UBND TỈNH BÌNH ĐỊNH
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ QUY NHƠN
GIÁO TRÌNH
MƠ ĐUN: BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA
HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ
NGHỀ: CƠNG NGHỆ Ơ TƠ
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG NGHỀ
Ban hành kèm theo Quyết định số: 99 /QĐ-KTCNQN ngày 14 tháng 3 năm 2018
của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Kỹ thuật Cơng nghệ Quy Nhơn
Bình Định, năm 2018
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được
phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh
doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
3
LỜI GIỚI THIỆU
Thực hiện Luật giáo dục nghề nghiệp ngày 27 tháng 11 năm 2014 và Thông
tư số 03/2007/TT-BLĐTBXH ngày 01 tháng 3 năm 2017 Quy định về quy trình
xây dựng, thẩm định và ban hành chương trình, tổ chức biên soạn, lựa chọn, thẩm
định giáo trình trình độ đào tạo Trung cấp, Cao đẳng, trong năm 2017 Khoa Công
nghệ ô tô Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghệ Quy Nhơn đã xây dựng chương
trình đào tạo nghề Cơng nghệ ô tô và được hội đồng thẩm định chương trình của
trường thẩm định và Hiệu trưởng ký quyết định ban hành. Từ năm học 2017-2018,
Khoa Công nghệ ô tô đã thực hiện đào tạo theo Chương trình mới xây dựng, thẩm
định và ban hành này. Trong chương trình mới các môn học, mô đun được xây
dựng lại cho phù hợp với thực tiễn công việc nghề Công nghệ ô tô trong xã hội,
trong đó có mơ đun “Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống điện điều khiển động cơ”. Đây
là mô đun có tính nâng cao. Để hổ trợ cho người học về tài liệu học tập, hổ trợ
giáo viên trong việc tổ chức dạy học khoa Công nghệ ô tô chúng tơi tiến hành biên
soạn tập “Giáo trình Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống điện điều khiển động cơ”.
Giáo trình mô đun “Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống điện điều khiển động
cơ” được biên soạn đảm bảo tính khoa học, tính hiện đại và sát với thực tế sản
xuất. Giáo trình này gồm có 16 bài với hình thức trình bày một cách có hệ thống
và cơ đọng nội dung các bài học theo chương trình. Nội dung chính được giáo
trình trình bày là sơ đồ các mạch điện điều khiển động cơ, nguyên lý hoạt động và
những hư hỏng có thể có, phương pháp kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa và hướng
dẫn quy trình kỹ thuật thực hiện việc kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa các mạch điện
này. Giáo trình giúp ích cho người đọc có được một số kiến thức cơ bản về hệ
thống điện điều khiển động cơ và hổ trợ cho việc thực hành, luyện tập rèn kỹ năng
thực hiện kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống điện điều khiển động cơ.
Giáo trình mơn học “Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống điện điều khiển động
cơ” được Hội đồng thẩm định Trường Cao đẳng Kỹ thuật Cơng nghệ Quy Nhơn
nghiệm thu và nhất trí đưa vào sử dụng làm tài liệu phục vụ giảng dạy và học tập
của giáo viên và học sinh sinh viên trong nhà trường.
Giáo trình này được biên soạn lần đầu, mặc dù đã cố gắng trong việc nghiên
cứu, sưu tầm để biên soạn, song khơng tránh khỏi những thiếu sót, hạn chế. Tác
giả biên soạn mong nhận được những đóng góp ý kiến của bạn đọc để tiếp tục
hồn thiện giáo trình này.
Bình Định, ngày tháng 3 năm 2018
Người biên soạn
Đặng Đức Cường
4
MỤC LỤC
TRANG
Tuyên bố bản quyền
2
Lời giới thiệu
3
Mục lục
4
Vị trí, tính chất, ý nghĩa, vai trò, mục tiêu, nội dung của mô đun
5
Bài 1: Nhận dạng hệ thống điện điều khiển động cơ phun xăng điện
tử
7
Bài 2: Bảo dưỡng, sửa chữa các mạch điện hệ thống cảm biến của
động cơ phun xăng điện tử
15
Bài 3: Bảo dưỡng, sửa chữa các mạch điện tín hiệu từ hệ thống cơng
tắc trên động cơ phun xăng điện tử
38
Bài 4: Bảo dưỡng bộ điều khiển trung tâm ECU
45
Bài 5: Bảo dưỡng, sửa chữa mạch điện điều khiển bơm xăng
50
Bài 6: Bảo dưỡng, sửa chữa mạch điện điều khiển vòi phun xăng
56
Bài 7: Bảo dưỡng, sửa chữa mạch điện điều khiển van không tải
62
Bài 8: Bảo dưỡng, sửa chữa mạch điện điều khiển bướm ga
68
Bài 9: Bảo dưỡng, sửa chữa mạch điện điều khiển hệ thống đánh
lửa
74
Bài 10: Nhận dạng hệ thống điện điều khiển động cơ phun dầu điện
tử
78
Bài 11: Bảo dưỡng, sửa chữa các mạch điện của hệ thống cảm biến
động cơ phun dầu điện tử
87
Bài 12: Bảo dưỡng, sửa chữa mạch điện điều khiển bơm dầu
99
Bài 13: Bảo dưỡng, sửa chữa mạch điện điều khiển vòi phun dầu
105
Bài 14: Bảo dưỡng, sửa chữa mạch điện van điều khiển áp suất dầu
111
Bài 15: Bảo dưỡng, sửa chữa mạch điện điều khiển van luân hồi khí
thải
115
Bài 16: Bảo dưỡng, sửa chữa mạch điện điều khiển quạt làm mát
động cơ
120
5
GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN
Tên mơ đun: BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA
HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ
Mã mơ đun: MĐ18
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơ đun:
- Vị trí: Mơ đun được bố trí dạy sau các mô đun: Sửa chữa hệ thống nhiên liệu
động cơ, Sửa chữa trang bị điện ơ tơ.
- Tính chất: Mơ đun bảo dưỡng sửa chữa hệ thống điện điều khiển động cơ là mơ
đun có vai trị quan trọng đối với học viên nghề công nghệ ôtô, mô đun này nhằm
trang bị cho học viên những kiến thức, kỹ năng cơ bản về công việc bảo dưỡng,
sửa chữa hệ thống điện điều khiển động cơ trên các động cơ hiện đại.
- Ý nghĩa và vai trị của mơ đun: Trang bị cho người học các kiến thức lý thuyết
liên quan và kỹ năng bảo dưỡng, sửa chữa các mạch điện của hệ thống điện điều
khiển động cơ trên ô tô đời mới, giúp người học xong sau khi học xong mô đun có
thể thực hiện cơng tác kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa các mạch điện thuộc hệ
thống điện điều khiển động cơ phun xăng điện tử, động cơ phun dầu điện tử trên ô
tô đúng kỹ thuật.
Mục tiêu của mô đun:
- Kiến thức:
+Trình bày đúng nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại, ưu nhược điểm của hệ thống
điện điều khiển động cơ phun xăng điện tử, động cơ phun dầu điện tử.
+Trình bày đúng thành phần cấu tạo và nguyên lý làm việc của các bộ phận
chính trong hệ thống điện điều khiển động cơ: các mạch điện cảm biến, các mạch
điện điều khiển các bộ chấp hành.
- Kỹ năng:
+Phân tích đúng hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng và phương pháp kiểm tra,
bảo dưỡng các bộ phận hệ thống điều khiển động cơ phun xăng điện tử, động cơ
phun dầu điện tử
+Nhận dạng, kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa các mạch điện hệ thống điện
điều khiển động cơ đúng quy trình, quy phạm, đúng phương pháp và đúng tiêu
chuẩn kỹ thuật do nhà chế tạo quy định.
+Sử dụng đúng dụng cụ, thiết bị dùng tháo lắp, kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa
hệ thống điện điều khiển động cơ phun xăng điện tử, động cơ phun dầu điện tử.
6
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm:
+ Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề cơng nghệ ơ tơ.
+ Có khả năng tổ chức làm việc độc lập hoặc làm việc theo nhóm.
+ Có khả năng ứng dụng sáng tạo kỹ thuật công nghệ vào để giải quyết các
công việc thực tế một cách hợp lý, khoa học.
+ Phải tự đánh giá được chất lượng công việc sau khi hồn thành của cá nhân
và cả nhóm.
Nội dung của mô đun:
Số
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Tên các bài trong mô đun
Thời gian (giờ)
TS LT TH KT
Bài 1: Nhận dạng hệ thống điện điều khiển động cơ
8
phun xăng điện tử
Bài 2: Bảo dưỡng, sửa chữa các mạch điện hệ thống
22
cảm biến của động cơ phun xăng điện tử
Bài 3: Bảo dưỡng, sửa chữa các mạch điện tín hiệu
8
từ hệ thống cơng lý trên động cơ phun xăng điện tử
Bài 4: Bảo dưỡng bộ điều khiển trung tâm ECU
7
Bài 5: Bảo dưỡng, sửa chữa mạch điện điều khiển
8
bơm xăng
Bài 6: Bảo dưỡng, sửa chữa mạch điện điều khiển
8
vòi phun xăng
Bài 7: Bảo dưỡng, sửa chữa mạch điện điều khiển
7
van không tải
Bài 8: Bảo dưỡng, sửa chữa mạch điện điều khiển
7
bướm ga
Bài 9: Bảo dưỡng, sửa chữa mạch điện điều khiển hệ
8
thống đánh lửa
Bài 10: Nhận dạng hệ thống điện điều khiển động cơ
7
phun dầu điện tử (CDI)
Bài 11: Bảo dưỡng, sửa chữa các mạch điện của hệ
8
thống cảm biến động cơ phun dầu điện tử
Bài 12: Bảo dưỡng, sửa chữa mạch điện điều khiển
7
bơm dầu
Bài 13: Bảo dưỡng, sửa chữa mạch điện điều khiển
8
vòi phun dầu
Bài 14: Bảo dưỡng, sửa chữa mạch điện van điều
7
khiển áp suất dầu
Bài 15: Bảo dưỡng, sửa chữa mạch điện điều khiển
7
van luân hồi khí thải
Bài 16: Bảo dưỡng, sửa chữa mạch điện điều khiển
8
quạt làm mát động cơ
Cộng
135
3
5
9
13
3
5
3
4
3
5
3
4
3
4
3
4
3
5
3
4
3
4
3
4
3
5
3
4
3
4
3
4
1
54
78
3
1
1
7
BÀI 1: NHẬN DẠNG HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN
ĐỘNG CƠ PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ
Mã bài: MĐ18.01
Giới thiệu:
Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật công nghệ trên ô tô có nhiều hệ
thống, bộ phận được điều khiển bằng điện tử. Với động cơ xăng, để điều khiển,
kiểm soát sự hoạt động của động cơ được tốt hơn, hiệu quả hơn các hệ thống trên
động cơ này cũng được điều khiển bẳng điện tử như hệ thống nhiên liệu, hệ thống
đánh lửa, hệ thống phân phối khí …, trong đó quan trọng và phổ biến nhất là hệ
thống phun xăng điều khiển điện tử. Hệ thống phun xăng điều khiển điện tử (phun
xăng điện tử) có những loại nào, cấu tạo, hoạt động như thế nào, có những ưu,
nhược điểm gì?… sẽ được trình bày trong bài “Nhận dạng hệ thống điện điều
khiển động cơ phun xăng điện tử”.
Mục tiêu của bài:
- Trình bày được khái niệm, phân loại và các ưu nhược điểm của động cơ phun
xăng điện tử
- Trình bày được cấu trúc của hệ thống điện điều khiển động cơ phun xăng điện tử.
- Nhận dạng, phân loại được động cơ phun xăng điện tử và vị trí lắp đặt các thành
phần hệ thống điện điều khiển động cơ phun xăng điện tử.
Nội dung của bài
Lý thuyết liên quan
1.1. Khái niệm, phân loại động cơ phun xăng điện tử
1.1.1. Khái niệm
Động cơ phun xăng điện tử là động cơ xăng có hệ thống nhiên liệu xăng
được điều khiển hoạt động bằng điện tử. Với hệ thống phun xăng điện tử, nhiên
liệu xăng được phun vào đường ống nạp bằng một bộ phận điều khiển bằng điện
tử là vịi phun, chứ khơng phải nhờ vào sức hút của dịng khí như ở động cơ dùng
bộ chế hịa khí.
Hệ thống phun xăng điện tử có lượng nhiên liệu xăng cung cấp được điều
khiển bằng điện tử nên phù hợp với từng chế độ làm việc của động cơ cộng với
nhiên liệu được phun vào với một áp suất nhất định hịa khí được hịa trộn tốt và
q trình cháy xảy ra là tốt nhất. Nhờ hệ thống phun xăng điện tử công suất của
động cơ được nâng lên, tiết kiệm nhiên liệu và giải quyết tốt hơn vấn đề độc hại
8
của khí thải.
1.1.2. Phân loại
- Theo cách bố trí kim phun, hệ thống phun xăng điện tử chia là 2 loại:
+ Hệ thống phun đơn điểm: Là hệ thống phun xăng điện tử, người ta sử dụng
một hoặc hai kim phun bố trí ở trung tâm để phân phối nhiên liệu cho tất cả các xy
lanh của động cơ. Ở kiểu này sự phân phối nhiên liệu cho các xy lanh gần giống
động cơ sử dụng bộ chế hịa khí.
+ Hệ thống phun xăng đa điểm: Số lượng kim phun được bố trí bằng với số xy
lanh của động cơ. Các kim phun được bố trí trên đường ống nạp, bên cạnh xu páp
nạp.
a. Phun xăng đơn điểm
b. Phun xăng đa điểm
Hình 1.1. Sơ đồ bố trí vịi phun ở động cơ phun xăng đơn điểm
và phun xăng đa điểm
Ngày nay, các hãng đang nghiên cứu ứng dụng một kiểu phun xăng khác đó
là hệ thống phun xăng trực tiếp. Có nghĩa là các kim phun sẽ phun nhiên liệu trực
tiếp vào xy lanh của động cơ.
- Theo phương pháp kiểm sốt (đo) lưu lượng khơng khí nạp, người ta chia hệ
thống phun xăng điện tử làm hai kiểu như sau.
+ Kiểu L – EFI: Ở kiểu này bộ đo gió được đặt sau lọc gió. Do vậy tất cả lượng
khơng khí nạp vào động cơ đều được kiểm tra trực tiếp bởi bộ đo gió và tín hiệu
này được ECU xác định.
+ Kiểu D – EFI: Ở kiểu này lưu lượng khơng khí nạp được kiểm tra gián tiếp
bằng cách kiểm tra độ chân không sau bướm ga bằng một cảm biến gọi là cảm
biến chân không. Độ chân khơng trong đường ống nạp được chuyển thành tín hiệu
điện áp và được ECU xác định.
9
Hình 1.2. Sơ đồ động cơ phun xăng kiểm L-EFI và D-EFI
1.2. Ưu, nhược điểm của động cơ phun xăng điện tử
1.2.1. Ưu điểm
Hệ thống phun xăng điện tử đem lại cho động cơ một số ưu điểm sau:
- Khởi động động cơ dễ dàng và nhanh chóng: Trong quá trình khởi động
lượng nhiên liệu phun cơ bản căn cứ vào tín hiệu khởi động STA từ cơng tắc máy
và cảm biến nhiệt độ nước làm mát. Lượng phun hiệu chỉnh thêm nhiên liệu được
lấy từ cảm biến nhiệt độ khơng khí nạp và điện áp của ắc quy.
- Hỗn hợp khơng khí nhiên liệu của các xy lanh được phân phối đồng đều.
- Tỉ lệ hỗn hợp được đáp ứng tối ưu ở mọi chế độ làm việc của động cơ.
- Do không sử dụng độ chân không để hút nhiên liệu như bộ chế hồ khí. Do
vậy người ta tăng đường kính và chiều dài của đường ống nạp để làm giảm sức cản
và tận dụng quán tính lớn của dịng khí để nạp đầy. Ngồi ra, người ta còn dùng
các phương án như thay đổi chiều dài đường ống nạp hoặc dùng hai đường ống
nạp cho mỗi xy lanh để tăng hiệu quả nạp cho động cơ.
- Ở chế độ cầm chừng nhanh, tốc độ cầm chừng của động cơ được điều khiển
từ van khơng khí hoặc van điều khiển tốc độ cầm chừng, nên tốc độ cầm chừng
nhanh thay đổi đều và rất ổn định theo nhiệt độ của nước làm mát.
- Nhiên liệu được cung cấp qua kim phun ở dạng sương dưới một góc độ phun
hợp lý nên sự hình thành hỗn hợp đạt hiệu quả cao hơn bộ chế hồ khí.
- Điều khiển cắt nhiên liệu khi giảm tốc nên nhiên liệu được tiết kiệm và giải
quyết được vấn đề ô nhiểm môi trường.
- Lượng khí thải được kiểm tra để hiệu chỉnh lượng nhiên liệu phun cho phù
hợp.
Từ các ưu điểm trên nên ở động cơ phun xăng người ta nâng cao được công
suất, hiệu suất, tỉ số nén của động cơ và giải quyết được phần lớn vấn đề ô nhiểm
môi trường.
10
1.2.2. Nhược điểm
Bên cạnh các ưu điểm hệ thống phun xăng điện tử cũng có một số nhược
điểm sau:
- Cấu tạo hệ thống phức tạp hơn so với bộ chế hịa khí, giá thành cao.
- Việc kiểm tra, sửa chữa phức tạp hơn, cần có thiết bị hổ trợ.
1.3. Cấu trúc hệ thống điện điều khiển động cơ phun xăng điện tử
Để nhận biết được các điều kiện làm việc của động cơ từ đó điều khiển
lượng phun xăng là tối ưu và điều khiển các hệ thống có liên quan để kiểm soát,
điều khiển hoạt động của động cơ thì cấu trúc của hệ thống điều khiển phun xăng
điện tử gồm hệ thống các tín hiệu đầu vào là các cảm biến, công tắc; bộ điều khiển
trung tâm (ECU) và hệ thống tín hiệu đầu ra điều khiển các bộ chấp hành. Sơ đồ
cấu trúc hệ thống điện điều khiển động cơ phun xăng điện tử như hình 1.3.
Hình 1.3. Sơ đồ cấu trúc hệ thống điện điều khiển động cơ phun xăng điện tử
Hệ thống phun xăng điện tử gồm: Hệ thống nhiên liệu xăng và hệ thống điện
điều khiển hệ thống phun xăng điện tử, trong đó hệ thống điện điều khiển hệ thống
11
phun xăng điện tử có:
+ Hệ thống tín hiệu đầu vào gồm các cảm biến và công tắc: Cảm biến lượng khí
nạp, cảm biến tốc độ động cơ, cảm biến vị trí trục cam, cảm biến vị trí bướm
ga, cảm biến nhiệt độ khí nạp, cảm biến nhiệt độ nước làm mát, cảm biến oxy,
cảm biến kích nổ …
+ Bộ điều khiển trung tâm ECU.
+ Các bộ chấp hành: Vòi phun, van khơng tải, hệ thống chẩn đốn …
Ngun lý hoạt động của hệ thống: Khi động cơ hoạt động ECU sẽ nhận tín
hiệu điều kiện hoạt động của động cơ thơng qua hệ thống cảm biến từ đó ECU
xử lý, tính tốn đưa ra tín hiệu điều khiển lượng phun xăng phù hợp với từng
chế độ làm việc của động cơ.
Trình tự thực hiện
1.4. Nhận dạng, phân biệt động cơ phun xăng điện tử
Để nhận dạng, phân biệt động cơ xe ô tô trước hết cần nhận biết, phân biệt
đó là động cơ xăng hay động cơ diesel. Nếu xe sử dụng động cơ xăng thì tiếp đến
là phân biệt động cơ dùng bộ chế hịa khí hay động cơ phun xăng điện tử. Với
động cơ phun xăng điện tử cần phân biệt đó là động cơ phun xăng đơn điểm hay
động cơ phun xăng đa điểm.
- Nhận dạng, phân biệt động cơ xăng - động cơ diesel:
Để nhận biết động cơ xe ô tô là máy xăng hay máy diesel có nhiều cách
nhưng ở đây nhận biết bằng cách quan sát động cơ thì thực hiện như sau:
+ Tháo nắp ca bô hoặc nắp khoang máy.
+ Quan sát động cơ nếu có bộ chia điện là động cơ xăng, có bơm cao áp là động cơ
diesel.
+ Nếu khơng nhận biết được đầu chia điện, bơm cao áp thì quan sát phần nắp máy
động cơ xăng có bugi, động cơ dầu có vịi phun dầu, tuy nhiên đơi khi bugi hay vịi
phun bố trí kín nhìn rất khó, vì vậy có thể nhận biết và phân biệt bằng cách quan
sát nếu có các ống thép chạy đến phần nắp máy thì đó là ống dầu cao áp đến các
vịi phun và động cơ đó là động cơ diesel, nếu khơng có thì là động cơ xăng.
- Nhận dạng, phân biệt động cơ dùng bộ chế hịa khí - động cơ phun xăng
điện tử:
Sau khi đã nhận biết được động cơ xăng, để phân biệt đó là động cơ dùng bộ
chế hịa khí hay động cơ phun xăng điện tử thì thực hiện bằng cách quan sát đường
khí nạp và cụm bướm ga để phân biệt:
+ Phân biệt bằng cách nhận biết sự khác nhau của bộ chế hịa khí và vịi phun
+ Phân biệt bằng nhận biết khơng có và có cảm biến vị trí bướm ga trên đầu trục
bướm ga.
- Nhận dạng, phân biệt động cơ phun xăng đơn điểm - động cơ phun xăng
đa điểm:
Sau khi đã nhận biết được động cơ là động cơ phun xăng điện tử , để phân
biệt đó là phun xăng đơn điểm hay phun xăng đa điểm thì quan sát sự bố trí vịi
12
phun trên cụm cổ hút nếu mỗi nhánh cổ hút một vịi phun thì đó là phun xăng đa
điểm cịn nếu vịi phun bố trí phí trên cụm bướm ga là phun xăng đơn điểm.
1.5. Xác định vị trí lắp đặt, nhận dạng các bộ phận của hệ thống điện điều
khiển động cơ phun xăng điện tử.
Hệ thống điện điều khiển động cơ phun xăng điện tử gồm 3 phần:
- Hệ thống tín hiệu đầu vào là các tín hiệu nhận từ hệ thống các cảm biến, các công
tắc:
+ Cảm biến tốc độ trục cơ (tốc độ động cơ), tín hiệu NE
+ Cảm biến vị trí trục cam (điểm chết trên), tín hiệu GE
+ Cảm biến vị trí bướm ga, tín hiệu VTA
+ Cảm biến lượng khí nạp, tín hiệu VS/KS/VG/PIM
+ Cảm biến nhiệt độ khí nạp, tín hiệu THA
+ Cảm biến nhiệt độ nước, tín hiệu THW
+ Cảm biến oxy trong khí thải, tín hiệu OX
+ Cảm biến kích nổ (tiếng gõ), tín hiệu KNK
+ Cảm biến tốc độ xe, tín hiệu SPD
+ Cảm biến độ cao, tín hiệu HAC
+ Cơng tắc khởi động, tín hiệu STA
+ Cơng tắc máy lạnh, tín hiệu A/C
+ Cơng tắc nhiệt độ nước, tín hiệu TSW
- Bộ điều khiển trung tâm (ECU).
- Hệ thống tín hiệu đầu ra điều khiển các bộ chấp hành và hệ thống chẩn đốn:
+ Bơm xăng điện, tín hiệu FC
+ Vịi phun xăng, tín hiệu ≠
+ IC đánh lửa, tín hiệu IGT
+ Van khơng tải, tín hiệu ISC/RSO/RSD
+ Đèn báo lỗi, tín hiệu W
Các bộ phận cơ bản của hệ thống điện điều khiển động cơ phun xăng điện tử được
bố trí như sơ đồ hình 1.4.
13
Hình 1.4. Sơ đồ bố trí các bộ phận cơ bản của hệ thống điện điều khiển
động cơ phun xăng điện tử
Vị trí lắp đặt các bộ phận của hệ thống điện điều khiển động cơ phun xăng
điện tử được xác định và nhận dạng bằng quan sát như sau:
+ Cảm biến tốc độ trục cơ (tốc độ động cơ): nếu động cơ có bộ chia điện thì
cảm biến tốc độ trục cơ nằm trong bộ chia điện nếu không có cảm biến tốc độ trục
cơ được bố trí lắp đặt ở các đầu của trục cơ (trục khuỷu).
+ Cảm biến vị trí trục cam (điểm chết trên): nếu động cơ có bộ chia điện thì
cảm biến vị trí trục cam cũng nằm trong bộ chia điện, nếu khơng có đầu chia điện
cảm biến vị trí trục cam được bố trí lắp đặt ở các đầu của trục cam.
+ Cảm biến vị trí bướm ga được bố trí ở một đầu trục bướm ga.
+ Cảm biến lượng khí nạp (bộ đo gió) có 4 loại là: cánh trượt, xốy Karman,
dây nhiệt và đo áp suất MAP. Cảm biến lượng khí nạp được bố trí trên đường ống
14
nạp, phân biệt 4 loại cảm biến lượng khí nạp dựa vào sự khác nhau về cấu tạo
cũng như cách lắp đặt.
+ Cảm biến nhiệt độ khí nạp nếu động cơ sử dụng bộ đo gió MAP thì cảm
biến nhiệt độ khí nạp chế tạo rời lắp trên đường ống nạp hoặc vỏ lọc gió, cịn nếu
sử dụng 3 loại bộ đo gió cịn lại thì cảm biến nhiệt độ khí nạp nằm trong bộ đo gió.
+ Cảm biến nhiệt độ nước bố trí lắp đặt gần chổ đầu nối ống nước ra két làm
mát nước.
+ Cảm biến oxy trong khí thải bố trí lắp đặt trên đường ống thải (cổ xả).
+ Cảm biến kích nổ (tiếng gõ) bố trí lắp đặt ở phần trên thân máy ở khu vực
gần buồng đốt.
+ Cảm biến tốc độ xe bố trí ở đầu trục thứ cấp hộp số.
+ Cảm biến độ cao bố trí trong bộ đo gió xốy Karman hoặc bất kỳ trong
khoang máy.
+ Công tắc khởi động, từ đầu dây STA của ổ khóa điện.
+ Cơng tắc máy lạnh, đầu ra của công tắc máy lạnh A/C.
+ Công tắc nhiệt độ nước, bố trí lắp đặt chổ đầu nối ống ra két nước.
- Bộ điều khiển trung tâm (ECU) lắp đặt trong xe, bên dưới taplo.
- Các bộ chấp hành và hệ thống chẩn đoán:
+ Bơm xăng điện được lắp đặt ngay bên trong thùng xăng.
+ Vòi phun xăng được bố trí lắp đặt trên cổ hút.
+ IC đánh lửa bố trí lắp đặt trong đầu chia điện hoặc trên cụm bơ bin và có
thể lắp riêng trên động cơ.
+ Van khơng tải bố trí lắp đặt trên cụm bướm ga hoặc trên đường ống khí đi
tắt khơng qua cụm bướm ga.
+ Đèn báo lỗi bố trí lắp đặt trên bảng đồng hồ taplo.
* Bài tập thực hành:
Công việc 1: Quan sát, nhận dạng, phân biệt, xác định động cơ phun xăng
điện tử với tất cả các động cơ trên các xe ô tô và các động cơ rời hiện có ở xưởng
Cơng nghệ ơ tơ.
Cơng việc 2: Quan sát, tìm kiếm xác định ví trí lắp đặt của các bộ phận của
hệ thống điện điều khiển động cơ phun xăng điện tử của các động cơ sử dụng phun
xăng điện tử hiện có ở xưởng Cơng nghệ ơ tơ.
* Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập:
- Nhận dạng, phân biệt, xác định đúng động cơ nào là động cơ sử dụng phun
xăng điện tử.
15
- Xác định đúng ví trí lắp đặt của từng bộ phận của hệ thống điện điều khiển
động cơ phun xăng điện tử.
* Ghi nhớ:
- Ưu, nhược điểm của động cơ phun xăng điện tử.
- Cấu trúc của hệ thống điện điều khiển động cơ phun xăng điện tử.
* Câu hỏi:
1. Liệt kê những điểm khác nhau giữa động cơ phun xăng điện tử và động
cơ dùng bộ chế hòa khí.
2. Phân tích các ưu điểm của động cơ phun xăng điện tử so với động cơ
dùng bộ chế hòa khí.
BÀI 2: BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA CÁC MẠCH ĐIỆN HỆ THỐNG CẢM
BIẾN CỦA ĐỘNG CƠ PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ
Mã bài: MĐ 18.02
Giới thiệu:
Với động cơ phun xăng điện tử để điều khiển vòi phun phun lượng xăng phù
hợp tạo hòa khí có tỷ lệ tối ưu cung cấp cho động cơ ở từng chế độ làm việc thì bộ
điều khiển trung tâm (ECU) cần nhận biết được đầy đủ, chính xác các điều kiện
làm việc của động cơ. Để làm được điều này động cơ phun xăng điện tử có hệ
thống các cảm biến. Các cảm biến này truyền tín hiệu về ECU thơng qua hệ thống
mạch điện. Để tín hiệu điều kiện làm việc của động cơ được truyền về ECU đầy
16
đủ, chính xác thì hệ thống mạch điện các cảm biến phải tốt. Để có được điều đó hệ
thống mạch điện các cảm biến của động cơ phun xăng điện tử phải được kiểm tra,
chăm sóc bảo dưỡng, sửa chữa đúng kỹ thuật.
Mục tiêu của bài:
- Trình bày được nhiệm vụ, sơ đồ, nguyên lý hoạt động của các mạch điện
hệ thống cảm biến của động cơ phun xăng điện tử.
- Trình bày được hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng, phương pháp kiểm tra
và bảo dưỡng, sửa chữa các mạch điện hệ thống cảm biến của động cơ phun xăng
điện tử.
- Thực hiện kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa các mạch điện hệ thống cảm biến
của động cơ phun xăng điện tử đúng phương pháp và đúng tiêu chuẩn kỹ thuật do
nhà chế tạo quy định.
Nội dung của bài
2.1. Bảo dưỡng, sửa chữa mạch điện cảm biến tốc độ động cơ (tốc độ trục cơ)
Lý thuyết liên quan
2.1.1. Nhiệm vụ
Cảm biến tốc độ động cơ tạo ra tín hiệu NE báo về ECU, ECU dựa vào tín
hiệu NE để tính tốn lượng phun xăng và góc đánh lửa tối ưu cho từng xilanh.
2.1.2. Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động
a. Sơ đồ mạch điện:
a. Sơ đồ mạch điện
b. Tín hiệu điện áp cảm biến tạo ra
Hình 2.1.1. Sơ đồ mạch điện và tín hiệu tạo ra bởi cảm biến tốc độ động cơ
Cảm biến tốc độ động cơ bao gồm một cuộn dây nhận tín hiệu, một nam
châm vĩnh cửu, một rơto (4-32 răng) tạo tín hiệu. Rơto cảm biến được gắn ở đầu
trục khuỷu hoặc trong bộ chia điện.
b. Nguyên lý hoạt động:
Khi trục khuỷu quay khe hở khơng khí (khe hở từ) giữa các răng trên rơto
tín hiệu và cảm biến tốc độ động cơ sẽ thay đổi. Sự thay đổi khe hở từ này tạo ra
điện áp trong cuộn nhận tín hiệu của cảm biến sinh ra tín hiệu NE. Từ tín hiệu này,
17
ECU nhận biết tốc độ động cơ cũng như sự thay đổi theo từng khoảng góc quay
trục khuỷu.
2.1.3. Hư hỏng, nguyên nhân, phương pháp kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa.
TT
Hư hỏng
Nguyên nhân
Kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa
1
Tín hiệu chập
chờn, khi có khi
mất
Các giắc nối, đầu nối
tiếp xúc khơng tốt.
Làm sạch, nối chặt giắc nối, đầu
nối trong mạch (giắc nối với
cảm biến và giắc nối với hộp
ECU).
2
Mất tín hiệu cảm
biến NE
- Lỏng giắc nối.
- Nối chắc giắc nối.
- Cảm biến hư hỏng
(đứt cuộn dây).
- Đo điện trở, nếu cuộn dây cảm
biến đứt thì thay cảm biến.
- Mạch điện cảm biến - Xác định chổ đứt, đấu nối lại.
bị đứt.
Trình tự thực hiện
2.1.4. Quy trình kỹ thuật kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa.
B1. Quét lỗi, đọc lỗi để xác định hư hỏng ở mạch điện cảm biến (Sử dụng máy
quét hoặc đèn Check Engine).
B2. Xác định vị trí cảm biến.
18
a. CB NE trong đầu chia điện
b. CB NE ở đầu trục khuỷu
Hình 2.1.2. Vị trí cảm biến tốc độ động cơ trên động cơ
B3. Đo điện trở cảm biến, xác định tình trạng cảm biến.
Hình 2.1.3. Đo điện trở kiểm tra cảm biến NE
và bảng thông số cảm biến NE của động cơ Toyota Vios
B4. Đo điện trở kiểm tra dây dẫn (đo từ chân giắc NE+, NE_ trên đầu giắc nối với
cảm biến đến chân giắc NE+, NE_ trên giắc nối với hộp ECU.
19
B5. Đấu nối dây dẫn, giắc nối nếu bị đứt, thay thế cảm biến nếu bị hỏng.
B6. Xóa lỗi trong bộ nhớ hộp ECU.
B7. Quét lỗi, kiểm tra lại kết quả bảo dưỡng, sửa chữa.
2.2. Bảo dưỡng, sửa chữa mạch điện cảm biến vị trí trục cam
Lý thuyết liên quan
2.2.1. Nhiệm vụ
Cảm biến vị trí trục cam tạo ra tín hiệu GE báo về ECU, ECU dựa vào tín
hiệu NE để tính tốn, điều khiển thời điểm phun xăng và góc đánh lửa tối ưu cho
từng xilanh.
2.2.2. Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động
a. Sơ đồ mạch điện:
a
b
Hình 2.2.1. Sơ đồ mạch điện và tín hiệu tạo ra bởi cảm biến tốc độ động cơ
a. Sơ đồ mạch điện,
b. Tín hiệu điện áp cảm biến tạo ra
Cảm biến vị trí trục cam tương tự như cảm biến tốc độ động cơ, nó bao gồm
một cuộn dây nhận tín hiệu, một nam châm vĩnh cửu, một rôto (1-4 răng) tạo tín
hiệu. Rơto cảm biến ở đầu trục cam hoặc trong bộ chia điện.
b. Nguyên lý hoạt động:
Khi rôto quay khe hở khơng khí (khe hở từ) giữa răng trên rơto tín hiệu và
cảm biến vị trí trục cam sẽ thay đổi. Sự thay đổi khe hở từ này tạo ra điện áp trong
cuộn nhận tín hiệu của cảm biến sinh ra tín hiệu GE. Từ tín hiệu này, ECU nhận
biết vị trí của trục cam cũng chính là vị trí điểm chết trên của nhánh máy 1.
2.2.3. Hư hỏng, nguyên nhân, phương pháp kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa.
TT
1
Hư hỏng
Nguyên nhân
Kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa
Tín hiệu GE chập
chờn, khi có khi
mất
Các giắc nối, đầu nối
tiếp xúc khơng tốt.
Làm sạch, nối chặt giắc nối, đầu
nối trong mạch (giắc nối với
cảm biến và giắc nối với hộp
ECU).
20
2
Khơng có tín hiệu
cảm biến GE
- Lỏng giắc nối.
- Nối chắc giắc nối.
- Cảm biến hư hỏng
(đứt cuộn dây).
- Đo điện trở, nếu cuộn dây cảm
biến đứt thì thay cảm biến.
- Mạch điện cảm biến - Xác định chổ đứt, đấu nối lại.
bị đứt.
Trình tự thực hiện
2.2.4. Quy trình kỹ thuật kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa.
B1. Quét lỗi, đọc lỗi để xác định hư hỏng ở mạch điện cảm biến (Sử dụng máy
quét hoặc đèn Check Engine).
B2. Xác định vị trí cảm biến.
a. CB GE ở đầu trục cam
b. CB GE trong bộ chia điện
Hình 2.2.2. Vị trí cảm biến vị trí trục cam trên động cơ
B3. Đo điện trở cảm biến, xác định tình trạng cảm biến.
Hình 2.2.3. Đo điện trở kiểm tra cảm biến GE
và bảng thông số cảm biến GE của động cơ Toyota Vios
21
B4. Đo điện trở kiểm tra dây dẫn (đo từ đầu giắc nối với cảm biến đến chân giắc
GE+, GE_ trên giắc nối với hộp ECU.
B5. Đấu nối dây dẫn, giắc nối nếu bị đứt, thay thế cảm biến nếu bị hỏng.
B6. Xóa lỗi trong bộ nhớ hộp ECU.
B7. Quét lỗi, kiểm tra lại kết quả bảo dưỡng, sửa chữa.
2.3. Bảo dưỡng, sửa chữa mạch điện cảm biến vị trí bướm ga
Lý thuyết liên quan
2.3.1. Nhiệm vụ
Cảm biến vị trí bướm ga được bố trí ở cụm bướm ga và nó được điều khiển
bởi trục bướm ga, cảm biến này chuyển góc mở bướm ga thành tín hiệu điện áp.
ECU sử dụng tín hiệu này để nhận biết tải của động cơ, từ đó điều chỉnh lượng
phun nhiên liệu, thời điểm đánh lửa và điều khiển tốc độ cầm chừng
2.3.2. Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động
a. Sơ đồ mạch điện:
a.
b.
Hình 2.3.1. Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí bướm ga
a. Loại khơng có tiếp điểm khơng tải
b. Loại có tiếp điểm khơng tải
Cảm biến vị trí bướm ga bao gồm một biến trở, một hoặc hai con trượt và
các tiếp điểm cho tín hiệu VTA được cung cấp tại các đầu của mỗi tiếp điểm.
b. Nguyên lý hoạt động:
Một điện áp không đổi 5V được cấp cho cực VC của cảm biến vị trí bướm
ga từ ECU động cơ. Khi trục bướm ga xoay, tiếp điểm trượt dọc theo điện trở
tương ứng với góc mở bướm ga, một điện áp được cấp đến cực VTA tỷ lệ với góc
mở bướm ga, tín hiệu này gửi về ECU để ECU biết được chế độ tải của động cơ.
Tín hiệu VTA do cảm biến vị trí bướm ga tạo ra như sơ đồ sau.
22
Hình 2.3.2. Đồ thị tín hiệu cảm biến vị trí bướm ga
2.3.3. Hư hỏng, nguyên nhân, phương pháp kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa.
TT
1
Hư hỏng
Tín hiệu VTA
chập chờn, khi có
khi mất
Nguyên nhân
- Các giắc nối, đầu
nối tiếp xúc không
tốt.
Kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa
- Làm sạch, nối chặt giắc nối,
đầu nối trong mạch (giắc nối với
cảm biến và giắc nối với hộp
ECU).
- Con trượt trong cảm - Đo điện trở hoặc điện áp tại
biến bị mòn tiếp xúc chân VTA của cảm biến, nếu
khơng tốt.
cảm biến hư hỏng thì thay.
2
Khơng có tín hiệu
cảm biến VTA
- Lỏng giắc nối.
- Nối chắc giắc nối.
- Con trượt không
- Đo điện trở, hoặc điện áp chân
tiếp xúc hoặc biến trở VTA của cảm biến nếu cảm biến
hư hỏng.
hư hỏng thì thay.
- Mạch điện cảm biến - Xác định chổ đứt, đấu nối lại.
bị đứt.
Trình tự thực hiện
2.3.4. Quy trình kỹ thuật kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa.
B1. Quét lỗi, đọc lỗi để xác định hư hỏng ở mạch điện cảm biến (Sử dụng máy
quét hoặc đèn Check Engine).
B2. Xác định vị trí cảm biến.
23
Hình 2.3.3. Vị trí lắp đặt cảm biến vị trí bướm ga
B3. Xác định các chân giắc cảm biến vị trí bướm ga.
- Tắt khóa điện.
- Tháo giắc nối cảm biến.
- Nối dây điện vào các chân cảm biến.
- Dùng Ohm kế kiểm tra điện trở cảm biến, đồng thời xoay trục cảm biến.
Chân giắc cảm biến được xác định dựa vào bảng sau:
Góc mở bướm ga
Điện trở
Vị trí chân
Đóng hồn tồn
≈0
IDL – E2
Mở hồn tồn
∞
IDL – E2
Đóng / mở
= const
VC – E2
Mở dần
tăng
VTA – E2
Mở dần
giảm
VTA – VC
Bảng 2.3.1. Bảng thông số điện trở đo để xác định các chân giắc cảm biến
bướm ga
B4. Đo điện trở hoặc điện áp kiểm tra cảm biến vị trí bướm ga
a. Đo điện trở:
- Tắt khóa điện.
- Tháo giắc nối cảm biến / tháo cảm biến ra ngoài.
- Nối dây điện vào các chân cảm biến.
- Dùng Ohm kế kiểm tra điện trở cảm biến, đồng thời xoay trục cảm biến.
Thông số điện trở của cảm biến vị trí bướm ga như bảng sau:
24
Hình 2.3.4. Đo điện trở kiểm tra cảm biến vị trí bướm ga và bảng thơng số
Vị trí chân
Góc mở bướm ga
Điện trở (Ω)
VTA – E2
Đóng hồn tồn
200 ÷ 5700
VTA – E2
Mở hồn tồn
2000 ÷ 10200
VC – E2
2500 ÷ 5900
IDL – E2
Đóng hồn tồn
≈0
IDL – E2
Mở hồn tồn
∞
Bảng 2.3.2. Bảng thơng số điện trở cảm biến vị trí bướm ga
b. Đo điện áp:
- Nối cảm biến vào ECU.
- Bật khóa ON cấp nguồn cho ECU.
- Dùng vôn kế đo điện áp giữa các cực cảm biến, đồng thời xoay trục cảm biến.
Thơng số điện áp của cảm biến vị trí bướm ga như bảng sau:
Vị trí chân
Góc mở bướm ga
Điện áp (V)
VTA – E2
Đóng hồn tồn
0.5 ÷ 1.2
VTA – E2
Mở hồn tồn
3.2 ÷ 4.2
VC – E2
4.75 ÷ 5.25
IDL – E2
Đóng hồn tồn
≈0
IDL – E2
Mở hồn tồn
4.75 ÷ 5.25
Bảng 2.3.3. Bảng thơng số điện áp cảm biến vị trí bướm ga
B5. Đo điện trở kiểm tra dây dẫn (đo từ các chân giắc VC, VTA, E2 và IDL (nếu
có) trên đầu giắc nối với cảm biến đến chân giắc VC, VTA, E2 và IDL trên giắc
nối với hộp ECU.
B6. Đấu nối dây dẫn, giắc nối nếu bị đứt, thay thế cảm biến nếu bị hỏng.
B7. Xóa lỗi trong bộ nhớ hộp ECU.
B8. Quét lỗi, kiểm tra lại kết quả bảo dưỡng, sửa chữa.
25