BÁO CÁO THỰC TẬP Đề Tài Lịch sử phát triển hệ thống phun xăng MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG – TỔNG QUAN 1.1 1.2 MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI YÊU CẦU VÀ VAI TRÒ CỦA Hệ THỐNG PHUN XĂNG 1.2.1 YÊU CẦU 1.2.2 VAI TRÒ 1.3 1.3.1 Hệ THỐNG PHUN XĂNG TRUYỀN THỐNG NHỮNG NHƯỢC ĐIỂM CHƯƠNG –HỆ THỐNG PHUN XĂNG K.JETRONIC 2.1 Hệ THỐNG PHUN XĂNG CƠ KHÍ K.JETRONIC 2.2 Hệ THỐNG PHUN XĂNG – CƠ ĐIệN TỬ K.E.JTRONIC 2.3 ƯU NHƯỢC ĐIỂM VÀ SO SÁNH CHƯƠNG – Hệ THỐNG PHUN XĂNG ĐIệN TỬ 3.1 HệTHỐNG PHUN XĂNG EFI 3.2 Hệ THỐNG PHUN XĂNG TRỰC TIẾP GDI 3.3 SO SÁNH CHƯƠNG – KẾT LUẬN LỜI NĨI ĐẦU Nền cơng nghiệp ơtơ giới ngày đạt thành tựu cao khoa học kĩ thuật Sự cạnh tranh gay gắt thị trường ô tô thúc đẩy đầu tư nhiều mặt nghiên cứu công nghệ cho ôtô Điều làm cho ôtô đại ngày trang bị nhiều công nghệ tiên tiến dẫn đến mẫu mã kết cấu chất lượng sử dụng tốt Và hệ thống phun nhiên liệu nằm thay đổi Vì việc tìm hiểu phát triển hệ thống nhiên liệu cần thiết sinh viên ngành công nghệ kỹ thuật tơ Do em chọn đề tài “tìm hiểu lịch sử phát triển hệ thống phun xăng” để hiểu thêm trình sáng tạo phát triển theo thời gian Trong trình làm đồ án, trình độ thân, tài liệu, kiến thức thực tế thời gian hạn chế nên khơng thể khơng có sai sót, em kính mong góp ý bảo thầy mơn để đề tài em hồn thiện Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy ThS Nguyễn Duy Bản, thầy giáo môn công nghệ kỹ thuật ô tô tất bạn sinh viên giúp đỡ em để em hoàn thành đồ án Tổng quan trường Đại học Nguyễn Tất Thành Trường Đại học Nguyễn Tất Thành trường Đại học đa ngành, đa nghề, đa bậc học, đa sở đào tạo Hiện nay, nhà trường có đội ngũ 2.000 CB, GV, CNV 62% có trình độ GS., PGS., TS., ThS lại Kỹ sư Cử nhân, với quy mô 26.000 HSSV Nhà trường đào tạo gần 40 chuyên ngành lĩnh vực Kinh tế, Công nghệ, Khoa học bảo vệ sức khỏe, Ngoại ngữ: Anh, nhật, Trung, Hàn Khoa học XH&NV bậc ĐH, CĐ, CĐN, Trung cấp chuyên nghiệp, Trung cấp nghề, Liên thông Đào tạo từ xa Nhà trường ln có sách thu hút người tài giỏi làm giảng viên với tinh thần tôn sư trọng đạo ln ln đòi hỏi giảng viên phải dạy người, dạy nghề để em HSSV tốt nghiệp trường có khả lập thân, lập nghiệp Với triết lý đào tạo: “Thực học, thực hành, thực danh, thực nghiệp”, để nâng cao giá trị thân người học gia đình, cộng đồng xã hội Chính vậy, HSSV Đại học Nguyễn Tất Thành tốt nghiệp trường doanh nghiệp, nhà tuyển dụng sử dụng lao động nước chấp nhận tuyển dụng lên đến 94-95% có việc làm Bởi thời gian đào tạo em HSSV không trang bị kiến thức, kỹ nghề nghiệp mà trang bị kỹ mềm, kỹ ứng xử, kỹ sống, nên em tốt nghiệp trường em tự tin, chủ động, sáng tạo có khả phản biện cao Trụ sở Trường số 300A Nguyễn Tất Thành, Phường 13, Quận 4, TP.HCM Và có sở TP HCM: - Cơ sở 2: 298A Nguyễn Tất Thành, Phường 13, Quận 4, TP.HCM - Cơ sở 3: 27A Nguyễn Oanh, Phường 17, Quận Gò Vấp, TP.HCM - Cơ sở 4: 331 Quốc lộ 1A, Phường An Phú Đông, Quận 12, TP.HCM - Cơ sở 5: 17/6 Phan Huy Ích, Phường 14, Quận Gò Vấp, TP.HCM - Cơ sở 6: 90/2 Phan Huy Ích, Phường 16, Quận Gò Vấp, TP.HCM Nhằm đạt mục tiêu đến năm 2020, trường ĐH Nguyễn Tất Thành trở thành 50 trường đại học hàng đầu Việt Nam, nhà trường hướng tới việc đảm bảo “bốn lợi ích” là: Lợi ích người học, lợi ích giảng viên, lợi ích nhà trường lợi ích xã hội thơng qua việc khơng ngừng đổi chương trình đào tạo, áp dụng phương pháp giảng dạy tích cực tiên tiến, mở rộng quy mô hoạt động đầu tư xây dựng đội ngũ vững mạnh, sở vật chất kỹ thuật đại không ngừng nâng cao thương hiệu, học hiệu nhà trường CƠ SỞ VẬT CHẤT CỦA TRƯỜNG Với quan điểm tạo điều kiện tốt cho sinh viên học tập rèn luyện, tính tới năm 2007, Nhà trường đầu tư 60 tỷ hoàn thiện sở vật chất Cơ sở vật chất trường bao gồm: Tòa nhà 10 tầng với phòng học khang trang Nhiều phòng thí nghiệm đại Thư viện hoàn thiện Ký túc xá cho sinh viên nội trú PHỊNG HỌC KHANG TRANG: Cơ sở trường nằm 298A-300A, Nguyễn Tất Thành, Phường 13, Quận 4, Tp HCM diện tích khoảng 10.000m2, nằm trục đường nối Quận với Quận 7, cách trung tâm thành phố khơng 1km Các giảng đường, phòng học chủ yếu tập trung tòa nhà 10 tầng với 90 phòng học khang trang Các phòng học trang bị hệ thống âm thanh, đèn chiếu, quạt bảo đảm đáp ứng tốt yêu cầu học tập sinh viên Đặc biệt, nhiều phòng học bố trí theo phương thức học nhóm, phục vụ việc thảo luận, seminar sinh viên Tòa nhà 300A, sở trường Đại học Nguyễn Tất Thành CƠ SỞ 2: VIỆN ĐÀO TẠO QUỐC TẾ NTT - ĐC: 298A NGUYỄN TẤT THÀNH, P.13, Q.4 CƠ SỞ 3: 27A NGUỄN OANH, PHƯỜNG 17, QUẬN GÒ VẤP, TP.HCM CƠ SỞ 4: CƠ SỞ NÂNG CẤP LÊN ĐẠI HỌC - ĐC: 331 QUỐC LỘ 1A, PHƯỜNG AN PHÚ ĐÔNG, QUẬN 12, TP.HCM CƠ SỞ 5: 17/6 PHAN HUY ÍCH, PHƯỜNG 14, QUẬN GỊ VẤP, TP.HCM BA CƠNG KHAI NĂM HỌC 2011 - 2012 Công khai chất lượng đào tạo thực tế sở giáo dục đại học, cao đẳng: Thông báo Công khai sở vật chất sở giáo dục đại học, cao đẳng năm học 2011-2012 Công khai thông tin đội ngũ giảng viên hữu sở giáo dục đại học, cao đẳng năm học 2011-2012 Thông báo Công khai tài sở giáo dục đại học, cao đẳng Năm học 2011-2012 Biểu tổng hợp Một số thông tin công khai sở giáo dục đại học, cao đẳng Năm học 2011-2012 GIỚI THIỆU VỀ KHOA CƠ KHÍ TỰ ĐỘNG Với xu hướng ứng dụng khí hóa tự động hóa cơng nghệ sản xuất, nhu cầu nhân lực cho việc vận hành, thiết kế chế tạo lĩnh vực điện tử tự động hóa lớn Để cung ứng đủ nhu cầu nhân lực lĩnh vực này, trường Nguyễn Tất Thành thành lập khoa Cơ Khí Tự Động tách từ khoa Cơng Nghệ với 04 chun ngành bao gồm: 1) Cơng Nghệ Tự Động Hóa, 2) Cơng Nghệ Cơ Điện Tử, 3) Cơng Nghệ Kỹ Thuật Ơ Tơ 4) Công Nghệ May Thiết Kế Thời Trang Với mục tiêu đề Ban giám hiệu nhà trường là: Trong kế hoạch năm tới Khoa Cơ Khí Tự Động nhà cung cấp năm cung cấp hàng đầu số lượng chất lượng lĩnh vực tự động hóa Để đạt mục tiêu đề thiết kế lại chương trình đào tạo theo phương châm “lý thuyết học đủ tăng thời gian thực hành” Đặc biệt ngồi việc thực hành thí nghiệm liên kết với Viện Kỹ Thuật Công Nghệ Cao-NTT trường Nguyễn Tất Thành thành lập trung tâm nghiên cứu Triển Khai Ứng Dụng Công Nghệ nhằm liên kết khoa học lý thuyết nhu cầu thực tế thông qua doanh nghiệp xí nghiệp Qua liên kết áp dựng khoa học công nghệ để giải toán doanh nghiệp đặt ra, phù hợp với kinh tế nước nhà tình hình yêu cầu thực tế kỹ thuật, nhằm tránh tượng thường thấy đề tài nghiên cứu khoa học khác đề tài nghiệm thu không áp dụng thực tế đề tài nhà khoa học đề tự giải vấn đề thiếu tính thực tế từ doanh nghiệp Ngồi chúng tơi có kế hoạch triển khai dự án với công ty chuyên cung ứng mặt hàng khí hóa tự động hóa để đào tạo chuyên viên lĩnh vực Công Nghệ Cơ Điện Tử Công Nghệ Tự Động Hóa cho nước nhà Thơng qua dự án kết hợp doanh nghiệp, công ty nhà khoa học, thầy trò chúng tơi học hỏi nhiều điều sinh viên sau trường làm lợi cho doanh nghiệp, tránh tượng doanh nghiệp phải đào tạo lại.Điều đạt phương châm Nhà trường đặt đào tạo theo “nhu cầu xã hội” Nhân TS Nguyễn Văn Dần, Trưởng khoa Cơ Khí & Tự Động, CS 90/2 Phan Huy Ích, P 4, Q Gò Vấp TP HCM ĐT: 08 360.255.34 DĐ: 098.2233439 Email: nvdan@ntt.edu.vn TS Nguyễn Danh Sơn, Phó khoa Cơ Khí & Tự Động, CS 90/2 Phan Huy Ích, P 4, Q Gò Vấp TP HCM ĐT:08 360.255.34 DĐ:0913744157 Email: nguyendanhson2004@yahoo.com Nguyễn Thị Hiền Viên, Giáo vụ Khoa ĐT:08 360.255.34 DĐ:012.27495344 Email:nthvien@ntt.edu.vn Trường CĐ Nguyễn Tất Thành ngày 25 tháng 01 năm 2010 TM Ban Giám Hiệu Nhà Trường Trưởng Khoa Cơ Khí Tự Động thành nhóm phun luân phiên c Phun đồng loạt: Hệ thống này, kim phun phun đồng loạt vào mơi vòng quay cốt máy Các kim nối song song với nên ECU cần mệnh lệnh kim phun đóng mở lúc d Phun theo thứ tự: Hệ thống này, môi kim phun lần, phun xong tới  Nguyên lý hoạt động chung: Hệ thống phun xăng điện tử phức tạp gồm nhiều phận hợp thành Ta chia EFI thành hệ thống nho: hệ thống điều khiển điện tử, hệ thống nhiên liệu hệ thống nạp khí Nguyên lý hoạt động hệ thống thể dạng sơ đồ khối hình + Hệ thống điều khiển điện tử đảm bảo hôn hợp khí cháy có tỷ lệ lý tưởng (15:1) Bộ phận hệ thống điều khiển điện tử Điều khiển trung tâm (ECU), nhận thơng tin từ cảm biến (nhiệt độ nước, nhiệt độ khí nạp, vị trí bướm ga, tín hiệu khởi động cảm biến xy) với tín hiệu đánh lửa thơng tin từ phận đo lượng khí nạp Sau xử lý tín hiệu thu ECU se phát tín hiệu điều khiển vòi phun (thơng tin thời điểm phun lượng phun) Nhờ mà lượng nhiên liệu phun vào luôn tỷ lệ với lượng khí nạp + Hệ thống nhiên liệu : bao gồm bơm điện, hút xăng từ thùng chứa đẩy vào hệ thống qua bầu lọc Như vậy, động hoạt động, đường ống phân phối nhiên liệu tới vòi phun ln ln thường trực áp suất khơg đổi (khoảng 2,5 ¸ kG/cm2), áp suất phun Khi nhận tín hiệu điều khiển từ ECU, van điện mở nhiên liệu phun vào đường ống nạp Để giữ áp suất ổn định đường ống nhiên liệu cấp tới vòi phun, người ta bố trí van điều áp Ngồi đường ống nhiên liệu nối tới vòi phun khởi động nguội bố trí buồng khí nạp Tín hiệu điều khiển vòi phun lấy từ công tắc báo khởi động nguội Công tắc đặt áo nước xi lanh đóng, mở theo nhiệt độ nước + Hệ thống nạp khí : bắt đầu từ lọc khí, sau qua khơng khí lọc dẫn qua đo lưu lượng khí nạp (lưu lượng kế cảm biến đo lưu lượng) qua bướm ga, tiếp tới buồng khí vào cụm ống nạp động Tại đây, nhiên liệu phun vào, hoà trộn với khơng khí tạo thành hợp hút vào xi lanh  Ưu điểm: Hệ thống phun xăng có nhiều ưu điểm chế hòa khí là: 1) Dùng áp suất làm tơi xăng thành hạt bụi sương nho 2) Phân phối xăng đồng đến từng xylanh giảm thiểu xu hướng kích nổ bởi hòa khí lỗng 3) Động chạy không tải êm dịu 4) Tiết kiệm nhiên liệu nhờ điều khiển lượng xăng xác, bốc tốt, phân phối xăng đồng 5) Giảm khí thải độc hại nhờ hòa khí lỗng 6) Mơmen xoắn động phát lớn hơn, khởi động nhanh hơn, xấy nóng máy nhanh động làm việc ổn định 7) Tạo công suất lớn hơn, khả tăng tốc tốt khơng cóhọng khuếch tán gây cản trở động chế hòa khí 8) Hệ thống đơn giản chế hòa khí điện tử khơng cần đến cánh bướm gió khởi động, khơng cần vít hiệu chỉnh 9) Gia tốc nhanh nhờ xăng bốc tốt lại phun vào xylanh tận nơi 10) Đạt tỉ lệ hòa khí dễ dàng 11) Duy trì hoạt động lý tưởng phạm vi rộng điều kiện vận hành 12) Giảm bớt hệ thống chống ô nhiễm môi trường 3.2 Hệ THỐNG PHUN XĂNG ĐIệN TỬ TRỰC TIẾP GDI Vào năm 1955, Mercedes – Benz ứng dụng phun xăng trực tiếp vào buồng cháy động cylinder (Mercedes – Benz 300SL) với thiết bị bơm tạo áp suất phun Bosch Tuy nhiên, việc ứng dụng bị quên lãng vào thời điểm thiết bị điện tử chưa phát triển ứng dụng nhiều cho động ôtô, nên việc điều khiển phun nhiên liệu động tuý khí, việc tạo hợp phân lớp cho động chưa nghiên cứu ngày Vì vậy, so với q trình tạo hợp ngồi động q trình tạo hợp buồng đốt không khả quan kết cấu giá thành cao nhiều Mercedes – Benz 300SL cylinder Mãi đến năm 1996, với tiến khoa học kỹ thuật điện tử, động xăng ứng dụng phun nhiên liệu trực tiếp vào buồng đốt Mitsubishi Motors đưa trở lại thị trường Nhật với tên GDI (Gasoline direct injection), xuất châu Âu vào năm 1998 Mitsubishi áp dụng kỹ thuật sản xuất 400.000 động cho dòng xe chơ đến trước năm 1999 Động GDI Mitsubishi Tiếp theo sau, hàng loạt hãng tiếng PSA Peugeot Citron, Daimler Chrysler (với cho phep Mitsubishi) áp dụng kỹ thuật cho dòng động vào khoảng năm 2000 – 2001 Volkswagen/Audi cho mắt động GDI vào năm 2001 tên gọi FSI (Fuel Stratified Injection) BMW không chịu thua kem cho đời động GDI V12 Động V12 BMW Các nhà sản xuất xe hàng đầu General Motors áp dụng kỹ thuật GDI cho động đời dòng xe vào năm 2002 Và sau Toyota phải từ bo việc tạo hợp ngồi động để chuyển sang tạo hôn hợp buồng đốt mắt thị trường với động 2GR – FSE V6 vào đầu năm 2006 Động 2GR – FSE V6 Toyota  Động GDI có đặc tính bật sau đây: • Điều khiển lượng xăng cung cấp xác, hệ số nạp cao động diesel chí hẳn động diesel • Động có khảnăng làm việc với hổn hợp cực lỗng( Air/Fuel) = (35¸-55) (khi xe đạt vận tốc 120 Km/h) • Hệ số nạp cao, tỉ số nen e cao (e =12) Động GDI vừa có khả tải cao, vận hành hồn hảo, vừa có tiêu khác hẳn động MPI    Những đặc điểm chủ yếu động “ GDI”: • Sự tiêu thụ nhiên liệu thấp Tiêu thụ nhiên liệu động diesel • Cơng suất động siêu cao, cao nhiều so với loại động MPI sử dụng Những đặc tính kỹ thuật động GDI : • Đường ống nạp thẳng góc với piston, tạo lưu thơng lưu lượng gió tối ưu • Hình dạng đỉnh piston lồi, lom hình ve tạo thành buồng cháy tốt nhất, tạo hòa trộn nhiên liệu + khơng khí tối ưu (hơn loại phun xăng MPI ) • Bơm xăng cao áp cung cấp xăng có áp suất cao đến kim phun phun trực tiếp vào xi lanh động • Kim phun nhiên liệu có áp suất phun cao (50 KG/cm2), chuyển động xốy lốc kết hợp với khơng khí tạo thành hổn hợp hòa khí ( xăng + gió) tốt • Ở chế độ tải nho nhiên liệu phun ở cuối trình nen Ở chế độ đầy tải nhiên liệu phun ở q trình nạp • Tiêu hao nhiên liệu 35% so với động phun xăng “ MPI ” Những đặc tính riêng biệt GDI: Tiêu thụ nhiên liệu , tối ưu hiệu suất cao Thời điểm phun tính tốn xác nhằm đáp ứng thay đổi tải trọng động cơ.Ở chế độ tải trọng trung bình xe chạy thành phố nhiên liệu phun ở cuối nen, giống động diesel hổn hợp loãng nhiều.Ở chế độ đầy tải, nhiên liệu phun cuối nạp, điều có khả cung cấp hổn hợp đồng giống động MPI nhằm mục đích đạt hiệu suất cao • Q trình cháy với hổn hợp cực loãng : Ở tốc độ cao (trên 120 Km/h), động “GDI” se đốt hổn hợp nhiên liệu cực loãng, tiết kiệm lượng nhiên liệu tiêu thụ Ở chế độ này, nhiên liệu phun cuối ky nen ky nổ: tỉ lệ hổn hợp cực lỗng , (Air/Fuel) = 30¸-40 (35¸-55 bao gồm EGR) • Ở chế độ cơng suất cực đại : Khi động GDI hoạt động ở chế độ tải lớn, tồn tải, tốc độ cao nhiên liệu phun vào xi lanh động suốt ky nạp, cháy hoàn hảo hơn, nhiên liệu cháy sạch, cháy kiệt, động làm việc êm dịu, khơng có tiếng go   Những ưu điểm kỹ thuật động cơ” GDI”: • Dòng khí chuyển động lòng xi lanh : Động GDI có đường ống nạp thẳng góc với xi lanh Khơng khí di chuyển trực tiếp vào đỉnh piston se tạo xoáy lốc mạnh, thời điểm tốt cho việc phun nhiên liệu vào động • Phun nhiên liệu: Các nhà chế tạo ô tô chế tạo kim phun xăng có áp suất cao 50 KG/cm2, loại kim phun lý tưởng Ở thời điểm tạo dòng xốy lốc lớn nên phun tia nhiên liệu mịn: đặc điểm kim phun GDI Nguyên lý làm việc: GDI từ viết tắt cụm từ Gasonline direct injection loại động phun xăng trực tiếp Trong loại động này, xăng phun thẳng vào buồng cháy xi-lanh, khác hẳn nguyên lý phun xăng vào đường nạp động phun xăng điện tử thông dụng Động GDI khơng dùng bướm ga để điều chỉnh lượng khí nạp động xăng dùng chế hồ khí nên đường nạp thơng thống đường nạp động Diezel Động GDI thay đổi lượng nhiên liệu phun vào buồng cháy thuộc vào công suất cần thiết Nguyên lý điều chỉnh giống nguyên lý làm việc động diezel: điều chỉnh chất để có tỷ lệ hồ khí khác nhau, phù hợp với điều kiện vận hành Động Volkswagen động phun xăng trực tiếp thuộc dòng GDI q trình phun xăng có đặc điểm phun phân tầng, phân lớp nên gọi trình phun phân lớp FSI viết tắt cụm từ Fuel Stratified Injection Đặc điểm trình phun xăng trực tiếp FSI động phun xăng với tỷ lệ hồ khí nhạt Tỷ lệ hồ khí lý tưởng tính theo trọng lượng 14,7:1 (14,7 kg khơng khí hồ trộn để đốt cháy hồn tồn 1kg xăng) trình FSI đốt cháy nhiên liệu với tỷ lệ hồ khí cực nhạt 65:1 tiết kiệm nhiên liệu nhiều Quá trình phun FSI có đặc điểm sau: Khi xe chạy với tốc độ thấp, tăng tốc nhe ECU điều khiển trình phun xăng vào cuối thời ky nen piston lượng hồ khí nhạt dễ dàng tiếp cận với bu-gi tạo trình cháy phần đỉnh piston mà không tiếp xúc với vách xi-lanh Khi xe chạy với tốc độ lớn tải trọng lớn, nhiên liệu phun suốt q trình nạp, tỷ lệ hồ khí lý tưởng 14,7:1 Quá trình cháy triệt để, gimả lượng CO NO2 Ưu điểm nguyên lý phun xăng trực tiếp GDI FSI tăng hiệu suất nhiệt q trình cháy, giảm lượng tiêu thụ nhiên liệu giảm nồng độ độc hại khí xả Động phun xăng trực tiếp thường sử dụng đồng thời với kỹ thuật khác VVT, VVT-i, luân hồi khí xả EGR… để đạt hiệu kinh tế mơi trường cao Ngồi ra: Động phun xăng trực tiếp ( Gasoline Direct Injection Engine) sử dụng phương pháp hình thành hợp phân lớp ( Stratified Mixture Formation) ở chế độ tải nho Xăng se phun vào cuối ky nen Bản chất phương pháp này bố trí bougie đánh lửa buồng cháy động vị trí hợp có thành phần lambda nho (hơn hợp đậm lambda = 0,85-0,9) để đốt hôn hợp tia lửa điện Phần hôn hợp sau bốc cháy se làm mồi để đốt phần hợp lại có thành phần lambda lớn (hơn hợp nhạt) Như hợp tồn động hợp nhạt Để điều chỉnh tải ở chế độ này, người ta sử dụng phương pháp điều chỉnh chất, thay đổi lượng nhiên liệu phun vào buồng cháy lượng khơng khí khơng đổi Ở chế độ tải lớn đến tồn tải, xăng phun từ đầu q trình nạp Khi xăng bay hòa trộn với khơng khí cylinder tạo thành hòa khí suốt q trình nạp nen nên coi đồng Để điều chỉnh tải ở chế độ người ta dùng van tiết lưu để điều chỉnh lượng hôn hợp giống động phun xăng gián tiếp Mitsubighi hãng giới sản xuất động phun xăng trực tiếp dung cho ô tô vào năm 1995 với đỉnh piston có dạng lom cong phù hợp với hướng hình dạng tia phun:  Một số yêu cầu: Ở động GDI, nhiên liệu đưa trực tiếp vào buồng đốt ở ky nạp ky nen Để đưa nhiên liệu vào buồng đốt động ky nen, hệ thống nhiên liệu phải đáp ứng yêu cầu áp suất phun nhiên liệu kim phun phải lớn áp suất buồng đốt ở ky nen, đồng thời để nhiên liệu phun tơi hòa trộn tốt với khơng khí buồng đốt áp suất phun đòi hoi phải lớn áp suất khơng khí buồng đốt ở ky nen nhiều (tỷ lệ se xet phần sau) Việc tạo hôn hợp buồng đốt động GDI liên quan trực tiếp đến trình cung cấp nhiên liệu Nếu việc cung cấp nhiên liệu không đạt yêu cầu se dẫn tới q trình tạo hợp khơng tốt q trình cháy se khơng phát huy hết cơng suất động cơ, nhiên liệu khơng đốt cháy hồn tồn se gây tiêu hao nhiên liệu nhiễm môi trường Dựa cở sở điều khiển cung cấp nhiên liệu ở động PFI, hệ thống cung cấp nhiên liệu DISC (direct – injection stratified – charge) động Diesel, hệ thống TCCS (Texeco controlled combustion system) dùng cho động Diesel, hệ thống PROCO (Ford programmed combustion control system), … nhà • • • nghiên cứu cho đời hệ thống cung cấp nhiên liệu cho động GDI Những năm gần đây, nhờ phát triển điện tử, máy tính, … hệ thống cung cấp nhiên liệu động GDI ngày hoàn thiện Sau se xet yêu cầu, cấu tạo, hoạt động hệ thống nhiên liệu động GDI Yêu cầu hệ thống nhiên liệu: Yêu cầu hệ thống nhiên liệu phải cung cấp nhiên liệu với lượng xác, nhiên liệu phun vào buồng đốt phải bốc nhanh chống, hoà trộn khắp buồng đốt Hệ thống buồng đốt động GDI thiết kế có vách dẫn hướng để nhiên liệu phun vào se dẫn hướng va chạm vào lớp khơng khí bốc từng lớp tạo điều kiện thuận lợi cho việc bốc hoà trộn tạo hợp đồng Hệ thống nhiên liệu phải đáp ứng điều kiện tạo hôn hợp phân lớp động hoạt động chế độ tải nho Yêu cầu áp suất phun: Để kim phun phun vào buồng đốt vào ky nen áp suất nhiên liệu phải từ 4.0 MPa – 13.0 MPa (tuy từng loại động cơ) Các kim phun bố trí chung hệ thống common rail (hình 2), hệ thống phải đảm bảo việc tạo áp suất yêu cầu vừa nêu ổn định lúc kim hoạt động (vì q trình phun làm sụt áp suất đường ống se ảnh hưởng đến chất lượng q trình phun nhiên liệu) Đối với dòng nhiên liệu phun vào buồng đốt áp suất thấp nhiên liệu se bốc hồ trộn khơng tốt, nhiên phun với áp suất cao dòng nhiên nhiêu se xun qua khối khí va chạm vào thành buồng đốt không tốt cho việc bốc Yêu cầu kim phun: Kim phun nhiên liệu động GDI bố trí trực tiếp buồng đốt Kim phun nhân tố cấu thành buồng đốt động GDI: mặt, định khoảng khơng gian thời gian vị trí dòng nhiên liệu cung cấp cho buồng đốt Mặt khác, định lượng nhiên liệu cấp vào buồng đốt để tạo tỷ lệ hôn hợp xác tạo vùng hợp đậm dễ cháy xung quanh bougie thời điểm đánh lửa So với kim phun nhiên liệu ở động PFI, yêu cầu kim phun động GDI đòi hoi cao nhiều Trong thời gian ngắn từ 0.9 đến 6.0 ms phải đưa lượng nhiên liệu từ đến 60 mg vào buồng đốt phải đạt yêu cầu Mặt khác, kim phun bố trí trực tiếp buồng đốt nên phải đáp ứng yêu cầu tương tự kim phun động Diesel (loại buồng đốt thống nhất) 3.3 SO SÁNH Hệ THỐNG PHUN XĂNG TRỰC TIẾP VÀ GIÁN TIẾP: Tăng công suất, tiết kiệm nhiên liệu giảm thiểu khí xả độc hại vào mơi trường vấn đề hãng xe vươn tới Lần lượt, hệ thống phun xăng điện tử phun xăng trực tiếp đời thay hoàn toàn cho chế hòa khí Với động 3.6L V6 Cadillac CTS, sử dụng hệ thống phun xăng điện tử EFI công suất cực đại đạt 263 mã lực, mô-men xoắn cực đại đạt 253 lb/ft Nhưng với hệ thống phun xăng trực tiếp GDI, công suất cực đại tăng lên 304 mã lực mô-men xoắn cực đại 274 lb/ft Ngoài mức tiêu thụ nhiên liệu giảm xuống khoảng 0,5 lít cho quãng đường 100km Trong động đại, thường nghe tới hệ thống phun xăng trực tiếp GDI (Gasonline Direct Injection) hệ thống phun xăng điện tử EFI (Electronic Fuel Injection) Vậy hệ thống nhiên liệu có khác biệt? Điểm khác biệt GDI EFI vị trí vòi phun nhiên liệu Hệ thống GDI sử dụng vòi phun nhiên liệu trực tiếp vào buồng cháy với áp suất lớn, hệ thống EFI phun nhiên liệu bên buồng cháy - phun gián tiếp Như hệ thống GDI, hợp (nhiên liệu, khơng khí) se hình thành bên buồng cháy, EFI, hợp se hình thành bên ngồi qua xupap nạp vào bên buồng cháy Hệ thống EFI chia làm loại chính: - Hệ thống phun xăng đơn điểm (Single Point Injection - SPI): Hệ thống dùng vòi phun trung tâm thay cho chế hồ khí Vòi phun nhiên liệu đặt trước bướm ga tạo thành khí hợp đường nạp Hệ thống có cấu tạo đơn giản, chi phí chế tạo rẻ, thường xuất ở xe nho - Hệ thống phun xăng hai điểm (BiPoint Injection - BPI) nâng cấp từ hệ phun nhiên liệu đơn điểm Hệ thống sử dụng thêm vòi phun đặt sau bướm ga nhằm tăng cường nhiên liệu cho hôn hợp Thông thường hệ thống BPI sử dụng khơng cải thiện nhiều so với SPI - Hệ thống phun xăng đa điểm (MultiPoint Injection - MPI): Môi xilanh trang bị vòi phun riêng biệt đặt trước xupap Hệ thống vòi phun lấy tín hiệu từ góc quay trục khuỷu để xác định thời điểm phun xác.Trên thực tế, hệ thống phun xăng điện tử EFI xuất từ năm 1950, phải đến năm 1980, hệ thống thực phát triển rộng rãi Châu Âu Trên mẫu xe sử dụng hệ thống nhiên liệu EFI, ngun lý khơng thay đổi nhờ có công nghệ điện tử điều khiển phát triển giúp cho hệ thống ngày hoàn thiện đạt hiệu cao nhiều Còn với hệ thống GDI phải tới tận năm 1996, hãng Mitsubishi thức sử dụng mẫu xe Galant Legnum Đây bước đột phá lịch sử phát triển hệ thống nhiên liệu cho động đốt Cho dù ý tưởng sử dụng vòi phun nhiên liệu trực tiếp vào buồng cháy cho động xăng có từ lâu nhiều yếu tố chủ quan - khách quan khiến cho nhiều hãng tên tuổi phải “lùi bước” Với việc lắp vòi phun nhiên liệu bên xilanh (giống động diesel) với áp suất phun cao, nhà sản xuất hồn tồn đẩy tỉ số nen động lên cao, giúp hợp khơng khí-nhiên liệu “tơi” Q trình cháy diễn “hoàn hảo”, hiệu suất động cao hơn, công suất lớn hơn, tiết kiệm nhiên liệu đặc biệt giảm thiểu khí xả vào mơi trường Về cấu tạo hệ thống nhiên liệu EFI hay GDI phức tạp, nguyên tắc sử dụng tín hiệu từ động (qua cảm biến) xử lý xử lý trung tâm ECU để điều chỉnh vòi phun (thời điểm, lưu lương, áp suất) Dưới số cảm biến quan trọng: - Cảm biến lượng khí nạp: đo lượng khơng khí xy lanh hút vào - Cảm biến ôxy: đo lượng ôxy khí thải nhằm xác định nhiên liệu hòa trộn thừa hay thiếu xăng để ECU hiệu chỉnh cần thiết - Cảm biến vị trí xupap: giúp ECU điều chỉnh lượng xăng phun vào phù hợp đạp ga - Cảm biến nhiệt độ chất chất làm mát: đo nhiệt độ làm việc động - Cảm biến hiệu điện để ECU bù ga mở thiết bị điện xe - Cảm biến áp suất ống tiết liệu: nhằm giúp ECU đo công suất động - Cảm biến tốc độ động cơ: dùng để tính tốn xung độ động cơ.Hệ thống nhiên liệu GDI có nhiều ưu điểm hệ thống EFI, để trang bị hệ thống GDI, vật liệu sử dụng làm pistonvà xilanh phải có độ bền cao, nhiệt sinh q trình cháy cao nhiều, ngồi việc chế tạo vòi phun phức tạp Do chi phí cho hệ thống nhiên liệu GDI cao nhiều so với EFI Có le lý quan trọng khiến hệ thống GDI không phổ biến EFI CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN Qua trình tìm hiểu nghiên cứu để thực đồ án, kiến thức thực tế kiến thức em nâng cao Em hiểu sâu sắc hệ thống phun xăng Biết lịch sử phát triển hệ thống nhiều điều mẻ từ thực tế Để hoàn thành đồ án trước hết em xin chân thành cảm ơn toàn thể thầy khoa khí trường Đại Học Nguyễn Tất Thành hướng dẫn bảo em từ kiến thức sở đến kiến thức chuyên ngành Em chân thành cảm ơn sâu sắc đế thầy Nguyễn Duy Bản tận tình, bảo giúp đỡ hướng dẫn em suốt trình thực báo cáo Do thời gian có hạn, kiến thức tài liệu tham khảo nhiều hạn chế thiếu kinh nghiệm thực tế, đồ án khơng tránh khoi sai sót Em mong thầy mơn góp ý để đồ án tổng hợp em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn ... động Hệ thống phun xăng kiểu KE-Jetronic chia làm hệ thống chính: - Hệ thống nạp khơng khí - Hệ thống cung cấp nhiên liệu - Hệ thống điên điều khiển Hệ thống nạp khí : giống K.jetronic Hệ thống. .. Đóng mở kim phun cách độc lập, không phụ thuộc vào xupáp Loại phun xăng vào động xupáp mở hay đóng lại Hệ thống phun xăng gián đoạn có tên hệ thống phun xăng biến điệu b Hệ thống phun xăng đồng... dựa nềntảng hệ thống phun xăng kiểu K.jetronic Là hệ thống phun đa điểm, kim phun phun liên tục việc định lượng nhiên liệu chủ yếu nhờ hệ thống cơkhí, có hiệu chỉnh lưu lượng phun hệ thống điệntử