Nghiên cứu thiết kế bộ điều chỉnh góc đánh lửa động cơ ô tô

(1)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

PHẠM NGỌC ĐẠI

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU CHỈNH GÓC ĐÁNH LỬA ĐỘNG CƠ Ô TÔ

Chuyên ngành : KỸ THUẬT Ô TÔ MÁY KÉO Mã số : 60.52.04

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Đà Nẵng - Năm 2011

(2)

Công trình ñược hoàn thành tại ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Người hướng dẫn khoa học: TS. Dương Việt Dũng

Phản biện 1: TS. Phan Minh Đức

Phản biện 2: TS. Hồ Tấn Quyền

Luận văn ñược bảo vệ trước Hội ñồng chấm luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ Kỹ thuật họp tại Đại học Đà Nẵng vào ngày 27 tháng 11 năm 2011.

Có thể tìm hiểu Luận văn tại:

- Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng.

(3)

MỞ ĐẦU 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Hệ thống ñánh lửa là một trong những hệ thống quan trọng trong ñộng cơ ñốt trong. Trong hệ thống ñánh lửa ñiều khiển góc ñánh lửa sớm có nhiều cách ñiều khiển như: ñiều khiển sớm kiểu ly tâm, kiểu chân không, kiểu bán dẫn, ñiều khiển sớm kiểu lập trình ñiện tử(ECU). Trong hệ thống ñánh lửa thường, thời ñiểm ñánh lửa phụ thuộc vào bộ ñánh lửa sớm kiểu ly tâm và kiểu chân không trong bộ chia ñiện. Tuy nhiên, thời ñiểm ñánh lửa sớm tối ưu cũng bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố khác bên cạnh tốc ñộ và bộ chân không.

Trong quá trình thực hành thực tập việc thay ñổi góc ñánh lửa kiểu ly tâm và chân không thì ta phải xoay bộ chia ñiện gây khó khăn trong việc xác ñịnh thời ñiểm ñánh lửa .

Để nâng cao tính kinh tế nhiên liệu của ñộng cơ và giảm bớt tình trạng ô nhiễm môi trường do khí thải của ôtô gây ra, hầu hết các ôtô con hiện nay ñều ñược trang bị ñộng cơ phun xăng và ñánh lửa ñược ñiều khiển bằng ECU. Trên các ñộng cơ này, bộ ñiều khiển ñiện tử (ECU-Electronic Control Unit) ñiều khiển lượng nhiên liệu phun và thời ñiểm ñánh lửa tối ưu theo các chế ñộ vận hành của ñộng cơ. Thời ñiểm ñánh lửa ảnh hưởng rất lớn ñến các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật, ô nhiễm môi trường... Ngoài những lý do nêu trên còn thuận tiện cho việc giảng dạy, nghiên cứu thực hành thực tập trong hệ thống ñánh lửa. Với lý do nêu trên, sự hướng dẫn của Thầy TS.

Dương Việt Dũng người nghiên cứu ñề tài “ Nghiên cứu thiết kế bộ ñiều chỉnh góc ñánh lửa ñộng cơ ôtô ”.

2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu thiết kế bộ ñiều chỉnh góc ñánh lửa ñộng cơ ôtô

(4)

3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Đối tượng nghiên cứu ñề tài là bộ ñiều chỉnh góc ñánh cho ñộng cơ ôtô.

Người nghiên cứu tiến hành tìm hiểu những mạch ñiện trong ECU của ñộng cơ 3S-FE, 5S-FE, 5A-FE (TOYOTA CAMRY) ñời 1997 ñến 2003.

4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Kết hợp nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm, trong ñó chú trọng thực nghiệm ñể ñánh giá ảnh hưởng của quá trình thay ñổi góc ñánh lửa.

• Phương pháp nghiên cứu tài liệu.

• Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm.

• Phương pháp lập trình ngôn ngữ C⁺⁺. • Phương pháp thiết kế chế tạo mạch.

5. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Ngoài phần mở ñầu và kết luận, ñề tài của luận văn “ Nghiên cứu thiết kế bộ ñiều chỉnh góc ñánh lửa ñộng cơ ôtô ” ñược trình bày trong 5 chương với cấu trúc như sau:

Chương 1. TỔNG QUAN

Chương 2. NGHIÊN CỨU CƠ SỞ LÝ THUYẾT KHI THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU CHỈNH GÓC ĐÁNH LỬA

Chương 3. THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU CHỈNH GÓC ĐÁNH LỬA ĐỘNG CƠ

Chương 4. THỰC NGHIỆM BỘ ĐIỀU CHỈNH ĐÁNH LỬA CHO ĐỘNG CƠ 3S-FE TRÊN BĂNG THỬ CD-48”

Chương 5. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI

(5)

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

Trong tình hình thế giới, nhiên liệu ngày càng khan hiếm, hiệu suất công suất ñộng cơ ñòi hỏi ngày càng ñược nâng cao. Đặc biệt là tình hình ô nhiễm môi trường của thế giới ngày càng trầm trọng thì công nghiệp ôtô-máy kéo-máy công trình phải ngày càng phát triển. Nhất là kết cấu ñộng cơ ñốt trong phải ngày càng hoàn thiện, phức tạp, hiện ñại và tối ưu hơn.

1.1. BỘ ĐIỀU CHỈNH GÓC ĐÁNH LỬA SỚM LY TÂM

Bộ ñiều chỉnh góc ñánh lửa ly tâm có tên gọi ñầy ñủ của nó là bộ ñiều chỉnh góc ñánh lửa sớm theo số vòng quay kiểu ly tâm. Bộ ñiều chỉnh này làm việc tự ñộng tùy thuộc vào tốc ñộ của ñộng cơ.

1.2. BỘ ĐIỀU CHỈNH GÓC ĐÁNH LỬA SỚM CHÂN KHÔNG Bộ ñiều chỉnh góc ñánh lửa chân không còn có tên gọi ñầy ñủ là: bộ ñiều chỉnh góc ñánh lửa sớm theo phụ tải ñộng cơ, kiểu chân không. Cơ cấu này cũng làm việc tự ñộng tùy thuộc vào mức tải của ñộng cơ.

1.3. BỘ ĐIỀU CHỈNH GÓC ĐÁNH LỬA BÁN DẪN

Điều khiển góc ñóng là việc ñiều khiển bằng dòng ñiện tử khoảng thời gian khi dòng ñiện sơ cấp chạy qua cuộn ñánh lửa. Tùy thuộc vào tốc ñộ quay của trục bộ chia ñiện.

1.4. BỘ ĐIỀU CHỈNH GÓC ĐÁNH LỬA DÙNG ECU ĐIỀU KHIỂN

Trên các ô tô hiện ñại, kỹ thuật số ñã ñược áp dụng vào trong hệ thống ñánh lửa từ nhiều năm nay. Việc ñiều khiển góc ñánh lửa sớm và góc ngậm ñiện sẽ ñược ECU ñảm nhận. Các thông số như tốc ñộ ñộng cơ, tải, nhiệt ñộ ñược các cảm biến mã hóa tín hiệu ñưa vào

(6)

ECU xử lý và tính toán ñể ñưa ra góc ñánh lửa sớm tối ưu theo từng chế ñộ hoạt ñộng của ñộng cơ.

1.5. KẾT LUẬN

Việc thay ñổi góc ñánh lửa sớm ñối với HTĐL thường và bán dẫn rất khó khăn, không xác ñịnh góc ñánh lửa tối ưu.

HTĐL ñiều khiển bằng ECU giúp cho ñộng cơ gần ñạt ñược góc ñánh lửa lý tưởng. Hệ thống ñánh lửa bằng ECU ñược nghiên cứu ở chương 2

CHƯƠNG 2

NGHIÊN CỨU CƠ SỞ LÝ THUYẾT KHI THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU CHỈNH GÓC ĐÁNH LỬA

2.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GÓC ĐÁNH LỬA ECU CÓ BỘ CHIA ĐIỆN

2.1.1. Khái quát hệ thống ñiều khiển góc ñánh lửa sớm ECU có bộ chia ñiện

Hệ thống ñiều khiển ñộng cơ theo chương trình bao gồm các cảm biến kiểm soát liên tục tình trạng hoạt ñộng của ñộng cơ, một bộ ECU tiếp nhận tín hiệu từ cảm biến, xử lý tín hiệu và ñưa ra tín hiệu ñiều khiển ñến cơ cấu chấp hành. Cơ cấu chấp hành luôn bảo ñảm thừa lệnh ECU. Các linh kiện ñiện tử của ECU ñược sắp xếp trong một mạch in. Các linh kiện công suất của tầng cuối – nơi ñiều khiển các cơ cấu chấp hành ñược gắn với khung kim loại của ECU với mục ñích giải nhiệt. Sự tổ hợp các chức năng trong IC (bộ tạo xung, bộ chia xung) giúp ECU ñạt ñộ tin cậy cao.

(7)

Hình 2.1. Sơ ñồ cấu trúc hệ thống ñiều khiển bằng ECU 2.1.2. Các cảm biến tín hiệu ñầu vào

Bộ phận phát tín hiệu G và NE trên các ñời xe Toyota hầu hết là loại cảm biến ñiện từ loại nam châm ñứng yên. Các tín hiệu này ñược tạo ra bằng rôto hay các ñĩa tạo tín hiệu và cuộn nhận tín hiệu. ECU dựa vào các tín hiệu này ñể nhận biết vị trí của trục khuỷu và tốc ñộ ñộng cơ ñể tính toán, xác ñịnh thời ñiểm phun xăng và

Toác ñoä ñoäng cô Taûi ñoäng cô

(MAP)

Nhieät ñoä nöôùc laøm maùt

Nhieät ñoä khí naïp

Nhieät ñoä nhieân lieäu Vò trí böôùm ga Caûm bieán oxy

Ñieän aùp accu

Caùc caûm bieán khaùc

Kim phun nhieân lieäu

E C

U

Heä thoáng chaån Heä thoáng ñaùnh

löûa

Ñieàu khieån caàm chöøng

Tín hiệu ñầu vào Tín hiệu ñầu ra

(8)

ñánh lửa.

2.1.2.1. Tín hiệu G và NE lắp ở bộ chia ñiện

Cuộn cảm nhận tín hiệu G, gắn trên thân của bộ chia ñiện.

Rotor tín hiệu G có 4 răng sẽ cho 4 xung dạng sin cho mỗi vòng quay của trục cam.

Hình 2.2. Sơ ñồ bố trí cảm biến G và NE trên xe TOYOTA

Tín hiệu NE ñược tạo ra trong cuộn cảm cùng nguyên lý như tín hiệu G. Điều khác nhau duy nhất là rotor của tín hiệu NE có 24 răng. Cuộn dây cảm biến sẽ phát 24 xung trong mỗi vòng quay của delco.

Qua khảo sát thực tế trên ñộng cơ xe Toyota thường sử dụng các các loại cảm biến ñiện từ sau:

a.1. Mạch ñiện và dạng xung(loại 4-24)

• Tín hiệu G: 1 cuộn nhận tín hiệu, 4 răng.

• Tín hiệu NE: 1 cuộn nhận tín hiệu, 24 răng.

Hình 2.3. Sơ ñồ mạch ñiện, dạng tín hiệu G và NE loại 4-24.

(9)

Loại cảm biến 4-24 ñặt trong bộ chia ñiện trong một chu trình làm việc sẽ có 4 xung tín hiệu G và 24 xung tín hiệu NE gửi về ECU ñiều khiển ñộng cơ. Dựa trên tín hiệu này ECU tính toán phát tín hiệu ñiều khiển phun xăng và ñánh lửa phù hợp với chế ñộ ñộng cơ.

a.2. Mạch ñiện và dạng xung (loại 2-24) a.3. Mạch ñiện và dạng xung (loại 1-1-24) a.4. Mạch ñiện và dạng xung (loại 4) a.5. Mạch ñiện và dạng xung (loại 1- 4) 2.1.2.2. Tín hiệu G và NE lắp tách rời

2.1.2.3 Cảm biến nhiệt ñộ khí nạp

Cảm biến nhiệt ñộ không khí nạp dùng ñể xác ñịnh nhiệt ñộ của không khí nạp vào ñộng cơ.

2.1.2.4. Cảm biến áp suất ñường ống nạp

Cảm biến áp suất ống nạp ñược sử dụng trong loại D-EFI ñể cảm nhận áp suất ñường ống nạp.

Cảm biến áp suất ñường ống nạp cảm nhận áp suất ñường ống nạp bằng một IC lắp trong cảm biến phát ra tín hiệu PIM. ECU ñộng cơ quyết ñịnh khoảng thời gian phun cơ bản và góc ñánh lửa sớm cơ bản dựa vào tín hiệu PIM này.

2.1.3. Cấu tạo ECU

 • Bộ nhớ: Bộ nhớ trong ECU chia ra làm 4 loại : 2.1.4. Cấu trúc của ECU

2.1.5. Mạch giao tiếp ngõ vào 2.1.6. Mạch giao tiếp ngõ ra

2.1.7. Đặc ñiểm ñiều chỉnh góc ñánh lửa lập trình có sử dụng bộ chia ñiện

(10)

2.2. HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA LẬP TRÌNH KHÔNG CÓ BỘ CHIA ĐIỆN

Đa số HTĐL trực tiếp thuộc loại ñiều khiển góc ñánh lửa sớm bằng ñiện tử nên việc mở transistor công suất trong Ingitor ñược thực hiện bởi ECU. Hệ thống ñánh lửa trực tiếp ñược chia làm ba loại chính sau:

2.2.1. Loại 1: Sử dụng mỗi bôbin cho một bu-gi 2.2.2. Loại 2: Sử dụng mỗi bô-bin cho từng cặp bu-gi 2.2.3. Loai 3: Sử dụng một bôbin cho 4 xy lanh 2.3. KẾT LUẬN

Cơ sơ lý thuyết là nền tảng, cơ sở khoa học cho việc thiết kế bộ ñiều chỉnh góc ñánh lửa. Qua tìm hiểu cấu tạo, chức năng ñiều khiển ñộng cơ của ECU dựa vào tín hiệu từ các cảm biến, cho thấy ECU có khả năng quyết ñịnh trực tiếp ñến hoạt ñộng của ñộng cơ.

Nhưng tín hiệu cảm biến gửi ñến ECU rất nhiều, trong ñó cảm biến vị trí trục khuỷu G và cảm biến tốc ñộ ñộng cơ NE, ñặc trưng cho sự hoạt ñộng của ñộng cơ và 2 tín hiệu này có mối quan hệ mật thiết với nhau. Tiến ñến tính toán việc nạp chương trình cho vi ñiều khiển, thiết kế chế tạo mạch mạch in ñược trình bày ở chương 3

(11)

CHƯƠNG 3

THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU CHỈNH GÓC ĐÁNH LỬA ĐỘNG CƠ

3.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BỘ ĐIỀU CHỈNH GÓC ĐÁNH LỬA

3.1.1. Tồng quan về vi ñiều khiển AVR ATMEGA16 Sơ ñồ chân Atmega16:

Hình: 3.2. Sơñồ chân Atmega16

Vi ñiều khiển Atmega16 cung cấp những chức năng sau:

16 k byte bộ nhớ chương trình Flash có thể.

512 byte EEPROM 1K byte RAM tĩnh.

32 ñường kêt nối I/O mục ñích chung.

32 thanh ghi làm việc mục ñích chung ñược kết nối trực tiếp với ñơn vị xử lý số học và logic.

(12)

Một giao diện JATG cho quét ngoại vi lập trình và hỗ trợ gỡ rối trên chíp

3Timer/Counter linh hoạt với các chế ñộ so sánh.

Các ngắt ngoài và ngắt trong.

Chuẩn truyền số liệu nối tiếp USART có thể lập trình

Một ADC 10 bít, 8 kênh với các kênh ñầu vào ADC có thể lựa chọn bằng cách lập trình.

3.1.2. Ngôn ngữ lập trình C cho vi ñiều khiển AVR

Ngôn ngữ lập trình C là ngôn ngữ khá mạnh và ñược mhiều người sử dụng. Lập trình bằng ngôn ngữ cấp cao như C giúp xây dựng các ứng dụng nhanh chóng và dễ dàng hơn. Sau ñây sẽ giới thiệu một cách cơ bản nhất về cách viết chương trình cho AVR sử dụng ngôn ngữ C.

Một chương trình C cho AVR thường gồm những thành phần cơ bản như sau: Chú thích( comment ), khối ( blocks ), các toán tử, cấu trúc ñiều khiển ( flow control ), hàm ( function )...

3.1.3. Nạp chương trình cho vi ñiều khiển 3.2. THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN 3.2.1. Mạch cung cấp nguồn

Mạch cấp nguồn sử dụng ổn áp LM 7805. Mức ñiện áp vào là từ Ắc-quy 12v, ñiện áp ra là 5v cấp cho vi ñiều khiển và Vcc của cảm biến Map-sensor. Nguồn 12V lấy từ cọc dương bình Ắc-quy cho qua ñi-ốt D1 ñể ñảm bảo an toàn khi cắm nhầm cọc bình. Ở ñầu vào ta ñặt hai tụ ñể dập xung nhằm bảo ñảm an toàn ổn áp LM 7805.

Tương tự ñầu ra ta ñặt hai tụ C2 và C4 ñể chống nhiễu nguồn. Ở ñầu ra của mạch có led 1 báo nguồn.

(13)

3.2.2. Mạch xử lý xung kích

Các thông số của mạch: R3 = 1k ; R4 = 5,6k ; R5 = 1k ; Đi-ốt Zener D1 =4,7V ; Tụ C5 =10µF.

Tụ C5 lọc nhiễu cho mạch. Diode D1 có tác dụng dao ñộng sau khi vấu kích ñi qua.

3.2.3. Mạch ñiều khiển ñánh lửa

Xung hình sin từ tín hiệu cảm G và NE ở bộ chia ñiện ñưa về bộ vi ñiều khiển, sau ñó vi ñiều khiển cho tín hiệu xung vuông, tín hiệu này ñược ñưa ñến Igniter ñiều khiển ñánh lửa.

3.2.4. Mạch cảm biến Map sensor

Cảm biến Map sensor ở ñây sử dụng loại có 3 chân bao gồm Vcc, E, PIM. C

3.2.5. Mạch cảm biến nhiệt ñộ nước làm mát

3.3. LẬP TRÌNH CHO BỘ ĐIỀU KHIỂN GÓC ĐÁNH LỬA 3.3.1. Sơ ñồ thuật toán ñiều khiển ñánh lửa

Từ sơ ñồ khối ñiều khiển ñó ta có lưu ñồ thuật toán ñiều khiển ngắt như sau:

(14)

3.2.3. Tính toán dữ liệu cho vi ñiều khiển

2.3.5. Thiết lập bộ ñếm cân lửa góc ñánh lửa sớm

Chọn Timer0 làm bộ ñịnh thời cân góc ñánh lửa sớm với chế ñộ CK/256. Tương tự ta có chu kỳ một xung của bộ Timer0 là Tx = 64 µs. Với tốc ñộ ñộng cơ n( v/p). Thời gian ñể trục khuỷu quay ñược một góc α là:

TIMER2 Sai

BẮT ĐẦU

CÓ XUNG KÍCH

TẮT TIMER 1 LƯU GIỮ LIỆU BẬT LẠI TIMER1 BẬT TIMER 0 DO GÓC ĐÁNH LỬA

TẮT TIMER 2 DỨT ĐÁNH LỬA

Sai

Sai TIMER0 Đúng TRÀN

TẮT TIMER 0 BẬT TIMER 2 MỞ ĐÁNH LỬA

Đúng

Hình 2.18: Lưu ñồ thuật toán ñiều khiển ngắt

(15)

Xung kích sau khi nén thành xung vuông ta có các thông số sau:

Hình 3.13. Xung kích khi nén thành xung vuông Từ sơ ñồ xung kích và công thức tính tα ta có:

350

delay dl

θ

= −

θ

^{( 3.3 )}

( )

⁶

0

35 60

. .10 360

dl delay

T n

θ

⇒ = − ^{( 3.4 )}

Trong ñó:

Txung k : Chu kỳ xung kích hay Tn ( s ).

Tdelay : Thời gian delay (trễ ) ( µs).

θdelay : Góc delay.

θdl : Góc ñánh lửa sớm.

n : Tốc ñộ ñộng cơ ( vòng/phút)

3.4. LẬP BẢNG DỮ LIỆU CHO VI ĐIỀU KHIỂN

( )

1

nx = f n

( 3.7 )

Như vậy mối quan hệ giữa nx1 với n là ñường bật nhất.

Từ công thức ( 2.42 ) cho ta thấy nx0 là hàm tuyến tính theo hai biến n và θdl :

(16)

(

^,

)

xo dl

n = f n

θ

^{( 3.8 )}

Mà

^θ

^dl ⁼^{g n}

( )

Nên ⁿ^x⁰ ⁼ ^{f n g n}

(

^,

( ) )

3.5. KẾT LUẬN

Tính toán, lắp ráp linh kiện ñiện tử, nạp chương trình cho vi ñiều khiển. Hoàn chỉnh bộ ñiều chỉnh góc ñánh lửa sớm. Tiến ñến việc thực nghiệm kiểm chứng Bộ ñiều khiển góc ñánh lửa cho ñộng cơ 3S-FE trên băng thử CD-48” ñược trình bày ở chương 4

CHƯƠNG 4

THỰC NGHIỆM BỘ ĐIỀU CHỈNH GÓC ĐÁNH LỬA CHO ĐỘNG CƠ 3S-FE TRÊN BĂNG THỬ CD-48”

4.1. SƠ ĐỒ BỐ TRÍ CÁC TRANG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM 1 - Ôtô thử nghiệm; 2 - Bộ ñiều chỉnh góc ñánh lửa ; 3 - Băng thử CD-48” (chassis dynometer system); 4 - Cảm biến an toàn cho ôtô trên băng thử; 5 - Bộ chắn an toàn ; 6 - Hệ thống máy tính ñiều khiển và ghi dữ liệu.

4.1.1. Quy trình thí nghiệm

4.1.3. Lắp Bộ ñiều chỉnh góc ñánh lửa trên ñộng cơ 3S- FE(TOYOTA)

4.2. KIỂM NGHIỆM BẰNG ĐÈN HIỆN THỊ GÓC ĐÁNH LỬA VÀ BỘ ĐIỀU CHỈNH GÓC ĐÁNH LỬA.

4.3. KIỂM NGHIỆM BỘ ĐIỀU CHỈNH GÓC ĐÁNH LỬA TRÊN ĐỘNG CƠ 3S-FE ỨNG VỚI CÁC PHẦN TRĂM VI TRÍ CHÂN GA

(17)

4.3.1. Giá trị lực kéo ở vị trí 25% chân ga ứng với góc ñánh lửa thay ñổi (từ 10 ñộ ñến 14 ñộ)

+ Trường hợp không lắp bộ ñiều chỉnh ñánh lửa ở 12 ñộ

Kết quả lực kéo của ñộng cơ 3S-FE ứng với 25% vị trí chân ga khi xe không lắp bộ ñiều chỉnh góc ñánh lửa ñược vẽ trên ñồ thị sau:

Hình 4.9 25% vị trí chân ga không lắp

+ Trường hợp lắp bộ ñiều chỉnh ñánh lửa sớm 10 ñộ

Kết quả lực kéo của ñộng cơ 3S-FE ứng với 25% vị trí chân ga khi xe lắp bộ ñiều chỉnh góc ñánh lửa ở 10 ñộ ñược vẽ trên ñồ thị sau:

KẾT QUẢ ĐO LỰC KÉO ỨNG VỚI 25% VỊ TRÍ CHÂN GA ( KHÔNG LẮP BỘ ĐIỀU CHỈNH ĐÁNH LỬA Ở 12 ĐỘ)

900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600

30 35 40 45 50

TỐC ĐỘ ÔTÔ: [Km/h]

LỰC KÉOĐO TỪ CẢM BIẾN Fcb: [N]

Vị trí chân ga 25% không lắp bộ ñiều chỉnh ñánh lửa ở 12 ñộ

(18)

Hình 4.10 25% vị trí chân ga lắp bộ ñiều chỉnh ñánh lửa 10 ñộ + Trường hợp lắp bộ ñiều chỉnh ñánh lửa sớm 14 ñộ

Hình 4.11 : 25% vị trí chân ga lắp bộ ñiều chỉnh ñánh lửa 14 ñộ 4.3.2. Giá trị lực kéo ở vị trí 50% chân ga ứng với góc ñánh lửa thay ñổi (từ 10 ñộ ñến 14 ñộ)

KẾT QUẢ ĐO LỰC KÉO ỨNG VỚI 25% VỊ TRÍ CHÂN GA ( LẮP BỘ ĐIỀU CHỈNH ĐÁNH LỬA Ở 10 ĐỘ )

1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400

30 35 40 45 50

Vị trí chân ga 25% lắp bộ ñiều chỉnh ñánh lửa ở 10 ñộ

KẾT QUẢ ĐO LỰC KÉO ỨNG VỚI 25% VỊ TRÍ CHÂN GA (LẮP BỘ ĐIỀU CHỈNH ĐÁNH LỬA Ở 14 ĐỘ)

900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600

30 35 40 45 50

Vị trí chân ga 25% - lắp bộ ñiều chỉnh ñánh lửa 14 ñộ

(19)

Hình 4.12. 50% vị trí chân ga không lắp + Trường hợp lắp bộ ñiều chỉnh ñánh lửa sớm 10 ñộ

Hình 4.13. 50% vị trí chân ga lắp bộ ñiều chỉnh góc ñánh lửa ở 10 ñộ

KẾT QuẢ ĐO LỰC KÉO ỨNG VỚI 50% VỊ TRÍ CHÂN GA ( KHÔNG LẮP ĐẶT BỘ ĐÁNH LỬA NGOÀI Ở 12 ĐỘ )

1800 1820 1840 1860 1880 1900 1920

40 45 50 55 60

TỐC ĐỘ ÔTÔ: v [km /h]

LỰC KÉO TỪ CẢM BIẾN: Fk [N]

Vị trí ch ân ga 50% k hông lắp bộ ñiều chỉn h ñán h lửa ở 12 ñộ

1550 1600 1650 1700 1750 1800 1850

45 50 55 60

TỐC ĐỘ ÔTÔ: v [km/h]

LỰC KÉOĐO TỪ CẢM BIẾN: Fk [N]

Vị trí chân ga 50% lắp bộ ñiều chỉnh ñánh lửa ở 10

(20)

Hình 4.14. 50% vị trí chân ga lắp bộ ñiều chỉnh góc ñánh lửa ở 14 ñộ 4.3.3 Giá trị lực kéo ở vị trí 75% chân ga ứng với góc ñánh lửa thay ñổi (từ 10 ñộ ñến 14 ñộ)

Kết quả lực kéo của ñộng cơ 3S-FE ứng với 75% vị trí chân ga khi xe không lắp bộ ñiều chỉnh góc ñánh lửa ñược vẽ trên ñồ thị sau:

Hình 4.15. 75% vị trí chân ga không lắp bộ ñiều chỉnh góc ñánh lửa

KẾT QUẢ ĐO LỰC KÉO ỨNG VỚI 50% VỊ TRÍ CHÂN GA ( LẮP ĐẶT BỘ ĐIỀU CHỈNH ĐÁNH LỬA Ở 14 ĐỘ )

1800 1820 1840 1860 1880 1900 1920 1940 1960

45 50 55 60

TỐC ĐỘ ÔTÔ: v [km/h]

LỰC KÉOĐO TỪ CẢM BIẾN: Fk [N]

KẾT QUẢ ĐO LỰC KÉO ỨNG VỚI 75% VỊ TRÍ CHÂN GA ( KHÔNG LẮP BỘ ĐIỀU CHỈNH ĐÁNH LỬA 12 ĐỘ )

1800 1850 1900 1950 2000 2050 2100 2150 2200

50 55 60 65 70

TỐC ĐỘ ÔTÔ: [km/h]

LỰC KÉO ĐO TỪ CẢM BIẾN Fcb: [N]

Vị trí chân ga 75% không lắp bộ ñiều chỉnh ñánh lửa ở 12 ñộ

(21)

Hình 4.16 75% vị trí chân ga lắp bộ ñiều chỉnh góc ñánh lửa ở 10 ñộ + Trường hợp lắp bộ ñiều chỉnh ñánh lửa sớm14 ñộ

Hình 4.17 75% vị trí chân ga lắp bộ ñiều chỉnh góc ñánh lửa ở 14 ñộ

1800 1850 1900 1950 2000 2050

50 55 60 65 70

1800 1850 1900 1950 2000 2050 2100 2150 2200 2250

50 54 58 62 66 70

LỰC KÉO TẠI CẢM BIẾN Fcb: [N]

(22)

4.4. KẾT LUẬN

Thực nghiệm Bộ ñiều chỉnh góc ñánh lửa cho ñộng cơ 3S- FE, kiểm chứng góc ñánh lửa bằng ñèn kiểm tra góc ñánh lửa DG83 (CZ SINCRO)

Giá trị lực kéo ở từng vị trí chân ga ứng với các góc ñánh lửa thay ñổi có ảnh hưởng ñến chỉ tiêu kỹ thuật của ñộng cơ.

Dữ liệu các thông số ño ñược trong thực nghiệm sẽ ñược tính toán và xử lý và ñánh giá khả năng làm việc của Bộ ñiều chỉnh góc ñánh lửa ta sẽ xét ở chương sau.

(23)

CHƯƠNG 5

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

5.1. PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA BỘ ĐIỀU CHỈNH GÓC ĐÁNH LỬA THÔNG QUA KẾT QUẢ THỰC NGHỆM TRÊN BĂNG THỬ CD-48”

5.1.1. Phân tích về lực kéo của ñộng cơ 3S-FE khi ở 25% vị trí chân ga ứng với góc ñánh lửa thay ñổi (10 ñộ ñến 14 ñộ)

Hình 5.1 Tổng hợp kết quả thực nghiệm ño lực kéo của ñộng cơ 3S-FE( TOYOTA CAMRY ) khi không lắp bộñiều chỉnh góc ñánh lửa và lắp bộñánh lửa có ñiều chỉnh ơ 10 ñộ và 14 ñộở 25% vị trí

chân ga

Với kết quả thực nghiệm cho thấy việc sử dụng Bộ Điều Chỉnh Góc Đánh Lửa so với không lắp thì lực kéo cũng như công suất tại bánh xe chủ ñộng có giảm ñi khi ñộng cơ tăng tốc.

KẾT Q UẢ ĐO LỰC KÉO CỦA XE TO YO TA C AMRY- 25% VỊ TRÍ C HÂN GA

900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600

30 35 40 45 50

TỐC ĐỘ Ô TÔ : [Km /h ]

lắp bộ ñiều chỉn h ñán h lửa ở 14 ñộ Lắp bộ ñiều chỉn h ñán h lửa ở 10 Kh ôn g lắp bộ ñiều chỉn h ñán h lửa ở 12 ñộ

(24)

5.1.2. Phân tích về lực kéo của ñộng cơ 3S-FE khi ở 50% vị trí chân ga ứng với góc ñánh lửa thay ñổi (10 ñộ ñến 14 ñộ).

Phân tích về lực kéo của ôtô khi ở 50% vị trí chân ga

Hình 5.2 Tổng hợp kết quả thực nghiệm ño lực kéo của ñộng cơ 3S-FE( TOYOTA CAMRY ) khi không lắp bộ ñiều chỉnh góc ñánh

lửa và lắp bộ ñánh lửa có ñiều chỉnh ơ 10 ñộ và 14 ñộ ở 50%

vị trí chân ga

Bằng thực nghiệm cho thấy việc sử dụng Bộ Điều Chỉnh Góc Đánh Lửa lắp trên xe và không lắp Bộ Điều Chỉnh Góc Đánh Lửa với mức tải 50% nếu ñiều chỉnh góc ñánh lửa ở 14 ñộ thì lực kéo cũng như công suất tại bánh xe chủ ñộng tăng lên rõ rệt và ngược lại ñiều chỉnh khoảng 10 ñộ thì công suất giảm ñi. Tóm lại bằng thực nghiệm việc ñiều chỉnh góc ñánh lửa sẽ làm thay ñổi công suất ñộng cơ

KẾT QUẢ ĐO LỰC KÉO CỦA XE TOYOTA CAMRY- 50% CHÂN GA

1550 1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000

45 50 55 60

Tốc ñộ Ô tô: v [km /h]

Lực kéo tại bánh xe chủñộng: Fk [N]

lắp bộ ñiều chỉnh góc ñánh lửa ở 10 ñộ Lắp bộ ñiều chỉnh góc ñánh lửa ở 14 ñộ Không lắp bộ ñiều chỉnh góc ñánh lửa ở 12 ñộ

(25)

5.1.3. Phân tích về lực kéo của ñộng cơ 3S-FE khi ở 75% vị trí chân ga ứng với góc ñánh lửa thay ñổi (10 ñộ ñến 14 ñộ)

Hình 5.3 Tổng hợp kết quả thực nghiệm ño lực kéo của ñộng cơ 3S-FE( TOYOTA CAMRY ) khi không lắp bộ ñiều chỉnh góc ñánh lửa và lắp bộ ñánh lửa có ñiều chỉnh ơ 10 ñộ và 14 ñộ ở 75% vị trí

chân ga 5.2. KẾT LUẬN

Thực nghiệm cho thấy số liệu ño ñạt ñảm bảo yêu cầu ñề ra, ñạt ñược những kết quả như mong ñợi.

Đánh giá khả năng làm việc của Bộ ñiều chỉnh góc ñánh lửa thông qua kết quả thực nghiệm. Khẳng ñịnh việc thay ñổi góc ñánh lửa làm ảnh hưởng ñến lực kéo của ñộng cơ.

KẾT QUẢ ĐO LỰC KÉO CỦA XE TOYOTA CAMRY-75% VỊ TRÍ CHÂN GA

1800 1850 1900 1950 2000 2050 2100 2150 2200 2250

50 54 58 62 66 70

TỐC ĐỘ ÔTÔ [km/h]

LỰC KÉO TỪ CẢM BIẾN Fcb: [N]

75% vị trí chân ga không lắp bộ ñiều chỉnh ñánh lửa ở 12 ñộ 75% vi trí chân ga lắp bộ ñiều chỉnh ở 14 ñộ

75% Vị trí chân ga lắp bộ ñiều chỉnh ñánh lửa ở 10 ñộ

(26)

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI

1. KẾT LUẬN

Sau một thời gian nghiên cứu và thực hiện ñề tài ñạt ñược một số kết luận như sau:

Kết luận 1: Bằng lập trình vi ñiều khiển, tác giả ñã thiết kế thành công Bộ Điều Chỉnh Góc Đánh Lửa ñể thay ñổi thời ñiểm ñánh lửa trên ôtô.

Kết luận 2: Khi sử dụng Bộ Điều Chỉnh Góc Đánh Lửa cho phép thay ñổi thời ñiểm ñánh lửa của ñộng cơ mà không cần tác ñộng vào bộ chia ñiện.

Kết luận 3 : Khi thiết kế Bộ Điều Chỉnh Góc Đánh Lửa có sự sai số về góc ñánh lửa 1/100 so với thực tế.

Ngoài ra khi thực hiện ñề tài cũng ñã tích lũy thêm kinh nghiệm thực tế qua quá trình thực hiện ñề tài.

2. HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI

- Nghiên cứu thiết kế chế tạo Bộ ñiều chỉnh góc ñánh lửa cho các loại ñộng cơ ôtô ñiều chỉnh góc ñánh lửa theo chương trình (ECU) không có bộ chia ñiện.

- Lắp ñặt bộ ñiều chỉnh góc ñánh lửa vào việc thay ñổi góc ñánh lửa cho việc chạy nhiên liệu xăng E10, E20.

3. KIẾN NGHỊ

Ứng dụng Bộ ñiều khiển góc ñánh lửa vào việc xây dựng bài thực hành thực nghiệm khi thay ñổi góc ñánh lửa có tính ảnh hưởng ñến kinh tế, kỹ thuật của ñộng cơ.

Ứng dụng bộ này lắp trên ñộng cơ khi chạy nhiên liệu xăng E5, E10...