- 1960-1984 Phiên bản 40: Phát triển vượt bậc và đa dạng Trên nền tảng thiết kế chắc chắn nhờ sự kết hợp cấu trúc khung và thân xe từ phiên bản 20, phiên bản xe 40 tập trung cải tiến h
Trang 11 MỤC ĐÍCH – Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI
1.1 Mục đích
- Khảo sát hệ thống đánh lửa giúp tìm hiểu để thấy rõ những sự khác biệt của
các loại hệ thống đánh lửa Đồng thời thấy rõ những ưu nhược điểm của kiểu động
cơ đốt cháy cưỡng bức
- Thấy rõ tầm quan trọng của việc đánh lửa đúng thời điểm là cần thiết.
- Sự cần thiết thay thế hệ thống đánh lửa điều khiển tiếp điểm kiểu cơ khí bằng
hệ thống đánh lửa điều khiển điện tử hiện nay
- Hiểu rõ nguyên lý làm việc của xe khảo sát.
- Nắm rõ chẩn đoán hư hỏng của xe khảo sát và những loại xe tương tự.
1.2 Ý nghĩa
- Để sinh viên cô đọng lại toàn bộ những kiến thức đã được trang bị.
- Cơ hội để sinh viên tự tìm tòi những nguồn tài liệu trên mạng internet, sách
báo, tạp chí Tiếp cận và cập nhật liên tục về những cái mới của ngành công nghiệp
ô tô thế giới cũng như Việt Nam
- Giúp sinh viên có thể nắm rõ cách hoạt động, khắc phục sự cố của hệ thống
đánh lửa Tạo thuận lợi khi ra trường tiếp xúc công việc được tốt hơn
2 GIỚI THIỆU VỀ XE TOYOTA LANDCRUISER 2007
Ra đời vào năm 1951, do nhu cầu sử dụng xe đa dụng quân đội hạng nhẹ, Toyota đã phát triển dòng xe Toyota Jeep là mẫu xe đầu tiên thành công trong cuộc chinh phục chặng thứ 6 đỉnh núi Phú Sĩ Sau đó 2 năm, với qui mô sản xuất hàng loạt và chiến lược xây dựng hình ảnh công ty trên thị trường nước ngoài, Toyota đã đổi tên dòng xe này thành “Land Cruiser” cho phù hợp với đặc tính chạy đường
6
Trang 2Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
trường trên toàn cầu của loại xe này (trong tiếng Anh “Land” là đất khô, “Cruiser” mang ý nghĩ như là một con tàu vượt đại dương lớn)
Từ năm 1957, Toyota bắt đầu mở rộng phát triển thị trường toàn cầu và lượng
xe xuất khẩu tăng mạnh, vượt hơn nửa doanh số bán hàng nội địa tại Nhật Bản Tiên phong dẫn bước Toyota ra nhập thị trường xe hơi toàn cầu, Land Cruiser đã nhanh chóng thu hút khách hàng bởi sự mạnh mẽ và độ bền bỉ của nó Cho tới năm 1965, Land Cruiser vẫn là mẫu xe Toyota duy nhất xuất khẩu vào thị trường Mỹ và đã sau
đó là mẫu xe bán rất chạy tại thị trường Trung và Nam Mỹ, Châu Phi, Trung Đông
và Đông Nam Á
Sự thay đổi và cải tiến mẫu mã từng năm đã củng cố và tăng doanh số xuất khẩu của Toyota Khi mẫu xe Land Cruiser 100 ra đời vào năm 1998, mẫu xe này nhanh chóng trở thành một trong những chiếc xe hai cầu đáng tin cậy nhất trên thế giới
Tất cả các thế hệ Land Cruiser đều thống nhất những mục tiêu phát triển cơ bản gồm: mục tiêu đầu tiên là luôn luôn vượt trên sự mong đợi của khách hàng toàn cầu về độ tin cậy, sự bền bỉ cũng như khả năng chạy đường trường Mục tiêu thứ hai là luôn có sự cải tiến, tiến bộ kỹ thuật cùng lúc tăng cường sự hài lòng cho khách hàng
Và sự cam kết cho những mục tiêu này chính là chìa khóa then chốt tạo ra một chiếc xe có thương hiệu mạnh trên trường quốc tế Hiện nay, doanh số bán ra nước ngoài của loại xe này đã vượt trên 90%, và Land Cruiser đã có mặt tại hầu hết các khu vực trên thế giới Với sự ra đời của phiên bản Land Cruiser 200 mới, Toyota đảm bảo rằng dòng xe hai cầu này sẽ tiếp tục chinh phục mọi địa hình trên mọi lãnh thổ
Với lịch sử phát triển 57 năm, Land Cruiser là mẫu xe có vòng đời dài nhất của Toyota Hơn nửa thế kỷ trước, khi lần đầu tiên giới thiệu chiếc Toyota Jeep BJ,
ít ai có thể biết rằng mẫu xe này lại có nhiều phiên bản như vậy: phiên bản 70 chạy đường trường, phiên bản Prado sử dụng trong thành phố (tên gọi sau này là phiên bản 120) tới phiên bản 100 wagon và mới đây nhất là phiên bản Land Cruiser 200
- 1951-1960 (Dòng xe BJ): Công năng vượt trội
Với kích thước rộng rãi và chắc chắn cho phép chứa được nhiều hàng hóa
7
Trang 3cùng động cơ mạnh mẽ vượt bậc, dòng xe BJ đáp ứng mọi nhu cầu sử dụng, khẳng định đẳng cấp xe hai cầu đích thực
- 1955-1959 (Phiên bản 20-30): Chinh phục toàn cầu
Theo sau dòng xe du lịch 4 chỗ, Land Cruiser bắt đầu mở rộng thị trường ra ngoài Nhật Bản Phiên bản 20-30 được cải tiến theo chuẩn mực “kiểu dáng mới và thoải mái hơn khi vận hành”
- 1960-1984 (Phiên bản 40): Phát triển vượt bậc và đa dạng
Trên nền tảng thiết kế chắc chắn nhờ sự kết hợp cấu trúc khung và thân xe từ phiên bản 20, phiên bản xe 40 tập trung cải tiến hệ thống truyền động với cơ cấu chuyển đổi 2 tốc độ giúp tăng khả năng chuyển đổi từ chế độ 1 cầu sang chế độ hai cầu
- 1967-1980 (Phiên bản 55): Ra mắt xe station wagon đầu tiên
Kiểu dáng độc đáo của phiên bản này tạo một hình ảnh sang trọng và lịch lãm Mặc dù thân xe có kích thước lớn hơn hẳn nhưng khả năng vận hành của Land Cruiser vẫn không kém phần thoải mái như dòng xe du lịch hạng nhỏ Thiết kế của phiên bản này không chỉ tập trung vào sự tiện dụng mà còn thích hợp cho nhu cầu
đi lại cá nhân và cả các chuyến đi du lịch
- 1980-1989 (Phiên bản 60): Lựa chọn tối ưu
Sự ra mắt của phiên bản 60 cùng với kiểu xe mới sang trọng GX đã làm thay đổi mọi nhận định chung về dòng xe hai cầu- không chỉ là phương tiện vượt địa hình mạnh mẽ mà còn là phương tiện di chuyển sang trọng cao cấp
- 1989-1998 (Phiên bản 70): Biến chuyển đầu tiên trong 30 năm
Tiếp nối các giá trị truyền thống: mạnh mẽ, tin cậy và bền bỉ, phiên bản 70 còn
có tiến triển rõ rệt cho Land Cruiser Cấu trúc cơ bản của xe được duy trì, cải tiến với vô số chi tiết nhỏ đã giúp Land Cruiser đi tiên phong trong sự đổi mới
- 1999-2007 (Phiên bản 100): Mục tiêu thống lĩnh toàn cầu
Phiên bản 100 rất được ưa thích ngay trong lần giới thiệu đầu tiên, tiếp nối thành công đỉnh cao của phiên bản xe địa hình 80 vốn đã nổi tiếng Thậm chí còn vượt xa về sự sang trọng, phiên bản 100 đã nhanh chóng thống lĩnh toàn cầu
8
Trang 4Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
2.1 Thông số kỹ thuật
Bảng 2-1 Thông số xe
THÔNG SỐ CƠ BẢN
Hệ thống nạp nhiên liệu Phun xăng điện tử EFI
THÔNG SỐ KỸ THUẬT
Chiều rộng cơ sở trước/sau (mm) 1585/1585
Dung tích bình nhiên liệu (l) 87
Bảng 2-2 Thông số động cơ 1GR- FE
Dual VVT-i
Đường kính xy lanhHành trình xi lanh [mm] 9483
Công suất tối đa [Hp/rpm] 240 HP/5200 rpm
Mômem xoắn tối đa [Nm/rpm] 383 Nm/3800 rpm
Điều khiển hệ thống nạp khí AIC Có
9
Trang 52.2 Đặc đií̉m chung của động cơ
Toyota Landcruiser 2007 được trang bị động cơ 1GR- FE lă động cơ sử dụng nhiín liệu xăng, 4 kỳ, lă động cơ kiểu mới, phù hợp với câc loại xe tính cơ động trín mọi địa hình, câc hệ thống trong động cơ đều được điều khiển điện tử bằng ECU động cơ điều khiển ECU nhận câc tín hiệu từ câc cảm biến xử lý vă truyền tín hiệu điều khiển
Động cơ có 6 xilanh, bố trí chữ V6 góc nghiíng 600, dung tích công tâc lă
3500 cm3, thứ tự nổ 1-2-3-4-5-6 Tất cả câc cụm, chi tiết cần được bảo dưỡng, điều chỉnh thường xuyín nín đều được bố trí tại câc vị trí dễ thao tâc Động cơ cùng với hộp số vă hộp số phụ được lắp thănh cụm động lực đặt dọc xe
Động cơ có hai trục cam trín nắp mây DOHC, gồm 24 xu pâp (mỗi mây có 4
xu pâp, hai nạp vă hai thải) Trục cam đặt trín nắp mây cho phĩp lăm giảm khối lượng câc chi tiết trung gian chuyển động tịnh tiến (không có đũa đẩy) đảm bảo hoạt động ổn định cho cơ cấu phđn phối khí ngay cả tại số vòng quay cao Trục cam được dẫn động bằng xích từ trục khuỷu Với trục cam kĩp DHOC (Double overhead camshafts), hệ thống VVT- i kĩp điều khiển đóng mở van nạp xả thông minh, điều khiển đânh lửa thông minh Hệ thống nạp ACIS, đóng mở bướm ga lă bướm ga điện
tử ETCS- i Với những đặc điểm nổi bật trín thì Toyota Landcruiser đê chiếm được
ưu thế vượt trội về mặt động học, động lực học Chinh phục mọi địa hình
Cùng với đó, Land Cruiser còn sử dụng hộp số bân tự động 5 cấp AI-Shift Control, tuỳ theo điều kiện mặt đường vă yíu cầu của người lâi, nó có sẽ tự động phân đoân để việc chuyển số trở nín tối ưu nhất, giúp quâ trình điều khiển vă phản ứng tăng tốc mượt mă, bình ổn Tiếng động cơ nhỏ, ím âi nín khi ngồi trong xe, hănh khâch rất khó có thể cảm nhận được rung chấn vă tiếng nổ của động cơ
2.2.1 Hệ thống điểu khiển động cơ
10
Hình 2-1 Sơ đồ hệ thống điều khiển động cơ
1 Cảm biến lưu lượng khí nạp, 2 Cảm biến nhiệt độ khí nạp,
3 Cảm biến nhiệt độ động cơ, 4 Cảm biến vị trí bướm ga, 5 Cảm biến vị trí trục cam,
6 Cảm biến vị trí trục khuỷu, 7-1,7-2 Cảm biến kích nổ, 8-1,8-2 Van điều chỉnh họng gió, 9-1,9-2,10-1,10-2 Cảm biến oxy
*1 Kim phun; *2 Bôbin; *3 Cơ cấu điều khiển; *4 Van điều khiển khí nạp
*4
Đườg Van
9-1
10-1
5
3 7-1 6
7-2
PVC
*1
*2 8-2
1
*3 2
Thùng xăng
Rơle Bơm Xăng
ECM
Bơm xăng Lọc không khí
Lọc xăng
Ác qui
Công tắc
đánh lửa
Role chính
+
EC U
Trang 6Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
ECU dùng trong các xe trang bị EFI kiểu thông thường bắt đầu được xuất khẩu ở Nhật Bản năm 1979 là loại mạch tương tự, loại này điều khiển lượng phun nhiên liệu dựa trên khoảng thời gian cần thiết để phóng và nạp một tụ điện
Loại điều khiển bằng vi xử lý được bắt đầu vào năm 1982 Đó là điểm khởi đầu của hệ thống điều khiển động cơ dùng TCCS Tuy nhiên, ngày nay hệ thống điều khiển động cơ không chỉ điều khiển EFI mà còn bao gồm ESA: điều khiển thời điểm đánh lửa, ISC: điều khiển tốc độ không tải và các hệ thống nâng cao khác như chẩn đoán, dự phòng và an toàn
Hệ thống điều khiển động cơ là hệ thống điều khiển điện tử ECU nhận các tín hiệu từ các cảm biến, xử lý và truyền tín hiệu điều khiển các hệ thống trong động
cơ, với việc sử dụng điều khiển điện tử trên động cơ nhằm đáp ứng được các yêu cầu khắt khe của động cơ, đồng thời nâng cao được công suất của động cơ
11
Hình 2-1 Sơ đồ hệ thống điều khiển động cơ
1 Cảm biến lưu lượng khí nạp, 2 Cảm biến nhiệt độ khí nạp,
3 Cảm biến nhiệt độ động cơ, 4 Cảm biến vị trí bướm ga, 5 Cảm biến vị trí trục cam,
6 Cảm biến vị trí trục khuỷu, 7-1,7-2 Cảm biến kích nổ, 8-1,8-2 Van điều chỉnh họng gió, 9-1,9-2,10-1,10-2 Cảm biến oxy
*1 Kim phun; *2 Bôbin; *3 Cơ cấu điều khiển; *4 Van điều khiển khí nạp
Trang 72.2.2 Hệ thống khởi động
Hệ thống khởi động bằng điện với phương pháp điều khiển gián tiếp bằng rơle điện từ Để tránh khả năng không kịp tách bánh răng ra khi động cơ đã nổ, người ta làm kiểu truyền động một chiều bằng khớp truyền động hành trình tự do loại cơ cấu cóc
12
Hình 2-3 Kết cấu máy khởi động
1 Bánh răng máy khởi động, 2 Cuộn giữ, 3 Cuộn kéo, 4 Vành tiếp điểm, 5 Ắc quy
Hình 2-2 Sơ đồ điều khiển hệ thống khởi động động cơ 1GR-FE
Trang 8Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
Khi người lái bật khóa điện, dòng điện sẽ đi vào cuộn kéo mà lõi thép của nó được nối với cần gạt Cuộn dây có điện trở thành nam châm hút lõi thép sang phải, đồng thời làm quay cần gạt dịch chuyển bánh răng truyền động vào ăn khớp với bánh đà Khi bánh răng của khớp truyền động đã vào ăn khớp với bánh đà, thì vành tiếp điểm cũng nối các tiếp điểm, đưa dòng điện vào các cuộn dây của máy khởi động Máy khởi động quay, kéo trục khuỷu của động cơ quay theo Khi động cơ đã
nổ thì người lái nhả khóa điện, các chi tiết trở về trạng thái ban đầu dưới tác dụng của lò xo hồi vị
2.2.3 Hệ thống nhiên liệu
* Đặc điểm của hệ thống nhiên liệu động cơ 1GR-FE:
Hệ thống nhiên liệu động cơ 1GR-FE đóng vai trò rất quan trọng, đảm bảo sự hoạt động của động cơ, là một trong những phần của hệ thống điều khiển điện tử trong động cơ, như hệ thống đánh lửa điện tử, điều khiển tốc độ động cơ, tạo ra sự tương trợ lẫn nhau, kim phun hoạt động như các kim phun của các xe đời mới, kim phun có nhiều lỗ có tác dụng tạo nhiên liệu phun ra tơi dẫn đến dễ hòa trộn với không khí tạo hỗn hợp cháy tốt cho quá trình cháy Khả năng điều khiển tốt, công suất động cơ tăng, giảm tiêu hao nhiên liệu
13
Hình 2-4 Sơ đồ điều khiển hệ thống phun xăng điện tử EFI
Trang 9Hệ thống bình xăng đôi với hai bình chính phụ thông nhau có khả năng tự chuyển nhiên liệu từ bình xăng phụ sang bình xăng chính giúp gia tăng đáng kể
hành trình
2.2.4 Hệ thống làm mát
14 Hình 2-5 Hệ thống làm mát động cơ
Trang 10Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
*Đặc điểm chính của hệ thống làm mát động cơ 1GR-FE là:
+ Van hằng nhiệt kiểu giản nở theo nhiệt độ lắp ở đường vào của hệ thống làm mát Tốc độ quạt làm mát điều khiển bởi bộ điều khiển quạt thông qua tín hiệu từ ECU Hệ thống cũng có khả năng làm thay đổi tốc độ quạt phù hợp với điều kiện làm việc của động cơ để làm giảm tiếng ồn và sự tiêu thụ điện năng
+ Tín hiệu gửi đến bộ điều khiển quạt từ ECU là dạng tín hiệu chu kỳ
điều khiển, dựa trên thông tin từ những cảm biến sau: Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (THW), cảm biến tốc độ xe (Vss), điện thế ắc quy (B+), công tắc ga điều hòa (ON/OFF), công tắc (A/C)
2.2.5 Hệ thống treo
Với tính năng hoạt động và điều kiện vận hành của xe Toyota Landcruiser thì nhà thiết kế đã lựa chọn kiểu hệ thống treo phù hợp với nó
Chiếc xe này còn có hệ thống treo động lực học KDSS chạy bằng áp suất thủy lực và bộ vi sai trung tâm kiểu Torsen
15
Hình 2-6 Sơ đồ hệ thống làm mát động cơ 1GR-FE
1 Bình đựng nước làm mát, 2 Két nước, 3 Van hằng nhiệt, 4 Bơm nước làm mát,
5 Khối xy lanh, 6 Nắp máy, 7 Hệ thống sưởi, 8 Van điều khiển không tải
(idle air control (IAC) valve)
Trang 11Khung xe cũng được gia cố lại, trở nên vững chắc hơn bao giờ hết và được tạo hình bằng phương pháp nén hydro để chống xô lệch và vặn xoắn Hệ thống treo cầu sau vẫn được thiết kế sử dụng 4 lò xo như trước, với trục bánh được đúc đặc và thanh đòn Panhard Với kết cấu như vậy, hệ thống treo này cho phép dao động tối
đa đến 25 cm
2.2.5.1 Hệ thống treo trước
Hệ thống treo độc lập với đòn kép, thanh xoắn và thanh cân bằng
2.2.5.2 Hệ thống treo sau
Hệ thống treo phụ thuộc, loại 4 điểm, lò xo trụ và thanh cân bằng
16 Hình 2-7 Hệ thống độc lập cầu trước
Hình 2-8 Hệ thống treo phụ thuộc cầu sau
Trang 12Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
2.2.6 Hệ thống lái
Toyota Landcruiser sử dụng hệ thống lái có trợ lực thủy lực Điều kiện vận hành có thể trong thành phố và các vùng có địa hình phức tạp, điều kiện bám thấp Xe sử dụng 4WD dẫn động 2 cầu để tăng lực bám khi xe chạy trên địa hình xấu Khi vận hành ở tốc
độ cao, Land Cruiser rất ổn định, khả năng chuyển hướng chính xác Vô lăng trợ lực cảm biến theo tốc độ giúp người lái cảm thấy nhẹ nhàng thoái mái mỗi khi đánh lái, tuy nhiên người điều khiển cần một chút thời gian để thích ứng với điều đó khi chạy
ở tốc độ cao
2.2.7 Hệ thống phanh
Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ ô tô cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ cần thiết nào đó Ngoài ra hệ thống phanh còn có nhiệm vụ giữ cho ô tô đứng yên tại chỗ trên mặt dốc nghiêng hay trên mặt đường ngang
Toyota Landcruiser sử dụng phanh đĩa cho cả bánh xe trước và sau Ngoài ra, trên
17 Hình 2-9 Hệ thống lái có trợ lực thủy lực
Trang 13xe còn được được trang bị: Hệ thống chống hãm cứng bánh xe ABS, hệ thống phân bổ lực phanh EBD, hệ thống hỗ trợ phanh BA
2.2.8 Hệ thống bôi trơn
Hệ thống bôi trơn cung cấp dầu máy đến các chi tiết chuyển động quay và trượt của động cơ sao cho chúng có thể làm việc êm dịu Nó cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc làm mát
Hệ thống bôi trơn gồm có các chi tiết chính sau: Bơm dầu, bầu lọc dầu, cạc te dầu, các đường ống Dầu sẽ từ cạc te được hút bằng bơm dầu, qua lọc dầu, vào các đường dầu dọc thân máy vào trục khuỷu, lên trục cam, từ trục khuỷu vào các bạc biên, theo các lỗ phun lên thành xy lanh, từ trục cam vào các bạc trục cam, rồi theo các đường dẫn dầu tự chảy về cạc te
Bơm dầu sử dụng trong động cơ là loại bơm bánh răng ăn khớp trong Dưới đây là sơ đồ kết cấu của bơm
18 Hình 2-10 Hệ thống phanh đĩa