Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
1 Hệ thống nhiên liệu xăng phun điện tử gián tiếp EFI

1 Hệ thống nhiên liệu xăng phun điện tử gián tiếp EFI

Tải bản đầy đủ - 0trang

b. Chức năng:

- Hút xăng từ thùng chứa để bơm đến các vòi phun.

- Tạo áp suất cần thiết để phun xăng.

- Duy trì áp suất nhiên liệu cố định trong ống phân phối.

2.2.2 Giới thiệu chung về động cơ 1TR-FE trên xe Toyota Inova :

Động cơ 1TR-FE lắp trên xe Inova của hãng Toyota là loại động cơ xăng thế hệ mới,

4 xy lanh thẳng hàng, dung tích xylanh 2.0 lít trục cam kép DOHC 16 xupap dẫn động

bằng xích thơng qua con đội thuỷ lực với hệ thống van nạp biến thiên thơng minh VVT-i.

Động cơ có cơng suất cực đại 100Kw/5600 rpm có hệ thống đánh lửa trực tiếp điều khiển

bằng điện tử và hệ thống nhiên liệu phun gián tiếp điều khiển bởi ECU.

2.2.3 Sơ đồ cấu tạo chung của hệ thống phun xăng điện tử gián tiếp EFI.



Hình: Sơ đồ hệ thống phun xăng điện tử động cơ 1TR-FE.

1:Bình Xăng; 2:Bơm xăng điện; 3:Cụm ống của đồng hồ đo xăng và bơm; 4:Lọc Xăng;

5:Bộ lọc than hoạt tính; 6:Lọc khơng khí; 7:Cảm biến lưu lượng khí nạp; 8:Van điện từ;

9: Mơtơ bước; 10:Bướm ga; 11:Cảm biến vị trí bướm ga; 12:Ống góp nạp; 13:Cảm biến

vị trí bàn đạp ga; 14:Bộ ổn định áp suất;15:Cảm biến vị trí trục cam; 16:Bộ giảm chấn

áp suất nhiên liệu; 17:Ống phân phối nhiên liệu; 18:Vòi phun; 19:Cảm biến kích nổ;

20:Cảm biến nhiệt độ nước làm mát; 21:Cảm biến vị trí trục khuỷu; 22:Cảm biến ơxy.

Ngun lý hoạt động của hệ thống phun xăng điện tử.

Nhiên liệu được hút từ bình nhiên liệu bằng bơm cánh gạt qua bình lọc nhiêu liệu

để lọc sạch các tạp chất sau đó tới bộ giảm rung, bộ phận này có nhiệm vụ hấp thụ các



dao động nhỏ của nhiên liệu sự phun nhiện liệu gây ra. Sau đó qua ống phân phối, ở cuối

ống phân phối có bộ ổn định áp suất nhằm điều khiển áp suất của dòng nhiên liệu và giữ

cho nó ln ổn định. Tiếp đến nhiên liệu được đưa tới vòi phun dưới sự điều khiển của

ECU vòi phun sẽ mở ra nhiên liệu được phun vào buồng cháy để động cơ hoạt động.

nhiên liệu thừa sẽ được đưa theo đường hồi trở về bình nhiên liệu. Các vòi phun sẽ phun

nhiên liệu vào ống nạp tùy theo các tín hiệu phun của ECU. Các tín hiệu phun của ECU

sẽ được quyết định sau khi nó nhận được các tín hiệu từ các cảm biến và nhiên liệu sẽ

được ECU điều chỉnh phù hợp với tình trạng hoạt động của động cơ.

Hệ thống phun xăng điển tử EFI:EFI có thể chia thành ba hệ thống cơ bản: Hệ thống

cung cấp nhiên liệu, hệ thống điều khiển điện tử và hệ thống nạp khí.

2.2.4 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các bộ phận chính:



Bộ phận bắt đầu

(các cảm biến)



Bộ phận xử lý

(UCU)



Bộ phận thực hiện

(vòi phun)



Các cảm biến sẽ gửi các tín hiệu về chế độ làm việc của động cơ đến ECU thơng qua các

tính hiệu điện. ECU sẽ xử các tín hiệu này để điều khiển vòi phun phun theo chế độ làm

việc của động cơ và điều khiển được lượng phun và thời điểm phun.

2.2.4.1 Bộ phận bắt đầu

a. Các cảm biến:

Trong hệ thống phun xăng điển tử, các bộ cảm biến có chức năng theo dõi, dò tìm,

nhận biết tình hình và chế độ hoạt động cụ thể của động cơ để báo lên ECU bằng các tín

hiệu điện. Hệ thống các bộ cảm biến cùng với bộ vi xử lý và điều khiển ECU hình thành

hệ thống điều khiển trung ương.



Nhận được thơng tin của các bộ cảm biến, ECU sẽ đánh giá và xử lý thơng tin, sau đó

ra lệnh cho hệ thống phun xăng cung cấp một lượng nhiên liệu chính xác thích hợp cho

chế độ đang hoạt động của động cơ.

 Cảm biến lưu lượng khí nạp:



Hình: kết cấu cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu dây nóng

Để đo lưu lượng khí nạp vào động cơ giúp ECU có thể điều chỉnh được lượng nhiên

liệu phun vào sao cho đúng với tỉ lệ hỗn hợp cháy. Cảm biến lưu lượng khí nạp thì được

gắn trên cổ hút.

Dòng điện chạy vào dây sấy làm cho nó nóng lên. Khi khơng khí chạy qua, dây sấy

được làm nguội tương ứng với khối lượng 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 lượng khơng khí nạp bằng cách phát hiện dòng điện đó ta xác định được lượng



khơng khí nạp. Trong trường hợp này, dòng điện có thể chuyển thành điện áp và gửi đến

ECU động cơ.

Khi ECU phát hiện thấy cảm biến lưu lượng bị hỏng một mã nào đó, ECU sẽ

chuyển vào chế độ dự phòng. Khi ở chế độ dự phòng, thời điểm đánh lửa được tính tốn

bằng ECU, dựa vào tốc độ động cơ và vị trí của bướm ga. Chế độ dự phòng tiếp tục cho

đến khi hư hỏng được sửa chữa.

Chế độ tải của động cơ được ghi nhận bằng chính khối lượng do động cơ hút.Hệ

thống đo lường khối lượng khơng khí nạp hoạt động cực kỳ chính xác. Nó có khả năng

đo lường chính xác trong cả tình huống mòn khuyết của động cơ theo thời gian sử dụng

ôtô. Như chúng ta đã biết, trước khi được nạp vào xy lanh động cơ, khối lượng khơng khí

nạp phải lưu thơng xun qua bộ cảm biến khơng khí nạp hay thiết bị đo gió. Điều này có

nghĩa là trong q trình tăng tốc, tín hiệu thơng tin về dòng khí rời bộ cảm biến để đến

ECU trước khi khối lượng khơng khí này thực sự được nạp vào bên trong xy lanh động

cơ. Đặc điểm này cho hệ thống phun xăng điển tử cung cấp được một tỷ lệ hỗn hợp khí

chính xác, tối ưu và kịp thời vào bất kỳ thời điểm nào trong suốt q trình thay đổi tải

trọng của động cơ. Có các loại thiết bị đo khí nạp thường được trang bị trên hệ thống

phun xăng điện tử là:





Thiết bị đo khí nạp kiểu mâm đo.







Thiết bị đo khí nạp kiểu dây nung nóng.







Thiêt bị đo khí nạp kiểu phim nung nóng.







Thiết bị đo khí nạp kiểu dòng xốy lốc Karman.



 Cảm biến vị trí bướm ga

Cảm biến vị trí bướm ga sẽ chuyển sự thay đổi mật độ đường sức của từ trường thành tín

hiệu điện.



Hình: Cảm biến vị trí bướm ga.

1:Các IC Hall; 2:Các nam châm; 3:Bướm ga.

Cảm biến vị trí bướm ga loại phần tử Hall gồm có các mạch IC Hall làm bằng các

phần tử Hall và các nam châm quay quanh chúng. Các nam châm được lắp trên trục của

bướm ga và quay cùng trục bướm ga.

Khi bướm ga mở các nam châm quay cùng một lúc và các nam châm này thay đổi vị

trí của chúng. Vào lúc đó IC Hall phát hiện thay đổi từ thơng gây ra bỡi sự thay đổi vị trí

nam châm và tạo ra điện áp của hiệu ứng Hall từ các cực VTA và VTA2 theo mức thay

đổi này. Tín hiệu này được truyền đến ECU động cơ như tín hiệu mở bướm ga.



Hình: Sơ đồ điện cảm biến vị trí bướm ga

1:Các IC Hall; 2:Các nam châm

Cảm biến vị trí bướm ga có 2 tín hiệu phát ra VTA và VTA2. VTA được dùng để phát

hiện góc mở bướm ga và VTA2 được dùng để phát hiện hư hỏng trong VTA. Điện áp cấp

vào VTA và VTA2 thay đổi từ 0-5V tỉ lệ thuận với góc mở của bướm ga. ECU thực hiện

một vài phép kiểm tra để xác định đúng hoạt động của cảm biến vị trí bướm ga và VTA.

ECU đánh giá góc mở bướm ga thực tế từ các tín hiệu này qua các cực VTA và

VTA2, và ECU điều khiển mơtơ bướm ga, nó điều khiển góc mở bướm ga đúng với đầu

vào của người lái



Hình 2.19 Cảm biến vị trí bướm ga.

Vị trí lắp đặt bướm ga và bộ cảm biến trên họng hút khơng khí. Cảm biến vị trí bướm

ga được lắp đặt trên trục bướm ga. Chức năng của cảm biến này là chuyển đổi góc mở



lớn bé khác nhau của bướm ga thành tín hiệu điện áp chuyển về cho ECU. Tùy theo đời

ôtô ta thường thấy hai kiểu cảm biến vị trí bướm ga: kiểu tiếp điểm và kiểu cần trượt.

 Cam biến nhiệt độ khí nạp

Cảm biến nhiệt độ khí nạp lắp bên trong cảm biến lưu lượng khí nạp và theo dõi

nhiệt độ khí nạp. Cảm biến nhiệt độ khí nạp sử dụng một nhiệt điện trở - điện trở của nó

thay đổi theo nhiệt độ khí nạp, có đặc điểm là điện trở của nó giảm khi nhiệt độ khí nạp

tăng. Sự thay đổi của điện trở được thông tin gửi đến ECU dưới sự thay đổi của điện áp.

Cảm biến nhiệt độ khí nạp có một nhiệt điện trở được mắc nối tiếp với điện trở

được gắn trong ECU động cơ sao cho điện áp của tín hiệu được phát hiện bỡi ECU động

cơ sẽ thay đổi theo các thay đổi của nhiệt điện trở này, khi nhiệt độ của khí nạp thấp, điện

trở của nhiệt điện trở lớn tạo nên một tín hiệu điện áp cao trong tín hiệu THA.



Hình 2.22 Cảm biến nhiệt độ khí nạp.

Nếu nhiệt độ khơng khí cao, tỷ trọng khơng khí sẽ giảm. Ngược lại nếu nhiệt độ

khơng khí thấp, tỷ trọng của khơng khí sẽ tăng. Trong cùng một kỳ hút của piston động

cơ, nếu trong thời tiết se lạnh sẽ hút một lượng khơng khí nhiều hơn so với lúc khí trời

nóng. Nói một cách khác, khối lượng của khối khí nạp vào xylanh động cơ tùy vào nhiệt

độ của khơng khí. Bộ cảm biến nhiệt độ khơng khí nạp có chức năng cung cấp cho ECU

điều khiển phun ra lượng xăng chính xác tạo được tỷ lệ khí hỗn hợp tối ưu. Nếu nhiệt độ

khí nạp cao hơn 20 độ thì ECU sẽ điều khiển giảm lượng xăng phun ra và ngược lại. Bộ

cảm biến được lắp đặt, bố trí trong thiết bị đo gió kiểu cánh van hay bố trí trong bầu lọc

khơng khí của hệ thống nạp khơng khí trang bị MAP.



 Cảm biến oxi

Có vai trò kiểm sốt luồng khí thải và từ đóa giúp điều chỉnh cái tỷ lệ khơng khí và

nhiên liệu sao cho việc đốt cháy nhiên liệu là tối ưu nhất. Việc tồn dư nhiều oxi trong khí

thải sẽ góp phần làm gia tăng hàm lượng khi NOx rất độc hại cho môi trường. Cảm biến

oxi thường được đặt trong ống xả thường ở vị trí trước và sau bộ chuyển đổi xúc tác. Khi

luồng khí xả đi qua cảm biến mà có lượng ơ xi cao thì điện áp trên cảm biến nó sẽ ở mức

thấp. Ngược lại, nếu hàm lượng oxi thấp thì điện áp sẽ ở mức cao. Dựa vào các mức điện

áp này mà ECU sẽ điều chỉnh thời gian đóng mở kim phun sao cho tỷ lệ hòa trộn giữa

khơng khí và nhiên liệu được phù hợp

ECU sử dụng tín hiệu này của cảm biến ôxy để tăng hay giảm lượng phun nhằm giữ

cho tỷ lệ xăng và khơng khí ln đạt gần lý tưởng ở mọi chế độ làm việc của động cơ.



Hình 2.25 Cảm biến oxy trong khí thải.

Bộ cảm biến ơxy được lắp đặt trong ống thốt khí thải. Cơng dụng của cảm biến là theo

dõi, ghi nhận lượng ơxy còn sót lại trong khí thải để báo cho ECU. Nếu lượng ơxy còn

nhiều chứng tỏ khí hỗn hợp nghèo xăng, ECU sẽ điều chỉnh phun thêm xăng. Nếu lượng

ơxy còn ít chứng tỏ hỗn hợp giàu xăng, ECU sẽ giảm bớt lượng xăng phun ra.

 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát

Theo dõi và điều chỉnh nhiệt độ của nước làm mát giúp động cơ hoạt động một cách

ổn định. Cấu tạo thực ra là một cái nhiệt kế điện trở vì khi nhiệt độ thay đổi thì nó sẽ làm

cho điện trở của đầu đo thay đổi theo. Các tín hiệu của cảm biến nhiệt độ gửi về ECU có

thể giúp cho ECU điều khiển thay đổi việc phun nhiên liệu và thay đổi thời gian đánh lửa.



Hình : Cảm biến nhiệt độ nước làm mát.

1:Điện trở; 2:Thân cảm biến; 3:Lớp cách điện; 4:Giắc cắm dây.

 Nguyên lý làm việc:

Khi động cơ hoạt động, cảm biến nhiệt độ nước làm mát thường xuyên theo dõi và

báo cho ECU biết tình hình nhiệt độ nước làm mát động cơ. Nếu nhiệt độ nước làm mát

của động cơ thấp (động cơ vừa mới khởi động) thì ECU sẽ ra lệnh cho hệ thống phun

thêm xăng khi động cơ còn nguội. Cũng thông tin về nhiệt độ nước làm mát, ECU sẽ thay

đổi điểm đánh lửa thích hợp với nhiệt độ động cơ.

Khi ECU tính tốn nhiệt độ nước làm mát thấp hơn -40 0C hoặc lớn hơn 1400C lúc

này ECU sẽ báo hỏng và ECU nhập chế độ dự phòng với nhiệt độ quy ước là 80 0C.



`

Hình : Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ nước làm mát.

1:Khối cảm biến; 2:Điện trở nhiệt; 3:Khối điều khiển;4:Khối điện trở giới hạn dòng.

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát và điện trở R được mắc nối tiếp. Khi giá trị điện trở

của cảm biến thay đổi theo sự thay đổi của nhiệt độ nước làm mát, điện áp tại cực THW

cũng thay đổi theo. Dựa trên tín hiệu này ECU tăng lượng phun nhiên liệu nhằm nâng cao

khả năng ổn định khi động cơ nguội.

 Cảm biến vị trí trục cam.

Nguyên tắc chung là nó sẽ có một cuộn dây nhỏ gắng kèm với 1 đĩa sắt có viên răng

cưa, đĩa sắt sắt này được gắng với trục cam, khi mà đĩa sắt quay thì các răng cưa sẽ

chuyển động qua đầu cuộn dây làm cho từ trường trong cuộn dây thay đổi từ đó làm xuất

hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây. Kết quả sẽ tạo ra một cái chũi xung điện. Khi

ECU nhận được các xung điện này thì nó sẽ đếm những số xung này và từ đó nó sẽ tính

tốn ra được cái vị trí của trục cam. Tác dụng của cảm biến vị trí cam là giúp cho ECU

quyết định chính xác được thời điểm phun xăng và thời điểm đánh lửa tôi ưu.

a) Kết cấu và nguyên lý hoạt động:



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

1 Hệ thống nhiên liệu xăng phun điện tử gián tiếp EFI

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×