Đồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 2KD FTV trên xe toyota hiace

Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động 2KD-FTV xe Toyota Hiace MỤC LỤC d Xây dựng đồ thị công 28 4.2 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động 34 4.3 Đặc tính chức hệ thống .35 4.5.1 Vùng áp suất thấp 36 4.5.2 Vùng áp suất cao 39 LỜI NÓI ĐẦU Đi lại, vận chuyển hàng hóa nhu cầu khổng lồ ngày tăng người tồn giới Ơ tô gần phương tiện chủ lực đáp ứng nhu cầu Cơng nghệ tơ ngành khoa học kỹ thuật phát triển nhanh phạm vi toàn giới, để đáp ứng nhu cầu làm cho tốc độ gia tăng số lượng ô tơ giới nhanh Do đó, tình hình giao thông ngày phức tạp nảy sinh vấn đề cấp bách cần phải giải tai nạn giao thông, ô nhiễm môi trường, khủng hoảng nhiên liệu… Để giải vấn đề đó, địi hỏi ngành công nghệ ô tô phải áp dụng khoa học kỹ thuật tiên tiến thiết kế, ứng dụng nguyên vật liệu công nghệ cho đời xe ngày hoàn hảo với tính vận hành tính an tồn vượt trội Một hệ thống liên quan đến điều khiển động hệ thống nhiên liệu COMMON RAIL Hệ thống nhiên liệu common rail cải tiến động diesel số hệ thống khách hàng quan tâm mua xe tơ lợi ích mà mang lại sử dụng như: tiết kiệm nhiên liệu, giảm ô nhiễm môi trường, công suất lớn, giảm tiếng ồn động Và trình học tập, đặc biệt hai tháng thực tập tốt nghiệp em tiếp xúc, tìm hiểu hệ thống nhiên liệu nhận thấy đề tài liên quan đến chuyên nghành khí động lực Chính em chọn đề tài tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động 2KD-FTV xe Toyota HIACE Do kiến thức thân hạn chế, kinh nghiệm chưa nhiều thời gian có hạn nên đồ án em khơng tránh khỏi thiếu sót, kính mong thầy giáo hướng dẫn thầy mơn tận tình bảo thêm để đồ án em hoàn thiện Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động 2KD-FTV xe Toyota Hiace Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn PGS.TS:Trần Văn Nam, thầy cô giáo môn giúp đỡ em hoàn thành đồ án Đà nẵng tháng năm 2010 Sinh viên thực Hoàng Văn Tuấn Mục đích ý nghĩa đề tài Hiện phương tiện giao thông vận tải phần thiếu sống người Cũng sản phẩm cơng nghiệp nay, tơ tích hợp hệ thống tự động lên dòng xe sản xuất với chiều hướng ngày tăng Động diesel động sử dụng ơtơ Nó có u điểm nhiên liệu diesel rẻ loại nhiên liệu khác, sinh mômen xoắn lớn hơn, hiệu suất sử dụng nhiên liệu cao Tuy nhiên trước lại thường sử dụng xe tải gây tiếng ồn lớn ôi nhiễm môi trường Hệ thống nhiên liệu common rail cải tiến động diesel số hệ thống khách hàng quan tâm mua xe tơ lợi ích mà mang lại sử dụng như: tiết kiệm nhiên liệu, giảm ô nhiễm môi trường, công suất lớn, giảm tiếng ồn động Vì ngày động sử dụng nhiện liệu diesel sử dụng xe tải mà sử dụng dòng xe cao cấp hãng Toyota, Mercedes, BMW Volkswagen… Việc nghiên cứu hệ thống nhiên liệu Common Rail giúp nắm bắt kiến thức để nâng cao hiệu sử dụng, khai thác, sửa chữa cải tiến chúng Ngồi cịn góp phần xây dựng nguồn tài liệu tham khảo phục vụ nghiên cứu trình học tập cơng tác Các dịng xe đời với bước đột phá nhiên liệu tiêu chuẩn khí thải đựợc chấp thuận ngành sản xuất tơ nhằm bảo vệ mơi trường bên cạnh cơng nghệ sản xuất khơng ngừng ngày nâng cao Công nghệ điều khiển vi điều khiển ngày ứng dụng rộng rãi việc địi hỏi phải có kiến thức vững vàng tự động hóa cán kỹ thuật ngành phải nâng lên tương ứng mong nắm bắt sản phẩm sản xuất dây chuyền kèm, có có công việc vững vàng sau trường Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động 2KD-FTV xe Toyota Hiace Khi xem xe ô tô nước sản xuất em không ngỡ ngàng thán phục công nghiệp sản xuất ô tô giới mà em tự hỏi: Bao Việt Nam sản xuất xe thế? Đây ước mong muốn nhiều người ngành công nghiệp ô tô Việt Nam, sinh viên ngành động lực em hi vọng đóng góp phần nhỏ để cơng nghiệp tơ Việt Nam ngày phát triển Vì lý em chọn đề tài "Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động 2KD-FTV xe Toyota Hiace" để làm đề tài tốt nghiệp Giới thiệu động 2KD-FTV 2.1 Khái quát chung Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động 2KD-FTV xe Toyota Hiace Hình 2-1 Mặt cắt động 2KD-FTV Động 2KD-FTV hãng Toyota loại động Diesel tuabin tăng áp TOYOTA D-4D, kỳ xylanh đặt thẳng hàng làm việc theo thứ tự nổ 1-34-2 Động có cơng suất lớn 75 KW/3600 v/ph, với hệ thống hồi lưu khí xả, hệ thống tăng áp tuabin hệ thống phối khí xupáp dẫn động trực tiếp từ trục cam thông qua đội thuỷ lực, việc sử dụng đội thuỷ lực cách bố trí xupáp xylanh (2 xupáp nạp, xupáp thải) tạo đươc chất lượng nạp thải (nạp đầy, thải sạch), nhằm tăng công suất động cơ, giảm lượng khí thải độc hại gây ô nhiễm môi trường… Bảng 1-1 Bảng thông số kỹ thuật động Tên thơng số Kí hiệu Giá trị Thứ nguyên Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động 2KD-FTV xe Toyota Hiace Công suất có ích Ne 75 Dung tích xi lanh Vh 2494 Tỉ số nén ε 18,5 Số vòng quay định mức n 3600 Đường kính xylanh D 92 Hành trình piston S 93,8 Số xylanh i Số kỳ τ Góc mở sớm xupap nạp ϕ1 Góc đóng muộn xupap nạp ϕ2 31 Góc mở sớm xupap thải ϕ3 30 Góc đóng muộn xupap thải ϕ4 Góc phun sớm ϕs 12 Loại buồng cháy Thống Loại động Tăng áp tuabin khí KW Cm3 Vg/ph mm mm Xylanh Độ Độ Độ Độ Độ 2.2 Các cấu động 2.2.1 Thân máy Hình 2-2 Thân máy -Được chế tạo thép hợp kim thấp -Bổ sung nhiều gân tăng cứng giúp giảm rung động 2.2.2 Piston -Buồng cháy tạo đỉnh piston để phù hợp với việc phun nhiên liệu trực tiếp Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động 2KD-FTV xe Toyota Hiace Hình 2-3 Piston 2.2.3 Thanh truyền bạc truyền -Thanh truyền làm thép có độ bền cao -Giữa nắp truyền có chốt định vị để tăng tính ổn định lắp ráp -Bạc truyền làm nhơm có vấu định vị Hình 2-4 Thanh truyền bạc truyền 2.2.4 Trục khuỷu bạc trục khuỷu Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động 2KD-FTV xe Toyota Hiace Hình 2-5 Trục khuỷu bạc trục khuỷu +Trục khuỷu có cổ trục khối cân +Bạc trục khuỷu doa tinh đạt khe hở dầu tối ưu Do cải thiện trạng thái khởi động lạnh giảm rung động động +Nửa bạc có rãnh dầu dọc theo lịng chu vi 2.2.5 Cơ cấu xu páp Hình 2-6 Cơ cấu xu páp -Mỗi xy lanh có xu-páp nạp xả với cửa nạp/xả rộng tăng cường hiệu nạp xả -Các xu páp mở/ đóng trực tiếp trục cam -Đai cam dẫn động trục cam nạp, sau trục cam xả trục cam nạp dẫn động thông qua bánh -Trục cam xu páp Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động 2KD-FTV xe Toyota Hiace Hình 2-7 Trục cam xu páp 1- Bánh dẫn động cam nạp ; 2- Cam nạp ; 3- Bánh dẫn động cam xả ; 4- Cam xả ; 5- Cam ;6- Lò xò xupap ; 7- Xupap +Con đội xu páp loại không dùng đệm điều chỉnh +Cần thay đội xu páp để đạt khe hở thích hợp 2.2.6 Hệ thống bôi trơn -Lỗ phun dầu piston nằm đáy piston -Mỗi vịi phun dầu có van chiều để ngăn chặn việc bơm dầu áp suất dầu động thấp Hình 2-8 Phun dầu làm mát piston 2.2.7 Hệ thống làm mát động Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động 2KD-FTV xe Toyota Hiace Động 2KD-FTV có hệ thống làm mát nước tuần hoàn cưỡng bức, kiểu kín, nước tuần hồn hệ thống nhờ bơm ly tâm dẫn động từ trục khuỷu Hình 2-9 Cách bố trí hệ thống làm mát 2.2.8 Tua bin tăng áp Là loại gọn nhẹ, làm mát áo nước ổ bạc giúp cải thiện tính nạp Van cửa xả điều khiển áp suất tăng áp tua bin, vận hành cấu khí tùy vào áp suất tua bin Hình 2-10 Tua bin tăng áp Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động 2KD-FTV xe Toyota Hiace 2.2.9 Van EGR Van lắp đường nạp, làm mát nên cho phép lượng khí xả lớn qua Một cảm biến vị trí van EGR đo trực tiếp vị trí mở van, giá trị đo ECU động theo dõi để hiệu chỉnh xác độ mở van Hình 2-11 Van EGR Tổng quan hệ thống nhiên liệu động diesel Động diesel phát minh Rudolf Diesel, người tốt nghiệp Đại học Kỹ thuật Munich, Đức, với số điểm cao lịch sử trường Ông cấp sáng chế cho động diesel vào năm 1892.Từ đó, công nghệ động diesel không ngừng cải tiến, bất chấp nhiều quan điểm hoài nghi từ ngành, hãng Mercedes-Benz Đức cho mắt ô tô lắp động diesel giới, xe 260D, vào năm 1936 Từ đến động Diesel không ngừng cải tiến, với giải pháp kỹ thuật tối ưu làm giảm mức độ phát sinh ô nhiễm suất tiêu hao nhiên liệu Các nhà động Diesel đề nhiều biện pháp khác kỹ thuật phun tổ chức q trình cháy nhằm giới hạn chất nhiễm 3.1 Nhiệm vụ yêu cầu hệ thống nhiên liệu động diesel 3.1.1 Nhiệm vụ -Dự trữ nhiên liệu đảm bảo cho động làm việc liên tục thời gian định mà không cần cấp thêm nhiên liệu; lọc nước, tạp chất học lẫn nhiên liệu ; giúp nhiên liệu chuyển động thơng thống hệ thống 10 Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động 2KD-FTV xe Toyota Hiace Tốc độ động Nhiệt độ nước làm mát Nhiệt độ khí nạp ECU Tính toán lương phun tối đa Nhiệt độ nhiên liệu Áp suất khơng khí nạp Áp suất nhiên liệu Hình 4-55 Sơ đồ tính tốn lượng phun tối đa -Điều chỉnh lượng phun +Điều chỉnh áp suất khơng khí nạp vào Lượng phun điều chỉnh phù hợp với áp suất khơng khí nạp vào (lưu lượng) +Điều chỉnh nhiệt độ khơng khí nạp vào Tỉ trọng khơng khí nạp vào (lượng khơng khí) thay đổi phù hợp với nhiệt độ khơng khí nạp vào (Nhiệt độ khơng khí nạp vào thấp => điều chỉnh tăng lượng phun) Hình 4-56 Sơ đồ điều chỉnh lượng phun theo áp suất nhiệt độ khí nạp +Điều chỉnh nhiệt độ nhiên liệu Nhiệt độ nhiên liệu cao => điều chỉnh tăng lượng phun 74 Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động 2KD-FTV xe Toyota Hiace +Điều chỉnh động lạnh Nhiệt độ nước làm mát thấp => điều chỉnh tăng lượng phun Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu ECU Cảm biến nhiệt độ nước làm mát ECU Hình 4-57 Sơ đồ điều chỉnh lượn phun theo nhiệt độ nhiên liệu nhiệt độ nước làm mát +Điều chỉnh áp suất nhiên liệu Những thay đổi áp suất nhiên liệu ống phân phối phát sở tín hiệu từ cảm biến áp suất nhiên liệu Nếu áp suất nhiên liệu thấp áp suất dự định thời gian mở vịi phun kéo dài -Tính tốn lượng phun tối đa ECU so sánh lượng phun tính tốn lượng phun tối đa xác định lượng nhỏ làm lượng phun 4.7.2 Xác định thời điểm phun ECU so sánh thời điểm phun mong muốn thời điểm phun thực tế để xác định thời điểm phun Thời điểm phun phun hệ thống nhiên liệu động 2KD-FTV xác định thông qua tốc độ động góc mở bàn đạp ga cách thêm giá trị điều chỉnh dựa sở nhiệt độ nước áp suất khơng khí nạp (lưu lượng) ECU gửi tín hiệu phun tới EDU làm sớm làm muộn thời điểm phun để điều chỉnh thời điểm bắt đầu phun Tốc độ ECU động Thời điểm Xác định Hình 4-58 Sơ đồ xác định thời điểmEDU phun phun thơi điểm Góc mở bàn Vòi phun 4.7.3 Đièuđạp khiển lượng phun khởi động ga phun Nhiệt độ làm mát Áp suất /khối lượng khơng khí Giá trị điều chỉnh 75 Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động 2KD-FTV xe Toyota Hiace ECU Tín hiệu máy khởi động Cảm biến nhiệt độ nước làm mát Lượng phun + Xác định lượng phun Điều chỉnh Hình 4-59 Sơ đồ điều chỉnh lượng phun khởi động Lượng phun khởi động xác định việc điều chỉnh lượng phun phù hợp với tín hiệu ON máy khởi động (thời gian ON) tín hiệu cảm biến nhiệt độ nước làm mát Khi động nguội, nhiệt độ nước làm mát thấp lượng phun lớn Hình 4-60 Ảnh hưởng nhiệt độ nước làm mát đến lượng phun khởi động Thời điểm bắt đầu phun điều chỉnh phù hợp với tín hiệu máy khởi động, nhiệt độ nước tốc độ động Khi nhiệt độ nước thấp, tốc độ động cao điều chỉnh thời điểm phun sớm lên 76 Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động 2KD-FTV xe Toyota Hiace Tín hiệu máy khởi động Nhiệt độ nước làm mát ECU Thời điểm phun mong muốn Tốc độ động Nhiệt độ nước làm mát thấp, số vòng quay động cao Thời điểm phun điều chỉnh sớm lên Hình 4-61 Sơ đồ điều chỉnh thời điểm phun khởi động 4.7.4 Phun trước Hệ thống nhiên liệu common rail sử dụng phun trước Trong hệ thống phun trước lượng nhỏ nhiên liệu phun trước việc phun thực Khi việc phun bắt đầu lượng nhiên liệu bắt lửa làm cho nhiên liệu q trình phun đốt êm Phun có hệ phun trước Phun thơng thường Nâng vịi phun Áp suất xi lanh Hình 4-62 So sánh phun có hệ phun trước phun thong thường 4.7.5 Điều khiển tốc độ không tải 77 Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động 2KD-FTV xe Toyota Hiace Góc mở bàn đạp ga Nhiệt độ nước làm mát Nhiệt độ nhiên liệu ECU Tính tốn tốc độ mong muốn So sánh Tín hiệu tốc độ xe Tín hiệu máy khởi động Tín hiệu trung gian Điều chỉnh lượng phun EDU Vịi phun Phát tốc độ Cảm biến tốc độ động Công tắc AC Công tắc sửi chạy điện Hình 4-63 Sơ đồ điều chỉnh tốc độ khơng tải Dựa tín hiệu từ cảm biến, ECU tính tốc độ mong muốn phù hợp với tình trạng lái xe Sau đó, ECU so sánh gía trị mong muốn với tín hiệu (tốc độ động cơ) từ cảm biến tốc độ động điều khiển vòi phun để điều khiển lượng phun nhằm điều chỉnh tốc độ không tải ECU thực điều khiển chạy không tải (để cải thiện hoạt động làm ấm động cơ) q trình chạy khơng tải nhanh động lạnh, q trình hoạt động điều hồ nhiệt độ/ gia nhiệt Ngoài ra, để ngăn ngừa giao động tốc độ không tải sinh giảm tải động công tắc A/C tắt, lượng phun tự động điều chỉnh trước tốc độ động giao động 4.7.6 Điều khiển giảm rung động chạy không tải Điều khiển phát giao động tốc độ động chạy không tải sinh khác biệt bơm vòi phun điều chỉnh lượng phun xi lanh Do đó, rung động tiếng ồn không tải giảm xuống Lượng phun điều chỉnh cho tất trị số trở nên 78 Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động 2KD-FTV xe Toyota Hiace Hình 4-64 Điều khiển giảm rung động chạy không tải 4.7.7 Điều khiển áp suất nhiên liệu Lượng phun Lượng phun tối đa ECU Lượng phun Điều chỉnh Xác định áp suất nhiên liệu cần thiết SCV Tốc độ động Hình 4-65 Sơ đồ điều khiển áp suất nhiên liệu Một áp suất nhiên liệu đáp ứng điều kiện vận hành động tính toán phù hợp với lượng phun nhiên liệu thực tế xác định sở tín hiệu từ cảm biến tốc độ động ECU phát tín hiệu đến van SCV để điều chỉnh áp suất nhiên liệu bơm cung cấp Tìm hiểu dạng hư hỏng, cách khắc phục chẩn đoán 5.1 Các dạng hư hỏng thường gặp hệ thống nhiên liệu 5.1.1 Các hư hỏng bơm cao áp Cặp piston-xylanh bơm cao áp bị mòn : có lẫn tạp chất học có nhiên liệu tạo hạt mài, piston chuyển động xylanh hạt mài gây mòn piston-xylanh Trong trình làm việc cặp piston-xylanh bơm cao áp thường bị mòn cào xước bề mặt khu vực cửa nạp, cửa xả xylanh, cạnh đỉnh piston Do điều kiện làm việc pittông-xylanh bơm cao áp chịu áp lực cao, mài mòn , nên hành trình nén áp lực dầu tác dụng lên phần đầu piston không cân gây va đập Điều làm cho phần đầu pittơng xylanh 79 Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động 2KD-FTV xe Toyota Hiace mòn nhiều Khi pittơng-xylanh mịn làm áp suất nhiên liệu thời kỳ nén nhiên liệu giảm, áp suất nhiên liệu đưa đến vịi phun khơng giá trị qui định gây ảnh hưởng đến chất lượng phun nhiên liệu Lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình giảm, động khơng phát huy công suất, suất tiêu hao nhiên liệu tăng 5.1.2 Các hư hỏng vòi phun Lỗ phun bị tắc giảm tiết diện : trình sử dụng muội than bám vào đầu vịi phun làm tắc lỗ phun Trong nhiên liệu trình cháy tạo axít ăn mịn đầu vịi phun làm ảnh hưởng đến chất lượng phun Kim phun mòn : tăng khe hở phần dẫn hướng làm giảm áp suất phun, lượng nhiên liệu hồi tăng lên giảm lượng nhiên liệu cung cấp vào buồng cháy Công suất động giảm Lò xo van điện từ bị giãn : Khi cần lực nhỏ nâng kim phun lên Do nhiên liệu phun vào buồng cháy không tơi, nhỏ giọt Động không khởi động được, động làm việc cơng suất khơng cao, động hoạt động có khói đen Kẹt kim phun : Do nhiệt độ từ buồng cháy truyền làm cho kim phun nóng lên giãn nở Do giãn nở không đồng làm tăng ma sát kim phun phần dẫn hướng làm kim phun khó di chuyển 5.1.3 Các hư hỏng lọc nhiên liệu Lõi lọc cũ, bẩn gây chức lọc dẫn đến tắc lọc Cặn bẩn, tạp chất nhiều cốc lọc gây tắc lọc giảm tính thơng qua lọc 5.1.4 Các hư hỏng đường ống dẫn nhiên liệu Các đường ống hở không khí lọt vào làm động khơng nổ Tại điểm nối bị hở, ống bị thủng Làm rò rỉ nhiên liệu, nhiên liệu không cung cấp đến bơm cao áp hay vịi phun, nhiên liệu cung cấp khơng đủ áp suất làm động không nổ Các đường ống bị va đập làm dẹp, chỗ uốn bị gãy gây trở lực lớn đường ống bị tắc ống dẫn Các van an toàn, van chiều lắp đường ống không điều chỉnh áp lực mở theo qui định 5.1.5 Hư hỏng hệ thống điện tử cảm biến Đối với hư hỏng phải dùng pan mà nhà chế tạo cung cấp để phát triệu chứng Để khắc phục hư hỏng thường phải thay 5.2 Khắc phục hư hỏng hệ thống nhiên liệu 5.2.1 Bơm cao áp Bơm cao áp bị hư ta thay bơm mới, ta thiết lập giá trị ban đầu, cân lượng nhiên liệu cung cấp từ bơm cấp liệu 80 Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động 2KD-FTV xe Toyota Hiace Cài đặt giá trị lượng nhiên liệu cung cấp từ bơm cao áp vào ECU sau thay 5.2.2 Ống phân phối Nếu ống phân phối bị hỏng ta việc thay mới, không thao rã ống phân phối 5.2.3 Vòi phun Sau sữa chữa vịi phun thay phải cài đặt lại thơng số hiệu chỉnh lượng phun cho vịi phun 5.3 Phương pháp chẩn đoán Ở ta chẩn đoán theo trạng thái hoạt động động 5.3.1 Động không tải, không êm, bị rung động Bảng 5-1 Bảng chẩn đốn động khơng tải, khơng êm, bị rung động Trạng thái hư hỏng Khu vực chẩn đoán Khơng tải khơng êm hay rung có q trình cháy khơng bình thường Rung xe khởi hành hư hỏng hệ thống ly hợp Hư hỏng vòi phun - Chuyển động piston vịi phun trục trặc - Vịi phun kẹt đóng - Vòi phun kẹt mở - Muội vòi phun - Hư hỏng mạch điện vòi phun Hư hỏng hệ thống ly hợp - Hệ thống ly hợp (rung xe khởi động) Khu vực chẩn đốn có liên quan - Mã hiệu chỉnh vòi phun - Rò rỉ nhiên liệu - Gối đỡ động - Rò rỉ hệ thống nạp khí - Tắc hệ thống nạp khí - Hệ thống EGR - Hệ thống đóng đường nạp - Cảm biến lưu lượng khí nạp - Bơm cao áp - Van xả áp - EDU (Nếu P0200 thiết lập đồng thời) - Nhiên liệu chất lượng thấp - Sửa đổi xe - ECU 5.3.2 Động có tiếng gõ, kêu lạch cạch Bảng 5-2 Bảng chẩn đoán động có tiếng gõ, kêu lạch cạch Trạng thái hư hỏng Khu vực chẩn đốn Khu vực chẩn đốn có liên quan 81 Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động 2KD-FTV xe Toyota Hiace Tiếng gõ âm khơng bình thường áp suất cháy đặc biệt cao Âm khơng bình thường ma sát chi tiết Hư hỏng vòi phun - Chuyển động piston vòi phun bị hỏng - Vịi phun kẹt đóng - Vịi phun kẹt mở - Muội vòi phun - Hỏng mạch vịi phun Áp suất ống phân phối khơng bình thường - Bơm cao áp - Âm xung áp nhiên liệu - Khơng khí nhiên liệu Ma sát chi tiết Áp suất nén - Mã hiệu chỉnh vòi phun - Rò rỉ nhiên liệu - Rị rỉ hệ thống nạp khí - Tắc hệ thống nạp khí - Hệ thống EGR - Hệ thống đóng đường nạp - Cảm biến áp suất nhiên liệu - Cảm biến áp suất tuyệt đối đường nạp - Cảm biến lưu lượng khí nạp - Cảm biến áp suất khí (bên ECU) - Sửa đổi xe - Nhiên liệu chất lượng thấp - Thiếu nhiên liệu - ECU 5.3.3 Động yếu, bị ì Bảng 5-3 Bảng chẩn đốn động yếu, bị ì Trạng thái hư hỏng Khu vực chẩn đốn Khu vực chẩn đốn có liên quan 82 Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động 2KD-FTV xe Toyota Hiace Động bị yếu lượng phun nhiêu liệu khơng bình thường (hỏng bơm cấp áp) Động bị yếu lượng khí nạp vào thiếu (Hỏng tuabin tăng áp hay đoạn ống xả trước hay trung hịa khí xả bị tắc) Hư hỏng vịi phun - Chuyển động píttơng vịi phun bị hỏng - Vịi phun kẹt đóng - Vịi phun kẹt mở - Muội vòi phun - Hỏng mạch vòi phun Áp suất ống phân phối khơng bình thường - Bơm cao áp Lượng khí nạp khơng bình thường - Tuabin tăng áp - Đoạn ống xả trước bị tắc - Bộ trung hịa khí xả bị tắc - Van xả áp (P1271 thiết lập) - Cảm biến lưu lượng khí nạp - Rị rỉ hệ thống nạp khí - Tắc hệ thống nạp khí - Hệ thống EGR - Hệ thống nhiêu liệu bị tắc - Hệ thống đóng đường nạp - Áp suất nén - Mã điều chỉnh vòi phun - Rò rỉ nhiên liệu - Bugi sấy - Cảm biến áp suất nhiên liệu - EDU (Nếu P0200 thiết lập) - Sửa đổi xe - Nhiên liệu chất lượng thấp - Nhiên liệu bị đông cứng - ECU 5.4 Công tác bảo dưỡng hệ thống nhiên liệu common rail lắp động 2KDFTV Kế hoạch bảo dưỡng sửa chữa thường xuyên cần thiết để động ln ln có chất lượng tốt độ tin cậy tối đa Sự sẵn sàng hoạt động, an toàn hoạt động chi phí vận hành, bảo dưỡng sửa chữa chăm sóc động thấp Hệ thống Common Rail sử dụng cấp bảo dưỡng sau : Bảo dưỡng sửa chữa thường xuyên (W1) : Bao gồm nội dung kiểm tra có tính chất thường xun nhằm khắc phục hư hỏng xảy vận dụng Công 83 Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động 2KD-FTV xe Toyota Hiace tác bảo dưỡng sửa chữa thường xuyên W1 thực hàng ngày (tương ứng với 25 h hoạt động động cơ) Bảo dưỡng sửa chữa định kỳ : Bảo dưỡng sửa chữa theo cấp qui định việc bảo dưỡng sửa chữa mang tính chất dự phịng Các cấp bảo dưỡng qui định cụ thể sau : + W2 : Tương ứng với 250 hoạt động động + W3 : Tương ứng với 1000 hoạt động động + W4 : Tương ứng với 2000 hoạt động động + W5 : Tương ứng với 8000 hoạt động động + W6 : Tương ứng với 24000 hoạt động động Hệ thống nhiên liệu động tuân theo qui định bảo dưỡng sửa chữa động Nội dung công việc kỳ bảo dưỡng cụ thể sau : Cấp bảo dưỡng sửa chữa W1: Bộ phận kiểm tra Bộ phận xả khí Két làm mát khí nạp Lọc khí nạp Nhiên liệu Cơng việc kiểm tra Kiểm tra màu khí xả Kiểm tra đường ống xả nước chổ nước Kiểm tra đồng hồ đo áp lực hút khí nạp Kiểm tra mức nhiên liệu  Các cấp bảo dưỡng sửa chữa W2,3,4: Không tháo động Bộ phận kiểm tra Công việc kiểm tra Cấp Đường dẫn khí nạp Kiểm tra hư hỏng, độ kín mặt hút W2,3,4 Hệ thống xả khí Lọc khí nạp Đường dẫn khí nạp Kiểm tra xả nước Vệ sinh Kiểm tra khóa đóng khí nạp Kiểm tra liên kết bulông, ngăn cách ống xả tăng áp Vệ sinh Xả nhiên liệu thay lõi lọc Kiểm tra áp lực khí nạp Thay lõi lọc W3,4 W3,4 W3,4 W3,4 W3,4 W3,4 W3,4 W4 W4 Hệ thống xả khí Bầu lọc thơ Bầu lọc kép Hệ thống khí nạp Lọc khí nạp Két làm mát khí Vệ sinh đường ống xả nước W4 nạp Tháo ra, kiểm tra, thay roăng làm kín, thay đầu vịi Vịi phun cao áp W4 phun cần 84 Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động 2KD-FTV xe Toyota Hiace Cấp bảo dưỡng sửa chữa W5 : Ngược lại với cấp W2,3,4 không tháo động cơ, cấp W5 số phận động tháo Những công việc sau thực kiểm tra Bộ phận kiểm tra Mặt quy lát Bộ phối khí Ống dẫn khí nạp Ống xả tiêu âm Két làm mát khí nạp Ống xả Cơng việc kiểm tra Giải thể mặt quy lát, cân chỉnh lại vòi phun Tháo gỡ cò mổ kiểm tra Giải thể, vệ sinh, thay roăng làm kín Vệ sinh thay roăng Tháo gỡ vệ sinh kiểm tra độ kín Tháo gỡ vệ sinh thay roăng làm kín lớp bảo vệ Tháo gỡ kiểm tra lưu lượng bơm độ kín, kiểm tra khớp Bơm cao áp nối, thời điểm phun Bộ cô lập máy Kiểm tra tính hoạt động  Cấp bảo dưỡng sửa chữa W6: Nhất thiết phải tháo toàn động kiểm tra tồn  Các cơng việc bảo dưỡng động động ngừng làm việc lâu : Nếu động phải ngừng làm việc lâu, đường hút khí nạp phải phun dầu bơi trơn Sau tác động lên tắc máy cho động quay hệ thống đề Kết luận Sau nghiên cứu thiết kế hệ thống nhiên liệu Common Rail lắp động 2KD-FTV sở lí thuyết ta thấy : Sử dụng hệ thống Common Rail cho động nói chung có lợi khơng kinh tế mà cịn làm giảm rõ rệt mức độ nhiễm mơi trường so với động Diesel nguyên thủy Động sử dụng hệ thống nhiên liệu Common Rail có đặc điểm sau : Khả tạo nhiên liệu tốt phun nhiên liệu với áp suất cao khoảng 1800 bar, sản vật cháy độc hại nhiều lần so với hệ thống nhiên liệu Diesel bình thường, q trình cháy hồn thiện Ngồi ưu việt mặt môi trường động sử dụng hệ thống nhiên liệu Common Rail hàng loạt ưu điểm khác : Động sử dụng hệ thống nhiên liệu Common Rail có đặc điểm tồn trữ nhiên liệu áp suất cao sử dụng phun áp suất cao Nên nhiên liệu cháy hoàn tồn, khơng tạo sản phẩm phụ khác, tạo khói, tạo muội than khói thấp động sử dụng hệ thống nhiên liệu Diesel bình thường nên cải thiện nhiều vấn đề nhiễm khơng khí Đối với hệ thống Common Rail lượng khí nạp cảm nhận cảm biến đưa ECU, ECU nhận giá trị với giá trị từ cảm biến khác gởi xử lí cho lượng nhiên liệu chu trình thích hợp cho chế độ tốc độ động Do lượng phun điều khiển xác ECU theo thay đổi 85 Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động 2KD-FTV xe Toyota Hiace tốc độ động tải trọng nên phân phối đến xylanh Mặt khác, tỷ lệ khí - nhiên liệu điều khiển tự (vô cấp) nhờ ECU việc thay đổi thời gian hoạt động vòi phun (khoảng thời gian phun nhiên liệu) Vì hỗn hợp khí - nhiên liệu phân phối đến tất xylanh tạo tỷ lệ tối ưu Chúng có ưu điểm việc kiểm xốt khí xả lẫn tính phát huy cơng suất Do cấp hỗn hợp khí - nhiên liệu đồng đến xylanh Xét mức độ phát ô nhiễm hệ thống có đặc tính khơng độc, đặc tính phun cải thiện với đặc điểm phun hai lần phun sơ khởi phun có tác dụng không ồn giảm độ độc hại khí thải Ngồi cịn có giai đoạn phun thứ cấp thực nhờ hệ thống luân hồi khí xả có tác dung làm giảm nồng độ NOx khí thải, sản phẩm cháy độc hại nhiều lần so với động Diesel cổ điển Về suất tiêu hao nhiên liệu động sử dụng hệ thông nhiên liệu Common Rail, việc phun nhiên liệu bị loại bỏ chân ga trạng thái tự làm giảm tiêu hao nhiên liệu so với động Diesel nguyên thủy Như với hệ thống Common Rail trình cháy động cải thiện đáng kể, tăng tính kinh tế nhiên liệu, giảm ô nhiễm môi trường, tăng hiệu suất động Do việc áp dung hệ thống Common Rail động 2KD-FTV đề tài quan tâm nghiên cứu nhiễm mơi trường cạn kiệt nhiên liệu vấn đề cấp bách toàn cầu Sau 15 tuần làm đồ án tốt nghiệp với nổ lực tìm hiểu nghiên cứu, với giúp đỡ tận tình thầy giáo, đặc biệt thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Trần Văn Nam, đến em hoàn thành nhiệm vụ thiết kế đề tài tốt nghiệp giao, đề tài giúp em hiểu thêm tính kết cấu hệ thống nhiên liệu Common Rail lắp động 2KD-FTV Tuy nhiên trình nghiên cứu, thời gian khả hiểu biết tài liệu hệ thống Common Rai hạn chế nên q trình hồn thành khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong lượng thứ đóng góp ý kiến bổ sung thầy giáo Cuối em chân thành cảm ơn thầy cô giáo khoa Cơ khí Giao thơng Trường ĐHBK Đà Nẵng, đặc biệt em chân thành cảm ơn thầy giáo PGS.TS Trần Văn Nam, tận tình hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành đồ án Đà Nẵng, - 2010 Sinh viên thực Hoàng Văn Tuấn 86 Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động 2KD-FTV xe Toyota Hiace TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] Nguyễn Tất Tiến “Nguyên lý động đốt trong” Nhà xuất giáodục, năm 2000 Nguyễn Bốn, Hoàng Ngọc Đồng “Nhiệt kỹ thuật” Nhà xuất giáo dục, năm 1999 Hồ Tấn Chuẩn, Nguyễn Đức Phú, Trần Văn Tế, Nguyễn Tất Tiến “Kết cấu tính tốn động đốt trong, tập 1, 2, 3” Nhà xuất đại học trung học chuyên nghiệp Hà Nội, năm 1997 87 Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động 2KD-FTV xe Toyota Hiace [4] [5] [6] [7] [8] [9] Bùi Văn Ga, Văn Thị Bông, Phạm Xn Mai, Trần Văn Nam, Trần Thanh Hải Tùng “Ơtơ ô nhiễm môi trường” Nhà xuất giáo dục, năm 1999 Nguyễn Phước Hoàng, Phạm Đức Nhuận, Nguyễn Thạch Tân, Đinh Ngọc Ái, Đặng Huy Chí “Thuỷ lực máy thuỷ lực” Nhà xuất giáo dục, năm 1996 Trần Thanh Hải Tùng “Bài giảng động phun xăng” Đại học Đà Nẵng, 2008 Tài liệu động 2KD-FTV tài liệu liên quan TOYOTA http://www.oto-hui.com Tháng 4/2010 http://www.thuvienoto.com Tháng 4/2010 88 ... "Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động 2KD- FTV xe Toyota Hiace" để làm đề tài tốt nghiệp Giới thiệu động 2KD- FTV 2.1 Khái quát chung Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động 2KD- FTV xe Toyota. .. giúp nhiên liệu chuyển động thơng thống hệ thống 10 Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động 2KD- FTV xe Toyota Hiace - Cung cấp nhiên liệu cho động đảm bảo tốt yêu cầu sau: +Lượng nhiên liệu cấp. .. nhiên liệu 34 Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động 2KD- FTV xe Toyota Hiace 12 Ne G Cm biãú n khạc 11 10 ECU EDU 13 Hình 4-2 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu cho động 2KD- FTV 1- Thùng nhiên liệu