Download Khai thác hệ thống điều khiển động cơ xe Mitsubishi Xpander. Xây dựng mô hình hệ thống phu and more Essays (university) Electrical Engineering in PDF only on Docsity!
LU
N VĂN T
T NGHI
P Đ
I H
C
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP. HỒ CHÍ MINH
VIỆN CƠ KHÍ
BÁO CÁO LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Khai thác hệ thống điều khiển động cơ xe Mitsubishi Xpander.
Xây dựng mô hình hệ thống phun xăng đánh lửa trực tiếp sử dụng
bobin đơn
Ngành: Kỹ thuật cơ khí
Chuyên ngành: Cơ khí ô tô
Giảng viên hướng dẫn: ThS. Cao Đào Nam
Sinh viên thực hiện: Châu Đỗ Tài
MSSV: 19H
Lớp: CO19CLCB
Tp.Hồ Chí Minh, năm 202 3
i
iii
iv
LỜI CẢM ƠN
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến Thầy Cao Đào Nam đã dành thời gian và tâm huyết để hướng dẫn trong quá trình thực hiện bài luận văn. Nhờ sự hướng dẫn của Thầy, em đã có thể vượt qua được những khó khăn trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành đồ án một cách xuất sắc. Em cũng muốn bày tỏ lòng biết ơn đến Khoa Cơ Khí của trường Đại học Giao Thông Vận Tải TP. Hồ Chí Minh đã tạo ra môi trường học tập chuyên nghiệp và thân thiện. Nhờ vào sự hỗ trợ và cổ vũ của các giảng viên và bạn bè, chúng em đã có thể trau dồi kiến thức chuyên ngành và phát triển kỹ năng của mình một cách tốt nhất. Một lần nữa, Em xin chân thành cảm ơn các Thầy đã giúp đỡ trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Em sẽ luôn tự hào khi là một phần của Khoa và hy vọng sẽ có cơ hội được đóng góp và học hỏi thêm từ Khoa trong tương lai. TP Hồ Chí Minh, năm 202 3 (sinh viên thực hiện) Châu Đỗ Tài
vi
Mục lục
LỜI CẢM ƠN ...............................................................................................................iv CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ TRÊN Ô TÔ
2.4.2. Nguyên lý làm việc hệ thống đánh lửa trên động cơ Mitsubishi Xpander ....................................................................................................................................... 34
Trang 1
PHẦN MỞ ĐẦU
Đặt vấn đề Trong những năm trở lại đây, công nghiệp ô tô đã có những sự thay đổi rõ rệt. Đặc biệt hệ thống điện và điện tử trên ô tô đã có bước phát triển vượt bậc nhằm đáp ứng các yêu cầu tính an toàn và tiện nghi của ô tô. Ngày nay chiếc ô tô đã kết hợp giữa cơ khí và điện tử. Trên hầu hết các hệ thống điện ô tô đều có các bộ vi xử lý để điều khiển các hệ thống. Các hệ thống mới lần lượt ra đời và được áp dụng cho các hệ thống điều khiển động cơ, hộp số cho đến các hệ thống an toàn và tiện nghi trên ô tô. Điển hình như hệ thống đánh lửa điện tử thay cho hệ thống đánh lửa điều khiển bằng vít lửa, bộ chế hòa khí được thay bằng hệ thống phun xăng điện tử. Vì vậy tôi hiểu rằng điện điện tử trên ô tô là rất quan trọng và đặc biệt là hệ thống điện động cơ. Do đó tôi chọn đề tài “Khai thác hệ thống điều khiển động cơ xe Mitsubishi Xpander. Xây dựng mô hình hệ thống phun xăng đánh lửa trực tiếp bobin đơn” Nội dung và phương pháp nghiên cứu Tìm hiểu nội dung kiến thức thông qua các bài giảng, giáo trình của giảng viên đã dạy, cũng như các tài liệu của thư viện trường Đại học Giao Thông Vận Tải TP.HCM Phương pháp nghiên cứu:
- Tra cứu trong các tài liệu, giáo trình, sách vở, đặc biệt là các cuốn cẩm nang
- Tìm kiếm thông tin trên mạng Internet, các website trong và ngoài nước.
- Tham khảo ý kiến của các Giảng viên trong ngành cơ khí ô tô.
- Nghiên cứu trực tiếp trên xe và các hệ thống cụ thể trong thực tế. ➔ Từ đó đưa ra những đánh giá và nhận xét của riêng mình. Mục tiêu đề tài
- Giúp hiểu và nắm rõ kiến thức về phun xăng đánh lửa của động cơ
- Nằm bắt được các hư hỏng cũng như đánh giá tình trạng của xe
- Báo cáo này cũng là tư liệu giúp các em khóa sau học tập dễ dàng hơn Giới hạn của đề tài
- Đề tài chỉ nghiên cứu phần lý thuyết hệ thống điện động cơ
- Có mô hình phun xăng đánh lửa thực tế.
Trang 2
CHƯƠNG 1 : KHÁI QUÁT HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ TRÊN Ô
TÔ
1 .1. Lịch sử phát triển hệ thống điều khiển lập trình của động cơ Vào thế kỷ 19, một kỹ sư người Pháp – ông Stevan – đã nghĩ ra cách phun nhiên liệu cho một máy nén khí. Sau đó một thời gian, một người Đức đã cho phun nhiên liệu vào buồng cháy nhưng không mang lại hiệu quả. Đầu thế kỷ 20, người Đức áp dụng hệ thống phun nhiên liệu trong động cơ 4 thì tĩnh tại (nhiên liệu dùng trên động cơ này là dầu hỏa nên hay bị kích nổ và hiệu suất rất thấp). Tuy nhiên, sau đó sáng kiến này đã được ứng dụng thành công trong việc chế tạo hệ thống cung cấp nhiên liệu cho máy bay ở Đức. Đến năm 1966, hãng BOSCH đã thành công trong việc chế tạo hệ thống phun xăng kiểu cơ khí. Trong hệ thống phun xăng này, nhiên liệu được phun liên tục vào trước supap hút nên có tên gọi là K – Jetronic (K – Konstant – liên tục, Jetronic – phun). K – Jetronic được đưa vào sản xuất và ứng dụng trên các xe của hãng Mercedes và một số xe khác, là nền tảng cho việc phát triển các hệ thống phun xăng thế hệ sau như KE – Jetronic, Mono – Jetronic, L – Jetronic, Motronic… Tên tiếng Anh của K – Jetronic là CIS (continuous injection system) đặc trưng cho các hãng xe Châu Âu và có 4 loại cơ bản cho CIS là: K – Jetronic, K – Jetronic với các cảm biến oxy và KE – Jetronic (có kết hợp điều khiển bằng điện tử) hoặc KE – Motronic (kèm điều khiển góc đánh lửa sớm). Do hệ thống phun cơ khí còn nhiều nhược điểm nên đầu những năm 80, BOSCH đã cho ra đời hệ thống phun sử dụng kim phun điều khiển bằng điện. Có hai loại: hệ thống L – Jetronic (lượng nhiên liệu phun được xác định nhờ cảm biến đo lưu lượng khí nạp) và D – Jetronic (lượng nhiên liệu phun được xác định dựa vào áp suất trên 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 hoà khí của xe Nissan Sunny. Song song với sự phát triển của hệ thống phun xăng, hệ thống điều khiển đánh lửa theo chương trình (ESA – Electronic Spark Advance) cũng được đưa vào sử dụng vào những năm đầu thập kỷ 80. Sau đó, vào đầu những năm 90, hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS – Direct Ignition System) ra đời, cho phép không sử dụng delco và hệ thống này đã có mặt trên hầu hết các xe thế hệ mới.
Trang 4 1 .3.Sơ đồ cấu trúc và các khối chức năng Một trong những vấn đề chủ yếu mà điều khiển tự động trên ô tô phải giải quyết là điều khiển các thông số ra của các hệ thống trang bị trên xe sao cho đảm bảo tính năng và sự an toàn của ô tô là tốt nhất trong mọi điều kiện hoạt động. Đối với ô tô khi vận hành luôn có sự thay đổi về tốc độ, tải trọng, khí hậu môi trường, điều kiện mặt đường … Vì cần phải điều khiển các thông số ra cho những hệ thống trên ô tô khá đa dạng và phức tạp, ngoài ra các hệ thống này còn chịu ảnh hưởng của những tác động bên ngoài. Do vậy, điều khiển tự động trên ôtô thường áp dụng hệ thống điều khiển kín và có hồi tiếp. Sự áp dụng loại hệ thống này tạo được mối liên hệ trực tiếp giữa những tác động cần thiết để điều khiển hệ thống với các thông số hoạt động của hệ thống đồng thời loại bỏ những tác động nhiễu đến thông số này đảm bảo cho giá trị của chúng luôn phù hợp với giá trị mà ta mong muốn. Các hệ thống được điều khiển tự động trang bị trên ôtô hiện nay là những hệ thống điều khiển bằng máy tính (Computer Control System). Hình 1 .3 sơ đồ nguyên lý điều khiển tự động trên ô tô Các cảm biến có vai trò xác định thông tin và hoạt động của động cơ cũng như các thông tin về môi trường ngoài có liên quan đến sự hoạt động của động cơ, những thông tin này ở dạng các tín hiệu địên áp (Electric Signals) được cảm biến gửi về bộ vi xử lý thông qua thiết bị giao tiếp đầu vào (khuyếch đại, chuyển đổi A/D …) Thiết bị điều khiển Đối Tượng Điều khiển X U Y Hình 1 .2: Sơ đồ khối hệ thống hở.
Trang 5 1 .4.Thuật toán điều khiển lập trình cho ECU. Hình 1. 4 Thuật toán điều khiển động cơ
Trang 7 Hình 1. 6 Khoang động cơ Mitsubishi Xpander 1 .5.3.Chức năng của hệ thống điều khiển động cơ Mitsubishi Xpander Hệ thống điều khiển gồm các chức năng như:
- EFI (phun xăng điện tử)
- ESA (đánh lửa sớm điện tử)
- ISC (điều khiển tốc độ không tải)
- Chức năng chẩn đoán
- Công nghệ van biến thiên MIVEC
- Chức năng dự phòng
- Các hệ thống điều khiển khác
Trang 8 1 .5.4.Kết cấu của hệ thống điều khiển động cơ Mitsubishi Xpander Hình 1 .7 Tổng quan sơ đồ cấu trúc điều khiển Tín hiệu trục cam và cốt máy Áp suất khí nạp (MAP) Nhiệt độ nước Nhiệt độ khí nạp Vị trí bướm ga Tín hiệu khởi động Cảm biến oxy Điện áp accu Các cảm biến khác Hệ thống nhiên liệu
E
C
U
Hệ thống chẩn đoán Hệ thống đánh lửa
TÍN HIỆU VÀO BỘ PHẬN CHẤP HÀNH
Điều khiển cầm chừng
Trang 10 Cảm biến bao gồm một chip Silic kết hợp và buồng chân không và một con IC. Một mặt của màng silic tiếp xúc với độ chân không trong đường ống nạp và bố trí ở trong buồng chân không được duy trì một áp thấp cố định trước ở trong cảm biến. 2 .1.1.2 Hoạt động Nguyên lý đo của cảm biến là dựa vào độ chênh lệch áp suất trong buồng chân không của cảm biến và áp suất trong đường ống nạp. Khi áp suất trong đường ống nạp thay đổi sẽ làm cho hình dạng của màng silic thay đổi theo và trị số điện trở của nó sẽ thay đổi. Sự dao động của tín hiệu điện trở này sẽ được chuyển thành một tín hiệu điện áp gửi đến ECU động cơ ở chân tín hiệu của cảm biến MAP 2 .1.1.3 Qui trình kiểm tra Kiểm tra điện áp nguồn cấp cho cảm biến khi có sơ đồ mạch điện Bước 1: Tắt khóa điện OFF. Bước 2: Tháo giắc nối cảm biến MAP. Bước 3: Bật khóa điện sang vị trí ON. Bước 4: Đọc sơ đồ mạch điện và dùng Vôn kế, đo chân số 2 và chân số 4 có điện áp trên dưới 5v là đạt yêu cầu Kiểm tra điện áp tín hiệu của cảm biến MAP Bước 1: Nối lại giắc cảm biến. Bước 2: Tháo cảm biến ra khỏi đường ống nạp. Bước 3: Bật khóa điện sang vị trí ON. Bước 4: 2 chân Vôn kế, 1 chân chích vào dây tín hiệu và chân còn lại cực âm của cảm biến để ghi lại điện áp của cảm biến MAP. Dùng dụng cụ chuyên dùng hút ống chân không của cảm biến và quan sát vôn kế thay đổi là còn tốt
Trang 11 2 .1.2 Cảm biến trục cam và cảm biến trục khủy Hình 2 .3 Sơ đồ dây điện cảm biến trục cam và cảm biến cốt máy 2 .1.2.1 Cấu tạo cảm biến trục cam và cảm biến trục khủy Hình 2 .4 cấu tạo của cảm biến Gồm: 1 : vỏ cảm biến 2 : dây tín hiệu ( Chân +, Chân – , Chân tín hiệu) 3 : ic 4 : Nam châm vĩnh cữu 5 : phần tử hall 6 : bánh răng kích từ Ecu Cảm biến trục cam (^) cảm biến trục khủy
