MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU..............................................................................................................1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHUN XĂNG TRÊN ÔTÔ.............2
1.1. Nhiệm vụ........................................................................................................... 2
1.2. Yêu cầu của hệ thống cung cấp nhiện liệu...........................................................2
1.3. Phân loại hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ xăng.........................................2
1.3.1. Hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng bộ chế hịa khí.......................................2
1.3.2. Hệ thống cung cấp nhiên liệu K-Jetronic......................................................2
1.3.3. Hệ thống cung cấp nhiên liệu điều khiển điện tử (EFI).................................4
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG PHUN
XĂNG ĐIỆN TỬ EFI TRÊN TOYOTA VIOS 2014.................................................6
2.1.Giới thiệu về động cơ lắp trên xe Toyota Vios 2014............................................6
2.2.Sơ đồ cấu tạo hệ thống phun xăng điện tử............................................................6
2.3. Nguyên lý làm việc của hệ thống phun xăng điện tử...........................................7
2.4. Hệ thống nhiên liệu..............................................................................................9
2.4.1. Bơm nhiên liệu...........................................................................................10
2.4.2. Bộ ổn định áp suất......................................................................................11
2.4.3. Bộ giảm rung động.....................................................................................12
2.4.4. Bộ lọc nhiên liệu.........................................................................................13
2.4.5. Vòi phun nhiên liệu....................................................................................14
2.5. Hệ thống nạp khí................................................................................................16
2.5.1. Lọc khơng khí.............................................................................................16
2.5.2. Cổ họng gió................................................................................................16
2.5.3. Ống góp hút và đường ống nạp:..................................................................18
2.6. Hệ thống điều khiển điện tử động cơ 1 NZ-FE trên xe Toyota Vios 2014.........19
2.6.1. Các cảm biến..............................................................................................20
2.6.1.1 Cảm biến lưu lượng khí nạp..................................................................20
2.6.1.2. Cảm biến nhiệt độ khí nạp...................................................................22
2.6.1.3.Cảm biến vị trí bướm ga.......................................................................23

2.6.1.4 Cảm biến oxy........................................................................................25
2.6.1.5. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát.........................................................27
2.6.1.6. Cảm biến vị trí trục cam......................................................................28
2.6.1.7. Cảm biến vị trí trục khuỷu...................................................................30
2.6.1.8. Cảm biến tiếng gõ................................................................................31
2.6.1.9 Cảm biến vị trí bàn đạp ga....................................................................33
2.6.2. Hệ thống điều khiển điển tử ECU...............................................................35
2.6.2.1. Chức năng của ECU.............................................................................35
2.6.2.2. Các bộ phận của ECU..........................................................................36
2.6.2.3. Các thông số hoạt động của ECU........................................................36
2.6.2.4. Các chế độ làm việc.............................................................................37
2.6.2.5. Điều khiển lượng phun........................................................................40
CHƯƠNG 3: CHẨN ĐOÁN, KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ
THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ XE TOYOTA VIOS 2014.................................41
3.1. Thông số động cơ 1 NZ-FE...............................................................................41
3.2. Các hư hỏng và cách khắc phục.........................................................................44
3.3. Quy trình chẩn đốn...........................................................................................45
3.2.1. Chẩn đốn theo ngun lí OBD..................................................................45
3.2.2. Chuẩn đốn hệ thống dựa vào đèn check hoặc thiết bị đọc lỗi....................46
3.4. Quy trình kiểm tra kim phun xăng điện tử.........................................................47
3.5. Quy trình vệ sinh kim phun xăng điện tử...........................................................50
3.6. Những lỗi thường gặp ở bộ phận bơm xăng......................................................51
3.6.1. Kiểm tra hệ thống điện................................................................................51
3.6.2. Kiểm tra áp suất nhiên liệu.........................................................................52
KẾT LUẬN.................................................................................................................53
TÀI LIỆU THAM KHẢO..........................................................................................54

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT



Ký hiệu

Diễn giải

ABDC

Sau điểm chết trên

ATDC

Sau điểm chết dưới

BODH

Trục cam kép đặt trên

ECT

Nhiệt độ nước làm mát động cơ

ETCS

Hệ thống điều khiển bướm ga thơng minh

FC

Tín hiệu điều khiển bơm nhiên liệu

EVAP


Điều khiển khí bay hơi

IAT

Nhiệt độ khí nạp

ISC

Điều khiển van thơng minh

IGT

Tín hiệu đánh lửa

MPF

Khối lượng khí nạp

TP

Cảm biến vị trí bướm ga

THA

Tín hiệu nhiệt độ khí nạp

THW

Tín hiệu nước làm mát


VSV

Van chuyền chân khơng

VVT

Hệ thống phối khí thơng minh

VCPA

Tín hiệu bàn đạp ga

VPA/EPA

Tín hiệu cảm biến góc mở bàn đạp ga/ Tín hiệu âm thanh của
cảm biến

VTA1/ETA

Tín hiệu cảm biến vị trí bướm ga/ Tín hiệu âm thanh của cảm
biến

ECU

Bộ điều khiển điện tử trung tâm


DANH MỤC HÌNH ẢNH
hình 1. 1 Hệ thống phun xăng K-Jetronic..............................................................3
hình 1. 2 Hình Phân loại theo phương pháp lưu lượng khí nạp.............................4


hình 2. 1Sơ đồ cấu tạo hệ thống phun xăng điện tử...............................................6
hình 2. 2 Sơ đồ khối nguyên lý làm việc của hệ thống..........................................8
hình 2. 3 Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu........................................................9
hình 2. 4 Kết cấu của bơm xăng điện...................................................................10
hình 2. 5 Kết cấu bộ ổn định áp suất....................................................................11
hình 2. 6 Bộ giảm rung động................................................................................12
hình 2. 7 Kết cấu bộ lọc nhiên liệu......................................................................13
hình 2. 8 Kết cấu vịi phun nhiên liệu..................................................................14
hình 2. 9 Kết cấu cổ họng gió..............................................................................17
hình 2. 10 Ống góp hút và đường ống nạp...........................................................18
hình 2. 11 Sơ đồ các cảm biến.............................................................................19
hình 2. 13 Sơ đồ kết cấu và điều khiển của cảm biến khí nap.............................20
hình 2. 12 kết cấu cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu dây nóng............................20
hình 2. 14 Kết cấu cảm biến khí nạp....................................................................22
hình 2. 15 Sơ đồ điện cảm biến nhiệt độ khí nạp.................................................23
hình 2. 16 Cảm biến vị trí bướm ga.....................................................................23
hình 2. 17 Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí bướm ga..........................................24
hình 2. 18 Kết cấu cảm biến oxy..........................................................................25
hình 2. 19 Cấu tạo cảm biến oxy và các chân cảm biến......................................26
hình 2. 20 Sơ đồ mạch cảm biến oxy và cảm biến A/F.......................................26
hình 2. 21 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát........................................................27
hình 2. 22 Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ nước làm mát.............................28
hình 2. 23 Cảm biến vị trí trục cam......................................................................28
hình 2. 24 Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí trục cam...........................................29
hình 2. 25 Cảm biến vị trí trục khuỷu..................................................................30
hình 2. 26 Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí trục khuỷu.......................................31
hình 2. 27 Kết cấu cảm biến tếng gõ....................................................................31
hình 2. 28 Sơ đồ mạch điện cảm biến tiếng gõ....................................................32
hình 2. 29 Kết cấu cảm biến vị trí bàn đạp ga......................................................33



hình 2. 30 Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí bàn đạp ga.......................................34
hình 2. 31 Cấu tạo của cảm biến và đồ thị thể hiện mối quan hệ điện áp ra góc
quay bàn đạp ga....................................................................................................34
hình 2. 32 Sơ đồ ECU điều khiển lượng phun.....................................................40
hình 3. 1 Kết cấu thân vỏ bên ngồi xe Toyota Vios 2014..................................41
hình 3. 2 Mặt cắt dọc động cơ 1 NZ-FE..............................................................41
hình 3. 3 Mặt cắt ngang động cơ 1 NZ-FE..........................................................42
hình 3. 4 Góc phun và tình trạng tạo sương.........Error! Bookmark not defined.
hình 3. 5 Thiết bị kiểm tra phun xăng điện tử......Error! Bookmark not defined.
hình 3. 6 Làm sạch kim phun bằng máy TITANO...........Error! Bookmark not
defined.


1

LỜI NĨI ĐẦU
Ngành cơng nghiệp ơ tơ hiện nay đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển
của đất nước. Từ lúc ra đời cho đến nay ô tô được sử dụng trong rất nhiều lĩnh
vực giao thông vận tải, quốc phịng an ninh, nơng nghiệp, cơng nghiệp, du lịch…
Đất nước ta hiện nay đang trong q trình cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa,
các ngành cơng nghiệp nặng ln từng bước phát triển. Trong đó, ngành cơng
nghiệp ơ tơ ln được chú trọng. Tuy nhiên nền công nghiệp ô tô nước ta chưa
phát triển mạnh, xe ô tô chủ yếu được nhập từ nhiều nước. Vì thế vấn đề nghiên
cứu, tìm hiểu các hệ thống trên ơ tơ để phục vụ cho việc sử dụng, sửa chữa và
bảo dưỡng phục hồi nhằm tăng khả năng khai thác, kéo dài tuổi thọ của hệ thống
đảm bảo tính an tồn cao cho hành khách và hàng hóa là một yêu cầu cấp thiết.
Ngày nay ô tô được nhập vào nước ta ngày càng nhiều, và hiện đại cùng với
sự phát triển của các hệ thống điện, điện tử. Việc nghiên cứu và tìm hiểu các hệ

thống điện và điện tử trên ơ tô là điều rất cần thiết cho nên em chọn đề tài nghiên
cứu hệ thống phun xăng điện tử trên xe Toyota Vios 2014 là đề tài đồ án tốt
nghiệp.
Bên cạnh đó với mục đích củng cố kiến thức đã học, mở rộng kiến thức
chun mơn và tìm hiểu thêm về các hệ thống khác, có thể quan sát các chi tiết
cũng như hoạt động của một hệ thống trên ô tô, kiểm tra, sửa chữa những hư
hỏng có thể gặp. Với những lý do trên em đã nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu hệ
thống phun xăng điện tử trên xe Toyoya Vios 2014”
Hà Nội, Ngày … tháng … năm 2020.
Sinh viên thực hiện
Hồ Anh Tuấn


2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHUN XĂNG TRÊN ÔTÔ
1.1.

Nhiệm vụ
Hệ thống nhiên liệu trên động cơ xăng có nhiệm vụ cung cấp hỗn hợp hịa

khí cho động cơ với tỉ lệ và lượng phù hợp với các chế độ làm việc của động cơ.
Phun sương và phân tán đều hơi nhiên liệu vào buồng đốt.
Cung cấp nhiên liệu đồng đều cho các xi lanh động cơ đúng thời điểm.
1.2. Yêu cầu của hệ thống cung cấp nhiện liệu
Thùng nhiên liệu dự trữ phải đảm bảo cho động cơ hoạt động liên tục trong
suốt thời gian quy định.
Lọc sạch nước và tạp chất cơ học lẫn trong nhiên liệu.
Dễ dàng trong việc bảo dưỡng sửa chữa.
Các chi tiết phải chắc chắn, có độ chính xác cao, dễ chế tạo.

1.3. Phân loại hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ xăng
1.3.1. Hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng bộ chế hịa khí.
Việc dẫn động điều khiển và điểu chỉnh thành phần hỗn hợp khí – nhiên
liệu phụ thuộc hồn tồn vào hệ thống cơ khí.
1.3.2. Hệ thống cung cấp nhiên liệu K-Jetronic.
Hệ thống phun xăng K-jetronic là hệ thống phun xăng cơ bản đối với các
kiểu phun xăng điện tử hiện nay.
Được điều khiển hồn tồn bằng cơ khí-thủy lực.
Khơng cần những cơ cấu dẫn động của động cơ, có nghĩa là động tác điều
chỉnh lưu lượng xăng phun ra do chính độ chân khơng trong ống hút diều khiển.


3

hình 1. 1 Hệ thống phun xăng K-Jetronic
1. Thùng xăng; 2. Bơm xăng; 3. Bộ tích năng; 4. Lọc xăng; 5. Bộ điều áp xăng;
6. Kim phun xăng; 7. Đường ống nạp; 8. Kim phun xăng khởi động lạnh; 9. Bộ
định lượng và phân phối nhiên liệu; 10. Bộ đo lưu lượng khơng khí; 11. Bộ điều
chỉnh áp lực bằng điện; 12. Cảm biến Oxy; 13. Công tắc nhiệt - thời gian; 14.
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát; 15. Delco; 16. Van khí phụ; 17. Cơng tắc vị trí
bướm ga; 18. ECU; 19. Công tắc máy; 20. Ắc quy.


4

1.3.3. Hệ thống cung cấp nhiên liệu điều khiển điện tử (EFI)
Trong hệ thống này, bộ điều khiển trung tâm sẽ dựa vào các tín hiệu của các
cảm biến truyền về để xử lý thông tin và xác định lượng nhiên liệu cần thiết, điều
chỉnh thời điểm và thời gian hoạt động của vịi phun xăng theo một chương trình
đã được lập sẵn.

Trong hệ thống EFI có thể phân loại như sau:
-Theo vòi phun.
+Hệ thống phun xăng đơn điểm: Kim phun được đặt ở cổ đường nạp hút
chung cho toàn bộ xi lanh động cơ, bên trên bướm ga.
+Hệ thống phun xăng đa điểm: mỗi xi lanh của động cơ được đặt một vịi
phun phía trước xupap.
-Theo phương pháp cảm nhận lưu lượng khí nạp, hệ thống EFI có thể được chia
thành 2 loại như sau:

hình 1. 2 Hình Phân loại theo phương pháp lưu lượng khí nạp


5

+Loại D-EFI (loại điều khiển áp suất đường khí nạp)
Loại này đo mức độ chân không trong đường ống nạp do đó nhận biết được
lượng khí nạp qua mật độ của nó.
+Loại L-EFI (loại điều khiển dịng khí nạp)
Loại L-EFI này nhận biết trực tiếp lượng khí nạp chạy qua đường ống nạp bằng
cảm biến lưu lượng khí nạp. Trên xe Toyota Vios 2014 sử dụng phương pháp
loại này để đo lưu lượng khơng khí nạp. Lưu lượng khí nạp được đo bằng cảm
biến khối lượng khơng khí điều khiển dây đốt nóng.


6

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG
PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ EFI TRÊN TOYOTA VIOS 2014
2.1.Giới thiệu về động cơ lắp trên xe Toyota Vios 2014
Động cơ lắp trên xeToyota Vios 2014 là loại động cơ có kí hiệu là: 1NZFE. Toyota Vios 2014 mới sử dụng động cơ VVT-i 1.5 lít với hệ thống 16 van

DOHC mang lại sự vận hành tối ưu cho động cơ, cũng như tiết kiệm nhiên liệu,
tăng độ bền và đặc biệt giảm thiểu ô nhiễm nhờ tuân theo tiêu chuẩn Euro 4 về
khí thải. Cơng suất cực đại 107/6.000 (hp/rpm), mô-men xoắn tối đa là 141/4.200
(Nm/rpm). Hệ thống đánh lửa dùng bộ chia điện điều khiển điện tử thông minh.
2.2.Sơ đồ cấu tạo hệ thống phun xăng điện tử

hình 2. 1 Sơ đồ cấu tạo hệ thống phun xăng điện tử
1. Thùng xăng; 2. Bơm xăng; 3. Lọc xăng; 4. Kim phun; 5. Bộ điều áp; 6. Cảm
biến vị trí bướm ga; 7. Cảm biến lưu lượng khí nạp; 8. Cảm biến nhiệt độ nước
làm mát; 9. Cảm biến trục khủy; 10. Cảm biến oxy; 11. Cổ xả; 12. Lọc khơng
khí; 13. Cảm biến nhiệt độ khơng khí; 14. Bướm ga.


7

2.3. Nguyên lý làm việc của hệ thống phun xăng điện tử
ECU động cơ nhận tín hiệu từ các cảm biến, tính tốn lượng phun nhiên
liệu tối ưu và điều khiển các vòi phun nhiên liệu.Nhiên liệu được hút từ bình
nhiên liệu bằng bơm cánh gạt qua bình lọc nhiêu liệu để lọc sạch các tạp chất sau
đó tới bộ giảm rung, bộ phận này có nhiệm vụ hấp thụ các dao động nhỏ của sự
phun nhiện liệu gây ra. Sau đó qua ống phân phối, ở cuối ống phân phối có bộ ổn
định áp suất nhằm điều khiển áp suất của dịng nhiên liệu và giữ cho nó ln ổn
định. Tiếp đến nhiên liệu được đưa tới vòi phun dưới sự điều khiển của ECU vòi
phun sẽ mở ra, nhiên liệu được phun vào buồng cháy để động cơ hoạt động.
Nhiên liệu thừa sẽ được đưa theo đường hồi trở về bình nhiên liệu. Các vịi phun
sẽ phun nhiên liệu vào ống nạp tùy theo các tín hiệu phun của ECU. Các tín hiệu
phun của ECU sẽ được quyết định sau khi nó nhận được các tín hiệu từ các cảm
biến và nhiên liệu sẽ được ECU điều chỉnh phù hợp với tình trạng của động cơ.
Hệ thớng phun xăng điện tử EFI được chia ra thành 3 hệ thống nhỏ: hệ
thống điều khiển điện tử, hệ thống nhiên liệu và hệ thống nạp khí.

- Hệ thống điều khiển điện tử
Bộ phận chính của hệ thống điều khiển điện tử là bộ điều khiển trung tâm
(ECU), nó nhận thông tin từ các cảm biến (nhiệt độ nước, nhiệt độ khí nạp, vị trí
bướm ga, tín hiệu khởi động và cảm biến oxy) cùng với tín hiệu đánh lửa và
thông tin từ bộ phận đo lượng khí nạp. Sau khi xử lý các tín hiệu thu được ECU
sẽ phát tín hiệu điều khiển vòi phun. Nhờ đó mà lượng nhiên liệu phun vào luôn
luôn tỷ lệ với lượng khí nạp.
- Hệ thống nạp nhiên liệu
Bao gồm một bơm điện, nó hút xăng từ thùng chứa và đẩy vào hệ thống qua
một bầu lọc. Động cơ hoạt động, trong đường ống phân phối nhiên liệu tới các
vòi phun luôn luôn thường trực một áp suất khôg đổi (từ 2.87 đến 2.93 bar) đây


8

cũng chính là áp suất phun. Khi nhận được tín hiệu điều khiển từ ECU, van điện
mở và nhiên liệu được phun vào trong đường ống nạp. Để giữ áp suất ổn định
trên đường ống nhiên liệu cấp tới các vòi phun, người ta bố trí một van điều áp.
Ngoài ra đường ống nhiên liệu còn được nối tới vòi phun khởi động lạnh bố trí
trong buồng khí nạp. Tín hiệu điều khiển vòi phun này được lấy từ công tắc báo
khởi động lạnh.
- Hệ thống nạp khí
Bắt đầu từ một bộ lọc khí, sau khi đi qua nó không khí được lọc sạch và
được dẫn qua một bộ đo lưu lượng khí nạp rồi đi qua bướm ga, đi tiếp tới buồng
khí và đi vào cụm ống nạp của động cơ. Tại đây, nhiên liệu được phun vào, hoà
trộn với không khí tạo thành hỗn hợp rồi được hút vào các xi lanh.

hình 2. 2 Sơ đồ khối nguyên lý làm việc của hệ thống



9

2.4. Hệ thống nhiên liệu
Hệ thống cung cấp nhiên liệu cho động cơ có nhiệm vụ cung cấp một lượng
nhiên liệu nhất định, đúng thời điểm và phù hợp với các chế độ làm việc vào
buồng cháy động cơ.
Hệ thống bao gồm thùng nhiên liệu, bơm nhiên liệu, lọc nhiên liệu, các
đường ống, bộ dao động, ống phân phối, các kim phun, kim phun khởi động và
bộ điều áp.

hình 2. 3 Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu
1. Tín hiệu từ cảm biến lưu lượng khí nạp; 2. Tín hiệu từ cảm biến vị trí bướm
ga; 3. Tín hiệu từ cảm biến vị trí trục cam; 4. Tín hiệu từ cảm biến oxy; 5. Tín
hiệu từ cảm biến nhiệt độ nước làm mát; 6. Tín hiệu từ cảm biến vị trí trục khủy;
7. Tín hiệu từ cảm biến túi khí; 8. Bình chứa nhiên liệu; 9. Bơm xăng; 10. Bộ lọc
xăng; 11. Bộ điều áp; 12. Bộ giảm rung; 13. Ống phân phối; 14. Vòi phun nhiên
liệu.


10

Nhiên liệu được hút từ thùng nhiên liệu bằng bơm và đưa nhiên liệu có áp
suất qua lọc nhiên liệu đến các vịi phun chính. Bộ giảm rung động có tác dụng
hấp thụ các dao động nhỏ của áp suất nhiên liệu do sự phun nhiên liệu gây ra.
Các vòi phun sẽ phun nhiên liệu có áp suất vào đường ống nạp tùy theo các tín
hiệu điều khiển của ECU. Trên xe Vios 2014 sử dụng hệ thống nhiên liệu khơng
có đường hồi. Bộ điều áp, lọc nhiên liệu và bơm nhiên liệu lắp thành mơđun và
đặt trong bình xăng. Vịi phun có 12 lỗ đảm bảo sự phun nhiên liệu ở dạng
sương.
2.4.1. Bơm nhiên liệu

Bơm nhiên liệu được sử dụng để cung cấp nhiên liệu với áp suất cao cho hệ
thống vòi phun, chúng thường là các bơm điều khiển điện.
Bơm nhiên liệu là loại bơm cánh gạt được đặt trong thùng xăng, do đó loại
bơm này ít sinh ra tiếng ồn, rung độnghơn so với loại trên đường ống và nhiên
liệu sẽ giúp làm mát, bôi trơn chi tiết bên trong bơm, làm giảm nguy cơ bị thiếu
nhiên liệu khi xe phanh hoặc tăng tốc khiến xăng dồn về một phía.

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


11

Rôto (4) quay, dẫn động cánh bơm (7) quay theo, lúc đó cánh bơm sẽ gạt
nhiên liệu từ cửa vào (10) đến cửa ra (11) của bơm, do đó tạo được độ chân
không tại cửa vào nên hút được nhiên liệu vào và tạo áp suất tại cửa ra để
đẩynhiên liệu đi.Van an toàn (2) mở khi áp suất vượt quá áp suất giới hạn cho
phép (khoảng 6 kg/cm2).Van một chiều (1) có tác dụng khi động cơ ngừng hoạt
động. Van một chiều kết hợp với bộ ổn định áp suất duy trì áp suất dư trong
đường ống nhiên liệu khi động cơ ngừng chạy, do vậy có thể dễ dàng khởi động
lại. Nếu khơng cóáp suất dư thì nhiên liệu có thể dễ dàng bị hố hơi tại nhiệt độ
cao gây khó khănkhi khởi động lại động cơ.
2.4.2. Bộ ổn định áp suất
Bộ điều chỉnh áp suất (bộ điều áp) được lắp ở cuối ống phân phối. Nhiệm
vụ của bộ điều áp là duy trì và ổn định độ chênh áp suất trong đường ống.

hình 2. 5 Kết cấu bộ ổn định áp suất
1. Khoang thông với đường nạp khí; 2. Lị xo; 3.Van; 4. Màng;5. Khoang thơng
với dàn ống xăng; 6. Ðường xăng hồi về thùng xăng.



12

Bộ điều áp này điều chỉnh áp suất nhiên liệu vào vịi phun ở 324 kPa (3.3
kgf/cm2). Ngồi ra, bộ điều áp cịn duy trì áp suất dư trong đường ống nhiên liệu
cũng như cách thức duy trì ở van một chiều của bơm nhiên liệu.
Nguyên lý làm việc của bộ ổn định.
Nhiên liệu có áp suất từ dàn ống phân phối sẽ ấn màng (4) làm mở van (3).
Một phần nhiên liệu chạy ngược trở lại thùng chứa qua đường nhiên liệu trởvề
(6). Lượng nhiên liệu trở về phụ thuộc vào độ căng của lò xo màng, áp suất
nhiên liệu thay đổi tuỳ theo lượng nhiên liệu hồi. Ðộ chân khơng của đường ống
nạp được dẫn vào buồng phía chứa lò xo làm giảm sức căng lò xo và tăng lượng
nhiên liệu hồi, do đó làm giảm áp suất nhiên liệu. Khi độ chân không của đường
ống nạp tăng lên (giảm áp), thì áp suất nhiên liệu chỉ giảm tương ứng với sự
giảm áp suất đó. Khi bơm nhiên liệu ngừng hoạt động, lò xo (2) ấn van (3) đóng
lại. Kết quả là van một chiều bên trong nhiên liệuvà van bên trong bộ điều áp
duy trì áp suất dư trong đường ống nhiên liệu.
2.4.3. Bộ giảm rung động

hình 2. 6 Bộ giảm rung động
Bộ giảm rung động hấp thụ các dao động về áp suất của nhiên liệu bằng


13

một lớp màng. Rung động sinh ra bởi việc phun nhiên liệu và độ nén của bơm
nhiêu liệu.
2.4.4. Bộ lọc nhiên liệu
Lọc nhiên liệu lọc tất cả các chất bẩn và tạp chất khác ra khỏi nhiên liệu. Nó

được lắp tại phía có áp suất cao của bơm nhiên liệu. Ưu điểm của loại lọc thấm
kiểu dùng giấy là giá rẻ, lọc sạch. Tuy nhiên loại lọc này cũng có nhược điểm là
tuổi thọ thấp, chu kỳ thay thế trung bình khoảng 4500km.
Lọc nhiên liệu ơ tơ thường nằm ở dưới gầm xe,nắp capo hoặc trong bình
nhiên liệu.Hiện nay bộ lọc được chế tạo bằng giấy tiêu chuẩn hỗn hợp của giấy
xen-lu-lô và sợi tổng hợp,sợi thủy tinh,đồng.Nhiệm vụ của bộ lọc nhiên liệu là
bảo vệ hệ thống bơm phun và các động cơ khác khỏi các tác nhân gây hại như
bụi bẩn,nước và các chất cặn trong nhiên liệu.

hình 2. 7 Kết cấu bộ lọc nhiên liệu
1. Thân lọc nhiên liệu; 2. Lõi lọc; 3. Tấm lọc; 4. Cửa xăng ra; 5. Tấm đỡ;
6. Cửa xăng vào.
Xăng từ bơm nhiên liệu vào cửa (6) của bộ lọc, sau đó xăng đi qua lõi lọc
(2). Lõi lọc được làm bằng giấy, độ xốp của lõi giấy khoảng 10 micromet. Các
tạp chấtcó kích thước lớn hơn 10 micromet được giữ lại đây. Sau đó xăng đi qua


14

tấm lọc (3) các tạp chất nhỏ hơn 10 micromet được giữ lại và xăng đi qua cửa ra
(5) của bộ lọc là xăng tương đối sạch cung cấp quá trình nạp cho động cơ.

2.4.5. Vịi phun nhiên liệu
Vịi phun là một loại vịi hoạt động bằng điện tử, nó phun nhiên liệu phụ
thuộc vào tín hiệu điện tử ECU.

hình 2. 8 Kết cấu vòi phun nhiên liệu
1. Thân vòi phun; 2. Giắc cắm; 3. Đầu vào; 4. Gioăng chữ O; 5. Cuộn dây;
6. Lò xo; 7. Piston; 8. Đệm cao su; 9. Van kim.
Kết cấu và nguyên lý hoạt động của vịi phun:Khi cuộn dây (5) nhận được

tín hiệu từ ECU, piston (7) sẽ bị kéo lên thắng được sức căng của lò xo. Do van
kim và piston là cùng một khối nên van cũng bị kéo lên tách khỏi đế van của nó


15

và nhiên liệu được phun ra.

Hệ thống nhiên liệu động cơ 1 NZ-FE sử dụng vòi phun 12 lỗ được lắp
trong đường ống nạp trước xupap nạp. Các vòi phun được điều khiển theo thứ tự
công tác của động cơ. Vòi phun bao gồm một thân và một kim phun đặt trong
ống từ. Thân vòi phun chứa cuộn dây điều khiển sự đóng mở kim phun. Khi
khơng có dịng điện cấp cho cuộn dây, lò xo đẩy kim phun vào đế của nó. Khi có
dịng điện kim phun được nhấc lên và nhiên liệu được phun vào cửa nạp.
Các vòi phun được lắp trên ống phân phối đảm bảo sự cách nhiệt để tránh
tạo bọt trong vịi phun, để góp phần cải thiện sự hoạt động của động cơ khi khởi
động nóng. Đồng thời có gioăng chữ O để tránh sự rị rỉ nhiên liệu. Đầu vịi phun
được bố trí trong đường ống nạp qua trung gian các vòng đệm cao su để cách
nhiệt, giảm rung động và không cho khơng khí lọt vào trong đường ống nạp.Vịi
phun phun nhiên liệu vào các cửa nạp của các xi lanh theo tín hiệu từ ECU động
cơ. Các tín hiệu từ ECU động cơ làm cho dòng điện chạy vào cuộn dây điện từ,
làm cho píttơng bơm bị kéo, mở van để phun nhiên liệu.Vì hành trình của pít
tơng bơm khơng thay đổi, lượng phun nhiên liệu được điều chỉnh tại thời điểm
dòng điện chạy vào cuộn điện từ này.
Lượng phun nhiên liệu được điều khiển bằng khoảng thời gian phát ra tín
hiệu của ECU. Do độ mở vẫn được giữ cố định trong khoảng thời gian ECU phát
tín hiệu, vậy lượng nhiên liệu phun ra chỉ phụ thuộc vào thời gian ECU phát tín
hiệu.
Lượng phun nhiên liệu được điều khiển bằng khoảng thời gian phát ra tín
hiệu. Do đó hành trình của van kim là cố định, việc phun nhiên liệu diễn ra liên

tục khi mà van kim còn mở. Động cơ 1NZ-FE sử dụng loại vịi phun có 12 lỗ
nhằm tăng khả năng phun phun sương, giúp nhiên liệu phun vào hòa trộn với


16

khơng khí tốt hơn, giúp tiết kiệm nhiên liệu, cho hiệu suất cao, đồng thời làm
cho khí thải sạch hơn do hịa khí khơng khí-nhiên liệu cháy tốt hơn.
2.5. Hệ thống nạp khí
Khơng khí từ lọc gió đi vào cổ khoang nạp khí. Lượng khí nạp đi vào
khoang nạp khí được điều khiển bẳng độ mở của bướm ga. Góc mở của bướm ga
được điều khiển bằng mô tơ điều khiển bướm ga. Mơtơ này được điều khiển
bằng tín hiệu điện tử ECU của động cơ. Từ khoang nạp khí, khơng khí sẽ được
phân phối đến từng đường ống nạp và được hút vào trong từng xylanh.
2.5.1. Lọc khơng khí
Lọc khơng khí nhằm mục đích lọc sạch khơng khí trước khi khơng khí đi
vào động cơ. Nó có vai trị rất quan trọng nhằm làm giảm sự mài mòn của động
cơ. Trên động cơ 1NZ-FE dùng kiểu lọc thấm, lõi lọc bằng giấy. Loại này có ưu
điểm giá thành khơng cao, dễ chế tạo. Tuy vậy nhược điểm là tuổi thọ thấp, chu
kỳ thay thế ngắn.
2.5.2. Cổ họng gió
Các bộ phận tạo thành gồm: bướm ga, môtơ điều khiển bướm ga, cảm biến
vị trí bướm ga và các bộ phận khác.
Bướm ga dùng để thay đổi lượng khơng khí dùng trong quá trình hoạt động
của động cơ, cảm biến vị trí bướm ga lắp trên trục của bướm ga nhằm nhận biết
độ mở bướm ga, môtơ bướm ga để mở và đóng bướm ga, và một lị xo hồi để trả
bướm ga về một trí cố định. Mơtơ bướm ga ứng dụng một mơtơ điện một chiều
(DC) có độ nhạy tốt và ít tiêu thụ năng lượng.



17

hình 2. 9 Kết cấu cổ họng gió
1. Các bánh răng giảm tốc; 2. Lò xo hồi bướm ga; 3. Cảm biến vị trí bướm ga;
4. Bướm ga; 5. Mơtơ điều khiển bướm ga.
Nguyên lý làm việc:
ECU động cơ điều khiển độ lớn và hướng của dòng điện chạy đến môtơ
điều khiển bướm ga, làm quay hay giữ môtơ, mở hoặc đóng bướm ga qua một
cụm bánh răng giảm tốc. Góc mở bướm ga thực tế được phát hiện bằng một cảm
biến vị trí bướm ga và thơng số đó được phản hồi về ECU động cơ. Khi dịng
điện khơng chạy qua mơtơ, lị xo hồi sẽ mở bướm ga đến vị trí cố định (khoảng
7o). Tuy nhiên, trong chế độ khơng tải bướm ga có thể được đóng lại nhỏ hơn so
với vị trí cố định. Khi ECU động cơ phát hiện thấy có hư hỏng, nó bật đèn báo
hư hỏng trên đồng hồ táp lô đồng thời cắt nguồn đến mơtơ nhưng do bướm ga
được giữ ở góc mở khoảng 7o, xe vẫn có thể chạy an tồn.


18

2.5.3. Ống góp hút và đường ống nạp:
Ống góp hút và đường ống nạp được chế tạo bằng nhựa nhằm mục đích
giảm trọng lượng và sự truyền nhiệt đến nắp qui lát.

hình 2. 10 Ống góp hút và đường ống nạp
1. Ống góp nạp; 2. Đường ống nạp; 3. Buồng tích áp.


19

2.6. Hệ thống điều khiển điện tử động cơ 1 NZ-FE trên xe Toyota Vios 2014

Hệ thống EFI sử dụng các cảm biến khác nhau để phát hiện các tình trạng
hoạt động của động cơ và xe ô tô. Theo các tín hiệu từ các cảm biến này, ECU
tính tốn lượng phun nhiên liệu thích hợp nhất và điều khiển các vịi phun để
phun khối lượng nhiên liệu thích hợp.

hình 2. 11 Sơ đồ các cảm biến
Hệ thống điều khiển phun xăng điện tử trên động cơ 1NZ-FE về cơ bản được
chia thành ba bộ phận chính:
• Các cảm biến: có nhiệm vụ nhận biết các hoạt động khác nhau của động cơ và
phát ra các tín hiệu gửi đến ECU hay cịn gọi là nhóm tín hiệu vào.
• ECU: có nhiệm vụ xử lý và tính tốn các thơng số đầu vào từ đó phát ra các tín
hiệu điều khiển đầu ra.
• Các cơ cấu chấp hành: Trực tiếp điều khiển lượng phun thơng qua các tín hiệu
điều khiển nhận được từ ECU.


20

2.6.1. Các cảm biến
2.6.1.1 Cảm biến lưu lượng khí nạp
Kết cấu và nguyên lý hoạt động:
Dòng điện chạy vào dây sấy làm cho nó nóng lên. Khi khơng khí chạy qua, dây

hình 2. 12 kết cấu cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu dây nóng
sấy được làm nguội tương ứng với khối lượng khơng khí nạp, bằng cách điều
chỉnh dịng điện chạy vào dây sấy này để giữ cho nhiệt độ dây sấy khơng đổi,
dịng điện đó sẽ tỉ lệ thuận với lượng khơng khí nạp bằng cách pháthiện dịng
điện đó ta xác định được lượng khơng khí nạp. Trong trường hợp này, dịng điện
có thể chuyển thành điện áp và gửi đến ECU động cơ.


hình 2. 13 Sơ đồ kết cấu và điều khiển của cảm biến khí nap
1. Bộ khuyếch đại; 2. Ra(nhiệt điện trở); 3. Rh(bộ sấy).