Bài giảng Hệ thống phun nhiên liệu - Trương Văn Toản

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP & XÂY DỰNG

BÀI GIẢNG HỌC PHẦN
HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU
Dùng cho hệ CĐ đào tạo theo tín chỉ
 (Lưu hành nội bộ)
Người biên soạn: Trương Văn Toản
Uông Bí, năm 2011
1LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay với sự phát triển mạnh mẽ với ngành công nghệ Thông tin, Điện
tử, vật liệu mới, cùng với sự phát triển của nó là sự phát triển các hệ thống trên
ÔTô hiện đại trong đó có hệ thống nhiên liệu. Hệ thống nhiên liệu được các
hãng phát triển theo các hướng sau đây: Tăng công suất động cơ, giảm tiêu hao
nhiên liệu, giảm ô nhiễm môi trường ......Do đó một loạt hệ thống mới được ra
đời như hệ thống EFI (Electronic Fuel Injection ),GDI (Gasoline Direct
Injection) trên các động cơ xăng và CDI (Common Direct Injection) trên động
cơ Diesel.
Trong bài giảng này các kết cấu và nguyên lý làm việc của các hệ thống này trên
các xe hiện đại của FOR, TOYOTA, MITSUBISHI, MERCEDES. Bài giảng
này dựa theo chương trình khung đào tạo ngành cơ khí Động lực và dựa vào các
tài liệu của một số tác giả đặc biệt là các tài liệu hướng dẫn của hãng TOYOTA,
MITSUBISHI. Trong bài giảng thể hiện những kết cấu đặc biệt mới trên các xe
hiện nay. Do đó nó là một bài giảng tốt cho sinh viên ngành Cơ Khí Động Lực.
Nội dung của bài giảng
- Khái quát chung về động cơ phun xăng
- Khái quát về nguyên lý điều chỉnh thành phần hỗn hợp và phương pháp
xây dựng chương trình điều chỉnh cung cấp nhiên liệu cho động cơ phun xăng.
- Kết cấu và hoạt động của hệ thống phun xăng điện tử nhiều điểm
- Hệ thống cung cấp nhiên liệu Common rail
Do là lần đầu tiên biên soạn và do trình độ có hạn nên không thể tránh
khỏi những thiếu sót mong các đồng nghiệp và độc giả góp ý kiến.
 Uông Bí, ngày 28 tháng 08 năm 2010
 Biên soạn
Trương Văn Toản
2Chương 1. HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ
1.1. Khái quát về hệ thống phun xăng
1.1.1. Lịch sử phát triển
Giai đoạn phát triện của động cơ phun xăng có thể chia làm 3 giai đoạn như sau:
1.1.1.1. Giai đoạn tính tới trước chiến tranh thế giới thứ hai
Trong giai đoạn này hệ thống phun xăng ( HTPX) cơ khí được phát triển,
hoàn thiện và áp dụng, trước hết là cho động cơ máy bay, sau đó mới áp dụng
vào lĩnh vực động cơ ôtô.
- Năm 1903, máy bay do anh em nhà Wrigh (USA) chế tạo với động cơ
pitton phun xăng thực hiện thành công chuyến bay đầu tiên trong lịch sử động
cơ phun xăng.
- Năm 1908 hệ thống phun xăng cơ khí của anh em nhà Wrigh được cải
tiến, lắp cho động cơ máy bay Antonêtt và trở thành loại máy bay tốt nhất thời
bấy giờ. Từ đó HTPX cơ khí dùng rộng rãi trong ngành hàng không nhưng chưa
thông dụng trong ngành ôtô vì lúc đó BCHK đã được cải tiến nhiều lần và còn
đáp ứng được các yêu cầu đối với các chế độ hoạt động của động cơ.
- Tới năm 1920, việc phun xăng kiểu cơ khí mới đựơc tâp trung nghiên
cứu để lắp trên động cơ ôtô dựa trên các kết quả phun xăng trên máy bay.
- Năm 1927 hãng Bosch (Đức) đã đưa vào sản xuất bơm xăng dùng cho
động cơ nhiều xylanh cao tốc và tới thời gian này, các nhà chế tạo ô tô mới thực
sự quan tâm tới việc phun xăng cho động cơ.
Viện nghiên cứu hàng không của hãng Bosch và hãng BMV, hãng
Daimler Benz công tác nghiên cứu và hoàn chỉnh một hệ thống phun xăng
cơ khí có điều khiển.
Năm 1937 hệ thống này được áp dụng cho động cơ máy bay, đặc biệt là
loại Messerchmitt đã phá kỷ lục về tốc độ bay thời đó và được Đức quốc xã
dùng làm chủ lực của không quân trong chiến tranh thế giới thứ hai
1.1.1.2. Giai đoạn từ sau chiến tranh thế giới thứ hai tới cuối những năm 1960
Đây là giai đoạn tăng công suất cho động cơ ô tô du lịch, hai hướng hoàn
thiện là BCHK cải tiến và phun xăng đều đựơc thực hiện .
Năm 1954 phương án phun xăng trực tiếp và bên trong xi lanh được thực
hiện cho xe Mercedes Benz 300 SL. Để giảm tính phức tạp về kết cấu và giá
thành, hãng Mercedes Benz đưa ra kết luận và phun vào đường ống nạp sẽ có
nhiều ưu điểm hơn và thế hướng phun xăng này được tập trung phát triển và đầu
những năm 1960 HTPX này đã đựơc dùng phổ biến cho se du lịch. Ngoài hãng
Bosch còn có những hãng khác.
Hãng Luscas (Anh) dùng hệ thông phun xăng với van trượt phân phối có
điều chỉnh chân không lắp trên xe Maserati, Triumph.
1.1.1.3. Giai đoạn từ đầu những năm 1970 đến nay
Nét nổi bật là việc ứng dụng kỹ thuật điện tử và vi mạch và hiệu chỉnh và
điều chỉnh quá trình phun xăng đồng thời chú trọng việc tuân thủ các giới hạn
độc hại trong khí thải. Ta biết rằng ở các chế độ đặc biệt như cầm chừng không
tải, Nmax , tăng tốc  hỗn hợp quá đậm, quá trình cháy không phải là hoàntoàn nên các thành phần độc hại như COx ,NOx ,CHx quá lớn làm ô nhiễm môitrường. Xu hướng và trở thành nguyên tắc chung của các hệ thống phun xăng
3giai đoạn này và sử dụng rất nhiều tín hiệu kiểm soát mà chúng được đưa về bộ
xử lý trung tâm kiểu điện tử để tạo thành xung điều khiển ở đầu ra nhằm quyết
định thời điểm phun, lưu lượng phun và tổng thời gian phun xăng tối ưu nhất .
Các hệ thống phun xăng này có tên gọi chung là HTPX điều khiển bằng điện tử ,
gọi tắt là HTPX điện tử.
Hệ thống phun xăng điện tử đầu tiên được hãng Bendix ( USA) chế tạo
lắp trên ô tô năm 1957 nhưng sau đó bị gián đoạn, không đựơc chế tạo tiếp nữa .
Tới năm 1967 hãng Vollkswagen( Đức) mới sử dụng đại trà các hệ thống
phun xăng điện tử . Với sự phát triển của nghành công nghiệp vi mạch, các bộ
xử lý trung tâm (ECU), và các bộ cảm biến ngày được càng hoàn thiện nên chất
lượng hoạt động và độ tin cậy, tuổi thọ của HTPXĐT ngày càng tăng trong khi
giá thành ngày càng giảm để đáp ứng các yêu cầu của con người là công suất
cao, giảm tiêu hao nhiên liệu đồng thời giảm tối thiểu mức độ độc hại .cũng
chính vì những lý do đó HTPX cơ khí không thể cạnh tranh nổi và tự chấm dứt
sự tồn tại của mình nhưng chúng ta cũng thời nhận rằng, các HTPX cơ khí có
nghĩa là phần thu thập và xử lý đồng thời nhiều tín hiệu kiểm soát được thực
hiện bằng hệ thống xử lý điện tử với kỹ thuật vi mạch tiên tiến để tạo một tín
hiệu đầu ra cho khâu chấp hành bằng cơ khí hay điện tử .
1.1.2. Phân loại hệ thống phun xăng - Ưu, nhược điểm
1.1.2.1 Phân loại theo số điểm phun
1. Hệ thống phun xăng một điểm
Việc chuẩn bị hỗn hợp nhiên liệu được tiến hành ở vị trí tương tự như ở bộ
chế hoà khí, sử dụng một hoặc hai vòi phun. Xăng được phun vào đường nạp,
trên bướm ga.
* Ưu điểm: Có cấu tạo đơn giản nên giá thành không quá cao. Được sử
dụng phổ biến ở các xe có công suất nhỏ.
* Nhược điểm: Không khắc phục nhược điểm cố hữu của bộ chế hoà khí là
hỗn hợp tạo ra không đồng đều giữa các xilanh.
2. Hệ thống phun xăng nhiều điểm
Mỗi xilanh động cơ được cung cấp nhiên liệu bởi một vòi phun riêng biệt.
Xăng được phun vào đường ống nạp ví trí gần xupap nạp.
* Ưu điểm: Hỗn hợp tạo ra đồng đều giữa các xilanh.
* Nhược điểm : Kết cấu phức tạp, giá thành cao.
1.1.2. 2.Phân loại theo nguyên tắc làm việc của hệ thống
1. Hệ thống phun xăng cơ khí
ở hệ thống này việc dẫn động, điều khiển, điều chỉnh hỗn hợp nhiên liệu
được thực hiện theo một số nguyên lý cơ bản của động học, động lực học.
Hệ thống phun xăng này bộc lộ rất nhiều các nhược điểm. Đó là lượng
xăng phun ra không điều chỉnh chính xác, không đáp ứng kịp thời sự thay đổi
của dòng khí nạp, kết cấu của các chi tiết phức tạp,
2. Hệ thống phun xăng điện tử
Trong hệ thống phun xăng loại này, bộ điều khiển trung tâm sẽ thu thập
các thông số làm viêc của động cơ ( thông qua hệ thống các cảm biến), sau đó
xử lý các thông tin này, so sánh với chương trình chuẩn đã được lập trình. Từ đó
xác định lượng xăng cần cung cấp cho động cơ và chỉ huy sự hoạt động của các
4vòi phun ( thời điểm phun và thời gian phun).
* Ưu điểm
- Lượng xăng phun ra được điểu chỉnh kịp thời, chính xác theo sự thay
đổi của lượng khí nạp.
- Công suất động cơ tăng.
- Độ tin cậy cao( tức là trong thời gian sử dụng ít xảy ra sự cố)
- đảm bảo nồng độ các chất động hại dưới quy định cho phép.
* Nhược điểm :
- Kết cấu phức tạp.
- Đòi hỏi cao về chất lượng của xăng và không khí.
- Giá thành cao.
- Khi bảo dưỡng, sửa chữa đòi hỏi người thợ có trình độ cao.
1.2. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của một số hệ thống phun xăng
1.2.1. Hệ thống phun xăng cơ khí nhiều điểm K – Jetronic
H×nh 1.1. HÖ thèng phun x¨ng c¬ khÝ nhiÒu ®iÓm
1. B×nh chøa x¨ng; 2. B¬m x¨ng ®iÖn; 3. Bé tÝch tô x¨ng; 4. Bé läc x¨ng; 5. ThiÕt
bÞ hiÖu chØnh ch¹y Êm m¸y; 6. Vßi phun chÝnh; 7. §­êng èng n¹p; 8. Vßi phun khëi
®éng l¹nh; 9. ThiÕt bÞ ®iÒu chØnh ®é chªnh ¸p; 9a. ThiÕt bÞ ®iÒu chØnh ¸p suÊt nhiªn
liÖu; 9b. ThiÕt bÞ ®Þnh l­îng- ph©n phèi; 10. L­u l­îng kÕ kh«ng khÝ; 10a. M©n ®o cña
l­u l­îng kÕ kh«ng khÝ; 11. Van ®iÖn; 12. C¶m biÕn Lambda; 13. C«ng t¾c nhiÖt thêi
gian; 14. Bé ®¸nh löa; 15. Van khÝ phô; 16. C¶m biÕn vÞ trÝ b­ím ga; 17. R¬ le ®iÒu
khiÓn b¬m x¨ng;18. ECU; 19. Kho¸ ®iÖn; 20. ¾c quy
Nguyên lý làm việc
Bơm xăng điện loại bi gạt (2) hút xăng từ thùng chứa (1 )đưa đến bầu tích luỹ
xăng (3) dưới áp suất 5 Kg/cm2, xuyên qua bầu lọc (4) đến cụm chi tiết 9, 9a, 9b.
Tại đây xăng được định lượng và đưa đến các vòi phun (6). Các vòi phun này sẽ
phun liên tục vào các cửa nạp của động cơ ( áp suất mở vòi phun khoảng 3,5
Kg/cm2). Xăng phun vào được trộn với không khí tạo thành hỗn hợp, đến lúc
xupap nạp mở thì hỗn hợp sẽ được nạp vào xy lanh động cơ.
 Do kết cấu đặc biệt của bộ phân phối xăng và lưu lượng kế không khí mà
lượng xăng phun ra phụ thuộc vào khối lượng không khí hút vào động cơ. Giúp
5cho động cơ làm việc ổn định ở mọi chế độ thì hệ thống phun xăng K – Jetronic
trang bị thêm một số chi tiết sau: vòi phun khởi động lạnh, công tác nhiệt thời
gian, thiết bị bổ xung khí nạp, bộ tiết chế sưởi nóng động
Hệ thống phun xăng K – Jetronic bộc lộ rất nhiều các nhược điểm như
lượng xăng phun ra không đáp ứng kịp thời sự thay đỏi của dòng khí nạp, có sai
số do độ mòn của các chi tiết dẫn đến lượng xăng phun ra không chính xác,
nhiều chi tiết, tốn công chăm sóc, bảo dưỡng,
1.2.2. Hệ thống phun xăng cơ điện tử nhiều điểm KE – Jetronic
Hình1.2. Hệ thống phun xăng cơ điện tử KE – Jetronic
1.Bình chứa xăng; 2.Bơm xăng; 3.Bộ tích tụ xăng; 4. Bầu lọc xăng;5. Bộ điều
chỉnh áp suất xăng; 6. Vòi phun chính; 7. Đường ống nạp; 8. Vòi phun khởi động lạnh;
9. Bộ phân phối - định lượng; 10. Lưu lượng kế không khí; 11. Thiết bị chấp hành thuỷ
điện;12. Cảm biến Lambda; 13. Công tắc nhiệt; 14. Cảm biến nhiệt độ nước;15. Bộ
đánh lửa; 16. Van khí phụ; 17. Cảm biến vị trí bướm ga; 18. ECU; 19. Khoá điện; 20.
ắc quy
Nguyên lý làm việc của KE – Jetronic cơ bản giống như loại K – Jetronic
song hoạt động của nó còn được thực hiện nhờ một số thiết bị điều khiển và hiệu
chỉnh điện tử. So với hệ thống phun xăng loại K thì KE có một số đặc điểm nổi
trội hơn, đó là:
- Hoàn thiện hơn trong việc làm đậm hỗn hợp khi khởi động, khi chạy ấm
máy, khi gia tốc hay ở chế độ toàn tải thông qua bộ điều khiển điện tử trung tâm.
- Cắt phun xăng khi giảm tốc độ đột ngột.
- Giới hạn số vòng quay cực đại.
- Hiệu chỉnh ảnh hưởng của độ cao đến sự làm việc của động cơ.
- Điều chỉnh Lambda kết hợp với bộ xúc tác khí xả.
Các thông tin từ các cảm biến đưa về bộ điều khiển trung tâm sẽ được xử
6lý, sau đó bộ này phát ra xung điện chỉ huy sự làm việc của hệ thống thông qua
bộ điều chỉnh áp suất kiểu thuỷ - điện. Qua thiết bị này sẽ hiệu chỉnh lượng xăng
phun ra. Đây là điểm khác nhau về bản chất của qua trình hiệu chỉnh ở hệ thống
KE so với hệ thống K – Jetronic.
1.2.3. Hệ thống phun xăng điện tử một điểm Mono – Jetronic
Hình 1.3.Hệ thống phun xăng điện tử một điểm Mono – Jetronic
1.Bình chứa xăng; 2.Bơm xăng; 3.Bộ lọc xăng; 4. Bộ điều chỉnh áp suất xăng;
5. Vòi phun chính; 6. Cảm biến nhiệt độ không khí; 7. ECU;8. Động cơ điện
điều khiển bướm ga; 9. Cảm biến vị trí bướm ga;10. Van điện11.Bộ tích tụ hơi
xăng; 12. Cảm biến Lamdda; 13. Cảm biến nhiệt độ nước; 14. Bộ chia điện;
15.ắc quy; 16. Khoá điện; 17. Rơ le;
Khi động cơ đã hoạt động, xăng được bơm hút từ thùng chứa xuyên qua
bầu lọc tới bộ điều chỉnh áp suất rồi được đưa tới vòi phun với áp suất khoảng 1
Kg/cm2. Đồng thời các cảm biến ghi nhận thông tin về điều kiện làm việc của
động cơ và gửi về bộ điều khiển trung tâm (ECU). Với các thông tin này ECU
so sánh với thông số chuẩn và điều đưa tín hiệu điều khiển vòi phun. Nhận được
tín hiệu này vòi phun mở và xăng đựơc phun ra hoà trộn với không khí hút vào
động cơ. ở hệ thống này xăng được phun ra tại một điểm duy nhất trên đường
nạp, ngay phía trên bướm ga ( do vậy hệ thống phun xăng này còn được gọi là
hệ thống phun xăng trung tâm). Lượng xăng phun ra phụ thuộc vào độ dài tín
hiệu điều khiển từ ECU.
Trên hệ thống này, ở các chế độ khác nhau hỗn hợp đều được ECU điều
chỉnh tự động để tạo ra được hỗn hợp phù hợp với từng chế độ đồng thời đảm
bảo sao cho mức độ độc hại là nhỏ nhất.
Hệ thống phun xăng điện tử một điểm Mono – Jetronic không khác phục
được nhược điểm cố hữu của bộ chế hoà khí là cung cấp xăng không đồng đều
giữa các xi lanh của động cơ.
71.2.4. Hệ thống phun xăng điện tử nhiều điểm L- Jetronic
Hình 1.4 . Hệ thống phun xăng điện tử L – Jetronic.
1. Thùng xăng; 2.Bơm xăng; 3. Bầu lọc; 4.ECU;5. Vòi phun chính;
6. Bộ điều áp xăng; 7. ống góp hút; 8. Vòi phun khởi động lạnh;
9. Cảm biến vị trí bướm ga; 10. Cảm biến lưu lượngkhí nạp;
11. Cảm biến Lambda;12. Công tắc nhịêt thời gian; 13. Cảm biến nhiệt độ động
cơ;14. Bộ chia điện;15. Van khí phụ; 16. ắc quy;17. Khoá điện;
18. Cảm biến nhiệt độ khí nạp; 19. Rơ le
1.2.5. Hệ thống phun xăng nhiều điểm LH – Jetronic
LH – Jetronic là một cải tiến của hệ thống L - Jetronic, điểm khác nhau cơ bản giữa
hai hệ thống là ở chỗ LH sử dụng cảm biến lưu lượng gió kiểu dây đốt nóng.
 L – Jetronic còn có một số cải tiến khác như LE – Jetronic, LU – Jetronic.
Hai hệ thống này đều có những cải tiến nhất định để phù hợp với cấu trúc đường
nạp của một số loại xe.
Hệ thống phun xăng điện tử
nhiều điểm LH – Jetronic
1. Thùng xăng; 2.Bơm xăng;
3. Bầu lọc; 4. ECU;5. Vòi phun
chính;6. Dàn phân phối; 7.Bộ
điều áp xăng; 8. ống góp hút; 9.
Cảm biến vị trí bướm ga; 10.
Thiết bị đo gió kiểu dây nung
nóng;11. Cảm biến ôxy trong khí
xả;12. Cảm biến nhiệt độ động
cơ; 13. Bộ chia điện;14. van khí
phụ;15. ắc quy; 16. Khoá điện.
Hình1.5. Hệ thống phun xăng điện tử nhiều điểm
LH – Jetronic
81.2.6. Hệ thống phun xăng điện tử nhiều điểm Motronic
Hình 1.6. Hệ thống phun xăng điện tử nhiều điểm Motronic
1.Bình chứa xăng; 2.Bơm xăng; 3.Bộ lọc xăng; 4. Dàn phân phối;
5. Bộ điều áp xăng;6.Bôbin; 7. Bộ chia điện; 8. Vòi phun chính; 9. Cảm biến vị
trí bướm ga; 10. Van khí phụ;11. Lưu lượng kế không khí; 12. Cảm biến Lambda;
13.Cảm biến nhiệt độ động cơ;14. Cảm biến tốc độ động cơ; 15.ECU.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống này cơ bản giống hệ thống phun xăng L –
Jetronic. Điểm khác biệt là hệ thống phun xăng Motronic có bộ điều khiển trung
tâm điều khiển tích hợp hai qua trình phun xăng và đánh lửa. Trên hệ thống này
sử dụng cảm biến vị trí trục khuỷu do vậy ECU sẽ điều khiển chính xác được
thời điểm phun và thời điểm đánh lửa.
1.3. Các loại cảm biến và tín hiệu vào
Muốn điều khiển đúng thời điểm phun, lượng xăng phun ra thì ECU phải
nắm rõ các thông số của động cơ như: vận tốc trục khuỷu, lượng gió nạp, nhiệt
độ động cơ, Giải quyết vấn đề này t ... ặc
bên ngoài ECU.
Hình 1.110: Mạch điện giao tiếp ngõ ra
80
2.9 Điều khiển lượng phun và thời gian phun
2.9.1 Điều khiển lượng phun
Hình 1.111 : ECU điều chỉnh áp suất và nhiệt độ khí nạp
Điều chỉnh áp suất không khí nạp vào: Lượng phun được điều chỉnh phù hợp
với áp suất không khí nạp vào (lưu lượng).
Điều chỉnh nhiệt độ không khí nạp vào Tỉ trọng của không khí nạp vào
(lượng không khí) thay đổi phù hợp với nhiệt độ không khí nạp vào.
(Nhiệt độ không khí nạp vào thấp → điều chỉnh tăng lượng phun)
Điều chỉnh nhiệt độ nhiên liệu: Nhiệt độ nhiên liệu cao → điều chỉnh tăng
lượng phun
Điều chỉnh động cơ lạnh: Nhiệt độ nước làm mát thấp → điều chỉnh tăng
lượng phun
Điều chỉnh áp suất nhiên liệu: Trong diezen kiểu ống phân phối những thay
đổi áp suất nhiên liệu trong ống phân phối được phát hiện trên cơ sở các tín hiệu
từ cảm biến áp suất nhiên liệu. Nếu áp suất nhiên liệu thấp hơn áp suất dự định
thì thời gian mở vòi phun sẽ được kéo dài.
Hình 1.112: ECU hiệu chỉnh nhiệt độ nhiên liệu
 So sánh lượng phun cơ bản và lượng phun tối đa.
81
Hình 1.113 : ECU so sánh lượng phun cơ bản và lượng phun tối đa
So sánh lượng phun cơ bản và lượng phun tối đa : Sự khác biệt trong lượng
phun thực tế của diezen EFI thông thường được tạo ra do sự không ăn khớp cơ
khí xảy ra đối với các bơm, sẽ được điều chỉnh.
2.9.2 Thời gian phun
ECU thực hiện các chức năng sau để xác định thời điểm phun:
Đối với EFI – Diesel thông thường:
- Xác định thời điểm phun mong muốn
- Xác định thời điểm phun thực tế
- So sánh thời điểm phun mong muốn và thời điểm phun thực tế
Đối với EFI – Diesel ống phân phối:
- So sánh thời điểm phun mong muốn và thời điểm phun thực tế
2.9.2.1. Xác định thời điểm phun mong muốn ( EFI – Diesel thông thường )
Thời điểm phun mong muốn được xác định bằng cách tính thời điểm phun
cơ bản thông qua tốc độ động cơ và góc mở bàn đạp ga và bằng cách thêm giá
trị điều chỉnh trên cơ sở nhiệt độ nước, áp suất không khí nạp và nhiệt độ không
khí nạp vào.
82
Hình 1.114 : ECU xác định thời điểm phun mong muốn
Thời điểm phun mong muốn được xác định bằng cách tính thời điểm phun
cơ bản thông qua tốc độ động cơ và góc mở bàn đạp ga và bằng cách thêm giá
trị điều chỉnh trên cơ sở nhiệt độ nước, áp suất không khí nạp và nhiệt độ không
khí nạp vào.
2.9.2.2. Xác định thời điểm phun thực tế ( EFI – Diesel thông thường )
Việc phát hiện thời điểm phun thực tế được thực hiện thông qua tính toán
trên cơ sở các tín hiêụ tốc độ động cơ và vị trí trục khuỷu. Đối với việc điều
khiển lượng phun, những sự không khớp suất hiện trong điều khiển thời điểm
phun giữa các bơm sẽ được điều chỉnh thông qua sử dụng một điện trở hiệu
chỉnh hoặc một ROM hiệu chỉnh.
Hình1.115: ECU phát hiện thời
điểm phun
Đĩa cam và rôto (tạo ra tín
hiệu NE của cảm biến tốc độ động
cơ) quay cùng với nhau. Do đó,
ECU có thể phát hiện được thời
điểm khi pittông chuyển động và
sự phun thực tế xảy ra do vị trí
của tín hiệu NE.
83
Về sự không khớp pha xảy ra giữa thời điểm phun thực tế và tín hiệu NE do
những sai sót riêng của các bơm người ta sử dụng một điện trở điều chỉnh để
hiệu chỉnh và nhận biết nó như một vị trí chuẩn.
So sánh tín hiệu NE và tín hiệu TDC
của biến cảm góc quay của trục khuỷu
và tính toán thời điểm phun liên quan
đến góc của trục khuỷu động cơ cũng
như thời điểm phun thực tế
2.9.2.3. So sánh thời điểm phun mong muốn và thời điểm phun thực tế ( EFI –
Diesel thông thường)
Hình1. 116: ECU so sánh thời điểm phun
ECU so sánh thời điểm phun mong muốn và thời điểm phun thực tế và
chuyển các tín hiệu thời điểm phun sớm và thời điểm phun muộn tới van điều
khiển thời điểm phun sao cho thời điểm phun thực tế và thời điểm phun mong
muốn khớp với nhau.
2.9.2.4. So sánh thời điểm phun mong muốn và thời điểm phun thực tế ( EFI –
Diesel ống phân phối )
Hình 1.117 : ECU so sánh thời điểm phun
84
Như đối với EFI- diezen thông thường, thời điểm phun phun cơ bản của
EFI-diesel kiểu ống phân phối được xác định thông qua tốc độ động cơ và góc
mở bàn đạp ga và bằng cách thêm một giá trị điều chỉnh dựa trên cơ sở nhiệt độ
nước và áp suất không khí nạp (lưu lượng). ECU sẽ gửi các tín hiệu phun tới
EDU và làm sớm hoặc làm muộn thời điểm phun để điều chỉnh thời điểm bắt
đầu phun.
2.10 Xác định lượng phun.
ECU thực hiện ba chức năng để xác định lượng phun :
- Tính toán lượng phun cơ bản.
- Tính toán lượng phun tối đa.
- Điều chỉnh lượng phun.
- So sánh lượng phun cơ bản và lượng phun tối đa.
2.10.1 Tính toán lượng phun cơ bản.
Việc tính toán lượng phun cơ bản được thực hiện trên cơ sở các tín hiệu tốc
độ động cơ và lực bàn đạp tác động lên bàn đạp ga
Hình1.118: ECU tính toán lượng phun cơ bản
2.10.2. Tính toán lượng phun tối đa.
Hình1.119 : ECU tính toán lượng phun tối đa
85
Việc tính toán lượng phun tối đa được thực hiện trên cơ sở các tín hiệu từ
cảm biến tốc độ động cơ ( Cảm biến NE ), cảm biến nhiệt độ nước, cảm biến
nhiệt độ khí nạp, cảm biến nhiệt độ nhiên liệu và áp suất tua-bin. Đối với EFI-
diesel kiểu ống phân phối, các tín hiệu từ cảm biến áp suất nhiên liệu cũng được
sử dụng.
ECU so sánh lượng phun cơ bản đã tính toán và lượng phun tối đa và xác
định lượng nhỏ hơn làm lượng phun
2.11. Đặc tính phun và các kiểu phun
Lượng phun khi khởi động được xác định bằng việc điều chỉnh lượng phun
cơ bản phù hợp với các tín hiệu ON của máy khởi động (thời gian ON) và các
tín hiệu của cảm biến nhiệt độ nước làm mát
Khi động cơ nguội, nhiệt độ nước làm mát sẽ thấp hơn và lượng phun sẽ lớn
hơn.
Để xác định rằng thời điểm bắt đầu phun đã được điều chỉnh phù hợp với tín
hiệu của máy khởi động, nhiệt độ nước và tốc độ động cơ.
Khi nhiệt độ nước thấp, nếu tốc độ động cơ cao thì điều chỉnh thời điểm
phun sẽ sớm lên.
Hình 1.120 : Điều chỉnh lượng phun
86
2.11.1. Phun ngắt quãng
Hình 1.121 : ECU điều khiển phun ngắt quãng
Một bơm pittông hướng kích thực hiện việc phun ngắt quãng (phun hai lần)
khi khởi động, động cơ ở nhiệt độ quá thấp (dưới -100) để cải thiện khả năng
khởi động và giảm sự sinh ra khói đen và khói trắng
2.11.2. Phun trước ( phun mồi )
Hình 1.122 : ECU điều khiển phun trước
EFI-diesel kiểu ống phân phối có sử dụng phun trước. Trong hệ thống phun
trước một lượng nhỏ nhiên liệu được phun đầu tiên trước khi việc phun chính
được thực hiện. Khi việc phun chính bắt đầu thì lượng nhiên liệu được bắt lửa
làm cho nhiên liệu của quá trình phun chính được đốt đều và êm.
 Phun mồi trước Phun thông thường
Nâng vòi phun
Áp suất xilanh
87
2.11.3. Điều khiển tốc độ không tải
Hình 1.123 : ECU điều khiển tốc độ không tải
Dựa trên các tín hiệu từ các cảm biến, ECU tính tốc độ mong muốn phù hợp
với tình trạng lái xe. Sau đó, ECU so sánh gía trị mong muốn với tín hiệu (tốc độ
động cơ) từ cảm biến tốc độ động cơ và điều khiển bộ chấp hành (SPV/ vòi
phun) để điều khiển lượng phun nhằm điều chỉnh tốc độ không tải.
ECU thực hiện điều khiển chạy không tải (để cải thiện hoạt động làm ấm
động cơ) trong quá trình chạy không tải nhanh khi động cơ lạnh, hoặc trong quá
trình hoạt động của điều hoà nhiệt độ/ bộ gia nhiệt. Ngoài ra, để ngăn ngừa sự
giao động tốc độ không tải sinh ra do sự giảm tải động cơ khi công tắc A/C được
tắt, và lượng phun được tự động điều chỉnh trước khi tốc độ động cơ dao động
88
CÂU HỎI THẢO LUẬN CHƯƠNG 2
Câu1: Lịch sử phát triển của hệ thống diesel và diesel điện tử
Câu 2: Phân loại hệ thống nhiên liệu diesel điện tử
Câu3: Cấu tạo và hoạt động của cảm biến chân ga
Câu4: Cấu tạo và hoạt động của cảm biến khí nạp
Câu5: Xác định thời điểm thực tế ( EFI – Diesel thông thường )
Câu6: So sánh thời điểm phun mong muốn và thời điểm phun thực tế
 ( EFI – Diesel thông thường )
Câu7: Điều khiển lượng phun khi khởi động
Câu8: Điều khiển gián đoạn phun nhiên liệu
89
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]; TS. Hoàng Xuân Quốc; Hệ thống phun xăng điện tử trên xe du lịch;
NXBKHKT, Hà nội; 1998.
[2]; Tài liệu đào tạo của hãng Toyota về hệ thống EFI.
[3]; Đinh Ngọc Ân; Trang bị điện ô tô máy kéo; Nhà Xuất bản Giáo Dục, Hà
Nội; 1993.
[4]; Đỗ Văn Dũng; Trang bị điện và điện tử ô tô hiện đại; trường Đại học sư
phạm kỹ thuật TPHCM; 1999.
90
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ....................................................Error! Bookmark not defined.
Chương 1. HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ............Error! Bookmark not
defined.
1.1. Khái quát về hệ thống phun xăng.................Error! Bookmark not defined.
1.1.1. Lịch sử phát triển.......................................Error! Bookmark not defined.
1.1.2. Phân loại hệ thống phun xăng - Ưu, nhược điểm ...Error! Bookmark not
defined.
1.2. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của một số hệ thống phun xăng .Error!
Bookmark not defined.
1.2.1. Hệ thống phun xăng cơ khí nhiều điểm K – Jetronic..... Error! Bookmark
not defined.
1.2.2. Hệ thống phun xăng cơ điện tử nhiều điểm KE – Jetronic ...............Error!
Bookmark not defined.
1.2.3. Hệ thống phun xăng điện tử một điểm Mono – JetronicError! Bookmark
not defined.
1.2.4. Hệ thống phun xăng điện tử nhiều điểm L- JetronicError! Bookmark not
defined.
1.2.5. Hệ thống phun xăng nhiều điểm LH – Jetronic .......Error! Bookmark not
defined.
1.2.6. Hệ thống phun xăng điện tử nhiều điểm Motronic ..Error! Bookmark not
defined.
1.3. Các loại cảm biến và tín hiệu vào ................Error! Bookmark not defined.
1.3.1. Cảm áp suất biến áp suất đường ống nạp.Error! Bookmark not defined.
1.3.2. Cảm biến đo lưu lượng khí nạp.................Error! Bookmark not defined.
1.3.3.Cảm biến tốc độ động cơ (Hình 1.21)........Error! Bookmark not defined.
1.3.4. Cảm biến vị trí bướm ga............................Error! Bookmark not defined.
1.3.5. Cảm biến bàn đạp ga .................................Error! Bookmark not defined.
1.3.6.Cảm biến tỷ lệ không khí nhiên liệu ..........Error! Bookmark not defined.
1.3.7. Cảm biến tốc độ xe....................................Error! Bookmark not defined.
1.3.8 Bộ báo tín hiệu G và Ne..............................Error! Bookmark not defined.1.3.9. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát và Cảm biến nhiệt độ khí nạp.......Error!
Bookmark not defined.
1.3.10.Cảm biến ôxy trong khí thải.....................Error! Bookmark not defined.
1.3.12. Cảm biến kích nổ.....................................Error! Bookmark not defined.
1.4. Bơm nhiên liệu .............................................Error! Bookmark not defined.
1.5. Bộ điều áp xăng............................................Error! Bookmark not defined.
1.6 Điều khiển nhiên liệu ....................................Error! Bookmark not defined.
1.7. C¸c kiÓu phun nhiªn liÖu vµ thêi ®iÓm phun Error! Bookmark not defined.
1.7.1. Thực hiện phun xăng đồng thời ................Error! Bookmark not defined.
1.7.2. Phun xăng đồng thời theo pha làm việc của các xylanh Error! Bookmark
not defined.
1.7.3 Phun theo nhóm..........................................Error! Bookmark not defined.
1.8. Điều chỉnh thời gian phun nhiên liệu..........Error! Bookmark not defined.
91
1.8.1Điều khiển kim phun khi khởi động ...........Error! Bookmark not defined.
1.8.2Điều khiển kim phun sau khởi động ...........Error! Bookmark not defined.
1.9. Bộ giảm rung động.......................................Error! Bookmark not defined.
1.10. Vòi phun.....................................................Error! Bookmark not defined.
1.10.1. Vòi phun chính........................................Error! Bookmark not defined.
1.10.2 . Vòi phun khởi động lạnh........................Error! Bookmark not defined.
1.11. Lọc xăng.....................................................Error! Bookmark not defined.
CÂU HỎI THẢO LUẬN CHƯƠNG 1...............Error! Bookmark not defined.
Chương II: HỆ THỐNG PHUN CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL ... Error! Bookmark
not defined.
2.1. Sơ lược về hệ thống......................................Error! Bookmark not defined.
2.1.1. Đặc điểm của động cơ điêzen ..................Error! Bookmark not defined.
2.1.2. Lịch sử phát triển của hệ thống DIEZEN và DIEZEN điện tử..........Error!
Bookmark not defined.
2.2 Phân loại và đặc điểm của hệ thống nhiên liệu phun xăng điện tử........Error!
Bookmark not defined.
2.2 1. Phân loại Hệ thống nhiên liệu Diesel điện tử...........Error! Bookmark not
defined.
2.2.2. Đặc điểm các Hệ thống nhiên liệu Diesel điện tử....Error! Bookmark not
defined.
2.3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các chi tiết của hệ thống Common rail
.............................................................................Error! Bookmark not defined.
2.3.1. Cấu tạo chung :..........................................Error! Bookmark not defined.
2.3.2. Nguyên lý hoạt động .................................Error! Bookmark not defined.
2.4 CÁC CẢM BIẾN .........................................Error! Bookmark not defined.
2.4.2. Cấu tạo và hoạt động của các cảm biến ....Error! Bookmark not defined.
2.5 Bộ phận chấp hành ........................................Error! Bookmark not defined.
2.5.1. Bơm áp cao................................................Error! Bookmark not defined.
2.5.2. Ống phân phối ...........................................Error! Bookmark not defined.
2.5.3 Bộ hạn chế áp suất......................................Error! Bookmark not defined.
2.5.4. Van xả áp ( Bộ điều chỉnh áp suất ) ..........Error! Bookmark not defined.
2.5.6. Van điều khiển hút (SCV).........................Error! Bookmark not defined.
2.5.7. Vòi phun....................................................Error! Bookmark not defined.
2.6 . Bộ xử lý trung tâm ECU .............................Error! Bookmark not defined.
2.6. 1. Đối với hệ thống EFI – Diesel thông thường..........Error! Bookmark not
defined.
2.6.2. Đối với hệ thống EFI – Diesel ống phân phối .........Error! Bookmark not
defined.
2.7 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRONG HỆ THỐNG DIESEL ĐIỆN TỬ........Error!
Bookmark not defined.
2.8 Các chức năng điều khiển bởi ECU..............Error! Bookmark not defined.
2.8.1. Tổng quan về ECU....................................Error! Bookmark not defined.
2.8.2. Cấu tạo của bộ điều khiển điện tử.............Error! Bookmark not defined.
2.8.3. Cấu trúc bộ điều khiển điện tử ..................Error! Bookmark not defined.
2.9 Điều khiển lượng phun và thời gian phun ....Error! Bookmark not defined.
92
2.9.1 Điều khiển lượng phun...............................Error! Bookmark not defined.
2.9.2 Thời gian phun ...........................................Error! Bookmark not defined.
2.10 Xác định lượng phun..................................Error! Bookmark not defined.
2.10.1 Tính toán lượng phun cơ bản. ..................Error! Bookmark not defined.
2.10.2. Tính toán lượng phun tối đa....................Error! Bookmark not defined.
2.11. Đặc tính phun và các kiểu phun .................Error! Bookmark not defined.
2.11.1. Phun ngắt quãng......................................Error! Bookmark not defined.
2.11.2. Phun trước ( phun mồi ) ..........................Error! Bookmark not defined.
2.11.3. Điều khiển tốc độ không tải ....................Error! Bookmark not defined.
CÂU HỎI THẢO LUẬN CHƯƠNG 2...............Error! Bookmark not defined.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Error! Bookmark not defined.