TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRÊN Ô TÔ
Nhiệm vụ - yêu cầu – phân loại
Hệ thống đánh lửa chuyển đổi dòng điện một chiều có điện thế thấp (6V, 12V, hoặc 24V) thành các xung điện cao thế (12000-40000V) để tạo ra tia lửa cần thiết cho việc đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu trong các xi lanh động cơ Quá trình này diễn ra vào thời điểm chính xác, phù hợp với trình tự hoạt động của các xi lanh và chế độ làm việc của động cơ Ngoài ra, hệ thống đánh lửa còn hỗ trợ khởi động, giúp động cơ dễ dàng khởi động ở nhiệt độ thấp.
Hệ thống đánh lửa cần tạo ra dòng thứ cấp đủ mạnh để phát sinh tia lửa điện, đảm bảo quá trình phóng điện qua khe hở bugi diễn ra hiệu quả trong mọi chế độ hoạt động của động cơ.
Tia lửa trên bugi cần có đủ năng lượng và thời gian để khởi động quá trình cháy Để đảm bảo hiệu suất tối ưu, góc đánh lửa sớm phải được điều chỉnh chính xác trong tất cả các chế độ hoạt động của động cơ.
Các phụ kiện của hệ thống đánh lửa phải hoạt động tốt trong điều kiện nhiệt độ cao và độ rung xóc lớn
Độ mài mòn của điện cực bugi cần phải nằm trong giới hạn cho phép để đảm bảo hiệu suất Hệ thống đánh lửa phải hoạt động một cách đáng tin cậy, phù hợp với chế độ làm việc của động cơ.
Hiện nay, hệ thống đánh lửa trên ôtô rất đa dạng và được phân loại dựa trên cấu tạo, hoạt động và phương pháp điều khiển.
Phân loại theo phương pháp tích lũy năng lượng
Hệ thống đánh lửa điện cảm: cuộn dây (bôbin).
Hệ thống đánh lửa điện dung: tụ điện.
Phân loại theo phương pháp điều khiển bằng cảm biến
1 Hệ thống đánh lửa sử dụng vít lửa (loại thường).
2 Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến điện từ.
3 Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến Hall.
4 Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến quang.
Phân loại theo phương pháp bố trí dòng điện cao áp
1 Hệ thống đánh lửa sử dụng bộ chia điện (có delso).
2 Hệ thống đánh lửa trực tiếp DIS(không có delco): Bôbin đơn, Bôbin đôi
1.2 Lí thuyết chung về hệ thống đánh lửa trên ô tô
Hệ thống đánh lửa chuyển đổi dòng điện một chiều hoặc xoay chiều với thế hiệu thấp thành dòng điện cao với năng lượng đủ lớn, tạo ra tia lửa để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu qua khe hở giữa hai điện cực của bugi.
Để tạo tia lửa điện giữa hai điện cực của bugi, quá trình đánh lửa diễn ra qua ba giai đoạn: đầu tiên là quá trình tăng trưởng của dòng sơ cấp, hay còn gọi là quá trình tích lũy năng lượng; tiếp theo là quá trình ngắt dòng sơ cấp; và cuối cùng là quá trình xuất hiện tia lửa điện tại cực bugi.
1.2.1 Giai đoạn tăng dòng sơ cấp khi KK” đóng
Trong sơ đồ trên gồm có:
R1: Điện trở cuộn sơ cấp
L1, L2: Độ tự cảm của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp
T: Transistor công suất được điều khiển nhờ tín hiệu từ cảm biến
Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống đánh lửa
Chuyển sơ đồ mạch điện sơ cấp thành sơ đồ tương đương như sau
Khi KK' đóng, sẽ có dòng sơ cấp i1 chạy theo mạch:
(+)AQ Kđ Rf W1 Cần tiếp điểm 2 KK' (-)AQ
Dòng điện trong mạch sơ cấp tăng từ 0 đến một giá trị giới hạn do điện trở của mạch xác định, trong khi mạch thứ cấp lúc này coi như hở Nhờ vào suất điện động tự cảm, dòng điện i1 không thể tăng ngay lập tức mà phải tăng dần theo thời gian Trong giai đoạn này, chúng ta có thể thiết lập một phương trình mô tả sự gia tăng của dòng sơ cấp.
Ung + eL1 = i1.R1 (1.1) Trong đó: Ung - Thế hiệu của nguồn điện (ắc quy hoặc máy phát) [V] e L1 - SĐĐ tự cảm trong cuộn sơ cấp [V]
R1 - Điện trở thuần của mạch sơ cấp []
Giải phương trình vi phân (2.3) ta xác định được:
(1.3) Trong đó: t - Thời gian tiếp điểm đóng [s]
- Hằng số thời gian của mạch sơ cấp
Biểu thức (1.3) cho thấy: Dòng sơ cấp tăng theo quy luật đường tiệm cận
Hình 1.2 Sơ đồ tương đương của mạch sơ cấp hệ thống đánh lửa
Khi t=0 (tiếp điểm vừa đóng lại) thì i1 = 0 và
Khi t= (tiếp điểm đóng rất lâu) thì:
Tốc độ gia tăng dòng sơ cấp phụ thuộc vào giá trị của Ung và L1; khi L1 tăng, tốc độ tăng dòng sơ cấp giảm Tốc độ này đạt giá trị cực đại tại thời điểm tiếp điểm bắt đầu đóng (t=0).
Giá trị nhỏ nhất của tốc độ tăng dòng sơ cấp
Thời điểm mở tiếp điểm xác định dt di 1 trong hệ thống đánh lửa Trong suốt quá trình hoạt động, tốc độ này luôn duy trì ở mức không giảm xuống 0 Do thời gian tiếp điểm đóng ngắn, dòng sơ cấp không có đủ thời gian để đạt giá trị ổn định.
Giá trị cực đại của dòng sơ cấp (i1max) phụ thuộc vào điện trở của mạch sơ cấp và thời gian tiếp điểm ở trạng thái đóng Bằng cách thay giá trị t = tđ vào phương trình (1.3), chúng ta có thể xác định được giá trị này.
Quá trình tăng dòng sơ cấp i1 cho thấy sự khác biệt giữa bô bin xe đời cũ và xe đời mới Bô bin của xe đời cũ có độ tự cảm lớn, dẫn đến tốc độ tăng dòng sơ cấp chậm hơn, gây ra hiện tượng lửa yếu khi xe chạy ở tốc độ cao Trong khi đó, xe đời mới đã khắc phục vấn đề này bằng cách sử dụng bô bin có độ tự cảm nhỏ, giúp cải thiện hiệu suất hoạt động.
Trong đó: I1ng - Giá trị dòng sơ cấp khi tiếp điểm mở [A] tđ - Thời gian tiếp điểm ở trạng thái đóng [s]
Thời gian đóng tiếp điểm tương đối được xác định bằng công thức Tck = (tđ + tm), trong đó tm là thời gian tiếp điểm ở trạng thái mở.
Tần số đóng mở của tiếp điểm được xác định bằng công thức f = (neZ/120) Trong 2 vòng quay của trục khuỷu, tiếp điểm cần phải đóng mở Z lần để thực hiện quá trình đánh lửa Thời gian này tương ứng với (60/ne) x 2 giây, do đó trong 1 giây, tiếp điểm sẽ đóng mở Z/(120/ne) lần.
Z - Số xy lanh của động cơ 4 kỳ ne - Số vòng quay của động cơ [vg/phút]
Từ biểu thức (1.8) ta rút ra các nhận xét sau:
Giá trị dòng I1ng phụ thuộc các thông số của mạch sơ cấp (R1 và L1)
I1ng giảm đi khi tăng số vòng quay và số xy lanh động cơ
Thời gian đóng tiếp điểm tương đối tăng lên sẽ làm tăng dòng điện I1ng, tuy nhiên thời gian này bị giới hạn bởi dạng cam và việc điều chỉnh tiếp điểm Thông thường, thời gian đóng không thể vượt quá 0,63, vì khi đó cam sẽ trở nên rất nhọn, dẫn đến rung động và va chạm giữa các tiếp điểm trong quá trình hoạt động, gây ra hiện tượng mau mòn.
1.2.2 Quá trình ngắt dòng sơ cấp
Quá trình phát triển hệ thống đánh lửa
Quá trình phát triển hệ thống đánh lửa đã trải qua nhiều giai đoạn, bắt đầu từ kiểu điều khiển bằng vít, sau đó là kiểu bán dẫn, tiếp theo là kiểu đánh lửa sớm bằng điện tử (ESA) và cuối cùng là kiểu đánh lửa trực tiếp (DIS).
1.3.1 Kiểu điều khiển bằng vít
Hệ thống đánh lửa cơ bản này hoạt động bằng cách điều khiển dòng sơ cấp và thời điểm đánh lửa thông qua cơ khí Dòng sơ cấp của bô bin được điều chỉnh ngắt quãng qua tiếp điểm của vít lửa Thời điểm đánh lửa được kiểm soát bởi bộ điều chỉnh đánh lửa sớm li tâm tốc và chân không Cuối cùng, bộ chia điện phân phối điện cao áp từ cuộn thứ cấp đến các bugi.
Hình 1 7 Hệ thống đánh lửa bằng vít
Trong hệ thống đánh lửa bán dẫn, cần thường xuyên điều chỉnh hoặc thay thế tiếp điểm của vít lửa Việc sử dụng điện trở phụ giúp giảm số vòng dây của cuộn sơ cấp, cải thiện đặc tính tăng trưởng dòng, và giảm thiểu sự giảm áp của cuộn thứ cấp ở tốc độ cao.
Trong hệ thống đánh lửa này, transistor điều khiển dòng sơ cấp để hoạt động theo tín hiệu điện từ bộ phát tín hiệu Góc đánh lửa sớm được điều chỉnh bằng cơ khí, tương tự như trong hệ thống đánh lửa bằng vít, hoặc thông qua cảm biến vị trí như cảm biến quang.
Hình 1 8 Hệ thống đánh lửa bán dẫn
1.3.3 Kiểu bán dẫn có ESA (đánh lửa sớm bằng điện tử)
Trong hệ thống đánh lửa này, không sử dụng bộ đánh lửa sớm chân không và li tâm Thay vào đó, góc đánh lửa sớm được điều khiển bởi chức năng ESA của Bộ điều khiển điện tử (ECU).
Hình 1 9 Hệ thống đánh lửa bán dẫn có ESA
1.3.4 Hệ thống đánh lửa (DIS)
Hình 1 10 Hệ thống đánh lửa DIS
Hệ thống đánh lửa hiện đại sử dụng bô bin đơn hoặc đôi để cung cấp điện cao áp trực tiếp cho bugi, thay vì sử dụng bộ chia điện truyền thống Thời điểm đánh lửa được điều khiển chính xác bởi ESA của ECU động cơ, giúp tối ưu hóa hiệu suất Đây là xu hướng phổ biến trong các động cơ gần đây.
1.3.5 Hệ thống đánh lửa sử dụng bugi laser
Sự phát triển của động cơ xăng trong thời gian gần đây dẫn tới kết quả là phải tăng tỷ số nén
Tăng tỷ số nén sẽ giúp đốt nhiên liệu sạch hơn, ít tạo ra ít khí thải độc hại, tiết kiệm nhiên liệu
Nhiên liệu sinh học có thể thay thế xăng, nhưng khó cháy hơn, cần có tỷ số nén cao hơn
Động cơ Mazda hiện đang sở hữu tỷ số nén cao nhất lên tới 14:1 Tuy nhiên, nếu tỷ số nén tiếp tục tăng, hiệu suất hoạt động của bugi điện sẽ bị ảnh hưởng do điện cực bị ăn mòn quá nhanh.
Vì vậy việc nguyên cứu và phát triển hệ thống đánh lửa sử dụng bugi laser là rất cần thiết cho tương lai.
GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRÊN XE Ô TÔ
Thông số kỹ thuật động cơ Toyota Camry 2013
STT HẠNG MỤC THÔNG SỐ - ĐƠN VỊ
1 Loại động cơ 2 AZ-FE
3 Dung tích công tác 2316 cc
4 Công suất cực đại 150 mã lực ở tốc độ
7 Đường kính xy lanh 86 mm
8 Hộp số 5 số tự động
10 Cam đóng mở xuppap DOHC
12 Phun xăng điện tử Có
13 Hệ thống đánh lửa DIS
14 Số vòng quay 5.600 vòng/phút
Bảng 2.1 Bảng thông số kỹ thuật trên xe camry
Giới thiệu về hệ thống đánh lửa trên xe camry
ECU nhận tín hiệu từ các cảm biến, sau đó xử lý và gửi tín hiệu đến các Transistor theo thứ tự nổ của động cơ Khi nhận tín hiệu, Transistor dẫn điện vào cuộn sơ cấp, tạo ra dòng điện, và khi mất tín hiệu, dòng điện sẽ được chuyển đến cuộn thứ cấp của bobin để kích hoạt các bugi đánh lửa.
Trong hệ thống đánh lửa trực tiếp, bộ chia điện đã được loại bỏ, thay vào đó là bô bin và IC đánh lửa độc lập cho mỗi xi lanh Hệ thống này giúp giảm thiểu nhiễu điện từ do không sử dụng tiếp điểm trong khu vực cao áp Chức năng điều khiển thời điểm đánh lửa được thực hiện thông qua công nghệ tiên tiến.
Hình 2.1 Động cơ trên xe camry 2010
Hình 2.2 Hệ thống đánh lửa điện tử loại trực tiếp (DIS)
ESA (đánh lửa sớm bằng điện tử) là hệ thống mà ECU của động cơ nhận tín hiệu từ các cảm biến khác nhau Hệ thống này tính toán thời điểm đánh lửa chính xác và truyền tín hiệu đánh lửa đến IC đánh lửa.
- Không có dây cao áp nên ít tổn thất năng lượng đánh lửa
- Không còn bộ chia điện nên ít bị hư hỏng
- Mỗi bobin được điều khiển riêng biệt bởi một chân của ECU nên có khả năng hoạt động độc lập
- Thời điểm đánh lửa chính xác và tối ưu theo mọi chế độ làm việc nên tăng hiệu suất của động cơ
- Cấu tạo phức tạp, mỗi xi lanh là một bobin nên làm tăng giá thành
- Tổn nhiều chân điều khiển của ECU
- Yêu cầu nguồn điện cung cấp phải ổn định
- Công nghệ chế tạo khó khăn
Hình 2.3 Sơ đồ hệ thống đánh lửa điện tử trên xe Toyota Camry 2013
PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRÊN Ô TÔ TOYOTA CAMRY
Đặc điểm cấu tạo
Cảm biến vị trí trục khuỷu
Cảm biến này có chức năng phát hiện góc quay trục khuỷu và tốc độ động cơ Tín hiệu NE được tạo ra nhờ khe hở không khí giữa cảm biến và các răng trên chu vi của rô to tín hiệu NE được lắp trên trục khuỷu Tùy thuộc vào loại cảm biến, số lượng răng có thể là 12 hoặc 24.
Động cơ có 34 răng và hai răng khuyết, với khu vực hai răng khuyết được dùng để phát hiện góc quay trục khuỷu, nhưng không xác định được điểm chết trong kỳ nén hoặc xả ECU kết hợp hai tín hiệu NE và G để xác định chính xác góc quay trục khuỷu; nếu không có tín hiệu này, động cơ sẽ không hoạt động.
Cảm biến trên rô to với 2 răng khuyết giúp xác định vị trí pít tông, cung cấp thông tin quan trọng cho ECU động cơ trong việc xác định thời gian phun nhiên liệu và thời điểm đánh lửa.
Cảm biến vị trí bướm ga
Cảm biến vị trí bướm ga không tiếp xúc chuyển đổi sự thay đổi mật độ đường sức từ trường thành tín hiệu điện, giúp cải thiện độ chính xác và hiệu suất trong việc điều khiển bướm ga.
Góc mở bướm ga được điều khiển bởi ECU động cơ, nhận tín hiệu từ cảm biến vị trí bàn đạp ga ECU xử lý tín hiệu này và truyền lệnh điều khiển đến mô tơ bước, giúp mô tơ bướm ga đóng mở bướm ga theo yêu cầu Tín hiệu điều khiển từ mô tơ bướm ga được truyền đến trục bướm ga thông qua bộ răng giảm tốc.
Cảm biến vị trí trục cam
Cảm biến vị trí trục cam có chức năng phát hiện góc quay và thời điểm của trục cam, tương tự như cảm biến vị trí trục khuỷu Thiết bị này sử dụng đĩa tín hiệu để truyền tải thông tin chính xác về vị trí của trục cam.
G có các răng và khitrục cam quay, tạo ra khe hở không khí giữa các vấu nhô ra trên trục cam, sinh ra tín hiệu G Tín hiệu này được truyền đến ECU động cơ thông qua thông tin về góc chuẩn của trục khuỷu Kết hợp với tín hiệu NE, ECU xác định thời gian phun nhiên liệu và thời điểm đánh lửa chính xác.
Hình 3.1 Cảm biến tín hiệu trục khuỷu
Hình 3 2 Sơ đồ nguyên lý điều khiển góc mở bướm ga
Cảm biến lưu lượng khí nạp (tín hiệu VG)
Cảm biến lưu lượng khí nạp hoạt động bằng cách phát hiện khối lượng khí nạp thông qua sự chênh lệch điện thế giữa hai điểm A và B khi dây sấy Rh được làm mát Khi khí nạp đi qua, bộ khuếch đại tín hiệu sẽ xử lý và tăng điện áp trên dây sấy, làm nhiệt độ dây sấy tăng lên Điều này dẫn đến sự gia tăng điện trở cho đến khi điện thế tại A và B trở nên bằng nhau, với các điện áp tại hai điểm này tăng cao hơn Cuối cùng, mạch cầu này cho phép đo khối lượng khí nạp thông qua tín hiệu điện áp tại điểm B.
Cảm biến đo lưu lượng khí nạp kiểu dây sấy hoạt động dựa trên nguyên lý nhiệt độ của một phần tử nhiệt được nung nóng trong dòng khí nạp Khi có dòng điện chạy qua, dây sấy sẽ nóng lên, và khi không khí đi qua, dây sấy sẽ bị làm nguội tương ứng với khối lượng không khí nạp Để duy trì nhiệt độ dây sấy không đổi, dòng điện vào dây sấy được điều chỉnh, và dòng điện này tỉ lệ thuận với lượng không khí nạp Bằng cách phát hiện dòng điện, ta có thể xác định lượng không khí nạp, sau đó chuyển đổi dòng điện thành điện áp và gửi đến ECU động cơ.
Hình 3 3 Cảm biến vị trí trục cam
Hình 3 4 Cảm biến lưu lượng khí nạp
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát
Là một nhiệt điện trở có hệ số nhiệt âm (điện trở thay đổi phụ thuộc vào nhiệt độ, nhiệt độ tăng điện trở giảm và ngược lại)
Khi động cơ hoạt động, cảm biến nhiệt độ nước làm mát liên tục theo dõi và gửi thông tin về nhiệt độ nước làm mát cho ECU Nếu nhiệt độ thấp, ECU sẽ điều chỉnh hệ thống phun xăng để hỗ trợ động cơ khởi động Ngoài ra, ECU cũng điều chỉnh điểm đánh lửa phù hợp với nhiệt độ động cơ Cảm biến nhiệt độ nước làm mát và điện trở R được kết nối nối tiếp, khi điện trở thay đổi theo nhiệt độ, điện áp tại cực THW cũng thay đổi Từ tín hiệu này, ECU tăng lượng phun nhiên liệu để cải thiện khả năng ổn định của động cơ khi còn nguội.
Cảm biến oxy đóng vai trò quan trọng trong việc xác định nồng độ oxy trong khí xả, giúp điều chỉnh tỷ lệ hỗn hợp hòa khí lý tưởng Việc này không chỉ tiết kiệm nhiên liệu mà còn nâng cao hiệu suất động cơ và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
Cảm biến oxy loại này được chế tạo từ Zirconium dioxide (ZrO2), có khả năng hấp thụ ion oxy âm tính Nó hoạt động như một pin điện, với sức điện động phụ thuộc vào nồng độ oxy trong khí thải, trong đó ZrO2 đóng vai trò là chất điện phân Bề mặt trong của ZrO2 tiếp xúc với không khí, trong khi bề mặt ngoài tiếp xúc với oxy trong khí thải Mỗi bề mặt được phủ một lớp điện cực bằng platinum mỏng và xốp, giúp oxy dễ dàng khuếch tán Khi khí thải có ít oxy do hỗn hợp giàu nhiên liệu, số ion oxy ở điện cực tiếp xúc khí thải sẽ ít hơn so với điện cực tiếp xúc không khí, tạo ra một tín hiệu điện áp khoảng 600-900mV Ngược lại, khi độ chênh lệch số ion nhỏ trong trường hợp nghèo xăng, tín hiệu điện áp phát ra sẽ thấp khoảng 100mV.
Hình 3 5 Cảm biến lưu lượng khí nạp
Cảm biến này phát hiện tiếng gõ của động cơ bằng cách gắn vào thân máy, nơi có phần tử áp điện tạo ra điện áp AC khi rung động do tiếng gõ làm biến dạng Tần số tiếng gõ của động cơ thường nằm trong khoảng từ 6 đến 13 kHz, tùy thuộc vào loại động cơ.
Cấu tạo hệ thống đánh lửa
IC đánh lửa là một mạch điện tử tích hợp từ các linh kiện như transistor, diode, tụ điện và điện trở, nhằm điều khiển dòng sơ cấp và tạo tín hiệu phản hồi IGF cho ECU động cơ Trên động cơ TOYOTA CAMRY 2010, IC đánh lửa được thiết kế thành một cụm chi tiết cùng với bô bin đánh lửa.
(IC bôbin kết hợp) nên kết cấu rất đơn giản, gọn nhẹ.
ECU động cơ xác định thời điểm đánh lửa dựa vào tín hiệu G, tín hiệu
NE và các tín hiệu từ các cảm biến khác
Khi ECU động cơ xác định thời điểm đánh lửa, nó gửi tín hiệu IGT đến IC đánh lửa Tín hiệu IGT này kích hoạt IC đánh lửa, cho phép dòng điện sơ cấp chạy vào cuộn dây đánh lửa Khi tín hiệu IGT ngừng lại, dòng điện sơ cấp sẽ bị ngắt khỏi cuộn dây đánh lửa.
Hình 3 7 Cảm biến tiếng gõ
IGF được gửi đến ECU động cơ để điều khiển phun xăng, các tín hiệu IGT và IGF
Nguyên lý hoạt động của IC đánh lửa
Dòng điện trong cuộn sơ cấp
Khi động cơ hoạt động, dòng điện từ ắc quy được truyền qua IC đánh lửa và vào cuộn sơ cấp, theo tín hiệu điều khiển thời điểm đánh lửa (IGT).
ECU động cơ phát ra.Kết quả là các đường sức từ trường được tạo ra chung quanh cuộn dây có lõi ở trung tâm
Hình 3 9 Dòng điện trong cuộn sơ cấp
Hình 3 8 Cấu tạo IC đánh lửa
Ngắt dòng điện vào cuộn sơ cấp
Khi động cơ hoạt động, IC đánh lửa ngắt dòng điện vào cuộn sơ cấp theo tín hiệu IGT từ ECU, dẫn đến giảm từ thông trong cuộn sơ cấp Sự giảm này tạo ra sức điện động chống lại, qua tự cảm của cuộn dây và cảm ứng tương hỗ với cuộn thứ cấp Hiệu ứng tự cảm trong cuộn sơ cấp tạo ra điện thế khoảng 500V, trong khi hiệu ứng cảm ứng tương hỗ ở cuộn thứ cấp tạo ra điện thế lên tới 30KV, làm cho bugi phát ra tia lửa Điện thế thứ cấp càng lớn khi dòng sơ cấp mạnh và việc ngắt dòng diễn ra nhanh chóng.
Bô bin đánh lửa là biến áp cao thế chuyên dụng, chuyển đổi dòng điện 12V thành xung điện áp cao, giúp tối ưu hóa quá trình đánh lửa trong động cơ Động cơ TOYOTA CAMRY 2010 sử dụng bô bin đơn cho từng máy, với các IC đánh lửa được tích hợp ngay trên cuộn đánh lửa, tạo thành cụm chi tiết nhỏ gọn Cuộn sơ cấp và thứ cấp được quấn quanh lõi, trong đó cuộn thứ cấp có số vòng quay lớn hơn nhiều so với cuộn sơ cấp Một đầu cuộn sơ cấp kết nối với IC đánh lửa, trong khi đầu cuộn thứ cấp nối với bugi, và các đầu còn lại được kết nối với nguồn điện từ ắc quy thông qua giắc cắm.
Hình 3 10 Ngắt dòng điện vào cuộn sơ cấp.
Bugi đánh lửa nhận xung điện cao thế từ bô bin và tạo ra tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp khí-nhiên liệu trong xy lanh, đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sự ổn định và hiệu quả của hệ thống đánh lửa Trong quá trình hoạt động, bugi phải chịu ba tải trọng do tiếp xúc với buồng đốt, với điện thế cao trong cuộn thứ cấp phát sinh tia lửa giữa điện cực trung tâm và điện cực nối mát, giúp đốt cháy hỗn hợp hòa khí đã được nén trong xy lanh.
Hình 3 11 Bô bin đánh lửa động cơ camry 2013
3.2.4 Bộ xử lí và điều khiển trung tâm ECU
ECU, hay còn gọi là đơn vị điều khiển điện tử, là một tổ hợp vi mạch có chức năng nhận diện tín hiệu, lưu trữ thông tin, thực hiện tính toán và quyết định các chức năng hoạt động Để đảm bảo hiệu suất hoạt động, ECU được bảo vệ trong vỏ kim loại giúp tản nhiệt hiệu quả và được lắp đặt ở những vị trí ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và độ ẩm.
ECU nhận tín hiệu từ các cảm biến để tính toán thời điểm đánh lửa tối ưu cho động cơ, sau đó truyền tín hiệu IGT (tín hiệu đánh lửa) tới IC đánh lửa.
Bộ nhớ chỉ đọc (ROM) là loại bộ nhớ lưu trữ thông tin cố định, không thể ghi mới, mà chỉ cho phép đọc dữ liệu đã được cài đặt sẵn ROM cung cấp thông tin cần thiết cho bộ xử lý và được lắp đặt trên mạch in Chương trình điều khiển động cơ được lập trình bởi nhà sản xuất và được nạp sẵn vào bộ nhớ ROM.
Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên (RAM) là loại bộ nhớ dùng để lưu trữ thông tin mới và được quản lý bởi vi xử lý RAM cho phép đọc và ghi dữ liệu tại bất kỳ địa chỉ nào, nhưng thông tin trong RAM sẽ bị mất khi nguồn điện từ ắc quy đến máy tính bị ngắt.
PROM (Programmable Read Only Memory):
PROM có cấu trúc cơ bản tương tự như ROM, nhưng cho phép lập trình và nạp dữ liệu tại nơi sử dụng thay vì tại nơi sản xuất Điều này giúp người dùng có thể sửa đổi chương trình điều khiển theo các yêu cầu khác nhau một cách linh hoạt.
Bộ nhớ KAM (Keep Alive Memory) là loại bộ nhớ dùng để lưu trữ thông tin tạm thời, giúp duy trì dữ liệu ngay cả khi động cơ đã tắt hoặc khoá điện đã được tắt Để đảm bảo thông tin không bị mất, một phần của bộ nhớ KAM được cấp nguồn điện độc lập từ ắc quy, cho phép bộ xử lý cập nhật thông tin mà không lo bị mất khi tắt khoá điện.
Thông tin lưu trữ trong vùng nhớ này được gọi là thông tin hiệu chỉnh, bao gồm các dữ liệu liên quan đến tình trạng hư hỏng mà bộ xử lý phát hiện trong quá trình động cơ hoạt động.
Sự bốc cháy của hỗn hợp hòa khí do tia lửa từ bugi không xảy ra ngay lập tức, mà diễn ra qua một quá trình Tia lửa di chuyển từ điện cực trung tâm đến điện cực nối mát, kích hoạt phần hỗn hợp hòa khí dọc theo đường đi của tia lửa Quá trình này dẫn đến phản ứng hóa học (ôxy hóa) và sản sinh ra nhiệt, tạo điều kiện cho sự bốc cháy xảy ra.
Nhân ngọn lửa kích hoạt hỗn hợp hòa khí xung quanh, dẫn đến quá trình lan truyền ngọn lửa để đốt cháy hỗn hợp này Nếu nhiệt độ của các điện cực quá thấp hoặc khe hở giữa chúng quá nhỏ, điện cực sẽ hấp thụ nhiệt từ tia lửa, khiến nhân ngọn lửa bị tắt và động cơ không nổ Hiện tượng này được gọi là sự dập tắt điện cực, và nếu hiệu ứng này xảy ra mạnh mẽ, nhân ngọn lửa sẽ bị dập tắt hoàn toàn.
Hình 3 13 Cơ cấu đánh lửa
Các yếu tố sau đây có ảnh hưởng đến hiệu quả đánh lửa của bugi:
Hình dáng điện cực và đặc tính phóng điện
QUY TRÌNH CHUẨN ĐOÁN HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRÊN XE CAMRY
Quy trình kiểm tra
4.1 Những hư hỏng của hệ thống đánh lửa
4.2.1 Kiểm tra hệ thống đánh lửa ngay trên xe
Mục đích: để kiểm tra xem có đánh lửa không
Bước 1: tháo nắp đậy nắp quy lát
Bước 2: ngắt 4 giắc nối vào cuộn đánh lửa
Bước 3: tháo 4 bulông và cuộn đánh lửa
Bước 5: lắp bugi vào cuộn dây đánh lửa và nối giắc cuộn đánh lửa Bước 6: ngắt 4 giắc nối vòi phun nhiên liệu
Bước 7: tiếp mát cho bugi
Bước 8: quan sát xem có tia lửa phát ra ở đầu điện cực của bugi hay không
Nối mát cho bugi khi kiểm tra
Thay cuộn đánh lửa khi nó đã bị va đập
Không được quay khởi động động cơ lâu hơn 2 giây
Kiểm tra điện cực: Đo điện trở cách điện Điện trở tiêu chuẩn trên 10MΩ
Nếu điện trở không nư tiêu chuẩn thì làm sạch bugi và thử lại lần nữa Nếu không có MΩ kế thì kiểm tra như sau:
Tăng ga nhanh để đạt tốc độ động cơ 4,000 vòng/phút trong 5 lần Tháo bugi
Kiểm tra bằng cách quan sát bugi
Nếu điện cực khô, bugi hoạt động đúng chức năng
Kiểm tra hư hỏng ở phần ren và phần cách điện của bugi Nếu có hư hỏng, hãy thay thế bugi
Kiểm tra khe hở điện cực của bugi
Khe hở điện cực lớn nhất cho bugi cũ: 1.1 mm (0.043 in)
Nếu khe hở điện cực lớn hơn giá trị lớn nhất, hãy thay thế bugi
Khe hở điện cực của bugi mới nằm trong khoảng 0.7 đến 0.8 mm (0.028 đến 0.032 in) Để duy trì hiệu suất, cần làm sạch các bugi; nếu điện cực bị bám muội cacbon, hãy sử dụng máy làm sạch và sau đó làm khô chúng.
Chỉ nên sử dụng máy làm sạch bugi khi điện cực đã được loại bỏ hoàn toàn dầu Nếu trên điện cực vẫn còn dầu bám, hãy sử dụng xăng để làm sạch trước khi tiến hành làm sạch bằng máy.
4.2.3 Quy trình kiểm tra hệ thống đánh lửa
Bước 1: Kiểm tra rằng giắc nối phía dây điện của cuộn đánh lửa đã được cắm chắc chắn
Nếu đã cắm chắc chắn thì đi đến bước 2
Nếu giắc nối bị lỏng thì lắp lại cho chắc chắn
Bước 2: Tiến hành thử đánh lửa cho mỗi cuộn đánh lửa
Nếu không có lửa thì thay thế cuộn đánh lửa đó bằng chiếc còn tốt và tiến hành thử lại 1 lần nữa
Nếu vẫn không có lửa thì đi tới bước 3
Nếu bugi hỏng thì thay thế
Nếu bugi còn tốt thì đi đến bước 4
Bước 4: Kiểm tra nguồn điện đến cuộn đánh lửa có IC đánh lửa bằng cách bật khóa điện ON Đảm bảo rằng có điện áp ắc quy tại cực dương (+) của cuộn đánh lửa Nếu không thấy điện áp, cần kiểm tra dây điện giữa khóa điện và cuộn dây đánh lửa có IC đánh lửa.
Nếu có điện dương ắc quy thì đi đến bước 5
Bước 5: Kiểm tra dây điện và giắc nối cuộn đánh lửa
Tháo giắc nối, đo giá trị điện trở rồi so sánh với giá trị tiêu chuẩn
Nếu không như tiêu chuẩn thì sửa chữa hay thay thế dây điện và giắc nối.
Chẩn đoán hệ thống đánh lửa
4.3.1 Chẩn đoán hư hỏng theo máy quét mã lỗi Để xác định nhanh chóng hiệu quả và chính xác nguyên nhân hư hỏng của động cơ ta cần phải thực hiện theo quy trình chẩn đoán sau:
Các yêu cầu trước khi lấy mã chẩn đoán: Điện thế ắc quy cung cấp cho hệ thống tối thiểu là 11 V
Tay số ở vị trí số không
Tắt các trang thiết bị phụ trên máy
Bướm ga ở vị trí đóng hoàn toàn (tiếp điểm không tải ngắt)
Bật khoá điện ở vị trí ON (không nổ máy)
Để kiểm tra, sử dụng dụng cụ nối tắt SST để kết nối cực T (cực kiểm tra) với cực E1 (cực nối đất của ECU) Sau khi thực hiện kết nối, đọc số lần nháy của đèn Check Engine để xác định lỗi.
Nếu động cơ hoạt động bình thường đèn sẽ nháy đều đặn, bật 2 lần và tắt
2 lần trong một giây Mã tương ứng với chế độ hoạt động bình thường
Nếu hệ thống có sự cố đèn sẽ nháy theo những nhịp khác nhau tương ứng với từng mã đã được quy định
Hình 4.1 Mã kiểm tra ở chế độ bình thường Đèn sẽ nháy số lần bằng với mã hư hỏng, nó sẽ tắt trong khoảng thời gian như sau:
Thời gian tắt của đèn trong một mã là 1,5 s
Giữa mã thứ nhất và mã tiếp theo là 2,5 s
Nếu không có sự cố nào xảy ra, đèn sẽ tự tắt sau 4,5 giây và tiếp tục lặp lại các mã đã phát trước đó Quá trình này sẽ dừng lại khi tháo dụng cụ nối tắt giữa cực T và E1.
Khi có nhiều lỗi xảy ra trong hệ thống, đèn sẽ phát ra các mã từ nhỏ đến lớn Dưới đây là bảng mã chẩn đoán hư hỏng của động cơ.
Mã Số lần nháy đèn Hệ thống Chẩn đoán
Phát ra khi không có mã nào được ghi lại
-Tín hiệu góc trục khuỷu G
-Tín hiệu tốc độ động cơ NE
Sau khi khởi động không có tín hiệu đến ECU động cơ
-Hở hay ngắn mạch G và NE -Bộ chia điện
-Mạch tín hiệu khởi động
13 Tín hiệu tốc độ động cơ NE
Không có tín hiệu NE đến ECU khi động cơ đã đạt đến
- Cảm biến tốc độ động cơ
Tín hiệu đánh lửa IGF
Không có tín hiệu IGF đến ECU
- Mạch tín hiệu đánh lửa IGT
Mạch xác nhận đánh lửa IGF
Không có tín hiệu IGF
Tín hiệu vị trí trục khuỷu G
Không có tín hiệu G đến ECU
- Mạch cảm biến tín hiệu
Tín hiệu cảm biến Oxy (OX)
Mạch cảm biến nhiệt độ nước
Hở hay ngắn mạch nhiệt độ nước làm mát
-Mạch cảm biến nhiệt độ nước làm mát
-Cảm biến nhiệt độ nước
Tín hiệu cảm biến nhiệt độ khí nạp
Mạch bị hở hoặc bị ngắn mạch tín hiệu nhiệt độ khí nạp
- Mạch cảm biến nhiệt độ khí nạp
- Cảm biến nhiệt độ khí nạp
Hư hỏng chức năng của cảm biến oxy có thể dẫn đến tỷ lệ khí-nhiên liệu bị nhạt, tạo ra hỗn hợp hòa khí nghèo Khi điện áp của cảm biến oxy nhỏ hơn 0,45 V hoặc lớn hơn khi cảm biến đã được sấy nóng, điều này sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất động cơ.
-Bu lông nối đất của động cơ bị lỏng
- Áp suất đường nhiên liệu (tắc vòi phun )
-Hở hay ngắn mạch cảm biến Oxy
26 Giàu hỗn hợp hoà khí
27 Cảm biến ôxy thứ hai
Tín hiệu lưu lượng khí nạp
Mạch cảm biến lưu lượng khí nạp bị hở hay ngắn mạch
-Mạch cảm biến lưu lượng khí nạp
-Lưu lượng khí nạp -ECU
Tín hiệu từ cảm biến vị trí bướm ga VTA
Hở hay ngắn mạch từ cảm biến vị trí bướm ga (VTA)
- Mạch cảm biến vị trí bướm ga bị hở hay ngắn mạch
- Cảm biến vị trí bướm ga
Tín hiệu từ cảm biến tốc độ xe Không có tín hiệu SPD đến
- Hở hay ngắn mạch trong cảm
ECU trong 8 s khi xe đang chạy biến tốc độ xe
- Cảm biến tốc độ xe
Không có tín hiệu khởi động STA đến ECU khi bật khoá điện
- Mạch tín hiệu máy khởi động
Tín hiệu từ máy điều hoà
Không có tín hiệu hoặc tín hiệu phát sai
- Mạch điện tín hiệu máy điều hoà
Tín hiệu từ cảm biến kích nổ KNK
Không có tín hiệu KNK đến ECU khi tốc độ động cơ lớn hơn1200 vòng/phút
- Mạch cảm biến kích nổ
Tin hiệu từ cảm biến kích nổ KNK số 2
Không có tín hiệu KNK đến ECU khi tốc độ động cơ lớn hơn1200 vòng/phút
- Mạch cảm biến kích nổ
Tín hiệu cảm biến không đến ECU
Bảng 4.2 Ý nghĩa của các mã chuẩn đoán
4.3.2 Chẩn đoán hư hỏng theo tình trạng động cơ 2 AZ-FE
Tình trạng Nguyên nhân có thể Kiểm tra hoặc sửa chữa
(1) Động cơ quay bình thường nhưng không khởi động được
1 Không có điện áp tới HTĐL
2 Dây dẫn đến IC đánh lửa bị hở Nối đất hở hoặc bị mòn
3 Cuộn dây của bôbin đánh lửa bị hở hoặc ngắn mạch
4 Các chỗ nối mạch sơ cấp không chặt
1 Kiểm tra ác quy, dây dẫn, công tắc đánh lửa
2 Kiểm tra sửa chữa dây dẫn và siết lại cho chặt
3 Kiểm tra cuộn dây, thay thế nếu hư
4 Làm sạch và bắt chặt các chỗ nối
(2) Động cơ cháy nhưng bất thường
1 Các bugi bẩn hoặc hư
2 Các dây cao áp hư
4 Các chỗ nối tiếp xúc không tốt
1 Làm sạch, chỉnh lại khe hở hoặc thay thế
4 Làm sạch và bắt chặt lại
(3) Động cơ chạy nhưng cháy ngược
1 Thời điểm đánh lửa không đúng
2 Các bugi dùng không đúng loại nhiệt
3 Động cơ bị quá nhiệt
1 Điều chỉnh lại góc đánh lửa
2 Thay thế các bugi đúng loại
(4) Động cơ bị quá nhiệt
1 Thời điểm đánh lửa trễ
2 Thiếu nước làm mát hoặc hư hỏng các bộ phận trong hệ thống làm mát
1 Điều chỉnh lại góc đánh lửa
2 Bổ sung nước hoặc sửa chữa hệ thống làm mát
(5) Động cơ giảm công suất
1 Thời điểm đánh lửa trễ
1 Điều chỉnh lại góc đánh lửa
3 Kiểm tra đường ống thải
(6) Động cơ bị kích nổ
1 Thời điểm đánh lửa sai
3.Bộ điều chỉnh làm việc không đúng
4 Cacbon bám vào trong buồng cháy
1 Điều chỉnh lại góc đánh lửa
3 Sửa chữa hoặc thay thế
1 Lớp cách điện bị nứt
Bảng 4.3 Các tình trạng trên động cơ
Sau khi xác định nguyên nhân hư hỏng là do hệ thống mạch đánh lửa, cần tiến hành kiểm tra các bộ phận chính của hệ thống đánh lửa để đảm bảo hoạt động hiệu quả.
- Những chỗ nối không tốt
- Nắp cuộn dây có bị nứt hay không
- Kiểm tra các cuộn dây xem có bị chạm vỏ hay ngắn mạch cực tính của cuộn dây đã đúng hay chưa
- Kiểm tra lại thời điểm đánh lửa
- Kiểm tra lại các điện trở của các dây cao áp, cuộn dây thứ cấp, dây sơ cấp, các cuộn dây tín hiệu G, Ne
4.3.3 Chẩn đoán hư hỏng theo máy quét mã lỗi
Bước 1: Điều tra trước chẩn đoán
Để chẩn đoán tình trạng hoạt động của xe một cách chính xác, cần tham khảo phiếu điều tra và thu thập thông tin về các hư hỏng, sự cố thường gặp, điều kiện thời tiết, địa hình ảnh hưởng đến xe, cũng như thời gian sửa chữa trước đó Việc lấy nhiều thông tin chi tiết từ khách hàng là rất quan trọng trước khi tiến hành chẩn đoán.
Bước 2: Phân tích hư hỏng của khách hàng
Phân tích những hư hỏng mà khách hàng nói lại sau quá trình sử dụng còn lỗi.
Bước 3: Nối máy chẩn doán với DLC3
Thông qua giắc nối với máy chẩn đoán chúng ta xác định được các lỗi máy hiện trên màn hình.
Bước 4: Kiểm tra mã chẩn đoán
Kiểm tra các mã chẩn đoán Nếu mã bình thường phát ra, thực hiện bước
7 Nếu mã hư hỏng phát ra thực hiện bước 8.
Bước 5: Xóa mã DTC và dữ liệu tức thời
Sau khi xác định mã chẩn đoán, việc xóa mã lỗi khỏi máy là rất quan trọng để tránh lưu trữ thông tin lỗi Nếu không xóa mã lỗi, máy sẽ vẫn ghi nhận lỗi đó khi thực hiện kiểm tra lại.
Bước 6: Tiến hành kiểm tra bằng quan sát
Sau khi kiểm tra các lỗi bên trong chúng ta có thể kiểm tra tổng quát toàn hệ thống bằng quan sát mắt thường.
Bước 7: Thiết lập chẩn đoán ở chế độ kiểm tra Để nhanh chóng tìm ra nguyên nhân của hư hỏng, đặt hệ thống ở chế độ thử
Bước 8: Xác nhận triệu chứng Xác nhận triệu chứng của hư hỏng.
Bước 9: Mô phỏng triệu chứng
Nếu triệu chứng không xuất hiện lại, dùng phương pháp mô phỏng triệu chứng để tái tạo chúng.
Bước 10: Kiểm tra bảng mã
Máy sẽ phát hiện lỗi, việc của chúng ta là kiểm tra và ghi lại mã lỗi.
Bước 11: Thực hiện kiểm tra cơ bản
Bước 12: Tham khảo bảng triệu chứng
Tham khảo bảng mã lỗi của động cơ để xác định hư hỏng của động cơ cũng như toàn bộ các hệ thống trên xe.
Bước 13: Xác nhận các triệu chứng hư hỏng
Với việc xác định mã lỗi hư hỏng ở trên giúp cho chúng ta xác định chính xác triệu chứng hư hỏng.
Bước 14: Nhận biết các hư hỏng
Bước 15: Điều chỉnh và sửa chữa
Sau khi xác định được triệu chứng hư hỏng chúng ta tiến hành khắc phục hư hỏng đó.
Bước 16: Kiểm tra xác nhận
Sau khi hoàn tất việc sửa chữa và điều chỉnh, cần kiểm tra kỹ lưỡng để đảm bảo không còn hư hỏng nào Tiến hành lái thử xe để xác nhận rằng toàn bộ hệ thống điều khiển động cơ hoạt động ổn định và mã phát ra là mã bình thường.
Kiểm tra hư hỏng các bộ phận hệ thống đánh lửa
- chẩn đoán các lỗi của ECU
Bước 1: Cấp nguồn cho ECU
- Trước khi cấp nguồn cho ECU Ta tiến hành kiểm tra điện áp của accu trên 11V
- Tiến hành cấp nguồn dương cho chân BATT, B + , B, B1
Bước 2: Kiểm tra điện áp chân VC = 5V, ECU còn hoạt động tốt Lưu ý không để chân VC chạm dương hoặc chạm mass có thể gây cháy hộp.
4.4.2 Kiểm tra cảm biến nhiệt độ nước làm mát
- Các dụng cụ đo kiểm: đồng hồ VOM.
- Nước nóng dùng để kiểm tra trạng thái của cảm biến.
- Tháo các giắc nối dây cảm biến nhiệt độ nước làm mát.
- Không được cắm sai các đầu dây cáp accu.
- Phải tắc công tắc máy trước khi tháo giắc ra khỏi cảm biến.
- Khi kiểm tra ở trạng thái công tắc máy ở vị trí ON thì phải cẩn thận tránh gây chạm mass.
Bớc1: Lắp mạch như hình vẽ.
Hình 4.4 Cách mắc đồng hồ đo sự thay đổi
Bước 2: Đo điện áp của cảm biến nhiệt độ nước làm mát.
Sử dụng VOM để kiểm tra thông mạch bằng cách kiểm tra các mối nối, giắc cắm và tiếp điểm để đảm bảo có sự tiếp xúc tốt Tiến hành đo điện áp giữa cực THW và E2, sau đó so sánh với giá trị chuẩn để đánh giá tình trạng hệ thống.
Hình 4.2 Cách mắc đồng hồ đo sự thay đổi điện áp cảm biến nhiệt độ nước làm mát
Nhiệt độ nước làm mát Điện áp Động cơ nguội 20 o C 0,5 ÷ 3,4V Động cơ nguội 80 o C 0,2 ÷1V
- Đo điện trở của cảm biến nhiệt độ nước làm mát.
- Tháo rời cảm biến nhiệt độ nước làm mát, sau đó nhúng đầu đồng của cảm biến vào nước nóng để kiểm tra
Sử dụng đồng hồ VOM để chọn thang đo điện trở và tiến hành đo điện trở giữa cực THW và cực E2 của cảm biến nhiệt độ nước làm mát (như hình 4.4) Các giá trị điện trở sẽ thay đổi tương ứng với các nhiệt độ khác nhau Sau đó, so sánh các giá trị đo được với các giá trị tiêu chuẩn đã định.
Nhiệt độ nước làm mát Điện trở (kΩ) Động cơ nguội 20 o C 2 ÷ 3 Động cơ nguội 80 o C 0.2 ÷ 0.4
Nếu các giá trị đo được phù hợp với giá trị chuẩn thì cảm biến còn hoạt động tốt.
4.4.3 Kiểm tra cảm biến lưu lượng không khí nạp
- Biết được tình trạng làm việc của cảm biến lưu lượng không khí nạp
- Thay thế sửa chữa khi hư hỏng
Hình 4.3 Kiểm tra điện trở của cảm biến nhiệt độ nước làm mát
Bước 1: Rút giắc cắm của cảm biến
Bước 2: Dùng đồng hồ VOM thang đo vôn kiểm tra điện áp giữa chân
Bước 3: Thổi hơi vào dây sấy của cảm biến
Bước 4: Kiểm tra số chỉ vôn kế tăng lên thì cảm biến lưu lượng không khí nạp còn hoạt động tốt.
4.4.4 Kiểm tra cảm biến nhiệt độ khí nạp
Hình 4.4 Sơ đồ mạch điện cảm biến lưu lượng không khí nạp.
Hình 4.5 Sơ đồ mạch điện cảm biến lưu lượng không khí nạp
- Dụng cụ tháo lắp cảm biến.
-Kiểm tra cảm biến có hư hỏng không.
- Kiểm tra tín hiệu từ cảm biến về ECU có tốt không.
- Phát hiện hư hỏng có thể tiến hành sữa chữa hoặc thay thế.
Bước 1: Lắp mạch như hình vẽ.
Bước 2: Kiểm tra sự thay đổi điện áp, điện trở của cảm biến nhiệt độ khí nạp.
Để cấp nguồn cho ECU, lắp đặt cảm biến nhiệt độ không khí nạp và sử dụng đồng hồ VOM ở chế độ đo điện áp để kiểm tra điện áp tại chân THA và ETHA Khi nhiệt độ khí nạp đạt 20 oC, giá trị điện áp đo được sẽ dao động trong khoảng 1,7 ÷ 3,1V.
Bước 3: Kiểm tra sự thay đổi điện trở của cảm biến nhiệt độ khí nạp bằng cách tháo cảm biến ra và sử dụng đồng hồ VOM để đo điện trở giữa chân THA và E2 So sánh giá trị đo được với giá trị chuẩn trong bảng Nếu giá trị đo khác với giá trị chuẩn, cảm biến được xác định là hư hỏng.
4.4.5 Kiểm tra cảm biến vị trí bướm ga
- Đồng hồ đo: Dùng đồng hồ VOM.
- Các dụng cụ tháo lắp: Chìa khóa, tua vít, kiềm.
Hình 4.6 Cách mắc đồng hồ đo sự thay đổi điện trở của cảm biến nhiệt độ khí nạp
- Khi có hiện tượng bất thường xảy ra ta phải ngắt điện kịp thời.
- Sử dụng VOM đúng ở vị trí thang cần đo.
Bước 1: Kiểm tra điện áp nguồn của cảm biến.
Để kiểm tra cảm biến, trước tiên hãy tháo giắc cắm nguồn và bật công tắc điện ở chế độ ON Sau đó, sử dụng đồng hồ VOM để đo điện áp giữa hai cực VCTA và ETA, với giá trị điện áp cần nằm trong khoảng 4,5 đến 5,5V.
Bước 2: Kiểm tra điện áp ra của cảm biến.
Nối lại giắc cắm nguồn của cảm biến và bật công tắc điện ở vị trí ON Tiến hành kết nối vôn kế vào các chân VTA1 và ETA, VTA2 và ETA Khi bướm ga đóng mở, đo các giá trị điện áp tại VTA1 và ETA, VTA2 và ETA Cuối cùng, so sánh các giá trị đo được với các giá trị điện áp tiêu chuẩn theo vị trí bướm ga.
VTA1 - ETA Đóng hoàn toàn
VTA2 – ETA Đóng hoàn toàn
VCTA – ETA Khóa điện ON 4,5 ÷ 5,5
4.4.6 Kiểm tra cảm biến Oxy
Chuẩn bị dụng cụ: vôn kế, dụng cụ nối tắc chuyên dùng.
Hình 4.7 Mạch điện cảm biến oxy và biểu đồ thay đổi điện áp ra
Bước 1: Hâm nóng động cơ tới nhiệt độ hoạt động bình thường Cho động cơ chạy với tốc độ 2.500 vòng /phút trong khoảng 90 giây.
Bước 2: Nối cực () của vôn kế với chân TE 1 của giắc kiểm tra, và cực () với chân E 1
Bước 3: Kiểm tra tra số lần kim vôn kế dao động trong 10 giây:
- Nếu lớn hơn 8 lần thì cảm biến Oxy còn hoạt động tốt.
- Nếu bằng không thì thay cảm biến.
- Nếu ít hơn 8 lần ta tiến hành kiểm tra lại lần nữa
4.4.7 Kiểm bộ đánh lửa trực tiếp bôbin đơn
Chuẩn bị dụng cụ: Đồng hồ VOM, Accu
Bước 1: Lắp mạch như hình vẽ.
Bước 2: Dùng đồng hồ VOM đo điện áp chân B và E, điện áp lúc này là 12V Đo điện áp giữa chân T và E, điện áp lúc này là 0V.
Bước 3: Sau khi kiểm tra điện áp các chân ta nhịp điện vào chân T Nếu có tia lửa điện thì bộ đánh lửa còn hoạt động tốt.
Hình 4.8 Kiểm tra bộ đánh lửa trực tiếp
Chuẩn bị dụng cụ: Đồng hồ VOM, thước lá, dụng cụ tháo bugi (1 bộ tuýp, tua vít, dụng cụ lấy bugi chuyên dụng)
- Biết được tình trạng làm việc của bugi.
- Sữa chữa hoăc thay thế khi hư hỏng.
Bước 1: Kiểm tra sự mài mòn, đo khe hở nhiệt bugi.
Kiểm tra bugi để đảm bảo không bị rạn nứt và điện cực không bị mòn hay bẩn Sử dụng thước lá để đo khe hở bugi, với khe hở tối đa là 1.3mm Nếu khe hở lớn hơn mức này, nên thay thế hoặc điều chỉnh lại Dụng cụ chuyên dùng cho việc điều chỉnh khe hở bugi thường có khoảng từ 0,7 đến 1,2mm tùy thuộc vào loại bugi.
- Khi khe hở quá nhỏ, tia lửa có thể bị dập tắc Trong trường hợp này, nhiên liệu không được đốt cháy, ngay cả khi có tia lửa.
- Nhiệt độ làm việc của bugi tốt nhất nằm trong khoảng 450 o đến 950 o
Bước 2: Kiểm tra điện trở của bugi
- Dùng đồng hồ VOM bậc thang đo điện trở, đo điện trở cách điện bugi như (hình 4.9)
- Điện trở cách diện tiêu chuẩn lớn hơn 10MΩ.
- Nếu điện trở bé hơn 10MΩ Làm sạch bugi và kiểm tra lại.
Hình 4.9 Kiểm tra điện trở và đo khe hở nhiệt của bugi
Nếu không có đồng hồ VOM, bạn có thể kiểm tra bugi bằng cách tăng tốc động cơ lên 4000 vòng/phút 5 lần Sau đó, tháo bugi ra và kiểm tra điện cực; nếu điện cực khô, điều đó cho thấy bugi vẫn còn tốt.
4.4.9 Kiểm tra cảm biến vị trí trục khuỷu
Chuẩn bị dụng cụ: Đồng hồ VOM.
Cảm biến vị trí trục khuỷu có vai trò quan trọng trong việc xác định tốc độ động cơ, giúp ECU nhận tín hiệu để tính toán góc đánh lửa tối ưu và thời điểm phun nhiên liệu cho từng xy lanh.
Bước 1: Tháo cảm biến vị trí trục khuỷu
Bước 2: Dùng VOM thang đo điện trở, đo điện trở giữa các điện cực
Bước 3: So sánh giá trị đo được với giá trị chuẩn
Nhiệt độ Điều kiện tiêu chuẩn (kΩ)
