NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ EFI TRÊN TOYOTA VIOS 2014

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHUN XĂNG TRÊN Ô TÔ

Lịch sử phát triển

Vào thế kỷ 19, kỹ sư người Mỹ Mr Stenvan phát minh ra phương pháp bơm nhiên liệu vào máy nén khí Sau đó, một kỹ sư người Đức đã thử nghiệm phun nhiên liệu vào buồng cháy, nhưng kết quả không đạt hiệu quả như mong đợi.

Vào đầu thế kỷ 20, người Đức đã phát triển Hệ thống phun nhiên liệu, với thành công nổi bật là hệ thống phun xăng cơ học K-Jetronic, được áp dụng trên xe Mercedes và một số mẫu xe khác K-Jetronic đã tạo nền tảng cho các thế hệ hệ thống phun nhiên liệu tiếp theo như KE-Jetronic, L-Jetronic và Motronic Tuy nhiên, do những nhược điểm của hệ thống phun nhiên liệu cơ học, cần thiết phải tìm kiếm các giải pháp cải tiến hơn trong những năm sau đó.

80, BOSCH có hệ thống phun nhiên liệu sử dụng kim phun điện, thuộc hai loại : Hệ thống L-Jetronic D-Jetronic

Năm 1984, người Nhật đã mua bản quyền BOSCH và áp dụng hệ thống phun nhiên liệu - Jetronic và D - Jetronic trên ô tô

Năm 1987, Nissan đã áp dụng công nghệ L-Jetronic cho bộ chế hòa khí trên mẫu xe Sunny Hệ thống điều khiển EFI được phân loại thành hai loại, dựa trên các phương pháp khác nhau để xác định lượng nhiên liệu được cung cấp.

Hình 1 1 Sơ đồ phân loại hệ thống phun xăng điện tử

Một là một loại mạch tương tự kiểm soát lượng phun dựa trên thời gian cần để sạc và xả tụ điện

Loại còn lại được điều khiển bằng bộ vi xử lý, sử dụng bộ nhớ lưu trữ của bộ vi xử lý để xác định lượng phun Hệ thống điều khiển này tương tự như hệ thống EFI mà Toyota lần đầu tiên áp dụng Công nghệ điều khiển bằng bộ vi xử lý đã được ra mắt vào năm 1983.

Hệ thống EFI trên xe Toyota, được gọi là TCCS, sử dụng vi xử lý để kiểm soát lượng phun nhiên liệu, bao gồm ESA để điều khiển thời điểm đánh lửa, ISC và các hệ thống điều khiển khác, đồng thời thực hiện chức năng chẩn đoán và phòng ngừa Hai hệ thống này có thể được phân loại rõ ràng.

Khái quát về hệ thống nhiên liệu phun xăng

1.2.1 Khái niệm chung Đối với động cơ đốt hỗn hợp, rất cần tạo hỗn hợp đồng nhất và có tỷ lệ biến thiên theo các chế độ hoạt động của động cơ Trong động cơ diesel, nhiên liệu được phun trực tiếp vào xi lanh Việc kiểm soát hoạt động của động cơ là bằng cách sửa đổi tổng lượng nhiên liệu được đưa vào xi lanh để thay đổi độ đậm của 𝛼 khi lượng của không khí vào qua cửa hút Đối với động cơ xăng, hỗn hợp được tạo ra ở đường nạp, bên ngoài xi lanh, mức độ thay đổi không quan trọng, nhưng chế độ vận hành của động cơ được điều chỉnh theo hàm của lượng cung cấp cho xi lanh Nếu thời gian để tạo hỗn hợp trong động cơ diesel là rất ngắn, thì trong điều kiện xăng, thời gian trộn và tạo hỗn hợp sẽ lâu hơn nhiều kể từ khi nó được bơm vào đường ống nạp Đối với xi lanh sử dụng bộ chế hòa khí một họng, quá trình bay hơi gần như liên tục, kể cả thời gian mở van của từng xi lanh [1]

Bộ chế hòa khí là một cơ cấu chuyên dụng có nhiệm vụ tạo ra hỗn hợp không khí và nhiên liệu cho động cơ, đảm bảo lượng hỗn hợp phù hợp với từng chế độ hoạt động của xi lanh Chức năng chính của bộ chế hòa khí là cung cấp hỗn hợp cần thiết cho từng loại động cơ, từ đó quyết định lượng hỗn hợp cấp vào xi lanh và ấn định chế độ làm việc của động cơ.

Tuy nhiên, hệ thống nhiên liệu chế hòa khí có một số tính năng như:

Việc đảm bảo một hỗn hợp nhiên liệu phù hợp cho từng chế độ hoạt động của động cơ là rất khó khăn, điều này ảnh hưởng đến việc giảm thiểu các chất độc hại trong khí thải như HC, CO, NOx và SO2.

Hệ thống phun nhiên liệu được áp dụng để khắc phục lực cản khí động học lớn trên ống góp trong động cơ xăng Hệ thống này hoạt động bằng cách bơm xăng vào ống nạp, nơi không khí và xăng được trộn lẫn bên ngoài xi lanh, sau đó được đưa trực tiếp vào bên trong xi lanh thông qua kim phun áp suất cao.

Hệ thống phun xăng được cấu thành từ ba khối chính: Khối thông tin, bao gồm các cảm biến như tốc độ, lưu lượng dòng khí, kích nổ và nhiệt độ làm mát; Khối xử lý, với bộ ECU động cơ; và Cơ cấu chấp hành, chính là vòi phun.

Hệ thống cung cấp xăng đảm nhận nhiệm vụ phân phối hỗn hợp hơi xăng và không khí đến động cơ, đảm bảo rằng tỷ lệ và thành phần của hỗn hợp luôn phù hợp với chế độ hoạt động của động cơ.

Các thành phần cung cấp cho động cơ không chỉ tối ưu hóa công suất và mức tiêu thụ nhiên liệu mà còn giảm thiểu khí thải độc hại, bảo vệ môi trường.

Hệ thống nhiên liệu cần tạo ra hỗn hợp chất lượng cao để đảm bảo nhiên liệu cháy hiệu quả ở mọi chế độ hoạt động của động cơ Tỷ lệ giữa không khí và nhiên liệu phải được điều chỉnh phù hợp với từng chế độ vận hành Khi chế độ hoạt động của động cơ thay đổi, không chỉ cần điều chỉnh số lượng mà còn phải thay đổi thành phần của hỗn hợp nhiên liệu - không khí.

Hầu hết nhiên liệu trong hỗn hợp tồn tại dưới dạng hơi xăng, trong khi phần còn lại bị phân hủy thành các hạt nhỏ Hơi xăng giúp động cơ khởi động dễ dàng và đảm bảo nhiên liệu được đốt cháy hoàn toàn, từ đó giảm thiểu nồng độ chất độc hại trong môi trường.

Phải phản ứng nhanh với những thay đổi của góc bướm ga

Phải có hệ thống ngắt trong quá trình giảm tốc để giảm tiêu hao nhiên liệu

Hệ số dư lượng không khí 𝛼 cần được phân bố đồng đều trên các xylanh để đảm bảo động cơ hoạt động ổn định, tạo ra mômen quay đồng nhất đến trục khuỷu, từ đó nâng cao tuổi thọ của động cơ.

Hệ thống nhiên liệu cần phải hoạt động đáng tin cậy, dễ kiểm tra, bảo trì, và có cấu trúc đơn giản để vận hành và sản xuất với chi phí thấp Hiện tại, có hai loại hệ thống phân phối nhiên liệu cho động cơ xăng: hệ thống sử dụng bộ chế hòa khí và hệ thống phun nhiên liệu.

Hệ thống phun nhiên liệu có thể được phân loại thành các loại Nếu chúng ta phân biệt theo cấu trúc của kim phun, chúng ta có 2 loại:

Hệ thống CIS (Continuous Injection System) sử dụng kim phun cơ khí, với một số động cơ có kim phun mở liên tục, cho phép áp suất nhiên liệu điều chỉnh lượng phun Hệ thống này được chia thành bốn loại cơ bản.

Hệ thống K - Jectronic là hệ thống phun nhiên liệu được điều khiển hoàn toàn bằng cơ khí và thủy lực, sau đó được nâng cấp lên hệ thống KE - Jectronic với ECM tiên tiến hơn Đây là hệ thống phun xăng cơ bản của các công nghệ phun nhiên liệu hiện nay, nổi bật với việc không cần thiết bị truyền động động cơ Điều này cho phép việc điều chỉnh phun nhiên liệu diễn ra liên tục, dựa trên mức chỗ lõm trong đường ống nhiên liệu và chức năng của thể tích hút Hệ thống này được sử dụng trên nhiều dòng xe, bao gồm Audi coupe, Quattro, 90, 100, 200 và BMW 318, 520.

Hệ thống K - Jectronic với cảm biến khí thải : Cảm biến bổ sung cảm biến oxy

Hệ thống KE - Jectronic: Hệ thống được cải tiến từ hệ thống K - Jectronic với mạch điện tử để điều chỉnh áp suất phun

Hình 1 2 Hệ thống phun xăng K-Jectronic

Hệ thống phun nhiên liệu loại AFC là một công nghệ điều khiển bằng điện, bao gồm hai loại chính với kim phun điện.

L-Jectronic là hệ thống phun nhiên liệu đa điểm điều khiển điện tử, trong đó nhiên liệu được phun định kỳ vào các cửa nạp của động cơ thay vì liên tục Quá trình phun nhiên liệu và đo sáng diễn ra qua các phương pháp khác nhau, sử dụng tín hiệu từ lượng khí nạp và trục khuỷu động cơ Hệ thống này có chức năng cung cấp lượng xăng phù hợp cho xi-lanh, giúp động cơ hoạt động hiệu quả ở các mức tải khác nhau Ngoài ra, các cảm biến thu thập thông tin về trạng thái hoạt động và thực tế của xe, chuyển đổi thông tin này thành tín hiệu điện gửi về ECU để điều chỉnh hoạt động của động cơ.

Hình 1 3 Hệ thống phun xăng L - Jectronic

D - Jectronic:L ượng nhiên liệu được xác định bởi áp suất phía sau van tiết lưu của cảm biến MAP

Phân biệt theo vị trí lắp đặt của kim phun, hệ thống phun nhiên liệu thành có hai loại

Khái quát về hệ thống phun xăng điện tử EFI

1.3.1 Khái niệm về phun xăng điện tử EFI

Hệ thống phun xăng điện tử (EFI) là một công nghệ quen thuộc với người điều khiển phương tiện, hoạt động dựa trên nguyên lý sử dụng hệ thống điều khiển và thiết bị điện tử để điều chỉnh lượng nhiên liệu phun vào buồng đốt của động cơ.

Hệ thống MPI và TBI điều chỉnh tỷ lệ hỗn hợp không khí/nhiên liệu trong các chế độ hoạt động của động cơ Ở chế độ khởi động lạnh, hỗn hợp khí được bổ sung thêm nhiên liệu, trong khi khi động cơ đạt nhiệt độ hoạt động, hỗn hợp khí sẽ nhẹ hơn Khi ở tốc độ cao, hàm lượng xăng trong hỗn hợp khí tăng lên Các hệ thống này sử dụng bộ chế hòa khí phun xăng điện tử, đảm bảo tỷ lệ nhiên liệu và không khí vào xi lanh phù hợp với lượng không khí nạp Thiết kế đơn giản của bộ chế hòa khí giúp nó trở thành lựa chọn phổ biến cho hầu hết các động cơ xăng.

Tùy thuộc vào phương pháp được sử dụng để phát hiện luồng không khí

Hệ thống EFI có thể được chia thành 2 loại sau:

Hình 1 5 Sơ đồ hệ thống EFI điển hình[6]

Hình 1 6 Phân loại hệ thống EFI

Loại này có đặc điểm đo mức độ chân không trong khí nạp, do đó nhận biết thể tích khí nạp bằng cảm biến lưu lượng khí nạp

Loại L-EFI này nhận biết trực tiếp lượng không khí chảy qua đường ống nạp bằng cách sử dụng một cảm biến lưu lượng khí nạp

Toyota Vios 2014 sử dụng cảm biến khối lượng không khí để đo lưu lượng khí nạp, với cơ chế điều khiển cuộn dây trong cảm biến.

1.3.3 Cấu tạo hệ thống phun xăng điện tử EFI

EFI được chia thành ba hệ thống cơ bản: hệ thống cung cấp nhiên liệu, hệ thống điều khiển điện tử và hệ thống cung cấp không khí.[4]

Hệ thống nhiên liệu thực hiện các chức năng sau:

+ Hút nhiên liệu từ bình bơm lên kim phun;

+ Tạo ra áp suất cần thiết để phun nhiên liệu;

+ Duy trì áp suất nhiên liệu không đổi trong nguồn cung cấp

Trong hệ thống phun xăng điện tử , hệ thống nhiên liệu có 5 thành phần chính sau:

+ Ống chia nhiên liệu từ kim phun

+ Bộ điều chỉnh áp suất nhiên liệu

Bơm nhiên liệu điện được thiết kế để cung cấp lượng xăng nhiều hơn so với động cơ, tạo ra áp suất cần thiết trong mạch ở mọi chế độ vận hành của động cơ.

Máy bơm nhiên liệu được thiết kế với van ngắt nằm trong bơm, giúp ngăn chặn xăng chảy từ bình khi bơm ngừng hoạt động Van giảm áp có chức năng giới hạn áp suất nhiên liệu thoát ra Khi kết nối mạch của động cơ với công tắc khởi động, bơm nhiên liệu sẽ hoạt động ngay lập tức và duy trì hoạt động liên tục sau khi khởi động.

Bơm nhiên liệu điện được đặt ngay bên ngoài bình nhiên liệu và không cần bảo dưỡng

+ Lọc xăng: Nó có chức năng lọc tạp chất từ xăng để bảo vệ kim phun xăng

Bộ lọc xăng gồm hai phần tử chính: phần tử lọc giấy và tấm lọc, với độ xốp của lõi giấy khoảng 10 Xăng cần đi qua lõi giấy trước khi đến bộ phân phối, do đó, việc thay thế phần tử bộ lọc thường xuyên là rất quan trọng Khi lắp đặt, cần chú ý đến hướng của các mũi tên chỉ từ trong ra ngoài để đảm bảo hiệu quả hoạt động của bộ lọc.

Bộ chia nhiên liệu cho kim phun là thiết bị quan trọng, giúp cung cấp nhiên liệu với công suất lớn hơn nhiều so với lượng xăng cần thiết cho hoạt động của động cơ, từ đó ngăn chặn tình trạng động cơ dừng lại Việc điều chỉnh áp suất trong bộ chia có thể thực hiện theo nhiều phương pháp khác nhau.

- Cung cấp xăng đều cho kim phun với áp suất

- Nó đóng vai trò là vị trí cho các đầu phun và tạo điều kiện thuận lợi cho việc tháo rời đầu phun

Bộ điều áp nhiên liệu là thiết bị quan trọng dùng để điều chỉnh áp suất nhiên liệu trong đường ống dẫn đến kim phun Việc duy trì áp suất ổn định là cần thiết để đảm bảo lượng xăng cung cấp đúng theo yêu cầu Thời gian mở van phun phụ thuộc vào bộ điều chỉnh áp suất nhiên liệu, được lắp đặt ở cuối bộ chia nhiên liệu, giúp tách các kim phun và duy trì áp suất trong khoảng 2,5 đến 3 bar, tùy thuộc vào thiết kế.

Hình 1 7 Vòi phun xăng kiểu điện tử 1.Thân vòi phun; 2 Giắc cắm; 3 Đầu vào; 4 Gioăng chữ O; 5 Cuộn dây; 6 Lò xo;

7 Piston; 8 Đệm cao su; 9 Van kim

Kim phun nhiên liệu là thiết bị điện từ được điều khiển bởi hộp ECU động cơ, có chức năng bơm nhiên liệu vào cửa nạp Mỗi xi lanh động cơ đều có kim phun riêng, trong hệ thống phun nhiên liệu một điểm có thể có một hoặc hai kim phun cho các xi lanh Béc phun hoạt động nhờ vào xôlênoy, khi nhận tín hiệu điện từ ECU, cuộn dây điện từ sẽ từ hóa, khiến van kim mở ra để phun nhiên liệu.

Cấu trúc của kim phun được minh họa trong Hình 1.7 Khi không có dòng điện trong cuộn dây điện từ, lò xo giữ kim phun ở trạng thái đóng, bịt kín lỗ kim phun Khi ECU gửi tín hiệu điện áp, nam châm điện nâng lõi và kim phun lên, cho phép nhiên liệu được bơm vào ống góp Đầu van kim có thiết kế để phân tán sương mù nhiên liệu, với thời gian mở và đóng của kim phun từ 1 đến 1,5 ms Để đảm bảo phân phối đều nhiên liệu vào xi lanh và tránh thất thoát do ngưng tụ, người vận hành cần lắp đặt vòi phun với góc phun được tính toán chính xác dựa trên khoảng cách giữa các kim phun và van nạp, phù hợp với từng chế độ làm việc.

Hệ thống điều khiển điện tử

Trong hệ thống phun xăng điện tử, các cảm biến giám sát và ghi nhận tình trạng của động cơ, sau đó truyền tín hiệu điện về ECU Dựa trên thông tin này, ECU điều chỉnh hệ thống phun nhiên liệu để cung cấp lượng nhiên liệu phù hợp với chế độ hoạt động của động cơ.

- Cảm biến đo lượng khí nạp vào xy lanh động cơ:

Chế độ tải của động cơ được xác định dựa trên khối lượng không khí mà động cơ hút vào Hệ thống đo khối lượng không khí có độ chính xác cao, cho phép đo lường chính xác ngay cả trong các điều kiện hoạt động của động cơ.

Khi nạp xi lanh động cơ, khối lượng khí nạp cần phải qua cảm biến khí nạp hoặc máy đo gió Trong quá trình tăng tốc, cảm biến gửi tín hiệu thông tin luồng không khí đến ECU trước khi khí được nạp vào động cơ Chức năng này giúp hệ thống phun xăng điện tử cung cấp tỷ lệ hòa khí tối ưu, chính xác tại mọi thời điểm khi tải động cơ thay đổi.

+ 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 xoáy lốc Karman

+ Bộ cảm biến chân không tuyệt đối trong ống góp hút MAP

- Cảm biến vị trí chân ga:

Cảm biến vị trí bướm ga được lắp đặt trên bướm ga, có chức năng chuyển đổi góc mở của van tiết lưu thành tín hiệu điện Tín hiệu điện áp này sau đó được truyền đến ECU Tùy thuộc vào loại xe, thường có hai loại cảm biến vị trí bướm ga: loại tiếp điểm và loại cần trượt.

- Cảm biến nhiệt độ không khí nạp:

Khi nhiệt độ không khí tăng, khối lượng riêng của nó giảm, và ngược lại, khi nhiệt độ giảm, mật độ không khí tăng lên Điều này ảnh hưởng đến lượng không khí được hút vào xi lanh động cơ, vì khối lượng không khí trong xi lanh phụ thuộc vào nhiệt độ Cảm biến nhiệt độ khí nạp cung cấp thông tin cho ECU, giúp điều chỉnh lượng nhiên liệu phun vào để đạt tỷ lệ hòa khí tối ưu Nếu nhiệt độ khí nạp cao, ECU sẽ giảm lượng nhiên liệu và ngược lại Các cảm biến này thường được lắp đặt trên máy đo gió cánh quạt hoặc bộ lọc không khí của hệ thống hút gió được trang bị MAP.

- Cảm biến ôxy trong khí thải:

Thành phần hòa khí

Thành phần hòa khí được định nghĩa là tỷ lệ giữa xăng và không khí trong hỗn hợp nhiên liệu, phản ánh hệ số không khí dư và tỷ lệ không khí-nhiên liệu m Nó bao gồm tỷ lệ khí bằng không Gk và lượng xăng Gx có trong hỗn hợp khí, được tính bằng công thức (m-Gk / Gx).

Với m = 14,7:1 - đủ không khí, ta có α =1 và có hòa khí chuẩn (lý tưởng) Với m >14,7:1 - dư không khí, ta có α >1 và có hòa khí nhạt (nghèo xăng)

Khi tỷ lệ m < 14,7:1, xe sẽ thiếu không khí, dẫn đến α < 1 và tạo ra hòa khí đậm, tức là giàu xăng Thành phần của bộ chế hòa khí có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất hoạt động của xe, đòi hỏi sự cân đối và chính xác trong thiết kế.

Bộ chế hòa khí hoạt động hiệu quả ở các chế độ khác nhau, với tỉ lệ không khí và nhiên liệu khoảng 15:1 khi khởi động nguội và 13:1 khi bướm ga mở rộng Khi tăng tốc đột ngột, cần giảm chế hòa khí tạm thời để tránh tình trạng xe chết máy.

Với tỷ lệ hòa khí m ≈ 14,7: 1, động cơ tối ưu hóa hiệu suất và giảm tiêu thụ nhiên liệu, đồng thời chất xúc tác khử hóa học ba dòng đạt hiệu quả khử độc cao nhất Do đó, việc điều chỉnh lượng xăng theo tỷ lệ không khí - nhiên liệu trong hệ thống nhiên liệu là yếu tố quan trọng.

Hình 1 9 Thành phần tỉ lệ khí hỗ hợp cung cấp cho động cơ ở nhiều chế độ tải khác nhau [3]

So sánh hệ thống phun xăng và hệ thống dùng chế hòa khí

Trên thị trường hiện nay có hai loại ô tô và ô tô phun xăng vậy sự khác biệt giữa hai hệ thống này

Tiêu chí so sánh Dùng bộ chế hòa khí Dùng phun xăng điện tử Độ nhạy khởi động Khởi động lâu Nhanh nhạy, ngay cả khi ở nhiệt độ thấp

Tiêu hao nhiên liệu Tiêu hao xăng hơn Tiết kiệm nhiên liệu hơn trong quá trình hoạt động

Bảo trì Dễ dàng, ít tốn kém Khó sửa chữa chi phí cao

Giá xe Rẻ hơn Cao hơn

Bảng 1 1 So sánh hệ thống phun xăng và hệ thống dùng bộ chế hòa khí

So sánh về độ nhạy khi khởi động xe

Khi khởi động xe sử dụng bộ chế hòa khí ở nhiệt độ thấp, nhiên liệu có thể bám vào thành xi lanh và ngưng tụ, dẫn đến hỗn hợp nhiên liệu kém khi tăng tốc Tình trạng này gây khó khăn cho việc khởi động động cơ Giai đoạn "khởi động động cơ" diễn ra khi động cơ ấm lên, hệ thống bướm ga trở lại bình thường, giúp xe dễ dàng tăng tốc hơn.

Hình 1 10 Tỉ lệ xăng – không khí cần phải duy trì nhằm giúp bộ xúc tác hóa khử ba chức năng hoạt động tốt [3] ga hơn

Hệ thống phun xăng điện tử hoạt động hiệu quả hơn trong nhiều điều kiện môi trường, bao gồm cả khi nhiệt độ thấp Đặc biệt, động cơ phun xăng điện tử không yêu cầu điều chỉnh ga, chỉ cần vặn chìa khóa để khởi động ngay lập tức.

Vì vậy nói về độ nhạy khởi động động cơ , hệ thống phun xăng điện tử tốt hơn rất nhiều

So sánh về tiêu thụ nhiên liệu

Xe sử dụng chế hòa khí tiêu tốn nhiều xăng hơn so với xe trang bị hệ thống phun xăng điện tử, dẫn đến hiệu suất sử dụng nhiên liệu kém hơn.

Hệ thống phun xăng điện tử được điều chỉnh bởi máy tính thông qua ECU, giúp tối ưu hóa mức tiêu hao nhiên liệu và giảm lãng phí trong quá trình làm nóng động cơ Nhờ đó, với cùng một lượng nhiên liệu, xe có thể di chuyển quãng đường xa hơn, nâng cao hiệu suất sử dụng nhiên liệu.

So sánh về độ dễ dàng khi bảo trì

Bộ chế hòa khí dễ sửa chữa bằng các dụng cụ đơn giản mà không cần đến chuyên gia, do đó chi phí sửa chữa sẽ thấp hơn so với bộ chế hòa khí phun điện tử.

Hệ thống phun xăng điện tử có cấu trúc phức tạp và yêu cầu độ chính xác cao, do đó việc sửa chữa đòi hỏi chuyên môn và chi phí khá cao So với chế hòa khí, hệ thống phun xăng điện tử không chỉ có giá thành cao hơn mà còn khó sửa chữa hơn.

Kết luận chương 1

Hệ thống phun xăng là một trong những phần quan trọng giúp xe hoạt động hiệu quả, giống như mạch máu cung cấp nhiên liệu cho động cơ để tạo ra công suất Tuy nhiên, hệ thống phun xăng bằng bộ chế hòa khí gặp một số hạn chế nhất định Để khắc phục những vấn đề này, công nghệ hiện đại đã phát triển hệ thống phun xăng điện tử EFI, giúp cải thiện hiệu suất và độ tin cậy so với hệ thống truyền thống.

Hệ thống phun xăng điện tử EFI mang lại độ chính xác cao trong việc phun nhiên liệu, giúp tránh tình trạng dư thừa trong suốt quá trình hoạt động Đây là một bước tiến quan trọng trong công nghệ ô tô hiện đại Trong chương sau, tôi sẽ trình bày sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống phun xăng điện tử trên xe Toyota Vios.

ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CÁC BỘ PHẬN CHÍNH TRÊN HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ TRÊN TOYOTA VIOS 2014

Thông số kỹ thuật xe Toyota Vios 2014

Loại động cơ 1.5L, 2NZ-FE

Kiểu 4 xylanh thẳng hàng, 16 van,

Dung tích xy lanh (cc) 1299 cm 3 Đường kính hành trình piston(mm) 84.7 Đường kính Xu Páp (mm) Nạp: 30.5 / Xả 25.5

Công suất tối đa 63/6000 (Kw/rpm)

Mô men xoắn cực đại 121/4200 (N.m/rpm) Thời điểm phối khí

Xupap nạp Mở -7 o ∼ 33 o BTDC Đóng 52 o ∼ 12 o ABDC

Xu páp xả Mở 42 o BBDC Đóng 2 o ATDC

Thời gian tăng tốc từ 0-100 km/h

Loại nhiên liệu Xăng không chì

Trị số ốc tan nhiên liệu 87 hay hơi

Hệ thống nhiên liệu EFI (Phun nhiên liệu điện tử)

Tốc độ xe tối đa (Km/h) 170

Tiêu chuẩn khí xả Euro 4

Bảng 2 1 Thông số kỹ thuật xe Toyota Vios 2014

Giới thiệu về động cơ lắp trên Toyota Vios 2014

Xe Toyota Vios 2014 được trang bị động cơ 2NZ-FE, sử dụng công nghệ VVT-i với dung tích 1.5 lít.

Động cơ 16 van DOHC cung cấp hiệu suất tối ưu, tiết kiệm nhiên liệu, bền bỉ và giảm thiểu ô nhiễm nhờ tuân thủ tiêu chuẩn Euro 4 về khí thải Với công suất cực đại đạt 107 mã lực tại 6.000 vòng/phút và mô-men xoắn tối đa 141 Nm tại 4.200 vòng/phút, động cơ này mang lại trải nghiệm lái xe vượt trội.

Hình 2 1 Động cơ 2NZ-FE

Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hệ thống phun xăng điện tử

Nhiên liệu được bơm cánh gạt hút từ bình nhiên liệu qua bộ lọc để loại bỏ tạp chất, sau đó được nạp vào để hấp thụ nhiên liệu nhỏ dao động, điều này có thể gây hư hỏng cho hệ thống phun nhiên liệu Tiếp theo, nhiên liệu được đưa qua ống góp với đồng hồ đo áp suất ở cuối để kiểm soát và duy trì áp suất ổn định Từ ECU, kim phun mở ra để phun nhiên liệu vào buồng đốt, giúp động cơ hoạt động Nhiên liệu thừa sẽ được trả về bình qua đường hồi, và các kim phun điều chỉnh lượng nhiên liệu phun vào đường ống nạp dựa trên các tín hiệu nhận được.

Hình 2 2 Sơ đồ cấu tạo hệ thống nhiên liệu động cơ 2NZ-FE

Bình xăng là một trong những thành phần quan trọng trong hệ thống nhiên liệu, kết hợp với bơm xăng điện để cung cấp nhiên liệu cho động cơ Cụm ống của đồng hồ đo xăng và bơm, cùng với lọc xăng và bộ lọc than hoạt tính, đảm bảo rằng nhiên liệu được lọc sạch trước khi vào động cơ Lọc không khí và cảm biến lưu lượng khí nạp điều chỉnh lượng không khí cần thiết cho quá trình đốt Van điện từ và môtơ bước giúp kiểm soát lượng nhiên liệu, trong khi bướm ga và cảm biến vị trí bướm ga điều chỉnh lượng khí vào Ống góp nạp và cảm biến vị trí bàn đạp ga đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển tốc độ động cơ Bộ ổn định áp suất, cảm biến vị trí trục cam và bộ giảm chấn áp suất nhiên liệu đảm bảo áp suất nhiên liệu ổn định Ống phân phối nhiên liệu và vòi phun cung cấp nhiên liệu đến các xi lanh Cảm biến tiếng gõ, cảm biến nhiệt độ nước làm mát, cảm biến vị trí trục khuỷu và cảm biến ôxy giúp theo dõi và điều chỉnh hiệu suất động cơ, đảm bảo hoạt động hiệu quả và tiết kiệm nhiên liệu.

Hệ thống phun xăng điện tử EFI chia thành 3 hệ thống thành phần: hệ thống điều khiển điện tử, hệ thống nhiên liệu, hệ thống nạp khí

Hệ thống điều khiển điện tử đảm bảo hỗn hợp khí nhiên liệu lý tưởng cho động cơ Trung tâm của hệ thống này là bộ điều khiển trung tâm (ECU), có nhiệm vụ tiếp nhận thông tin từ các cảm biến như tín hiệu đánh lửa và cảm biến khí nạp Sau khi xử lý các tín hiệu, ECU sẽ gửi lệnh đến kim phun, điều chỉnh lượng nhiên liệu phun tương ứng với lượng không khí hút vào, từ đó tối ưu hóa hiệu suất động cơ ở từng chế độ làm việc.

Bơm điện có nhiệm vụ hút xăng từ thùng chứa, sau đó đẩy qua bộ lọc và vào hệ thống nhiên liệu Khi động cơ hoạt động, áp suất phun luôn được duy trì trong đường ống phân phối nhiên liệu đến kim phun Khi nhận tín hiệu từ ECU, van điện từ sẽ mở, cho phép nhiên liệu chảy vào đường ống nạp và đến kim phun Để đảm bảo áp suất ổn định trên đường dẫn đến kim phun, một van điều chỉnh áp suất được sử dụng.

Đường ống nhiên liệu kết nối với kim phun khởi động lạnh trong buồng nạp, và tín hiệu điều khiển cho kim phun này được cung cấp từ công tắc cảnh báo khởi động nguội.

Hình 2 3 Sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống phun xăng điện tử

Sơ đồ bố trí hệ thống phun xăng điện tử

Hình 2 4 Sơ đồ bố trí hệ thống phun xăng điện tử

Bơm nhiên liệu có chức năng hút nhiên liệu từ bình và phun dưới áp suất qua kim phun, với áp suất được điều chỉnh ổn định nhờ bộ điều chỉnh áp suất và van điều tiết Hệ thống bao gồm các thành phần chính như thùng nhiên liệu, cụm bơm nhiên liệu, lưới lọc, bộ lọc nhiên liệu, bộ điều áp, ống phân phối, vòi phun và bộ giảm rung Mỗi xi lanh được trang bị một kim phun riêng nằm trên van, và thời điểm phun được xác định chính xác thông qua cảm biến vị trí trục khuỷu Hệ thống EFI thực hiện phun nhiên liệu bên ngoài buồng đốt, tạo hỗn hợp tại van trước khi nạp vào buồng chứa, với lượng nhiên liệu được điều chỉnh kịp thời theo sự thay đổi trong không khí.

Nâng cao công suất động cơ, độ tin cậy cao, đảm bảo nồng độ các chất độc hại thải ra môi trường dưới quy định cho phép

Mạch kim phun nhiên liệu

Hình 2 5 Mạch kim phun nhiên liệu [3]

Các kim phun nhiên liệu nằm trong đầu xi lanh Chúng bơm nhiên liệu vào xi lanh dựa trên tín hiệu từ ECM

Vòi phun được sử dụng để phun nhiên liệu vào tất cả các xi lanh của động cơ, chia các xi lanh thành nhiều nhóm và bơm nhiên liệu vào các nhóm này Phương pháp phun độc lập cho từng xi lanh cũng được áp dụng Thời điểm bắt đầu phun nhiên liệu do ECU điều khiển, phụ thuộc vào lưu lượng khí nạp và tốc độ động cơ; khi thể tích phun lớn hơn, thời gian bắt đầu phun sẽ nhanh hơn.

Kim phun nhiên liệu hoạt động với sự cung cấp nhiên liệu ổn định từ bơm điện và bộ điều chỉnh áp suất ECU thu thập thông tin từ các cảm biến trong từng chế độ hoạt động, sau đó xử lý và so sánh với dữ liệu đã được cài đặt Dựa trên thông tin này, ECU quyết định thời điểm và thời gian phun xăng bằng cách điều chỉnh điện áp vào cuộn dây solenoid của kim phun Khi điện áp được đặt, cuộn dây sẽ được từ hóa, tạo ra từ trường hút lõi, mở van kim phun xăng Lượng nhiên liệu phun vào sẽ phụ thuộc vào thời gian mở của van kim.

Cuộn dây solenoid mất từ tính khi ECU ngắt điện áp, lò xo đẩy van kim đóng bệ van chấm dứt phun xăng

Mạch điều khiển hệ thống phun xăng trên Toyota Vios 2014

Hình 2 6 Mạch điều khiển hệ thống phun xăng trên Toyota Vios 2014

Hệ thống cung cấp nhiên liệu trên Toyota Vios 2014

Nhiên liệu được bơm từ bình chứa và phun ra dưới áp suất qua kim phun Để đảm bảo quá trình phun nhiên liệu diễn ra ổn định, áp suất trong đường nhiên liệu được điều chỉnh bởi bộ điều chỉnh áp suất và van điều áp.

Hệ thống nhiên liệu bao gồm các thành phần chính như bình nhiên liệu, cụm bơm nhiên liệu, bơm nhiên liệu, lưới lọc của bơm nhiên liệu, bộ lọc nhiên liệu, bộ điều áp, ống phân phối, vòi phun và bộ giảm rung động Những thành phần này phối hợp với nhau để đảm bảo quá trình cung cấp nhiên liệu hiệu quả và ổn định cho động cơ.

Hình 2 7 Hệ thống cung cấp nhiên liệu trên Toyota Vios 2014

Bơm nhiên liệu là loại bơm cánh gạt được lắp đặt trong bình nhiên liệu, giúp giảm thiểu tiếng ồn và rung động so với hệ thống ống dẫn Cấu trúc của bơm bao gồm động cơ, hệ thống bơm nhiên liệu, van nhiên liệu, van an toàn và bộ lọc, tất cả được tích hợp thành một thiết bị hoàn chỉnh.

1.Van một chiều; 2 Van an toàn; 3 Chổi than; 4 Rôto; 5 Stato; 6,8 Vỏ bơm; 7,9 Cánh bơm; 10 Cửa xăng ra; 11 Cửa xăng vào

Rôto quay dẫn động cánh bơm quay, giúp đẩy nhiên liệu từ cửa vào đến cửa ra của bơm, tạo ra độ chân không để hút nhiên liệu vào và áp suất ở cửa xả để đẩy nhiên liệu ra ngoài Van an toàn hoạt động khi áp suất vượt quá 6 kG/cm2, trong khi van một chiều hoạt động khi động cơ tắt Bộ ổn định áp suất duy trì áp suất dư trong đường nhiên liệu khi động cơ tắt, giúp dễ dàng khởi động lại, ngăn chặn tình trạng áp suất quá cao.

Hình 2 8 Kết cấu của bơm xăng điện [1] liệu dễ hóa hơi ở nhiệt độ cao, khiến động cơ khó khởi động

Hệ thống điều khiển bơm nhiên liệu đảm bảo bơm chỉ hoạt động khi động cơ đang chạy, ngăn chặn việc phun nhiên liệu khi bộ đánh lửa được bật nhưng động cơ không hoạt động Hiện nay, có nhiều phương pháp điều khiển bơm nhiên liệu khác nhau.

- Khi động cơ đang quay khởi động

Dòng điện chạy qua đầu cuối đánh lửa ST2 đến cuộn dây của bộ khởi động và dòng điện từ đầu cuối ECU STA

Khi tín hiệu STA và NE từ ECU được kích hoạt, bóng bán dẫn nguồn sẽ bật, cho phép dòng điện chạy qua cuộn dây, kích hoạt rơ le và bơm để cung cấp nhiên liệu.

- Khi động cơ đã khởi động

Khi khởi động động cơ, khóa điện sẽ được quay về vị trí IG2, kích hoạt tín hiệu NE từ động cơ ECU duy trì trạng thái ON, cho phép rơle mở mạch ON bơm nhiên liệu hoạt động liên tục.

Khi động cơ ngừng hoạt động, tín hiệu NE từ cảm biến gửi đến ECU sẽ bị tắt, dẫn đến việc ECU ngắt hoạt động của transistor Hệ quả là dòng điện đến cuộn dây bị ngắt, khiến rơle mở và ngừng bơm nhiên liệu.

Hình 2 9 Sơ đồ mạch điều khiển bơm nhiên liệu [9]

Bộ lọc nhiên liệu có chức năng loại bỏ bụi bẩn và tạp chất khỏi nhiên liệu, được lắp đặt ở phía áp suất cao của van nhiên liệu Bộ lọc thấm loại giấy có ưu điểm là giá thành rẻ và dễ vệ sinh, tuy nhiên, nhược điểm của nó là tuổi thọ ngắn, với chu kỳ thay thế trung bình khoảng 4500 km.

1, Thân lọc nhiên liệu; 2, Lõi lọc; 3, Tấm lọc; 4, Cửa xăng ra; 5, Tấm đỡ;6, Cửa xăng vào

Xăng từ bơm nhiên liệu được đưa vào bộ lọc, nơi nó đi qua lớp giấy lọc có độ xốp khoảng 10 micron Các tạp chất lớn hơn 10 micron sẽ bị giữ lại, đảm bảo xăng sạch hơn khi tiếp tục đi qua bộ lọc.

Bộ lọc nhiên liệu có cấu trúc giúp giữ lại các tạp chất nhỏ hơn 10 micromet, đảm bảo rằng xăng đi qua bộ lọc sẽ sạch hơn Điều này rất quan trọng cho quá trình cung cấp năng lượng hiệu quả cho động cơ.

2.5.4 Bộ ổn định áp suất

Bộ điều chỉnh áp suất được lắp đặt ở cuối ống phân phối, có vai trò quan trọng trong việc duy trì và ổn định chênh lệch áp suất trong đường ống Bộ điều chỉnh áp suất nhiên liệu tại kim phun phụ thuộc vào áp suất trong đường ống nạp, và lượng nhiên liệu được kiểm soát thông qua thời gian tín hiệu phun Để đảm bảo lượng nhiên liệu phun ra chính xác, chênh lệch áp suất giữa nhiên liệu tại kim phun và không gian của kim phun cần phải được duy trì ổn định, và bộ điều chỉnh áp suất chính là thiết bị đảm nhận trách nhiệm này.

1.Khoang thông với đường nạp khí; 2.Lò xo; 3.Van; 4.Màng; 5.Khoang thông với dàn ống xăng; 6.Ðường xăng hồi về thùng xăng

Nguyên lý làm việc của bộ ổn định

Nhiên liệu được điều áp từ đường ống phân phối để mở van qua màng ngăn, trong khi một phần nhiên liệu trở về bình chứa qua đường hồi Sức căng của lò xo giúp trả nhiên liệu về, làm thay đổi áp suất nhiên liệu theo lượng nhiên liệu hồi lưu Chân không từ ống nạp dẫn vào phía lò xo, giảm điện áp của lõi từ tính và tăng lượng nhiên liệu hồi lưu, từ đó giảm áp suất nhiên liệu Khi chân không trong khí nạp tăng, áp suất nhiên liệu chỉ giảm khi áp suất giảm này xảy ra Như vậy, áp suất của nhiên liệu A và đường ống nạp B được duy trì ổn định Khi bơm nhiên liệu ngừng hoạt động, cần thực hiện các bước thích hợp để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả.

Hình 2 11 Kết cấu bộ ổn định áp suất[2] van để đóng nó

2.5.5 Vòi phun xăng điện tử

Vòi phun của động cơ 2NZ-FE là một kim phun dài, được trang bị cao su trên thân để cách ly và giảm rung động từ đường ống nhiên liệu Kim phun này được kết nối nhanh chóng, đảm bảo hiệu suất hoạt động ổn định.

Kim phun được kích hoạt bằng điện từ, với lượng và tốc độ phun nhiên liệu phụ thuộc vào tín hiệu từ ECU Nó được lắp đặt ở đầu xi lanh gần ống góp của mỗi xi lanh thông qua một miếng đệm cách nhiệt và kết nối với ống góp nhiên liệu.

Kết cấu và nguyên lý hoạt động của vòi phun

Hệ thống cung cấp không khí động cơ 2NZ-FE

2.6.1 Sơ đồ hệ thống cung cấp không khí

Hệ thống nạp không khí đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp lượng không khí cần thiết cho quá trình đốt cháy trong động cơ Không khí được lọc qua bộ lọc không khí, tiếp theo là cảm biến lưu lượng khí nạp, rồi đi qua họng khí, ống góp và các đường ống nạp trước khi vào xi lanh trong hành trình nạp.

2.6.2 Các bộ phận của hệ thống cung cấp không khí

Lọc không khí có vai trò quan trọng trong việc làm sạch không khí trước khi vào động cơ, giúp giảm mài mòn động cơ Đối với động cơ 2NZ-FE, bộ lọc thấm bằng giấy được sử dụng, có ưu điểm là chi phí thấp và dễ sản xuất Tuy nhiên, loại bộ lọc này cũng có nhược điểm là tuổi thọ ngắn và cần thay thế thường xuyên.

Thành phần : bướm ga, động cơ điều khiển cảm biến vị trí bướm ga và các bộ phận khác

Hình 2 15 Sơ đồ khối hệ thống nạp

Bướm ga đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh lượng không khí vào động cơ, với cảm biến vị trí gắn trên trục để phát hiện mức độ mở của bướm ga Khi bướm ga mở và đóng, lò xo hồi vị sẽ giúp đưa bướm ga trở lại trạng thái ổn định Môtơ bướm ga sử dụng môtơ điện một chiều, có độ nhạy cao và tiêu thụ ít năng lượng.

Hình 2 16 Kết cấu cổ họng gió

1.Bướm ga; 2 Mô tơ điều khiển; 3 Các bánh răng giảm tốc; 4 Lò xo hồi bướm ga; 5 IC

HALL (cảm biến vị trí bướm ga )

ECU động cơ điều chỉnh lượng và hướng dòng điện đến động cơ điều khiển bướm ga, từ đó quay động cơ và điều khiển việc mở hoặc đóng bướm ga thông qua bộ bánh răng.

Góc mở bướm ga được xác định bởi cảm biến vị trí van tiết lưu và thông tin này được truyền về ECU động cơ để điều khiển Khi động cơ không có dòng điện, lò xo hồi vị sẽ mở van tiết lưu đến vị trí cố định Tuy nhiên, trong chế độ không tải, bướm ga có khả năng đóng lại nhiều hơn so với vị trí cố định.

Khi ECU động cơ phát hiện lỗi, nó sẽ hiển thị mã lỗi trên bảng điều khiển và tạm ngưng hoạt động của động cơ Tuy nhiên, nếu bướm ga được giữ ở mức mở khoảng 700, người lái vẫn có thể điều khiển xe một cách an toàn Các bộ phận như ống góp hút và đường ống nạp cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình này.

Ống góp hút và đường ống nạp được sản xuất từ nhựa, giúp giảm trọng lượng và hạn chế sự truyền nhiệt đến nắp qui lát.

Hệ thống phun xăng điều khiển điện tử động cơ 2NZ-FE

Hệ thống điều khiển bao gồm các cảm biến, ECU động cơ và các cơ cấu chấp hành Chương này sẽ giải thích về các loại cảm biến, sơ đồ mạch nối đất và điện áp đầu cuối của cảm biến.

ECU động cơ có nhiều chức năng quan trọng, bao gồm điều khiển EFI, ESA, ISC, cùng với các chức năng bảo mật và dự phòng Những chức năng này, cũng như các chức năng của bộ truyền động, sẽ được giải thích chi tiết trong các chương riêng biệt.

Hình 2 17 Ống góp hút và đường ống nạp

Hình 2 18 Hệ thống điều khiển phun xăng điều khiển điện tử động cơ

Nguyên tắc chung: Hệ thống kiểm soát nhiên liệu điện tử trên động cơ 2NZ-FE về cơ bản được chia thành ba phần chính

- Cảm biến: nhận biết các hoạt động khác nhau của động cơ và gửi tín hiệu đến ECU, cũng như các nhóm tín hiệu đầu vào

- ECU: là chịu trách nhiệm xử lý và xử lý các thông số đầu vào từ đó tạo ra các tín hiệu đầu ra

- Các cơ cấu chấp hành: điều khiển trực tiếp lượng phun từ tín hiệu điều khiển nhận được từ ECU

2.7.2 Hệ thống điều khiển điện tử ECU a) Chức năng của ECU

ECU có hai chức năng chính: Điều khiển lượng xăng phun: nghĩa là xác định thời điểm phun, thời gian này quyết định theo:

- Tín hiệu phun cơ bản: được xác định theo tín hiệu tốc độ động cơ và tín hiệu lượng không khí nạp

Tín hiệu hiệu chỉnh được thu thập từ các cảm biến như cảm biến nhiệt độ, vị trí, mức độ tải và thành phần khí thải, cùng với các điều kiện của động cơ như điện áp bình Các thông tin này đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh hoạt động của ECU.

ECU được bảo vệ trong một hộp kim loại chống nước và được lắp đặt ở vị trí ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ Các thành phần điện tử của ECU được sắp xếp trong mạch, với các thành phần nguồn của giai đoạn cuối được cố định vào khung kim loại để tản nhiệt hiệu quả Nhờ vào việc sử dụng mạch tích hợp và vật liệu tổng hợp, ECU có kích thước nhỏ gọn và độ tin cậy cao nhờ sự kết hợp của các nhóm chức năng trong IC Đầu nối nhiều chân của ECU cho phép kết nối với kim phun và cảm biến của xe, đảm bảo hoạt động hiệu quả.

Là tốc độ động cơ và lượng gió nạp Là thước đo trực tiếp tình trạng tải của động cơ

Các thông số thích nghi

Dưới tác động của các điều kiện hoạt động luôn thay đổi, tỷ lệ hòa khí của động cơ cũng cần được điều chỉnh tương ứng Chúng ta sẽ xem xét các điều kiện hoạt động này để hiểu rõ hơn về sự biến đổi cần thiết.

Để thích ứng với tải, cảm biến nhiệt độ động cơ gửi tín hiệu đến ECU trong quá trình khởi động và làm ấm, cho phép ECU tính toán và xử lý hiệu quả Khi tình trạng tải thay đổi, mức tải không tải, một phần tải và toàn tải được truyền đến ECU thông qua cảm biến vị trí bướm ga.

Để tối ưu hóa chế độ vận hành của ECU, cần xem xét các thông số chính như trạng thái chuyển tiếp trong quá trình tăng tốc, giới hạn tốc độ tối đa và sự giảm tốc Những yếu tố này được xác định từ các cảm biến và ảnh hưởng đến tín hiệu điều khiển của kim phun ECU sẽ tính toán các thông số này để cung cấp lượng xăng cần thiết cho động cơ tại từng thời điểm.

Làm đậm trong và sau khi khởi động

Quá trình điều chỉnh lượng phun nhiên liệu theo nhiệt độ của nước làm mát giúp cải thiện hiệu suất khởi động và ổn định hoạt động của động cơ trong một khoảng thời gian nhất định sau khi khởi động Sau đó, lượng phun sẽ giảm dần về mức cơ bản.

Trong quá trình làm ấm động cơ, lượng xăng được cung cấp tăng lên sau khi khởi động lạnh Giai đoạn này yêu cầu một hỗn hợp xăng giàu hơn, do xi lanh vẫn còn lạnh và xăng chưa hoàn toàn bay hơi.

Quá trình cấp xăng chạy ấm máy được chia thành hai thời kỳ:

Trong giai đoạn đầu của quá trình vận hành nóng, việc làm giàu xăng phụ thuộc vào thời gian khởi động, thường kéo dài khoảng 30 giây tùy thuộc vào loại động cơ Trong giai đoạn này, lượng nhiên liệu cung cấp sẽ tăng thêm từ 30-60% để đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu.

- Giai đoạn sau: động cơ cần thêm hỗn hợp chất lỏng, phần này được điều khiển theo nhiệt độ động cơ;

Biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa đường cong lý tưởng của xăng theo thời gian khởi động 200C

Thích ứng theo điều kiện tải

Các tải khác nhau yêu cầu các thành phần hỗn hợp khác nhau, và nhiên liệu cần thiết được xác định dựa trên máy đo gió trong từng điều kiện hoạt động của từng động cơ cụ thể.

Ở chế độ không tải, nếu tỷ lệ hỗn hợp nhiên liệu-không khí quá cao, động cơ có thể gặp phải tình trạng không ổn định hoặc thậm chí hỏng hóc Do đó, cần đảm bảo hỗn hợp xăng giàu để duy trì hiệu suất động cơ trong điều kiện này.

Trong quá trình hoạt động, động cơ thường chạy ở chế độ tải một phần, và ECU sẽ lập trình đường cong nhiên liệu cần thiết để xác định lượng xăng phân phối Đường cong này được tối ưu hóa nhằm đạt được mức tăng ga cao nhất khi động cơ hoạt động ở chế độ tải một phần.

Động cơ hoạt động với công suất tối đa khi tín hiệu toàn tải từ cảm biến vị trí bướm ga được gửi đến ECU, từ đó ECU sẽ điều chỉnh mức độ giàu xăng theo chương trình đã được cài đặt.

Khi ECU nhận biết xe đang tăng tốc thông qua tín hiệu từ cảm biến, nó sẽ điều chỉnh tăng lượng phun nhiên liệu để cải thiện hiệu suất Giá trị điều chỉnh ban đầu phụ thuộc vào nhiệt độ nước làm mát và mức độ gia tốc của xe.

Lượng phun tăng dần từ điểm

Thích ứng theo nhiệt độ khí nạp

Kết luận chương 2

Hệ thống phun xăng điện tử EFI trên xe Toyota Vios bao gồm nhiều chi tiết quan trọng, với các thành phần chủ yếu như cảm biến, bộ điều khiển trung tâm ECU, bơm xăng và kim phun xăng Đây là một trong những hệ thống phun xăng hiện đại và thông minh, có khả năng tự học và điều chỉnh lượng phun nhiên liệu dựa trên tín hiệu từ các cảm biến Bộ điều khiển trung tâm xử lý dữ liệu và điều khiển thời gian phun của kim phun Tuy nhiên, trong quá trình sử dụng, hệ thống cũng có thể gặp phải hư hỏng và sự cố không mong muốn.

Người sử dụng cần thực hiện bảo dưỡng định kỳ cho xe và nhanh chóng đưa xe đến xưởng sửa chữa khi phát hiện hiện tượng không ổn định trong hệ thống Bài viết sẽ trình bày chi tiết về các hư hỏng thường gặp, cách khắc phục, cũng như quy trình bảo dưỡng hệ thống phun xăng điện tử trên xe Toyota Vios.

QUY TRÌNH KIỂM TRA BẢO DƯỠNG VÀ SỮA CHỮA HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ TOYOTA VIOS