Giáo trình Hệ thống điện điện tử trên ô tô: Phần 2 - CĐ Giao thông Vận tải

Tiếp nội dung phần 1, Giáo trình Hệ thống điện điện tử trên ô tô: Phần 1 cung cấp cho người học những kiến thức như: Hệ thống điều khiển lập trình cho động cơ; Hệ thống điều khiển làm mát động cơ; Hệ thống thông tin trên ô tô; Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu; Các hệ thống phụ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Hệ thống điện điện tử trên ô tô: Phần 2 - CĐ Giao thông Vận tải CHƯƠNG 6: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH CHO ĐỘNG CƠ ÔTÔ BÀI 8: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CẤU TRÚC HỆ THỐNG, CÁC LOẠI CẢM BIẾN VÀ TÍN HIỆU ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH CHO ĐỘNG CƠMỤC TIÊU: Sau khi nghiên cứu Bài học này, học viên sẽ có khả năng: ✓ Trình bày được tổng quan về hệ thống điều khiển lập trình cho động cơ ✓ Trình bày được cấu tạo các loại cảm biến dùng trên ô tô ✓ Trình bày được nguyên lý làm việc của từng loại cảm biến dùng trên ô tô ✓ Phân tích được cấu trúc của hệ thống điều khiển lập trình cho động cơ ✓ So sánh được sự giống và khác nhau giữa các loại cảm biến8.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN Vào thế kỷ 19, một kỹ sư người Pháp - ông Stevan - đã nghĩ ra cách phun nhiênliệu cho một máy nén khí. Sau đó một thời gian, một người Đức đã cho phun nhiênliệu vào buồng cháy nhưng không mang lại hiệu quả. Đầu thế kỷ 20, người Đức ápdụng hệ thống phun nhiên liệu trong động cơ 4 thì tĩnh tại (nhiên liệu dùng trên độngcơ này là dầu hỏa nên hay bị kích nổ và hiệu suất rất thấp). Tuy nhiên, sau đó sángkiến này đã được ứng dụng thành công trong việc chế tạo hệ thống cung cấp nhiên liệucho máy bay ở Đức. Đến năm 1966, hãng BOSCH đã thành công trong việc chế tạo hệthống phun xăng kiểu cơ khí. Trong hệ thống phun xăng này, nhiên liệu được phunliên tục vào trước supap hút nên có tên gọi là K – Jetronic (K- Konstant – liên tục,Jetronic – phun). K – Jetronic được đưa vào sản xuất và ứng dụng trên các xe củahãng Mercedes và một số xe khác, là nền tảng cho việc phát triển hệ thống phun xăngthế hệ sau như KE –Jetronic, Mono-Jetronic, L-Jetronic, Motronic… Tên tiếng Anh của K-Jetronic là CIS (continuous injection system) đặc trưng chocác hãng xe Châu Âu và có 4 loại cơ bản cho CIS là: K – Jetronic, K –Jetronic – vớicảm biến oxy và KE – Jetronic (có kết hợp điều khiển bằng điện tử) hoặc KE –Motronic (kèm điều khiển góc đánh lửa sớm). Do hệ thống phun cơ khí còn nhiềunhược điểm nên đầu những năm 80, BOSCH đã cho ra đời hệ thống phun sử dụng kimphun điều khiển bằng điện. Có hai loại: hệ thống L-Jetronic (lượng nhiên liệuKhoa Kỹ thuật ô tô 229 Hình 8.1. Sơ đồ hệ thống điều khiển động cơ được xác định nhờ cảm biến đo lưu lượng khí nạp) và D-Jetronic (lượng nhiênliệu được xác định dựa vào áp suất trên đường ống nạp). Đến năm 1984, người Nhật (mua bản quyền của BOSCH) đã ứng dụng hệ thốngphun xăng L-Jetronic và D-Jetronic trên các xe của hãng Toyota (dùng với động cơ 4A– ELU). Đến năm 1987, hãng Nissan dùng L – Jetronic thay cho bộ chế hòa khí của xeNissan Sunny. Song song, với sự phát triển của hệ thống phun xăng, hệ thống điều khiển đánhlửa theo chương trình (ESA – electronic spark advance) cũng được đưa vào sử dụngvào những năm đầu thập kỷ 80. Sau đó, vào đầu những năm 90, hệ thống đánh lửa trựctiếp (DIS – direct ignition system) ra đời, cho phép không sử dụng delco và hệ thốngnày đã có mặt trên hầu hết các xe thế hệ mới.Khoa Kỹ thuật ô tô 230 Ngày nay, gần như tất cả các ôtô đều được trang bị hệ thống điều khiển động cơcả xăng và diesel theo chương trình, giúp động cơ đáp ứng được các yêu cầu gắt gaovề khí xả và tính tiết kiệm nhiên liệu. Thêm vào đó, công suất động cơ cũng được cảithiện rõ rệt. Những năm gần đây, một thế hệ mới của động cơ phun xăng đã ra đời. Đó làđộng cơ phun trực tiếp: GDI (gasoline direct injection). Trong tương lai gần, chắc chắnGDI sẽ được sử dụng rộng rãi.8.2 PHÂN LOẠI VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LẬPTRÌNH CHO ĐỘNG CƠ8.2.1 Phân loại Hệ thống phun nhiên liệu có thể được phân loại theo nhiều kiểu. Nếu phân biệttheo cấu tạo kim phun, ta có 2 loại: ❖ Loại CIS (Continuous Injection System) Đây là kiểu sử dụng kim phun cơ khí, gồm 4 loại cơ bản: - Hệ thống K – Jetronic: việc phun nhiên liệu được điều khiển hoàn toàn bằng cơ khí. - Hệ thống K – Jetronic có cảm biến khí thải: có thêm một cảm biến oxy. - Hệ thống KE – Jetronic: hệ thống K-Jetronic với mạch điều chỉnh áp lực phun bằng điện tử. - Hệ thống KE – Motronic: kết hợp với việc điều khiển đánh lửa bằng điện tử. Các hệ thống vừa nêu sử dụng trên các xe châu Âu model trước 1987. Do chúngđã lỗi thời nên quyển sách này sẽ không đề cập đến. ❖ Loại AFC (air flow controlled fuel injection) Sử dụng kim phun điều khiển bằng điện. Hệ thống phun xăng với kim phun điệncó thể chia làm 2 loại chính: - D-Jetronic (xuất phát từ chữ Druck trong tiếng Đức là áp suất): với lượng xăng phun được xác định bởi áp suất sau cánh bướm ga bằng cảm biến MAP (manifold absolute pressure sensor). - L-Jetronic (xuất phát từ chữ Luft trong tiếng ...