Giáo trình SCBD bơm cao áp điều khiển điện tử (Phần 2)

Nội dung text: Giáo trình SCBD bơm cao áp điều khiển điện tử (Phần 2)

1. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Bài 4: SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG BƠM CAO ÁP PHÂN PHỐI VE ĐIỀU KHIỂN BẰNG ĐIỆN TỬ 1. HIỆN TƯỢNG, NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG VÀ SỬA CHỮA, ĐIỀU CHỈNH BƠM CAO ÁP PHÂN PHỐI VE ĐIỀU KHIỂN BẰNG ĐIỆN TỬ 1.1. Hiện tượng và nguyên nhân hư hỏng. Bảng các triệu chứng hư hỏng TT Hiện tượng Nguyên nhân EFI-điêzen có ống EFI-điêzen kiểu phân phối thông thường 1 Kh«ng quay khëi ®éng - Máy khởi động - Máy khởi động (khã khëi ®éng) - Rơle của máy khởi - Rơle của máy khởi động động - Cảm biến nhiệt độ - Mạch của công tắc nước khởi động trung gian (A/T) 2 Khó khởi động ở động cơ - Mạch tín hiệu STA - Mạch điều khiển bộ lạnh - Vòi phun sấy không khí nạp - Bộ lọc nhiên liệu - Mạch tín hiệu STA - ECU của động cơ - Mạch công tắc tăng - Bơm cung cấp tốc độ chạy không tải - Cảm biến áp suất nhiên để sấy liệu - Vòi phun - Van tiết lưu điêzen - Bộ lọc nhiên liệu - ECU động cơ - Bơm cao áp 3 Khã khëi ®éng ë ®éng - Mạch tín hiệu STA - Mạch tín hiệu STA c¬ nãng - Vòi phun - Vòi phun - Bộ lọc nhiên liệu - Bộ lọc nhiên liệu - Áp suất nén - Áp suất nén - ECU của động cơ - ECU động cơ - Bơm cung cấp - Bơm cao áp - Cảm biến áp suất nhiên liệu - Van tiết lưu điêzen 4 Động cơ chết máy ngay - Bộ lọc nhiên liệu - Bé läc nhiªn liÖu sau khi khởi động -Vòi phun - M¹ch ®iÖn nguån - Mạch nguồn điện của cña ECU ECU - ECU ®éng c¬ 57
2. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái - ECU của động cơ - B¬m cao ¸p - Bơm cung cấp - Cảm biến áp suất nhiên liệu - Van tiết lưu điêzen 5 C¸c sù cè kh¸c (®éng - M¹ch ®iÖn cña ECU - Mạch điện nguồn của c¬ chÕt m¸y) - Vßi phun ECU - ECU cña ®éng c¬ - Mạch rơle của van - B¬m cung cÊp chảy tràn - C¶m biÕn ¸p suÊt - ECU của động cơ nhiªn liÖu - Bơm cao áp - Van tiết lưu điêzen 6 Chạy không tải đầu tiên -Bộ lọc nhiên liệu - Bộ lọc nhiên liệu không chính xác (chạy - Vòi phun - ECU của động cơ không tải yếu) - ECU của động cơ - Bơm phun - Bơm cung cấp - Cảm biến áp suất nhiên liệu 7 Tốc độ chạy không tải - Mạch tín hiệu A/C - M¹ch tÝn hiÖu A/C của động cơ cao (chạy - Vòi phun - M¹ch tÝn hiÖu STA không tải yếu) - Mạch tín hiệu STA - ECU ®éng c¬ - ECU của động cơ - B¬m cao ¸p - Bơm cung cấp - Cảm biến áp suất nhiên liệu 8 Tèc ®é ch¹y kh«ng t¶i - M¹ch tÝn hiÖu A/C - Mạch tín hiệu A/C cña ®éng c¬ thÊp (ch¹y - Vßi phun - Vòi phun kh«ng t¶i yÕu) - M¹ch ®iÒu khiÓn - Mạch điều khiển EGR EGR - Áp suất nén - Áp suất nén - Khe hë supp¸p - Khe hở xuppáp - §êng èng nhiªn liÖu - Đường ống nhiên liệu (x¶ kh«ng khÝ) (xả không khí) - ECU cña ®éng c¬ - ECU của động cơ - B¬m cung cÊp - Bơm cao áp - C¶m biÕn ¸p suÊt nhiªn liÖu - Van tiết lưu điêzen 9 Chạy không tải không êm - Vòi phun - Vòi phun (chạy không tải kém) - Đường ống nhiên liệu - Đường ống nhiên liệu (xả không khí) (xả không khí) - Mạch điều khiển EGR - Mạch điều khiển bộ - Áp suất nén sấy nóng không khí - Khe hở suppáp nạp 58
3. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái - ECU của động cơ - Mạch điều khiển - Bơm cung cấp EGR - Cảm biến áp suất nhiên - Áp suất nén liệu - Khe hở xuppáp - Van tiết lưu điêzen - ECU động cơ - Bơm cao áp 10 Rung ở động cơ nóng - Vòi phun - Vßi phun (chạy không tải kém) - Mạch nguồn điện của - M¹ch nguån ®iÖn ECU cña ECU - Áp suất nén - Áp suất nén - Đường ống nhiên liệu - §êng èng nhiªn liÖu (xả không khí) (x¶ kh«ng khÝ) - Khe hở xuppáp - Khe hë xupp¸p - ECU của động cơ - ECU cña ®éng c¬ - Bơm cung cấp - B¬m cao ¸p - Cảm biến áp suất nhiên liệu - Van tiết lưu điêzen 11 Rung ë ®éng c¬ l¹nh - Vßi phun - Vòi phun (ch¹y kh«ng t¶i kÐm) - M¹ch nguån ®iÖn - Mạch điện nguồn của cña ECU ECU - Áp suất nén - Mạch điều khiển bộ - §êng èng nhiªn liÖu sấy không khí nạp (x¶ kh«ng khÝ) - Áp suất nén - Khe hë supp¸p - Đường ống nhiên liệu - ECU cña ®éng c¬ (xả không khí) - B¬m cung cÊp - Khe hở xuppáp - C¶m biÕn ¸p suÊt - ECU của động cơ nhiªn liÖu - Bơm cao áp - Van tiÕt lu điêzen - Bơm phun 12 Ngẹt ga/ tăng tốc yếu - Vòi phun - Vòi phun (khả năng chạy kém) - Bộ lọc nhiên liệu - Bộ lọc nhiên liệu - Mạch điều khiển EGR - Mạch điều khiển - Áp suất nén EGR - ECU của động cơ - Áp suất nén - Bơm cung cấp - ECU của động cơ - Cảm biến áp suất nhiên - Bơm cao áp liệu - Van tiết lưu điêzen 13 Cã tiÕng gâ (kh¶ n¨ng - Vßi phun - Vòi phun ch¹y kÐm) - M¹ch ®iÒu khiÓn - Mạch điều khiển EGR EGR - ECU cña ®éng c¬ - ECU của độngcơ - B¬m cung cÊp 59
4. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái - C¶m biÕn ¸p suÊt nhiªn liÖu 14 Khói đen (khả năng chạy - Vòi phun - Vòi phun kém) - Mạch điều khiển EGR - Mạch điều khiển - ECU của động cơ EGR - Bơm cung cấp - ECUcủa độngcơ - Cảm biến áp suất nhiên - Bơm caoáp liệu - Van tiết lưu điêzen 15 Khói trắng (khả năng - Mạch điều khiển EGR - Mạch điều khiển chạy kém) - Vòi phun EGR - Bộ lọc nhiên liệu - Mạch điều khiển bộ - ECU của động cơ sấy khí nạp - Bơm cung cấp - Vòi phun - Cảm biến áp suất nhiên - Bộ lọc nhiên liệu liệu - ECU của động cơ - Van tiết lưu điêzen - Bơm cao áp 16 Dao ®éng/ rung (kh¶ - Vßi phun - Vßi phun n¨ng ch¹y kÐm) - ECU cña ®éng c¬ - ECU cña ®éng c¬ - B¬m phun - B¬m phun - C¶m biÕn ¸p suÊt nhiªn liÖu 1.2. Phương pháp kiểm tra và sửa chữa. 1.2.1 Kiểm tra EFI- điêzen thông thường * Kiểm tra sự rò rỉ của đường ống và rò rỉ của vòi phun Tiến hành kiểm tra rò rỉ sau khi lắp lại ống nhiên liệu của vòi phun. Sau khi lắp ống nhiên liệu của vòi phun vào nắp quy lát (ở một số kiểu xe), gắn đồng hồ áp suất tăng áp tuabin (SST) vào ống này, tăng áp suất của nó, và kiểm tra rằng không có rò rỉ. Hình 4.1: Kiểm tra sự rò rỉ của đường ống và rò rỉ của vòi phun * Kiểm tra van SPV Kiểm tra SPV bằng cách ngắt giắc nối và đo điện trở giữa các cực của SPV. Kiểm tra SPV như sau: 60
5. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái - Ngắt các giắc nối. - Dùng một Ôm kế đo điện trở giữa các cực của SPV (hình 4.2). - Điện trở qui định: 1,5 ÷ 1,7Ω ở nhiệt độ 200C. - Nếu điện trở không bằng điện trở qui định thì thay van. Hình 4.2: Kiểm tra van SPV * Kiểm tra van TCV - Kiểm tra cuộn dây của TCV bằng cách ngắt các giắc nối và đo điện trở giữa các cực của TCV. Điện trở qui định: 1,5 ÷ 1,7Ω ở nhiệt độ 200C. - Kiểm tra sự vận hành của TCV bằng cách nối cực dương (+) và cực âm (-) của ắc quy với các cực của TCV và kiểm tra tiếng kêu lách cách của van điện từ. Hình 4.3: Kiểm tra van TCV 1.2.2. Kiểm tra EFI- điêzen dùng ống phân phối a. Phương pháp kiểm tra bơm cao áp - Chuẩn bị dụng cụ. + Van điều chỉnh áp suất. + Các đầu nối và ống nối và bình đựng nhiên liệu. + Đồng hồ đo áp suất. 61
6. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái + Các chụp bảo vệ các đầu nối khi tháo ra. - Các bước tiến hành đo. Hình 4.4: Sơ đồ kiểm tra bơm cao áp Hình 4.5: Cách đo lượng dầu hồi. - Tháo tất cả các đường ống nối vòi phun với ống phân phối - Lắp van định lượng nhiên liệu và các đường ống nối nối các đầu nối trên - Lắp đồng hồ đo áp suất cao vào ống phân phối và quan sát - Tháo van điều khiển áp suất, lắp cáp của đồng hồ đo vào ống phân phối - Quay động cơ khoảng 5 giây. - Thực hiện kiểm tra.suất tiêu chuẩn của bơm từ 1000 – 1500 bar nếu áp suất đo được nhỏ hơn áp suất tiêu chuẩn thì thay bơm mới. - Chú ý: Nếu áp suất trên đồng hồ thấp cần kiểm tra cảm biến áp suất và giới hạn áp suất trên ống phân phối trước khi thay thế bơm. b. Kiểm tra van SCV Kiểm tra SCV như sau: Ngắt các giắc nối SCV1 và SCV2. Dùng một Ôm kế đo điện trở giữa các cực như mô tả trên hình vẽ. 62
7. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Điện trở qui định: 1,5-1,7 Ω ở nhiệt độ 200C (680F). Nếu điện trở không bằng điện trở quy định nêu trên thì thay bơm. Hình 4.6: Kiểm tra van SCV c. Kiểm tra van điều chỉnh áp suất Hình 4.7: Sơ đồ kiểm tra van điều chỉnh áp suất Hình 4.8: Đo lượng dầu hồi qua van điều khiển áp suất - Tháo đường nhiên liệu hồi từ van điều chỉnh áp suất cao. - Tháo ống nhiên liệu hồi từ van điều khiển áp suất thấp. - Tháo đường điều khiển áp suất và nối cáp điều khiển của thiết bị đo vào van điều chỉnh áp suất. - Lượng dầu hồi qua van giới hạn 10cc/5giây nếu lượng nhiên liệu hồi lớn hơn mức cho phép ta thay ống Rail mới. d. Kiểm tra vòi phun * Kiểm tra cơ bản 63
8. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái - Kiểm tra bằng mắt hiện tượng rò rỉ kim phun, và tình trạng của ecu đồng. Nếu đầu kim phun có muội, thay êcu đồng - Kiểm tra bằng mắt muội các bon bám ở đầu kim phun và các chỗ khuất đầu kim phun. Nếu đầu kim phun có muội, tháo êcu đồng làm sạch đầu kim phun bằng dung dịch rửa * Kiểm tra điện trở vòi phun Ngắt các giắc nối trên các cực của vòi phun dùng ôm kế để đo điện trở giữa của cuộn dây từ trên vòi phun. Điện trở quy định 0,3 ÷ 0,6 Ω ( ở 20 0 c) Hình 4.9: Kiểm tra vòi phun * Kiểm tra vòi phun khi động cơ hoạt động - Phương pháp đo lượng dầu hồi Chuẩn bị dụng cụ Đồng hồ đo áp suất cao Bình chứa nhiên liệu có các vạch đo Các đầu nối và các ống nối trong suốt Hình 4.10: Sơ đồ kiểm tra vòi phun Các bước tiến hành đo: - Lắp một ống trong suốt từ đường dầu hồi trên vòi phun tới bình kiểm tra 64
9. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái - Tháo từ điểm A trên đường dầu hồi nhiên liệu từ vòi phun - Nối thiết bị đo áp suất cao vào cảm biến đo áp suất trên ống rail và quan sát trên đồng hồ - Tháo đường nối van điều khiển áp suất và lắp cáp điều khiển vào van điều khiển áp suất tới đầu nối nhiên liệu hồi từ rail - Quay động cơ khoảng 5 giây + Không vượt quá 5 giây trong một lần (số lần quay không được vượt quá 10 lần) + Tốc độ quay không vượt quá 200 vòng / phút - Đọc áp suất từ đồng hồ đo áp suất cao và đo lượng nhiên liệu trong mỗi ống Hình 4.11: Đo lượng dầu hồi - So sánh với bảng áp suất sau: Trường Áp suất Lượng dầu hồi Hiện tượng xảy ra Khu vực kiểm hợp đo từ vòi phun tra Bar 1 1000- 0- 200 mm Bình thường 1800 2 < 1000 200- 400 mm Vòi phun hoạt Lượng nhiên liệu động sai (lượng vượt quá 200 dầu hồi vượt quá mm thay vòi quy định cho phép) phun mới 3 0- 200 0- 200 mm Hỏng bơm cao áp Kiểm tra hoặc (Áp suất nhiên liệu thay thế bơm cao thấp) áp * So sánh lượng dầu hồi ở các bình Hình 4.12: Sơ đồ kiểm tra vòi phun - Tháo các đường dầu hồi từ vòi phun ra - Lắp các đường ống kiểm tra vào đường dầu hồi của vòi phun và nối ống còn lại của ống kiểm tra vào bình chứa như hình vẽ 65
10. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái - Khởi động động cơ, cho chạy một phút không tải, tăng tốc độ động cơ lên 3000 vòng và giữ khoảng 30 giây sau đó tắt máy - Sau khi hoàn tất quá trình kiểm tra đo lượng nhiên liệu trong mỗi bình - Để kiểm tra chính xác thực hiện kiểm tra ít nhất hai lần lấy giá trị trung bình rồi so sánh với bảng số liệu sau: - Sự sai khác giữa các bình nhiên liệu phải nằm trong giá trị cho phép, nếu lượng nhiên liệu đo được ở bình nào không bình thường tiến hành thay vòi phun mới Hình 4.13: Bình đo chứa nhiên liệu - Ví dụ bảng so sánh nhiên liệu hồi ở các vòi phun Vòi phun Lượng nhiên liệu hồi ( cc ) Hiện tượng hư hỏng 1 30 2 61 Vòi phun bị hỏng 3 20 Lượng nhiên liệu hồi 4 30 e. Kiểm tra bằng máy chẩn đoán: Khi động cơ đang hoạt động, xảy ra các dấu hiệu sau đây cần phải kiểm tra hệ thống: DẤU HIỆU VÙNG HƯ HỎNG KHẮC PHỤC ĐÈN BÁO Đèn báo Có lẫn nước trong Xả nước trong nhiên liệu nhiên liệu và mực nước lọc nhiên liệu nhấp nháy trong lọc nhiên liệu cao quá giới hạn an toàn cho hệ thống Đèn báo Lọc nhiên liệu bị tắc Thay thế lọc nhiên liệu nhiên liệu luôn sáng Đèn Check Trục trặc trong hệ thống Dùng thiết bị luôn sáng điều khiển điện tử chẩn đoán kiểm tra * Mô tả hệ thống chẩn đoán: Hệ thống chẩn đoán trên xe sử dụng theo chuẩn M-OBD, việc truyền dữ liệu chẩn đoán từ ECM qua thiết bị chẩn đoán thông qua đường truyền CAN. Để hỗ trợ chẩn chẩn đoán này Toyota sử dụng thiết bị chẩn đoán chuyên dùng được gọi là 66
11. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái máy chẩn đoán thông minh (Intelligent Tester II). Với thiết bị chẩn đoán này, rất nhiều thông số hoạt động của hệ thống và nhiều chức năng hỗ trợ khác giúp cho kết quả chẩn đoán chính xác và nhanh chóng hơn. Khi có hư hỏng xảy ra trong hệ thống điều khiển, ECM sẽ bật sáng đèn MIL(Check Engine), và lưu mã lỗi vào bộ nhớ ECM cho đến khi hư hỏng được sửa chữa và mã lỗi được xóa. Hình 4.14: Vị trí nối máy IT-II * Các khái niệm trong chẩn đoán: Chế độ thường và chế độ kiểm tra ( Normal Mode and Check Mode): Trong chế độ thường (xe hoạt động trên đường), chức năng tự chẩn đoán của ECM sử dụng thuật toán phát hiện hai hành trình để đảm bảo phát hiện chính xác hư hỏng. Tuy nhiên, trong khi thực hiện chẩn đoán, kỹ thuật viên có thể chuyển sang chế độ kiểm tra để tăng độ nhạy phát hiện hư hỏng của ECM, đồng thời đây cũng là chức năng hữu hiệu dùng chẩn đoán phát hiện các hư hỏng chập chờn trong hệ thống điều khiển động cơ. Dữ liệu lưu tức thời (Freeze Frame Data): Ngay khi phát hiện hư hỏng, ECM bật sáng đèn Check Engine, đồng thời lưu mã lỗi và tất cả thông số hoạt động của cả hệ thống điều khiển động cơ vào bộ nhớ. Trong khi chẩn đoán, kỹ thuật viên có thể dùng máy chẩn đoán đọc mã lỗi và đọc được tất cả dữ liệu thông số hoạt động tại thời điểm xảy ra hư hỏng. Điều đó rất hữu ích cho người chẩn đoán, họ có thể dựa vào các thông số dữ liệu đó để tái tạo lại điều kiện làm việc của động cơ và kết hợp với chế độ thử sẽ dễ dàng tái tạo lại triệu chứng hư hỏng hơn làm cho quá trình chẩn đoán trở nên đơn giản và hiệu quả hơn. Giắc chẩn đoán DLC3: sử dụng giắc chẩn đoán DLC3 theo chuẩn ISO 14230 (M-OBD). Hình 4.15: Giắc DLC3 67
12. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Hình 4.16: Sơ đồ mạch đèn MIL * Đọc, xóa mã lỗi hư hỏng: Có hai phương pháp đọc và xóa mã lỗi hư hỏng: Dùng máy chẩn đoán: Nối máy chẩn đoán IT-II vào giắc DLC3 bật khóa điện ON Bật máy chẩn đoán và vào Menu Powertrain/ Engine/ DTC Không dùng máy chẩn đoán: Nối tắt chân TC-CG của giắc DLC3 bật khóa điện ON đọc số lần chớp của đèn MIL. Hình 4.17: Sơ đồ chân giắc DLC3 Nếu không có mã lỗi, đèn MIL sẽ nháy đều theo chu kỳ như hình dưới Hình4.18: Không có mã lỗi Nếu có mã lỗi, mã lỗi sẽ được xuất từ nhỏ đến lớn, cách đọc mã lỗi như hình chỉ bên dưới (VD cho mã lỗi 13 và 31) 68
13. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Hình4.19: Có mã lỗi Có 2 phương pháp xóa mã lỗi: Dùng máy chẩn đoán: vào Menu Powertrain/ Engine/ DTC/ Clear Không dùng máy chẩn đoán: tháo cầu chì EFI hoặc cực (-) accuy và chờ 1 phút hay lâu hơn. Hình 4.20: Vị trí cầu chi EFI 2. PHƯƠNG PHÁP SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG BƠM CAO ÁP PHÂN PHỐI VE. 2.1. Phương pháp bảo dưỡng. Tùy theo các cấp bảo dưỡng mà ta tiến hành các công việc khác nhau. + Công việc vặn chặt và làm sạch Cần thường xuyên kiểm tra và làm sạch lỗ thông hơi ở thùng nhiên liệu, độ kín của các đường, các vòi phun, bơm cao áp. Các mối nối có ren cần phải vặn chặt đúng mô men cần thiết, nếu vặn không chặt dễ bị hở lọt hơi vào đường ống hoặc rò rỉ nhiên liệu, nếu chặt quá dễ cháy ren. Các đường ống dẫn, thùng nhiên liệu, bầu lọc được định kỳ tháo rửa, thổi sạch và thay thế những phần tử lọc phi kim loại đồng thời làm sạch đường ống nạp, ống xả. Đối với động cơ điêzen do phương pháp hòa trộn hỗn hợp công tác rất đặc biệt nên kết cấu khá phức tạp khi làm sạch ta cần chú ý ở một số vị trí. - Đường ống thông gió các te tới bầu lọc không khí - Bộ phận tự hút bụi để làm sạch các phần tử của bộ lọc không khí bố trí trên đường trích của ống xả và đường dẫn từ bầu lọc tới. + Công việc bảo dưỡng thường xuyên các bộ phận trong hệ thống * Thùng dầu: - Rửa sạch bên ngoài thùng dầu bằng dầu hoả hoặc dầu điêzen 69
14. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái - Xả hết dầu bẩn trong thùng ra, làm sạch bên trong thùng dầu - Kiểm tra bên ngoài thùng dầu bị nứt, thủng rò rỉ dầu, móp méo thì hàn đắp sau đó gia công lại. - Rửa sạch thông nắp đậy thùng dầu, dùng dầu hoả để rửa, dùng khí nén thổi khô * Bầu lọc thô và bầu lọc tinh - Kiểm tra đệm làm kín không bị rách, hở, ren đầu nối ống dẫn không bị chờn ren làm rò rỉ dầu - Kiểm tra độ kín giữa đệm kín và thân bầu lọc, nếu hở phải thay đệm mới - Kiểm tra bên ngoài bầu lọc bị nứt, hở phải sửa chữa hoặc thay mới * Bơm thấp áp - Dùng dầu điêzen rửa sạch bên ngoài bơm thấp áp, dùng giẻ lau khô - Kiểm tra bên ngoài bơm thấp áp, kiểm tra đệm kín giữa thân bơm với cốc lọc, nếu bị hở phải thay đệm mới - Kiểm tra chờn, hỏng ren các đầu nối ống dẫn dầu * Bơm cao áp - Dùng dầu điêzen rửa sạch bên ngoài bơm cao áp PE - Kiểm tra đệm kín giữa nắp bơm và thân bơm - Kiểm tra chờn, hỏng ren các đầu nối ống dẫn dầu thấp áp và cao áp - Kiểm tra xiết chặt các vít hãm bên ngoài bơm cao áp * Các vòi phun - Rửa sạch bên ngoài các vòi phun và làm sạch muội than bám ở đầu đế kim phun. Chú ý không làm biến dạng đầu kim phun và lỗ phun. - Kiểm tra các đệm kín, nếu hỏng phải thay đệm mới Kiểm tra chờn hỏng ren của đầu nối ống cao áp và các ống dẫn cao áp 2.2. Phương pháp sửa chữa. * Các dấu hiệu nhận biết hỏng hóc của bơm cao áp và kim phun dầu điện tử để tiến hành kiểm tra sửa chữa: - Xe không khởi động hoặc khó khởi động - Ra khói đen - Mất ga hoặc lên ga chậm - Xe chạy yếu, không tăng tốc, không thể chạy có tải - Hao nhiên liệu hơn bình thường - Tiếng máy nổ róc, không đều hoặc bỏ máy - Khi chạy nóng máy sẽ bị chết máy hoặc mất ga * Các bước tiến hành kiểm tra: - Xe được kiểm tra bằng máy TEST SCAN chuyên dụng để tìm lỗi hỏng hóc qua thông tin lưu trữ trên hộp điều khiển. Xác định hỏng hóc do lỗi của các cảm biến hay do Bơm cao áp hoặc kim phun dầu. - Bơm cao áp, Kim phun dầu được tháo ra khỏi động cơ, kiểm tra độc lập trên máy chuyên dụng để xác định mức độ hỏng hóc của từng kim phun dầu cũng như của bơm cao áp. - Xác định mức độ hỏng hóc và phương hướng sửa chữa, phục hồi * Các bước tiến hành sửa chữa: 70
15. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái - Bơm cao áp, Kim phun dầu được làm vệ sinh sạch sẽ bằng máy chuyên dụng - Thay thế những bộ phận hỏng hóc bằng phụ tùng chính hãng - Điều chỉnh dung lượng phun của kim phun, bơm cao áp đúng theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất - Chạy kiểm tra trên máy chuyên dụng - Làm vệ sinh sạch sẽ toàn bộ hệ thống cung cấp nhiên liệu của xe - Sau khi lắp đặt bơm cao áp và kim phun dầu vào động cơ, tiến hành kiểm tra, nhập lại mã kim phun, xóa các lỗi cũ lưu trong hộp điều khiển. - Khởi động máy, chạy thử xe kiểm tra. 3: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA. 3.1. Quy trình: Tháo lắp, bảo dưỡng và sửa chữa. * Các chú ý khi tháo lắp, bảo dưỡng và sửa chữa - Làm sạch và rửa kỹ khu vực làm việc để loại bỏ bụi bẩn bên trong của hệ thống nhiên liệu khỏi bị nhiễm bẩn trong quá trình tháo. - Việc điều chỉnh mã vòi phun không thể thực hiện được khi động cơ đang làm việc. - Nghiêm cấm không được ăn hoặc hút thuốc trong khi đang làm việc với hệ thống phun nhiên liệu common rail. Việc dầu tiên cần làm trước khi tiến hành bất kỳ một công việc gì trên hệ thống phun nhiên liệu common rail là ngắt bình ắc quy - Tuyệt đối không được làm việc với hệ thống common rail khi động cơ đang hoạt động. Cần đọc các giá trị về áp suất và nhiệt độ của nhiên liệu khi động cơ đang làm việc. Cần đọc các giá trị về áp suất và nhiệt độ của ống phân phối nhiên liệu bằng sự hỗ trợ của thiết bị chẩn đoán trước khi làm việc với mạch nhiên liệu. Chỉ có thể bắt đầu thực hiện công việc việc mở mạch nhiên liệu khi nhiệt độ của dầu điêzen thấp hơn 500C và áp suất trên ống phân phối là 0 bar. - Nếu không thể thực hiện việc kết nối với ECU động cơ, chờ khoảng 5 phút sau khi động cơ đã dừng hẳn máy trước khi thực hiện bất kỳ công việc gì với mạch nhiên liệu. - Ngăn cấm hành vi sử dụng các nguồn điện từ bên ngoài để cấp điện áp điều khiển bất cứ bộ chấp hành nào của hệ thống. - Không được tháo rời van định lượng nhiên liệu IMV và cảm biến nhiệt độ nhiên liệu ra khỏi bơm cao áp. Nếu một trong các bộ phận trên bị hư hỏng thì cần phải thay thế cả bơm cao áp. - Để làm sạch muội cacbon bám trên đầu của kim phun, cần sử dụng thiết bị làm sạch chuyên dùng bằng sóng siêu âm vì các lỗ dẫn dầu được chế tạo một cách rất chính xác. - Không được sử dụng vỏ của ECU như là điểm tiếp mát khi sửa chữa. - Rỡ phụ tùng ra khỏi hộp đóng gói trước khi sử dụng. Không nên tháo các nắp bảo vệ và chụp làm kín vòi phun, đầu ống dẫn ra trước, chỉ tháo bỏ nắp bảo vệ khi bắt đầu thực hiện công việc. - Nắp bảo vệ và chụp làm kín phải được bỏ đi sau khi đã được sử dụng 71
16. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái - Hệ thống ống phân phối bao gồm các chi tiết chính xác và sử dụng nhiên liệu bị nén tới áp suất rất cao. Do đó cần phải đặc biệt thận trọng để đảm bảo không có vật lạ thâm nhập vào hệ thống. - Đặt các chi tiết vào trong các túi ni lông để ngăn các dị vật xâm nhập và bảo vệ bề mặt bịt kín khỏi bị hư hỏng trong quá trình bảo quản. - Lau thật kỹ các chi tiết trước khi lắp ráp, đảm bảo các bề mặt bịt kín của chúng khỏi các dị vật như bụi bẩn hoặc mạt kim loại - Không tháo rời cảm biến áp suất cao áp ra khỏi ống phân phối. Nếu cảm biến này bị lỗi, trên thực tế cần phải thay cả toàn bộ ống phân phối. Ống phân phối, bộ hạn chế áp suất và cảm biến áp suất nhiên liệu không được sử dụng lại. Cả bộ hạn chế áp suất và cảm biến áp suất nhiên liệu đều được lắp thông qua sự biến dạng dẻo. Do đó một khi chúng đã bị tháo ra thì chúng phải được thay thế cùng với ống phân phối. Chú ý không được tháo các ống cao áp khi động cơ đang hoạt động. - Chỉ kiểm tra áp suất cao áp bằng điện áp ra của cảm biến áp suất đường cao áp - Chỉ có thể kiểm tra kim phun bằng cách ngắt giắc điện kim phun khi máy đang nổ - Không được tháo rời vòi phun và kim phun, nếu không sẽ làm hỏng nó Khi lắp đặt các ống phun cần tuân thủ các biện pháp phòng ngừa sau: + Không sử dụng lại các ống tuy ô cao áp, khi tháo tuy ô cao áp ra cần phải thay bằng một cái mới. + Lắp lại các chi tiết đã tháo vào vị trí ban đầu, rửa sạch các ống phun và đảm bảo bề mặt làm kín của chúng khỏi các dị vật hoặc bị cào xước trước khi lắp các ống. + Do các ống phun không chịu được các thay đổi quá lớn về sự bố trí do đó phải tránh các thay đổi trong việc bố trí các chi tiết lắp lại (các ống không được sử dụng lại cho một động cơ khác và thứ tự xylanh của các vòi phun không được thay đổi). + Khi thay các ống với các chi tiết mới nếu một chi tiết gây ảnh hưởng tới sự bố trí bắt buộc phải thay ( ví dụ phải thay ống phun khi đã thay vòi phun hoặc ống phân phối, phải thay ống nạp nhiên liệu khi đã thay bơm cao áp hoặc thay ống phân phối). - Việc lắp các vòi phun phải được thực hiện một cách cẩn thận. Dùng dầu điêzen rửa sạch các bề mặt làm kín của vòi phun và các ống phun trước khi lắp chúng. Cần đặc biệt chú ý đến hướng lắp của các vòi phun và việc bố trí thẳng hàng của chúng với nắp quy máy. - Khi thay một vòi phun mới cần phải sử dụng thiết bị kiểm tra chẩn đoán chuyên dụng để xoá bỏ các mã cũ của vòi phun từ ECU của động cơ và nhập các mã mới của vòi phun lại. Nếu ta không nhập mã mới của vòi phun vào cho ECU, thì ECU chỉ cho phép động cơ chạy trong khoảng 1250 vòng/phút do đó động cơ không thể tăng tốc được và đèn “Check Engine” sẽ bật sáng. 72
17. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái - Đối với các vòi phun loại giắc cắm điện có 4 chân không cần nhập mã của vòi phun vì loại này có điện trở tự điều chỉnh, do đó ECU có thể nhận biết và tự điều chỉnh cho phù hợp với đông cơ. * Quy trình tháo lắp hệ thống nhiên liệu common rail Quy trình tháo tuy ô bơm cao áp, tuy ô vòi phun, vòi phun TT Nội dung Hình ảnh minh họa 1 - Làm sạch các đai ốc bắt tuy ô cao áp bằng dung môi hòa tan (loại làm sạch ô tô). Sử đụng chổi mềm sạch để chải. - Làm sạch các hạt bụi bẩn bám trên các đai ốc và đầu tuy ô bằng vòi hút trân không kiểu hút vào trong 2 Dùng kìm mỏ nhọn để tháo các đầu giắc cắm (dây điện điều khiển) vòi phun ra. 3 Sử dụng clê 17 nới lỏng từ từ các đai ốc bắt tuy ô trên các vòi phun ra 4 Sử dụng clê 17 nới lỏng và tháo các đai ốc trên ống phân phối ra. 5 Đưa đai ốc giữ cho bề mặt côn của tuy ô và vòi phun vẫn được tiếp xúc với nhau và hút sạch các hạt bẩn ở vị trí tiếp xúc giữa tuy ô và lỗ côn trên đầu vòi phun bằng đầu hút bụi 73
18. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái 6 Tháo tuy ô ra ngoài và hút sạch các hạt bẩn bên ngoài của lỗ côn trên vòi phun bằng vòi hút bụi 7 Thực hiện các công việc tương tự với đầu ống nối còn lại 8 Dùng chụp che bụi nắp ngay vào các đầu lắp ghép của vòi phun và ống phân phân phối Tháo vòi phun 9 Tháo các giắc cắm điện ra 10 - Tháo các đường ống hồi nhiên liệu ra - Nới lỏng và tháo mặt bích giữ vòi phun ra - Tháo vòi phun, bích giữ và bu lông ra khỏi mặt máy, sử dụng dụng cụ chuyên dùng để tháo vòi phun 11 - Làm sạch lỗ phun và hút sạch các hạt bụi bẩn bám vào bề mặt lỗ bằng vòi hút bụi - Sử dụng chổi lông mềm và dung môi làm sạch bích giữ vòi phun - Thay đệm làm kín nhiệt ở đầu vòi phun 74
19. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái * Quy trình lắp vòi phun, tuy ô cao áp TT Nội dung Hình ảnh minh họa 1 * Lắp vòi phun + Lắp vòi phun và bích giữ vòi phun + Xiết bu lông bích giữ vòi phun + Lắp các đường ống dầu hồi vào vòi phun, cắm các giắc điện lại 2 * Lắp tuy ô cao áp Tháo nắp che bụi ở đầu ống ra Bôi trơn các bước ren của đai ốc trên tuy ô bằng chất bôi trơn Tháo các đầu nắp bảo vệ trên đầu nắp của kim phun và ống phân phối ra 2.1 Lắp các đầu nối của tuy ô vào bề mặt côn trên vòi phun sau đó vặn bằng tay 2.2 Lắp các đầu nối của tuy ô vào bề mặt côn của ống phân phối sau đó vặn bằng tay 2.3 Xiết đai ốc trên vòi phun, sử dụng tay giữ mô mem với dụng cụ hỗ trợ cho vòi phun 75
20. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái 2.4 Chú ý: khi xiết các đai ốc phải chắc chắn rằng các đầu giắc điện thẳng hàng với các vòi phun Xiết các đai ốc phía ông phân phối 2.5 Chú ý: Để chắc chắn rằng đảm bảo độ kín khít tiến hành khởi động động cơ kiểm tra độ kín khít của các đường ống cao áp 3.2. Bảo dưỡng: * Tháo và kiểm tra chi tiết: pít tông, xi lanh, bộ điều tốc và bộ điều khiển ECU. Tiến hành tháo theo quy trình tháo, thực hiện các bước tháo theo yêu cầu kỹ thuật Kiểm tra: Dùng kính lúp hoặc mắt thường để quan sát vết nứt, gãy, cào xước bề mặt làm việc của pít tông, xi lanh Dùng đồng hồ đo áp suất lắp lên bơm để kiểm tra áp suất của bơm. Nếu áp suất giảm thấp là pít tông xi lanh bơm bị mòn. * Lắp và điều chỉnh: Áp suất các nhánh đồng đều, bộ điều tốc, bộ phun sớm. Các bước công việc lắp đặt - Quay trục khuỷu động cơ cho xi lanh thứ 1 ở điểm chết trên cuối nén đầu nổ - Kiểm tra dấu của trục cam và trục cơ trùng với dấu trên thân máy - Đẩy bơm vào sát vách của động cơ - Bắt chặt bulông đầu bơm - Bắt chặt bơm - Đặt dấu của bơm trùng với dấu trên thân động cơ - Lắp đai vào quay kiểm tra Các bước công việc điều chỉnh: Điều chỉnh các chế độ làm việc của bơm được thực hiện thông qua quá trình điều khiển của ECU trong quá trình làm việc. 3.3. Sửa chữa: * Tháo và kiểm tra chi tiết: Pít tông, xi lanh, bộ điều tốc và bộ điều khiển ECU. 76
21. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Tiến hành tháo theo quy trình tháo, thực hiện các bước tháo theo yêu cầu kỹ thuật Sau khi tháo tiến hành làm sạch và kiểm tra các chi tiết các cụm chi tiết bằng phương pháp quan sát và sử dụng các dụng cụ đo kiểm. * Sửa chữa: Sau khi tiến hành kiểm tra đánh giá các chi tiết cụm chi tiết như bơm cao áp, vòi phun, các cảm biến, bộ điều khiển nếu không đạt các yêu cầu kỹ thuật đề ra tiến hành thay thế mới đúng chủng loại và theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất. Thực hiện quá trình sửa chữa theo đúng quy trình đề ra. * Lắp và điều chỉnh: Quy trình lắp thực hiện ngược lại với quy trình tháo sau khi tiến hành làm sạch kiểm tra và sửa chữa thay thế các chi tiết bị hư hỏng Điều chỉnh áp suất bơm, lưu lượng bơm các nhánh bơm được thực hiện nhờ sự điều khiển bởi ECU CÂU HỎI ÔN TẬP Câu 1: Trình bày hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng của bơm cao áp phân phối VE điều khiển bằng điện tử? Câu 2: Hãy nêu phương pháp kiểm tra chẩn đoán hư hỏng và sửa chữa, điều chỉnh bơm cao áp phân phối VE điều khiển bằng điện tử? Câu 3: Lập quy trình tháo lắp các cụm chi tiết của hệ thống sử dụng bơm cao áp phân phối VE điều khiển bằng điện tử? Bài 5: BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG SẤY NÓNG NHIÊN LIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN ECU 1. NHIỆM VỤ, YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG SẤY NÓNG NHIÊN LIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN BẰNG ĐIỆN TỬ. 1.1. Nhiệm vụ. * Bộ điều khiển điện tử trung tâm ECU (Electronics Control unit) Về mặt điện tử vai trò của ECU là xác định lượng phun nhiên liệu, định thời điểm phun nhiên liệu và lượng khí nạp vào phù hợp với các điều kiện lái xe dựa trên các tín hiệu nhận được từ các cảm biến và các công tắc khác nhau. Ngoài ra ECU chuyển các tín hiệu đến bộ phận chấp hành. Hình 5.1: Khái quát về ECU * Hệ thống sấy nóng nhiên liệu: 77
22. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Vào thời tiết lạnh, khởi động động cơ Điêzen loại buồng đốt phân cách là rất khó nổ vì các lý do sau: - Động cơ Điêzen quá trình cháy nhiên liệu tự cháy - Nhiệt độ thời tiết lạnh. - Khởi động số vòng quay thấp. - Áp suất phun dầu thấp. Vì vậy cần phải sấy nóng cho động cơ, sấy nóng cho động cơ là sấy cho không khí nén trong buồng đốt nóng lên để hỗ trợ cho nhiên liệu bốc cháy dễ khi khởi động động cơ. 1.2. Yêu cầu. * Bộ điều khiển điện tử trung tâm ECU - Nhận tín hiệu chính xác - Điều khiển bộ chấp hành đúng thời điểm và chính xác - Làm việc ổn định, ít hư hỏng * Hệ thống sấy nóng nhiên liệu: - Sấy đủ nóng cho động cơ trong thời gian ngắn nhất - Đóng ngắt quá trình sấy nóng đúng thời điểm - Dễ lắp đặt bảo dưỡng và sửa chữa 2: SƠ ĐỒ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG SẤY NÓNG NHIÊN LIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN BẰNG ĐIỆN TỬ. 2.1. Hệ thống sấy nóng nhiên liệu 2.1.1. Sơ đồ cấu tạo. Hình5.2: Mạch điện điều khiển hệ thống sấy a. Bugi sấy Các phương tiện hiện nay trang bị bugi sấy có chức năng tự điều chỉnh nhiệt độ. Trong bugi sấy có một cuộn dây điều khiển, dây có điện trở tăng khi nhiệt độ tăng. Điện trở tăng làm giảm lượng dòng điện trong dây nhiệt mắc nối tiếp với dây điều khiển. Nhờ giảm giá trị dòng điện, nhiệt độ của bugi sấy không tăng nhiều. 78
23. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Nhiệt độ của bugi sấy tăng xấp xỉ 9000C Hình 5.3: Cấu tạo bugi sấy b. Đèn báo bugi sấy Đèn báo bugi sấy lắp bên trong đồng hồ táp lô. Khi đèn báo tắt, nó thông báo cho lái xe biết động cơ sẵn sàng khởi động. Gợi ý: Đèn báo sáng hoạt động độc lập với bugi sấy. Do đó, không thông báo bugi sấy có thật sự sấy nóng hay chưa. Thời gian sáng đèn xấp xỉ 0- 10giây. Thời gian sáng đèn có thể thay đổi theo nhiệt độ nước làm mát và theo loại động cơ. Hình 5.4: Đèn báo bugi sấy 2.1.2. Nguyên tắc hoạt động. 79
24. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Hình 5.5: Sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy Bộ định thời 1 và 2 trong bộ định thời sấy sơ bộ hoặc ECU điều khiển phát xạ ECU bật sau khi bật khoá điện ON, khi nhiệt độ nước làm mát động cơ thấp. Bộ định thời sấy 1 bật sáng đèn báo trong đồng hồ táp lô. Bộ định thời sấy 2 bật rơle bugi sấy để bugi sấy phát ra nhiệt. Bộ định thời 1 và 2 bật trong một thời gian phù hợp với nhiệt độ của nước làm mát, sau đó chúng tắt đi. Khi bộ định thời 1 tắt thì đèn báo sấy tắt. Khi bật khoá điện đến vị trí "START", bộ định thời sấy sơ bộ bật rơle bugi sấy để ngăn nhiệt độ bugi giảm trong khi khởi động và tăng tính dễ khởi động. Khi bộ định thời 3 hoạt động, bật rơle sấy trong một thời gian phụ thuộc vào nhiệt độ nước làm mát và ảnh hưởng đến sau sấy khi động cơ khởi động và khoá điện chuyển từ "ON"sang "START" 2.2. Hệ thống điều khiển điện tử 2.2.1. Sơ đồ hệ thống điều khiển a. Đối với hệ thống EFI – Điêzen thông thường 80
25. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Hình 5.6: Sơ đồ Hệ thống điều khiển EFI – Điêzen thông thường b. Đối với hệ thống EFI – Điêzen ống phân phối Hình 5.7: Sơ đồ Hệ thống điều khiển EFI – Điêzen ống phân phối 2.2.2. Các chức năng điều khiển bởi ECU Hệ thống điều khiển động cơ theo chương trình, bao gồm các cảm biến kiểm soát liên tục tình trạng hoạt động của động cơ. Một bộ ECU tiếp nhận tín hiệu từ cảm biến, xử lý tín hiệu và đưa ra tín hiệu điều khiển đến cơ cấu chấp hành. 81
26. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Hình 5.8: Chức năng điều khiển ECU * Tổng quan về ECU Cơ cấu chấp hành luôn bảo đảm thừa lệnh ECU và đáp ứng các tín hiệu phản hồi từ các cảm biến. Hoạt động của hệ thống điều khiển động cơ đem lại sự chính xác và thích ứng cần thiết, để giảm tối đa chất độc hại trong khí thải cũng như lượng tiêu hao nhiên liệu của động cơ. ECU cũng đảm bảo công suất tối ưu ở các chế độ hoạt động của động cơ, giúp chuẩn đoán động cơ một cách hệ thống khi có sự cố xảy ra. Điều khiển động cơ bao gồm hệ thống điều khiển nhiên liệu, góc đánh lửa, góc phối cam, ga tự động, Bộ điều khiển, máy tính, ECU hay hộp đen là những tên gọi khác nhau của mạch điều khiển điện tử. Nhìn chung, đó là bộ tổ hợp vi mạch và bộ phận phụ dùng để nhận biết tín hiệu, trữ thông tin, tính toán, quyết định chức năng hoạt động và gửi đi các tín hiệu thích hợp. Các linh kiện điện tử của ECU được sắp xếp trong một mạch in. Các linh kiện công suất của tầng cuối – nơi điều khiển các cơ cấu chấp hành được lắp với khung kim loại của ECU với mục đích giải nhiệt. Sự tổ hợp các chức năng trong mạch điều khiển (bộ tạo xung, bộ chia xung, bộ dao động đa hài điều khiển việc chia tần số) giúp ECU đạt độ tin cậy cao a. Cấu tạo của bộ điều khiển điện tử * Bộ nhớ: Bộ nhớ trong ECU chia làm 4 loại - ROM (Read Only Memory): Dùng trữ thông tin thường trực. Bộ nhớ này chỉ đọc thông tin từ đó ra chứ không thể ghi vào được. Thông tin của nó đã được cài đặt sẵn, ROM cung cấp thông tin cho bộ vi xử lý - RAM (Random Access Memory): Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên, dùng để lưu trữ thông tin mới được ghi trong bộ nhớ và xác định bởi vi xử lý. RAM có thể đọc và ghi các số liệu theo địa chỉ bất kỳ. RAM có hai loại: Loại RAM xóa được: Bộ nhớ sẽ mất khi mất dòng điện cung cấp. Loại RAM không xóa được: Vẫn giữ duy trì bộ nhớ cho dù khi tháo nguồn cung cấp. RAM lưu trữ những thông tin về hoạt động của các cảm biến dùng cho hệ thống tự chuẩn đoán - PROM (Programmable Read Only Memory): Cấu trúc cơ bản giống như ROM nhưng cho phép lập trình (nạp dữ liệu) ở nơi sử dụng chứ không phải nơi sản xuất như ROM. PROM cho phép sữa đổi chương trình điều khiển theo những đòi hỏi khác nhau - KAM (Keep Alive Memory): KAM dùng để lưu trữ những thông tin mới (những thông tin tạm thời) cung cấp đến bộ vi xử lý. KAM vẫn duy trì bộ nhớ cho 82
27. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái dù động cơ ngưng hoạt động hoặc tắt công tắc máy. Tuy nhiên, nếu tháo nguồn cung cấp từ ắc quy đến máy tính thì bộ nhớ KAM sẽ bị mất * Bộ vi xử lý (Microprocessor) Bộ vi xử lý có chức năng tính toán và ra quyết định. Nó là “bộ não” của ECU. Hình 5.9: Sơ đồ khối các hệ thống trong ECU với bộ vi xử lý * Đường truyền – BUS: Dùng để chuyển các lệnh và số liệu trong ECU. Ở những thế hệ đầu tiên, máy tính điều khiển động cơ dùng loại 4, 8, hoặc 16 bit phổ biến nhất là loại 4 và 8 bit. Máy tính 4 bit chứa rất nhiều lệnh vì nó thực hiện các lệnh logic tốt hơn. Tuy nhiên, máy tính 8 bit làm việc tốt hơn với các phép đại số, và chính xác hơn 16 lần so với loại 4 bit. Vì vậy, hiện nay để điều khiển các hệ thống khác nhau trên ôtô với tốc độ thực hiện nhanh và chính xác cao, người ta sử dụng máy tính 8 bit, 16 bit hoặc 32 bit b. Cấu trúc bộ điều khiển điện tử Cấu trúc của ECU được trình bày trên hình Hình 5.10: Sơ đồ khối cấu trúc của ECU Bộ phận chủ yếu của nó là bộ vi xử lý (Microprocessor) hay còn gọi là CPU (Control Processing Unit), CPU lựa chọn các lệnh và xử lý số liệu từ bộ nhớ ROM và RAM, chứa các chương trình và dữ liệu đã xử lý đến các cơ cấu thực hiện. Sơ đồ cấu trúc của CPU trên hình. Nó bao gồm cơ cấu đại số logic để tính toán dữ liệu, các bộ ghi nhận lưu trữ tạm thời dữ liệu và bộ điều khiển các chức năng khác nhau. Ở các CPU thế hệ mới, người ta thường chế tạo CPU, ROM, RAM trong một IC, gọi là bộ vi điều khiển (Microcontroller). 83
28. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Hình 5.11: Cấu trúc của CPU Bộ điều khiển ECU hoạt động trên cơ sở tín hiệu số nhị phân với điện áp cao biểu hiện cho số 1, điện áp thấp biểu hiện cho số 0. Mỗi một số hạng 0 hoặc 1 gọi là bit. Mỗi dãy 8 bit sẽ tương đương 1 byte hoặc 1 từ (Word). Byte này được dùng để biểu hiện cho một lệnh hoặc 1 mẫu thông tin Hình 5.12: Chuỗi tín hiệu nhị phân * Bộ chuyển đổi A/D (Analog to Digital Converter) Dùng để chuyển các tín hiệu tương tự từ đầu vào, với sự thay đổi điện áp trên các cảm biến nhiệt độ, cảm biến bướm ga, thành các tín hiệu số để bộ vi xử lý hiểu được. Hình 5.13: Mạch điện của bộ chuyển đổi A/D * Bộ đếm (Counter) Dùng để đếm xung, ví dụ như từ cảm biến vị trí pít tông rồi gửi lượng đếm về bộ vi xử lý 84
29. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Hình 5.14: Mạch điện của bộ đếm * Bộ nhớ trung gian (Buffer) Chuyển tín hiệu xoay chiều thành tín hiệu sóng vuông dạng số, nó không giữ lượng đếm như trong bộ đếm. Bộ phận chính là một transistor sẽ đóng mở theo cực tính của tín hiệu xoay chiều Hình 5.15: Mạch điện của bộ nhớ trung gian * Bộ khuếch đại (Amplifier) Một số cảm biến có tín hiệu rất nhỏ nên trong ECU có thêm bộ khuếch đại tín hiệu. Hình 5.16: Mạch điện của bộ khuếch đại * Bộ ổn áp (Voltage regulator) Trong ECU thường có hai bộ ổn áp 5V và 12V. Hình 5.17: Mạch điện bộ ổn áp * Mạch giao tiếp ngõ ra 85
30. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Tín hiệu điều khiển từ bộ vi xử lý sẽ đưa đến các transistor công suất điều khiển relay, solenoid, motor, Các transistor này có thể được bố trí bên trong hoặc bên ngoài ECU. Hình 5.18: Mạch điện giao tiếp ngõ ra c. Điều khiển lượng phun và thời gian phun * Điều khiển lượng phun Hình 5.19: ECU điều chỉnh áp suất và nhiệt độ khí nạp Điều chỉnh áp suất không khí nạp vào: Lượng phun được điều chỉnh phù hợp với áp suất không khí nạp vào (lưu lượng). Điều chỉnh nhiệt độ không khí nạp vào tỉ trọng của không khí nạp vào (lượng không khí) thay đổi phù hợp với nhiệt độ không khí nạp vào. (Nhiệt độ không khí nạp vào thấp → điều chỉnh tăng lượng phun) Điều chỉnh nhiệt độ nhiên liệu: Nhiệt độ nhiên liệu cao → điều chỉnh tăng lượng phun Điều chỉnh động cơ lạnh: Nhiệt độ nước làm mát thấp → điều chỉnh tăng lượng phun Điều chỉnh áp suất nhiên liệu: Trong điêzen kiểu ống phân phối những thay đổi áp suất nhiên liệu trong ống phân phối được phát hiện trên cơ sở các tín hiệu từ cảm biến áp suất nhiên liệu. Nếu áp suất nhiên liệu thấp hơn áp suất dự định thì thời gian mở vòi phun sẽ được kéo dài. Hình 5.20: ECU hiệu chỉnh nhiệt độ nhiên liệu 86
31. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái So sánh lượng phun cơ bản và lượng phun tối đa. Hình 5.20: ECU so sánh lượng phun cơ bản và lượng phun tối đa Sự khác biệt trong lượng phun thực tế của điêzen EFI thông thường được tạo ra do sự không ăn khớp cơ khí xảy ra đối với các bơm, sẽ được điều chỉnh. * Thời gian phun ECU thực hiện các chức năng sau để xác định thời điểm phun: Đối với EFI – Điêzen thông thường: - Xác định thời điểm phun mong muốn - Xác định thời điểm phun thực tế - So sánh thời điểm phun mong muốn và thời điểm phun thực tế Đối với EFI – Điêzen ống phân phối: - So sánh thời điểm phun mong muốn và thời điểm phun thực tế * Xác định thời điểm phun mong muốn ( EFI – Điêzen thông thường ) Thời điểm phun mong muốn được xác định bằng cách tính thời điểm phun cơ bản thông qua tốc độ động cơ và góc mở bàn đạp ga và bằng cách thêm giá trị điều chỉnh trên cơ sở nhiệt độ nước, áp suất không khí nạp và nhiệt độ không khí nạp vào. Hình 5.21: ECU xác định thời điểm phun mong muốn Thời điểm phun mong muốn được xác định bằng cách tính thời điểm phun cơ bản thông qua tốc độ động cơ và góc mở bàn đạp ga và bằng cách thêm giá trị điều 87
32. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái chỉnh trên cơ sở nhiệt độ nước, áp suất không khí nạp và nhiệt độ không khí nạp vào. * Xác định thời điểm phun thực tế ( EFI – Điêzen thông thường ) Việc phát hiện thời điểm phun thực tế được thực hiện thông qua tính toán trên cơ sở các tín hiêụ tốc độ động cơ và vị trí trục khuỷu. Đối với việc điều khiển lượng phun, những sự không khớp suất hiện trong điều khiển thời điểm phun giữa các bơm sẽ được điều chỉnh thông qua sử dụng một điện trở hiệu chỉnh hoặc một ROM hiệu chỉnh. Đĩa cam và rôto (tạo ra tín hiệu NE của cảm biến tốc độ động cơ) quay cùng với nhau. Do đó, ECU có thể phát hiện được thời điểm khi pittông chuyển động và sự phun thực tế xảy ra do vị trí của tín hiệu NE. Về sự không khớp pha xảy ra giữa thời điểm phun thực tế và tín hiệu NE do những sai sót riêng của các bơm người ta sử dụng một điện trở điều chỉnh để hiệu chỉnh và nhận biết nó như một vị trí chuẩn. So sánh tín hiệu NE và tín hiệu TDC của biến cảm góc quay của trục khuỷu và tính toán thời điểm phun liên quan đến góc của trục khuỷu động cơ cũng như thời điểm phun thực tế * So sánh thời điểm phun mong muốn và thời điểm phun thực tế ( EFI –Điêzen thông thường) Hình 5.22: ECU so sánh thời điểm phun ECU so sánh thời điểm phun mong muốn và thời điểm phun thực tế và chuyển các tín hiệu thời điểm phun sớm và thời điểm phun muộn tới van điều khiển thời điểm phun sao cho thời điểm phun thực tế và thời điểm phun mong muốn khớp với nhau. * So sánh thời điểm phun mong muốn và thời điểm phun thực tế ( EFI- Điêzen ống phân phối ) Hình 5.23: ECU so sánh thời điểm phun 88
33. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Như đối với EFI- điêzen thông thường, thời điểm phun phun cơ bản của EFI- điêzen kiểu ống phân phối được xác định thông qua tốc độ động cơ và góc mở bàn đạp ga và bằng cách thêm một giá trị điều chỉnh dựa trên cơ sở nhiệt độ nước và áp suất không khí nạp (lưu lượng). ECU sẽ gửi các tín hiệu phun tới EDU và làm sớm hoặc làm muộn thời điểm phun để điều chỉnh thời điểm bắt đầu phun. d. Xác định lượng phun. ECU thực hiện ba chức năng để xác định lượng phun: - Tính toán lượng phun cơ bản. - Tính toán lượng phun tối đa. - Điều chỉnh lượng phun. - So sánh lượng phun cơ bản và lượng phun tối đa. * Tính toán lượng phun cơ bản. Việc tính toán lượng phun cơ bản được thực hiện trên cơ sở các tín hiệu tốc độ động cơ và lực bàn đạp tác động lên bàn đạp ga Hình 5.24: ECU tính toán lượng phun cơ bản * Tính toán lượng phun tối đa Hình 5.25: ECU tính toán lượng phun tối đa Việc tính toán lượng phun tối đa được thực hiện trên cơ sở các tín hiệu từ cảm biến tốc độ động cơ (Cảm biến NE), cảm biến nhiệt độ nước, cảm biến nhiệt độ 89
34. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái khí nạp, cảm biến nhiệt độ nhiên liệu và áp suất tua-bin. Đối với EFI điêzen kiểu ống phân phối, các tín hiệu từ cảm biến áp suất nhiên liệu cũng được sử dụng. ECU so sánh lượng phun cơ bản đã tính toán và lượng phun tối đa và xác định lượng nhỏ hơn làm lượng phun e. Đặc tính phun và các kiểu phun Lượng phun khi khởi động được xác định bằng việc điều chỉnh lượng phun cơ bản phù hợp với các tín hiệu ON của máy khởi động (thời gian ON) và các tín hiệu của cảm biến nhiệt độ nước làm mát. Khi động cơ nguội, nhiệt độ nước làm mát sẽ thấp hơn và lượng phun sẽ lớn hơn. Để xác định rằng thời điểm bắt đầu phun đã được điều chỉnh phù hợp với tín hiệu của máy khởi động, nhiệt độ nước và tốc độ động cơ. Khi nhiệt độ nước thấp, nếu tốc độ động cơ cao thì điều chỉnh thời điểm phun sẽ sớm lên. Hình 5.26: Điều chỉnh lượng phun * Phun ngắt quãng Hình 5.27: ECU điều khiển phun ngắt quãng Một bơm pittông hướng kích thực hiện việc phun ngắt quãng (phun hai lần) khi khởi động, động cơ ở nhiệt độ quá thấp (dưới -100) để cải thiện khả năng khởi động và giảm sự sinh ra khói đen và khói trắng * Phun trước ( phun mồi ) 90
35. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Hình 5.28: ECU điều khiển phun trước EFI-điêzen kiểu ống phân phối có sử dụng phun trước. Trong hệ thống phun trước một lượng nhỏ nhiên liệu được phun đầu tiên trước khi việc phun chính được thực hiện. Khi việc phun chính bắt đầu thì lượng nhiên liệu được bắt lửa làm cho nhiên liệu của quá trình phun chính được đốt đều và êm. * Điều khiển tốc độ không tải Hình 5.30: ECU điều khiển tốc độ không tải Dựa trên các tín hiệu từ các cảm biến, ECU tính tốc độ mong muốn phù hợp với tình trạng lái xe. Sau đó, ECU so sánh gía trị mong muốn với tín hiệu (tốc độ động cơ) từ cảm biến tốc độ động cơ và điều khiển bộ chấp hành (SPV/ vòi phun) để điều khiển lượng phun nhằm điều chỉnh tốc độ không tải. ECU thực hiện điều khiển chạy không tải (để cải thiện hoạt động làm ấm động cơ) trong quá trình chạy không tải nhanh khi động cơ lạnh, hoặc trong quá trình hoạt động của điều hoà nhiệt độ/ bộ gia nhiệt. Ngoài ra, để ngăn ngừa sự giao động tốc độ không tải sinh ra do sự giảm tải động cơ khi công tắc A/C được tắt, và lượng phun được tự động điều chỉnh trước khi tốc độ động cơ dao động. 3: THÁO LẮP VÀ BẢO DƯỠNG BÊN NGOÀI HỆ THỐNG SẤY NÓNG NHIÊN LIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN BẰNG ĐIỆN TỬ. 3.1. Quy trình tháo lắp hệ thống sấy nóng nhiên liệu và điều khiển bằng điện tử 91
36. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Trước khi tháo tiến hành làm sạch các chi tiết bằng giẻ sạch súng hơi thổi khí nén. TT Nội dung công việc Dụng cụ Yêu cầu kỹ thuật Tháo các cực ắc quy Clê 12 – 14 Quan sát tháo đúng cực, 1 tháo cực âm trước cực dương sau Tháo các cực giắc và Tay, Clê 10– 12 Nhẹ nhàng 2 dây dẫn Tháo khóa điện Tuốc nơ vít Tháo đánh dấu vị trí các 3 cực Tháo bộ định thời gian Tuốc nơ vít Tránh va đập 4 sấy 5 Tháo rơ le bugi sấy Tuốc nơ vít Nhẹ nhàng Tháo công tắc nhiệt Khẩu Nhẹ nhàng 6 7 Tháo các bugi sấy Khẩu 8 Tháo các cảm biến Clê, Tuốc nơ vít nhẹ nhàng 9 Tháo ECU Tuốc nơ vít nhẹ nhàng tránh va dập 3.2. Tháo, làm sạch, kiểm tra và nhận dạng bên ngoài: bộ điều khiển, các bugi và dây dẫn. Sau khi tháo các cụm chi tiết của hệ thống sấy nóng nhiên liệu và điều khiển ECU tiến hành làm sạch bên ngoài kiểm tra nhận dạng bên ngoài các bộ phận chi tiết: bộ điều khiển, các bugi và dây dẫn. * Sau khi làm sạch tiến hành kiểm tra các chi tiết: - Kiểm tra thông mạch mạch điều khiển rơle bằng đèn thử để nhanh chóng xác định hư hỏng ở bộ phận nào. Ví dụ chạm một đầu đèn thử vào âm ắc quy đầu kia với cực ra của công tắc khởi động, nếu đèn sáng là công tắc tốt, tương tự kiểm tra thông mạch các bộ phận khác. Khi phát hiện hư hỏng cần thay mới. - Kiểm tra bằng cách dùng dụng cụ thử mạch Tiến hành kiểm tra phù hợp với sơ đồ kiểm tra đối với mỗi mã chuẩn đoán hư hỏng. Phương pháp kiểm tra tương tự như đối với hệ thống phun nhiên liệu điện tử (EFI) của động cơ xăng. Hình 5.31: Kiểm tra ECU - Kiểm tra ECU Đo điện áp và điện trở tại các cực của ECU/ EDU. - Kiểm tra rơle Đo điện áp và điện trở của các cực của rơle 92
37. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Hình 5.32: Kiểm tra rơ le - Kiểm tra cảm biến Đo điện áp và điện trở giữa các cực của cảm biến Hình 5.33: Kiểm tra cảm biến - Kiểm tra bằng cách sử dụng máy chẩn đoán Thông qua việc sử dụng một máy chẩn đoán, các tình trạng của ECU, EDU và cảm biến có thể được giám sát trên máy chẩn đoán này. Trong chế độ kiểm âm, máy chẩn đoán có thể kích hoạt các bộ chấp hành để mô phỏng các điều kiện vận hành của xe. Tuân thủ các hướng dẫn dưới đây để xoá DTC được lưu trong bộ nhớ của ECU. Thực hiện việc xoá trên máy chẩn đoán. Tháo cầu trì đặc biệt và cực dương(+) của ắc quy (quy trình này khác biệt theo từng kiểu động cơ) Hình 5.34: Kiểm tra bằng cách sử dụng máy chẩn đoán - Kiểm tra thông mạch bugi sấy: Tháo đầu dây điện vào bugi sấy, dùng ôm kế đo thông mạch bugi, một đầu que đo chạm vào đầu nối điện vào, đầu kia chạm vào nắp máy, nếu điện trở đo được bằng vô cùng thì bugi bị cháy, đứt cần thay thế. Nếu 93
38. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái điện trở lớn hơn tiêu chuẩn có thể do bugi bị lỏng, tiếp mát không tốt hoặc dây điện trở của bugi tiếp xúc với các cực không tốt trường hợp này phải thay mới bugi sấy - Kiểm tra các dây dẫn xem có bị nứt đứt đảm bảo yêu cầu kỹ thuật không. - Sau khi làm sạch kiểm tra tiến hành nhận dạng các chi tiết các cụm chi tiết: bugi sấy, ECU Hình 5.35: Nhận dạng bugi sấy và ecu 3.3. Lắp hệ thống sấy nóng nhiên liệu và điều khiển bằng điện tử lên động cơ. * Quy trình lắp: - Thực hiện ngược lại quy trình tháo và trước khi lắp cần chú ý: + Kiểm tra và vệ sinh sạch các chi tiết. + Lắp đúng các chân giắc điện và dây dẫn. CÂU HỎI ÔN TẬP Câu 1: Vẽ và trình bày sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc hệ thống sấy nóng nhiên liệu? Câu 2: Trình bày nguyên lý làm việc bộ điều khiển bằng điện tử? Câu 3: Lập quy trình tháo lắp và bảo dưỡng bên ngoài hệ thống sấy nóng nhiên liệu và điều khiển bằng điện tử. 94
39. Giáo trình: SCBD Bơm cao áp điều khiển điện tử Trường Cao đẳng nghề Yên Bái TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Trang bị điện và điện tử trên ô tô hiện đại – PGS. TS Đỗ Văn Dũng - Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. HCM, 2007. 2. Toyota Service Training- Hệ thống điều khiển động cơ điêzen- Công ty ô tô Toyota Việt Nam. 3. Tài liệu đào tạo của hãng Toyota về hệ thống EFI. 4. Trang bị điện và điện tử ô tô hiện đại - Đỗ Văn Dũng - Trường Đại học sư phạm kỹ thuật TPHCM; 1999. 5. Các thông tin truy cập từ Internet. 95