Đồ án Nghiên cứu, khai thác hệ thống phun xăng điện tử Kiểu Bosch-Motronic

CHƯƠNG 1 CÁC VẤN ĐỀ CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIÊN TỬ 1.1. Khái niệm, phân loại, ưu nhược điểm của hệ thống phun xăng 1.1.1. Khái niệm hệ thống phun xăng điện tử Hệ thống phun xăng (HTPX) là hệ thống mà xăng được phun chủ động vào đường nạp hoặc vào trong xy lanh động cơ với một áp suất và một lượng nhất định để tạo hỗn hợp cháy có độ tơi cao theo yêu cầu của các chế độ làm việc cụ thể của động cơ, nhằm nâng cao tính kinh tế và giảm ô nhiễm môi trường. Hệ thống phun xăng có điều khiển điện tử là hệ thống có thể điều khiển được lượng nhiên liệu phun hoặc điều khiển được cả lượng nhiên liệu phun, thời điểm phun và thời điểm đánh lửa phù hợp với chế độ làm việc và điều kiện môi trường khai thác động cơ, cụ thể như sau: + Đối với phương án phun xăng vào đường nạp hoặc họng xu páp nạp thì có 2 dạng hệ thống phun: loại thứ nhất chỉ điều khiển được lượng xăng phun, loại thứ 2 điều khiển cả lượng xăng phun và thời điểm đánh lửa. + Đối với phương án phun xăng trực tiếp vào xi lanh thì hệ thống điều khiển đồng thời cả 3 thông số là lượng xăng phun, thời điểm phun và thời điểm đánh lửa. Các hệ thống điều khiển chỉ điều khiển lượng nhiên liệu phun được gọi là HTPX kiểu Jectronic; các hệ thống điều khiển tích hợp cả lượng xăng phun, thời điểm phun, thời điểm đánh lửa được gọi là HTPX kiểu Motronic. 1.1.2. Phân loại 1.1.2.1. Theo vị trí phun nhiên liệu + Phun xăng vào đường nạp: HTPX vào đường ống nạp sử dụng một vòi phun trung tâm đặt trước bướm ga để phun xăng vào đường ống nạp. Sau đó, hỗn hợp nhiên liệu -không khí được phân vào các xi lanh thông qua hệ thống đường nạp. + Phun xăng vào họng các xu páp nạp: Mỗi họng xu páp nạp của động cơ nhiều xi lanh sẽ được bố trí một vòi phun để phun xăng vào họng xu páp nạp. Phương án phun này có ưu điểm là: không đòi hỏi khắt khe trong việc lựa chọn thời điểm phun và phân bố thời gian phun; kết cấu nắp máy đơn giản và dễ sử dụng. Chính vì vậy, hiện nay, hầu hết các hệ thống phun xăng có điều khiển điện tử đều sử dụng phương án phun xăng vào họng xu páp nạp. + Phun xăng trực tiếp vào xi lanh: vòi phun được lắp trên nắp máy hoặc trên khối thân xi lanh sao cho đầu vòi phun tiếp xúc trực tiếp với không gian buồng cháy và xăng được phun trực tiếp vào xi lanh ở cuối kỳ nén với nguyên lý giống như động cơ diesel. Ưu điểm của phương án này là động cơ có thể hoạt động với hỗn hợp rất nghèo, giảm được tiêu hao nhiên liệu, nâng cao công suất và đặc biệt giảm được ô nhiễm môi trường hơn so với các HTPX khác. Tuy nhiên nhựợc điểm cơ bản của hệ thống này là: do xăng có độ nhớt nhỏ dẫn đến yêu cầu khe hở của bơm xăng và vòi phun nhỏ; khó bôi trơn bơm cao áp… Đây là loại động cơ có hiệu suất cao nhưng do kết cấu và điều khiển hệ thống phun phức tạp nên chưa được sử dụng rộng rãi trong thực tế. Loại động cơ này sẽ phát triển mạnh trong tương lai 1.1.2.2. Theo số vòi phun sử dụng + HTPX một điểm: Việc chuẩn bị hỗn hợp nhiên liệu được tiến hành ở một vị trí tương tự như trường hợp bộ chế hòa khí, sử dụng một vòi phun duy nhất. Xăng được phun vào đường nạp, phía trên của bướm ga. Hỗn hợp được tạo thành trên đường nạp. Hệ thống này được sử dụng khá phổ biến trên động cơ có công suất nhỏ, do cấu tạo tương đối đơn giản và giá thành không quá cao. + HTPX hai điểm (Bipoint): Thực chất đây là một biến thể của hệ thống phun xăng một điểm. Hệ thống này có sử dụng thêm vòi phun thứ hai đặt bên dưới bướm ga, nhằm cải thiện chất lượng quá trình tạo hỗn hợp. Ví dụ như hệ thống phun Honda PGM- F1 bipoint dùng cho trên xe Honda Civic 1.6) + HTPX nhiều điểm (Multipoint): Mỗi xy lanh động cơ được cung cấp nhiên liệu bởi 1 vòi phun bố trí ở vị trí gần xu páp nạp. Thường dùng cho xe du lịch cao cấp có dung tích xi lanh lớn (trên 1600 cm3).Ví dụ như các hệ thống phun: Bosch Motronic và L- jetronic, Misubishi, Honda PGM – FI, Weber marelli, Siemens fenix. 1.1.2.3. Theo nguyên tắc làm việc của HTPX + HTPX kiểu cơ khí: Trong hệ thống loại này việc dẫn động, điều khiển, điều chỉnh định lượng hỗn hợp được thực hiện theo một số nguyên lý cơ bản như động học, động lực học, cơ học chất lỏng…Cần phân biệt hai loại HTPX cơ khí: loại thứ nhất được dẫn động cơ khí từ động cơ đốt trong (gồm một bơm xăng và một bộ phận định lượng nhiên liệu, hoạt động giống như hệ thống phun nhiên liệu diesel); loại thứ hai hoạt động độc lập, không có dẫn động cơ khí từ động cơ. + HTPX điện tử: Ở các HTPX loại này, một loạt các cảm biến sẽ cung cấp thông tin (liên quan đến các thông số làm việc của động cơ) dưới dạng tín hiệu điện cho một thiết bị tính toán (thường được gọi là ECU). Sau khi xử lý các thông tin này, ECU sẽ xác định lượng xăng cần cung cấp cho động cơ theo một chương trình tính toán đã được lập trình sẵn và chỉ huy sự hoạt động của các vòi phun xăng (thời điểm phun và thời gian phun). Tùy theo kiểu và mức độ hoàn thiện, HTPX điện tử còn có thể thực hiện một số chức năng sau: + Chỉ huy đồng bộ quá trình đánh lửa bán dẫn hoặc điện tử. + Thực hiện Chiến lược chống kích nổ tự thích ứng. + Điều khiển đồng bộ quá trình phun xăng và quá trình đánh lửa. + Điều chỉnh thành phần hỗn hợp dựa theo theo tín hiệu điều khiển ngược là nồng độ ô xy trong khí thải. + Kiểm soát quá trình tuần hoàn khi xả. + Điều khiển động cơ trong các chế độ không ổn định + Điều khiển thiết bị thu hồi hơi xăng. + Thiết bị chống khởi động mã hóa, đối thoại với hộp số tự động, liên lạc với máy tính của xe, chẩn đoán và thông báo sự cố… 1.1.2.4. Theo nguyên lý lưu lượng khí nạp Ở động cơ xăng truyền thống sử dụng bộ chế hòa khí cổ điển, lượng xăng được cung cấp qua các gic-lơ theo sự chênh lệch áp suất trong đường nạp, tức là theo mức độ “hút khí”của động cơ. Việc định lượng như thế sẽ không được hoàn hảo. Đối với HTPX, lưu lượng không khí thực tế nạp vào xy lanh là thông số quan trọng, cơ bản nhất cần được đo liên tục để xác định lượng nhiên liệu tối ưu cần cung cấp cho động cơ. Thông tin về lưu lượng khí được cung cấp cho ECU dưới dạng tín hiệu điện để làm cơ sở tính toán thời gian phun. HTPX có thể được phân loại dựa theo nguyên lý hoạt động và đặc điểm của thiết bị đo lưu lượng/khối lượng khí nạp: + HTPX dùng lưu lượng kế thể tích: Thiết bị này làm việc theo nguyên tắc đo lực của dòng khí tác động lên một cửa đo quay quanh một trục lắp trên đường nạp. Góc quay của nó phụ thuộc vào lưu lượng khí nạp và được xác định bởi một điện kế. Như vậy, thiết bị sẽ cung cấp một tín hiệu điện tỷ lệ với lưu lượng khí cho ECU. Để tăng độ chính xác của phép đo, người ta sử dụng thêm một nhiệt kế để đo nhiệt độ không khí trong đường nạp. Ví dụ như HTPX Bosch L – Jetronic, Bosch Motronic. + HTPX dùng lưu lượng kế khối lượng kiểu dây nóng: Một sợi dây kim loại rất mảnh (thường làm bằng platin, có đường kính vài chục μm) được căng ở một vị trí đo trong đường nạp. Khi lưu lượng khí nạp thay đổi thì nhiệt độ và điện trở của dây cũng thay đổi theo. Một mạch điện tử cho phép điều chỉnh tự động dòng điện đốt nóng dây. Dòng điện này sẽ tỷ lệ với lưu lượng khí được nạp vào trong xy lanh động cơ. Theo nguyên tắc này, việc đo nhiệt độ khí có thể không còn cần thiết nữa, vì lưu lượng khối lượng được đo trực tiếp, nên độ chính xác của phép đo không bị ảnh hưởng bởi những dao động của nhiệt độ khí như phương pháp trên. + HTPX dung lưu lượng kế khối lượng kiểu tấm nóng: Hệ thống này hoạt động theo nguyên lý tương tự như hệ thống trên. Việc thay thế dây kim loại bằng 2 tấm kim loại gốm mỏng cho phép tăng độ bền vững của thiết bị đo và hạn chế ảnh hưởng do bụi hoặc rung động. Hai tấm kim loại gốm này có điện trở phụ thuộc nhiệt độ được mắc thành cầu điện trở, một dùng để đo lưu lượng và một dùng để đo nhiệt độ khí. + HTPX đo lưu lượng kiểu áp suất – tốc độ: Ở HTPX loại này, lượng khí nạp được xác định thông qua áp suất tuyệt đối trong đường ống nạp và chế độ tốc độ của động cơ, dựa vào các thông số hay đặc tính chuẩn đã được xác định từ trước (có tính đến biến thiên áp suất trong quá trình nạp). Các đầu đo được sử dụng thường là cảm biến áp suất kiểu áp điện – điện trở, kết hợp với nhiệt kế để đo nhiệt độ khí nạp. Trong thực tế, khi khởi động động cơ, do nhiệt độ thấp nên mật độ không khí tăng, ở cùng một áp suất thì lượng khí nạp thực tế sẽ lớn hơn lượng tính toán, dẫn đến hỗn hợp nhạt có thể gây chết máy. Dựa trên thông tin về nhiệt độ không khí do cảm biến cung cấp, ECU sẽ tăng lượng xăng phun ra khi nhiệt độ khí nạp thấp. Phép đo lưu lượng kiểu này thường được áp dụng cho các HTPX một điểm (hệ thống Bosch mono- Jetronic). Với phương án sử dụng cảm biến kiểu áp suất – tốc độ có một số ưu điểm như: kết cấu đơn giản,dễ lắp đặt điều chỉnh, giá thành hạ; ít gây thêm sức cản khí động phụ trên đường nạp. Tuy nhiên nó có một số nhược điểm như: không đo trực tiếp lưu lượng khí và nhạy cảm với dao động áp suất và nhiệt độ trên đường nạp. + HTPX dùng lưu lượng kế siêu âm theo hiệu ứng Karman – vortex: Một cơ cấu đặc biệt được lắp trên đường nạp nhằm tạo ra các chuyển động xoáy lốc của không khí ở một vị trí xác định. Số lượng các vòng xoáy lốc sẽ tỷ lệ với lưu lượng thể tích. Một nguồn sóng siêu âm đặt trên thành ống nạp, phát sóng có tần số xác định theo phương vuông góc với dòng chảy không khí. Tốc độ lan truyền của sóng siêu âm xuyên qua dòng khí phụ thuộc vào lượng khí chuyển động xoáy. Một thiết bị nhận sóng siêu âm sẽ đo tốc độ này và gửi tín hiệu điện đến bộ điều khiển trung tâm (ví dụ như HTPX của hãng Mitsubishi). 1.1.2.5. Phân loại theo tên gọi của HTPX Như đã đề cập ở trên, với HTPX của hãng Bosch, được chia thành 2 kiểu chính là HTPX kiểu Jetronic và HTPX kiểu Motronic: + Các HTPX kiểu Jetronic bao gồm: - D-Jetronic - Mono-Jetronic - L-Jetronic - LH-Jetronic - KE-Jetronic + Các HTPX kiểu Motronic bao gồm - Mono-Motronic - KE-Motronic - ML-Motronic - M-Motronic - MP-Motronic - ME-Motronic - MED-Motronic 1.1.3. Ưu/nhược điểm của hệ thống phun xăng điện tử 1.1.3.1. Ưu điểm + Giảm mức tiêu hao nhiên liệu cho động cơ: HTPX cho phép định lượng nhiên liệu rất chính xác, phù hợp với hai điều kiện làm việc của động cơ, có tính đến các yếu tố vận hành như: điều kiện môi trường (nhiệt độ, áp suất, độ ẩm), tình trạng kỹ thuật, sự cố và các yếu tố khác như mức độ độc hại khí thải của động cơ. Việc phun xăng vào xu páp nạp cho phép phân bố tốt hỗn hợp hòa khí cho từng xy lanh và tránh được các vấn đề hay gặp phải ở bộ chế hòa khí cổ điển trước đây, nhất là hiện tượng hơi xăng ngưng đọng trên đường nạp và tình trạng hỗn hợp không đồng nhất (đậm nhạt không đều ở các xi lanh khác nhau). Trên một số HTPX hiện đại còn có thể cho phép điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp của từng vòi phun để tính đến tình trạng hao mòn của từng xy lanh riêng biệt. + Tăng công suất lít của động cơ: Ở động cơ phun xăng sức cản khí động trên đường được giảm bớt do không có bộ chế hòa khí. Kết cấu đường nạp có thể được tối ưu hóa để nạp đầy tối đa trong mọi chế độ vận hành. Bộ điều khiển trung tâm của một số hệ thống HTPX hiện đại (Bsoch Motronic, Marelli Weber, Poerburg Ecojec M, Siemens fenix 4,…) điều khiển đồng thời cả hai hệ thống (phun xăng và đánh lửa). Nhờ đó, cho phép tối ưu hóa cả hai quá trình này để tăng hiệu suất của động cơ. + Động cơ nhạy cảm với điều khiển hơn và làm việc tốt hơn ở các chế độ không ổn định: Các quá trình điều khiển bằng điện – điện tử có quán tính rất nhỏ. Hiệu quả gia tốc đạt được gần như tức thời do xăng được phun ngay gần xu páp nạp. Đồng thời, có thể rút ngắn và tối ưu hóa quá trình khởi động, sấy nóng động cơ; tăng độ làm việc ổn định của động cơ ở chế độ không tải. Khi sử dụng HTPX, động cơ hoạt động tốt trong mọi điều kiện địa hình và thời tiết, không phụ thuộc vào tư thế của xe (lên xuống dốc cao và cua gấp…). + Khí thải bớt độc hại hơn: Do xăng được phun ra dưới dạng sương mù (đường kính hạt chỉ độ vài trăm μm) nên hỗn hợp nhiên liệu-không khí được chuẩn bị tốt hơn, phân phối đều hơn trong các xi lanh nên động cơ vận hành tốt hơn. Việc sử dụng tín hiệu từ cảm biến Lambda kết hợp với bộ xử lý khí thải (BXLKT) cho phép đạt được hỗn hợp chuẩn ở các chế độ làm việc mong muốn của động cơ và giảm đến mức cho phép các thành phần độc hại trong khí thải. 1.1.3.2. Nhược điểm Ngoài những ưu điểm trên, HTPX có một số điểm hạn chế so với hệ thống nhiên liệu xăng dùng bộ chế hòa khí cổ điển, đó là: + Cấu tạo của hệ thống phức tạp, yêu cầu khắt khe về chất lượng xăng và không khí (chất lượng lọc phải rất tốt), công tác bảo dưỡng sửa chữa khó, đòi hỏi trình độ chuyên môn cao. + Giá thành còn đắt. + Độ tin cậy phụ thuộc nhiều vào hệ thống điều khiển Tuy nhiên, với đà phát triển hiện nay của kỹ thuật phun xăng, với sự giảm giá thành liên tục của các linh kiện, thiết bị điện tử và nhất là với những quy định càng ngày càng ngặt nghèo về mức độ độc hại của khí xả, các HTPX sẽ ngày càng được sử dụng rộng rãi trên các phương tiện cơ giới đường bộ. 1.2. Tổng quan về HTPX của hãng Bosch 1.2.1. Lịch sử phát triển các HTPX của hãng Bosch Nguyên lý của động cơ xăng không thay đổi nhiều (ngoại trừ động cơ phun xăng trực tiếp, có nguyên lý hoạt động giống động cơ diesel) kể từ khi ra đời cho đến nay. Tuy nhiên, một động cơ xăng hiện đại có rất ít các bộ phận giống như động cơ xăng truyền thống. Trong vòng 3 thập niên trở lại đây, động cơ xăng đã dần được hoàn thiện, điều này được thể hiện cụ thể thông qua việc tăng công suất riêng của động cơ, giảm dần mức độ độc hại của khí thải và giảm đáng kể mức tiêu hao nhiên liệu. Việc thay đổi phương pháp điều khiển động cơ từ cơ khí sang điều khiển điện tử là nguyên nhân chính dẫn đến những sự thay đổi kể trên. Bảng 1.1. Lịch sử phát triển các HTPX của hãng Bosch, [7 ] Năm  Sự kiện   1965  Hệ thống đánh lửa bán dẫn ra đời   1967  HTPX kiểu D-Jetronic (phun điện tử, điều khiển bởi áp suất khí nạp)   1973  HTPX kiểu K-Jetronic (kiểu thủy-cơ)   1973  HTPX kiểu L-Jetronic (phun điện tử dùng tín hiệu lưu lưọng khí nạp)   1979  M-Motrronic (hệ thống đầu tiên điều khiển tích hợp cả phun xăng và đánh lửa)   1981  LH-Jetronic (phun điện tử với tín hiệu lưu lưọng dòng khí nạp)   1982  HTPX kiểu KE –Jetronic (giống K-Jetronic, thêm các chức năng điều khiển nâng cao)   1982  Hệ thống đánh lửa điện tử   1982  Hệ thống điều khiển chống kích nổ   1986  Điều khiển sự vận hành của động cơ bằng điện tử   1987  HTPX kiểu Mono –Jetronic (phun đơn điểm tại bướm ga)   1989  HTPX kiểu Mono –Motronic (Phun đơn điểm tại bướm ga, điều khiển đánh lửa)   1994  HTPX kiểu ME-Motronic (kiểu Motronic, có tích hợp điều khiển điển tử bướm ga)   2000  HTPX kiểu MED–Motronic (hệ thống phun xăng trực tiếp)   Các HTPX của hãng Bosch đã có sự phát triển vượt bậc trong thời gian qua, với một số điểm mốc quan trọng được trình bày trong Bảng 1.1. Do các HTPX cơ khí hiện nay ít sử dụng nên phần tiếp theo của Chương 1 chỉ trình bày về đặc điểm của các HTPX điều khiển điện tử kiểu Jetronic và Motronic 1.2.2. Đặc điểm các HTPX điện tử kiểu Jetronic + HTPX kiểu D-Jetronic (còn gọi tắt là hệ thống D-J): hệ thống D- J là hệ thống phun dựa trên quan hệ áp suất trong đường ống nạp và lượng nhiên liệu phun. Chữ cái D-J viết tắt của hai từ bằng tiếng Đức là Druck (áp suất) và Jection (phun). Hệ thống D-J lần đầu được đưa vào sử dụng năm 1967 trên động cơ xe Volkowagen 1600 LE. D-J là hệ thống phun đa điểm được điêu khiển bằng điện tử và phun gián đoạn. Nhiên liệu cấp đến vòi phun điện từ có áp suất không đổi và do vậy lượng nhiên liệu được phun chỉ phụ thuộc vào độ dài của xung điều khiển. Độ dài của những xung này phụ thuộc vào tốc độ quay của động cơ và áp suất khí nạp. Tín hiệu cảm biến tốc độ quay xác định vi trí của pít tông còn cảm biến áp suất khí nạp xác định mức tải của động cơ. Tín hiệu của hai cảm biến này sẽ xác định lượng xăng phun cơ bản. + HTPX kiểu L-Jetronic (còn gọi tắt là hệ thống L-J): Hệ thống L-J là HTPX dựa trên quan hệ lưu lượng không khí nạp và lượng xăng phun. Chữ L-J viết tắt hai từ bằng tiếng Đức là Luft (không khí) và Jection (phun). Hệ thống L-J được đưa vào sử dụng lần đầu tiên năm 1973. Bắt đầu từ HTPX kiểu L-J người ta bắt đầu đo lưu lượng không khí nạp bằng lưu lượng kế và sử dụng cảm biến Lamđa (đo hàm lượng ô xy dư của khí thải thô, trước bộ XLKT) để cung cấp tín hiệu điều khiển ngược nhằm kiểm soát thành phần hỗn hợp cháy theo hệ thống điều khiển vòng lặp kín (Closed-loop Control system) phục vụ mục đích giảm các thành phần độc hại trong khí thải của động cơ. L-J là HTPX đã thành công trong việc xử lý dữ liệu dạng kỹ thuật số. + HTPX kiểu L3-Jetronic (còn gọi tắt là hệ thống L3-J): L3-J là hệ thống cải tiến của L-J. So với hệ thống L-J, hệ thống L3-J có 3 ưu điểm là : ECU bố trí trong hộp vỏ của cảm biến đo lưu lượng không khí nạp nên rất thuận tiện cho việc bố trí trên xe; việc bố trí ECU cùng cảm biến đo lưu lượng không khí nạp với các đầu nối bên trong hộp kín nên đơn giản và giảm chi phí lắp đặt; việc ứng dụng kỹ thuật số cho phép thực hiện những chức năng mới với khả năng thích ứng cao hơn. + HTPX kiểu LH-Jetronic (còn gọi tắt là hệ thống LH-J): LH-J lần đầu được đưa vào sử dụng năm 1981. LH-J cũng dựa trên cơ sở của hệ thống L-J. Sự khác biệt là L-J dùng cảm biến đo lưu lượng khí nạp, còn LH-J dùng cảm biến đo khối lượng khí nạp kiểu dây đốt. Do vậy, trong ký hiệu tên của hệ thống LH-J có thêm chữ H (H-Hot-wire air-mess meter).. Các bộ đo khối lượng không khí nạp kiểu dây đốt (hot-wire) hoặc kiểu màng đốt (hot-film) là các cảm biến tải kiểu nhiệt (kết quả đo không phụ thuộc vào mật độ không khí). Chúng được lắp giữa bầu lọc không khí và bướm ga và ghi nhận dòng khối lượng không khí nạp vào động cơ. Cả hai loại cảm biến này đều có chung một nguyên lý làm việc. + HTPX kiểu MONO-Jetronic (còn gọi tắt là hệ thống M-J): Hệ thống Mono-jectronic lần đầu được đưa vào sử dụng năm 1979, là hệ thống phun đơn điểm (hệ thống phun tập trung), áp suất phun thấp (100 kPa) dùng cho động cơ 4 xi lanh. M-J sử dụng một vòi phun bố trí trước bướm ga để phun xăng vào họng ống khuếch tán. Xăng cùng với không khí tạo thành hỗn hợp và phân chia vào các xi lanh của động cơ tương tự như trong động cơ xăng dùng bộ chế hoà khí truyền thống. Hệ thống này thường được ký hiệu là SPI (Single-Poin Injection). + HTPX kiểu KE-Jetronic: Hệ thống KE-jectronic lần đầu được đưa vào sử dụng năm 1982 và được phát triển trên cơ sở của hệ thống K-J (là hệ thống phun xăng kiểu cơ khí-thủy lực, được đưa vào sử dụng năm 1973). Hệ thống KE-jectronic là hệ thống phun xăng kiểu điện-cơ khí thuỷ lực điều khiển từ ECU. Về cơ bản KE-jectronic giống với K-Jetronic, điểm khác biệt đó là KE Jetronic được trang bị thêm một số cảm biến và chức năng của ECU nhằm tăng khả năng thích ứng của động cơ và chuyển đổi linh hoạt hơn trong các chệ độ vận hành. 1.2.3. Đặc điểm các HTPX điện tử kiểu Motronic Motronic là hệ thống phun xăng có khả năng điều khiển tích hợp cả hai quá trình phun xăng và đánh lửa, nhờ đó giảm mức tiêu hao nhiên liệu, nâng cao công suất và giảm được mức độ độc hại khí thải của động cơ. Sự phát triển của kỹ thuật điện tử đã tạo ra những bộ vi xử lý và chíp bán dân có khả năng xử lý mạnh, khả năng lưu trữ lớn. Dẫn đến việc tính toán cũng như những dữ liệu cần thiết của cả hệ thống phun xăng điện tử và đánh lửa điện tử có thể được tích hợp trong 1 bộ điều khiển điện tử. Hiện nay, Motronic là một trong những hệ thống điều khiển động cơ xăng hiên đại nhất. Kể từ khi ra đời cho đến nay nó có các model sau: + HTPX kiểu M-Motronic: Được bắt đầu sản suất đầu những năm 1979 và nó được tích hợp giữa HTPX điện tử đa điểm kiểu Jetronic với đánh lửa điều khiển điện tử. Chính điều này làm nó có thể đạt được sự cân bằng cần thiết giữa việc định lượng nhiên liệu và điều khiển đánh lửa. Đạt được kết quả này chính là nhờ sự phát triển nhanh của công nghệ bán dẫn, năng lực xử lý của vi điều khiển, khả năng lưu trữ chương trình và dữ liệu của chip. Chính nhờ sự phát triển này nên, HTPX kiểu Motronic đã tích hợp được thêm nhiều yếu tố điều khiển như: kiểm soát kích nổ, kiểm soát áp suất tăng áp bằng tua-bin khí thải. Các điều luật ô nhiễm đã khiến cho hệ thống tuần hoàn khí thải và hệ thống thu hồi hơi nhiên liệu (HC) trở thành không thể thiếu trên động cơ phun xăng. Chính vì vậy, hệ thống điều khiển động cơ phun xăng sẽ được tích hợp giữa điều khiển điện tử với các thiết bị điều chỉnh và trở lên rất phức tạp. + HTPX kiểu KE-Motronic: Do các thiết bị điện tử và các bộ phận phun nhiên liệu có giá thành tương đối đắt nên M-Motronic khi ra đởi chỉ được nắp đặt trên những xe sang trọng. Tuy nhiên, do yêu cầu đáp ứng các giới hạn về mức độc độ khí thải nên cần phát triển một hệ thống Motronic ít phức tạp hơn để có thể phù hợp với các xe hạng trung và các xe có thiết kế nhỏ gọn. HTPX kiểu KE-Motronic là sự kết hợp giữa HTPX kiểu KE-Jetronic với hệ thống đánh lửa được điều kiển điện tử bằng ECU đơn. + HTPX kiểu Mono-Motronic:Về cơ bản giống với HTPX kiểu M-Motronic. Sự khác biệt của 2 hệ thống này là thay vòi phun đơn đặt ở trung tâm bằng việc phun nhiên liệu vào đường ống nạp. Do vậy, phần phun nhiên liệu nói riêng của HTPX Mono-Motronic giống với phần phun nhiên liệu của HTPX M-Jetronic.. + HTPX kiểu ME-Motronic: ME-Motronic được bắt đầu sản suất năm 1994 dựa trên cơ sở hệ thống M-Motronic. HTPX này được bổ sung thêm một chức năng là kiểm soát sự vận hành của động cơ bằng điện tử. Hệ thống ME-Motronic còn được ám chỉ với thuật ngữ “điều khiển bướm ga điện tử”-ETC (Electronic Throttle Cntrol), trong đó việc điều khiển bướm ga bằng một dây dẫn cơ khí (như trong các hệ thống phun trước đó) được thay thế bằng điều khiển điện tử thông qua tín hiệu cảm biến hành trình chân ga (Pedal Travel Sensor) trong bộ phận gia tốc bàn đạp chân ga (Accelerator-pedal module). Bảng 1.2. Đặc điểm các HTPX kiểu Jetronic và Motronic của Hãng Bosch, [7] Tên HTPX  Năm đưa vào sử dụng  Phương pháp tổ chức phun  Phương pháp đo không khí nạp   D-Jetronic Mono-Jetronic L-Jetronic LH-Jetronic KE-Jetronic  1967 1987 1973 1981 1982  Phun đồng thời Phun tập trung (1 vòi phun ) Phun lần lượt theo thứ tự Phun lần lượt theo thứ tự Phun lần lượt theo thứ tự  Đo áp suất khí nạp Đo lưu lượng/khối lượng khí nạp Đo lưu lượng/khối lượng Đo lưu lượng/khối lượng Đo lưu lượng   Mono-Motronic KE-Motronic ML-Motronic M-Motronic ME-Motronic MED-Motronic  1989 Sau 1982 Sau 1990 1979 1994 2000  Phun tập trung (1 vòi phun ) Phun lần lượt theo thứ tự Phun đồng thời/ Phun lần lượt Phun đồng thời/Phun lần lượt Phun lần lượt Phun trực tiếp vào xi lanh  Đo vị trí bướm ga/tốc độ động cơ Đo lưu lượng Đo lưu lượng Đo lưu lượng/khối lượng Đo khối lượng Đo khối lượng   + HTPX kiểu MED-Motronic: Hệ thống MED-Motronic được bắt đầu sản xuất năm 2000. Điểm khác biệt căn bản của MED-Motronic so với ME-Motronic là việc ứng dụng công nghệ phun xăng trực tiếp. Điều này dẫn đến việc điều khiển, điều chỉnh quá trình làm việc của động cơ rất phức tạp và yêu cầu phải sử dụng bộ vi xử lý rất mạnh, có khả năng đặc biệt. Những đặc điểm chính của các loại HTPX kiểu Jetronic, Motronic được giới thiệu trong Bảng 1.2. Ta thấy, những kiến thức liên quan đến HTPX rất phức tạp và rất rộng. Do vậy, trong Chương 2 của Đồ án Tốt nghiệp, em chỉ tập trung nghiên cứu, khai thác 3 HTPX kiểu Motronic (của hãng Bosch) đang được sử dụng hiện nay, đó là: + HTPX kiểu M-Motronic + HTPX kiểu ME-Motronic + HTPX kiểu MED-Motronic