MỞ ĐẦU

Hiện nay, ngành công nghệ kỹ thuật ô tô đang có những bước phát triển mạnh mẽ, các hãng sản xuất ô tô ngày càng chú trọng hơn tới việc tăng công suất, giảm tiêu hao nhiên liệu và đáp ứng tiêu chuẩn khí thải của động cơ.

Khi động cơ làm việc trong những chế độ khác nhau, lượng, tỷ lệ và thời điểm cung cấp hòa khí cũng cần thay đổi để đạt hiệu suất cao hơn. Hiểu được điều này, các hãng sản xuất ô tô, trong đó có Toyota, đã sáng chế ra nhiều hệ thống phân phối khí có khả năng thay đổi các yếu tố trên.

Trên cơ sở đó, đồ án tốt nghiệp: “Nghiên cứu và xây dựng tài liệu điện tử các loại hệ thống phân phối khí có điều khiển của hãng Toyota” nghiên cứu cở sở lý thuyết, phân tích kết cấu, cũng như nguyên lý làm việc, từ đó tổng hợp thành tài liệu điện tử phục vụ học tập và nghiên cứu. Nội dung đồ án gồm:

1. Mở đầu.

2. Chương 1: Cơ sở lý thuyết về phân phối khí trên động cơ.

3. Chương 2: Nghiên cứu kết cấu và nguyên lý làm việc của các hệ thống phân phối khí có điều khiển của hãng Toyota.

4. Chương 3: Xây dựng tài liệu điện tử với phần mềm Flash CS6.

4. Kết luận.

Trong quá trình thực hiện đồ án tôi nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của thầy : Ths…………… cùng các thầy trong Khoa Ô tô. Đến nay tôi đã hoàn thành đồ án đúng tiến độ, cơ bản đáp ứng yêu cầu đề ra.

Tuy bản thân đã nỗ lực cố gắng nhưng do trình độ còn hạn chế nên nội dung đồ án ít nhiều vẫn còn có những vấn đề chưa thực sự hoàn thiện. Rất mong tiếp tục nhận được sự giúp đỡ, góp ý của các thầy, các đồng chí và các bạn để nội dung đồ án được hoàn thiện hơn.

Tôi xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ

1.1 Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại

1.1.1 Nhiệm vụ

Hệ thống phân phối khí dùng để nạp đầy hỗn hợp hòa khí đối với động cơ xăng hay không khí sạch đối với động cơ diesel vào các xy lanh ở kỳ nạp và thải sạch khí thải trong xy lanh ở kỳ xả.

1.1.2 Yêu cầu

Đóng mở các xu páp đúng lúc, đúng thì, đúng thứ tự hoạt động của động cơ, đóng kín các của nạp và cửa thải trong kỳ nén, cháy và giãn nở.

Đảm bảo việc nạp đầy nghĩa là hệ số nạp hv phải lớn và việc xả sạch nghĩa là hệ số khí sót g r phải nhỏ.

Đảm bảo trị số “thời gian - tiết diện” thông qua phải lớn để dòng khí dễ lưu thông.

1.2 Ảnh hưởng của việc thay đổi pha phân phối khí tới hiệu quả động cơ (Công nghệ thay đổi thời điểm phối khí VVT-Variable Valve Timing)

Trước khi đi sâu nghiên cứu về sự thay đổi pha phân phối khí trên các hệ thống phân phối khí thông minh tới hiệu quả động cơ ta đi tìm hiểu ảnh hưởng của pha phân phối khí tới quá trình thải và nạp của động cơ bốn kỳ cổ điển.

Theo lý thuyết đơn giản với 720⁰ góc quay trục khuỷu thì mỗi kỳ tương ứng với 180⁰ và xu páp xả bắt đầu mở khi pít tông ở điểm chết dưới đầu kỳ xả và đóng lại khi pít tông tới điểm chết trên và lúc này xu páp hút mở và khi pít tông tới điểm chết dưới trong kỳ nạp thì đóng lại. 

1.2.1 Ảnh hưởng của việc thay đổi thời điểm mở xu páp xả (Effects of Changes to Exhaust Valve Opening Timing – EVO)

Xu páp thải bắt đầu mở sẽ làm cho áp suất cao trong xy lanh trong quá trình đốt cháy được thoát ra ngoài qua hệ thống xả.

Xu páp thải mở sớm trước khi pít tông tới điểm chết dưới (điểm b^’ trên hình) sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thải bằng cách cho sản vật cháy tự thoát ra ngoài nhờ chênh áp giữa xy lanh và đường thải. Với mục đích giảm tải trọng động cho xu páp cần phải cho xu páp mở và đóng đường thông một cách từ từ. Chính vì vậy việc mở sớm xu páp thải nhằm tạo ra giá trị “thời gian-tiết diện” đủ để áp suất trong xy lanh giảm tới mức yêu cầu khi pít tông đi ngược từ điểm chết dưới lên điểm chết trên. Khi đã mở sớm xu páp thải vào thời điểm  hợp lý sẽ làm giảm công tiêu hao cho việc đẩy khí thải ra ngoài.

1.2.2 Ảnh hưởng của việc thay đổi thời điểm đóng xu páp xả (Effects of Changes to Exhaust Valve Closing Timing – EVC)

Xu páp thải bao giờ cũng đóng trễ sau khi pít tông đã đi qua điểm chết trên nhằm đảm bảo cho sản vật cháy được thoát hết ra ngoài, mặt khác lợi dụng chênh áp để sản vật cháy được thải tiếp giảm lượng khí sót còn lại trong xy lanh. Ngoài ra việc đóng muộn xu páp thải còn nhằm sử dụng quán tính trên đường thải sinh ra giảm áp có tính chu kỳ thấp hơn giá trị trung bình của p_th tạo điều kiện để thải sạch hơn.

Giới hạn bao nhiêu khí thải còn lại trong xy lanh là cần thiết để đặc tính sự cháy vẫn ổn định và không ảnh hưởng tới công suất động cơ. Tuần hoàn khí thải làm giảm dụng tích xy lanh của buồng đốt do lượng khí trơ chiếm chỗ do đó sẽ làm giảm công suất và gây ra đặc tính cháy xấu. Vì vậy ở chế độ cầm chừng và tốc độ thấp không nên sử dụng việc lưu hồi để ổn định tốc độ cầm chừng, khi ở tốc độ cao cũng vậy để công suất và mômen động cơ phát ra đạt tối đa.

1.2.4 Ảnh hưởng của việc thay đổi thời điểm đóng xu páp nạp (Effect of changes to Intake Valve Closing Timing – IVC)

Hiệu quả thể tích hòa khí nạp vào phụ thuộc vào thời điểm đóng xu páp nạp theo từng tốc độ và tải động cơ. Thời điểm đóng xu páp nạp quyết định bao nhiêu hòa khí sẽ được nạp vào xy lanh do đó ảnh hưởng tới tính kinh tế và hiệu quả động cơ.

Trên các động cơ hiện đại có trang bị hệ thống phân phối khí thông minh thì pha phân phối khí có thể điều chỉnh trong phạm vi nhất định sao cho động cơ hoạt động hiệu quả ở mọi chế độ.

Khi ở chế độ tải nhẹ (phạm vi số 2 trên biểu đồ) nghĩa là áp suất trên ống góp hút rất thấp nên có xu hướng hút khí xả trên ống góp xả lại nên thời điểm phối khí của trục cam nạp cũng cần được làm trễ lại và độ trùng điệp xu páp (j1 + j4 ) giảm đi. Điều này làm ổn định tốc độ động cơ.

Trong phạm vi tốc độ thấp tới trung bình với tải nặng (phạm vi số 4 trên biểu đồ) do lúc này tốc độ động cơ thấp và tải nặng nên áp suất trên đường ống nạp lớn hơn xu páp nạp cần được đóng sớm lại để hòa khí nạp vào đảm bảo vừa đủ cải thiện hiệu suất thể tích nạp. Điều này làm cải thiện mômen xoắn ở tốc độ thấp tới trung bình.

1.3 Ảnh hưởng của việc thay đổi độ nâng xu páp tới hiệu quả động cơ (Công nghệ thay đổi độ nâng xu páp VVA-Variable Valve Actuation)

Thay đổi độ nâng xu páp ảnh hưởng tới tiết diện lưu thông của dòng khí nạp qua họng xu páp. Ngoài ra nó còn làm thay đổi trị số “thời gian – tiết diện” A của đường thông đi qua xu páp nạp cũng như xu páp xả nhờ đó làm giảm tốc độ dòng chảy và giảm cản của các xu páp, kết quả làm hệ số nạp tăng.

Biểu thức trên cho ta thấy khi tốc độ động cơ càng cao thì trị số “thời gian-tiết diện” càng giảm. Giả sử khi động cơ hoạt động ở tốc độ 6000 vòng/phút thì các xu páp sẽ phải mở và đóng 3000 lần mỗi phút tức 50 lần mỗi giây. Tốc độ nhanh như vậy sẽ làm cho trị số “thời gian–tiết diện” giảm đi. Nhưng yêu cầu khi tốc độ động cơ cao thì tiết diện lưu thông của xu páp phải lớn để hòa khí nạp vào xy lanh được nhiều hơn để động cơ phát ra công suất và mômen lớn. 

1.4 Nguyên lý điều chỉnh trên các hệ thống phân phối khí thông minh

Do động cơ trên ô tô hoạt động luôn thay đổi tốc độ mà mỗi tốc độ lại tương ứng với các thông số thời điểm, độ nâng và thời gian mở của các xu páp rất khác nhau. Đối với động cơ cổ điển thì pha phân phối khí thực tế được chọn tối ưu ở một số vòng quay nào đó phụ thuộc vào điều kiên sử dụng động cơ và độ nâng của xu páp là không thay đổi được. 

TOYOTA phát minh ra hệ thống VVT-i có thể thay đổi được pha phân phối khí liên tục tùy thuộc vào tốc độ động cơ khác nhau do ECU động cơ điều khiển, hệ thống sẽ làm trễ, sớm hay giữ nguyên thời điểm phối khí so với thời điểm chuẩn tùy thuộc vào các thông số và chế độ hoạt động của động cơ. Nhưng hệ thống VVT-i chưa thay đổi được độ nâng của xu páp. Khi mà động cơ cần momem xoắn và công suất cao thì yêu cầu cần được nạp đầy đủ hòa khí (đối với động cơ xăng) và không khí (đối với động cơ diesel), ngoài việc thay đổi pha phân phối khí thì yêu cầu độ nâng xu páp với hành trình dài hơn để trị số “thời gian–tiết diện” lớn để dòng khí lưu thông dễ dàng và nạp được nhiều hơn. VVTL-i ra đời đã đáp ứng được các yêu cầu đặt ra. Bằng việc sử dụng hai loại vấu cam tốc độ thấp và trung bình và vấu cam tốc độ cao trên cùng một trục cam sẽ điều khiển được hành trình xu páp theo tốc độ và tải trọng động cơ.

Kết luận chương 1: Qua chương 1, chúng ta đã nhận thấy được ảnh hưởng của việc thay đổi thời điểm đóng mở cũng như độ nâng của xu páp tới khả năng làm việc của  động cơ. Do đó, các hãng xe hơi đã không ngừng chế tạo phát triển các hệ thống phân phối khí giúp điều chỉnh những yếu tố nêu trên. Sau đây chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu về hệ thống phân phối khí thông minh của Toyota - một trong những hãng xe hơi phổ biến nhất trên thế giới.

CHƯƠNG 2

NGHIÊN CỨU KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA CÁC HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ CÓ

ĐIỀU KHIỂN CỦA TOYOTA

Hệ thống phân phối khí thông minh (VVT) đã được biết đến ở Việt Nam từ những năm 2000 với sự xuất hiện của các mẫu xe đến từ Honda, Toyota, Mitsubishi… VVT được viết tắt từ cụm từ Variable Valve Timing – điều khiển xu páp biến thiên. Công nghệ này có nhiều tên gọi tùy theo các hãng sản xuất như VVT-i của Toyota,.....

Để nghiên cứu sâu hơn, sau đây đồ án xin được giới thiệu các phiên bản VVT-i được hãng Toyota ứng dụng qua các thời kỳ.

2.1 Hệ thống biến thiên góc đóng mở xu páp (VVT-i) thế hệ 1

2.1.1 Giới thiệu chung

Hệ thống biến thiên góc đóng mở xu páp thế hệ 1 của Toyota dẫn động bằng đai răng cho cả hai trục cam, bao gồm cơ cấu biến thiên góc đóng mở xu páp sử dụng răng nghiêng ăn khớp trong để điều khiển trục cam nạp. Hệ thống này cho phép thay đổi không liên tục góc đóng mở xu páp theo chế độ hoạt động của động cơ, bằng cách xoay trục cam nạp về hai vị trí xác định lệch nhau một góc 30° (góc quay trục khuỷu). Sử dụng cho động cơ: 4A-GE đời 91 silvertop và đời 95 blacktop.

2.1.2 Cấu tạo

a, Bộ truyền động

Vỏ bộ truyền động (gắn với vành răng) ăn khớp răng nghiêng với pít tông. Pít tông lại ăn khớp răng nghiêng bánh răng trung tâm (gắn với trục cam nạp). Pít tông có khả năng vừa xoay vừa di chuyển dọc trục, còn bánh răng trung tâm chỉ có thể xoay quanh trục.

b, Van điện từ

2.1.4 Các chế độ hoạt động

Ở tải cao và tốc độ thấp đến trung bình, sự đóng sớm của các xu páp nạp sẽ cải thiện thể tích có ích và làm tăng mô men xoắn. Còn ở tốc độ cao, việc đóng muộn xu páp nạp giúp tăng công suất đầu ra tối đa.

2.2 Hệ thống biến thiên góc đóng mở xu páp (VVT-i) thế hệ 2

2.2.1 Giới thiệu chung

Hệ thống biến thiên góc đóng mở xu páp thế hệ 2 của Toyota dẫn động bằng đai răng cho cả hai trục cam, bao gồm cơ cấu biến thiên góc đóng mở xu páp sử dụng răng nghiêng ăn khớp trong để xoay trục cam nạp. Hệ thống này cho phép thay đổi một cách liên tục góc đóng mở xu páp theo chế độ hoạt động của động cơ, bằng cách quay trục cam nạp lệch với vành răng dẫn động từ trục khuỷu một góc từ 40° - 60° (góc quay trục khuỷu). Sử dụng cho động cơ: 1JZ- GE đời 96, 2JZ- GE đời 95, 1JZ-GTE đời 2000, 3S-GE đời 97. 

2.2.2 Cấu tạo

a, Tổng quan

Hệ thống biến thiên góc đóng mở xu páp thế hệ 2 của Toyota bao gồm bộ truyền động nối với van điện từ bằng các đường dầu trong trục cam.

b, Bộ truyền động

Vỏ bộ truyền động (1) (gắn với vành răng (2)) ăn khớp răng nghiêng với pít tông (3). Pít tông (3) lại ăn khớp răng nghiêng với bánh răng trung tâm (4) (gắn với trục cam nạp (6)). Pít tông có khả năng vừa xoay vừa di chuyển dọc trục, còn bánh răng trung tâm chỉ có thể xoay quanh trục.

c, Van điện từ

Dựa trên các tín hiệu của cảm biến, ECM điều khiển van điện từ mở các đường dầu tới và đường dầu hồi tương ứng đến các khoang sớm và khoang muộn của bộ truyền động. Khi động cơ dừng, van trượt được lò xo đẩy hết cỡ sang phải về vị trí ban đầu để đảm bảo góc nạp muộn tối đa.

2.2.3 Nguyên lý hoạt động

Chế độ sớm: ECM điều khiển van trượt sang vị trí sớm (sang bên trái) mở đường dầu cung cấp cho phía bên trái pít tông và đường dầu từ bên phải pít tông hồi về. Áp lực dầu bên trái làm pít tông di chuyển sang phải. Trong quá trình chuyển động, do ăn khớp răng nghiêng với vỏ bộ truyền động và bánh răng trung tâm, pít tông làm trục cam quay theo chiều sớm.

Chế độ giữ: Sau khi pít tông đã đạt được vị trí cần thiết, ECM di chuyển van trượt sang vị trí trung gian để đóng các đường dầu, giữ lại áp suất dầu ở cả hai phía của pít tông.

2.3 Hệ thống biến thiên góc đóng mở xu páp (VVT-i) thế hệ 3

2.3.1 Giới thiệu chung

Hệ thống biến thiên góc đóng mở xu páp thế hệ 3 của Toyota dẫn động bằng đai răng và bánh răng ăn khớp giữa hai trục cam, bao gồm cơ cấu biến thiên góc đóng mở xu páp với cánh gạt ở phía trước hoặc sau trục cam. Hệ thống này cho phép thay đổi một cách liên tục góc đóng mở xu páp theo chế độ hoạt động của động cơ, bằng cách quay trục cam nạp lệch với vành răng dẫn động một góc từ 40° - 60° (góc quay trục khuỷu). Sử dụng cho động cơ: 1MZ-FE đời 97, 3MZ-FE, 3S-FSE, 1JZ-FSE, 2JZ-FSE, 1G-FE đời 98, 1UZ-FE đời 97, 2UZ- FE đời 2005, 3UZ- FE.

2.3.2 Cấu tạo

a, Tổng quan

Hệ thống biến thiên góc đóng mở xu páp thế hệ 3 của Toyota bao gồm bộ truyền động nối với van điện từ bằng các đường dầu trong trục cam.

b, Bộ truyền động

Bộ truyền động chứa cánh gạt được lắp ở phía trước hoặc sau trục cam. Khi động cơ dừng, chốt khóa giữ cánh gạt ở vị trí muộn tối đa để khởi động bình thường.

2.3.3 Nguyên lý hoạt động

Chế độ sớm: ECM điều khiển van trượt sang vị trí sớm (sang bên trái) mở đường dầu cung cấp cho khoang sớm và đường dầu từ khoang muộn hồi về. Áp lực dầu từ phía khoang sớm làm xoay cánh gạt cùng với trục cam theo chiều sớm.

Chế độ muộn: ECM điều khiển van trượt sang vị trí muộn (sang bên phải) mở đường dầu cung cấp cho khoang muộn và đường dầu từ khoang sớm hồi về. Áp lực dầu từ phía khoang muộn làm xoay cánh gạt cùng với trục cam theo chiều muộn.

2.4 Hệ thống biến thiên góc đóng mở xu páp (VVT-i) thế hệ 4

2.4.1 Giới thiệu chung

 Hệ thống biến thiên góc đóng mở xu páp thế hệ 4 của Toyota dẫn động bằng dây xích cho cả hai trục cam, bao gồm cơ cấu biến thiên góc đóng mở xu páp với cánh gạt bên trong bánh xích của trục cam nạp. Hệ thống này cho phép thay đổi một cách liên tục góc đóng mở xu páp theo chế độ hoạt động của động cơ, bằng cách quay trục cam nạp lệch với bánh xích dẫn động một góc từ 40° - 60° (góc quay trục khuỷu). Sử dụng cho động cơ: dòng NZ, AZ, ZZ, SZ, KR, 1GR-FE đời 2004.

2.4.2 Cấu tạo

a, Tổng quan

Hệ thống biến thiên góc đóng mở xu páp thế hệ 4 của Toyota bao gồm bộ truyền động nối với van điện từ bằng các đường dầu trong trục cam.

b, Bộ truyền động

Bộ truyền động chứa cánh gạt được lắp với trục cam nạp. Khi động cơ dừng, chốt khóa giữ cánh gạt ở vị trí muộn tối đa để khởi động bình thường.

Đối với một số phiên bản, lò xo phụ được sử dụng để tạo mô men theo chiều sớm, giúp cánh gạt trở về vị trí ban đầu và chốt khóa về đúng vị trí sau khi tắt động cơ.

2.4.3 Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của hệ thống VVT-i thế hệ 4 tương tự VVT-i thế hệ 3.

2.6 Hệ thống biến thiên góc đóng mở xu páp biên độ rộng (VVT-iW)

2.6.1 Giới thiệu chung

Hệ thống biến thiên góc đóng mở xu páp biên độ rộng (VVT-iW) của Toyota là sự kết hợp giữa cơ cấu biến thiên góc đóng mở xu páp biên độ rộng (VVT-iW) cho trục cam nạp và cơ cấu biến thiên góc đóng mở xu páp (VVT-i) cho trục cam xả. Hệ thống này dẫn động bằng dây xích đơn cho cả hai trục cam, bao gồm cơ cấu biến thiên góc đóng mở xu páp với cánh gạt bên trong bánh xích của cả hai trục cam để điều chỉnh góc lệch giữa trục cam và bánh xích dẫn động. Sử dụng cho động cơ: 6AR-FSE, 8AR-FTS, 8NR-FTS, 2GR-FKS...

Sự kết hợp của VVT-iW lắp cho trục cam nạp và VVT-i lắp cho trục cam xả mang lại hiệu quả như sau:

1. Khởi động (xả sớm, nạp đúng): Để đảm bảo sự tin cậy khi khởi động, hai chốt khóa độc lập được sử dụng để giữ cánh gạt ở vị trí trung gian ban đầu.

2. Tải cục bộ (xả muộn, nạp muộn): Cho phép vận hành động cơ theo chu kỳ Miller / Atkinson, giảm tổn thất bơm và cải thiện hiệu suất sử dụng nhiên liệu.

3. Tải trung bình đến cao (xả muộn, nạp sớm): Xảy ra quá trình nội luân hồi khí thải - EGR và cải thiện quá trình thải.

2.6.2 Cấu tạo

a, Cơ cấu VVT-iW

Cơ cấu VVT-iW bao gồm bộ truyền động, van điều khiển và van điện từ.

- Bộ truyền động:

Cấu tạo bộ truyền động VVT-iW tương tự VVT-i thế hệ 4, chỉ khác là cánh gạt có 3 cánh để tạo góc xoay lớn hơn và trên cánh gạt có 2 chốt khóa độc lập giúp cánh gạt hồi vị chính xác hơn.

- Van điều khiển

Van điều khiển được tích hợp vào bu lông trung tâm. Trong đó, đường dẫn dầu điều khiển có độ dài tối thiểu để cung cấp tốc độ phản hồi tối đa ở nhiệt độ cao và phản hồi bình thường ở nhiệt độ thấp. Van điều khiển này được dẫn động bởi van điện từ.

b, Cơ cấu VVT-i truyền thống

Cơ cấu VVT-i truyền thống bao gồm bộ truyền động và van điện từ tương tự phiên bản VVT-i thế hệ 4.

c, Cơ cấu VVT-i thế hệ mới

Các nhà chế tạo còn có thể sử dụng cơ cấu VVT-i thế hệ mới để thay cho cơ cấu VVT-i truyền thống để tăng hiệu quả của hệ thống phân phối khí. Cơ cấu VVT-i thế hệ mới bao gồm bộ truyền động, van điều khiển tích hợp bu lông trung tâm và van điện từ tương tự cơ cấu VVT-iW.

2.7 Hệ thống biến thiên góc đóng mở xu páp loại mô tơ điện (VVT-iE) thế hệ 1

2.7.1 Giới thiệu chung

Hệ thống biến thiên góc đóng mở xu páp loại mô tơ điện VVT-iE thế hệ 1 của Toyota dẫn động bằng dây xích cho cả hai trục cam, bao gồm cơ cấu biến thiên góc đóng mở xu páp loại mô tơ điện VVT-iE cho trục cam nạp và cơ cấu VVT-i thủy lực truyền thống cho trục cam xả. Sử dụng cho động cơ: dòng UR (1UR-FSE và 2UR-FSE).

2.7.2 Cấu tạo

a, Tổng quan

Ở động cơ dòng UR, dây xích chính dẫn động từ trục khuỷu đến trục cam nạp, còn trục cam xả được dẫn động từ trục cam nạp bằng dây xích phụ.

b, Cơ cấu VVT-iE

Cơ cấu VVT-iE bao gồm bộ truyền động và mô tơ điều khiển

- Bộ truyền động

Bộ truyền động bao gồm cơ cấu đòn bẩy và cơ cấu giảm tốc.

+ Cơ cấu đòn bẩy  bao gồm vỏ bộ truyền động (gắn với bánh xích), giá (gắn với trục cam), đĩa chứa rãnh xoắn và các đòn bẩy như trên hình.

+ Cơ cấu giảm tốc bao gồm nắp (gắn với bánh răng sta-to), rô to (gắn với mô tơ điện) và bánh răng bị động (có nhiều hơn 1 răng so với bánh răng sta-to) được kết nối với rô to. Khi rô to quay 1 vòng, bánh răng bị động cũng quay cùng tướng nhưng lệch nhau 1 răng.

- Mô tơ điều khiển

Mô tơ điều khiển bao gồm mô tơ điện một chiều không chổi than, bộ điều khiển EDU và cảm biến Hall. EDU là bộ phận biến đổi tín hiệu từ ECM tới mô tơ điện, giúp điều khiển tốc độ và hướng quay của mô tơ.

c, Cơ cấu VVT-i

Cơ cấu VVT-i bao gồm bộ truyền động và van điện từ tương tự phiên bản VVT-i thế hệ 4.

- Bộ truyền động

2.7.3 Nguyên lý hoạt động

a, Cơ cấu VVT-iE

Chế độ sớm: Tín hiệu ECM điều khiển mô tơ quay nhanh hơn trục cam làm cho cơ cấu giảm tốc xoay đĩa chứa rãnh xoắn quay theo chiều kim đồng hồ. Khi đó, các đòn bẩy chèn vào các rãnh xoắn trên đĩa, xoay quanh trục là đường tâm của trục cam và làm xoay giá cùng với trục cam theo hướng sớm.

b, Cơ cấu VVT-i

Nguyên lý hoạt động của hệ thống VVT-i khi kết hợp với VVT-iE tương tự VVT-i thế hệ 3.

2.9 Hệ thống biến thiên góc đóng mở và hành trình xu páp (VVTL-i)

2.9.1 Giới thiệu chung

Hệ thống VVTL-i dựa trên hệ thống VVT-i và sử dụng một cơ cấu chuyển đổi biên dạng cam để thay đổi hành trình của xu páp nạp và xả. Điều này cho phép động cơ có được công suất cao mà không ảnh hưởng đến tính kinh tế nhiên liệu hay ô nhiễm khi xả.

2.9.2 Cấu tạo

a, Tổng quan

Cấu tạo và hoạt động cơ bản của hệ thống VVTL-i giống như hệ thống VVT-i. Chỉ khác ở việc hai cam có biên dạng khác nhau được sử dụng để thay đổi hành trình của xu páp.

b, Van điện từ

Van điện từ điều khiển áp suất dầu cấp đến phía cam tốc độ cao của cơ cấu chuyển đổi biên dạng cam nhờ vào việc ECU động cơ điều khiển vị trí van trượt. (Cơ chế hoạt động tương tự van điện từ của các phiên bản trước)

c, Trục cam và cò mổ

Để thay đổi hành trình xu páp, trục cam có 2 loại biên dạng cam: tốc độ thấp và tốc độ cao cho mỗi xy lanh.

2.9.3 Nguyên lý hoạt động

- Tốc độ thấp và trung bình

Khi tốc độ động cơ dưới 6000v/p, van điện từ mở cửa xả khiến áp suất dầu không tác dụng lên cơ cấu chuyển vấu cam và chốt hãm. Do đó, chốt hãm bị lò xo hồi đẩy ra theo hướng nhả khóa giúp chốt đệm chuyển động tự do và cam tốc độ cao bị vô hiệu hóa. Lúc này xu páp được dẫn động bằng cam tốc độ thấp và trung bình.

- Tốc độ cao

Khi tốc độ động cơ trên 6000 v/p, nhiệt độ nước làm mát trên 60⁰C, van điện từ đóng cửa xả khiến áp suất dầu tác dụng lên cơ cấu chuyển vấu cam và chốt hãm. Do đó, chốt hãm bị áp suất dầu đẩy chèn xuống phía dưới chốt đệm làm cố định chốt đệm. Khi ấy cam tốc độ cao tiếp xúc với chốt đệm và đẩy cò mổ đi xuống trước khi cam tốc độ thấp và trung bình tiếp xúc với con lăn. Lúc này xu páp được dẫn động bằng cam tốc độ cao. ECU động cơ đồng thời phát hiện cam tốc độ cao đang làm việc dựa trên tín hiệu từ công tắc áp suất dầu.

Kết luận chương 2: Chương 2 đã giới thiệu và trình bày chi tiết về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và chế độ hoạt động của hệ thống phân phối khí điều khiển điện tử của Toyota qua các thời kỳ. Đây là cơ sở để xây dựng tài liệu điện tử bằng phần mềm Adobe Flash CS6 sẽ đề cập ở chương 3.

CHƯƠNG 3

XÂY DỰNG TÀI LIỆU ĐIỆN TỬ VỚI PHẦN MỀM FLASH CS6

3.1 Giới thiệu chung phần mềm Flash CS6

Adobe Flash hay còn gọi một cách đơn giản là Flash, được dùng để chỉ chương trình sáng tạo đa phương tiện (multimedia) lẫn phần mềm dùng để hiển thị chúng Macromedia Flash Player. Flash dùng kỹ thuật đồ họa vectơ và đồ họa điểm (raster graphics). Ngoài ra Flash còn có một ngôn ngữ văn lệnh riêng gọi là ActionScript và có khả năng truyền và tải luồng âm thanh hoặc hình ảnh.

3.2 Các bƣớc xây dựng tài liệu điện tử

3.2.1 Tạo tập tin Flash

Sau khi khởi, động phần mềm sẽ hiển thị giao diện như trên. Trong mục Create New chọn phần Actionscript 3.0.

3.2.4 Tạo biểu tượng button

Button (nút bấm) là phần người sử dụng tương tác với chương trình để  tìm phần nội dung mình muốn nghiên cứu. Có thể tạo một biểu tượng bất kì bằng các công cụ vẽ hình cơ bản phía cột dọc bên trái hoặc lấy ra từ trong thư viện có sẵn của phần mềm.

Để tạo một Button, bạn thao tác như sau:

- Chọn đối tượng cần chuyển sang Butoon

- Nhấn phím F8 hoặc kích chuột phải, Chọn Convert to Symbol. Khi đó sẽ xuất hiện hộp thoại.

3.2.5 Chèn các lệnh chuyển frame bằng vùng chức năng Code Snippets

Trong mục Code Snippets bên trái màn hình chọn Timeline Navigation, chọn button muốn gán lệnh rồi chọn Click to go to Frame and Stop như hình.

3.2.6 Xuất bản chương trình

Sau khi đã hoàn tất các bước ở trên, ta sẽ xuất bản tài liệu điện tử vừa xây dựng bằng tổ hợp phím Alt+Shift+F12. File xuất bản ra sẽ có đuôi .exe và phải sử dụng phần mềm Adobe Flash Player để đọc.

Kết luận chương 3: Chương 3 đã giới thiệu phần mềm Flash CS6, các bước xây dựng tài liệu điện tử bằng phần mềm Flash CS6 và cách thức sử dụng tài liệu. Hy vọng tài liệu điện tử vừa xây dựng sẽ giúp độc giả nghiên cứu một cách hiệu quả về các loại hệ thống phân phối khí điều khiển điện tử của Toyota.

KẾT LUẬN

Qua thời gian học tập và nghiên cứu, bằng những kiến thức đã được học, được tích luỹ ở nhà trường, với sự nỗ lực của bản thân trong việc sưu tầm, thu thập tài liệu, cùng với sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo trong khoa Ôtô đặc biệt là thầy : Ths……………… trực tiếp hướng dẫn tôi làm đồ án tốt nghiệp, nay tôi đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp với những nội dung sau:

- Trình bày cơ sở lý thuyết về phân phối khí trên động cơ

- Nghiên cứu kết cấu và nguyên lý làm việc của các hệ thống phân phối khí có điều khiển của hãng Toyota

- Xây dựng tài liệu điện tử với phần mềm Flash CS6

Qua quá trình thực hiện nhiệm vụ đồ án tôi đã học hỏi được thêm rất nhiều kiến thức hữu ích từ giáo viên hướng dẫn, để nâng cao kiến thức bản thân, tích lũy thêm được kinh nghiệm thực tế, rèn luyện được tác phong làm việc khoa học hơn, tỷ mỉ cụ thể hơn.

Tuy nhiên do kiến thức, lý luận, kinh nghiệm thực tế của bản thân còn hạn chế nên trong đồ án còn có những sai sót. Tôi rất mong được sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến của các thầy giáo và các đồng chí để cho đồ án của tôi được hoàn chỉnh hơn và bản thân tôi cũng được hoàn thiện hơn.

Sau cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy : Ths……………… đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình chỉ bảo, giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đồ án; cảm ơn các thầy trong khoa ô tô đã giúp đỡ rất nhiều để tôi có thể hoàn thành đồ án đúng thời gian và bảo đảm chất lượng.

                                                                                                TPHCM, ngày … tháng … năm 20…

                                                                                                  Học viên thực hiện

                                                                                                   ………………

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. https://toyota-club.net/files/faq/16-01-01_faq_vvt_1_eng.htm

2. Đại tá Thạc sĩ Trần Quốc Toản , “Kết cấu động cơ đốt trong tập 1”, Trường Sĩ quan Kỹ thuật quân sự (2010).

3. Đại tá Thạc sĩ Trần Quốc Toản , “Lý thuyết động cơ đốt trong tập 1”, Trường Sĩ quan Kỹ thuật quân sự (2010).

4. Todd Perkins, “Adobe Flash Professional CS5”.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"