Tập bài giảng Thực hành điện động cơ

ứng, nguyên nhân gây ra và biện pháp sửa chữa hệ thống đánh lửa theo chƣơng trình - Chẩn đoán, kiểm tra và sửa chữa hệ thống đánh lửa theo chƣơng trình đảm bảo yêu cầu kỹ thuật - Đảm bảo an toàn trong lao động và vệ sinh công nghiệp. NỘI DUNG BÀI HỌC 1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc 1.1. Cấu tạo 1 2 Hình 11.1 Vị trí lắp đặt và sơ đồ cấu tạo hệ thống đánh lửa lập trình máy tính 1. Vị trí lắp đặt hệ thống trên ô tô 2. Sơ đồ cấu tạo Hệ thống đánh lửa lập trình máy tính có cấu tạo gồm ba khối là: khối cảm biến, khối điều khiển và khối chấp hành 1.Khối cảm biến Nếu nhƣ hệ thống đánh lửa điện tử chỉ dựa hoàn toàn vào cảm biến đặt trong bộ chia điện để điều khiển IC đánh lửa ngắt dòng sơ cấp thì trong HTĐLLTMT sử dụng rất nhiều các cảm biến để nhận biết tình trạng kỹ thuật của động cơ nhằm mục đích xác định thời điểm đánh lửa sớm tối ƣu. Các cảm biến bao gồm: -Cảm biến tốc độ động cơ, cảm biến vị trí piston, cảm biến lƣợng khí nạp, cảm biến vị trí bƣớm ga, cảm biến nhiệt độ nƣớc làm mát, cảm biến kích nổ Cấu tạo và hoạt động, thông số kỹ thuật của các cảm biến sẽ đƣợc trình bày ở phần sau: 2.Khối điều khiển Còn đƣợc gọi là ECU, nó có nhiệm vụ thu thập và xử lý các tín hiệu do khối cảm biến gửi về để chọn thời điểm đánh lửa tối ƣu và nhiều bộ chấp hành khác 139 3. Khối chấp hành Khối chấp hành trong hệ thống đánh lửa này chỉ có IC đánh lửa, IC đánh lửa không chỉ ngắt dòng sơ cấp mà nó còn cung cấp tín hiệu phản hồi cho ECU để xác nhận đánh lửa (đối với các xe của Toyota) và cung cấp tần số ngắt dòng sơ cấp cho ECU hoặc bảng táp-lô để hiển thì tốc độ vòng quay trục khuỷu 1.2 Nguyên lý điều khiển Hình 11.2 Sơ đồ nguyên lý điều khiển đánh lửa của hãng Toyota Hình 11.3 Điều khiển đánh lửa sớm của ESA -ECU động cơ dựa vào cảm biến tốc độ động cơ, cảm biến vị trí piston và một số các cảm biến khác để tính toán thời gian cho dòng sơ cấp chạy qua bô bin (thời gian gia tăng dòng sơ cấp) và thời điểm ngắt dòng sơ cấp (thời điểm đánh lửa ) 140 Đầu tiên ECU sẽ gửi tín hiệu đánh lửa xuống IC đánh lửa để dòng sơ cấp đƣợc hình thành và khi đến thời điểm đánh lửa tối ƣu thì sẽ cho ngắt dòng sơ cấp để tạo tia lửa điện Đối với hãng Toyota, trên IC đánh lửa còn tạo ra tín hiệu phản hồi đánh lửa IGF gửi về ECU để xác nhận đánh lửa. Nếu tín hiệu này không có sau khi khởi động, ECU sẽ dừng phun để tiết kiệm nhiên liệu và tránh ô nhiễm môi trƣờng 1.3. Cấu tạo và hoạt động của các cảm biến 1.3.1. Cảm biến tốc độ động cơ (NE) và vị trí piston(G) Hình 11.4 Cảm biến NE,G đặt trong bộ chia điện 1. Loại cảm biến từ điện Có rất nhiều cách bố trí cảm biến G và Ne ở trong bộ chia điện Bố trí ở trong bộ chia điện hoặc đầu trục cam và trục khuỷu. Hầu hết các cảm biến này đều là cảm biến điện từ. Nếu cảm biến đặt trong bộ chia điện thì có thể là cảm biến quang hoặc sử dụng phần tử Hall Tín hiệu G dùng để xác định thời điểm phun và thời điểm đánh lửa so với điểm chết trên ở kỳ nén Tín hiệu NE dùng để nhận biết số vòng quay động cơ. Tín hiệu này dùng để điều khiển lƣợng phun cơ bản và góc đánh lửa sớm cơ bản. 1.Tín hiệu G: Rô-to 4 răng, 1 cuộn dây Tín hiệu NE: Rô-to 24 răng, 1 cuộn dây 2.Tín hiệu G: Rô-to 2 răng, 1 cuộn dây Tín hiệu NE : Rô-to 24 răng, 1 cuộn dây 141 3.Tín hiệu G : Rô-to 1 răng, 2 cuộn dây Tín hiệu NE: Rô-to 24 răng, 1 cuộn dây 4. Tín hiệu NE: Rô-to 4 răng,1 cuộn dây Loại này là loại đặc biệt khi dạng xung 1 cuộn dây chung cho G và Ne kết hợp với IC đánh lửa 5.Tín hiệu G : Rô-to 1 răng, 1 cuộn dây Tín hiệu NE: Rô-to 4 răng, 1 cuộn dây 6.Tín hiệu G : Rô-to 4 răng, 2 cuộn dây 7.Tín hiệu G : Rô-to 1 răng, 1 cuộn dây Tín hiệu NE: Rô-to 4 răng, 1 cuộn dây Đối với các động cơ ngày nay sử dụng hệ thống đánh lửa lập trình máy tính không sử dụng bộ chia điện thì cảm biến NE thƣờng đƣợc đặt ở đầu động cơ Hình 11.5 Cảm biến Ne và G của hệ thống lập trình máy tính không bộ chia điện 142 Thông số kỹ thuật của cảm biến tốc độ động cơ của các hãng xe thông dụng .Hãng Toyota Năm SX G1 (Ω) G2 (Ω) Ne(Ω) 4A-GE 1986-1989 140-180 - 140-180 4A-FE 1988-1995 140-180 140-180 7A-FE 1992-1998 140-180 370-550 3S-FE 1987-1992 140-180 3S-FE 1994-2000 185-275 240-325 2VZ-FE 1988-1992 140-180 140-180 140-180 5S-FE 1993-1997 835- 1400 985-1600 3S-GTE 1990-1992 140-180 140-180 180-220 1MZ-FE 835-1400 1630-2740 5S-FE 1997-2003 835-1400 985-1600 2JZ-GTE 835-1400 835-1400 3S-FE 1991-1996 185-265 185-265 3S-FE 1998-2001 985-1600 985-1600 5S-FE 1996-2001 185-265 185-265 3ZZ-FE 835-1400 1630-2740 1AZ-FE 2001-2004 835-1400 985-1600 2AZ-FE 2001-2004 835-1400 985-1600 2E-E 1990-1996 140-180 140-180 2E-E 1996-1999 400-600 400-600 1ZZ-FE 2000-2004 1630-2740 1630-2740 7M-GTE 1988-1993 140-180 140-180 3UZ-FE 2001-2004 835-1400 1630-2740 1UZ-FE 1991-1994 950-1250 950-1250 2JZ-GE 1993-1997 125-200 125-200 155-250 1G-FE 1999-2004 835-1645 1630-3225 4ZZ-FE 2001-2004 835-1400 1630-2740 3ZZ-FE 2001-2004 8351400 1630-2740 2ZZ-GE 835-1400 1630-2740 1SZ-FE 1999-2004 985-1600 985-1600 2NZ-FE 1999-2004 985-1600 985-1600 1NZ-FE 2001-2004 985-1600 985-1600 1AZ-FSE 2000-2003 985-1600 985-1600 4A-FE 1998-2000 1630-2740 1630-2740 5E-FE 1996-2001 370-550 370-550 2TZ-FE 1999-2000 140-220 140-220 143 5VZ-FE 1996-2002 1630-3225 1630-3225 2RZ-E 1995-2004 370-650 370-650 3VZ-FE 1991-1996 140-180 140-180 3S-GE 3E-GTE 1990-1994 140-220 140-220 Hãng HONDA Năm SX G1 (Ω) G2 (Ω) Ne(Ω) D15Z1 1991-1995 350-700 350-700 D16Z7 1991-1995 350-700 350-700 B162 1991-1995 350-700 350-700 D14A2 1995-1997 350-700 350-700 F18A3 1995-1998 260-500 260-500 F20B3 1993-1997 350-700 350-700 F20A4 1992-1996 350-700 350-700 D15Z6 1996-2000 350-700 350-700 B18C4 1997-2000 350-700 350-700 2. Cảm biến quang Hình 11.6 Bộ chia điện có sử dụng cảm biến quang Cảm biến quang đƣợc sử dụng phổ biến ở các hãng Nissan, Mitsubishi, Hyundai Cảm biến điểm chết trên hay còn gọi là tín hiệu G và cảm biến tốc độ trục khuỷu Ne bao gồm một đĩa nhôm mỏng, một bộ cảm biến đƣợc bố trí trong bộ chia điện và đƣợc dẫn động bởi trục cam. Trên đĩa, ở phía ngoài có gia công các rãnh có số rãnh là 4, 6, 360 tùy theo từng loại động cơ, nó đƣợc dùng cho cảm biến tốc độ trục khuỷu. Phía trong đĩa đƣợc bố trí 1, 4, 6 rãnh dùng cho cảm biến điểm chết trên, rãnh dài nhất dùng để xác định vị trí piston số 1. Bộ quang học bao gồm hai Led bố trí ở phía trên đĩa và hai đi-ốt quang đƣợc bố trí ở bên dƣới đĩa tƣơng ứng với các rãnh trong và ngoài trên đĩa. Theo sơ đồ nguyên lý, khi có điện nguồn cung cấp, các Led sẽ sáng. Khi đĩa chuyển động các rãnh trên đĩa sẽ chắn ánh sáng hoặc cho ánh sáng qua đĩa để đến các đi-ốt quang. Khi đi- ốt quang nhận ánh sáng thì nó sẽ cho dòng điện từ nguồn 5 vôn đi theo chiều ngƣợc của đi- 144 ốt thông thƣờng để đến OpAmp, kết quả OpAmp sẽ cấp điện áp 5 vôn về ECU. Khi đĩa chắn ánh sáng, đi-ốt quang không nhận đƣợc ánh sáng từ Led nên nó ngƣng dẫn, do vậy điện áp cung cấp về ECU từ OpAmp là 0 vôn. Nhƣ vậy, tín hiệu gởi về ECU từ cảm biến có dạng xung vuông. Hình 11.7 Mạch điện của cảm biến quang Nếu đĩa cảm biến có 360 rãnh cho tín hiệu Ne và 6 rãnh cho tín hiệu G, thì trong một chu kỳ hoạt động của động cơ sẽ có 360 xung vuông gởi về ECU cho tín hiệu Ne và 6 xung cho tín hiệu G. Kiểm tra: Cực 1: +B Cực 2: G Cực 3: NE Cực 4: âm ắc-qui - Tháo đầu nối điện đến cảm biến quang. - Bật khoá điện IG. Kiểm tra điện nguồn cung cấp cho cảm biến tại cực số 1: 12 vôn. - Kiểm tra sự thông mạch giữa cực số 4 và âm ắc-qui. Nếu cả hai đều tốt - Tháo giắc nối điện đến cảm biến. - Kiểm tra điện áp từ ECU cung cấp đến cực số 2 (G): 5 vôn. Nếu không có, kiểm tra đƣờng dây có bị chạm mát hoặc đứt mạch. - Kiểm ta điện áp từ ECU cung cấp đến cực 3 (Ne): 5 vôn. Nếu không có, kiểm tra đƣờng dây từ cực Crank đến ECU. - Lắp giắc nối điện. Khởi động và kiểm tra xung tín hiệu G và Ne. Nếu không có xung vuông, thay mới cảm biến. Nếu đo điện áp chúng ta thực hiện nhƣ sau: - Chọn thang đo 12 vôn. - Bật khoá điện IG - Đo điện áp tại cực Ne của cảm biến và quay cảm biến thật chậm. Điện áp trên đồng hồ đo thể hiện 5 vôn -> 0 vôn -> 5 v -> 0 v: Cảm biến tốt. Tƣơng tự, kiểm tra tín hiệu TDC. 145 3. Cảm biến Hall Hình 11.8 Bộ chia điện sử dụng cảm biến là phần tử Hall Nguyên lý hoạt động dựa theo hiệu ứng Hall. Khi cấp nguồn điện đến IC Hall và có từ trƣờng của nam châm vĩnh cửu đi qua nó thì IC sẽ cho ra một điện áp. Khác với cảm biến từ điện , nam châm vĩnh cửu của tín hiệu G và Ne đƣợc bố trí cố định. Ngƣời ta dùng các răng cảm biến để dẫn từ qua Hall hoặc đĩa quay có các rãnh đƣợc dẫn động bởi trục bộ chia điện. Tín hiệu điện áp của tín hiệu G và Ne gởi về ECU có dạng xung vuông, số xung phụ thuộc vào số răng cảm biến hoặc số rãnh bố trí trên đĩa quay trên trục bộ chia điện. Do xung ra là dạng xung vuông nên phƣơng pháp kiểm tra cảm biến loại này giống cảm biến quang 1.3.2. Cảm biến lƣợng khí nạp Trên động cơ có rất nhiều phƣơng pháp đo lƣợng khí nạp, có thể đo bằng thể tích hoặc đo bằng khối lƣợng. Các loại cảm biến thông dụng nhƣ cảm biến cánh trƣợt, cảm biến áp suất tuyệt đối đƣờng ống nạp, cảm biến Karman, cảm biến siêu âm, cảm biến dây nhiệt. Trong tập tài liệu này chỉ xin đƣợc trình bày hai loại cảm biến thông dụng là cảm biến áp suất tuyệt đối đƣờng ống nạp và cảm biến dây nhiệt 1. Cảm biến áp suất tuyệt đối đƣờng ống nạp a.Cấu tạo Hình 11.9 Cấu tạo cảm biến áp suất tuyệt đối đƣờng ống nạp 146 Cảm biến áp suất đƣờng ống nạp đƣợc bố trí trên ống góp nạp hoặc đƣợc nối đến ống góp nạp bởi một ống chân không. b. Hoạt động Tấm silicon (hay còn gọi là màng ngăn) dày ở hai mép ngoài và mỏng hơn ở giữa. Một mặt của tấm silicon tiếp xúc với buồng chân không, mặt còn lại nối với đƣờng ống nạp. Bằng cách so sánh áp suất trong buồng chân không và áp suất trong đƣờng ống nạp, chip silic sẽ thay đổi điện trở của nó khi áp suất trong đƣờng ống nạp thay đổi. Sự dao động của tín hiệu điện trở này đƣợc chuyển hóa thành một tín hiệu điện áp gửi đến ECM động cơ ở cực PIM. Áp suất đƣờng ống nạp có liên quan trực tiếp đến tải động cơ. ECU cần biết áp suất của đƣờng ống nạp để tính toán lƣợng nhiên liệu cần thiết phun vào xylanh và góc đánh lửa sớm cơ bản Trong đó: - Cực VC của ECM cung cấp điện áp 5V cho cảm biến. - Cực PIM gửi tín hiệu điện áp về ECM. - Cực E2 của ECM nối mát cho cảm biến. Tín hiệu điện áp của cảm biến là cao nhất khi áp suất trong đƣờng ống nạp là lớn nhất ( khi bƣớm ga đƣợc mở rộng một cách đột Hình 11.10 Mạch điện và đồ thị đặc tính làm việc của cảm biến Thông số kỹ thuật của cảm biến tốc độ động cơ của các hãng xe thông dụng Toyota 3S – GE 1986-1989 Cực Điện áp (Vôn) Vcc – E2 4,7 – 5,6 Toyota 4A – FE (1988 – 1995) , 7A – FE (1994 -1998) Cực Điều kiện Điện áp (Vôn) PIM – E2 Khoá điện On 3,3 – 3,9 Toyota 5S – FE (1993 – 1997) (1997 – 2003) 147 Cực Điều kiện Điện áp (Vôn) PIM – E2 Khoá điện On 3,3 – 3,9 Toyota 1FZ – FE (1998 - 2003) Cực Điều kiện Điện áp (Vôn) PIM – E2 Khoá điện On 3,3 – 3,9 Độ chân không 26,7 Kpa 2,5 – 3,1 Honda 1989 – 1993 F22A5 Cực Điều kiện Điện áp (Vôn) VC – E2 Khoá điện On 4,5 – 5,5 PIM – E2 Không tải 1 – 1,5 Bƣớm ga mỡ lớn 4 – 4,5 Honda 1986 – 1989 2.0 4xyl A20A Cực Điều kiện Điện áp (Vôn) PIM – E2 Khoá điện On 3,3 – 3,9 Độ chân không 26,7 Kpa 2,5 – 3,1 Honda CIVIC 1993 – 1995 D15B7 4 xyl Cực Điều kiện Điện áp (Vôn) PIM – E2 Khoá điện On 3 Honda INTEGRA 1990 – 1993 Cực Điều kiện Điện áp (Vôn) PIM – E2 Khoá điện On 3 Không tải 1,3 Honda 1991 – 1996 PRELUDE H23A1 Cực Độ chân không (mmHg) Điện áp (Vôn) PIM – E2 0 3 Vôn 100 2,5 200 2,1 300 1,8 400 1,5 500 1,2 600 0,8 650 0,5 HUYNDAI ACCENT 2000 - 2003 Cực Điều kiện Điện áp (Vôn) VCc – E2 Khoá điện On 5 PIM – E2 Khoá điện On 4 – 5 148 Không tải 0,5 - 2 HUYNDAI COUPE 1996 - 2001 Cực Điều kiện Điện áp (Vôn) Pim – E2 Khoá điện On 4-5 Không tải 0.5 - 2 HUYNDAI EXEL 1992 - 1994 Cực Điều kiện Điện áp (Vôn) Pim – E2 Khoá điện On 4,5 - 5 Không tải 1 – 1,5 HUYNDAI ELANTRA 2000 – 2003 Cực Điều kiện Điện áp ( Vôn) Pim – E2 Khoá điện On 4-5 Không tải 0.5 - 2 NISSAN NAVARA 2001 - 2004 Cực Điều kiện Điện áp PIM – E2 Không tải Khoảng 2 Vôn NISSAN PULSAR 1987 - 1991 Cực Điều kiện Điện áp PIM – E2 Khoá điện On 4,6 Vôn Không tải 1 – 2 Vôn FORD TRANSIT 1996 - 2000 Cực Điều kiện Điện áp PIM – E2 Khoá điện On 0,7 Vôn Không tải 0,7 Vôn Tốc độ chậm 1,5 Vôn Tốc độ cao 1,75 Vôn 2.Cảm biến dây nhiệt Hình 11.10 Sơ đồ nguyên lý và mạch điện đấu nối cảm biến dây nhiệt 149 Đây là cảm biến đo gió đƣợc sử dụng hầu hết trên các xe hiện đại ngày nay. Kiểu bộ đo gió này kiểm tra khối lƣợng không khí nạp vào động cơ. Nó có thể là loại dây nhiệt hoặc màng nhiệt, loại này có các ƣu điểm sau: -Phạm vi đo khối lƣợng không khí nạp từ tốc độ không tải đến chế độ tải lớn là rất rộng, đặc biệt là khi dùng turbo để tăng áp cho động cơ. -Đặc tính làm việc không phụ thuộc vào sự hoạt động của xe ở vùng cao hay vùng thấp. -Trọng lƣợng bé, kích thƣớc nhỏ gọn. - Không sử dụng cơ cấu cơ khí nên nó có độ nhạy rất cao. - Sức cản dòng khí qua bộ đo gió nhỏ hơn kiểu van trƣợt. Bộ đo gió dây nhiệt gồm một nhiệt điện trở (Thermister), dây nhiệt bằng platin (Platinum Hot Wire) đặt trên đƣờng di chuyển của không khí và mạch điều khiển điện tử. Nhiệt điện trở dùng để kiểm tra nhiệt độ không khí nạp vào bộ đo gió. Dây nhiệt và nhiệt điện trở đƣợc bố trí trên đƣờng di chuyển của không khí. Nếu lƣợng không khí nạp qua dây nhiệt càng nhiều, lƣợng nhiệt mang đi càng lớn và nó càng nguội đi. Khi nhiệt độ của dây platin đƣợc giữ ở một giá trị không đổi, thì có sự quan hệ giữa lƣợng không khí nạp và cƣờng độ dòng điện qua dây nhiệt để duy trì nhiệt độ của dây nhiệt. Trong thực tế dây nhiệt đƣợc mắc trong một mạch cầu và nó có đặc điểm điện áp tại điểm A và B bằng nhau. Do vậy, khi dây nhiệt bị làm nguội bởi không khí nạp thì điện trở của nó giảm, nên điện áp tại điểm B cũng giảm theo và làm cho bộ khuếch đại hoạt động, transistor mở để cho dòng điện vào mạch điện và dòng điện qua dây nhiệt tăng  điện trở dây nhiệt tăng cho đến khi điện áp tại điểm A bằng điểm B. Bằng cách sử dụng tính năng của mạch cầu, lƣợng không khí nạp VG có thể xác định bằng cách đo điện áp tại điểm B. Trong thiết kế, nhiệt độ dây nhiệt đƣợc duy trì cao hơn nhiệt độ của khí nạp ở một mức không đổi, khi độ chênh lệch nhiệt độ càng cao thì cảm biến càng nhạy. Trong quá trình làm việc nếu nhiệt độ không khí nạp tăng một đại lƣợng là T thì nhiệt độ dây nhiệt cũng gia tăng một đại lƣợng tƣơng ứng, để giải quyết vấn đề này bằng cách ngƣời ta lắp một điện trở nhiệt ở nhánh khác của cầu. Do vậy trong hệ thống không cần có cảm biến nhiệt độ không khí nạp để hiệu chỉnh lƣu lƣợng phun. Khi xe chạy ở độ cao càng cao thì mật độ không khí nạp giảm, nên khả năng làm nguội dây nhiệt cũng kém theo, nên không cần phải hiệu chỉnh phun theo độ cao của xe đang hoạt động. Hình11.11 Cảm biến dây nhiệt của Toyota và Ford 150 Thông số kỹ thuật của một số cảm biến dây nhiệt của động cơ thông dụng 1MZ – FE 1997 – 2003 (ToYoTa) Cực Điều kiện Điện áp (V) VG – E2 Không tải – Tay số N hoặc P 1,1 – 1,5 1FZ – FE 1995 – 1998 (Toyota) Cực Điều kiện Điện áp VG – E2 Không tải 1,3 – 2,4 Vôn Hãng Nissan: Loại xe – Năm sx cực Điều kiện Điện áp (Vôn) Maxima 92 VG - E2G Không tải 1.0 – 2.0 NX & Sentra 1.6L 92 Không tải 0.8 – 3.0 NX & Sentra 2.0 92 Không tải 1.3 – 2.1 300ZX 92 Không tải 0.8 – 1.6 Atima 93 Khoá điện On 0.2 Maxima 93 Bé hơn 0.4 NX & Sentra 93 Bé hơn 1.0 Pathfinder & Pickup 93 Bé hơn 1.0 Quest 93 Bé bơn 0.5 240SX 93 Khoảng 0.2 300ZX 93 Khoảng 0.8 Maxima 97 VG – E2G Khoá điện On Bé hơn 1.0 Không tải 1.0 – 1.7 Altima 97 VG – E2G Khoá điện On Bé hơn 1.0 Không tải 1.0 – 1.7 Altima 98 VG – E2G Không tải 1.2 – 1.5 2500 v/p 1.9 – 2.3 Maxima 98 VG – E2G Không tải 1.0 – 1.7 2500 v/p 1.5 – 2.1 Sentra 1.6L 98 VG – E2G Không tải 1.0 – 1.7 2500 v/p 1.7 – 2.1 Sentra 2.0L 98 Không tải 1.8 – 2.4 2500 v/p 1.8 – 2.4 Altima 99 Không tải 1.2 – 1.5 2500 v/p 1.9 – 2.3 Maxima 99 Không tải 1.0 – 1.7 2500 v/p 1.5 – 2.1 151 Nissan BlueBird 1993 - 1997 Cực Điều kiện Điện áp VG – E2 Không tải 0,85 – 1,35 Vôn 2000v/p 1,3 – 1,8 Vôn Nissan NAVARA 1992 - 2003 Cực Điều kiện Điện áp (V) VG – E2 Khoá điện On > 1,0 Không tải 1,3 – 1,7 2500 v/p 1,7 – 2,1 4000 v/p 1,3 – 4,0 Nissan PULSAR 1995 - 2000 Cực Điều kiện Điện áp VG – E2 Không tải 1,3 – 1,7 Vôn 2000 v/p 1,7 – 2,1 Vôn Nissan PULSAR 2000 - 2003 Cực Điều kiện Điện áp VG – E2 Không tải 1,0 – 1,7 Vôn 2500 v/p 1,5 – 2,1 Vôn Nissan SKYLINE 1986 - 1990 Cực Điều kiện Thông số 1 và 6 Khoá điện Off 500Ω Không đúng thì hiệu chỉnh Dây làm sạch Động cơ chạy 0 Vôn Khoá điện Off sau 5 giây 6 vôn trong 1 giây VG – E2 Khoá điện On 1,4 – 1,8 Vôn Loại xe / Năm SX Cực Điều kiện Điện áp (V) Kia Sephia 96 VG – E2G Khoá điện On Bé hơn 1.0 Không tải 1.0 – 2.0 Kia Sportage 97 Không tải 0.9 – 1.1 3300 v/p 1.8 – 2.0 Loại xe / Năm SX Cực Điều kiện Điện áp ( Vôn) Mazda MPV 98 VG – E2G Khoá điện On 0.5 Không tải 1.0 – 2.0 Mazda Millenia 98 Khoá điện On 1.0 -1.5 Không tải 1.5 – 2.5 152 Mazda 626 -2.0L 98 Khoá điện On 0.02 Không tải 0.6 – 1.1 Mazda 626 – 2.5L 98 Khoá điện On Bé hơn 1.0 Không tải 1 – 2 Mazda Miata 99 Khoá điện On 1.5 Không tải 1.9 – 2.0 Mazda 626 - 2.0L 99 Khoá điện On 0.02 Không tải 0.6 – 1.1 Mazda 626 – 2.5L 99 Khoá điện On Bé hơn 1.0 Không tải 1 - 2 MAZDA 121 2001 – 2002 Cực Điều kiện Điện áp VG – E2 Khoá điện On Khỏang 1,4 Vôn Không tải 1,9 Vôn MAZDA 121 1996 - 2000 Cực Điều kiện Điện áp VG – E2 Khoá điện On 0,7 – 2.0 Vôn Không tải 1 - 2 Vôn MAZDA 323 2001 – 2004 2.0L Cực Điều kiện Điện áp VG – E2 Khoá điện On 0,9 – 2.0 Vôn Không tải 1,5 – 2,5 Vôn MAZDA 323 1998 - 2003 1.6L Cực Điều kiện Điện áp VG – E2 Khoá điện On < 1 Vôn Không tải 0,7 – 1,7 Vôn MAZDA 323 1998 - 2003 1.8L Cực Điều kiện Điện áp VG – E2 Khoá điện On 1,3 – 1,5 Vôn Không tải 1,5 – 2,5 Vôn MAZDA 626 1992 - 1997 2.0L Cực Điều kiện Điện áp VG – E2 Khoá điện On 1 – 1,5 Vôn Động cơ chạy 1,5 - 5 Vôn HUYNDAI SONATA 1998 - 2003 Cực Điều kiện Điện áp (V) 153 VG – E2 Khoá điện On 0 Không tải 0,5 2000 v/p 1,0 Ford Laser 1999 - 2001 Cực Điều kiện Điện áp (V) VG – E2 Khoá điện On 1,3 – 1,5 Không tải 1,5 – 2,5 Ford Laser 2001 - 2002 Cực Điều kiện Điện áp (V) VG – E2 Khoá điện On 0,9 – 2 Không tải 1,5 – 2,5 Ford MONDEO 1997 - 1998 Cực Điều kiện Điện áp (V) VG – E2 Không tải 0,5 – 0,7 2000 v/p 1,3 3000 v/p 1,5 1.3.3. Cảm biến vị trí bƣớm ga Cảm biến vị trí bƣớm ga có rất nhiều loại: -Cảm biến ví trí bƣớm ga loại tiếp điểm -Cảm biến vị trí bƣớm ga loại tuyến tính có tiếp điểm không tải -Cảm biến vị trí bƣớm ga loại tuyến tính không có tiếp điển không tải -Cảm biến vị trí bƣớm ga sử dụng phần tử Hall Trong tài liệu này nhóm tác giả sẽ trình bày kỹ về cảm biến vị trí bƣớm ga loại tuyến tính có tiếp điểm không tải và tuyến tính không có tiếp điểm không tải 1. Cảm biến vị trí bƣớm ga tuyến tính có tiếp điểm Hình 11.12 Cấu tạo và đặc tính làm việc của CBVT bƣớm ga tuyến tính có tiếp điểm Nguồn điện từ ECU cung cấp cho cảm biến qua hai cực: 5Vôn từ cực VC của ECU đến cực VC của cảm biến. 154 5 hoặc 12 vôn qua một điện trở từ cực IDL của ECU đến cực IDL của cảm biến. Khi cánh bƣớm ga đóng hoàn toàn, con trƣợt tín hiệu IDL nối cực IDL với E2, nên điện áp tại cực IDL là 0 vôn, tín hiệu này đƣợc ECU xác định. Khi cánh bƣớm ga mở, ECU dùng tín hiệu điện áp tại cực VTA để xác định từng vị trí mở của bƣớm ga. Tín hiệu điện áp tại cực VTA càng tăng khi bƣớm ga mở càng lớn. Tín hiệu điện áp VTA phụ thuộc vào vị trí con trƣợt tín hiệu IDL bên dƣới, khi bƣớm ga mở càng lớn thì con trƣợt tiến gần đến cực VC, nên điện áp tại cực VTA gia tăng theo qui luật đƣờng thẳng. 2.Cảm biến vị trí bƣớm ga tuyến tính không có tiếp điểm Hình 11.13 Cấu tạo và đặc tính làm việc của CBVT bƣớm ga tuyến tính Để đơn giản, nhà chế tạo bỏ cực IDL ở cảm biến vị trí bƣớm ga và sử dụng tín hiệu VTA để xác định vị trí không tải và các vị trí khác khi bƣớm ga mở. Đối với các xe sử dụng chân ga điện tử (không còn sử dụng cáp để mở buớm ga). Nếu tín hiệu vị trí bƣớm ga bị lỗi sẽ làm cho ECU điều khiển mô tơ mở bƣớm ga không còn chuẩn xác và có thể sẽ gây ra tai nạn. Vì vậy yêu cầu cảm biến vị trí bƣớm ga phải gửi về ECU hai tín hiệu song song để ECU so sánh, đánh giá để điều khiển động cơ và phát hiệu ra hƣ hỏng của cảm biến. Hình 11.14 Mạch điện và độ thị điện áp làm việc của cảm biến vị trí bƣớm ga loại hai tín hiệu Tín hiệu điện áp của VTA2 từ 1.5V đến 5V và của VTA1 là 0V đến 5V khi bƣớm ga mở lớn. Đồ thị điện áp của cả hai tín hiệu đều tuyến tính với độ mở bƣớm ga. 1.3.4. Cảm biến nhiệt độ nƣớc làm mát Cảm biến nhiệt độ nƣớc làm mát thƣờng đƣợc đặt ở đƣờng nƣớc sau khi lấy nhiệt của động cơ. Cảm biến nhiệt độ nƣớc làm mát thƣờng đƣợc ký hiệu là THW , TW hoặc CTS (Coolant 155 Temperature Sensor). Cảm biến dùng để xác định nhiệt độ của động cơ, ECU dùng tín hiệu THW để điều khiển lƣợng nhiên liệu phun, thời điểm đánh lửa sớm, van điều khiển tốc độ không tải theo nhiệt độ nƣớc làm mát. Hình 11.15 Cảm biến nhiệt độ nƣớc làm mát và mạch điện Cảm biến là một chất bán dẫn có trị số nhiệt điện trở âm. Chuẩn làm việc của cảm biến thƣờng là ở nhiệt độ 80ºC. Khi nhiệt độ nƣớc làm mát dƣới 80ºC, ECU sẽ điều khiển tăng tốc độ không tải, tăng lƣợng nhiên liệu phun và tăng góc đánh lửa sớm. Nguồn điện cung cấp cho cảm biến là nguồn 5 vôn cung cấp qua một điện trở. Khi nhiệt độ nƣớc làm mát thay đổi thì điện trở của cảm biến cũng thay đổi theo. Bộ vi xử lý nhận điện áp tại cực THW để xác định nhiệt độ làm việc của động cơ. Khi mạch điện của cảm biến nhiệt độ nƣớc làm mát là bất thƣờng, ECU sử dụng giá trị cố định là 80ºC để tiếp tục điều khiển động cơ và bật đèn Check sáng. Điều này có nghĩa là khi nhiệt độ động cơ thấp thì tốc độ không tải không ổn định, động cơ nổ rung do hỗn hợp nghèo, thời điểm đánh lửa không chính xác. Lƣợng nhiên liệu phun, thời điểm đánh lửa và tốc độ không tải thay đổi theo nhiệt độ nƣớc làm mát là rất lớn. Do vậy, khi điện trở của biến thay đổi theo nhiệt độ nƣớc làm mát không đúng hoặc điện trở đƣờng dây lớn thì sự làm việc của động cơ sẽ không ổn định. 1.3.5. Cảm biến kích nổ ở động cơ xăng khi hiện tƣợng kích nổ xảy ra, áp suất trong các xy lanh của động cơ tăng nhanh đột ngột ở lân cận điểm chết trên. Sự tăng áp suất đột ngột lên các chi tiết sinh ra va đập, làm cho các chi tiết rung động mạnh, công suất và hiệu suất động cơ giảm. Để khắc phục kích nổ xảy ra bằng cách giảm áp suất cháy trong các xy lanh của động cơ  thực hiện đánh lửa muộn Cảm biến kích nổ đƣợc ký hiệu KNK, dùng để xác định hiện tƣợng kích nổ xảy ra trong các xy lanh của động cơ. ECU dùng tín hiệu này để điều khiển đánh lửa muộn cho đến khi hiện tƣợng kích nổ không còn xảy ra Cảm biến kích nổ đƣợc bố trí ở xy lanh động cơ. Số lƣợng cảm biến kích nổ phụ thuộc vào số xy lanh động cơ và cách bố trí xy lanh. Động cơ thẳng hàng 4 xy lanh trở xuống sử dụng một cảm biến, động cơ 6 xy lanh bố trí hai cảm biến kích nổ ( một cho xy lanh từ 1 đến 3 và một cho các xy lanh từ 4 đến 6 hoặc một cho hàng xy lanh bên trái và một cho hàng xy lanh bên phải) 156 Cảm biến kích nổ đƣợc chế tạo bằng phần tử áp điện. Khi hiện tƣợng kích nổ xảy ra, các xylanh bị rung động mạnh làm biến dạng phần tử này và cảm biến phát ra xung điện áp từ 6 kHz đến 13kHz tuỳ theo từng loại động cơ. Hình 11.16 Vị trí lắp đặt và đồ thị điện áp và tần số của cảm biến kích nổ Hình 11.17 Cấu tạo và mạch điện đấu nối cảm biến kích nổ 1.4. Cấu tạo và hoạt động của một số hệ thống đánh lửa lập trình máy tính 1.4.1. Đánh lửa DLI Đặc điểm của hệ thống đánh lửa kiểu này là nguời ta dùng một bô bin để thực hiện đánh lửa cho hai bugi của hai xylanh có piston song hành, còn đƣợc gọi là kiểu hệ thống đánh lửa đồng thời. Nó có các ƣu điểm sau. - Bỏ đƣợc các chi tiết cơ khí nhƣ rôto, nắp bộ chia điện. - Thời gian dòng điện qua cuộn sơ cấp bô bin đƣợc gia tăng, đủ khả năng tạo ta tia lửa đốt cháy hỗn hợp không khí và nhiên liệu. - Giảm đi sự nhiễu điện do bộ chia điện gây ra. Bôbin có thể bố trí ở trên bugi hoặc gần bugi hơn nên giảm đi khả năng gây nhiễu và tăng độ tin cậy của hệ thống. - Góc đánh lửa sớm có thể thực hiện lớn hơn, do không còn có bộ chia điện. Điện áp cần thiết để thực hiện đánh lửa phụ thuộc chính vào khe hở điện cực bu-gi và áp suất nén trong xy lanh. Nếu khe hở bu-gi của hai xy lanh là giống nhau thì điện áp đánh lửa cung cấp sẽ lớn cho xy lanh ở cuối kỳ nén và bé cho xy lanh ở cuối kỳ xả . Đối với hệ thống đánh lửa này bugi đƣợc sử dụng có điện cực bằng platin để đảm bảo sự làm việc ổn định. Nếu so sánh với hệ thống đánh lửa có bộ chia điện, thì tổng điện áp cần thiết cho hệ thống đánh lửa không bộ chia điện là nhƣ nhau. Hay nói cách khác, tổn thất điện áp giữa Rô-to và nắp bộ chia điện bằng với tổn thất điện áp qua khe hở bugi của xy lanh cuối kỳ xả. Hệ thống đánh lửa không bộ chia điện đƣợc chia làm hai kiểu: 157 - Dùng một IC đánh lửa cho tất cả các bôbin. Còn gọi là kiểu IC đánh lửa đặt ngoài. - Dùng mỗi IC đánh lửa cho mỗi bô bin. Còn gọi là IC đánh lửa đặt trong bô bin. Hình 11.18. Sơ đồ hệ thống đánh lửa không bộ chia điện DLI 1.4.2. Đánh lửa trực tiếp Ở hệ thống đánh lửa loại này bô bin đƣợc đặt trực tiếp vào đầu bu-gi. Số lƣợng bô bin sử dụng bằng với số xy lanh của động cơ. IC đánh lửa đƣợc bố trí bên trong bô bin, trong ECU hoặc bố trí ở bên ngoài. Cách bố trí có thể khác nhau, nhƣng nguyên lý chung của hệ thống đánh lửa trực tiếp là nhƣ nhau. Trong một chu kỳ làm việc của động cơ số tín hiệu IGT cũng bằng số xy lanh động cơ, nhƣng mỗi tín hiệu điều khiển cho mỗi bô bin đƣợc bố trí theo thứ tự công tác của động cơ. Theo sơ đồ bên dƣới là của động cơ 6 xy lanh, mỗi bô bin đặt trực tiếp vào đầu của mỗi bu- gi. Bô bin có 2 cực là hai đầu của cuộn sơ cấp bô bin, cuộn thứ cấp không thể kiểm tra điện trở đƣợc do có bố trí đi ốt cao áp trong mạch. Cần lƣu ý: điện cao áp sẽ giảm mạnh khi chúng ta đấu sai cực nguồn cung cấp cho cuộn sơ cấp. Hình 11.19 Hệ thống đánh lửa trực tiếp DIS của Toyota 158 2.Đấu nối mạch điện 2.1. Mạch điện đánh lửa trên động cơ Toyota 4A-FE TT Nội dung công việc Các cực trên thiết bị 1 Đấu mạch cấp nguồn cho ECU, Bô bin và IC đánh lửa Nối (+) nguồn điện với cầu chì Nối (+) cầu chì với cực AM2 của khoá điện Nối cực IG2 của khóa điện với cực (+) bô bin Nối cực IG2 của khóa điện với cực B của IC đánh lửa Nối cực C của IC đánh lửa với cực âm (-) của bô bin Nối vỏ của IC đánh lửa về âm ắc-qui Nối cực IG1 của khóa điện với cực 85 của rơ le ECU Nối cực 86 của rơ le ECU về âm ắc-qui Nối cực (+) ắc-qui vào cực 30 của Rơ le ECU Nối cực 87a của rơ le ECU vào cực +B, +B1 của ECU Nối cực (+) ắc-qui vào cực BATT của ECU Nối cực E1 của ECU về âm (-)ắc-qui 2 Đấu nối mạch các cảm biến 159 Nối cực NE+ của bộ chia điện nối với NE+ của ECU Nối cực NE- của bộ chia điện nối với NE- của ECU Nối cực VC của ECU với cực VC của cảm biến áp suất đƣờng ống nạp Nối cực E2 của cảm biến áp suất đƣờng ống nạp với E2 của ECU. Nối cực PIM của cảm biến áp suất đƣờng ống nạp với cực PIM của ECU Nối cực VC của ECU với cực VC của cảm biến vị trí bƣớm ga Nối cực E2 của cảm biến vị trí bƣớm ga và E2 của ECU Nối cực VTA của cảm biến vị trí bƣớm ga và VTA của ECU Nối cực IDL của cảm biến vị trí bƣớm ga và IDL của ECU Nối cực THW của ECU với THW của cảm biến nhiệt độ nƣớc làm mát Nối cực E2 của cảm biến nhiệt độ nƣớc làm mát với E2 của ECU Nối cực KNK của cảm biến tiếng gõ với cực KNK của ECU Nối cực OX của cảm biến oxy với cực OX của ECU 3 Đấu nối mạch điều khiển đánh lửa Nối cực IGT của IC đánh lửa trong bộ chia điện với cực IGT của ECU Nối cực IGF của IC đánh lửa trong bộ chia 160 điện với cực IGF của ECU 4 Nối mạch cao áp thứ cấp Cắm dây cao áp từ bộ chia điện ra các máy theo thứ tự nổ 5 Vận hành mô hình và quan sát sự làm việc 2.2. Mạch điện đánh lửa trên động cơ Deawoo Lanos 1.5 SOHC 2.3.Mạch đánh lửa trên động cơ Toyota Yaris 1NZ-FE 161 3. Triệu chứng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục Triệu chứng Nguyên nhân có thể Biện pháp khắc phục 1.Động cơ quay bình thƣờng nhƣng không khởi động đƣợc 1. Không có điện áp tới HTĐL. 2. Dây dẫn đến IC đánh lửa bị hở. Không tiếp âm hoặc tiếp âm kém 3. Cuộn dây của bô bin đánh lửa bị hở hoặc ngắn mạch. 4. Các chỗ nối mạch sơ cấp không chặt. 5. Rô-to hoặc cuộn dây cảm biến đánh lửa bị hƣ. 6. IC đánh lửa bị hƣ hỏng. 1. Kiểm tra ắc quy , dây dẫn, công tắc đánh lửa. 2. Kiểm tra sửa chữa dây dẫn và siết lại cho chặt. 3. Kiểm tra cuộn dây, thay thế nếu hƣ hỏng. 4. Làm sạch và bắt chặt các chỗ nối. 5. Thay thế. 6. Thay thế. 2.Động cơ cháy ngƣợc và khó khởi động Thời điểm đánh lửa không đúng. Điều chỉnh lại góc đánh lửa. 3.Động cơ cháy không bình thƣờng 1. Các bugi bẩn hoặc hỏng 2. Các dây cao áp hỏng 3. Bô bin đánh lửa hỏng 4. Các chỗ nối tiếp xúc không tốt. 1. Làm sạch, chỉnh lại khe hở hoặc thay thế. 2. Thay thế. 3. Thay thế. 4. Thay thế 4.Động cơ chạy nhƣng cháy ngƣợc 1. Thời điểm đánh lửa không đúng. 2. Các bugi dùng không đúng loại nhiệt. 1. Điều chỉnh lại góc đánh lửa. 2. Thay thế các bugi đúng loại. 5.Động cơ giảm công suất 1. Thời điểm đánh lửa trễ. 2. Các hƣ hỏng ở phần (3) 1. Điều chỉnh lại góc đánh lửa. 6.Động cơ bị kích nổ (có tiếng gõ) 1. Thời điểm đánh lửa sai. 2.Dùng sai loại bugi. 3.Bộ điều chỉnh làm việc không đúng. 5. Cacbon bám vào trong buồng cháy. 1. Điều chỉnh lại góc đánh lửa . 2. Thay các bugi. 3. Sửa chữa hoặc thay thế. 4. Làm sạch buồng cháy. 7.Các bugi hƣ hỏng 1. Lớp cách điện bị nứt. 2. Bugi dính muội than. 3. Bugi trắng hoặc xám. 1. Thay bugi mới. 2. Lắp bugi nóng hơn. 3. Lắp bugi lạnh hơn. 8.Động cơ nổ rung giật, thừa xăng -Có bugi không làm việc -Làm sạch hoặc thay thế nếu cần 162 4.Trình tự tháo lắp, kiểm tra và sửa chữa 4.1.An toàn trong sửa chữa và bảo dƣỡng HTĐL 1. Không bật khóa điện ở nấc IG quá 10 phút nếu động cơ không làm việc 2. Để kiểm tra tốc độ động cơ thì kết nối đầu đo của đồng hồ đo với cực IG(-)trên giắc chẩn đoán 3. Vì có một số loại đồng hồ không phù hợp với hệ thống đánh lửa trên xe này nên cần kiểm tra sự phù hợp của đồng hồ đo số vòng quay trƣớc khi sử dụng 4. Không để các đầu cực của đồng hồ đo số vòng quay tiếp „âm‟ vì sẽ gây hỏng IC đánh lửa và bô bin 5. Không đƣợc tháo các cực của ắc-qui khi động cơ đang làm việc 6. Chắc chắn rằng IC đánh lửa đƣợc tiếp âm tốt 4.2.Kiểm tra trên xe 4.2.1. Kiểm tra sự đánh lửa Kiểm tra tia lửa điện a. Tháo dây cao áp ra khỏi bugi b. Tháo bugi c. Lắp bugi vào dây cao áp d. Tiếp âm cho bugi e. Kiểm tra xem có xuất hiện bugi đánh lửa khi trục khuỷu quay hay không Nếu tia lửa điện không xuất hiện phải tiến hành quay trình kiểm tra nhƣ sau: 163 Kiểm tra dây cao áp 1. Tháo dây cao áp ra khỏi bu-gi Tháo dây cao áp ra bằng cách cầm vào chụp cao su Chú ý: Kéo và bẻ gập dây có thể làm hỏng dây dẫn bên trong 164 2. Tháo dây cao áp ra khỏi bộ chia điện a. Sử dụng tô vít để bẩy lẫy khóa và tháo đầu dây tại nắp chia điện b. Tháo dây cao áp Không kéo dây Chú ý: Kéo và bẻ gập dây có thể làm hỏng dây dẫn bên trong 3. Kiểm tra điện trở dây cao áp Dùng ôm kế để đo điện trở của dây cao áp. Điện trở lớn nhất: 25kΩ mỗi dây Nếu điện trở lớn hơn giá trị lớn nhất phải kiểm tra các đầu cắm. Nếu cần, thay thế dây cao áp 4.Lắp dây cao áp vào nắp bộ chia điện a. Lắp dây cao áp nhƣ hình vẽ bên Chú ý: Chắc chắn rằng các đầu dây cao áp đƣợc lắp đặt đúng và nắp bộ chia điện đƣợc thể hiện nhƣ hình bên (b. Chắc chắn rằng các khóa trên đầu cắm đã đƣợc cài khớp bằng cách kéo nhẹ 165 5. Lắp dây cao áp vào bu-gi Cố định dây cao áp với các kẹp nhƣ hình bên 4.2.2.Kiểm tra bu-gi 1. Tháo dây cao áp ra khỏi bu-gi 2. Tháo bu-gi 3. Làm sạch bu-gi Sử dụng thiết bị làm sạch bugi hoặc bàn chải thép để làm sạch bugi 4. Kiểm tra bu-gi bằng mắt Kiểm tra bugi xem có bị mòn cực, hỏng ren và nứt sứ cách điện không Nếu có, thay thế bugi Loại không trang bị TWC K16R-U11 cho ND BKR5EYA11 cho NGK Loại có trang bị TWC K20R-U cho ND BKR6EYA cho NGK 5. Điều chỉnh khe hở điện cực bugi Cẩn thận gõ vào điện cực ngoài của bugi để đạt đƣợc khe hở tiêu chuẩn Loại không trang bị bộ xử lý xúc tác ba thành phần TWC :1,1 mm Loại có trang bị bộ xử lý xúc tác ba thành phần TWC:0,8 mm 166 6. Lắp bu-gi vào động cơ Mô-men siết: 1,8 N.m 7. Lắp dây cao áp vào bu-gi 4.3.Kiểm tra bộ đánh lửa tích hợp IIA Chú ý: Khái niệm và „Nguội‟ và „Nóng‟ đƣợc sử dụng ở đây là nhiệt độ của cuộn dây khi kiểm tra „Lạnh‟ từ -100C tới 500C „Nóng‟ từ 500C tới 1000C 1.Tháo giắc bộ chia điện 2.Tháo nắp bộ chia điện 3.Tháo Rô-to 4.Tháo nắp chống bụi biến áp đánh lửa (bô-bin. Biến áp đánh lửa 5.Kiểm tra điện trở cuộn sơ cấp Sử dụng ôm kế, đo giá trị điện trở giữa cực (+) và cực (-) Điện trở cuộn sơ cấp (Nguội):1.11 – 1.75 Ω Điện trở cuộn sơ cấp (Nóng):1.41 – 2.05Ω Nếu điện trở không nằm trong tiêu chuẩn, thay biến áp đánh lửa 6. Kiểm tra điện trở cuộn thứ cấp Sử dụng ôm kế, đo giá trị điện trở giữa cực (+) và cực cao áp Điện trở cuộn thứ cấp (Nguội):9.0 – 15.7kΩ Điện trở cuộn thứ cấp (Nóng):11.4 – 18.4kΩ Nếu điện trở không nằm trong tiêu chuẩn, thay biến áp đánh lửa 7.Kiểm tra khe hở từ Sử dụng căn lá, đo khe hở từ giữa Rô-to và cuộn phát tín hiệu Khe hở từ: 0,2-0,4mm Nếu khe hở từ không nằm trong tiêu chuẩn thì thay bộ chia điện 167 8. Kiểm tra điện trở cuộn phát tín hiệu Sử dụng ôm kế, đo điện trở giữa các cực Điện trở cuộn phát tín hiệu (Nguội. G(+) và G(-): 185-275 Ω NE(+) và NE(-):370-550 Ω Điện trở cuộn phát tín hiệu (Nóng) G(+) và G(-):240-325 Ω NE(+) và NE(-):475 - 650 Ω Nếu điện trở không nằm trong tiêu chuẩn, thay thế bộ chia điện Kiểm tra trục bộ chia điện Quay trục và chắc chắn rằng quay trơn không có hƣ hỏng Nếu có hƣ hỏng, thay thế bộ chia điện 9.Lắp nắp chống bụi của biến áp đánh lửa 10. Lắp con quay chia điện 11. Lắp nắp bộ chia điện 12.Cắm giắc bộ chia điện IC đánh lửa (Xem phần bugi đánh lửa) 4.4. Tháo, lắp bộ chia điện 4.4.1. Tháo bộ chia điện ra khỏi động cơ 168 1. Tháo cáp âm ắc-quy 2. Tháo dây cao áp tại bộ chia điện a. Sử dụng tô vít để bẩy lẫy khóa và tháo đầu dây tại nắp chia điện b. Tháo dây cao áp Không kéo dây Chú ý: Kéo và bẻ gập dây có thể làm hỏng dây dẫn bên trong 3.Tháo giắc bộ chia điện 4.Tháo bộ chia điện a. Tháo hai bulông lắp chia điện với động cơ, rút bộ chia điện ra b.Tháo phớt chắn dầu của bộ chia điện Cấu tạo bộ chia điện 4.4.2. Tháo rời bộ chia điện 1.Tháo nắp bộ chia điện Tháo 3 bulông và nắp bộ chia điện 169 2.Tháo con quay chia điện 3.Tháo nắp chắn bụi a. Tháo nắp chắn bụi b. Tháo đệm chống nƣớc 4.Tháo biến áp đánh lửa a. Tháo 2 đai ốc và tháo 4 sợi dây từ các cực của biến áp đánh lửa b.Tháo 4 vít và biến áp đánh lửa 5.Tháo IC đánh lửa a. Tháo 3 vít và tháo 3 dây từ các cực của IC đánh lửa b. Tháo 2 vít và IC đánh lửa 6. Tháo kẹp dây và dây bộ chia điện a. Tháo 2 giắc điện 170 b.Tháo vít và kẹp dây c. Tháo đệm cao su trên vỏ bộ chia điện 7.Tháo tụ điện Tháo vít và tụ điện 4.4.3.Lắp bộ chia điện 1. Lắp tụ điện Lắp tụ điện bằng vít 2.Lắp dây điện và kẹp dây a. Lắp đệm bảo vệ dây vào vỏ bộ chia điện b. Lắp kẹp dây bằng vít 171 c. Lắp 2 giắc và định vị trên vỏ bộ chia điện 3.Lắp IC đánh lửa a. Lắp IC đánh lửa bằng 2 vít b. Lắp 3 dây điện vào các cực của IC đánh lửa bằng 3 vít 4.Lắp biến áp đánh lửa a. Làm sạch keo làm kín cũ b.Bôi keo làm kín mới lên bề mặt của chi điện nhƣ hình bên c. Lắp biến áp đánh lửa bằng bốn vít d. Lắp 4 dây điện của biến áp đánh lửa với 2 đai ốc nhƣ hình bên 172 Chú ý: -Khi lắp dây điện vào biến áp đánh lửa, ấn các dây điện vào các khe trên mặt của biến áp đánh lửa -Chắc chắn rằng dây điện không va quệt vào Rô- to phát xung hoặc thân bộ chia điện 5. Lắp nắp chắn bụi a. Đặt đệm mới vào vỏ bộ chia điện b. Lắp nắp chống bụi 6. Lắp con quay chia điện 7.Lắp nắp bộ chia điện Lắp nắp bộ chia điện với 3 vít 4.4.4. Lắp bộ chia điện vào động cơ 1. Đƣa máy một về điểm chết trên cuối kỳ nén đầu kỳ nổ Quay trục khuỷu thuận chiều kim đồng hồ sao cho khe hở trên trục cam nạp nhƣ hình bên 173 2.Lắp bộ chia điện a. Lắp phớt dầu vào thân bộ chia điện b.Bôi một ít dầu bôi trơn vào phớt c. Quay trục bộ chia điện sao cho ngạnh trên trục trùng với rãnh của trục cam nạp d. Lắp bộ chia điện sao cho tâm rãnh bầu dục trùng với tâm của lỗ cố định bộ chia điện nắp máy e. Siết chặt bộ chia điện vào nắp máy bằng 2 bu lông 3.Lắp dây cao áp vào bộ chia điện (a. Lắp dây cao áp nhƣ hình bên Chú ý: Chắc chắn rằng dây cao áp đƣợc cắm đúng nhƣ hình bên b. Chắc chắn răng vấu khóa đã đƣợc ăn khớp chặt trên nắp bộ chia điện 4. Lắp giắc bộ chia điện 5. Lắp cáp âm ắc-qui vào ắc-quy 6. Cho động cơ chạy ấm máy 174 7. Kết nối đồng hồ đo tốc độ động cơ và đèn xác định góc đánh lửa sớm vào động cơ Kết nối đầu kiểm tra của đồng hồ tốc độ dộng cơ vào cực IG(-) trên giắc chẩn đoán Chú ý: -Không để các đầu cực của đồng hồ đo số vòng quay tiếp „âm‟ vì sẽ gây hỏng IC đánh lửa và bô bin -Vì có một số loại đồng hồ không phù hợp với hệ thống đánh lửa trên xe này nên cần kiểm tra sự phù hợp của đồng hồ đo số vòng quay trƣớc khi sử dụng 8. Điều chỉnh tốc độ động cơ a. Sử dụng dây điện kết nối TE1 và E1 trên giắc chẩn đoán b. Sử dụng đèn xác định góc đánh lửa sớm, kiểm tra góc đánh lửa Góc đánh lửa sớm: 10 0 trƣớc điểm chết trên ở chế độ không tải (tay số ở 0) c. Nới lỏng hai bulông cố định bộ chia điện và quay bộ chia điện d.Siết chặt 2 bulông và kiểm tra lại thời điểm đánh lửa Mô-men tiêu chuẩn: 20N.m e. Tháo dây kết nối ra khỏi giắc chẩn đoán 175 9. Tiếp tục kiểm tra thời điểm đánh lửa Thời điểm đánh lửa: 5 0 -15 0 trƣớc điểm chết trên ở tốc độ không tải (Tay số ở số 0) 10. Tháo đồng hồ đo tốc độ động cơ và đèn xác định góc đánh lửa sớm ra khỏi động cơ Thông số kỹ thuật Thời điểm đánh lửa Nối TE1 và E1 10 o trƣớc điểm chết trên ở chế độ không tải Thứ tự nổ 1-3-4-2 Dây cao áp Điện trở 25kΩ mỗi dây Bu-gi (không có bộ xử lý khí thải ba thành phần. Nên dùng ND K16R-U11 BKR5EYA11 K20R-U BKR6EYA Nên dùng NGK BKR5EYA11 Khe hở điện cực 1,1,mm Bu-gi có bộ xử lý khí thải ba thành phần. Nên dùng ND K20R-U Nên dùng NGK BKR6EYA Khe hở điện cực 0,8mm Bô bin Điện trở cuộn sơ cấp (Lạnh) 1,11-1,75Ω Điện trở cuộn sơ cấp (Nóng) 1,41-2,05 Ω Điện trở cuộn thứ cấp (Lạnh) 9,0k Ω-15,7k Ω Điện trở cuộn thứ cấp (Nóng) 11,8k Ω-14,4k Ω Cuộn dây phát xung Khe hở từ 0,2-0,4mm Giá trị điện trở (Lạnh) G(+)-G(-) Ne(+)-Ne(-) 185-275 Ω 370-550 Ω Giá trị điện trở (Nóng) G(+)-G(-) Ne(+)-Ne(-) 240-325 Ω 475-650 Ω 5.Chẩn đoán ESA bằng thiết bị chẩn đoán. Ngoài những chức năng nhƣ điều chỉnh góc đánh lửa, thời điểm đánh lửa, điều chỉnh lƣợng phun nhiên liệu...ECU của động cơ còn có khả năng lƣu và tự chẩn đoán các hƣ hỏng trong hệ thống điều khiển điện tử. Khi phát hiện một sự cố hay hƣ hỏng nào của động cơ thì ECU sẽ ghi lại sự cố đó vào bộ nhớ dƣới dạng mã hƣ hỏng, mã hƣ hỏng này đƣợc lƣu lại và không bị xoá khi tắt khoá điện. 176 Trên động cơ hay trên xe có bố trí đèn "Check Engine" để báo sự cố và các giắc cắm kiểm tra. - Đèn Check Engine đƣợc bố trí trên đồng hồ, bên cạnh tay lái. Khi mới bật khoá điện đèn sẽ sáng để báo cho lái xe biết nó vẫn còn hoạt động, khi động cơ quay trên 650 vòng/phút đèn sẽ tự tắt đi. Chức năng của đèn Check Engine: + Tự kiểm tra hoạt động của đèn. + Báo lỗi khi xe gặp sự cố (khi động cơ quay lớn hơn 650 vòng/phút. đèn sẽ tắt khi tình trạng trở lại bình thƣờng. + Chức năng báo mã chẩn đoán: Các mã chẩn đoán đƣợc phát ra khi động cơ gặp sự cố, mã đƣợc phát theo thứ tự từ nhỏ đến lớn, số lần nháy của đèn bằng với số mã lỗi. Để xác định nhanh chóng hiệu quả và chính xác nguyên nhân hƣ hỏng của động cơ ta cần phải thực hiện theo Trình tự chẩn đoán sau: * Các yêu cầu trƣớc khi lấy mã chẩn đoán: - Điện áp ắc quy cung cấp cho hệ thống tối thiểu là 11 V. - Tay số ở vị trí số 0. - Tắt các trang thiết bị phụ trên xe. - Bƣớm ga ở vị trí đóng hoàn toàn (tiếp điểm không tải ngắt.. - Bật khoá điện ở vị trí ON (không nổ máy.. Trên giắc kiểm tra dùng dụng cụ nối tắt SST để nối tắt cực T (cực kiểm tra. với cực E1 (cực nối âm của ECU.. Sau đó đọc số lần nháy của đèn Check Engine. Nếu động cơ hoạt động bình thƣờng đèn sẽ nháy đều đặn, bật 2 lần và tắt 2 lần trong một giây. Mã tƣơng ứng với chế độ hoạt động bình thƣờng nhƣ hình Hình 1.18 Mã động cơ khi hoạt động bình thƣờng Nếu hệ thống có sự cố đèn sẽ nháy theo những nhịp khác nhau tƣơng ứng với từng mã đã đƣợc quy định. 177 Hình 1.19. Động cơ có mã lỗi 21 và 32 Đèn sẽ nháy số lần bằng với mã hƣ hỏng, nó sẽ tắt trong khoảng thời gian nhƣ sau: - Giữa chữ số đầu tiên và chữ số thứ 2 của cùng một mã là 1,5 s. - Giữa mã thứ nhất và mã tiếp theo là 2,5 s. - Nếu không còn sự cố nào nữa đèn sẽ tắt 4,5 s sau đó lại lặp lại từ đầu các mã đã phát trƣớc đó cho đến khi tháo dụng cụ nối tắt giữa cực T và E1 ra thì đèn sẽ hết nháy. - Nếu có nhiều lỗi xảy ra trong hệ thống đèn sẽ phát ra các ma ̃từ nhỏ đến lớn . Dƣới đây là bảng mã chẩn đoán hƣ hỏng của động cơ 4A-FE. Mã Số lần nháy đèn Mạch điện Chẩn đoán (Ý nghĩa của mã lỗi. Vùng hư hỏng Bình thƣờng Phát ra khi không có mã nào đƣợc ghi lại 12 Tín hiệu RPM - Không có tín hiêụ Ne đến ECU trong vòng 2s sau khi đôṇg cơ đa ̃ quay - Không có tín hiêụ G đến ECU trong 3s khi tốc đô ̣đôṇg cơ tƣ̀ 600- 4000 v/p - Hở hay chập mạch G và NE - IIA - Hở hay ngắn mac̣h STA - ECU 13 Tín hiệu RPM Không có tín hiêụ Ne đến ECU khi tốc độ đôṇg cơ trên 1500 v/p - Hở hay chập mạch NE - IIA - ECU Không có tín hiêụ G đến ECU trong khi tín hiêụ Ne đến ECU 4 lần và tốc độ động cơ từ 600-4000 v/p 14 Tín hiệu đánh lửa Không có tín hiệu IGF đến ECU 4 lần liên tiếp - Hở hay ngắn mac̣h IGF hoăc̣ IGT tƣ̀ IC đánh lƣ̉a đến ECU - IC đánh lƣ̉a - ECU 15 Mạch xác nhận đánh lửa IGF Không có tín hiệu IGF - Mạch tín hiệu IGF - Bô bin - ECU - Mạch cảm biến tín 178 17 Tín hiệu vị trí trục khuỷu G Không có tín hiệu G đến ECU hiệu G - Cảm biến tín hiệu G - ECU 21 Mạch cảm biến oxy Hở hay ngắn mac̣h dây bô ̣sấy cảm biến oxy (HT. - Hở hay ngắn mac̣h bô ̣sấy cảm biến oxy - Bô ̣sấy cảm biến - ECU Trong quá trình phản hồi tỷ lê ̣khí-nhiên liêụ, điêṇ áp ra của cảm biến oxy liên tuc̣ tƣ̀ 0,35-0,7 V *3 (Thuâṭ toán phát hiêṇ 2 lần. - Hở hay ngắn mac̣h bô ̣sấy cảm biến oxy - Cảm biến oxy - ECU 22 Mạch cảm biến nhiệt độ nƣớc Hở hay chập mạch trong mac̣h tín hiêụ nhiêṭ đô ̣nƣớc (THW. - Hở hay ngắn mac̣h trong mac̣h cảm biến nhiêṭ đô ̣nƣớc - Cảm biến nhiệt độ nƣớc - ECU 24 Mạch cảm biến nhiêṭ đô ̣khí nap̣ Hở hay ngắn mac̣h trong mac̣h tín hiêụ cảm biến nhiệt độ khí nạp (THA. - Hở hay ngắn mac̣h trong mac̣h cảm biến nhiêṭ đô ̣khí nap̣ - Cảm biến nhiệt độ khí nạp - ECU 25 Hƣ hỏng chức năng làm nhạt tỉ lệ khí - nhiên liệu Điện áp ra của cảm biến oxy nhỏ hơn 0,45 V trong ít nhất 90s hay hơn khi cảm biến oxy đƣợc sấy nóng (tăng tốc khoảng 200v/p. (thuâṭ toán nhâṇ biết hai lần. - Lỏng bu lông nối đất động cơ. - Hở mạch E1 - Hở mạch vòi phun - Áp suất đƣờng nhiên liệu (tắc vòi phun,.... - Hở hay chập mạch trong cảm biến oxy. - Cảm biến oxy - Hê ̣thống đánh lƣ̉a 41 Tín hiệu từ cảm biến vị trí bƣớm Hở hay chập mạch trong tín hiêụ cảm biến - Hở hay ngắn mạch cảm biến vị trí bƣớm 179 ga VTA vị trí bƣớm ga (VTA. ga. - Cảm biến vị trí bƣớm ga - ECU 42 Tín hiệu từ cảm biến tốc độ xe Không có tín hiệu SPD đến ECU trong 8s khi xe đang chạy - Hở hay chập mạch trong mac̣h cảm biến tốc độ xe - Cảm biến tốc độ xe - ECU Không có tín hiệu SPD đến ECU sau khi bâṭ khóa điện 43 Tín hiệu khởi động Không có tín hiệu khởi động STA đến ECU khi bật khoá điện - Mạch tín hiệu máy khởi động - Công tắc khởi động - ECU 51 Tín hiệu từ máy điều hoà Không có tín hiệu hoặc tín hiệu phát sai - Mạch điện tín hiệu máy điều hoà - Máy điều hoà - ECU 52 Tín hiệu cảm biến kích nổ KNK Khi tốc đô ̣đôṇg cơ giƣ̃a 1200 và 6000 v/p, tín hiệu từ cảm biến kích nổ không đến ECU trong môṭ khoảng thời gian nhất điṇh (KNK. - Hở hay ngắn mac̣h trong mac̣h điện cảm biến kích nổ - Cảm biến kích nổ (lỏng,. - ECU 55 Tín hiệu từ cảm biến kích nổ KNK số 2. Không có tín hiệu KNK đến ECU khi tốc độ động cơ lớn hơn 1200 vòng/phút - Mạch cảm biến kích nổ - Cảm biến kích nổ - ECU 71 Cảm biến van EGR Tín hiệu cảm biến không đến ECU 1.Mạch CB van EGR 5.2. Chẩn đoán hư hỏng theo máy quét mã lỗi Cùng với bảng mã lỗi, các dữ liệu về thông số làm việc của động cơ nhƣ nhiệt độ nƣớc làm mát, tốc độ động cơ, góc đánh lửa sớm. . .cũng đƣợc đọc qua đƣờng TE1. Khi thực hiện thao tác chẩn đoán thì trên màn hình máy quét sẽ báo luôn mã sự cố . Dựa vào bảng mã chúng ta xác định hƣ hỏng của động cơ . Nội dung cơ bản của từng bƣớc chẩn đoán đƣơc̣ thƣc̣ hiêṇ nhƣ bên dƣới. 180 - Bƣớc1: Điều tra trƣớc chẩn đoán Tham khảo phiếu điều tra, lấy các thông tin về tình trạng hoạt động của xe, những hƣ hỏng sự cố thƣờng gặp, điều kiện thời tiết, địa hình ảnh hƣởng đến hoạt động của xe, thời gian sửa chữa trƣớc đó...Cần lấy thật nhiều thông tin và chi tiết từ khách hàng trƣớc khi chẩn đoán. - Bƣớc 2: Phân tích hƣ hỏng của khách hàng Phân tích những hƣ hỏng mà khách hàng nói lại sau quá trình sử dụng còn lỗi. - Bƣớc 3: Nối máy chẩn doán với DLC3 Thông qua giắc nối với máy chẩn đoán chúng ta xác định đƣợc các lỗi máy hiện trên màn hình. - Bƣớc 4: Kiểm tra mã chẩn đoán Kiểm tra các mã chẩn đoán. Nếu mã bình thƣờng phát ra, thực hiện bƣớc 7. Nếu mã hƣ hỏng phát ra thực hiện bƣớc 8. - Bƣớc 5: Xóa mã DTC và dữ liệu tức thời Sau khi xác định đƣợc mã chẩn đoán chúng ta sẽ xóa khỏi máy tránh sự lƣu lại của máy, nếu không xóa mã lỗi máy vẫn lƣu lại lỗi đó khi kiểm tra lại. - Bƣớc 6: Tiến hành kiểm tra bằng quan sát Sau khi kiểm tra các lỗi bên trong chúng ta có thể kiểm tra tổng quát toàn hệ thống bằng quan sát mắt thƣờng. - Bƣớc 7: Thiết lập chẩn đoán ở chế độ kiểm tra Để nhanh chóng tìm ra nguyên nhân của hƣ hỏng, đặt hệ thống ở chế độ thử. - Bƣớc 8: Xác nhận triệu chứng Xác nhận triệu chứng của hƣ hỏng. - Bƣớc 9. Mô phỏng triệu chứng Nếu triệu chứng không xuất hiện lại, dùng phƣơng pháp mô phỏng triệu chứng để tái tạo chúng. - Bƣớc 10: Kiểm tra bảng mã Máy sẽ phát hiện lỗi, việc của chúng ta là kiểm tra và ghi lại mã lỗi . - Bƣớc 12: Thƣc̣ hiêṇ kiểm tra cơ bản - Bƣớc 13: Tham khảo bảng triệu chứng Tham khảo bảng mã lỗi của động cơ để xác định hƣ hỏng của động cơ cũng nhƣ toàn bộ các hệ thống trên xe. - Bƣớc 15: Xác nhận các triệu chứng hƣ hỏng Với việc xác định mã lỗi hƣ hỏng ở trên giúp cho chúng ta xác định chính xác triệu chứng hƣ hỏng. - Bƣớc 18: Nhâṇ biết các hƣ hỏng - Bƣớc 19: Điều chỉnh và sửa chữa Sau khi xác định đƣợc triệu chứng hƣ hỏng chúng ta tiến hành khắc phục hƣ hỏng đó. 181 - Bƣớc 20: Kiểm tra xác nhận Sau khi hoàn tất việc điều chỉnh sửa chữa, kiểm tra để xem liệu hƣ hỏng có còn không và lái thử xe để chắc chắn rằng toàn bộ hệ thống điều khiển động cơ hoạt động bình thƣờng và mã phát ra là mã bình thƣờng. 6. Câu hỏi tự học. 1. Trình bày phƣơng pháp kiểm tra tín hiệu IGT bằng đồng hồ vạn năng. 2. Trình bày phƣơng pháp kiểm tra tín hiệu IGF bằng đồng hồ vạn năng. 3. Xây dựng quy trình xác định tình trạng kỹ thuật của bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm ly tâm và chân không. 4. Trình bày các phƣơng pháp cấp nguồn dƣơng (+. cho ECU. 5. Trình bày ƣu, nhƣợc điểm của các phƣơng pháp đo lƣợng không khí nạp của động cơ: loại cánh trƣợt, loại áp suất đƣờng ống nạp, loại dây nhiệt, loại siêu âm, loại Karman. 6. Trình bày ƣu, nhƣợc điểm và phƣơng pháp đo kiểm các loại cảm biến tốc độ động cơ: cảm biến từ điện, cảm biến quang, cảm biến Hall 182 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Văn Liêm, Trần Quốc Đảng, MĐ 10 Sửa chữa và bảo dƣỡng hệ thống khởi động và đánh lửa, NXB Lao động thƣơng binh và xã hội [2] Nguyễn Văn Chất, Giáo trình trang bị điện Ôtô, Nhà xuất bản giáo dục [3] Đỗ Văn Dũng, Điện động cơ và điều khiển động cơ, Nhà xuất bản đại học quốc gia TP.HCM 2013 [4] Toyota Service, Electrical Circut Diagnostic [5] Toyota Service Training, Charging [6] Toyota Service Training, Starting [7] Toyota Service Training, Ignition