Báo cáo đồ án tốt nghiệp bản word hệ thống cảm biến đo gió trên ô tô
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.42 MB, 44 trang )
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC
---------------o0o---------------
BÁO CÁO TỐT NGHIỆP
MÔ HÌNH HỆ THỐNG CÁC CẢM BIẾN ĐO GIÓ
TRÊN Ô TÔ
GVHD: THS NGUYỄN NGỌC HUYỀN TRANG
SVTH: NGUYỄN QUỐC TRƯỜNG
14027281
VŨ XUÂN THƯỜNG
14128781
TRƯƠNG QUANG TRƯỜNG 14032351
Tp. HCM, tháng 6 năm 2018
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC
HỆ THỐNG CÁC CẢM BIẾN ĐO GIÓ TRÊN Ô TÔ
SVTH: NGUYỄN QUỐC TRƯỜNG
VŨ XUÂN THƯỜNG
TRƯƠNG QUANG TRƯỜNG
GVHD: THS NGUYỄN NGỌC HUYỀN TRANG
KHOA: CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
NGÀY NHẬN ĐỀ TÀI:
NGÀY BẢO VỆ: 13/06/2018
25/10/2017
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC
PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN/BÁO CÁO TỐT NGHIỆP
(Dành cho giáo viên phản biện)
Tên đề tài:
………………………………………………………………………………….…
…………………………………………………………………………………….
Sinh viên thực hiện:
…………………………………………………………………………MSSV:………….
…………………………………………………………………………MSSV:………….
…………………………………………………………………………MSSV:….............
Giáo viên phản biện:………………………………………………………………………
Cơ quan công tác:……………..…………………..……..….ĐT…………….……….…..
I. Ý KIẾN NHẬN XÉT
1.
2.
3.
4.
(Giảng viên phản biện ghi rõ nội dung cần chỉnh sửa và bổ sung nếu có)
Hình thức và tóm tắt của đồ án/báo cáo.
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………….…
Tổng quan đồ án/báo cáo.
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Nội dung của đồ án/báo cáo.
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Phương pháp nghiên cứu
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………….……
5. Kết quả và kết luận
………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………….
6. Thiếu sót và việc cần thực hiện
………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………….
II. CÁC VẤN ĐỀ CẦN LÀM RÕ
(Các câu hỏi của Giáo viên phản biện)
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………..…….
……………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………..…………..
……………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………..…………..
III. KẾT LUẬN
(Giảng viên phản biện ghi rõ được bảo vệ hay không được bảo vệ )
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
TP. HCM, ngày ….tháng…. năm….
GVPB
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC
PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giáo vên hướng dẫn)
Tên đề tài: …………………………………………………………………………………………
Sinh viên thực hiện:
…………………………………………………………………MSSV:………………….
…………………………………………………………………MSSV:………………….
…………………………………………………………………MSSV:………………….
Giáo viên hướng dẫn: …………………………………………………………………….
Cơ quan công tác : ………………………………………ĐT:………………………………..
PHẦN NHẬN XÉT
1. Tinh thần và thái độ thực hiện đồ án/báo cáo của sinh viên:
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
2. Kết quả thực hiện đồ án/báo cáo:
2.1. Ưu nhược điểm :
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
2.2. Điểm mới:
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
2.3. Tồn tại nếu có:
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
KẾT LUẬN
………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………..……….
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
……ngày… tháng… năm…
GVHD
LỜI CAM ĐOAN
Nhóm chúng em gồm: Nguyễn Quốc Trường, Vũ Xuân Thường, Trương
Quang Trường xin cam đoan rằng những công việc trình bày trong đồ án này
mang tên “HỆ THỐNG CÁC CẢM BIẾN ĐO GIÓ TRÊN Ô TÔ” là tác phẩm
gốc của nhóm em và không được trình bày ở bất kỳ nơi nào khác cho bất kỳ
cấp bậc học. Trong trường hợp các tài liệu tham khảo được trích dẫn từ sách,
báo được công bố, báo cáo và các trang web, nó là hoàn toàn công nhận phù
hợp với các thông lệ tham khảo tiêu chuẩn của ngành.
Ngày tháng năm
Nhóm SV
GVHD: THS NGUYỄN NGỌC HUYỀN TRANG
7
LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, nền khoa học kỹ thuật thế giới đã phát triển cực
kỳ mạnh mẽ, đặc biệt trong lĩnh vực công nghệ ô tô. Đằng sau của sự phát
triển đó là sự tìm tòi, nghiên cứu của con người nhằm thay thế một phần nào
đó vấn đề sức lao động cũng như tiết kiệm nhiên liệu. Khoa học ngày càng
được nâng cao nên công nghệ tự động hóa ngày càng được nghiên cứu và áp
dụng trong đời sống nói chung và trong ngành công nghệ ô tô nói riêng. Trong
đó, một hệ thống đã và đang được sử dụng rộng rãi trên hầu hết các loại động
cơ của các hãng xe, đó là hệ thống cảm biến đo gió.
Hệ thống đo gió đảm nhiệm vai trò điều tiết lượng không khí vào động cơ
cũng như giúp động cơ hoạt động một cách êm ái, trơn tru nhất. Một trong
những ưu điểm của hệ thống cảm biến đo gió là hoạt động một cách tự động
của các cảm biến và sự điều khiển của ECU động cơ nhờ vào các tín hiệu đầu
ra của cảm biến. Hơn nữa, độ chính xác cao, giá thành rẻ, sửa chữa và thay thế
nhanh chóng,…cũng là ưu điểm của hệ thống này.
Với những ưu điểm và lợi ích trên, chúng em quyết định đi sâu tìm hiểu và thiết
kế mô hình hệ thống các cảm biến đo gió trên ô tô.
GVHD: THS NGUYỄN NGỌC HUYỀN TRANG
8
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPKHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này, em xin chân thành cảm hơn Ban
giám hiệu trường Đại học Công Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh, các quý
thầy trong Khoa Công Nghệ Động Lực đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo
điều kiện thuận lợi cho nhóm em trong quá trình thực hiện đồ án.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới thầy Nguyễn Ngọc Huyền
Trang đã truyền đạt cho chúng em những kiến thức, kinh nghiệm quý báu
trong suốt thời gian vừa qua, thầy đã tận tình giúp đỡ, trực tiếp chỉ bảo, hướng
dẫn chúng em trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn tới tất cả bạn bè đã có những chia sẽ kinh nghiệm quý
báu trong quá trình làm và hoàn thiện đồ án này.
GVHD: THS NGUYỄN NGỌC HUYỀN TRANG
TÓM TẮT BÁO CÁO TỐT NGHIỆP
Với mục đích chính thiết kế mô hình giảng dạy và học tập cho giảng viên
và sinh viên, qua đó nhằm tìm hiểu. nâng cao hiểu biết về nguyên lý hoạt
động, cách vận hành cũng như bồi dưỡng thêm về kiễn thức đã học về điện
động cơ ô tô nói chung và hệ thống cảm biến đo gió nói riêng. Nhóm chúng
em đã chọn đề tài “ Mô hình hệ thống các cảm biến đo gió trên ô tô” để thực
hiện mục đích đó.
Qua một thời gian thiết kế và thực hiện đề tài, nhóm chúng em đã hoàn
thành đề tài và bài báo cáo của mình, với các kết quả đạt được như sau:
-
Hoàn thành mô hình hệ thống cảm biến đo gió trên ô tô.
Mô hình hoạt động tốt, mô phỏng được quá trình hút không khí của
-
động cơ ô tô.
Lắp đặt mạch điện an toàn, đảm bảo chống cháy nổ.
Mô hình được thiết kế và lắp đặt đơn giản, dễ hiểu.
Báo cáo tốt nghiệp gồm có 6 chương, thể hiện 6 nội dung chính mà nhóm
đã làm việc trong quá trình hoàn thiện mô hình:
-
Chương 1: Tổng quan về đề tài
Chương 2: Giới thiệu hệ thống cảm biến đo gió trên ô tô.
Chương 3: Cơ sở lý thuyết
Chương 4: Nội dung thực hiện
Chương 5: Lắp ráp mô hình
Chương 5: Kết luận.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPKHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC
- MỤC LỤC
-
GVHD: THS NGUYỄN NGỌC HUYỀN TRANG 11
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPKHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC
- DANH MỤC HÌNH ẢNH
-
GVHD: THS NGUYỄN NGỌC HUYỀN TRANG 12
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPKHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC
- CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
- 1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
- Cảm biến ngày càng được sủ dụng rộng rãi trên ô tô và trở thành thiết yếu
để có thể đáp ứng những yêu cầu ngày càng khắt khe về nhu cầu sử dụng, yêu
cầu cần sự êm ái khi vận hành, sử dụng nguồn nhiên liệu ngày một khan hiếm
có hiệu quả hơn cũng như yêu cầu bảo vệ môi trường. Trong số đó không thể
không kể đến các cảm biến đo gió trên ô tô. Để hiểu rõ hơn về cấu tạo, nguyên
lý hoạt động cũng như ứng dụng của cảm biến đo gió trên ô tô, chúng em đã
quyết định chọn đề tài này để thực hiện với mục đích thiết kế lắp đặt mô hình
cho giảng viên giảng dạy và sinh viên nghiên cứu học tập.
- Bên cạnh đó việc chọn đề tài này còn bắt đầu từ sự tò mò, sự say mê tìm
hiểu nguyên lý và cách thức của hệ thống này hoạt động như thế nào, cũng
như chúng em còn ôn lại được những kiến thức cơ bản đã được học trong
những tiết học lý thuyết.
- 1.2 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
- Đề tài được ra đời nhằm mục đích giúp sinh viên có điều kiện tiếp cận
thực tiễn nhiều hơn với hệ thống các cảm biến đo gió trên ô tô. Đồng thời đề
tài cũng còn là cơ hội cho người nghiên cứu tiếp xúc, củng cố và nâng cao
kiến thức chuyên môn về cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống các cảm
biến đo gió trên ô tô.
- 1.3 PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Vì điều kiện cơ sở vật chất và trang thiết bị còn hạn chế nên chúng em chỉ
tập trung hoàn thành mô hình một cách đơn giản nhất, chỉ giả lập được một
phần nào đó của hệ thống các cảm biến đo gió thật trên ô tô.
- Một phần cũng vì kinh phí chế tạo hạn hẹp nên không thể sử dụng được
hết những chi tiết, cơ cấu đầy đủ của hệ thống đo gió như: hộp ECU, các turbo
tăng, họng bướm ga,… Thay vào đó chúng em tự nghiên cứu, lắp đặt những
chi tiết chính các cảm biến, bướm ga tự chế, bộ điều tốc motor hút bụi giả lập
lực hút động cơ.
GVHD: THS NGUYỄN NGỌC HUYỀN TRANG 13
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPKHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC
-
CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG CẢM BIẾN
ĐO GIÓ TRÊN Ô TÔ
- Với mong muốn được sở hữu một động cơ ô tô hoạt động êm ái, không
rung giật của người tiêu dung cũng như giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường
cũng như khan hiếm nguồn nhiên liệu đang dần trở thành vấn đề rất đang lo
ngại trên toàn cầu. Để đảm bảo về tiêu chuẩn khí thải cũng như tiết kiệm
nhiên liệu trên động cơ, giúp động cơ hoạt động trơn tru, hệ thống cảm biến
đo gió được hình thành để đáp ứng các yêu cầu đó.
- 2.1 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN
- Sự hình thành của hệ thống cảm biến đo gió trên gắn liền với sự hình
thành của hệ thống phun xăng điện tử trên ô tô. Vào thế kỷ XIX, một kỹ sư
người Pháp - ông Stevan - đã nghĩ ra cách phun nhiên liệu cho một máy nén
khí. Sau đó một thời gian, một người Đức đã cho phun nhiên liệu vào buồng
cháy nhưng không mang lại hiệu quả. Đầu thế kỷ XX, người Đức áp dụng hệ
thống phun nhiên liệu trong động cơ 4 thì tĩnh tại (nhiên liệu dùng trên động
cơ này là dầu hỏa nên hay bị kích nổ và hiệu suất rất thấp). Tuy nhiên, sau đó
sáng kiến này đã được ứng dụng thành công trong việc chế tạo hệ thống cung
cấp nhiên liệu cho máy bay ở Đức. Đến năm 1966, hãng BOSCH đã thành
công trong việc chế tạo hệ thống phun xăng kiểu cơ khí. Trong hệ thống phun
xăng này, nhiên liệu được phun liên 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.
- Tên tiếng Anh của K-Jetronic là CIS (continuous injection system) đặc
trưng cho các hãng xe châu Âu và có bốn loại cơ bản cho CIS là: K – Jetronic,
K –Jetronic – với cảm 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 nhiều nhược điểm nên đầu những năm 80, BOSCH đã cho ra
đời hệ thống phun sử dụng kim phun điều khiển bằng điện. Có hai loại: hệ
thống L-Jetronic (lượng nhiên liệu được xác định nhờ cảm biến đo lưu lượng
khí nạp) và D-Jetronic (lượng nhiên liệu được xác định dựa vào áp suất trên
GVHD: THS NGUYỄN NGỌC HUYỀN TRANG 14
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPKHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC
đường ống nạp). Đến năm 1984, người Nhật (mua bản quyền của BOSCH) đã
ứng dụng hệ thống phun 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 xe Nissan Sunny.
- 2.1.1 Ứng dụng của hệ thống đo gió qua các thời kì
- 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).
-
-
-
Hình 2.1 Hệ thống phun xăng điện tử động cơ D-Jetronic
L-Jetronic (xuất phát từ chữ Luft trong tiếng Đức là không khí): với lượng
xăng phun được tính toán dựa vào lưu lượng khí nạp lấy từ cảm biến đo gió
loại cánh trượt. Sau đó có các phiên bản: LH – Jetronic với cảm biến đo gió
dây nhiệt, LU – Jetronic với cảm biến gió kiểu siêu âm…
GVHD: THS NGUYỄN NGỌC HUYỀN TRANG 15
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPKHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC
-
Hình 2.2 Hệ thống phun xăng điện tử động cơ L-Jetronic
-
-
Hình 2.3 Hệ thống phun xăng điện tử LH-Jetronic
- 2.2 CẢM BIẾN MAF(Mass Air Flow Sensor)
- 2.2.1 Chức năng và nhiệm vụ
- Cảm biến MAF có chức năng đo khối lượng khí nạp qua cửa hút và truyền
tín hiệu về ECU để điều chỉnh lượng nhiên liệu phun đạt tỉ lệ chuẩn và điều
chỉnh góc đánh lửa phù hợp.
GVHD: THS NGUYỄN NGỌC HUYỀN TRANG 16
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPKHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC
- Khi cảm biến đo gió gặp vấn đề, động cơ sẽ chạy không êm, không đều
hoặc không chạy được, công suất động cơ kém, xe chạy tốn nhiên liệu hơn,
chết máy,…
- 2.2.2 Phân loại
- Cảm biến đo gió chủ yếu được chia làm 2 loại: cảm biến để đo khối lượng
không khí nạp, và các cảm biến đo thể tích không khí nạp. Cảm biến đo khối
lượng và cảm biến đo lưu lượng không khí nạp có các loại như sau:
- 2.2.2.1 Cảm biến đo khối lượng không khí nạp kiểu dây sấy.
-
-•
Hình 2.4 Cảm biến MAF dây nhiệt Toyota
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:
- Cảm đo gió gọn và nhẹ như được thể hiện như hình minh họa bên dưới là
loại cắm phích được đặt vào đường không khí, và làm cho phần không khí nạp
chạy qua khu vực phát hiện. Một dây nóng và nhiệt điện trở được sử dụng như
một cảm biến, được lắp vào khu vực phát hiện. Bằng cách trực tiếp đo khối
lượng không khí nạp, độ chính xác phát hiện được tăng lên và hầu như không
có sức cản của không khí nạp. ngoài ra, vì không có các cơ cấu đặc biệt, cảm
biến này có độ bền tuyệt hảo.
GVHD: THS NGUYỄN NGỌC HUYỀN TRANG 17
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPKHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC
-
Hình 2.5 Nguyên lí hoạt động của cảm biến MAF dây nhiệt
- Nguyên lý hoạt động: dòng điện chạy vào dây sấy làm cho nó nóng lên.
Khi không khí chạy qua dây này, dây sấy được làm nguội tương ứng với khối
không khí nạp. Bằng cách điều chỉnh dòng điện chạy vào dây sấy này để giữ
cho nhiệt độ dây sấy không đổi, dòng điện đó sẽ tỉ lệ thuận với khối không khí
nạp. Sau đó có thể đo khối lượng không khí nạp bằng cách phát hiện dòng
điện đó. Trong trường hợp của cảm biến đo gió kiểu dây sấy, dòng điện này
được biến đổi thành điện áp sau đó được truyền đến ECU động cơ từ cực VG.
-
-
•
Hình 2.6 Sự thay đổi điện áp trong quá trình nạp không khí của cảm biến
MAF
Sơ đồ mạch điện:
GVHD: THS NGUYỄN NGỌC HUYỀN TRANG 18
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPKHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC
-
Hình 2.7 Sơ đồ mạch điện bên trong cảm biến MAF dây nhiệt
-
- Khi dây sấy Rh được làm mát bằng không khí nạp, điện trở tăng lên dẫn
đến sự hình thành độ chênh giữa các điện thế của các điểm A và B. Một bộ
khuếch đại xử lý phát hiện chênh lệch này và làm tăng dòng điện chay qua
dây sấy Rh. Khi thực hiện việc này, nhiệt độ dây sấy Rh tăng lên dẫn đến việc
tăng tương ứng trong điện trở cho đến khi điện thế của các điểm A và B trở
nên bằng nhau. Bằng cách sử dụng các đặc tính của loại mạch cầu này, cảm
biến đo gió có thể đo được khối lượng không khí nạp bằng cách phát hiện điện
áp ở điểm B.
- 2.2.2.2 Cảm biến lưu lượng khí nạp: kiểu cánh trượt
-•
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:
-
Hình 2.8 Cấu tạo cảm biến lưu lương khí nạp kiểu cánh trượt
GVHD: THS NGUYỄN NGỌC HUYỀN TRANG 19
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPKHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC
- Khi không khí đi qua cảm biến từ bộ lọc khí, nó đẩy tấm đo mở ra cho
đến lực tác động vào tấm đo cân bằng với lò xo phản hồi.
- Chiết áp được nối đồng trục với tấm đo này, sẽ biến đổi thể tích không khí
nạp thành một tín hiệu điện áp (tín hiệu VS) được truyền đến ECU động cơ.
-•
Sơ đồ mạch điện:
- Có hai loại cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu cánh, chúng khác nhau về
mạch điện. Một loại điện áp VS giảm khi lượng khí nạp lớn, còn loại kia tăng
khi lượng khí nạp tăng.
- + Loại 1: ECU động cơ có 1 mạch điện áp không đổi cấp điện áp 5V đến
cực VC của cảm biến. Vì vậy, điện áp ra tại cực VS sẽ luôn báo chính xác góc
mở của tấm đo và do đó báo chính xác lượng khí nạp..
-
Hình 2.9 Mạch điện cảm biến lưu lượng kiểu cánh trượt loại 1
- + Loại 2: Loại cảm biến này được điện áp ắc quy đến cực VB.
- Loại cảm biến lưu lượng khí nạp này không được cấp điện áp không đổi
5V từ ECU nên điện áp được xác định bởi tỷ số điện trở VB và VC và điện trở
VC và E2 được đưa đến ECU động cơ qua cực VC.
GVHD: THS NGUYỄN NGỌC HUYỀN TRANG 20
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPKHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC
-
Hình 2.10 Mạch điện cảm biến lưu lượng khí nạp loại 2
-
- 2.2.2.3 Cảm biến lưu lượng khí nạp: kiểu xoáy quang học Karman
-•
Cấu tạo:
- Kiểu cảm biến lưu lượng khí nạp này trực tiếp cảm nhận thể tích không
khí nạp bằng quang học. So với cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu cánh, nó có
thể làm nhỏ hơn và nhẹ hơn về trọng lượng. Cấu tạo đơn giản của đường
không khí cũng giảm sức cản của không khí nạp.
-
-•
Hình 2.11 Cấu tạo cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu Karman
Nguyên lý hoạt động
- Một trụ “bộ tạo dòng xoáy” được đặt ở giữa một luồng không khí đồng
đều tạo ra gió xoáy được gọi là “gió xoáy Karman” ở hạ lưu của trụ này. Vì
tần số dòng xoáy Karman được tạo ra tỷ lệ thuận với tốc độ của luồng không
khí, thể tích của luồng không khí có thể được tính bằng cách đo tần số của gió
xoáy này.
- Các luồng gió xoáy được phát hiện bằng cách bắt bề mặt của một tấm kim
loại mỏng (được gọi là “gương”) chịu áp suất của các gió xoáy và phát hiện
các độ rung của gương bằng quang học bởi một cặp quang điện (một LED
được kết hợp với một tranzito quang).
GVHD: THS NGUYỄN NGỌC HUYỀN TRANG 21
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPKHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC
-
-•
Hình 2.12 Nguyên lí hoạt động của cảm biến
Sơ đồ mạch điện:
-
Hình 2.13 Mạch điện cảm biến lưu lượng khí nạp Karman
-
GVHD: THS NGUYỄN NGỌC HUYỀN TRANG 22
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPKHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC
- 2.3 CẢM BIẾN MAP( Manifold Absolute Pressuare Sensor)
-
Hình 2.14 Cảm biến lưu lượng khí nạp MAP
- 2.3.1 Chức năng và nhiệm vụ
- Chức năng:
-
● Tính toán được lượng gió vào động cơ, ECU sẽ nhận tín hiệu này để
điều chỉnh lượng phun và góc đánh lửa sớm.
-
● Hiệu chỉnh góc đánh lửa, ECU sẽ điều khiển giảm góc đánh lửa sớm
khi tải cao để hạn chế kích nổ, tăng góc đánh lửa sớm khi tải thấp để cải thiện
hiệu suất, tiết kiệm nhiên liệu.
-
● Về chức năng điều chỉnh lượng phun nhiên liệu, ECU động cơ điều
khiển tăng độ đậm hòa khí bằng cách phun nhiều hơn khi tải lớn và giảm
lượng phun khi tải thấp.
- Nhiệm vụ:
•
Cảm biến áp suất có nhiệm vụ cung cấp tín hiệu áp suất chân không dưới dạng
điện áp hoặc tần số về bộ xử lý trung tâm để tính toán lượng nhiên liệu cần
cung cấp cho động cơ. Khi xe ở chế độ không tải hoặc nhả ga, áp suất chân
không giảm. Ngược lại, khi tăng tốc hoặc tải nặng, áp suất chân không tăng
lên.
• Khi xe không có cảm biến MAP, động cơ sẽ nổ không êm, công suất động cơ
kém, tốn nhiên liệu và xe thải ra nhiều khói.
GVHD: THS NGUYỄN NGỌC HUYỀN TRANG 23
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPKHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC
- 2.3.2 Cấu tạo
- Cảm biến MAP được cấu tạo từ một buồng chân không ngăn cách bới một
tấm màn mỏng được duy trì độ chân không chuẩn, trong buồn chân không có
gắn một con chip silicon, một phía của chíp tiếp xúc với độ chân không trong
buồng chân không, một phía tiếp xúc với áp suất đường ống nạp, lưới lọc và
đường ống dẫn.
-
Hình 2.15 Cấu tạo cảm biến MAP
- 2.3.3 Nguyên lí hoạt động
- Cảm biến áp suất đường ống nạp cảm nhận áp suất đường ống nạp bằng
một IC lắp trong cảm biến và phát ra tín hiệu PIM. ECU động cơ quyết định
khoản thời gian phun nhiên liệu cơ bản và góc đánh lửa sớm cơ bản dựa vào
tín hiệu PIM này.
- Một chip silicon gắn liền với buồng chân không được duy trì độ chân
không chuẩn, tất cả được đặt trong bộ cảm biến. Một phía của chip tiếp xúc
với áp suất đường ống nạp, phía kia tiếp xúc với độ chân không trong buồng
chân không.
- Áp suất đường ống nạp thay đổi làm hình dạng của chip silicon thay đổi
và giá trị điện trở của nó cũng dao động theo mức độ biến dạng.
- Sự dao động của giá trị điện trở này được chuyển hóa thành một tín hiệu
điện áp nhờ IC lắp bên trong cảm biến và sau đó được gửi đến ECU động cơ ở
cực PIM dùng làm tín hiệu áp suất đường ống nạp. Cực VC của ECU động cơ
cấp nguồn không đổi 5V đến IC.
GVHD: THS NGUYỄN NGỌC HUYỀN TRANG 24
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPKHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC
-
Hình 2.16 Sự thay đổi tín hiệu điện áp ngõ ra cảm biến MAP khi lưu lượng
khí nạp thay đổi
- 2.3.4 Các thông số kỹ thuật
- - Nguồn cấp không đổi cho cảm biến là 5V
- - Áp suất trong buồng chân không gần như là tuyệt đối và nó không bị ảnh
hưởng bởi sự dao động của khí quyển, khi độ cao thay đổi.
-
Hình 2.17 Thông số kỹ thuật cảm biến MAP
- 2.3.5 Sơ đồ mạch điện
- Cảm biến áp suất đường ống nạp có 3 chân, 1 chân nhận nguồn 5V – VC,
1 chân mass E2 và 1 chân tín hiệu PIM.
GVHD: THS NGUYỄN NGỌC HUYỀN TRANG 25
