Luận án Góp phần nghiên cứu ứng dụng LPG trên động cơ nén cháy

g khí CO2; 2.Cân điện tử đo suất tham dự LPG; 3.Bình chứa LPG; 
4.Băng thử công suất APA 204/8; 5.Động cơ DC điều khiển nhiên liệu diesel; 6.Vòi 
phun CO2; 7.Cảm biến nhận biết LPG; 8.Cảm biến áp suất LPG và cảm biến chân 
không đo không khí nạp; 9.Vòi phun LPG; 10.Động cơ servo và van tiết lưu 11.Cảm 
biến lưu lượng không khí nạp; 12.Thiết bị DiSmoke AVL; 13.Thiết bị đo thành phần 
khí thải; 14.Động cơ thí nghiệm WL - Turbo;15.Mạch điện tử LabView giao tiếp với 
PC; 16.Mạch tự động điều khiển phun LPG và phun CO2; 17.Mạch chuyển đổi 
profile xung tín hiệu tốc độ động cơ và tốc độ trục cam; 18.Bộ hóa hơi - giảm áp; 
19.Bộ ổn và tích áp LPG; 20.Màn hình PC hiển thị LabView; 21.Bình chứa CO2; 
22. Cân trọng lượng tiêu hao CO2 
b.Tiến hành thí nghiệm 
 ắt đầu thí nghiệm, động cơ khởi động chạy không tải bằng nhiên liệu diesel 
(lưu lượng diesel 0,041 g/ct) đạt tốc độ động cơ 1000 v/ph và duy trì ở tốc độ này 
một thời gian (khoảng 3 ph t) sao cho nhiệt độ động cơ tăng lên đạt 65˚ (đủ nhiệt 
độ LP hóa hơi hoàn toàn). 
+ ăng công suất động cơ bằng cách đạp bàn ga; LP phun vào đường nạp 
động cơ (giữ nguyên lưu lượng diesel 0,041 g/ct). Lưu lượng LP . được tính theo 
lưu lượng không khí nạp gds (g/ct) và tín hiệu cảm biến vị trí ga. 
10 10 
10 
17 
16 
15 
14 
13 
12 
22 
21 
20 
19 
18 
1 
2 
3 4 
5 6 7 8 9 10 11 
 74 
Khi tín hiệu cảm biến kích nổ tăng đến khoảng 2,5 và truyền đến E U thì 
E U xử lý và phát tín hiệu đến cơ cấu chấp hành kim phun 2. Khí CO2 lập tức 
phun vào đường ống nạp hòa trộn với LP vào động cơ theo chương trình đã lập 
sẵn (các thí nghiệm áp dụng giải pháp h i lưu khí thải, điều chỉnh góc phun sớm và 
tăng lượng diesel m i đều được thực hiện tuần tự trên động cơ WL - urbo với 
băng thử APA 204/8). rường hợp thí nghiệm động cơ 1KZ - TE dùng diesel - 
LP , khi tăng công suất bằng cách cung cấp LP mà động cơ xảy ra kích nổ thì 
phối hợp hai giải pháp cấp thêm 2 và tăng lượng nhiên liệu diesel. 
4.3. Thiết bị AVL dùng trong thí nghiệm 
4.3.1. Băng thử công suất APA 204/8 
 ăng thử công suất APA 204/8 do A L ( ộng hòa o) sản xuất, dùng cảm 
biến lực (load cell) xác định lực tác động tương h giữa lực từ của stator và rotor sẽ 
tạo ra tải trọng cho động cơ hoặc kéo cho động cơ quay, được dùng để đo công suất, 
tốc độ động cơ, mô men và tiêu hao nhiên liệu của động cơ thí nghiệm. hông số kỹ 
thuật cơ bản của băng thử g m công suất định mức 220 kW, mô men định mức 934 
Nm, tốc độ định mức n = 8000 v/ph [93]. 
4.3.2. Thiết bị dùng thí nghiệm 
a. Thiết bị điều hòa nhiệt độ nước làm mát AVL - 553 
Nhiệt độ của đường nước cấp cho động cơ được điều hòa bởi thiết bị A L - 
553. hiết bị này thay đổi lưu lượng nước làm mát bởi van điều hòa, van này được 
điều khiển bằng khí nén hay bằng điện; do đó, nhiệt độ nước làm mát luôn ổn định 
theo yêu cầu làm việc của động cơ. hông số kỹ thuật của thiết bị điều hòa nhiệt độ 
nước làm mát động cơ như sau: ông suất của thiết bị: 200 kW; công suất gia nhiệt: 
18 kW; lưu lượng nước làm việc:15 m³/h; áp suất làm việc cực đại: 0,6 MPa; lưu 
lượng nước làm việc (1,5 ÷ 2) m³/h; nhiệt độ làm việc: (5 ÷ 85) ° ; Nhiệt độ dòng 
nước vào: (95 ÷ 30)° ; nhiệt độ dung dịch làm mát: (0 ÷ 20)° ; điện áp vào: 2 x 
400 VAC/100 A [93]. 
 75 
b. Thiết bị điều hòa nhiệt độ dầu bôi trơn AVL - 554 
 hiết bị cung cấp và điều hoà nhiệt độ dầu bôi trơn cho động cơ. ương tự 
thiết bị A L - 553, thiết bị có van điều hòa có thể được điều khiển bằng khí nén hay 
bằng điện; nhờ vậy, nước luôn điều hòa nhiệt độ dầu bôi trơn trong suốt thời gian 
hoạt động của động cơ và theo dõi sự biến thiên nhiệt độ của dầu bôi trơn trong quá 
trình thực nghiệm [93]. 
c. Thiết bị đo lưu lượng khối lượng không khí nạp SensyflowP 
 hiết bị đo lưu lượng không khí nạp SensyflowP do ty A Automation 
sản xuất. Số liệu đo lưu lượng không khí nạp cho phép tính toán lưu lượng nhiên 
liệu khí LP phun vào đường nạp để động cơ duy trì quá trình cháy lý tưởng (α ≈ 1) 
d. Thiết bị đo tiêu hao nhiên liệu AVL - 733S 
 rong thí nghiệm này, đo tiêu hao diesel nhờ thiết bị đo A L - 733S. hiết 
bị dùng cảm biến lưu lượng khối lượng oriolis để đo liên tục lưu lượng nhiên liệu 
lỏng cung cấp cho động cơ. Phạm vi đo lưu lượng diesel là (0 ÷ 160) kg/h với độ 
chính xác 0,1 %, khoảng nhiệt độ làm việc (0 ÷ 60) ° . Ngu n điện dùng trong thiết 
bị này là (24 ± 0,5)/ /1,6 A [93]. 
e. Thiết bị đo nồng độ bồ hóng AVL - 439 
 hiết bị A L - 439 pacimeter dùng để đo độ khói tại ống thải của động cơ 
 ieesl hoạt động theo nguyên tắc hấp thụ ánh sáng cho phép đo đạc và phân tích 
n ng độ b hóng. Sự suy giảm cường độ sáng của kính đo so với ngu n sáng chuẩn 
sẽ được tính toán để xác định độ mờ do khí thải sinh ra, đó chính là mức độ ô nhi m 
của khí thải động cơ. Kết quả phân tích n ng độ b hóng rất có ý nghĩa đối với 
phương pháp đánh giá hiệu quả dùng nhiên liệu mới hiện nay [93] 
f. Thiết bị cân điện tử JSC - TSC 
 hiết bị cân điện tử JS - S giao tiếp với cổng RS - 232 đếm biến thiên 
khối lượng theo thời gian. rong thí nghiệm, cân điện tử này dùng để đo khối lượng 
nhiên liệu khí LP cung cấp cho động cơ. Phạm vi đo (0÷10) kg. Sai số đo của cân 
0,0005 kg. 
 76 
g. Thiết bị đo nồng độ thành phần khí thải AVL - DiGas 4000 
 hiết bị A L - i as 4000 dùng để đo n ng độ các chất trong khí thải 2, 
CO, HC, O2, NOx [93]. 
h. Thiết bị quay phim quá trình cháy AVL - 513D 
Nghiên cứu quá trình cháy bằng phương pháp quang học trước đây thường đi 
kèm với việc cải tạo bu ng cháy để ánh sáng có thể xuyên qua; do độ bền nhiệt của 
các thiết bị và bề mặt kính quan sát bị b hóng trong bu ng cháy bám lên nên thời 
gian đo rất hạn chế. Những năm gần đây kỹ thuật phát triển và quay phim kỹ thuật 
số đã được ứng dụng trong nghiên cứu quá trình cháy. hiết bị quay phim A L - 
513 có thể ghi hình với độ phân giải 768 x 484 Pixel, tần số ghi ảnh 15 hình/giây 
ở từng đoạn theo từng 0,5 độ góc quay trục khuỷu và có thể xuất ra thành từng ảnh 
rời hay một đoạn video [93]. ới Endoscope cung cấp ánh sáng nhỏ gọn và 
 isioScope ghi nhận đ ng thời với bức xạ nhiệt ở hai bước sóng khác nhau đã cho 
quay phim trực tiếp trong bu ng cháy động cơ. Ảnh tức thời của ngọn lửa, sự phân 
bố nhiệt độ và n ng độ b hóng được ghi nhận bằng máy quay phim kỹ thuật số. 
i. Hệ thống điều khiển PUMA 
Hệ thống PUMA (Hình 4.6) thu thập các tín hiệu của cảm biến lắp trên băng 
thử, thu nhận các tín hiệu điều khiển; xử lý và tính toán các thông số công suất, mô 
men, tiêu hao nhiên liệu của động cơ thí nghiệm. Phần mềm EM N được cài đặt 
trên máy tính nhằm điều chỉnh và thiết lập các chế độ tải của băng thử, cài đặt các 
thông số làm việc của từng thiết bị, thiết lập các chương trình kiểm tra động cơ. 
j. Thiết bị đo tốc độ động cơ AVL - Dispeed 490 
 hiết bị A L - ispeed 490, do công ty thiết bị A L ( ộng hòa o) cung 
cấp, có thể đo tốc độ động cơ lên đến 8000 v/ph là thiết bị.có kích thước nhỏ gọn và 
thuận tiện sử dụng để đo tốc độ động cơ.ô tô. ác thiết bị A L được thể hiện ở 
Hình 4.6. 
7 
 77 
Hình 4.6: Sơ đồ bố trí thiết bị AVL dùng trong thí nghiệm 
1.Thiết bị điều hòa nhiệt độ dầu bôi trơn AVL – 554; 2. Thiết bị đo tiêu hao nhiên 
liệu AVL - 733S; 3. Thiết bị điều hòa nhiệt độ nước làm mát AVL – 553; 4. Thiết bị 
đo nồng độ bồ hóng AVL – 439; 5. Băng thử công suất APA 204/8; 6. Thiết bị đo 
nồng độ khí thải AVL - DiGas 4000; 7. Động cơ WL - Turbo. 
4.4. Thiết bị cung cấp LPG và hồi lưu khí thải dùng trong thí nghiệm 
4.4.1. Bộ hóa hơi – giảm áp 
 ộ hóa hơi – giảm áp (Hình 4.7) được thiết kế chế tạo để cung cấp khí LP 
cho động cơ thí nghiệm dùng năng lượng từ ngu n nhiệt nước làm mát của động cơ 
để chuyển pha LP từ thể lỏng trong bình chứa có áp suất 0,8 MPa thành thể khí (ở 
áp suất LP 0,2 MPa trước vòi phun) và làm việc theo nguyên lý: Nhiên liệu lỏng 
LP nhận nhiệt từ ngu n nhiệt của nước làm mát động cơ đi qua ống đ ng chuyển 
thành hai pha lỏng – khí; sau đó được giảm áp và tăng thể tích chuyển thành pha 
khí. iệc tính toán bộ hóa hơi – giảm áp được nêu ở Phụ lục PL5.1. 
3 
1 
4 2 
5 
6 7 
 78 
Hình 4.7: Bộ hóa hơi - giảm áp 
1.Màng cao su giảm áp I; 2. Van LPG lỏng vào; 3. Nhiên liệu LPG lỏng vào; 4. 
Nước ra; 5. Ống đồng LPG truyền nhiệt; 6. Nhiên liệu LPG khí ra; 7. Màng cao su 
giảm áp II; 8. Lò xo điều chỉnh áp suất khí LPG; 9. Vít điều chỉnh áp suất khí LPG; 
10. Van khí LPG ra; 11. Nước vào; 12. Lò xo điều chỉnh áp suất LPG lỏng; 13. Tay 
điều chỉnh áp suất LPG lỏng. A. Khoang chứa LPG lỏng cao áp; B. Khoang chứa 
nước truyền nhiệt; C. Khoang chứa khí LPG cung cấp vào đường nạp động cơ. 
Bảng 4.3: Thông số kỹ thuật Bộ hóa hơi - giảm áp 
 ường kính ống dẫn LP lỏng vào bộ hóa hơi - giảm áp: 6 mm 
 ường kính ống dẫn LP khí ra khỏi bộ hóa hơi - giảm áp: 18 mm 
Phạm vi áp suất của LP lỏng vào bộ hóa hơi - giảm áp: (700÷300) kPa 
Phạm vi áp suất của khí LP ở ống ra bộ hóa hơi - giảm áp: (50÷250) kPa 
Lượng LP cần thiết cho động cơ ở công suất cực đại: 7,875.10-3 kg/s 
Lưu lượng thể tích của LP đi qua bộ hóa hơi 1,423.10-5 m³/s 
Trọng lượng của bộ hóa hơi - giảm áp: 1,340 kg 
Quá trình chuyển pha từ nhiên liệu lỏng LP thành nhiên liệu hai pha lỏng - 
khí và thành pha khí theo sơ đ chuyển pha như Hình 4.8 và Hình 4.9. 
 3 1 2 4 5 6 7 
10 
8 
9 
11 12 13 
A 
 B 
 C 
 79 
Hình 4.8: Sơ đồ chuyển pha của nhiên 
liệu LPG theo nhiệt độ 
Hình 4.9: Sơ đồ chuyển pha của nhiên 
liệu LPG theo áp suất 
4.4.2. Vòi phun LPG 
 Vòi phun (Hình 4.10) được chế tạo để phun nhiên liệu khí LP vào đường 
nạp động cơ (kích thước đường kính l nạp khí của vòi phun là Ø 5 mm và 45 l 
cấp khí LP đường kính Ø1 mm) sẽ đáp ứng được công suất động cơ cực đại 85 
kW (ở chế độ toàn tải) ở tốc độ định mức 3500 v/ph. Quá trình tính toán trình bày ở 
Phụ lục PL5.2. 
Hình 4.10: Cụm chi tiết nối ghép giữa kim phun với vòi phun LPG 
Vòi phun; 2,3.Ống nối kim phun LPG 
4.4.3. Van hồi lưu khí thải 
 an h i lưu khí thải (Hình 4.11) có nhiệm vụ tiết lưu khí thải h i về đường 
nạp động cơ theo tỷ lệ % E R hoạt động ổn định trong điều kiện nhiệt độ cao của 
khí thải (khoảng 480° ). Mặt nấm chốt van có đường kính Ø 25 chuyển động theo 
hành trình của chốt động cơ bước S = 8 mm. Muốn mặt nấm chốt van hoạt động 
được, kết cấu van cần một nửa mặt cầu lõm đường kính Ø 45 mm. Quá trình tính 
toán van khí thải h i lưu được nêu ở Phụ lục PL5.3. 
0
2
4
6
8
10
12
14
270 280 290 300 310 320 330 340
P(MPa) 
t (0C) 
 Vùng 
 iểm sôi 
 hai 
 pha ùng pha lỏng 
 iểm sương 
Vùng pha khí 
0
100
200
300
400
500
600
700
0 8 16 24 32 40 48
E (kJ) 
P(bar) 
 3 
 1 
 2 
 ùng hai pha lỏng-khí 
 ùng pha lỏng 
Vùng pha khí 
 80 
Hình 4.11: Kết cấu van hồi lưu khí thải 
1.Khí thải vào từ cụm làm mát; 2. Lò xo hồi vị; 3. Chốt động cơ bước; 4. Động cơ 
bước; 5. Thân van; 6. Chốt van hình nấm; 7. Khí thải ra khỏi van. 
4.4.4. Bộ làm mát khí thải hồi lưu 
Hình 4.12: Kết cấu bộ làm mát khí thải hồi lưu 
1.Khí thải vào cụm làm mát; 2. Ống nước ra; 3. Ống đồng truyền nhiệt giữa khí thải 
và môi trường nước; 4. Đồng hồ đo nhiệt độ khí thải; 5. Khí thải ra khỏi cụm làm 
mát; 6. Ống nối cảm biến áp suất; 7. Ống nước vào. A. Khoang chứa lưới lọc khí 
thải ở nhiệt độ cao; B. Khoang môi trường nước truyền nhiệt; C. Khoang khí thải ở 
nhiệt độ xấp xỉ nhiệt độ môi trường. 
 ùy theo chế độ tải, sự h i lưu khí thải ảnh hưởng đến mức độ phát N x và 
quá trình cháy nhiên liệu. Khi vận hành ở chế độ tải cao, khí thải của động cơ chứa
 3 1 
A 
 2 4 
 5 6 B 
C 
7 
 3 
 1 
 2 
 4 
 5 
6 
7 
 81 
nhiều 2 và hơi nước, áp suất bu ng cháy tăng dẫn đến nhiệt độ khí cháy tăng do h n 
hợp có nhiệt dung riêng lớn; do đó, n ng độ N x tăng. ì vậy, khí thải cần được làm mát 
trước khi h i lưu vào đường nạp. ộ làm mát khí thải h i lưu g m 9 ống đ ng hình trụ 
đặt song song với nhau chìm trong môi trường nước lưu động (được trích từ nước phía 
sau kết làm mát của động cơ) (Hình 4.12). Hiệu suất truyền nhiệt giữa khí thải với môi 
trường nước tùy thuộc vào tốc độ lưu động của hai dòng môi chất (khí thải và nước). 
Quá trình tính toán chế tạo được thể hiện ở Phụ lục PL5.4. 
4.5. Bộ điều chỉnh cung cấp diesel - LPG và tiết lưu khí thải hồi lưu 
4.5.1. Nguyên lý hoạt động của bộ điều chỉnh 
a) Nguyên lý hoạt động 
Bật công tắc chìa khóa điện 
Ngu n điện từ Accu1 đến mở các van 1 LP (bình chứa LP ), van 2 LP (bộ 
hóa hơi): nhiên liệu LP sẵn sàng đến bộ hóa hơi. Mở van diesel (nhiên liệu diesel đến 
các vòi phun diesel khi bơm cao áp hoạt động). Ngu n điện từ Accu2 đến bộ ngu n 
mạch vi điều khiển E U (Hình 4.13). 
Khởi động động cơ 
 ộng cơ WL - urbo khởi động và chạy không tải với nhiên liệu diesel đạt tốc độ 
ổn định 1000 v/ph (lưu lượng diesel 0,041 g/ct). theo chế độ tải và tốc độ động cơ bảng 
PL6.4 và duy trì ở tốc độ này một thời gian (khoảng 3 ph t) sao cho nhiệt độ động cơ 
tăng lên đạt 65˚ (tín hiệu cảm biến nhiệt độ động cơ này truyền đến E U thì E U xử lý 
và phát tín hiệu đến động cơ giữ nguyên cần diesel). 
Khi động cơ hoạt động tăng công suất 
 ăng công suất động cơ bằng cách đạp bàn ga; tín hiệu cảm biến vị trí ga truyền 
đến E U, E U xử lý tra bảng PL8.2 (vị trí bàn đạp ga (% tải), tốc độ động cơ n (v/ph), 
lưu lượng không khí nạp k (kg/h) E U xử lý tra bảng PL8.3 và phát tín hiệu đến cơ 
cấu chấp hành vòi phun LP bắt đầu phun LP vào đường nạp động cơ, (l c này lưu 
lượng nhiên liệu m i diesel vẫn không đổi nhằm duy trì ngọn lửa cháy m i trong suốt 
quá trình động cơ hoạt động). 
Khi động cơ bị kích nổ 
Khi động cơ tăng tốc độ hay tăng tải bằng cách cung cấp h n hợp LP - không 
khí mà tín hiệu cảm biến kích nổ có giá trị ≥ 2,5 truyền về E U thì E U xử lý và phát 
 82 
tín hiệu đến động cơ bước (step motor) chuyển động tịnh tiến trục van h i lưu khí thải 
mở thêm 6 % thực hiện theo lưu đ như Hình 4.16. 
b) Sơ đồ khối bộ điều chỉnh cung cấp diesel - LPG và hồi lưu khí thải: 
Hình 4.13: Sơ đồ khối bộ điều chỉnh cung cấp diesel - LPG và hồi lưu khí thải 
CƠ CẤU CHẤP HÀNH KHỐI CB & CTHT 
VAN SOLENOID 1 
LPG 
KHỐI NGUỒN 
Accu 1: 40A-12V 
Accu 2: 4A-12V 
 1,5A-5V 
VAN SOLENOID 2 
LPG KHỐI VI ĐIỀU KHIỂN 
ECU 
& HIỂN THỊ LCD 
VAN SOLENOID 3 
DIESEL 
VÒI PHUN LPG 
KHỐI THIẾT BỊ 
THÍ NGHIỆM AVL 
KHỐI HIỂN THỊ PC 
LABVIEW 
CB TỐ 
 N Ơ 
 LƯU LƯỢNG 
KHÍ N P 
CB VỊ TRÍ GA 
CU N KÍCH PHUN 
LPG 
CB LƯU LƯỢNG 
 LPG 
CB NHIỆ 
 N Ơ 
VÒI PHUN CO2 
 N Ơ SER 
CB NHIỆ 
KHÍ N P 
KHỐI THIẾT BỊ 
GIÁM SÁT 
 THÍ NGHIỆM 
1. LƯU LƯỢN KẾ LP 
 RƯỚ Ò PHUN 
2. LƯU LƯỢN KẾ 2 
3. P KẾ Í H P LP 
4. P KẾ E R 
5. NH Ệ KẾ LP 
6. NH Ệ KẾ KHÍ HẢ 
7. NH Ệ KẾ E R 
8. ÂN ỆN Ử 
9. M Y ẢNH SỐ 
 N Ơ ƯỚC 
 N Ơ 
BỘ PHỤ KIỆN 
 Bộ hóa hơi LP 
Bộ tích áp & ổn áp LPG 
Bộ làm mát và van EGR 
CB KÍCH NỔ 
CB NỒN LPG 
 CÔNG TẮC HT1 
 CÔNG TẮC HT2 
 83 
 iếp tục tăng công suất động cơ bằng cách ấn bàn đạp ga. hương trình giám 
sát LP trên đường thải làm việc theo lưu đ (Hình 4.14). 
Hình 4.14: Lưu đồ thuật toán hoạt động của mạch vi điều khiển 
n ≥ 3000 v/ph 
Tín hiệu kích 
nổ U ≥ 
2.5V? 
 Rs/Ro ≥ 1? 
n = 0 v/ph 
Hãm phun 
LPG 
 uy trì lượng 
LPG phun & 
tăng lưu 
lượng diesel 
Phun CO2 vào 
đường nạp tỷ 
lệ với n (v/ph) 
 óng hai van 
điện từ LPG 
và Diesel 
START 
Khởi động động cơ WL-Turbo, 
 (điều chỉnh diesel bằng động cơ ) 
Duy trì tốc độ động cơ 
n = 1000 v/ph 
Nhiệt độ 
động cơ đc 
≈ 650C ? 
Tiếp tục nhấn 
 bàn chân ga 
 ộng cơ 
DC 
điều chỉnh 
lượng 
diesel 
Lưu lượng 
diesel 
qds = 
 ộng cơ servo xoay trục van điều 
chỉnh lượng không khí vào 
Phun LP vào đường nạp 
với ΔP = 0,5kg/cm² 
Hệ số 
α = 1? 
N 
N 
N 
N 
N 
N 
N 
N 
Y 
Y 
Y 
Y 
Y 
Y 
Y 
 84 
N ng độ LP được kiểm soát nhờ cảm biến n ng độ LP lắp trên đường 
thải theo lưu đ (Hình 4.15). 
Hình 4.15: Lưu đồ thuật toán giám sát LPG trên đường thải 
Khi cảm biến kích nổ báo tín hiệu 2,5 l c ấy động cơ bị kích nổ cần được khắc 
phục và việc điều khiển thực hiện theo lưu đ như Hình 4.16. 
TEST LPG 
Thiết lập các thông số ban đầu cho Timer 0 
Rs/Ro ≤ 1,5? 
 ừng bộ định thời imer 0 
Nạp giá trị cho imer 0 
 iảm thời gian phun LP 
RETI 
Y 
N 
 85 
Hình 4.16: Lưu đồ thuật toán kiểm tra hiện tượng kích nổ 
4.5.2. Các cảm biến sử dụng trong bộ điều chỉnh 
Phòng thí nghiệm A L được trang bị hệ thống điều khiển hiện đại với đủ các loại 
cảm biến. uy nhiên, bộ điều chỉnh không thể dùng tín hiệu của các cảm biến phòng thí 
nghiệm vì khi dùng chung các tín hiệu bị phân tán có ảnh hưởng đến kết quả đo đạc thu 
thập của phòng thí nghiệm và mạch điện tử hoạt động không ổn định do tín hiệu bị 
nhi u. ì vậy, cần lắp đặt các cảm biến cho mạch điện tử độc lập với cảm biến của 
phòng thí nghiệm. ác đường đặc tính của các cảm biến, làm cơ sở dữ liệu cho động cơ 
hoạt động được lưu vào bộ nhớ của chip Atmega32. 
a) Cảm biến lưu lượng không khí nạp trong bộ điều chỉnh 
Lưu lượng khí nạp được đo bởi cảm biến MAF (do hãng Mazda sản xuất). ín 
hiệu điện áp cảm biến phụ thuộc lưu lượng không khí tức thời của cảm biến (Hình 4.17): 
 ES KÍ H NỔ 
Thiết lập các thông số ban đầu cho Timer 
1 
 ín hiệu kích 
nổ U≥2,5 ? 
 ừng bộ định thời imer1 
Nạp giá trị cho imer 1 
H i lưu khí thải thêm 7% 
RETI 
N 
Y 
 86 
 U = -5.10
-05.
Gk
2
 + 0,023.Gk + 1,538 (4-1) 
b) Cảm biến lưu lượng LPG trong bộ điều chỉnh 
 ùng để đo lưu lượng nhiên liệu LP vào đường nạp của động cơ nhằm 
kiểm soát và h i tiếp tín hiệu về chip Atmega32. ác giá trị tức thời lưu lượng LP 
thể hiện quan hệ lưu lượng LP và điện áp (Hình 4.18) như sau: 
 U = -1.10
-04 
.GLPG
2
 + 0,0283.GLPG + 1,4735 (4-2) 
Hình 4.17: Đặc tính cảm biến lưu lượng 
không khí nạp 
Hình 4.18: Đặc tính cảm biến lưu lượng 
LPG 
c) Cảm biến nhiệt độ động cơ trong bộ điều chỉnh 
Hình 4.19: Đặc tính cảm biến nhiệt độ 
động cơ 
Hình 4.20: Đặc tính cảm biến nhiệt độ 
khí nạp 
 ảm biến nhiệt độ hoạt động theo nguyên tắc cặp nhiệt ngẫu. Quan hệ giữa 
nhiệt độ và điện trở (Hình 4.19và Hình 4.20) theo công thức: 
 R = 0,499xT
2
 – 88,751xT + 4068,9 (4-3) 
y = 2E-11x5 - 1E-08x4 + 3E-06x3 - 
0.0005x2 + 0.0465x + 1.2424 
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
0 25 50 75 100 125 150 175 200 225
 ín hiệu 
Mkk(V) 
Gkk(kg/h) 
y = -1E-04x2 + 0.0283x + 1.4735 
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
0 15 30 45 60 75 90 105120135150
 ín hiệu 
MLPGS (V) 
GLPG (kg/h) 
y = 3.9908e-0.019x 
0.5
1.5
2.5
3.5
4.5
0 15 30 45 60 75 90 105
 ín hiệu 
ECT(V) 
TECT(°C) 
y = 4.4849e-0.033x 
1
1.5
2
2.5
3
15 20 25 30 35 40 45
 ín hiệu 
IAT(kΩ) 
TIAT(°C) 
 87 
d) Cảm biến tốc độ động cơ trong bộ điều chỉnh 
 ảm biến tốc độ động cơ lắp ở thân động cơ gần bánh răng bánh đà. ới: φ: 
góc quay trục khủyu; θ: giá trị tức thời, ín hiệu NE biến thiên theo phương trình: 
  sin)tnsin(AVE (4-4) 
 iện áp tín hiệu cảm biến tốc độ động cơ (0 ÷ 36) lớn hơn rất nhiều so với 
điện áp hoạt động của mạch vi điều chỉnh (0 ÷ 12) ; do đó, cần một mạch cảm ứng 
như hình 4.21. hời điểm bắt đầu phun nhiên liệu LP xác định nhờ cuộn kích 
Hình 4.21: Sơ đồ và mạch cảm ứng điện từ dùng bảo vệ điện áp 
và chuyển xung tín hiệu tốc độ động cơ 
e) Cảm biến nồng độ LPG trong bộ điều chỉnh 
Hình 4.22: Kết cấu và mạch điều khiển cảm biến nồng độ LPG 
 rong bộ điều chỉnh để đo n ng độ khí LP trên đường thải, cảm biến MQ - 
6 ( rung Quốc sản xuất), được dùng lắp trên đường ống thải gần vị trí khí thải h i 
lưu. ảm biến MQ - 6 có độ nhạy rất cao (0, 2 ≤ Rs/Ro ≤ 1,1) như Hình 4.22. Quan 
hệ giữa tỷ lệ kháng trở Rs/Ro của cảm biến MQ - 6 và n ng độ LP (Hình 4.24). 
 Rs/Ro = -8.10
-05
XLPG % + 1,2034 (4-5) 
 88 
f) Cảm biến vị trí ga trong bộ điều chỉnh 
 rong bộ điều chỉnh, cảm biến vị trí ga loại tuyến tính (hãng oyota sản 
xuất) được dùng xác định vị trí chân ga; ặc tính cảm biến vị trí ga như Hình 4.23. 
 U = 0,04xφ – 0,269 (4-6) 
Hình 4.23: Đặc tính cảm biến vị trí ga Hình 4.24: Tỷ lệ Rs/Ro phụ thuộc LPG 
g) Cảm biến kích nổ trong bộ điều chỉnh 
Khi