Đồ án sửa chữa ô tô

LỜI NÓI ĐẦU Như chúng ta đã biết, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của ngành điện tử thì ngành động cơ ô tô cũng có những sự vươn lên mạnh mẽ. Hàng loạt các linh kiện bán dẫn, thiết bị điện tử được trang bị trên động cơ ô tô nhằm mục đích giúp tăng công suất động cơ, giảm được suất tiêu hao nhiên liệu và đặc biệt là ô nhiễm môi trường do khí thải tạo ra là nhỏ nhất... Và hàng loạt các ưu điểm khác mà động cơ đốt trong hiện đại đã đem lại cho công nghệ chế tạo ô tô hiện nay.

Mục Lục MỤC LỤC Trang

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Ngày ….tháng….năm 2021

Giáo viên hướng dẫn

LỜI NÓI ĐẦU

Như chúng ta đã biết, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của ngành điện tử thì ngànhđộng cơ ô tô cũng có những sự vươn lên mạnh mẽ Hàng loạt các linh kiện bán dẫn, thiết

bị điện tử được trang bị trên động cơ ô tô nhằm mục đích giúp tăng công suất động cơ,giảm được suất tiêu hao nhiên liệu và đặc biệt là ô nhiễm môi trường do khí thải tạo ra lànhỏ nhất Và hàng loạt các ưu điểm khác mà động cơ đốt trong hiện đại đã đem lại chocông nghệ chế tạo ô tô hiện nay

Trong thời gian học tập tại trường, em đã được thầy cô trang bị cho những kiếnthức cơ bản về chuyên môn Để tổng kết và đánh giá quá trình học tập và rèn luyện, emđược khoa cơ khí động lực giao cho nhiệm vụ hoàn thành đồ án môn học với nội dung:

“Tìm hiểu phương pháp kiểm tra, sửa chữa bơm cao áp, vòi phun, ống phân phối trên hệthống xe Toyota Hiace 2007” Em với kinh nghiệm còn ít, lượng kiến thức chưa được

phong phú, nhưng với sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo Trần Văn Đăng, em đã cơ bản

hoàn thành nội dung của đồ án Mặc dù bản thân đã có cố gắng và được sự quan tâm giúp

đỡ của các thầy giáo nhưng do kiến thức, kinh nghiệm và thời gian hạn chế nên đồ án của

em không thể tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được sự chỉ bảo, phê bìnhcủa các thầy trong bộ môn

Qua đây em cũng xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của thầy TrầnVăn Đăng, các thầy cô trong bộ môn đã giúp đỡ tạo điều kiện để em hoàn thành đồ án

Em xin chân thành cảm ơn!

Hưng Yên, ngày tháng năm 2021

Sinh viên

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1 Lý do chọn đề tài và lịch sử vấn đề nghiên cứu

1.1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Trong những năm gần đây với sự phát triển không ngừng về khoa học kỹ thuật củanhân loại đã bước lên một tầm cao mới, rất nhiều thành tựu khoa học kỹ thuật, các phátminh sáng chế mang đậm bản chất hiện đại và có tính ứng dụng cao Là một quốc gia cónền kinh tế đang phát triển, nước ta đã và đang có cải cách mới để thúc đẩy kinh tế Việctiếp nhận, áp dụng các thành tựu khoa học tiên tiến của thế giới được nhà nước quan tâmnhằm cải tạo, đẩy mạnh sự phát triển của các ngành công nghiệp mới, với mục đích đưanước ta từ một nước công nghiệp kém phát triển thành một nước công nghiệp phát triển.Trong các ngành công nghiệp mới đang được nhà nước chú trọng, đầu tư phát triển thìcông nghiệp ô tô là một trong số những tiềm năng đang được quan tâm Nhu cầu về sựphát triển của các loại ô tô ngày càng cao, các yêu cầu kỹ thuật ngày càng đa dạng Cácloại ô tô chủ yếu sử dụng trong công nghiệp, giao thông vận tải Khoảng 20 năm gần đây

ô tô đã có những bước tiến rõ rệt

Ngày nay ô tô được sử dụng rộng rãi như một phương tiện đi lại thông dụng chonên các trang thiết bị, các bộ phận trên ô tô ngày càng hoàn thiện và hiện đại hơn nhằmđảm bảo độ tin cậy, an toàn và tiện dụng cho người sử dụng Yêu cầu vận hành, sửa chữa

và bảo trì lắp đặt động cơ đời mới đòi hỏi phải hiểu biết sâu sắc về cấu tạo Các đặc tính

kỹ thuật, nguyên lý vận hành có kỹ năng thành thạo trong tất cả các quy trình

Để đáp ứng được yêu cầu đó người công nhân phải được đào tạo một cách có khoahọc, có hệ thống đáp ứng được các nhu cầu xã hội hiện nay Do đó, nhiệm vụ của cáctrường kỹ thuật là phải đào tạo cho học sinh, sinh viên có trình độ và tay nghề cần thiết đểđáp ứng nhu cầu công nghiệp ô tô hiện nay Điều đó đòi hỏi người kỹ thuật viên phải cótrình độ hiểu biết học hỏi sáng tạo để bắt kịp với khoa học tiên tiến hiện đại, nắm bắtđược những thay đổi về các đặc tính kỹ thuật của từng loại xe, dòng xe, đời xe… có thểchuẩn đoán hư hỏng và đưa ra phương án sửa chữa tối ưu Vì vậy người kỹ thuật viêntrước đó phải được đào tạo với một phương trình đào tạo tiên tiến, hiện đại cung cấp đầy

đủ kiến thức lý thuyết cũng như thực hành

Trên thực tế trong các trường đại học, cao đẳng kỹ thuật của nước ta hiện nay thìtrang thiết bị cho học sinh, sinh viên thực hành còn thiếu thốn rất nhiều Các kiến thức

mới có tính khoa học kỹ thuật cao còn chưa được khai thác đưa vào thực tế giảng dạy, cácbài tập hướng dẫn thực hành, thực tập còn thiếu thốn Vì vậy mà người kỹ sư, kỹ thuậtviên gặp nhiều khó khăn trong quá trình nâng cao tay nghề, trình độ hiểu biết, tiếp xúc vớinhững kiến thức, thiết bị tiên tiến hiện đại trong thực tế còn nhiều hạn chế.

1.1.2 Ý nghĩa của đề tài

Đề tài giúp sinh viên năm cuối khi sắp tốt nghiệp có thể củng cố kiến thức, tổnghợp và nâng cao kiến thức chuyên ngành cũng như kiến thức ngoài thực tế, xã hội, đề tàicòn thiết kế, chế tạo thiết bị, mô hình để các sinh viên trong trường đặc biệt là khoa Cơkhí động lực tham khảo, học hỏi tạo tiền đề nguồn tài liệu cho các học sinh, sinh viênkhoá sau có thêm nguồn tài liệu để nghiên cứu và học tập

Những kết quả thu được sau khi hoàn thành đề tài này trước tiên là sẽ giúp chúng

em - những sinh viên lớp ĐL K16 có thể hiểu sâu hơn về kết cấu, điều kiện làm việc, hưhỏng và “Tìm hiểu phương pháp kiểm tra, sửa chữa bơm cao áp, vòi phun, ống phân phốitrên hệ thống xe Toyota Hiace 2007”

1.2 Mục tiêu của đề tài

Hiểu kết cấu, mô tả nguyên lý làm việc của cơ cấu, hệ thống trên ô tô, nắm đượccấu tạo, mối tương quan lắp ghép của các chi tiết, cụm chi tiết

Hiểu và phân tích được các hư hỏng, những nguyên nhân, tác hại, sửa chữa các chitiết của hệ thống nhiên liệu đúng yêu cầu kỹ thuật

Thực hiện tháo lắp đúng quy trình và kiểm tra sửa chữa các chi tiết của hệ thốngnhiên liệu

1.3 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: “Tìm hiểu phương pháp kiểm tra, sửa chữa bơm cao áp, vòiphun, ống phân phối trên hệ thống xe Toyota Hiace 2007”

Khách thể nghiên cứu: các bộ phận thuộc nhóm hệ thống nhiên liệu đã được thựchành tại trung tâm THTN & ƯDCN khoa Cơ Khí Động Lực

1.5 Phương pháp nghiên cứu

a Khái niệm

Là phương pháp nghiên cứu thu thập thông tin khoa học trên cơ sở nghiên cứu cácvăn bản, tài liệu đã có sẵn bằng các thao tác tư duy logic để rút ra kết luận khoa học cầnthiết

b Các bước thực hiện

Bước 1: Thu thập, tìm tòi các tài liệu về “Hệ thống nhiên liệu”

Bước 2: Sắp xếp các tài liệu khoa học thành một hệ thống chặt chẽ theo từng bước,từng đơn vị kiến thức, từng vấn đề khoa học có cơ sở và bản chất nhất định

Bước 3: Đọc, nghiên cứu và phân tích các tài liệu nói về “Hệ thống nhiên liệu”,phân tích kết cấu, nguyên lý làm việc một cách khoa học

Bước 4: Tổng hợp kết quả đã phân tích được, hệ thống hoá các kiến thức liên quan(liên kết từng mặt, từng bộ phận thông tin đã phân tích) tạo ra một hệ thống lý thuyết đầy

đủ và sâu sắc

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI

2.1 Sơ lược về lịch sử hệ thống COMMON RAIL

Hệ thống Common Rail đầu tiên được phát minh bởi Robert Huber, ngườiSwitzerland vào cuối những năm 60 Công trình này sau đó được tiến sĩ Marco Gansercủa viện nghiên cứu kỹ thuật Thụy Sĩ tại Zurich tiếp tục nghiên cứu và phát triển Đếngiữa những năm 90, tiến sĩ Shohei Itoh và Masahiko Miyaki, của tập đoàn Denso – mộtnhà sản xuất phụ tùng ô tô lớn của Nhật Bản đã phát triển tiếp và ứng dụng trên các xe tảinặng hiệu Hino, và bán rộng rãi ra thị trường vào 1995, sau đó ứng dụng rộng rãi trên các

xe du lịch

Hiện nay, hầu như tất cả các hãng ô tô đã sử dụng phổ biến hệ thống này trên xecủa họ, cũng như sử dụng trên các động cơ xe cơ giới, tàu thủy… với nhiều tên gọi khácnhau như: Toyota với tên D-4D, Mercedes với tên CDI, Huyndai với tên CRDi, Peugoetvới tên HDI…

Hãng Toyota cũng sử dụng rộng rãi hệ thống này cho các dòng xe từ xe du lịch 4

chỗ, 7 chỗ, 10, 12 chỗ…với tên gọi D-4D ( Direct Injection-4 stroke Diesel Engine) và

Toyota Việt Nam cũng bắt đầu lắp ráp và tung ra thị trường xe có sử dụng hệ thốngCommon Rail này từ năm 2005, trên xe Hiace Đến nay, năm 2009 có thêm 2 dòng xe nữacủa Toyota Việt Nam có sử dụng hệ thống này là xe FORTUNER grade G và xe bán tảiHILUX

2.2 Các dòng xe Việt Nam sử dụng hệ thống COMMON RAIL

Các dòng xe Toyota có mặt tại thị trường Việt Nam sử dụng động cơ diesel với hệ thống nhiên liệu Common Rail:

DUNG TÍCH XYLANH

1

SUV (Xe thể thao đa dụng)

7 chỗ ngồi 2KD-FTV có tua bin

tăng áp

2.5L, 4 xylanh thẳng hàng, DOHC 16 Valves

2

VAN 10 chỗ và 16

chỗ

2KD-FTV có tua bin tăng áp

2.5L, 4 xylanh thẳng hàng, DOHC 16 Valves

3

PICKUP Bán tải, 4

chỗ ngồi

1KD-FTV có tua bin tăng áp và bộ làm mátkhí nạp (Inter cooler)

3.0L, 4 xylanh thẳng hàng, DOHC 16 Valves

Hình 2.1 Xe Toyota Fortuner và động cơ 2KD-FTV 2.5

Hình 2.2 Xe Toyota Hiace và động cơ 2KD-FTV 2.5

2.3 Thông số kỹ thuật xe Toyota Hiace

2.3.1 Các phiên bản Toyota Hiace thị trường nước ngoài:

Xe Toyota Hiace Common Rail bắt đầu sản xuất từ tháng 7 năm 2005, với các phiên bản ở các thị trường như sau:

KIỂU TRUYỀN ĐỘNG

FR

2KD-FTVCÁC NƯỚC

-2.3.2 Các phiên bản xe Hiace thị trường Việt Nam:

16 chổ

2.3.3 Các thông số cơ bản xe Hiace Việt Nam:

THÔNG SỐ XĂNG 10 CHỔ XĂNG 16 CHỔ DẦU 16 CHỔ

• Công suất cực đại: 120kw/ 5200v/p

• Momen xoắn cực đại: 246 N.m/

3800v/p

• Dung tích: 2492cc

• Công suất cực đại: 75kW/ 3600v/p

• Momen xoắn cực đại: 260 N.m/1600-2600v/p

2 3

7

8

Hình 2.3 Động cơ 2TR-FE (trái) và 2KD-FTV (phải)

2.4 Cấu tạo hệ thống cung cấp nhiên liệu

2.4.1 Cấu tạo:

Hình 2.4 Hệ thống cung cấp nhiên liệu

1.Thùng nhiên liệu; 2 Lọc nhiên liệu; 3 Bơm cao áp; 4 Ống cao áp; 5 Ống phân phối; 6

Vòi phun; 7 Ống hồi; 8 Két làm mát nhiên liệu

Nhiên liệu áp suất thấp Nhiên liệu áp suất cao Nhiên liệu hồi

2.4.2 Chức năng các chi tiết:

Thùng nhiên liệu Chứa nhiên liệu cho hệ thống hoạt động

Lọc nhiên liệu Lọc cặn bẩn và tách nước lẫn trong nhiên

liệu

Bơm cao áp

Bơm tiếp vận Hút nhiên liệu từ thùng chứa đưa đến van

điều khiển hútVan điều áp bơm tiếp

vận Điều chỉnh áp áp suất bơm tiếp vậnVan điều khiển hút

Điều khiển lượng nhiên liệu vào cửa nạp của buồng bơm theo tín hiệu điều khiển của ECM

Cụm piston, xylanh bơm Nén nhiên liệu lên áp suất caoỐng cao áp

Dẫn nhiên liệu áp suất cao từ bơm cao ápđến ống phân phối và từ ống phân phối đến kim phun

Ống phân phối

Ống chứa

Chứa nhiên liệu áp suất cao đã được nén bởi bơm cao áp và chia nhiên liệu đến các kim phun

Van xả áp

Xả nhiên liệu từ ống phân phối về thùng chứa nếu áp suất nhiên liệu trong ống phân phối cao qua mức cho phép do hệ thống điều khiển áp suất bị trục trặc

được tín hiệu điều khiển phun từ ECU

CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG QUY TRÌNH KIỂM TRA, SỬA CHỮA BƠM CAO

ÁP, VÒI PHUN, ỐNG PHÂN PHỐI TRÊN HỆ THỐNG XE HIACE 2007

3.1 Bơm cao áp

3.1.1 Hư hỏng, nguyên nhân, hậu quả

1 Áp suất bơm yếu - Mòn pít tông xy lanh, mòn

van thoát, van điều chỉnh áp suất hỏng hay lò xo van yếu hoặc bơm chuyển nhiên liệu mòn, bơm nhiên liệu yếu

Động cơ hoạt động áp suất bơm giảm, xả khóiđen nhiều, áp suất giảmthấp động cơ không hoạt động

2 Bơm nhiên liệu quá

sớm hoặc quá muộn

- Do đặt bơm sai, bơm nhiên liệu quá sớm hoặc quá muộn

Điều chỉnh cơ cấu phun sớm hoặc bộ điều tốc sai

- Bơm bị chảy rỉ dầu do va chạm nứt, vỡ hoặc chờn, lỏng đai ốc, bu lông hãm

Khi khởi động động cơ khó nổ hoặc không nổ được

3 Bơm cao áp không

bơm được nhiên liệu - Pít tông xy lanh bơm cao ápquá mòn, kẹt hỏng van thoát

cao áp, chảy hở dầu làm giảm

áp suất bơm, hoặc nhiên liệu quábẩn

- Mòn xước, nứt, gãy xy lanh

và pít tông bơm Xy lanh bị mòn ở bề mặt quanh các lỗ nạp, lỗ thoát nhiên liệu dầu donhững khu vực này thường xuyên tiếp xúc với dòng nhiênliệu vào và ra

- Mòn gãy cánh bơm chuyển nhiên liệu

Khi khởi động động

cơ bơm cao áp không bơm được nhiên liệu đến các vòi phun động

cơ không nổ

lò xo van gãy, yếu.

- Đĩa vấu cam và các con lăn bị mòn, vỡ do chịu lực lớn

và chịu mài mòn ma sát

- Hỏng các van áp suất, cháy cuộn dây van tắt máy điện từ

- Nứt, vỡ, chờn ren các lỗ lắp ống nối ở thân bơm và đầubơm do chịu lực va chạm mạnh và chịu lực xiết lớn, tháo lắp không đúng kỹ thuật

- Chòong

4 Tháo tấm ốp bậu cửa

trước bên phải

5

Tháo nắp che lỗ sửa

chữa động cơ:

6 Tháo đai V của quạt và

8 Tháo đai cam:

- Nới lỏng đều 2

bulông và tháo bộ căng

đai cam

- Tay vặn chữ T

- Kìm

- SST

- Tháo then puli

ra khỏi bơm cao

áp

- Clê

- Mỏ lết

- SST

3.1.3 Sửa chữa và bảo dưỡng

1 Kiểm - Cơ cấu làm việc - Do lò xo ống đẩy quá yếu, - Tiến hành điều chỉnh

- Cơ cấu làm việc

phun quá muộn

lắp thiếu đệm

- Do lắp lò xo quá căng, lắp nhiều đệm, mòn ống đẩy và

xy lanh

thêm đệm ở lò xo cơ cấu phun dầu sớm

- Tiến hành lắp đúng loại lò xo, bớt đệm hoặc thay ống đẩy mới

có thể mạ thép, mạ cờrôm hoặc thay mới

- Mòn nhiều phải thaymới cả van và đế van

- Các van áp suất, vanđiện từ mòn, hỏng cuộn dây bị cháy thay mới đúng loại

- Các chốt, cần điều khiển bị cong nắn lại, mòn gãy phải thay mới

- Trục bơm và lỗ bạc lót bị mòn nhiều, thaymới

- Các con lăn bị mòn

nhô ra của đầu

bơm cao áp với

tay, hãy đẩy bánh

răng bơm cao áp về

phía sau để ăn

phía bơm cao áp.

4

Lắp ống dẫn hướng

que thăm dầu:

- Lắp gioăng chữ O

mới vào dẫn hướng

que thăm dầu

- Kìm

bơm, puli trục cam

và bộ căng đai cam

3.2 Ống phân phối

3.2.1 Hư hỏng, nguyên nhân, hậu quả

- Tắc nhiên liệu,

cung cấp nhiên liệu

không đều hoặc

không cung cấp

nhiên liệu

- Tắc các đường ống,bầu lọc làm giảm năng suất và

chất lượng lọc, giảm lượng nhiên liệu cung cấp, giãm công suất động cơ

- Thiếu hoặc thừa

nhiên liệu - Các đường ống bị rò rỉ, không khí lọt vào các đường ống làm giảm áp suất phun, làm gián đoạn cung cấp

nhiên liệu

- Các đường ống dẫn bị bẩn do lắng động tạp chất lẫn trong dầu làm giảm năng suất và chất lượng lọc, giảm

lượng nhiên liệu cung cấp, giãm công suất động cơ

3 Tháo cụm ghế trước

4 Tháo tấm ốp bậu cửa

trước bên phải

5 Tháo nắp che lỗ sửa

7

Tháo ống hồi dầu:

- Nới lỏng 2 kẹp

- Kìm

- Kìm

10

Tháo ống phun:

- Ngắt giắc nối vòi

phun nhiên liệu và kẹp

- Clê

11

Tháo ống dẫn hướng

que thăm dầu:

- Tháo que thăm dầu

- Tháo bulông và dẫn

hướng que thăm dầu

- Tay vặn chữ T

2 đai ốc nối và tháo

ống vào của nhiên

3.2.3 Sửa chữa và bảo dưỡng

a) Hư hỏng, nguyên nhân

- Tắc nhiên liệu, cung cấp

nhiên liệu không đều hoặc

không cung cấp nhiên liệu

- Tắc các đường ống,bầu lọc - Sục rửa, thông tắc đường ống

- Thiếu hoặc thừa nhiên liệu - Các đường ống bị rò rỉ,

không khí lọt vào các đường ống

- Thay thế cụm ống phân phối

- Các đường ống dẫn bị bẩn

do lắng động tạp chất lẫn trong dầu

- Sục rửa, thông tắc đường ống

b) Kiểm tra, bảo dưỡng

- Kiểm tra rò rỉ nhiên liệu:

+ Lắp gioăng mới và ống dẫn nhiên liệu cho vòi phun vào nắp quy lát bằng SST (van một chiều)

+ Bôi một lớp mỏng nước xà phòng (hoặc bất cứ dung dịch nào để có thể phát hiện sự rò

rỉ nhiên liệu) vào cút nối ống nhiên liệu cho vòi phun

+ Lắp SST (đồng hồ đo áp suất turbo tăng áp) vào phía đường hồi nhiên liệu của ống dẫn

và duy trì áp suất 100 kPa (1.0 kgf*cm2, 14.5 psi) trong 60 giây và kiểm tra rằng không xuất hiện bọt khí

+ Sau khi kiểm tra rò rỉ nhiên liệu, phải rửa hết nước xà phòng ra khỏi chỗ nối ống dẫn nhiên liệu.

+ Tháo SST, ống hồi nhiên liệu vòi phun số 2 và gioăng

- Kiểm tra rò rỉ dầu

- Kiểm tra rò rỉ khí xả

3.2.4 Quy trình lắp