Chẩn đoán trạng thái đánh lửa
Tạo ra tia lửa điện mạnh và đúng thời điểm để đốt cháy hỗn hợp trong động cơ đánh lửa cưỡng bức.
Chẩn đoán trạng thái đánh lửa
Nguồn : oto‐hui.com
1. Nhiệm vụ và cấu tạo chung của hệ thống đánh lửa
Tạo ra tia lửa điện mạnh và đúng thời điểm để đốt cháy hỗn hợp
trong động cơ đánh lửa cưỡng bức.
Cấu tạo chung bao gồm: nguồn, biến áp đánh lửa, bộ chia điện,
bộ phận điều chỉnh góc phun sớm tự động, dây cao áp, bu gi.
Đối với hệ thống đánh lửa bán dẫn, có thêm cụm điều khiển bán
dẫn ECM hay ECU. Hệ thống đánh lửa hiện đại, thời điểm đánh
lửa được điều khiển hoàn toàn do những bộ phận điện tử, không
còn tồn tại cơ cấu đánh lửa sớm ly tâm hay chân không nữa.
Các dạng hư hỏng của hệ thống đánh lửa
Hư hỏng của biến áp
Nứt, cháy sém nắp cao áp, chập mạch giữa các vòng dây, hỏng
điện trở phụ.
Hư hỏng bộ chia điện
Tiếp điểm bị cháy, mòn không đều, khi tụ điện bảo vệ yếu vít
tĩnh bị lõm, ngược lại vít động lõm khi tụ điện quá mạnh. Khe
hở má vít ở trạng thái mở hoàn toàn không đúng do chỉnh sai vị
trí má tĩnh, nếu nhỏ quá có thể gây cháy rỗ má vít, nếu lớn quá
làm giảm dòng sơ cấp. Nứt cháy nắp phân phối gây rò điện cao
áp, mòn cam, mòn vấu cần tiếp điểm gây muộn thời điểm đánh
lửa. Lò xo lá ép cần tiếp điểm yếu gây ra tia lửa chập chờn. Vít
bắt chặt má tĩnh bị lỏng cũng gây hiện tượng tương tự. Lò xo bộ
điều chỉnh góc đánh lửa sớm theo số vòng quay bị yếu, gãy làm
thay đổi thời điểm tác dụng điều chỉnh. Màng chân không bị
chùng, rách, lò xo yếu cũng làm sai lệch thời điểm điều chỉnh
góc đánh lửa theo phụ tải.
Hư hỏng của bugi
Vỏ sứ bị nứt, rò điện từ cực giữa ra thành, khe hở điện cực quá
lớn, điện cực bị mòn, bị cháy, đóng cặn làm tăng điện trở.
Chẩn đoán hệ thống đánh lửa
Tia lửa yếu
Có nghĩa là điện thế cao áp thấp, có thể do biến áp đánh lửa bị
hỏng, chập, do má vít bẩn, rỗ, dây cao áp bị rò điện, bị hở, do
bu gi bị bẩn, điện cực mòn quá, khe hở bu gi quá lớn.
Đánh lửa không đúng thời điểm
Đánh lửa sớm quá: Biểu hiện khi khởi động có hiện tượng quay
ngược, chế độ không tải không ổn định, khi tăng tốc có tiếng
kích nổ, nhiệt độ động cơ cao, tiêu hao nhiên liệu tăng. Nguyên
nhân do: đặt lửa sai, do khe hở má vít quá lớn. Cần tiến hành
đặt lửa lại.
Đánh lửa quá muộn: Động cơ khó khởi động, có tiếng nổ trong
đường thải, nhiệt độ động cơ tăng cao, tiêu hao nhiên liệu tăng,
không tăng tốc được. Nguyên nhân do đặt lửa sai, khe hở má vít
quá nhỏ.
Kiểm tra trên băng thử chuyên dùng chiều dài tia lửa và hoạt
động của các hệ thống điều chỉnh góc đánh lửa sớm tự động.
Cách đặt lửa trên động cơ
Lắp delco ăn khớp với trục dẫn động. Quay trục khuỷu và quan
sát vị trí con quay để xác định máy thứ nhất. Lắp các dây cao áp
theo đúng thứ tự làm việc của động cơ. Xoay delco ứng với vị trí
tốc độ động cơ lớn nhất và không có tiếng gõ.
Thiết bị kiểm tra đánh lửa trên động cơ
Cấu tạo: gồm có đèn hoạt nghiệm 1, hộp kẹp cảm ứng 2, các
kẹp bình ác qui âm, dương 3 với dây nối điện.
Hình 1
Hình 9.22. Kiểm tra thời điểm đánh lửa bằng đèn hoạt nghiệm1-
Đèn hoạt nghiệm, 2-Hộp cảm ứng, 3-Kẹp điện,
Công dụng:
- Kiểm tra việc đặt lửa, cân lửa ban đầu có đúng yêu cầu kỹ
thuật hay không.
- Kiểm tra tình trạng hoạt động của các cơ cấu đánh lửa sớm tự
động.
- Kiểm tra góc ngậm má vít
Kiểm tra điểm cân lửa trên động cơ nhiều xi lanh:
1. Kẹp điện dương vào cọc dương ác qui, kẹp điện âm vào cọc
âm ắc qui 12V.
2. Kẹp hộp cảm ứng vào dây cách điện cao thế bugi số 1.
3. Khởi động động cơ cho đạt đến nhiệt độ vận hành.
4. Chỉnh cho động cơ nổ không tải đúng số vòng quay trục
khuỷu qui định.
5. Hướng đèn vào puli trục khuỷu và dấu cân lửa, bấm công tắc.
Quan sát dấu cân lửa trên puli và số ghi độ nơi các te. Ví dụ qui
định đánh lửa sớm 50, dấu cân lửa trên puli phải ngay nấc 50
mỗi khi đèn chớp sáng.
6. Nếu đánh lửa muộn, ta nới lỏng ốc siết vỏ delco vào thân
máy, xoay nhẹ vỏ delco ngược chiều roto để tăng thêm góc
đánh lửa sớm. Nếu đánh lửa quá sớm, ta xoay vỏ delco theo
chiều quay của roto.
Kiểm tra cơ cấu đánh lửa sớm tự động ly tâm:
1. Tách ống chân không nơi cơ cấu đánh lửa sớm tự động chân
không tại delco, bịt ống lại.
2. Cho động cơ nổ không tải, bấm đèn hoạt nghiệm quan sát
dấu cân lửa. Tăng ga cho vận tốc trục khuỷu đạt đến 2000v/ph.
3. Khi tăng tốc dấu cân lửa trên puli phải từ từ di chuyển lui,
ngược với chiều quay của puli để tăng lớn dần góc đánh lửa
sớm.
4. Nếu khi tăng ga, dấu cân lửa vẫn đứng yên ở vị trí như lúc
động cơ nổ không tải, hoặc động tác chạy lùi không đều, không
ổn định, phải kiểm tra cơ cấu đánh lửa sớm ly tâm.
Kiểm tra cơ cấu đánh lửa sớm tự động chân không:
1. Nối ống vào cơ cấu đánh lửa sớm tự động bằng chân không
nơi delco, cho động cơ nổ không tải.
2. Tăng tốc độ trục khuỷu lên 2000v/ph, góc đánh lửa sớm phải
tăng nhiều hơn lần kiểm tra trên.
3. Dấu cân lửa phải di động lùi nhanh hơn lần kiểm tra trên.
Nếu kết quả kiểm tra không đạt được như thế là do hở hơi hộp
chân không nơi delco, mâm lửa bị kẹt, hệ thống dẫn động chân
không bị hỏng.
CHẨN ĐOÁN HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG
. Nhiệm vụ, phân loại và cấu tạo chung của hệ thống khởi động
Nhiệm vụ: Dùng năng lượng bên ngoài để quay động cơ tới “tốc
độ khởi động” tức là tới một tốc độ đảm bảo cho nhiên liệu đưa
vào động cơ bốc cháy.
Phân loại:
- Khởi động bằng động cơ điện.
- Khởi động bằng không khí nén.
- Khởi động bằng động cơ xăng phụ.
- Khởi động bằng tay quay.
- Khởi động bằng động cơ thuỷ lực.
Cấu tạo chung hệ thống khởi động bằng điện:
Hình 2
Hình 9. 23. Hệ thống khởi động bằng điện CT130 - A31- tiếp
điểm của rơle điều khiển; 3- tiếp điểm đóng mạch điển trở bổ
sung; 3- cuộn của rơle điều khiển; 4- phần ứng của rơle điều
khiển; 5- thanh kéo điều chỉnh; 6- vỏ bảo vệ cần đẩy; 7- cần
đẩy; 8- vít điều chỉnh khoảng chạy của bánh răng; 9- nắp máy
khởi động điện; 10- vòng tựa; 11-bánh răng dẫn động; 12- khớp
một chiều; 13- lò xo; 14- khớp nối dẫn động; 15- thân máy khởi
động điện; 16- phần ứng máy khởi động điện; 17- vít kéo; 18-
cổ góp.
Các dạng hư hỏng của hệ thống khởi động
- Cháy rỗ tiếp điểm.
- Chập đứt cuộn dây rơle đóng mạch.
- Mòn khớp một chiều hoặc mòn rãnh xoắn.
- Mòn răng.
- Gãy hoặc giảm độ cứng lò xo khớp khởi động.
CHẨN ĐOÁN TRÊN ĐỘNG CƠ PHUN XĂNG
Với hệ thống điều khiển phun phức tạp và tinh vi, khi xảy ra sự
cố kỹ thuật, (máy không chạy chậm được, không thể kéo tải
được, tốc độ không tăng được...) không dễ phát hiện được sự cố
kỹ thuật xảy ra. Để giúp người sử dụng xe, thợ sửa chữa nhanh
chóng phát hiện hư hỏng trong hệ thống phun xăng, ECU được
trang bị hệ thống tự chẩn đoán. Nó sẽ ghi lại toàn bộ những sự
cố ở đa số các bộ phận quan trọng trong hệ thống và làm sáng
đèn kiểm tra (Check engine lamp), thông báo cho lái xe biết hệ
thống có sự cố. Khi thấy đèn báo hiệu sự cố sáng lái xe sẽ
ngừng xe để chẩn đoán. Cách chẩn đoán của mỗi hãng khác
nhau, ở đây chỉ giới thiệu hệ thống chẩn đoán trên loại xe
TOYOTA.
Trong mạng điện của xe có bố trí những giắc hở (được đậy nắp
bảo vệ) được gọi là giắc kiểm tra (check conector). Đối với hầu
hết các xe TOYOTA, cách thao tác gồm hai bước:
- Normal mode: để tìm chẩn đoán hư hỏng ở các bộ phận xe.
- Test mode: Dùng để xóa bộ nhớ cũ (code cũ) và nạp lại từ đầu
(code mới) sau khi đã sửa chữa hư hỏng.
* Normal mode: phải đáp ứng các điều kiện sau:
Hiệu điện thế accu bằng hoặc lớn hơn 11V.
Cánh bướm ga đóng hoàn toàn (công tắc ở cảm biên vị trí bướm
ga đóng).
Tay số ở vị trí số không.
Ngắt tất cả các công tắc tải điện khác.
Bật công tắc về vị trí ON (không nổ máy).
Dùng đoạn dây điện nối tắt 2 đầu của giắc kiểm tra: lỗ E1 và
TE1. Khi đó check engine chớp theo những nhịp phụ thuộc vào
tình trạng của hệ thống. Nếu tình trạng bình thường thì đèn
chớp đều đặn 2 lần/giây (với loại xe dùng cảm biến đo gió loại
cánh, khoảng cách giữa những lần đèn sáng và đèn tắt khác
nhau).
Hình 9.24. Hệ thống hoạt động bình thường
Nếu xe có sự cố ở bộ phận nào của hệ thống phun xăng thì báo
sự cố sẽ chớp theo những chuỗi khác nhau, mỗi chuỗi chớp ứng
với một mã số hư hỏng.Ví dụ: Đối với loại phun xăng có cảm
biến đo gió cánh trượt:Đèn chớp hai lần cách nhau 0,5s, nghỉ
1,5s chớp 1 lần (mã 21).Nghỉ 2,5s chớp 3 lần cách nhau 0,5s
nghỉ 1,5s chớp 2 lần (mã 32).Nghỉ 4,5s chớp 2 lần cách nhau
0,5s chớp 1 lần (mã 21).Code 21 Code 32 Code 21
Hình 9.25. Hệ thống có sự cố
Nếu trong hệ thống chỉ có một sự cố thì các mã này sẽ lặp sau
khoảng nghỉ 4,5s. Nếu có nhiều sự cố thì hệ thống chẩn đoán sẽ
phát lần lượt các mã số sự cố từ thấp đến cao. Khoảng nghỉ
giữa sự cố này với sự cố kia là 2,5s. Sau khi phát hết lần lượt
các mã sự cố đèn sẽ tắt 4,5s và lại lần lượt phát lại các mã số
cho đến khi nào ta rút dây nối tắt lỗ E1 và TE1 ở giắc kiểm tra
ra. Để không bị nhầm lẫn tốt nhất nên ghi lại chuỗi mã sự cố vài
lần.
Hình 3
Căn cứ vào mã sự cố và bảng mã ta có thể tìm pan khắc phục.
Ở một số xe TOYOTA, việc chẩn đoán có thể không báo bằng
đèn check engine mà báo bằng máy quét mã lỗi (scanner). Khi
thực hiện thao tác chẩn đoán thì trên màn hình máy quét sẽ
báo luôn các mã sự cố bằng số như ở hình.
Hình 9.26. Hệ thống chẩn đoán bằng máy quét
* Test mode: phải thỏa mãn các điều kiện sau:
- Hiệu điện thế accu bằng 11 V hoặc lớn hơn.
- Công tắc cảm biến vị trí bướm ga đóng.
- Tay số ở vị trí số không.
- Tất cả các công tắc phụ tải khác phải tắt.
Dùng đoạn dây điện nối tắt chân E1 và TE2 của TDCL (Toyota
Diagnostic Communication Line) hoặc check connector. Sau đó
bật công tắc sang ON, quan sát đèn check engine chớp, tắt cho
biết đang hoạt động ở chế độ test mode.
Khởi động động cơ lúc này bộ nhớ RAM sẽ xóa hết các mã chẩn
đoán và ghi vào bộ nhớ các mã chẩn đoán mới. Nếu hệ thống
chẩn đoán nhận biết động cơ vẫn còn bị hư hỏng thì đèn check
engine vẫn sáng. Muốn tìm lại mã sự cố chúng ta thực hiện lại
các bước ở Normal mode và sau khi khắc phục sự cố, phải xóa
bộ nhớ. Nếu không xóa, nó sẽ giữ nguyên các mã cũ và khi có
sự cố mới ta sẽ nhận được thông tin sai. Có thể tiến hành xóa
bộ nhớ bằng cách đơn giản sau: tháo cầu chì chính của hệ thống
phun xăng ra ít nhất là 10s, sau đó lắp lại. Nếu không biết cầu
chì đó ở đâu thì có thể tháo cọc accu ra khoảng 15s.
* Chức năng fail-safe:
Khi có sự cố kỹ thuật trong hệ thống phun xăng khi xe đang
hoạt động (mất tín hiệu từ cảm biến) việc điều khiển ổn định xe
trở nên khó khăn hơn? Vì thế, chức năng, fail-safe được thiết kế
để ECU lấy các dữ liệu tiêu chuẩn trong bộ nhớ tiếp tục điều
khiển động cơ hoạt động hoặc ngừng động cơ nếu các sự cố
nguy hiểm được nhận biết.
Tín hiệu mấtHiện tượngChức năng fail-safeTín hiệu đánh lửa
của (IGF)Hư hỏng ở hệ thống đánh lửa và việc đánh lửa không
thể xảy ra (tín hiệu IGF không gởi đến ECU) Ngừng phun nhiên
liệuTín hiệu từ cảm biến áp suất đường ống nạp (MAP
sensor).Nếu mất tín hiệu từ cảm biến này lượng xăng phun cơ
bản không được tính và kết quả là động cơ bị chết máy hoặc
khó khởi động.Nếu nối tắt cực T và E1 ECU sẽ lấy giá trị tiêu
chuẩn (30 kPa) để thay thế cho tín hiệu này.Tín hiệu đo gióNếu
mất tín hiệu này ECU không thể nhận biết lượng gió nạp để tính
lượng xăng phun cơ bản, kết quả là động cơ bị chết máy hay
khó khởi động. Giá trị chuẩn được lấy từ tín hiệu không tải cho
việc tính lượng xăng phun và thời điểm đánh lửa. Tín hiệu vị trí
cánh bướm gaNếu mất tín hiệu này ECU không thể nhận biết vị
trí bướm ga mở hay đóng hoàn toàn. Điều này sẽ làm động cơ
chết máy hay chạy không êm. ECU sẽ lấy giá trị tiêu chuẩn
trong bộ nhớ để thay thế cho tín hiệu này. Tín hiệu cảm biến
nhiệt độ nước làm mát và cảm biến nhiệt độ khí nạp. Mất tín
liệu này ECU sẽ hiểu rằng nhiệt độ nước < - 500C hay >1390C.
Điều này sẽ làm tỉ lệ hoà khí trở nên quá giàu hay quá nghèo.
Kết quả là động cơ bị chết máy hoặc chạy không êm. ECU sẽ lấy
giá trị chuẩn trong bộ nhớ tùy thuộc vào loại động cơ với nhiệt
độ nước: 890C và nhiệt độ khí nạp là 200CTín hiệu từ cảm biến
o xyNếu vỏ bọc ngoài của cảm biến o xy bị đóng bẩn. ECU
không thể nhận biết hàm lượng o xy trong khí thải vì thế nó
không thể duy trì tỷ lệ hòa khí ở mức tối ưu. Không thể thực
hiện việc hiệu chỉnh hồi tiếp tỷ lệ hòa khí.Tín liệu từ cảm biến
kích nổ. Nếu mất tín hiệu này, ECU không thể nhận biết khi
động cơ bị kích nổ vì thế nó sẽ không điều chỉnh giảm góc đánh
lửa sớm. Điều chỉnh thời điểm đánh lửa trễ tối đa. Cảm biến áp
suất khí trời.Nếu mất tín hiệu từ cảm biến này, ECU sẽ hiểu
rằng áp suất khí trời luôn ở giá trị tối đa hay tối thiểu. Điều này
làm hòa khí quá nghèo hay quá giàu. Lấy giá trị áp suất khí trời
ở mức tiêu chuẩn là 101 kPa (60 mmHg) thay thế cho tín hiệu
này. Tín hiệu điều khiển hộp số tự động. Nếu có hư hỏng trong
ECU điều khiển hộp số, hộp số hoạt động không tốt. Không hiệu
chỉnh góc đánh lửa theo sức kéo. Tín hiệu từ áp suất tăng áp
động cơ. Nếu có sự tăng bất thường trong áp suất tăng áp động
cơ hoặc lượng gió nạp. Điều này có thể làm hư hỏng động cơ.
Ngừng cung cấp nhiên liệu cho động cơ.
Chức năng Back-up:
Chức năng Back-up được thiết kế để khi có sự cố kỹ thuật ở
ECU, Back-up IC trong ECU sẽ lấy toàn bộ dữ liệu lưu trữ để duy
trì hoạt động động cơ trong thời gian ngắn.
ECU sẽ hoạt động ở chức năng Back-up trong các điều kiện sau:
ECU không gửi tín hiệu điều khiển đánh lửa (IGT).
Mất tín hiệu từ cảm biến áp suất đường ống nạp (PIM).
Lúc này Back-up IC sẽ lấy tín hiệu dự trữ để điều khiển thời
điểm đánh lửa và thời điểm phun nhiên liệu duy trì hoạt động
động cơ. Dữ liệu lưu trữ này phù hợp với tín hiệu khởi động và
tín hiệu từ công tắc không tải đồng thời đèn Check-engine sẽ
báo sáng thông báo cho lái xe.