Tài liệu Nghiên cứu phục hồi hệ thống điện và truyền dẫn hiển thị tín hiệu của động cơ toyota 16 valve 2000 trên mô hình hệ thống phun xăng điện tử tại xưởng thực tập điện bộ môn kỹ thuật ô tô khoa cơ khí

i MỤC LỤC MỤC LỤC ................................ ................................ ................................ ...............i MỞ ĐẦU ................................ ................................ ................................ ............... 1 Chương 1 GIỚI THIỆU MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ TOYOTA 16 VALVE 2000 ..........2 1.1. TỔNG QUAN ................................ ................................ ........................ 2 1.2. GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ ................................ ................................ ........7 Chương 2 CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ CÁC HỆ THỐNG CỦA ĐỘNG CƠ ................................ ....................... 8 2.1. HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN................................ ............................. 8 2.1.1. Máy phát điện................................ ................................ ......................... 8 2.1.1.1. Cấu tạo máy phát điện xoay chiều ................................ .......................... 9 2.1.1.2. Hoạt động của hệ thống cung cấp điện................................. ................. 10 2.1.2. Ắc quy ................................ ................................ ................................ ..11 2.2. HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ. ................................ ............... 11 2.2.1. Cấu tạo máy khởi động:................................ ................................ ........ 12 2.2.2. Hoạt động của hệ thống khởi động................................. ....................... 13 2.3. HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU................................ ................................ ...14 2.3.1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu ................................ ....... 14 2.3.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các bộ phận của hệ thống nhiên liệu. ................................ ................................ ................................ ............. 16 2.3.2.1. Bơm nhiên liệu (kiểu bi gạt). ................................ ................................ 16 2.3.2.2. Lọc xăng................................. ................................ .............................. 18 2.3.1.3. Ống phân phối (giàn phân phối)................................. ........................... 19 2.3.1.4. Bộ điều áp. ................................ ................................ ........................... 19 2.3.1.5. Bộ giảm rung động. ................................ ................................ .............. 20 2.3.1.6. Vòi phun chính, vòi phun kh ởi động lạnh và công tắc nhiệt thời gian. ..21 2.4. HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA ................................ ................................ ....23 2.4.1. Nguyên lý hoạt động................................ ................................ ............. 24 2.4.2. Cấu tạo và hoạt động của các bộ phận trong hệ thống đánh lửa............. 25 ii 2.4.2.3. Bugi................................. ................................ ................................ .....25 2.4.2.4. Dây cao áp. ................................ ................................ ........................... 26 2.4.2.5. Bô bin................................. ................................ ................................ ..26 2.4.2.6. Bộ chia điện................................. ................................ ......................... 27 2.4.2.7. IC đánh lửa. ................................ ................................ .......................... 28 2.5. HỆ THỐNG CÁC CẢM BIẾN VÀ ECU ................................ ............. 28 2.5.1. Các cảm biến. ................................ ................................ ....................... 28 2.5.1.1. Cảm biến áp suất dầu bôi trơn................................. .............................. 28 2.5.1.2. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát. ................................ ......................... 29 2.5.1.3. Công tắc nhiệt thời gian. ................................ ................................ ....... 31 2.5.1.4. Cảm biến tốc độ động cơ (Ne) và vị trí piston (G). ............................... 32 2.5.1.5. Cảm biến oxy. ................................ ................................ ...................... 34 2.5.1.6. Cảm biến vị trí bướm ga. ................................ ................................ ...... 35 2.5.1.7. Van gió phụ. ................................ ................................ ......................... 36 2.5.1.8. Cảm biến lưu lượng và nhiệt độ khí nạp. ................................ .............. 37 2.5.2. ECU. ................................ ................................ ................................ ....45 2.6. HỆ THỐNG LÀM MÁT ................................ ................................ ...... 50 Chương 3: KHẢO SÁT, KIỂM TRA TÌNH TRẠNG KỸ THUẬT VÀ LẬP PHƯƠNG ÁN PHỤC HỒI CÁC HỆ THỐNG TRÊN MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ................................ ................................ ................................ ........ 53 TOYOTA 16 VALVE 2000. ................................ ................................ ................. 53 3.1. KHẢO SÁT SƠ BỘ TOÀN BỘ MÔ HÌNH................................. ......... 53 3.2. KHẢO SÁT CHI TIẾT TÌNH TRẠNG KỸ THUẬT VÀ PHỤC HỒI CÁC HỆ THỐNG CỦA MÔ HÌNH................................. .................... 54 3.2.1. Hệ thống khởi động và cung cấp điện. ................................ .................. 55 3.2.1.1. Kiểm tra rotor (phần cảm): ................................ ................................ ...55 3.2.1.2. Kiểm tra stator (phần ứng): ................................ ................................ ...57 3.2.1.3. Thiết bị lưu trữ điện: Ắc quy................................. ................................ 60 3.2.2. Máy khởi động. ................................ ................................ .................... 60 iii 3.2.2.1. Kiểm tra rotor máy khởi động:................................ .............................. 60 3.2.2.2. Kiểm tra stator máy khởi động:................................ ............................. 63 3.2.2.3. Kiểm tra công tắc từ (cuộn solenoid): ................................ ................... 65 3.2.3. Hệ thống đánh lửa................................. ................................ ................ 67 3.2.3.1. Bugi................................. ................................ ................................ .....67 3.2.3.2. Dây cao áp................................ ................................ ............................ 68 3.2.3.3. Bô bin................................ ................................ ................................ ...69 3.2.4. Hệ thống nhiên liệu................................. ................................ .............. 71 3.2.4.1. Bơm nhiên liệu ................................ ................................ ..................... 71 3.2.4.2. Lọc xăng................................. ................................ .............................. 72 3.2.4.3. Bộ điều áp. ................................ ................................ ........................... 72 3.2.4.4. Vòi phun chính. ................................ ................................ .................... 72 3.2.4.5. Vòi phun khởi động lạnh và công tắc nhiệt thời gian. ........................... 74 3.2.5. Hệ thống điện và điều khiển điện tử................................. ..................... 75 3.2.5.1. Các cảm biến. ................................ ................................ ....................... 75 3.2.5.2. ECU ................................ ................................ ................................ .....78 Chương 4: KIỂM TRA, PHỤC HỒI, ĐIỀU CHỈNH HỆ THỐNG BÁO LỖI,........ 79 TRUYỀN DẪN TÍN HIỆU CỦA ĐỘNG CƠ................................ ........................ 79 4.1. KIỂM TRA BÁO LỖI BẰNG ĐÈN “CHECK ENGINE” VÀ ĐI ỀU CHỈNH LỖI ................................ ................................ ......................... 79 4.1.1. Sơ đồ mạch đèn báo lỗi................................ ................................ ......... 79 4.1.2. Quy trình kiểm tra báo lỗi................................. ................................ ....79 4.1.3. Các lỗi phát hiện................................. ................................ .................. 79 4.1.4. Xử lý lỗi. ................................ ................................ .............................. 81 4.2. HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN VÀ HIỂN THỊ TÍN HIỆU CỦA ĐỘNG CƠ................................ ................................ ................................ ........ 82 4.2.1. Kết nối với máy tính. ................................ ................................ ............ 82 4.2.2. Hướng dẫn sử dụng phần mềm ................................ ............................. 83 iv 4.2.3. Kiểm tra hoạt động của mô hình bằng hệ thống truyền dẫn tín hiệu kết nối với máy tính................................ ................................ .................... 85 Chương 5 VẬN HÀNH THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ ................................ ....92 5.1. QUY TRÌNH VẬN HÀNH VÀ THỬ NGHIỆM ................................ ..92 5.2. ĐÁNH GIÁ ................................ ................................ .......................... 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO. ................................ ................................ .................... 93 v DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Các kí hiệu và tên các chân nối tắt của ECU. ................................ ...........3 Bảng 1.2: Các công tắc đánh Pan................................ ................................ ............. 4 Bảng 1.3:Các thông số cơ bản của động cơ (Tài liệu sửa chữa động cơ 3S-FE): ......7 Bảng 3.1: Kiểm tra hư hỏng sơ bộ. ................................ ................................ ........ 54 Bảng 3.2: Kết quả kiểm tra: ................................ ................................ ................... 60 Bảng 3.3: Thông số kỹ thuật của rơle máy khởi động ................................ ............ 67 Bảng 3.4: Thông số kỹ thuật và kết quả kiểm tra bugi của động cơ........................ 68 Bảng 3.5: Khắc phục các bugi: ................................ ................................ .............. 68 Bảng 3.6: kiểm tra và khảo sát các dây cao áp. ................................ ...................... 69 Bảng 3.7: Kiểm tra và khảo sát bô bin: ................................ ................................ ..69 3.2.3.4. Bộ chia điện ................................ ................................ ............................. 69 Bảng 3.8: Thông số kỹ thuật của bơm nhiên liệu. ................................ .................. 71 Bảng 3.9: thông số kỹ thuật của lọc xăng:................................ .............................. 72 Bảng 3.10: Thông số kỹ thuật của vòi phun ................................ ........................... 73 Bảng 3.11: Kiểm tra và đo đạc các thông số kỹ thuật của các vòi phun. ................. 73 Bảng 3.12: Các bước kiểm tra vòi phun điện từ. ................................ .................... 74 Bảng 3.13: kết quả sau phục hồi vòi phun điện từ................................. ................. 74 Bảng 3.14: Thông số kỹ thuật cảm biến áp suất dầu bôi trơn. ................................ 75 Bảng 3.15: Khảo sát các cảm biến nhiệt độ................................ ............................ 75 Bảng 3.16: Thông số kỹ thuật của bộ cảm biến G và Ne. ................................ ....... 75 Bảng 3.17: Thông số kỹ thuật cảm biến vị trí bướm ga. ................................ ......... 76 Bảng 3.18: Đo kiểm tra giá trị điện trở giữa các chân khi khe hở giữa bu lông hãm định vị và cần gạt trục bướm ga. ................................ ................................ ............ 76 Bảng 3.19: Đo kiểm tra giá trị điện áp khi động cơ khởi động và chạy ở các chế độ tải. 76 Bảng 3.20: Thông số kỹ thuật của van gió phụ. ................................ ..................... 77 Bảng 3.21: Thông số kỹ thuật của bộ cảm biến lưu lượng và nhiệt độ khí nạp. ...... 77 vi Bảng 3.22: Giá trị của điện trở khi nhiệt độ thay đổi................................. ............. 77 Bảng 3.23: Giá trị điện trở và điện áp đo giữa các chân của bộ cảm biến. .............. 78 Bảng 4.1: Mã lỗi 31 ................................ ................................ ............................... 80 Bảng 4.2: Mã lỗi 41 ................................ ................................ ............................... 80 Bảng 4.3: Mã lỗi 51 ................................ ................................ ............................... 80 Bảng 4.4: Kí hiệu các chân cảm biến đo gió. ................................ ........................ 86 Bảng 4.5: Bảng kết quả đo trên máy tính của cảm biến đo gió. .............................. 86 Bảng 4.6: Bảng kí hiệu chân cảm biến vị trí bướm ga. ................................ ........... 86 Bảng 4.7: Bảng giá trị đo của cảm biến vị trí bướm ga. ................................ ......... 87 Bảng 4.8: Đo điện trở hai đầu cảm bién phù hợp với sự thay đổi nhiệt độ động cơ.87 Bảng 4.9: Bảng đo cảm biến nhiệt độ khí nạp. ................................ ....................... 88 Bảng 4.10: Bảng đo điện trở vòi phun. ................................ ................................ ..88 Bảng 4.11: Bảng đo điện áp các chân ECU. ................................ ........................... 88 vii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 : Mô hình động cơ Toyota 16 valve 2000. ................................ ................. 2 Hình 1.2: Bảng taplo................................ ................................ ................................ 3 Hình 1.3: Công tắc khóa ................................ ................................ .......................... 4 Hình 1.4: Công tắc kết nối máy tính ................................ ................................ ........5 Hình 1.5: Hộp ghép nối máy tính. ................................ ................................ ............5 Hình 1.6: Hộp cầu chì và rơ le ................................ ................................ ................. 5 Hình 1.7: Bảng taplo................................ ................................ ................................ 6 Hình 1.8: Hộp ECU ................................ ................................ ................................ .6 Hình 2.1: Vị trí máy phát điện trên động cơ................................. ............................ 9 Hình 2.2: Sơ đồ máy phát ................................ ................................ ...................... 10 Hình 2.3: Vị trí máy khởi động. ................................ ................................ ............. 11 Hình 2.4: Sơ đồ mạch điện hoạt động của máy khởi động. ................................ ....13 Hình 2.5: Sơ đồ cấu trúc của hệ thống điều khiển lập trình cho động cơ. ............... 15 Hình 2.6: Sơ đồ các khối chức năng của hệ thống điều khiển phun xăng. .............. 15 Hình 2.7: Kết cấu bơm nhiên liệu kiểu bi gạt. ................................ ........................ 17 Hình 2.8: Hoạt động của bơm. ................................ ................................ ............... 17 Hình 2.9: Sơ đồ mạch điều khiển bơm nhiên liệu................................. .................. 17 Hình 2.10: Lọc xăng lắp trên mô hình................................. ................................ ...18 Hình 2.11: Sơ đồ cấu tạo bộ lọc xăng ................................ ................................ ....18 Hình 2.12: Giàn phân phối nhiên liệu ................................ ................................ ....19 Hình 2.13: Bộ điều áp trên động cơ của mô hình. ................................ .................. 20 Hình 2.14: Bộ diều áp................................ ................................ ............................ 20 Hình 2.15: Hoạt động của bộ giảm rung động................................. ....................... 20 Hình 2.16: Sơ đồ cấu tạo của vòi phun điện từ................................ ....................... 21 Hình2.17: Sơ đồ mạch tín hiệu phun xăng từ ECU. ................................ ............... 22 Hình 2.18: Thứ tự phun của vòi phun ................................ ................................ ....22 Hình 2.19: Thời điểm phun trong chu kì làm vi ệc của động cơ. ............................. 22 viii Hình 2.20: Sơ đồ mạch điều khiển vòi phun khởi động lạnh ................................ ..23 Hình 2.21: Sơ đồ hoạt động của hệ thống đánh lửa ................................ ................ 24 Hình 2.22: Sơ đồ khối hệ thống đánh lửa................................. .............................. 24 Hình 2.23: Bugi ................................ ................................ ................................ .....25 Hình 2.24: Cấu tạo Bugi. ................................ ................................ ....................... 25 Hình 2.25: Mạch điện bô bin ................................ ................................ ................. 27 Hình2.26: Sơ đồ bộ chia điện................................ ................................ ................. 27 Hình 2.27: IC đánh lửa ................................ ................................ .......................... 28 Hình 2.28: vị trí lắp cảm biến áp suất dầu bôi trơn. ................................ ................ 28 Hình 2.29: Mạch đèn báo nguy áp suất dầu bôi trơn ................................ .............. 29 Hình 2.30: Vị trí lắp cảm biến nhiệt độ nước làm mát................................. ........... 29 Hình 2.31: Sơ đồ cấu tạo ................................ ................................ ....................... 30 Hình 2.32: Sơ đồ nối mạch của cảm biến................................. .............................. 30 Hình 2.33: Vị trí lắp công tắc nhiệt thời gian trên thân động cơ. ............................ 31 Hình 2.34: Rơle nhiệt thời gian................................ ................................ ............. 31 Hình 2.35:Sơ đồ nguyên lý của cảm biến vị trí piston và tốc độ động cơ ............... 32 Hình 2.36: Cảm biến vị trí pitton và cảm biến tốc độ động cơ................................ 33 Hình 2.37:Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí piston và cảm biến tốc độ động cơ ...... 34 Hình 2.38: Sơ đồ cấu tạo cảm biến oxy................................ ................................ ..35 Hình 2.39: vị trí lắp trên động cơ. ................................ ................................ .......... 35 Hình 2.40: Sơ đồ mạch của cảm biến vị trí bướm ga................................ .............. 36 Hình 2.41:Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý ................................ ................................ ...36 Hình 2.42: Vị trí lắp đặt của van gió phụ. ................................ .............................. 36 Hình 2.43: Sơ đồ cấu tạo van gió phụ ................................ ................................ ....37 Hình 2.44: Sơ đồ mạch của van gió phụ................................ ................................ .37 Hình 2.45: Vị trí lắp trên động cơ. ................................ ................................ ......... 38 Hình 2.46: Sơ đồ tổng quát hệ thống nạp khí ................................ ......................... 38 Hình 2.47: Cảm biến lưu lượng khí nạp ................................ ................................ .39 Hình 2.48: Mặt bên phía lắp ráp mạch điện của bộ cảm biến lưu lượng không khí. 40 ix Hình 2.49: Mặt bên phía nạp không khí của bộ cảm biến lưu lượng không khí. .....40 Hình 2.50: Cánh đo và đường đặc tính của cảm biến lưu lượng không khí............. 41 Hình 2.51:Cấu tạo vít chỉnh hỗn hợp không tải................................. ..................... 41 Hình 2.52: Kết cấu và đường đặc tính của khoang giảm chấn và tấm đo................ 42 Hình 2.53 : Công tắc bơm nhiên liệu ................................ ................................ .....43 ................................ ................................ ................................ .............................. 43 Hình 2.54: Sơ đồ mối quan hệ giữa các đại lượng................................. ................. 43 Hình 2.55 : Sơ đồ mạch cảm biến nhiệt độ khí nạp ................................ ................ 44 Hình 2.56: Sơ đồ mạch điện của bộ cảm biến lưu lượng gió. ................................ .45 Hình 2.57: Chân nối tại các bộ giắc đến ECU ................................ ........................ 45 Hình 2.58: Hệ thống làm mát................................ ................................ ................. 50 Hình 2.59: Két nước ................................ ................................ .............................. 51 Hình 2.60: Bình nước giản nở................................ ................................ ................ 51 Hình 2.61: Quạt điện ................................ ................................ ............................. 52 Hình 3.1: Kiểm tra thông mạch phần cảm................................. ............................. 55 Hình 3.2: Kiểm tra chạm mass phần cảm................................. .............................. 56 Hình 3.3: Kiểm tra đường kính cổ góp................................. ................................ ..57 Hình 3.4: Kiểm tra thông mạch phần ứng. ................................ ............................. 57 Hình 3.5: Kiểm tra chạm mass phần ứng. ................................ .............................. 58 Hình 3.6: Đo chiều dài chổi than. ................................ ................................ .......... 58 Hình 3.7: Kiểm tra cực dương bộ chỉnh lưu. ................................ .......................... 59 Hình 3.8: Kiểm tra cực âm bộ chỉnh lưu. ................................ ............................... 60 Hình 3.9: Kiểm tra thông mạch rotor máy khởi động. ................................ ........... 61 Hình 3.10: Kiểm tra chạm mát máy khởi động. ................................ ..................... 61 Hình 3.11: Kiểm tra đường kính cổ góp máy khởi động. ................................ ....... 62 Hình 3.12: Kiểm tra độ tròn cổ góp. ................................ ................................ ...... 62 Hình 3.13: Kiểm tra độ sâu của rãnh giữa các phân đoạn................................ ....... 63 Hình 3.14: Kiểm tra thông mạch máy khởi động. ................................ ................. 64 Hình 3.15: Kiểm tra chạm mát máy khởi động. ................................ ..................... 64 x Hình 3.16: Kiểm tra chiều dài chổi than................................. ................................ 65 Hình 3.17: Kiểm tra cách điện. ................................ ................................ .............. 65 Hình 3.18: Kiểm tra thông mạch cuộn hút. ................................ ............................ 66 Hình 3.19: Kiểm tra chạm mát cuộn giữ. ................................ ............................... 66 Hình 3.20: Sơ đồ mạch của rơle máy khởi động. ................................ ................... 67 Hình 3.21: thiết bị kiểm tra, sửa chữa ................................ ................................ ....73 Hình 4.1: Sơ đồ mạch đèn báo lỗi. ................................ ................................ ......... 79 Hình 4.2: Màn hình chính của chương trình phần mềm ................................ ......... 84 Hình 4.3: Giao diện của máy tính ................................ ................................ .......... 84 Hình 4.4: Đo giá trị điện trở................................ ................................ ................... 87 Hình 4.5: Thông số của động cơ ................................ ................................ ............ 90 Hình 4.6: Đường đặc tuyến tốc độ của động cơ ................................ ..................... 90 Hình 4.7: Tín hiệu vị trí piston................................ ................................ ............... 91 Hình 4.8: Tín hiệu xung phun của kim phun nhiên liệu................................ .......... 91 1 MỞ ĐẦU Bước vào thế kỷ 21, thế kỷ của công nghệ mới, tiên tiến. Các máy móc và thiết bị hiện đại xuất hiện. Nhu cầu học tập của con người ngày càng nâng cao, chất lượng dạy và học ngày càng được cải thiện nhiều, đặc biệt là các môn thực thành đã có sự góp mặt của nhiều mô hình giúp cho sinh viên có th ể tiếp thu dễ dàng và nhanh chóng, mặc khác cũng giúp cho người dạy cũng thuận lợi hơn. Trường Đại học Nha Trang, đã trang bị vào các phòng thực hành rất nhiều các mô hình, học cụ phục vụ cho học sinh và sinh viên học tập, thực tập, thực hành. Tuy nhiên có một số thiết bị đã cũ hoặc hư hỏng cần phải khôi phục lại để đảm bảo chức năng của nó nhằm phục vụ tốt cho việc giảng dạy, học tập. Với mong muốn khôi phục và sửa chữa những hỏng hóc của các thiết bị đó, em đã quyết định chọn đề tài: “Nghiên cứu phục hồi hệ thống điện và truyền dẫn hiển thị tín hiệu của động cơ Toyota 16 valve 2000 trên mô h ình hệ thống phun xăng điện tử tại xưởng thực tập điện Bộ môn Kỹ thuật ô tô – Khoa Cơ khí.” Nội dung bao gồm: Chương 1: Giới thiệu mô hình động cơ toyota 16 valve 2000. Chương 2: Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống điện và các hệ thống của động cơ. Chương 3: Khảo sát, kiểm tra tình trạng kỹ thuật và lập phương án phục hồi các hệ thống trên mô hình động cơ toyota 16 valve 2000. Chương 4: Kiểm tra, phục hồi, điều chỉnh hệ thống báo lỗi, truyền dẫn tín hiệu của động cơ. Chương 5: Vận hành thử nghiệm và đánh giá. Trong quá trình thực hiện đề tài em đã cố gắng với mong muốn thực hiện tất cả nội dung nghiên cứu nhưng do thời gian có hạn và khả năng bản thân còn hạn chế nên chỉ hoàn thành các nội dung cơ bản và không tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong Quý thầy cô chỉ bảo, các bạn góp ý để đề tài được bổ sung hoàn thiện hơn. 2 Chương 1 GIỚI THIỆU MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ TOYOTA 16 VALVE 2000 1.1. TỔNG QUAN Hình 1.1 : Mô hình động cơ Toyota 16 valve 2000.  Kích thước. Giá đỡ của mô hình là một khung kim loại được sơn màu xanh với các kích thước như sau: Chiều dài của khung là : 130 mm Chiều rộng: 96 mm Chiều cao: 75 mm Bảng điều khiến được làm bằng mica với các kích thước như sau: Chiều dài: 96 mm Chiều rộng: 39 mm Chiều cao: 95 mm 3  Sơ đồ nối tắt chân ECU Bộ công tắc đánh Pan. - Giắc nối tắc: Đây là một mạch mắc song song với ECU của động cơ vì vậy ta có thể kiểm tra điện trở, hiệu diện thế của các cảm biến, hoặc kiểm tra các bộ phận chấp hành của hệ thống điện trên ECU của động cơ. - Công tắc đánh Pan: có chức năng nối và ngắt mạch tín hiệu từ các cảm biến về ECU điều khiển. Hình 1.2: Bảng taplo Bảng 1.1: Các kí hiệu và tên các chân nối tắt của ECU. Kí Tên hiệu E01 No.10 Mass từ ắc quy Điều khiển vòi phun chính nhóm 1 Kí hiệu T IDL Tên Tín hiệu đèn báo lỗi Công tắc không tải STA Tín hiệu đề IGf Tín hiệu đánh lửa Vf Điện áp 12V cho cảm biến G- Tín hiệu cuộn sơ cấp đánh lửa ISC1 Van gió phụ G+ Tín hiệu cuộn sơ cấp đánh lửa W Nguồn nuôi đèn báo lỗi Ne Tín hiệu vòng quay Vc Nguồn 5V cho cảm biến E2 Mát cho cảm biến Vs Cảm biến đo lưu lượng gió OX Cảm biến khí thải THA Cảm biến nhiệt độ gió E03 Mass cho cảm biến BATT Nguồn từ ắc quy VTA Công tắc toàn tải +B Nguồn sau công tắc khóa THW Cảm biến nhiệt độ nước 4 E02 Mass từ ắc quy E21 Mass cho cảm biến No.20 Vòi phun nhóm 2 STP Tín hiệu phanh IGt Thời điểm đánh lửa SPD Tín hiệu tốc độ xe E1 Mát cho cảm biến ELS ISC2 Tín hiệu điều hòa +B A/C Tín hiệu công tắc điều hòa Tín hiệu điện tử để ổn định trạng thái không tải Nguồn sau công tắc khóa Bảng 1.2: Các công tắc đánh Pan Vị trí Chức năng nối và ngắt tín hiệu từ Vị trí Chức năng nối và ngắt tín hiệu từ 01 Không dùng 09 IDL 02 G- 10 VTA 03 G1 11 IGt 04 Ne 12 IGf 05 Vc 13 Không dùng 06 Vs 14 T 07 THA 15 BATT 08 THW  Công tắc khóa. Đây là công tắc điện cung cấp nguồn điện cho động cơ hoạt động đồng thời cũng là công tắc khởi động động cơ. Hình 1.3: Công tắc khóa 5  Công tắc kết nối máy tính. Là công tắc tổng dùng để ngắt hoặc kết nối tín hiệu từ ECU với máy tính. Khi kết nối và thực hiện điều chỉnh trên máy tính phải dùng công tắc kết nối này. Hình 1.4: Công tắc kết nối máy tính  Hộp và cổng ghép nối máy tính. Cho phép người sử dụng kết nối máy tính với động cơ thông qua cổng kết nối này. Cổng kết nối với máy tính là cổng COM. Hình 1.5: Hộp ghép nối máy tính.  Hộp cầu chì và rơle. Trên khung đỡ động cơ còn có hộp cầu chì nhằm bảo vệ hệ thống điện trên động cơ, ắc quy cung cấp nguồn điện cho động cơ hoạt động, hộp ECU điều khiển hoạt động của động cơ, cổng kết nối máy tính. Hình 1.6: Hộp cầu chì và rơ le 6  Bảng taplo. Bảng taplo là cổng thông tin giao tiếp giữa người sử dụng và động cơ. Trên taplo có các đồng hồ báo và các đèn báo như: Đ ồng hồ nhiên liệu, đồng hồ đo tốc độ động cơ, đồng hồ nhiệt độ nước làm mát, đèn báo áp su ất dầu bôi trơn, đèn check engine, …. Hình 1.7: Bảng taplo  Hộp ECU. Hộp ECU là nơi nhận tín hiệu từ các cảm biến, xử lý rồi đưa đến các bộ phận chấp hành. Hình 1.8: Hộp ECU  Sơ đồ chân ECU: 7 1.2. GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ Động cơ ô tô 3S – FE do hãng Toyota sản xuất. Được trang bị chủ yếu trên xe CAMRY, RV4… Trên động cơ có trang bị các hệ thống điều khiển hiện đại như hệ thống phun xăng điện tử, hệ thống đánh lửa điện tử, với việc áp dung những công nghệ hiện đại này nên động cơ đã tiết kiệm đáng kể lượng nhiên liệu tiêu thụ, và giảm thiểu được lượng khí độc hại thoát ra ngoài môi trư ờng. Bảng 1.3:Các thông số cơ bản của động cơ (Tài liệu sửa chữa động cơ 3S-FE): Tên thông số Giá trị Đơn vị 1998 cm3 Mô men xoắn cực đại 169 (ở tốc độ 4400 vòng/phút) Nm Công suất cực đại 90 (ở tốc độ 5600 vòng/phút) kW 700 Vòng/phút Dung tích xilanh Tốc độ cực tiểu Góc đánh lửa 10 (Trước điểm chết trên) Độ góc quay trục khuỷu Các hệ thống có trên động cơ.  Hệ thống khởi động động cơ và hệ thống cung cấp điện.  Hệ thống đánh lửa.  Hệ thống nhiên liệu.  Hệ thống các cảm biến và điều khiển ECU.  Hệ thống làm mát.  Hệ thống bôi trơn.  Hệ thống truyền lực. 8 Chương 2 CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ CÁC HỆ THỐNG CỦA ĐỘNG CƠ 2.1. HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN Trên ô tô, hệ thống cung cấp điện bao gồm máy phát điện xoay chiều, các thiết bị phụ và thiết bị lưu trữ điện ắc quy. 2.1.1. Máy phát điện Hiện nay, trên đông cơ ô tô h ầu như được trang bị một máy phát điện xoay chiều và được chỉnh lưu thành dòng một chiều có điện áp đủ 12 V hoặc 24 V. Khi động cơ vận hành, ô tô hoạt động, máy phát điện phải phát ra nguồn điện đủ cung cấp điện năng cho tất cả các phụ tải dùng điện trên xe, ở mọi chế độ, bất cứ ban ngày hay đêm. Các hệ thống phụ tải này bao gồm: - Hệ thống khởi động. - Hệ thống đánh lửa. - Hệ thống phun xăng điện tử. - Hệ thống chiếu sáng. - Hệ thống ABS. - Các hệ thống an toàn và tiện nghi khác như: GPS, radio, … Nhu cầu tiêu thụ điện năng của các hệ thống phụ tải nói trên được gọi là tải điện. Trên ô tô, tùy theo công d ụng và đặc tính hoạt động, các hệ thống phụ tải được phân loại như sau:  Tải điện thường xuyên liên tục: Hệ thống đánh lửa, hệ thống cung cấp xăng, hệ thống điều khiển động cơ.  Tải điện theo chu kì dài: Radio, điều hòa không khí, đèn pha, đèn cốt…  Tải điện theo chu kì ngắn: đèn xi nhan, đèn phanh, máy g ạt nước, motor nâng hạ kính, …  Tải điện theo thời tiết: hệ thống lạnh, sưởi, … 9 Vị trí lắp trên động cơ: Hình 2.1: Vị trí máy phát điện trên động cơ. 2.1.1.1. Cấu tạo máy phát điện xoay chiều Kết cấu của máy phát điện gồm: vỏ, phần cảm, phần ứng, bộ chỉnh lưu và bộ tiết chế điện tử. + Vỏ: Được làm bằng thép, có tác dụng gá đỡ phần cảm, ứng điện, các rế điot, bộ tiết chế,… + Phần cảm điện: Gồm hai má cực bọc ngoài cuộn cảm và gắn cứng trên trục. Mỗi má cựu có các vấu cực.Hai vòng đồng tiếp điện cách điện nhau và cách mass với trục, làm nhiệm vụ dẫn điện ắc quy vào kích từ cuộn cảm qua hai chổi than tiếp điện.Khi ta bật công tắc khóa, điện từ ắc quy sẽ vào kích từ cuộn cảm, các vấu cực rotor trở thành các cực Bắc – Nam. + Phần ứng điện: Gồm nhiều lá thép kỹ thuật điện ghép lại, mặt trong có 18 rãnh xếp các cuộn dây ứng điện. Cuộn dây phần ứng điện gồm 3 pha, mỗi pha gồm có 6 cuộn dây riêng biệt, các cuộn dây pha được đấu với nhau theo kiểu hình sao. Bộ chỉnh lưu: hay còn gọi là bộ nén điện, bao gồm có 6 điot được mắc ở đầu dây ra của các dây pha, được chia thành hai rế điot tản nhiệt. Trong máy phát điện xoay chiều, bộ chỉnh lưu có công dụng biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều để nạp vào ắc quy. 10 + Bộ tiết chế: Bộ tiết chế điện tử đang dùng trên máy phát c ủa động cơ gồm một số tranzito gắn trên đó, có tác dụng đóng và mở mạch khi cần thiết. Máy phát điện có công suất lớn thì dòng điện kích từ cung cấp cho phần cảm điện của nó cũng phải tăng. Như đã biết, để điều chỉnh điện áp phát, các tiếp điểm rung của bộ tiết chế cơ khí phải đóng ngắt liên tục, nhưng nếu dòng điện cần ngắt có trị số lớn thì tiếp điểm sẽ bị nóng và mau hỏng. Do vậy, việc điều chỉnh điện áp bằng các thiết bị bán dẫn, trong đó tranzito làm nhi ệm vụ đóng và ngắt dòng kích từ cung cấp cho cuộn cảm rotor. 2.1.1.2. Hoạt động của hệ thống cung cấp điện.  Sơ đồ nguyên lý Hình 2.2: Sơ đồ máy phát  Hoạt động Ban đầu, khi bật công tắc khóa về vị trí “ON”, dòng điện từ ắc quy đến máy phát cung cấp điện cho cuộn cảm qua cổ góp và chổi than. Phần ứng của máy phát chưa thể phát ra điện vì rotor chưa quay, bộ chỉnh lưu và bộ tiết chế vẫn chưa làm việc.