Nhóm 2 - thuyết minh

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU PHẦN 1: TÍNH TỐN XÂY DỰNG ĐỒ THỊ I- CÁC THƠNG SỐ TÍNH TOÁN: II- ĐỒ THỊ CÔNG: III- ĐỒ THỊ BRICK: IV- XÂY DỰNG ĐỒ THỊ VẬN TỐC : 11 V- ĐỒ THỊ GIA TỐC: 13 VI- ĐỒ THỊ LỰC QUÁN TÍNH: 14 VII- ĐỒ THỊ KHAI TRIỂN: 16 VIII- XÂY DỰNG ĐỒ THỊ T, Z, N: 19 IX- ĐỒ THỊ ∑T : 23 X- ĐỒ THỊ PHỤ TẢI TÁC DỤNG TRÊN CHỐT KHUỶU: 25 XI- ĐỒ THỊ PHỤ TẢI TÁC DỤNG LÊN ĐẦU TO THANH TRUYỀN: 28 XII- ĐỒ THỊ KHAI TRIỂN PHỤ TẢI: 31 XIII- ĐỒ THỊ MÀI MÒN CHỐT KHUỶU 32 PHẦN 2: ĐẶC ĐIỂM KỸ THUẬT, CƠ CẤU VÀ HỆ THỐNG CỦA ĐỘNG CƠ 2AZ – FE 35 I- CHỌN ĐỘNG CƠ THAM KHẢO: 35 II- TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ THAM KHẢO: 37 III- CÁC THÀNH PHẦN CƠ CẤU VÀ HỆ THỐNG TRONG ĐỘNG CƠ : 38 PHẦN 3: THIẾT KẾ CƠ CẤU PISTON – THANH TRUYỀN – TRỤC KHUỶU 53 I- TỔNG QUAN VỀ CƠ CẤU PISTON – THANH TRUYỀN – TRỤC KHUỶU: 53 II- NHÓM PISTON: 54 III- NHÓM THANH TRUYỀN: 59 IV-TRỤC KHUỶU: 66 PHẦN 4: THIẾT KẾ THÂN MÁY – NẮP MÁY VÀ CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 69 I- THÂN MÁY VÀ NẮP MÁY: 69 II- CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ: 74 III-TÍNH TỐN PHẦN CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ: 82 PHẦN 5: THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU 89 I- TỔNG QUAN HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU: 89 II- CÁC THÀNH PHẦN TRONG HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU: 91 III-TÍNH TỐN CHẾ ĐỘ CUNG CẤP NHIÊN LIỆU: 98 PHẦN 6:THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÀM MÁT 102 I- TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÀM MÁT: 102 II CÁC BỘ PHẬN TRONG HỆ THỐNG LÀM MÁT 104 III- TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG LÀM MÁT: 116 PHẦN 7: THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÔI TRƠN 123 I- HỆ THỐNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ THAM KHẢO ( 2AZ-FE ) 123 II- ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU VÀ TÍNH TỐN HỆ THỐNG BƠI TRƠN 124 III- TÍNH TỐN HỆ THỐNG BÔI TRƠN: 133 PHẦN 8: THIẾT KẾ HỆ THỐNG NẠP THẢI 138 I- TỔNG QUAN HỆ THỐNG NẠP THẢI TRONG ĐỘNG CƠ: 138 II- CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ CÁC THÀNH PHẦN TRONG HỆ THỐNG 140 III- TÍNH TỐN CHU TRÌNH CƠNG TÁC CỦA ĐỘNG CƠ: 158 PHẦN 9: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 170 I- Thông số kĩ thuật sơ đồ điều khiển động cơ: 170 II- Cấu tạo cảm biến sử dụng hệ thống: 176 III- Hệ thống khởi động: 192 IV- Hệ thống làm mát: 194 V- Hệ thống đánh lửa: 195 Tài liệu tham khảo 199 LỜI NÓI ĐẦU Những năm gần đây, kinh tế Việt Nam phát triển mạnh Bên cạnh kỹ thuật nước ta bước tiến bộ,trong có ngành khí động lực nói chung Để góp phần nâng cao trình độ kỹ thuật, đội ngũ kỹ thuật ta phải tự nghiên cứu chế tạo, yêu cầu cấp thiết Có ngành khí động lực ta phát triển Đồ án môn học thiết kế động đốt trong môn học quan trọng giúp cho sinh viên hiểu sâu kiến thức đã học, nắm vững kiến thức cách chủ động, lý giải tượng có liên quan Ngồi đồ án môn học còn giúp cho sinh viên động sáng tạo trình tìm tòi, tra cứu tài liệu ứng dụng tin học trình làm đờ án Trong q trình thực đờ án, nhóm em đã cớ gắng tìm tịi, nghiên cứu tài liệu, làm việc cách nghiêm túc với mong ḿn hồn thành đờ án tớt Tuy nhiên, q trình làm đờ án khơng thể khơng có thiếu sót, mong q thầy góp ý giúp đỡ thêm để nhóm em hồn thành tớt nhiệm vụ Ći cùng, nhóm em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến thầy đã tận tình truyền đạt lại kiến thức quý báu cho em Đặc biệt, nhóm em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Dương Đình Nghĩa thầy Nguyễn Quang Trung đã quan tâm, nhiệt tình hướng dẫn q trình làm đờ án Nhóm em mong ḿn nhận xem xét dẫn thầy để nhóm ngày hồn thiện kiến thức Nhóm em xin chân thành cảm ơn ! Đà Nẵng, ngày 15 tháng năm 2022 PHẦN 1: TÍNH TỐN XÂY DỰNG ĐỒ THỊ I- CÁC THƠNG SỐ TÍNH TỐN: 1.1- Các thông số cho trước: Thông số kỹ thuật Thứ nguyên Nhiên liệu Số xilanh / Số kỳ / Cách bớ trí Thứ tự làm việc Tỷ sớ nén Đường kính x hành trình piston (mm x mm) Cơng suất cực đại / số vòng quay (kW/v/ph) Tham số kết cấu Áp suất cực đại (MN/m2) Khới lượng nhóm piston (kg) Khới lượng nhóm truyền (kg) Góc đánh lửa sớm (độ) (độ) Góc phân phới khí Hệ thớng nhiên liệu Hệ thống bôi trơn Hệ thống làm mát Hệ thớng nạp - thải Hệ thớng phân phới khí Ký hiệu i/τ ε DxS giá trị Gasoline / / In-line 1-3-4-2 9.8 88.5 x 96 Ne/n 124 / 6000 λ 0.26 pz 7.4 mpt 0.9 mtt 1.1 θs 16 α1 43 α2 25 α3 45 α4 EFI (SFI) Force-feed lubrication system Force Circulation Water Cooling System 16 valve, DOHC 1.2-Các thơng số cần tính tốn: - Xác định tớc độ trung bình động cơ: 𝐶𝑚 = 𝑆.𝑛 30 = 96.10−3 6000 30 = 19.2(𝑚/𝑠) Trong đó: S (m) : Hành trình dịch chuyển piston xilanh n (vịng/phút) : Tớc độ quay động Vì Cm > m/s :động động tốc độ cao hay động cao tốc Chọn trước: n1 = 1,36 ( số nén đa biến trung bình) n2 = 1,28 (chỉ sớ giãn nở đa biến trung bình) - Áp suất khí ći kỳ nạp: Chọn áp suất đường nạp : pk ≈ 𝑝0 = 0,1 [MN/m2] Đối với động bốn kỳ không tăng áp ta chọn: pa= (0,8 - 0,9)pk → pa=(0.08-0.09) chọn pa=0.09 [MN/m2] - Áp suất ći kì nén: + pc = pa.εn1 = 0,09.9.81,36 = 2.0059[MN/m2] Chọn tỷ số giãn nở sớm(động xăng): ρ = + Áp suất ći q trình giãn nở sớm: 𝑝𝑏 = + 𝑝𝑧 𝛿1𝑛2 = 0,3985 [ 𝑀𝑁 𝑚2 ] π.D2 [dm3 ] = 96 .88,52 = 0,5905 [𝑑𝑚3] 𝑉ℎ [dm3 ] = 𝜀−1 0,5905 9,8−1 = 0,0671 [𝑑𝑚3] Vận tốc góc trục khuỷu = + 7.4 9,8 1,28 ( ) Thể tích b̀ng cháy: 𝑉𝑐 = + = Thể tích cơng tác: 𝑉ℎ = S + 𝑝𝑧 𝜀 𝑛2 ( ) 𝜌 = .𝑛 30 =  6000 30 = 628,3185307[rad/s] Áp suất khí thải: pth = (1,02 - 1,04)po => chọn 1,02 pth=0,102 [MN/m2] + Áp suất khí sót : Động cao tớc: pr = (1,05 - 1,10)pth pr =1,06.pth = 1.06*0.102=0,10812 [MN/m2] II- ĐỒ THỊ CƠNG: 2.1- Các thơng số xây dựng đồ thị: a, Các thông số cho trước: Áp suất cực đại: pz = 7,4[MN/m2] Góc đánh lửa sớm: 𝜃𝑠 = 16o Góc phân phới khí: α1 = 43o α2 = 25o α3 = 45o α4 = 3o b, Xây dựng đường nén: Gọi Pnx , Vnx áp suất thể tích biến thiên theo trình nén động cơ.Vì trình nén trình đa biến nên: 𝑛 𝑃𝑛𝑥 𝑉𝑛𝑥1 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 𝑛 𝑛1  𝑃𝑛𝑥 𝑉𝑛𝑥1 = 𝑃𝐶 𝑉𝐶 Đặt 𝑖 = 𝑉𝑛𝑥 𝑉𝐶  Pnx=𝑃𝐶 ( 𝑉𝐶 𝑛1 𝑉𝑛𝑥 ) 𝑃𝐶 , ta có : 𝑃𝑛𝑥 = 𝑖 𝑛1 Để dễ vẽ ta tiến hành chia Vh thành  khoảng , i = 1, 1.5 , 2,  c, Xây dựng đường giãn nở: Gọi Pgnx , Vgnx áp suất thể tích biến thiên theo q trình giãn nở động cơ.Vì trình giãn nở trình đa biến nên ta có: 𝑛 𝑃𝑛𝑥 𝑉𝑛𝑥 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡  𝑛2 𝑃𝑔𝑛𝑥 𝑉𝑔𝑛𝑥 = 𝑛 𝑃𝑍 𝑉𝑍  Pgnx=𝑃𝑍 ( Ta có : VZ = .VC  Pgnx = 𝑉𝑔𝑛𝑥 𝑉𝐶 𝑉𝑍 𝑃𝑔𝑛𝑥 = , ta có : 𝑉𝑔𝑛𝑥 𝑃𝑍 𝑉𝑔𝑛𝑥 𝑛2 ( Đặt 𝑖 = 𝑉𝑍 = ) ) 𝑛2 𝑃𝑍 𝑉𝑔𝑛𝑥 𝑛2 ( 𝜌.𝑉𝐶 ) 𝑃𝑍 𝜌𝑛2 𝑖 𝑛21 Để dể vẽ ta tiến hành chia Vh thành  khoảng , i = 1, 1.5 , 2,  d, Biểu diễn thơng sớ: + Biểu diễn thể tích b̀ng cháy: Chọn Vcbd = 15 [mm]  𝜇𝑉 = 𝑉𝑐 0,0671 = 𝑉cbd 15 = 0,004474 [dm3/mm] + Biểu diễn thể tích cơng tác  𝑉hbd = 𝑉ℎ 𝜇𝑉 = 0.59053 0,004474 = 132[mm] + Biểu diễn áp suất cực đại: pzbd = 160 - 220 [mm] Chọn pzbd = 160 [mm]  𝜇𝑝 = => 𝑝 = 𝑝𝑧 𝑝zbd 𝑃𝑧 𝑃𝑧𝑏𝑑 [MN/(m2.mm)] = 7,4 160 = 0,04625 =0.04625 [MN/( m2/mm) Về giá trị biểu diễn ta có đường kính vòng tròn Brick AB giá trị biểu diễn Vh, nghĩa giá trị biểu diễn AB = Vhbd =132[mm]  𝜇𝑆 = 𝑆 𝑉ℎ𝑏𝑑 = 0.096 132 = 0.0007272 [m/mm] = 0.7272[mm.mm] , + Giá trị biểu diễn oo’: 𝑜𝑜𝑏𝑑 = 𝑜𝑜, = 𝜆𝑅 𝜇𝑆 2.ų𝑠 = 0,26.48 2.0,7272 = 8,58086 [mm] 2.2- Chuyển vị vận tốc Pistơng: + Theo phương pháp giải tích chuyển vị piston xác định theo công thức: λ X= R [(1-cos𝛼) + (1- cos2𝛼 )] Trong đó: + R bán kinh trục khuỷu (m) + λ tham số kết cấu + α góc góc quay trục khuỷu tương ứng với x tính từ điểm gớc (ĐCT) Ḿn xác định chuyển vị piston ứng với góc quay trục khuỷu α =10o, 20o, 30o, ,720 o 2.3- Vận tốc piston: + Theo phương pháp giải tích vận tớc piston xác định theo công thức: λ v = Rω ( Sin2α + Sin𝛼 ) (m/s) Trong đó: R bán kính trục khuỷu (m) w vận tớc góc quay (rad/s) λ tham sớ kết cấu α góc góc quay trục khuỷu tương ứng với x tính từ điểm gớc (ĐCT) + Vận tốc pistông tương ứng với quay trục khuỷu α =10o, 20o, 30o, ,720 o a độ 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 Vx Vxbd dm3 0.004474 0.067107 15 0.07275 16.26141 0.089404 19.98396 0.116261 25.98732 0.152046 33.98612 0.195105 43.61097 0.24353 54.435 0.295282 66.003 0.34833 77.8605 0.40076 89.58 0.450876 100.7821 0.497258 111.1497 0.538799 120.435 0.574696 128.4589 0.604424 135.104 0.627682 140.3027 0.644328 144.0234 0.654316 146.256 0.657644 147 0.654316 146.256 0.644328 144.0234 0.627682 140.3027 0.604424 135.104 Px Mpa 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.090623 0.092539 0.095892 0.100945 Pxbd 0.04625 1.945946 1.945946 1.945946 1.945946 1.945946 1.945946 1.945946 1.945946 1.945946 1.945946 1.945946 1.945946 1.945946 1.945946 1.945946 1.945946 1.945946 1.945946 1.945946 1.95942 2.000845 2.07335 2.182598 tọa độ điểm (Vxbd,Pxbd) 15,1.94594594594595 16.2614069580227,1.94594594594595 19.9839563671496,1.94594594594595 25.987323350227,1.94594594594595 33.9861160719563,1.94594594594595 43.6109684428795,1.94594594594595 54.435,1.94594594594595 66.0030012014863,1.94594594594595 77.8605016171541,1.94594594594595 89.58,1.94594594594595 100.782061069189,1.94594594594595 111.149660120475,1.94594594594595 120.435,1.94594594594595 128.458932921503,1.94594594594595 135.103982563661,1.94594594594595 140.302676649773,1.94594594594595 144.02338231089,1.94594594594595 146.256030355634,1.94594594594595 147,1.94594594594595 146.256030355634,1.95942030605923 144.02338231089,2.00084506127906 140.302676649773,2.07335012314312 135.103982563661,2.18259754280119 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 342 346 360 365 367 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 502 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620 630 640 650 660 670 680 690 700 0.574696 0.538799 0.497258 0.450876 0.40076 0.34833 0.295282 0.24353 0.195105 0.152046 0.116261 0.089404 0.085223 0.078124 0.067107 0.068522 0.069878 0.07275 0.089404 0.116261 0.152046 0.195105 0.24353 0.295282 0.34833 0.40076 0.450876 0.497258 0.538799 0.574696 0.604424 0.6096 0.627682 0.644328 0.654316 0.657644 0.654316 0.644328 0.627682 0.604424 0.574696 0.538799 0.497258 0.450876 0.40076 0.34833 0.295282 0.24353 0.195105 0.152046 0.116261 0.089404 128.4589 120.435 111.1497 100.7821 89.58 77.8605 66.003 54.435 43.61097 33.98612 25.98732 19.98396 19.04959 17.46264 15 15.31632 15.61939 16.26141 19.98396 25.98732 33.98612 43.61097 54.435 66.003 77.8605 89.58 100.7821 111.1497 120.435 128.4589 135.104 136.2609 140.3027 144.0234 146.256 147 146.256 144.0234 140.3027 135.104 128.4589 120.435 111.1497 100.7821 89.58 77.8605 66.003 54.435 43.61097 33.98612 25.98732 19.98396 0.108112 0.118024 0.131631 0.150381 0.176517 0.213601 0.267416 0.347536 0.469833 0.659514 0.949989 1.357898 1.449271 1.712829 3.729935 7.10622 7.4 7.178 5.513325 4.060872 2.880369 2.0933 1.576123 1.231608 0.996846 0.833075 0.716446 0.63205 0.570362 0.525165 0.492333 0.486989 0.452136 0.398943 0.319155 0.265962 0.252664 0.240031 0.228029 0.216628 0.216411 0.216195 0.215979 0.215763 0.215547 0.215331 0.215116 0.214901 0.214686 0.214471 0.214257 0.212114 2.337561 2.551871 2.846081 3.25148 3.816588 4.618394 5.781969 7.51429 10.15856 14.25976 20.54029 29.35997 31.3356 37.03414 80.64725 153.648 160 155.2 119.207 87.80264 62.27825 45.26055 34.07833 26.62937 21.55343 18.01243 15.49073 13.66595 12.33215 11.35492 10.64504 10.52949 9.775907 8.6258 6.90064 5.750533 5.463007 5.189856 4.930364 4.683845 4.679162 4.674482 4.669808 4.665138 4.660473 4.655813 4.651157 4.646506 4.641859 4.637217 4.63258 4.586254 128.458932921503,2.33756063946086 120.435,2.55187062406059 111.149660120475,2.84608114756561 100.782061069189,3.25148044921193 89.58,3.81658824718229 77.8605016171542,4.61839377631726 66.0030012014863,5.78196872008412 54.435,7.51429011622686 43.6109684428795,10.1585600832891 33.9861160719563,14.2597613818541 25.9873233502271,20.5402932347889 19.9839563671496,29.3599657502884 19.0495870186513,31.3355974412454 17.4626368924194,37.0341419223811 15,80.6472534121838 15.3163246655224,153.648 15.6193853259487,160 16.2614069580227,155.2 19.9839563671496,119.207017850697 25.9873233502271,87.8026432288163 33.9861160719563,62.2782510706936 43.6109684428795,45.2605512277781 54.435,34.0783252494503 66.0030012014863,26.6293680015043 77.8605016171541,21.5534284375214 89.58,18.0124264341391 100.782061069189,15.4907281576077 111.149660120474,13.6659540621341 120.435,12.3321527883168 128.458932921503,11.3549194442528 135.103982563661,10.645036156433 136.260864805921,10.5294894566628 140.302676649773,9.7759068093758 144.02338231089,8.62580012591983 146.256030355634,6.90064010073586 147,5.75053341727989 146.256030355634,5.46300674641589 144.02338231089,5.1898564090951 140.302676649773,4.93036358864034 135.103982563661,4.68384540920832 128.458932921503,4.67916156379911 120.435,4.67448240223531 111.149660120475,4.66980791983308 100.782061069189,4.66513811191325 89.58,4.66047297380133 77.8605016171542,4.65581250082753 66.0030012014863,4.65115668832671 54.4350000000001,4.64650553163838 43.6109684428795,4.64185902610674 33.9861160719563,4.63721716708063 25.987323350227,4.63257994991355 19.9839563671496,4.58625415041442 710 720 0.07275 0.067107 16.26141 15 0.180297 0.09 3.898316 16.2614069580227,3.89831602785225 1.945946 15,1.94594594594595 III- ĐỒ THỊ BRICK: 3.1- Phương pháp: - Vẽ vòng tròn tâm O , bán kính R Do AD = 2R = S =96 [mm] Điểm A ứng với góc quay =00(vị trí điểm chết trên) điểm D ứng với =1800 (vị trí điểm chết dưới) Chọn tỷ lệ xích đồ thị Brick: 𝜇𝑆 = - 𝑆 𝑉ℎ𝑏𝑑 = 0.096 132 =0.0007272[m/mm]=0.7272[mm/mm] Từ O lấy đoạn OO’ dịch phía ĐCD Hình 1.2 , với : 𝑅𝜆 OO’ = Giá trị biểu diễn : 𝑂𝑂′𝑏𝑑 = - = 48∗0,26 𝑂𝑂′ 𝜇𝑠 = = 6,24 [mm] 6,24 0,7272 = 8,58086[𝑚𝑚] Từ O’ kẻ đoạn O’M song song với đường tâm má khuỷu OB , hạ M’C thẳng góc với AD Theo Brich đoạn AC = x Điều chứng minh sau: 𝑅𝜆 - Ta có : AC=AO - OC= AO - (CO’ - OO’) = R- MO’.cos + - Coi : MO’  R + 𝑅𝜆 2 cos 𝜆 𝜆  AC = 𝑅 [(1 − 𝑐𝑜𝑠 𝛼) + (1 − 𝑐𝑜𝑠 𝛼)] = 𝑅 [(1 − 𝑐𝑜𝑠 𝛼) + (1 − 𝑐𝑜𝑠 𝛼)] = 𝑥 3.2- Đồ thị chuyển vị: - Muốn xác định chuyển vị piston ứng với góc quay trục khuỷu α =10o, 20o, 30o, ta làm sau: từ O’ kẻ đoạn O’M song song với đường tâm má khuỷu OB Hạ MC vng góc với AD Điểm A ứng với góc quay =00(vị trí điểm chết trên) điểm D ứng với =1800 (vị trí điểm chết dưới).Theo Brick đoạn AC = x - Vẽ hệ trục vng góc OS, trục O biểu diễn giá trị góc cịn trục OS biễu diễn khoảng dịch chuyển Piston Tùy theo góc  ta vẽ tương ứng khoảng dịch chuyển piston Từ điểm vòng chia Brich ta kẻ đường thẳng song song với trục O Và từ điểm chia (có góc tương ứng) trục O ta vẽ đường song song với OS Các đường cắt điểm Nối điểm lại ta đường cong biểu diễn độ dịch chuyển x piston theo  a độ 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 abd 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 X mm 0.917387 3.624696 7.990781 13.80808 20.80798 28.68 37.09309 45.71673 54.24 62.38695 69.92703 76.68 82.51559 87.34835 Xbd 0.727273 1.261407 4.983956 10.98732 18.98612 28.61097 39.435 51.003 62.8605 74.58 85.78206 96.14966 105.435 113.4589 120.104 tọa độ (X;α) 0,0 1.26140695802272,5 4.98395636714963,10 10.987323350227,15 18.9861160719563,20 28.6109684428795,25 39.435,30 51.0030012014863,35 62.8605016171541,40 74.58,45 85.7820610691889,50 96.1496601204745,55 105.435,60 113.458932921503,65 120.103982563661,70 10 - Cảm biến ôxy lắp phía sau trung hịa khí xả ba thành phần để phát nồng độ ôxy khí xả, cảm biến tích hợp với sấy để làm nóng cảm biến, cho phép phát nờng độ ơxy lượng khí nạp thấp (nhiệt độ khí xả thấp) Hình 2.14: Kết cấu cảm biến ơxy - Cảm biến ôxy có phần tử làm ziconi ôxit (ZrO2), loại gớm Bên bên ngồi phần tử bọc lớp platin mỏng Khơng khí chung quanh dẫn vào bên cảm biến này, phía ngồi cảm biến lộ phía khí thải Ở nhiệt độ cao (400°C [752°F] hay cao hơn), phần tử zirconi tạo điện áp chênh lệch lớn nờng độ ơxy phía phía ngồi phần tử zirconi Hình 2.15: Sơ đồ đường đặc tính cảm biến ơxy - Ngồi ra, platin tác động chất xúc tác để gây phản ứng hóa học ơxy cácbon monoxit (CO) khí xả Vì vậy, điều làm giảm lượng ơxy tăng tính nhạy cảm cảm biến Khi hỗn hợp khơng khí - nhiên 185 liệu nghèo, phải có ơxy khí xả cho có chênh lệch nhỏ nờng độ ơxy bên bên phần tử zirconi Do đó, phần tử zirconi tạo điện 186 áp thấp (gần 0V) Ngược lại, hỗn hợp khơng khí - nhiên liệu giàu, khơng có ơxy khí xả Vì vậy, có khác biệt lớn nồng độ ôxy bên bên cảm biến để phần từ zirconi tạo điện áp tương đối lớn (xấp xỉ 1V) Căn vào tín hiệu OX cảm biến truyền đến, ECU động tăng giảm lượng phun nhiên liệu để trì tỷ lệ khơng khí - nhiên liệu trung bình tỷ lệ khơng khí - nhiên liệu lý thuyết Một sớ cảm biến ôxy zirconi có sấy để sấy nóng phần từ zirconi Bộ sấy ECU động điều khiển Khi lượng khơng khí nạp thấp (nói khác đi, nhiệt độ khí xả thấp), dòng điện truyền đến sấy để làm nóng cảm biến 3.9 Van VVT-i: - Thông thường, thời điểm phân phối khí cớ định, hệ thớng VVT-i sử dụng áp suất thủy lực để làm quay trục cam nạp thay đổi thời điểm phới khí Điều làm tăng cơng suất, cải thiện tính kinh tế nhiên liệu giảm khí xả gây nhiễm Hình 2.16: Sơ đồ đường áp suất dầu phối khí trục cam thời điểm làm muộn - Như hình minh họa, hệ thớng thiết kế để điều khiển thời điểm phân phới khí cách xoay trục cam phạm vi 40 so với góc quay trục khuỷu để đạt thời điểm phới khí tối ưu cho điều kiện hoạt động động dựa tín hiệu từ cảm biến -Thời điểm phới khí điều khiển sau Khi nhiệt độ thấp, tốc độ thấp tải nhẹ, hay tải nhẹ 187 Hình 2.17: Sơ đồ đường áp suất dầu phối khí trục cam thời điểm làm muộn - Thời điểm phới khí trục cam nạp làm muộn trở lại độ trùng lặp xúpap giảm để giảm khí xả chạy ngược trở lại phía nạp Điều làm ổn định chế độ khơng tải cải thiện tính kinh tế nhiên liệu tính khởi động Khi tải trung bình, hay tốc độ thấp trung bình tải nặng Hình 2.18: Sơ đồ đường áp suất dầu phối khí trục cam thời điểm làm sớm - Thời điểm phới khí làm sớm lên độ trùng lặp xúpap tăng lên để tăng EGR nội giảm mát bơm Điều cải thiện ô nhiễm khí xả tính kinh tế nhiên liệu - Ngồi ra, lúc thời điểm đóng xúpap nạp đẩy sớm lên để giảm tượng quay ngược khí nạp lại đường nạp cải thiên hiệu nạp Khi tốc độ cao tải nặng 188 - Thời điểm phới khí làm sớm lên độ trùng lặp xúpap tăng lên để tăng EGR nội giảm mát bơm Điều cải thiện ô nhiễm khí xả tính kinh tế nhiên liệu - Ngồi lúc thời điểm xúpap nạp đẩy sớm lên để giảm tượng quay ngược khí nạp lại đường nạp cải thiện hiệu nạp Hình 2.19: Cấu tạo hệ thớng VVT-i - Ngồi điều khiển phản hồi sử dụng để giữ thời điểm phới khí xúpap nạp thực tế đứng thời điểm tính tốn cảm biến vị trí trục cam Cấu tạo Bộ chấp hành hệ thống VVT-i bao gồm điều khiển VVT-i dùng để xoay trục cam nạp, áp suất dầu dùng làm lực xoay cho điều khiển VVT-i, van điều khiển dầu phân phối trục cam để điều khiển đường dầu a Bộ điều khiển VVT-i 189 Bộ điều khiển bao gờm vỏ dẫn động xích cam cánh gạt cố định trục cam nạp Áp suất dầu gửi từ phía làm sớm hay làm muộn trục cam nạp xoay cánh gạt điều khiển VVT-i theo hướng chu vi để thay đổi liên tục thời điểm phới khí trục cam nạp Khi động ngừng, trục cam nạp chuyển động đến trạng thái muộn để trì khả khởi động Khi áp suất dầu không đến điều khiển VVT-i sau động khởi động, chốt hãm hãm cấu hoạt động điều khiển VVT-i để tránh tiếng gõ 17 b Van điều khiển dầu phối khí trục cam Van điều khiển dầu phới khí trục cam hoạt động theo điều khiển từ ECM động để điều khiển vị trí van ớng phân phới áp suất dầu cấp đến điều khiển VVT-i đến phía làm sớm hay làm muộn Khi động ngừng hoạt động, thời điểm phới khí xúpap nạp giữ góc muộn tối đa Hoạt động: Van điều khiển dầu phối khí trục cam chọn đường dầu đến điều khiển VVT-i tương ứng với độ lớn dòng điện từ ECU động Bộ điều khiển VVT-i quay trục cam nạp tương ứng với vị trí nơi mà đặt áp suất đầu vào, để làm sớm, làm muộn trì thời điểm phới khí ECU động tính tốn thời điểm đóng mở xúpap tới ưu điều kiện hoạt động khác theo tốc độ động cơ, lưu lượng khí nạp, vị trí bướm ga nhiệt độ nước làm mát để điều khiển van điều khiển dầu phới khí trục cam Hơn nửa, ECU dùng tín hiệu từ cảm biến vị trí trục cam cảm biến vị trí trục khuỷu để tính tốn thời điểm phới khí thực tế 190 thực điều khiển phản hời để đạt thời điểm phới khí chuẩn Làm sớm thời điểm phối khí van điều khiển dầu phới khí trục cam đặt vị trí hình vẽ ECU động cơ, áp suất dầu tác động lên khoang cánh gạt phía làm sớm thời điểm phới khí để quay trục cam nạp chiều làm sớm thời điểm phới khí Hình 2.20: Nguyên lý làm sớm Hình 2.21: Nguyên lý làm muộn 18 Làm muộn thời điểm phối khí Khi ECU đặt van điều khiển thời điểm phới khí trục cam vị trí hình vẽ, áp suất dầu tác dụng lên khoang cánh gạt phía làm muộn thời điểm phới khí để làm quay trục cam nạp theo chiều quay làm muộn thời điểm phới khí Giữ 191 ECU động tính tốn góc phới khí chuẩn theo tình trạng vận hành Sau đặt thời điểm phới khí chuẩn, van điều khiển dầu phới khí trục cam trì đường dầu đóng hình vẽ, để giữ thời điểm phới khí Hình 2.22: Ngun lý giữ thời điểm phới khí III- Hệ thống khởi động: 3.1,Sơ đồ mạch hệ thống khởi động: 192 3.2- Nguyên lý làm việc: Khi bật khóa điện nấc khởi động dòng điện từ acquy chạy qua cuộn giữ (HC) mát Đồng thời chạy qua cuộn hút (PC) qua cuộn kích từ đến cổ góp mát máy khởi động Cả hai cuộn tạo từ trường mạnh hút lõi thép qua phía phải áp đĩa tiếp điện vào hai cọc bắt dây, điện áp acquy truyền qua đĩa tiếp điện cho máy khởi động làm việc Khi bng khóa điện hai cuộn dây hút giữ từ trường, lõi thép đĩa tiếp điện lị xo hời vị kéo vi trí ban đầu cắt mạch, máy khởi động dừng hoạt động Công dụng cuộn kéo tạo thêm từ trường đủ mạnh vào lúc đầu để đẩy bánh khớp truyền động cài vào vành bánh đà, áp đĩa tiếp điện vào hai cọc bắt dây sau ngắt dòng điện qua để tiết kiệm điện acquy Khi đĩa tiếp điện đã áp vào hai cọc bắt dây, điện dương acquy đặt vào hai đầu cuộn hút, nên khơng có dòng diện chạy qua cuộn Cuộn giữ tiếp tục tạo từ trường trì đĩa tiếp điện áp vào cọc bắt dây đóng mạch cho máy khởi động tiếp tục quay Khi xoay chìa khóa điện đến vị trí khởi động rồi , lúc ECM nhận tín hiệu khởi động nên điều khiển cho hệ thống khởi động làm việc 193 Nếu ECM xuất tín hiệu khởi động mà động nổ máy lên thơng qua cảm biến tớc độ quay ECM biết ngắt tín hiệu khởi động IV- Hệ thống làm mát: 4.1 Sơ đồ mạch hệ thống làm mát 4.2 Nguyên lý hoạt động Khi bật công tắc máy (IG/SW) có dòng điện qua cầu chì 7,5A cung cấp cho cuộn dây relay quạt làm mát (cooling fan motor relay) qua công tắc nhiệt độ nước(water temprature switch) mass hút công tắc ngắt dòng đến motor Đồng thời dòng điện đến cung cấp cho cuộn dây relay (main relay) x́ng mass hút cơng tắc W sang vị trí C Khi động làm việc nhiệt độ 84oC, cơng tắc nhiệt độ nước đóng nên quạt làm mát động chưa làm việc Khi nhiệt nước làm mát động vượt q 840C cơng tắc nhiệt độ nước ngắt dòng qua cuộn dây relay quạt giải nhiệt két nước (cooling fan relay) làm cho cơng tắc trả vị trí cũ nới dương cho motor làm quạt quay Hệ thống điều khiển quạt két nước công tắc nhiệt thường mở (normally open) 194 Khi nhiệt độ động chưa đủ, ECU điều khiển tiếp nhận tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ nước làm mát, cảm biến điều hòa nhiệt độ cảm biến tớc độ động ngắt dịng điện qua rơ le Dòng điện từ hộp phân phối công suất không tới mô tơ quạt, quạt không quay Khi nhiệt độ động bắt đầu ấm lên xe chạy chế độ không tải, ECU nhận tín hiệu từ cảm biến điều khiển đóng rơ le tớc độ thấp lại, quạt quay tớc độ thấp Cịn xe chạy có tải động nóng lên mức, ECU điều khiển ngắt rơ le tớc độ thấp đóng rơ le tốc độ cao, quạt quay tốc độ hai, tốc độ tăng lên tiếng ồn lớn 4.3 Kiểm tra vận hành 4.3.1 Ở nhiệt độ (Dưới 83°C (181°F) (a) Xoay công tắc đánh lửa sang vị trí BẬT Sau kiểm tra xem quạt làm mát có dừng khơng Nếu khơng, kiểm tra rơ le quạt làm mát động cảm biến nhiệt độ nước làm mát kiểm tra xem có ngắt kết nối mạch hở chúng hay không (b) Ngắt kết nối cảm biến nhiệt độ nước làm mát động Sau kiểm tra xem quạt làm mát có quay khơng Nếu khơng, kiểm tra cầu chì, rơ le quạt làm mát, ECM quạt làm mát kiểm tra đoản mạch rơ le quạt kêu cảm biến nhiệt độ nước làm mát động (c) Cuối kết nối lại cảm biến nhiệt độ nước làm mát động 4.3.2 Ở nhiệt độ (Trên 93°C (199 F) Khởi động động tăng nhiệt độ chất làm mát động 93°C (199°F) Nhiệt độ nước làm mát động xác định cảm biến nhiệt độ nước làm mát động đầu nước( water outlet) Sau kiểm tra xem quạt làm mát có quay không Nếu không, phải thay cảm biến nhiệt độ nước làm mát động V- Hệ thống đánh lửa: 4.1- Sơ đồ mạch hệ thống đánh lửa 195 4.2- Nguyên lý hoạt động: - Khi khóa điện bật vị trí ON, dòng điện từ bình ắc quy chạy qua khóa điện tới cấp ng̀n cho ECM IC đánh lửa, từ kích hoạt cho ECM IC đánh lửa hoạt động - Khi trục khủy động quay, thông qua liên động trục khủy, trục cam trục chia điện làm trục chia điện quay Tại thời điểm đầu roto trục chia điện di chuyển qua đầu cảm biến làm xuất từ trường biến thiên đầu cảm biến, từ cảm biến sinh xung điện áp, xung điện áp gửi ECU Khi ECM nhận tín hiệu từ cảm biến đánh lửa, cảm biến sớ vịng quay, hiểu Piston di chuyển đến điểm chết cuối kỳ nén đầu kỳ nổ ECM kết hợp với tín hiệu khác động tín hiệu vị trí bàn đạp ga, tín hiệu nhiệt độ nước làm mát, tín hiệu nhiệt độ khí nạp, tín hiệu xy, từ ECM tính tốn góc đánh lửa phù hợp Tiếp tục ECM thực gửi tín hiệu IGT để điều khiển IC đánh lửa hoạt động dạng xung vng 196 - Khi nhận tín hiệu đánh lửa IGT từ ECU IC đánh lửa thực mở thông dòng điện từ chân C (cuộn dây đánh lửa) mát Đây giai đoạn hình thành dòng điện sơ cấp chạy cuộn dây sơ cấp bơ bin đánh lửa Khi tín hiệu IGT từ ECM kết thúc IC đánh lửa ngắt dòng điện từ chân C mát làm cho cuộn dây thứ cấp điện đột ngột, gây biến thiên từ thông lớn lõi thép bô bin đánh lửa Lúc cuộn dây thứ cấp cảm ứng dòng điện có xuất điện động lớn (khoảng 30-35 kV), dòng điện đưa đến quay chia điện chia đến đầu bu gi máy tương ứng thự đánh lửa để đốt cháy hỗn hợp khơng khí – nhiên liệu - Sau IC đánh lửa thực xong việc đánh lửa, gửi tín hiệu phản hời IGF cho ECM thơng báo cho ECM việc đánh lửa đã hồn tất Nếu khơng nhận tín hiệu IGF ECM phát tín hiệu báo lỗi thơng qua đèn kiểm tra động 4.3 Kiểm tra lắp ráp hiệu suất tia lửa Dây lạnh khoảng -10 đến 50 ° C (14 đến 122 ° F) Dây nóng khoảng 50 đến 100 ° C (122 đến 212 ° F) 4.3.1, Kiểm tra DTC Nếu có DTC nào, thực khắc phục cớ phù hợp với quy trình đới với DTC 4.3.2, Kiểm tra xem có xuất tia lửa điện không - Tháo nắp động số - Ngắt kết nối đầu nối cuộn dây đánh lửa tháo bu lông cuộn dây đánh lửa - Sử dụng cờ lê bugi 16 mm (0,63 in.), tháo bugi - Ngắt kết nối đầu nối kim phun nhiên liệu - Lắp bugi vào cuộn dây đánh lửa, kết nối đầu nối cuộn dây đánh lửa - Nối đất cho bugi - Kiểm tra xem có tia lửa điện bugi hay không động quay u cầu: 197 • Đảm bảo nới đất bugi kiểm tra • Thay cuộn dây đánh lửa chịu tác động • Khơng quay động giây 4.4 Kiểm tra bugi 4.4.1 Kiểm tra điện cực Sử dụng megohmmeter ( Mega Ôm kế ), đo điện trở chất cách điện Khả cách nhiệt tiêu chuẩn: 10 MΩ trở lên Phương pháp kiểm tra thay thế: + Nhanh chóng tăng tớc động lên 4.000 vòng / phút lần + Tháo bugi + Kiểm tra bugi mắt thường Nếu điện cực khô, bugi hoạt động ổn định Nếu điện cực bị ẩm, tiến hành bước 4.4.2, Kiểm tra hư hỏng ren chất cách điện bugi 4.4.3, Kiểm tra khe hở điện cực bugi Khoảng cách điện cực tối đa cho bugi đã sử dụng: 1,3 mm (0,051 in.) Nếu khoảng trống lớn mức tối đa, hãy thay thếbugi Khe hở điện cực cho bugi : 1,0 đến 1,1 mm (0,039 đến 0,043 in.) 6.4.4 Làm bugi Nếu điện cực có vết cacbon ướt, làm điện cực chất tẩy rửa bugi sau lau khơ Áp suất khơng khí tiêu chuẩn : 588 kPa (6 kgf * cm2, 85 psi) Thời lượng tiêu chuẩn: 20 giây trở xuống 198 Tài liệu tham khảo [1] Nguyên lý động đốt GS-TS Nguyễn Tất Tiến NXB giáo dục - 2000 [2] Kết cấu tính tốn động đớt tập I, II, III Nguyễn Đức Phú Nhà xuất đại học trung học chuyên nghiệp Hà Nội 1977 [3].Giáo trình kết cấu tính tốn động đớt Khoa khí giao thơng – ĐHBK Đà Nẵng [4] 2AZ-FE Catalogue Ngồi cịn có tham khảo sớ tài liệu: Giáo trình giảng dạy thầy mơn động đớt – Khoa khí giao thông – ĐHBK Đà Nẵng số tài liệu lấy từ mạng internet 199 ... -4 6.5557 -5 3.38 -5 7.9863 -6 0.74 92 - 62. 1508 - 62. 5707 - 62. 1641 -6 0.8 025 -5 8.105 -5 3.5871 -4 6.8684 -3 7. 922 9 -2 7 .3088 -1 6 .29 11 -6 .76305 -0 .90768 -0 . 623 23 -6 .83 624 -1 8.9008 -3 4 .29 82 -4 8.8761 -5 8.13 32 -5 9.0998... -2 1 .60 92 -3 3.57 12 -4 4.7705 -5 4.0686 -6 0.9917 - 62. 0911 -6 5 .28 06 -6 7 .23 02 -6 7.0691 -6 6.37 52 -6 5.6 42 -6 3.8965 -6 0.7666 -5 5.7757 -4 8.7381 -3 9.409 -2 8 .3644 -1 6.9054 -6 .99 028 -0 .91094 -0 .7 422 6 -7 .69617 -2 1 .588... 1.15 728 5 1.83 926 9 2. 46 325 8 2. 3 127 93 0.81 329 -0 .70837 -0 .7 522 4 0.870 321 3.760806 7 .24 2683 10.58543 -6 3.7603 - 42. 3895 -2 2 .9011 -8 .50596 -1 . 027 01 -0 .674 62 -6 .25 936 -1 5. 723 9 -2 6 .7879 -3 7.4987 -4 6.5557