Thi công mô hình động cơ diesel common rail weichai

Nội dung thực hiện đề tài: • Thi công mô hình động cơ Diesel Common Rail Weichai • Biên soạn thuyết minh: - Hế thống điện điều khiển động cơ Diesel Common Rail Weichai + Các cảm biến.. v

THI CÔNG MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ DIESEL

COMMON RAIL WEICHAI

GVHD: NGUYỄN TẤN LỘC SVTH: PHẠM VĂN ĐẠM NGUYỄN VÕ ĐẠT NGUYỄN ĐÌNH TRUNG

S K L 0 0 9 2 4 6

Tp.Hồ Chí Minh, tháng 7/2022

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

SVTH: NGUYỄN VÕ ĐẠT MSSV: 18145104

SVTH: NGUYỄN ĐÌNH TRUNG MSSV: 18145271

GVHD : NGUYỄN TẤN LỘC

Tp Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2022

THI CÔNG MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ DIESEL

COMMON RAIL WEICHAI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô

THI CÔNG MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ DIESEL

COMMON RAIL WEICHAI

Tp Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2022

SVTH: PHẠM VĂN ĐẠM MSSV: 18145101

SVTH: NGUYỄN VÕ ĐẠT MSSV: 18145104

SVTH: NGUYỄN ĐÌNH TRUNG MSSV: 18145271

GVHD : NGUYỄN TẤN LỘC

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 08 năm 2021

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên : Phạm Văn Đạm MSSV: 18145101

Họ và tên sinh viên : Nguyễn Võ Đạt MSSV: 18145104

Họ và tên sinh viên : Nguyễn Đình Trung MSSV: 18145271

Ngành: Công nghệ kỹ thuật Ô Tô Lớp: 18145CL5

Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Tấn Lộc ĐT:

Ngày nhận đề tài: 14-03-2022 Ngày nộp đề tài:

1 Tên đề tài: THI CÔNG MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ DIESEL COMMON RAIL WEICHAI

2 Các số liệu, tài liệu ban đầu: Tài liệu động cơ Diesel Common Rail Weichai

3 Nội dung thực hiện đề tài:

• Thi công mô hình động cơ Diesel Common Rail Weichai

• Biên soạn thuyết minh:

- Hế thống điện điều khiển động cơ Diesel Common Rail Weichai + Các cảm biến

+ EDC

+ Các bộ chấp hành

- Hệ thống nhiên liệu của động cơ Diesel Common Rail Weichai

- Kết luận và đề nghị

4 Sản phẩm: 1 quyển thuyết minh đồ án

TRƯỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc

*******

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Họ và tên sinh viên: Phạm Văn Đạm MSSV: 18145101

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Võ Đạt MSSV: 18145104

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Đình Trung MSSV: 18145271

Tên đề tài: THI CÔNG MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ DIESEL COMMON RAIL WEICHAI

Ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Tấn Lộc

NHẬN XÉT

1 Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:

2 Ưu điểm:

3 Khuyết điểm:

4 Đề nghị cho bảo vệ hay không ?

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc

*******

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Họ và tên sinh viên: Phạm Văn Đạm MSSV: 18145101

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Võ Đạt MSSV: 18145104

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Đình Trung MSSV: 18145271

Tên đề tài: THI CÔNG MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ DIESEL COMMON RAIL WEICHAI

Ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

Họ và tên giáo viên phản biện: TS.Nguyễn Văn Long Giang

NHẬN XÉT

1 Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:

2 Ưu điểm:

3 Khuyết điểm:

4 Đề nghị cho bảo vệ hay không ?

i

LỜI CẢM ƠN

Trong 4 năm theo học ngành Công nghệ kỹ thuật ô tô tại Khoa Đào tạo Chất lượng cao Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh Dưới sự hướng dẫn tận tình của các thầy cô, nhóm chúng em đã từng bước hoàn thiện mình

để trở thành những tri thức, đóng góp công sức, trí tuệ của mình cho xã hội sau này Cho đến hôm nay, với đồ án tốt nghiệp này cũng đánh dấu một cột mốc lớn trên con đường trưởng thành của nhóm chúng em Những sinh viên ngành công nghệ kỹ thuật ô tô sắp bước ra khỏi cánh cổng trường đại học để bước vào một cánh cổng lớn hơn, nhiều thử thách hơn là cánh cửa của cuộc đời, công việc trong tương lai sắp tới, mọi sự thành công trên con đường đó đều nhờ công lao dìu dắt dạy dỗ của quí thầy cô và sự hỗ trợ nhiệt tình của nhà trường

Nhóm chúng em xin được gửi lời cảm ơn đến:

❖ Quí thầy cô của khoa Cơ khí động lực đã tận tình chỉ dạy, hướng dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện cho chúng em được học tập trong môi trường tốt nhất trong suốt quá trình học hành cũng như thực hiện đề tài đồ án này

❖ Thầy Nguyễn Tấn Lộc – Giảng viên hướng dẫn đề tài tốt nghiệp của

nhóm đã cung cấp tài liệu, đồng thời thầy đã tận tình hướng dẫn, chỉ dạy trong suốt quá trình thực hiện đề tài để nhóm chúng em có thể hoàn thành một cách tốt nhất

Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn!

Nhóm sinh viên thực hiện Phạm Văn Đạm

Nguyễn Võ Đạt Nguyễn Đình Trung

Mô hình động cơ DIESEL COMMON RAIL WEICHAI WP12

Nghiên cứu các hệ thống điều khiển động cơ

Tìm kiếm tài liệu trên Internet

Tham khảo ý kiến của giáo viên hướng dẫn

Triển khai trên động cơ thực tế

4 Kết quả đạt được:

Thiết kế và thi công phần mô hình động cơ DIESEL COMMON RAIL WEICHAI WP12

Tài liệu về hộp EDC trên động cơ

Tài liệu về các cảm biến và cơ cấu chấp hành

iii

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU vii

DANH MỤC CÁC HÌNH viii

DANH MỤC CÁC BẢNG xi

CHƯƠNG 1: TỔNG QUÁT 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: 3

1.5 Kế hoạch nghiên cứu: 3

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL WEICHAI WP12.375E40 5

2.1 Một số thông số kỹ thuật động cơ DIESEL WEICHAI WP12.375E40: 6

2.2 Một số đặc điểm về cấu tạo động cơ WP12.375E40: 8

2.2.1 Thân máy: 8

2.2.2 Nắp xi-lanh: 8

2.2.3 Piston: 9

2.2.4 Trục khuỷu: 10

2.2.5 Đáy các-te: 12

2.2.6 Hệ thống nạp và xả khí: 12

2.3 Hệ thống làm mát: 13

2.3.1 Tổng quan về hệ thống làm mát: 13

2.3.1.1 Két nước: 14

2.3.1.2 Nắp két nước: 15

2.3.1.3 Van hằng nhiệt: 15

2.3.1.4 Quạt làm mát: 16

2.3.1.5 Bơm nước: 17

2.4 Hệ thống bôi trơn: 18

2.4.1 Tổng quan về hệ thống bôi trơn: 18

2.4.1.1 Chức năng và chú ý: 18

iv

2.4.1.2 Nhiệm vụ của hệ thống bôi trơn: 18

2.4.1.3 Cấu tạo hệ thống bôi trơn: 19

2.4.1.4 Nguyên lí làm việc của hệ thống bôi trơn: 19

2.4.2 Một số bộ phận chính của hệ thống bôi trơn: 20

2.4.2.1 Lọc dầu: 20

2.4.2.2 Bơm dầu: 21

2.4.2.3 Két làm mát dầu: 22

2.5 Giới thiệu bộ điều khiển EDC17 của BOSCH: 22

CHƯƠNG 3:THI CÔNG MÔ HÌNH 25

3.1 Đo đạc và chuẩn bị vật liệu để làm khung đỡ cho động cơ: 26

3.2 Thực hiện thi công mô hình động cơ diesel WEICHAI WP12.375E40: 26

CHƯƠNG 4: CÁC HỆ THỐNG VÀ CƠ CẤU CHẤP HÀNH CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL WEICHAI WP12 34

4.1 Hệ thống nhiên liệu: 35

4.1.1 Tổng quan về hệ thống common rail của Bosch: 35

4.1.2 Cấu tạo các chi tiết trong hệ thống common rail của Bosch: 41

4.1.2.1 Bơm cao áp: 41

4.1.2.2 Kim phun nhiên liệu: 47

4.1.2.3 Ống phân phối: 51

4.1.2.4 Bơm tiếp vận: 51

4.1.2.5 Van an toàn: 52

4.1.2.6 Van tràn: 53

4.1.2.7.Lọc nhiên liệu: 54

4.1.2.8 Thùng chứa nhiên liệu: 55

4.1.2.9 EDC17: 57

4.1.3 Các tín hiệu đầu vào: 58

4.1.3.1 Cảm biến trục khuỷu: 58

4.1.3.2 Cảm biến vị trí trục cam: 60

4.1.3.3 Cảm biến tốc độ: 62

4.1.3.4 Cảm biến vị trí bàn đạp ga: 63

4.1.3.5 Cảm biến áp suất và nhiệt độ khí nạp: 65

4.1.3.6 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát: 68

4.1.3.7 Cảm biến áp suất nhiện liệu trong ống phân phối: 70

v

4.1.3.8 Cảm biến áp suất và nhiệt độ dầu: 72

4.1.4 Các bộ chấp hành: 74

4.1.4.1 Mạch điện điều khiển kim phun: 74

4.1.4.2 Van định lượng ( SCV): 75

4.1.4.3 Bộ tăng áp: 77

4.1.4.4 Bộ sưởi khí nạp: 81

4.1.4.5 Phanh khí xả: 83

4.2 Hệ thống khí xả: 85

4.2.1 Tổng quan về hệ thống khí xả: 85

4.2.1.1 Sơ đồ mạch điện hệ thống SCR: 87

4.2.1.2 Bình UREA: 90

4.2.1.3 Bơm UREA: 92

4.2.1.4 Bình SCR: 98

4.2.1.5 Giao diện OBD: 101

4.2.1.6 Kim phun UREA: 101

4.2.2 Giới thiệu về các cảm biến trong hệ thống khí xả: 104

4.2.2.1 Cảm biến nhiệt độ khí xả: 104

4.2.2.2 Cảm biến nhiệt độ môi trường: 105

4.2.2.3 Cảm biến Nox: 107

4.2.2.4 Cảm biến nhiệt độ và mức urea: 109

4.2.3 Một số lỗi liên quan đến hệ thống và phương pháp kiểm tra: 111

4.2.3.1 Lỗi liên quan đến bình urea: 111

4.2.3.2 Lỗi liên quan đến bơm urea: 113

4.2.3.3 Lỗi liên quan đến kim phun urea: 116

4.2.3.4 Lỗi liên quan đến bình SCR: 117

4.2.3.5 Lỗi liên quan đến các cảm biến trong hệ thống SCR: 118

4.2.4 Bảo trì và bảo dưỡng hệ thống SCR: 119

4.2.4.1 Lựa chọn nước urea: 119

4.2.4.2 Bảo dưỡng bơm urea: 120

CHƯƠNG 5: CÁC MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN CƠ BẢN CỦA ĐỘNG CƠ WP12.375E40 123

5.1 Mạch nguồn: 124

5.2 Sơ đồ cực EDC17: 125

vi

5.2.1 Giắc 60 chân dùng cho động cơ của EDC17: 125

5.2.2 Giắc 94 chân dùng cho toàn xe của EDC17: 129

5.3 Mạch khởi động: 137

5.4 Mạch máy phát điện: 138

CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 140

6.1 Kết luận: 141

6.2 Đề nghị: 141

TÀI LIỆU THAM KHẢO 142

PHỤ LỤC 143

vii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

EDC Electronic Diesel Control Hệ thống điều khiển động cơ

SCV Suction Control Valve Van điều chỉnh áp suất

Turbocharge Bộ tăng áp

VSS Vehicle Speed Senso Cảm biến tốc độ xe

SCR Selective Catalytic Reduction Hế thống xử lý khí thải

SCR carrier Nơi chưa chất xúc tác khí

thải trong bình SCR

SCR catalyst Nơi xảy ra phản ứng khử

trong bình SCR

SCR installation Vỏ bình SCR

viii

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2 1 Động cơ WEICHAI WP12.375E40 6

Hình 2 2 Thân máy của dòng động cơ WP12 8

Hình 2 3 Nắp xi-lanh dòng máy WP12 9

Hình 2 4 Đầu piston 10

Hình 2 5 Trục khuỷu 11

Hình 2 6 Đáy các-te 12

Hình 2 7 Cổ góp khí nạp 12

Hình 2 8 Cổ góp khí xả 13

Hình 2 9 Sơ đồ hệ thống nước làm mát động cơ 14

Hình 2 10 Két nước làm mát 14

Hình 2 11 Nắp két nước làm mát 15

Hình 2 12 Van hằng nhiệt 16

Hình 2.13 Hệ thống quạt gắn trên két nước 16

Hình 2 14 Máy bơm nước 17

Hình 2 15 Sơ đồ tổng quát hệ thống bôi trơn 19

Hình 2 16 Lọc dầu 20

Hình 2 17 Bơm dầu 21

Hình 2 18 Két làm mát dầu 22

Hình 2 19 EDC17 23

Hình 2 20 Sơ đồ cấp nguồn trực tiếp cho EDC17 24

Hình 3 1 Cắt sắt chéo 1 góc 45° 27

Hình 3 2 Hàn khung 28

Hình 3 3 Lắp bánh xe lên khung 28

Hình 3 4 Pha sơn theo tỉ lệ 29

Hình 3 5 Sơn lót bề mặt khung đỡ 30

Hình 3 6 Sơn màu khung đỡ 31

Hình 3 7 Khung đỡ lọc nhiên liệu 32

Hình 3 8 Khung đỡ thùng nhiên liệu 32

Hình 3 9 Khung đỡ bình urea 33

Hình 4 1 Linh kiện cấu thành hệ thống common rail của Bosch 36

Hình 4 2 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển EDC 38

Hình 4 3 Sơ đồ hoạt động hệ thống common rail 40

Hình 4 4 Bơm cao áp CPN2.2 42

Hình 4 5 Mắt cắt bơm cao áp CPN2.2 43

ix

Hình 4 6 Quá trình hút khi: van xả đóng, van hút mở 44

Hình 4 7 Quá trình nén khi: Van xả mở, van hút đóng 45

Hình 4 8 Đầu quá trình hút: khi van xả bắt đầu đóng 46

Hình 4 9 Kim phun điện và bộ điều khiển 47

Hình 4 10 Mắt cắt kim phun điện 49

Hình 4 11 Ống phân phối (rail) 51

Hình 4 12 Bơm tiếp vận ZP5 51

Hình 4 13 Van an toàn 52

Hình 4 14 Van tràn (Van điều áp) 53

Hình 4 15 Bộ lọc tinh 54

Hình 4 16 Thùng nhiên liệu 56

Hình 4 17 Hộp EDC17 57

Hình 4 18 Cảm biến trục khuỷu 58

Hình 4 19 Cảm biến trục cam 60

Hình 4 20 Vị trí cảm biến tốc độ 62

Hình 4 21 Cảm biến vị trí bàn đạp ga 64

Hình 4 22 Vị trí cảm biến áp suất và nhiệt độ khí nạp 66

Hình 4 23 Vị trí cảm biến nhiệt độ nước làm mát 68

Hình 4 24 Cảm biến áp suất nhiên liệu trong ống phân phối 70

Hình 4 25 Cảm biến áp suất và nhiệt độ dầu 72

Hình 4 26 Sơ đồ mạch điện kim phun 74

Hình 4 27 Vị trí van định lượng(SCV) trên bơm cao áp 75

Hình 4 28 Đồ thị thể hiện chu kì đóng mở của van 76

Hình 4 29 Turbo tăng áp 77

Hình 4 30 Mặt cắt turbo tăng áp 78

Hình 4 31 Bộ làm mát khí nạp trung gian 79

Hình 4 32 Nguyên lý hoạt động của turbo tăng áp 80

Hình 4 33 Sơ đồ mạch sưởi khí nạp 82

Hình 4 34 Sơ đồ mạch phanh khí xả 83

Hình 4 35 Sơ đồ tổng quan hệ thống khí xả 86

Hình 4 36 Sơ đồ mạch điện của hệ thống SCR 87

Hình 4 37 Các đầu kết nối ống trên bình UREA 91

Hình 4 38 Van điện tử 92

Hình 4 39 Bơm UREA và các đường nối 93

Hình 4 40 Thông tin giắc cắm bơm urea 94

Hình 4 41 Cấu trúc trong của bơm UREA 96

x

Hình 4 42 SCR CARRIER 98

Hình 4 43 SCR CATALYST 99

Hình 4 44 SCR installation 100

Hình 4 45 Chân giắc của OBD 101

Hình 4 46 Vị trí kim phun UREA 102

Hình 4 47 Minh họa kim phun urea 103

Hình 4 48 Vị trí lắp đặt và chân của cảm biến 104

Hình 4 49 Cảm biến nhiệt độ môi trường 106

Hình 4 50 Cảm biến NOX 107

Hình 4 51 Cảm biến NOX trên bình SCR 108

Hình 4 52 Cảm biến nhiệt độ và mức UREA 110

Hình 4 53 Chân và giắc cảm biến nhiệt độ và mức UREA 110

Hình 5 1 Sơ đồ mạch cấp nguồn 124

Hình 5 2 Giắc 60 chân khai thác động cơ của EDC17 125

Hình 5 3 Giắc 94 chân khai thác toàn xe của EDC17 130

Hình 5 4 Mạch máy khởi động 137

Hình 5 5 Mạch máy phát điện 138

xi

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1 1 Thời gian biểu phân bố công việc 4

Bảng 2 1 Bảng thông số kỹ thuật động cơ Weichai WP12.375E40 6

Bảng 4 1 Tổng hợp các loại cảm biến: 38

Bảng 4 2 Thông tin kí hiệu chân cảm biến trục khuỷu 59

Bảng 4 3 Thông tin kí hiệu chân cảm biến trục cam 61

Bảng 4 4 Thông tin kí hiệu chân cảm biến tốc độ 63

Bảng 4 5 Thông tin kí hiệu chân cảm biến vị trí bàn đạp ga 65

Bảng 4 6 Thông tin kí hiệu chân cảm biến áp suất và nhiệt độ khí nạp 67

Bảng 4 7 Thông tin kí hiệu chân cảm biến nhiệt độ nước làm mát 69

Bảng 4 8 Thông tin kí hiệu chân cảm biến áp suất nhiên liệu trong ống 71

Bảng 4 9 Thông tin kí hiệu chân cảm biến áp suất và nhiệt độ dầu 73

Bảng 4 10 Thông số kĩ thuật van SCV: 76

Bảng 4 11 Thông tin kí hiệu sơ đồ mạch bộ sưởi khí nạp 82

Bảng 4 12 Thông tin kí hiệu sơ đồ hệ thống phanh khí xả 84

Bảng 4 13 Kí hiệu trong sơ đồ mạch hệ thống SCR 88

Bảng 4 14 Thống số của các bộ phận bơm UREA 94

Bảng 4 15 Tên và chức năng của các bộ phận trong bơm urea 97

Bảng 4 16 Chân nối của giắc cắm OBD 101

Bảng 4 17 Chân và điện áp của kim phun 103

Bảng 4 18 Thông tin kí hiệu chân cảm biến nhiệt độ khí thải 105

Bảng 4 19 Thông tin kí hiệu chân cảm biến nhiệt độ môi trường 106

Bảng 4 20 Thông tin kí hiệu chân cảm biến NOx 109

Bảng 4 21 Thông số và kí hiệu chân của cảm biến mức và nhiệt độ UREA 111

Bảng 4 22 Thông số bình urea 111

Bảng 4 23 Thông số chi tiết về bơm urea 113

Bảng 5 1 Thông tin kí hiệu giắc cắm khai thác động cơ của EDC17: 125

Bảng 5 2 Thông tin kí hiệu giắc cắm khai thác toàn xe của EDC17: 130

Bảng 5 3 Thông tin kí hiệu mạch khởi động 137

1

CHƯƠNG 1:

TỔNG QUÁT

2

1.1 Lý do chọn đề tài:

Hiện nay vì lí do bảo vệ môi trường cũng như việc nguồn tài nguyên xăng dầu ngày càng cạn kiệt đã thúc đẩy việc tích hợp hệ thống điện – điện tử trên ô tô ngày càng nhiều vì những hiệu quả mà nó đem lại Việc này không chỉ giúp chiếc xe tiết kiệm nhiên liệu, bảo vệ mội trường mà còn giúp người lái xe tiện nghi và an toàn hơn Do đó đã được các nhà sản xuất đặc biệt quan tâm và phát triển

Nhưng đi kèm sự phát triển đó thì khi máy móc, động cơ của những chiếc xe gặp sự cố, hư hỏng thì việc sửa chữa và chẩn đoán lỗi trên xe cũng đòi hỏi người kĩ

sư phải có trình độ tay nghề cao hơn Do đó khi đào tạo kĩ sư ô tô, ngoài kiến thức

cơ bản và lý thuyết thì phải có những tài liệu và giờ thực hành trên mô hình động

cơ, nhằm giúp cho người học có cái nhìn khách quan, dễ hình dung và hiểu một cách thấu đáo Giúp người học có kiến thức nền móng vững chắc để sau này khi tốt nghiệp ra ngoài đi làm có thể nắm bắt các kiến thức, công nghệ mới trên ô tô một cách hiệu quả nhất

Nắm bắt được tầm quan trọng của mô hình thực tế, nhóm chúng em đã thực hiện đề tài “THI CÔNG MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ DIESEL COMMON RAIL WEICHAI” giúp người học sẽ có điều kiện tương tác trực tiếp với động cơ thực tế

Vì vậy sẽ giúp cho sinh viên nắm vững được kiến thức chuyên môn đồng thời cũng làm cho sinh viên cảm thấy thích thú khi học tập hơn

1.2 Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu:

Mục tiêu:

- Củng cố kiến thức về các hệ thống trên động cơ diesel

- Được tiếp cận động cơ thực tế, rút kinh nghiệm trong xử lý các vấn đề hư hỏng

- cũng như phối hợp nhóm tìm giải pháp hiệu quả

- Tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên có thể hướng dẫn các sinh viên chi tiết trong quá trình thực tập

- Giúp sinh viên ứng dụng những kiến thức lý thuyết mới học vào trong thực hành do đó sẽ làm cho sinh viên nhớ, hiểu sâu và cặn kẽ hơn

- Tạo điều kiện cho sinh viên có cái nhìn thực tế khi thực hành trực tiếp 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 DIESEL COMMON RAIL WEICHAI WP12.375E40

- Nghiên cứu về hệ thống điện điều khiển động cơ DIESEL COMMON RAIL WEICHAI WP12.375E40

3

- Thiết kế, thi công khung và gá lắp động cơ theo yêu cầu giảng viên hướng dẫn

1.3 Phương pháp nghiên cứu:

- Tham khảo tài liệu, thu thập các thông tin liên quan đến động cơ hay các

dòng xe có lắp đặt động cơ

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

- Quan sát và ghi lại các hình ảnh thực liên quan các hệ thống trên động cơ

DIESEL COMMON RAIL WEICHAI WP12.375E40

- Nghiên cứu sơ đồ chân của hộp điều khiển EDC được gắn trên động cơ

1.4 Các bước thực hiện:

- Thu thập tài liệu từ nhiều nguồn

- Tham khảo tài liệu giấy đi kèm theo động cơ

- Phân tích tài liệu

- Tiến hành đo đạc, kiểm tra, thu thập các thông số và hình ảnh

- Thi công, hoàn thiện mô hình động cơ DIESEL COMMON RAIL WEICHAI

WP12.375E40

- 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 cơ DIESEL COMMON RAIL WEICHAI WP12.375E40 Do thời gian, kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên phần nội dung và hình thức của đề tài không tránh khỏi những lỗi sai và thiếu sót Vì vậy chúng em rất mong được sự đóng góp ý kiến của Quý Thầy Cô để đề tài được hoàn thiện hơn và tốt hơn

4

Đề tài được thực hiện dưới thời gian biểu phân bố các công việc như sau:

(Lưu ý: phần mục thời gian những ô được tô màu là tháng còn những ô để nguyên đại diện cho ngày)

Bảng 1 1 Thời gian biểu phân bố công việc

5

CHƯƠNG 2:

GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL WEICHAI

WP12.375E40

6

2.1 Một số thông số kỹ thuật động cơ DIESEL WEICHAI WP12.375E40:

Trung tâm nghiên cứu và phát triển Weichai Châu Âu liên kết với công ty AVL và Bosch đã phát triển ra dòng động cơ diesel WP12 mạnh mẽ có hiệu năng hàng đầu thế giới Động cơ sở hữu công nghệ phun nhiên liệu áp suất cao giúp giảm mức tiêu thụ nhiên liệu, khí thải và tiếng ồn Ở vòng tua thấp (1900 vòng/phút) giúp giảm thiểu ma sát, nâng cao độ tin cậy của động cơ, giảm tiếng ồn hơn mang đến sự vận hành thuận tiện Là dòng động cơ lý tưởng cho xe khách cỡ lớn hạng sang trên 12m và xe tải hạng nặng

Hình 2 1 Động cơ WEICHAI WP12.375E40 Bảng 2 1 Bảng thông số kỹ thuật động cơ Weichai WP12.375E40

Số xi-lanh và cách bố trí 6 xi-lanh, thẳng hàng

Công suất tối đa 276kW tại 1900 rpm

Moment xoắn tối đa 1800N.m tại 1000-1400 rpm

8

2.2 Một số đặc điểm về cấu tạo động cơ WP12.375E40:

2.2.1 Thân máy:

Sử dụng kết cấu kiểu khung: các-te đúc liền khối, độ tin cậy cao, tính ổn định

tốt Trên kết cấu thân xi-lanh có gân giúp tăng bền để chịu được áp lực nổ tối đa 14

MPa

Cùng với đó là kết cấu thân xi-lanh dạng trống giúp gia tăng sức bền, đồng

thời giảm rung động và tiếng ồn do đó động cơ dòng WP12 có mức độ tiếng ồn ở

chế độ cầm chừng là 81dB, nhỏ hơn tầm 2-3dB so với các động cơ khác

Hình 2 2 Thân máy của dòng động cơ WP12 2.2.2 Nắp xi-lanh:

Kết cấu một xi lanh một nắp, thuận tiện cho người dùng sửa chữa, sử dụng kết

cấu cấp xả khí bằng 4 xu páp nhằm giảm lượng phát thải

Lỗ lắp bộ phun dầu ở giữa nắp xi lanh giúp việc phun nhiên liệu đều hơn tối

đa việc sử dụng nhiên liệu

9

Hình 2 3 Nắp xi-lanh dòng máy WP12 2.2.3 Piston:

Piston được làm từ thép rèn là hợp kim của sắt và carbon Trọng lương đầu

piston khoảng 2kg Chiều cao đầu piston khoảng 128,5mm, đường kính mặt ngoài

126mm

Piston gồm 3 rãnh giúp cho buồng đốt kín hơi tôi đa hiệu quả của chu trình

sinh công

10

Hình 2 4 Đầu piston 2.2.4 Trục khuỷu:

Weichai đã sử dụng các vật liệu gang độ bền cao và thép rèn để sản xuất ra

trục khuỷu dùng cho động cơ dòng WP12 Nhờ đó đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế,

kể cả các tiêu chuẩn chất lượng do các nước phát triển quy định Hệ số an toàn của

sản phẩm là 2,3 và tuổi thọ làm việc hơn 10000 giờ

11

Hình 2 5 Trục khuỷu

Chiều dài khoảng 1100mm và đường kính ngoài quanh trục là 210mm Trọng

lượng khoảng 115kg

❖ Cổ góp nạp:

Cổ góp nạp được làm bằng thép rèn vững chắc Được tích hợp sẵn vị trí

để lắp đặt cẳm biến áp suất và nhiệt độ khí nạp

Bộ gia nhiệt khí nạp bằng điện được sử dụng thay bugi xông để giải quyết hiệu quả vấn đề khói trắng khi khởi động lạnh vào mùa đông, để động

cơ có thể hoạt động trơn tru trong môi trường -30˚C

Hình 2 7 Cổ góp khí nạp

13

❖ Cổ góp xả:

Cổ góp xả được làm bằng thép rèn tăng độ bền, chịu nhiệt độ cao Hệ

thống xả 3 giai đoạn tăng tính hiệu quả của việc xả khí và lọc khí ô nhiễm

Hình 2 8 Cổ góp khí xả 2.3 Hệ thống làm mát:

2.3.1 Tổng quan về hệ thống làm mát:

Hệ thống làm mát động cơ là một trong những bộ phận quan trọng nhất của

động cơ, có nhiệm vụ giúp cho nhiệt độ các chi tiết của động cơ không vượt quá

giới hạn cho phép khi hoạt động Chính điều này giữ cho ô tô vận hành ổn định, tin

cậy hơn

Chức năng của hệ thống làm mát là đảm bảo rằng động cơ diesel có thể hoạt

động liên tục ở nhiệt độ thích hợp Làm mát tuần hoàn cưỡng bức cung cấp sự đảm

bảo tốt nhất để đạt được nhiệt độ hoạt động kịp thời

14

Hình 2 9 Sơ đồ hệ thống nước làm mát động cơ 2.3.1.1 Két nước:

Hình 2 10 Két nước làm mát

15

Được cấu tạo từ những ống nhỏ, hẹp, xen lẫn là các lá nhôm mỏng để tản nhiệt

nhanh hơn Két nước có tác dụng để chứa nước truyền nhiệt từ nước ra không khí

để hạ nhiệt độ của nước và cung cấp nước mát cho động cơ khi làm việc

2.3.1.2 Nắp két nước:

Hình 2 11 Nắp két nước làm mát

Hệ thống làm mát được đóng kín và điều áp bằng một nắp két nước làm mát

Đóng kín làm giảm sự hao hụt nước làm mát do bốc hơi, sự tăng áp làm tăng nhiệt

độ sôi của nước làm mát do đó làm tăng hiệu quả làm mát Nắp két nước có hai van:

Van áp suất và van chân không

Khi nhiệt độ nước làm mát tăng và áp suất trong két nước tăng thì van áp suất

sẽ mở, để nước làm mát chảy về bình phụ

Khi nhiệt độ nước làm mát tăng nhưng áp suất trong két nước thấp, van chân

không sẽ mở để hút nước từ bình phụ vào két nước để duy trì hoạt động làm mát

2.3.1.3 Van hằng nhiệt:

Là van dùng để giữ nguyên nhiệt độ, quyết định sự lưu thông của nước làm

mát từ động cơ tới két nước Khi động cơ mới khởi động, động cơ còn lạnh, van

hằng nhiệt sẽ đóng đường trao đổi nước đến két làm mát

Khi nhiệt độ trong động cơ cao hơn mức quy định (khoảng từ 87-102˚C tùy

vào tốc độ xe) van hằng nhiệt sẽ mở Nhờ đó, động cơ có thể khởi động nhanh

chóng tăng lên tới nhiệt độ làm việc, ổn định nhiệt độ, giảm mức tiêu hao nhiên

liệu

16

Hình 2 12 Van hằng nhiệt 2.3.1.4 Quạt làm mát:

Hình 2.13 Hệ thống quạt gắn trên két nước

Tăng tốc độ không khí lưu thông qua két nước để nước chảy qua két nước

được làm mát nhanh hơn

Ngoài ra còn có các đường ống dẫn nước, bình nước phụ, bơm nước và các bộ

phận có liên quan đến điều hòa không khí hơi nước bên trong khoang xe

Động cơ diesel WP12 sử dụng quạt nhựa hình khuyên Quạt nhớt được điều

khiển bởi một bộ phận cảm biến nhiệt độ lưỡng kim, để nhận ra rằng hoạt động của

quạt được điều khiển bởi nhiệt độ Vì vậy, nó không chỉ tiết kiệm năng lượng,mà

còn đảm bảo động cơ diesel ở trạng thái nóng tốt, có lợi cho cả hoạt động và tuổi

thọ của động cơ diesel

17

2.3.1.5 Bơm nước:

Máy bơm nước của động cơ diesel WP12 được lắp đặt phía trước động cơ diesel, và cả hai khoang đầu vào và đầu ra của nước đều được đặt ở phía ống xả của khối xi lanh, với khoang nước đầu ra lên và khoang nước đầu vào xuống Ở cuối đường ống đầu ra, có hai bộ điều chỉnh nhiệt

Hình 2 14 Máy bơm nước

Hai bộ điều chỉnh nhiệt được thiết kế nhỏ gọn và nằm trong máy bơm nước

Bộ điều nhiệt có hai đầu ra, một đầu vào bồn chứa nước, và một là đầu vào của máy

18

bơm nước, cụ thể là vòng tuần hoàn nhỏ Nó bắt đầu mở khi nhiệt độ nước làm mát

là 83˚và mở hoàn toàn ở 95˚ Tại đó thời gian, nước làm mát được làm mát bằng bộ tản nhiệt và được bơm nước ép vào thân động cơ Khi nào nhiệt độ nước làm mát dưới 83˚, bộ điều nhiệt sẽ cắt mạch điện nói trên, sau đó nước làm mát đi vào đầu vào máy bơm nước trực tiếp, do đó nhiệt độ của động cơ diesel tăng động cơ càng sớm càng tốt và đạt được các điều kiện nhiệt cần thiết để hoạt động, hơn nữa, tránh mài mòn ở nhiệt độ thấp và kéo dài tuổi thọ của động cơ diesel

2.4.1.2 Nhiệm vụ của hệ thống bôi trơn:

Có nhiệm vụ đưa dầu đến các mặt ma sát, đồng thời lọc sạch những tạp chất lẫn trong dầu nhờn khi dầu nhờn tẩy rửa các mặt ma sát này và làm mát dầu nhờn

để đảm bảo tính năng hóa lý của nó

+ Làm giảm ma sát khi các chi tiết máy vận hành

+ Làm mát các chi tiết máy khi vận hành

+ Làm sạch các chi tiết máy

+ Làm kín các kẽ hở dấu đi qua (Làm kín khe hở giữa piston và xilanh) + Bảo đảm máy móc đỡ bị han gỉ

19

Hình 2 15 Sơ đồ tổng quát hệ thống bôi trơn 2.4.1.3 Cấu tạo hệ thống bôi trơn:

Trong hệ thống bôi trơn hỗn hợp toàn bộ dầu được chứa trong các te của động

cơ.Bơm dầu được dẫn động từ trục khuỷu hoặc trục cam Phao hút dầu có lưới chắn

để lọc sơ các tạp chất có kích thước lớn và có khớp nối nên luôn luôn nổi trên mặt

thoáng để hút dầu, kể cả khi động cơ bị nghiêng

2.4.1.4 Nguyên lí làm việc của hệ thống bôi trơn:

Khi động cơ làm việc, dầu từ các te được bơm hút qua phao lọc dầu, qua ống

dẫn đến bầu lọc thô vào ống dẫn dầu chính Từ ống dẫn dầu chính, dầu sẽ theo các

ống dẫn dầu nhánh đi bôi trơn cho cổ trục cam, trục đòn mở và bạc cổ trục chính rồi

qua lỗ và rãnh ở trong trục khuỷu (trục khuỷu rỗng) để bôi trơn bạc đầu to thanh

truyền và các cổ trục còn lại của trục khuỷu Mặt khác,dầu cũng từ cổ biên, qua lỗ

dẫn nhỏ theo rãnh dọc ở thân thanh truyền lên bôi trơn chốt pittông.Ở đầu to thanh

truyền của một số động cơ có khoan lỗ phun dầu đặt nghiêng một góc 40 – 45 độ so

với đường tâm của thanh truyền Khi lỗ phun dầu này trùng hoặc nối thông với lỗ

dầu ở cổ biên, thì dầu được phun hay té lên để bôi trơn xi lanh, cam và con đội Sau

20

khi bôi trơn tất cả các bề mặt làm việc của chi tiết, dầu lại chảy về các te, nghĩa là khi động cơ làm việc, dầu sẽ lưu động tuần hoàn liên tục trong hệ thống bôi trơn.Cũng từ đường dầu chính có một lượng dầu nhỏ khoảng 10 – 15% qua bầu lọc tinh Tại đây những tạp chất có kích thước nhỏ được giữ lại nên dầu được lọc sạch sau đó về lại các te

Khi động cơ diesel được khởi động, do nhiệt độ thấp và độ nhớt của dầu cao, dầu áp suất sẽ cao hơn trong thời gian ngắn, nhưng cùng với sự gia tăng của nhiệt

độ nước, dầu nhiệt độ tăng, do đó áp suất dầu giảm dần Khi nhiệt độ nước là 80˚- 95˚ với động cơ diesel đầy tải, áp suất dầu thông thường là 350kPa - 550kPa

2.4.2 Một số bộ phận chính của hệ thống bôi trơn:

2.4.2.1 Lọc dầu:

Hình 2 16 Lọc dầu

Công dụng: đảm bảo dầu nhờn bôi trơn phải luôn sạch để ổ trục ít bị mài mòn

do tạp chất Một số tạp chất làm bẩn dầu nhờn như: mạt kim loại do các mặt ma sát

21

mài mòn, các chất tạp lẫn trong không khí nạp như cát bụi và các chất khác, muội

than do nhiên liệu hoặc dầu nhờn cháy bám trên xi-lanh

2.4.2.2 Bơm dầu:

Công dụng: cung cấp liên tục dầu nhờn có áp suất cao đến các mặt ma sát để

bôi trơn, làm mát và tẩy rửa mặt ma sát

Hình 2 17 Bơm dầu

22

2.4.2.3 Két làm mát dầu:

Hình 2 18 Két làm mát dầu

Công dụng: đảm bảo nhiệt độ làm việc của dầu nhờn ổn định, giữ cho độ nhớt

của dầu không đổi, đảm bảo khả năng bôi trơn Có thể làm mát theo hai cách: dùng

nước làm mát hoặc dùng không khí để làm mát

2.5 Giới thiệu bộ điều khiển EDC17 của BOSCH:

Bộ điều khiển điện tử EDC17 là một EDC thuộc nền tảng phần cứng EDC của

BOSCH Nó là một thành phần điện tử trong hệ thống quản lý động cơ (EMS) để

điều khiển động cơ diesel Nó và động cơ cùng với tất cả các thành phần điều khiển

động cơ khác và hệ thống quản lý

EDC17 đồng thời có thể kiểm soát khí thải động cơ diesel để đáp ứng các yêu

cầu khí thải Euro IV và Euro V

Bộ điều khiển điện tử EDC17 có hai khe cắm dây điện, khe cắm lớn hơn dành

cho toàn bộ xe với 94 chân, cái nhỏ hơn là khe cắm khai thác động cơ với 60 chân

23

Hình 2 19 EDC17

Đối với mô hình đào tạo động cơ Weichai WP12 thì bộ dây động cơ có chứa các cảm biến động cơ, kim phun nhiên liệu và chân quạt điện đã được lắp đặt trước khi xuất xưởng Các bộ phận còn lại phải thi công nối dây

Các thông số về bộ nguồn EDC:

- Nguồn điện đầu vào 24V

- Dải điện áp hoạt động từ 9V đến 32V, điện áp giới hạn 36V (Trong 5 phút, khi nhiệt độ bề mặt EDC là -20˚C)

- Công suất tối đa: 30W