Nghiên cứu khai thác động cơ 2KD FTV được trang bị trên xe Toyota Hiace Thiết kế lắp đặt mô hình động cơ điều khiển phun xăng 3SFE trên khung

LÔØI MÔÛ ÑAÀU Lyù do choïn ñeà taøi Giao thoâng laø moät lónh vöïc quan troïng trong baát cöù thôøi ñaïi naøo cuûa xaõ hoäi loaøi ngöôøi. Ngaøy nay, vôùi söï phaùt trieån maïnh meõ cuûa khoa hoïc kó thuaät cuõng nhö nhöõng tieán boä vöôït baäc trong ñôøi soáng xaõ hoäi, nhu caàu veà ñi laïi, vaän chuyeån cuûa con ngöôøi cuõng taêng leân raát nhieàu. Nhaéc ñeán lónh vöïc giao thoâng vaän taûi, ngöôøi ta khoâng theå khoâng nghó ngay ñeán lónh vöïc vaän taûi ñöôøng boä, laø loaïi hình giao thoâng ñöôïc phaùt trieån khaù sôùm. Vôùi nhöõng thaønh töïu to lôùn trong ngaønh coâng nghieäp saûn xuaát oâ toâ ñaõ vaø ñang phaùt trieån trong hôn 100 naêm qua, lónh vöïc giao thoâng vaän taûi ñöôøng boä ngaøy caøng chöùng toû ñöôïc öu ñieåm vöôït troäi vaø luoân giöõ vöõng ñöôïc vò theá trong lónh vöïc giao thoâng vaän taûi. Ñoái vôùi Vieät Nam, laø moät nöôùc ñang phaùt trieån, lónh vöïc giao thoâng vaän taûi ñoùng vai troø maáu choát trong söï phaùt trieån veà moïi maët. Vôùi möùc ñoä phaùt trieån cuûa nöôùc ta hieän nay, giao thoâng vaän taûi ñöôøng boä vaãn chieám vò theá quan troïng nhaát trong lónh vöïc giao thoâng vaän taûi, vôùi hình thöùc vaän taûi baèng oâ toâ laø chuû yeáu. Oâ toâ trôû neân thoâng duïng hôn vôùi ngöôøi Vieät Nam, töø caùc taäp ñoaøn vaän taûi lôùn cuûa hôïp taùc xaõ nhaø nöôùc, cuõng nhö caùc doanh nghieäp vaän taûi tö nhaân ñeán caùc cô quan, xí nghieäp, vaø caû nhöõng gia ñình, caù nhaân ñeàu coù theå söû duïng oâ toâ. Vôùi möùc ñoä söû duïng oâ toâ hieän nay, cuõng nhö vôùi löôïng xe hôi tieâu thuï ôû thò tröôøng nöôùc ta nhö hieän nay yeâu caàu moät löôïng lôùn nhöõng kó thuaät vieân, nhöõng ngöôøi hieåu bieát veà oâ toâ. Vieäc hieåu vaø naém roõ veà söû duïng, khai thaùc, baûo döôõng, söõa chöõa laø nhöõng yeáu toá caàn thieát vaø quan troïng ñoái vôùi nhöõng sinh vieân cô khí oâ toâ. Sau naêm naêm nghieân cöùu hoïc taäp taïi tröôøng, vôùi söï ñaøo taïo, höôùng daãn cuûa caùc thaày coâ cuûa tröôøng noùi chung vaø caùc thaày coâ thuoäc khoa cô khí noùi rieâng, ñöôïc söï quan taâm giuùp ñôõ töø ban giaùm hieäu nhaø tröôøng, ban chuû nhieäm khoa cô khí, cuøng vôùi söï daãn daét cuûa thaày chuû nhieäm. Hoâm nay, chuùng em – nhöõng SV khoaù thöù II cuûa ngaønh Cô Khí OÂ toâ thuoäc khoa Cô Khí – ÑH Giao Thoâng Vaän Taûi Tp Hoà Chí Minh, ñaõ ñöôïc trang bò nhöõng kieán thöùc chuyeân moân nhaát ñònh, ñuû söùc tham gia vaøo saûn xuaát, goùp moät phaàn coâng söùc ñoùng goùp cho xaõ hoäi, tham gia vaøo tieán trình phaùt trieån khoa hoïc kó thuaät cuûa nöôùc nhaø. Nhaèm cuõng coá vaø heä thoáng laïi khoái löôïng kieán thöùc ñaõ ñöôïc hoïc trong nhöõng ngaøy thaùng qua, em ñaõ tieán haønh thöïc hieän luaän vaên toát nghieäp “nghieân cöùu khai thaùc ñoäng cô 2KDFTV ñöôïc trang bò treân xe Toyota Hiace thieát keá laép ñaët moâ hình ñoäng cô ñieàu khieån phun xaêng 3SFE treân khung”. Thoâng qua luaän vaên seõ ñaùnh giaù toaøn dieän nhaát nhöõng kieán thöùc, nhöõng kó naêng cuûa em trong suoát quaù trình hoïc taäp vaø nghieân cöùu taïi tröôøng. Qua luaän vaên naøy ñaõ giuùp em cuõng coá vaø heä thoáng laïi nhöõng kieán thöùc cô baûn, giuùp em hieåu bieát theâm veà nhöõng thaønh töïu khoa hoïc kó thuaät hieän ñaïi ñaõ vaø ñang ñöôïc aùp duïng trong lónh vöïc coâng nghieäp oâ toâ. Trong quaù trình nghieân cöùu, do trình ñoä cuõng nhö ñieàu kieän thôøi gian coøn haïn cheá, kinh nghieäm thöïc teá chöa nhieàu, maët khaùc, ñaây laø laàn ñaàu tieân tieáp xuùc vôùi moät ñeà taøi coù tính chaát quan troïng cao, ñoøi hoûi söï chính xaùc vaø löôïng kieán thöùc saâu roäng neân chaéc chaén khoâng theå naøo traùnh khoûi sai soùt trong quaù trình nghieân cöùu. Em kính mong nhaän ñöôïc söï pheâ bình, chæ baûo cuûa caùc thaày giaùo trong ngaønh ñeå em ñöôïc môû roäng kieán thöùc, hieåu roäng vaø saâu hôn ñoái vôùi caùc vaán ñeà chuyeân moân. Ñoà aùn ñöôïc hoaøn thaønh ñuùng tieán ñoä nhôø coù söï giuùp ñôõ vaø chæ baûo taän tình cuûa caùc thaày coâ trong boä moân, cuøng vôùi söï ñoùng goùp cuûa baïn beø, ñaëc bieät laø söï chæ baûo taän tình cuûa giaùo vieân höôùng daãn, Ths Tröông Huøng. Qua ñaây, em xin göûi lôøi caûm ôn chaân thaønh ñeán thaày Tröông Huøng cuøng caùc thaày trong boä moân ñaõ höôùng daãn em thöïc hieän ñoà aùn, caûm ôn söï quan taâm giuùp ñôõ töø phía ban chuû nhieäm khoa Cô Khí cuøng ban giaùm hieäu nhaø tröôøng ñaõ taïo moïi ñieàu kieän toát nhaát ñeå em coù theå hoaøn thaønh toát khoùa hoïc. Em xin chaân thaønh caûm ôn Muïc tieâu cuûa ñeà taøi Nhö ñaõ trình baøy ôû phaàn treân, muïc tieâu cuûa ñeà taøi naøy laø laøm theá naøo ñeå chuùng ta coù theå coù moät caùi nhìn khaùi quaùt veà caùc coâng vieäc coù theå tieán haønh ñeå khai thaùc coù hieäu quaû nhaát ñoäng cô 2KD – FTV cuûa Toyota. Qua tìm hieåu, ta coù theå naém ñöôïc toång quan veà keát caáu caùc boä phaän, caùc heä thoáng trong ñoäng cô 2KD – FTV cuûa Toyota, naém ñöôïc nguyeân lyù laøm vieäc cuûa töøng heä thoáng treân ñoäng cô. Töø ñoù ta coù theå so saùnh, ruùt ra caùc keát luaän vaø öu nhöôïc ñieåm cuûa ñoäng cô 2KD – FTV so vôùi caùc ñoäng cô khaùc cuøng do Toyota saûn xuaát. Tieáp theo ñoù ta coù theå xaùc ñònh ñöôïc caùc coâng vieäc trong töøng thôøi ñieåm phaûi thöïc hieän, caùc thao taùc trong caùc kyø kieåm tra baûo döôõng ñònh kyø ngaén vaø daøi. Caùc coâng vieäc trong caùc chu trình baûo döôõng 5000 km,10.000 km, 15.000 km… cuûa töøng heä thoáng trong ñoäng cô cuõng nhö kieåm tra, baûo döôõng chung treân ñoäng cô. Nhôø nhöõng hieåu bieát naøy, nhöõng ngöôøi kyõ sö veà oâ toâ coù theå ñöa ra nhöõng lôøi khuyeân cho ngöôøi söû duïng caàn phaûi laøm nhö theá naøo ñeå söû duïng, khai thaùc ñoäng cô Toyota 2KD – FTV moät caùch hieäu quaû nhaát, trong thôøi gian laâu nhaát vôùi tính kinh teá vaø naêng suaát cao nhaát. Cuoái cuøng, naém vöõng vaø khai thaùc hieäu quaû ñoäng cô Toyota HIACE 2KD – FTV chuùng ta seõ coù theå khai thaùc toát caùc loaïi ñoäng cô môùi hôn, ñöôïc ra ñôøi sau naøy vaø coù caùc heä thoáng boä phaän tieân tieán hôn. Khai thaùc vaø söû duïng toát ñoäng cô 2KD – FTV cuõng laø moät caùch ñeå chuùng ta baûo veä moâi tröôøng soáng cuûa chính chuùng ta, baûo veä söùc khoûe coäng ñoàng. Trong quaù trình nghieân cöùu thöïc hieän ñeà taøi naøy, baûn thaân em nhaän thaáy ñaây laø moät cô hoäi raát lôùn ñeå coù theå cuûng coá caùc kieán thöùc maø mình ñaõ ñöôïc hoïc. Ngoaøi ra, coøn coù theå bieát theâm nhöõng kieán thöùc thöïc teá maø trong nhaø tröôøng khoù coù theå truyeàn taûi heát ñöôïc, ñoù thöïc söï laø nhöõng kieán thöùc maø moãi sinh vieân raát caàn khi coâng taùc sau naøy. Ngoaøi ra, thöïc hieän luaän vaên cuõng laø dòp ñeå coù theå naâng cao caùc kyõ naêng ngheà nghieäp, khaû naêng nghieân cöùu ñoäc laäp vaø phöông phaùp giaûi quyeát caùc vaán ñeà. Baûn thaân sinh vieân phaûi khoâng ngöøng vaän ñoäng ñeå coù theå giaûi quyeát nhöõng tình huoáng phaùt sinh, ñieàu ñoù moät laàn nöõa giuùp cho sinh vieân naâng cao caùc kyõ naêng vaø kieán thöùc chuyeân ngaønh. ÑH GTVT TP HCM Ngaøy thaùng naêm 2008 Sinh vieân Voõ Thaønh Thieän GIÔÙI THIEÄU VEÀ COÂNG TY TOYOTA VIEÄT NAM. Coâng ty Toyota Việt Nam. Vieät nam ñang trong giai ñoaïn lòch söû , ñaåy maïnh phaùt trieån kinh teá xaõ hoäi, tham gia tích cöïc vaøo hoäi nhaäp kinh teá quoác teá. Vinh döï ñöôïc tham gia vaøo coâng cuoäc “ñoåi môùi” cuûa Vieät Nam töø naêm 1995 tôùi nay, Toyota luoân yù thöùc moät caùch saâu saéc traùch nhieäm cuûa mình ñoái vôùi söï phaùt trieån cuûa ñaát nöôùc. Chuùng toâi luoân noå löïc cuøng Vieät Nam :tieán tôùi töông lai” vaø luoân phaán ñaáu ñeå ñoùng goùp nhieàu hôn nöõa cho neàn kinh teá xaõ hoäi Vieät Nam, thoâng qua vieäc: • Noå löïc mang laïi söï haøi loøng cao nhaát cho khaùch haøng. • Trôû thaønh coâng daân toát vôùi nhieàu ñoùng goùp xaõ hoäi, goùp phaàn naâng cao chaát löôïng cuoäc soáng. • Ñoùng goùp thieát thöïc cho söï phaùt trieån cuûa neàn coâng nghieäp Vieät Nam. • Quan taâm ñeán vieäc baûo veä moâi tröôøng. • Ñaøo taïo nhaân vieân vôùi chuaån möïc quoác teá ñoàng thôûi mang laïi cho hoï cuoäc soáng toát ñeïp hôn. • Phaùt trieån coâng ty ngaøy caøng lôùn maïnh, laâu daøi, beàn vöõng ôû Vieät Nam. Thoâng tin veà coâng ty oâ toâ Vieät Nam. Ñöôïc thaønh laäp vaøo ngaøy 5 thaùng 9 naêm 1995, Coâng ty oâ toâ Vieät Nam (TMV) laø lieân doanh giöõa taäp ñoaøn oâ toâ Toyota Nhaät Baûn (TMC), Toång coâng ty Maùy Noâng Nghieäp Vieät Nam (VEAM) vaø coâng ty KUS( Singapore). • Thôøi gian chính thöùc hoaït ñoäng: Thaùng 10 naêm 1996. • Voán phaùp ñònh:49.14 trieäu USD. • Voán ñaàu tö : 89.60 trieäu USD. • Tyû leä goùp voán: Toyota 70%, VEAM 20%, Kuo 10%. • Toång giaùm ñoác: Oâng Nobuhiko Murakami. • Phoù toång giaùm ñoác: TS. Quaûn Thaéng. Trong suoát hôn 10 naêm hoaït ñoäng, chuùng toâi ñaõ khoâng ngöøng xaây döïng TMV ngaøy caøng vöõng maïnh vaø noå löïc ñoùng goùp tích cöïc cho xaõ hoäi Vieät Nam. Chính töø nhöõng coá gaéng khoâng ngöøng ñoù maø thaønh coâng cuûa chuùng toâi ñaõ ñöôïc chính phuû Vieät Nam vaø toå chöùc Quoác teá ghi nhaän:

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

LỜI CẢM ƠN 3

LỜI MỞ ĐẦU 4

GIỚI THIỆU CÔNG TY TOYOTA 7

PHẦN I KHAI THÁC ĐỘNG CƠ 2KD-FTV TRÊN XE TOYOTA HIACE CHƯƠNG I SƠ LƯỢC VỀ HỆ THỐNG COMMONRAIL 1.1 Sơ lược về hệ thống 9

1.2 Đặc tính phun 10

1.3 Chức năng chống ô nhiễm 11

CHƯƠNG II KHAI THÁC ĐỘNG CƠ 2KD 2.1 Khái quát về Toyota Hiace 14

2.2 Các cơ cấu cơ khí của động cơ 2KD – FTV 15

2.2.1 Trục khuỷu và bạc trục khuỷu 15

2.2.2 Thanh truyền và bạc thanh truyền 16

2.2.3 Pittông và xéc măng 17

2.2.4 Thân máy và nắp xylanh ( nắp quy lát ) 18

2.2.5 Cơ cấu xupap và cam (hay cơ cấu phân phối khí) 21

2.3 Hệ thống làm mát 22

2.3.1 Két nước 22

2.3.2 Bơm nước 23

2.3.3 Quạt làm mát 23

2.3.4 Van hằng nhiệt 25

2.4 Hệ thống bơi trơn 25

2.5 Hệ thống nạp 29

2.6 Hệ thống nhiên liệu 2KD - FTV 31

2.6.1 Khái quát hệ thống nhiên liệu của 2KD-FTV 31

2.6.2 Thùng chứa nhiên liệu : 32

2.6.3 Lọc nhiên liệu 32

2.6.4 Bơm nạp 34

2.6.5 Bơm cao áp .34

2.6.6Van điều khiển 35

2.6.7 Van SCV 36

2.6.8 Van phân phối của bơm HP3 36

2.6.9 Ống phân phối .36

2.6.10 Bộ giới hạn áp suất 37

2.6.11Vòi phun 37

2.7 Hệ thống điều khiển động cơ 40

2.7.1 Khái quát hệ thống điều khiển động cơ 40

2.7.3 ECU động cơ 46

2.7.4 EDU (bộ nâng điện áp ) 50

2.8 Hệ thống khởi động 50

CHƯƠNG III KIỂM TRA VÀ BẢO DƯỠNG ĐỘNG CƠ 2KD-FTV 3.1Tổng quan 52

3.2 Kiểm tra bảo dưỡng một số hệ thống động cơ 2KD – FTV 53

3.2.1 Các cơ cấu cơ khí của động cơ 2KD 53

3.2.2 Hệ thống làm mát 57

3.2.3 Hệ thống bôi trơn 60

3 2 4 Hệ thống nhiên liệu 62

3.2.5 Hệ thống điều khiển động cơ 64

3.2.6 Hệ thống khởi động 73

3.3 Những hư hỏng không có DTC và lưu ý khi thay mới chi tiết74

3.3.1 Những hư hỏng không có mã DTC 74

3.3.2 Những lưu ý khi sửa chửa bảo dưỡng 76

3.4 Lịch bảo dưỡng cho động cơ 79

PHẦNII KHAI THÁC LẮP ĐẶT MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ 3S-FE CÁC BÀI TẬP THỰC HÀNH KIỂM TRA ĐIỆN TRÊN MÔ HÌNH CHƯƠNG I GIỚI THIỆU MÔ HÌNH 1.1Ý nghĩa 80

2.2 Phương án bố trí mô hình 80

CHƯƠNG II CÁC BÀI TẬP THỰC HÀNH KIỂM TRA ĐIỆN TRÊN MÔ HÌNH 2.1 Kiểm tra hệ thống đánh lửa 83

2.2 Kiểm tra hệ thống máy phát : 89

2.3 Kiểm tra hệ thống khởi động 91

2.3.1 Kiểm tra rơle khởi đđộng 91

2.3.2 Kiểm tra máy khởi đđộng 93

Kết luận 98

Tài liệu tham khảo 99

LỜI CẢM ƠN

Được học tập và rèn luyện tại trường Đại học Giao Thông Vận TảiThành phố Hồ Chí Minh là niềm vinh dự và tự hào của mỗi sinh viên Tuyngành Cơ khí Ô tô là ngành mới thành lập, các sinh viên của lớp CO04 chúng

em là khóa thứ 2 của ngành, cơ sơ vật chất kỹ thuật còn thiếu thốn Nhưngđội ngũ thầy cô nhiệt tình, tâm huyết giảng dạy Bên cạnh đó trường còn kếthợp nhiều giáo viên giàu kinh nghiệm từ các trường khác về giảng dạy chochúng em nên đã trang bị cho chúng em một nền tảng cơ bản về kiến thứcchuyên ngành để phần nào đáp ứng cho nhu cầu phát triển của xã hội Trênnền tảng kiến thức đó, nhà trường đã khuyến khích và tạo điều kiện chochúng em được tham gia nghiên cứu các đề tài khoa học

Sau thời gian khoảng ba tháng nghiên cứu và thực hiện đề tài, được sựgiúp đỡ hướng dẫn tận tình của thầy Trương Hùng, thầy giáo chủ nhiệm TháiVăn Nông và các thầy trong khoa Cơ khí, nhóm chúng em đã nghiên cứu vàhoàn thành nhiệm vụ được giao của đề tài

Chúng em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của các thầy côđã tạo điều kiện giúp đỡ chúng em trong những năm học vừa qua, xin chânthành cảm ơn thầy giáo trực tiếp hướng dẫn đề tài tốt nghiệp -ThS TrươngHùng và chân thành cảm ơn các bạn đồng thực hiện đề tài này

LỜI MỞ ĐẦULý do chọn đề tài

Giao thông là một lĩnh vực quan trọng trong bất cứ thời đại nào của xãhội loài người Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kĩ thuậtcũng như những tiến bộ vượt bậc trong đời sống xã hội, nhu cầu về đi lại, vậnchuyển của con người cũng tăng lên rất nhiều Nhắc đến lĩnh vực giao thôngvận tải, người ta không thể không nghĩ ngay đến lĩnh vực vận tải đường bộ,là loại hình giao thông được phát triển khá sớm Với những thành tựu to lớntrong ngành công nghiệp sản xuất ô tô đã và đang phát triển trong hơn 100năm qua, lĩnh vực giao thông vận tải đường bộ ngày càng chứng tỏ được ưuđiểm vượt trội và luôn giữ vững được vị thế trong lĩnh vực giao thông vận tải

Đối với Việt Nam, là một nước đang phát triển, lĩnh vực giao thôngvận tải đóng vai trò mấu chốt trong sự phát triển về mọi mặt Với mức độphát triển của nước ta hiện nay, giao thông vận tải đường bộ vẫn chiếm vịthế quan trọng nhất trong lĩnh vực giao thông vận tải, với hình thức vận tảibằng ô tô là chủ yếu Oâ tô trở nên thông dụng hơn với người Việt Nam, từcác tập đoàn vận tải lớn của hợp tác xã nhà nước, cũng như các doanh nghiệpvận tải tư nhân đến các cơ quan, xí nghiệp, và cả những gia đình, cá nhânđều có thể sử dụng ô tô Với mức độ sử dụng ô tô hiện nay, cũng như vớilượng xe hơi tiêu thụ ở thị trường nước ta như hiện nay yêu cầu một lượng lớnnhững kĩ thuật viên, những người hiểu biết về ô tô Việc hiểu và nắm rõ vềsử dụng, khai thác, bảo dưỡng, sữa chữa là những yếu tố cần thiết và quantrọng đối với những sinh viên cơ khí ô tô

Sau năm năm nghiên cứu học tập tại trường, với sự đào tạo, hướng dẫncủa các thầy cô của trường nói chung và các thầy cô thuộc khoa cơ khí nóiriêng, được sự quan tâm giúp đỡ từ ban giám hiệu nhà trường, ban chủ nhiệmkhoa cơ khí, cùng với sự dẫn dắt của thầy chủ nhiệm Hôm nay, chúng em –những SV khoá thứ II của ngành Cơ Khí Ô tô thuộc khoa Cơ Khí – ĐH GiaoThông Vận Tải Tp Hồ Chí Minh, đã được trang bị những kiến thức chuyênmôn nhất định, đủ sức tham gia vào sản xuất, góp một phần công sức đónggóp cho xã hội, tham gia vào tiến trình phát triển khoa học kĩ thuật của nướcnhà

Nhằm cũng cố và hệ thống lại khối lượng kiến thức đã được học trongnhững ngày tháng qua, em đã tiến hành thực hiện luận văn tốt nghiệp

“nghiên cứu khai thác động cơ 2KD-FTV được trang bị trên xe Toyota Hiace - thiết kế lắp đặt mô hình động cơ điều khiển phun xăng 3S-FE trên khung” Thông qua luận văn sẽ đánh giá toàn diện nhất những kiến

thức, những kĩ năng của em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tạitrường Qua luận văn này đã giúp em cũng cố và hệ thống lại những kiếnthức cơ bản, giúp em hiểu biết thêm về những thành tựu khoa học kĩ thuật

hiện đại đã và đang được áp dụng trong lĩnh vực công nghiệp ô tô Trong quátrình nghiên cứu, do trình độ cũng như điều kiện thời gian còn hạn chế, kinhnghiệm thực tế chưa nhiều, mặt khác, đây là lần đầu tiên tiếp xúc với một đềtài có tính chất quan trọng cao, đòi hỏi sự chính xác và lượng kiến thức sâurộng nên chắc chắn không thể nào tránh khỏi sai sót trong quá trình nghiêncứu Em kính mong nhận được sự phê bình, chỉ bảo của các thầy giáo trongngành để em được mở rộng kiến thức, hiểu rộng và sâu hơn đối với các vấnđề chuyên môn.

Đồ án được hoàn thành đúng tiến độ nhờ có sự giúp đỡ và chỉ bảo tậntình của các thầy cô trong bộ môn, cùng với sự đóng góp của bạn bè, đặc biệtlà sự chỉ bảo tận tình của giáo viên hướng dẫn, Ths Trương Hùng Qua đây,

em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Trương Hùng cùng các thầy trongbộ môn đã hướng dẫn em thực hiện đồ án, cảm ơn sự quan tâm giúp đỡ từphía ban chủ nhiệm khoa Cơ Khí cùng ban giám hiệu nhà trường đã tạo mọiđiều kiện tốt nhất để em có thể hoàn thành tốt khóa học Em xin chân thànhcảm ơn!

Mục tiêu của đề tài

Như đã trình bày ở phần trên, mục tiêu của đề tài này là làm thế nàođể chúng ta có thể có một cái nhìn khái quát về các công việc có thể tiếnhành để khai thác có hiệu quả nhất động cơ 2KD – FTV của Toyota

Qua tìm hiểu, ta có thể nắm được tổng quan về kết cấu các bộ phận,các hệ thống trong động cơ 2KD – FTV của Toyota, nắm được nguyên lýlàm việc của từng hệ thống trên động cơ Từ đó ta có thể so sánh, rút ra cáckết luận và ưu nhược điểm của động cơ 2KD – FTV so với các động cơ kháccùng do Toyota sản xuất

Tiếp theo đó ta có thể xác định được các công việc trong từng thờiđiểm phải thực hiện, các thao tác trong các kỳ kiểm tra bảo dưỡng định kỳngắn và dài Các công việc trong các chu trình bảo dưỡng 5000 km,10.000

km, 15.000 km… của từng hệ thống trong động cơ cũng như kiểm tra, bảodưỡng chung trên động cơ

Nhờ những hiểu biết này, những người kỹ sư về ô tô có thể đưa ranhững lời khuyên cho người sử dụng cần phải làm như thế nào để sử dụng,khai thác động cơ Toyota 2KD – FTV một cách hiệu quả nhất, trong thờigian lâu nhất với tính kinh tế và năng suất cao nhất

Cuối cùng, nắm vững và khai thác hiệu quả động cơ Toyota HIACE2KD – FTV chúng ta sẽ có thể khai thác tốt các loại động cơ mới hơn, được

ra đời sau này và có các hệ thống bộ phận tiên tiến hơn

Khai thác và sử dụng tốt động cơ 2KD – FTV cũng là một cách đểchúng ta bảo vệ môi trường sống của chính chúng ta, bảo vệ sức khỏe cộng

Trong quá trình nghiên cứu thực hiện đề tài này, bản thân em nhận

thấy đây là một cơ hội rất lớn để có thể củng cố các kiến thức mà mình đãđược học Ngoài ra, còn có thể biết thêm những kiến thức thực tế mà trongnhà trường khó có thể truyền tải hết được, đó thực sự là những kiến thức màmỗi sinh viên rất cần khi công tác sau này

Ngoài ra, thực hiện luận văn cũng là dịp để có thể nâng cao các kỹnăng nghề nghiệp, khả năng nghiên cứu độc lập và phương pháp giải quyếtcác vấn đề Bản thân sinh viên phải không ngừng vận động để có thể giảiquyết những tình huống phát sinh, điều đó một lần nữa giúp cho sinh viênnâng cao các kỹ năng và kiến thức chuyên ngành

ĐH GTVT TP HCM Ngày tháng năm 2008

Sinh viên

Võ Thành Thiện

GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY TOYOTA VIỆT NAM.

Công ty Toyota Việt Nam

Việt nam đang trong giai đoạn lịch sử , đẩy mạnh phát triển kinh tế xãhội, tham gia tích cực vào hội nhập kinh tế quốc tế Vinh dự được tham giavào công cuộc “đổi mới” của Việt Nam từ năm 1995 tới nay, Toyota luôn ýthức một cách sâu sắc trách nhiệm của mình đối với sự phát triển của đấtnước Chúng tôi luôn nổ lực cùng Việt Nam :tiến tới tương lai” và luôn phấnđấu để đóng góp nhiều hơn nữa cho nền kinh tế xã hội Việt Nam, thông quaviệc:

 Nổ lực mang lại sự hài lòng cao nhất cho khách hàng

 Trở thành công dân tốt với nhiều đóng góp xã hội, góp phần nâng caochất lượng cuộc sống

 Đóng góp thiết thực cho sự phát triển của nền công nghiệp Việt Nam

 Quan tâm đến việc bảo vệ môi trường

 Đào tạo nhân viên với chuẩn mực quốc tế đồng thởi mang lại cho họcuộc sống tốt đẹp hơn

 Phát triển công ty ngày càng lớn mạnh, lâu dài, bền vững ở Việt Nam.Thông tin về công ty ô tô Việt Nam

Được thành lập vào ngày 5 tháng 9 năm 1995, Công ty ô tô Việt Nam(TMV) là liên doanh giữa tập đoàn ô tô Toyota Nhật Bản (TMC), Tổng công

ty Máy Nông Nghiệp Việt Nam (VEAM) và công ty KUS( Singapore)

 Thời gian chính thức hoạt động: Tháng 10 năm 1996

 Vốn pháp định:49.14 triệu USD

 Vốn đầu tư : 89.60 triệu USD

 Tỷ lệ góp vốn: Toyota 70%, VEAM 20%, Kuo 10%

 Tổng giám đốc: Oâng Nobuhiko Murakami

 Phó tổng giám đốc: TS Quản Thắng

Trong suốt hơn 10 năm hoạt động, chúng tôi đã không ngừng xây dựngTMV ngày càng vững mạnh và nổ lực đóng góp tích cực cho xã hội ViệtNam Chính từ những cố gắng không ngừng đó mà thành công của chúng tôiđã được chính phủ Việt Nam và tổ chức Quốc tế ghi nhận:

 1999: Nhà sản xuất ô tô đầu tiên nhận chứng chỉ ISO 14001 về thiếtlập và áp dụng hệ thống quản lí môi trường

 2000: Nhận bằng khen của Thủ Tướng Chính Phủ về những thành tichvà đóng góp tích cực cho ngành công nghiệp ô tô và xã hội Việt Nam.

 2005: Nhận huân chướng lao động hạng 3 do Chủ tịch nước CHXHCNViệt Nam trao tặng

 2006: Nhận giải thưởng doanh nghiệp xuất khẩu xuất sắc do Uûy banQuốc gia về hợp tác Kinh tế Quốc tế, Bộ thương mại và 53 Thường vụViệt Nam tại các nước,vùng lãnh thổ xét chọn

PHẦN I KHAI THÁC ĐÔNG CƠ 2KD-FTV TRÊN XE

TOYOTA HIACECHƯƠNG I SƠ LƯỢC VỀ HỆ THÔNG COMMONRAIL 1.1 Sơ lược về hệ thống

Hệ thống điều khiển động cơ diesel bằng điện tử trong một thời giandài chậm phát triển so với động cơ xăng Sở dỉ như vậy là vì động cơ dieselthải ra ít chất độc hơn nên áp lực về vấn đề môi trường lên các nhà sản suất

ô tô không lớn Hơn nửa do độ êm dịu không cao nên diesel ít được sử dụngtrên xe du lịch Trong thời gian đầu các hãng chủ yếu sử dụng hệ thống bơmcao áp điện trong các hệ thống EDC vẫn sử dụng bơm cao áp củ nhưng cóthêm một số cảm biến và cơ cấu chấp hành chủ yếu chống ô nhiễm và điềutốc bằng điện tử như UI hoặc UP Trong những năm gần đây hệ thống điềukhiển mới hệ thống commonrail với việc điều khiển kim phun bằng điện đãđược phát triển và ứng dụng rộng rãi

Thế hệ bơm cao áp thẳng hàng đầu tiên được giới thiệu vào năm 1927đã đánh dấu sự khởi đầu của hệ thống nhiên liệu của hãng Bosch Lĩnh vựcáp dụng chính của loại bơm thẳng hàng là trong các loại xe tải được sử dụngdầu diesel máy tỉnh tại xe lửa và tàu thuỷ Áp suất phun đạt đến khoảng

1350 bar và có thể sinh ra công suất khoảng 160KW mổi xylanh Qua nhiềunăm, với các yêu cầu khác nhau, chẳng hạn như việc lắp đặt động cơ phunnhiên liệu trực tiếp trong các loại xe tải nhỏ và xe du lịch đã dẫn đến sự pháttriển của các hệ thống nhiên liệu diesel khác nhau để đáp ứng các đòi hỏiứng dụng đặc biệt Điều quan trọng của sự phát triển không phải là việc tăngcông suất động cơ mà còn là nhu cầu giảm tiêu hao nhiên liệu giảm tiếng ồnvà khí thải So với hệ thống củ dẫn động bằng cam, hệ thống common railkhá linh hoạt trong việc đáp ứng thích nghi để điều khiển phun nhiên liệucho động cơ diesel như :phạm vi ứng dụng rộng rãi ( cho xe du lịch và xe tảinhỏ có công suất đạt đến 30KW/xylanh, cũng như xe tải nặng, xe lửa và tàuthuỷ có công suất đạt đến 200KW/xylanh Áp suất phun đạt đến 1400bar Cóthể thay đổi thời điểm phun nhiên liệu Có thể phun làm ba giai đoạn : phun

sơ khởi, phun chính, phun kết thúc Thay đổi áp suất phun tuỳ theo chế độhoạt động của động cơ

1.2 Đặc tính phun của hệ thống common rail

So với đặc điểm của hệ thống nhiên liệu củ thì các yêu cầu sau đãđược thực hiện dựa và đường đặc tính phun lý tưởng

- Lượng nhiện liệu và áp suất nhiên liệu phun độc lập với nhau trongtừng điều kiện hoạt động của động cơ (cho phép đạt tỉ lệ hổn hợp A/

F lý tưởng)

- Lúc bắt đầu phun lượng nhiên liệu phun ra chỉ cần một lượng nhỏCác yêu cầu trên đã được thoả mãn bởi hệ thống common rail với đặcđiểm phun 2 lần : phun sơ khởi và phun chính

Hình 1.1 Đường đặc tính phun của hệ thống common rail

Hệ thống common rail là một hệ thống thiết kế theo module có các thành phần

- Kim phun điều khiển bằng solenoid được gắn vào nắp máy

- Bộ tích trữ nhiên liệu ( ống phân phối áp lực cao)

- Bơm cao áp ( bơm tạo áp lực cao)

Các thiết bị sau cũng cần cho sự hoạt động điều khiển của hệ thống:

- ECM

- Cảm biến tốc độ trục khuỷu

- Cảm biến tốc độ động cơ

Đối với các xe du lịch bơm có piston hướng tâm được sử dụng như làbơm cao áp để tạo ra áp suất Áp suất được tạo ra độc lập với quá trình phun.Tốc độ bơm cao áp phụ thuộc vào tốc độ động cơ và ta không thể thay đổi tỉsố truyền So với hệ thống phun cũ việc phân phối nhiên liệu trên thực tế xảy

ra đồng bộ, có nghĩa là không những bơm cao áp trong hệ thống common railnhỏ hơn mà còn hệ thống truyền động cũng chịu tải nhỏ hơn

Về cơ bản kim phun được nối với ống tích áp nhiên liệu (rail) bằng mộtđường ống ngắn kết hợp với đầu phun và cuộn solenoil được cung cấp điệnqua ECM Khi van solenoid không được cung cấp điện thì kim ngưng phun.Nhờ áp suất phun không đổi lượng nhiên liệu phun ra tỉ lệ với độ rộng xungđiều khiển solenoid Yêu cầu mở nhanh solenoid được thực hiện bằng việccung cấp điện áp cao và dòng lớn Thời điểm phun được điều khiển bằng hệ

Pilot injection main injection

thống điều khiển góc phun sớm Hệ thống này dùng một cảm biến trên trụckhuỷu để nhận biết tốc độ động cơ và cảm biến trên trục cam để nhận biết kìhoạt động.

A Phun sơ khởi (pilot injection):Phun sơ khởi có thể diễn ra sớm đến

900 trước tử điểm thượng (BTDC).Nếu thời điểm khởi phun suất hiện nhỏ hơn

400 BTDC nhiên liệu có thể bám vào bề mặt của piston và thành xylanh vàlàm loãng dầu bôi trơn Trong giai đoạn phun sơ khởi một lượng nhỏ nhiênliệu (1-4mm3) được phun vào xylanh để mồi Kết quả là quá trình cháy đượccải thiện và đạt được một số hiệu quả sau: áp suất cuối quá trình nén tăngmột ít nhờ vào giai đoạn phun sơ khởi và nhiên liệu cháy một phần Điều nàygiúp giảm thời gian cháy trể sự tăng đột ngột của áp suất khí cháy và áp suấtcực đại (quá trình cháy êm dịu hơn) Kết quả là giảm tiếng ồn của động cơgiảm tiêu hao nhiên liệu và trong nhiều trường hợp giảm được độ độc hại củakhí thải Quá trình phun sơ khởi đóng vai trò gián tiếp trong việc làm tăngcông suất động cơ

B Giai đoạn phun chính ( main injection):Công suất đầu ra của động cơ

suất phát từ giai đoạn phun chính tiếp theo giai đoạn phun sơ khởi Điều nàycó nghĩa là giai đoạn phun chính giúp tăng lực kéo của động cơ Với hệ thốngcommon rail áp suất phun vẫn giữ không đổi trong suốt quá trình phun

C Giai đoạn phun thứ cấp ( second injection): Theo quan điểm xử lý

khí thải phun thứ cấp có thể được áp dụng để đốt cháy NOx Nó diễn ra ngaysau giai đoạn phun chính và được định để xảy ra trong quá trình giãn nở hay

ở kì thải khoảng 2000ATDC Ngược lại với quá trình sơ khởi và phun chínhnhiên liệu được phun vào không được đốt cháy mà để bốc hơi nhờ vào sứcnóng của khí thải ở ống pô Trong suốt kì thải hỗn hợp khí thải và nhiên liệuđược đẩy ra ngoài qua hệ thống thoát khí thải qua xupap thải.Tuy nhiên mộtphần của nhiên liệu được đưa vào buồng đốt thông qua hệ thống luân hồi khíthải EGR và có tác dụng như chính giai đoạn phun sơ khởi Khi bộ hoá khửđược lắp để làm giảm lượng NOx chúng tận dụng nhiên liệu trong khí thảinhư là một nhân tố hoá học để làm giảm nồng độ NOx trong khí thải

1.3 Chức năng chống ô nhiễm

A Thành phần hỗn hợp và tác động đến quá trình cháy :so với động cơ

xăng động cơ diesel đốt nhiên liệu khó bay hơi hơn (nhiệt độ sôi cao) nênviệc hoà trộn hỗn hợp hoà khí không chỉ diễn ra trong giai đoạn phun và bắtđầu cháy mà còn trong suốt quá trình cháy Kết quả là hỗn hợp kém đồngloạt Động cơ diesel luôn luôn hoạt động trong tình trạng nghèo Mức tiêuhao nhiên liệu và muội than CO và HC sẽ tăng lên nếu không đốt cháy ở chếđộ nghèo hợp lý Tỷ lệ hoà khí được quyết định dựa vào các thông số : Áp

suất phun, thời gian phun, kết cấu lổ tia, thời điểm phun tốc độ dòng khí nạpïkhối lượng không khí nạp Tất cả các đại lượng trên đều ảnh hưởng đến mứcđộ tiêu hao nhiên liệu và nồng độ khí thải Nhiệt độ quá trình cháy quá caovà lượng oxy nhiều sẽ làm tăng lượng NOx Muội than sinh ra khi hỗn hợpquá nghèo

B Hệ rhống nạp lại khí thải (EGR):khi không có EGR khí NOx sinh ra

vượt mức quy định về khí thải ngược lại thì muội than sinh ra sẽ nằm tronggiới hạn EGR là một phương pháp để giảm NOx sinh ra mà không làm tăngnhanh lượng khói đen Điều này có thể thực hiện rất hiệu quả với hệ thốngcommon rail với tỉ lệ hoà khí mong muốn đạt được nhờ vào áp suất phun cao.Với EGR một phần của khí thải được đưa vào ống nạp ở chế độ tải nhỏ củađộng cơ Điều này không chỉ làm giảm lượng NOx nếu có quá nhiều khí thảiđược nạp lại (quá 40%thể tích nạp ) thì khói đen, CO và HC sẽ sinh ra cũngnhư tiêu hao nhiên liệu sẽ tăng vì thiếu oxy

C Aûnh hưởng của việc phun nhiên liệu: Thời điểm phun đường đặc tính

phun sự tán nhuyễn của nhiên liệu cũng ảnh hương đến tiêu hao nhiên liệuvà nồng độ khí thải

Thời điểm phun : nhờ vào nhiệt độ quá trình thấp hơn, phun nhiên liệu

trể làm giảm lượng NOx Nhưng nếu phun quá trể thì hàm lượng HC sẽ tăngvà tiêu hao nhiên liệu nhiều hơn và khói đen sinh ra cả ở chế độ tải lớn Nếuthời điểm phun lệch đi chỉ 10 khỏi giá trị lý tưởng thì lượng NOx cỏ thể tănglên 5% Ngược lại thời điểm phun sớm hơn 20thì có thể làm cho áp suất đỉnhtăng lên 10 bar trể đi 20 có thể làm tăng nhiệt độ khí thải lên 200 C Với cácyếu tố cực kì nhạy cảm nêu trên ECM cần phải điều chỉnh thời điểm phunchính xác tối đa

Đường đặc tính phun : đường đặc tính phun quy định sự thay đổi lượng

nhiên liệu được phun vào trong suốt một chu kì phun (từ lúc bắt đầu đến lúcchấm dứt Đường đặc tính phun quyết định lượng nhiên liệu phun ra trongsuốt giai đoạn cháy trể (giữa thời điểm bắt đầu phun và bắt đầu bắt cháy).Hơn nữa nó cũng ảnh hưởng đến sự phân phối của nhiên liệu trong buồn đốtvà có tác dụng tận dụng hiệu quả của dòng khí nạp Đường đặc tính phunphải có độ dốc tăng từ từ để nhiên liệu phun ra trong quá trình cháy trể đượcgiữ ở mức thấp nhất Nhiên liệu diesel được bốc cháy tức thì ngay khi quátrình cháy bắt đầu gây ra tiếng ồn và sinh khí NOx Đường đặc tính phunphải có đỉnh không quá nhọn để ngăn ngừa hiện tượng nhiên liệu không đượctán nhuyễn yếu tố dẫn đến lượng HC cao khói đen và tăng tiêu hao nhiênliệu suốt giai đoạn cháy cuối cùng của quá trình cháy

Sự tán nhuyễn nhiên liệu : nhiên liệu được tán nhuyễn tốt thúc đẩy

hiệu quả hoà trộn giữa không khí và nhiên liệu Nó đóng góp vào việc giảmlượng HC và khói đen trong khí thải Với áp suất phun cao và hình dạng hìnhhọc tối ưu của lổ tia kim phun giúp cho sự tán nhuyễn nhiên liệu được tốthơn Để ngăn ngừa muội than lượng nhiên liệu phun ra phải được tính dựavào lượng khí nạp Điều này đòi hỏi lượng khí phải nhiều hơn ít nhất từ 10-40%   1.1 1.4  

CHƯƠNG II KHAI THÁC ĐỘNG CƠ 2KD - FTV 2.1 Khái quát về Toyota Hiace

Toyota Hiace 2005 được sản suất tháng 7 năm 2005

Mã kiểu xe

KDH21 : với động cơ 2KD – FTV

L : Tay lái bên trái

J : 4 cửa trần cao thân rộng

Hình dáng bên ngoài của xe

Chiều rộng tổng thể : 1880 mm ( +190)Chiều rộng cơ sở bánh trước : 1655 mm (+205)Chiều rộng cơ sở bánh sau : 1650 mm (+220)Chiều dài tổng thể : 4840 mm ( -110 )

Chiều dài cơ sở : 2570 mm ( -20 )Chiều cao tổng thể : 2105 mm( +170 )Khoảng sáng gầm xe : 182.3

Trọng lượng không tải : 1945Trọng lượng toàn tải : 3150

Hình 2.1 Kích thứơc cơ sở Toyota Hiace

2570 mm [-20]

4840 mm [-110]

2105 mm [+170]

Khái quát về động cơ : động cơ 2KD – FTV là loại động cơ diesel

tuabin tăng áp D-4D dung tích xylanh 2.5 lit, 4 xylanh thẳng hàng, hệ thống cam kép tác dụng trực tiếp DOHC 16 xu pap

Hình 2.2 Động cơ 2KD-FTVCác thông số của động cơ

Hệ thống nhiên liệu Loại ống phân phối EFI

2.2 Các cơ cấu cơ khí của động cơ 2KD - FTV

2.2.1 Trục khuỷu và bạc trục khuỷu

Trục khuỷu là một trong những chi tiết máy quan trọng nhất cường độlàm việc lớn nhất Công dụng của trục khuỷu là tiếp nhận lực tác dụng trênpittông truyền qua thanh truyền và biến chuyển động tịnh tiến của pittôngthành chuyển động quay của trục khuỷu để đưa công suất ra ngoài

Hình 2.3 Trục khuỷu và bạc trục khuỷu

Cấu tạo của trục khuỷu gồm 5 cổ trục và 8 khối cân băng (đối trọng )là loại trục khuỷu liền được chế tạo bằng công nghệ dập Bên trong các mákhuỷu và các cổ trục có khoan các lỗ để dẫn dầu tới bôi trơn cho các ổ chínhvà ổ biên Trong cổ biên có lỗ khoan dọc trục với kích thước đủ lớn để gomcặn trong dầu bôi trơn theo nguyên tắc lọc ly tâm (còn gọi là hốc lắng cặn).Các lỗ này được bịt kín bằng nút có ren Má của trục khuỷu đảm nhận luônvai trò của bộ phận cân bằng trục (đối trọng) Hai đầu trục khuỷu có phớtlàm kín bằng cao su

Bạc trục khuỷu gồm hai nửa hình trụ được chế tạo bằng công nghệ doatinh để đạt được khe hở dầu tối ưu do đó cải thiện được tính năng khởi độnglạnh và giảm được rung động cho động cơ Nửa bạc trên của trục khuỷu córãnh dầu dọc theo lòng chu vi Để cho các bạc này không bị quay trong khilàm việc cũng như không bị dịch dọc, trên phần xương của bạc có tạo cácvấu mà khi lắp nó ăn vào các ốp hay trên gối đỡ trục Trong các bạc cổ chínhcó tạo rãnh để dẫn dầu qua lỗ trên trục đi sang bôi trơn cho cổ biên.Để ngănkhông cho trục dịch chuyển dọc trên các gối còn có đệm dọc trục phía trêntrục khuỷu

2.2.2 Thanh truyền và bạc thanh truyền

Thanh truyền là chi tiết nối pittông với trục khuỷu Nó có tác dụngtruyền lực tác dụng trên pittông xuống trục khuỷu Khi làm việc thanh truyềnchịu tác dụng của các lực sau :

- Lực khí thể trong xylanh

- Lực quán tính chuyển động tịnh tiến của nhóm pittông

- Lực quán tính của thanh truyền

Hình2.4 Thanh truyền và bạc thanh truyền

Cấu tạo thanh truyền : được làm bằng thép có độ bền cao Đầu nhỏthanh truyền có lổ để lắp với chốt pittông bạc đầu nhỏ thanh truyền có dạnghình trụ và có khả năng chịu mòn cao Thân thanh truyền có tiết diện chữ I

Đầu to của thanh truyền có lắp bạc nối với cổ trục khuỷu Để có thểtháo lắp được, đầu to thanh truyền được chế tạo thành 2 nửa, nửa trên liềnvới thanh truyền còn nửa dưới rời, được bắt với nửa trên bằng 2 bu lông.Đồng thời giữa hai nắp bạc có gờ định vị để tăng tính ổn định khi lắp ghép.Kích thước của đầu to thanh truyền có thể đảm bảo sao cho khi tháo có thểrút được cả cụm Piston- thanh truyền qua xylanh ra ngoài Bạc đầu to thanhtruyền 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 khảnăng giữ cho bạc không bị xoay hay dịch chuyển dọc

2.2.3 Pittông và xéc măng

Pittông là một chi tiết máy quan trọng của động cơ đốt trong Trongquá trình làm việc của động cơ pittông chịu lực rất lớn nhiệt độ rất cao và masát mài mòn lớn Lực tác dụng và nhiệt độ cao do khí thể và lực quán tínhsinh ra gây nên ứng suất cơ học và ứng suất nhiệt trong pittông còn mài mònlà do thiếu dầu bôi trơn mặt ma sát của pittông với xylanh khi chịu lực Trongquá trình làm việc pittông và xecmăng pittông có các nhiệm vụ sau :

-Bảo đảm bao kín buồng cháy giữ không cho khí cháy trong buồngcháy lọt xuống cacte (hộp trục khuỷu) và ngăn không cho dầu nhờn từ trụckhuỷu sục lên buồng cháy

-Tiếp nhận lực khí thể và truyền lực ấy cho thanh truyền (trong quátrình cháy và giãn nở ) để làm quay trục khuỷu, nén khí trong quá trình nén,đẩy khí thải ra trong quá trình thải và hút khí nạp vào buồng cháy trong quátrình hút

Hình2.5 Cấu tạo pittông

Cấu tạo : Pittông gồm những phần chính như sau: đỉnh Pittông, đầupittông,thân pittông

- Đỉnh Pittông là phần trên cùng của pittông cùng với xylanh tạo thànhhình dạng kết cấu của buồng đốt, buồng đốt được tạo ra trên đỉnh pittông đểphù hợp với việc phun nhiên liêụ trực tiếp của hệ thống Commonrail

- Đầu pittông:trong quá trình làm việc của động cơ, đầu pittông truyềnphần lớn nhiệt độ khí cháy qua xécmăng xylanh rồi đến nước làm mát động

cơ Nhiệm vụ chính của đầu pittông là tản nhiệt, bao kín và sức bền Để bảođảm chức năng bao kính trên đầu pittông có 2 rảnh xécmăng khí và một rảnhxécmăng dầu dùng để lắp các xécmăng Xécmăng khí số 1 và số 2 được lắpphía trên, xécmăng dầu và vòng găng được lắp ở rảnh dưới cùng, xécmăngdầu có cấu tạo phức tạp hơn xécmăng khí, nó có gờ để gạt dầu, có rãnh dẫndầu và có lỗ để thoát dầu về cácte Xécmăng dầu được lắp ngay dướixécmăng khí Nhiệm vụ của xécmăng là làm kín và truyền nhiệt qua thành

xylanh Chốt piston có nhiệm vụ liên kết truyền chuyển động từ pittông qua

thanh truyền có dạng hình trụ rỗng, chế tạo bằng thép Bề mặt ngoài củachốt được gia công chính xác và tôi thấm để có độ bền và khả năng chịu màimòn cao Sau khi lắp vào Pittông, chốt được cố định ở 2 đầu bằng các vòngchặn

-Thân pittông :có tác dụng dẫn hướng cho pittông chuyển động trongxylanh và chịu lực ngang, tiết diện ngang được vát ở phía hai đầu bệ chốtpittông

2.2.4 Thân máy và nắp xylanh ( nắp quy lát )

Thân máy và nắp xylanh là một trong những chi tiết cố định có khốilượng lớn và kết cấu phức tạp của động cơ đốt trong Hầu hết các cơ cấu củamáy đều được lắp trên thân máy và nắp xylanh

A Nắp xylanh (nắp máy): là phần đậy phía trên cylinder, nó có cấu tạo

tương đối phức tạp bởi vì trong nó có rất nhiều các đường ống dẫn khí, dẫnnước, dẫn dầu và là chỗ chứa nhiều các bộ phận khác của động cơ Nắp máyđược đúc thành khối liền chung cho cả dãy cylinder Nó được đúc bằng hợpkim nhôm để giảm trọng lượng, có cấu tạo phức tạp do phải lắp rất nhiều cácbộ phận trong nó như: giàn xupáp, các đường nạp, xả cho các xylanh, cácđường dầu, đường nước làm mát, lỗ để lắp vòi phun nhiên liệu, bugi sấy Nắp xylanh động cơ 2KD – FTV được làm bằng hợp kim nhôm vị trí vòiphun được đặt ở trung tâm buồng cháy, Mỗi xylanh có 2 đường nạp và xảmột bugi sấy giữa các cửa nạp Đường tuần hoàn khí xả EGR được nằm trongnắp quy lát

Nắp máy được bắt chặt với thân máy bằng các gu giông cấy và các bulông Giữa nắp và thân máy có tấm đệm đặc biệt, gọi là đệm nắp máy (haygioăng quy lát), có nhiệm vụ làm kín buồng đốt và các đường nước, đườngdầu Đệm này, ngoài khả năng làm kín còn phải có khả năng chịu nhiệt cao

do tiếp xúc trực tiếp với buồng đốt Gioăng quy lát được làm bằng thép nhiềulớp, bề mặt được phủ lớp chất dẻo để làm kín, có 5 loại gioăng được đánhdấu phù hợp với cỡ pittông

Hình2.6 Gioăng quy lát

Hình2.7 Mặt dưới nắp xylanh

Hình2.8 Nắp quy lát

B Thân máy : (hay còn gọi là thân động cơ) là nơi chứa và lắp đặt các

cơ cấu và hệ thống của động cơ Thân động cơ 2KD – FTV có kết cấu rất phức tạp, được chế tạo bằng thép hợp kim thấp, bổ sung nhiều gân tăng cứng

giúp giảm rung động

Thân động cơ bao gồm 2 thành phần: phần trên dùng để chứa cácxylanh nên có tên gọi là blốc xylanh và phần dưới gọi là cácte

Xylanh được bố trí thành dãy dọc ở phần trên của thân động cơ (blốcxylanh) Tại các vách ngang ở các ổ đỡ trục khuỷu có các gân tăng cường.Trong thân máy có các lỗ, các đường dẫn dầu bôi trơn và nước làm mát Baoquanh các xylanh là các khoang chứa nước để làm mát

Cácte là nơi lắp trục khuỷu của động cơ và nhiều bộ phận khác Trục

khuỷu được lắp trên 05 ổ đỡ Nắp ổ đỡ trục khuỷu được bắt vào thân máynhờø bulông, và được gia công cùng với thân máy Do đó không được đổi chỗcác nắp ổ đỡ trục khủyu

Phía bên phải động cơ trên thân máy có khoan các đường dầu chínhđưa dầu bôi trơn tới 5 ổ đỡ trục khuỷu lên trục cam, ngoài ra còn có cácđường dầu đưa từ bơm dầu lên bầu lọc Phía dưới cácte được đậy kín bởi đáycácte, tạo thành hộp kín, có các gioăng, phớt chắn dầu Đáy cácte được dùnglàm nơi chứa dầu bôi trơn của động cơ Ở phía ngoài đáy cácte có những gântản nhiệt để làm mát dầu bôi trơn Lỗ xả dầu được bố trí ở vị trí thấp nhấtcủa đáy cácte

Hình2.9 Kết cấu thân động cơ

2.2.5 Cơ cấu xupap và cam ( hay cơ cấu phân phối khí )

Cơ cấu phân phối khí dùng để thực hiện quá trình thay đổi khí: thảisạch khí thải khỏi xylanh và nạp đầy khí mới vào xylanh để động cơ đượclàm việc liên tục Trong động cơ 2KD – FTV mỗi xylanh có 2 xupắp nạp và

2 xupap xả được bố trí theo phương án xupap treo với các cửa nạp xả rộnghơn sẽ tăng cường hiệu quả nạp và xả Các xupap được đóng mở trực tiếpbằng trục cam, đai cam dẫn động trục cam nạp sau đó trục cam xả được dẫnđộng bởi trục cam nạp thông qua bánh răng Con đội xupắp là loại khôngdùng căn đệm điều chỉnh Cần thay thế con đội để đạt được khe hở thích hợp.Khoảng thời gian bảo dưỡng đai cam cần được thay thế sau 150 000 Km,xupap nạp thường có kích thước lớn hơn xupắp xả

Hình2.10 Cơ cấu cam và xupắp

Trên đầu của trục cam nạp có gắn buly phối khí số 2 được dẫn độângbởi bánh răng phối khí số 1 gắn ở đầu trục khuỷu thông qua đai cam Ngoài

ra trên hai trục cam nạp và xả còn có 2 bánh răng ăn khớp phối hợp nhau đểđóng mở xupắp đúng thời điểm

2 3 Hệ thống làm mát

Nhiệm vụ :Trong quá trình làm việc của động cơ đốt trong nhiệt truyền

cho các chi tiết máy tiếp xúc với khí cháy (pittông, xécmăng, nắp máy, thànhxylanh …) chiếm khoản 25 % - 30% nhiệt lượng do nhiên liêụ cháy trongbuồng đốt toả ra Các chi tiết bị đốt nóng quá mức có thể dẫn đến những hưhỏng Để khắc phục điều đó cần thiết phải làm mát động cơ Hệ thống làmmát động cơ có nhiệm vụ truyền nhiệt từ khí cháy qua thành buồng cháy đếnmôi chất làm mát để đảm bảo cho các chi tiết động cơ không quá nóng cũngkhông quá lạnh Quá nóng thì gây ra các hư hỏng còn quá nguội thì cũngkhông tốt do dẫn đến hiệu suất nhiệt của động cơ thấp Ngoài ra nhiệt độthấp còn làm cho độ nhớt của dầu nhờn tăng lên khiến cho dầu nhờn khó lưuđộng vì vậy làm tổn thất cơ giới và tổn thất ma sát

Cấu tạo : trên động cơ 2KD – FTV sử dụng hệ thống làm mát bằng

nước kiểu cữơng bức gồm các chi tiết sau : két nước làm mát chính, két nướclàm mát phụ, bình nước phụ, bơm nước, quạt làm mát điều khiển điện, sửdụng nước làm mát loại SLLC

Hình2.11 Hệ thống làm mát trên động cơ 2KD-FTV

2.3.1 Két nước

Dùng để hạ nhiệt độ của nước làm mát từ động cơ ra rồi lại đưa trở vàolàm mát động cơ Là loại két nước dùng ống dẹt có sức cản không khí ít hơnvà diện tích tản nhiệt lớn hơn khoảng 2 – 3 lần so với ống tròn Các ông dẫnnước dẹt được bố trí nhiều hàng số lẻ cắm trong các lá tản nhiệt.Két nướcchính và két nước phụ được bố trí ở phía trước đầu xe như hình

Nắp két nước

Vịi xả nước trên két

Nút xả nước

Nút xả khí (Đường nước ra)

Hình2.12 Vị trí két nước

2.3.2 Bơm nước

Trong hệ thống làm mát bằng nước bơm nước có nhiệm vụ cung cấpnước cho hệ thống làm mát với lưu lượng và áp suất nhất định Bơm nướckiểu ly tâm được dẫn động bởi dây đai.Trục bơm dùng một phớt cơ vừa đểbao kín trục không cho tiếp xúc với nước làm mát Nếu nước làm mát bị rò rỉtừ phớt cơ nó sẽ bị rò rỉ ra ngoài qua lổ trong thân bơm nằm giữa ổ bi và phớt

cơ, cả hơi nước thoát ra từ phớt cơ cũng sẽ thoát qua lổ này Điều này tránhcho ổ bi không bị hỏng do nước làm mát hay hơi nước

Bơm đẩy nước đi vào các khoang làm mát trên thân máy và trong nắpmáy, sau đó nước được dẫn ra qua van hằng nhiệt rồi trở lại bơm nước tạothành một vòng tuần hoàn kín Nhờ có van hằng nhiệt nước có thể được lưuthông theo một trong hai vòng tuần hoàn lớn hoặc nhỏ tuỳ theo chế độ nhiệtcủa động cơ

2.3.3 Quạt làm mát

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 làloại quạt chiều trục được điều khiển hoàn toàn bằng điện tử mang lại hiệuquả làm mát tốt hơn đặc biệt ở tốc độ thấp và tải trọng lớn và nó còn làmđộng cơ hâm nóng nhanh hơn thêm vào đó còn giảm tiêu hao nhiên liệu vàtiếng ồn

Két làm mát chính

Két làm mát phụ

Hình2.13 Sơ đồ điều khiển quạt làm mát

Hình 2.14Quạt làm mát kết nước

2.3.4 Van hằng nhiệt

Làm nhiệm vụ đóng mở các đường nước thích hợp để cho nước làmmát lưu thông theo một trong 2 vòng tuần hoàn (lớn hoặc nhỏ) tuỳ theo chếđộ 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 vanhé mở Một phần nước bắt đầu được dẫn qua két làm mát Mức độ mở củavan 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 ± 2o Cvà mở hoàn toàn ở nhiệt độ >=95oC

Hình2.15 Cấu tạo van hằng nhiệt Chú thích: 1 – Van chính; 2 – Van chuyển dòng; 3 – Xylanh; 4 – Sáp giãn nở;

5 – Van xả hơi.

2 4 Hệ thống bôi trơn

Nhiệm vụ : hệ thống bôi trơn của động cơ đốt trong có nhiệm vụ đưa

dầu đến các mặt ma sát, đồng thời lọc sạch những tạp chất lẫn trong dầunhờn khi dầu nhờn tẩy rửa các mặt ma sát và làm mát dầu nhờn để đảm bảotính năng hoá lý của no.ù

Hệ thống bôi trơn của các động cơ đốt trong đều dùng dầu nhờn để làmgiảm ma sát của ổ trục đưa nhiệt lượng do ma sát sinh ra ra khỏi ổ trục do đólàm giảm lượng mài mòn của các ổ trục Ngòai ra dầu nhờn còn bảo vệ cácbề mặt của các chi tiết trong động cơ không bị gỉ Tóm lại hệ thống bôi trơncó các nhiệm vụ sau :

- Bôi trơn các bề mặt ma sát làm giảm tổn thất ma sát

- Làm mát ổ trục

- Tẩy rửa mặt ma sát

- Bao kín khe hở giữa pittông với xylanh giữa xémăng với pittông

Các chi tiết sau đây được bôi trơn cưỡng bức: các ổ đỡ (bạc hay ổ bi)của trục khuỷu, các ổ ở đầu to của thanh truyền, cơ cấu phối khí, các ổ đỡtrục của bộ phận tăng áp, ắc pittông cũng được bôi trơn cưỡng bức nhờ mộtđường dầu dẫn từ cổ trục khuỷu đi qua lỗ khoan trong thân thanh truyền.

Các chi tiết được bôi trơn bằng vung tóe dầu là: thành xylanh ,Pittông, cò mổ, các vấu cam của trục phân phối, các bánh răng và nhiều chitiết khác

Hình2.16 Sơ đồ nguyên lý hệ thống bôi trơn động cơ

Chú thích:

1 Dầu bôi trơn chứa trong Cácte 6.Đường ống chính

2 Lọc thô, phễu hút dầu 7.Đồng hồ báo nhiệt độ áp suất

5 Két làm mát

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 củanhà thiết kế Khi động cơ hoạt động, bơm dầu hút dầu từ đáy cácte qua lướilọc 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 trụctheo các lỗ khoan trên thân máy Từ các cổ trục dầu đi theo các lỗ khoantrong trục tới các cổ biên (đầu to thanh truyền) và theo lỗ trong thanh truyềntới bôi trơn cho bạc đầu nhỏ thanh truyền Sau khi ra khỏi các ổ (bạc đỡ) cầnbôi trơn, dầu rơi tự do xuống phía dưới, một phần rơi xuống cácte, một phầnvướng phải các chi tiết đang quay và bị văng đi do lực ly tâm Chính nhờlượng dầu văng này mà các chi tiết khác của động cơ được bôi trơn: thànhxylanh, ắc Pittông, vấu cam của trục phân phối

Bầu lọc dầu kiểu toàn phần, lõi lọc giấy Lọc gồm một vỏ bằng kim

loại mỏng bao bọc phần tử lọc, có cấu tạo từ giấy lọc hình trụ rỗng Đầu vàocủa 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 chung quanh của phần tử lọc Ởđây dầu được lọc, sau đó dầu đi vào phần trung tâm của phần tử lọc và chảy

ra ngoài

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 có ngừng hoạt động

Nếu phần tử lọc bị cáu bẩn, chênh lệch áp suất giữa bên trong và bênngoài phần tử lọc tăng lên Khi sự chênh lệch áp suất đạt đến một mức xácđịnh, van an toàn sẽ mở ra, dầu không đi qua phần tử lọc mà đi tắt đến bôitrơn các bộ phận của động cơ

Hình2.17 Cấu tạo lọc dầu bôi trơn

Bơm dầu bôi trơn là bơm rôto kiểu trôkhôit, gồm 2 rôto tiếp xúc

trong: rôto trong và rôto ngoài, có trang bị van an toàn để tránh quá tải cho hệ thống khi áp suất tăng vượt quá định mức khi áp suất ra quá cao làm thắng lực lò xo van, mở cửa van, xả bớt dầu về cacte

Hình2.18 Bơm dầu bôi trơn kiểu Rôto

Áp suất dầu tiêu chuẩn tại n = 3000 v/ph là 2,5 kG/cm Rôto trongđược dẫn động bởi trục cam quay làm xoay rôto ngoài trong vỏ bơm

Trong quá trình làm việc dầu nóng lên nhanh chóng do hấp thụ mộtphần nhiệt của các chi tiết được bôi trơn, do vậy cần phải có bộ phận làmmát dầu Trong cacte của 2KD - FTV đáy cácte có bề mặt tiếp xúc với khôngkhí bên ngoài lớn nên nó đảm nhận luôn vai trò của bộ trao đổi nhiệt để làmmát dầu Ngoài ra, trên động cơ còn được bố trí két làm mát dầu

Để có thể thường xuyên kiểm tra nhiệt độ và áp suất dầu bôi trơnngười ta bố trí các đồng hồ nhiệt độ và đồng hồ áp suất Để tránh làm đendầu bởi khí cháy và khói lọt từ xylanh xuống cácte, để không cho các chấtđộc ô nhiễm lọt ra ngoài, trên động cơ có lắp đường ống hút khi cháy vàocụm ống nạp (van hệ thống tuần hoàn khí xả EGR)

Hình2.19 Đường dầu bôi trơn

Hệ thống bôi trơn áp suất cưỡng bức hoàn toàn, tất cả dầu được đưa qua lọc dầu và bộ làm mát dầu Lổ phun dầu của pittông nằm dưới đáy quả pittông Mổi vòi phun dầu đều có van một chiều để ngăn chặn việc bơm dầu khi áp suất dầu động cơ là thấp

Hình2.20 Vị trí các lổ phun dầu

2 5 Hệ thống nạp

Trong động cơ đốt trong hệ thống nạp và xả thực hiện chức năng nạpđẩy không khí sạch và thải sạch khí cháy với hiệu suất cao và phải đảm bảocác chỉ tiêu về môi trường của các nước đặt ra đồng thời phải đạt được tiếngnhỏ khi thải các sản phảm cháy

Cấu tạo của hệ thống nạp gồm bộ lọc không khí, tuabin tăng áp, các cổgóp nạp và van EGR

Cổ ghóp nạp : có 2 cổng nạp với hình dạng khác nhau cho mỗi xylanh

trên phía nắp quy lát với mục đích nhằm tối ưu hoá luồng xoáy khí nạp

Hình2.21 Các cổ góp nạp

Van cắt cửa nạp ( bướm ga) : loại van hoạt động bằng cuộn dây quay

có tác dụng cải thiện tính năng của hệ thống được điều khiển hoàn toàn bằngđiện tử thông qua cảm biến vị trí của van cắt cửa nạp cùng với một số tínhiệu khác ECM tính toán ra lượng nhiên liệu phun cơ bản cho động cơ Mộtsố trạng thái hoạt động của van

Trạng thái động cơ Vị trí của van Mục đích

Khởi động Mở hoàn toàn Giảm khói dieselChạy đều Mở từ nhỏ đến hoàn

toàn

Điều khiển lượng khíxả tuần hoànDừng Đóng hoàn toàn Giảm rung động và

tiếng ồn nạp

Hình2.22 Cấu tạo cụm cổ họng gió Tua bin tăng áp : là loại gọn nhẹ được làm mát bằng áo nước tại ổ bạc

giúp cải thiện tính năng nạp Van cửa xả sẽ điều khiển áp suất tăng áp củatua bin vận hành bằng cơ cấu cơ khí tuỳ vào áp suất của tua bin

Tăng áp là làm tăng áp suất khí nạp vào xylanh với mục đích là tăngáp suất khí nạp từ đó nâng cao năng suất của động cơ Diesel, hệ số nạp càngcao khả năng đốt cháy sạch nhiên liệu càng nhiều từ đó làm tăng công suấtcủa động cơ

Ưu điểm của động cơ có trang bị hệ thống tăng áp :

- Luồng gió thổi vào xylanh khi xupắp hút mở có vận tốc cao tạođược xoáy lốc giúp nhiên liệu xáo trộn đều và cháy nhanh hơn

- Tiêu hao nhiên liệu ít hơn loại động cơ không có hệ thống tăng áp

- Nhờ lượng không khí dồi dào nên có thể tăng lượng nhiên liệuphun vào xylanh do đó công suất động cơ tăng thêm được khoảng40%

Hình2.23 Tuabin tăng áp Van EGR : van này 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 trựctiếp vị trí của van, giá trị đo này được ECM trực tiếp theo dõi để hiệu chỉnh

chính xác độ mở của van Van tuần hoàn khí xả (EGR) đưa khí xả vào lạiđường ống nạp làm giảm nhiệt độ cháy động cơ, giảm nồng độ NO tuỳ theolệnh từ hộp ECM, van tuần hoàn khí xả điều chỉnh lượng khí xả vào lạiđường ống nạp Đường ống dẫn khí xả đi vòng phía sau thân máy

Hình2.24 Van EGR Bộ lọc khí có chức năng lọc sạch khí ngăn không cho bụi bẩn lọt vào

động cơ trong thì nạp phần tử lọc được làm bằng giấy

2 6 Hệ thống nhiên liệu của động cơ 2KD – FTV

2.6.1 Khái quát hệ thống nhiên liệu của 2KD-FTV

Trên động cơ 2KD – FTV sử dụng hệ thống nhiên liệu Diesel CommonRail nhiên liệu được nén dưới áp suất cao để nâng cao tính kinh tế nhiên liệuvà cung cấp công suất động cơ mạnh mẽ đồng thời triệt tiêu rung động vàtiếng ồn động cơ

Hệ thống này tích nhiên liệu đã được nén lại và cung cấp bởi bơm caoáp trong đường ống phân phối Bằng cách tích nhiên liệu ở áp suất cao hệthống CR có thể cung cấp nhiên liệu ở áp suất cao ổn định không phụ thuộcvào tốc độ động cơ hay tải ECM cung cấp một dòng điện đến van điện từ bêntrong vời phun bằng EDU để điều khiển thời điểm phun và lượng phun đồngthời theo dõi áp suất bên trong ống phân phối bằng cảm biến áp suất nhiênliệu ECM sẽ điều khiển bơm cao áp để cung cấp đầy đủ nhiên liệu nhằmduy trì áp suất đến giá trị cần thiết Ngoài ra hệ thống này sử dụng van haichiều bên trong vòi phun để đóng mở nhiên liệu do đó ECM có khả năngđiều khiển chính xác thời điểm phun kể cả lượng phun

Hệ thống CR cung cấp phun nhiên liệu 2 giai đoạn tách rời Để làmgiảm chấn động của quá trình cháy hệ thống này thực hiện phun trước dướidạng phun nhiên liệu phụ trước khi phun nhiên liệu chính Điều này giúpgiảm rung động và tiềng ồn động cơ

Ưu điểm của hệ hệ thống nhiên liệu Common Rail

- Tăng công suất động cơ

- Giảm bớt tiếng ồn

- Tiết kiệm nhiên liệu

- Giảm được khí thải độc hại

- Có thể ứng dụng cho tất cả các loại ô to du lịch và xe tải

- Aùp suất nhiên liệu đạt tới 1350 bar (bơm cao áp kiể u củ áp suất

500 bar )

Hình2.25 Sơ đồ của hệ thống nhiên liệu Common Rail trên 2KD – FTV

Nguyên lý hoạt động : bơm cao áp HP3 hút nhiên liệu ra khỏi bình qua

lọc nhiên liệu, SCV (van điều khiển hút ) sẽ điều khiển lượng nhiên liệu đếnbơm cao áp dẫn đến đầu các piston Các piston nén nhiên liệu chảy qua vanphân phối đến ống phân phối dưới áp suất cao 1350 bar Nhiên liệu sau đó sẽđược đưa đến các vòi phun để phun vào các xylanh, lượng nhiên liệu dư từbơm cao áp vòi phun ống phân phối sẽ theo đường ống hồi trở về thùng chứa

2.6.2 Thùng chứa nhiên liệu :

Dùng để chứa dầu đủ cho động cơ hoạt động trong một thời gia giandài Thùng được dập bằng các lá thép bên trong có các tấm ngăn để nhiênliệu, bớt dao động nắp thùng có lổ thông hơi ống hút nhiên liệu bố trí caohơn đáy thùng khoảng 3 cm Phần lõm lắng cặn và nước nơi đáy thùng có nútxả

2.6.3 Lọc nhiên liệu

Ttrong dầu có lẫn nhiều tạp chất cứng và nước Mặc dù các tạp chấtnày rất bé nhưng có thể phá hỏng bơm cao áp và kim phu Nứơc lẫn trong

nhiên liệu sẽ làm cho nhiên liệu không cháy đựơc lúc phun vào buồng đốt.

Do đó nhiên liệu phải được lọc trước khi đưa vào bơm cao áp Trong hệ thốngnhiên liệu được lọc ba lần trước khi vào buồng đốt : lọc sơ cấp, lọc thứ cấp,và lọc lần cuối nơi kim phun Trong động cơ 2KD – FTV lọc nhiên liệu còntrang bị thêm công tắc cảnh báo tắt nhiên liệu

Hình2.26 Cấu tạo lọc nhiên liệu động cơ 2KD - FTV

Hình2.27 Sơ đồ làm việc của hệ thống cảnh báo nhiên liệu

Hình2.28 Hai trạng thái làm việc của hệ thống cảnh báo nhiên liệu

2.6.4 Bơm nạp

Bơm nạp loại rôto của bơm cấp sẽ hút nhiên liệu từ bình chứa đến 2piston thông qua phin lọc và van SCV ( van điều khiển hút ) Trục điều khiểnquay rôto trong và ngoài của bơm nạp Khi rôto quay tạo ra khoảng trốngtăng và giảm bơm nạp sẽ hút nhiên liệu vào bô phận hút và bơm nhiên liệu

ra ngoài bộ phận xả

Hình2.29 Cấu tạo bơm nạp

2.6.5 Bơm cao áp

Có chức năng nâng cao áp suất của nhiên liệu rồi đẩy vào ống tíchnăng Bơm cao áp sử dụng trên động cơ là loại bơm HP3 của hãng DENSOchế tạo có 2 pittông bố trí lệch nhau 180 độ vận tốc quay bằng một nửa vậntốc trục khuỷu động cơ Cấu tạo của bơm gồm có : cơ cấu cam vòng, camlệch tâm và 2 piston đặt đối diện nhau phía ngoài cam vòng, SCV van điềukhiển hút điều khiển lượng nhiên liệu đến piston, cảm biến nhiệt độ nhiênliệu và một bơm nạp

Hình2.30 Cấu tạo bơm cao áp

Rơ to ngồi

Rơ to trong

Bộ phận hút

Bộ phận xả

Hình2.31 Sơ đồ nguyên lý của bơm cao áp

Nguyên lý làm việc của bơm : bơm nạp hút nhiên liệu từ bình qua lọc

nhiên liệu đến van điều khiển điều kiển áp suất nhiên liệu trong bơm cao áp.Lượng nhiên liệu đến piston bơm nhiều hay ít tuỳ thuộc vào độ mở của vanSCV Cam không đồng trục đựơc dẫn động bởi trục quay, quay cam vòngcam vòng quay làm piston chuyển động tịnh tiến thực hiện chu kì hút và nénnhiên liệu Van hút có tác dụng ngăn không cho nhiên liệu bị nén trở lại vanSCV Van phân phối đóng không cho nhiên liệu trở lại pttông khi pttôngthực hiện chu kì hút và mở để nhiên liệu đến ống phân phối, cảm biến nhiệtđộ nhiên liệu kiểm tra nhiệt độ nhiên liệu ở trong bơm

2.6.6 Van điều khiển

Giử cho áp suất nạp nhiên liệu (áp suất xả) thấp hơn một mức nhấtđịnh Nếu tốc độ bơm tăng và áp suất bơm tăng cao hơn mức van điều khiểncho phép van sẽ sử dụng lò xo để mở cho nhiên liệu về phía hút

2.6.7 Van SCV

Nếu dòng đến van SCV trong một thời gian dài vì cường độ trung bìnhcủa dòng chạy đến cuộn dây tăng van kim sẽ mơ û SCV sẽ mở lớn hơn nênnhiên liệu vào nhiều hơn Nếu dòng đến van SCV trong một thời gian ngắn

vì cường độ trung bình của dòng chạy đến cuộn dây giảm, lực lò xo sẽ hútvan kim vào, SCV sẽ mở hẹp hơn nên nhiên liệu vào ít hơn

SCV : mở nhiều SCV : mở ít

Hình2.33 Trạng thái làm việc của SCV

Lưu ý : mối tương quan giữa độ mở của van và lượng nhiên liệu có thể ngược với mô tả trên tuỳ thuộc vào động cơ

2.6.8 Van phân phối của bơm HP3

Được hợp nhất thành một khối Do đó nó gồm một bóng kiểm tra lò xo giá đỡ và một chất khác Khi áp suất trong pttông vượt quá mức áp suất trongống phân phối bóng kiểm tra sẽ mở ra

Hình2.34 Cấu tạo van phân phối

2.6.9 Ống phân phối

Chứa nhiên liệu được nén từ 0 đến 180 MPa từ bơm cao áp và đến vòi phun của xylanh Trên ống phân phối có bộ cảm biến áp suất bộ giới hạn áp suất và một van xả áp

1 Thân van 2 Bĩng kiểm tra 3 Lị xo 4 Giá đỡ 5 Pittơng

Hình2.35 Cụm ống phân phối

2.6.10 Bộ giới hạn áp suất

Mở van để xả áp suất nếu áp suất trong ống cao bất thường Van mởkhi áp suất đạt xấp xỉ 180 MPa và đóng lại khi áp suất xấp xỉ 30 MPa Nhiênliệu chảy qua bộ giới hạn áp suất sẽ quay trở lại bình nhiên liệu

Hình2.36 Cấu tạo van giới hạn áp suất

2.6.11 Vòi phun

Toyota sử dụng vòi phun X2 đây là một vòi phun gọn tiết kiệm nănglượng điều khiển từ với ống phun hai chiều (TWV) một đinh ốc rỗng có láchắn gió được gắn trông chỗ ống dầu rò để phun dầu chính xác hơn (một sốloại xe không có chi tiết này)

Đinh ốc rỗng có lổ chắn gió : sẽ đảm bảo nhiên liệu phun chính xác

bằng cách giảm các xung áp suất phía sau (các dao động áp suất) Hơn nữanó còn giảm sự phụ thuộc của nhiên liệu trong ống rò nhiên liệu vào áp suấttừ phía sau (áp suất tác dụng lên ống rò sẽ làm thay đổi lượng nhiên liệu dùáp suất không đổi)

Oáng phun có điện trở hiệu chỉnh : rắc nối với điện trở hiêïu chỉnh gồm

một điện trở (với một rắc nối 4 kim ) để giảm thiểu lượng nhiên liệu phun sailệch giữa các xylanh

Bộ giới hạn áp suất Đến bình nhiên liệu

Vòi phun với mã QR : được dùng để hiệu chỉnh chính xác hơn Mã QR

chứa những dữ liệu của ống phun sẽ được cài vào ECM động cơ Mã QR làmột mã mới do Denso phát triển Ngoài những dữ liệu điều chỉnh lượng phunmã còn có số hiệu chi tiết và sản phẩm Có thể đọc số hiệu này với tốc độcực nhanh

Nguyên lý hoạt động của vòi phun : van từ hai chiều TWV đóng mở

đầu ra để điều khiển áp suất trong buồng điều khiển cũng như tắt bật chutrình phun

Khi không phun : không có dòng điện chạy đến cuộn dây từ lực lò xo

lớn hơn hơn áp suất trong buồn điều khiển sẽ nén lò xo miệng lò xo sẽ đóngkim miệng và ngừng phun

Khi đang phun : có dòng điện chạy đến cuộn dây từ lực hấp dẫn của

cuộn dây từ sẽ hút van kim lên trên do đó mở van và cho nhiên liệu chạyqua buồn điều khiển rồi ra ngoài Khi nhiên liệu chảy ra áp suất trong buồngđiều khiển giảm và kéo pttông điều khiển lên kim miệng cũng đi lên và bắtđầu phun Nhiên liệu đi ra chảy dưới ống rò và piston điều khiển, nâng pistonlên và tăng cường phản ứng đóng mở của miệng Khi dòng điện tiếp tục tácdụng lên cuộn dây kích từ kim miệng được đẩy lên cao nhất do đó tốc đọphun cũng đạt mức cao nhất Khi ngắt dòng điện đến cuộn dây van từ đixuống kim miệng đóng đột ngột và ngừng phun

Hình 37 Kim phun nhiên liệu

1 Đinh ốc rỗng có lổ chắn gió 2 Vòng chữ O 3 Lá chắn gió

4 Điện trở hiệu chỉnh 5 Cuộn dây từ

Hình2.38a Cấu tạo kim phun Hình2.38b Nguyên lý làm việc kim phun

Hình2.39 Chức năng điều khiển phun sớm của ECM

Hình2.40 Mạch phun của kim phun

2 7 Hệ thống điều khiển động cơ

2.7.1 Khái quát hệ thống điều khiển động cơ

1 Vịi phun

2 Vịi phun #1 (xylanh #1)

3 Vịi phun #2 (xylanh #3)

4 Vịi phun #3 (xylanh #4)

5 Vịi phun #4 (xylanh #2)

6 Cường độ dịng khơng đổi