Một số thuật ngữ kí hiệu oto thường dùngABS Hệ thống chống bó cứngphanh Anti-locking Brake System ASD Bộ vi sai tự động kiểm soáttrượt Automatic Slip-Control Diferential ASR Hệ thống t
Trang 1Một số thuật ngữ kí hiệu oto thường dùng
ABS Hệ thống chống bó cứngphanh Anti-locking Brake System
ASD Bộ vi sai tự động kiểm soáttrượt Automatic Slip-Control Diferential
ASR Hệ thống trống trượt quaybánh xe Anti Slip Regulator
ATF Dầu hộp số tự động Automatic Transmission Fluid
BA Trợ lực khi phanh khẩn cấp Brake Assistance
CDI Hệ thống phun nhiên liệu
điện tử của động cơ Diesel Common Rail Direct Injection CVT Hộp số tự động vô cấp Continuously Variable automatic Transmission CVTCS
Hệ thống điều khiển thời điểm đóng mở xu-páp của Nissan
Continous Variable Valve Timing Control System
DOHC Hai trục cam đặt phía trênxi lanh Double Overhead Cam
Double-VANOS
Hệ thống điều khiển thời điểm đóng, mở và hành trình làm việc xu-pap của BMW
Double-variable camshaft control
điện tử của BMW Dynamic Stability Control DSG Hộp số ly hợp kép của
DSM Hệ thống ổn định cân bằngđiện tử của Jaguar Dynamic Stability Control
DTSC Hệ thống ổn định cân bằngđiện tử của Volvo Dynamic Stability Traction Control
EBD Hệ thống phân phối lựcphanh điện tử Electronic Brake-force Distributor
ECU Bộ điều khiển động cơ Engine Control Unit
EDL Khoá vi sai điện tử Electronic Differential Lock
EFI Hệ thống phun xăng điện
EGR Hệ thống tuần hoàn khí xả Exhaust gas recirculation
EPS Trợ lực lái điện tử Electronic Power Steering
ESA Hệ thống đánh lửa lập trình Electronic System Advanced
ESP Hệ thống ổn định cân bằngđiện tử Electronic Stability Program
FSI Hệ thống phun xăng trựctiếp Fuel Straight Injection
Trang 2ISC Chương trình điều khiểnchế độ không tải Idle Speed Control
iVTEC Hệ thống điều khiển thờiđiểm đóng, mở và hành
trình làm việc của xu-páp
Valve Timing and Lift Control + Valve Timing Overlap Control (VTEC+VTC)
L - Engine Động cơ có xi lanh bố tríthẳng hàng Lines - Engine
MIVEC
Hệ thống điều khiển thời thời điểm đóng mở và hành trình xu páp của Mitsubishi
Mitsubishi Innovative Valve-timing-and-lift Engine Control
điện tử của Porsche Porsche Stability Management SOHC Một trục cam đơn bố trí
phía trên xi lanh Singer Overhead Cam
TC Hệ thống trống trượt quaybánh xe Traction Control
VANOS Hệ thống điều khiển thờiđiểm đóng, mở xu-pap của
BMW
Variable Camshaft Control
VarioCam/VarioCam
Plus
Hệ thống điều khiển thời điểm đóng mở xu-páp của Porsche
VarioCam/VarioCam Plus
điện tử của Lexus Vehicle Skid Control VVT-i Hệ thống điều khiển thờiđiểm đóng, mở xu-pap Valve Variable Timing-intelligence
VVTL-i
Hệ thống điều khiển thời điểm đóng, mở và hành trình làm việc của xu-páp (van xả, hút)
Variable Valve Timing and Lift with Intelligence
ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
Trang 3.1 Định nghĩa và phân loại:
Định nghĩa: Động cơ đốt trong là một loại động cơ nhiệt, nhiên liệu được đốt cháy trực tiếp trong không gian công tác của động cơ và cũng tại đó diễn ra quá trình biến đổi nhiệt năng thành cơ năng
Phân loại: Căn cứ theo nguyên lý hoạt động, ta chia động cơ đốt trong thành các loại sau: + Động cơ phát hoả bằng tia lửa (Spark Ignition Engine): là loại động cơ đốt trong hoạt động theo nguyên lý nhiên liệu được phát hoả bằng tia lửa sinh ra từ nguồn nhiệt bên ngoài không gian công tác của xy lanh Các tên gọi khác: động cơ Otto, động cơ xăng, động cơ gas, động cơ đốt cháy cưỡng bức
+ Động cơ Diesel (Diesel Engine): là loại động cơ đốt trong hoạt động theo nguyên lý nhiên liệu tự phát hoả khi được phun vào buồng đốt chứa không khí bị nén đến áp suất và nhiệt
độ đủ cao
+ Động cơ 4 kỳ (Four Stroke Engine): là loại động cơ đốt trong có chu trình công tác được hoàn thành sau 4 hành trình của piston
+ Động cơ 2 kỳ (Two Stroke Engine): là loại động cơ đốt trong có chu trình công tác được hoàn thành sau 2 hành trình của piston
1.2 Một số thuật ngữ và khái niệm thông dụng:
Trang 4+ Điểm chết: là vị trí của cơ cấu truyền lực mà tại đó dù có tác dụng lên đỉnh piston một lực lớn đến bao nhiêu thì cũng không làm cho trục khuỷu quay
+ Điểm chết dưới: là vị trí của cơ cấu truyền lực, tại đó piston ở gần trục khuỷu nhất + Điểm chết trên: là vị trí của cơ cấu truyền lực, tại đó piston cách xa trục khuỷu nhất
+ Hành trình của piston (S): là khoảng cách giữa điểm chết trên và điểm chết dưới
+ Không gian công tác của xy lanh: là khoảng không gian bên trong được giới hạn bởi: đỉnh piston, nắp xy lanh, thành xy lanh Thể tích công tác của xy lanh (V) thay đổi khi piston chuyển động
+ Buồng đốt (Vc): là phần không gian công tác của xy lanh khi piston ở điểm chết trên + Dung tích công tác của xy lanh (Vs): là phần không gian công tác của xy lanh được giới hạn bởi hai mặt phẳng vuông góc với đường tâm của xy lanh và đi qua điểm chết trên, điểm chết dưới
+ Tỷ số nén (ε): là tỷ số giữa thể tích lớn nhất của không gian công tác của xy lanh (Va)
và thể tích của buồng đốt (Vc)
Công thức: ε = Va / Vc
+ Môi chất công tác: là chất có vai trò trung gian trong quá trình biến đổi nhiệt năng thành cơ năng Ở những giai đoạn khác nhau của chu trình công tác, môi chất công tác có thành phần và trạng thái khác nhau
+ Quá trình công tác: là quá trình thay đổi trạng thái và thành phần của môi chất công tác của xy lanh diễn ra trong một giai đoạn nào đó của chu trình công tác
+ Chu trình công tác: là tổng cộng tất cả các quá trình công tác diễn ra trong một khoảng thời gian tương ứng với một lần sinh công ở một xy lanh
Trang 5.3 Các bộ phận cơ bản của động cơ đốt trong:
1.3.1 Bộ khung của động cơ:
Bộ khung động cơ bao gồm các bộ phận cố định có chức năng che chắn hoặc là nơi lắp đặt các bộ phận khác của động cơ Các bộ phận cơ bản của bộ khung động cơ bao gồm: nắp xy lanh, khối xy lanh, cacte, các nắp đậy, đệm kín, bulông , v.v
+ Nắp xy lanh: là chi tiết đậy kín không gian công tác của động cơ từ phía trên, nơi đây lắp đặt một số bộ phận như: xupap, đòn gánh xupap, vòi phun, buji, ống góp khí nạp, ống góp khí thải, van khởi động, v.v
Vật liệu chế tạo: gang, hợp
kim nhôm
Phương pháp chế tạo: đúc
Nắp xy lanh có thể được chế
tạo thành một khối (nắp xy lanh
chung), hoặc được chế tạo riêng cho
mỗi xy lanh (nắp xy lanh riêng)
+ Khối xy lanh: Các xy lanh
của động cơ nhiều xy lanh thường
được đúc liền thành một khối (khối
xy lanh) Mặt trên và mặt dưới của khối xy lanh được mài phẳng để lắp với nắp xy lanh và cacte Vách của xy lanh được doa nhẵn (mặt gương)
Vật liệu chế tạo: gang, hợp kim nhôm, hoặc được hàn từ các tấm thép
Đối với động cơ được làm mát bằng không khí, khối xy lanh có gắn thêm các tấm tản nhiệt
Đối với động cơ được làm mát bằng nước, khối xy lanh có các khoang để chứa nước làm mát
+ Lót xy lanh: là bộ phận có chức năng dẫn hướng piston và cùng với mặt dưới của nắp
xy lanh và đỉnh piston tạo nên không gian công tác của xy lanh Lót xy lanh được chế tạo riêng
và lắp vào khối xy lanh
Trang 6Lót xy lanh khô: không tiếp xúc trực tiếp với nước làm mát.
Lót xy lanh ướt: tiếp xúc trực tiếp với nước làm mát Phần dưới của lót xy lanh có các vòng cao su ngăn cản nước lọt xuống cacte
+ Cacte: là bộ phận bao bọc, nơi lắp đặt các bộ phận chuyển động chủ yếu của động cơ Phần trên cacte (cacte trên) lắp đặt khối xy lanh, trục khuỷu, trục cam, v.v
Phần dưới cacte (cacte dưới, cacte nhớt) có chức năng đậy kín không gian trong động cơ
từ bên dưới Nơi đây chứa dầu bôi trơn
Ở động cơ nhỏ và trung bình, cacte và khối xy lanh được đúc liền (thân động cơ)
Ở động cơ lớn, cacte dưới vừa là nơi chứa dầu bôi trơn vừa là nơi lắp đặt trục khuỷu và các bộ phận liên quan Ví dụ: các động cơ công suất lớn của hãng Man B & W, Cummins, v.v
1.3.2 Hệ thống truyền lực:
Trang 7Hệ thống truyền lực có chức năng tiếp nhận áp lực khí trong xy lanh rồi truyền cho hộ tiêu thụ và biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu
Các bộ phận chính: piston, thanh truyền, trục khuỷu, bánh đà
Các bộ phận liên quan: xecmang, chốt piston, bạc lót cổ chính, bạc lót cổ biên, v.v
+ Piston là bộ phận chuyển động trong lòng xy lanh Nó tiếp nhận áp lực của môi chất công tác rồi truyền cho trục khuỷu qua trung gian là thanh truyền Ngoài ra, nó còn có tác dụng
như một bơm trong việc nạp, nén, đẩy khí thải ra khỏi không gian công tác của động cơ
Vật liệu chế tạo: gang, hợp kim nhôm, thép
Piston có các phần cơ bản: đỉnh, váy, rãnh xecmang, ổ đỡ chốt piston, gân chịu lực
Đỉnh piston có hình dáng
đa dạng tuỳ thuộc vào đặc điểm
tổ chức quá trình cháy, quá trình nạp - xả
Váy piston có chức năng dẫn hướng cho piston và chịu lực ngang khi piston chuyển động
Rãnh xecmang là nơi lắp đặt các xecmang Có rãnh xecmang dầu và rãnh xecmang khí Rãnh xecmang khí được bố trí ở phía trên chốt piston
Rãnh xecmang dầu ở phía dưới xecmăng khí, có thể ở trên hoặc dưới chốt piston
Trang 8Xecmang khí có chức năng làm kín buồng đốt và dẫn nhiệt từ đỉnh piston ra thành xy lanh Trên đỉnh piston có từ 2 - 4 xecmang khí Xecmang phía trên cùng là xecmang lửa, mặt ngoài được mạ crom
Xecmang dầu có chức năng san đều dầu bôi trơn lên mặt gương xy lanh và gạt dầu bôi trơn từ mặt gương xy lanh về cacte dầu Trên đỉnh piston có từ 1 - 2 xecmang dầu, được bố trí ở phía dưới xecmang khí
+ Chốt piston là chi tiết liên kết piston với thanh truyền
Có 3 phương án liên kết như sau:
Phương án 1: chốt piston được cố định với thanh truyền và chuyển động tương đối với piston
Phương án 2: chốt piston được cố định với piston và chuyển động tương đối với thanh truyền
Phương án 3: chốt piston chuyển động tương đối với cả thanh truyền và piston
+ Thanh truyền là bộ phận trung gian liên kết piston với trục khuỷu và cho phép biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu
Vật liệu chế tạo: thép
Phương pháp chế tạo: rèn, dập
Trang 9Thanh truyền được cấu thành từ 3 phần: đầu
to, đầu nhỏ, thân
+ Trục khuỷu là bộ phận có chức năng tiếp nhận toàn bộ áp lực khí trong xy lanh rồi truyền cho các hộ tiêu thụ, hộ tiêu thụ bên trong (trục cam, các bơm dầu, bơm nước, v.v.), hộ tiêu thụ bên ngoài
(chân vịt, máy phát điện, v.v.)
Vật liệu chế tạo: thép
Phương pháp chế tạo: rèn hoặc
đúc
Trục khuỷu có các bộ phận: cổ
chính (lắp trong ổ đỡ chính của động
cơ), cổ biên (lắp với đầu to của thanh
truyền), má khuỷu (liên kết cổ chính
và cổ biên), các đối trọng (để cân bằng
lực quán tính)
1.3.3 Hệ thống nạp - xả:
Hệ thống nạp - xả có chức năng lọc sạch không khí, cung cấp không khí cho không gian công tác của xy lanh, thải khí xả từ động cơ ra ngoài
Các bộ phận cơ bản của hệ thống nạp - xả bao gồm: lọc không khí, ống nạp, ống xả, bình giảm thanh, cơ cấu phân phối khí
+ Cơ cấu phân phối khí:
Cơ cấu phân phối khí có chức năng điều khiển quá trình nạp khí mới vào không gian công tác của xy lanh, thải khí thải ra khỏi động cơ
Trang 10Hầu hết động cơ 4 kỳ hiện nay có cơ cấu phân phối khí kiểu xupap.
Đối với động cơ 2 kỳ, không nhất thiết phải có xupap, chức năng điều khiển quá trình nạp xả được đảm nhiệm bởi piston, cửa nạp, cửa xả
+ Xupap là một loại van đặc trưng của động cơ đốt trong, có chức năng đóng mở đường ống nạp, xả
Trong quá trình hoạt động của động cơ, xupap thải chịu nhiệt thường xuyên của khí thải 600 - 700 (độ C) Nên xupap thải được chế tạo từ thép hợp kim chất lượng cao
.3.4 Hệ thống bôi trơn:
Hệ thống bôi trơn có chức năng lọc, cung cấp dầu đến các bề mặt chuyển động tương đối với nhau nhằm làm giảm lực ma sát và hao mòn
Các phương pháp bôi trơn: hơi dầu, vung toé dầu, áp suất
Đa số động cơ đốt trong hiện nay được trang bị hệ thống bôi trơn dưới áp suất Hệ thống này dùng bơm dầu nén dầu đến áp suất 1.5 - 8 bar, rồi cung cấp vào mạch dầu chính của động
Trang 11cơ, từ mạch dầu chính dầu được chuyển đến các bề mặt cần bôi trơn: cổ chính, cổ biên trục khuỷu, cam, mặt gương xy lanh, v.v
1.3.5 Hệ thống làm mát:
Hệ thống làm mát có chức năng giải nhiệt từ các chi tiết nóng của động cơ (piston, xy
lanh, nắp xy lanh, xupap, v.v.) để chúng không bị quá tải về nhiệt Hệ thống bôi trơn còn có chức năng thứ hai là duy trì nhiệt độ của dầu bôi trơn trong một phạm vi nhất định để đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật của dầu bôi trơn
Môi chất làm mát là chất có vai trò trung gian trong việc truyền nhiệt từ các chi tiết nóng của động
cơ ra ngoài Môi chất làm mát có thể
là dầu, nước, không khí, hoặc là một dung dịch đặc biệt
1.3.6 Hệ thống nhiên liệu của động cơ Diesel:
Hệ thống nhiên liệu có chức năng lọc
sạch nhiên liệu và cung cấp cho buồng
đốt của động cơ
Các bộ phận cơ bản của hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel như sau:
+ Thùng nhiên liệu: bao gồm thùng nhiên liệu hằng ngày và thùng nhiên liệu dự trữ
Trang 12+ Bơm thấp áp: có chức năng hút nhiên liệu từ bình chứa hằng ngày cung cấp cho bơm
cao áp Hệ thống nhiên liệu có thể có hoặc không có bơm thấp áp
+ Lọc nhiên liệu: lọc sạch nhiên liệu trước khi đưa đến bơm cao áp
+ Ống dẫn nhiên liệu: có ống dẫn thấp
áp và ống dẫn cao áp
+ Bơm cao áp: nén nhiên liệu có áp suất rất cao (100 - 1500 bar) rồi đẩy đến vòi phun Bơm cao áp còn có chức năng điều chỉnh lượng nhiên liệu cấp vào buồng đốt (chức năng định lượng), định thời điểm bắt đầu và kết thúc quá trình phun nhiên liệu (chức năng định thời)
+ Vòi phun nhiên liệu: có cấu trúc tia nhiên liệu phù hợp với phương pháp tổ chức quá trình cháy
Hộp số – ly hợp kép DCT Hộp số tay thường dùng hiện nay trên dòng xe phổ thông đã giúp người lái thay đổi lực kéo và số vòng quay của bánh xe chủ động để vận tốc phù hợp với lực cản của đường theo nhu cầu sử dụng Tuy nhiên ngoài chức năng trên, xe hơi hiện đại còn đòi hỏi hơn nữa độ êm dịu khi chuyển số và sự nhàn nhã khi điều khiển xe Vì thế, những loại hộp số tự động 4, 5, 6 hay 7 cấp lần lượt ra đời Dùng hộp số tay có nhược điểm là không tạo được cảm giác êm dịu mỗi khi chuyển số, còn hộp số tự động có kết cấu quá phức tạp và làm gia tăng lượng tiêu thụ nhiên liệu Nhưng, có một loại hộp số có thế loại bỏ được các nhược điểm trên, đó là hộp số- ly hợp kép: Dual - Clutch Transmission (DCT) hay còn gọi là hộp số bán
tự động
Sơ lược lịch sử
Người đã sáng tạo ra hệ thống ly hợp kép là một kỹ sư ôtô trẻ tuổi, Adolphe Kégresse được biết đến nhiều nhất trong vai trò người đã phát triển loại xe half-track (với bánh lốp đằng trước và bánh xích phía sau), giúp chiếc xe
có thể vượt qua nhiều loại địa hình phức tạp Năm 1939, Kegresse đã thai nghén ý tưởng về hệ thống hộp số trang bị ly hợp kép với hy vọng sử dụng nó trong chiếc xe huyền thoại, Citroen “Traction” Thật không may, tình hình tài chính bất lợi đã ngăn cản kế hoạch phát triển xa hơn của dự án này.
Trang 13Cần điều khiển của hộp số DCT
Cả Porsche và Audi phát triển những concept về hệ thống ly hợp kép, mặc dù nó chỉ được sử dụng trên những phiên bản xe đua hạn chế Những chiếc 956 và 962C phiên bản xe đua đã được lắp đặt hệ thống Porsche Dual Klutch - PDK (hệ thống ly hợp kép Porsche) Năm 1986, chiếc 962 đã chiến thắng giải đua Monza 1.000km dành cho xe prototype (Monza 1.000km World Sports Prototype Championship) Đây là chiến thắng đầu tiên dành cho chiếc xe được trang bị hệ thống PDK cùng hộp số bán tự động với nút bấm chuyển số Audi cũng làm nên lịch sử năm 1985 khi chiếc Sport Quatro S1 Rally được trang bị hộp số với ly hợp kép, đã chiến thắng, chinh phục ngọn Pikes Peak trong một cuộc đua lên đỉnh núi cao đến 4.300m này
Tuy nhiên, việc sản xuất thương mại hộp số với ly hợp kép không được tiến hành cho đến khi VW là người tiên phong trong việc sản xuất đại trà hộp số với ly hợp kép với sự cho phép của công ty BorgWarner’s DualTronic Hiện nay, những chiếc xe được trang bị công nghệ DCT chỉ được bán tại châu Âu bao gồm: Beatle, Golf, Touran
và Jetta của Volkswagen; TT và A3 của Audi; Altea, Toledo, Leon của Seat và Skoda Octavia.
Ford là đại gia thứ hai ứng dụng sản xuất công nghệ ly hợp kép, với sự liên kết của Ford châu Âu và nhà sản xuất mà Ford góp 50% vốn trong liên doanh GETRAG-Ford Đây chính là hệ thống mà Ford gọi là Powershift System, một hộp số 6 tốc độ với hệ thống ly hợp kép xuất hiện lần đầu tại triển lãm Ôtô Quốc tế Frankfurt 2005 Với sự phát triển nhanh như thế, nhiều người đã đặt ra câu hỏi: liệu trong tương lai, DCT có loại bỏ loại hộp số tự động vô cấp CVT (Continuously Variable Transmission) không?
DCT: đối thủ trực tiếp của CVT
Có thể nói DCT chính là đối thủ cạnh tranh trực tiếp với hộp số CVT Cả hai đều giúp xe tiết kiệm nhiên liệu và giảm chi phí sản xuất hơn so với hộp số tự động truyền thống Tuy nhiên, khi so sánh về chức năng và kết cấu, CVT lại lộ rõ những hạn chế Mà cụ thể là CVT sử dụng đai để truyền mô-men và tạo ra các cấp số, vì thế trong quá trình hoạt động dễ xảy ra sự trượt đai gây tổn thất đáng kể đến hiệu suất truyền lực, trong khi đó hộp số ly hợp kép vẫn sử dụng các bánh răng xoắn như hộp số tay để thay đổi tỉ số truyền và mô-men Với cấu tạo đó, DCT kết hợp được ưu điểm của cả hai hộp số hiện rất phổ biến trên nhiều dòng xe: hộp số tự động và hộp số tay.
Cấu tạo và cải tiến mới
Tuy gọi là hộp số ly hợp kép nhưng DCT lại không có bàn đạp ly hợp để người lái sử dụng mỗi khi chuyển số Bộ đôi ly hợp ở đây thuộc loại ly hợp ma sát ướt, nghĩa là các đĩa ma sát được ngâm trong dầu và sự tách, nối của
nó được điều khiển bằng cơ cấu chấp hành: thuỷ lực-điện từ Hai ly hợp này hoạt động hoàn toàn độc lập với nhau, một điều khiển các bánh răng cấp số lẻ (1, 3, 5 và bánh răng gài số lùi), trong khi ly hợp còn lại có nhiệm
vụ điều khiển bánh răng gài số chẵn (2, 4 và số lùi) Với kết cấu như vậy, khi quá trình tăng số (1 - 2 - 3…) hoặc giảm số (5 - 4) diễn ra sẽ không bị mất mát công suất Đồng thời, việc gài các số truyền thực hiện một cách tự
