941 8chuong iii 55m2q 20130111020258

Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí CHƯƠNG III CÁC HỆ THỐNG CHÍNH CỦA ĐỘNG CƠ 3.1 Hệ thống làm mát 3.1.1 Nhiệm vụ hệ thống làm mát: Khi động làm việc, chi tiết động chi tiết buồng cháy tiếp xúc với khí cháy nên có nhiệt độ cao Nhiệt độ đỉnh pít tơng đến 6000C cịn nhiệt độ xu páp thải lên đến 9000C Nhiệt độ chi tiết cao dẫn đến tác hại động như: - Giảm sức bền, độ cứng vững tuổi thọ chi tiết - Bó kẹt cặp chi tiết chuyển động pít tơng– xy lanh, trục khuỷu- bạc lót… - Giảm hệ số nạp nên giảm công suất động - Kích nổ động Hệ thống làm mát có tác dụng tản nhiệt khỏi chi tiết, giữ cho nhiệt độ chi tiết không vượt giới hạn cho phép bảo đảm điều kiện làm việc động Tuy nhiên cường độ làm mát lớn quá, nhiệt độ chi tiết thấp dẫn đến tượng nhiên liệu ngưng tụ đọng bám bề mặt chi tiết, rửa trôi dầu bơi trơn tiết bị mài mịn dội Đồng thời độ nhớt dầu bôi trơn thấp nên ma sát chi tiết chuyển động tăng 3.1.2 Các chi tiết chính: Trên động Toyota 7M- GTE sử dụng hệ thống làm mát nước lưu thơng tuần hồn cưỡng nhờ bơm nước có chi tiết hình 3.1 Trong hệ thống tốc độ lưu động nước chủ yếu bơm định Sơ đồ nguyên lý hệ thống làm mát nước động Toyota 7M-GE giới thiệu hình 3.1 21 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Hình 3.1: Hệ thống làm mát cưỡng tuần hồn kín vịng 1.Thân máy; 2.Nắp xy lanh; Đường nước khỏi động cơ; Ống dẫn bọt nước; 5.Van nhiệt; 6.Nắp rót nước; 7.Két làm mát; 8.Quạt gió; 9.puly; 10 Ống nước nối tắt bơm; 11 Đường nước vào động cơ; 12.Bơm nước; 13.Két làm mát dầu; 14 Ống phân phối nước a Bơm nước quạt gió : Bơm nước hệ thống làm mát động bơm ly tâm có nhiệm vụ cung cấp nước tuần hoàn cưỡng hệ thống làm mát động Được dẫn động đai từ trục khuỷu động Quạt gió có nhiệm vụ tạo dịng khí hút qua két nước để tăng hiệu làm nguội nước nóng sau làm mát cho động Quạt gió lắp đầu phía trước trục bơm nước Các cánh quạt chế tạo thép Để nâng cao suất tạo hướng cho dịng khí vành quạt gió có hom khí b Két nước làm mát : 22 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Két nước thiết bị trao đổi nhiệt dùng để truyền nhiệt từ nước làm mát cho dịng khơng khí chuyển động qua Két làm măt nước động Toyota 7M- GTE giới thiệu hình 3.2 Hình 3.2: Két nước làm mát Nắp két nước ; Ống nước hồi ; Ống nước Két nước làm mát bao gồm ống dẫn đồng đỏ Các ống hàn với cánh tản nhiệt hình gợn sóng nhằm tăng tiết diện tiếp xúc với khơng khí để tăng khả toả nhiệt két làm mát Ngăn có miệng đổ nước đậy nắp Nắp két nước có van: van xả (1) có tác dụng giảm áp áp suất hệ thống cao (khoảng 1,15 1.25 kG/cm2) bọt sinh hệ thống, động q nóng Cịn van hút (2) mở để bổ sung khơng khí áp suất chân không hệ thống lớn giá trị cho phép (khoảng 0,05 0,1 kG/cm2) Nắp két nước động Toyota 7M- GTE giới thiệu hình 3.3 23 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Hình 3.3: Nắp két nước 1.Van xả; 2.Van hút c Van nhiệt : Van nhiệt có nhiệm vụ rút ngắn thời gian sấy nóng động bắt đầu khởi động tự động trì chế độ nhiệt động giới hạn cho phép Van nhiệt động Toyota 7M- GTE giới thiệu hình 3.4 Hình 3.4: Sơ đồ van nhiệt 1.Hộp xếp; Đường bơm; 3.Van bơm; 4.Van két, 5.Đường két; Đường nước nóng đến từ động cơ; 7.Thân van Trên hệ thống làm mát động sử dụng van nhiệt với chất giãn nở hỗn hợp gồm 30% rượu Etylic 70% nước cất 24 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Khi nhiệt độ nước làm mát thấp 750C, hỗn hợp chất lỏng hộp (1) chưa bị giãn nở, van đóng (4) nước qua đường dẫn (2) trở bơm mà không qua két làm mát Khi nhiệt độ nước tăng cao 750C, hỗn hợp chất lỏng hộp giãn nở, áp suất tăng nên đẩy cán lên làm mở van (4) nước theo đường ống đến két làm mát Khi nhiệt độ nước băng 900c van mở hồn tồn 3.2 Hệ thống bơi trơn 3.2.1 Nhiệm vụ hệ thống bôi trơn : Hệ thống bôi trơn có nhiệm vụ đưa dầu bơi trơn đến bề mặt làm việc chi tiết để đảm bảo điều kiện làm việc bình thường động tăng tuổi thọ chi tiết Dầu bơi trơn có nhiều cơng dụng số công dụng quan trọng dầu bôi trơn là: - Bơi trơn bề mặt có chuyển động trượt chi tiết nhằm giảm ma sát giảm mài mòn tăng tuổi thọ chi tiết - Rửa bề mặt ma sát chi tiết Trên bề mặt ma sát trình làm việc thường có vẩy rắn tróc khỏi bề mặt Dầu bơi trơn trơi vảy tróc, sau giữ lại phần tử lọc hệ thống bôi trơn, tránh cho bề mặt ma sát bị cào xước - Làm mát số chi tiết - Bao kín khe hở chi tiết cặp pít tơng – xy lanh – xéc măng để giảm lọt khí Động Toyota 7M- GTE sử dụng phương pháp bôi trơn cưỡng Dầu hệ thống bôi trơn bơm đẩy đến bề mặt ma sát với áp suất định, hồn tồn đủ lưu lượng để bảo đảm bơi trơn làm mát tẩy rửa bề mặt ma sát 25 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Sơ dồ cấu tạo HT bôi trơn động Toyota 7M- GTE giới thiệu hình 3.5 Hình 3.5: Sơ đồ cấu tạo hệ thống bôi trơn 1.Cốc lọc; 2.Két làm mát dầu ; 3.Bơm dầu ; Lưới lọc 3.2.2 Nguyên lý làm việc: Dầu te dầu hút vào bơm qua phao hút dầu Phao hút dầu có lưới chắn để lọc sơ tạp chất có kích thước lớn Dầu bơm đẩy qua két làm mát dầu (2), dầu làm mát tiếp tục đến đường dầu chính, đến cốc lọc, dầu theo nhánh bơi trơn trục khuỷu sau lên bơi trơn đầu to truyền, chốt pít tơng, bôi trơn trục cam 3.2.3 chi tiết chính : a Bơm dầu : Bơm dầu có nhiệm vụ cung cấp dầu áp suất cao vào đường dầu động đến két làm mát Hệ thống bôi trơn động Toyota 7M- GTE sử dụng cặp bơm bánh ăn khớp ngồi bố trí bên vỏ bơm Bơm dầu động Toyota 7M- GTE giới thiệu hình 3.6 26 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Hình 3.6: Bơm bánh ăn khớp b Bầu lọc dầu: Bầu lọc dầu có nhiệm vụ lọc tạp chất học mài mòn học chi tiết động cơ, loại bụi từ khơng khí lẫn vào sản vật cháy có chứa dầu Hệ thống bôi trơn động Toyota 7M- GTE sử dụng bầu lọc thô Kiểu bầu lọc dùng kiểu bầu lọc khí loại bầu lọc thấm dùng kim loại Cấu tạo bầu lọc dầu động toyota 7M- GTE giới thiệu hình 3.7 Hình 3.7: Bầu lọc dầu thấm dùng kim loại 1.Nắp bầu lọc; Đường dầu ra; 3.Thân bầu lọc; Đường dầu vào; 5.Phiến lọc; 6.Phiến gạt; 7.Phiến cách; Trục lưới lọc Bầu lọc có lõi lọc gồm phiến kim loại dập (5) (7) xếp xen kẽ tạo thành khe lọc có kích thước chiều dày phiến cách (7) 27 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí (khoảng 0,07  0,08mm) Các phiến gạt cặn (6) có chiều dày với phiến cách (7) lắp với trục cố định nắp bầu lọc Còn (5) (7) lắp trục (8) có tiết diện vng có tay vặn nên xoay Dầu bẩn theo đường dầu (4) vào bầu lọc, qua khe hở (5) để lại cặn bẩn có kích thước lớn khe hở theo đường dầu (2) bôi trơn.Khi xoay tay vặn trục (8), lõi lọc quay theo nên phiến gạt (6) gạt cặn bẩn bám bên lõi lọc tránh cho lõi lọc bị tắc c Két làm mát dầu: Ở chế độ nhiệt làm việc ổn định động cơ, nhiệt độ dầu bôi trơn cần nằm giới hạn 80  900C Nhưng sử dụng nhiệt độ môi trường tương đối cao, động thường phải làm việc chế độ phụ tải cao thời gian dài , nhiệt độ dầu bôi trơn vượt giới hạn cho phép cần làm mát két làm mát dầu Trên hệ thống bôi trơn động sử dụng két làm mát dầu kiểu ống làm mát khơng khí, bố trí trước két nước động d Đồng hồ đo áp suất dầu: Đồng hồ áp suất dầu nối với đường dầu để kiểm tra tình hình hoạt động hệ thống 3.3 Hệ thống đánh lửa 3.3.1 Nhiệm vụ hệ thống đánh lửa: Hệ thống đánh lửa có nhiệm vụ tạo tia lửa điện cao áp từ 12 14 kV để đốt cháy hồ khí động vào cuối kỳ nén Để giúp cho cháy đạt hiệu cao, hệ thống đánh lửa phải đốt cháy hỗn hợp khơng khí nhiên liệu tức Thời điểm đánh lửa xác tạo vào thời điểm liên quan đến vị trí pít tơng Bộ ECU động nhận tín hiệu từ cảm biến liên quan điều chỉnh thời điểm đánh lửa 28 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 3.3.2 Các chi tiết chính: Sơ đồ hệ thống đánh lửa động Toyota 7M- GTE thể hình 3.8 Hình 3.8: Sơ đồ hệ thống đánh lửa động Toyota 7M- GTE Khi động nguội làm việc vùng cao thời điểm đánh lửa điều khiển sớm để tối ưu hoá đặc tính động 3.4 Hệ thống kiểm sốt khí thải 3.4.1 Nhiệm vụ hệ thống kiểm sốt khí thải: Hệ thống kiểm sốt khí thải động bao gồm hệ thống kiểm sốt khí từ te, hệ thống điều khiển bốc nhiên liệu , hệ thống hồi lưu khí xả xử lý khí thải Nhiệm vụ chung tồn hệ thống giảm đến mức tối đa lượng khí độc hại gây ô nhiễm môi trường như: oxit cacbon, Hidrocacbon, oxit nitơ , chất khí khác 3.4.2 Các chi tiết chính: a Hệ thống kiểm sốt khí từ te trục khuỷu: Là hệ thống có nhiệm vụ giảm tối đa lượng hỗn hợp khí từ te động bầu khí Khi động hoạt động , khơng khí đưa từ 29 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí lọc gió vào te trục khuỷu qua ống thơng để hồ trộn với khí lọt bên te trục khuỷu Các khí lọt xuống bên te trục khuỷu rút vào họng nạp qua van thông PCV (Positive crankcase ventilation) Van PCV thiết kế để điều hịa lượng khí thơng thích hợp , piston van PCV dịch chuyển tương ứng với độ chân không họng nạp Khi động hoạt động chế độ tải thấp hay hoạt động chế độ cầm chừng, lượng khí qua van PCV hạn chế để trì hoạt động ổn định động Khi động hoạt động tải lớn hay tồn tải, lượng khơng khí qua van PVC tăng lên đảm bảo cho q trình thơng te động Sơ đồ hệ thống kiểm sốt khí từ te trục khuỷu động Toyota 7M- GTE giới thiệu hình 3.9 Hình 3.9: sơ đồ hệ thống kiểm sốt khí từ te trục khuỷu 30 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí b Hệ thống hồi lưu khí xả EGR (Exhaust gas recirculation valve ): Hệ thống hồi lưu khí xả có nhiệm vụ giảm lượng ơxit nitơ (NOx) sinh q trình cháy ngồi mơi trường Khi nhiệt độ cháy hỗn hợp cháy cao, lượng lớn khí oxit nitơ tạo buồng cháy Vì hệ thống ERG hồi lại phần khí xả từ đường ống xả đoạn lắp nắp máy vào buồng đốt thông qua họng nạp Khi khí xả trộn lẫn với hỗn hợp cháy lan truyền lửa buồng đốt bị chậm lại, phần lớn khí xả trơ khơng cháy Nhiệt độ cháy giảm xuống làm giảm lượng NOx sinh khí trơ hấp thụ nhiệt toả Hệ thống hồi lưu khí xả động toyota 7M- GTE giới thiệu hình 3.10 Hình 3.10: Sơ đồ hệ thống hồi lưu khí xả 31 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí c Hệ thống kiểm sốt nhiên liệu: Hệ thống kiểm soát nhiên liệu EVAP (Evaporative emission system) tạm thời hấp thụ nhiên liệu vào lọc than hoạt tính dẫn vào động để đốt cháy, nhờ mà ngăn không cho nhiên liệu bay từ thùng nhiên liệu lọt ngồi khí Hoạt động theo nguyên lý: nhiên liệu bốc lên từ bình nhiên liệu (4), qua van chiều (1) vào lọc than hoạt tính, than hấp thụ nhiên liệu lượng hấp thụ hút vào cửa lọc họng gió vào xylanh để đốt cháy động chạy Van chiều (2) van chân không (3) nắp bình nhiên liệu mở để hút khơng khí từ bên ngồi vào bình nhiên liệu thùng có áp suất chân khơng (do nhiệt độ bên thấp) Trên động Toyota 7M- GTE ECU điều khiển dịng khí cách điều chỉnh độ mở van VSV Hệ thống kiểm soát nhiên liệu động toyota 7M- GTE giới thiệu hình 3.11 Hình 3.11: Hệ thống kiểm sốt nhiên liệu động Toyota 7M- GTE 1,5 van chiều; thùng chứa than hoạt tính; 3.van chân không thùng nhiên liệu; 4.Thùng nhiên liệu 32 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 3.5 Hệ thống tăng áp 3.5.1 Sự cần thiết phải có tua bin tăng áp: Công suất động xác định lượng hỗn hợp khơng khí- nhiên liệu đốt cháy qng thời gian định Tức lượng hỗn hợp khơng khí- nhiên liệu tăng cơng suất động tăng Điều có nghĩa để tăng cơng suất động phải tăng dung tích động tăng tốc độ động Tuy nhiên tăng dung tích động trọng lượng tăng lên yếu tố tổn thất ma sát, rung động, tiếng ồn lại hạn chế khả tăng tốc độ động Với tua bin tăng áp đáp ứng yêu cầu mâu thuẫn này: tăng công suất động mà giữ cho động gọn nhẹ, cách cung cấp khối lượng hỗn hợp khơng khí- nhiên liệu lớn mà khơng thay đổi kích thước động 3.5.2 Nhiệm vụ tua bin tăng áp: Tua bin tăng áp có nhiệm vụ nén khơng khí vào xi lanh, với áp suất cao áp suất khí để tăng cơng suất động Hình 3.12: Tua bin tăng áp 33 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 3.5.3 Nguyên lý làm việc tua bin tăng áp: Khi động làm việc, tận dụng lượng dịng khí xả để làm quay bánh tua bin với tốc độ cao Bánh nén khí lắp trục với bánh tua bin, có tác dụng nén khơng khí vào xi lanh thế, cơng suất động tăng lên Van cửa xả điều khiển có tác dụng ngăn ngừa áp suất nạp tăng lên cao Bộ làm trung gian để làm giảm nhiệt độ khơng khí nạp tăng hiệu nạp Hình 3.13: Sơ đồ nguyên lý làm việc tua bin tăng áp động Toyota 7M- GTE 34 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 3.5.4 Các chi tiết chính: Các chi tiết tua bin tăng áp động Toyota 7M- GTE (hình 3.14) bao gồm: khoang tua bin, khoang nén khí, khoang trung tâm, bánh tua bin, bánh nén khí, ổ trục tự lựa hồn tồn, van cửa xả, chấp hành Hình 3.14: Các chi tiết tua bin tăng áp động Toyota 7M- GTE a Bánh tua bin bánh nén khí (hình 3.15): Bánh tua bin bánh nén khí lắp trục Khi bánh tua bin quay với tốc độ cao nhờ có áp suất cao luồng khí xả bánh nén khí quay theo nén khơng khí vào xi lanh 35 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Bánh tua bin phải chịu nhiệt có độ bền cao tiếp xúc trực tiếp với khí xả, quay với tốc độ cao trở nên nóng Vì làm hợp kim siêu chịu nhiệt làm gốm Hình 3.14: Bánh tua bin bánh nén khí b Khoang trung tâm ( hình 3.15): Khoang trung tâm đỡ bánh tua bin bánh nén khí thơng qua trục chúng Trong khoang trung tâm có đường dẫn dầu để bôi trơn, làm mát cho trục ổ trục Nước làm mát động tuần hoàn qua kênh làm mát khoang trung tâm để nhiệt độ dầu động không bị tăng lên tránh hủy hoại dầu 36 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Hình 3.15: Khoang trung tâm c Các ổ trục tự lựa hồn tồn (hình 3.16): Các bánh tua bin nén khí chạy với tốc độ đến 100000 v/ph, nên phải sử dụng ổ trục tự lựa hoàn toàn để đảm bảo hấp thụ dung động trục bôi trơn trục Những ổ trục bôi trơn dầu động cơ, quay tự trục vỏ hộp, nhằm giảm ma sát, cho phép trục quay với tốc độ cao Hình 3.16: Các ổ trục tự lựa 37 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí d Van cửa xả chấp hành (hình 3.17): Van cửa xả lắp khoang tua bin.Khi van mở phần khí xả qua ống xả, nhờ mà giữ ổn định cho áp suất nạp, áp suất nạp đạt đến trị số định (khoảng 0,7 kg/cm2) Việc đóng mở van kiểm sốt chấp hành Hình 3.17: Van cửa xả chấp hành 38