Động cơ đầu tiên này chỉ có 2 kỳ với công suất dùng là 2HP, sử dụng nhiên liệu chính lànhiên liệu khí thiên nhiên.. dụng động cơ đốt với nhiênliệu than và đã được cải tiếnhơn hẳn so với
TỔNG QUAN
Lịch sử phát triển động cơ đốt trong
Động cơ đốt trong, một phát minh quan trọng trong ngành công nghiệp ô tô và lịch sử nhân loại, đã xuất hiện hơn 200 năm trước Qua thời gian, các nhà khoa học và kỹ sư đã không ngừng nghiên cứu và cải tiến công nghệ này, nhằm nâng cao hiệu suất và đáp ứng nhu cầu sử dụng ngày càng cao của người tiêu dùng.
Năm 1860 Động cơ đốt trong đầu tiên được nghiên cứu và ra đời bởi
Giăng Echiên Lona, một kỹ sư người Pháp gốc Bỉ, đã phát triển động cơ đầu tiên chỉ với 2 kỳ và công suất 2HP, sử dụng nhiên liệu chính là khí thiên nhiên vào năm 1877.
Năm 1877 đánh dấu sự ra đời của động cơ đốt trong 4 kỳ do kỹ sư Nicola Aogut Otto người Đức và kỹ sư Lăng Ghen người Pháp sáng tạo Động cơ này sử dụng nhiên liệu than và có nhiều cải tiến vượt trội so với động cơ 2 kỳ đầu tiên.
Vào năm 1885, động cơ đốt trong 4 kỳ được nâng cấp với công suất 8HP, do kỹ sư người Đức Golip Đemlo sáng chế Động cơ này có khả năng đạt tốc độ quay lên đến 800 vòng/phút khi hoạt động với công suất tối đa.
Kỹ sư người Đức Rudonpho Saclo Sredieng Diezen đã phát minh ra động cơ diesel 4 kỳ với công suất lớn lên tới 20HP, cho phép tăng tốc độ vòng quay lên hàng nghìn vòng/phút.
Với sự phát triển của công nghệ phun điện tử phân tán, một biến thể mới của động cơ 3S FE đã ra đời Động cơ 3S được thiết kế với độ tin cậy cao, đến mức phiên bản sửa đổi của nó được lắp đặt trên hầu hết các mẫu xe Toyota từ năm 1997 đến 2001.
Theo mặc định, S3 và tất cả các sửa đổi của nó thuộc về động cơ "thứ triệu" với tài nguyên quãng đường tương ứng.
Tại Liên bang Nga, ký hiệu động cơ được quy định theo tiêu chuẩn GOST R53638, trong khi các nhà sản xuất phương Tây và châu Á sử dụng nhãn hiệu riêng Đặc biệt, thông tin về động cơ Nhật Bản 3S FE DOHC16V 2.0 của Nissan và Toyota được giải mã và hiểu rõ hơn nhờ vào các quy định này.
• 3 - giải pháp xây dựng của động cơ đốt trong, trong trường hợp này thể tích khoảng 2 lít;
• S - một loạt động cơ có xi lanh thẳng hàng và nhiều lần phun nhiên liệu;
• F - 4 van trên mỗi xi lanh;
• Hệ thống phun E - EFI (kiểu điện tử);
DOHC (Dual Overhead Camshaft) là hệ thống có hai trục cam, trong đó một trục cam nhận chuyển động quay từ trục khuỷu thông qua dây đai thời gian Chuyển động này được truyền tới bánh răng thứ hai từ trục cam trước, giúp tối ưu hóa hiệu suất động cơ.
• 16 V - bù khe hở thủy lực;
• 2.0 - thể tích của động cơ đốt trong.
Một loạt chỉ số với một chữ cái sau chữ số đầu tiên cho thấy động cơ đốt trong được phát triển trước năm 1990 Các đặc điểm thiết kế chính của loại động cơ này bao gồm hiệu suất hoạt động, độ bền và khả năng tiết kiệm nhiên liệu.
• Máy bơm được bắt vít vào khối xi lanh, quay nhờ bộ truyền động dây đai;
Trục khuỷu bằng gang được điều chỉnh thông qua lực đẩy của vòng đệm bán nguyệt bên trong ổ trục chính (giữa) Quy trình điều chỉnh này được hướng dẫn chi tiết trong sách hướng dẫn chính thức.
• Hệ thống được thiết kế trước năm 1990, tức là theo tiêu chuẩn an toàn cũ có thể vận hành bằng xăng AI-92;
• Ban đầu, nhà sản xuất khuyến cáo sử dụng dầu 5W50, sau năm 1996, xe Toyota rời dây chuyền của nhà máy sử dụng dầu nhớt 5W30;
Mạch dẫn động van cần được hoàn thiện hơn bởi các nhà thiết kế Để điều chỉnh các thông số khe hở, bạn cần kéo các trục ra, điều chỉnh các cài đặt pha, chọn độ dày vòng đệm, và lắp ráp các nút theo thứ tự ngược lại.
• Về mặt vật lý, không thể tháo rời ống nạp ra khỏi đầu xi lanh;
• Ống xả được bảo vệ bằng tấm chắn nhiệt
Phân loại động cơ đốt trong
Theo mặc định, động cơ 3S FE được lắp trên các kiểu xe Toyota sau:
• Caldina - thế hệ 1 và 2, toa xe ga;
• Camry - Thế hệ thứ 2 - 4, thân xe sedan;
• Carina - Thế hệ thứ 6 và 7, thân xe sedan;
• Carina ED - thế hệ thứ 2 và thứ 3, thân xe sedan;
• Celica - thế hệ thứ 5 và thứ 6, thân xe coupe;
• Corona - coupe thế hệ thứ 8, sedan và hatchback thế hệ thứ 9, sedan và hatchback thế hệ thứ 10;
• Corona Exiv - thế hệ thứ nhất và thứ hai, thân xe sedan;
• Corona Premio - Thế hệ thứ nhất, thân xe sedan;
• Curren - thế hệ thứ nhất, thân xe coupe;
• Gaia - thế hệ 1, thân xe minivan;
• Ipsum - thế hệ thứ nhất, thân xe tải nhỏ;
• Lite Ace Noah - thế hệ 1, thân xe tải nhỏ;
• Nadia - thế hệ 1, thân xe minivan;
• Dã ngoại - Thế hệ thứ nhất, thân xe minivan;
• RAV4 - Thế hệ 1, mui trần và SUV (Nhật Bản, Mỹ);
• Town Ace Noah - thế hệ thứ 5, cơ thể minivan;
• Vista - thế hệ thứ 3 - thứ 5, thân xe sedan;
• Vista Adreo - Thế hệ thứ nhất, toa xe ga.
Trong các mẫu minivan Lite Ace Noah và Town Ace Noah, động cơ đốt trong được lắp đặt theo chiều dọc Bánh đà có đường kính lớn hơn 10 mm, được đặt đối diện với bộ khởi động Khi tiến hành sửa chữa, người dùng cần tự tay mài và sắp xếp lại vòng hoa từ bánh đà hộp số.
Động cơ bị giảm tốc có những đặc tính kỹ thuật rõ ràng, nhằm tăng cường khả năng bám đường ổn định ở vòng tua thấp và tiết kiệm nhiên liệu Để điều chỉnh và nâng cao công suất cho động cơ đốt trong, cần thực hiện một chuỗi các công việc cụ thể.
• Lắp một trục cam thể thao và các piston nhẹ;
• Thay thế các ống nạp/xả tiêu chuẩn;
• Lắp đặt một bơm nhiên liệu và kim phun hiệu quả hơn;
Động cơ 3S-FE sử dụng hệ thống phun nhiên liệu phân phối và điều khiển điện tử, cùng với việc nhân đôi cuộn đánh lửa Mặc dù động cơ này đã ngừng sản xuất và được lắp đặt trên các mẫu xe Toyota từ năm 2001, nhiều chiếc xe vẫn đang hoạt động hiệu quả cho đến nay.
Nếu bạn có câu hỏi nào, hãy để lại trong phần bình luận dưới bài viết Chúng tôi hoặc khách mời của chúng tôi sẽ rất vui lòng trả lời.
Hãng xe Nhật Bản nổi tiếng với sản phẩm chất lượng, đặc biệt là hệ thống truyền động Động cơ 3S, được áp dụng cho các mẫu xe, đã chứng minh hiệu suất tích cực Sự ra mắt của động cơ 3S bắt đầu từ năm 1986 và tiếp tục được phát hành cho đến năm 2000.
ICE 3 sgte là một kim phun có thể tích 2000 lít Nó đã được lắp đặt trên Toyota các sửa đổi Altezzaa, Corolla, Camry, Carina, Avensis, RAV 4 và các mẫu xe khác của công ty này Trọng lượng của các bộ nguồn của loạt sản phẩm này phụ thuộc rất nhiều vào việc sửa đổi động cơ. Động cơ dòng 3S được sản xuất theo một số sửa đổi:
Động cơ của loạt phim này sử dụng thiết kế 2S, với sự thay đổi về đường kính piston và chiều dài hành trình Các van được lắp đặt với đường kính lớn hơn, giúp tăng khối lượng và công suất của động cơ Loạt động cơ này được sản xuất từ năm 1984 đến năm 2007.
• 3S-FC là một thiết kế bộ chế hòa khí kép Công suất động cơ kết quả là khoảng 111 mã lực;
Động cơ 3S-FE, được sản xuất từ năm 1986 đến 2000, có dung tích 2 lít và công suất khoảng 140 mã lực tại 6000 vòng/phút Động cơ này được trang bị hệ thống đánh lửa điện tử với một cuộn dây cho hai xi lanh, cùng với đầu xi lanh có hai trục cam và đai thời gian để truyền động Mặc dù động cơ 3S-FE hoạt động rất đáng tin cậy, nhưng một số vấn đề đã được phát hiện khi quãng đường vượt quá 200.000 km.
• Bộ nguồn 3S-GE là một sửa đổi bắt buộc trong loạt bài này Có năm sửa đổi của loạt bài này;
• Các biến thể 3S-GTE là tham vọng Động cơ tăng áp 3sgte, cũng với một số sửa đổi.
Các công nghệ hiện này của động cơ
Mặc dù xe điện đang đạt được nhiều thành tựu, tương lai của việc thay thế hoàn toàn động cơ đốt trong vẫn chưa rõ ràng Sự phát triển của công nghệ xe điện đi kèm với sự ra đời của nhiều công nghệ mới nhằm cải thiện hiệu suất và giảm khí thải của động cơ đốt trong Dưới đây là 5 công nghệ nổi bật giúp động cơ đốt trong phục hồi và phát triển.
Công nghệ vô hiệu hóa xylanh/ Cylinder-On-Demand
Công nghệ Cylinder-on-demand hoạt động bằng cách tắt một số xy lanh không cần thiết, trong khi các xy lanh khác vẫn tiếp tục hoạt động Mục tiêu chính của công nghệ này là giảm thiểu lượng khí thải không cần thiết, đồng thời duy trì công suất hợp lý phù hợp với tốc độ tức thời của xe.
Audi đã tích hợp công nghệ tiết kiệm nhiên liệu trên mẫu S8, cho phép cả 8 xylanh hoạt động khi tài xế tăng tốc từ 0 đến 100 km/h trong 4.2 giây Khi xe đã ổn định, hệ thống sẽ tắt 4 xylanh, chỉ để 4 xylanh còn lại hoạt động Khi người lái cần tăng tốc thêm, toàn bộ 8 xylanh sẽ được kích hoạt để vượt qua lực quán tính.
Các nhà sản xuất đã trang bị hệ thống kiểm soát tiếng ồn và khí thải cho động cơ, nhằm giảm thiểu tiếng ồn khi hoạt động với 4 hoặc 8 xylanh Công nghệ này không chỉ hiệu quả trong việc giảm phát thải mà còn có thể cải thiện hiệu quả nhiên liệu lên đến 10%.
B Công nghệ EV Power Boost
Công nghệ EV POWER BOOST có thể được hiểu giống như hệ thống hybrid, trong đó một động cơ điện mạnh mẽ kết hợp với động cơ đốt trong Khi cần tăng tốc, động cơ điện sẽ tự động được kích hoạt để hỗ trợ, mang lại hiệu suất tối ưu cho người lái.
Jaguar C-X16 hiện được trang bị động cơ xăng V6 3L tăng áp kết hợp với động cơ điện 70 mã lực, nhằm nâng cao trải nghiệm lái và giảm phát thải Chiếc xe có nút bấm trên vô lăng để kích hoạt động cơ điện, cho phép người lái tăng tốc nhanh chóng bằng cách sử dụng đồng thời cả hai động cơ.
Công nghệ Flex Fuel cho phép xe lựa chọn giữa nhiên liệu xăng và hỗn hợp ethanol, trong đó hỗn hợp này được ký hiệu bằng chữ E và chứa 85% ethanol cùng 15% xăng Mặc dù ethanol có chỉ số octan cao hơn nhưng quãng đường di chuyển lại ngắn hơn Tuy nhiên, ethanol có lợi thế là được sản xuất từ nguồn sinh học, trong khi xăng vẫn phải khai thác từ nguồn tài nguyên thiên nhiên.
Chiếc Bentley Continental SuperSports đang ứng dụng công nghệ tiên tiến, trong khi siêu xe Koenigsegg cũng áp dụng công nghệ tương tự cho các mẫu xe của họ, điển hình là CCXR với công suất lên đến 1.018 mã lực.
D.Công nghệ phun nhiên liệu trực tiếp Đây không còn là một công nghệ mới Người ta sẽ cho nhiên liệu được phun trực tiếp với một áp suất lớn vào buồng đốt Những hạt nhiên liệu được phun với một áp suất lớn sẽ va đập với nhau,điều này có thể dẫn đến hiện tượng cháy sớm Tuy nhiên, các nhà sản xuất cũng đã có các giải pháp khắc phục Ford chế tạo động cơ EcoBoost, mạnh mẽ hơn, sử dụng ít nhiên liệu hơn.
E Công nghệ tỉ số nén cao cho động cơ xăng
Một trong những phương pháp hiệu quả để nâng cao hiệu suất động cơ và tiết kiệm nhiên liệu là tăng tỷ số nén Tỷ số nén biểu thị tỷ lệ giữa lượng nhiên liệu và không khí được nén vào buồng đốt; khi tỷ số này cao hơn, động cơ sẽ sử dụng nhiên liệu một cách hiệu quả hơn.
Tỷ số nén cao của động cơ có thể gây ra tiếng ồn bên trong do nhiệt độ và áp suất tăng cao, dẫn đến việc hỗn hợp không khí và nhiên liệu cháy sớm Để khắc phục vấn đề này, việc sử dụng nhiên liệu có chỉ số octan cao là cần thiết, nhưng không phải thị trường nào cũng cung cấp loại xăng này Để giải quyết vấn đề, Mazda đã phát triển công nghệ SKYACTIV-G và SKYACTIV-X.
Công nghệ SKYACTIV-G được trang bị ống xả dài hơn, giúp giảm nhiệt độ và nguy cơ phát ra âm thanh lạ trong động cơ Hệ thống này còn có thời gian đốt nhanh hơn, đảm bảo hỗn hợp nhiên liệu và không khí được đốt cháy hiệu quả trước khi nhiệt độ tăng cao, ngăn ngừa hiện tượng va đập.
Công ngh t sôế nén cao cho đ ng c xăng ệ ỉ ộ ơ
Nắp máy đóng vai trò quan trọng trong việc kết hợp với xy lanh và piston để tạo thành buồng cháy Đây là một trong những chi tiết máy có cấu trúc phức tạp, bao gồm nhiều bộ phận và cơ cấu như cụm xupap, các đường ống nạp và thải, cùng với sự bố trí của cục cam.
Nắp máy phải chịu nhiệt độ cao và áp suất lớn, vì vậy cần sử dụng vật liệu có cơ tính cao để tránh rạn nứt Hợp kim nhôm là vật liệu phổ biến cho nắp máy nhờ tính nhẹ và khả năng truyền nhiệt tốt, nhưng lại có cơ tính kém và dễ bị ăn mòn Do hệ số giãn nở lớn, nắp máy thường được thiết kế liền khối để giảm nguy cơ cong vênh.
Yêu cầu của nắp máy
+ Có dạng buồng cháy tốt, có đủ độ bền, độ cứng vững cần thiết, chịu được tải trọng cơ học mà không bị biến dạng.
+ Tháo lắp dễ dàng, trọng lượng nhẹ.
+ Kết cấu đơn giản dễ chế tạo.
+ chịu được nhiệt cao và chống ăn mòn hóa học
+ Kết cấu đơn giản dễ chế tạo.
+ Đảm bảo đậy kín xylanh kể để rò nước và lọt khí.
CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ ĐỘNG CƠ 3S
Nắp máy
Nắp máy đóng vai trò quan trọng trong việc kết hợp với xy lanh và piston để tạo thành buồng cháy Đây là một trong những chi tiết máy có cấu trúc phức tạp, bao gồm nhiều bộ phận và cơ cấu như cụm xupap, các đường ống nạp, thải, và sự bố trí của cục cam.
Nắp máy luôn tiếp xúc với khí cháy ở nhiệt độ cao và áp suất lớn, vì vậy vật liệu chế tạo cần có cơ tính cao để tránh rạn nứt Thông thường, nắp máy được làm từ hợp kim nhôm, một vật liệu nhẹ và có khả năng truyền nhiệt tốt Tuy nhiên, hợp kim nhôm có cơ tính kém, dễ bị ăn mòn và có hệ số giãn nở lớn, dẫn đến nguy cơ cong vênh, do đó thường sử dụng loại nắp máy liền khối để đảm bảo độ bền và hiệu suất.
Yêu cầu của nắp máy
+ Có dạng buồng cháy tốt, có đủ độ bền, độ cứng vững cần thiết, chịu được tải trọng cơ học mà không bị biến dạng.
+ Tháo lắp dễ dàng, trọng lượng nhẹ.
+ Kết cấu đơn giản dễ chế tạo.
+ chịu được nhiệt cao và chống ăn mòn hóa học
+ Kết cấu đơn giản dễ chế tạo.
+ Đảm bảo đậy kín xylanh kể để rò nước và lọt khí.
Thân máy
Động cơ TOYOTA 3S có hình dạng thân máy tương tự như các động cơ cổ điển nhưng được cải tiến hơn Vật liệu chế tạo thân máy cần có độ bền cao, khả năng chịu nhiệt tốt và khả năng truyền nhiệt hiệu quả, thường sử dụng gang xám hoặc gang hợp kim chất lượng cao với thiết kế gân tăng cứng để giảm rung động và tiếng ồn Thân máy được thiết kế với 4 xylanh thẳng hàng và tích hợp các bộ phận như trục khuỷu cùng các cơ cấu phụ khác, đồng thời bao gồm các đường dẫn dầu, nước làm mát và cánh tản nhiệt.
Đáy dầu
Đáy dầu thường được gọi là cacte: Chứa dầu bôi trơn và che phía dưới thân máy, bảo vệ trục khuỷu và bơm dầu.
Khi động cơ hoạt động, dầu trong cacte được dẫn động qua phao lọc dầu vào bơm Sau khi đi qua bơm, dầu đạt áp suất cao khoảng 2-6 Kg/cm và được chia thành hai nhánh.
- Nhánh 1: Dầu bôi trơn đến két, tại đây dầu được làm mát rồi trở về cacte nếu nhiệt độ dầu cao quá quy định.
Nhánh 2 dẫn dầu từ bầu lọc thô đến đường dầu chính, nơi dầu được bôi trơn ổ trục khuỷu và đầu to thanh truyền qua lỗ khoan chéo Khi lỗ dầu thanh truyền khớp với lỗ khoan trong cổ biên, dầu sẽ được phun thành tia vào ống lót xylanh Dầu từ thanh truyền tiếp tục bôi trơn chốt piston, trong khi dầu từ mạch chính theo nhánh đi bôi trơn trục cam Khoảng 15-20% lưu lượng dầu từ nhánh chính được dẫn đến bầu lọc tinh, nơi các tạp chất nhỏ được giữ lại, giúp dầu trở nên sạch hơn Cuối cùng, dầu ra khỏi bầu lọc tinh với áp suất thấp và trở về cacte.
Piston
Trong quá trình làm việc của động cơ đốt trong, nhóm piston có các nhiệm vụ chính sau:
Đảm bảo rằng buồng cháy được bao kín để ngăn không khí cháy lọt xuống cacte, đồng thời ngăn chặn dầu nhờn từ hộp trục khuỷu xâm nhập vào buồng cháy.
Quá trình nổ sinh ra lực khí thể được truyền đến thanh truyền, làm quay trục khuỷu Trong quá trình này, khí được nén lại, khí thải được thải ra và khí nạp mới được hút vào.
Piston được chế tạo từ hợp kim nhôm, giúp giảm trọng lượng đáng kể Trên bề mặt piston có ba rãnh để lắp đặt xéc măng, bao gồm hai xéc măng khí và một xéc măng dầu Đường kính piston là 55,3 mm và hành trình piston đạt 70 mm.
Đỉnh piston có thiết kế lõm giúp tăng dung tích buồng cháy và ngăn tán xupap chạm vào Dòng khí nạp có độ xoáy lốc cao, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình hòa trộn nhiên liệu Trong quá trình hoạt động, đầu piston hấp thụ phần lớn nhiệt lượng từ khí cháy, sau đó truyền nhiệt qua rãnh xéc măng đến nước làm mát động cơ Bên cạnh đó, piston cũng được làm mát bằng cách phun dầu vào phía dưới đỉnh piston.
- Thân piston làm nhiệm vụ dẫn hướng cho piston chuyển động trong xylanh, là nơi chịu lực ngang N và là nơi để bố trí bệ chốt piston.
Piston động cơ TOYOTA 3S yêu cầu có sức bền cơ học cao để chịu được tải trọng lớn Vật liệu chế tạo cần phải chịu nhiệt độ cao, có hệ số giãn nở nhỏ và khả năng truyền nhiệt nhanh Ngoài ra, piston cần có khối lượng nhẹ và hình dáng phù hợp với hoạt động của động cơ, đồng thời phải chịu mài mòn tốt ngay cả trong điều kiện bôi trơn kém.
Thanh truyền
Thanh truyền là bộ phận kết nối giữa piston và trục khuỷu, chuyển đổi chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu Trong quá trình hoạt động, thanh truyền chịu tác động từ lực khí thể trong xylanh, lực quán tính của nhóm piston và lực quán tính của chính nó Cấu tạo của thanh truyền bao gồm ba phần chính: đầu nhỏ, thân và đầu to.
Đầu nhỏ thanh truyền được thiết kế để lắp với chốt piston hình trụ rỗng, có đường kính trong là 25mm Trong quá trình hoạt động, chốt piston có khả năng xoay tự do bên trong đầu nhỏ thanh truyền.
Thân thanh truyền có tiết diện hình chữ I với chiều rộng tăng dần từ đầu nhỏ đến đầu to, nhằm phù hợp với quy luật phân bố lực quán tính tác động lên thân thanh truyền trong mặt phẳng lắc.
Đầu to thanh truyền có hình dạng trụ rỗng và được chia thành hai nửa để giảm kích thước nhưng vẫn tăng đường kính chốt khuỷu Nửa trên được đúc liền với thân, trong khi nửa dưới tách rời và tạo thành nắp đầu to thanh truyền.
Trục khuỷu
Trục khuỷu là một trong những chi tiết quan trong nhất, có cường dộ làm việc lớn nhất và giá thành cao nhất của động cơ.
Đầu trục khuỷu có thiết kế trục bậc, cho phép lắp đặt các bánh răng và dây đai để dẫn động trục cam, bơm nước, quạt gió và máy phát điện Các chi tiết máy được kết nối với trục thông qua các then, đảm bảo hiệu suất hoạt động ổn định.
Cổ trục chính, hay còn gọi là cổ ba-li-ê, được lắp đặt vào các ổ đỡ trong thân máy Các cổ trục thường có cùng đường kính, nhưng chiều dài của mỗi cổ có thể bằng hoặc khác nhau Tất cả các cổ trục này đều nằm trên một đường thẳng.
Cổ thanh truyền, hay còn gọi là cổ biên, được thiết kế để lắp với đầu to thanh truyền Nó có hình dạng tương tự như cổ trục nhưng nhỏ hơn, giúp giảm kích thước đầu to thanh truyền và giảm lực quán tính ly tâm Cả cổ trục và cổ biên đều có cấu trúc rỗng và được trang bị nút chắn dầu bôi trơn ở hai đầu cổ thanh truyền.
- Má khuỷu: Là phần nỗi giữa cổ khuỷu với cổ biên Má khuỷu có các dạng hình e-líp, hình tròn, hình chữ nhật hoặc hình thang.
Đối trọng có chức năng giảm tải trọng do lực quán tính ly tâm từ các khối lượng quay không cân bằng và momen quán tính của chúng Đối trọng có thể được chế tạo liền với má khuỷu hoặc được sản xuất rời và sau đó được hàn hoặc ghép bằng bu-lông vào má khuỷu.
Đuôi trục khuỷu được thiết kế với mặt bích để gắn bánh đà, đồng thời tích hợp vách ngăn dầu cùng với các phớt chắn dầu và ren hốc dầu Cuối đuôi trục khuỷu có lỗ để lắp ô bi đỡ trục chủ hộp số, đảm bảo hiệu suất hoạt động của động cơ.
- Để bôi trơn cho bạc các cổ trục và cổ biên trong trục có các lỗ dầu và được bôi trơn cưỡng bức.
Bánh đà
Bánh đà là cấu trúc giống như đĩa tải nặng, kết nối trực tiếp với trục đầu ra của động cơ, giúp duy trì hoạt động trơn tru nhờ vào năng lượng quay được tích trữ Ngoài ra, bánh đà còn cung cấp động năng cho hệ thống truyền động khi ô tô hoặc máy móc bị mất đà và giảm tốc độ.
Bánh đà cho động cơ tốc độ thấp thường được chế tạo từ gang xám hoặc hợp kim nhôm, trong khi động cơ tốc độ cao thường sử dụng ít thép và nhiều cacbon hơn Bộ phận này có quán tính, giúp loại bỏ hoặc giảm thiểu dao động tốc độ trong hệ thống truyền lực.
Bánh đà được trang bị một lò xo hai pha, được thiết kế uốn song song và có thể nâng cao thông qua việc điều chỉnh vòng cung bên ngoài trong quá trình xe hoạt động Lò xo bên ngoài đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện dải tần cộng hưởng không an toàn.
Bánh hành tinh là một cơ cấu phức tạp bao gồm nhiều bánh răng được gắn kết với giá đỡ bánh đà Khi bánh đà quay nhờ vào trục vít dẫn, nó sẽ tạo ra chuyển động hỗn hợp, giúp tối ưu hóa hiệu suất truyền động.
Vành xe là một đĩa tròn nằm ở bên ngoài bánh đà, được thiết kế với trọng lượng nặng hơn để đảm bảo quá trình chuyển hàng diễn ra suôn sẻ Phần này còn kết nối với hệ thống điện quay, giúp khởi động động cơ và cung cấp năng lượng cho máy phát điện.
Vòng bi trơn là các bộ phận quan trọng trong hệ thống máy móc, có chức năng cân bằng trọng lượng và các lực hướng tâm không cân bằng Chúng giúp giảm thiểu các lực ký sinh do tổ máy hoặc động cơ sinh ra, đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả cho thiết bị.
Vỏ bánh đà: Chi tiết này có tác dụng bảo vệ các bộ phận bên trong khỏi bụi bẩn, thường được làm bằng chrome.
Đĩa hỗ trợ: Đĩa này sẽ được đặt bên trong bánh đà để hỗ trợ các lò xo hai pha,v.v.
BÃO DƯỠNG, KIỂM TRẢ VÀ SỬA CHỮA ĐỘNG CƠ 3S
Bão dưỡng động cơ 3S
Thay nhớt kiểm tra lọc nhớt
Xe Toyota được trang bị chỉ số thông báo thay nhớt định kỳ dựa trên số kilomet đã di chuyển, giúp tài xế dễ dàng xác định thời điểm cần thay nhớt cho xe của mình.
Quá trình bảo dưỡng xe diễn ra nhanh chóng và đơn giản tại các gara chuyên nghiệp, nơi có đầy đủ dụng cụ nâng xe Tại đây, các công việc như thay ốc, xả nhớt, lọc nhớt và vệ sinh được thực hiện một cách chính xác và hiệu quả.
Sau khi kiểm tra kỹ lưỡng, kỹ thuật viên sẽ siết ốc xả và bổ sung đủ lượng nhớt đúng loại theo yêu cầu của nhà sản xuất Điều này đảm bảo phương tiện di chuyển một cách êm ái và trơn tru.
Kiểm tra, làm sạch lọc gió động cơ
Lọc gió động cơ đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn chặn bụi bẩn từ môi trường xâm nhập vào buồng đốt Sau một thời gian sử dụng, lọc gió thường bị nghẽn và bám bụi, dẫn đến giảm lượng không khí lưu thông, ảnh hưởng đến hiệu quả đốt cháy nhiên liệu và có thể gây hư hại cho động cơ xe.
Kiểm tra và vệ sinh lọc gió động cơ là một bước quan trọng trong việc bảo trì xe Tùy thuộc vào điều kiện môi trường và tần suất sử dụng, chủ xe nên thực hiện vệ sinh hoặc thay mới lọc gió sau khi đã di chuyển từ 50.000 đến 55.000 km.
Lựa chọn dụng cụ đúng và sử dụng thành thạo.
Không được tháo rã động cơ khi còn nóng.
Trước khi tháo động cơ, cần quay máy đến vị trí cuối nén-đầu nổ của pitton xilanh số 1 và đánh dấu lên bánh đà hoặc puli cốt máy nếu chưa có dấu hiệu.
Khi tháo, nới lỏng đều và tháo từ ngoài vào trong.
Sắp xếp các chi tiết thứ tự và đặt để đúng chỗ.
Chỗ làm việc phải sạch sẽ và ngăn nắp.
Tháo các dây cao áp ra khỏi nắp máy.
Giá đỡ động cơ cẩn thận, tháo giá đỡ động cơ ở đầu trục khuỷu và các bộ phận liên quan đến khoảng không gian phía trước động cơ.
Tháo nắp đậy mặt trước trục cam.
Tháo các nắp đậy mặt truớc cơ cấu truyền động dây đai cam.
Quay trục khuỷu theo chiều quay sao cho rãnh khuyết trên puli trùng với điểm 0 trên nắp đậy mặt trước của trục khuỷu.
Kiểm tra dấu hiệu của bánh răng cam là rất quan trọng Nếu cần, hãy đánh dấu trên dây đai để việc lắp lại trở nên dễ dàng và thuận tiện hơn.
Nới lỏng bánh căng đai, dùng tua vít bẩy bánh căng đai theo chiều nới lỏng dây đai và xiết chặt bánh căng đai.
Tháo dây đai cam ra khỏi bánh răng cam.
Sử dụng dụng cụ chuyên dụng để tháo đai ốc đầu trục cam và tách bánh cam ra khỏi trục cam khi cần thiết, chẳng hạn như khi thay phốt chặn dầu ở đầu trục cam.
Dùng dụng cụ đặc biệt tháo đai ốc đầu trục khuỷu.
Dùng cảo tháo pu li dẫn động đầu trục khuỷu và tháo nắp đậy mặt dưới.
Tháo miếng chận đai cam và lấy dây đai cam ra ngoài.
Tháo bánh căng đai và thay mới.
Dùng tua vít xeo bánh dẫn động đai ở đầu trục khuỷu ra ngoài Trong quá trình tháo cần chú ý tránh làm hư hỏng các chi tiết có liên quan.
Tháo bộ chia điện ra khỏi nắp máy.
Giá đỡ động cơ cẩn thận, tháo giá đỡ động cơ ở đầu trục khuỷu và các bộ phận liên quan đến khoảng không gian phía trước động cơ.
Tháo nắp đậy trục cam ở trên nắp máy.
Tháo nắp bảo vệ ở trên ống góp thải.
Tháo giá đỡ ống góp thải và tách ống góp thải ra khỏi động cơ.
Tháo các chi tiết liên quan đến đường ống nạp và tháo đường ống nạp.
Để điều chỉnh trục cam nạp, hãy đảm bảo rằng các cam đội xú pap ở vị trí tối thiểu Tiến hành nới lỏng đồng đều các nắp cổ trục cam từ ngoài vào trong, sau đó tháo rời các nắp cổ trục cam và trục cam hút ra ngoài.
Xoay trục cam thải để các cam đội xú pap ở vị trí thấp nhất Sau đó, tháo nắp cổ trục cam thải và trục cam thải ra ngoài.
Tháo các vít lắp ghép giữa nắp máy và thân máy Theo nguyên tắc nới lỏng đều từ ngoài vào trong và tách nắp máy ra khỏi thân máy.
Lấy các con đội và các miếng shim Sắp xếp chúng có thứ tự, tránh lẫn lộn.
Dùng cảo tháo các xú pap, lò xo, móng hãm, đế chận ra ngoài.
Lấy các phốt xú pap ở trên đầu ống kềm xú pap.
Làm sạch bề mặt thân máy, các bề mặt nắp máy và ống kềm xú pap.
Tháo nắp máy và cơ cấu phân phối khí như đã huớng dẫn.
Tháo rã các bộ phận có liên quan đến thân máy.
Để tháo bánh đà khỏi trục khuỷu, chúng ta cần sử dụng dụng cụ tháo bằng gió nén, giúp việc tháo các con vít diễn ra nhanh chóng và hiệu quả.
Tháo miếng sắt mỏng ở phía sau thân máy.
Xả sạch nhớt ra khỏi các-te
Tháo các-te rời khỏi thân máy.
Tháo bơm nhớt bố trí ở mặt trước thân máy.
Tháo mặt bích và phốt chận nhớt ở đuôi trục khuỷu.
- Tháo piston- thanh truyền Đánh dấu trên thanh truyền và nắp của nó trước khi tháo.
Nới lỏng đều và tháo các bu lông thanh truyền.
Dùng búa nhựa gõ nhẹ vào bu lông thanh truyền để tách nắp đầu to khỏi thanh truyền. Lấy nắp đầu to thanh truyền ra ngoài.
Dùng ống nhựa lồng vào bu lông thanh truyền để bảo vệ cổ trục không bị trầy xước.
Tháo hai nửa miếng bạc lót đầu to ra bên ngoài.
Làm sạch đầu to thanh truyền, các bạc lót và chốt khuỷu.
Kiểm tra tình trạng bề mặt của bạc lót và chốt khuỷu Nếu phát hiện bề mặt bị trầy xước hoặc hỏng, cần thay mới bạc lót Trong trường hợp cần thiết, cũng nên thay mới trục khuỷu.
Dùng dụng cụ chuyên dùng làm sạch mụi than bám trên các lòng xy lanh.
Lần lượt tháo tất cả các thanh truyền ra khỏi các xy lanh và sắp xếp chúng có thứ tự ngăn nắp.
Tháo các nắp các cổ trục chính và sắp xếp có thứ tự.
Lấy trục khuỷu ra khỏi thân máy.
Để duy trì hiệu suất hoạt động của máy móc, cần làm sạch các cổ trục chính, ổ trục và bạc lót Kiểm tra tình trạng của bạc lót và cổ trục; nếu bề mặt bạc lót bị hư hỏng, hãy thay mới chúng Trong trường hợp cổ trục bị hư hỏng nặng, cần thay mới trục khuỷu để đảm bảo sự hoạt động ổn định.
Lắp các bạc lót vào đúng vị trí của nó không được lẫn lộn.
Lắp từ trong ra ngoài (ngược với quy trình tháo)
Quy định về dụng cụ lắp đặt và kiểm tra là rất quan trọng cho từng bước lắp ghép Cần chú ý đến các khe hở như khe hở ghép nối, khe hở xu páp, khe hở cụm truyền động và khe hở bạc trục để đảm bảo chất lượng và hiệu suất của sản phẩm.
Theo đúng mômen siết bu lông đã được qui định Ví dụ: bu lông thanh truyền, ổ trục chính, nắp máy, trục khuỷu - bánh đà
Kiểm tra độ kín khít các mối ghép (xu páp - đế), độ trơn tru của các mối ghép
Theo đúng qui định các biện pháp an toàn mối ghép: đệm vênh, chốt chẻ, dây buộc
Phải đảm bảo vệ sinh sạch sẽ trước mỗi công đoạn lắp ráp: rửa, xì nước, xì khí nén.
Các bước công nghệ trong dây chuyền lắp:
+ Chuẩn bị-sắp bộ: lựa sẵn những chi tiết sẽ lắp cho cụm máy đó;
+ Cân bằng tĩnh, động các chi tiết quay: trục khuỷu, bánh đà, quạt gió, puli
+ Cân bằng khối lượng nhóm piston
+ Chọn lắp: lựa chọn những chi tiết được sử dụng lại mà khe hở nhỏ
+ Chuẩn bị dụng cụ lắp và dụng cụ kiểm tra
Chọn lắp xylanh vào chỗ thân trên
Hình 3.2.17 minh họa số trên lót xi lanh, thể hiện nhóm kích thước đường kính ngoài với các số 1, 2 hoặc 3 (vị trí 1) Trên thân máy, mỗi lỗ lắp lót cũng có số chỉ nhóm kích thước (vị trí 2) Để lắp đúng, cần chọn lót xi lanh có số giống với số trên lỗ thân máy, với tối đa 3 lót xi lanh có nhóm kích thước khác nhau có thể lắp trên một thân máy Mũi tên trong hình chỉ hướng phía trước động cơ.
Chọn lắp bạc với trục khuỷu
Kiểm tra và sửa chữa
Kiểm tra phân khối khí và áp suất nén xylanh
Hiện tượng và nguyên nhân hư hỏng
Hiện tượng và nguyên nhân:
Khi dây đai hoặc xích dẫn động trục cam bị đứt, trục cam sẽ không nhận được truyền động từ trục khuỷu, dẫn đến việc các van xả và van nạp trên nắp máy không thể hoạt động Hệ quả là động cơ không thể nén được, do đó cần phải thay thế dây đai dẫn động kịp thời để đảm bảo hoạt động của động cơ.
Trục cam bị gãy là một tình huống hiếm gặp, nhưng nếu xảy ra, việc thay thế trục cam là cần thiết để ngăn ngừa hư hỏng nghiêm trọng cho động cơ.
Bạc xéc măng bị mòn là vấn đề thường gặp ở động cơ, với mỗi piston được trang bị ba xéc măng: xéc măng lửa, xéc măng khí và xéc măng dầu Sau một thời gian sử dụng, các xéc măng này sẽ bị mòn, dẫn đến khả năng làm kín kém Hệ quả là hỗn hợp hòa khí có thể lọt xuống hộp trục khuỷu trong quá trình nén, gây giảm áp suất nén của động cơ.
Xupap nạp và xả đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì áp suất nén cao nhất cho động cơ, nhưng sau thời gian dài sử dụng, chúng có thể bị hư hỏng do nhiệt độ và áp suất cao trong buồng đốt Sự ăn mòn ở miệng xupap dẫn đến việc áp suất nén bị rò rỉ, gây giảm hiệu suất động cơ Để kh
Vấu cam bị mòn ảnh hưởng đến chức năng đóng mở các xupap xả và nạp, dẫn đến việc giảm lượng khí sạch vào buồng đốt và làm giảm áp suất nén Khi vấu cam không hoạt động chính xác, hiệu suất động cơ sẽ bị suy giảm do lượng khí nạp không đủ.
Khi xéc măng bị gãy hoặc vỡ, áp suất nén trong động cơ sẽ giảm, dẫn đến hư hỏng nghiêm trọng Mở nắp châm nhớt, bạn sẽ thấy khói bay ra, cho thấy áp suất nén đã lọt xuống hộp trục khuỷu và lên nắp máy.
Ron nắp máy có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo kín giữa thân máy và nắp máy Khi ron này bị hư hỏng hoặc mất khả năng làm kín, áp suất nén của động cơ sẽ bị rò rỉ, dẫn đến hiệu suất hoạt động giảm sút.
Bệ xupap bị bong ra là hiện tượng xảy ra khi bệ xupap, thường được làm bằng kim loại cứng, không còn gắn chặt với nắp máy bằng nhôm Sự khác biệt về nhiệt độ giãn nở giữa hai vật liệu này có thể dẫn đến tình trạng bong ra, gây rò rỉ và làm mất áp suất nén Việc kiểm tra và bảo trì định kỳ bệ xupap là cần thiết để đảm bảo hiệu suất hoạt động của động cơ.
Lò xo xupap bị hư hỏng có thể dẫn đến việc các xupap không còn kín khít, làm mất áp suất trong quá trình nén Khi lò xo yếu hoặc hư hỏng, hiệu suất của động cơ sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng Ngoài ra, sự hư hỏng do chén chặn lò xo xupap hoặc lỗ trên piston cũng có thể gây ra tình trạng không có áp suất nén ở một xilanh.
Kiểm tra và sửa chữa hệ thống bôi trơn
Khi thay nhớt và lọc nhớt mới, cần lưu ý không mở nút xả nhớt bôi trơn khi động cơ còn nóng Đồng thời, nhớt cũ phải được hứng vào khay để tránh rơi vãi và vung té ra xung quanh.
Kiểm tra chất lượng dầu là rất quan trọng, bao gồm việc phát hiện sự biến chất, lẫn nước và biến màu của dầu Nếu phát hiện chất lượng dầu kém, cần phải thay dầu ngay lập tức Nên sử dụng dầu có cấp độ nhớt 15W - 40 để đảm bảo hiệu suất tối ưu cho động cơ.
Thay dầu động cơ là quy trình quan trọng, bắt đầu bằng việc kiểm tra nhiệt độ dầu để đảm bảo không quá nguội hoặc quá nóng Tiếp theo, xả dầu cũ bằng cách tháo nắp đổ dầu trên nắp quy lát, nâng xe lên và đặt khay hứng dầu phía dưới nút xả dầu Cuối cùng, nới lỏng nút xả dầu để cho dầu chảy ra hoàn toàn.
Khi động cơ hoạt động, việc bôi trơn là rất quan trọng và dầu nhớt đóng vai trò then chốt trong bảo trì Theo thời gian, dầu động cơ sẽ thoái hóa và mức dầu giảm, vì vậy cần bảo dưỡng động cơ ô tô kịp thời Nếu không thay dầu hoặc bổ sung đúng lúc, ma sát có thể gây hao mòn các chi tiết cơ khí, dẫn đến việc động cơ dễ bị nhiễm bẩn hoặc quá nóng, gây thiệt hại nghiêm trọng Do đó, chủ xe nên thường xuyên kiểm tra mức dầu máy, quy trình này đơn giản và nhanh chóng Trung bình, nên kiểm tra dầu sau mỗi 2000km và thay dầu mỗi 5000km để đảm bảo động cơ hoạt động hiệu quả.