air Flow Sensor)

- 2.2.1 Chức năng và nhiệm vụ

- Cảm biến MAF có chức năng đo khối lượng khí nạp qua cửa hút và truyền



tín hiệu về ECU để điều chỉnh lượng nhiên liệu phun đạt tỉ lệ chuẩn và điều

chỉnh góc đánh lửa phù hợp.



GVHD: THS NGUYỄN NGỌC HUYỀN TRANG 16



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPKHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC

- Khi cảm biến đo gió gặp vấn đề, động cơ sẽ chạy không êm, không đều



hoặc không chạy được, công suất động cơ kém, xe chạy tốn nhiên liệu hơn,

chết máy,…

- 2.2.2 Phân loại

- Cảm biến đo gió chủ yếu được chia làm 2 loại: cảm biến để đo khối lượng



khơng khí nạp, và các cảm biến đo thể tích khơng khí nạp. Cảm biến đo khối

lượng và cảm biến đo lưu lượng khơng khí nạp có các loại như sau:

- 2.2.2.1 Cảm biến đo khối lượng khơng khí nạp kiểu dây sấy.



-



-•



Hình 2.4 Cảm biến MAF dây nhiệt Toyota



Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:



- Cảm đo gió gọn và nhẹ như được thể hiện như hình minh họa bên dưới là



loại cắm phích được đặt vào đường khơng khí, và làm cho phần khơng khí nạp

chạy qua khu vực phát hiện. Một dây nóng và nhiệt điện trở được sử dụng như

một cảm biến, được lắp vào khu vực phát hiện. Bằng cách trực tiếp đo khối

lượng khơng khí nạp, độ chính xác phát hiện được tăng lên và hầu như khơng

có sức cản của khơng khí nạp. ngồi ra, vì khơng có các cơ cấu đặc biệt, cảm

biến này có độ bền tuyệt hảo.



GVHD: THS NGUYỄN NGỌC HUYỀN TRANG 17



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPKHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC



-



Hình 2.5 Ngun lí hoạt động của cảm biến MAF dây nhiệt



- Nguyên lý hoạt động: dòng điện chạy vào dây sấy làm cho nó nóng lên.



Khi khơng khí chạy qua dây này, dây sấy được làm nguội tương ứng với khối

khơng khí nạp. Bằng cách điều chỉnh dòng điện chạy vào dây sấy này để giữ

cho nhiệt độ dây sấy khơng đổi, dòng điện đó sẽ tỉ lệ thuận với khối khơng khí

nạp. Sau đó có thể đo khối lượng khơng khí nạp bằng cách phát hiện dòng

điện đó. Trong trường hợp của cảm biến đo gió kiểu dây sấy, dòng điện này

được biến đổi thành điện áp sau đó được truyền đến ECU động cơ từ cực VG.



-



-







Hình 2.6 Sự thay đổi điện áp trong q trình nạp khơng khí của cảm biến

MAF



Sơ đồ mạch điện:



GVHD: THS NGUYỄN NGỌC HUYỀN TRANG 18



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPKHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC



-



Hình 2.7 Sơ đồ mạch điện bên trong cảm biến MAF dây nhiệt



-



- Khi dây sấy Rh được làm mát bằng khơng khí nạp, điện trở tăng lên dẫn



đến sự hình thành độ chênh giữa các điện thế của các điểm A và B. Một bộ

khuếch đại xử lý phát hiện chênh lệch này và làm tăng dòng điện chay qua

dây sấy Rh. Khi thực hiện việc này, nhiệt độ dây sấy Rh tăng lên dẫn đến việc

tăng tương ứng trong điện trở cho đến khi điện thế của các điểm A và B trở

nên bằng nhau. Bằng cách sử dụng các đặc tính của loại mạch cầu này, cảm

biến đo gió có thể đo được khối lượng khơng khí nạp bằng cách phát hiện điện

áp ở điểm B.

- 2.2.2.2 Cảm biến lưu lượng khí nạp: kiểu cánh trượt

-•



Cấu tạo và ngun lý hoạt động:



-



Hình 2.8 Cấu tạo cảm biến lưu lương khí nạp kiểu cánh trượt



GVHD: THS NGUYỄN NGỌC HUYỀN TRANG 19



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPKHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC

- Khi khơng khí đi qua cảm biến từ bộ lọc khí, nó đẩy tấm đo mở ra cho



đến lực tác động vào tấm đo cân bằng với lò xo phản hồi.

- Chiết áp được nối đồng trục với tấm đo này, sẽ biến đổi thể tích khơng khí



nạp thành một tín hiệu điện áp (tín hiệu VS) được truyền đến ECU động cơ.

-•



Sơ đồ mạch điện:



- Có hai loại cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu cánh, chúng khác nhau về



mạch điện. Một loại điện áp VS giảm khi lượng khí nạp lớn, còn loại kia tăng

khi lượng khí nạp tăng.

- + Loại 1: ECU động cơ có 1 mạch điện áp không đổi cấp điện áp 5V đến



cực VC của cảm biến. Vì vậy, điện áp ra tại cực VS sẽ ln báo chính xác góc

mở của tấm đo và do đó báo chính xác lượng khí nạp..



-



Hình 2.9 Mạch điện cảm biến lưu lượng kiểu cánh trượt loại 1



- + Loại 2: Loại cảm biến này được điện áp ắc quy đến cực VB.

- Loại cảm biến lưu lượng khí nạp này khơng được cấp điện áp không đổi



5V từ ECU nên điện áp được xác định bởi tỷ số điện trở VB và VC và điện trở

VC và E2 được đưa đến ECU động cơ qua cực VC.



GVHD: THS NGUYỄN NGỌC HUYỀN TRANG 20



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPKHOA CƠNG NGHỆ ĐỘNG LỰC



-



Hình 2.10 Mạch điện cảm biến lưu lượng khí nạp loại 2



-



- 2.2.2.3 Cảm biến lưu lượng khí nạp: kiểu xốy quang học Karman

-•



Cấu tạo:



- Kiểu cảm biến lưu lượng khí nạp này trực tiếp cảm nhận thể tích khơng



khí nạp bằng quang học. So với cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu cánh, nó có

thể làm nhỏ hơn và nhẹ hơn về trọng lượng. Cấu tạo đơn giản của đường

khơng khí cũng giảm sức cản của khơng khí nạp.



-



-•



Hình 2.11 Cấu tạo cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu Karman



Nguyên lý hoạt động



- Một trụ “bộ tạo dòng xốy” được đặt ở giữa một luồng khơng khí đồng



đều tạo ra gió xốy được gọi là “gió xốy Karman” ở hạ lưu của trụ này. Vì

tần số dòng xốy Karman được tạo ra tỷ lệ thuận với tốc độ của luồng khơng

khí, thể tích của luồng khơng khí có thể được tính bằng cách đo tần số của gió

xốy này.

- Các luồng gió xốy được phát hiện bằng cách bắt bề mặt của một tấm kim



loại mỏng (được gọi là “gương”) chịu áp suất của các gió xốy và phát hiện

các độ rung của gương bằng quang học bởi một cặp quang điện (một LED

được kết hợp với một tranzito quang).

GVHD: THS NGUYỄN NGỌC HUYỀN TRANG 21



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPKHOA CƠNG NGHỆ ĐỘNG LỰC



-



-•



Hình 2.12 Ngun lí hoạt động của cảm biến



Sơ đồ mạch điện:



-



Hình 2.13 Mạch điện cảm biến lưu lượng khí nạp Karman



-



GVHD: THS NGUYỄN NGỌC HUYỀN TRANG 22



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPKHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC



- 2.3 CẢM BIẾN MAP( Manifold Absolute Pressuare Sensor)



-



Hình 2.14 Cảm biến lưu lượng khí nạp MAP



- 2.3.1 Chức năng và nhiệm vụ

- Chức năng:

-



● Tính tốn được lượng gió vào động cơ, ECU sẽ nhận tín hiệu này để



điều chỉnh lượng phun và góc đánh lửa sớm.

-



● Hiệu chỉnh góc đánh lửa, ECU sẽ điều khiển giảm góc đánh lửa sớm



khi tải cao để hạn chế kích nổ, tăng góc đánh lửa sớm khi tải thấp để cải thiện

hiệu suất, tiết kiệm nhiên liệu.

-



● Về chức năng điều chỉnh lượng phun nhiên liệu, ECU động cơ điều



khiển tăng độ đậm hòa khí bằng cách phun nhiều hơn khi tải lớn và giảm

lượng phun khi tải thấp.

- Nhiệm vụ:





Cảm biến áp suất có nhiệm vụ cung cấp tín hiệu áp suất chân không dưới dạng

điện áp hoặc tần số về bộ xử lý trung tâm để tính tốn lượng nhiên liệu cần

cung cấp cho động cơ. Khi xe ở chế độ không tải hoặc nhả ga, áp suất chân

không giảm. Ngược lại, khi tăng tốc hoặc tải nặng, áp suất chân khơng tăng



lên.

• Khi xe khơng có cảm biến MAP, động cơ sẽ nổ không êm, công suất động cơ

kém, tốn nhiên liệu và xe thải ra nhiều khói.



GVHD: THS NGUYỄN NGỌC HUYỀN TRANG 23



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPKHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC

- 2.3.2 Cấu tạo

- Cảm biến MAP được cấu tạo từ một buồng chân không ngăn cách bới một



tấm màn mỏng được duy trì độ chân khơng chuẩn, trong buồn chân khơng có

gắn một con chip silicon, một phía của chíp tiếp xúc với độ chân khơng trong

buồng chân khơng, một phía tiếp xúc với áp suất đường ống nạp, lưới lọc và

đường ống dẫn.



-



Hình 2.15 Cấu tạo cảm biến MAP



- 2.3.3 Nguyên lí hoạt động

- Cảm biến áp suất đường ống nạp cảm nhận áp suất đường ống nạp bằng



một IC lắp trong cảm biến và phát ra tín hiệu PIM. ECU động cơ quyết định

khoản thời gian phun nhiên liệu cơ bản và góc đánh lửa sớm cơ bản dựa vào

tín hiệu PIM này.

- Một chip silicon gắn liền với buồng chân không được duy trì độ chân



khơng chuẩn, tất cả được đặt trong bộ cảm biến. Một phía của chip tiếp xúc

với áp suất đường ống nạp, phía kia tiếp xúc với độ chân không trong buồng

chân không.

- Áp suất đường ống nạp thay đổi làm hình dạng của chip silicon thay đổi



và giá trị điện trở của nó cũng dao động theo mức độ biến dạng.

- Sự dao động của giá trị điện trở này được chuyển hóa thành một tín hiệu



điện áp nhờ IC lắp bên trong cảm biến và sau đó được gửi đến ECU động cơ ở

cực PIM dùng làm tín hiệu áp suất đường ống nạp. Cực VC của ECU động cơ

cấp nguồn không đổi 5V đến IC.



GVHD: THS NGUYỄN NGỌC HUYỀN TRANG 24



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPKHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC



-



Hình 2.16 Sự thay đổi tín hiệu điện áp ngõ ra cảm biến MAP khi lưu lượng

khí nạp thay đổi



- 2.3.4 Các thông số kỹ thuật

- - Nguồn cấp không đổi cho cảm biến là 5V

- - Áp suất trong buồng chân không gần như là tuyệt đối và nó khơng bị ảnh



hưởng bởi sự dao động của khí quyển, khi độ cao thay đổi.



-



Hình 2.17 Thơng số kỹ thuật cảm biến MAP



- 2.3.5 Sơ đồ mạch điện

- Cảm biến áp suất đường ống nạp có 3 chân, 1 chân nhận nguồn 5V – VC,



1 chân mass E2 và 1 chân tín hiệu PIM.



GVHD: THS NGUYỄN NGỌC HUYỀN TRANG 25



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG CẢM BIẾN ĐO GIÓ TRÊN Ô TÔ

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×