1.Lịch sử phát triển của hệ thống valvetronic của hãng xe BMW:Dòng xe 3Series được BMW giới thiệu lần dầu tiên vào tháng 071975 có mã hiệu E21 thế hệ đầu tiên chỉ có 2 dạng Sedan 2 cửa cỡ nhỏ với thiết kế thể thao, tiện dụng. Thế hệ thứ hai được bổ sung thêm phiên bản Diesel đầu tiên 324d và phiên bản dẫn động 4 bánh 325iX. Thế hệ thứ ba được ra mắt dưới dạng Sedan 4 cửa vào năm 1990, xe Series E36 dạng couple ra đời 2 năm sau đó được trang bị 6 xylanh tích hợp công nghệ trục cam kép và mỗi buồng đốt có 4 van, ngoài ra công nghệ điều chỉnh trục cam VANOS cũng được ra mắt lần đầu tiên trên xe E36. Thế hệ thứ 4, E46 được sản xuất tích hợp công nghệ điều chỉnh trục cam kép Double VANOS hoàn toàn mới. 2. Cấu tạo của hệ thống valvetronic: Valvetronic sử dụng thêm một môtơ điện xoay một chiều, một trục lệch tâm và một số cần đẩy (đòn gánh) trung gian mà lần lượt dẫn động sự đóng và mở các xupap. Nếu đón gánh đẩy xuống sâu, những van nạp sẽ bị đẩy xuống ở vị trí mở xupap lớn nhất và làm tiết diện lưu thông qua các van là lớn nhất. Như vậy, Valvetronic có khả năng nạp nhiều, thời gian nộp nhiều (hành trình van lớn) và quá trình nạp được đầy hoàn toàn, tiết diện lưu thông nhỏ (hành trình van ngắn) tùy thuộc vào vị trí định trước trên động cơ.3.Nguyên lí hoạt động của hệ thống Valvetronic:Valvetronic hoạt động dựa trên sự thay đổi vị trí của đòn bẩy hướng để sự tác dụng của vấu cam lên đòn gánh thay đổi làm cho độ năng của xupap biến thiên.4. Phân tích ưu điểm, nhược điểm của hệ thống valvetronic:5. So sánh công nghệ Valvetronic của hãng xe BMW với công nghệ VTEC của Hãng xe Honda: Công nghệ VTEC của Honda là công nghệ sử dụng xupap thay đổi hành trình giống như Valvetronic của BMW. Tuy nhiên, VTEC lại giảm thiểu tối đa lực ma sát giữa các chi tiết trong quá trình chuyển động, song vẫn hoạt động êm dịu, mượt mà, tiết kiệm nhiên liệu hơn ở động cơ có số vòng quay lớn hơn 6.000 vòngphút. Do đó sử dụng lâu hơn, bền bỉ hơn so với công nghệ Valvetronic bởi Valvetronic có nhiều chi tiết như trục cam dẫn động các cò mổ trung gian tác động vào các đòn gây ra nhiều lực ma sát. Điều này làm cho VTEC của Honda vượt trội hơn so với Valvetronic. Vì vậy Valvetronic ít sử dụng hơn ở những động cơ yêu cầu hiệu suất cao, số vòng tua lớn.6.Khả năng ứng dụng Valvetronic so với các công nghệ khác trong tương lai: Qua quá trình nghiên cứu tìm hiểu, ta thấy công nghệ Valvetronic của BMW là 1 phát mình tiến tiến giúp con người tiết kiệm được nhiên liệu trong tình hình lượng dầu mỏ ngày càng cạn kiệt dần, động cơ hoạt động êm dịu ở số vòng tua nhỏ và giảm bớt lượng khí thải gây ô nhiễm môi trường. Đây được coi là một dấu ấn thành tựu quan trong khi lần đầu tiên áp dụng công nghệ Valvetronic giúp cho hãng BMW ngày càng phát triển nói riêng và ngành công nghệ ô tô trên thế giới nói chung.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC TIỂU LUẬN MƠN NGUN LÍ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG TÌM HIỂU HỆ THỐNG PHẤN PHỐI KHÍ SỬ DỤNG CƠNG NGHỆ VALVETRONIC CỦA HÃNG BMW GIẢNG VIÊN HD: PGS.TS LÝ VĨNH ĐẠT SINH VIÊN THỰC HIỆN: PHẠM NGỌC THẠCH– 19145488 (Lớp thứ 2, tiết - 9) Thành phố Hồ Chí Minh, Tháng - 2021 MỤC LỤC CHƯƠNG MỞ ĐẦU…………………………………………………………3 1.Mục tiêu ……………………………………………………………………….3 2.Nhiệm vụ …………………………………………………………………… 3.Đối tượng nghiên cứu ……………………………………………………… 4.Phương pháp nghiên cứu…………………………………………………… CHƯƠNG NỘI DUNG BÁO CÁO………………………………………….4 1.Lịch sử phát triển hệ thống Valvetronic hãng xe BMW .4-5 2.Cấu tạo hệ thống Valvetronic ………………………………………….5-6 3.Nguyên lí hoạt động hệ thống Valvetronic …………………………….6-7 4.Phân tích ưu điểm nhược điểm Valvetronic……………………….7-8 4.1 Ưu điểm hệ thống Valvetronic……………………………………….7-8 4.2 Nhược điểm hệ thống Valvetronic ……………………………………8 5.So sánh công nghệ Valvetronic hãng BMW với công nghệ VTEC Hãng Honda………………………………………………………………… 6.Khả ứng dụng Valvetronic so với công nghệ khác tương lai.9 Lời nói đầu Có thể nói, tơ ngành quan trọng lĩnh vực kinh tế góp phần cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước Ơ tơ có vai trò lớn việc vận chuyển người hàng hóa nhiên gây nhược điểm lớn khí thải gây nhiễm mơi trường tiêu hao nhiên liệu trình vận chuyển Điều thúc đẩy kỹ sư hãng xe nghiên cứu công nghệ để hạn chế, khắc phục nhược điểm Từ đó, cơng nghệ Valvetronic hãng BMW đời để khắc phục tiêu hao nhiên liệu công nghệ không sử dụng bướm ga mà thay vào dùng xupap biến thiên Đây bước ngoặc thành công hãng BMW nói riêng ngành cơng nghệ kỹ thuật tơ nói chung làm giảm tiêu hao nhiên liệu động cơ, tiểu luận tìm hiểu kĩ công nghệ Valvetronic CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.Mục tiêu: Hiểu rõ lịch sử cải tiến, cấu tạo nguyên lí, ưu nhược điểm khả ứng dụng công nghệ Valvetronic tương lai., 2.Nhiệm vụ: Tìm hiểu cách tổng quan, sâu hệ thống phân phối khí Multi stages thơng qua cơng nghệ Valvetronic hãng BMW 3.Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống Valvetronic hãng BMW 4.Phương pháp nghiên cứu: Thông qua mơn học ngun lí động đốt để tìm hiểu sâu cơng nghệ CHƯƠNG NỘI DUNG BÁO CÁO 1.Lịch sử phát triển hệ thống valvetronic hãng xe BMW: Dòng xe 3-Series BMW giới thiệu lần dầu tiên vào tháng 07/1975 có mã hiệu E21 hệ có dạng Sedan cửa cỡ nhỏ với thiết kế thể thao, tiện dụng Thế hệ thứ hai bổ sung thêm phiên Diesel 324d phiên dẫn động bánh 325iX Thế hệ thứ ba mắt dạng Sedan cửa vào năm 1990, xe Series E36 dạng couple đời năm sau trang bị xylanh tích hợp cơng nghệ trục cam kép buồng đốt có van, ngồi cơng nghệ điều chỉnh trục cam VANOS mắt lần xe E36 Thế hệ thứ 4, E46 sản xuất tích hợp cơng nghệ điều chỉnh trục cam kép Double VANOS hồn toàn Mãi phiên Diesel 330d hệ thứ trang bị hệ thống phun Diesel trực tiếp công nghệ không sử dụng bướm ga Valvetronic đời Hình Hệ thống Valvetronic Hệ thống valvetronic sản xuất Hams Hall, nhà máy BMW gần Coventry Anh Valvetronic lần xuất mẫu xe BMW 316ti vào năm 2001 sử dụng mẫu BMW Series Động dùng công nghệ valvetronic không sử dụng đai, bánh chuyển động trục cam toàn hệ thống valvetronic chế tạo dạng module độc lập, có xử lí riêng, kết nối với hệ thống máy tính quản lí có xử lý 40-megahertz, 32-bit xe Động dùng Valvetronic không tạo sức cản đường nạp tổn thất tổn hao lượng động động giới không cần sử dụng bướm ga khí để điều chỉnh lượng hịa khí cho động mà dùng cấu xupap có độ biến thiên giảm tiêu hao nhiên liệu Trong hệ thống valvetronic có trục lệch tâm điều chỉnh điện sử dụng đòn bẩy trung gian để thay đổi hiệu dụng trục cam cò mổ Điều tạo điều chỉnh hành trình xupap Công nghệ Valvetronic làm giảm tiêu thụ nhiên liệu piston dịch chuyển không chịu tác động từ hiệu ứng chân không Khi nhấn thả chân ga tạo tín hiệu điện sau truyền đến mơtơ Nếu người lái tăng tốc, mơtơ tác động tới xupap qua cấu tay đòn bánh để điều khiển độ mở xupap lớn lượng hịa khí vào xylanh nhiều Tương tự vậy, người lái giảm tốc xupap điều khiển lượng hịa khí vào xylanh Do tiết kiệm nhiên liệu so với động khác Công nghệ Valvetronic không dùng bướm ga, điều giúp cho piston thực q trình nạp khơng tăng thêm độ chân không cánh bướm ga buồng cháy không làm giảm công suất động cơ, làm hạn chế tiêu hao nhiên liệu Cấu tạo hệ thống valvetronic: Hình Cấu trúc hệ thống Valvetronic Cấu tạođiện Hệ thống Valvetronic -Valvetronic sử dụngHình thêm mơtơ xoay chiều, trục lệch tâm số cần đẩy (đòn gánh) trung gian mà dẫn động đóng mở xupap Nếu đón gánh đẩy xuống sâu, van nạp bị đẩy xuống vị trí mở xupap lớn làm tiết diện lưu thông qua van lớn Như vậy, Valvetronic có khả nạp nhiều, thời gian nộp nhiều (hành trình van lớn) q trình nạp đầy hồn tồn, tiết diện lưu thơng nhỏ (hành trình van ngắn) tùy thuộc vào vị trí định trước động 3.Nguyên lí hoạt động hệ thống Valvetronic: - Valvetronic hoạt động dựa thay đổi vị trí địn bẩy hướng để tác dụng vấu cam lên đòn gánh thay đổi làm cho độ xupap biến thiên + Khi môtơ điện chiều quay làm xoay trục lệch tâm, nhiên lúc vấu cam tác dụng lên địn bẫy vị trí địn bẫy khơng tác dụng lên địn gánh khơng tác dụng vào xupap làm cho xupap đóng hoàn toàn Điều ứng dụng cho động chế độ tải nhẹ, không cần momen công suất lớn hệ thống làm ngưng hoạt động xupap hút dãy động phía trước làm giảm tiêu thụ nhiên liệu động Hình Vị trí trục lệch tâm + Khi tốc độ động thấp, tải nhỏ: Khi người lái xe đạp chân ga nhẹ, cảm biến vị trí chân ga với tốc độ động nhiệt độ nước làm mát gửi hệ thống điều khiển Lúc hệ thống xác định tính tốn điều khiển môtơ điện quay làm trục lệch tâm quay theo vấu cam tác dụng lên đòn bẩy tới đòn gánh điều khiển xupap làm xupap mở với hành trình nhỏ Điều làm cho trình lưu thơng nhỏ lượng hịa khí vào xylanh Công suất nhỏ tiết kiệm nhiên liệu + Khi tốc độ động cao, nặng tải:Khi người lái xe đạp chân ga lớn, lúc cảm biến gửi hệ thống tính tốn điểu khiển mơtơ điện quay làm trục lệch tâm vị trí mở lớn tiết diện lưu thông lớn lượng hịa khí vào xylanh nhiều cơng suất, momen tăng đáp ứng kịp thời chế độ hoạt động động Do lượng hịa khí vào buồng đốt động điều chỉnh tùy theo yêu cầu cơng suất momen xoắn nên Valvetronic có khả tiết kiệm nhiên liệu 10% so với động có dung tích xilanh, động hoạt động êm phản ứng nhanh tăng/giảm tốc; giảm lượng khí thải độc hại hịa khí đốt cháy triệt để Phân tích valvetronic: ưu điểm, nhược điểm hệ thống 4.1 Ưu điểm hệ thống valvetronic: - Công nghệ valvetronic :là động giới không sử dùng bướm ga mà dùng xupap có độ biến thiên tiết kiệm 10% nhiên liệu so với động thông thường, đặc biệt động dải tốc độ thấp Đây mục tiêu quan trọng hãng xe BMW phát triển cơng nghệ Ví dụ: Một động valvetronic 1,8l tiết kiệm khoảng 5,3l nhiên liệu quãng đường 100km Đặc biệt, ô tô thường xuyên hoạt động thành phố lượng tiết kiệm cịn cao hơn, động êm phản ứng nhanh tăng/giảm tốc, giảm lượng khí thải độc hại hịa khí đốt cháy triệt để (140 gram CO2/km) Đặc biệt, công nghệ valvetronic chứa hệ thống cị mổ có khả thay đổi cách linh hoạt tác động lên xupap So với loại động có hai loại vấu cam thơng thường khác, sử dụng trục truyền động lệch tâm, môtơ điện số cị mổ trung gian Tùy theo tín hiệu điện từ điều khiển ECU kích hoạt mơtơ điều khiển góc xoay trục lệch tâm, trục xoay góc khiến cị mổ trung gian ấn sâu tác động lên trục địn gánh, trục địn gánh có nhiệm vụ đóng mở xupap Nếu cò mổ đẩy trục đòn gánh vào sâu hơn, xupap nạp mở rộng cò mổ đẩy trục đòn gánh vào cạn, xupap nạp mở nhỏ Không giống với hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp sử dụng nay, Valvetronic không cần phải sử dụng loại xăng có hàm lượng lưu huỳnh thấp Cơng nghệ valvetronic hoạt động êm dịu, nhẹ nhàng, không gây tiếng ồn van di chuyển nhẹ q trình hoạt động số vịng tua thấp 4.2 Nhược điểm công nghệ valvetronic hãng xe BMW: - Mặc dù Valvetronic có hiệu để giảm mức tiêu hao nhiên liệu chạy phần tải hồn tồn khơng mang lại lợi ích cho cơng suất cuối.Vì thành phần bổ sung gây lực ma sát trục cam dẫn động cò mổ trung gian tác động vào trục đòn gánh gây nhiều lực ma sát Do Valvetronic hiệu động có số vịng quay tua khơng lớn 6.000 vịng/phút Khơng chạy tốc độ cao cần phải có lị xo xupap cứng hơn, đảm bảo tính đàn hồi tốt lị xo cứng lại gây tổn hao lượng mẫu xe có tính vận hành cao khơng sử dụng Valvetronic Đây lí BMW chưa áp dụng công nghệ Valvetronic cho động M-power có hiệu suất cao - Thêm nhược điểm kích thước chiếm nhiều diện tích làm tăng chiều cao phía đầu xylanh So sánh công nghệ Valvetronic hãng xe BMW với công nghệ VTEC Hãng xe Honda: Công nghệ VTEC Honda công nghệ sử dụng xupap thay đổi hành trình giống Valvetronic BMW Tuy nhiên, VTEC lại giảm thiểu tối đa lực ma sát chi tiết trình chuyển động, song hoạt động êm dịu, mượt mà, tiết kiệm nhiên liệu động có số vịng quay lớn 6.000 vịng/phút Do sử dụng lâu hơn, bền bỉ so với cơng nghệ Valvetronic Valvetronic có nhiều chi tiết trục cam dẫn động cò mổ trung gian tác động vào đòn gây nhiều lực ma sát Điều làm cho VTEC Honda vượt trội so với Valvetronic Vì Valvetronic sử dụng động yêu cầu hiệu suất cao, số vòng tua lớn 6.Khả ứng dụng Valvetronic so với công nghệ khác tương lai: Qua q trình nghiên cứu tìm hiểu, ta thấy cơng nghệ Valvetronic BMW phát tiến tiến giúp người tiết kiệm nhiên liệu tình hình lượng dầu mỏ ngày cạn kiệt dần, động hoạt động êm dịu số vòng tua nhỏ giảm bớt lượng khí thải gây nhiễm mơi trường Đây coi dấu ấn thành tựu quan lần áp dụng công nghệ Valvetronic giúp cho hãng BMW ngày phát triển nói riêng ngành công nghệ ô tô giới nói chung Bởi nhược điểm tạo ma sát lớn động có số vịng tua lớn 6.000 vịng/phút nên tương lai Valvetronic khơng sử dụng động có hiệu suất cao Nhìn chung,cơng nghệ Valvetronic sử dụng nhiều thành phố TÀI LIỆU THAM KHẢO: https://autopro.com.vn/ky-thuat-tu-van/nguyen-ly-va-tien-ich-cuavalvetronic-tren-xe-bmw-200842820221310.chn https://www.oto-hui.com/diendan/threads/he-thong-valvetronic-cuabmw.30297/ http://doantotnghiep.vn/nghien-cuu-mot-so-he-thong-dieu-khien-cam-thong-minh.html? fbclid=IwAR1mKcqePoG-yv8TcALfJkiOXSk0aRrdp9OqhxL53meGNIdtEVptrF6-Kp8 10 ... Diesel 330d hệ thứ trang bị hệ thống phun Diesel trực tiếp công nghệ không sử dụng bướm ga Valvetronic đời Hình Hệ thống Valvetronic Hệ thống valvetronic sản xuất Hams Hall, nhà máy BMW gần Coventry... triển hệ thống Valvetronic hãng xe BMW .4-5 2.Cấu tạo hệ thống Valvetronic ………………………………………….5-6 3.Nguyên lí hoạt động hệ thống Valvetronic …………………………….6-7 4.Phân tích ưu điểm nhược điểm Valvetronic? ??…………………….7-8... công nghệ Valvetronic tương lai., 2.Nhiệm vụ: Tìm hiểu cách tổng quan, sâu hệ thống phân phối khí Multi stages thơng qua cơng nghệ Valvetronic hãng BMW 3.Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống Valvetronic