Thi công mô hình động cơ Toyota 2ARFE (0942909480)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THI CÔNG MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ TOYOTA 2AR FE SVTH HỒ MINH TRÍ MSSV 14145305 SVTH NGUYỄN ĐÌNH SINH MSSV 14145232 GVHD KS NGUYỄN TẤN LỘC Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2018 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THI CÔNG MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ TOYOTA 2AR FE SVTH HỒ MINH TRÍ MSSV 14145305 SVTH NGUYỄN ĐÌNH SINH MSSV 14145232 GVHD KS NGUYỄN TẤN LỘC Tp Hồ Ch.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THI CÔNG MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ TOYOTA 2AR - FE

SVTH: HỒ MINH TRÍ MSSV: 14145305

SVTH: NGUYỄN ĐÌNH SINH MSSV: 14145232

GVHD: KS NGUYỄN TẤN LỘC

Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2018TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THI CÔNG MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ TOYOTA 2AR - FE

SVTH: HỒ MINH TRÍ MSSV: 14145305

SVTH: NGUYỄN ĐÌNH SINH MSSV: 14145232

GVHD: KS NGUYỄN TẤN LỘC

THI CÔNG MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ TOYOTA 2AR-FE

 Các số liệu tài liệu ban đầu:

 Nội dung thực hiện đề tài:

1 Đặc điểm động cơ 2AR-FE.

2 Thi công mô hình động cơ 2AR-FE.

3 Hệ thống điện điều khiển động cơ.

a Hệ thống phun nhiên liệu

1 Mô hình động cơ TOYOTA 2AR-FE.

2 Thuyết minh và đĩa CD

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc Lập – Tự Do -Hạnh Phúc

*********

TRƯỞNG NGÀNH Giảng Viên Hướng Dẫn

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô

Tên đề tài: Thi công mô hình động cơ Toyota Camry 2AR – FE

Họ và tên Giáo viên hướng dẫn: KS Nguyến Tấn Lộc

NHẬN XÉT

1 Về nội dung và khối lượng công việc thực hiện:

2 Ưu điểm:

3 Khuyết điểm:

4 Đề nghị cho bảo vệ hay không?

5 Đánh giá loại:

6 Điểm: (Bằng chữ: )

Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng 07 năm

2018 Giáo viên hướng dẫn

(Ký & ghi rõ họ tên)

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc Lập – Tự Do -Hạnh Phúc

*********

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô

Tên đề tài: Thi công mô hình động cơ Toyota Camry 2AR-FE

Họ và tên Giáo viên phản biện:

NHẬN XÉT 1 Về nội dung và khối lượng công việc thực hiện:

2 Ưu điểm:

3 Khuyết điểm:

4 Đề nghị cho bảo vệ hay không?

5 Đánh giá loại:

6 Điểm: (Bằng chữ: )

Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng 07 năm 2018

Giáo viên phản biện

(Ký & ghi rõ họ tên)

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc Lập – Tự Do -Hạnh Phúc

*********

XÁC NHẬN HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN

Tên đề tài:Thi công mô hình động cơ Toyota Camry 2AR-FE

Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô

Sau khi tiếp thu và điều chỉnh theo góp ý của Giáo viên hướng dẫn, Giáo viênphản biện và các thành viên trong Hội đồng bảo vệ Đồ án tốt nghiệp đã đượchoàn chỉnh đúng theo yêu cầu về nội dung và hình thức

Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng 07 năm 2018

LỜI CẢM ƠN

Sau hơn 4 năm học ngành công nghệ kỹ thuật ô tô thuộc khoa đào tạo chấtlượng cao tại Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh Nhómchúng em được sự dìu dắt và hướng dẫn tận tình của quí thầy cô đã và đang từngbước hoàn thiện mình hơn để trở thành những kỹ sư – thầy giáo, đem bàn tay vàkhối óc của mình cống hiến cho xã hội Cho đến hôm nay, với đồ án tốt nghiệp nàycũng đánh dấu một cột mốc lớn trên bước đường trưởng thành của nhóm chúng em.Những sinh viên ngành công nghệ kỹ thuật ô tô sắp bước ra khỏi cánh cổng trườngĐại Học để bước vào một cánh cổng lớn hơn, nhiều thử thách hơn Đó là cánh cửacủa cuộc đời, công việc trong tương lai sắp tới, mọi sự thành công trên bước đườngsắp tới đều nhờ công lao dìu dắt dạy dỗ của quí thầy cô

Nhóm chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến:

 Quí thầy cô của trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Đặc biệt

là quí thầy cô trong khoa cơ khí động lực đã tận tình chỉ dẫn, trực tiếpgiúp đỡ và tạo điều kiện cho nhóm làm việc trong môi trường rất tốttrong suốt quá trình thực hiện đề tài này

 Thầy Nguyễn Tấn Lộc – Giảng viên hướng dẫn đề tài tốt nghiệp đã

cung cấp tài liệu, đồng thời thầy đã tận tình hướng dẫn, chỉ dạy trongsuốt quá trình học tập cũng như trong quá trình thực hiện đề tài đểnhóm thực hiện hoàn tất đề tài này

 Cảm ơn sự chỉ dẫn và giúp đỡ từ các thầy bộ môn động cơ

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Nhóm sinh viên thực hiện

Hồ Minh Trí Nguyễn Đình Sinh

1

TÓM TẮT

1 Vấn đề nghiên cứu:

Tìm hiểu tổng quan về động cơ TOYOTA 2AR - FE

Mô hình động cơ TOYOTA 2AR - FE

Nghiên cứu hệ thống điện điều khiển động cơ

Tham khảo ý kiến của giáo viên hướng dẫn

Triển khai trên mô hình thực tế

4 Kết quả đạt được:

Thiết kế thi công phần mô hình động cơ TOYOTA 2AR – FE

Thiết kế hệ thống điên điều khiển động cơ

Tài liệu về các cảm biến và cơ cấu chấp hành

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU vi

DANH MỤC CÁC HÌNH vii

DANH MỤC CÁC BẢNG xii

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1

1.1 Lý do chọn đề tài: 2

1.2 Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu: 2

1.3 Phương pháp nghiên cứu: 3

1.4 Các bước thực hiện: 4

1.5 Kế hoạch nghiên cứu: 4

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ 2AR-FE 5

2.1 Một số thông số kỹ thuật động cơ 2AR-FE: 6

2.2 Các đặc điểm về cấu tạo động cơ: 9

2.2.1 Thân máy: 9

2.2.2 Nắp đậy nắp máy: 11

2.2.3 Năp máy: 12

2.2.4 Piston: 12

2.2.5 Thanh truyền: 13

2.2.6 Trục khuỷu: 14

2.2.7 Trục cân bằng: 15

2.2.8 Trục cam: 16

2.2.9 Hệ thống nạp và xả: 19

CHƯƠNG 3: THI CÔNG MÔ HÌNH 21

CHƯƠNG 4: CÁC MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN CƠ BẢN CỦA ĐỘNG CƠ 2AR-FE 34

3

4.1 Mạch nguồn: 35

4.2 Sơ đồ cực ECU: 36

4.3 Mạch khởi động: 51

4.4 Mạch điều khiển bơm nhiên liệu: 52

4.5 Mạch mã hóa chống trộm: 55

4.6 Mạch rơ le – cầu chì: 56

CHƯƠNG 5: HỆ THỐNG CÁC CẢM BIẾN TRÊN ĐỘNG CƠ 2AR-FE 59

5.1 Cảm biến lưu lượng khí nạp: 60

5.2 Cảm biến nhiệt độ khí nạp: 62

5.3 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát: 64

5.4 Cảm biến vị trí bướm ga: 66

5.5 Cảm biến vị trí bàn đạp ga: 68

5.6 Cảm biến vị trí van điều khiển xoáy lốc đường nạp: 71

5.7 Cảm biến kích nổ: 72

5.8 Cảm biến vị trí trục cam loại MRE: 75

5.9 Cảm biến vị trí trục khuỷu: 77

5.10 Cảm biến A/F và cảm biến Oxy: 81

CHƯƠNG 6: CÁC HỆ THỐNG VÀ CƠ CẤU CHẤP HÀNH CỦA ĐỘNG CƠ 2AR-FE 84

6.1 Hệ thống nhiên liệu: 85

6.2 Hệ thống đánh lửa: 89

6.3 Hệ thống VVT-i kép: 92

6.4 Hệ thống điều khiển thay đổi chiều dài đường ống nạp: 96

6.5 Hệ thống điều khiển xoáy lốc đường ống nạp: 99

6.6 Hệ thống chẩn đoán: 101

CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 114

7.1 Kết luận: 115

7.2 Đề nghị: 115

TÀI LIỆU THAM KHẢO 116

PHỤ LỤC 117

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

ACIS Acoustic control induction system Hệ thống điều khiển thay

đổi chiều dài đường ống nạp

ETCS-i Electronic Throttle Control

System-intelligent

Hệ thống điều khiển bướm

ga điện tử thông minh

nhiên liệu

TCCS Toyota Computer Controlled System Hệ thống điều khiển bằng

máy tính của Toyota

khôngDual VVT-i Dual Variable Valve Timing-

intelligent

Hệ thống phối khí thông

minh kép

5

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Động cơ 2AR-FE 6

Hình 2.2 Biểu đồ đặc tính động cơ 8

Hình 2.3 Cấu tạo thân động cơ 2AR – FE 9

Hình 2.4 Piston động cơ 2AR – FE 10

Hình 2.5 Miếng đệm ngăn nước làm mát 11

Hình 2.6 Cấu tạo nắp đậy nắp máy 11

Hình 2.7 Nắp máy động cơ 2AR – FE 12

Hình 2.8 Cấu tạo piston 13

Hình 2.9 Thanh truyền động cơ 2AR – FE 13

Hình 2.10 Cấu tạo trục khuỷu động cơ 2AR – FE 14

Hình 2.11 Bạc lót trục khuỷu 14

Hình 2.12 Trục cân bằng 15

Hình 2.13 Điều khiển VVT-i kép và xupap 16

Hình 2.14 Truyền động xích 17

Hình 2.15 Cấu tạo vòi phun dầu 17

Hình 2.16 Bộ lọc dầu 18

Hình 2.17 Đường nước làm mát trên động cơ 18

Hình 2.18 Cấu tạo cổ góp nạp 19

Hình 2.19 Cổ góp xả 20

Hình 3.1 Khung mô hình được thi công 22

Hình 3.2 Khung mô hình sau khi thiết kế chân máy và vị trí đặt két nước làm mát 23

Hình 3.3 Khung mô hình sau khi sơn lót 24

Hình 3.4 Khung mô hình sau khi hoàn thành 24

Hình 3.5 Động cơ sau khi vệ sinh và sơn lại 25

Hình 3.6 Bố trí hộp cầu chì 26

Hình 3.7 Bố trí đồng hồ táp lô 26

Hình 3.8 Bố trí khóa điện 27

Hình 3.9 Bố trí bàn đạp ga 27

Hình 3.10 Bố trí đồng hồ áp suất nhiên liệu 28

Hình 3.11 Thiết kế bảng mi ca, giắc điện và OBD II 28

Hình 3.12 ECU và hộp chống trộm sau khi bố trí 29

Hình 3.13 Đường nước làm mát và két nước của mô hình 29

Hình 3.14 Vị trí bình nhiên liệu 30

Hình 3.15 Vị trí đặt lọc nhiên liệu 30

Hình 3.16 Cảm biến Oxy được lắp đặt trên ống giảm thanh 31

Hình 3.17 Mặt trước của mô hình sau khi hoàn thành 32

Hình 3.18 Mô hình nhìn từ bên trái 32

Hình 3.19 Mô hình nhìn từ bên phải 33

Hình 3.20 Mô hình nhìn từ phía sau 33

Hình 4.1 Sơ đồ mạch nguồn 35

Hình 4.2 Sơ đồ giắc chân A24 36

Hình 4.3 Sơ đồ giắc chân C24 40

Hình 4.4 Sơ đồ mạch điện điều khiển động cơ 2AR – FE 50

Hình 4.5 Sơ đồ mạch khởi động 51

Hình 4.6 Sơ đồ mạch điều khiển bơm nhiên liệu 52

Hình 4.7 Sơ đồ mạch mã hóa chống trộm 55

7

Hình 4.8 Hộp rơ le cầu chì 56

Hình 4.9 Sơ đồ mạch rơ le cầu chì 58

Hình 5.1 Vị trí đặt cảm biến dây nhiệt 60

Hình 5.2 Cấu tạo của cảm biến dây nhiệt 60

Hình 5.3 Sơ đồ điện cảm biến nhiệt độ khí nạp 62

Hình 5.4 Giắc chân cảm biến nhiệt độ khí nạp 63

Hình 5.5 Vị trí cảm biến nhiệt độ nước làm mát 64

Hình 5.6 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa nhiệt độ và điện trở của cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ 64

Hình 5.7 Sơ đồ điện cảm biến nhiệt độ nước làm mát 65

Hình 5.8 Giắc chân cảm biến nhiệt độ nước làm mát 65

Hình 5.9 Cấu tạo và sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí bướm ga 66

Hình 5.10 Cảm biến vị trí bướm ga 67

Hình 5.11 Giắc chân cảm biến vị trí bướm ga 67

Hình 5.12 Cấu tạo và sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí bàn đạp ga 69

Hình 5.13 Giắc chân cảm biến vị trí bàn đạp ga 69

Hình 5.14 Cấu tạo và sơ đồ mạch điện Cảm biến vị trí van điều khiển xoáy lốc đường nạp 71

Hình 5.15 Vị trí cảm biến kích nổ 72

Hình 5.16 Đặc điểm của cảm biến kích nổ 72

Hình 5.17 Cấu tạo cảm biến kích nổ 73

Hình 5.18 Sơ đồ mạch điện cảm biến kích nổ 73

Hình 5.19 Sơ đồ xung cảm biến kích nổ 74

Hình 5.20 Giắc chân cảm biến kích nổ 74

Hình 5.21 Tín hiệu dạng xung của 2 loại cảm biến 75

Hình 5.22 Vị trí của 2 cảm biến vị trí trục cam 76

Hình 5.23 Sơ đồ cảm biến vị trí trục cam 76

Hình 5.24 Tín hiệu dạng xung của cảm biến vị trí trục cam 77

Hình 5.25 Giắc chân cảm biến vị trí trục cam 77

Hình 5.26 Vị trí cảm biến vị trí trục khuỷu 77

Hình 5.27 Cảm biến vị trí trục khuỷu 78

Hình 5.28 Sơ đồ cảm biến vị trí trục khuỷu 79

Hình 5.29 Tín hiệu dạng xung của cảm biến vị trí trục khuỷu 79

Hình 5.30 Giắc chân cảm biến vị trí trục khủyu 80

Hình 5.31 Sơ đồ cảm biến A/F và cảm biến Oxy 81

Hình 5.32 Cấu tạo cảm biến A/F và cảm biến Oxy 82

Hình 5.33 Giắc chân cảm biến Oxy 83

Hình 5.34 Giắc chân cảm biến A/F 83

Hình 6.1 Hệ thống nhiên liệu trên động cơ 2AR – FE 85

Hình 6.2 Sơ đồ mạch điện điều khiển bơm nhiên liệu 86

Hình 6.3 Cầu tạo hệ thống nhiên liệu 87

Hình 6.4 Sơ đồ mạch điều khiển kim phun 88

Hình 6.5 Cách đo kiểm tra kim phun 89

Hình 6.6 Sơ đồ hệ thống đánh lửa 89

Hình 6.7 Cụm IC kết hợp với Bobin 90

Hình 6.8 Cấu tạo bugi 91

Hình 6.9 Sơ đồ khối điều khiển trục cam 92

Hình 6.10 Cấu tạo bộ điều khiển VVT-I 93

Hình 6.11 Van điều khiển dầu trục cam 93

9

Hình 6.12 Nguyên lý điều khiển sớm hệ thống VVT-i bên trục cam nạp 94

Hình 6.13 Nguyên lý điều khiển sớm hệ thống VVT-i bên trục cam xả 94

Hình 6.14 Nguyên lý điều khiển trễ hệ thống VVT-i bên trục cam nạp 95

Hình 6.15 Nguyên lý điều khiển trễ hệ thống VVT-i bên trục cam xả 95

Hình 6.16 Sơ đồ hệ thống điều khiển thay đồi chiều dài đường ống nạp 96

Hình 6.17 Mặt cắt buồng nạp 97

Hình 6.18 Hoạt động của van điều khiển không khí nạp đóng 98

Hình 6.19 Hoạt động của van điều khiển không khí nạp mở 98

Hình 6.20 Sơ đồ điều khiển van xoáy lốc đường nạp 99

Hình 6.21 Van điều khiển xoáy lốc 100

Hình 6.22 Đèn Check Engine 101

Hình 6.23 Giắc chuẩn đoán OBDII 102

Hình 6.24 Minh họa dạng xung chuẩn đoán mã lỗi 12 và 31 102

Hình 6.25 Kết nối máy tính với giắc chẩn đoán 103

Hình 6.26 Khởi động phần mềm Techstream trên màn hình máy tính 103

Hình 6.27 Ở giao diện phần mềm Techstream chọn Setup → Teechstream Configuration 104

Hình 6.28 Chọn Other và nhấn Next 104

Hình 6.29 Chọn English và nhấn Next 105

Hình 6.30 Tiếp tục nhấn OK 105

Hình 6.31 Chọn Connect to Vehicle 106

Hình 6.32 Giao diện phần mềm khi đang kết nối 106

Hình 6.33 Ở giao diện các hộp ECU chọn Engine and ECT 107

Hình 6.34 Giao diện các lổi được hiện lên sau khi kiểm tra và khắc phục nhấn vào biểu tượng xóa lổi để xóa lỗi 107

Hình 6.35 Chọn Clear để xóa lỗi 108 Hình 6.36 Nhấn OK hoàn tất xóa lỗi 108

11

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật động cơ 2AR – FE : 7

Bảng 4.1 Ký hiệu giắc chân A24 37

Bảng 4.2 Ký hiệu giắc chân C24 41

Bảng 5.1 Bảng thông số điện áp cảm biến lưu lượng khí nạp: 61

Bảng 5.2 Bảng thông số điện trở cảm biến nhiệt độ khí nạp 63

Bảng 5.3 Bảng thông số điện trở cảm biến nhiệt độ nước làm mát 65

Bảng 5.4 Bảng thông số điện áp tiêu chuẩn của cảm biến vị trí bướm ga .68

Bảng 5.5 Bảng thông số điện áp cảm biến vị trí bàn đạp ga 70

Bảng 5.6 Bảng so sánh cảm vị trí trục cam loại MRE và loại cảm biến điện từ 75

Bảng 5.7 Bảng thông số điện trở của cảm biến vị trí trục cam loại MRE 77

Bảng 5.8 Bảng thông số điện trở tiêu chuẩn của cảm biến vị trí trục khuỷu 80

Bảng 5.9 Bảng thông số điênj trở tiêu chuẩn của cảm biến Oxy 83

Bảng 5.10 Bảng thông số điện trở tiêu chuẩn của cảm biến A/F 83

Bảng 6.1 Bảng thông số kỹ thuâth của bugi 91

Bảng 6.2 Bảng mã lỗi chẩn đoán (OBDII) 109

Chương 1:

TỔNG QUAN

1.1 Lý do chọn đề tài:

Hệ thống điện – điện tử trên ô tô ngày càng được sử dụng nhiều vì những hiệuquả của nó Không chỉ tiết kiệm nhiên liệu mà còn hạn chế ô nhiễm môi trường,tính tiện nghi, tính an toàn của hệ thống điện – điện tử mang lại Vì vậy hệ thốngđiện trong động cơ được các nhà sản xuất đặc biệt chú ý quan tâm

Để xác định chính xác những hư hỏng và kịp thời sửa chữa những hư hỏng đó,không những cung cấp cho người học những kiến thức cơ bản mà còn phải cónhững tài liệu thực hành trên động cơ thực tế và cụ thể, nhằm giúp cho người học

có cái nhìn khách quan và thực tế để khi ra ngoài đi làm có thể nắm bắt các kiếnthức mới một cách hiệu quả

Xuất phát từ thực tế đó, nhóm chúng em đã thực hiện đề tài “MÔ HÌNH HỆTHỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ TOYOTA 2AR-FE” giúp người học sẽ có điềukiện tương tác trực tiếp với động cơ Vì vậy sẽ giúp cho sinh viên nắm vững nhữngkiến thức chuyên môn đồng thời cũng làm cho sinh viên cảm thấy thích thú khi làmmột động cơ thực tế như thế này

1.2 Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu:

Giúp sinh viên ứng dụng ngay những kiến thức mới học vào trong thực hành

vì vậy sẽ làm cho sinh viên nhớ sâu và cặn kẽ hơn

Tạo điều kiện cho sinh viên có cái nhìn thực tế khi làm bài thực hành trựctiếp trên động cơ, tạo môi trường giống như khi sinh viên ra ngoài đi làm

 Nhiệm vụ nghiên cứu:

 Thu thập các tài liệu liên quan đến động cơ 2AR-FE

 Nghiên cứu về hệ thống điện điều khiển động cơ 2AR-FE

 Thiết kế, thi công khung và gá lắp động cơ theo yêu cầu bộ môn

 Thiết kế thi công các mạch điện cơ bản:

 Mạch nguồn relay cầu chì cung cấp nguồn cho hệ thống

 Bảng thông tin về các cực ECU

 Giắc chẩn đoán

 Hộp mã hóa chống trộm

 Công tắc đề

 Đồng hồ áp suất nhiên liệu

 Tiến hành kiểm tra các thông số cơ bản động cơ:

 Áp suất nhiên liệu

 Kiểm tra toàn bộ các cảm biến

 Kiểm tra các cơ cấu chấp hành

 Thi công lắp ráp mạch điều khiển động cơ

 Thực hành kiểm tra chẩn đoán trực tiếp trên động cơ, hoàn thiện mô hình

3

1.3 Phương pháp nghiên cứu

 Tham khảo tài liệu, thu thập các thông tin liên quan

 Học hỏi kinh nghiệm từ thầy cô, bạn bè, anh chị đi trước

 Nghiên cứu các mô hình giảng dạy cũ

 Quan sát và ghi lại các hình ảnh thực liên quan đến hệ thống điện động cơ 2AR-FE

 Nghiên cứu cách đọc sơ đồ mạch điện của dòng xe thuộc hãng Toyota

1.4 Các bước thực hiện

 Thu thập tài liệu

 Tham khảo tài liệu

 Phân tích tài liệu

 Tiến hành đo đạc, kiểm tra, thu thập các thông số

 Sửa chữa, hoàn thiện mô hình động cơ 2AR-FE

 Viết thuyết minh hoàn chỉnh đề tài

 Viết báo cáo bảo vệ đề tài

1.5 Kế hoạch nghiên cứu

Trong đề tài này, nhóm thực hiện đề tài xin trình bày chuyên đề về động cơ2AR–FE Do thời gian, kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên chắc chắn nộidung và hình thức của đề tài không tránh khỏi những lỗi sai và thiếu sót Vì vậychúng em rất mong được sự đóng góp ý kiến quý báu của Quý Thầy Cô để đề tàiđược hoàn thiện hơn

Đề tài được thực hiện trong vòng 15 tuần, các công việc được bố trí như sau:

 Giai đoạn 1:

 Thu thập tài liệu, xác định nhiệm vụ, đối tượng nghiên cứu, xác định mụctiêu nghiên cứu, phân tích tài liệu liên quan.

 Hoàn thiện mô hình

 Giai đoạn 2:

 Viết thuyết minh

 Hoàn thiện đề tài

5

Chương 2:

GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ 2AR-FE

2.1 Một số thông số kỹ thuật động cơ 2AR-FE:

Hình 2.1 Động cơ 2AR-FE.

Động cơ 2AR-FE lắp trên xe Toyota Camry 2.5L được sản xuất vào năm

2010 và du nhập vào nước ta năm 2015, là động cơ xăng có 4 xylanh thẳng hàng,thứ tự công tác 1-3-4-2, sử dụng cơ cấu phân phối khí DOHC 16 xupap, hệ thốngvan nạp thông minh (Dual VVT-i), hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS), hệ thốngthay đồi chiều dài đường ống nạp (ACIS), hệ thống điều khiển bướm ga điện tử

thông minh (ETCS-i),… Nó được phát triển để đạt được tính năng cao nhất củamột động cơ, tiết kiệm nhiên liệu và làm sạch khí xả.

Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật động cơ 2AR – FE :

Đường kính xy lanh x hành trình piston 90.0 × 98.0 mm

Cơ cấu phân phối khí

DOHC 16 xupáp (với hệ thống VVT-i

kép)Truyền động xích

Trọng lượng tham khảo (đã đổ đầy dầu

7

Hình 2.2 Biểu đồ đặc tính động cơ.

Theo như biểu đồ trên ta thấy :

 Công suất tối đa của động cơ 134 (Kw) ở tại vòng quay 6000 (rpm)

 Momen xoắn tối đa của động cơ 235 (N.m) ở tại vòng quay 4100 (rpm)

2.2 Các đặc điểm về cấu tạo động cơ:

2.2.1 Thân máy:

Dòng nước làm mát chảy qua các lổ được gia công trên thân máy giữa 2xylanh Cấu trúc này làm cho nhiệt độ giữa các thành xylanh đồng nhất vớinhau

Mặt ngoài ống lót xylanh được làm nhám, nhằm mục đích tăng diện tíchtiếp xúc với nước làm mát động cơ, làm tăng hiệu suất làm mát Ngoài ra còngiúp ống lót xylanh bám chặt vào thân máy

Đường ống dầu thiết kế nằm trong cacte điều này làm giảm công cản củatrục khuỷu với dầu bôi trơn, giảm bớt lực cản khi trục khuỷu chuyển động.Lọc dầu bôi trơn được đặt sâu bên trong các te

Hình 2.3 Cấu tạo thân động cơ 2AR – FE.

Thiết bị tách dầu được gắn trong lỗ thông hơi trong thân động cơ Nó giúp tách dầu bôi trơn ra khỏi không khí đi lên từ cacte nhằm mục đích kéo dài tuổi thọ

9

dầu bôi trơn và giảm lượng dầu mất mác trong động cơ

Động cơ sử dụng cơ cấu piston lệch tâm, tâm piston lệch so với tâm trục khuỷu 10 mm (0.39 inch) về phía hệ thống thải Vì thế, giảm lực ngang khi áp suất bên trong xylanh đạt tối đa, góp phần làm tăng hiệu quả sử dụng nhiên liệu

Hình 2.4 Piston động cơ 2AR – FE.

Phần dưới của két nước được làm cạn hơn để giảm lưu lượng nước làm mát động cơ cải thiện khả năng hâm nóng động cơ, góp phần cải thiện hiệu quả sử dụng nhiên liệu

Miếng đệm trong khoang nước làm mát động cơ gắn trong thân máy có tác dụng ngăn nước làm mát chảy xuống phần dưới của áo nước, dẫn nước làm mát lên trên bề mặt của áo nước đảm bảo sự đồng đều nhiệt độ giữa các xylanh Kết quả là làm giảm nhiệt độ giữa piston và thành xylanh, giảm ma sát tăng hiệu suất của độngcơ

Hình 2.5 Miếng đệm ngăn nước làm mát.

2.2.2 Nắp đậy nắp máy:

Sử dụng hợp kim nhôm đúc có khối lượng nhẹ

Ống phân phối dầu bôi trơn được thiết kế nằm bên trong Dầu bôi trơn được phun trên phần bề mặt của cò mổ(xupap), đảm bảo hoạt động của động cơ

Hình 2.6 Cấu tạo nắp đậy nắp máy.

11

2.2.3 Nắp máy:

Cấu trúc nắp máy được làm đơn giản bằng cách bố trí trục cam trên nắp máy.Nắp máy được làm bằng nhôm, kết hợp với piston tạo buồng đốt hình nêm.Bugi được đặt tại trung tâm của buồng đốt làm giảm khả năng xảy ra kích nổ

Sử dụng piston đỉnh lõm để làm giảm khả năng xảy ra kích nổ, cải thiện hiệu suất động cơ và tiết kiệm nhiên liệu

Kim phun nhiên liệu loại dài được gắn trong nắp máy để làm giảm khoảng cách kim phun đến xupap nạp, theo đó sẽ làm giảm sự bám nhiên liệu lên thành cổ góp nạp, và giảm nồng độ HC trong khí xả

Hình 2.7 Nắp máy động cơ 2AR – FE.

2.2.4 Piston:

Piston được làm từ hợp kim nhôm và phần thân được thiết kế nhỏ gọn

Đầu piston làm lõm xuống để cải thiện hiệu quả đốt cháy nhiên liệu

Phần thân piston được bao phủ bởi 1 lớp nhựa resin để làm giảm ma sát

Rãnh xéc-măng được làm hẹp và được phủ oxit anodic để giảm khối lượng tăng khả năng chịu tải và chống mài mòn

Xéc-măng được chế tạo có độ căng thấp để giảm ma sát và đạt được mức tiết kiệm nhiên liệu tối ưu

Xéc-măng khí số 1 được chế tạo với mặt công tác được vát côn và được phủ 1

lớp PVD (Physical Vapor Deposition) nhằm cải thiện khả năng chịu mài mòn.

Hình 2.8 Cấu tạo piston.

2.2.5 Thanh truyền:

Thanh truyền và nắp đậy đầu to được làm từ hợp kim thép

Bu lông thanh truyền được siết theo kiểu biến dạng dẻo

Hình 2.9 Thanh truyền động cơ 2AR – FE.

Bạc lót trên thanh truyền được làm giảm bề rộng để giảm ma sát

Bề mặt bạc lót được làm rãnh nhỏ hẹp để dầu bôi trơn trên bạc lót có độ sạch hơn giảm độ rung tăng hiệu suất động cơ

13

2.2.6 Trục khuỷu:

Trục khuỷu được chế tạo từ thép hợp kim Cấu tạo gồm 5 cổ trục, 8 đối trọng

và một bánh răng cân bằng dẫn động trục cân bằng

Hình 2.10 Cấu tạo trục khuỷu động cơ 2AR – FE.

Bề rộng ổ đỡ trục khuỷu được làm nhỏ để giảm ma sát

Rảnh dầu bôi trơn trên bạc lót ổ đỡ trục khuỷu được làm nhỏ hẹp để tránh cặn trong dầu bôi trơn lọt vào Điều này cho phép động cơ sử dụng bơm dầu công suất thấp, giảm công suất hao phí để kéo bơm

Hình 2.11 Bạc lót trục khuỷu.

2.2.7 Trục cân bằng:

Trục cân bằng được sử dụng để làm giảm dao động

Trục khuỷu trực tiếp kéo bánh răng cân bằng số 1

Thêm vào đó, một bánh răng chủ động được làm bằng nhựa nằm gần phía đầu trục cân bằng để giảm khối lượng động cơ và giảm tiếng ồn

Hình 2.12 Trục cân bằng.

Trong động cơ 4 xylanh thẳng hàng, góc trục khuỷu cho xylanh số 1 - 4 đặt lệch với xylanh 2 - 3 một góc 180o Do đó, lực quán tính của piston và thanh truyền của xylanh 1 - 4 và xylanh 2 - 3 gần như triệt tiêu lẫn nhau Tuy nhiên, do vị trí mà piston đạt đến vận tốc cực đại nằm gần về phía điểm chết trên nên lực quán tính hướng lên lớn hơn lực quán tính hướng xuống Lực quán tính cấp 2 này được sinh

ra 2 lần trong mỗi 1 vòng quay của trục khuỷu

15

2.2.8 Trục cam:

Sử dụng hệ thống VVT-i kép, để tang hiệu suất, tang công suất động cơ và giảm ô nhiễm

Sử dụng hệ thống truyền động xích, ổ đỡ cò mổ sử dụng ổ bi để giảm ma sát, dùng con đội thủy lực để giảm tiếng ồn Biên dạng cam được thiết kế phù hợp để tăng độ nâng xupap tại thời điểm xupap bắt đầu mở và bắt đầu đóng

Hình 2.13 Điều khiển VVT-i kép và xupap.

Hình 2.14 Truyền động xích.

 Vòi phun dầu:

Vòi phun dầu được sử dụng để phun dầu làm mát và bôi trơn cho piston, thành xylanh

Trong các vòi phun có lắp van kiểm tra tránh trường hợp dầu đi qua với áp suất thấp Nó ngăn ngừa áp suất dầu qua chậm và tụt giảm đột ngột

Hình 2.15 Cấu tạo vòi phun dầu.

Hình 2.16 Bộ lọc dầu.

17

 Đường nước làm mát:

Sơ đồ hệ thống làm mát được thể hiện theo sơ đồ bên dưới

Hình 2.17 Đường nước làm mát trên động cơ.

2.3.9 Hệ thống nạp và xả:

 Cổ góp nạp:

Cổ góp nạp được làm bằng nhựa có khối lượng nhẹ

Cơ cấu chấp hành của van thay đổi chiều dài đường ống nạp (ACIS) được hàn chặt lên buồng hút không khí trong cổ góp nạp bằng công nghệ hàn laser.

Van điều khiển xoáy lốc được gắn trong cổ góp nạp được kích hoạt bởi hệ thống điều khiển xoáy lốc Cơ cấu chấp hành của van điều khiển xoáy lốc là một motor điện DC, cơ cấu chấp hành loại chân không cho hệ thống ACIS và VSV được lắp trên cổ góp nạp

Một miếng lưới được lắp giữa thân bướm ga và cổ góp nạp để cải thiện chất lượng dòng khí nạp vào xylanh

lượng

Hình 2.19 Cổ góp xả.