Sau khi hoàn thành khoảng thời gian học tập tại trường ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP. HỒ CHÍ MINH dưới sự giảng dạy và chỉ bảo tận tình của các thầy cô giúp chúng em được tiếp thu thêm nhiều kiến thức cũng như nhiều kinh nghiệm bổ ích cho bản thân. Những bài học của thầy cô hôm nay sẽ là hành trang quý báu cho em sau này khi bước qua ngưỡng cửa đại học. Xin gửi đến quý thầy cô lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc của em vì đã tạo mọi điều kiện trong quá trình học tập, rèn luyện, tích luỹ kinh nghiệm, kiến thức cũng như kỹ năng để em thực hiện khoá luận này.
Khái quát về động cơ 2KD-FTV
Giới thiệu
Động cơ KD là dòng động cơ diesel được Toyota giới thiệu lần đầu tiên vào năm
2000 Thế hệ đầu tiên của động cơ Toyota KD, được gọi là 1KD-FTV 3.0L, được ra mắt vào tháng 7 năm 2000 và lần đầu tiên được sử dụng trên Toyota Land Common Railuiser Prado của thị trường Nhật Bản Động cơ KD thế hệ thứ hai, 2KD-FTV, có dung tích nhỏ hơn và lần đầu tiên xuất hiện trên thị trường vào năm 2002 Động cơ 2KD-FTV của Toyota, còn được gọi là 2.5 D-4D, là động cơ diesel tăng áp bốn xylanh thẳng hàng, dung tích 2.5 lít với hệ thống cam kép tác dụng trực tiếp DOHC 16 xupáp Động cơ này đã được sản xuất vào tháng 11 năm 2001 tại nhà máy của Toyota Nhật Bản và được lắp đặt trên xe SUV Toyota Fortuner và 4Runner, xe bán tải Hilux và xe tải nhỏ Innova, Hiace.
Thông số kỹ thuật của động cơ 2KD-FTV
Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật động cơ 2KD-FTV Động cơ diesel tăng áp 2.5L, 4 xylanh thẳng hàng, hệ thống DOHC 16 xupáp
Hệ thống nhiên liệu Common Rail
Tỷ số nén 18.5:1 Đường kính xylanh (mm) 92.0
Công suất tối đa (kw/rpm) 75/3400
Momen xoắn tối đa (Nm/rpm) 260/1600~2400
*Động cơ 2KD-FTV em nghiên cứu là phiên bản thường không có bộ làm mát không khí, không phải phiên bản đời cao nên không có bộ làm mát nhiên liệu.
Các cơ cấu cơ khí của động cơ 2KD-FTV
Trục khuỷu và bạc trục khuỷu
Cấu tạo của trục khuỷu gồm 5 cổ trục và 8 đối trọng, là loại trục khuỷu liền được chế tạo bằng công nghệ dập, hai đầu trục khuỷu có phớt làm kín bằng cao su
Bên trong các má khuỷu và các cổ trục có khoan các lỗ để dẫn dầu tới bôi trơn cho các ổ chính và ổ biên Trong cổ biên có lỗ khoan dọc trục với kích thước đủ lớn để gom cặn trong dầu bôi trơn theo nguyên tắc lọc ly tâm (còn gọi là hốc lắng cặn) Các lỗ này được làm kín bằng nút có ren
Má khuỷu đảm nhận luôn vai trò cân bằng trục của đối trọng
Bạc trục khuỷu gồm hai nửa hình trụ được chế tạo bằng công nghệ doa tinh để đạt được khe hở dầu tối ưu do đó cải thiện được tính năng khởi động lạnh và giảm được rung động cho động cơ Nửa bạc trên của trục khuỷu có rãnh dầu dọc theo lòng chu vi Để cho các bạc này không bị quay trong khi làm việc cũng như không bị dịch dọc, trên phần xương của bạc có tạo các rãnh mà khi lắp nó khớp vào các nắp bạc hay trên gối đỡ trục Trong các bạc cổ chính có tạo rãnh để dẫn dầu qua lỗ trên trục đi sang bôi trơn cho cổ biên Để ngăn không cho trục dịch chuyển dọc trên các gối còn có đệm dọc trục phía trên trục khuỷu
Hình 1.3: Các thành phần để cố định trục khuỷu.
Thanh truyền và bạc thanh truyền
Thanh truyền được chế tạo bằng thép dập, có cấu tạo dạng thanh, tiết diện chữ I với 2 đầu:
- Đầu nhỏ của thanh truyền:
• Có lỗ để lắp với chốt piston Chốt piston được gắn theo kiểu bơi nên trong đầu nhỏ thanh truyền có bạc đỡ bằng đồng
• Trên đỉnh thanh truyền có một lỗ nhỏ hình phễu, có nhiệm vụ hứng dầu nhờn bị vung lên đáy piston và rơi xuống để dẫn vào bôi trơn cho chốt piston Chốt piston được bôi trơn bằng dầu dẫn từ cổ trục khuỷu đi qua lỗ khoan trong thân của thanh truyền
- Đầu to của thanh truyền:
• Có lắp bạc nối với cổ trục khuỷu
• Để có thể tháo lắp được, đầu to thanh truyền được chế tạo thành 2 nửa, nửa trên liền với thanh truyền còn nửa dưới rời, được bắt với nửa trên bằng 2 bu lông Đầu của bu lông có cấu tạo chống xoay, còn êcu thì phải được chống tự nới lỏng bằng long đền hãm Đồng thời giữa hai nắp bạc có chốt định vị để tăng tính ổn định khi lắp ghép
Hình 1.4: Chốt định vị, bạc và bu lông thanh truyền
• Kích thước của đầu to thanh truyền có thể đảm bảo sao cho khi tháo có thể rút được cả cụm piston - thanh truyền qua xylanh ra ngoài
• Bạc đầu to thanh truyền hay còn gọi là bạc biên gồm hai nửa hình trụ được làm bằng nhôm, trên lưng các bạc thanh truyền có các vấu định vị (hay vấu lưỡi gà) có khả năng giữ cho bạc không bị xoay hay dịch chuyển dọc
Hình 1.5: Các thành phần để cố định thanh truyền.
Piston và xéc măng
Piston động cơ 2KD-FTV làm bằng hợp kim nhôm, có trang bị rãnh làm mát để làm giảm nhiệt độ của piston Để cải thiện khả năng chống mài mòn của rãnh xéc măng khí 1, động cơ 2KD-FTV đã sử dụng một lớp vòng gang phủ Ni lên bề mặt của rãnh Trên các mẫu động cơ 1KD- FTV và các mẫu động cơ 2KD-FTV không tuân thủ quy định khí thải, một lớp phủ PVD (lắng đọng hơi vật lý) được sử dụng cho bề mặt của xéc măng khí 1, để cải thiện khả năng chống mài mòn của nó
Hình 1.6: Piston động cơ 2KD-FTV
❖ Xéc măng: Được chế tạo từ thép hợp kim có độ đàn hồi cao, hình vòng tròn không khép kín, đoạn hở gọi là miệng xéc măng Xéc măng có 2 tác dụng để làm kín xylanh và truyền nhiệt ra thân máy Piston có 2 loại xéc măng: xéc măng dầu và xéc măng khí
Hình 1.8: Cấu tạo xéc măng.
Thân máy và nắp máy
Nắp máy động cơ 2KD-FTV:
- Được làm bằng hợp kim nhôm để giảm trọng lượng
- Vị trí vòi phun được đặt ở trung tâm buồng cháy để cải thiện hiệu suất động cơ và giúp khí thải sạch
- Hai cửa nạp khác hình dạng đã được kết hợp để thúc đẩy hỗn hợp nhiên liệu và không khí bằng cách tối ưu hóa dòng xoáy trong xylanh
- Áo nước với cấu trúc hai tầng thẳng đứng để cải thiện hiệu suất làm mát
- Một bugi xông được đặt giữa các cổng nạp của mỗi xylanh để đảm bảo khả năng khởi động
- Lối đi của hệ thống EGR được hình thành trong nắp máy sẽ giúp tái tuần hoàn một lượng lớn khí thải
Hình 1.9: Nắp máy và gioăng quy lát
Hình 1.10: Mặt dưới nắp máy động cơ 2KD-FTV
Nắp máy được bắt chặt với thân máy bằng các bu lông Giữa nắp và thân máy có gioăng quy lát để làm kín buồng đốt và các đường nước, đường dầu, chịu nhiệt cao do tiếp xúc trực tiếp với buồng đốt
Gioăng quy lát động cơ 2KD-FTV được làm bằng thép nhiều lớp, bề mặt được phủ lớp chất dẻo để làm kín Ngoài ra, một miếng đệm đã được thêm vào xung quanh đường kính xylanh để tăng bề mặt làm kín, do đó đạt được hiệu suất làm kín cao
Có 5 kích cỡ của gioăng quy lát mới, được đánh dấu là “A”, “B”, “C”, “D” hoặc “E” tùy theo phần nhô ra của piston
Hình 1.11: Gioăng quy lát động cơ 2KD-FTV
Thân máy động cơ 2KD - FTV có kết cấu rất phức tạp, được chế tạo bằng thép hợp kim nhẹ, tại các vách ngang ở các ổ đỡ trục khuỷu có bổ sung các gân cứng giúp giảm rung động
Cácte
Cácte được dập từ thép tấm, được gia cố bằng các gân cường lực Cácte có lỗ tháo dầu bôi trơn, được lắp ghép với đế máy bằng bu lông
Cơ cấu phân phối khí
Cơ cấu phân phối khí động cơ 2KD - FTV:
- Mỗi xylanh có 2 xupáp nạp và 2 xupáp xả, do đó hiệu quả hút và xả được tăng lên nhờ tổng diện tích cổng lớn hơn
- Các xupáp được đóng mở trực tiếp bằng 2 trục cam Trục cam nạp được dẫn động bằng đai cam, trong khi trục cam xả được dẫn động qua bánh răng trên trục cam nạp
- Bánh răng cam có đường kính nhỏ, răng phẳng dùng để dẫn động trục cam xả nhằm giảm tiếng ồn của bánh răng
Hình 1.14: Cấu tạo cơ cấu phân phối khí
- Bề mặt các vấu cam động cơ 2KD-FTV được tôi cứng để tăng khả năng chống mài mòn của nó
Hình 1.15: Bề mặt các vấu cam được tôi cứng
- Cùng với việc tăng số lượng lực nâng của xupáp, các con đội xupáp không có đệm điều chỉnh để cung cấp bề mặt tiếp xúc cam lớn hơn Việc điều chỉnh khe hở xupáp được thực hiện bằng cách chọn và thay thế các con đội xupáp thích hợp, vì vậy con đội xupáp phải được thay thế khi cần điều chỉnh độ hở của xupáp
Hình 1.16: Cơ cấu đóng mở xupáp.
Hệ thống bôi trơn
Cấu tạo
Động cơ 2KD-FTV sử dụng kết hợp cả 2 phương pháp bôi trơn vung tóe và bôi trơn cưỡng bức Những chi tiết làm việc nặng được bôi trơn cưỡng bức, còn các chi tiết làm việc nhẹ thì bôi trơn bằng vung tóe
Hệ thống bôi trơn bao gồm bơm dầu, bầu lọc, các thiết bị đo vào báo nhiệt độ - áp suất dầu, các đường dầu khoan trong thân máy, trong trục khuỷu và một số chi tiết khác, ống dẫn dầu
Hình 1.17: Cấu tạo hệ thống bôi trơn
1-Dầu bôi trơn chứa trong các te, 2-Lọc thô, phễu hút dầu, 3-Bơm dầu, 4-Lọc tinh, 5-Két làm mát, 6-Đường ống chính, 7-Đồng hồ báo nhiệt độ, áp suất, 8-Nhánh bôi trơn bạc đỡ trục cam, bộ truyền xích, 9-Van an toàn
Hình 1.18: Sơ đồ hoạt động của dầu bôi trơn
Nguyên lý làm việc của hệ thống
Đáy cácte của động cơ cũng chính là nơi chứa dầu bôi trơn, mức dầu phải được đảm bảo đúng theo quy định của nhà thiết kế Khi động cơ hoạt động, bơm dầu hút dầu từ đáy cácte qua lưới lọc thô rồi đẩy vào bầu lọc, ra khỏi bầu lọc dầu đi tiếp vào đường dầu chính (được khoan dọc theo thân động cơ) rồi sau đó được phân chia tới các cổ trục theo các lỗ khoan trên thân máy Từ các cổ trục dầu đi theo các lỗ khoan trong trục tới các cổ biên (đầu to thanh truyền) và theo lỗ trong thanh truyền tới bôi trơn cho bạc đầu nhỏ thanh truyền Sau khi ra khỏi các ổ (bạc đỡ) cần bôi trơn, dầu rơi tự do xuống phía dưới, một phần rơi xuống cácte, một phần vướng phải các chi tiết đang quay và bị văng đi do lực ly tâm Chính nhờ lượng dầu văng này mà các chi tiết khác của động cơ được bôi trơn: thành xylanh, chốt piston, vấu cam.
Các thành phần chính trong hệ thống bôi trơn
Là kiểu toàn phần, lõi lọc giấy, gồm một vỏ bằng kim loại mỏng bao bọc phần tử lọc, có cấu tạo từ giấy lọc hình trụ rỗng Đầu vào của lọc có hai cửa, một cửa của dòng dầu vào và một cửa của dòng dầu đã được lọc Dầu đi qua van một chiều vào phần xung quanh của phần tử lọc Ở đây dầu được lọc, sau đó dầu đi vào phần trung tâm của phần tử lọc và chảy ra ngoài Mã lọc dầu của Toyota Hiace là 23390-0L010
Van một chiều có tác dụng ngăn không cho chất bẩn tích tụ ở phần ngoại vi của phần tử lọc quay về động cơ khi động cơ ngừng hoạt động
Nếu phần tử lọc bị cáu bẩn, chênh lệch áp suất giữa bên trong và bên ngoài phần tử lọc tăng lên Khi sự chênh lệch áp suất đạt đến một mức xác định, van an toàn sẽ mở ra, dầu không đi qua phần tử lọc mà đi tắt đến bôi trơn các bộ phận của động cơ
Là bơm bánh răng trochoid, bộ truyền răng chốt được áp dụng cho bơm này Rotor dẫn màu hồng quay 5 vòng làm rotor bị dẫn màu lục quay 4 vòng Biên dạng của rotor lục là các cung trochoid Nếu rotor hồng quay cùng chiều kim đồng hồ thì không gian giữa các răng của hai rotor ở bên trái có áp suất thấp (hút) và ở bên phải có áp suất cao (đẩy) Hai bánh quay cùng chiều kim đồng hồ, mũi tên chỉ dòng chất lưu
Hình 1.19: Bơm dầu bôi trơn trochoid Áp suất dầu tiêu chuẩn tại 3000rpm là 245kPa (2.5 kgf/cm 2 , 36 psi) hoặc lớn hơn Rotor trong (hồng) được dẫn động bởi một bánh răng ăn khớp với trục khuỷu quay làm xoay rotor ngoài (lục) trong vỏ bơm
Trong cácte của 2KD - FTV, đáy cácte có bề mặt tiếp xúc với không khí bên ngoài lớn nên nó đảm nhận luôn vai trò của bộ trao đổi nhiệt để làm mát dầu Trong quá trình làm việc dầu nóng lên nhanh chóng do hấp thụ một phần nhiệt của các chi tiết được bôi trơn, do vậy trên động cơ cần phải bố trí bộ phận làm mát dầu
❖ Van tuần hoàn khí xả (EGR): Để có thể thường xuyên kiểm tra nhiệt độ và áp suất dầu bôi trơn người ta bố trí các đồng hồ nhiệt độ và đồng hồ áp suất Để tránh làm đen dầu bởi khí cháy và khói lọt từ xylanh xuống cácte, để không cho các chất độc ô nhiễm lọt ra ngoài, trên động cơ có lắp đường ống hút khí cháy vào cụm ống nạp (van hệ thống tuần hoàn khí xả EGR)
Các vòi phun dầu piston được cung cấp ở dưới cùng của thân máy để phun dầu đến rãnh làm mát của piston, do đó làm mát và bôi trơn thêm cho piston
Các vòi phun dầu này có van một chiều để ngăn không cho dầu cấp vào khi áp suất dầu thấp, ngăn không cho áp suất dầu tổng thể trong động cơ giảm xuống
Hình 1.20: Vị trí các vòi phun dầu.
Hệ thống làm mát
Cấu tạo
Động cơ 2KD-FTV sử dụng hệ thống làm mát bằng nước kiểu kín, tuần hoàn cưỡng bức bao gồm các chi tiết sau:
Hình 1.21: Cấu tạo hệ thống làm mát
1-Thân máy, 2-Nắp máy, 3-Đường nước nóng, 4-Van hằng nhiệt, 5-Két nước, 6-Dàn ống, 7-Quạt gió, 8-Ống nước nối tắt, 9-Puly và đai truyền, 10-Bơm nước, 11-Két làm mát dầu,
12-Ống phân phối nước lạnh
Nguyên lí hoạt động
Khi nhiệt độ nước làm mát nhỏ hơn nhiệt độ quy định (82 0 C):
- Van hằng nhiệt mở hoàn toàn đường ống cho nước làm mát về két nước (5) đến két làm mát để làm mát nước, đóng đường ống nước (8) không cho nước làm mát về trước bơm nước
- Bơm nước đưa nước làm mát vào làm mát động cơ.
Các thành phần chính trong hệ thống làm mát
Có nhiệm vụ làm mát nước từ động cơ ra bằng cách tản nhiệt ra ngoài không khí qua thành ống nước và cánh tản nhiệt rồi lại đưa nước trở lại làm mát động cơ
Két nước làm mát bao bồm có bình chứa nước phía trên và bình chứa nước phía dưới thông nhau qua các ống mỏng bằng đồng, có tiết diện dẹt, được bố trí một hàng, trong hàng có các cột thẳng hằng với nhau Các ống này có cánh tản nhiệt ở bên ngoài để tăng khả năng tản nhiệt Loại ống này có ưu điểm là sức cản không khí ít và diện tích làm mát lớn (hơn khoảng 2-3 lần ống tròn), nhược điểm của loại ống này là dễ hư và khó sửa chửa
Hệ thống làm mát được đóng kín và điều áp bằng một nắp két nước làm mát Đóng kín làm giảm sự hao hụt nước làm mát do bốc hơi, sự tăng áp làm tăng nhiệt độ sôi của nước làm mát do đó làm tăng hiệu quả làm mát
Nắp két nước có hai van: van áp suất và van chân không
- Khi nhiệt độ nước làm mát tăng và áp suất trong két nước tăng thì van áp suất sẽ mở, để nước làm mát chảy về bình phụ
- Khi nhiệt độ nước làm mát tăng nhưng áp suất trong két nước thấp, van chân không sẽ mở để hút nước từ bình phụ vào két nước để duy trì hoạt động làm mát
Bình nước phụ để thu nhận toàn bộ nước bị đun nóng giãn nở trào ra
Khi nhiệt độ nước bị giảm xuống, nước từ bình dự trữ lại quay trở về két nước làm két làm mát luôn đầy nước, tránh tổn thất nước
Chỉ cần kiểm tra mức nước trong bình nước phụ để biết có cần phải bổ xung nước cho hệ thống làm mát hay không
Trong hệ thống làm mát bằng nước bơm nước có nhiệm vụ cung cấp nước cho hệ thống làm mát với lưu lượng và áp suất nhất định
Bơm nước động cơ 2KD-FTV là bơm nước kiểu ly tâm được dẫn động bởi dây đai
Bơm đẩy nước đi vào các khoang làm mát trên thân máy và trong nắp máy, sau đó nước được dẫn ra qua van hằng nhiệt rồi trở lại bơm nước tạo thành một vòng tuần hoàn kín Nhờ có van hằng nhiệt nước có thể được lưu thông theo một trong hai vòng tuần hoàn lớn hoặc nhỏ tuỳ theo chế độ nhiệt của động cơ
Dùng để tăng tốc độ lưu động của không khí đi qua két tản nhiệt khiến cho hiệu quả làm mát cao hơn
Quạt làm mát trên động cơ 2KD-FTV là loại quạt được điều khiển hoàn toàn bằng điện tử mang lại hiệu quả làm mát tốt hơn, đặc biệt ở tốc độ thấp và tải trọng lớn và nó còn làm động cơ hâm nóng nhanh hơn, thêm vào đó còn giảm tiêu hao nhiên liệu và tiếng ồn
Làm nhiệm vụ đóng mở các đường nước thích hợp để cho nước làm mát lưu thông theo một trong 2 vòng tuần hoàn (lớn hoặc nhỏ) tuỳ theo chế độ nhiệt của động cơ
- Khi động cơ còn lạnh thì van đóng, ngăn không cho nước từ thân máy ra đi tới két nước, lúc này nước được dẫn thẳng tới bơm để tiếp tục được đẩy đi làm mát, đây chính là vòng tuần hoàn nhỏ
- Khi động cơ nóng lên thì van hé mở, một phần nước bắt đầu được dẫn qua két làm mát Mức độ mở của van tuỳ thuộc vào nhiệt độ nước, nhiệt độ càng cao thì van mở càng nhiều Nói chung, van hằng nhiệt được thiết kế để bắt đầu mở ở nhiệt độ 82 ±
2 o C và mở hoàn toàn ở nhiệt độ > o C
1-Van chính, 2-Van chuyển dòng, 3-Xylanh, 4-Sáp giãn nở, 5-Van xả hơi.
Hệ thống nạp và xả
Bướm ga điện tử
Bướm ga được trang bị motor momen xoắn (loại điện từ quay) để cải thiện hiệu suất EGR và giảm độ rung và tiếng ồn khi dừng động cơ Motor momen xoắn làm cho bướm ga phản ứng nhanh và cùng với cảm biến vị trí bướm ga và một số tín hiệu khác để ECU động cơ tính toán ra lượng nhiên liệu phun cơ bản cho động cơ
Nằm ở phía trước đường ống của van EGR, cơ chế này điều khiển tối ưu góc mở bướm ga để kiểm soát lưu lượng của khí EGR, đồng thời giảm tiếng ồn và khí thải
Hình 1.27: Cấu tạo cụm cổ họng gió
- Kiểm soát EGR: để tăng thêm thể tích của van tuần hoàn khí thải (EGR) khi van EGR mở hoàn toàn, độ mở của bướm ga được giảm xuống và độ chân không trong đường ống nạp được tăng lên bằng cách hạn chế lưu lượng khí nạp
- Giảm tiếng ồn và khí thải:
• Khi động cơ đang được khởi động, bướm ga được mở hoàn toàn để giảm phát thải khói trắng và đen
• Khi động cơ đang dừng, bướm ga được đóng hoàn toàn để giảm rung động và tiếng ồn
• Trong quá trình lái xe bình thường, độ mở được điều chỉnh phù hợp với điều kiện hoạt động của động cơ, nhiệt độ nước làm mát và áp suất khí quyển
Van EGR
Trong van EGR đã trang bị một cảm biến vị trí van EGR để đo trực tiếp lượng mở van thực tế, phép đo này sau đó được nhập vào ECU động cơ để cải thiện độ chính xác của điều khiển EGR
Van EGR được lắp trên đường xả do được làm mát nên cho phép lượng khí xả lớn hơn đi qua Một cảm biến vị trí van EGR sẽ đo trực tiếp vị trí của van, giá trị đo này được ECU động cơ trực tiếp theo dõi để hiệu chỉnh chính xác độ mở của van
Van EGR đưa khí xả vào lại đường ống nạp làm tăng nhiệt dung riêng của hỗn hợp, qua đó giảm nhiệt độ cháy và giúp nâng cao hiệu quả và giảm tiêu hao nhiên liệu, giảm nồng độ NO Tuỳ theo lệnh từ hộp ECU động cơ, van tuần hoàn khí xả điều chỉnh lượng khí xả vào lại đường ống nạp, đường ống dẫn khí xả đi vòng phía sau thân máy.
Bộ tăng áp
Tuabin tăng áp của động cơ 2KD-FTV là loại gọn nhẹ được làm mát bằng nước giúp cải thiện tính năng nạp Được trang bị một van xả sẽ điều khiển áp suất tăng áp của tuabin vận hành bằng cơ cấu cơ khí tuỳ vào áp suất của tuabin
Mục đích của bộ tăng áp này là làm tăng áp suất khí nạp vào xylanh từ đó nâng cao năng suất của động cơ diesel, vì hệ số nạp càng cao khả năng đốt cháy sạch nhiên liệu càng nhiều từ đó làm tăng công suất của động cơ
Hình 1.29: Bộ tăng áp của động cơ 2KD-FTV
- Với nguyên lý hoạt động đơn giản, bộ tăng áp được lắp đặt trên đường ống xả thải của động cơ Cánh quạt tuabin của bộ tăng áp sẽ quay khi luồng khí xả từ động cơ chạy qua nó
- Và do kết nối trên cùng một trục nên khi cánh tuabin quay thì cánh bơm khoang đối diện sẽ quay theo đồng thời hút không khí sạch và nén lại sau đó đưa vào động cơ
- Kết quả là khi xe tăng tốc, khí xả thải ra càng nhiều thì tốc độ quay của bộ tăng áp sẽ càng nhanh, đồng nghĩa lượng khí được nạp vào động cơ nhiều hơn, từ đó công suất động cơ tăng cao hơn
Hình 1.30: Nguyên lí hoạt động bộ tăng áp.
Ống thải
Động cơ 2KD-FTV sử dụng một ống xả bằng thép không gỉ để giảm trọng lượng và chống gỉ
Một khớp cầu dùng để nối ống trước xả và ống góp khí thải, tạo nên một cấu trúc vô cùng đơn giản nhưng cực kì đáng tin cậy để giảm rung động
Bộ chuyển đổi xúc tác khí thải được trang bị để làm sạch các hạt khí thải, HC và CO, tăng tính bảo vệ môi trường
Hệ thống nhiên liệu động cơ 2KD-FTV
Cấu tạo
Hình 1.32: Cấu tạo hệ thống nhiên liệu.
Nguyên lí hoạt động
Vùng nhiên liệu áp suất thấp: bơm cấp liệu trong bơm cao áp HP3 sẽ hút nhiên liệu ra khỏi bình qua lọc nhiên liệu và đưa đến van SCV (van điều khiển hút) lắp trên bơm cao áp Vùng nhiên liệu áp suất cao: nhiên liệu từ van SCV được đưa vào buồng bơm, tại đây nhiên liệu sẽ được các piston nén lên áp suất cao và thoát khỏi đường ống dẫn cao áp đi đến ống phân phối và từ ống phân phối đến các vòi phun chờ sẵn Áp suất nhiên liệu sẽ được quyết định bởi tính toán của ECU tùy theo chế độ làm việc của động cơ thông qua các tín hiệu cảm biến gửi về ECU sẽ điều khiển mức độ đóng mở của van SCV để điều khiển áp suất hệ thống Lượng nhiên liệu dư từ bơm cao áp, vòi phun, ống phân phối sẽ theo đường ống hồi trở về thùng chứa
Hình 1.33: Nguyên lí hoạt động hệ thống nhiên liệu.
Các thành phần chính trong hệ thống nhiên liệu
Vai trò của bộ lọc nhiên liệu là loại bỏ tạp chất và độ ẩm (nước) khỏi nhiên liệu Đặc biệt, hệ thống common rail đòi hỏi chất lượng nhiên liệu cao liên tục do đó bộ lọc đóng một vai trò cực kỳ quan trọng, vì 2 lí do sau:
- Nhiên liệu bôi trơn toàn bộ bơm cao áp
- Vì áp suất xả của bơm cao áp là cực cao (tối đa 160MPa) cho nên sự bám dính của các tạp chất có thể dẫn đến hư hỏng của bộ phận trượt và van
Hình 1.34: Cấu tạo lọc nhiên liệu
Trong động cơ 2KD - FTV, lọc nhiên liệu còn trang bị thêm công tắc cảnh báo tắc nhiên liệu Đèn cảnh báo bộ lọc nhiên liệu được trang bị để thông báo cho người lái xe khi phát hiện tắc nghẽn bộ lọc nhiên liệu Mặc dù nó không phải là một thành phần của hệ thống nhiên liệu, nhưng nó được trang bị để xem như một chức năng liên quan đến hệ thống nhiên liệu
Khi bộ lọc nhiên liệu bị tắc, công tắc phát hiện được lắp trên bộ lọc nhiên liệu hoạt động để bật đèn cảnh báo bộ lọc nhiên liệu trên đồng hồ táplo
Hình 1.35: Công tắc cảnh báo lọc nhiên liệu
Tín hiệu từ hai cảm biến được lắp trên bộ lọc (công tắc cảnh báo bộ lọc nhiên liệu và công tắc cảnh báo mức cặn nhiên liệu) được đưa vào Meter ECU và Meter ECU kích hoạt đèn cảnh báo bộ lọc nhiên liệu
Hình 1.36: Sơ đồ làm việc của hệ thống cảnh báo lọc nhiên liệu
Công tắc cảnh báo bộ lọc nhiên liệu hoạt động dựa vào sự tăng lên của độ chân không bên trong bộ lọc Công tắc này sẽ tạo tín hiệu “OFF” khi độ chân không bên trong của bộ lọc nhiên liệu tăng đến mức xác định trước, được kết nối bằng dây với Meter ECU
Khi Meter ECU phát hiện thấy độ chân không bên trong của bộ lọc nhiên liệu tăng lên (bằng tín hiệu “OFF” của công tắc cảnh báo bộ lọc nhiên liệu), nó xác định rằng bộ lọc nhiên liệu đã bị tắc Sau đó, nó sẽ sáng đèn cảnh báo bộ lọc nhiên liệu trên cụm đồng hồ taplo để thúc giục người lái xe kiểm tra hư hỏng hoặc thay bộ lọc nhiên liệu
Hình 1.37: Hai trạng thái làm việc của hệ thống cảnh báo lọc nhiên liệu
Cấu tạo: bơm cao áp sử dụng trên động cơ 2KD-FTV là loại bơm HP3 của hãng DENSO chế tạo bao gồm thân bơm (cam lệch tâm, cam vòng và piston), SCV (van điều khiển hút), cảm biến nhiệt độ nhiên liệu và bơm cấp liệu
- Hai piston được bố trị lệch nhau 180 0 và được đặt đối diện nhau qua cam vòng để tạo sự nhỏ gọn
- Động cơ dẫn động bơm cao áp theo tỷ lệ 1:2 Bơm cao áp được tích hợp thêm một bơm cấp liệu (loại trochoid) để hút nhiên liệu từ bình nhiên liệu và đưa đến buồng piston
- Trục cam bên trong dẫn động hai piston để tạo áp suất cho nhiên liệu được gửi đến buồng piston và đưa đến ống phân phối Lượng nhiên liệu cung cấp cho ống phân phối được điều khiển bởi van SCV, sử dụng tín hiệu từ ECU động cơ
Hình 1.38: Cấu tạo bơm cao áp
- Cam lệch tâm được gắn vào trục truyền động và được kết nối với cam vòng
- Khi trục truyền động quay, cam lệch tâm quay lệch tâm và cam vòng di chuyển lên xuống trong khi quay
- Piston và van hút được gắn vào cam vòng Bơm cấp liệu được kết nối với phần sau của trục truyền động
Nguyên lí hoạt động: như thể hiện trong hình minh họa bên dưới, chuyển động quay của cam lệch tâm làm cho cam vòng đẩy Piston A lên trên Do lực lò xo, Piston B bị kéo theo hướng ngược lại với Piston A Kết quả là Piston B nạp nhiên liệu vào, trong khi Piston
A bơm nhiên liệu vào ống phân phối
Hình 1.39: Nguyên lí hoạt động của bơm cao áp
Bơm cấp liệu kiểu trochoid, được tích hợp trong bơm cao áp, hút nhiên liệu từ bình nhiên liệu và cấp cho hai piston thông qua bộ lọc nhiên liệu và van SCV (van điều khiển hút)
Bơm cấp liệu được điều khiển bởi trục truyền động, với chuyển động quay của rotor bên trong, bơm cấp liệu hút nhiên liệu từ cổng hút của nó và bơm ra ngoài qua cổng xả Bơm cấp liệu hoạt động nhờ vào sự tăng và giảm không gian theo chuyển động của các cánh rotor bên ngoài và bên trong
Hình 1.40: Nguyên lí hoạt động bơm cấp liệu
Là loại van điện từ tuyến do ECU kiểm soát tỷ số làm việc (khoảng thời gian mà dòng điện được cấp cho SCV), để kiểm soát lượng nhiên liệu được cung cấp cho piston áp suất cao
Khi dòng điện chạy đến van SCV, suất điện động thay đổi được tạo ra theo tỷ số làm việc, di chuyển kim van sang phía bên phải và thay đổi độ mở của đường dẫn nhiên liệu để điều chỉnh lượng nhiên liệu
Khi SCV “ON”, lò xo van co lại, mở hoàn toàn đường dẫn nhiên liệu và cung cấp nhiên liệu cho piston (nhập đủ lượng và xả hết lượng)
Khi SCV “OFF”, lực của lò xo van di chuyển kim van sang trái, đóng đường dẫn nhiên liệu (thường đóng)
Bằng cách “ON/OFF” SCV, nhiên liệu được cung cấp với một lượng tương ứng với tỷ số làm việc và nhiên liệu được xả ra bởi piston
Hình 1.41: Cấu tạo van SCV
Van “ON” khi thời gian làm việc dài:
Thời gian làm việc dài => mở van lớn => lượng nạp tối đa
Van “ON” khi thời gian làm việc ngắn:
Thời gian làm việc ngắn => mở van nhỏ => lượng nạp tối thiểu
Hệ thống điều khiển động cơ
Khái quát hệ thống điều khiển động cơ
Hình 1.46: Sơ đồ hệ thống điều khiển động cơ
Nguyên lý làm việc của hệ thống:
- Khi khoá điện “OFF”, ECU động cơ không làm việc, nhưng bộ nhớ ECU động cơ được cấp nguồn bởi ắc quy thông qua chân BATT
- Khi khoá điện ở vị trí IG2, ắc quy cung cấp nguồn cho ECU động cơ, ECU động cơ sẽ thực hiện đồng thời các điều khiển sau:
• ECU động cơ sẽ điều khiển cấp nguồn cho chân MREL khiển đóng rơle EFI cấp nguồn dương đến chân +B cho ECU động cơ
• Điều khiển nhịp mát chân IREL đóng rơle EDU cấp nguồn cho EDU
• Điều khiển cấp nguồn chân GREL để đóng rơle xông đồng thời nhịp mát chân GIND để đèn báo xông sáng trong khoảng 10s
• Cấp nguồn và nhận các tín hiệu từ các cảm biến mặc dù động cơ chưa hoạt động
• Điều khiển nhịp mát chân W để đèn MIL sáng đồng thời truyền các thông tin mã lỗi đến đầu nối DLC3
- Khi khoá điện bật sang vị trí ST2: ngoài những điều khiển như khoá điện ở vị trí IG2 (không còn điều khiển bugi xông máy nữa) ECU động cơ nhận tín hiệu ST và đồng thời cấp nguồn đóng rơle máy khởi động cho máy khởi động hoạt động cho đến khi động cơ khởi động được (tốc độ động cơ khoảng 500 v/p) ECU động cơ hiểu là động cơ đã khởi động xong và rơle máy khởi động ngắt khi khoá điện trả về vị trí IG2
- Khi động cơ đã khởi động và khoá điện trả về vị trí IG2, ECU động cơ thực hiện các điều khiển như khi ở vị IG2 ban đầu và các điều khiển khác tuỳ theo tình trạng hoạt động của đông cơ.
Hệ thống các cảm biến
❖ Cảm biến áp suất turbo:
Cảm biến áp suất turbo bao gồm một chất bán dẫn sử dụng đặc tính của chip silicon làm thay đổi điện trở khi có áp suất tác động lên nó Cảm biến chuyển đổi áp suất khí nạp thành tín hiệu điện và gửi nó đến ECU động cơ ở dạng khuếch đại
Hình 1.47: Cấu tạo và điện áp ra của cảm biến
❖ Cảm biến áp suất nhiên liệu (cảm biến áp suất ống phân phối):
Cảm biến áp suất nhiên liệu bao gồm một chất bán dẫn sử dụng đặc tính của chip silicon làm thay đổi điện trở của nó khi có áp suất tác động lên nó
Cảm biến được gắn trên ống phân phối và phát tín hiệu đại diện cho áp suất nhiên liệu trong ống phân phối đến ECU động cơ để điều khiển van xả áp, để liên tục điều chỉnh nhiên liệu ở áp suất tối ưu
Hình 1.48: Cấu tạo, sơ đồ mạch và điện áp ra của cảm biến
❖ Cảm biến vị trí trục khuỷu (NE) và cảm biến vị trí trục cam (G):
Cảm biến vị trí trục khuỷu (NE):
- Là loại cảm biến điện từ được sử dụng để phát hiện góc quay của trục khuỷu và tốc độ động cơ
- Tín hiệu NE được tạo ra bởi khe không khí giữa cảm biến vị trí trục khuỷu và các răng trên chu vi của rotor tín hiệu được lắp trên trục khuỷu Rotor lắp trên trục khuỷu gồm 34 răng, khuyết 2 răng, cứ mỗi 360 0 cảm biến tạo ra 34 xung, phát tín hiệu quay trục khuỷu sau mỗi 10 0 , khu vực có 2 răng khuyết có thể được sử dụng để phát hiện góc của trục khuỷu nhưng nó không thể xác định kì nén hay kì xả, để xác định điều này ECU động cơ cần kết hợp với tín hiệu G Khi không nhận được tín hiệu ECU động cơ sẽ xác nhận là động cơ không chạy
Cảm biến vị trí trục cam (G):
- Cũng là loại cảm biến điện từ và nguyên lý hoạt động như cảm biến NE nhưng chỉ khác về số răng tín hiệu
- Dùng để báo cho ECU động cơ biết vị trí tử điểm thượng hoặc trước tử điểm thượng của piston để xác định thời điểm phun
- Khi bộ tạo xung G gắn với bánh răng của bơm cao áp đi qua cảm biến, cảm biến sẽ truyền một tín hiệu xác định vị trí xylanh đến ECU động cơ Cứ mỗi hai vòng quay động cơ, bộ cảm biến tạo ra 5 xung nhưng chỉ có một xung được sử dụng để điều khiển ECU động cơ nhận ra xylanh số 1 khi nó đồng thời thăm dò thấy xung lực của NE và G
Hình 1.49: Vị trí 2 cảm biến
Hình 1.50: Sơ đồ mạch của 2 cảm biến
Hình 1.51: Xung ra của 2 cảm biến
❖ Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (THW):
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát được gắn vào thân máy động cơ và phát hiện nhiệt độ nước làm mát động cơ
Cảm biến sử dụng nhiệt điện trở có đặc tính trong đó điện trở thay đổi theo nhiệt độ, đặc điểm của nó là trị số điện trở giảm khi nhiệt độ nước làm mát tăng Và sự thay đổi giá trị điện trở được sử dụng để phát hiện sự thay đổi nhiệt độ của chất làm mát sau đó báo cho ECU tình trạng hoạt động của động cơ để tính toán ra lượng phun cần hiệu chỉnh
Hình 1.52: Cấu tạo, giá trị điện trở và sơ đồ mạch của cảm biến
❖ Cảm biến nhiệt độ khí nạp:
Có cấu tạo và hoạt động giống như cảm biến nhiệt độ nước làm mát Ở động cơ 2KD-FTV phiên bản thường thì chỉ có 1 cảm biến nhiệt độ khí nạp, ở động cơ 2KD-FTV phiên bản có bộ làm mát khí nạp và phiên bản cao sẽ có thêm 1 cảm biến nhiệt độ khí nạp
❖ Cảm biến áp suất khí nạp:
Cảm biến này được đặt sau bộ lọc khí, phát hiện nhiệt độ khí nạp bằng một nhiệt điện trở bên trong (cấu tạo và hoạt động giống như cảm biến nhiệt độ nước làm mát)
❖ Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu (THF):
Do tỉ trọng dầu thay đổi theo nhiệt độ nên điều cần thiết là phải báo cho ECU động cơ biết nhiệt độ nhiên liệu để ECU động cơ tính toán ra lượng phun và thời gian phun tương ứng với nhiệt độ nhiên liệu hiện tại
Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu động cơ được đặt trên bơm cao áp, nó có cấu tạo và hoạt động giống như cảm biến nhiệt độ khí nạp và cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ
Hình 1.53: Cấu tạo, vị trí và giá trị điện trở của cảm biến
❖ Cảm biến vị trí bướm ga:
Cảm biến vị trí bướm ga được gắn trên cụm họng gió, để phát hiện góc mở của bướm ga, cảm biến vị trí bướm ga sẽ chuyển đổi mật độ từ thông thay đổi khi nam châm (nằm trên cùng trục với trục bướm ga) quay quanh IC Hall thành tín hiệu điện để vận hành motor điều khiển bướm ga
Hình 1.54: Cấu tạo, sơ đồ mạch và điện áp ra của cảm biến
❖ Cảm biến vị trí bàn đạp ga:
Là loại bán dẫn phần tử Hall không tiếp xúc được đặt ngay dưới bàn đạp ga, dùng để nhận biết vị trí chân ga báo cho ECU động cơ biết tình trạng tăng tốc hay giảm tốc của động cơ
Cảm biến gồm một cần gạt xoay đồng thời với bàn đạp ga, điện áp (VPA1, VPA2) ở đầu ra thay đổi theo góc quay của cần gạt Để ngăn ngừa những trục trặc như mạch ngắt cảm biến bao gồm hai hệ thống điện áp đầu ra (điện áp đầu ra có độ lệch 0.8V)
Hình 1.55: Vị trí cảm biến
Hình 1.56: Cấu tạo, sơ đồ mạch và điện áp ra cảm biến
Điều khiển lượng phun nhiên liệu
ECU động cơ tính toán hai loại giá trị: lượng phun cơ bản và lượng phun tối đa Sau đó, ECU động cơ so sánh lượng phun cơ bản và lượng phun tối đa và xác định giá trị tính toán lượng phun cuối cùng
Hình 1.57: Tính toán lượng phun cơ bản
Hình 1.58: Hiệu chỉnh lượng phun tối đa
❖ Quyết định lượng phun cuối cùng:
Hình 1.59: Quyết định lượng phun cuối cùng.
Điều khiển thời điểm phun nhiên liệu
Điều khiển thời điểm phun nhiên liệu được thể hiện bằng sơ đồ bên dưới
Hình 1.60: Điều khiển thời điểm phun.
Điều khiển trong khi khởi động
Lượng phun khi khởi động được xác định bằng cách điều chỉnh lượng phun cơ bản phù hợp với tín hiệu “ON” của bộ khởi động và tín hiệu của cảm biến nhiệt độ nước làm mát và tín hiệu tốc độ động cơ
Khi động cơ nguội, nhiệt độ nước làm mát sẽ thấp hơn và lượng phun sẽ lớn hơn
Hình 1.61: Điều khiển lượng phun khi khởi động
❖ Điều khiển thời điểm phun: Để xác định thời điểm phun khi khởi động, thời điểm phun mục tiêu được hiệu chỉnh theo các tín hiệu khởi động, nhiệt độ nước và tốc độ động cơ
Khi nhiệt độ nước thấp, nếu tốc độ động cơ cao, thời điểm phun sẽ sớm hơn
Hình 1.62: Điều khiển thời điểm phun khi khởi động.
Điều khiển tốc độ không tải
Điều khiển thời điểm phun nhiên liệu khi chạy không tải được thể hiện bằng sơ đồ bên dưới
Hình 1.63: Điều khiển lượng phun khi chạy không tải.
Điều khiển áp suất nhiên liệu
ECU động cơ tính toán áp suất phun mục tiêu (30~160MPa/2KD-FTV) dựa trên các điều kiện của động cơ, đó là tín hiệu từ cảm biến vị trí bàn đạp ga và cảm biến vị trí trục khuỷu Để kiểm soát áp suất nhiên liệu, các tín hiệu được gửi đến van SCV của bơm cao áp sẽ điều chỉnh lưu lượng bơm, sao cho áp suất do cảm biến áp suất phát hiện phù hợp với áp suất phun mục tiêu
Hình 1.64: Điều khiển áp suất nhiên liệu
ECU động cơ điều khiển việc mở van SCV để điều chỉnh lượng nhiên liệu được bơm cao áp bơm vào ống phân phối Do đó, áp suất nhiên liệu trong ống phân phối được điều khiển theo áp suất phun mục tiêu
❖ Khi van SCV mở nhỏ:
(a) Khi độ mở của SCV nhỏ, diện tích hút nhiên liệu được giữ nhỏ, làm giảm lượng nhiên liệu đi qua
(b) Hành trình piston là tối đa, tuy nhiên thể tích hút trở nên nhỏ do diện tích hút nhỏ
Do đó có sự chênh lệch thể tích giữa thể tích hình học và thể tích hút ở điều kiện chân không
(c) Quá trình bơm sẽ bắt đầu tại thời điểm áp suất nhiên liệu cao hơn áp suất ống phân phối
Hình 1.65: Điều khiển áp suất nhiên liệu khi van SCV mở nhỏ
❖ Khi van SCV mở lớn:
(a) Khi độ mở của van SCV lớn, diện tích hút nhiên liệu được giữ lớn, làm tăng lượng nhiên liệu đi qua
(b) Nếu hành trình piston là tối đa, thể tích hút sẽ tăng lên do diện tích hút lớn (c) Quá trình bơm sẽ bắt đầu tại thời điểm áp suất nhiên liệu cao hơn áp suất ống phân phối
Hình 1.66: Điều khiển áp suất nhiên liệu khi van SCV mở lớn
Điều khiển phun sơ khởi
Phun sơ khởi là một phương pháp cung cấp một lượng nhiên liệu phụ trợ trước khi quá trình phun chính diễn ra
Mục đích của việc phun sơ khởi là bắt đầu êm ái quá trình đốt cháy nhiên liệu của quá trình phun chính nhằm giảm tiếng ồn khi đốt cháy
Hình 1.67: Mục đích phun sơ khởi
Trong quá trình phun sở khởi, lượng, thời gian và khoảng phun sơ khởi (Interval - giữa lần phun sơ khởi và phun chính) được điều khiển như hình bên dưới
Hình 1.68: Điều khiển phun sơ khởi
Điều khiển bướm ga
Độ mở của bướm ga lắp trên đường ống nạp được điều khiển bởi ECU động cơ sao cho phù hợp với tình trạng của động cơ Do đó, tiếng ồn sinh ra trong quá trình chạy không tải và giảm tốc, cũng như tiếng ồn và độ rung sinh ra khi động cơ dừng, đã được giảm thiểu và điều khiển này giúp khí thải có thể tuần hoàn lại phù hợp với điều kiện lái xe
Hình 1.69: Điều khiển bướm ga.
Hệ thống điều khiển EGR
Bằng cách cảm nhận các điều kiện vận hành của động cơ và lượng mở van EGR thực tế, ECU động cơ vận hành E-VRV bằng điện, điều khiển lượng chân không đưa vào màng ngăn của van EGR và vị trí mở của bướm ga bằng motor điều khiển bướm ga và lượng khí xả tuần hoàn được điều chỉnh Độ nâng van EGR được điều khiển bằng áp suất chân không đã được điều chỉnh
Hình 1.70: Hệ thống điều khiển EGR.
Chẩn đoán
Hệ thống chẩn đoán của động cơ 2KD-FTV sử dụng M-OBD (Multiplex On-Board Diagnosis)
Khi ECU động cơ phát hiện sự cố, ECU động cơ sẽ chẩn đoán và ghi nhớ phần bị lỗi Ngoài ra, đèn cảnh báo kiểm tra động cơ trong đồng hồ kết hợp sẽ sáng hoặc nhấp nháy để thông báo cho người lái xe
Có thể kết nối DTC (mã lỗi chẩn đoán) 2 chữ số bằng cách kết nối SST (09843-18040) với các cực TC và CG trên DCL3, đồng thời đọc mã nhấp nháy của đèn cảnh báo động cơ kiểm tra
Bằng cách sử dụng máy chẩn đoán thông minh II (intelligent tester II), dữ liệu ECU và DTC gồm 5 chữ số có thể được đọc ra Ngoài ra, KIỂM TRA CHỦ ĐỘNG (active test) được sử dụng để điều khiển bộ chấp hành bằng máy chẩn đoán thông minh II
ECU động cơ có thể xuất dữ liệu khung hình cố định cho máy chẩn đoán thông minh
II, dữ liệu này được lưu trữ trong ECU động cơ ngay tại thời điểm ECU động cơ phát hiện dữ liệu trục trặc cuối cùng của nó
Một số mã DTC đã được chia thành các khu vực phát hiện nhỏ hơn so với trước đây và các DTC mới đã được ấn định
Dự phòng - an toàn
Khi bất kỳ cảm biến nào phát hiện thấy trục trặc, có khả năng do động cơ hoặc trục trặc khác xảy ra mà ECU vẫn tiếp tục điều khiển hệ thống điều khiển động cơ theo cách bình thường Để ngăn chặn sự cố như vậy, chức năng dự phòng - an toàn của ECU dựa trên dữ liệu được lưu trữ trong bộ nhớ để cho phép hệ thống điều khiển động cơ tiếp tục hoạt động hoặc dừng động cơ nếu có nguy cơ xảy ra
KIỂM TRA VÀ BẢO DƯỠNG ĐỘNG CƠ 2KD-FTV
Công tác bảo dưỡng chung
Công tác bảo dưỡng động cơ thường xuyên không những mang đến rất nhiều lợi ích mà còn tạo cho người sử dụng niềm hưng phấn khi làm việc cũng như sự thoải mái trong vận hành
Công tác bảo dưỡng xe mang đến rất nhiều lợi ích: tiết kiệm nhiên liệu, kéo dài tuổi thọ của xe, tạo sự thích thú khi lái xe, lái xe an toàn, đáp ứng các điều kiện bảo hành, chấp hành các qui định của Nhà nước
2.1.1 Những dấu hiệu cho thấy cần phải kiểm tra, bảo dưỡng động cơ:
- Máy không ổn định, kêu to
- Công suất động cơ giảm sút rõ rệt
- Có rò rỉ nhớt dưới gầm xe
- Tiếng pô xe thay đổi
- Xe bị nóng hơn mức bình thường
- Nếu nhận thấy một trong các dấu hiệu trên, tốt nhất chúng ta phải kiểm tra, bảo dưỡng lại xe
2.1.2 Một số lưu ý khi thực hiện công tác bảo dưỡng:
Khi tiến hành bảo dưỡng, kỹ thuật viên cần theo các nguyên tắc cơ bản sau nhằm đảm bảo an toàn cho bản thân và sản phẩm:
- Tìm hiểu kỹ công việc đang làm và tiến hành từng công việc một cách chính xác Cần tham khảo các thông số sửa chữa, không được dựa vào các đánh giá của bản thân
- Phủ sườn, ghế, sàn để tránh làm trầy, bẩn xe
- Dùng đồ chặn bánh xe, giữ bánh không chuyển động trong suốt quá trình làm việc Luôn chú ý tới tính an toàn, chắc chắn rằng mọi chuyển động của xe đều được ngăn chặn trong thời gian làm việc
- Khi sử dụng kích, phải luôn sử dụng giá đỡ và phải tuân theo các yêu cầu sau:
• Nâng và hạ xe một cách cẩn thận và chính xác
• Khi đặt kích dưới dầm ngang hay cầu xe, đĩa kích phải được đặt ở phần tâm của chi tiết được kích, không để kích bị trượt
• Vị trí đặt giá đỡ ở các kiểu xe khác nhau, cần phải tham khảo sổ tay hướng dẫn sữa chữa từng kiểu xe hoặc tham khảo ý kiến của chuyên gia để nắm thông tin chính xác
- Tuân theo các quy tắc sau khi sử dụng cầu nâng:
• Đánh xe vào cầu sao cho trọng tâm xe nằm trong diện tích đỡ của tấm đỡ cầu nâng
• Khi nâng hạ cầu nâng cần kiểm tra chắc chắn không có vật dụng hay thiết bị nằm trong phần diện tích dưới gầm xe
- Trong khi tiến hành công việc, có thể đóng mở cửa xe một số lần Khi đóng mở cửa xe cần cẩn thận để tránh va chạm với xe kế bên hoặc tường gara
- Các chi tiết của ô tô phải được mở bằng dụng cụ chuyên dùng để tránh làm hỏng các chi tiết, vì vậy cần tìm hiểu cách sử dụng các dụng cụ chuyên dùng
- Khi tiến hành công việc liên quan đến hệ thống điện phải tháo dây âm ra khỏi ắc quy để tránh gây cháy hay chập mạch điện
2.1.3 Mục đích bảo dưỡng định kì:
Trong quá trình sử dụng ô tô, tính năng của các chi tiết giảm do sự mài mòn, hư hỏng, ăn mòn hóa học, và sự giảm tính năng này xảy ra có cường độ khác nhau giữa các chi tiết khác nhau Do đó, nhà sản xuất quy định thời hạn kiểm tra định kì nhất định, cũng như thời hạn điều chỉnh hay thay thế các chi tiết hoặc các cụm chi tiết mà có thể biết trước được sự thay đổi về tính năng của các chi tiết, các cụm chi tiết này theo quãng đường xe chạy hay thời gian sử dụng xe Công việc này được gọi là bảo dưỡng định kì
Mục đích của bảo dưỡng định kì:
- Đảm bảo tính năng của xe ở trạng thái tốt nhất có thể
- Phát hiện sớm các hư hỏng của các chi tiết, cụm chi tiết
- Giảm đến mức thấp nhất chi phí sữa chữa trong quá trình sử dụng
- Kéo dài tuổi thọ của ô tô
- Đảm bảo an toàn độ tin cậy cho người sử dụng
2.1.4 Lịch bảo dưỡng định kì động cơ Toyota:
Lịch bảo dưỡng định kỳ của xe cũng như của động cơ đối với các sản phẩm của Toyota được lập ra để đảm bảo xe chạy êm, không có trục trặc, an toàn, kinh tế Thời điểm bảo dưỡng được quyết định bằng quãng đường xe đã đi hoặc thời gian mà xe đã hoạt động tùy theo điều kiện nào tới trước Quãng đường xe đã đi và thời gian xe hoạt động được quy định trên lịch bảo dưỡng của nhà sản xuất
Trong trường hợp xe sử dụng trong những điều kiện đặc biệt như hoạt động trên đường gồ ghề, lầy lội hoặc trên đường nhiều bụi bẩn…, khi đó xe cần được kiểm tra thường xuyên hơn và một vài hạng mục bảo dưỡng được thực hiện thường xuyên hơn theo lịch bảo dưỡng bổ sung của Toyota
Bảng 2.1: Lịch bảo dưỡng định kì của Toyota
- I: Kiểm tra, điều chỉnh hoặc thay thế nếu cần
Công tác kiểm tra và bảo dưỡng
2.2.1 Các cơ cấu cơ khí động cơ 2KD-FTV:
2.2.1.1 Các thông số sửa chữa:
Bảng 2.2: Thông số sửa chữa cơ cấu cơ khí động cơ 2KD-FTV
Tốc độ không tải 650 đến 750rpm
Tốc độ lớn nhất 4500 đến 4700rpm Áp suất nén Ở 250rpm 2700kPa hay 27,5kgf/cm 2 trở lên Áp suất nhỏ nhất 2200kPa hay 22.5kgfcm 2 trở lên Chênh lệch giữa các xylanh
500kPa hay 5kgf/cm 2 hay nhỏ hơn
Khe hở xupắp Xupắp nạp nguội 0.20 đến 0.30mm
Xả 0.35 đến 0.45mm Bánh răng phối khí
Khe hở dọc trục bánh răng trung gian số 1
STD 0.060 đđến 0.011mm Lớn nhất 0.3mm Đường kính trong của bánh răng trung gian 44 đến 44.025mm Đường kính trục bánh tăng lồng không 43.955 đến 43.99mm
Khe hở dầu trục bánh răng STD 0.01 đến 0.07mm
Lớn nhất 0.2mm Khe hở ăn khớp bánh răng
STD 0.02 đến 0.15mm Lớn nhất 0.2mm
Chiều dày gioăng nắp quy lát
E 1.0 đến 1.1mm Phần lồi của piston kể từ mặt thân máy 0.005 đến 0.254mm
Nắp quy lát Độ vênh Lớn nhất 0.15mm
61 Đường kính lỗ lắp con đội xupắp 31.00 đến 31.021mm
Khe hở dầu con đội xupắp STD 0.024 đến 0.055mm
Lớn nhất 0.075mm Đường kính bu lông nắp quy lát
STD 11.76 đến 11.97mm Nhỏ nhất 11.60mm
Xupắp Đường kính thân xupắp Nạp 5.97 đến 5.985mm
Góc mặt xupắp 44.5 0 Độ dày nấm xupắp
STD Nạp 1.1mm STD Xả 1.1mm Nạp nhỏ nhất 0.6mm
Chiều dài toàn bộ của xuáp
STD Nạp 105.38 đến 105.78mm STD Xả 104.88mm
Nạp nhỏ nhất 105.57 đến 105.97mm
Khe hở dầu thân xupắp
STD nạp 0.025 đến 0.06mm STD xả 0.035 đến 0.07mm Nạp nhỏ nhất 0.08mm
Lò xo nén Độ lệch lò xo nén Lớn nhất 0.2mm
Chiều dài tự do 46.5mm
Bạc dẫn hướng xupắp Đường kính trong của bạc dẫn hướng xupắp 6.01 đến 6.03mm
Chiều cao lồi lên 10.3 đến 10.7mm Đường kính con đội xupắp 30.966 đến 30.976mm
62 Độ đảo Lớn nhất 0.03mm
STD Nạp 46.830 đến 46.930mm STD Xả 46.870 đến 46.970mm Xupắp nạp nhỏ nhất 46.68mm
Xả nhỏ nhất 46.72mm Đường kính cổ trục cam 27.967 đến 27.987mm
Khe hở dầu trục cam STD 0.025 đến 0.062mm
Lớn nhất 0.1mm Thân máy Độ vênh thân máy 0.1mm Đường kính xy lanh
Dấu tiêu chuẩn số 1 92.00, đến 92.01mm Dấu tiêu chuẩn số 2 92.01 đến 92.02mm Dấu tiêu chuẩn số 3 92.02 đến 92.03mm
Khe hở dầu piston STD 0.07 đến 0.09mm
Lớn nhất 0.16mm Thanh truyền
Khe hở dọc trục STD 0.1 đến 0.3mm
Khe hở dầu của thanh truyền STD 0.036 đến 0.054mm
Lớn nhất 0.1mm Đường kính chốt piston 33.996 đến 34.008mm Độ cong thanh truyền Lớn nhất/100mm 0.03mm Độ xoắn thanh truyền Lớn nhất/100mm 0.15mm
Bu lông thanh truyền STD 8.500 đến 8.600mm
Nhỏ nhất 8.3mm Trục khuỷu
Khe hở dọc trục STD 0.040 đến 0.240mm
Khe hở dầu cổ trục chính STD 0.030 đến 0.048mm
Lớn nhất 0.1mm Đường kính cổ trục khuỷu
STD 69.982 đến 70.000mm Xuống cốt 0.25 69.745 đến 69.755mm Xuống cốt 0.5 69.495 đến 69.505mm Đường kính ổ trục chính trên thân máy
STD 75.000 đến 75.006mm Xuống cốt 0.25 75.006 đến 75.012mm Xuống cốt 0.5 75.012 đến 75.018mm Đường kính chốt khuỷu
STD 58.982 đến 59.000mm Xuống cốt 0.25 58.745 đến 58.755mm Xuống cốt 0.5 58.495 đến 58.505mm Độ đảo trục khuỷu Lớn nhất 0.06mm Độ côn và độ đảo trục khuỷu Lớn nhất 0.02mm Độ côn và độ tròn cổ biên Lớn nhất 0.02mm
Bu lông nắp bạc trục khuỷu STD 13.500 đến 14.000mm
Nhỏ nhất 12.6mm Piston Đường kính piston
Dấu tiêu chuẩn số 1 91.92 đến 91.93mm Dấu tiêu chuẩn số 2 91.93 đến 91.94mm Dấu tiêu chuẩn số 3 91.94 đến 91.95mm Xéc măng
Khe hở miệng xéc măng
Số 2 0.47 đến 0.62mm Dầu 0.2 đến 0.4mm Lớn nhất số 1 1.21mm
Lớn nhất số 2 1.44mm Lớn nhất dầu 1.22mm
2.2.1.2 Kiểm tra và bảo dưỡng:
❖ Kiểm tra mức dầu động cơ:
- Với động cơ đang ở nhiệt độ vận hành, kiểm tra mức dầu động cơ trên que thăm dầu
- Để đọc chính xác mức dầu trên que, xe phải được để ở nơi bằng phẳng
- Sau khi tắt động cơ hãy đợi vài phút để dầu chạy về cácte của động cơ, kéo que thăm dầu ra rồi lau sạch
- Cắm que thăm dầu vào và ấn sâu hết cỡ để có kết quả chính xác, kéo que thăm dầu ra và nhìn vào mức dầu
Hình 2.1: Cách xác định mức dầu
- Dầu động cơ làm giảm sự mài mòn và ma sát của piston, bạc và các chi tiết chuyển động khác, nó cũng giúp làm kín khi có nhiệt độ và áp suất cao trong buồng cháy cũng như truyền nhiệt Dầu bôi trơn bảo vệ các chi tiết kim loại khỏi bị ăn mòn và giảm chấn động các chi tiết chuyển động, hấp thụ các chất độc hại do quá trình cháy của động cơ Do thực hiện nhiều chức năng kể trên, dầu bị mất dần tính hiệu quả trong quá trình sử dụng vì vậy cần phải thay dầu bôi trơn một cách định kỳ
- Động cơ 2KD-FTV sử dụng dầu bôi trơn có thông số: SAE 5W-30
- Dung tích thay dầu tiêu chuẩn:
Bảng 2.3: Dung tích thay dầu tiêu chuẩn
Xả ra và đổ dầu vào trường hợp có thay lọc dầu 6.5l
Xả ra và đổ vào trường hợp không thay lọc dầu 6.3l Đổ khô 7.2l
❖ Kiểm tra nước làm mát động cơ:
- Có 2 loại nước làm mát động cơ, một loại chống ăn mòn và một loại vừa chống ăn mòn vừa chống đóng băng Cả 2 loại nước làm mát đều bị giảm tính năng do sự thay đổi nhiệt độ, hóa học trong quá trình sử dụng nên cần phải thay thế định kỳ
- Mực nước làm mát được quy định trên bình chứa, mực nước làm mát phải nằm ở giữa vạch “F” và vạch “L” Nước làm mát trong bình sẽ thay đổi theo nhiệt độ nhưng nếu nước làm mát dưới vạch “L” thì phải đổ thêm vào để nâng mực nước làm mát lên vạch “F”
- Nước làm mát sử dụng trong động cơ 2KD-FTV là loại SLLC (Supper Long Life Coolant) của Toyota
- Nước làm mát phải được kiểm tra sau mỗi 40.000km, đối với động cơ sản xuất sau năm 1997 thì nước làm mát được thay lần đầu tiên sau 160.000km và thay những lần sau đó là 80.000km
- Lọc nhớt được lắp trên mạch dầu để tách bụi, mạt kim loại Sau thời gian làm việc, lọc nhớt bị bẩn do phải chứa nhiều bụi và mạt kim loại nên giảm tính năng lọc nhớt của động cơ Lúc này, bụi và mạt kim loại sẽ chạy vào trong động cơ theo đường nhớt bôi trơn, gây hư hỏng động cơ Nếu lọc nhớ bị bẩn làm nghẹt sẽ ảnh hưởng đến khả năng bơm nhớt sẽ bị ảnh hưởng => động cơ không được bôi trơn đủ sẽ gây ra hư hỏng nặng
- Lọc nhớt được thay thế định kỳ sau 10.000km Lọc nhớt được mở bằng dụng cụ SST Mã lọc nhớt Toyota Hiace: 23390-0L010
- Ắc quy cung cấp điện cho hệ thống đánh lửa, điện thân, khởi động
- Ắc quy tích trữ năng lượng được cung cấp máy phát dưới dạng năng lượng hóa học và ắc quy cung cấp điện cho các thiết bị bằng cách chuyển hóa năng thành điện năng
- Ắc quy sẽ hết điện nếu điện sử dụng nhiều hơn điện cung cấp bởi máy phát, lượng dung dịch ắc quy giảm dần do bay hơi nước
- Các bước bảo dưỡng ắc quy: kiểm tra mực nước ắc quy, mức dung dịch phải nằm giữa vạch “upper” và “low” trên vỏ ắc quy Nếu mức nước ắc quy dưới mức “low” thì phải châm nước vào Điện áp max của ắc quy ~12v, nếu điện áp thấp thì phải đem ắc quy đi sạc
Tháo lọc gió, kiểm tra bằng mắt xem lọc gió có bị bẩn hay dính nhớt hay không, nếu cần thiết thì làm vệ sinh hoặc thay thế lọc gió
❖ Kiểm tra khe hở xupáp:
- Để động cơ hoạt động có hiệu quả, các xupáp phải tiếp xúc kín với đế xupáp khi chúng đóng
- Để đảm bảo phải có một khe hở giữa xupáp và cam khi cam đóng Trong quá trình sử dụng, do mài mòn mà khe hở này thay đổi làm giảm tính năng động cơ và tăng tiếng ồn xupáp
- Động cơ 2KD-FTV sử dụng con đội thủy lực nên khe hở nhiệt xupáp luôn được giữ ở giá trị xác định
❖ Kiểm tra con đội thủy lực:
- Đặt con đội vào khay chứa dầu động cơ (dầu sạch)
- Cắm đầu của dụng cụ chuyên dùng vào piston của con đội và ấn viên bi một chiều xuống
- Nén dụng cụ chuyên dụng và con đội vào nhau để dịch chuyển piston lên xuống 5-
6 lần, sau đó xả khí
- Sau khi xả khí, tháo dụng cụ chuyên dùng, thử đẩy nhanh piston bằng một ngón tay Nếu piston khó dịch chuyển là được, nếu kết quả không được thì phải thay con đội
❖ Kiểm tra lò xo xupáp:
- Dùng thước kẹp đo chiều dài tự do của lo xo nén, chiều dài tiêu chuẩn của lò xo: 46.5mm Nếu chiều dài tự do không đúng thì phải thay lò xo
Hình 2.3: Kiểm tra chiều dài của lò xo
- Dùng ke vuông để đo độ lệch của lò xo, độ lệch của lò xo lớn nhất: 0.2mm Nếu độ lệch của lò xo lớn hơn giá trị cho phép thì phải thay lò xo
Hình 2.4: Kiểm tra độ lệch của lò xo
- Dùng thước kẹp để đo chiều dài của xupáp, nếu chiều dài của xupáp nhỏ hơn chiều dài toàn bộ nhỏ nhất: 105.57 đến 105.97mm (xupáp nạp), 105.07mm (xupáp xả) thì phải thay xupáp
Hình 2.5: Kiểm tra chiều dài xupáp
SỬA CHỮA MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ DIESEL VINAXUKI 1.2 TẤN
Khái quát động cơ QC480ZLQ
3.1.1 Giới thiệu động cơ: Động cơ QC480ZLQ là loại động cơ diesel được trang bị trên dòng xe tải VINAXUKI 1.2 tấn Động cơ QC480ZLQ được trang bị Turbo tăng áp và đạt tiêu chuẩn khí thái EURO 2
Hình 3.1: Động cơ QC480ZLQ
3.1.2 Thông số kỹ thuật động cơ: Để thuận tiện cho quá trình kiểm tra sửa chữa động cơ ta cần tham khảo đến các thông số kỹ thuật của động cơ
Bảng 3.1: Thông số động cơ QC480ZLQ
Kiểu động cơ Động cơ I4
Cơ chế van Van đặt trên
Dung tích xylanh (lít) 1.809 Đường kính x hành trình piston (mm) 80x90
Kiểu bơm nhiên liệu PVE
Công suất cực đại (v/ph) 38/3000 Momen xoắn cực đại (v/ph) 131/2000
Kiểu làm mát Làm mát bằng nước
Mô hình động cơ QC480ZLQ
Căn cứ vào khối lượng, kích thước, hình dạng động cơ để thiết kế khung mô hình sao cho phù hợp:
- Kích thước khung: dài x rộng x cao: 1.3 x 0.8 x 0.35(m)
- Lựa chọn vật liệu làm khung:
• Sắt V (5 ly) toàn bộ khung
• Bánh xe: 2 bánh cố định, 2 bánh dẫn hướng
Sau khi 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 như đã tính toán lúc ban đầu
Hình 3.2: Chế tạo khung gá động cơ
3.2.2 Cấu tạo mô hình động cơ:
Nắp được chế tạo từ nhôm, giúp che chắn, tránh để bụi bẩn rơi vào hệ thống dàn cò và ngăn không cho nhớt bôi trơn động cơ bắn ra bên ngoài
Là nới chứa đựng cơ cấu phân phối khí, 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 mặt nắp máy được chế tạo từ thép và pha trộn thêm tinh thể đồng
Là nới chứa đựng 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 và được chế tạo từ gang
❖ Cụm góp xả và turbo tăng áp:
Là cụm chi tiết giúp động cơ tăng áp suất và lượng 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 3.6: Turbo tăng áp và cụm góp xả
Là một bộ phận không thể thiếu với động cơ vì đặc tính của động cơ QC480ZLQ khi vận hành sẽ tạo ra rất nhiều hơi nhớt Chính vì vậy động cơ cần có bầu lọc ngưng 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 3.7: Bộ lọc hơi nhớt
Là bộ phận bơm dầu với áp suất cao vào buồng đốt động cơ ở đầu kỳ nổ giúp động cơ có thể hoạt động được
Là bộ phận dùng để giữ cho dầu bôi trơn luôn được sạch, đảm bảo cho ổ trục ít bị mài mòn do tạp chất cơ học
Hình 3.9: Lọc nhớt động cơ
Là bộ phận dùng để loại bỏ các tạp chất ra khỏi nhiên liệu, làm sạch nhiên liệu trước khi đưa vào động cơ
Là bộ phận giúp giải nhiệt cho động cơ khi hoạt động
Là bộ phận giúp bơm nước từ két nước đến động cơ trở lại két nước để làm mát và sau đó tiếp tục lặp lại theo chu kỳ
Hình 3.12: Bơm nước làm mát
❖ Máy khởi động: Để động cơ có thể hoạt động được ta cần phải khởi động động cơ lúc ban đầu, quá trình khởi động lúc ban đầu được 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
Sửa chữa mô hình động cơ QC480ZLQ
3.3.1 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 3.14: Tình trạng ban đầu của động cơ
Bước 1: Vệ sinh sơ bộ động cơ:
- Tiến hành tháo rã một vài chi tiết xung quang 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 quang động cơ
Hình 3.15: Vệ sinh tổng thể động cơ
Bước 2: 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 3.16: Động cơ hoạt động lúc đầu
- 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
- Sau quá trình quan sát và kiểm tra sơ bộ quyết định hạ máy để trùng tu động cơ
Bước 1: 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 3.17: Tháo rã sơ bộ động cơ
- Dùng khóa 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 3.18: Tháo ống dẫn dầu kim phun
Bước 2: Tháo cò mổ, đũa đẩy:
- Dùng khóa 13 tháo tất cả các bu lông và đai ốc lắp cố định dàn cò với mặt nắp máy, sau đó nâng dàn cò lên khỏi mặt nắp máy và đặt dàn cò vào một khay sạch để chuẩn bị cho công đoạn tiếp theo
Hình 3.19: Tháo cụm cò mổ, đũa đẩy
Bước 3: Nhấc mặt nắp máy ra ngoài:
- Dùng đầu tuýp bông 14 nới tháo tất cả các bu lông mặt nắp máy, rút tất cả bu lông nắp máy ra ngoài sau đó dùng một thanh đòn bẩy để bẩy tách mặt nắp máy ra khỏi thân máy và đặt ra bên ngoài
Hình 3.20: Mặt nắp máy sau khi được tháo rời
- Sau khi tháo mặt nắp máy ra bên ngoài, tiến hành vệ sinh mặt nắp máy bằng cách ngâm trong dung dịch tẩy rửa, dùng cọ để loại bỏ bụi, đất, cặn bẩn bám bên trong và bên ngoài mặt nắp máy
- Cuối cùng thì dùng vòi xịt cao áp để rửa sạch lần cuối và mang vào làm khô để tránh mặt nắp máy bị sét
Hình 3.21: Vệ sinh nắp máy
Bước 4: Tháo các-te nhớt:
- Dùng tuýp nới tháo tất cả bu lông 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
Bước 5: Vệ sinh cụm thân máy động cơ:
- 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 3.23: Vệ sinh thân máy
Bước 6: Kiểm tra các chi tiết của động cơ:
- Ron nắp máy có dấu hiệu bị mục, bị ăn mòn nên quyết định thay mới ron nắp máy
- Xupap không kín tốt nên tiến hành xoáy xupap
- Lòng xylanh và khe hở xéc măng còn đủ yêu cầu nên tiến hành vệ sinh
- Lượng 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
Bước 7: 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)
Bước 8: 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 3.24: Hàn cốc lọc nhớt
Bước 9: 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 3.25: Sửa lại các lá nhôm tản nhiệt
Bước 10: Gia công xoáy xupap:
- Vì lúc đầu kiểm tra thấy xupap không đủ độ kín nến tiến hành xoáy xupap, cụm mặt nắp máy sau khi được vệ sinh sạch thì bắt đầu mang vào xoáy xupap
- Bôi lên bề mặt đế xupap một lớp cát chuyên dụng, sau đó dùng tay vừa lăn vừa nâng hạ xupap để bề mặt được mài đều (thực hiện xoáy với hai công đoạn như nhau, lần đầu dùng cát thô, lần 2 dùng cát tinh)
- Sau khi tất cả các xupap đều được làm kín thì tiến hành vệ sinh lại cụm mặt nắp máy để chuẩn bị cho công tác lắp ráp tiếp theo
Hình 3.26: Các chi tiết của cụm nắp máy sau khi được vệ sinh để chuẩn bị lắp ráp
Bước 11: Lắp ráp móng ngựa:
- Đặt các xupap lên mặt nắp máy, đặt lò xo theo đúng thứ tự và vị trí trên mặt nắp máy
- Tiếp theo dùng dụng cụ chuyên dụng để ép lò xo xupap xuống rồi tra móng ngựa (chốt cố định tấm chặn lò xo xupap) vào vị trí
Bước 12: Lắp mặt nắp máy lên thân máy:
- Sau khi cơ cấu trục khuỷu piston và thanh truyền được lắp hoàn thiện vào động cơ, chúng em bắt đầu lắp mặt nắp máy lên thân máy
- Tra tất cả các bu lông nắp máy vào đúng lỗ và vặn sát chúng lại, sau đó dùng tuyp
14 bông để siết chặt các bu lông nắp máy (lần lượt siết đều tất cả các bu lông theo đúng thứ tự)
Hình 3.28: Siết bu lông nắp máy
Bước 13: Lắp ráp dàn cò:
- Sau khi mặt nắp máy được lắp chặt với thân máy ta tra nhớt bôi trơn lên bề mặt của mặt nắp máy
- Sau đó cho tất cả các đũa đẩy vào đúng các lỗ trên mặt nắp máy, tiếp theo đặt cụm dàn cò theo phương thẳng đứng từ trên xuống vào đúng vị trí trên mặt nắp máy
- Sau khi đặt dàn cò vào đúng vị trí, điều chỉnh các đầu cò mổ nằm ngay ngắn và gối đầu lên các xupap Lần lượt vặn các ốc cố định dàn cò vào vị trí lỗ trên gối đỡ trục dàn cò, dùng khóa 13, tuýp 13 để vặn và siết chặc các ốc cố định dàn cò vào mặt nắp máy
Hình 3.29: Lắp ráp cụm dàn cò lên mặt nắp máy
Bước 14: Lắp ráp các-te nhớt:
- Sau khi lắp ráp cụm mặt nắp máy, bắt đầu quá trình lắp ráp các-te nhớt