Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể các thầy cô trƣờng Đại học Giao Thông Vận Tải TP. Hồ Chí Minh đã giảng dạy và truyền đạt những kinh nghiệm, kiến thức cả trong và ngoài ghế nhà trƣờng cho em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trƣờng. Cảm ơn ban lãnh đạo nhà trƣờng Viện cơ khí – trƣờng Đại học Giao Thông Vận Tải TP.Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện để em đƣợc học tập và nghiên cứu về lĩnh vực ô tô trong suốt 4 năm qua. Những kiến thức mà em nhận đƣợc sẽ là hành trang giúp em vững bƣớc trong tƣơng lai.
TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ D4EB TRÊN XE HYUNDAI
Giới thiệu chung về hãng xe Hyundai
Hyundai hay còn đƣợc gọi với tên đầy đủ là Hyundai Motor Company , một nhà sản xuất ô tô đa quốc gia nổi tiếng của Hàn Quốc có trụ sở chính tại Seoul Đƣợc thành lập vào năm 1967, đến nay Hyundai đã phát triển trở thành nhà sản xuất ô tô lớn thứ ba thế giới
Hyundai là một thương hiệu ô tô nổi tiếng thế giới với nhiều mẫu xe được rất nhiều khách hàng sử dụng Khi nhắc đến Hyundai thì chúng ta sẽ nghĩ ngay đến những chiếc xế hộp sang trọng và êm ái khi di chuyển Hyundai hiện có hơn 20 dòng thông dụng, được sản xuất và phân phối trên nhiều thị trường ô tô lớn nhỏ Tại thị trường Việt Nam, Hyundai là một trong các thương hiệu xe được ưa chuộng nhất với thiết kế sang trọng và giá thành vô cùng hợp lý Chúng ta có thể dễ dàng bắt gặp các mẫu xe của hãng Hyundai khi tham gia giao thông trên đường, có thể kể đến như: Hyundai Grand i10, Hyundai Accent, Hyundai Elantra, Hyundai Tuson, Hyundai SantaFe,… Ngoài các dòng xe du lịch, Hyundai còn nổi tiếng với các dòng xe tải, buýt và các mẫu xe chuyên dụng khác.
Khái quát về động cơ Hyundai D4EB
Động cơ diesel 2,2 lít Hyundai D4EB hoặc 2.2 CRDi đƣợc sản xuất từ năm 2005 đến 2010 và chỉ đƣợc lắp trên thế hệ thứ hai của mẫu SantaFe và thế hệ thứ tƣ của Grandeur Từ năm 2002 đến 2004, một đơn vị tương tự đã được lắp đặt theo lô nhỏ trên chiếc sedan Hyundai Sonata EF
Năm 2005, thế hệ thứ hai của động cơ diesel D4EA 2.0 lít đã đƣợc ra mắt, nhƣng Hyundai SantaFe mới ở thân xe CM cần một bộ nguồn mạnh hơn và đây là cách động cơ diesel D4EB 2.2 lít xuất hiện, về cơ bản chỉ khác trong đường kính piston Về mặt cấu trúc, nó có khối xy lanh bằng gang, hệ thống nhiên liệu đường common rail CP3 của Bosch, đầu bằng nhôm với trục cam 16 van duy nhất và bộ nâng thủy lực, truyền động dây đai định thời, bộ tăng áp hình học biến thiên MHI TF035HL và bộ làm mát trung gian Bản sửa đổi đầu tiên đã phát triển công suất 150 mã lực và mô-men xoắn
Vào năm 2006, một bản sửa đổi thứ hai của động cơ diesel 2,2 lít đã xuất hiện, đôi khi đƣợc gọi là D4EB-F, phát triển thêm một chút công suất 155 mã lực và mô- men xoắn 343 Nm Động cơ này có thể được tìm thấy dưới mui xe không chỉ của SantaFe crossover mà còn của Grandeur sedan
Họ D cũng bao gồm động cơ diesel: D3EA và D4EA Động cơ đã đƣợc cài đặt trên:
Hyundai Santa Fe 2 (CM) năm 2005 – 2010
Hình 1.1 Động cơ diesel D4EB xe hyundai Santafe
1.2.1 Thông số kỹ thuật động cơ Hyundai D4EB
Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật động cơ D4EB
Dung tích xy lanh, (cc) 2188
Hệ thống nhiên liệu Common Rail
Công suất đầu ra, (mã lực) 150 – 155 Đầu ra mô-men xoắn, (Nm) 335 – 343
Nắp máy Nhôm 16v Đường kính xy lanh, (mm) 87
Con đội thủy lực Đúng
Kiểu dẫn động Dẫn động bằng dây đai (dây curoa)
Dầu bôi trơn động cơ khuyên dùng 5W-30, 5W-40
Dung tích dầu bôi trơn động cơ, (lít) 6,5
Loại nhiên liệu Dầu diesel
Tiêu chuẩn khí thải châu Âu EURO 4
Mức tiêu thụ nhiên liệu, (L/100 km) (đối với Hyundai
Tuổi thọ động cơ, (km) ~ 400 000
1.2.2 Nhược điểm của động cơ Hyundai D4EB
Bộ nguồn này không chịu đƣợc nhiên liệu và chất bôi trơn kém chất lƣợng, đồng thời yêu cầu tuân thủ nghiêm ngặt các quy định bảo trì và thay thế vật tƣ tiêu hao Nếu không, bạn có nguy cơ bị mòn các cam trục cam hoặc lẫy xupap Động cơ diesel này có hệ thống nhiên liệu Common Rail Bosch CP3 rất đáng tin cậy, nhƣng nhiên liệu diesel chất lƣợng thấp nhanh chóng bị hao mòn và sau đó các vòi phun bắt đầu đổ Ngay cả với một kim phun bị lỗi, các trường hợp phá hủy piston đã đƣợc ghi lại ở đây Theo quy định, dây curoa định thời đƣợc thay sau mỗi 90 nghìn km nhƣng đôi khi số lƣợng đi không nhiều, do việc thay thế rất phức tạp và tốn kém nên chủ xe thích lái đến khi đứt Dây đai cũng có thể bị đứt khi dẫn động máy bơm nước và khi bị đứt, các xupap sẽ bị uốn cong
Nguồn lực không quá lớn đối với động cơ diesel này là bugi xông và rơ le của chúng, puly trục khuỷu, bộ căng đai truyền động và thanh điều chỉnh tuabin Ngoài ra, ống tăng áp của bộ làm mát trung gian thường xuyên bị bong ra và van EGR nhanh chóng bị tắc.
Cấu tạo động cơ Hyundai D4EB
1.3.1 Cơ cấu cơ khí của động cơ
Nắp máy được bố trí trên thân máy, phần lõm bên dưới nắp máy chính là các buồng đốt của động cơ Nắp máy chịu áp lực và nhiệt độ cao trong suốt quá trình động cơ hoạt động Nắp máy của động cơ D4EB đƣợc chế tạo bằng hợp kim nhôm 16v Trong nắp máy có bố trí các đường nước làm mát Trên nắp máy có bố trí các bugi, xupap, trục cam, đường ống nạp, đường ống thải, hốc nước làm mát
Hình 1.2 Nắp máy động cơ D4EB
Nắp máy đƣợc bắt chặt với thân máy bằng các bu lông quy lát và các chốt Giữa nắp máy và thân máy có một tấm đệm gọi là gioăng quy lát, có nhiệm vụ làm kín buồng đốt và các đường nước, đường dầu bôi trơn Gioăng quy lát ngoài khả năng làm kín còn phải có khả năng chịu nhiệt cao do tiếp xúc trực tiếp với buồng đốt Gioăng quy lát động cơ D4EB đƣợc làm bằng thép bề mặt phủ lớp chất dẻo để làm kín, có độ dày trong khoảng 1,1 ~ 1,3mm
Hình 1.3 Gioăng quy lát động cơ D4EB
1.3.1.2 Trục cam và xupap (cơ cấu phân phối khí)
Cơ cấu phối khí thực hiện quá trình trao đổi khí trong động cơ, nạp không khí mới và thải sản vật cháy để đảm bảo lƣợng không khí cấp vào xy lanh để động cơ hoạt liên tục Động cơ D4EB mỗi xy lanh có hai xupap nạp và hai xupap thải đƣợc bố trí theo phương án treo với các cửa nạp và cửa thải rộng hơn để tăng cường hiệu quả nạp và thải Các xupap đƣợc đóng mở thông qua cò mổ, puly trục khuỷu dẫn động cam thông qua các bánh răng và đai cam
1 – Nắp ổ trục cam; 2 – Trục cam; 3 – Phớt chắn dầu; 4 – Nhông trục cam; 5 – Cò mổ xupap nạp; 6 – Cò mổ xupap thải; 7 – Bộ điều chỉnh cò mổ; 8 – Nắp xupap; 9 – Khóa chặn lò xo xupap; 10 – Vòng chặn lò xo xupap; 11 – Lò xo xupap; 12 – Phốt thân xupap; 13 – Nắp máy; 14 – Xupap nạp; 15 – Xupap thải
Hình 1.4 Cơ cấu phân phối khí
Thân máy là thành phần chính của động cơ, thân máy động cơ D4EB đƣợc chế tạo bằng hợp kim gang R4 Thân máy có chức năng nhƣ một cái khung để bố trí các chi tiết và để tản nhiệt
Thân máy chứa các xy lanh và piston chuyển động lên xuống trong xy lanh Thân máy đƣợc đậy kín bởi nắp máy, ở giữa chúng có một gioăng làm kín Hộp trục khuỷu được bố trí bên dưới thân máy, phía trong có bố trí trục khuỷu Các-te chứa nhớt được kết nối ở bên dưới thân máy Mạch dầu làm trơn được bố trí bên trong thân máy Thân máy động cơ D4EB có dạng 4 xy lanh thẳng hàng
Hình 1.5 Thân máy động cơ D4EB
Piston là chi tiết tiếp nhận áp lực của khí cháy rồi truyền cho thanh truyền, trục khuỷu Piston cùng với nắp xy lanh và thành xy lanh tạo thành không gian của buồng cháy
Xéc-măng là một vòng kim loại hở, đƣợc bố trí bên trong các rãnh của piston Đường kính ngoài của xéc-măng hơi lớn hơn đường kính ngoài của piston Khi lắp cụm piston – xéc-măng vào xy lanh, lực đàn hồi của xéc-măng sẽ làm cho bề mặt làm việc của xéc-măng áp sát vào vách xy lanh
Trong quá trình làm việc, piston và xéc-măng có nhiệm vụ bảo đảm bảo cho buồng đốt đƣợc kín giữ cho khí cháy trong buồng đốt không lọt xuống các-te và ngăn không cho dầu bôi trơn đi vào buồng đốt Piston tiếp nhận lực khí thể và truyền lực ấy
10 đến thanh truyền làm quay trục khuỷu Piston và xéc-măng còn tham gia vào quá trình nạp không khí, nén khí và đẩy khí thải ra ngoài xy lanh Piston động cơ D4EB có đường kính ngoài trong khoảng 86,92 ~ 86,95mm và có 3 rãnh để lắp xéc-măng (hai xéc-măng khí và một xéc-măng dầu)
1, 2 – Xéc-măng khí; 3 – Xéc-măng dầu; 4 – Chốt piston; 5 – Vòng chặn (vòng phe);
Hình 1.6 Piston và xéc-măng động cơ D4EB
1.3.1.5 Thanh truyền và bạc thanh truyền
Thanh truyền kết nối giữa chốt piston và chốt khuỷu Nó dùng để biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay tròn của trục khuỷu và ngƣợc lại Thanh truyền của động cơ D4EB gồm 3 phần: Đầu nhỏ thanh truyền kết nối với chốt piston, đầu to thanh truyền đƣợc chia làm hai nửa đƣợc lắp ghép với chốt khuỷu, phần nối giữa đầu nhỏ và đầu to thanh truyền đƣợc gọi là thân thanh truyền
Bạc đầu to thanh truyền gồm hai nửa hình trụ đƣợc làm bằng nhôm, ở vị trí ghép bạc lót thanh truyền có vấu định vị để giữ cho bạc không bị xoay hay dịch chuyển dọc
Chú thích: B là kí hiệu để xác định đường kính trong của đầu to thanh truyền động cơ
Hình 1.7 Thanh truyền động cơ D4EB
Trục khuỷu là một trong những chi tiết quan trọng của động cơ, kết cấu phức tạp Trục khuỷu có nhiệm vụ tiếp nhận áp lực của piston qua thanh truyền thành chuyển động quay để dẫn động các thiết bị như: máy bơm nước, máy phát điện, lốc lạnh điều hòa, bơm dầu cao áp, bánh xe chủ động,…
Cấu tạo của trục khuỷu gồm: Chốt khuỷu là phần đƣợc gắn chặt vào đầu to thanh truyền, cổ khuỷu là trục quay chính của trục khuỷu, má khuỷu là phần liên kết chốt khuỷu với cổ khuỷu và có tác dụng nhƣ các đối trọng giúp động cơ hoạt động ổn định giảm rung lắc Bên trong các má khủy và cổ khuỷu có các đường dẫn dầu bôi trơn cho các ổ chính và ổ biên Ở hai đầu trục khuỷu có phốt làm kín bằng cao su.
Trục khuỷu chịu lực uốn, xoắn lớn, các lực này luôn thay đổi có tính chất chu kỳ, vì thế trục khuỷu của động cơ D4EB đƣợc chế tạo từ thép hợp kim chất lƣợng cao
QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG ĐỘNG CƠ HYUNDAI D4EB
QUY TRÌNH KIỂM TRA VÀ CÁCH KHẮC PHỤC HƯ HỎNG TRÊN ĐỘNG CƠ HYUNDAI D4EB
Thông số kỹ thuật và các dụng cụ cần thiết trong quy trình kiểm tra, sửa chữa động cơ D4EB
3.1.1 Thông số kỹ thuật sửa chữa động cơ D4EB
Bảng 3.1 thông số sửa chữa động cơ D4EB
Nội dung Thông số kỹ thuật
Kiểu động cơ 1-type, SOHC
Số xy lanh 4 Đường kính xy lanh 87mm(3.4252in.)
Hành trình piston 92mm(3.6220in.)
Tổng dung tích xy lanh 2,188cc
Thời điểm đóng mở xupap
Xupap nạp Mở (BTDC) trước ĐCT 7 0 Đóng (ABDC) sau ĐCD 35 0 Xupap thải Mở (BBDC) trước ĐCD 52 0 Đóng (ATDC) sau ĐCT 6 0
Nắp máy (Culasse) Độ phẳng của bề mặt gioăng Nhỏ hơn 0,03mm (0,0012in) cho chiều rộng Nhỏ hơn 0,09mm (0,0035in) cho chiều dài
Nhỏ hơn 0,012mm (0,0005in) cho 51 ×
Chiều cao cam Nạp 34,697mm (1,3660in)
Thải 34,571mm (1,3611in) Đường kính ngoài cổ trục 27.947 ~ 27.960mm(1.1003 ~ 1.1008in.)
Khe hở lỗ dầu bôi trơn 0,040 ~ 0,074mm (0,0016 ~ 0,0029in)
Khe hở bạc lót 0.05 ~ 0.15mm (0.0020-0.0059in)
Chiều dài xupap Xupap nạp 95,5 ~ 95,9mm (3,7598 ~ 3,7756in.)
Xupap thải 95,2 ~ 95,6mm(3,7480 ~ 3,7638in.) Đường kính ngoài thân xupap
Xupap nạp 5,933 ~ 5,953mm (0,2366 ~ 0,2344in.) Xupap thải 5,905 ~ 5,925mm (0,2325 ~ 0,2333in.)
Góc côn 45,5 0 ~ 46 0 Độ dày của đầu xupap (biên)
Xupap nạp 1,5 ~ 1,7mm (0,0591 ~ 0,0669in.) Xupap thải 1,2 ~ 1,4mm (0,0472 ~ 0,0551in.) Khe hở xupap Xupap nạp 0,022 ~ 0,067mm(0,0009 ~ 0,0021in.)
Xupap thải 0,050 ~ 0,095mm(0,0020 ~ 0,0037in.) Ống kềm dẫn hướng xupap
Chiều dài Nạp 36,25 ~ 36,75mm (1,4272 ~ 1,4468in.)
(47,4±2,9 lb/1,2598in) Độ nghiêng Nhỏ hơn 1,5 0 Đế xupap
Chiều rộng tiếp xúc của xupap
Nạp 0,95 ~ 1,25mm (0,0374 ~ 0,0492in.) Thải 0,8825~1,0825mm (0,0347 ~ 0,0426in.)
Piston Đường kính ngoài piston 86,92 ~ 86,95mm (3,4220 ~ 3,4232in) Khe hở giữa piston và xylanh 0,07 ~ 0,09mm (0,0028 ~ 0,0035in)
Chiều rộng rãnh xéc-măng
Xéc-măng khí 1 2,415 ~ 2,445mm (0,0951 ~ 0,0963in.) Xéc-măng khí 2 2,06 ~ 2,08mm (0,0811 ~ 0,0819in.) Xéc-măng dầu 3,02 ~ 3,04mm (0,1189 ~ 0,1197in.)
34 Độ hở bên Xéc-măng khí 1 0.083 ~ 0.137mm (0.0033 ~ 0.0054in)
Xéc-măng khí 2 0.065 ~ 0.110mm (0.0026 ~ 0.0043in) Xéc-măng dầu 0.03 ~ 0.07mm (0.0012 ~ 0.0028in) Độ hở dọc Xéc-măng khí 1 0,25 ~ 0,40mm (0,0098 ~ 0,0157in)
Xéc-măng khí 2 0,40 ~ 0,60mm (0,0157 ~ 0,0236in) Xéc-măng dầu 0,20 ~ 0,40mm (0,0079 ~ 0,0157in)
Chốt piston Đường kính ngoài chốt piston 27.995 ~ 28.000mm
Khe hở lỗ dầu bôi trơn thanh truyền 0,024 ~ 0,042mm (0,0009 ~ 0,0017in.)
Trục khuỷu Đường kính ngoài cổ khuỷu 60,002 ~ 60,020mm
(2,3623 ~ 2,3630in.) Đường kính ngoài chốt khuỷu 50,008 ~ 50,026mm
Khe hở lỗ dầu 0,024 ~ 0,042mm (0,0009 ~ 0,0017in.)
Khe hở dọc trục 0,09 ~ 0,32mm (0,0035 ~ 0,126in)
Lỗ xy lanh 87mm(3,4252in.)
Bánh đà Độ đảo hướng tâm 0.45mm(0.0177in.)
Phương pháp làm mát Tuần hoàn cưỡng bức với quạt điện
Lượng nước làm mát 8,4L(8,88US qt, 7,39lmp qt)
Van hằng nhiệt Kiểu Van hằng nhiệt loại sáp
Nhiệt độ mở van 85±1,5 0 C (185 ± 34,7 0 F) Nhiệt độ mở hoàn toàn
Lấy nước tối đa 8mm (0,3150in.) trở lên
3.1.2 Những công cụ cần thiết trong quy trình kiểm tra sửa chữa động cơ
Bảng 3.2 Bảng công cụ cần thiết trong sửa chữa động cơ
Tên công cụ Hình minh họa Chức năng
Dụng cụ lắp phớt dầu trục cam
Lắp đặt phớt dầu trục cam
Máy nén lò xo xupap Tháo, lắp xupap nạp và xupap xả
Dụng cụ lắp phớt dầu thân xupap
Lắp đặt phớt dầu thân xupap
Bộ lắp phớt dầu sau trục khuỷu
Lắp đặt phớt dầu sau của trục khuỷu
Bộ lắp phớt dầu trước trục khuỷu
Lắp đặt phớt dầu phía trước trục khuỷu
Bộ lắp phớt dầu kim phun Lắp đặt phớt dầu kim phun
Máy đo độ nén và bộ chuyển đổi
Kiểm tra áp suất nén động cơ
Bộ tháo lắp lọc nhiên liệu Tháo lắp bộ lọc nhiên liệu
Bộ tháo lắp lọc dầu bôi trơn
Tháo lắp bộ lọc dầu bôi trơn
Công tác kiểm tra, sửa chữa chi tiết cho từng hệ thống
3.2.1 Cơ cấu cơ khí của động cơ
3.2.1.1 Quy trình kiểm tra đai cam
Các bước tháo đai cam
1 – Puly giảm chấn; 2 – Nắp dưới đai cam; 3 – Giá đỡ động cơ; 4 – Nắp trên đai cam;
5 – Đai cam; 6 – Cụm máy phát và bơm chân không; 7 – Bơm trợ lực lái; 8 – Lốc lạnh điều hòa; 9 – Nhông trục cam; 10 – Puly căng đai; 11 – Bộ căng đai tự động; 12 – Puly dẫn động không tải
Hình 3.1 Hệ thống căng đai cam
1 Cần nâng bộ căng đai lên để có thể tháo dây curoa truyền động (A) ra
Hình 3.2 Tháo đai truyền động
2 Xoay puly trục khuỷu để căn chỉnh dấu định thời tại điểm chết trên
3 Tháo puly trục khuỷu và nắp dưới dây đai cam
4 Tháo nắp trên của đai cam và giá đỡ động cơ
5 Chèn chốt (A) vào các lỗ đã căn chỉnh trong bộ căng đai tự động (B)
Hình 3.3 Canh chỉnh bộ căng đai tự động
6 Sử dụng lục giác (5mm) (A), nới lỏng chốt chặn (B) Và sau đó, xoay hết cỡ của bộ căng đai tự động (C) bằng chốt hãm (D) và cờ lê 12 mm (E), vặn chặt lại chốt hãm (B)
Hình 3.4 Nới lỏng bộ căng đai
7 Tháo đai cam Để chuẩn bị sẵn sàng trong trường hợp sử dụng đai đã tháo, hãy đánh dấu một mũi tên trên đai định thời theo hướng quay trước khi tháo đai
Các bước kiểm tra đai cam
2 Kiểm tra dây đai cam (A) xem có vết nứt và bị ngấm dầu hoặc chất làm mát không
Hình 3.5 Kiểm tra độ mòn dây đai
- Thay dây đai nếu bị thấm dầu hoặc nước làm mát
- Làm sạch dầu hoặc dung môi dính trên dây đai
3 Kiểm tra nhông trục cam, nhông trục khuỷu, puly căng và puly dẫn động có bị mòn, nứt hoặc hư hỏng bất thường không Thay thế khi cần thiết
4 Kiểm tra puly của bộ căng và puly của bộ định vị để quay dễ dàng và trơn tru, đồng thời kiểm tra xem có tiếng ồn hay không Thay thế khi cần thiết
5 Thay puly nếu có dầu mỡ rò rỉ từ các ổ trục
Các bước lắp đai cam
1 Căn chỉnh dấu cam (A) trên nhông trục cam (B) với dấu (C) trên nắp máy (D)
Hình 3.6 Căn chỉnh dấu cam
2 Căn chỉnh dấu định thời (A) trên nhông trục khuỷu (B) với chốt ép (C) đƣợc lắp trong vỏ bơm dầu (D)
- Lắp chặt dây đai cam (A) theo trình tự: Puly trục khủy (B) Puly bơm nước (C) Puly căng đai (D) Nhông trục cam (E) Bộ căng đai cam (F)
Hình 3.7 Thứ tự lắp đặt dây curoa cam
- Chèn một chốt vào bộ căng tự động
- Sử dụng cờ lê lục giác (5mm)(A), nới lỏng chốt hãm bộ căng tự động(B)
- Xoay bộ căng tự động (C) ngƣợc chiều kim đồng hồ để lắp đai định thời bằng cách sử dụng chốt hãm (D) và cờ lê 12mm (E)
- Xoay trục khuỷu bằng tay 2 vòng quay phù hợp (theo chiều kim đồng hồ) để loại bỏ bất kỳ độ chùng nào và đặt thành TDC (Điểm chết trên)
Chú ý: Kiểm tra các dấu cam đã đƣợc căn chỉnh đúng
4 Xiết chặt chốt chặn (B) và tháo chốt cố định
Hình 3.8 Lắp bộ căng đai tự động
5 Lắp ráp lại tất cả các bộ phận đã tháo theo thứ tự ngƣợc lại
- Lắp giá đỡ động cơ
- Lắp nắp trên và nắp dưới của đai cam
Hình 3.9 Lắp puly trục khuỷu
- Lắp đai truyền động, theo trình tự: Máy phát điện, trợ lực lái, puly căng đai, lốc lạnh điều hòa, puly trục khuỷu, bộ căng đai
Chú ý: Vệ sinh sạch các chi tiết trước khi lắp
3.2.1.2 Quy trình kiểm tra các bộ phận trên nắp máy
Tháo các bộ phận trên nắp máy
- Sử dụng tấm chắn bùn để tránh làm hỏng bề mặt sơn
- Để tránh hƣ hỏng, hãy cẩn thận rút phích cắm của đầu nối dây đồng thời giữ phần đầu nối để tránh hƣ hỏng
- Để tránh làm hỏng đầu xi-lanh, hãy đợi cho đến khi nhiệt độ nước làm mát động cơ giảm xuống thấp ở nhiệt độ bình thường trước khi nới lỏng các bu lông giữ
- Đánh dấu tất cả các hệ thống dây điện và ống mềm để tránh kết nối sai.Ngoài ra, hãy đảm bảo rằng chúng không tiếp xúc với hệ thống dây điện hoặc ống mềm khác hoặc cản trở các bộ phận khác
1 Trước khi tháo nắp máy, phải tháo đai cam trước Kiểm tra các dấu cam trước khi tháo rời
2 Ngắt kết nối ống hồi nhiên liệu sau khi tháo kẹp (A)
Hình 3.10 Tháo chốt kẹp kim phun
- Kéo chốt lên một chút (hơn 1mm)
- Xoay chốt cắm 90 0 theo chiều kim đồng hồ
- Tháo chốt bằng cách chèn một tua vít dẹp giữa chốt (B) và nắp dàn cò (C) bẩy lên
Hình 3.11 Tháo chốt cố định kim phun
4 Nới lỏng chốt giữ kim phun bằng cờ lê đầu lục giác 5mm
5 Kéo các giá đỡ kim phun lên sau khi tháo các bu lông giữ
7 Tháo bu lông nắp dàn cò
Hình 3.13 Tháo nắp dàn cò
9 Tháo các giá đỡ kim phun (A) và các bu lông (B) đã được nới lỏng ở bước 4
Hình 3.14 Tháo giá đỡ kim phun
10 Tháo gioăng nắp dàn cò (A)
Hình 3.15 Tháo gioăng nắp dàn cò
11 Tháo ống giữa bơm nhiên liệu và đường rail chung
12 Tháo bơm nhiên liệu (A) sau khi tháo ba bu lông (B)
Hình 3.16 Tháo bơm nhiên liệu
15 Tháo bu lông nắp máy (A), sau đó tháo nắp máy (B)
Chú ý: Để tránh cong vênh, hãy nới lỏng các bu lông theo chiều hình sao xen kẽ 1/3 chiều dài bu lông mỗi lƣợt Lập lại đến khi bu lông đƣợc tháo rời
Hình 3.18 Thứ tự tháo bu lông nắp máy
16 Tháo bu lông, nắp ổ trục cam (A)
Hình 3.19 Tháo nắp cổ trục cam
17 Tháo trục cam ra khỏi nắp máy
18 Tháo cò mổ xupap nạp và xả (A,B)
Hình 3.20 Tháo cơ cấu phân phối khí
21 Sử dụng đầu tuýp có kích thước phù hợp và búa nhựa, gõ nhẹ vào bộ phận giữ xupap để nới lỏng các khóa của bộ giữ xupap trước khi lắp bộ nén lò xo của xupap
Chú ý: Đánh dấu cho xupap và lò xo xupap của mỗi máy khi tháo ra để có thẻ đảm bảo lắp chính xác nhƣ vị trí ban đầu Vì trong quá trình làm việc độ mài mòn của xupap và lò xo xupap của mỗi máy là khác nhau
22 Sử dụng bộ nén lò xo xupap, nén lò xo (A) để tháo khóa giữ lò xo xupap (B)
Hình 3.21 Tháo lò xo xupap
23 Tháo các vòng đệm thân xupap
Kiểm tra các bộ phận trên nắp máy
Chú ý: Không quay trục cam trong quá trình kiểm tra
1 Đặt trục cam (A) và nắp ổ đỡ trục cam (B) trên nắp máy (C), sau đó xiết chặt bu lông theo mômen xoắn quy định (26,5 ~ 29,5Nm) với trình tự sau đây
Hình 3.22 Lắp nắp cổ trục cam
2 Đặt trục cam vào bằng cách đẩy nó về phía sau của nắp máy
3 Đặt đồng hồ đo khe hở (A) về điểm cuối của trục cam (B) Đẩy trục cam (B) qua lại và đọc thông số khe hở
- Khe hở trục cam tiêu chuẩn: 0,05 ~ 0,15mm ((0,002 ~ 0,006in)
Hình 3.23 Đo khe hở trục cam
4 Tháo các bu lông, sau đó tháo nắp ổ trục cam từ nắp máy (A)
- Nhấc trục cam (B) ra khỏi nắp máy (A), lau sạch nó Thay trục cam nếu các vấu cam bị rỗ, bị xước hoặc bị mòn quá mức
- Làm sạch bề mặt ổ trục cam trong nắp máy, sau đó đặt trục cam trở lại vị trí cũ
- Đặt một dải plastigauge (C) trên mỗi cổ trục để đo khe hở cổ trục
5 Lắp các nắp ổ trục cam và xiết chặt các bu lông đến momen quy định
6 Tháo các nắp ổ trục cam, sau đó đo phần rộng nhất của plastigage (C) trên mỗi cổ trục
- Khe hở dầu nắp ổ trục cam với trục cam tiêu chuẩn: 0,040 ~ 0,074mm (0,0020 ~ 0,0029in)
Hình 3.24 Đo khe hở dầu trên cổ trục cam
7 Kiểm tra độ mòn của vấu cam
Hình 3.25 Kiểm tra độ mòn vấu cam
8 Kiểm tra nắp máy (A) xem có cong vênh không
- Nếu độ vênh nhỏ hơn 0,03mm (0,0012in.) đối với chiều rộng, 0,09mm (0,0035in.) đối với chiều dài và 0,012mm (0,0035in) đối với 51mm × 51mm, nắp máy ở tình trạng tốt
- Nếu độ vênh vƣợt quá giá trị tiêu chuẩn, buộc phải gia công cơ khí về giá trị tiêu chuẩn hoặc thay mới nắp máy
Hình 3.26 Kiểm tra bề mặt nắp máy
- Đo dọc theo cạnh biên và ba đường thẳng qua tâm nắp máy
Lắp ráp các bộ phận trên nắp máy
Chú ý: Trước khi lắp ráp lại, cụm nắp máy phải được làm sạch đầy đủ để loại bỏ mảnh vụn và cặn
1 Sử dụng dụng cụ lắp phớt dầu thân xupap lắp vòng đệm thân xupap
2 Chèn các van qua các vòng đệm thân xupap
Chú ý: Đảm bảo các van di chuyển lên xuống trơn tru
3 Lắp lò xo xupap (A) và bộ hãm lò xo xupap (B), sau đó sử dụng máy nén lò xo ép lò xo xupap Nén lò xo (A) và lắp khóa giữ lò xo xupap (c)
4 Gõ nhẹ vào cuối mỗi thân van hai hoặc ba lần lần với một vồ nhựa để đảm bảo chỗ ngồi thích hợp của khóa xupap và lò xo giữ xupap
Chú ý: Chỉ chạm vào thân xupap dọc theo trục của nó để bạn không uốn cong thân cây
- Khi cài đặt, bộ điều chỉnh phải đƣợc giữ thẳng đứng để dầu khí trong bộ điều chỉnh không bị tràn và đảm bảo rằng bụi không bám vào bộ điều chỉnh
- Chốt điều chỉnh phải đƣợc đƣa nhẹ nhàng vào nắp máy để không làm tràn dầu khí từ bộ điều chỉnh Trong trường hợp tràn khí uốn cong sẽ được thực hiện phù hợp với quy trình uốn cong không khí dưới đây
- Trong trường hợp chỉ dùng một mình dụng cụ chỉnh Bộ điều chỉnh đòn bẩy trong dầu khí 4 ~ 5 lần bằng cách đẩy nắp của nó trong khi đẩy nhẹ quả bóng xuống bằng cách dây thép cứng Chú ý không đè mạnh dây thép cứng xuống kể từ khi quả bóng là vài gram
- Sau khi cài đặt trên động cơ dụng cụ điều chỉnh có thể phát ra tiếng ồn bất thường nếu không khí lẫn lộn Áp dụng nổ máy không tải đến 3.000rpm (khoảng một phút cho mỗi lần đua) và không khí sẽ đƣợc loại bỏ khỏi bộ điều chỉnh Do đó tiếng ồn có thể đƣợc dập tắt
7 Đặt các thanh theo cam vào bộ điều chỉnh đòn bẩy và nắp xupap
8 Sau khi lau sạch trục cam và phốt trục cam trong nắp máy, bôi trơn cả hai bề mặt và cài đặt trục cam bằng dầu động cơ
9 Xác nhận rằng các bộ phận theo dõi cam đƣợc đặt trên các thanh chỉ báo quảng cáo và các con lăn của chúng tiếp xúc với trục cam
ỨNG DỤNG SỬA CHỮA MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ DIESEL XE TẢI
Tổng quan về động cơ QC480ZLQ
4.1.1 Giới thiệu động cơ Động cơ QC480ZLQ là loại động cơ diesel đƣợc trang bị trên dòng xe tải VINAXUKI 1,2 tấn Động cơ QC480ZLQ đƣợc trang bị turbo tăng áp và đạt tiêu chuẩn khí thải EURO 2
Hình 4.1 Động cơ QC480ZLQ
4.1.2 Thông số kỹ thuật động cơ Để thuận tiện cho quá trình kiểm tra sửa chữa động cơ ta cần lưu ý đến các thông số kỹ thuật của động cơ
Bảng 4.1 Thông số động cơ QC480ZLQ
Kiểu động cơ Động cơ I4
Cơ chế van Van đặt trên
100 Đường kính x Hành trình piston 80x90 mm
Kiểu bơm nhiên liệu PVE
Số vòng xéc-măng 2 xéc-măng khí + 1 xéc-măng dầu
Công suất cực đại 38/3000 (vòng/phút)
Momen xoắn cực đại 131/2000 (vòng/phút)
Kiểu giải nhiệt Giải nhiệt bằng nước
Mô hình động cơ QC480ZLQ
4.2.1 Kết cấu khung gá động cơ
Căn cứ vào kích thước và khối lượng động cơ chọn thông số khung mô hình như sau: Dài x rộng x cao: 1,2 x 0,6 x 1,2 (m)
Chọn vật liệu làm khung: Sắt chữ V 5mm, 2 bánh xe cố định, 2 bánh xe dẫn hướng, cao su giảm chấn
Sau có kích thước khung gá mô hình và chọn được vật liệu, nhóm tiến hành cắt sắt theo đúng số đo đã định Tiếp theo tiến hành hàn các thanh sắt đã cắt tạo thành khung gá mô hình nhƣ đã tính toán lúc ban đầu
Hình 4.2 Chế tạo khung gá động cơ
4.2.2 Kết cấu động cơ QC480ZLQ
Nắp máy là nơi chứa cơ cấu phân phối khí Nắp máy kết hợp với thân máy tạo thành không gian buồng đốt của động cơ Nó đòi hỏi độ chính xác bề mặt lắp ghép cao Để đảm bảo độ bền thì nắp máy đƣợc chế tạo từ thép và pha trộn thêm tinh thể đồng
Hình 4.3 Nắp máy động cơ QC480ZLQ
Thân máy là một bộ phận quan trọng của động cơ Nó là nơi chứa các piston, trục khuỷu, thanh truyền và nhiều chi tiết khác của động cơ Nó cũng đòi hỏi độ chính xác bề mặt lắp ghép cao Thân máy đƣợc chế tạo từ gang
Hình 4.4 Thân máy động cơ QC480ZLQ
4.2.2.3 Cổ góp ống xả và turbo tăng áp
Cụm cổ góp ống xả và turbo tăng áp là cụm chi tiết giúp động cơ tăng áp suất và lƣợng gió nạp vào buồng đốt động cơ nhờ sử dụng lực đẩy sinh ra từ khí xả của động cơ trong quá trình vận hành Cụm turbo tăng áp cần được lưu ý kiểm tra vì sau thời gian dài sử dụng bộ phận này thường bị lòn nhớt và đẩy ngược nhớt lên ống nạp và trực tiếp bị hút vào buồng đốt động cơ gây ảnh hưởng xấu đến quá trình vận hành của động cơ
Hình 4.5 Turbo tăng áp động cơ QC480ZLQ
4.2.2.4 Bầu lọc ngưng hơi nhớt
Bầu lọc ngƣng hơi nhớt là một bộ phận không thể thiếu với động cơ vì đặt tính của động cơ QC480ZLQ khi vận hành sẽ tạo ra rất nhiều hơi nhớt Chính vì vậy động cơ cần có bầu lọc ngƣng hơi nhớt để lọc lại hơi nhớt do động cơ tạo ra tránh để hơi nhớt thoát ra ngoài gây cạn nhớt bôi trơn nhanh chóng
Hình 4.6 Bầu lọc ngưng hơi nhớt động cơ QC480ZLQ
Bơm cao áp là bộ phận quan trọng đối với động cơ diesel nhƣ động cơ QC480ZLQ Nó là bộ phận giúp bơm dầu với áp suất cao vào buồng đốt động cơ ở đầu kỳ nổ giúp động cơ có thể hoạt động đƣợc
Hình 4.7 Bơm cao áp động cơ QC480ZLQ
Bơm nước làm mát có nhiệm vụ lấy nước làm mát từ két nước đẩy vào bên trong động cơ, làm mát cho động cơ Đảm bảo cho động cơ luôn ở nhiệt độ tiêu chuẩn trong suốt quá trình làm việc
Hình 4.8 Bơm nước làm mát động cơ QC480ZLQ
4.2.2.7 Máy khởi động Để động cơ có thể hoạt động đƣợc ta cần phải khởi động động cơ lúc ban đầu Quá trình khởi động lúc ban đầu đƣợc thực hiện bằng máy khởi động Máy khởi động của động cơ QC480ZLQ chính là một động cơ điện 12V với cơ cấu gài răng đặc biệt giúp kết nối bánh răng bendix với bánh đà trong quá trình khởi động
Hình 4.9 Máy khởi động động cơ QC480ZLQ.
Quy trình sửa chữa động cơ QC480ZLQ
4.3.1 Kiểm tra tổng thể động cơ
Tình trạng động cơ: cũ, để lâu ngày không hoạt động, thiếu một số chi tiết (Nắp dàn cò, cổ nước, nắp bích bánh răng bơm cao áp) Sau khi kiểm tra tổng thể tiến hành vệ sinh sơ bộ và khởi động lại động cơ để kiểm tra chuyên sâu và mua bổ sung các cho tiết còn thiếu
Hình 4.10 Tình trạng động cơ ban đầu
B1: Vệ sinh sơ bộ động cơ Chúng em tiến hành tháo rã một vài chi tiết xung quanh động cơ (Máy khởi động, máy phát, cánh quạt) để tiện cho quá trình vệ sinh Dùng dung dịch vệ sinh dầu nhớt để xịt rửa trôi dầu nhớt và dùng cọ để đánh sạch các cặn bẩn bám xung quanh động cơ
Hình 4.11 Vệ sinh sơ bộ động cơ
B2: Khởi động động cơ ban đầu Cho động cơ hoạt động ở các mức ga khác nhau và liên tục trong khoảng 10 phút để kiểm tra tình trạng hoạt động của động cơ
Hình 4.12 Khởi động động cơ ban đầu và kiểm tra hoạt động
Sau khi cho động cơ nổ ban đầu phát hiện động cơ nổ ra nhiều khói trắng, và động cơ rất khó khởi động khi máy nguội và khi máy nóng
Sau quá trình quan sát và kiểm tra sơ bộ quyết định hạ máy để trung tu động cơ
B1: Tháo rã sơ bộ các chi tiết của động cơ (Tháo bánh đà, ống dẫn dầu vào kim phun, tháo bơm cao áp, tháo máy khởi động, tháo máy phát)
Hình 4.13 Tháo rã sơ bộ động cơ
Dùng cle 17 tháo nới các ốc khóa cố định ống dẫn dầu tại vị trí bơm dầu và vị trí kim phun Sau đó lấy tất cả ống dẫn dầu đặt vào khay sạch để chuẩn bị cho công đoạn tiếp theo
Hình 4.14 Tháo các ống dẫn dầu đến kim phun
B2: Tháo cò mổ, đũa đẩy Dùng cle 13 tháo tất cả các bulong và đai ốc lắp cố định dàn cò với mặt quy-lat (Chú ý tháo nới lần lƣợt các ốc từ trong ra ngoài và tháo từng đoạn, không tháo hết hành trình ốc ngây tức thời để tránh làm biến dạng cụm dàn cò)
Sau đó nâng dàn cò lên khỏi mặt quy-lat và đặt dàn cò vào một khay sạch để chuẩn bị cho công đoạn tiếp theo
Hình 4.15 Tháo cụm cò mổ
B3: Nhấc mặt quy-lat ra ngoài Dùng đầu tuýp bông 14 nới tháo tất cả các bulong mặt quy-lat Rút tất cả bulong quy-lat ra ngoài sau đó dùng một thanh đòn bẩy để bẩy tách mặt quy-lat ra khỏi thân máy (Vì mặt quy-lat bị dính cứng với thân máy) Cuối cùng chúng em nâng mặt quy-lat lên khỏi thân máy và đặt ra bên ngoài
Hình 4.16 Mặt quy-lat sau khi được tháo rời
Sau khi tháo mặt quy-lat ra bên ngoài chúng em tiến hành vệ sinh mặt quy-lat bằng cách ngâm nó trong dung dịch tẩy rửa khoảng 10 phút Tiếp theo tiến hành dùng cọ để loại bỏ các vế đất, cặn bẩn bám bên trong và bên ngoài mặt quy-lat Cuối cùng thì dùng vòi xịt cao áp để rửa sạch lần cuối và mang vào làm khô để tránh mặt quy-lat bị sét
Hình 4.17 Vệ sinh mặt quy-lat
B4: Tháo các-te nhớt Dùng tuýp nới tháo tất cả bulong cố định các-te nhớt Sau đó dùng tua vít dẹp nậy từ từ dọc theo mép của các-te và hạ các-te nhớt ra khỏi thân máy Sau đó tiến hành vệ sinh các-te nhớt
Hình 4.18 Vệ sinh các-te nhớt
B5: Vệ sinh cụm thân máy động cơ Sau khi vệ sinh các-te nhớt động cơ, chúng em bắt đầu vệ sinh thân máy của động cơ Chúng em dùng dung dịch vệ sinh nhớt pha với nước tẩy rửa và xịt lên bề mặt thân máy, sau đó dùng cọ để chà và đánh các cặn bẩn ra cuối cùng dùng vòi cao áp để xịt sạch và thổi khô thân máy bằng máy thổi hơi Để chống sét cho thân máy, chúng em bôi lên các bề mặt quan trọng một lớp nhớt động cơ
Hình 4.19 Vệ sinh cụm thân máy
B6: Kiểm tra các chi tiết của động cơ:
- Ron quy-lat có dấu hiệu bị mục, bị ăn mòn nên quyết định thay mới ron quy-lat
- Xupap không kín tốt nên tiến hành xoáy xupap
- Lòng xylanh và khe hở xec-măng còn đủ yêu cầu nên tiến hành vệ sinh
- Lƣợng dầu phun không đều giữa các kim và không ổn định trong quá trình hoạt động nên chọn phương án canh chỉnh lại bơm cao áp và kim phun
B7: Canh chỉnh lại bơm cao áp (Vì điều kiện có hạn nên quyết định mang bơm cao áp và kim phun đến cửa hàng chuyên môn để canh chỉnh)
B8: Sửa chữa lọc nhớt Trong quá trình thay lọc nhớt đã phát sinh cốc lọc nhớt bị thủng nên tiến hành hàn sửa lại cốc lọc nhớt
Hình 4.23 Hàn cốc lọc nhớt
B9: Sửa chữa két nước (Vì két nước cũ, các lá nhôm tản nhiệt đã bị xếp nên quyết định vệ sinh và sửa lại két nước) Dùng tua vít dẹp nhỏ luồn vào các rãnh lá nhôm bị xếp và tách chúng ra
Hình 4.25 Sửa chữa két nước làm mát
B10: Gia công xoáy xupap Vì lúc đầu kiểm tra xét thấy xupap không đủ độ kín nến tiến hành xoáy xupap Cụm mặt quy-lat sau khi đƣợc vệ sinh sạch thì bắt đầu mang vào xoáy xupap Bôi lên bề mặt đế xupap một lớp các chuyên dụng, sau đó dùng tay vừa lăn vừa nâng hạ xupap để bề mặt đƣợc mài đều (Thực hiện xoáy với hai công đoạn nhƣ nhau, lần đầu dùng cát thô, lần 2 dùng cát tinh)
Sau khi tất cả các xupap đều đƣợc làm kín thì tiến hành vệ sinh lại cụm mặt quy- lat để chuẩn bị cho công tác lắp ráp tiếp theo
Hình 4.26 Các chi tiết của cụm quy-lat sau khi được vệ sinh chuẩn bị lắp ráp