Đây là bộ tài liệu đào tạo của Huyndai Hàn quốc đã được dịch sang tiếng việt, bộ tài liệu rất cần thiết cho Kỹ thuật viên và cố vấn dịch vụ làm việc trong ngành ô tô. Tài liệu giới thiệu về nguyên lý, đưa ra các ban, bệnh và quy trình chẩn đoán, cách khắc phục lỗi khi xảy ra
Trang 1www.dothanhauto.com 1
Kỹ thuật động cơ
I – giới thiệu về khóa học
Mục tiêu của khóa học:
Khi kết thúc khóa học bạn có thể:
- Nắm bắt được kiến thức cơ bản về động cơ ô tô và vài trò của bơm nhiên liệu
- Nắm bắt được chức năng của mỗi thành phần cấu tạo nên động cơ ô tô và hiểu về cách bảo dưỡng
- Nắm bắt được hoạt động quan trọng của TICS (Timming and injection rate control
system – hệ thống điều khiển kiểm soát thời gian và tỉ lệ phun nhiên liệu)
- Nắm được cách xử lý lỗi cơ bản và các triệu chứng lỗi thường gặp
Mô dun nghiên cứu
6 – Nhận biết lỗi cơ bản
7- TICS – hệ thống điều khiển thời gian và định lượng phun nhiên liệu
Kế hoạch đào tạo – Training Plan
Trang 2Mục tiêu khóa học – learning objective
- Nắm bắt và giải thích cơ bản được về động cơ với loại bơm nhiên liệu
- Nắm bắt và giải thích được chức năng về thành phần cấu tạo nên động cơ và hiểu về công việc bảo dưỡng nó
- Nắm bắt và giải thích được hoạt động quan trọng của TICS (hệ thống điều khiển thời gian và định lượng nhiên liêu)
- Nắm bắt và xử l{ được cơ bản những lỗi (pan bệnh) mà bạn gặp
II – GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ
Mã số động cơ - Engine Identification Number
D 4 A F W 000001
1 2 3 4 5 6
Các chữ số trong mã số của động cơ được đánh số theo thứ tự từ 1 – 6 và được quy định tùy theo từng nhà sản xuất
1 Quy định loại nhiên liệu của động cơ
G – Gasoline, D – Diesle, L – LPG (Liquefied Petroleum Gas – khí dầu mỏ hóa lỏng), C – CNG (Compressed Natural Gas – khí thiên nhiên nén)
2 Số xylanh (số lượng máy làm việc trong động cơ)
4 – 4 xilanh
6 – 6 xi lanh
3 Thứ tự phát triển của động cơ: A ~ E
4 Số loại động cơ (được thay đổi tăng theo sự phát triển của công nghệ):
Trang 3Thời gian phun
nhiên liệu (độ) Trước điểm chết trên 7 độ (cao độ )
Trước điểm chết trên 11 độ Bơm điều tiết phun
Loại nhớt máy API CD hoặc cao hơn
Loại Động cơ 4 xi lanh, làm mát bằng nước và phụ nhiên liệu diesel
10 sau điểm chết trên
10 sau điểm chết trên Công nghệ nạp N/A (hút khí tự
nhiên) TCI (tubor tăng áp) Bơm điều tiết phun
nhiên liệu RFD RLD – Điều khiển tất cả các tốc độ
Áp suất mở vòi
phun (kg/cm2)
Lần nâng van thứ nhất – 185kg/cm2, lần nâng van thứ hai
250kg/cm2Lọc dầu Lọc với lưu lượng đầy đủ và đi qua phần tử bị lọc giấy
Công suất dầu (khả 20 lít trong hệ thống và 3,75 lit trong lọc
Trang 4www.dothanhauto.com 4
năng lưu thông qua
hệ thống) (lít)
III – THÀNH PHẦN - CẤU TẠO CÁC HỆ THỐNG
Nắp xi lanh – cylinder head (động cơ D6A)
Mô men xoắn khi xiết bu lông nắp xi lanh (mặt máy) là: 14kg.m + 900
Để tăng hiệu quả làm mát buồng đốt, nước làm mát được đưa vào các khoang nước ở nắp máy theo hệ thống làm mát của động cơ (phải chắc chắn rằng quá trình lắp ráp các chi tiết phải đúng)
Lực xiết của bu lông nắp xi lanh loại: D4A/DAD
Mô men xiết với loại: D4A – 18kg.m, D4D – 15kg + 900
Trang 6www.dothanhauto.com 6
Đo độ nhô của pitong loại D4A/D – measuring piston projection
Thân máy – Cylinder block
Nếu pít tông được láp ráp theo hướng ngược lại thì việc phun được phun vào phần váy pít tông
để bôi trơn pít tông và các lỗ dầu trên thân pít tông không được sắp xếp thẳng hang
Trang 7www.dothanhauto.com 7
Đo áp suất nén – Compression Pressure
Trang 8www.dothanhauto.com 8 Các bánh răng định thời – Timing Gears
Với động cơ D4D
Trang 9www.dothanhauto.com 9
Với động cơ D6A
Dây đai loại gân (biên dạng V) – V Ribbed Belt
https://www.youtube.com/watch?v=vGhlgphrBxA
Trang 10www.dothanhauto.com 10
Điều kiện sử dụng:
- Bộ tăng áp được sử tương ứng với đặc tính từng động cơ Nó là thiết bị có số vòng quay
vô cùng cao (lên đến 105.000RPM) nên việc điều chỉnh mắc sai lầm khi thay thế sẽ đưa đến kết qua làm phá vỡ - hỏng hóc đến động cơ
- Sau khi thay thế một bộ tăng áp mới, nên đổ vào một lượng nhỏ dầu bôi trơn động cơ
và cho động cơ chạy ở tốc độ không tải khoảng chừng 1-2 phút đển nạp đủ dầu bôi trơn cho bộ tăng áp
- Không thay đổi ga đột ngột sau khi khở động động cơ (đặc biết trong thời điểm thời tiết lạnh), hoặc bật – tắt đột ngột động cơ trong quá trình điều khiển xe ở tốc độ cao (Dầu bôi trơn cho bộ tăng áp sẽ bị cắt đột ngột)
Trang 12www.dothanhauto.com 12
2 Hệ thống bôi trơn – Lubrication System
Động cơ D4D
Trang 15
Ly hợp (khớp nối)điều khiển tự động quạt làm mát động cơ
Ly hợp tự động điều chỉnh tốc độ quay của quạt trên nhiệt độ của không khí đi qua két nước làm mát Sự điều khiển này được thực hiện bởi phần tử lưỡng kim và van phản ứng nhạy với nhiệt độ không khí
Mô men nhận được từ trục quạt được thực hiện
bởi áp lực nhớt của thành phần silicon chứa trong
bầu của ly hợp Ở đây có một khoang trống nhỏ
nằm ở giữa phân lỏi roto và hộp ly hợp, sự xoay
của phần nắp trước ly hợp với phần roto được
thông qua phần dầu silicon có trong khoang ly
hợp
Trang 16www.dothanhauto.com 16
VI – Hệ thống nhiên liệu – Fuel System
1 Các loại bơm nhiên liệu – Injection Pump Styles
2 Điều khiển bơm phun – Injection Pump Control
Trang 18www.dothanhauto.com 18
4 Cấu tạo bơm nhiên liệu
Cấu tạo chung của bơm kiểu dãy dùng trên động cơ 6 xi lanh trình bày trên hình Bơm bao gồm 3 phần chính: phần nén nhiên liệu tạo áp suất cao, phần khớp nối, phần điều tốc động cơ
trên đỉnh píttông, nhằm tạo đường hồi nhiên liệu Trên xi lanh có lỗ cấp và hồi nhiên liệu
19
Trục bơm 14 được dẫn động từ trục khuỷu của động cơ thông qua bộ truyền bánh răng (hoặc bộ truyền đai răng ) Vị trí tương đối của chúng được thiết đặt hợp l{ để thay đổi thời điểm phun nhiên liệu khi lắp ráp
Trang 19www.dothanhauto.com 19
Trang 20www.dothanhauto.com 20
5 Mô phỏng về bơm phun nhiên liệu
6 Nguyên lý làm việc và thời điểm phun nhiên liệu
Trang 21www.dothanhauto.com 21
Nguyên lý làm việc của phần nén nhiên liệu được trình bày ở hình a, b, c
Khi trên cam 15 quay pit tông 8 dịch chuyển lên, ban đầu nhiên liệu được cấp vào khoang trên đỉnh pit tông (hình a), tiếp sau pit tông che lỗ 19 (hình b), nhiên liệu bị nén tới áp suất cao, van cao áp 3 được mở ra và cấp nhiên liệu đến vòi phun Pit tông 8 tiếp tục đi lên, đến lúc mặt vát nghiêng trên pit tông mở lỗ 19, hồi thoát nhiên liệu, áp suất lập tức giảm, van một chiều đóng lại cắt quá trình cấp nhiên liệu áp suất cao cho vòi phun (hình c) Khi pit tông đi xuống đến vị trí
mở lỗ nạp 19, nhiên liệu lại được nạp vào thực hiện lần nén tiếp theo Lượng nhiên liệu cấp cho vòi phun được điều chỉnh bằng cách xoay pit tông 8 nhờ vành răng 7, trên thanh răng 6 Thanh răng 6 được điều khiển bởi bàn đạp ga trong buồng lái Khi xoay pit tông 8, làm thay đổi vị trí của rãnh 18 trên thân pit tông với lỗ 19, hành trình làm việc hữu ích của pit tông xi lanh thay đổi, lượng nhiên liệu cấp đến vòi phun thay đổi Sự dịch chuyển của thanh răng 6 cần đảm bảo ảnh hưởng như nhau với các bơm đơn khác nhau trong cùng một động cơ Để đảm bảo cung cấp lượng nhiên liệu đồng đều giữa các nhánh bơm, con đội 13 cho phép vi chỉnh chiều cao hành trình làm việc pit tông 8
Trang 22www.dothanhauto.com 22
Cặp pit tông, xi lanh được bôi trơn bằng chính nhiên liệu Buồng trục cam, và các cơ cấu khác của bơm được bôi trơn bằng dầu nhờn động cơ
Trên kết cấu của bơm còn có:
- Phần tự động điều khiển góc phun sớm nhiên liệu
- Phần điều tốc động cơ
8 Định thời điểm phun
10 Sự điều khiển khối lượng nhiên liệu
Trang 23www.dothanhauto.com 23
11 Bộ điều tốc
ình trên là bộ điều tốc đa chế của bơm VE, anh để { chỗ vành tràn mà em đánh dấu Nếu tốc
độ tăng cao quá mức cho phép quả văng xòe rộng, quay nhanh đẩy mạnh ống truợt đè vào cần điều khiển và thông qua các khớp đẩy vành tràn về bên trái - giảm thời gian nén nhiên liệu trong bơm cao áp - áp suất nhiên liệu giảm - lượng nhiên liệu phun vào buồng đốt giảm số vòng quay hạ xuống
12 Cách đặt bơm phun nhiên liệu khi lắp
* Đặt bơm cho động cơ D4A/D
*Đối với động cơ D6A
Trang 24www.dothanhauto.com 24
B1 Xoay trục khuỷu động cơ đến vị trí máy số 1 bắt đầu phun nhiên liệu
B2 Kiểm tra rãnh then của máy nén khí đã hướng lên trên chưa
B3 Kiểm tra sự thẳng hàng của điểm trên bơm vơi dấu khắc trên mặt bích thời chuẩn
13 Các loại vòi phun nhiên liệu (kim phun)
* Vòi phun của động cơ D6A
*Vòi phun của động cơ D4A
Trang 25www.dothanhauto.com 25
Với động cơ này thì vòi phun nhiên liệu được dùng theo hai loại phổ biến:
- Loại 1 lò xo
- Loại 2 lò xo
Chi tiết xem hình dưới
14 Kiểm tra áp suất mở kim phun
Tham khảo qua video theo links:
Trang 26o of Holes x Spray Angle)
Regulated
48-3590
33800-41031 (Manufacturer: DOOWO
N)
Ø0.26 X 5 X 155°
N)
Ø0.30 X 5 X 160°
(Manufacturer: DENSO)
Ø0.21 X 5 X 144°
(Manufacturer: DENSO)
Ø0.215 X 5 X 150°
D4DB, D4
DB-D EURO 2 48-359B A
33800-45510 (Manufacturer: DOOWO
N)
Ø0.21 X 5 X 146°
D4DB, D4
DB-D EURO 2 48-359B B
33800-45520 (Manufacturer: DOOWO
N)
Ø0.21 X 5 X 146°
D4DB,D4D
33800-45500 (Manufacturer: DENSO)
Ø0.20 X 5 X 146°
D4DC EURO 1 48-359B
33800-45200 (Manufacturer: DOOWO
N)
Ø0.30 X 5 X 160°
D6AV EURO I DELPHI xx
Ø0.285 X 5 X 160°
D6AB/D6A
Ø0.34 X 5 X 150°
Trang 27VII – Chẩn đoán cơ bản dựa trên triệu chứng (Diagnosis base on symtom)
1 Không khởi động được động cơ
Ắc quy không nạp điện
Bị lỗi mô tơ khởi động
Rơ le sưởi bị dính tiếp
điểm
Đèn báo sưởi nháy nhanh
Trục khuỷu không quay
Hệ thống
điện
Able to Cranking
Trang 28www.dothanhauto.com 28
Không khởi động được hoặc khở động lâu:
Ở ví dụ trên về hiện tượng không khởi động được động cơ, bạn phải kiểm tra các bộ phận của điện và mạch của các thiết bị (ex Mô tơ cắt nhiên liệu, v.v…) liên quan đến việc khởi động của động cơ Thêm vào đó bạn phải kiểm tra khói xả khi bắt đầu đề động cơ và quan sát nếu nhiên liệu vẫn còn trong hệ thống nhiên liệu Việc khởi động bị kéo dài mà hệ thống vẫn còn nhiều nhiên liệu, bạn phải kiểm tra xem hệ thống nhiên liệu có bị không khí lọt vào không hoặc là đường dẫn nhiên liệu bị tắc Bạn cũng cần kiểm tra thời chuẩn của bơm nhiên liệu
Cũng cần phải chú ý có thể có những lỗi về cơ khí trong động cơ hoặc là trạng thái của dầu cũng
có thể là nguyên nhân gây ra hiện tượng kéo dài quá trình khởi động, hãy chắc chắn rằng việc kiểm tra của bạn là chính xác
2 Động cơ làm việc không ổn định (Engine - Hunting)
Động cơ làm việc mất ổn định
Kiểm tra nếu động cơ mất ổn định xảy ra chỉ trong chế độ không tải hoặc ở chế độ có tải (chế
độ tăng ga) Nếu nó chỉ xảy ra ở chế độ không tải (tốc độ cầm chừng động cơ), bạn có thể nghi
Vòi phun bị trục trặc
Áp suất nén thập Nhiên liệu không đều
Van hỏng Bạc séc măng mòn Đường nhiên liệu có khí
Hỏng giá bắt động cơ Hỏng bộ giảm rung
Không ổn định ở chế độ cầm chừng
Mất ổn định khi động cơ đang
chạy
Áp suất
nén thấp Bị khói và không ổn định
Mất ổn định (rung) ở tất cả các bộ phận
Thuộc về
cơ khí
Cylinder
Balancing
Trang 293 Thiếu công suất
Thiếu công suất
Nguyên nhân liên quan đến việc thiếu công suất thường gắn liền với những thành phần liên quan đến khí nạp và thành phần điều khiển khối lượng nhiên liệu nguyên nhân của sự thiếu công suất cũng có thể được phân loại theo quy định trên dựa vào mội than sản sinh
Như vậy bạn cần kiểm tra màu của khí xả Có nhiều lý do cho việc khí xả màu đen, nhưng có hai
lý do chính dấn đến Thứ nhất, nó là nguyên nhân bởi cấu tạo của nhiên liệu So với nhiên liệu xăng, nhiên liệu Diesel chứa chuỗi Hydrocabon nhiều hơn, đây là kết quả làm cho nhiên liệu
Khói màu đen
Lượng
phun
Bơm cao áp lắp lệch Khói đen
Trang 30www.dothanhauto.com 30
Diesel tạo ra khói đen, động cơ xăng cũng tạo ra khói đen nhưng là rất nhỏ và ít khi nhìn thấy Khói đen cũng có thể được hình thành khi khối lượng nhiên liệu được bơm vào buồng đốt quá nhiều
Khói trắng được đặt tên do màu sắc của nó, và nó được hình thành khi nhiên liệu được đốt cháy không tốt trong thời tiết lạnh Khói trắng cũng được hình thành nếu lượng nhiên liệu tương đối nhiều hơn so với không khí Nhiên liệu lỏng được đốt cháy và phản ứng với oxy trong quá trình đốt Nếu nhiệt độ xung quanh thấp, nhiên liệu lỏng không bắt cháy tốt Kết quả là, khói trắng có thể liên quan với nhiệt độ và thời gian phun nhiên liệu Khói trắng có thể được giảm bằng cách kiểm soát thời gian phun ở khoảng thời gian đốt tối ưu nhất
VIII - TICS(Timming&Injection rateControlSystem) – Điều khiển thời gian và tỷ lệ phun
8.1 Tổng quan
Động cơ Q-2000 được lắp đặt trong xe buýt lớn của Hyundai và tải D6AB hoặc D6AC cơ khí được trang bị với bơm phun điện tử được kiểm soát để đáp ứng theo tiêu chuẩn EURO II và III
(quy định khí thải diesel), trong việc cải thiện công suất đầu ra
Cụ thể, động cơ này cũng được gọi là TICS, viết tắt của “TIMMING &INJECTION
RATECONTROLSYSTEM”, Nó có nghĩa rằng thời gian phun được điều khiển
Đặc biệt trên động cơ này nó có ECU động cơ và mỗi kz hoạt động được gắn với bơm nhiên liệu
và sự điều khiển thời gian phun Ngoài ra các cảm biến khác nhau đều được gắn vào việc kiểm soát thời gian phun
TICS được lắp trên các dòng xe Hyundai với bơm nhiên liệu được được sản xuất bởi nhà sản xuất Nhật bản, Zexle ECU cũng được hỗ trợ sản xuất bởi Zexel
Trang 31www.dothanhauto.com 31
8.2 Các hệ thống đặc biệt
Tính năng đầu tiên là khối lượng phun nhiên liệu không được kiểm soát bởi các ECU Nó chỉ điều khiển thời gian phun Thời gian phun cơ bản được đặt ở sau điểm chết trên 1 độ (± 1 độ) Điều này không có nghĩa nó là thời gian phun chích thực, mà là thời gian cài đặt Khi lắp đặt bơm phun nhiên liệu, canh cho bánh đà và bơm nhiên liệu ở sau điểm chết trên 1 độ (± 1 độ)( ATDC), và thời gian phun nhiên liệu sẽ được kiểm soát bởi ECU động cơ Phun nhiên liệu sẽ bắt đầu cùng lúc với việc quay khởi động, và góc trước khi lên đến điểm chết tên là 18 độ (BTDC) Nói cách khác, thời điểm phun chính xác được điều khiển để cải thiện hiệu quả nhiên liệu và giảm muội than
Tính năng thứ hai là kiểm soát bộ sấy không khí trên mỗi bộ phận sấy không khí lạnh khi bắt đầu mùa đông Trang bị cho mỗi đời động cơ trước như động cơ D6AB hoặc D6AC với bơm phun nhiên liệu cơ khí, không khí nạp được làm nóng bởi hộp ETASC Còn trong động cơ Q2000
nó được điều khiển bởi ECU động cơ
ECU điều khiển tốc độ động cơ RPM từ việc tiếp nhận tín hiệu của cảm biến tốc độ (RPM
① Điều khiển thời gian phun : Lớn nhất trước điểm chết trên (BTDC) 18°
☞ Thời gian phun cơ bản : Sau điểm chết trên (ATDC) 1 ˚± 1
② Điều khiển sưởi không khí
③ Điều khiển tốc độ động cơ (RPM)- Engine Speed(RPM) Control
④ Over Heating Warning Lamp – Đèn cảnh báo quá nhiệt
⑤Cải thiện Tỷ lệ tiêu hao nhiên liệu và Giảm khói
☞ Tải (Truck) : 15% or less, buýt (Bus) : 10% or less
⑥ Self Diagnosis – Tự chẩn đoán
Trang 32www.dothanhauto.com 32
8.3 Các yếu tố đầu vào/đầu ra
Nhìn vào các tín hiệu đầu vào trong biểu đồ lưu lượng hệ thống và kiểm tra vị trí của thanh điều khiển được trang bị cảm biến thanh răng (Rack sensor) cảm biến này dùng để kiểm tra khối lượng phun nhiên liệu và thời gian phun nhiên liệu bổ sung
Cảm biến chu kz (Per – Stroke Sensor) là cảm biến dùng cho việc kiểm tra giám sát vị trí của mỗi
xi lanh Nó phát hiện trạng thái hiện tại của mỗi kz hoạt động và được điều khiển bơi ECU động
cơ
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ (Coolant Temp Sensor) phát hiện nhiệt độ nước làm mát và gửi thông tin đến ECU, ECU sẽ bật đèn cảnh báo nhiệt độ khi quá nóng trong quá trình khởi động
Cảm biến tốc độ động cơ (RPM sensor) dùng phát hiện tốc độ động cơ và mục đích chính của nó
là điều khiển thời gian phun nhiên liệu Tốc độ động cơ RPM hiển thị trên bảng đồng hồ táp lô cũng lấy thông tin từ cảm biến tốc độ Cảm biến tốc độ gửi dữ liệu về tốc độ (RPM) đến ECU và ECU sẽ điều khiển chỉ số hiển thị trên đồng hồ
Ở đây cũng sử dụng công tắc khởi động để kiểm tra trạng thái khởi động của động cơ
Từ khi động cơ được điều khiển bằng điện tử, việc tự chẩn đoán có thể được thực hiện và các
mã lỗi chẩn đoán (DTC) có thể được xóa bằng cách sử dụng dụng cụ chẩn đoán GDS DTC cũng
có thể được xóa bằng các sử dụng một công tắc chẩn đoán và công tắc xóa bộ nhớ
ECU tiếp nhận những tín hiệu vào khác nhau để thực hiện việc kiểm tra trạng thái động cơ, và kiểm soát mỗi chu kz của cơ cấu chấp hành tới việc điều khiển thời gian phun
• Air Heater Relay Control
E C U