Đồ án Động cơ phun xăng trực tiếp GDI 3S-FSE

Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật_Khoa CKĐ Đồ án tốt nghiệp Động cơ phun xăng trực tiếp GDI 3S-FSE 1 PHẦN MỞ ĐẦU Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật_Khoa CKĐ Đồ án tốt nghiệp Động cơ phun xăng trực tiếp GDI 3S-FSE 2 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------- ------------------- Tp HCM, ngày…… tháng 01 năm 2008. Giáo viên hướng dẫn PGS. TS. ĐỖ VĂN DŨNG Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật_Khoa CKĐ Đồ án tốt nghiệp Động cơ phun xăng trực tiếp GDI 3S-FSE 3 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- --------------------------------------------------------------------------- --------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------- Tp. HCM, ngày…… tháng 01 năm 2008. Giáo viên phản biện ThS. NGUYỄN VĂN LONG GIANG Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật_Khoa CKĐ Đồ án tốt nghiệp Động cơ phun xăng trực tiếp GDI 3S-FSE 4 LỜI CẢM ƠN Nhóm thực hiện xin chân thành cảm ơn Thầy Đỗ Văn Dũng đã cung cấp tài liệu cũng như tận tình chỉ dạy, hướng dẫn trong suốt quá trình học tập cũng như trong thời gian thực hiện đề tài này. Xin chân thành cám ơn các thầy trong Khoa Cơ Khí Động Lực, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật đã tận tình chỉ dẫn, trực tiếp giúp đỡ và tạo cho chúng em điều kiện làm việc tốt trong suốt quá trình thực hiện đề tài này. Cảm ơn sự đóng góp ý kiến của các bạn sinh viên khoa Cơ Khí Động Lực để nhóm thực hiện chúng tôi hoàn thành tốt đề tài này. Xin trân trọng cám ơn. Nhóm sinh viên thực hiện Đặng Thành Chơn Nguyễn Trọng Nhân Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật_Khoa CKĐ Đồ án tốt nghiệp Động cơ phun xăng trực tiếp GDI 3S-FSE 5 MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU Nhận xét của giáo viên hướng dẫn----------------------------------------------- 2 Nhận xét của giáo viên duyệt ----------------------------------------------------- 3 Lời cảm ơn -------------------------------------------------------------------------- 4 Mục lục ------------------------------------------------------------------------------ 5 NỘI DUNG CHƯƠNG I: DẪN NHẬP ------------------------------------------------------10 1. Lý do chọn đề tài -----------------------------------------------------10 2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu----------------------------------10 3. Phương pháp nghiên cứu --------------------------------------------11 4. Các bước thực hiện---------------------------------------------------11 5. Kế hoạch nghiên cứu ------------------------------------------------11 CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU MÔ HÌNH --------------------------------12 I. Cấu tạo mô hình ---------------------------------------------------------12 II. Sơ đồ mạch điện---------------------------------------------------------16 III. Sơ đồ chân ECU---------------------------------------------------------18 IV. Các yêu cầu khi sử dụng mô hình-------------------------------------21 CHƯƠNG III: KHÁI QUÁT HỆ THỐNG PHUN XĂNG TRỰC TIẾP GDI ĐỘNG CƠ 3S-FSE -------------------------------------------- 22 A Mô tả chung ----------------------------------------------------------------22 B Hệ thống điều khiển điện tử GDI ---------------------------------------24 I. Tổng quát ----------------------------------------------------------------24 Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật_Khoa CKĐ Đồ án tốt nghiệp Động cơ phun xăng trực tiếp GDI 3S-FSE 6 II. Các cảm biến hệ thống phun xăng 3S – FSE -----------------------25 1. Vị trí các cảm biến bố trí trên xe----------------------------------25 2. Cảm biến áp suất tuyệt đối trên đường ống nạp ---------------25 3. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát ---------------------------------28 4. Cảm biến vị trí bướm ga ------------------------------------------29 5. Cảm biến vị trí bàn đạp ga-----------------------------------------30 6. Cảm biến ôxy --------------------------------------------------------30 7. Cảm biến tốc độ động cơ và vị trí piston G và NE -------------32 8. Cảm biến kích nổ ---------------------------------------------------33 III. Các mạch điều khiển cơ bản-------------------------------------------36 1. Mạch nguồn----------------------------------------------------------36 2. Mạch điều khiển bơm ----------------------------------------------37 3. Mạch khởi động -----------------------------------------------------38 IV. Điều khiển phun nhiên liệu --------------------------------------------39 1. Bơm cao áp ----------------------------------------------------------39 2. Điều khiển phun nhiên liệu ----------------------------------------40 3. Mạch dẫn động kim phun------------------------------------------42 V. Điều khiển đánh lửa ----------------------------------------------------43 1. Sơ đồ mạch điện hệ thống đánh lửa ------------------------------43 2. Tín hiệu igt thời điểm đánh lửa -----------------------------------44 3. Tín hiệu xác nhận đánh lửa IGF ----------------------------------44 VI. Hệ thống chuẩn đoán OBD II ---------------------------------------45 1. Mô tả------------------------------------------------------------------45 2. Kiểm tra đèn báo hiệu ----------------------------------------------45 Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật_Khoa CKĐ Đồ án tốt nghiệp Động cơ phun xăng trực tiếp GDI 3S-FSE 7 3. Phát hiện mã lỗi -----------------------------------------------------45 VII. Hệ thống VVT-i--------------------------------------------------------48 1. Cấu tạo ---------------------------------------------------------------48 2. Hoạt động ------------------------------------------------------------49 3. Dạng xung điều khiển ----------------------------------------------50 VIII. Hệ thống luân hồi khí thải EGR ------------------------------------51 1. Motor bước điều khiển van EGR ---------------------------------51 2. Sơ đồ mạch điện van EGR-----------------------------------------52 3. Tác dụng EGR bên trong của hệ thống VVT-i------------------52 CHƯƠNG IV: BÀI GIẢNG THỰC HÀNH --------------------------- 54 4. Kiểm tra điện áp ----------------------------------------------------55 5. Kiểm tra mạch cấp nguồn -----------------------------------------59 6. Kiểm tra bơm tiếp vận ---------------------------------------------62 7. Kiểm tra kim phun -------------------------------------------------66 8. Kiểm tra kim phun khởi động lạnh ------------------------------69 9. Kiểm tra cảm biến nhiệt độ nước làm mát ----------------------74 10. Kiểm tra cảm biến nhiệt độ không khí nạp ---------------------77 11. Kiểm tra cảm biến ôxy --------------------------------------------80 12. Kiểm tra cảm biến vị trí bướm ga -------------------------------83 13. Kiểm tra cảm biến vị trí bàn đạp ga -----------------------------86 14. Kiểm tra cảm biến áp suất trên đường ống nạp -----------------89 15. Kiểm tra mạch tín hiệu G, NE ------------------------------------93 16. Kiểm tra mạch tín hiệu đánh lửa ----------------------------------96 17. Kiểm tra bơm cao áp -----------------------------------------------99 Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật_Khoa CKĐ Đồ án tốt nghiệp Động cơ phun xăng trực tiếp GDI 3S-FSE 8 18. Kiểm tra bộ khuếch đại điện áp EDU -------------------------- 102 19. Kiểm tra hệ thống thay đởi góc phối khí VVT-i-------------- 106 20. Kiểm tra van xoáy SCV------------------------------------------ 108 21. Kiểm tra hệ thống tuần hoàn khí xả EGR --------------------- 110 22. Chẩn đoán OBDII trên động cơ 3S-FSE----------------------- 113 KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật_Khoa CKĐ Đồ án tốt nghiệp Động cơ phun xăng trực tiếp GDI 3S-FSE 9 NỘI DUNG Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật_Khoa CKĐ Đồ án tốt nghiệp Động cơ phun xăng trực tiếp GDI 3S-FSE 10 CHƯƠNGI: DẪN NHẬP 1. Lý do chọn đề tài  Bước vào thế kỷ thứ 21 với tốc độ phát triển nhanh chóng của công nghệ và nhu cầu học của mọi người ngày càng cao, phần lớn học sinh đều có thể vào học hệ đại học hoặc cao đẳng, kể cả những người đi làm trở lại học đại học, cao đẳng với các chuyên ngành nâng cao ngày càng đông như hiện nay. Do vậy, đổi mới phương pháp dạy học là yêu cầu cấp bách, dựa trên những quan điểm phát huy tính tích cực người học, đề cao vai trò tự học của người học, kết hợp với sự hướng dẫn của giáo viên đang được áp dụng rộng rãi. Sự phát triển này đã làm thay đổi không chỉ cách giảng mà còn thay đổi cả quá trình tổ chức dạy học, ứng dụng cộng nghệ dạy học, phương tiện kỹ thuật dạy học trong giảng dạy...do đó khắc phục nhược điểm của phương pháp cũ, tạo ra chất lượng của phương pháp mới cho giáo dục – đào tạo, đây cũng là chủ trương của nhà nước đề ra: đổi mới mạnh mẽ nội dung và phương pháp dạy học, học tập, chú trọng chất lượng không chạy theo số lượng...Đặc biệt đối với các ngành cơ khí ôtô, việc nghiên cứu và chế tạo mô hình phục vụ cho công tác dạy và học là nhu cầu cấp thiết của xã hội.  Ngoài ra, nhằm cập nhật những công nghệ mới và tăng tính trực quan hóa trong giảng dạy và học tập, với mục đích nâng cao chất lượng dạy và học. Mô hình này được thiết kế và chế tạo gồm phần động cơ và phần sa bàn với đầy đủ hệ thống điện của động cơ. Song song đó còn có các bài giảng mẫu được thiết kế dưới dạng phiếu thực hành giúp cho việc giảng dạy và học tập trên mô hình đạt kết quả cao nhất. Chính vì lẽ đó, người nghiên cứu như chúng tôi quyết định thiết kế, chế tạo mô hình đông cơ phun xăng trực tiếp (GDI) với mong muốn giúp các bạn sinh viên dễ dàng tiếp thu để việc học có hiệu quả cao hơn. 2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu. a. Mục tiêu  Nhằm phục vụ cho công tác giảng dạy và tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên hướng dẫn sinh viên trong quá trình thực tập.  Giúp cho sinh viên ứng dụng ngay bài học lý thuyết vào bài học thực hành.  Sinh viên có điều kiện quan sát mô hình một cách trực quan, dễ cảm nhận được hình dạng và vị trí các chi tiết lắp đặt trên hệ thống phun xăng trực tiếp GDI  Giúp sinh viên kiểm tra và đo đạc các thông số của hệ thống phun xăng, đánh lửa trên động cơ 3S-FSE.  Góp phần hiện đại hóa phương tiện và phương pháp dạy thực hành trong giáo dục-đào tạo. Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật_Khoa CKĐ Đồ án tốt nghiệp Động cơ phun xăng trực tiếp GDI 3S-FSE 11  Giúp sinh viên tiếp thu bài tốt hơn. b. Nhiệm vụ.  Thiết kế, chế tạo mô hình động cơ phun xăng trực tiếp GDI 3S-FSE.  Sơ lược về phun xăng trực tiếp và các hệ thống điều khiển GDI  Thiết kế các bài giảng thực hành phục vụ cho việc giảng dạy và thực hành trên mô hình này. 3. Phương pháp nghiên cứu  Để đề tài được hoàn thành chúng tôi đã kết hợp nhiều phương pháp nghiên cứu. Trong đó đặc biệt là phương pháp tham khảo tài liệu, thu thập các thông tin liên quan, học hỏi kinh nghiệm của thầy cô, bạn bè, nghiên cứu các mô hình giảng dạy cũ,… từ đó tìm ra những ý tưởng mới để hình thành đề cương của đề tài, cũng như cách thiết kế mô hình. Song song với nó, chúng tôi còn kết hợp cả phương pháp quan sát và thực nghiệm để có thể chế tạo được mô hình và biên soạn các bài thực hành mẫu một cách hiệu quả 4. Các bước thực hiện  Tham khảo tài liệu.  Thiết kế khung đỡ động cơ và gá đặt động cơ.  Thiết kế sa bàn và cách bố trí các chi tiết trên sa bàn.  Thiết kế các chi tiết phụ.  Tiến hành đo đạc, kiểm tra, thu thập các thông số.  Nghiệm thu các thông số kiểm tra.  Thiết kế các bài giảng thực hành cho mô hình.  Viết báo cáo. 5. Kế hoạch nghiên cứu Đề tài được thực hiện trong vòng 7 tuần, các công việc được bố trí như sau:  Giai đoạn 1: - Thu thập tài liệu, xác định nhiệm vụ, đối tượng nghiên cứu, xác định mục tiêu nghiên cứu, phân tích tài liệu liên hệ. - Thiết kế mô hình. - Thi công.  Giai đoạn 2: - Viết thuyết minh. - Hoàn thiện đề tài. Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật_Khoa CKĐ Đồ án tốt nghiệp Động cơ phun xăng trực tiếp GDI 3S-FSE 12 CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU MÔ HÌNH I. CẤU TẠO MÔ HÌNH: Hình 2-1:Mô hình nhìn từ trước Hình 2-2: Mô hình nhìn từ trên Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật_Khoa CKĐ Đồ án tốt nghiệp Động cơ phun xăng trực tiếp GDI 3S-FSE 13 1/. Phần sa bàn: Hình 2-3: Sa bàn - 1- ECU - 2- Bảng chân ECU - 3- Relay IG2, relay PUMP, relay EFI, relay INJ, relay FAN, relay ST - 4- OBD II (check connector) - 5- EDU 2/. Phần động cơ: Mô hình được gắn động cơ phun xăng trực tiếp GDI 3S-FSE. Trên động cơ gồm có: Hình 2-4: Động cơ Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật_Khoa CKĐ Đồ án tốt nghiệp Động cơ phun xăng trực tiếp GDI 3S-FSE 14 - Cảm biến vị trí bướm ga loại tuyến tính với hai tín hiệu VTA và VTA2. - Cảm biến vị trí bàn đạp ga loại tuyến tính với hai tín hiệu VPA và VPA2. - Cảm biến nhiệt độ nước làm mát. - Cảm biến nhiệt độ không khí nạp. - Cảm biến ôxy có dây nung HT. - Cảm biến nhiệt độ nước báo về tableau. - Cảm biến áp lực nhớt báo về tableau. - Cảm biến áp lực nhiên liệu PR - Cảm biến áp suất trên đường ống nạp PIM - Cảm biến vị trí trục khuỷu NE - Cảm biến vị trí trục cam G - Cảm biến vị trí van xoáy SCVP - Motor bướm ga điện tử M+, M- - Ly hợp bướm ga CL+, CL- - Van xoáy SCV+, SCV- - Van hồi nhiên liệu FP+, FP- - VVT-i OSV+, OSC- - Van tuần hoàn khí xả EGR1, EGR2, EGR3, EGR4 - 04 kim phun trên động cơ. - Kim phun khởi động lạnh INJS. - Quạt làm mát động cơ - Bơm tiếp vận - Bơm cao áp - Ac quy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật_Khoa CKĐ Đồ án tốt nghiệp Động cơ phun xăng trực tiếp GDI 3S-FSE 15 - Bàn đạp ga. - Đường nhiên liệu đến và về. - Thùng xăng - Lọc xăng. Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật_Khoa CKĐ Đồ án tốt nghiệp Động cơ phun xăng trực tiếp GDI 3S-FSE 16 II. SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật_Khoa CKĐ Đồ án tốt nghiệp Động cơ phun xăng trực tiếp GDI 3S-FSE 17 Hình 2-5: Sơ đồ đấu dây động cơ 3S-FSE Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật_Khoa CKĐ Đồ án tốt nghiệp Động cơ phun xăng trực tiếp GDI 3S-FSE 18 III. SƠ ĐỒ VỊ TRÍ CHÂN ECU: Hình 2-6: Sơ đồ chân ECU Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật_Khoa CKĐ Đồ án tốt nghiệp Động cơ phun xăng trực tiếp GDI 3S-FSE 19 Kí hiệu Tên gọi E01 E02 #1 #2 #3 #4 INJF BATT +B +B1 STA THA THW FC VC PIM IGF IGT1,2,3,4 G22 NE- NE+ OX E1 E2 M+, M- CL+, CL- Mass của kim phun Mass của kim phun Tín hiệu phun máy 1 Tín hiệu phun máy 2 Tín hiệu phun máy 3 Tín hiệu phun máy 4 Tín hiệu hồi tiếp phun xăng Dương thường trực của ECU Dương cung cấp cho ECU sau rơle chính Dương cung cấp cho ECU sau rơle chính Tín hiệu khởi động Tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ không khí nạp Tín hiệu cảm biến nhiệt độ nước làm mát Tín hiệu điều khiển bơm xăng Điện áp 5V cung cấp cho các cảm biến Tín hiệu MAP sensor gởi về ECU Tín hiệu hồi tiếp đánh lửa Tín hiệu đánh lửa của máy 1,2,3,4 Tín hiệu báo vị trí xi lanh Mass của tín hiệu vị trí xi lanh và tốc độ động cơ Tín hiệu tốc độ động cơ Tín hiệu cảm biến ôxy Mass của ECU Mass của các cảm biến Tín hiệu điều khiển motor bướm ga Tín hiệu điều khiển ly hợp từ motor bướm ga Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật_Khoa CKĐ Đồ án tốt nghiệp Động cơ phun xăng trực tiếp GDI 3S-FSE 20 SCV+, SCV- FP+, FP- IREL OSV+, OSV- EGR1,2,3,4 INJS HT PSSW PB PR KNK VTA, VTA2 SCVP VPA, VPA2 FC FAN SIL L IGSW MREL TACH ELS Tín hiệu điều khiển van xoáy Tín hiệu điều khiển van áp suất bơm cao áp Tín hiệu điều khiển relay kim phun Tín hiệu điều khiển van dầu VVT-i Tín hiệu điều khiển motor van EGR Tín hiệu điều khiển kim phun khởi động lạnh Tín hiệu điều khiển bộ sấy cảm biến oxy Tín hiệu trợ lực lái Tín hiệu áp suất chân không bầu trợ lực phanh (servo) Tín hiệu áp suất nhiên liệu trong ống phân phối Tín hiệu cảm biến kích nổ Tín hiệu cảm biến vị trí bướm ga Tín hiệu cảm biến van xoáy Tín hiệu cảm biến vị trí bàn đạp ga Tín hiệu điều khiển bơm tiếp vận Tín hiệu điều khiển quạt làm mát động cơ Tín hiệu chẩn đoán OBD II Tín hiệu đèn báo nạp Tín hiệu báo bật công tắt IG Tín hiệu điều khiển relay EFI Tín hiệu tốc độ động cơ Tín hiệu phụ tải điện Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật_Khoa CKĐ Đồ án tốt nghiệp Động cơ phun xăng trực tiếp GDI 3S-FSE 21 IV. CÁC YÊU CẦU KHI SỬ DỤNG MÔ HÌNH:  Sinh viên phải được học về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phun xăng trực tiếp trên động cơ Toyota trước khi thao tác trên mô hình.  Sinh viên phải nhận biết được cấu tạo tổng quát của mô hình.  Điện áp sử dụng cho mô hình là 12V, chú ý không được phép lắp ắc quy vào động cơ sai cực tính.  Sử dụng nhiên liệu xăng không chì.  Chú ý yêu cầu làm mát và bôi trơn trên động cơ.  Đặc biệt quan tâm đến vấn đề chống cháy nổ và an toàn lao động khi sử dụng mô hình. Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật_Khoa CKĐ Đồ án tốt nghiệp Động cơ phun xăng trực tiếp GDI 3S-FSE 22 Chương III: KHÁI QUÁT HỆ THỐNG PHUN XĂNG TRỰC TIẾP GDI ĐỘNG CƠ 3S-FSE A. MÔ TẢ CHUNG Hình 3-1: Gasoline Direct Injection Engine  Hiện nay thách thức quan trọng nhất của các nhà sản xuất ô tô đối mặt là phải cung cấp những chiếc xe hoạt động với công suất cao và hiệu suất nhiên liệu tối ưu trong khi vẫn đảm bảo thải sạch và sự thoải mái cho người ngồi trên xe. Nhận thức được tình trạng ấm lên của trái đất là mối đe dọa thật sự cho chúng ta càng thử thách các nhà sản xuất. Để ngăn chặn nguy cơ này chúng ta cần giảm lượng khí CO2 gây hiệu ứng nhà kính và để giảm khí CO2 sinh ra chúng ta cần nhanh chóng chế tạo ra những động cơ thải ra ít CO2 hơn những động cơ truyền thống.  Động cơ GDI được chế tạo đảm bảo thân thiện với môi trường bằng cách giải quyết vấn đề thường đi kèm với những động cơ trước đây như là những giới hạn về công xuất, giá cả và thiết kế của nó. Công nghệ GDI giúp cải thiện 10-30% hiệu suất tiêu hao nhiên liệu so với những động cơ phun xăng truyền thống. Hình 3-2: Động cơ Toyota D4 Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật_Khoa CKĐ Đồ án tốt nghiệp Động cơ phun xăng trực tiếp GDI 3S-FSE 23  Bên trong động cơ GDI, nhiên liệu được phun trực tiếp vào xi lanh. Giúp loại trừ những hạn chế trước đây trong việc kiểm soát sự cháy chẳng hạn như là không thể nạp đủ nhiên liệu sau khi van hút đóng. Để điều khiển sự cháy một cách chính xác, GDI đảm bảo phối hợp giữa tiết kiệm nhiên liệu và tăng công xuất. Trong những động cơ xăng truyền thống nhiên liệu và không khí được trộn bên ngoài xi lanh. Điều này làm gây ra hao phí nhiên liệu cùng với sự sai lệch thời điểm phun. Vấn đề này được giải quyết với động cơ D-4 của Toyota. Nhiên liệu được phun trực tiếp vào xi lanh đúng thời điểm làm tăng hiệu suất nhiên liệu và giảm hao phí.  Trong nhiều năm qua, những kỹ sư thấy rằng nếu ta có thể chế tạo ra một loại động cơ xăng hoạt động giống như một động cơ diesel. Với động cơ xăng này nhiên liệu được phun trực tiếp vào xi lanh với hỗn hợp nghèo và hỗn hợp giàu xung quanh bugi được đánh lửa, như vậy chúng ta có được một động cơ đạt được hiệu suất nhiên liệu của động cơ diesel và đồng thời cũng đạt được công suất cao như các động cơ phun xăng truyền thống.  Để đốt cháy được xăng thì xăng và không khí phải được hoà trộn để hình thành ra hỗn hợp nhiên liệu đúng và cùng với sự chính xác về thời điểm phun thì hỗn hợp nhiên liệu sẽ được nén lại giữa các cực của bugi đúng thời điểm đánh lửa. Động cơ phun xăng trực tiếp GDI đạt được công nghệ này giúp điều khiển chính xác hỗn hợp nhiên liệu. Hình 3-3: Động cơ GDI Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật_Khoa CKĐ Đồ án tốt nghiệp Động cơ phun xăng trực tiếp GDI 3S-FSE 24 B. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ GDI I. TỔNG QUÁT :  Hệ thống điện điều khiển bao gồm các cảm biến để xác định tình trạng làm việc của động cơ, ECU tính toán thời điểm và thời gian phun cho phù hợp với tín hiệu từ các cảm biến, và các bộ tác động điều khiển lượng nhiên liệu phun cơ bản dựa vào các tín hiệu từ ECU.  Các cảm biến xác định lưu lượng không khí nạp, số vòng quay của động cơ , tải động cơ, nhiệt độ nước làm mát và sự tăng tốc - giảm tốc. Các cảm biến gởi tín hiệu về ECU, sau đó ECU sẽ hiệu chỉnh thời gian phun và gởi tín hiệu đến các kim phun thông qua bộ biến đổi điện áp EDU, các kim phun sẽ phun nhiên liệu vào đường ống nạp, lượng nhiên liệu phun tuỳ thuộc vào thời gian tín hiệu từ ECU. Hình 3-4: Sơ đồ cấu tạo hệ thống điều khiển động cơ GDI  Kết cấu piston có nhiều điểm khác so với các động cơ trước đây, đường ống nạp cũng có nhiều thay đổi để phù hợp với hệ thống.  Phần lớn động cơ sử dụng hệ thông GDI đều đánh lửa trực tiếp bobin đơn, bướm ga thông minh, cảm biến bàn đạp ga. Có thể nói động cơ GDI thích hợp nhiều công nghệ mới nhất của thế giới trong lĩnh vực ôtô. Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật_Khoa CKĐ Đồ án tốt nghiệp Động cơ phun xăng trực tiếp GDI 3S-FSE 25 II. CÁC CẢM BIẾN HỆ THỐNG PHUN XĂNG 3S – FSE : 1. VỊ TRÍ CÁC CẢM BIẾN BỐ TRÍ TRÊN XE Hình 3-5: Vị trí các cảm biến trên động cơ D4 2. CẢM BIẾN ÁP SUẤT TUYỆT ĐỐI TRÊN ĐƯỜNG ỐNG NẠP a. Cấu tạo  Cảm biến này bao gồm:  Chip silic. Hình 3-6: Cấu tạo cảm biến MAP Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật_Khoa CKĐ Đồ án