MỤC LỤC
MỤC LỤC...................................................................................................1
BẢNG CHỮ VIẾT VẮT............................................................................. 2
LỜI MỞ ĐẦU............................................................................................. 4
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN....................................................................... 6
1.1 Giới thiệu về xe................................................................................ 6
1.2 Giới thiệu động cơ............................................................................ 7
1.3 Một số cơ cấu, hệ thống chính trên xe.............................................. 9
CHƯƠNG 2. KHAI THÁC ĐỘNG CƠ 1GR-FE..................................... 12
2.1 Các chi tiết cố định......................................................................... 12
2.2 Các chi tiết chuyển động................................................................ 14
2.3 Cơ cấu phân phối khí..................................................................... 22
2.4 Hệ thống nhiên liệu........................................................................ 26
2.5 Hệ thống làm mát........................................................................... 31
2.6 Hệ thống bôi trơn........................................................................... 33
2.7 Hệ thống đánh lửa.......................................................................... 36
2.8 Hệ thống điều khiển điện tử............................................................ 39
CHƯƠNG 3. BẢO DƯỠNG, CHẨN ĐOÁN VÀ SỬA CHỮA ĐỘNG CƠ 1GR-FE....52
3.1 Bảo dưỡng định kỳ động cơ........................................................... 52
3.2 Hệ thống chuẩn đoán..................................................................... 62
3.3 Sửa chữa các chi tiết cố định của động cơ 1GR-FE........................ 73
3.4 Sửa chữa hệ thống phân phối khí................................................... 88
3.5 Sửa chữa hệ thống bôi trơn............................................................ 98
3.6 Sửa chữa hệ thống làm mát.......................................................... 101
3.7 Kiểm tra hệ thống nhiên liệu........................................................ 105
3.8 Kiểm tra các chi tiết hệ thống đánh lửa sau khi tháo rời............... 109
KẾT LUẬN.............................................................................................. 114
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................... 115
LỜI MỞ ĐẦU
Trong sự nghiệp “ Công nghệp hóa hiện đại hóa đất nước ” hiện nay của nước ta, lĩnh vực giao thông vận tải đóng vai trò quan trọng bậc nhất. Ô tô trở nên thông dụng hơn đối với người dân Việt Nam, đặc biệt là các doanh nghiệp vận tải tư nhân, xí nghiệp, công ty nhu cầu sử dụng xe ô tô là rất lớn.
Hiện nay, nền công nghiệp ô tô thế giới nói chung và nền công nghiệp ô tô Việt Nam nói riêng ngày càng phát triển. Nhiều hãng xe, thương hiệu với nhiều mẫu mã, chủng loại với kỹ thuật tiên tiến được ra đời. Cùng với nhu cầu vận tải ngày càng cao đòi hỏi các nhà sản xuất và cung cấp các phương tiện giao thông vận tải phải cho ra đời nhiều sản phẩm hơn, với những chủng loại mẫu mã đa dạng và hoàn thiện hơn về tính năng cũng như giá cả phù hợp.
Ngày nay thì nền công nghiệp ô tô thế giới đã tiến rất xa trong việc phát triển chế tạo động cơ. Dựa trên sự phát triển vược bậc của khoa học với sự ứng dụng các thành tựu kỹ thuật điện tử, tin học và kỹ thuật vi điều khiển mà động cơ ô tô hiện nay ngày càng hoàn thiện về độ chính xác cũng như khả năng tiết kiệm nhiên liệu, tính êm dịu.
Động cơ với hệ thống điều khiển nhiên liệu và đánh lửa điện tử là xu hướng phát triển của động cơ ô tô hiện nay và trong tương lai. Ngày nay, ở Việt Nam có rất nhiều dòng xe sử dụng động cơ trang bị hệ thống điều khiển nhiên liệu và đánh lửa điện tử. Trong đó có 4 Runner là một trong những chiếc xe sử dụng công nghệ này. Điều này không chỉ đáp ứng được nhu cầu của người sử dụng mà còn đáp ứng được các quy định ngày càng gắt gao về nồng độ khí thải và ô nhiễm môi trường.
Do đó, việc nghiên cứu tìm hiểu để tiến tới khai thác hiệu quả động cơ 1GR-FE nói riêng và động cơ Toyota nói chung là hoàn toàn cần thiết. Đó cũng chính là lý do em chọn đề tài tốt nghiệp của mình là: “Nghiên cứu, khai thác động cơ 1GR-FE trên xe Toyota 4 Runner ”.
Trong quá trình nghiên cứu, do trình độ cũng như điều kiện thời gian còn hạn chế, kinh nghiệm thực tế chưa nhiều, mặt khác đây là lần đầu tiên tiếp xúc với một đồ án có tính chất quan trọng cao đòi hỏi chính xác và lượng kiến thức xâu rộng nên chắc chắn không tránh khỏi sai sót trong quá trình nghiên cứu. Em kính mong nhận được sự phê bình, chỉ bảo của các thầy trong ngành để em được mở rộng kiến thức, hiểu rộng và sâu hơn đối với các vấn đề chuyên môn.
Đồ án được hoàn thành đúng tiến độ nhờ có sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của các thầy trong bộ môn, cùng với sự đóng góp của bạn bè, đặc biệt là sự chỉ bảo tận tình của giáo viên hướng dẫn: ThS……………. trong thời gian em thực hiện đồ án. Cho phép em gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy Võ Anh Tuấn, các thầy trong bộ môn đã hướng dẫn em thực hiện tốt đồ án, cảm ơn sự quan tâm giúp đỡ từ phía ban chủ nhiệm khoa Ô tô cùng ban giám hiệu nhà trường đã tạo mọi điều kiện tốt nhất để em có thể hoàn thành tốt khóa học.
Em xin chân thành cảm ơn!
TP HCM, ngày … tháng … năm 20…
Sinh viên thực hiện
………………
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về xe
Năm 2009 TOYOTA ra mắt dòng 4 Runner tại thị trường Việt Nam. Toyota 4 Runner sử dụng máy xăng, số tự động là phiên bản cao cấp nhất của dòng Toyota 4 Runner, với nội thất sang trọng và đẳng cấp. Thông số cơ bản của xe như bảng 1.1.
1.2. Giới thiệu động cơ
Động cơ 1GR-FE có 6 xi-lanh xếp thành chữ V ở góc 60 °. Động cơ 1GR-FE có khối nhôm đúc nhẹ với trục khuỷu bốn ổ trục và hai trục cam, bốn van cho mỗi xi lanh (tổng số 24 van). Động cơ Toyota 1GR-FE được trang bị hệ thống SFI,..
1.3. Một số cơ cấu, hệ thống chính trên xe
1.3.1. Hệ thống bôi trơn
Hệ thống bôi trơn của động cơ đốt trong có nhiệm vụ đưa dầu bôi trơn đến các mặt ma sát, đồng thời lọc sạch những tạp chất lẫn trong dầu bôi trơn khi dầu tẩy rửa các mặt ma sát và làm mát dầu bôi trơn để đảm bảo tính năng lý hóa của dầu.
Dầu bôi trơn có các công dụng sau:
- Bôi trơn các bề mặt ma sát,làm giảm tổn thất ma sát.
- Làm mát ổ trục.
- Tẩy rửa các bề mặt ma sát.
1.3.2 Hệ thống làm mát
Động cơ 1GR-FE là loại động cơ sử dụng phương pháp làm mát bằng nước tuần hoàn cưỡng bức. Khi động cơ nóng lên, hệ thống làm mát sẽ truyền nhiệt ra không khí xung quanh để làm mát động cơ.
1.3.4 Hệ thống đánh lửa
Đối với xe Toyota 4 Runner hệ thống đánh lửa được điều khiển bằng điện tử ECU đánh lửa trực tiếp. Mỗi xylanh có một bugi loại đầu dài và một cuộn dây đánh lửa được điều khiển bằng mạch bán dẫn dùng transitor.
Mỗi bugi đánh lửa được cung cấp nguồn điện bởi một biến áp riêng. Bugi có đầu được chế tạo bằng Idrium có tuổi thọ cao.
CHƯƠNG 2
KHAI THÁC ĐỘNG CƠ 1GR-FE
2.1. Các chi tiết cố định
2.1.1 Nắp máy
Nắp máy là phần đậy trên xylanh, có cấu tạo tương đối phức tạp vì trong nó có rất nhiều các đường ống dẫn khí, dẫn nước, dẫn dầu và là nơi chứa nhiều bộ phận khác của động cơ. Nắp máy được đúc thành khối liền chung cho cả dãy xylanh.
2.1.2 Thân máy
Thân động cơ (thân máy) là nơi chứa và lắp đặt các cơ cấu và hệ thống của động cơ. Kết cấu phức tạp được đúc bằng hợp kim nhẹ. Xylanh được bố trí thành dãy dọc ở phần trên của thân động cơ. Để tăng độ cứng vững, mép dưới thân máy được bố trí thấp hơn so với tâm trục khuỷu 50 mm, tại các vách ngang ở các ổ đỡ trục khuỷu có các gân tăng cường.
2.1.4 Xy lanh
Xylanh được gia công chính xác trực tiếp trên thân máy, liền với thân động cơ, nhờ đó tăng độ cứng vững, gọn kết cấu, giảm trọng lượng động cơ. Động cơ làm mát bằng nước. Xylanh được đúc bằng gang, bề mặt làm việc của xylanh được gia công chính xác và độ bóng rất cao và được nhiệt luyện để đảm bảo độ cứng cần thiết.
2.2 Các chi tiết chuyển động
Cơ cấu bao gồm piston cùng với chốt piston, các xéc măng, thanh truyền, trục khuỷu và bánh đà. Nó có nhiệm vụ tiếp nhận năng lượng của khí cháy và biến nó thành cơ năng làm quay trục khuỷu.
2.2.1 Nhóm piston
Nhóm piston có nhiệm vụ:
- Bảo đảm bao kín buồng cháy, giữ không cho khí cháy lọt xuống cacte và ngăn không cho dầu từ hộp trục khuỷu sục lên buồng cháy.
- Tiếp nhận lực khí thể và truyền lực ấy cho thanh truyền để làm quay trục khuỷu. Nén khí trong quá trình nén, đẩy khí ra khỏi xylanh trong quá trình thải và hút khí nạp mới vào buồng cháy trong quá trình nạp.
2.2.2 Trục khuỷu
Trục khuỷu được chế tạo bằng công nghệ dập, liền với 8 đối trọng để cân bằng động cơ. Để giảm biến dạng, trục khuỷu có 5 ổ đỡ và có các cổ khuỷu và cổ biên được bố trí có độ trùng hợp lớn. Năm ổ đỡ trục được lắp bạc lót hợp kim nhôm có cốt thép. Cho phép mài trục khuỷu lên cốt sửa chữa 0.25mm.
Phần đầu trục khuỷu là nơi lắp bánh răng dẫn động cơ cấu phân phối khí, bơm dầu, puli dẫn động bơm nước, quạt gió, máy phát điện, … Phần cuối của trục khuỷu là nơi lắp bánh đà, phía trong đuôi trục có lỗ để lắp ổ bi đỡ đầu trục ly hợp. Trục khuỷu được chế tạo bằng gang đặc biệt. Các cổ trục được tôi cao tần, sau đó gia công chính xác và mài bóng.
2.2.3 Bánh đà
Bánh đà trên động cơ 1GR-FE có hình dạng của một đĩa đặc, đúc bằng gang, được lắp ở đuôi trục khuỷu. Nó có nhiệm vụ giữ cho trục quay ổn định. Ở phía ngoài của bánh đà có lắp vành răng để khởi động động cơ.
2.3 Cơ cấu phân phối khí
Hệ thống phân phối khí động cơ 1GR - FE với trục cam kép (DOHC) và sử dụng hệ thống điều khiển thời điểm mở xupap thông minh VVT-I; giúp động cơ đạt công suất cao hơn, tiết kiệm nhiên liệu.
2.3.1 Chức năng
Thực hiện các công việc đóng và mở các cửa nạp – xả với mục đích nạp đầy không khí và thải sạch khí cháy ra khỏi xylanh.
Điều khiển quá trình trao đổi khí trong xylanh.
2.3.2 Cấu tạo và nguyên lý
a. Trục cam
Trục cam dùng để dẫn động xupáp đóng mở theo qui luật nhất định. Trục cam bao gồm các phần cam: Cam thải, cam nạp và các cổ trục cam.
Ngoài ra trên trục cam còn có lắp bánh răng thẳng để dẫn động bơm cao áp.
Kích thước của các cam chế tạo liền với trục nhỏ hơn kích thước đường kính cổ trục, vì trục cam được lắp theo kiểu đút luồn qua các ổ trục trên thân máy.
b. Xích cam
Bộ dẫn động xích cam truyền chuyển động từ bánh xích trục khuỷu đến bánh xích trục cam. Trên thân máy đầu trục khuỷu có lắp vòi phun dầu bôi trơn. Bộ dẫn động xích có chốt tự động căng xích. Khi tháo lắp cơ cấu phối khí phải đưa piston trong xylanh thứ nhất về điểm chết trên sau kỳ nén.
d. Con đội
Con đội là chi tiết trung gian dẫn động hệ thống phân phối khí. Con đội chịu lực nghiêng do cam phối khí gây ra trong quá trình dẫn động xupáp. Kết cấu của con đội có hai phần: Phần dẫn hướng và phần mặt tiếp xúc với cam phối khí. Động cơ 1GR-FE dùng loại con đội hình nấm có thân hình trụ rỗng bên trong.
2.4 Hệ thống nhiên liệu
Nhiên liệu được lấy từ bình nhiên liệu bằng bơm nhiên liệu và được phun dưới áp suất của vòi phun. Áp suất nhiên liệu trong đường ống nhiên liệu phải được điều chỉnh để duy trì việc phun nhiên liệu ổn định bằng bộ điều áp và bộ giảm rung động.
2.5 Hệ thống làm mát
Khi mới khởi động, nước làm mát của động cơ có sẵn trong két được bơm nước hút qua ống hút của bơm rồi được đẩy vào khoang nước trong thân máy của động cơ thông qua các đường lỗ khoan sẵn trong thân máy. Nước được phân chia để làm mát đều tất cả xylanh, làm mát dầu bôi trơn sau đó lên làm mát thân máy, rồi từ thân máy nước làm mát đến các van hằng nhiệt.
2.6 Hệ thống bôi trơn
2.6.1 Cấu tạo và nguyên lý
Bơm dầu bôi trơn hút dầu từ cacte qua lưới lọc thô để cung cấp cho hệ thống. Dầu từ bơm sẽ đi đến lọc tinh. Sau khi lọc sạch, dầu sẽ được cung cấp đến mạch dầu chính ở thân máy.
a. Lưới lọc thô
Lưới lọc thô đặt bên dưới cacte dầu. Do lưới lọc được kết nối với mạch hút của bơm dầu nên phải đảm bảo độ kín của nó.
b. Bơm dầu
Bơm dầu hút dầu từ cacte, sau đó cung cấp đến các chi tiết chuyển động của động cơ dưới một áp suất nhất định.
Bơm dầu được dẫn động từ trục khuỷu.
Động cơ 1GR-FE sử dụng kiểu bơm rotor ăn khớp trong.
d. Công tắc áp suất dầu
Khi áp suất dầu thấp [19,6 ± 4,9 kPa (0,2 ± 0.05 kG/cm2) hoặc thấp hơn]
Khi động cơ tắt máy hoặc khi áp suất thấp hơn một mức xác định, tiếp điểm bên trong công tắc dầu đóng lại và đèn cảnh báo áp suất dầu sáng lên.
Khi áp suất dầu cao [19,6 ± 4,9 kPa (0,2 ± 0.05 kG/cm2) hoặc cao hơn]
2.7 Hệ thống đánh lửa
2.7.1 Vị trí cấu tạo các chi tiết Bôbin, Bugi
Bôbin được cấu tạo bao gồm một lõi thép được chèn chặt trong ống các tông cách điện và được quấn các cuộn sơ cấp và thứ cấp quanh lõi. Cuộn thứ cấp có nhiều vòng, gấp khoảng 100 lần cuộn sơ cấp. Một đầu của cuộn thứ cấp nối với các bugi đánh lửa và đầu còn lại nối với IC.
2.7.2 Chức năng điều khiển góc đánh lửa sớm
Xe Toyota 4 Runner được trang bị hệ thống đánh lửa trực tiếp DIS hay còn gọi là hệ thống đánh lửa không có bộ chia điện được phát triển từ những năm giữa thập kỉ 80, trên các loại xe sang trọng.
So với các hệ thống đánh lửa thông thường, thì hệ thống này có ưu điểm là:
- Không sử dụng dây cao áp nên giảm được sự mất mát năng lượng, giảm điện dung ký sinh và giảm nhiễu vô tuyến trên mạch thứ cấp.
- Không sử dụng bộ chia điện nên không có khe hở giữa mỏ quẹt và dây cao áp.
2.8 Hệ thống điều khiển điện tử
2.8.1 Các cảm biến
a. Cảm biến vị trí trục khuỷu
Tín hiệu NE được ECU động cơ sử dụng để phát hiện góc của trục khuỷu và tốc độ của động cơ. ECU động cơ dùng tín hiệu NE và tín hiệu G để tính toán thời gian phun cơ bản và góc đánh lửa sớm cơ bản.
c. Cảm biến oxy
Để chống ô nhiễm, trên các xe được trang bị bộ hóa khử (TWC - three way catalyst). Bộ hóa khử sẽ hoạt động với hiệu suất cao nhất ở tỉ lệ hòa khí lý tưởng tức l = 1.
Cảm biến oxy được gắn ở đường ống thải. Có hai loại cảm biến oxy, khác nhau chủ yếu ở vật liệu chế tạo:
chế tạo từ dioxide zirconium (ZrO2). ( Hình 2.44)
chế tạo từ dioxide titanium (TiO2)
Cảm biến oxy trên động cơ Xe 4 Runner là Cảm biến với thành phần Zirconium
d. Cảm biến tiếng gõ
Khi sử dụng xăng có chỉ số octane quá thấp hoặc vì nguyên nhân nào đó động cơ quá nóng, sẽ xảy ra hiện tượng kích nổ trong xylanh. Hiện tượng kích nổ xảy ra thường xuyên sẽ rất nguy hiểm, gây hư hỏng và làm giảm tuổi thọ động cơ.
2.8.2 Các tín hiệu khác
a. Tín hiệu khởi động
Khi khởi động động cơ, một tín hiệu từ máy khởi động được gởi về ECU để tăng thêm lượng xăng phun trong suốt quá trình khởi động.
c. Tín hiệu phụ tải điện
Khi bật các hệ thống điện công suất lớn trên xe, máy phát sẽ phát công suất lớn hơn và tốc độ cầm chừng giảm do tăng tải trên máy phát. Hậu quả là tốc độ cầm chừng giảm làm động cơ rung hoặc hoạt động không ổn định. Vì vậy, cần phải báo cho ECU biết tín hiệu tải điện để điều khiển tốc độ cầm chừng.
2.8.3 ECU điều khiển
Hệ thống điều khiển động cơ theo chương trình bao gồm các cảm biến kiểm soát liên tục tình trạng hoạt động của động cơ, một bộ ECU tiếp nhận tín hiệu từ cảm biến, xử lý tín hiệu và đưa ra tín hiệu điều khiển đến cơ cấu chấp hành.
a. Mạch giao tiếp ngõ vào
- Bộ chuyển đổi A/D (analog to digital converter)
Dùng để chuyển các tín hiệu tương tự từ đầu vào với sự thay đổi điện áp trên các cảm biến nhiệt độ, bộ đo gió, cảm biến bướm ga … thành các tín hiệu số để bộ vi xử lý hiểu được.
- Bộ đếm (counter)
Dùng để đếm xung, ví dụ như từ cảm biến vị trí piston rồi gửi lượng đếm về bộ vi xử lý.
- Bộ ổn áp (voltage regulator)
Thông thường trong ECU có 2 bộ ổn áp: 12 V và 5V.
b. Mạch giao tiếp ngõ ra
Tín hiệu điều khiển từ bộ vi xử lý sẽ đưa đến các transistor công suất điều khiển relay, solenoid, motor, vòi phun, đánh lửa …Các transistor này có thể được bố trí bên trong hoặc bên ngoài ECU.
CHƯƠNG 3
BẢO DƯỠNG, CHẨN ĐOÁN VÀ SỬA CHỮA ĐỘNG CƠ 1GR-FE
3.1 Bảo dưỡng định kỳ động cơ
3.1.1 Mục đích công tác bảo dưỡng
Công tác bảo dưỡng động cơ thường xuyên không những mang đến rất nhiều lợi ích mà còn tạo cho người sử dụng niềm hứng khởi khi làm việc, cũng như sự thoải mái trong vận hành.
3.1.2 Những dấu hiệu cho thấy cần bảo dưỡng hay kiểm tra tình trạng của động cơ
Bó máy, máy không ổn định hoặc kêu. Công suất động cơ giảm rõ rệt. Tiếng máy khác lạ. Sự rò rỉ dưới gầm xe (tuy nhiên, nước nhỏ ra từ điều hòa nhiệt độ sau khi dùng là bình thường). Thay đổi âm thanh của hệ thống xả khí điều này có thể biểu thị sự rò rỉ cacbon monoxit rất nguy hiểm.
3.1.3 Bảo dưỡng định kỳ
a. Lịch bảo dưỡng
Kỳ bảo dưỡng được quyết định bằng quãng đường xe đã đi hoặc khoảng thời gian xe đã hoạt động, tùy theo yếu tố nào đến trước ghi trên lịch bảo dưỡng. Các công việc bảo dưỡng sau từng chu kỳ cuối cùng phải được lặp lại theo định kỳ như trước.
b. Thao tác bảo dưỡng
- Đai truyền động:
Kiểm tra bằng cách quan sát bằng mắt thường xem dây đai dẫn động có bị quá mòn hay sờn lỗi không? Nếu tìm thấy hư hỏng, hãy thay dây dẫn động.
Nếu có vết nứt một bên đường gân đai có thể chấp nhận được. Nhưng nếu mất một đoạn gân đai, thì phải thay thế dây đai.
Đo độ căng đai và độ chùng dây đai ở 10kgf: Dùng thước và lực kế đo độ căng đai và độ chùng đai. So sánh với các giá trị tiêu chuẩn.
- Thay dầu động cơ:
+ Kiểm tra mức dầu động cơ:
Tiến hành kiểm tra mức dầu động cơ trên que thăm dầu: Để đảm bộ chính xác khi thăm dầu, xe phải được đậu ở nơi bằng phẳng. Sau khi tắt động cơ, đợi vài phút để dầu chảy về đáy động cơ. Kéo que thăm dầu ra, dùng một miếng giẻ lau sạch dầu trên que.
- Thay dầu động cơ:
+ Kiểm tra mức dầu động cơ:
Tiến hành kiểm tra mức dầu động cơ trên que thăm dầu: Để đảm bộ chính xác khi thăm dầu, xe phải được đậu ở nơi bằng phẳng. Sau khi tắt động cơ, đợi vài phút để dầu chảy về đáy động cơ. Kéo que thăm dầu ra, dùng một miếng giẻ lau sạch dầu trên que.
+ Thay dầu động cơ :
* Chuẩn bị:
Dầu bôi trơn thỏa mãn cấp độ và độ dầu sau đây: 20W-50 và 15W-40. Hoặc sử dụng dầu động cơ đa cấp API SL hay SM 10W-30 và 5W-30.
* Tiến hành:
- Bước 1: Khởi động máy, làm cho dầu nóng lên và loãng ra ngoài lốc máy để dầu chảy ra ngoài lốc máy dễ dàng hơn.
- Bước 2: Đưa xe vào vị trí con đội rồi tắt máy. Để an toàn, ta cố định lốp xe bằng nêm. Sau đó nâng xe lên bằng hệ thống thủy lực.
- Bước 3: Chuẩn bị khay hứng và dụng cụ thao tác. Mở ốc xả dầu và cho dầu chảy vào khay hứng. Lấy giấy thấm hoặc giẻ sạch lau xung quanh vùng xả dầu.
- Bước 7: Khởi động động cơ và chạy rô đa 5 phút.
* Vệ sinh:
Kiểm tra nếu thấy mụi than và cặn bám trên đường dầu trong lỗi két làm mát dầu và đường bypass của nó. Vệ sinh cặn bám bằng chất tẩy rửa.
Lau sạch lớp rỉ sét và cặn bẩn bám trên két làm mát dầu
- Kiểm tra các ống xả và giá đỡ ống xả:
Kiểm tra sự ăn mòn hay hư hỏng, biến dạng quá mức trên thân ống xả.
Kiểm tra sự lắp của ống xả và ống giảm thanh. Trong quá trình hoạt động, do sự rung sóc mà có thể làm các bulông lắp ghép bị nới lỏng hoặc bị tuột các giá treo ống xả.
- Thay lọc nhiên liệu:
* Chuẩn bị:
Dụng cụ tháo lọc nhiên liệu.
Khay đựng nhiên liệu.
Giẻ lau.
Lọc nhiên liệu chính hãng hiệu 23300-75140 hoặc loại tương đương.
* Thực hiện:
- Bước 1: Mở nắp bình xăng. Đặt khay hứng phía dưới lọc nhiên liệu.
- Bước 2: Dùng dụng cụ tháo lọc nhiên liệu tháo lọc nhiên liệu.
- Bước 3: Lắp lọc xăng mới.
- Bước 4: Lau sạch xăng bám bên ngoài.
- Bước 5: Nổ máy và kiểm tra rò rỉ.
3.2 Hệ thống chuẩn đoán
3.2.1 Mô tả hệ thống M-OBD
Khi xử lý hư hỏng xe có chức năng chẩn đoán trên xe (M-OBD), xe phải được với máy chẩn đoán. Nhiều dữ liệu phát ra từ ECM có thể đọc được.
Máy tính trên xe bật sáng đèn kiểm tra động cơ (CHEK ENGINE) trên bảng táplô khi nó phát hiện hư hỏng trong chính bản thân ECU hay trong các bộ phận điều khiển.
3.2.3 Thuật toán phát hiện hai hành trình
Khi phát hiện ra hư hỏng đầu tiên, hư hỏng tạm thời được lưu lại trong bộ nhớ của ECM (hành trình thứ nhất). Nếu tắt khóa điện đến OFF sau đó bật ON một lần nữa, và hư hỏng tương tự vẫn xuất hiện lại, thì đèn MIL sẽ sáng (hành trình thứ hai).
3.2.5 Kiểm tra giắc DLC3
ECM của xe dùng tiêu chuẩn kết nối ISO 15765-4.
Sự bố trí các cực của giắc DLC3 tuân theo tiêu chuẩn SAE J1962 và phù hợp với định dạng của ISO15765-4.
3.2.8 Thứ tự các bước kiểm tra
Để đảm bảo việc chẩn đoán và sửa chữa được chính xác. Nên kiểm tra theo các bước sau:
Ghi chép lại toàn bộ những than phiền của khách hàng.
Lái xe cùng khách hàng để kiểm tra sự cố nếu thấy cần thiết.
Kết nối dụng cụ kiểm tra M-OBD với giắc DLC3 để gọi mã chẩn đoán và ghi chép lại.
3.2.11 Xoá mã lỗi (DTC)
a. Xoá bằng máy chẩn đoán
Nối dụng cụ với giắc DLC3.
Bật khoá điện ở vị trí ON.
Vào các menu sau: DIAGNOSTIS / ENHANCED OBD II / DTC INFO / CLEAR CODES.
b. Xoá DTC không dùng máy chẩn đoán
Tháo cáp ắc quy hoặc tháo cầu chì EFI trong 60 giây hay lâu hơn.
3.1.12 Bảng mã chẩn đoán hư hỏng (DTC)
Bảng mã chẩn đoán hư hỏng (DTC) như bảng 3.6.
3.3 Sửa chữa các chi tiết cố định của động cơ 1GR-FE
3.3.1 Kiểm tra cụm thân máy - nắp máy - xylanh sau tháo lắp
a. Kiểm tra độ vênh thân máy
Nguyên nhân: Là do lực xiết bulong không đều hay sai trình tự siết, hết nước làm mát làm thân máy hoạt động trong trạng thái quá nóng gây nên độ vênh.
Cách kiểm tra: Dùng một thước thẳng và thước lá, đo độ vênh của bề mặt tếp xúc của Gioăng nắp máy. So sánh với giá trị tiêu chuẩn.
b. Kiểm tra nắp máy.
- Kiểm tra độ vênh của nắp máy:
Nguyên nhân: Do quá trình tháo, lắp bulông không đúng kỹ thuật, hở gioăng máy làm nước vào buồng đốt làm thay đổi nhiệt độ đột ngột. Hậu quả là rò hơi làm giảm tỉ số nén dẫn đến giảm công suất động cơ.
- Kiểm tra nứt nắp máy:
Nguyên nhân: Do các vùng trên nắp máy chịu nhiệt độ khác nhau hoặc nắp máy bị thay đổi nhiệt độ đột ngột do đổ nước làm mát khi động cơ còn nóng làm ảnh hưởng tới tỷ số nén gây giảm công suất động cơ.
3.3.2 Kiểm tra nhóm piston - Thanh truyền - Trục khuỷu – Bánh đà sau tháo lắp
a. Kiểm tra nhóm piston
- Kiểm tra khe hở dầu piston:
Cách đo: Dùng Panme đo đường kính piston tại vị trí vuông góc với đường tâm của piston và cách đỉnh piston một khoảng nhất định. Khoảng cách tiêu chuẩn 11.4 mm.
- Kiểm tra sự lắp ráp chốt piston:
Cách thực hiện: Tại nhiệt độ 600C , kiểm tra rằng chốt định vị có thể ấn vào lỗ piston được bằng ngón tay của bạn.
Kết luận: Nếu đường kính không như tiêu chuẩn, hãy thay thế cả bộ chốt piston và piston.
- Kiểm tra khe hở rãnh xéc măng:
Dùng thước lá, đo khe hở giữa xéc măng mới và thành của rãnh xéc măng. So sánh với khe hở xéc măng tiêu chuẩn.
b. Kiểm tra thanh truyền
- Kiểm tra tắc lỗ dầu thanh truyền:
Nguyên nhân: Do dầu có nhiều cặn bẩn, bạc bị xoay. Tác hại: làm dầu không thể tới piston và xylanh nên không thể bôi trơn cho các chi tiết này dẫn tới phá hỏng các chi tiết.
- Kiểm tra nứt gãy thanh truyền:
Nguyên nhân: Do lực tác dụng quá lớn, do piston bó kẹt trong xylanh. Tác hại: Động cơ mất khả năng làm việc và gây hư hỏng cho các chi tiết khác của động cơ.
- Kiểm tra độ đảo trục khuỷu:
Cánh kiểm tra: Đặt hai đầu trục khuỷu lên khối chữ V. Dùng đồng hồ so đo độ đảo tại cổ trục giữa. So sánh với giá trị tiêu chuẩn.
Tiêu chuẩn: Độ đảo lớn nhất 0.03 mm (0.0012 in.).
- Kiểm tra cổ biên:
Cách tiến hành: Dùng Panme đo đường kính của các cổ biên. So sánh với các giá trị tiêu chuẩn.
Tiêu chuẩn: Đường kính cổ biên 52.989 đến 53.002 mm.
Kết luận: Nếu đường kính không như tiêu chuẩn, hãy kiểm tra khe hở dầu. Nếu cần thiết, hãy thay thế trục khuỷu.
3.4 Sửa chữa hệ thống phân phối khí
3.4.1 Kiểm tra và bảo dưỡng trục cam, bạc lót
a. Các hư hỏng nguyên nhân
Các hư hỏng nguyên nhân như bảng 3.7.
b. Kiểm tra độ đảo trục cam
Cách tiến hành: Đặt hai đầu trục cam lên khối chữ V. Dùng đồng hồ so đo độ đảo tại cổ trục giữa. So sánh với giá trị độ đảo tiêu chuẩn.
c. Kiểm tra chiều cao vấu cam
Chiếu cao các vấu cam có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình nạp, xả của động cơ. Việc kiểm tra được mô tả như hình.
Dùng panme kiểm tra chiều cao các vấu cam.
Thông số tiêu chuẩn: Nạp: 42.01 – 42.11 mm (1.6539 – 16579 in)
Xả: 40.06 – 40.18 mm (1.5772 – 1.5811 in)
4.4.2 Kiểm tra xích và bộ căng xích
Hư hỏng, nguyên nhân như bảng 3.8.
4.4.4. Sửa chữa cụm xupap
a. Kiểm tra thân xupáp và bạc dẫn hướng xupáp
Dùng panme có đồng hồ, đo đường kính trong của bạc dẫn hướng xupáp: 6,01- 6,03mm
Dùng panme đo đường kính của thân xupáp: Xupáp nạp: 5,970- 5,985mm
Xupáp thải: 5,965- 5,980mm
c. Kiểm tra lò xo xupáp
Sử dụng khối vuông bằng thép đo độ vuông góc của lũ xo xupáp.
Độ vuông góc lớn nhầt 2,0 mm nếu độ vuông góc lớn hơn giá trị lớn nhất thay lò xo.
Sử dụng thước cặp đo chiều dài tự do lò xo: Tiêu chuẩn 41,96- 41.99 mm
3.5 Sửa chữa hệ thống bôi trơn
3.5.1 Kiểm tra bơm dầu bôi trơn
a. Kiểm tra bộ roto của bơm dầu
Lắp các roto vào thân bơm dầu với các dấu của roto quay ra ngoài.
Kiểm tra rằng các roto quay êm.
b. Kiểm tra khe hở đỉnh răng
Cách đo: Dùng thước lá đo khe hở giữa đỉnh răng của roto chủ động và bị động như được chỉ ra trên hình vẽ. So sánh với các giá trị tiêu chuẩn.
Tiêu chuẩn: 0.045 đến 0.160 mm. Lớn nhất: 0.26 mm.
Kết luận: Nếu khe hở đỉnh răng lớn hơn giá trị lớn nhất, hãy thay thế cả bộ roto bơm dầu.
e. Kiểm tra áp suất dầu bôi trơn
Cách đo: Dùng dụng cu đo áp suất dầu bôi trơn, đo áp suất dầu ở chế độ quay không tải và đo ở cứ 3000v/phút. So sánh với giá trị tiêu chuẩn.
3.6. Sửa chữa hệ thống làm mát
3.6.1. Kiểm tra rò rỉ nước làm mát động cơ
Cách tiến hành: Không thực hiện khi động cơ và két nước còn nóng. Đổ đầy nước làm mát vào két nước và lắp dụng cụ thử nắp két nước. Hâm nóng động cơ. Dùng một dụng cụ thử nắp két nước, tăng áp suất bên trong két nước tới 118 kPa và kiểm tra rằng áp suất không bị tụt xuống.
3.6.2. Kiểm tra chất lượng nước làm mát động cơ
Không thực hiện khi động cơ còn nóng.
Cách tiến hành: Tháo nắp két nước. Kiểm tra xem có cặn rỉ quá nhiều bám quanh nắp két nước và lỗ đổ nước trên két. Nước làm mát không được lẫn dầu.
3.6.4. Kiểm tra két nước
a. Các nguyên nhân hư hỏng két nước
Các nguyên nhân hư hỏng két nước như bảng 4.8.
c. Kiểm tra nắp két nước
Cách tiến hành: Dùng dụng cụ thử nắp két nước, bơm dụng cụ thử đến khi van giảm áp mở, kiểm tra áp suất mở van. So sánh với giá trị tiêu chuẩn.
Tiêu chuẩn: 0.75 kg/cm2
3.7 Kiểm tra hệ thống nhiên liệu
3.7.1 Kiểm tra cụm vòi phun
Hư hỏng, nguyên nhân
Cách đo: Đo điện trở giữa các cực như trên hình vẽ. So sánh với giá trị điện trở tiêu chuẩn.
Tiêu chuẩn: 11.6 đến 12.4 ohm tại .
Kết luận: Nếu kết quả không như tiêu chuẩn, hãy thay thế vòi phun.
3.7.2 Kiểm tra bơm nhiên liệu
* Đo điện trở của bơm:
Cách tiến hành: Đo điện trở giữa cực 1 và 2. So sánh với điện trở tiêu chuẩn.
Tiêu chuẩn: 0.2 đến 3 ohm tại 200C.
Kết luận: Nếu kết quả không như tiêu chuẩn, hãy thay thế bơm nhiên liệu.
3.7.4 Kiểm tra áp suất nhiên liệu
Cách tiến hành: Kiểm tra rằng điện áp ắc quy trên 12V. Tháo cáp khỏi cực (-) của ắc quy. Dưới đường ống của vòi phun đặt 1 thùng chứa thích hợp. Tháo các bulông nối, các đệm và đường ống dẫn nhiên liệu khỏi vòi phun.
Lắp đồng hồ đo áp suất vào đường ống phân phối. Lau sạch nhiên liệu rò rỉ. Lắp lại dây cáp vào cực (-) của ắc quy.
3.8 Kiểm tra các chi tiết hệ thống đánh lửa sau khi tháo rời
3.8.1 Kiểm tra bugi
Bugi được mở bằng tuyp mở bugi loại 16mm để đảm bảo độ an toàn của chi tiết.
a. Kiểm tra điện cực
Cách đo: Dung ôm kế Mega, đo điện trở cách điện. So sánh với giá trị điện trở tiêu chuẩn.
Tiêu chuẩn: 10 Mega ohm trở lên.
c. Kiểm tra khe hở điện cực của bugi
Cách kiểm tra: Dùng thước đo khe hở. So sánh với giá trị tiêu chuẩn.
Tiêu chuẩn: cho điện cực cũ và 1.0 đến 1.1mm
(0.039 -0.043) đối với bugi mới.
3.8.2 Kiểm tra thời điểm đánh lửa và góc tiếp điểm
Nếu thời điểm đánh lửa quá sớm hoặc quá muộn, nó sẽ làm giăm công suất của động cơ.
Nếu góc đóng tiếp điểm quá nhỏ, dòng điện sơ cấp của cuộn dây đánh lửa sẽ giảm và tia lửa sinh ra từ bugi yếu, làm công suất động cơ giảm.
3.8.4 Kiểm tra cuộn dây đánh lửa
Cách tiến hành: Tháo nắp bộ đánh lửa, roto và nắp chắn bụi. Tháo đầu nối dây của bộ đánh lửa.
Dùng ôm kế, đo điện trở giữa cực âm và cực dương của cuộn dây (cuộn sơ cấp), giữa cực dương và đầu nối với dây cao áp (cuộn dây thứ cấp). So sánh với giá trị tiêu chuẩn.
3.8.6 Kiểm tra chung hệ thống đánh lửa
Kiểm tra chung hệ thống đánh lửa như bảng 3.9.
KẾT LUẬN
Sau những ngày tháng làm đồ án tốt nghiệp với đề tài “ Khai thác động cơ 1GR-FE trên xe Toyota 4 Runner ” với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn: ThS…………. và các thầy giáo trong khoa đến nay em đã hoàn thành nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp được giao.
Qua quá trình tìm hiểu và nghiên cứu để thực hiện đồ án, kiến thức thực tế cũng như kiến thức cơ bản của em được nâng cao hơn.
Trong đồ án trình bày khái quát chung động cơ 1GR-FE. Phần chính của đồ án đi sâu tìm hiểu về các hệ thống của động cơ và tìm hiểu các hư hỏng thường gặp trên các hệ thống của động cơ .
Qua đồ án này giúp cho em nắm vững hơn về kiến thức của động cơ nói chung và của các hệ thống nói riêng, từ đó giúp cho việc nghiên cứu và tiếp cận với những công nghệ mới tốt hơn. Đồ án này cũng góp phần xây dựng nguồn tài liệu tham khảo trong việc bảo dưỡng, sửa chữa động cơ 1GR-FE.
Do kiến thức còn nhiều hạn chế, kinh nghiệm chưa nhiều, tài liệu tham khảo còn ít nên đồ án của em không tránh khỏi những sai sót nhất định, em rất mong được sự lượng thứ và đóng góp ý kiến bổ sung của các thầy cô giáo.
Em xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Tấn Lộc, Thực tập động cơ xăng I, ĐHSPKT TP. HCM, 2007.
2. Nguyễn Tấn Lộc, Thực tập động cơ xăng II, ĐHSPKT TP. HCM, 2007.
3. Trần Thế San - Đỗ Dũng, Hướng dẫn thực hành sửa chữa và bảo trì động cơ xăng, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật.
4. GS.TS Nguyễn Tất Tiến, Nguyên lí động cơ đốt trong, Nhà xuất bản giáo dục, 2010.
5. Tài liệu động cơ 1GR-FE
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"