Đề tài Nghiên cứu thiết kế chế tạo mô hình hệ thống điện điều khiển động cơ IZZ - FE (Phần 1)

Nội dung text: Đề tài Nghiên cứu thiết kế chế tạo mô hình hệ thống điện điều khiển động cơ IZZ - FE (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỀ TÀI NCKH CẤP SINH VIÊN NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ IZZ - FE S K C 0 0 0 2 8 1 MÃ SỐ: SV 2010 - 23 S K C 0 0 2 8 2 8 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, 2010
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT  ĐỀ TÀI NCKH SINH VIÊN : NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 1ZZ-FE MÃ SỐ : SV2010-23 THUỘC NHÓM NGÀNH : KHOA HỌC KỸ THUẬT NGƯỜI CHỦ TRÌ : LÊ KHÁNH TÂN NGƯỜI THAM GIA : VƯƠNG KHÁNH VŨ ĐƠN VỊ : SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH – 11/2010
3. Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật - Khoa CKĐ Đề tài NCKH TÓM TẮT CÔNG TRÌNH Ngành ôtô hiện nay là ngành công nghiệp không thể thiếu trong đời sống xã hội và trở thành phương tiện vận chuyển chủ yếu trong xã hội. Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp điện tử và việc ứng dụng điện tử trên xe ngày càng nhiều giúp cho chiếc xe ngày càng hoàn thiện hơn. Nước ta hiện nay dang phát triển mạnh mẽ và ngành công nghiệp ôtô được xem là một thước đo chính xác cho sự phát triển khoa học kỹ thật ở một quốc gia. Trên đường phố Việt Nam ta thấy ngày càng có nhiều xe hiện đại chạy trên đường. Do đó mỗi sinh viên phải trang bị đầy đủ không những kiến thức ở trong trường mà còn phải cập nhật các số liệu về xe đồng thời phải có khả năng chẩn đoán, tìm PAN và biết các xử lý các số liệu. Xuất phát từ những nhu cầu đó việc nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mô hình hệ thống điểu khiển động cơ 1ZZ-FE” là đề tài cần thiết cho giảng viên có thể thực hiện các thao tác trên mô hình để cho sinh viên trực quan hơn và với mỗi module rõ ràng sinh viên có thể dễ hiểu khi đọc và việc tra cứu các số liệu dễ dàng hơn. Do thời gian có hạn nên đề tài chỉ tham khảo các mô hình của Toyota nhưng cũng có đầy đủ kiến thức cơ bản để từ những kiến thức cơ bản đó sinh viên có thể áp dụng với những loại xe khác nhau. Hệ Thống điện điều khiển động cơ 1ZZ – FE 1
4. Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật - Khoa CKĐ Đề tài NCKH MỤC LỤC NỘI DUNG Trang PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ I. Đối tượng nghiên cứu 4 II. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 4 III. Những vấn đề còn tồn tại 5 PHẦN II: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I. Mục đích đề tài 6 II. Phương pháp nghiên cứu 6 III. Nội dung 6 1. Cấu tạo mô hình hệ thống điện điều khiển động 6 cơ 1ZZ-FE 1.1. Phần khung 6 1.2 Phần sa bàn 9 1.3 Sơ đồ vị trí chân trên ECU tren mô hình 11 2. Sơ đồ mạch điện trên mô hình 13 3. Ký hiệu chân ECU trên mô hình 16 4. Bảng giá trị điện áp giới hạn của ECU 18 5. Mạch điện và nguyên lý hoạt động của các cảm 21 biến trên mô hình 5.1. Mạch cấp nguồn 21 5.2. Mạch VC 22 5.3. Mạch nối đất 22 5.4 Cảm biến vị trí trục cam 23 5.5 Cảm biến vị trí và góc độ quay trục khuỷu . 24 5.6 Cảm biến lưu lượng khí nạp (loại dây nhiệt). 26 5.7 Cảm biến nhiệt độ khí nạp 28 5.8 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát. 29 5.9 Cảm biến vị trí cánh bướm ga. 31 Hệ Thống điện điều khiển động cơ 1ZZ – FE 2
5. Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật - Khoa CKĐ Đề tài NCKH 5.10 Cảm biến oxy (cảm biến λ). 32 5.11 Cảm biến kích nồ. 34 6. Các cơ cấu và hệ thống chấp hành 35 7. Hướng dẫn sử dụng mô hình hệ thống điện điều 40 khiển động cơ 1ZZ-FE IV. Kết quả đạt được 45 PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ I Kết luận 46 II Đề nghị 46 Tài liệu tham khảo 47 Hệ Thống điện điều khiển động cơ 1ZZ – FE 3
6. Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật - Khoa CKĐ Đề tài NCKH PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ I. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU: Đề tài “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mô hình hệ thống điểu khiển động cơ 1ZZ- FE” nhằm nâng cao chất lượng dạy và học của giáo viên và sinh viên trong quá trình giảng dạy và học tập thực hành. Vì vậy nhóm chúng em thực hiện biên soạn tài liệu nội dung giảng dạy thực hành được phân chia thành từng nội dung rõ ràng, phần mô hình thi công theo đúng phần lý thuyết biên soạn, giúp giáo viên có sự chủ động, linh hoạt trong việc tổ chức và thực hiện giảng dạy thực hành, giúp học viên đạt hiệu quả cao trong đào tạo. Đối tượng nghiên cứu trực tiếp là các hệ thống điện điều khiển trên động cơ 1ZZ – FE. Do hạn chế về thời gian và kinh phí, nên đề tài chỉ dừng lại ở việc nghiên cứu hệ thống điều khiển điện của động cơ TOYOTA 1ZZ - FE. Để đáp ứng nhu cầu nâng cao chất lượng giảng dạy, đề tài cần phát triển nghiên cứu thêm các ứng dụng của mô hình này sẽ tạo ra nhiều mô hình khác với các hệ thống điều khiển bằng điện tử, điều khiển bằng máy tính. Có như vậy chúng ta mới rút ngắn được khoảng cách giữa quá trình đào tạo trong nhà trường với sự phát triển nhanh của khoa học công nghệ trên thế giới  CÁC BƯỚC THỰC HIỆN Tham khảo tài liệu. Thiết kế khung đỡ và gá đặt động cơ. Thiết kế sa bàn và bố trí các chi tiết trên sa bàn. Thiết kế các mạch điều khiển và bố trí các dây dẫn. Thiết kế các chi tiết khí phụ. Tiến hành đo đạc, kiểm tra, thu thập thông số. Thiết kế các bài giảng cho mô hình. Viết báo cáo. II. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC: Trong những năm gần đây lĩnh vực đào tạo về công nghệ và cơ khí ô tô nói riêng và ngành giao thông vận tải nói chung đã có những bước phát triển mới. Được sự quan tâm đầu tư giúp đỡ từ nhiều phía, cả trong nước lẫn các đối tác nước ngoài. Từ đó đã tạo điều kiện để công tác đào tạo ngành công nghệ ô tô được tiếp thu những công nghệ tiên tiến trên thế giới từ sự giúp đỡ hợp tác của các nước có nền công nghệ ô tô phát triển. Với chính sách đi tắt đón đầu, chúng ta phải tìm ra con đường tiếp thu nhanh nhất và hiệu quả tối ưu nhất trong công tác đào tạo, làm cho quá trình đào tạo mang tính chất hiện đại, dễ cho người học tiếp thu kiến thức, kỹ thuật mới tiên tiến nhất mà không phải mất thời gian, điều đó rất cần có sự học hỏi tiếp thu những công nghệ mới từ các nước tiên tiến và những sáng tạo trong việc tổ chức giảng dạy, các biện pháp giáo dục tiên tiến , sử dụng các Hệ Thống điện điều khiển động cơ 1ZZ – FE 4
7. Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật - Khoa CKĐ Đề tài NCKH kỹ thuật, trang thiết bị trong đào tạo, huấn luyện hiện đại, thường xuyên cập nhật đáp ứng được yêu cầu của thực tiễn. Với tiêu chí như vậy thì việc biên soạn tài liệu nội dung giảng dạy thực hành và phần mô hình thi công theo đúng với phần lý thuyết biên soạn là cần thiết để giúp giáo viên có sự chủ động, linh hoạt trong việc tổ chức và thực hiện giảng dạy thực hành, giúp học viên đạt hiệu quả cao trong đào tạo. III. NHỮNG VẤN ĐỀ CÕN TỒN TẠI: Hiện nay hệ thống điện động cơ là hệ thống quan trọng trên xe và việc tạo ra lỗi (Pan) ở tất cả các hệ thống điện động cơ trên xe và việc tìm ra lỗi (PAN) là rất khó khăn. Hầu hết các sinh viên đều lo ngại việc đọc sơ đồ tìm lỗi như thế nào cho đúng. Thêm vào đó, có quá nhiều sơ đồ được vẽ theo nhiều cách khác nhau và quá nhiều tài liệu cũng được viết theo nhiều kiểu rất khó cho sinh viên trong việc đọc các tài liệu. Do đó việc tạo ra hệ thống đánh PAN trực tiếp và phương pháp chẩn đoán là điều hết sức cần thiết cho mỗi sinh viên. Hệ Thống điện điều khiển động cơ 1ZZ – FE 5
8. Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật - Khoa CKĐ Đề tài NCKH PHẦN II: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I. MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI: Nhằm phục vụ cho công tác giảng dạy và tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên hướng dẫn sinh viên trong quá trình học và thực tập. Tạo điều kiện cho sinh viên quan sát mô hình một cách trực quan, dễ cảm nhận được hình dạng các chi tiết được lắp trên mô hình. Giúp sinh viên hiểu rõ và vận dụng những kiến thức học được vào thực tế, từ đó có thể kiểm tra và đo đạc các thông số trên động cơ. Trình bày cách chẩn đoán và sửa chữa các bộ phận trên mô hình. Biên soạn phần bài giảng thực hành giúp giáo viên có thể theo dõi, tổ chức, thực hiện bài giảng thực hành đạt hiệu quả cao. II. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: Nghiên cứu lý thuyết hệ thống điều khiển động cơ của hãng xe Toyota. Nghiên cứu sơ đồ mạch điện của các xe thuộc Toyota. Tham khảo tài liệu các mô hình giảng dạy hiện có tại Khoa Cơ khí Động Lực để cải tiến nội dung mô hình cho phù hợp hơn. Thu thập thông tin, học hỏi kinh nghiệm từ thầy cô, bạn bè. Quan sát và thực nghiệm các mô hình phục vụ cho giảng dạy. III. NỘI DUNG: 1. CẤU TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 1ZZ – FE. Mô hình gồm 2 phần chính: Phần khung. Phần sa bàn. 1.1. Phần khung: Khung mô hình chủ yếu nhằm để gá đặt sa bàn. Phần khung được thiết kế nhỏ gọn, chắc chắn, dễ xếp đặt trong xưởng, có tính thẩm mỹ cao. Đồng thời, giúp sinh viên dễ dàng di chuyển mô hình và an toàn trong quá trình thực tập. Hệ Thống điện điều khiển động cơ 1ZZ – FE 6
9. Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật - Khoa CKĐ Đề tài NCKH Hình 1: Khung mô hình (Hình chiếu trục đo) Hình 2: Khung mô hình (Hình chiếu đứng) Hệ Thống điện điều khiển động cơ 1ZZ – FE 7