Khai thác kết cấu, tính năng kỹ thuật và quy trình kiểm tra, chẩn đoán hệ thống đánh lửa trên xe hyundai i30

CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI

Lý do chọn đề tài và lịch sử nghiên cứu

1.1.1.Tính cấp thiết của đề tài

Bước vào thế kỷ XXI, sự tiến bộ khoa học kỹ thuật đã đạt được những thành tựu hiện đại và ứng dụng cao Để thúc đẩy kinh tế, nước ta đang thực hiện các cải cách nhằm tiếp thu và áp dụng những thành tựu khoa học tiên tiến, chuyển mình từ một nước nông nghiệp lạc hậu sang một nước công nghiệp phát triển Sau nhiều năm nỗ lực, Việt Nam đã trở thành thành viên của WTO, mở ra cơ hội giao lưu, học hỏi kinh nghiệm từ các quốc gia phát triển, từ đó phát triển nền kinh tế và tiến bước vững chắc trên con đường quá độ lên chủ nghĩa xã hội.

Công nghiệp ôtô đang được nhà nước đầu tư phát triển mạnh mẽ, nhưng cùng với sự tiến bộ công nghệ, ô nhiễm môi trường từ chất thải công nghiệp ngày càng gia tăng Tài nguyên thiên nhiên như than đá và dầu mỏ đang cạn kiệt, đặt ra thách thức cho ngành ôtô trong việc đảm bảo chất lượng khí thải và tiết kiệm nhiên liệu Các hãng xe như Hyundai, Toyota, Ford và Mercedes đã cải tiến mẫu mã và chất lượng để bảo vệ người dùng và giảm ô nhiễm Để đáp ứng yêu cầu này, hệ thống điều khiển ôtô cần hoạt động an toàn, chính xác và bền bỉ Do đó, các hệ thống điều khiển điện tử như phun xăng điện tử và hệ thống chống bó cứng ABS đã được áp dụng, nhờ vào sự hỗ trợ của các cảm biến giám sát.

Bộ điều khiển trung tâm (ECU) của ôtô hiện đại nhận và xử lý tín hiệu từ cảm biến, yêu cầu kỹ thuật viên có kiến thức vững vàng và khả năng chẩn đoán hư hỏng chính xác Để đáp ứng nhu cầu này, chương trình đào tạo cho kỹ thuật viên cần hiện đại và đầy đủ, nhưng thực tế các trường kỹ thuật vẫn thiếu trang thiết bị thực hành tiên tiến và tài liệu hệ thống hóa về các hệ thống điều khiển như EFI, ESA, ABS Điều này dẫn đến khó khăn cho sinh viên khi ra trường, khi họ chưa được tiếp cận với công nghệ và kiến thức mới trong ngành ôtô.

Đề tài nghiên cứu “Khai thác kết cấu, tính năng kỹ thuật và quy trình kiểm tra, chẩn đoán hệ thống đánh lửa trên xe Hyundai i30” không chỉ giúp sinh viên năm cuối củng cố và nâng cao kiến thức chuyên ngành mà còn phát triển khả năng tự tìm tòi và sáng tạo Qua việc nghiên cứu, sinh viên sẽ hiểu sâu hơn về cấu trúc, điều kiện làm việc và các hư hỏng thường gặp của hệ thống đánh lửa, cũng như các phương pháp kiểm tra và chẩn đoán hiệu quả Kết quả đạt được từ đề tài sẽ giúp sinh viên có cái nhìn toàn diện hơn về lĩnh vực này trong thực tế xã hội.

Mục tiêu của đề tài

- Tìm hiều về kết cấu và nguyên lý làm việc của hệ thống đánh lửa trực tiếp trên dòng xe Hyundai i30

- Kiểm tra đánh giá được tình trạng kỹ thuật, các thông số chính bên trong và các thông số kết cấu của hệ thống đánh lửa trên xe Hyundai i30

- Đề xuất giải pháp, phương án kiểm tra, chẩn đoán khắc phục hư hỏng của hệ thống đánh lửa trên động cơ Hyundai i30.

Đối tượng và khách thể nghiên cứu

Bài viết này tập trung vào việc phân tích kết cấu, điều kiện và nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửa trực tiếp Đồng thời, nó cũng trình bày các phương pháp kiểm tra, chẩn đoán và bảo dưỡng hệ thống đánh lửa theo chương trình, nhằm đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống.

- Khách thể nghiên cứu: Hệ thống đánh lửa trực tiếp trên động cơ Hyundai i30.

Giả thiết khoa học

Ngày nay, sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật đã dẫn đến việc phát hiện ra nhiều vật liệu mới với tính năng vượt trội Các máy móc hiện đại ngày càng được cải tiến, cho phép chế tạo các chi tiết với độ chính xác cao Bên cạnh đó, phần mềm đồ họa tiên tiến đã hỗ trợ hiệu quả trong việc mô phỏng thiết kế một cách chính xác, góp phần nâng cao hiệu suất trong các lĩnh vực sản xuất và thiết kế.

Hệ thống tài liệu phục vụ nghiên cứu ngày càng phong phú, với nguồn tài liệu phong phú từ sách và internet, trở thành công cụ tìm kiếm hữu ích cho người nghiên cứu.

Các phương án nghiên cứu

- Khách thể nghiên cứu: Hệ thống đánh lửa trực tiếp trên động cơ Hyundai i30

Hiện nay, sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật đã dẫn đến việc phát minh ra các vật liệu mới với nhiều tính năng ưu việt Các máy móc hiện đại ngày càng có khả năng chế tạo các chi tiết với độ chính xác cao, và phần mềm đồ họa tiên tiến giúp mô phỏng thiết kế một cách chính xác hơn bao giờ hết.

Hệ thống tài liệu phục vụ nghiên cứu ngày càng phong phú, không chỉ bao gồm nguồn tài liệu phong phú từ sách mà còn tận dụng hiệu quả internet như một công cụ tìm kiếm hữu ích.

- Phân tích đặc điểm, kết cấu, nguyên lý của hệ thống đánh lửa

- Các phương án kết nối, kiểm tra, chẩn đoán của hệ thống đánh lửa

- Nghiên cứu và tìm hiểu các thông số kỹ thuật, tiêu chuẩn của hệ thống đánh lửa

1.6 Các phương án nghiên cứu

1.6.1 Phương án nghiên cứu thực tiễn a Khái niệm: Là phương pháp tổng hợp các kết quả nghiên thực tiễn và nghiên cứu tài liệu để đánh giá và đưa ra các kết luận chính xác b Các bước thực hiện

Bước 1: Quan sát, đo đạc các thông số của kết cấu động cơ

Bước 2: Lập phương án kiểm tra, chẩn đoán hư hỏng của hệ thống đánh lửa

Bước 3: Từ kết quả kiểm tra, chẩn đoán lập phương án bảo dưỡng sửa chữa, khắc phục hư hỏng

1.6.2 Phương án nghiên cứu tài liệu a Khái niệm: Là phương án nghiên cứu, thu thập thông tin khoa học trên cơ sở nghiên cứu các văn bản, tài liệu đã có sẵn và tư duy logic để rút ra các kết luận khoa học cần thiết b Các bước thực hiện

- Bước 1: Thu thập, tìm kiếm các tài liệu về hệ thống đánh lửa trên động cơ Hyundai i30

Bước 2: Tổ chức các tài liệu khoa học theo một hệ thống logic chặt chẽ, phân chia theo từng bước, từng đơn vị kiến thức và từng vấn đề khoa học có cơ sở bản chất rõ ràng.

- Bước 3: Tổng hợp kết quả đã phân tích được, hệ thống lại những kiến thức lý thuyết đầy đủ, sâu sắc

1.6.3 Phương án thống kê mô tả a Khái niệm: Là phương án tổng hợp kết quả nghiên cứu thực tiễn và nghiên cứu tài liệu để đưa ra kết luận chính xác, khoa học b Các bước thực hiện

Nghiên cứu này tập trung vào quy trình bảo dưỡng, sửa chữa và khắc phục hư hỏng hệ thống đánh lửa của xe Hyundai i30, dựa trên thực tiễn nghiên cứu động cơ và tài liệu lý thuyết Phương pháp nghiên cứu lý thuyết đã được áp dụng để phát triển nội dung.

TỔNG QUAN CHUNG

Lịch sử về hãng xe Hyundai

Hyundai Motor Company, thuộc tập đoàn Hyundai Kia Automotive Group, là nhà sản xuất ô tô lớn nhất Hàn Quốc và đứng thứ 5 thế giới về doanh số bán hàng hàng năm Trụ sở chính của Hyundai đặt tại Seoul, nơi công ty điều hành nhà máy sản xuất ô tô lớn nhất thế giới tại Ulsan với công suất lên tới 1,6 triệu xe mỗi năm Logo của Hyundai, với chữ "H" cách điệu, tượng trưng cho sự kết nối giữa công ty và khách hàng Từ "Hyundai" trong tiếng Hàn có nghĩa là "hiện đại".

Năm 1947, Chung Ju-yung sáng lập Công ty xây dựng và cơ khí Hyundai, và đến năm 1967, Công ty ôtô Hyundai chính thức ra đời Năm 1968, Hyundai hợp tác với Ford Motor Company để cho ra mắt mẫu xe đầu tiên mang tên Cortina Chiếc Pony, mẫu xe Hàn Quốc đầu tiên, được sản xuất vào năm 1975, thiết kế bởi Giorgio Giugiaro theo phong cách Ý và sử dụng công nghệ dẫn động từ Mitsubishi Motors Trong những năm tiếp theo, sản phẩm của Hyundai đã được xuất khẩu sang Ecuador.

Hyundai đã nhanh chóng tiếp cận thị trường Benelux (Bỉ, Hà Lan và Luxembourg) từ năm 1991, khi công ty phát triển thành công động cơ xăng I4 Alpha và hộp truyền động độc quyền.

Vào năm 1986, Hyundai chính thức gia nhập thị trường Mỹ với mẫu xe Excel, nhanh chóng trở thành một trong "10 xe được ưa chuộng nhất" theo bình chọn của tạp chí Fortune nhờ giá cả phải chăng Đến năm 1988, công ty đã bắt đầu sản xuất các mẫu xe sử dụng công nghệ riêng, mở đầu với chiếc Sonata loại midsize, hiện vẫn đang được sản xuất.

Năm 1996, Hyundai Motors India Limited được thành lập, đặt xưởng sản xuất tại Irrungattukatoi gần Chennai, Ấn Độ

Năm 1998, Hyundai bắt đầu xây dựng hình ảnh thương hiệu toàn cầu Năm 1999, Chung Ju Yung đã trao quyền lãnh đạo Hyundai Motor cho con trai mình, Chung Mong Koo, dẫn đến sự phát triển mạnh mẽ của Hyundai Motor Group, công ty mẹ của hãng.

Hyundai đã đầu tư mạnh mẽ vào việc nâng cao chất lượng và mẫu mã xe, đồng thời tăng cường sản xuất và nghiên cứu cho ngành ôtô Tập đoàn cũng đã mở rộng thời gian bảo hành lên tới 10 năm hoặc 160.000 km cho các xe bán tại Mỹ, kết hợp với một chiến dịch marketing quy mô lớn.

Trong cuộc khảo sát chất lượng xe hơi năm 2004 của J.D Power and Associates, Hyundai đã xuất sắc đạt vị trí thứ 2, vượt qua nhiều đối thủ nổi tiếng Hiện tại, Hyundai là một trong 100 thương hiệu ôtô hàng đầu thế giới và từ năm 2002, hãng cũng đã trở thành nhà tài trợ chính thức cho giải World Cup FIFA.

Sự xuất hiện của model midsize SUV Santa Fe năm 2007 đã đem đến cho Hyundai thành công vang dội và giành giải thưởng “2007 Top Safety Pick” của IIHS

Vào năm 1998, sau sự biến động mạnh mẽ của ngành công nghiệp ôtô Hàn Quốc do tham vọng mở rộng thị trường và ảnh hưởng của cuộc khủng hoảng tài chính Châu Á, Hyundai đã mua lại công ty đối thủ Kia Motors Đến năm 2000, sự kiện này đánh dấu một bước ngoặt quan trọng trong lịch sử phát triển của cả hai thương hiệu.

Hyundai đã thiết lập một liên minh chiến lược với DaimlerChrysler, dẫn đến việc thành lập Daimler–Hyundai Truck Corporation vào năm 2001 Tuy nhiên, vào năm 2004, DaimlerChrysler đã bán 10,5% cổ phần của mình, thu về 900 triệu USD Dù vậy, Hyundai vẫn tiếp tục đầu tư mạnh mẽ vào các nhà máy tại Bắc Mỹ, Trung Quốc, Pakistan, Ấn Độ, Thổ Nhĩ Kỳ và các trung tâm nghiên cứu phát triển ở Châu Âu, Bắc Mỹ và Nhật Bản.

Năm 2004, doanh thu của Hyundai tại thị trường trong nước đạt 57,2 tỉ USD, giúp công ty trở thành nhà sản xuất ôtô lớn thứ hai tại Hàn Quốc Trong năm 2005, doanh số bán toàn cầu của Hyundai đạt 2.533.695 xe, tăng 11% so với năm trước Mục tiêu của Hyundai cho năm 2006 là đạt doanh số toàn cầu 2,7 triệu xe.

Hyundai hiện đang phân phối xe tại 193 quốc gia thông qua 5.000 đại lý và showroom Theo nghiên cứu của Automotive News, trong năm 2005, Hyundai đã đạt doanh số toàn cầu 3.715.096 xe, xếp thứ 6 trong bảng xếp hạng, vượt qua các thương hiệu nổi tiếng như Nissan và Honda.

Sức mạnh thương hiệu của Hyundai ngày càng gia tăng, đứng thứ 72 trong danh sách các thương hiệu tốt nhất thế giới năm 2007 theo khảo sát của Interbrand và BusinessWeek, với giá trị thương hiệu ước tính đạt 4,5 tỷ USD Để chiếm được lòng tin của người tiêu dùng, Hyundai đã không ngừng nỗ lực cải tiến chất lượng sản phẩm, và những thành công này là kết quả tất yếu của những cố gắng đó.

Thông tin chung về xe Hyundai i30

Hyundai i30 thể hiện sự tiến bộ vượt bậc trong công nghệ và thiết kế ô tô, đặc biệt với ngôn ngữ thiết kế "điêu khắc dòng chảy" Mẫu xe này mang nhiều chi tiết tương đồng với các sản phẩm mới trong gia đình Hyundai như ix20, ix35, Veloster và i40 Không gian nội thất của i30 cũng gần gũi với i40 và Veloster Theo nhà thiết kế, i30 thế hệ mới được tạo ra với những đường gân mạnh mẽ nhưng vẫn mềm mại, mang đến dáng vẻ thể thao và cảm giác chuyển động liên tục ngay cả khi xe đứng yên.

Hình 2.8: Kiểu dáng tinh tế của Hyundai i30

Hyundai đã thể hiện sự tự tin qua thiết kế thể thao và khí động học của i30 thế hệ mới, gợi nhớ đến mẫu i40 vừa ra mắt gần đây Chúng tôi mong muốn mọi người nhận ra DNA thiết kế chung giữa hai mẫu xe này.

Theo thông tin từ tài liệu, Hyundai i30 2010 được trang bị hệ thống treo MacPherson ở phía trước và đa liên kết ở phía sau Mặc dù Hyundai vẫn chưa công bố thông tin chi tiết về các phiên bản động cơ cho thế hệ i30 mới, nhiều người dự đoán rằng mẫu xe này sẽ sử dụng động cơ 1,6 lít với hộp số sàn 6 cấp, phun xăng trực tiếp, cho công suất 140 mã lực, tương tự như phiên bản Blue tiết kiệm nhiên liệu.

i30 là mẫu xe cỡ nhỏ đầu tiên của Hyundai được trang bị túi khí đầu gối cho người lái, đèn pha thích ứng, cụm đồng hồ với màn hình TFT LCD độ phân giải cao và phanh đỗ xe điều khiển điện, cùng với nhiều tùy chọn khác.

23 như cửa sổ trời Panorama, hệ thống định vị tích hợp với màn hình màu 7 inch và camera chiếu hậu

Hình 2.10: Nội thất của Hyundai i30.

Lịch sử phát triển của hệ thống đánh lửa

Sự ra đời của hệ thống đánh lửa gắn liền với động cơ đốt trong, đánh dấu khởi đầu cho ngành công nghiệp ô tô Ban đầu, động cơ sử dụng hệ thống đánh lửa điều khiển bằng má vít, nhưng hệ thống này gặp phải nhược điểm là thời điểm đánh lửa không chính xác và cần bảo dưỡng thường xuyên Năm 1964, hệ thống đánh lửa CDI (capacitor discharge ignition) đã được nghiên cứu và ứng dụng trên xe NSU Sprider, mang lại sự cải tiến đáng kể cho hiệu suất động cơ.

Với sự phát triển của xã hội, nhu cầu về môi trường và tiết kiệm nhiên liệu ngày càng cao đã khiến hệ thống đánh lửa truyền thống và hệ thống đánh lửa CDI không còn đáp ứng được yêu cầu Điều này đã thúc đẩy các nhà khoa học nghiên cứu và phát minh ra hệ thống đánh lửa mới, nhằm cải thiện hiệu quả kinh tế nhiên liệu và giảm ô nhiễm môi trường Năm 1978, các hãng xe như BMW, Chrysler, Fiat, Lancia, Leyland, Mercedes, Peugeot, Porsche và Volvo đã giới thiệu hệ thống đánh lửa bán dẫn TCI (Transistorized Coil Ignition), đánh dấu bước tiến tiếp theo trong công nghệ đánh lửa sau CDI.

Sự phát triển của khoa học kỹ thuật đã dẫn đến việc ra đời hệ thống đánh lửa điện tử SI (Semiconductor ignition) và hệ thống đánh lửa không có bộ chia điện BSI (Breakerless semiconductor ignition) Trong khi hệ thống SI vẫn sử dụng bộ chia điện và một bôbin, thì BSI sử dụng nhiều bôbin hơn và không cần bộ chia điện Hệ thống BSI lần đầu tiên được ứng dụng trên xe Citroën Visa vào năm 1978 Đến năm 1979, hãng Bosch đã giới thiệu hệ thống điều khiển động cơ “Motronic”, tích hợp điều khiển nhiều hệ thống khác nhau.

Hệ thống 24 giúp điều khiển thời điểm đánh lửa, điều chỉnh nhiên liệu và kiểm soát tốc độ không tải, mang lại sự linh hoạt và độ chính xác cao hơn trong quá trình điều khiển Điều này không chỉ nâng cao hiệu quả kinh tế nhiên liệu mà còn giảm thiểu ô nhiễm khí thải.

Thông tin kỹ thuật của xe Hyundai G1.6 DOHC

Bảng thông số kỹ thuật của xe Hyundai G 1.6 DOHC

Stt Tên gọi Thể loại Giá trị Đơn vị

Kiểu động cơ 4 cylinder 16 valve

Dung tích xy lanh 1591 Cc

Loại xe Thời gian tăng tốc từ 0 đến

Mức độ tiêu thụ nhiên liệu 9,0 – 5,7/100 km (Thành phố - cao tốc )

Chiều dài cơ sở 2650 Mm

Chiều rộng cơ sở trước/sau 1538 / 1536 Mm

Trọng lượng không tải 1314 Kg

Dung tích bình nhiên liệu 53 Lít

Xuất xứ Liên hợp các quốc gia

6 Nội thất Hộp chứa đồ phía trước

Ngăn gạt tàn thuốc Đèn nội thất

Hệ thống âm thanh 6 loa nghe nhạc CD/MP3/WMA Radio

AM.FM, hỗ trợ kết nối USB và AUX Điều hòa nhiệt độ Ổ cắm điện 12v được nắp phía trước

Cửa sổ trước điều chỉnh điện

Gương chiếu hậu cùng màu với thân xe, điều chỉnh điện tích hợp đèn xi nhan Đèn sương mù Đèn pha Halogen

Gạt mưa phía trước và phía sau

Antenna nắp phía cao sau xe Đèn phanh phụ thứ 3

8 Thiết bị an toàn an ninh

Túi khí cho người lái

Túi khí cho hành khách phía trước

Túi khí hai bên hàng ghế

Túi khí treo phía trên hai hàng ghế trước và sau

9 Phanh, giảm sóc, lốp xe

Phanh trước Phanh đĩa có lỗ thoáng

Chống bó cứng phanh ABS

Phân bố lực phanh điện tử EBD

Tự động cân bằng điện tử ESP

Trợ lực phanh khẩn cấp EBA

Phanh sau Phanh đĩa đặc

Chống bó cứng phanh ABS

Phân bố lực phanh điện tử EBD

Tự động cân bằng điện tử ESP

Trợ lực phanh khẩn cấp EBA

Giảm sóc trước Độc lập kiểu MacPherson Giảm sóc sau Độc lập đa liên kết

Vành mâm xe Vành mâm đúc kích thước 16 inch

Chức năng và yêu cầu của hệ thống đánh lửa

Biến đổi dòng điện 1 chiều điện áp thấp (12V, 24V) thành các xung điện áp cao từ 12.000V đến 45.000V giúp tạo ra tia lửa điện mạnh với nhiệt độ lên tới 10.000°C Quá trình này diễn ra vào thời điểm quy định, cụ thể là thời điểm đánh lửa sớm, và theo một thứ tự nhất định, đảm bảo thứ tự nổ chính xác.

Một hệ thống đánh lửa làm việc tốt phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Hệ thống đánh lửa phải sinh ra sức điện động đủ lớn để phóng qua khe hở bugi trong tất cả các chế độ làm việc của động cơ

- Tia lửa trên bugi phải đủ năng lượng và thời gian phóng để sự cháy bắt đầu

- Góc đánh lửa phải đúng trong mọi 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

- Sự mài mòn điện cực bugi phải nằm trong khoảng cho phép.

Phân loại hệ thống đánh lửa

 Phân loại theo phương pháp tích lũy năng lượng

-Hệ thống đánh lửa điện cảm

-Hệ thống đánh lửa điện dung

 Phân loại theo phương pháp điều khiển bằng cảm biến

-Hệ thống đánh lửa sử dụng vít lửa

-Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến điện từ

-Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến Hall

-Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến quang

-Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến từ trở

-Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến cộng hưởng

 Phân loại theo cách phân phối điện áp

-Hệ thống đánh lửa sử dụng bộ chia điện

-Hệ thống đánh lửa không sử dụng bộ chia điện

 Phân loại theo phương pháp điều khiển góc đánh lửa sớm

- Hệ thống đánh lửa với cơ cấu điều khiển góc đánh lửa sớm bằng cơ khí

- Hệ thống đánh lửa với cơ cấu điều khiển góc đánh lửa sớm bằng điện tử

 Phân loại theo nguyên lý làm việc

-Hệ thống đánh lửa thường

-Hệ thống đánh lửa bán dẫn

-Hệ thống đánh lửa điện tử

-Hệ thống đánh lửa Manheto

-Hệ thống đánh lửa điện dung

 Phân loại theo kiểu ngắt mạch sơ cấp

-Hệ thống đánh lửa sử dụng vít lửa

-Hệ thống đánh lửa sử dụng transitsor

-Hệ thống đánh lửa sử dụng thysistor (GDI).

Các thông số chủ yếu của hệ thống đánh lửa

2.7.1 Hiệu điện thế thứ cấp cực đại U 2 m

Hiệu điện thế thứ cấp cực đại U2m là giá trị tối đa đo được giữa hai đầu cuộn dây thứ cấp khi dây cao áp được tách ra khỏi bugi Để tạo ra tia lửa điện giữa hai điện cực của bugi, đặc biệt trong quá trình khởi động, hiệu điện thế này cần phải đủ lớn.

2.7.2 Hiêu điện thế đánh lửa U đl

Hiệu điện thế đánh lửa U đl là hiệu điện thế thứ cấp nơi xảy ra quá trình đánh lửa, và nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, tuân theo định luật Pashen.

P : là áp suất buồng đốt tại thời điểm đánh lửa

T : nhiệt độ ở điện cực trung tâm của bugi tại thời điểm đánh lửa

K : hằng số phụ thuộc vào thành phần hỗn hợp hòa khí

2.7.3 Hệ số dự trữ K dt

Hệ số dự trữ là tỷ số giữa hiệu điện thế cực đại U 2 m và hiệu điện thế đánh lửa

Hệ thống đánh lửa thường có hệ số dự trữ đánh lửa (K dt) thường nhỏ hơn 1,5 do U 2 m thấp Trong khi đó, các động cơ xăng hiện đại với hệ thống đánh lửa lập trình sở hữu K dt cao, từ 1,5 đến 2,0, cho phép tăng tỷ số nén, số vòng quay và khe hở bugi.

2.7.4 Năng lượng dự trữ W dt trong cuộn sơ cấp

Năng lượng dự trữ W dt là năng lượng tích lũy dưới dạng từ trường trong cuộn dây sơ cấp của bôbin Để đảm bảo tia lửa điện có đủ năng lượng đốt cháy hoàn toàn hòa khí, hệ thống đánh lửa cần duy trì năng lượng dự trữ trên cuộn sơ cấp của bôbin ở một giá trị xác định.

- W dt : năng lượng dự trữ trên cuộn sơ cấp

- L 1 : độ tự cảm của cuộn sơ cấp của bôbin

- I ng : cường độ dòng điện sơ cấp tại thời điểm transistor công suất ngắt

2.7.5 Tốc độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp S

- S : là tốc độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp

- u 2 : độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp

-  t :thời gian biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp

Khi tốc độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp S tăng cao, tia lửa điện tại điện cực bugi trở nên mạnh mẽ hơn, giúp ngăn chặn dòng điện rò rỉ qua muội than trên điện cực Điều này dẫn đến việc giảm năng lượng tiêu hao trong mạch thứ cấp.

2.7.6 Tần số và chu kỳ đánh lửa Đối với động cơ xăng 4 kỳ, số tia lửa trong một giây hay còn gọi là tần số đánh lửa được xác định bởi công thức:

(2.5) Đối với động cơ 2 kỳ:

- n : số vòng quay trục khuỷu động cơ (min -1 )

Chu kỳ đánh lửa T : là thời gian giữa hai lần xuất hiện tia lửa

- t đ : thời gian vít ngậm hay transistor công suất bão hòa

- t m : thời gian vít hở hay transistor công suất ngắt

Tần số đánh lửa f tỷ lệ thuận với vòng quay trục khuỷu động cơ và số xylanh Khi số vòng quay và số xylanh tăng, tần số đánh lửa f cũng tăng, dẫn đến chu kỳ đánh lửa T giảm Do đó, trong thiết kế, cần chú ý đến chu kỳ và tần số đánh lửa để đảm bảo tia lửa vẫn mạnh ở số vòng quay cao nhất của động cơ.

Tia lửa điện thường bao gồm hai thành phần chính: điện dung và điện cảm Năng lượng của tia lửa điện được tính toán dựa trên một công thức cụ thể.

- W C : năng lượng của thành phần tia lửa có tính điện dung

- C 2 :điện dung ký sinh của mạch thứ cấp của bugi

- U đl : hiệu điện thế đánh lửa b.Năng lượng điện cảm

- W L :năng lượng của thành phần tia lửa có tính điện cảm

- L 2 : độ tự cảm của mạch thứ cấp

- i 2 :cường độ dòng điện mạch thứ cấp

Tùy thuộc vào loại hệ thống đánh lửa, năng lượng tia lửa có thể bao gồm cả hai thành phần điện cảm (thời gian phóng điện dài) và điện dung (thời gian phóng điện ngắn), hoặc chỉ có một trong hai thành phần này.

Vấn đề đánh lửa sớm

2.8.1 Quá trình cháy của hòa khí

Quá trình cháy của hòa khí bắt đầu từ khi tia lửa xuất hiện ở bugi và được chia thành hai giai đoạn chính: giai đoạn cháy trễ và giai đoạn lan truyền ngọn lửa Trong giai đoạn cháy trễ, quá trình này diễn ra trước khi ngọn lửa bắt đầu lan rộng, ảnh hưởng đến hiệu suất và đặc tính của động cơ.

Sự bốc cháy của hỗn hợp không khí – nhiên liệu không phải xuất hiện ngay sau khi đánh lửa

Khi một khu vực nhỏ gần tia lửa bắt đầu cháy, quá trình bắt cháy sẽ lan ra xung quanh Thời gian từ khi hỗn hợp không khí và nhiên liệu được đánh lửa đến khi nó bốc cháy được gọi là giai đoạn cháy trễ, thường không thay đổi và không bị ảnh hưởng bởi điều kiện làm việc của động cơ Giai đoạn này rất quan trọng trong quá trình cháy, tiếp theo là giai đoạn lan truyền ngọn lửa.

Sau khi hạt nhân ngọn lửa hình thành, ngọn lửa nhanh chóng lan rộng xung quanh Tốc độ lan truyền của ngọn lửa được gọi là tốc độ lan truyền ngọn lửa, và giai đoạn này được xác định là thời kỳ lan truyền ngọn lửa (B-C-D trong sơ đồ hình 2.12).

Khi không khí được nạp vào với lượng lớn, mật độ của hỗn hợp không khí-nhiên liệu tăng lên, dẫn đến khoảng cách giữa các hạt trong hỗn hợp này giảm Kết quả là, tốc độ lan truyền ngọn lửa được cải thiện.

Luồng hỗn hợp không khí-nhiên liệu xoáy lốc mạnh sẽ tăng tốc độ lan truyền ngọn lửa Để đảm bảo hiệu suất tối ưu, cần định thời đánh lửa sớm khi tốc độ lan truyền cao Do đó, việc điều khiển thời điểm đánh lửa phải phù hợp với điều kiện làm việc của động cơ.

2.8.2 Góc đánh lửa sớm 𝛉 opt

Hình 2.11: Giai đoạn cháy trễ

Hình 2.12: Giai đoạn lan truyền ngọn lửa

Góc đánh lửa sớm là góc quay của trục khuỷu động cơ, bắt đầu từ khi tia lửa điện xuất hiện tại bugi cho đến khi piston đạt đến điểm chết trên.

Góc đánh lửa sớm có tác động lớn đến công suất, hiệu quả kinh tế và mức độ ô nhiễm khí thải của động cơ Để đạt được góc đánh lửa sớm tối ưu, cần xem xét nhiều yếu tố khác nhau.

( bđ bđ wt mt o opt  f p t p t t n N

- P bđ : áp suất buồng đốt tại thời điểm đánh lửa

- t bđ : nhiệt độ buồng đốt

- P : áp suất trên đường ống nạp

- t wt : nhiệt độ nước làm mát động cơ

- t mt : nhiệt độ môi trường

- n : số vòng quay của động cơ

Chỉ số N 0 thể hiện góc đánh lửa sớm của động cơ xăng Ở các xe cũ, góc đánh lửa sớm được điều chỉnh dựa trên tốc độ và tải của động cơ thông qua bộ sớm ly tâm và bộ sớm áp thấp Tuy nhiên, một số xe như TOYOTA và HONDA còn trang bị thêm van nhiệt, cho phép điều chỉnh góc đánh lửa sớm theo hai chế độ nhiệt độ Trên các xe đời mới, góc đánh lửa sớm được điều khiển điện tử, giúp hiệu chỉnh chính xác hơn dựa trên các thông số tốc độ và tải Hình 2.13 minh họa bản đồ góc đánh lửa sớm theo tốc độ và tải động cơ trên xe đời mới.

Hình 2.13: Bản đồ góc đánh lửa sớm theo tốc độ và tải động cơ trên ô tô đời mới.

Lý thuyết đánh lửa

Trong động cơ xăng 4 kỳ, hòa khí được đưa vào xylanh và trộn đều nhờ xoáy lốc của dòng khí, sau đó piston nén lại Vào thời điểm thích hợp cuối kỳ nén, hệ thống đánh lửa cung cấp tia lửa điện cao thế để đốt cháy hòa khí, tạo ra công cho động cơ Quá trình đánh lửa diễn ra qua 3 giai đoạn, bắt đầu từ quá trình tăng trưởng của dòng sơ cấp.

32 còn gọi là quá trình tích lũy năng lượng, quá trình ngắt dòng sơ cấp và quá trình xuất hiện tia lửa ở điện cực bugi

2.9.1.Quá trình tăng trưởng dòng sơ cấp

Hình 2.14: Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa

Trong sơ đồ hệ thống đánh lửa trên:

- R 1 : điện trở của cuộn sơ cấp

- L 1 ,L 2 : độ tự cảm của cuộn sơ cấp và thứ cấp của bôbin

- T : transistor công suất được điều khiển nhờ tín hiệu từ ECU

Hình 2.15: Sơ đồ tương đương của mạch sơ cấp của hệ thống đánh lửa

Khi transistor công suất dẫn, trong mạch sơ cấp sẽ có dòng điện i 1 từ (+) ắc quy

Dòng điện i1 tăng dần do sức điện động tự cảm trên cuộn sơ cấp L1, chống lại sự gia tăng cường độ dòng điện Trong giai đoạn này, mạch thứ cấp của hệ thống đánh lửa không ảnh hưởng đến quá trình tăng dòng ở mạch sơ cấp, và hiệu điện thế cùng cường độ dòng điện ở mạch thứ cấp có thể coi là không đáng kể, tương đương với việc mạch thứ cấp hở Do đó, sơ đồ tương đương được trình bày trong hình 2.15, trong đó giá trị điện trở của ắc quy được bỏ qua.

U a : hiệu điện thế của ắc quy

 :độ sụt áp trên transistor công suất ở trạng thái dẫn bão hòa

Từ sơ đồ hình 2.15 ta có thể thiết lập được phương trình vi phân sau:

L di R i 1  1 1  (2.11) Giải phương trình vi phân (1.11) ta được:

Gọi  1 L 1 /R  là hằng số điện từ của mạch

Tốc độ tăng trưởng của dòng sơ cấp được xác định bằng cách lấy đạo hàm theo thời gian t của công thức R U t i     (2.12) Kết quả cho thấy rằng tốc độ này chủ yếu phụ thuộc vào độ tự cảm L 1.

Hình 2.16: Quá trình tăng trưởng dòng sơ cấp

Bôbin xe đời cũ có độ tự cảm lớn, dẫn đến tốc độ tăng dòng sơ cấp chậm hơn so với bôbin xe đời mới với độ tự cảm nhỏ Điều này khiến lửa yếu hơn khi tốc độ xe tăng Tuy nhiên, trên xe đời mới, hiện tượng này được khắc phục nhờ sử dụng bôbin có độ tự cảm L1 nhỏ Đồ thị cho thấy, khi độ tự cảm L1 của cuộn sơ cấp lớn, tốc độ tăng trưởng dòng i1 sẽ giảm.

Thời gian transistor công suất dẫn bão hòa được ký hiệu là t đ, trong đó cường độ dòng điện sơ cấp I ng tại thời điểm đánh lửa khi transistor công suất ngắt được tính theo công thức: I ng = I ng (1 - e^(-t đ / τ1)).

T : chu kỳ đánh lửa (S) n : số vòng quay trục khuỷu động cơ (min -1 )

Z : số xylanh của động cơ

 đ : thời gian tích lũy năng lượng tương đối

Trên các xe đời cũ, thời gian tích lũy năng lượng thường là 2/3, trong khi đó, các xe đời mới được cải tiến với cơ cấu điều chỉnh thời gian tích lũy năng lượng (góc ngấm điện), giúp tối ưu hóa hiệu suất hoạt động.

Cường độ dòng điện I ng phụ thuộc vào tổng trở của mạch sơ cấp (R 1 ), độ tự cảm của cuộn dây sơ cấp (L 1 ), số vòng quay trục khuỷu động cơ (n đc) và số xylanh (Z) Khi R  , L 1 , và Z không thay đổi, việc tăng số vòng quay trục khủy động cơ (n đc) sẽ dẫn đến giảm cường độ dòng điện I ng.

Tại thời điểm đánh lửa, năng lượng đã được tích lũy trong cuộn sơ cấp dưới dạng từ trường:

- W dt : năng lượng tích lũy trong cuộn sơ cấp

Hàm W dt  f(a) (1.5) đạt được giá trị cực đại, tức nhận được năng lượng từ hệ thống cấp điện nhiều nhất khi:

Đối với hệ thống đánh lửa thông thường và hệ thống đánh lửa bán dẫn không có mạch hiệu chỉnh thời gian tích lũy năng lượng t đ, điều kiện U/R không thể thực hiện do t đ phụ thuộc vào tốc độ động cơ Khi đạt giá trị U/R, dòng điện qua cuộn sơ cấp sẽ gây tiêu hao năng lượng và tỏa nhiệt Tuy nhiên, trên các xe đời mới, nhược điểm này đã được khắc phục nhờ vào mạch hiệu chỉnh thời gian tích lũy năng lượng (dwell control), hay còn gọi là kiểm soát góc ngấm điện.

Lượng nhiệt tỏa ra trên cuộn sơ cấp của bôbin W n được xác định bởi công thức sau:

Công suất tỏa nhiệt P n trên cuộn dây sơ cấp của bôbin: i Rdt

Khi công tắc máy ở vị trí ON mà động cơ không hoạt động, công suất tỏa nhiệt trong bôbin là lớn nhất:

Trong thiết kế, công suất P n max cần phải nhỏ hơn 30W để ngăn ngừa hiện tượng nóng bôbin Nếu P n max đạt hoặc vượt 30W, nhiệt lượng sinh ra trên cuộn sơ cấp sẽ lớn hơn nhiệt lượng tiêu tán, dẫn đến nguy cơ quá nhiệt.

Trong thời gian tích lũy năng lượng, trên cuộn thứ cấp cũng suất hiện một sức điện động tương đối nhỏ, chỉ xấp xỉ 1.000 V dt

- e 2 : sức điện động cuộn thứ cấp

- K bb : hệ số biến áp của bôbin

Sức điện động này bằng 0 khi dòng điện sơ cấp đạt giá trị U/R 

2.9.2.Quá trình ngắt dòng sơ cấp

Khi transistor công suất ngắt, dòng sơ cấp và từ thông giảm đột ngột, dẫn đến việc cuộn thứ cấp của bôbin sinh ra một hiệu điện thế khoảng.

Giá trị của hiệu điện thế thứ cấp chịu ảnh hưởng bởi nhiều thông số của cả mạch sơ cấp và thứ cấp Để tính toán hiệu điện thế thứ cấp cực đại, cần tham khảo sơ đồ tương đương như được trình bày trong hình 2.17.

- R r : điện trở dò qua điện cực của bugi

Hình 2.17: Sơ đồ tương đương của hệ thống đánh lửa

Khi transistor công suất ngắt, hiệu điện thế ắc quy không đáng kể so với sức điện động tự cảm trên cuộn sơ cấp Trong trường hợp không tải, khi dây cao áp tách rời khỏi bugi, năng lượng từ trường tích lũy trong cuộn sơ cấp của bôbin sẽ được chuyển đổi thành năng lượng điện.

Để xác định hiệu điện thế thứ cấp cực đại U2m trong mạch chứa tụ điện C1 và C2, cùng với một phần mất mát, ta cần lập phương trình năng lượng khi transistor công suất ngắt.

- C 1 : điện dung của tụ điện mắc song song transistor công suất hoặc

- C 2 : điện dung ký sinh trên mạch thứ cấp

- U 1 m ,U 2 m : hiệu điện thế trên mạch sơ cấp và thứ cấp lúc transistor công suất hoặc IC ngắt

- A : năng lượng mất mát do dòng rò, dòng fucô trong lõi thép của bôbin

- K bb W 2 /W 1 : hệ số biến áp của bôbin

W 1 ,W 2 : số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp

: Hệ số tính đến sự mất mát trong mạch dao động, 0,70,8.

Hình 2.18: Quy luật biến đổi của dòng điện sơ cấp i 1 và hiệu điện thế thứ cấp U 2 m

Quy luật biến đổi dòng điện sơ cấp i 1 và hiệu điện thế thứ cấp U 2 m , được biểu diễn trên hình 2.18

Khi transistor công suất ngắt, cuộn sơ cấp sẽ sinh ra một sức điện động tự cảm khoảng

2.9.3.Quá trình phóng điện ở điện cực bugi

Khi điện áp thứ cấp U2m đạt giá trị Udl, tia lửa điện cao thế xuất hiện giữa hai điện cực của bugi Thí nghiệm cho thấy tia lửa ở bugi bao gồm hai thành phần: thành phần điện dung và thành phần điện cảm.

Thành phần điện dung của tia lửa, được xác định bởi điện dung ký sinh C2, xuất phát từ năng lượng tích lũy trong mạch thứ cấp Tia lửa đặc trưng bởi sự sụt áp và sự gia tăng đột ngột của dòng điện, có thể đạt tới vài chục Ampere.

GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA LẬP TRÌNH

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống

ECU, sau khi nhận tín hiệu từ chương trình ESA, sẽ tính toán thời điểm đánh lửa sớm tối ưu và xuất các xung IGT để điều khiển các Transistor hoặc IC đánh lửa Điều này giúp ON-OFF dòng điện sơ cấp của từng bôbin theo thứ tự nổ, tạo ra điện cao áp cần thiết để đốt cháy hòa khí.

3.2.1 Một số kiểu tiêu biểu a Kiểu 1

Hình 3.15: Hệ thống đánh lửa dòng TOYOTA

Hệ thống đánh lửa này sử dụng bôbin kết hợp với IC đánh lửa để điều khiển quá trình đánh lửa, với ECU chỉ cần gửi xung IGT đến các bôbin theo thứ tự nổ 1-3-4-2.

Sau khi ECU nhận tín hiệu cần thiết, chương trình ESA sẽ xuất xung điều khiển đánh lửa IGT tới từng IC đánh lửa theo thứ tự nổ IC đánh lửa đóng ngắt dòng sơ cấp của bôbin, tạo ra dòng điện cao áp trên cuộn thứ cấp, dẫn đến việc dòng điện này chỉ đánh xuyên qua bugi tương ứng Đồng thời, IC đánh lửa gửi xung IGF trở lại ECU để xác nhận quá trình đánh lửa và kích hoạt hệ thống phun xăng.

Hình 3.16: Hệ thống đánh lửa dòngNISSAN

Hệ thống đánh lửa kiểu này sử dụng bôbin kèm Transistor (bóng công suất)

Sau khi ECU nhận tín hiệu cần thiết, chương trình ESA sẽ xuất xung điều khiển đánh lửa IGT tới từng transistor theo thứ tự nổ Điều này giúp đóng – ngắt trực tiếp dòng sơ cấp của bôbin, tạo ra dòng điện cao áp trên cuộn thứ cấp Mỗi bôbin được lắp trên đầu một bugi, do đó dòng điện cao áp chỉ đánh xuyên qua bugi đó mà không có xung phản hồi IGF.

Hình 3.17: Hệ thống đánh lửa dòngNISSAN

Hệ thống kiểu này sử dụng một hộp bóng công suất tách rời với các bôbin

Nguyên lý hoạt động của kiểu này tương tự kiểu 2 d Kiểu 4

Hình 3.18: Hệ thống đánh lửa dòngTOYOTA

Hệ thống đánh lửa kiểu này sử dụng 1IC đánh lửa chung cho 4 bôbin và tách biệt với 4 bôbin

Nguyên lý hoạt động: nguyên lý hoạt động của kiểu này tương tự kiểu 1

Hình 3.19: Hệ thống đánh lửa của hãng FORD, HYUNDAI

Hệ thống đánh lửa sử dụng 4 bôbin gắn trên đầu bugi của 4 máy, với việc điều khiển đóng – ngắt dòng sơ cấp được thực hiện trực tiếp trong ECU thông qua các bóng Tr1, Tr2, Tr3, Tr4.

Sau khi ECU nhận tín hiệu cần thiết, chương trình ESA sẽ xuất xung điều khiển trực tiếp bóng Tr trong ECU, nhằm đóng – ngắt dòng sơ cấp trong bôbin theo đúng thứ tự nổ Điều này giúp tạo ra tia lửa ở bugi để đốt cháy hòa khí.

Sau khi nghiên cứu tài liệu từ phần mềm "GSW contents viewer" về hãng xe Hyundai, đề tài của tôi tập trung vào hệ thống đánh lửa trực tiếp.

HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP TRÊN ÔTÔ HYNDAI I30

Các cảm biến trong hệ thống

a Cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp (MAPS)

Hình 4.19: Vị trí lắp của MAPS

- Đo áp suất, lưu lượng không khí trong đường ống nạp

- Phản hồi tín hiệu về cho ECU để kiểm soát điều khiển hoạt động của động cơ

- Cảm biến này được gắn trên đường ống nạp thông qua một ống dẫn

Hình 4.20: Cấu tạo cảm biến MAPS

Cảm biến này bao gồm:

- Buồng chân không có áp suất chuẩn

Cảm biến MAPS được bố trí trên ống nạp hoặc được kết nối đến ống nạp bởi một ống chân không

Cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp (MAPS) là thiết bị quan trọng giúp đo lường áp suất trong bình điều áp Cảm biến này hoạt động với tốc độ cao, cung cấp thông tin chính xác về áp suất tuyệt đối bên trong bình, từ đó hỗ trợ hiệu quả trong việc điều chỉnh và kiểm soát hệ thống.

Cảm biến MAPS đo áp suất và chuyển tín hiệu tương ứng đến ECM, giúp ECM tính toán lượng không khí nạp và tốc độ động cơ Thiết bị này bao gồm các phần tử điện áp và IC khuếch đại tín hiệu đầu ra, với màng silicon điều chỉnh tác động đến biến trở bán dẫn.

Tấm silicon, hay còn gọi là màng ngăn, có cấu trúc dày ở hai mép ngoài và mỏng hơn ở giữa Một mặt của tấm silicon tiếp xúc với buồng chân không, trong khi mặt còn lại kết nối với đường ống nạp Sự so sánh giữa áp suất trong buồng chân không và áp suất trong đường ống nạp tạo ra sự biến đổi Tín hiệu điện trở dao động này được chuyển đổi thành tín hiệu điện áp và gửi đến ECU động cơ tại cực PIM.

Hình 4.21: Tấm Silicon khi làm việc

- Chíp silic có một bên thông với buồng chân không một bên thông với ống nối của đường ống nạp

- Sự thay đổi áp suất sẽ làm thay đổi hình dạng chip silic và làm cho giá trị điện trở của chip silic cũng thay đổi theo

- Sự dao động của tín hiệu điện trở này được chuyển hóa thành một tín hiệu điện áp gửi đến ECM động cơ ở cực PIM

- ECU cần biết tín hiệu này để điều chỉnh lượng phun và góc phun sơm

Hình 4.22: Sơ đồ nguyên lý cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp

Khi áp suất trong đường ống nạp thay đổi, silicon sẽ biến dạng và dẫn đến sự thay đổi điện trở Điều này khiến điện áp mà IC gửi về ECU cũng thay đổi theo áp suất trong đường ống nạp.

- Áp suất trong đường ống nạp càng cao thì điện áp tín hiệu gửi về ECU càng cao và ngược lại

Áp suất đường ống nạp ảnh hưởng trực tiếp đến tải động cơ Cảm biến áp suất của ECM giúp xác định lượng nhiên liệu cần phun vào xi lanh và điều chỉnh góc đánh lửa sớm cơ bản.

Hình 4.23: Mạch điện cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp

 Cực VC của ECM cung cấp điện áp 5V cho cảm biến

 Cực PIM gửi tín hiệu điện áp về ECM

 Cực E2 của ECM nối mass cho cảm biến

Tín hiệu điện áp cao nhất của cảm biến xảy ra khi áp suất trong đường ống nạp đạt đỉnh, thường là khi công tắc máy ở chế độ ON, động cơ tắt hoặc khi bướm ga mở đột ngột Ngược lại, tín hiệu điện áp sẽ thấp nhất khi cánh bướm ga đóng hoặc khi giảm tốc độ.

Hình 4.24: Đặc tính điện áp cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp

Bảng thông số kỹ thuật đặc tính điện áp cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp Áp suất (kPa) Điện áp đầu ra(V)

101.32 4.0 b Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ (ECTS)

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ (ECTS) được lắp đặt trong hệ thống làm mát của đầu xi-lanh, có nhiệm vụ phát hiện và giám sát nhiệt độ của nước làm mát trong động cơ.

Hình 4.25: Vị trí lắp cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ

- Phát hiện nhiệt độ nước làm mát động cơ

Cảm biến nhiệt độ gửi tín hiệu điện áp đến ECU, giúp điều chỉnh lượng nhiên liệu phun vào đúng thời điểm đánh lửa của động cơ.

Hình 4.26: Cấu tạo của cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ

1 Đầu giắc; 2 Vỏ; 3 Điện trở

Cảm biến nhiệt độ động cơ là một điện trở âm được gắn vào thành động cơ, có chức năng đo nhiệt độ và truyền tín hiệu về ECU dưới dạng điện áp.

- Cảm biến đưa về ECU hai chân: một chân tín hiệu và một chân mass cảm biến

Hình 4.27: Mạch điện cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ

Hình 4.28: Đường đặc tính của cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ

Bảng thông số đặc tính làm việc của cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ

ECTS sử dụng một nhiệt điện trở có điện trở thay đổi theo nhiệt độ, với điện trở giảm khi nhiệt độ tăng và ngược lại Tài liệu tham khảo 5V trong PCM được cung cấp cho ECTS qua một điện trở trong PCM, kết nối theo hàng Khi điện trở của nhiệt điện trở trong ECTS thay đổi do nhiệt độ nước làm mát động cơ, điện áp đầu ra cũng biến đổi Trong quá trình hoạt động, PCM điều chỉnh thời gian phun nhiên liệu và thời gian đánh lửa dựa trên thông tin nhiệt độ nước làm mát, nhằm ngăn ngừa động cơ dừng và nâng cao khả năng lái.

Hình 4.29: Vị trí lắp cảm biến ôxy

Cảm biến ôxy được lắp đặt trong đường ống xả để đo lường nồng độ ôxy trong khí thải Thiết bị này hỗ trợ ECU (Bộ điều khiển động cơ) xác định tỷ lệ không khí và nhiên liệu, từ đó điều chỉnh lượng phun nhiên liệu cho phù hợp, giúp tối ưu hóa hiệu suất động cơ.

- Cảm biến ôxy có cấu tạo gồm hợp chất zirconia Điện cực platin và bộ cảm biến

Hình 4.30: Cấu tạo cảm biến ôxy

- Loại cảm biến ôxy này có thời gian làm việc lâu nhất Nó được làm từ ziconia

Cảm biến ôxy hoạt động dựa trên zirconium dioxide, tạo ra tín hiệu điện áp từ sự so sánh lượng ôxy trong khí xả và không khí Phần tử ziconia có một mặt tiếp xúc với khí xả và mặt còn lại tiếp xúc với không khí, mỗi mặt được phủ một lớp platin bên ngoài.

- Các thành phần platin tạo ra điện áp Các bụi bẩn và mòn điện cực platin hoặc phần ziconia sẽ làm giảm tín hiệu điện áp

Khi nồng độ ôxy trong khí xả thấp, sự chênh lệch giữa lượng ôxy trong khí xả và không khí xung quanh lớn, dẫn đến tín hiệu điện áp cao Ngược lại, khi nồng độ ôxy trong khí xả tăng, sự khác biệt này giảm, làm tín hiệu điện áp thấp hơn Do đó, tín hiệu điện áp sẽ tỷ lệ thuận với độ chênh lệch nồng độ ôxy: chênh lệch lớn tạo ra tín hiệu điện áp cao.

ECM có khả năng đo tỉ lệ A/F thông qua lượng ôxy trong khí xả và điều chỉnh tỉ lệ này cho phù hợp Khi hỗn hợp nhiên liệu giàu, hầu hết ôxy được đốt cháy, dẫn đến tín hiệu điện áp cao từ cảm biến, dao động trong khoảng 0,6 đến 1,0V Ngược lại, hỗn hợp nghèo chứa nhiều ôxy hơn, tạo ra điện áp thấp khoảng 0,1 đến 0,4V Tín hiệu điện áp lý tưởng của cảm biến ôxy ở tỉ lệ hỗn hợp tối ưu là khoảng 0,45V.

Hình 4.31: Đặc tính cảu cảm biến ôxy

Bảng thông số đặc tính của cảm biến ôxy

Tỷ lệ A/F Điện áp ra của cảm biến (V)

Những biến đổi nhỏ trong tỷ lệ A/F có thể làm thay đổi tín hiệu điện áp Cảm biến này thường được coi là cảm biến loại dãy hẹp, vì nó không phát hiện được những biến đổi nhỏ trong hàm lượng oxy của khí thải Thay vào đó, cảm biến điều chỉnh tỷ lệ hỗn hợp A/F bằng cách liên tục thêm hoặc bớt nhiên liệu, tạo ra một vòng lặp điều khiển nhiên liệu giàu hoặc nghèo.

Những hư hỏng của hệ thống đánh lửa

Stt Hiện tượng hư hỏng Nguyên nhân Hậu quả

- Cuộn dây đánh lửa bị lỗi

- Dây cao áp bị lỗi

- Hệ thống khóa động cơ không chính xác

- Điều chỉnh đánh lửa sai

- Hệ thống đánh lửa dây điện bị ngắt kết nối hoặc bị hỏng

- Công suất động cơ giảm

- Nhiên liệu cháy không hết

2 Động cơ chạy không đều, rung giật

- Cuộn dây đánh lửa bị lỗi

- Hệ thống đánh lửa dây điện bị lỗi

- Bị bỏ lửa ở một máy nào đó

- ECU bị hỏng (điều chỉnh đánh lửa sớm bị hỏng )

- Máy làm việc không ổn định

- Công suất động cơ giảm

3 Động cơ không tăng tốc được

- Dây điện đánh lửa bị lỗi -Công suất động cơ giảm

83 tải kém - ECM bị hư hỏng

- Bị bỏ lủa ở một máy nào đó

4 Máy nổ có tiếng kêu

- Thời điểm đánh lửa sớm quá

- Bị bỏ lửa ở một máy nào đó

-Giảm tuổi thọ các chi tiết của động cơ

- Cuộn dây đánh lửa (Bô bin) bị rò điện

- Bugi bị lỗi (không đánh lửa được)

- Cảm biến mất tín hiệu ,hư hỏng

- ECM bị lỗi phần mềm,hư hỏng

- Nhiên liệu cháy không hết

6 Động cơ bị nóng - Thời điểm đánh lửa muộn quá

- Bugi bị kết muội than

7 Động cơ chạy không chuẩn

- Bugi không chuẩn, mòn điện cực lớn

- Tín hiệu cảm biến không chuẩn, mất một vài tín hiệu

-Công suất động cơ giảm

-Giảm tuổi thọ của động cơ.

Quy trình tháo, lắp

Quy trình tháo hệ thống đánh lửa trên xe Hyundai i30 2010 như sau:

Stt Hình vẽ minh họa Nội dung công việc

1 Tháo dây cáp điện từ cực dương ắc qui ra

Ngắt kết nối ắc quy Tháo nắp cuộn dây đánh lửa ra, tháo bỏ 4 bulông rồi nhấc nắp đậy cuộn dây đánh lửa ra

3 Rút bỏ 4giắc điện cắm vào 4 bôbin

4 Tháo 4 bulông đai ốc ở 4 bôbin

Quy trình lắp hệ thống đánh lửa trên xe Hyundai i30 2010 được thực hiện ngược lại quy trính tháo

4.4 Kiểm tra chẩn đoán hệ thống đánh lửa

4.4.1 Kiểm tra thời điểm đánh lửa ban đầu

- Cho động cơ chạy để hâm nóng lên và nối tắt các cực TC và CG trên DLC3

- Nối kẹp của đèn soi thời điểm đánh lửa vào mạch nguồn của cuộn đánh lửa

- Kiểm tra thời điểm đánh lửa với bướm ga đóng hoàn toàn

- Thời điểm đánh lửa ban đầu được cài đặt bằng cách nối tắt cực TC và CG trên DLC3

- Có hai kiểu kẹp của đèn soi thời điểm đánh lửa: kiểu dò theo Đóng/Ngắt dòng sơ cấp và kiểu theo điện áp thứ cấp

- Vì thời điểm đánh lửa sẽ được đặt sớm khi bướm ga mở, nên bướm ga cần được kiểm tra xem đã đòng hoàn toàn chưa

Thời điểm đánh lửa ban đầu không chuẩn xác có thể làm giảm công suất động cơ, tăng tiêu hao nhiên liệu hoặc kích nổ

Hình 4.52: Kiểm tra thời điểm đánh lửa

4.4.2.Kiểm tra cuộn dây đánh lửa (Bôbin)

Quy trình kiểm tra cuộn dây đánh lửa được tiến hành theo các bước sau :

Stt Quy trình kiểm tra Hình vẽ minh họa

Tháo bốn cuộn đánh lửa ra

Hình 4.53: Sơ đồ tháo bốn cuộn đánh lửa

Tháo các bugi và kiểm tra bugi

-Bugi hỏng thì thay bugi mới

-Bugi tốt thì tiến hành bước ba

Tháo giắc cắm kết nối ECM/PCM với vòi phun ra

Hình 4.54: Tháo giắc cắm kết nối ECM/PCM với vòi phun

4 Lắp bugi vào cuộn đánh lửa

Kết nối giắc cắm giữa ECM/PCM với cuộn đánh lửa và lắp bugi vào lắp máy

Hình 4.55: Kết nối giắc cắm giữa ECM/PCM với cuộn đánh lửa

 Chú ý khi lắp bugi vào nắp máy :

Khi lắp đặt bugi, cần chọn loại phù hợp để mặt ren đầu của bugi trùng khớp với mặt nắp máy Nếu chiều dài ren quá ngắn hoặc quá dài, muội than sẽ tích tụ ở khu vực giữa bugi và nắp máy Ngược lại, nếu chiều dài ren quá lớn, đỉnh piston có thể va chạm với điện cực của bugi.

Trước khi xiết bugi bằng dụng cụ nên vặn tay cho đến khi thấy cứng

Một số xe có bugi đặt sâu, ta phải dùng đầu nối để đặt bugi vào Nếu thả rơi sẽ

Hình 4.56: Xiết bugi vào nắp máy

87 làm chập đầu điện cực Trị số lực xiết cũng là điểm đáng lưu ý Nếu xiết quá lỏng, bugi sẽ bị nóng

(dẫn đến cháy sớm) do nhiệt thoát ít

Xiết quá chặt sẽ làm hỏng ren cả của bugi lẫn nắp máy Vì vậy, cần tuân theo bảng trị số lực xiết dưới đây:

Bảng trị số lực xiết của bugi

Loại bugi Đường kính ren Nắp máy gang Nắp máy nhôm

Sau khi điều chỉnh đúng trị số theo bảng, đối với bugi loại thường, cần siết thêm một góc 180 độ nếu là bugi mới sử dụng lần đầu, và 45 độ nếu bugi đã qua sử dụng Đối với bugi côn, góc quay thêm là 22,5 độ.

Bật công tắc đánh lửa ở vị trí “ON” và kiểm tra đánh lửa

-Đánh lửa tốt tức cuộn dây vẫn hoạt động ổn định

 Đánh lửa không tốt ta chuyển sang bước 7

Thay một cuộn đánh lửa mới vào và kiểm tra tia lửa điện

 Tia lửa tốt chứng tỏ cuộn đánh lửa cũ bị hỏng, ta thay bằng cuộn đánh lửa mới

 Tia lửa điện yếu ta chuyển sang bước 8

8 Tháo giắc cắm ba chân cuộn đánh lửa ra

9 Bật công tắc đánh lửa ở vị trí “ON”

10 Đo điện áp giữa chân số 3 của giắc cắm ba chân cuộn đánh lửa với mát xem có bằng điện áp ắcquy không?

 Dụng cụ là vôn kế hay đồng hồ vạn năng đặt ở thang đo điện áp

 Một đầu que đo cắm vào chân số 3 của giắc cắm ba chân cuộn đánh lửa ( chân có ký hiệu IG hoặc BLK/WHT )

 Một đầu que đo cho tiếp mát

Hình 4.57: Kiểm tra điện áp cuộn đánh lửa

 Nếu vônkế chỉ giá trị bằng điện áp ắcquy ta chuyển sang bước 11

 Nếu không bằng thì kiểm tra , thay dây nối giữa cuộn đánh lửa và tụ điện trong hộp cầu chì nhỏ (chân 15 A)

11 Tắt khoá điện ở vị trí “OFF”

12 Đo thông mạch giữa chân số 2 của giắc cắm ba chân cuộn đánh lửa với mát

 Dụng cụ là một đồng hồ đo điện trở hay đồng hồ vạn năng đặt ở thang đo điện trở

 Một đầu que đo cắm vào chân số 2 của giắc cắm ba chân cuộn đánh lửa ( chân có ký hiệu GND hoặc BLK)

 Một đầu que đo cho tiếp mát

Hình 4.58: Kiểm tra thông mạch cuộn đánh lửa

 Nếu thông mạch chuyển tới bước

 Nếu không thông mạch thì kiểm tra dây nối giữa cuộn đánh lửa với điểm tiếp mát G101

13 Tháo dây cáp điện từ cực dương ắc quy ra

14 Tháo giắc cắm A(31 chân) của

15 kiểm tra chạm mát thân xe với các chân sau của giắc cắm 31 chân của

 A27 : Chân nối với cuộn đánh lửa 4

 Dụng cụ là một đồng hồ đo điện trở hay đồng hồ vạn năng đặt ở thang đo điện trở

 Một đầu que đo cho tiếp mát Đầu còn lại lần lượt cắm vào các chân

27, 28, 29, 30 của giắc cắm A (31 chân) của ECM/PCM lần lượt tương ứng với các ký hiệu IGPLS4 (BRN),

(BLU/RED), IGPLS1 (YEL/GRN)

Hình 4.59: Kiểm tra chạm mát các chân kết nối với cuộn đánh lửa của

 Nếu thông mạch thì cuộn đánh lửa bị chạm mát ta tiến hành thay cuộn đánh lửa mới

 Nếu không thông mạch ta chuyển sang bước 16

Nối chân số 1 trên giắc cắm ba chân của cuộn đánh lửa với thân động cơ bằng một dây điện

Hình 4.60: Sơ đồ nối dây giữa giắc cắm ba chân cuộn đánh lửa với mát

Kiểm tra thông mạch giữa thân xe với các chân sau của ECM/PCM: A27;

 Cách tiến hành giống như bước 15

Hình 4.61: Kiểm tra thông mạch các chân kết nối với cuộn đánh lửa của

Nếu hệ thống không hoạt động, hãy kiểm tra dây nối giữa ECM/PCM và cuộn đánh lửa để xác định xem có bị lỏng hoặc đứt hay không, sau đó tiến hành nối lại hoặc thay dây mới nếu cần thiết.

1.Đo điện trở cuộn sơ cấp giữa chân 1 và 2

2 Đo điện trở thứ cấp giữa các thiết bị đầu cuối cao áp cho các xi lanh số 1 và số 4, và giữa các thiết bị đầu cuối cao điện áp cho các xi lanh số 2 và số 3

Chú ý: Khi đo điện trở của các cuộn dây thứ cấp, phải ngắt kết nối kết nối cuộn dây đánh lửa

Hình 4.62: Đo điện trở của cuộn dây đánh lửa

4.4.3 Kiểm tra sửa chữa bugi

Công việc Nội dung kiểm tra, sửa chữa Hình vẽ minh họa

1.Kiểm tra điện trở sứ cách điện

Trước khi kiểm tra bugi ta thực hiện sau:

- Ngắt kết nối các dây cáp bugi từng bugi

Chú ý: Khi gỡ bỏ các cáp bugi nó có thể bị hư hỏng

- Sử dụng một ổ cắm bugi, loại bỏ tất cả các bugi từ đầu xi-lanh

Chú ý: Cẩn thận không cho chất bụi bẩn vào các lỗ bugi

Sử dụng đồng hồ đo điện trở với thang đo Mêgaôm để kiểm tra điện trở của phần sứ cách điện của bugi, với giá trị điện trở tiêu chuẩn nằm trong khoảng từ 10 đến 12 mêgaôm.

 Nếu giá trị điện trở đo được nằm ngoài giá trị tiêu chuẩn, làm sạch bugi bằng thiết

Hình 4.63: Kiểm tra điện trở sứ cách điện bằng ôm kế

91 bị chuyên dùng và đo điện trở sứ cách điện

 Nếu không có đồng hồ đo điện trở, ta chuyển sang phương pháp kiểm tra dưới đây:

2.Phương pháp kiểm tra thay thế

 Tăng tốc động cơ lên 4000 vòng /phút một cách đột ngột trong 5 lần

 Tháo bugi ra và quan sát:

- Nếu điện cực khô thì bugi còn tốt

- Nếu điện cực ướt thì thay bugi mới

- Thay bugi mới phải đưa ra khe hở điện cực tiêu chuẩn

- Tùy từng hãng xe mà thay thế loại bugi cho phù hợp

Kiểm tra khe hở điện cực bugi là bước quan trọng để đảm bảo hiệu suất động cơ Sử dụng căn lá để đo khe hở, với khe hở tối đa cho bugi đang sử dụng là 1,3 mm Đối với bugi mới, khe hở tiêu chuẩn cần được tuân thủ để đảm bảo hoạt động tối ưu.

 Nếu khe hở đo được của bugi đang sử dụng vượt quá giá trị tối đa thì thay bugi mới

 Nếu khe hở bugi mới đo được nằm ngoài giá trị tiêu chuẩn nắn điện cực tiếp mát để đạt giá trị tiêu chuẩn

Hình 4.64: Kiểm tra khe hở điện cực bugi

Có thể phân tích bằng cách kiểm tra các muội than gần điện cực

• Nhiên liệu hỗn hợp quá giàu

• Hỗn hợp nhiên liệu quá nghèo

• thời gian đánh lửa nâng cao

Hinh 4.65:Muội than bám trên bugi

- Nếu điện cực bugi có bám muội than, thì làm sạch bằng thiết bị chuyên dùng rồi thổi khô bugi

 Nếu điện cực bugi có bám dầu thì dùng xăng rửa sạch sau đó mới dùng đến thiết bị làm sạch chuyên dùng

 Không dùng giẻ hay chổi để làm sạch bugi

- Sau khi kiểm tra sửa chữa xong ta tiến hành lắp lại bugi và xiết chặt với mô-men xoắn theo quy định:20-30 Nm (2,0-3,0 kgf.m, 15-21 Ib-ft)

Nếu lực xiết với mô men xoắn lớn hơn cho phép dẫn đến hư hại cho các ren đầu xi-lanh

Hình 4.66: Làm sạch bugi bằng thiết bị chuyên dùng

- Tháo tất cả giắc nối của kim phun để không có phun nhiên liệu

- Tháo bô bin (với bộ đánh lửa) và bugi

- Nối lại bugi vào bô bin

Nối giắc và mát cho bugi, sau đó kiểm tra khả năng đánh lửa của bugi khi khởi động động cơ Việc này giúp xác định xy lanh nào không hoạt động đúng cách.

Chú ý Khi kiểm tra bugi, không cho quay khởi động động cơ lâu quá 5-10 giây Hình 4.67: Thử bugi

 Thông số kỹ thuật hệ thống đánh lửa

Bô bin Điện trở 0.58 ± 10 % (Ω) Điện trở trung bình 8.8 ± 15 % (kΩ)

4.4.4 Kiểm tra, sửa chữa mô đun điều khiển động cơ (ECM)

Công việc Nội dung kiểm tra, sửa chữa Hình vẽ minh họa

Muốn kiểm tra ECM/PCM trước tiên phải tiến hành tháo nó ra

Chú ý: trước khi tháo cần có mã chống trộm cho radio, viết mã lên đài phát đã được hẹn giờ (do nhà sản suất cung cấp)

Tháo cực dương ắc quy ra

- Tháo dây từ giá đỡ ECM/PCM ra và tháo bu lông cố định ECM/PCM trên giá đỡ ra

- Tháo các mũ ốc rồi nhấc ECM/PCM ra

- Ngược với quá trình tháo và chú ý xiết bu lông, mũ ốc là 9,8 N.m (98kgf.cm)

- Vào mã chống trộm và đài phát rồi đặt

Hình 4.68: Tháo ECM/PCM trên giá đỡ

2 Kiểm tra thông mạch, chạm mát

Sử dụng đồng hồ vạn năng, nhẹ nhàng đưa 2 que dò lỗi vào các chân cắm của dây để kiểm tra thông mạch Đảm bảo 2 đầu que dò chạm vào đầu cuối của dây để có kết quả chính xác.

1 Kiểm tra chạm mát: Đo điện trở giữa ECM và khung gầm mặt đất bằng cách sử dụng mặt sau của kết nối ECM để kiểm tra Giá trị điện trở khoảng 1Ω hoặc ít hơn

 Đặt đồng hồ vạn năng ở thang đo điện trở

 Đặt một đầu que dò chạm đầu dây một đầu que dò chạm mát

- Nếu đồng hồ chỉ giá trị chứng tỏ dây đó đã bị chạm mát và tiến hành thay dây mới

- Ngược lại thì dây đó không chạm mát

2 Kiểm tra thông mạch: Ngắt kết nối

ECM và kiểm tra các thiết bị tiếp xúc mát của ECM và bên khai thác cho chân uốn cong hoặc áp lực tiếp xúc kém

 Đặt đồng hồ vạn năng ở thang đo điện trở

 Đưa hai que dò tới hai đầu dây

- Nếu đồng hồ hiển thị giá trị điện trở chứng tỏ hai đầu cuộn dây thông mạch

- Ngược lại chứng tỏ dây đã bị đứt và tiến hành thay dây mới

3 Nếu vấn đề không được tìm thấy ở

Bước 1 và 2, nếu ECM gặp lỗi, cần thay thế bằng một ECM mới Sau đó, hãy kiểm tra lại chiếc xe Nếu xe hoạt động bình thường, vấn đề đã được khắc phục.

Hình 4.69: Kiểm tra thông mạch, chạm mát ECM/PCM

4 Kiểm tra lại nguồn ECM: Cài đặt

ECM ban đầu có thể bị hỏng, do đó cần kiểm tra kỹ lưỡng chiếc xe để xác định tình trạng của nó Nếu vấn đề tái phát, hãy thay thế ECM ban đầu bằng một bộ phận mới để đảm bảo hiệu suất hoạt động của xe.

Chú ý rằng nếu không đưa dây đến sát các chân cắm hoặc dây A, bạn sẽ không thể kết nối với chân cắm và không tìm được đầu B từ cuối dây Do đó, không nên cố gắng tìm kiếm để tránh làm rách lớp bọc cách điện, điều này có thể gây mất tín hiệu dòng điện.

Hình 4.70: Chú ý khi dò đấu dây

- Ngắt kết nối (-) ắc quy

- Ngắt kết nối kết nối ECM (s) (A)

- Tháo vít ECM lắp bu lông (B) và tháo

ECM từ chỗ lắp ráp ra

~ 1,2 kgf.m, 7,2 ~ 8,7 lb-ft) Hình 4.71: Tháo ECM a Hình vẽ giắc kết nối

Hình 4.72: Các chân của giăc kết nối

b Chức năng giắc kết nối (CBG – K)

Stt Mô tả Kết nối với

1 Nguồn tiếp mát Vỏ máy

2 Điện áp cung cấp ắc qui sau khi bật Công tắc đánh lửa

3 Nguồn tiếp mát Vỏ máy

4 Điện áp cung cấp ắc qui sau khi rơle chính

5 ECM tiếp mát Vỏ máy

6 Nguồn ắc qui Ắc qui

7 Điều khiển đầu ra cuộn dây đánh lửa(xy lanh # 1,4)

Cuộn dây đánh lửa(xy lanh #1,4)

8 Vật cách điện Cuộn dây đánh lửa

9 Tiếp mát cảm biến Cảm biến áp suất đường ống nạp

10 Tín hiệu đầu vào cảm biến áp suất đường ống nạp

Cảm biến áp suất đường ống nạp (MAPS)

12 Mát Mô dul điều khiển khóa động

13 A/C Áp lực đầu dò tín hiệu đầu vào A/C áp lực đầu dò(APT)

14 Tiếp mát cảm biến Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ(ECTS)

15 Tín hiệu đầu vào cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ(ECTS)

16 Tiếp mát cảm biến Cảm biến nồng độ ôxy(Cảm biến1)

17 Tín hiệu đầu vào cảm biến nồng độ ôxy (Cảm biến 1 )

Cảm biến nồng độ ôxy(Cảm biến 1)

18 Tín hiệu đầu vào cảm biến nhiệt độ khí nạp

Cảm biến nhiệt độ khí nạp (IATS)

21 Cảm biến tiếp mát Cảm biến tiếng gõ (KS)

22 Tín hiệu đầu vào cảm biến tiếng gõ Cảm biến tiếng gõ (KS)

23 Nguồn cảm biến (+5V) Cảm biến vị trí bướm ga (TPS)

25 Điều khiển đầu ra vòi phun xy lanh số 1

Vòi phun xy lanh số 1

29 Điều khiển đầu ra cuộn dây đánh lửa xy lanh số 2,3

Cuộn dây đánh lửa xy lanh số 2,3

37 Tiếp mát cảm biến CVVT Cảm biến nhiệt độ dầu (OTS)

38 Tín hiệu đầu vào cảm biến nồng độ ôxy (Cảm biến 2) Cảm biến nồng độ ôxy(Cảm biên2)

39 Cảm biến chạm mát Cảm biến nồng độ ôxy(Cảm biên2)

40 CVVT Tín hiệu đầu vào cảm biến nhiệt độ dầu CVVT Cảm biến nhiệt độ dầu (OTS)

41 Tín hiệu đầu vào cảm biến vị trí bướm ga

Cảm biến vị trí bướm ga (TPS)

42 Tiếp mát cảm biến Cảm biến vị trí bướm ga (TPS)

47 Nguồn cảm biến (+5V) A/C áp lựa đầu rò (APT)

48 Nguồn cảm biến (+5V) Cảm biến áp suất đường ống nạp

53 Tín hiệu đầu vào tốc độ xe ABS/ESP Module điều khiển [với

55 Tín hiệu đầu vào cảm biến tốc độ bánh xe [A]

Cảm biến tốc độ bánh xe (WSS)[nếu không có ABS/ESP]

56 Tín hiệu đầu vào cảm biến tốc độ bánh xe [B]

Cảm biến tốc độ bánh xe (WSS)[nếu không có ABS/ESP]

57 Tiếp mát cảm biến A/C Áp lực đầu dò (APT)

60 Tín hiệu đầu vào “mở “ chuyển tới

62 Tín hiệu đầu vào chuyển đổi nhiệtA/C

63 Tín hiệu đầu ra tiêu thụ nhiên liệu Chuyển tới máy tính

64 Điều khiểm đầu ra rơ le chính Rơ le chính

65 Điều khiển đầu ra rơ le quạt làm mát(chậm)

Rơ le quạt làm mát [chậm]

66 Tín hiệu điều khiển đầu ra van dầu

CVVT CVVT Van dầu (OCV)

67 Tín hiệu đầu ra điều khiển van diện từ

Lọc van điều khiển điện từ (PCSV)

69 Tín hiệu điều khiển đầu ra khóa đèn Khóa đèn

70 Điều khiển đầu ra rơ le bơm nhiên liệu

Rơ le bơm nhiên liệu

73 Điện áp ắc qui cung cấp tới rơ le chính

74 Tín hiệu đầu vào máy phát điện Máy phát điện

75 Khóa đường dây thông tin Modul điều khiển thông tin

76 Chẩn đoán dữ liệu dòng (K-Line) Liên kết dữ liệu kết nối (DLC), kiểm tra kết nối với nhiều mục đích

77 CAN cao Mô-đun điều khiển khác

78 CAN thấp Mô-đun điều khiển khác

79 Cảm biến chạm mát Cảm biến vị trí trục cam(CMPS)

80 Tín hiệu đầu vào cảm biến vị trí trục cam

Cảm biến vị trí trục cam(CMPS)

81 Cảm biến chạm mát Cảm biến vị trí trục cam(CKPS)

Cảm biến vị trí trục cam(CKPS)

84 Tín hiệu đầu vào tới ly hợp Công tắcly hợp

86 Tín hiệu đầu ra tốc độ động cơ Cụm (đo tốc độ)

87 Điều khiển đầu ra rơ le máy nén

88 Điều khiển đầu ra rơ le máy nén

Rơ le quạt làm mát (cao )

89 Điều khiển đầu ra thiết bị điều khiển truyền động khi tốc độ hoạt động

Thiết bị truyền động điều khiển tốc độ hoạt động (ISCA)

90 Điều khiển đầu ra thiết bị điều khiển truyền động khi tốc độ không hoạt động

Thiết bị truyền động điều khiển tốc độ hoạt động (ISCA)

92 Điều khiển chỉ số đầu ra khi đèn

Cụm(chỉ số sự cố đèn )

93 Điều khiển đầu ra nồng độ của cảm biến nồng độ ôxy (cảm biến 1)

Cảm biến nồng độ ôxy (cảm biến 1)

94 Điều khiển đầu ra nồng độ của cảm biến nồng độ ôxy (cảm biến 2)

Cảm biến nồng độ ôxy (cảm biến 2)

 Thiết bị đầu vào / đầu ra tín hiệu

Stt Mô tả Điều kiện Loại Cấp Kết quả thử nghiệm

1 Nguồn tiếp mát Không hoạt động DC Lớn nhất

2 Điện áp cung cấp nguồn sau khi đánh lửa chuyển đổi

Lớn nhất 1.0V 1.18mV Khi IG mở Điện áp ắc quy 12.7V

3 Nguồn tiếp mát Không hoạt động DC Lớn nhất

4 Nguồn điện cung cấp cho rơ le chính

Lớn nhất 1.0V -5.1mV Khi IG mở Điện áp ắc quy 12.3V

5 Mát của ECM Không hoạt động DC Lớn nhất

6 Nguồn điện ắc qui Luôn luôn có nguồn DC Điện áp ắc quy 12.2V

7 Điều khiển đầu ra cuộn dây đánh lửa cho xy lanh 1,4

Không hoạt động Cầu chì Điện áp 1: 300

372V Điện áp khi mở lớn nhất:2.0V

8 Shield Không hoạt động DC Lớn nhất

9 Mát của cảm biến Không hoạt động DC Lớn nhất

10 Tìn hiệu đầu vào cảm biến áp suất đường ống nạp

12 Dây nối mát Không hoạt động DC Lớn nhất

14 Mát của cảm biến Không hoạt động DC Lớn nhất

15 Tín hiệu đầu vào cảm biến nhiệt độ

16 Tiếp mát cảm biến Không hoạt động DC Lớn nhất

17 Tín hiệu đầu vào cảm biến nồng độ ô xy số 1

18 Tín hiệu đầu vào cảm biến lưu lượng khí nạp

21 Cảm biến tiếp mát Không hoạt động DC Lớn nhất

22 Tín hiệu đầu vào cảm biến gõ

25 Điều khiển đầu ra vòi phun (xy lanh

Cao: Điện áp ắc quy

29 Điều khiển đầu ra cuộn dây đánh lửa

Không hoạt động Cầu chì Điện áp 1: 300

376V Điện áp khi mở lớn nhất: 2.0V

38 Tín hiệu đầu vào cảm biến nồng độ ô xy(cảm biến số

40 CVVT Tín hiệu đầu vào cảm biến nhieeth độ

41 Tín hiệu đầu vào cảm biến vị trí bướm

53 Tín hiệu đầu vào tốc độ xe

55 Tín hiệu đầu vào cảm biến tốc độ bánh xe [A]

Tổng thể: Lớn nhất 250Vpp

56 Tín hiệu đầu vào cảm biến tốc độ bánh xe [B]

Tổng thể:Lớn nhất 250Vpp

60 Tín hiệu đầu vào khi “mở” chuyển đổi A/C

Lớn nhất 1.0V 0mV A/C S/W ON Điện áp ắc quy 12.8V

62 Tín hiệu đầu vào khi chuyển đổi nhiệt A/C

Lớn nhất 1.0V 0mV A/C S/W ON Điện áp ắc quy 12.8V

63 Tín hiệu đầu ra tiêu thụ nhiên liệu

64 Điều khiển đầu ra rơ le chính

DC Điện áp ắc quy lớn nhất

65 Điều khiển đầu ra rơ le quạt làm mát

DC Điện áp ắc quy 12.9V Khi rơ le mở Lớn nhất 1.0V 30mV

66 CVVT Điều khiển đầu ra van điều khiển dầu

Không hoạt động Cầu chì Điện áp ắc quy 14.8V Lớn nhất 1.0V 100mV

67 Điều khiển đầu ra van điện điều khiển

Hoạt động Không hoạt động

69 Điều khiển đầu ra đèn thiết bị làm cho xe không chạy được

DC Điện áp ắc quy Khi đèn mở Lớn nhất 2.0V

70 Điều khiển đầu ra rơ le bơm nhiên liệu

DC Điện áp ắc quy 13V Khi rơ le mở Lớn nhất 1.0V 100mV

73 Điện áp cung cấp sau khi chuyển đến rơ le chính

Lớn nhất 1.0V -5.1mV Khi IG mở Điện áp ắc quy 12.3V

74 Tín hiều đầu vào khi tải máy phát điện

Không hoạt động Cầu chì

75 Thiết bị khóa đường dây liên lạc

76 Chẩn đoán dòng dữ (K-Line)

Khi nhận được Cao: Nhỏ nhất

77 CAN [cao] Xấu Cầu chì

78 CAN [thấp] Xấu Cầu chì

79 Tiếp mát cảm biến Không hoạt động

Không hoạt động Cầu chì

Không hoạt động Cầu chì cao: Vcc 5.0V

84 Tín hiệu đầu vào chuyển tới ly hợp

Lớn nhất 0.5V Điện áp ắc quy

86 Tín hiệu đầu ra tốc độ động cơ

87 A/C Điều khiển đầu ra rơ le máy nén

DC Điện áp ắc quy 14.1V Khi rơ le mở Lớn nhất 1.0V 0.1V

88 Điều khiển đầu ra rơ le quạt làm mát

DC Điện áp ắc quy 14.1V Khi rơ le mở Lớn nhất 1.0V 320mV

89 Điều khiển đầu ra thiết bị truyền động điều khiển tốc độ khi không hoạt động (mở )

90 Điều khiển đầu ra thiết bị truyền động điều khiển tốc độ khi không hoạt động (đóng)

92 Điều khiển đèn chỉ thị khi sự cố

DC Điện áp ắc quy 13V Khi đèn mở Lớn nhất 1.0V 50mV

93 Điều khiển đầu ra nồng độ cảu cảm

94 Điều khiển đầu ra nồng độ cảu cảm biến nồng độ ô xy

Khi động cơ chạy Cầu chì

4.4.5 Kiểm tra tia lửa điện

Quá trình kiểm tra tia lửa điện gồm:

+ Tháo bô bin ra khỏi các Bugi

+ Lắp Bugi vào các đầu bô bin

+ Kiểm tra tia lửa điện khi quay trục khuỷu động cơ:

Quan sát tia lửa điện là rất quan trọng; nếu tia lửa dài, lớn và có màu xanh ổn định, điều đó cho thấy tình trạng tốt Ngược lại, nếu tia lửa mảnh, điều này có thể chỉ ra điện áp đánh lửa thấp do bugi bị bám nhiều muội than.

- Nếu tia lửa có màu đỏ yếu thì điện áp đánh lửa thấp

- Nếu tia lửa mảnh và không ổn định là do khe hở chấu của bugi lớn, đầu bugi dính nhiều muội than

+ Ta tiến hành kiểm tra theo sơ đồ sau:

110 + Kiểm tra nguồn điện vào cuộn đánh lửa cao áp:

Kiểm tra tia lửa điện

Kiểm tra điện trở ở bô bin

Kiểm tra nguồn điện vào cuộn đánh lửa cao áp

Kiểm tra điện trở cuộn đánh lửa cao áp

Kiểm tra điện trở cuộn phát tín hiệu vòng quay

Kiểm tra các cảm biến trong hệ thống

Thử dùng hộp đánh lửa khác

Kiểm tra dây dẫn giữa bộ đánh lửa và cuộn đánh lửa cao áp

Thay cuộn đánh lửa cao áp

- Thay cuộn phát tín hiệu (Đánh lửa bán dẫn)

- Thay thân bộ chia điện (Đánh lửa điện tử)

- Bật khóa điện về nấc IG (Vị trí đánh lửa)

- Kiểm tra điện áp Ắc quy ở cực dương (+) cuộn đánh lửa cao áp

+ Kiểm tra điện trở cuộn phát tín hiệu vòng quay:

4.4.6 Kiểm tra thời điểm đánh lửa

Ta tiến hành kiểm tra theo lưu đồ sau:

Việc đặt lửa không chính xác, như đánh lửa quá sớm hoặc quá muộn, có thể gây ra nhiều vấn đề cho động cơ, bao gồm tiếng gõ, giảm công suất, tiêu tốn nhiên liệu và làm động cơ quá nhiệt Để kiểm tra chính xác, cần sử dụng dụng cụ chuyên dụng.

Kiểm tra thời điểm đặt lửa ban đầu

Kiểm tra bộ điều chỉnh đánh lửa sớm (Chân không, ly tâm)

Thử bộ đánh lửa khác Điều chỉnh Điều chỉnh, thay thế

Kiểm tra hệ thống khác

- Kẹp đầu dây cảm ứng vào dây cao áp Bugi số 1

- Ấn nút bộ kích phát để làm cho ánh sáng chớp mỗi khi

- Quan sát số chỉ trên đồng hồ và so sánh với giá trị quy định của nhà sản xuất

Hình 4.73: Kiểm tra thời điểm đánh lửa bằng đèn

Hoạt động không hiệu quả của bộ điều chỉnh đánh lửa có thể dẫn đến việc Bugi không phát ra tia lửa đúng thời điểm, gây ra sự giảm công suất động cơ và khả năng tăng tốc kém.

Bảng mã lỗi của hệ thống đánh lửa Hyundai i30

Dưới đây là một số mã lỗi, khu vực phát hiện và khu vực hư hỏng của hệ thống đánh lửa Hyundai i30

DTC Hạng mục phát hiện Khu vực phát hiện Khu vực hư hỏng

“A’’ cảm biến vị trí trục cam

Giám sát độ lệch giữa trục cam điểm đặt vị trí và giá trị thực tế

• Rò rỉ dầu bị hỏng

•Lỗi điều khiển lượng van điện

Trong trường hợp 2, độ lệch giữa vị trí CAM thực tế và vị trí điểm đặt CAM xảy ra khi có sự thay đổi điểm đặt, dẫn đến phản ứng chậm của thiết bị truyền động Điều này cần được xem xét kỹ lưỡng để đảm bảo hiệu suất hoạt động của hệ thống.

• CVVT điều khiển: kích hoạt

• Không hoạt động đúng vị trí

• Điểm đặt trục cam di chuyển nhiều hơn 5 lần của chu kỳ lái xe này

• Trục cam ổn định điểm thiết lập di chuyển hơn 1.125°CRK di chuyển

• Vị trí trục cam-điểm đặt thực tế> 5 ° CRK

• 600rpm

• Nước làm mát nhiệt độ >

• Nước làm mát nhiệt độ tăng sau khi bắt đầu> 40 ℃

• Thời gian bộ tích áp cho tốc độ xe> 70km / h (44mph) trong hơn 100 giây

Giá trị cho phép • Lượng tín hiệu nhiệt độ không khí bị mắc kẹt

P0112 Một mạch cảm biến lưu lượng nhiệt độ không khí đầu vào thấp

Mục đích DTC • Kiểm tra phạm vi điện áp • Ngắn dây nối đất trong hoạt động tín hiệu

• Kết nối kém hoặc hoạt động bị hư hỏng

• Cảm biến IAT Lỗi Điều kiện cho phép

Giá trị cho phép • Đo lượng nhiệt độ không khí> 142 ℃ (287 ℉)

P0113 Một mạch cảm biến lưu lượng nhiệt độ không khí dầu vào cao

Mục đích DTC • Kiểm tra phạm vi điện áp • Ngắn dây nối đến ắc quy trong hoạt động tín hiệu

• Hở tín hiệu mạch hoặc mạch tiếp mát kém

• Cảm biến IAT Lỗi Điều kiện cho phép

• Thời gian sau khi bắt đầu>

Giá trị cho phép • Đo lượng nhiệt độ không khí 70

• Nhiệt độ dầu động cơ lúc khởi động 53 ° C

• 10 ~ 30 phút phụ thuộc vào nhiệt độ nước làm mát lúc khởi động

P0117 Mạch nhiệt độ nước làm mát động cơ đầu vào thấp

Mục đích DTC • Kiểm tra phạm vi điện áp • Ngắn dây nối mát trong hoạt động tín hiệu

• Cảm biến ECT Lỗi Điều kiện cho phép

Giá trị cho phép • Đo nhiệt độ nước làm mát >

P0118 Mạch nhiệt độ nước làm mát động cơ đầu vào cao

Mục đích DTC • Kiểm tra phạm vi điện áp • Ngắn dây nối đến ắc quy trong hoạt động tín hiệu

• Hở tín hiệu mạch hoặc mạch tiếp xúc mát kém

• Cảm biến ECT Lỗi Điều kiện cho phép

• Thời gian sau khi khởi động

> 110 giây (Nếu nhiệt độ khí nạp

Tiêu đề	Khai Thác Kết Cấu, Tính Năng Kỹ Thuật Và Quy Trình Kiểm Tra, Chẩn Đoán Hệ Thống Đánh Lửa Trên Xe Hyundai I30
Người hướng dẫn	Trần Văn Thoan
Trường học	Khoa Kỹ Thuật
Chuyên ngành	Công Nghệ Ô Tô
Thể loại	đề tài tốt nghiệp
Năm xuất bản	2013
Thành phố	Hưng Yên

Định dạng
Số trang	134
Dung lượng	4,79 MB