GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU TRÊN Ô TÔ
Giới thiệu chung
Hiện nay, động cơ xăng và diesel là hai loại động cơ chủ yếu được sử dụng trên ô tô Mặc dù xe điện đang trở thành xu hướng toàn cầu, nhưng tại Việt Nam, chúng vẫn chưa được áp dụng rộng rãi như hai loại động cơ này Đối với xe du lịch, động cơ xăng được ưa chuộng hơn nhờ vào khả năng vận hành êm ái và mức độ ô nhiễm thấp hơn so với động cơ diesel.
Động cơ xăng 1TR-FE trên xe Toyota Inova 2017 được trang bị hệ thống phun xăng điện tử, mang lại hiệu suất tiết kiệm nhiên liệu vượt trội.
Động cơ 1TR-FE trên xe Toyota Innova đã góp phần lớn vào thành công của mẫu xe này tại Việt Nam, nhờ vào khả năng vận hành êm ái và sức kéo mạnh mẽ Ngay từ khi ra mắt, động cơ này đã nhận được sự yêu thích từ người tiêu dùng và hiện vẫn đang được Toyota cải tiến liên tục, thể hiện tầm quan trọng của nó trong chiến lược phát triển lâu dài của hãng.
Động cơ 1TR-FE của Toyota Innova là động cơ xăng 2.0L, 4 xy lanh, cho công suất tối đa 134 mã lực tại 5.600 vòng/phút và mô men xoắn 182 Nm ở 4.000 vòng/phút So với Fortuner, Innova kém 24 mã lực nhưng nhẹ hơn 300 kg, mang lại cảm giác mạnh mẽ và mượt mà cho người lái Đặc biệt, động cơ này tối ưu hóa tiêu hao nhiên liệu, rất hiệu quả cho những chuyến đi đường trường, kết hợp với hộp số tự động 4 cấp, đảm bảo an toàn cho hành khách.
Hệ thống phun nhiên liệu cho động cơ đốt trong đã trải qua nhiều giai đoạn phát triển, bắt đầu với động cơ diesel do kỹ sư Rudolf Diesel giới thiệu vào năm 1892, hoạt động dựa trên nguyên lý tự cháy Cuối quá trình nén, nhiên liệu được phun vào buồng đốt qua vòi phun, tạo ra hòa khí với áp suất cao và tự bốc cháy Đến năm 1927, Robert Bosch đã phát triển bơm cao áp, ứng dụng cho động cơ diesel trong ô tô thương mại và ô tô khách từ năm 1936.
Động cơ diesel ngày càng trở nên phổ biến và hữu ích nhờ sự phát triển của khoa học kỹ thuật, mặc dù trước đây không được sử dụng rộng rãi như động cơ xăng do tiếng ồn và khí thải ô nhiễm Với giá xăng đang tăng cao, động cơ diesel trở thành lựa chọn kinh tế hơn, nhưng vẫn còn những hạn chế liên quan đến tiếng ồn và ô nhiễm môi trường.
Hệ thống nhiên liệu diesel đang được cải tiến liên tục nhằm giảm ô nhiễm và tiết kiệm nhiên liệu Các chuyên gia nghiên cứu động cơ diesel đã phát triển những giải pháp kỹ thuật tối ưu để khắc phục những nhược điểm hiện tại Việc giải quyết các vấn đề này là rất cần thiết để nâng cao hiệu suất và bảo vệ môi trường.
- Rút ngắn quá trình phun
- Biện pháp hồi lưu một bộ phận khí xả
Các chuyên gia đã phát triển các giải pháp hiệu quả để khắc phục những vấn đề liên quan đến hệ thống nhiên liệu diesel điều khiển điện tử bằng cách cải tiến một số bộ phận quan trọng.
- Bơm cao áp điều khiển điện tử
- Ống tích trữ nhiên nhiệu áp suất cao (ống Rail)
Năm 1986 Bosch đã đưa ra mắt động cơ diesel điều khiển điện tử được gọi là hệ thống nhiên liệu Common Rail
Hiện nay, hệ thống cung cấp nhiên liệu Common Rail đã hoàn thiện, cho phép phun đa điểm với các vòi phun độc lập, phân phối nhiên liệu áp suất cao theo yêu cầu So với các hệ thống diesel trước đó, Common Rail Diesel giảm tối đa tiếng ồn bằng cách điều chỉnh áp suất và thời điểm phun theo chế độ làm việc của động cơ Xu hướng tiết kiệm nhiên liệu hiện nay không chỉ giúp giảm chi phí mà còn giảm ô nhiễm môi trường Nhiên liệu được phun với áp suất rất cao, có thể lên tới 184 MPa nhờ bơm cao áp điều khiển điện tử, cùng với thời gian và tốc độ phun được cải thiện đáng kể, đạt khoảng 1,1 m/s.
Vào cuối thế kỷ 19, kỹ sư người Pháp Stévaan đã phát minh ra hệ thống phân phối nhiên liệu bằng máy nén khí Sau đó, một kỹ sư người Đức đã sáng chế ra phương pháp phun nhiên liệu vào buồng đốt, nhưng do hiệu quả thấp nên chưa được ứng dụng rộng rãi Đến năm 1887, hệ thống phun xăng mới được sản xuất và áp dụng phổ biến Sang thế kỷ 20, một kỹ sư người Đức đã áp dụng hệ thống phun xăng cho động cơ 4 kỳ, đánh dấu sự khởi đầu của thời đại động cơ phun xăng.
Hệ thống phun xăng đã dần thay thế động cơ sử dụng bộ chế hòa khí nhờ vào những ưu điểm vượt trội của nó Trong Thế chiến thứ 2, các xe quân sự được trang bị động cơ phun xăng đã mang lại khả năng kéo và vận chuyển khí tài quân sự hiệu quả Kỹ thuật này đã giúp quân đội Đức chiếm ưu thế trong cuộc chiến cho đến khi công nghệ này được phổ biến và các quốc gia khác, đặc biệt là Liên Xô, cũng sở hữu được công nghệ tiên tiến này.
Sau một thời gian gián đoạn, nghiên cứu phát triển động cơ phun xăng đã trở lại mạnh mẽ vào năm 1966 với một cải tiến lớn trong kỹ thuật điều khiển từ một nhà nghiên cứu người Đức Năm 1973, hệ thống phun xăng cơ khí K-Jetronic ra đời và được áp dụng vào sản xuất trên xe Mercedes Đến năm 1981, hệ thống này được cải tiến thành KE-Jetronic, và từ năm 1984, nó đã được sản xuất hàng loạt và trang bị cho các mẫu xe của Mercedes.
Trình tự phát triển hệ thống phun xăng điện tử trên ô tô
1.2.1 Trình tự phát triển hệ thống phun xăng điện tử (Động cơ xăng, 2020)
Sau những thành công của hệ thống K-Jetronic và KE-Jetronic trên ôtô, các nhược điểm như khó khăn trong bảo trì và chi phí sản xuất cao đã được nhận diện Để khắc phục những hạn chế này, các hệ thống L-Jetronic, Mono-jetronic và Motronic đã được phát triển.
Hệ thống nhiên liệu đầu tiên của động cơ xăng sử dụng bộ chế hòa khí, thường được gọi là bình xăng con trên xe máy Tuy nhiên, bộ chế hòa khí trên xe ô tô phức tạp hơn nhiều so với xe máy, do yêu cầu hoạt động của ô tô cao hơn đáng kể.
Hệ thống nhiên liệu của động cơ ô tô cần điều chỉnh lượng nhiên liệu phù hợp trong các tình huống khác nhau như khi tăng tốc, chạy ở chế độ toàn tải hoặc không tải, yêu cầu mạch nhiên liệu phải tương thích với từng chế độ tải.
Thấy được hững ưu điểm to lớn mà loại động cơ này mang lại, người
Mỹ đã học theo người Đức cho chế tạo K-Jetronic dùng trên các xe của hãng
GM và Chrysler đã áp dụng hệ thống phun xăng L-Jetronic, Mono-Jetronic và Motronic cho các mẫu xe Cadillac Đến năm 1984, Toyota là hãng xe Nhật Bản đầu tiên ứng dụng hệ thống phun xăng, đánh dấu sự khởi đầu của kỷ nguyên xe Nhật kéo dài đến hiện tại Sau đó, Nissan cũng đã chuyển sang sử dụng hệ thống L-Jetronic thay cho bộ chế hòa khí.
Sự phức tạp của bộ chế hòa khí trên ô tô xuất phát từ việc có quá nhiều mạch nhiên liệu, dẫn đến khó khăn trong việc sửa chữa Các mạch nhiên liệu chủ yếu phụ thuộc vào chi tiết cơ khí, mà những chi tiết này sẽ bị mài mòn theo thời gian, do đó cần bảo trì và bảo dưỡng thường xuyên Thêm vào đó, việc điều khiển mạch nhiên liệu bằng chi tiết cơ khí gây ra độ trễ và làm giảm độ chính xác trong việc định lượng nhiên liệu theo trạng thái vận hành của người lái Kết quả là, động cơ sử dụng bộ chế hòa khí thường tiêu tốn nhiên liệu nhiều hơn so với các hệ thống nhiên liệu hiện đại hơn.
Hiện nay, gần như 100% ô tô trên đường đã chuyển từ bộ chế hòa khí sang công nghệ phun xăng điện tử Hệ thống phun xăng này sử dụng kim phun điều khiển bằng điện, bao gồm hai loại chính: J-jetronic, xác định lượng nhiên liệu dựa trên lưu lượng khí nạp, và D-jetronic, xác định lượng nhiên liệu qua áp suất trong ống nạp Năm 1984, một công ty Nhật Bản đã mua bản quyền của BOSCH và áp dụng hệ thống J-jetronic và D-jetronic cho các mẫu xe của mình Nhờ những ưu điểm vượt trội, các hãng xe đã nhanh chóng thay thế bộ chế hòa khí bằng công nghệ phun xăng điện tử.
1.2.2 Phân loại hệ thống phun xăng điện tử
Dựa trên số điểm phun, hệ thống phun xăng được chia thành hai loại chính: phun xăng đơn điểm (SPI) và phun xăng đa điểm (MPI), cùng với hệ thống phun xăng hai điểm cải tiến Công nghệ phun xăng điện tử giúp tiết kiệm nhiên liệu bằng cách theo dõi liên tục các thông số vận hành thông qua cảm biến, từ đó định lượng chính xác lượng nhiên liệu cần thiết để hòa trộn với không khí Điều này không chỉ hạn chế lượng nhiên liệu thừa thải ra môi trường mà còn giảm phát thải đáng kể, đảm bảo tỷ lệ hòa khí gần đạt giá trị tối ưu 14.7, giúp khí thải đạt tiêu chuẩn kiểm định của Bộ Giao Thông Vận Tải Việt Nam.
Hệ thống phun xăng điện tử đã trải qua nhiều giai đoạn nâng cấp và phát triển, với nhiều dạng khác nhau Đầu tiên, các thông số đầu vào được đo bằng các cảm biến cơ khí, tuy cung cấp giá trị tương đối chính xác cho bộ điều khiển, nhưng thường gặp phải độ trễ và không dứt khoát Các hệ thống phun xăng điện tử như L-Jectronic và K-Jectronic của BOSCH thường được trang bị những cảm biến này.
Hình 2 Sơ đồ cấu tạo hệ thống phun xăng đơn điểm SPI trên động cơ ô tô (Dũ, 2018)
Hiện nay, các nhà sản xuất ô tô đã chuyển sang sử dụng cảm biến điện, mang lại tín hiệu tức thời và chính xác Các cảm biến này không yêu cầu bảo trì và dễ dàng thay thế khi hỏng hóc, với chi phí không quá cao, ngoại trừ một số hãng xe sang.
Và các hệ thống phun xăng điện tử ta gọi chung là hệ thống phun xăng điện tử EFI
Hình 3 Cảm biến lưu lượng khí nạp
Hệ thống phun xăng điện tử được phân loại dựa trên cách bố trí vòi phun và vị trí của chúng Một trong những loại đầu tiên là hệ thống phun xăng đơn điểm (SPI - Single Point Injection), trong đó chỉ có một vòi phun được lắp đặt sau cảm biến lưu lượng khí nạp Vòi phun này có nhiệm vụ phun nhiên liệu vào đường ống nạp, giúp hòa trộn nhiên liệu với không khí để tạo thành hỗn hợp hòa khí.
Hệ thống phun xăng SPI nổi bật với thiết kế siêu đơn giản, loại bỏ hầu hết các chi tiết của bộ chế hòa khí Tuy nhiên, hệ thống này cũng gặp phải một số vấn đề, đặc biệt là hiện tượng nhiên liệu hòa trộn không đồng đều do chỉ phun một lần với lượng nhiên liệu tương đối lớn.
Để tối ưu hóa hiệu suất động cơ, việc phun xăng tại nhiều điểm trong đường ống nạp là rất quan trọng Tùy thuộc vào vị trí lắp đặt các vòi phun, chúng ta có thể thiết lập các hệ thống phun xăng điện tử khác nhau.
Hệ thống phun xăng MPI (Multi Point Injection) cải tiến đáng kể so với hệ thống phun xăng SPI, giúp hòa trộn nhiên liệu tốt hơn Điều này không chỉ nâng cao hiệu quả quá trình cháy mà còn cải thiện chất lượng khí thải và tăng hiệu suất sử dụng nhiên liệu.
Công nghệ phun xăng điện tử vượt trội hơn bộ chế hòa khí trên ô tô nhờ khả năng giảm phát thải đáng kể Bằng cách điều chỉnh tỷ lệ hòa khí gần đạt giá trị tối ưu 14.7, công nghệ này không chỉ cải thiện chất lượng khí thải mà còn đáp ứng các tiêu chuẩn kiểm định của Bộ Giao Thông Vận Tải Việt Nam.
Hệ thống phun xăng điện tử đã trải qua nhiều giai đoạn nâng cấp và phát triển với nhiều dạng khác nhau Đầu tiên, các thông số đầu vào được đo bằng cảm biến cơ khí, tuy cung cấp giá trị tương đối phù hợp cho bộ điều khiển, nhưng thường không chính xác và có độ trễ nhất định Các hệ thống phun xăng điện tử như L-Jectronic và K-Jectronic của BOSCH thường được trang bị các cảm biến này để cải thiện hiệu suất hoạt động.
Hệ thống phun xăng điện tử đa điểm chia là 2 loại chính:
Cấu tạo và nguyên lý làm việc cơ bản hệ thống phun xăng điện tử
1.3.1 Hệ thống phun xăng đơn điểm (Single Point Injection – SPI)
Hình 6 Sơ đồ cấu tạo hệ thống phun xăng đơn điểm SPI (Dũ, 2018)
SPI là hệ thống phun xăng đơn điểm sử dụng một vòi phun trung tâm thay thế cho bộ chế hòa khí, được lắp đặt ngay trước bướm ga để phun hỗn hợp khí vào đường nạp Với cấu tạo đơn giản và chi phí chế tạo thấp, SPI thường được sử dụng trên các dòng xe nhỏ, mặc dù một số nhược điểm đã được cải thiện nhờ vào hệ thống phun đa điểm.
1.3.2 Hệ thống phun xăng đa điểm (Multi Point Injection – MPI)
Hệ thống phun xăng đa điểm (MPI) trang bị cho mỗi xi-lanh một vòi phun xăng điện tử riêng, được đặt ngay trước xupap nạp Thời điểm và thời gian phun xăng được điều khiển chính xác bởi ECU, giúp tối ưu hóa hiệu suất động cơ.
Các hệ thống phun xăng mới chỉ là những cải tiến của hệ thống phun xăng điện tử EFI trên ô tô, không phải là hệ thống hoàn toàn khác Chẳng hạn, hệ thống phun xăng điện tử đơn điểm (SPI) có lượng phun ban đầu quá nhiều, dẫn đến hòa trộn không đều Để khắc phục vấn đề này, người ta đã phát triển hệ thống phun xăng 2 điểm (BPI), với việc phun được thực hiện trước ống nạp và sau xupap.
Hình 7 Sơ đồ cấu tạo hệ thống phun xăng đa điểm MPI (Dũ, 2018)
Khi phát hiện rằng việc phun tại hai điểm không đảm bảo lượng hòa khí hòa trộn tốt, chúng ta đã tiến hành phun nhiên liệu riêng biệt cho các máy trên động cơ, dẫn đến việc áp dụng hệ thống phun xăng điện tử MPI Hệ thống này giúp giới hạn lượng phun và tận dụng sự trợ giúp tạo xoáy lốc của đường ống nạp, từ đó cải thiện sự hòa trộn của nhiên liệu, đạt gần đến hòa khí lý tưởng với hệ số dư lượng không khí dao động từ 0.9 đến 1.1.
Hình 8 Các trạng thái vận hành trên động cơ phun xăng điện tử EFI ô tô
Các cảm biến có nhiệm vụ gửi các thông số đầu vào cho ECU tính toán
Từ đó mà ECU xác định được thời điểm và thời gian phun chính xác
Dưới đây là sơ đồ khối mô tả hệ thống phun xăng điện tử trên ô tô:
Hình 9 Sơ đồ khối về hệ thống điều khiển điện tử ECU (Dũ, 2018)
Hệ thống phun xăng điện tử trên động cơ 1TR-FE được chia thành ba bộ phận chính:
Các cảm biến trong động cơ đóng vai trò quan trọng trong việc nhận diện các hoạt động khác nhau và truyền tín hiệu đến ECU (Electronic Control Unit) Những cảm biến này bao gồm cảm biến lưu lượng khí nạp, cảm biến vị trí trục khuỷu, cảm biến vị trí trục cam, cảm biến vị trí bướm ga, cảm biến nhiệt độ nước làm mát và cảm biến kích nổ, giúp tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của động cơ.
• ECU: Tiếp nhận xử lý và tính toán các thông số đầu vào từ cảm biến sau đó gửi tín hiệu điều khiển đến các bộ phận chấp hành
• Các cơ cấu chấp hành: Vận hành dựa trên các tín hiệu điều khiển nhận được từ ECU.
CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các bộ phận chính
Bơm nhiên liệu trên động cơ 1TR-FE là bơm cánh gạt được lắp đặt trong thùng xăng, mang lại ưu điểm về độ êm ái với tiếng ồn và rung động thấp hơn so với bơm trên đường ống Các bộ phận chính của bơm bao gồm mô tơ điện, hệ thống bơm nhiên liệu, van một chiều, van an toàn và bộ lọc.
Hình 10 Kết cấu của bơm xăng điện
Rôto động cơ quay kéo theo cánh bơm quay, tạo ra độ chân không tại cửa vào để hút nhiên liệu và áp suất tại cửa ra để đẩy nhiên liệu đi Khi áp suất vượt quá 6 kG/cm2, van an toàn sẽ mở để bảo vệ hệ thống Khi động cơ ngừng hoạt động, van một chiều ngăn không cho nhiên liệu trở ngược lại, kết hợp với bộ ổn định áp suất giúp duy trì áp suất dư trong đường ống nhiên liệu Điều này cho phép tái khởi động động cơ nhanh chóng, dễ dàng và tiết kiệm nhiên liệu hơn.
Bơm nhiên liệu chỉ hoạt động khi động cơ đang hoạt động, giúp ngăn chặn việc bơm nhiên liệu vào động cơ khi khóa điện ở chế độ ON nhưng động cơ chưa khởi động Hiện nay, có nhiều phương pháp điều khiển bơm nhiên liệu khác nhau.
Khi động cơ đang quay khởi động:
Dòng điện từ cực ST2 của khóa điện đi đến cuộn dây máy khởi động (ST) và tiếp tục từ cực STA của ECU (tín hiệu STA) Khi tín hiệu STA kết hợp với tín hiệu NE được gửi đến ECU, transistor công suất sẽ được kích hoạt.
ON, dòng điện chạy đến cuộn dây mở mạch (C/OPN), rơle mở mạch bật lên, nguồn điện cấp đến bơm nhiên liệu và bơm hoạt động
Hình 11 Sơ đồ mạch điều khiển bơm nhiên liệu
Khi động cơ đã khởi động:
Sau khi động cơ khởi động, khóa điện chuyển về vị trí ON (cực IG2) từ vị trí Start (cực ST) Trong khi tín hiệu NE được phát ra và động cơ đang nổ máy, ECU duy trì trạng thái ON, giúp rơle mở mạch ON bơm nhiên liệu hoạt động liên tục.
Khi động cơ ngừng hoạt động, tín hiệu NE gửi đến ECU động cơ sẽ bị ngắt, dẫn đến việc tắt transistor Hệ quả là dòng điện cung cấp cho cuộn dây của rơle mở mạch bị cắt, khiến cho rơle mở mạch tắt và dừng hoạt động của bơm nhiên liệu.
Bộ lọc nhiên liệu đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn chặn bụi bẩn xâm nhập vào mạch xăng, bảo vệ các chi tiết hệ thống nhiên liệu, đặc biệt là vòi phun khỏi các tạp chất có hại trong xăng Vị trí lắp đặt của bộ lọc này thường ở phía có áp suất cao của bơm nhiên liệu Một trong những loại lọc phổ biến là lọc thấm kiểu dùng giấy, với ưu điểm giá thành rẻ và khả năng lọc sạch cao Tuy nhiên, tuổi thọ của loại lọc này tương đối thấp, thường cần thay thế sau khoảng 45.000 km.
Hình 12 Kết cấu bộ lọc nhiên liệu
Phần tử lọc gồm một lõi lọc giấy, có độ rỗng 8-10 um và một thảm lọc
Lọc xăng trên xe Toyota cần được thay thế định kỳ, với thời gian thay thế phụ thuộc vào điều kiện sử dụng Đối với xe Toyota, khuyến cáo nên thay lọc xăng sau mỗi 40.000 km để đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu.
2.1.3 Bộ giảm rung động Áp suất nhiên liệu được duy trì tại 2,55 hoặc 2,9 kg/cm2 tùy theo độ chân không đường nạp bằng bộ ổn định áp suất Tuy nhiên vẫn có sự dao động nhỏ trong áp suất đường ống do phun nhiên liệu Bộ giảm rung động có tác dụng hấp thụ các dao động này bằng một lớp màng
2.1.4 Bộ ổn định áp suất
Bộ điều chỉnh áp suất được bắt ở cuối ống phân phối Nhiệm vụ là duy trì sự ổn định độ chênh áp giữa mạch xăng và đường ống nạp
Bộ điều chỉnh áp suất nhiên liệu điều chỉnh lượng xăng cấp đến vòi phun dựa trên áp suất đường ống nạp, với áp suất luôn duy trì ở mức 2,9 kg/cm² Lượng xăng cung cấp phụ thuộc vào thời gian mở kim phun Khi áp suất vượt quá giới hạn quy định, van sẽ tự động mở, cho phép một phần xăng trở về bình chứa để giảm áp suất về mức an toàn.
2.1.5 Vòi phun xăng điện tử Đông cơ 1TR-FE sử dụng vòi phun loại điện trở cao (11-12 ôm), trên thân vòi phun có đệm cao su cách nhiệt và giảm rung cho vòi phun Vòi phun được điều khiển đóng mở bằng điện từ theo thời gian để xác định lượng phun và thời điểm phun nhiên liệu phù hợp Vòi phun được lắp chặt vào ống phân phối xăng
Vòi phun hoạt động dựa trên cấu trúc và nguyên lý nhất định Khi không có dòng điện, lò xo giữ kim phun ở vị trí đóng kín Khi cuộn dây nhận tín hiệu từ ECU, lõi từ sẽ được hút lên, làm giảm sức căng của lò xo và mở kim phun Thời gian đóng mở của vòi phun sẽ quyết định lượng nhiên liệu phun ra, vì độ mở của kim phun là không đổi trong suốt thời gian nhận tín hiệu từ ECU.
Hình 13 Kết cấu vòi phun nhiên liệu
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
Mạch điện điều khiển vòi phun:
Hiện nay, có hai loại vòi phun: loại điện trở thấp (1,5-3 ôm) và loại điện trở cao (12-13,8 ôm), nhưng mạch điện của chúng cơ bản giống nhau Điện áp từ ắc quy được cung cấp qua khóa điện đến các vòi phun, được mắc song song Động cơ 1TR-FE với kiểu phun độc lập có một transistor điều khiển riêng cho mỗi vòi phun.
Hình 14 Sơ đồ mạch điện điều khiển vòi phun động cơ 1TR-FE
Cảm biến trong hệ thống phun xăng điện tử
Trong hệ thống phun xăng điện tử EFI trên động cơ 1TR-FE được trang bị các cảm biến quan trọng:
2.2.1 Cảm biến lưu lượng khí nạp
Hình 15 Cấu tạo các loại cảm biến lưu lượng khí nạp (Dũ, 2018)
Động cơ 1TR-FE trên xe Toyota Innova hoạt động dựa vào cảm biến lưu lượng khí nạp loại dây sấy Khi động cơ hoạt động, dòng điện chạy qua dây sấy làm nó nóng lên, và không khí được hút vào động cơ sẽ đi qua đoạn dây sấy này, làm nguội tương ứng với khối lượng không khí nạp ECU động cơ điều chỉnh dòng điện để giữ nhiệt độ cuộn dây không đổi; dòng điện càng cao thì lượng không khí nạp càng lớn Tín hiệu điện từ dòng điện được chuyển đổi để ECU tính toán lưu lượng khí nạp vào động cơ.
2.2.2 Cảm biến nhiệt độ khí nạp
Cảm biến lưu lượng khí nạp được lắp đặt bên trong để xác định nhiệt độ của khí nạp Bên trong cảm biến có một điện trở nhiệt, có khả năng thay đổi điện trở theo nhiệt độ môi trường Thông tin về sự thay đổi điện trở sẽ được gửi đến ECU thông qua sự biến đổi của điện áp.
Hình 16 Kết cấu cảm biến nhiệt độ khí nạp
1: Điện trở nhiệt; 2: Dây sấy
Mạch điện cảm biến đo nhiệt độ khí nạp:
Hình 17 Sơ đồ điện cảm biến nhiệt độ khí nạp
1: Khối cảm biến; 2: Điện trở nhiệt; 3: ECU; 4: Điện trở giới hạn dòng
2.2.3 Cảm biến vị trí bướm ga
Cảm biến vị trí bướm ga chuyển đổi sự thay đổi mật độ đường sức từ trường thành tín hiệu điện Loại cảm biến này sử dụng các mạch IC Hall được cấu tạo từ các phần tử Hall và nam châm xung quanh chúng Nam châm được lắp trên trục bướm ga và quay cùng với trục này.
Hình 18 Cấu tạo các loại cảm biến bướm ga (Dũ, 2018)
Cảm biến vị trí bướm ga chuyển đổi sự thay đổi mật độ đường sức từ trường thành tín hiệu điện Loại cảm biến này sử dụng các mạch IC Hall kết hợp với các phần tử Hall và nam châm được lắp trên trục bướm ga, giúp chúng quay cùng trục bướm ga.
Khi bướm ga mở, các nam châm quay đồng thời và thay đổi vị trí IC Hall phát hiện sự thay đổi từ thông do vị trí nam châm thay đổi, tạo ra điện áp từ hiệu ứng Hall tại các cực VTA và VTA2 Tín hiệu này được truyền đến ECU động cơ như tín hiệu mở bướm ga.
Cảm biến vị trí bướm ga phát ra hai tín hiệu VTA và VTA2, trong đó VTA dùng để phát hiện góc mở bướm ga, còn VTA2 giúp phát hiện hư hỏng của VTA Điện áp cấp cho VTA và VTA2 dao động từ 0-5V, tương ứng với góc mở bướm ga ECU thực hiện các phép kiểm tra để đảm bảo hoạt động chính xác của cảm biến vị trí bướm ga và VTA.
ECU đánh giá góc mở bướm ga dựa trên tín hiệu từ các cực VTA và VTA2, sau đó điều khiển môtơ bướm ga để đảm bảo góc mở bướm ga phù hợp với yêu cầu của người lái.
2.2.4 Cảm biến vị trí trục khuỷu và trục cam
Hình 19 Cảm biến vị trí trục khuỷu và cảm biến vị trí trục cam (Dũ,
Cảm biến vị trí trục khuỷu được lắp đặt gần puly trục khuỷu và có 36 răng, thiếu 2 răng để tạo ra tín hiệu cho việc xác định 100 độ của góc quay trục khuỷu và góc đánh lửa sớm của động cơ Khi bánh đà quay, nó kéo theo đĩa tạo tín hiệu quay, dẫn đến sự thay đổi các đường sức từ quanh cuộn dây, từ đó tạo ra tín hiệu cần thiết.
ECU nhận tín hiệu từ NE để xác định điểm chết trên và điểm chết dưới của piston, từ đó tính toán thời gian đóng mở kim phun Tại vị trí đối diện, với khe hở nhỏ, từ trường mạnh tạo ra nhiều đường sức từ cắt qua cuộn dây, sinh ra dòng điện xoay chiều Dòng điện này phụ thuộc vào vị trí của răng, và ECU đọc tín hiệu điện thế sinh ra để nhận biết vị trí trục khuỷu và tốc độ động cơ.
Tín hiệu NE có khả năng nhận diện tốc độ động cơ và góc quay trục khuỷu tại vị trí răng thiếu của đĩa tạo tín hiệu, tuy nhiên, nó không thể xác định điểm chết trên của kỳ nén hoặc kỳ thải.
Mạch điện cảm biến vị trí trục khuỷu:
Hình 20 Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí trục khuỷu
1: Rôto tín hiệu ; 2: Cuộn dây cảm biến vị trí trục cam Mạch điện cảm biến vị trí trục cam:
Hình 21 Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí trục cam
1: Rôto tín hiệu ; 2: Cuộn dây cảm biến vị trí trục cam 2.2.5 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát
Khi động cơ hoạt động, cảm biến nhiệt độ nước làm mát theo dõi và báo cho ECU tình hình nhiệt độ Nếu nhiệt độ nước làm mát thấp, ECU sẽ ra lệnh phun thêm xăng khi động cơ nguội Đồng thời, ECU cũng điều chỉnh điểm đánh lửa phù hợp với nhiệt độ động cơ.
Hình 22 Cấu tạo về cảm biến nhiệt độ nước làm mát (Dũ, 2018)
Khi ECU phát hiện nhiệt độ nước làm mát dưới -40°C hoặc vượt quá 140°C, nó sẽ báo lỗi và chuyển sang chế độ dự phòng với nhiệt độ quy định là 80°C.
Mạch điện cảm biến nhiệt độ nước làm mát:
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát và điện trở R được kết nối theo kiểu mắc nối tiếp Khi nhiệt độ nước làm mát thay đổi, giá trị điện trở của cảm biến cũng sẽ thay đổi, dẫn đến sự thay đổi điện áp tại cực THW.
Dựa trên tín hiệu này ECU tăng lượng phun nhiên liệu nhằm nâng cao khả năng ổn định khi động cơ nguội
Hình 23 Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ nước làm mát
1: Cảm biến; 2: Điện trở nhiệt; 3: Khối điều khiển;4: Khối điện trở giới hạn dòng
Kết cấu và nguyên lý hoạt động:
Cảm biến kích nổ trong động cơ 1TR-FE là loại phẳng không cộng hưởng, được thiết kế để phát hiện rung động trong khoảng tần số từ 6-15kHz Bên trong cảm biến có một điện trở để phát hiện tình trạng hở mạch.
Cảm biến kích nổ được lắp đặt trên thân máy, có nhiệm vụ truyền tín hiệu KNK đến ECU động cơ khi phát hiện hiện tượng kích nổ Nhận được tín hiệu này, ECU động cơ sẽ điều chỉnh thời điểm đánh lửa, làm chậm lại để giảm thiểu tình trạng kích nổ.
Nguyên lý làm việc chung
ECU (Bộ điều khiển – Electronic Control Unit) là bộ xử lý trung tâm, có nhiệm vụ tiếp nhận và xử lý thông tin theo chương trình đã được cài đặt sẵn Hệ thống ECU được thiết lập với các thông số chuẩn như lưu lượng khí nạp, vị trí bướm ga, số vòng quay động cơ và thành phần oxy trong khí thải, giúp ECU quản lý, tính toán và điều chỉnh lượng nhiên liệu phun vào xilanh một cách hiệu quả.
ECU đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát tốc độ không tải của xe, đảm bảo tốc độ cầm chừng ổn định Bộ phận này không chỉ điều khiển tốc độ không tải mà còn quản lý các chức năng điều khiển hành trình, hoạt động như trung tâm điều khiển toàn diện của xe.
Hệ thống phun xăng điện tử trên các dòng xe cũ mang lại hiệu quả tiết kiệm nhiên liệu, đặc biệt trong những vòng tua đầu tiên khi khởi động ECU điều khiển chính xác quá trình đánh lửa và cung cấp lượng nhiên liệu phù hợp cho buồng đốt, đồng thời điều chỉnh tỷ lệ không khí/nhiên liệu Việc sử dụng kim phun giúp cung cấp trực tiếp nhiên liệu vào xylanh, với bộ phận điều khiển xác định lượng nhiên liệu cần thiết cho mỗi chu trình hoạt động.
ECU kiểm soát thời điểm đánh lửa để cung cấp nhiên liệu chính xác, điều chỉnh thời gian ăn khớp với các tia lửa Khi đánh lửa xảy ra sớm hoặc muộn, ECU sẽ nhận biết và điều chỉnh thời gian tia lửa cho phù hợp Ngoài ra, bộ điều khiển cũng theo dõi lượng nhiên liệu dư thông qua hệ thống cảm biến và tự động điều chỉnh hiệu suất nhiên liệu để đạt hiệu quả tối ưu.
Hình 30 Sơ đồ bố trí chung hệ thống phun xăng điện tử EFI trên động cơ
Màng lọc không khí đóng vai trò quan trọng trong việc lọc bụi bẩn, trong khi cảm biến lưu lượng khí nạp giúp điều chỉnh lượng không khí vào động cơ Cảm biến vị trí bướm ga và cảm biến vị trí bàn đạp ga cùng hoạt động để tối ưu hóa hiệu suất vận hành Đường ống nạp và kim phun đảm bảo cung cấp nhiên liệu chính xác cho quá trình đốt cháy Bugi là bộ phận quan trọng trong việc đánh lửa, trong khi cảm biến kích nổ theo dõi tình trạng hoạt động của động cơ Cảm biến nước làm mát và cảm biến khí xả giữ cho động cơ hoạt động trong điều kiện an toàn và hiệu quả Cuối cùng, cảm biến vị trí trục khuỷu và bộ ổn định áp suất phối hợp với ECU động cơ để quản lý và điều chỉnh mọi thông số kỹ thuật, đảm bảo hiệu suất tối ưu cho xe.
Bộ phận cảm biến theo dõi hoạt động của động cơ và truyền thông tin đến bộ điều khiển Dựa trên thông tin này, bộ điều khiển điều chỉnh thời gian cung cấp nhiên liệu vào buồng đốt, nhằm tối ưu hóa việc sử dụng nhiên liệu.
CHUẨN ĐOÁN VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHUN XĂNG
Nhận định chung
Phun xăng điện tử là một phương tiện tuyệt vời để cung cấp nhiên liệu cho động cơ, giúp cải thiện hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu Với hệ thống multiport, mỗi xi-lanh nhận được liều lượng nhiên liệu riêng, cho phép điều chỉnh tỷ lệ không khí/nhiên liệu nhanh chóng để phù hợp với sự thay đổi của tải động cơ Điều này cũng góp phần cải thiện khởi động lạnh, giảm lượng khí thải và tăng cường khả năng tiết kiệm nhiên liệu Tuy nhiên, đôi khi hệ thống phun xăng điện tử có thể gặp phải một số vấn đề.
Các sự cố liên quan đến cảm biến trong bộ ECU có thể được kiểm tra bằng bộ giải mã để đọc lỗi Nếu lỗi xuất phát từ phần mềm, thiết bị này có khả năng xóa lỗi khỏi bộ nhớ của ECU Tuy nhiên, đối với lỗi phần cứng, cần phải thực hiện sửa chữa Sử dụng máy đọc lỗi giúp xác định chính xác thiết bị hỏng hóc, từ đó đưa ra phương án khắc phục hiệu quả, khác với việc tìm kiếm lỗi trên xe sử dụng chế hòa khí.
Vấn đề phun nhiên liệu có thể gây ra nhiều triệu chứng như khởi động khó khăn, chết máy, và hiệu suất kém Một trong những nguyên nhân chính là kim phun bẩn, làm giảm lượng nhiên liệu được phun vào động cơ, dẫn đến hỗn hợp nhiên liệu loãng hơn bình thường Hệ quả là động cơ có thể gặp hiện tượng sai lầm trong tinh gọn, do dự, và tăng lượng khí thải hydrocacbon (HC).
EFI là một phần quan trọng trong vòng điều khiển phản hồi của hệ thống truyền lực, do đó, các vấn đề với cảm biến nước làm mát hoặc cảm biến oxy có thể ảnh hưởng đến việc cung cấp nhiên liệu Khi cảm biến nước làm mát luôn báo lạnh, động cơ không thể vào vòng kín, dẫn đến hỗn hợp nhiên liệu quá nhiều và hiệu suất tiết kiệm nhiên liệu kém Tương tự, cảm biến oxy hỏng cũng có thể gây ra tình trạng này, trong khi cảm biến O2 có thể bị ô nhiễm hoặc hoạt động chậm, ảnh hưởng đến hiệu suất động cơ.
PCM (Powertrain Control Module - hộp điều khiển hệ thống truyền động) là một phần quan trọng của ECU, chịu trách nhiệm điều chỉnh hỗn hợp nhiên liệu dựa trên các tín hiệu từ cảm biến vị trí bướm ga, cảm biến lưu lượng khí và cảm biến nhiệt độ khí nạp Hệ thống phun nhiên liệu tuần tự thường sử dụng tín hiệu từ cảm biến vị trí trục cam hoặc trục khuỷu để kích hoạt và đồng bộ các xung kim phun Bất kỳ sự cố nào ở các mạch cảm biến này đều có thể ảnh hưởng đến quá trình cung cấp nhiên liệu.
Hệ thống nhiên liệu bao gồm nhiều thành phần quan trọng như bơm nhiên liệu, rơ le bơm, bộ lọc nhiên liệu, đường dẫn nhiên liệu, bộ điều chỉnh áp suất và kim phun Bất kỳ sự cố nào xảy ra với các thành phần này đều có thể cản trở việc cung cấp nhiên liệu đến động cơ hoặc ảnh hưởng đến áp suất cần thiết để vận hành hiệu quả.
Hình 31 Bộ điều áp bị rò rỉ có thể gây ra hiện tượng không khởi động được
Hệ thống cung cấp nhiên liệu có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, và thách thức lớn nhất là xác định nguyên nhân gây ra vấn đề một cách nhanh chóng và hiệu quả Để tiết kiệm thời gian và nguồn lực, chúng ta sẽ tập trung vào các thành phần chính của hệ thống nhiên liệu thay vì khám phá mọi khả năng.
Bảo dưỡng và sửa chữa
Bầu lọc không khí đóng vai trò quan trọng trong hệ thống nạp của động cơ, giúp ngăn chặn bụi bẩn và các hạt có trong không khí xâm nhập vào đường nạp, từ đó bảo vệ động cơ khỏi hư hại.
Hình 32 Bầu lọc không khí (Như, 2013)
1-Phần tử lọc 2-Vỏ lọc không khí
Vị trí: Lọc gó thường được lắp trên đường ống nạp của động cơ
Hình 33 Vị trí lắp lọc không khí trên động cơ (Như, 2013)
1 Lọc không khí, 2 Cổ họng gió, 3 Đường ống nạp a) Hiện tượng sai hỏng của bầu lọc không khí
- Động cơ bị mất công suất
- Tiêu hao nhiên liệu hơn bình thường
- Khí thải của động cơ không đảm bảo tiêu chuẩn
- Động cơ làm việc không ổn định b) Nguyên nhân sai hỏng của bầu lọc không khí
- Do không thường xuyên chăm sóc bảo dưỡng bộ lọc không khí
- Do không thay lọc không khí đúng quy định của nhà sản xuất
- Do động cơ hay chiếc xe của bạn làm việc trong khu vực có nhiều bụi bẩn trong không khí
- Do lọc bộ lọc không khí bị ngấm nước dẫn đến hư hỏng
Nếu bộ lọc không khí có màu đen, điều này cho thấy bụi bẩn đã làm hạn chế sự di chuyển của không khí, cần bảo dưỡng hoặc thay thế bộ lọc Đối với xe Toyota Innova, thời gian thay thế bộ lọc không khí là sau 40.000 km và 80.000 km Quy trình kiểm tra và bảo dưỡng lọc không khí rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất hoạt động của xe.
+ Mở nắp bộ lọc gió
+ Tháo phần tử lọc gió ra khỏi bộ lọc gió
Kiểm tra tình trạng của phần tử lọc để xác định có bị bẩn hoặc hư hỏng hay không Nếu phát hiện bụi bẩn, có thể sử dụng khí nén để thổi ngược từ phía sạch nhằm làm sạch phần tử lọc Trong trường hợp phần tử lọc quá bẩn hoặc hư hỏng, cần thay thế bằng một phần tử lọc mới để đảm bảo hiệu suất hoạt động.
+ Lắp vào theo thứ tự ngược lại khi tháo ra
3.2.2 Bầu lọc xăng a) Hiện tượng sai hỏng
- Động cơ khó khởi động, công suất động cơ giảm, hoặc chết máy khi hoạt động ở tốc độ cao, khó lên dốc b) Nguyên nhân hư hỏng
- Do trong hệ thống có nhiều cặn bẩn
- Do lọc nhiên liệu không được thay thế đúng thời gian uy định
- Do trong thùng nhiên liệu có nhiều cặn bẩn
Lọc nhiên liệu đóng vai trò quan trọng trong việc loại bỏ tạp chất có trong nhiên liệu, giúp bảo vệ động cơ khỏi hư hỏng nghiêm trọng, chẳng hạn như hỏng vòi phun nhiên liệu Để bảo dưỡng và thay thế lọc xăng, cần tiến hành xả áp trong hệ thống nhiên liệu, và quy trình thực hiện sẽ khác nhau tùy thuộc vào từng loại xe.
- Tắt khóa điện ở vị trí OFF
- Ngắt cáp âm ra khỏi ắc quy (chú ý từng xe khi thoa cáp âm ắc quy)
- Rút cầu chì bơm xăng hay rơ le điều khiển bơm xăng, hoặc giắc điện đến bơm xăng
- Nối lại cáp âm ắc quy
Khởi động động cơ cho đến khi chế máy, sau đó khởi động lại để đảm bảo rằng động cơ không thể nổ do không còn xăng trong hệ thống.
- Tháo ống nhiên liệu phía đường ra
Tháo ống ra khỏi kẹp
Hãy kẹp và kéo cút nối của ống nhiên liệu để ngắt nó ra khỏi ống phía trên của bộ lọc nhiên liệu
Kiểm tra cặn bẩn hoặc bùn trên ống nhiên liệu và khu vực xung quanh cút nối ống nhiên liệu Nếu cần, hãy lau sạch để đảm bảo hiệu suất Bụi bẩn có thể ảnh hưởng đến khả năng làm kín của gioăng chữ O, gây rò rỉ tại cút nối và ống trên bộ lọc nhiên liệu.
- Không được dùng dụng cụ để cút nối và ống phía trên
- Không được bẻ cong hoặc làm xoắn ống
- Hãy giữ cho vật thể lạ khỏi bám cút nối và ống
- Hãy bọc cút nối bằng túi ni lông để tránh làm hỏng hoặc bám bẩn
- Nếu cút nối và ống phía trên không kẹt vào nhau, kẹp cút nối và vặn nó cẩn thận để ngắt nó
1) Tháo ống nhiên liệu đến
Để tháo đệm ống nhiên liệu, trước tiên nhả các vấu hãm bằng cách nhấc nắp của cút nối Sau đó, kẹp và kéo cút nối của ống nhiên liệu chính để ngắt kết nối với ống dưới của bộ lọc nhiên liệu, tương tự như thao tác tháo ống nhiên liệu phía trên.
2) Tháo bộ lọc nhiên liệu
Tháo 3 đai ốc và bộ lọc nhiên liệu Sau khi tháo lọc nhiên liệu ra sẽ tiến hành thay lọc nhiên liệu mới vào
3) Lắp lọc nhiên liệu mới sau đó lắp ống nhiên liệu
3.2.3 Bơm xăng a) Các hiện tượng và nguyên nhân gây hư hỏng của bơm xăng điện
- Động cơ quay bình thường nhưng khó khởi động
- Xảy ra hiện tượng cháy không hoàn toàn ngắt quãng (khởi động nhưng động cơ không nổ được)
- Tốc độ động cơ thấp động cơ chạy không tải kém)
- Động cơ chạy không tải không ổn định (không êm)
- Ì động cơ, tăng tốc kém (khả năng tải kém)
- Động cơ chết máy sau khi khởi động một thời gian ngắn
Các hiện tượng liên quan đến động cơ có thể xuất phát từ việc hỏng hệ thống điều khiển, bơm xăng hoặc mạch điện điều khiển bơm xăng Để đảm bảo hiệu suất hoạt động, quy trình kiểm tra và bảo dưỡng bơm xăng điện là rất cần thiết (Nguyễn Tuấn Nghĩa (chủ biên), Lê Văn Anh, Phạm Minh Hiếu, 2017)
- Trước khi kiểm tra sửa chữa hệ thống nhiên liệu, hãy ngắt cáp âm ra khỏi ắc quy
- Không được hút thuốc hay làm việc gần lửa khi sửa chữa hệ thống nhiên liệu
- Không để xăng tiếp xúc với các chi tiết bằng cao su hoặc bằng da
- Thực hiện các quy trình sau để ngăn cho xăng không phun ra trước khi tháo bất cứ bộ phận nào của hệ thống nhiên liệu
Áp suất trong hệ thống nhiên liệu có thể vẫn tồn tại ngay cả sau khi thực hiện các quy trình Khi ngắt ống nhiên liệu, hãy sử dụng giẻ để bịt kín ống, nhằm ngăn chặn xăng phun ra ngoài.
1) Kiểm tra hoạt động chủa bơm xăng
- Bật khóa điện về vị trí ON (không được khởi động động cơ)
- Dùng dây nối chuyển dụng nối các cực FP và +B của giác kiểm tra
- Kiểm tra xem có áp suất trên đường ống hút không (bằng cách nắn ống) Thảo dãy nổi chuyên dụng ra khỏi giấc kiểm tra
Chú ý Nếu không có áp suất trên đường ống, phải kiểm tra các phần sau: + Dây chì nối
2) Kiểm tra áp suất bơm xăng Áp suất bơm xăng quyết định đến chất lượng làm việc của động cơ, nếu áp suất bơm xăng nhỏ hơn thiết kế thì những hiện tượng như với hư hỏng bơm xăng sẽ xuất hiện Vì vậy chúng ta cần phải kiểm tra được áp suất bơm xăng trong quá trình sửa chữa Áp suất bơm trên INNOVA đời 2017 là 281- 287 kPa (2.87- 2.93 kgf/cm 2 , 40.8- 41.7 psi)
- Lắp bộ đồng hồ đo nhiên liệu vào giữa ống cấp nhiên liệu và giàn phân phối
Hình 34 Kết nối ống cấp nhiên liệu với đồng hồ đo áp suất (Như, 2013)
- Kiểm tra xem điện áp có đủ 12V không
- Tháo đầu âm của ắc quy ra
- Đặt một bình chứa thích hợp hoặc một miếng giẻ để hứng dưới ống cấp xăng cho vòi phun khởi động lạnh
- Nới lỏng dẫn bulông giắc co với hai vòng đệm ra khỏi ống cấp xăng
- Xả xăng ra khỏi ống cấp xăng
- Lập đồng hồ áp suất vào ống cấp xăng cùng với hai vòng đệm
- Lau sạch xăng bị rơi rốt
- Lắp lại đầu cáp âm của ắc quy
- Dùng dậy nổi chuyên dùng nổi các cực FP và +B của giác kiểm tra,
- Bật khóa điện về vị trí ON
- Đo áp suất xăng (áp suất nằm trong khoảng từ 2,7 - 3,1 kG/cm’) Nếu áp suất thấp hơn quy định, phải kiểm tra các phần sau:
+ Ông dẫn và đầu nổi
+ Van điều chỉnh áp suất xăng
- Tháo dãy nổi ra khỏi giắc điện kiểm tra
- Tháo ống chân không khỏi van điều chỉnh áp suất xăng và bịt nút ống lại
- Đo áp suất xặng ở vòng quay không tải Áp suất xăng trong khoảng: 2,7-3,1 kG/cm²
- Nổi lại ống dẫn xăng vào van điều chỉnh áp suất
- Đo áp suất xăng ở vòng quay không tải Áp suất xăng trong khoảng: 23+2,6 kG/cm²
- Tắt máy Kiểm tra áp suất còn lại có đủ trên 1,5 kG/cm 2 sau khi tắt máy được
5 phút hay không? Nếu không ở mức quy định, phải kiểm tra bơm xăng, van điều chỉnh áp suất hoặc vòi phun
- Sau khi kiểm tra áp suất xăng, tháo đầu cáp cực âm và thận trọng tháo đồng hồ đo áp suất cho xăng không bắn ra ngoài
- Dùng các vòng đệm mới lắp lại vòi phun khởi động lạnh và đường ống cấp xăng
- Lắp dây điện vào vòi phun khởi động lạnh
- Khởi đọng động cơ xem có bị rò rỉ xăng không
Kiểm tra áp suất nhiên liệu:
- Ngắt cáp âm ắc quy ra khỏi ắc quy
- Nối lại giắc điện của bơm xăng
- Nối lại cáp âm ắc quy
- Khởi động động cơ và đo áp suất nhiên liệu ở số vòng quay không tải
Bảng 1 Hiện tượng áp suất nhiên liệu 1
Dừng động cơ và kiểm tra áp suất bằng cách đọc giá trị trên đồng hồ đo áp suất Sau khi động cơ dừng, giữ giá trị này trong khoảng 5 phút để quan sát sự sai lệch của áp suất nhiên liệu Nếu có sự sụt áp, hãy thực hiện sửa chữa cần thiết theo bảng hướng dẫn dưới đây.
Bảng 2 Hiện tượng áp suất nhiên liệu 2
Duy trì ổn định áp suất nhiên liệu trong hệ thống phun xăng điện tử (từ
Áp suất nhiên liệu trong hệ thống xe thường dao động từ 2 đến 3 bars, tùy thuộc vào từng loại xe và hệ thống nhiên liệu cụ thể Điều này giúp lượng xăng được cung cấp bởi vòi phun điện từ chỉ phụ thuộc vào thời gian mở của kim phun Bộ điều áp không chỉ duy trì áp suất dư trong đường ống nhiên liệu mà còn hoạt động như một van một chiều trên bơm nhiên liệu Hiện tượng và nguyên nhân hư hỏng của bộ điều áp là một vấn đề cần được chú ý trong quá trình bảo trì và sửa chữa hệ thống nhiên liệu.
Trong quá trình hoạt động bộ điều áp nhiên liệu thường gặp phải những hư hỏng như:
- Hệ thống nhiên liệu có áp suất quá cao nguyên nhân do bộ điều áp kẹt không làm việc nên không giảm được áp suất trong hệ thống
Hệ thống nhiên liệu gặp vấn đề tụt áp suất, gây khó khăn trong việc khởi động động cơ, làm giảm hiệu suất không tải và dẫn đến tổn thất công suất Nguyên nhân chủ yếu là do vật thể lạ bị kẹt trong van, khiến van luôn mở và nhiên liệu liên tục hồi về thùng, ngay cả khi động cơ đang hoạt động.
Trong quá trình hoạt động của động cơ sử dụng hệ thống phun xăng điện tử, bộ điều áp thường ít bị hư hỏng do áp suất bơm không làm thay đổi tính đàn hồi của lò xo, và hệ thống đã có lọc xăng để loại bỏ cặn bẩn Khi phát hiện hư hỏng ở bộ điều áp, cần thay thế bằng bộ mới đúng chủng loại, vì bộ điều áp không thể tháo rời để bảo trì hay sửa chữa.
- Tháo ống mềm chân không
- Tháo ống mềm hồi xăng
- Tháo van điều chỉnh áp suất,
- Lắp van điều chỉnh áp suất xăng:
+ Bởi lớp xăng mỏng lên vòng đêm mới và lắp vào van điều chỉnh áp suất xăng
+ Dùng tay đẩy van vào ống cấp xăng
+ Xoay van ngược chiều kim đồng hồ đến khi đầu ống xăng ra quay vềhướng ra ngoài
+ Siết chặt đại ốc hãm (mômen xiết 250 kGem)
- Nổi dường ống hồi xăng,
- Nối ống chân không vào
3.2.5 Vòi phun xăng điều khiển điện tử (Như, 2013) a) Hiện tượng và nguyên nhân hư hỏng
- Động cơ quay bình thường nhưng khó khởi động
- Chồm xe (khả năng không tải kém)
- Động cơ chết máy ngay sau khi khởi động
- Xảy ra hiện tượng cháy không hoàn toàn ngắt quãng (khởi động nhưng động cơ không nổ được)
- Ì động cơ khả năng tăng tốc kém (tải kém)
Lỗ phun có thể bị tắc hoặc giảm tiết diện do muội than bám vào đầu vòi phun trong quá trình sử dụng Sự hiện diện của axít trong nhiên liệu và quá trình cháy cũng gây ăn mòn đầu vòi phun, ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng phun.
Bảo dưỡng sửa chữa bộ điều khiển ECU và các cảm biến
Sử dụng máy chẩn đoán và đọc mã lỗi trên máy:
Mã DTC Các bộ phận Hoạt động chế độ dự phòng Điều kiện hủy bỏ chế độ lái xe dự phòng
Cảm biến ôxy ECM tắt bộ sấy cảm biến Khoá điện off
Cảm biến lưu lượng khí nạp (MAF)
ECM tính toán thời điểm đánh lửa theo tốc độ động cơ và vị trí bướm ga Điều kiện đạt pass được phát hiện
Cảm biến nhiệt độ khí nạp (IAT)
ECM coi IAT là 20°C (68°F) Điều kiện đạt pass được phát hiện
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ cảm biến ECT
(176°F) Điều kiện đạt pass được phát hiện
Hệ thống điều khiển bướm ga điện tử (ECTS)
ECM cắt dòng điện cho bộ chấp hành bướm ga và đưa bướm ga về vị trí 6° nhờ lò xo hồi Sau đó, ECM điều khiển công suất động cơ bằng cách điều chỉnh phun nhiên liệu và thời điểm đánh lửa dựa trên vị trí bàn đạp ga, đảm bảo xe có thể hoạt động ở tốc độ tối thiểu Điều kiện đạt pass được phát hiện.
E đặt thời điểm đánh lửa muộn tối đa
P0352, đánh lửa ECM cắt nhiên liệu Điều kiện đạt pass được phát hiện
Cảm biến vị trí bàn đạp ga (APP)
Cảm biến APP có 2 mạch cảm biến: Chính và phụ
Nếu một trong hai mạch điều khiển động cơ bị hư hỏng, E sẽ sử dụng mạch còn lại để điều khiển Trong trường hợp cả hai mạch đều bị hỏng, E sẽ coi như chân ga đã được nhả ra, dẫn đến việc bướm ga đóng lại và động cơ hoạt động ở chế độ không tải.
“pass” được phát hiện sau đó khóa điện tắt off
Bảng 9 Mã lỗi và hư hỏng (Như, 2013)
