CHƯƠNG 8 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LÀM MÁT ĐỘNG CƠ - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.doc) (11 trang)

Trang chủ

Kỹ Thuật - Công Nghệ

Điện - Điện tử

CHƯƠNG 8 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LÀM MÁT ĐỘNG CƠ

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (342.27 KB, 11 trang )

Hệ thống điện và điện tử trên ôtô hiện đại – hệ thốngđiện động cơ498.1 Giới thiệu chung và phân loạiHệ thống làm mát trên động cơ có nhiệm vụ giữ cho độngcơ luôn làm việc ở chế độ nhiệt độ tối ưu khi tải trọng thayđổi. Điều này nhằm tránh cho các chi tiết bên trong củađộng cơ không bò nóng thái quá, dễ dẫn đến tình trạng bókẹt, đồng thời làm mất mát công suất của động cơ.Như vậy làm mát cho động cơ chính làm giảm bớt phần nhiệtlượng do hoà khí cháy truyền lại cho cụm piston, xylanh. Nếucụm piston – xylanh không được làm mát thì dầu bôi trơn giữapiston và xylanh không còn tác dụng bôi trơn, dẫn đến bó kẹtpiston, đồng thời nếu xylanh quá nóng thì khối hỗn hợp hoàkhí hút vào bên trong buồng đốt bò giãn nở ra làm trọnglượng hút bò giảm, công suất của động cơ vì thế cũng giảmtheo.Nhưng khi động cơ quá nguội nhất là lúc máy mới khởi độngthì nó sẽ làm cho hỗn hợp hoà khí khó bay hơi nên tốc độbốc hơi và khuếch tán sẽ kém đi, dẫn đến hoà khí sẽ cháykhông hết, khiến tăng tiêu hao nhiên liệu, giảm đi công suấtđộng cơ.Hệ thống làm mát bao gồm các bộ phận: áo nước (bao xungquanh xylanh và bên trong nắp qui lác), két nước (radiator), bơmnước (water pump), quạt làm mát (fan), van hằng nhiệt, cácđường ống và các bộ phận khác. Nước nóng bên trong áonước được bơm tới két nước, lượng gió thổi ra từ quạt gió sẽlấy đi một phần nhiệt lượng củøa nước nóng, nhiệt độ nướcđược giảm xuống rồi bơm sẽ đẩy nước làm mát trở lại độngcơ. Nhờ vậy, nhiệt độ động cơ sẽ giảm xuống. o nước làmột hệ thống các rãnh xung quanh xylanh và bên trong nắpqui lác, nó được thiết kế bảo đảm đủ lưu lượng nước để giảinhiệt cho động cơ.Hệ thống làm mát trên động cơ ôtô được chia làm 2 loại:50Chương 8: Hệ thống điều khiển quạt làm mát động cơ• Hệ thống làm mát bằng không khí.• Hệ thống làm mát bằng nước.Hệ thống điện và điện tử trên ôtô hiện đại – hệ thốngđiện động cơ**51Hệ thống làm mát bằng không khíNguyên lý của hệ thống làm mát bằng không khí làtạo ra xung quanh xylanh một luồng không khí để thunhiệt của động cơ. Muốn tản nhiệt tốt mặt ngoài củađộng cơ, người ta làm các phiến tản nhiệt để tăng bềmặt tiếp xúc truyền nhiệt và các bản hướng gió,quạt gió. Đối với động cơ nhỏ (xe gắn máy) thì lợi dụngtốc độ chuyển động của xe thay cho quạt gió. Đây làkiểu làm mát đơn giản được sử nhiều ở các động cơnhỏ như xe gắn máy. Trong ôtô cũng có dùng nhưng ít.Hệ thống làm mát bằng nước• Kiểu bốc hơi:− Loại đơn giản nhất không cần bơm nước và quạtgió.− Loại thu nhiệt và bốc hơi: nước sôi có tỷ trọng bésẽ nổi lên mặt thùng chứa để bốc hơi. Nướcnguội có tỷ trọng lớn sẽ chìm xuống, liền đẩyphần nước nóng nổi lên gọi là hiện tượng đối lưutự nhiên.• Kiểu đối lưu: hoạt động được nhờ sự chênh lệchnhiệt độ của 2 cột nước nóng và nước lạnh.• Kiểu cưỡng bức:Để tăng tốc độ lưu động củanước, ta dùng sức đẩy của cột nước do bơm nướctạo ra (thường dùng trên ôtô).• Kiểu kín: thường thấy trong ôtô. Nước tuần hoàn kínsau khi qua két làm mát trở về động cơ (không thảinước ra ngoài).• Kiểu hở: nước làm mát thải ra ngoài. Nhược điểmcủa loại này là nhiệt độ nước làm mát phải giữ ở50 ÷ 60oC. Do đó, sự làm mát không đều dẫn đếnứng suất ở các chi tiết tăng lên. Mặt khác, do ảnhhưởng của nhiệt độ nước ở ngoài mà nhiệt độnước trong hệ thống hở cũng dao động lớn, vì vậykhông có lợi cho chế độ làm mát.8.2 Motor quạt làm mátKét nước được làm mát bằng không khí. Nhưng nó làm mátkhông khí khi xe không chuyển động. Quạt làm mát được sửdụng để tạo sức hút không khí qua két nước.Quạt làm mát được truyền động từ trục khuỷu qua dây đai,hoặc được dẫn động bằng động cơ điện.Quạt làm mát qua dây đai được dẫn động từ trục khuỷu. Tốcđộ quạt thay đổi theo tốc độ động cơ, nên tốc độ của quạtkhông đủ lớn khi động cơ chạy ở tốc độ thấp và, ở tốc độcao, tốc độ quạt quá lớn làm gia tăng tổn thất công suất52Chương 8: Hệ thống điều khiển quạt làm mát động cơvà tăng tiếng ồn. Để khắc phục, ngày nay người ta dùngmột khớp silicon điều khiển bằng nhiệt độ bố trí giữa bơmnước và quạt.Một cách khác là dùng một động cơ điện để kéo quạt.Cách này được sử dụng phổ biến trên các động cơ hiện đại.QuạtdànnóngQuạt két nướcChỗgắn đồng hồCông tắc áp suấtDàn nóngHình 8.1: Quạt két nước làm mátECU nhận được tín hiệu nhiệt độ động cơ từ cảm biến nhiệtđộ nước làm mát đặt ở nắp máy. Khi nhiệt độ nước làmmát gia tăng đến mức qui đònh, cảm biến sẽ điều khiển relayđóng và cấp dòng điện đến motor quạt để dẫn động choquạt quay.Quạt làm mát chỉ được dẫn động khi cần thiết, nhờ thế,nhiệt độ động cơ gia tăng đạt đến nhiệt độ tối ưu nhanhchóng, đồng thời giảm được suất tiêu hao nhiên liệu, cũngnhư giảm được tiếng ồn.Motor quạtIG/SWAccuRelayquạtCảm biếnHệ thống điện và điện tử trên ôtô hiện đại – hệ thốngđiện động cơ53Hình 8.2: Sơ đồ cơ bản mạch điều khiển quạt làm mát54Chương 8: Hệ thống điều khiển quạt làm mát động cơ8.3 Điều khiển làm mát độc lập8.3.1 Hệ thống điều khiển quạt két nước bằng côngtắc nhiệt thường đóng (normally close)Hệ thống điều khiển quạt làm mát động cơ lắp đặt trênxe TOYOTA dùng công nhiệt loại thường đóng. Cấu tạo củamạch điện bao gồm: accu, các cầu chì, công tắt máy, relaychính , relay điều khiển quạt mát, quạt gió, công tắt nhiệtđộ nước (chỉ làm việc khi nhiệt lớn hơn 84oC).B7.5AIGSTARelayđộngcơCRelay motorquạt làmmátBHình 8.3: Mạch điện quạt làm mátxe TOYOTAmotorquạt làmmátMCôngtắcnhiệt độloại thườngđóngnướctrênNguyên lý hoạt độngKhi bật công tắc máy (IG/SW) sẽ có dòng điện qua cầuchì 7,5A cung cấp cho cuộn dây của relay quạt làm mát(cooling fan motor relay) qua công tắc nhiệt độ nước(watertemprature switch) về mass hút công tắc ngắt dòng đếnmotor.Đồng thời dòng điện cũng đến cung cấp cho cuộn dâycủa relay chính (main relay) đi xuống mass hút công tắc Wsang vò trí C.Khi động cơ làm việc ở nhiệt độ dưới 84 oC, do công tắcnhiệt độ nước vẫn đóng nên quạt làm mát động cơ chưalàm việc. Khi nhiệt nước làm mát động cơ vượt quá 84 0Cthì công tắc nhiệt độ nước sẽ ngắt dòng qua cuộn dâycủa relay quạt giải nhiệt két nước (cooling fan relay) làmcho công tắc trả về vò trí cũ nối dương cho motor làm quạtquay.8.3.2 Hệ thống điều khiển quạt két nước bằng côngtắc nhiệt thường mở (normally open)Hệ thống điện và điện tử trên ôtô hiện đại – hệ thống 55điện động cơHệ thống điện điều khiển quạt nước làm mát động cơloại này được lắp đặt trên xe HONDA ACCORD model 90-94,không dùng chung với mạch điện điều khiển hệ thốnglạnh. Cấu tạo của50Ahệ thống bao gồm: accu, cầu chì, côngBIGtắc máy, relay điều khiển quạt, quạt làm mát động cơ,công tắc nhiệt độ15A nước (làm việc khi nhiệt độ nướcSTvượt quá 90oC ).80ARelay quạtlàm mátMotor quạtlàm mátCông tắcnhiệtHình 8.4: Mạch điện quạt làm mát loại thường mở trênxe HONDA - ACCORDNguyên lý hoạt độngKhi bật công tắc máy (IG/SW) điện thế dương qua cầu chìđược cấp đến một đầu cuộn dây của relay quạt làm mátkét nước và tiếp điểm của relay này.Khi động cơ làm việc ở nhiệt độ dưới 90 oC do cấu tạocủa công tắc nhiệt độ nước (coolant temperature switch)vẫn chưa đóng nên motor quạt làm mát két nước chưalàm việc.Khi nhiệt độ nước làm mát vượt quá 90oC, công tắc nhiệtđộ nước sẽ đóng tiếp mass cho cuộn dây của relay quạt(radiator fan relay) để đóng công tắc cung cấp dương choquạt làm việc.8.3.3 Hệ thống điều khiển quạt làm mát kết hợp vớihệ thống điều hòa nhiệt độHệ thống điều khiển quạt làm mát dùng chung với mạchđiện điều khiển hệ thống lạnh dưới đây được lắp trên xeTOYOTA COROLLA. Cấu tạo của hệ thống bao gồm các bộphận: accu, các cầu chì, công tắc máy, relay điều khiểnquạt làm mát và quạt giàn lạnh, công tắc nhiệt độnước làm mát (làm việc khi nhiệt độ nước làm mátđộng cơ > 90oC).56Chương 8: Hệ thống điều khiển quạt làm mát động cơHệ thống điện và điện tử trên ôtô hiện đại – hệ thốngđiện động cơ57+BATIG/SW15A1Relaylyhợpmáylạnh215A341A/CSW2Quạtgiànnón3 gRelayquạtgiànnóng434515Relaychính43231Relayquạtgiànnón2 g154Relayquạtlàmmát2Quạtlàmmátđộngcơ điềuđiệnHình 8.5: Sơ đồ mạchkhi hệ thống điều hoàNguyên lý hoạt độngCôngtắcnhiệtđộnướckhiển quạt làm mátlàm độngnhiệt độ hoạtmátKhi bật công tắc máy sẽ có dòng điện từ:(+) Accu  IG  cầu chì 15A  qua cuộn dây của relay chính mát  qua cuộn dây của relay quạt két nước làm mát công tắc nhiệt độ nước  mát  qua cuộn dây củarelay quạt giàn nóng  công tắc nhiệt độ nước làm mát mát.  làm hút tiếp điểm các relay.Khi bật công tắc máy lạnh, công tắc nhiệt độ nước làmmát đóng (nước làm mát còn thấp), có dòng điện nhưsau:(+) Accu  cuộn dây của relay ly hợp máy lạnh (A/Cmagnetic clutch relay)  mass làm đóng tiếp điểm relay lyhợp điện từ, các dòng cho cuộn dây relay quạt giàn nóngđóng tiếp điểm relay. Xuất hiện dòng đi từ relay chính motor quạt giàn nóng  relay 4 chân của quạt giàn nóng relay 5 chân của quạt giàn nóng  motor quạt két nướcChương 8: Hệ thống điều khiển quạt làm mát động cơ58làm mát động cơ  mát. Làm cả hai quạt đều quay, nhưngvới tốc độ chậm do mắc nối tiếp với nhau.Khi nhiệt độ nước làm mát động cơ > 90 oC, công tắcnhiệt độ nước làm mát hở làm relay quạt giàn nóng vàrelay quạt két nước làm mát động cơ cũng hở theo, phátsinh một dòng điện mới đi từ: IG  relay chính  chân số 5của relay quạt làm mát động cơ  motor quạt  mát. Quạtquay với tốc độ cao nhất. IG  relay chính  motor quạtgiàn nóng  relay 4 chân của quạt giàn nóng  chân 3và chân 4 của relay 5 chân quạt giàn nóng  mát. Quạtgiàn nóng quay ở tốc độ cao nhất.8.4 Điều khiển quạt làm mát qua hộp điềukhiển8.4.1 Hệ thống điều khiển quạt với hộp điều khiểnđộc lậpÂmbobineBLU/YELHộp điềukhiểnBLK/REDCông tắcáp suấtgasBLU/WHTYELYEL/BLU123456BLU/REDBLKBRNBLUMạch điện điều khiển quạt làm mát trên xe Lexus ES –300được điều khiển từ hộp ECU, quạt làm mát két nước hoạtđộng nhờ áp suất dầu trợ lực lái. Mạch điện điều khiểnquạt làm mát nước động cơ lắp trên xe Lexus –ES 300 gồmnhững bộ phận sau: accu, cầu chì, hộp điều khiển quạt(cooling fan ECU), cảm biến vò trí bướmECUga– IG(throttle positionCảm biếnVansensor), van solenoid, côngtắt ápbơm (A/CFUSE suất15Avò tríđiệntừnhiệt độ nước làm mátsinglepressureswith),cảmbiếnbướm gađộng cơ (engine coolant temperature sensor), cảm biến đánhlửa (ignition sensors), quạt làm mát két nước.8910Cảm biếnnhiệt độnước làmmátHình 8.6: Sơ đồ quạt làm mát với hộp điều khiển độclậpHệ thống điện và điện tử trên ôtô hiện đại – hệ thốngđiện động cơNguyên lý hoạt động59Quạt làm mát động cơ trên xe Lexus ES 300 là loại dùngáp suất dầu để điều khiển tốc độ quạt. Khi bật côngtắc máy sẽ có nguồn (+) qua cầu chì 15A cung cấp chohộp điều khiển quạt ở chân 1 và hộp được nối mass ởchân 4. Các tín hiệu vò trí bướm ga về hộp chân số 5,cảm biến nhiệt độ nước báo về hộp chân 9 và chân10, công tắc áp suất cao nối về hộp ở chân 8, cảmbiến đánh lửa gởi về hộp ở chân 6.Khi tổng hợp các tín hiệu trên, hộp sẽ điều khiển valvesolenoid ở chân 2 và 3 để điều khiển áp suất dầu làmquạt quay ở tốc độ ứng với các tín hiệu gởi về hộp.7.4.2 Hệ thống điều khiển quạt với ECU động cơTrên hình 7.7 trình bày mạch điện điều khiển quạt làmđộng cơ trên xe Nissan lắp động cơ GA 16DE & SR model choxứ nóng, được điều khiển từ hộp ECU động cơ. Cấu tạocủa hệ thống gồm những bộ phận sau: accu, cầu chì,công tắc máy, relay điều khiển quạt (radiator fan relay),cảm biến nhiệt độ (themo switch), hộp điều khiển (ECCScontrol unit), hai quạt làm mát nước (radiator fan).30A10AECCS CONTROLRadiatorfan 1BATRadiatorfan 2Radiatorfan relay10A30A613107108116ThemistorHình 8.7: Sơ đồ mạch điện điều khiển quạt làm mát vớiECU động cơkfgkfdhgf

Tài liệu liên quan

Hệ thống điều khiển chỉnh lưu - động cơ một chiều
- 63
- 614
- 2
Nghiên cứu, thiết kế hệ thống điều khiển số cho động cơ một chiều
- 53
- 844
- 1
Tài liệu Chương 8: Hệ thống điều khiển khí nén và điện khí nén pdf
- 14
- 1
- 34
Luận văn: Nghiên cứu, thiết kế hệ thống điều khiển số cho động cơ một chiều ppt
- 54
- 808
- 0
Luận văn: Nghiên cứu, thiết kế hệ thống điều khiển số cho động cơ KĐB 3 pha pptx
- 67
- 767
- 1
Thiết kế bộ điều khiển cho hệ thống điều khiển góc quay động cơ điện một chiều
- 17
- 744
- 1
BÀI GIẢNG ĐIỀU KHIỂN THÔNG MINH - CHƯƠNG 8: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MỜ VÀ ĐIỀU KHIỂN DÙNG MẠNG NƠRÔN pot
- 26
- 538
- 1
thiết kế hệ thống điều khiển tốc độ động cơ điện xoay chiều một pha dùng thyristor
- 111
- 790
- 1
Thiết kế hệ thống điều khiển tốc độ động cơ một chiều không đảo chiều quay
- 100
- 454
- 0
Thiết kế hệ thống điều khiển đảo chiều động cơ điện
- 80
- 651
- 3