MỤC LỤC

MỤC LỤC…………………………………………………………........................................................................................…6

LỜI NÓI ĐẦU.....................................................................................................................................................................7

CHƯƠNG 1. KHÁI QUÁT ĐỘNG CƠ BMW N63TU2.......................................................................................................9

1.1. Giới thiệu chung xe BMW 750...................................................................................................................................I 9

1.2. Khái quát về động cơ BMW N63TU2.........................................................................................................................11

1.2.1. Khái quát chung về động cơ BMW N63TU2...........................................................................................................11

1.2.2. Các thông số kỹ thuật động cơ...............................................................................................................................12

1.3. Đặc điểm kết cấu động cơ BMW N63TU2.................................................................................................................12

1.3.1. Nhóm các chi tiết cố định........................................................................................................................................12

1.3.2. Nhóm các chi tiết chuyển động...............................................................................................................................15

1.4. Các hệ thống chính trên động cơ BMW N63TU2......................................................................................................19

1.4.1. Hệ thống làm mát...................................................................................................................................................19

1.4.2. Hệ thống nạp, thải động cơ.....................................................................................................................................27

1.4.3. Hệ thống phân phối khí VANOS..............................................................................................................................35

1.4.4. Hệ thống bôi trơn....................................................................................................................................................39

1.4.5. Hệ thống phun xăng trực tiếp..................................................................................................................................48

CHƯƠNG 2. KHẢO SÁT CHU TRÌNH CÔNG TÁC CỦA ĐỘNG CƠ BMW N63TU2......................................................53

2.1. Tính toán chu trình công tác.......................................................................................................................................53

2.1.1. Đặc điễm kết cấu và thông số kỹ thuật động cơ.....................................................................................................53

2.1.2 Tính toán chu trình công tác.....................................................................................................................................54

2.1.3. Dựng đồ thị công chỉ thị của chu trình công tác......................................................................................................65

2.2. Tính toán và xây dựng đường đặc tính ngoài động cơ..............................................................................................73

2.1.1. Khái quát.................................................................................................................................................................73

2.2.2. Thứ tự dựng các đường đặc tính............................................................................................................................73

CHƯƠNG 3. BẢO DƯỠNG VÀ KHẮC PHỤC CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP TRÊN ĐỘNG CƠ BMW N63TU2......76

3.1. Mục đích....................................................................................................................................................................76

3.2. Yêu cầu......................................................................................................................................................................76

3.3. Quy trình bảo dưỡng và sửa chữa động cơ N63TU2................................................................................................77

3.3.1. Kiểm tra, bảo dưỡng thường xuyên........................................................................................................................77

3.3.2. Nội dung bảo dưỡng định kì động cơ N63TU2.......................................................................................................77

3.3.3. Kiểm tra hệ thống bôi trơn.......................................................................................................................................81

3.3.4 Kiểm tra và bảo dưỡng hệ thống làm mát................................................................................................................82

3.3.5. Kiểm tra ắc quy........................................................................................................................................................84

3.3.6. Kiểm tra bugi ..........................................................................................................................................................85

3.4. Một số hư hỏng thường gặp, chẩn đoán và cách khắc phục.....................................................................................86

3.4.1. Khởi động khó.........................................................................................................................................................86

3.4.2. Động cơ bị giảm công suất......................................................................................................................................87

3.4.3. Mức tiêu hao dầu bôi trơn quá lớn..........................................................................................................................88

KẾT LUẬN.........................................................................................................................................................................90

TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................................................................................91

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, nền kinh tế của nước ta đã đạt những thành tựu to lớn, diện mạo đất nước đã có nhiều thay đổi. Hiện nay, rất nhiều loại xe hiện đại đã và đang được sản xuất và lắp ráp tại Việt Nam, với các thông số kỹ thuật phù hợp với điều kiện khí hậu, địa hình Việt Nam. Chính vì vậy việc tìm hiểu, đánh giá, kiểm nghiệm các hệ thống, cụm, cơ cấu cho xe là hết sức cần thiết nhằm đưa ra phương thức khai thác và sử dụng xe tối ưu.

Đồ án tốt nghiệp là một nội dung quan trọng cho việc củng cố, hoàn thiện những kiến thức đã được trang bị trong suốt quá trình học, từ đó nâng cao khả năng áp dụng lý thuyết vào thực tế công việc, khả năng tư duy khoa học, khả năng làm việc đòi hỏi cường độ cao, có kế hoạch. Qua đó giúp học viên hệ thống lại các kiến thức chuyên ngành đã học, đồng thời bổ sung những kiến thức mà bản thân còn thiếu sót trong quá trình học.

Sau 5 năm học tập tại Trường Sĩ quan Kỹ thuật Quân sự, tôi đã được giao đồ án tốt nghiệp đại học với đề tài:

“Nghiên cứu, khai thác động cơ BMW N63TU2”

Mặc dù đã cố gắng rất nhiều để hoàn thành đồ án, song do những hạn chế về kiến thức, thiếu sót về kinh nghiệm thực tế nên trong quá trình làm đồ án sẽ không tránh được sai sót vì vậy tôi rất mong được sự đóng góp của các thầy cũng như toàn thể các bạn để đồ án của tôi được hoàn chỉnh hơn,

Tôi xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy: ThS ……………, cũng như toàn thể các thầy giáo trong Khoa ô tô đã tạo mọi điều kiện giúp tôi hoàn thành đồ án.

                                                                                                                                               Tp. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 20…

                                                                                                                                                Học viên thực hiện

                                                                                                                                                  ………………

CHƯƠNG 1

KHÁI QUÁT ĐỘNG CƠ BMW N63TU2

1.1. Giới thiệu chung xe BMW 750LI

BMW là hãng xe hơi nổi tiếng của Đức, đây không chỉ là một dòng xe hơi thông thường mà còn được “vinh danh” khi được xem là đại diện cho sự tinh túy, đỉnh cao của nền khoa học – công nghệ phát triển hàng đầu trên thế giới. Chất lượng, công nghệ và những tính năng tích hợp trên mình của BMW chính là sự minh chứng cho điều đó, Hiện BMW là thương hiệu xe sang của Đức bán chạy nhất Thế giới.

Với khối động cơ xăng V8 4,4L Twin Power Turbo, BMW 750Li sẽ cho công suất cực đại là 445 mã lực và mô men xoắn cực đại đạt 650Nm. Cùng với đó là hộp số tự động đa cấp, tạo cảm giác lái mạnh mẽ và phấn khích. Bên cạnh những trải nghiệm lái phấn khích đó là những tính năng an toàn cao cấp nhất hiện nay được tích hợp trên BMW 750Li: Hệ thống cảnh báo điểm mù, kiểm soát lực bám đường, kiểm soát ổn định thân xe, chống bó cứng phanh, phân phối lực phanh điện tử cũng như hỗ trợ lực phanh khẩn cấp, 10 túi khí…

Tổng quan xe BMW 750Li như bảng 1.1.

1.2. Khái quát về động cơ BMW N63TU2

1.2.1. Khái quát chung về động cơ BMW N63TU2

Động cơ N63TU2 là động cơ đặt dọc, đưa vào sản xuất hàng loạt lần đầu tiên với G12 mới ( BMW 750i. BMW 750ixDrive). Đây là loại động cơ 4.4l; bố trí V8 (góc nghiêng 90 độ); sử dụng 32 xu pap; động cơ có bộ tăng áp xả, hệ thống Valvetronic và phun nhiên liệu trực tiếp (TVDI); trục cam kép DOHC.

1.2.2. Các thông số kỹ thuật động cơ

Thông số kỹ thuật động cơ như bảng 1.2.

1.3. Đặc điểm kết cấu động cơ BMW N63TU2

1.3.1. Nhóm các chi tiết cố định

Nhóm chi tiết cố định gồm thân máy, ống lót xi lanh và nắp máy, có nhiệm vụ để gá lắp các chi tiết của cơ cấu khuỷu trục - thanh truyền, của các hệ thống, cơ cấu và các chi tiết khác. Như các đường ống của hệ thống bôi trơn. làm mát và cơ cấu phối khí.v.v..

1.3.1.1. Thân máy

Thân máy trên động cơ N63TU2 đã được thiết kế lại hoàn toàn và được sản xuất từ đúc khuôn áp suất thấp AlSi17Cu4Mg, trên động cơ N63TU. Thùng xi lanh (ống lót xilanh thủy lực) được làm từ Alusil. Giống như động cơ trước đó hoặc trong động cơ N63TU, hộp trục khuỷu kín trong động cơ N63TU2 được đặc trưng bởi một kết nối vít ổ trục chính kép với kết nối thành bên.

1.3.1.2. Nắp máy

Nắp máy của động cơ N63TU2 là một tính năng mới với hệ thống nạp tích hợp một phần. Nhờ hệ thống nạp được tích hợp một phần vào nắp máy này, không khí vào đã được tối ưu hóa và không gian cần thiết để lắp đặt ống nạp đã giảm đáng kể. Nó cũng cho phép trọng lượng của nắp máy giảm 1.5kg/3.3 lbs.

Với những sửa đổi nhỏ đối với hệ thống thông gió cacte và giá đỡ cho van điện từ VANOS. Mỗi dãy có bộ tách dầu riêng. Một đường bổ sung từ hệ thống thông gió cacte đến hệ thống nạp khí không được sử dụng vì các lỗ khoan tương ứng cho các cổng nạp riêng lè được tích hợp trong nắp máy. Cảm biến trục cam được bố trí ở mặt trước của nắp máy.

Để tách dầu chứa trong không khí, người ta sử dụng máy tách dầu kiểu mê cung. Bộ phận tách trước (7) và tấm lệch mịn với các lỗ thoát khí nhỏ (6) nằm ở hướng lối đi. Các giọt dầu được tách ra tại các thanh chắn này và quay trở lại nắp máy qua đường hồi (9 và 10). Bề mặt va đập (5) với lưới phía trước đảm bảo phân tách thêm các hạt. Đường hồi dầu (10) được trang bị một van một chiều để ngăn chặn việc nạp trực tiếp khí thải mà không cần tách.

1.3.2. Nhóm các chi tiết chuyển động

1.3.2.1. Pít tông

Trên động cơ N63TU2, các pít tông đúc mới được phát triển với vòng pít tông Mahle được sử dụng. Hình dạng của đỉnh pít tông trong động cơ N63TU2 đã được sửa đổi để đạt được tỷ số nén 10.5:1 ở N63TU2. Đỉnh pít tông cũng được điều chỉnh phù hợp với quá trình đốt cháy, vị trí van và việc sử dụng kim phun van điện tử với nhiều vòi phun phù hợp với động cơ N63TU2.

Chỉ có chiều rộng của vòng gạt dầu ở động cơ N63TU2 được giảm từ 2mm xuống còn 1.8mm.

1.3.2.3 Xéc măng

- Xéc măng trên pít tông động cơ có lắp hai loại xéc măng: Hai xéc măng khí và một xéc măng dầu.

- Xéc măng khí: Xéc măng khí có khả năng chống kết muội. Xéc măng khí làm việc trong điều kiện nặng nề, chịu nhiệt độ và áp suất cao, va đập mạnh, ma sát, mài mòn nhiều và chịu ăn mòn hoá học của khí cháy, dầu nhờn nhất là xéc măng khí thứ nhất. Do đó xéc măng khí thứ nhất được chế tạo từ gang chịu nhiệt và được mạ một lớp Crôm.

1.3.2.5. Trục khuỷu

Trạng thái làm việc của trục khuỷu rất nặng nề, trong quá trình làm việc trục khuỷu chịu tác dụng của lực khí thể, lực quán tính (lực quán tính của chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay). Những lực này có giá trị rất lớn và thay đổi theo chu kỳ, nên có tính chất va đập mạnh. Các lực trên gây ra ứng suất uốn và xoắn trục, đồng thời còn gây ra hiện tượng dao động dọc và dao động xoắn làm động cơ rung động và mất cân bằng. 

Đặc điểm kết cấu trục khuỷu động cơ BMW N63TU2:

- Trục khuỷu động cơ BMW N63TU2 có gia công 5 ổ trục và 6 đối trọng. Trục khuỷu được gia công bằng thép rèn, gồm các phần: đầu trục khuỷu, cổ khuỷu, chốt khuỷu, má khuỷu và đuôi trục khuỷu.

- Đầu trục khuỷu dùng để lắp puly dẫn động bơm nhiên liệu, máy phát điện, bơm nước của hệ thống làm mát.

- Đầu trục khuỷu liên kết với đĩa xích của hệ thống dẫn động các trục phân phối.

1.4. Các hệ thống chính trên động cơ BMW N63TU2

1.4.1. Hệ thống làm mát

1.4.1.1. Khái quát về hệ thống làm mát

Tổng quan về hệ thống

Hệ thống làm mát cũng có những điểm tương đồng với động cơ N63TU. Cả động cơ và bộ làm mát không khí nạp đều có các mạch làm mát riêng biệt. Việc làm mát cả hai bộ điều khiển của Digital Motor Electronics (DME) đã được tích hợp vào mạch làm mát của bộ làm mát khí nạp. Mạch làm mát cho động cơ và bộ tăng áp xả cũng được gọi là mạch làm mát nhiệt độ cao. Mạch làm mát cho bộ làm mát không khí nạp và bộ điều khiển DME được gọi là mạch làm mát nhiệt độ thấp.

Một tính năng hoàn toàn mới là hệ thống làm mát bên trong động cơ, được gọi là SCC “ Làm mát kết hợp chia tách”, bao gồm làm mát động cơ (mạch nhiệt độ cao). Mục đích chính của việc này là cho phép động cơ làm ấm nhanh hơn. Nhờ vào việc khởi động nhanh hơn (được hỗ trợ bởi khái niệm SCC), mức giảm đáng kể lượng tiêu thụ và lượng khí thải đã đạt được một lần nữa trong N63TU2 bằng cách giảm ma sát trong quá trình khởi động.

1.4.1.2. Các phần tử chính trong hệ thống

a) Bơm làm mát phụ thuộc vào bản đồ đặc tính hệ thống làm mát.

Động cơ N63TU2 sử dụng bơm làm mát phụ thuộc vào van hẳng nhiệt, chức  năng chính của nó tương ứng với máy bơm làm mát phụ thuộc nhiệt độ quen thuộc của động cơ N63TU. Tính năng mới trên máy bơm làm mát phụ thuộc vào van hằng nhiệt là bộ phận làm nóng đã được sử dụng tích hợp vào bộ truyền động nhiệt. Bộ truyền động nhiệt (5) với một piston điều chỉnh (4) được làm từ nhựa được tích hợp vào bơm làm mát. 

b) Máy bơm nước phụ

Động cơ N63TU2 còn có tổng cộng 3 máy bơm nước làm mát phụ trợ điện khác ngoài bơm nước làm mát cơ học:

- Để sưởi ấm nội thất

- Để làm mát bộ tăng áp khí thải

- Để làm mát bộ làm mát không khí nạp và hai bộ điều khiển của Digital motor Electronic. Bơm làm mát điện cho mạch làm mát không khí tích điện bằng DME có công suất 80W. Hai bơm khác làm việc với công suất 15W.

c) Van hằng nhiệt

Động cơ N63TU2 được trang bị bộ điều chỉnh nhiệt độ đặc trưng với cảm biến hành trình và vách ngăn.

Chức năng của bộ điều nhiệt giống N63TU. Khi không được điều khiển bằng điện. các dữ liệu kỹ thuật của van hằng nhiệt như sau:

- Bắt đầu mở cửa ở 105°C/221°F

- Mở hoàn toàn ở 120°C./248°F

e) Cảm biến nhiệt độ nước làm mát

Động cơ N63TU2 sử dụng cảm biến nhiệt độ nước làm mát mới, cảm biến nhiệt độ nước làm mát mới có thời gian phản hồi nhanh hơn, do sử dụng ít vật liệu hơn và hệ thống đầu nối chắc chắn hơn. Vị trí lắp đặt mới cho phép cảm biến nhiệt độ chính xác hơn nữa trong động cơ N63TU2.

1.4.2. Hệ thống nạp, thải động cơ

Hệ thống nạp và xả về nguyên tắc có thể so sánh với hệ thống trên động cơ N63TU. Danh sách dưới đây liệt kê những thay đổi quan trọng nhất đối với hệ thống nạp và xả:

- Ống nạp khí được tối ưu hóa cho các lối đi với sự tích hợp một phần của ống nạp vào đầu xilanh (hệ thống nạp nửa vỏ)

- Máy đo khối lượng không khí màng nóng 8.

- Bốn cảm biến áp suất không khí nạp giống hệt nhau, trong đó trong ống nạp chỉ đo giá trị nhiệt độ, nhưng trong bộ làm mát không khí nạp, các giá trị áp suất và nhiệt độ được đo.

1.4.2.1. Hệ thống khí nạp

a) Máy đo khối lượng không khí.

Động cơ N63TU2 được trang bị máy đo khối lượng không khí do Bosch cung cấp. Máy đo khối lượng không khí đã được sử dụng trên động cơ mô-đun. Kết nối trực tiếp với DME 8 được thiết lập thông qua giao diện SENT. Giao diện SENT tích hợp giúp giảm số lượng đường truy cập trên máy đo khối lượng không khí màng nóng và DME. Hơn nữa, giao diện SENT cho phép truyền nhiều dữ liệu nhanh hơn và chính xác hơn so với giao diện tần số (như được sử dụng cho máy đo khối lượng không khí).

b) Đường ống nạp

Động cơ N63TU2 sử dụng hệ thống nạp nửa vỏ mới được phát triển, mang lại một số ưu điểm. Những điều này được hiện thực hiện bằng cách tích hợp một phần các bộ phận lẽ ra được đặt trong động cơ vào đầu xilanh. Vì vậy. trong khu vực đầu xilanh, hệ thống nạp hiện nay chỉ bao gồm một lớp vỏ bên ngoài, được bịt kín vào đầu xilanh bằng một miếng đệm hình tròn.

d) Kiểm soát áp suất không khí nạp

Bộ truyền động van cổng thải điện điều khiển việc kiểm soát áp suất nạp trên động cơ N63TU2.

* Nguyên lý làm việc:

Động cơ và cảm biến dòng điện một chiều được đặt trong bộ truyền động van cổng thải điện, dẫn đến tổng cộng 5 kết nối điện trên bộ phận này. Van xả được mở hoặc đóng chuyển động nâng của thanh liên kết.

Bộ truyền động van cổng thải điện có thể được thay thế riêng trong quá trình bảo dưỡng. Mỗi khi liên kết điều chỉnh được kích hoạt, hệ thống phải được điều chỉnh lại với sự hỗ trợ của hệ thống chẩn đoán ISTA của BMW.

* Chức năng:

- Tránh hiện tượng quá tải của máy bơm (chuyển từ chế độ kéo sang chế độ chạy chậm/chạy quá mức).

- Tránh việc bơm có thể gây ra tiếng ồn, nhiễu âm thanh.

- Tránh phát sinh sóng áp suất gây gánh nặng cho lực đẩy của bộ tăng áp khí thải.

1.4.2.2. Hệ thống xả khí thải

a) Ống xả

Ống xả của động cơ N63TU2 được chế tạo từ thép đúc sử dụng phương pháp đúc bọt.

b) Cảm biến oxy trước bộ chuyển đổi xúc tác

Cảm biến oxy (LSU ADV) của Bosch được sử dụng làm cảm biến điều khiển trước bộ chuyển đổi xúc tác. Cảm biến oxy này đã được sử dụng trong động cơ N63TU. Chữ viết tắt LSU là viết tắt của cảm biến oxy phổ quát và ADV là nâng cao.

- Tín hiệu chạy cao, đặc biệt là khi vận hành có tích điện do độ phụ thuộc vào  áp suất động thấp hơn.

- Tăng độ bền nhờ giảm điện áp bơm

- Cải thiện độ chính xác

d) Chuyển đổi xúc tác

Động cơ N63TU2 có một bộ chuyển đổi xúc tác trên mỗi dãy. Các phễu đầu ra hiện nay có vách đơn. Bộ chuyển đổi xúc tác gần động cơ bao gồm khối nguyên tử thứ nhất và thứ hai. Bộ chuyển đổi xúc tác có các phần tử tách rời .

1.4.3. Hệ thống phân phối khí VANOS

- Cơ cấu VANOS dùng cho cả hai trục cam nạp và thải được gọi là DOPPER VANOS. Bánh xích để dẫn động từ trục khuỷu được nối với trục then hoa, dưới tác dụng của áp suất dầu lấy từ hệ thống bôi trơn và có bơm cao áp để nâng lên áp suất 100 bar, trục then hoa có chuyển động dọc trục. Bánh răng nghiêng của trục then hoa ăn khớp trong với bánh răng nghiêng dẫn động trục cam. 

- Hệ thống VANOS làm việc dựa trên nguyên tắc là điều khiển các cơ cấu của hệ thống, mà việc điều chỉnh đó có thể làm thay đổi vị trí tương đối của trục cam nạp đối với trục khuỷu. Double VANOS làm tăng khả năng điều chỉnh những trục cam điều khiển xu pap nạp và những trục cam điều khiển xu pap xả của động cơ . 

- Hệ thống điều chỉnh kiểu VANOS giúp cho việc điều khiển hệ thống phân phối khí ở chế độ tối ưu nhất. Hệ thống này điều chỉnh cả trục cam nạp và trục cam xả, điều chỉnh được thời điểm đóng. mở các xu pap nạp và xu pap xả theo từng chế độ yêu cầu của động cơ. Nhờ việc điều chỉnh hợp lý cơ cấu xu pap nạp và xu pap xả do đó để tiết kiệm được lượng nhiên liệu khi động cơ hoạt động ở các chế độ khác nhau và lượng nhiên liệu thất thoát ra ngoài theo khí thải trong quá trình xả của động cơ kết quả là đã giảm được chi phí nhiên liệu khi vận hành động cơ. 

1.4.3.1. Cấu tạo hệ thống VANOS

a) Hệ thống điện điều khiển:

Modul điều khiển động cơ chịu trách nhiệm kích hoạt các van solenoid VANOS dựa vào biểu đồ chương trình lưu trong DME thông qua các tín hiệu đầu vào :

- Tốc độ động cơ

- Tải động cơ

- Nhiệt độ nước làm mát

c) Hệ thống điều khiển cơ khí:

Gồm đĩa xích được dẫn động bởi trục khuỷu động cơ. Đĩa xích không gắn cứng với trục cam mà được liên kết với trục cam thông qua then hoa. Bánh răng nghiêng trên đĩa xích ăn khớp trong với bánh răng nghiêng của trục then hoa. Trục cam lại được liên kết với trục then hoa bằng bánh răng ăn khớp trong nhưng là răng thẳng. Trục then hoa có thể di chuyển dọc trục dưới tác dụng của áp suất thủy lực để làm thay đổi vị trí tương đối của trục cam với đĩa xích. Góc độ thay đổi phụ thuộc vào hướng nghiêng ban đầu của trục then hoa và bánh răng đĩa xích. 

1.4.3.2. Nguyên lý làm việc

Đĩa xích A được dẫn dộng bởi trục khuỷu giữa tâm có răng nghiêng ăn khớp với trục B. Trục B được kết nối với pittông. Khi áp lực thủy lực tác dụng lên pittông sẽ làm trục này di chuyển dọc trục. Trục C là trục cam.

- Giữ nguyên thời điểm phối khí: khi đã đạt được thời điểm phối khí tối ưu. DME giữ nguyên tỉ lệ hiệu dụng của xung điều khiển để duy trì vị trí trục cam hợp lý. Giá trị của độ rộng xung (thời gian on. duty cycle) do DME gửi tới solenoid sẽ điều khiển áp lực dầu tác dụng lên pittông để làm trễ, sớm hay giữ nguyên thời điểm phối khí.

- Làm sớm thời điểm phối khí : khi dòng dầu tác dụng trực tiếp lên mặt trước của pittông làm trục B kéo sang phải. Khi trục B di chuyển dọc trục sang phải sẽ làm thay đổi góc phối khí theo hướng làm sớm thời điểm phối khí.

1.4.4. Hệ thống bôi trơn

1.4.4.1. Bơm dầu và điều khiển áp suất

a) Bơm dầu

Để đáp ứng các yêu cầu về âm thanh, bơm dầu được thiết kế dưới dạng bơm ngăn con lắc trượt 6 buồng không đối xứng. Điều này được thực hiện vì kích thước buồng khác nhau. Các kích thước buồng khác nhau tùy theo từng buồng và có các góc khác nhau. Như vậy, 3 buồng có góc 53° và 3 buồng có góc 67° được sử dụng. Sự khác biệt về kích thước buồng gây ra các xung động không đều do áp suất dầu (mà mặt khác là đều đặn). Biện pháp này đã cải thiện âm thanh đặc tính của máy bơm dầu.

b) Van điều khiển

Trên động cơ N63TU2, van điều khiển được lắp trên thùng chứa dầu và được kết nối với bơm dầu thông qua các lỗ khoan trên thùng chứa dầu và cacte bằng "ống nối". Thiết kế này loại bỏ sự cần thiết của các ống dẫn cáp dễ bị nhiễu vào bể chứa.

Van điều khiển là một van tỷ lệ có thể điều khiển tuyến tính áp suất dầu.

c) Nguyên lý làm việc

* Hoạt động bình thường:

Vòng điều khiển này hoạt động với một van điều khiển bản đồ bên ngoài.  Van điều khiển bản đồ đặc trưng điều khiển áp suất dầu trong buồng điều khiển bằng phần mềm trong DME.

* Hoạt động khẩn cấp:

Trong trường hợp khẩn cấp, hệ thống hoạt động mà không có sự điều khiển bản đồ bằng Digital Motor Electronics (DME).Trong điều kiện vận hành này, van điều khiển bản đồ đặc tính được ngắt điện và giải phóng ống dẫn dầu từ buồng điều khiển bản đồ đặc tính đến bể chứa dầu. 

1.4.4.2. Làm mát dầu

Việc làm mát dầu động cơ được đảm bảo bởi bộ tản nhiệt động cơ. Vì nó được tích hợp vào mạch làm mát động cơ, tiêu chí chức năng quan trọng nhất đã được đáp ứng. Công suất làm mát hiện có thể thay đổi đối với dầu động cơ sử dụng quạt tản nhiệt điện, bất kể luồng không khí và nhiệt độ môi trường xung quanh. Điều này cho phép công suất làm mát cao hơn được chọn, có thể cần trong trường hợp tốc độ thấp hoặc khi xe đứng yên, chẳng hạn.

1.4.4.3. Kiểm tra dầu

Mức dầu:

Để theo dõi mức dầu, N63TU2 sử dụng thế hệ cảm biến mức dầu mới nhất. Cảm biến mức dầu là PULS 3 được đặc trưng bởi thiết bị điện tử điều khiển mới với các đặc tính khởi động nhanh hơn và mạnh mẽ hơn. Chữ viết tắt “ PULS” là viết tắt của “Cảm biến mức siêu âm đóng gói” và đúng như tên gọi của nó công nghệ đo siêu âm được sử dụng làm cơ sở. 

1.4.4.5. Vòi phun dầu

a) Làm mát đỉnh piston

Các vòi phun dầu để làm mát đỉnh piston, được sử dụng trong động cơ N63TU2, về nguyên tắc là quen thuộc. Chúng kết hợp một van một chiều để cho phép chúng mở và đóng khi có áp suất dầu cụ thể. Mỗi xi lanh có vòi phun dầu riêng, có được vị trí lắp đặt chính xác thông qua thiết kế của nó.

1.4.4.6. Bộ truyền động xích

Bộ truyền động xích trong động cơ N63TU2 được chia thành phần trên là dẫn động trục cam và phần dưới là dẫn động bơm dầu.

a) Dẫn động trục cam

Các vòi phun dầu để bôi trơn xích cam được tích hợp trong bộ căng xích tương ứng của các dãy. Phun dầu trực tiếp lên xích cam. Van tiết lưu trong vòi phun dầu sẽ hạn chế lượng dầu nổi lên. Xích truyền động trục cam được thiết kế dưới dạng xích có răng.

b) Dẫn động bơm dầu

Bơm dầu được dẫn động thông qua xích tay quay bằng trục khuỷu. Xích dạng ống tay áo được giữ căng bằng thanh ray căng. Bộ truyền động thứ cấp được bôi trơn qua bể chứa dầu.

1.4.5. Hệ thống phun xăng trực tiếp

1.4.5.1. Tổng quan hệ thống nhiên liệu

Nhiên liệu được hút từ bình nhiên liệu bằng bơm và đưa qua lọc nhiên liệu đến bộ giảm rung có tác dụng hấp thụ các dao động nhỏ của áp suất nhiên liệu do sự phun nhiên liệu gây ra, sau đó qua ống phân phối rồi đến các vòi phun, cuối ống phân phối có bộ ổn định áp suất nhằm điều khiển áp suất của đường nhiên liệu (phía có áp suất cao).

1.4.5.2. Các phần tử chính của hệ thống

a) Bơm chuyển tiếp nhiên liệu

Kết cấu và nguyên lý hoạt động:

Bơm nhiên liệu là loại bơm cánh gạt được đặt trong thùng xăng, do đó loại bơm này ít sinh ra tiếng ồn và rung động hơn so với loại trên đường ống. Các chi tiết chính của bơm bao gồm: Mô tơ, hệ thống bơm nhiên liệu, van một chiều, van an toàn và bộ lọc được gắn liền thành một khối.

b) Kim phun xăng

Vòi phun hoạt động bằng điện từ, lượng phun và thời điểm phun nhiên liệu phụ thuộc vào tín hiệu từ ECU. Vòi phun được lắp vào nắp quy lát ở gần cửa nạp của từng xy lanh qua một tấm đệm cách nhiệt và được bắt chặt vào ống phân phối xăng.

CHƯƠNG 2

KHẢO SÁT CHU TRÌNH CÔNG TÁC CỦA ĐỘNG CƠ BMW N63TU2

2.1. Tính toán chu trình công tác

2.1.1. Đặc điễm kết cấu và thông số kỹ thuật động cơ

Thông số động cơ BMW N63TU2 như bảng 2.1.

2.1.2 Tính toán chu trình công tác

2.1.2.1 Mục đích

Mục đích của việc tính toán chu trình công tác là xác định các chỉ tiêu về kinh tế, hiệu quả của chu trình công tác và sự làm việc của động cơ.

Kết quả tính toán cho phép xây dựng đồ thị công chỉ thị của chu trình để làm cơ sở cho việc tính toán động lực học, tính toán sức bền và sự mài mòn các chi tiết.

2.1.2.2. Chọn các số liệu ban đầu

1. Công suất có ích cực đại:  330 [kW]

Mô men xoắn có ích ứng với số vòng quay lớn nhất: Me = 525,211 (N.m)

4. Số xy lanh của động cơ: i = 8

5. Tỷ số giữa hành trình pít tông và đường kính xy lanh: a = 0,99121

8. Hệ số dư lượng không khí

Hệ số dư lượng không khí là tỷ số giữa lượng không khí thực tế nạp thực tế vào xy lanh L₁ và lượng không khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy hoàn toàn 1 kg nhiên liệu L₀. 

Giá trị của a được chọn tuỳ thuộc vào nhiều yếu tố như kiểu động cơ, phương pháp tạo hỗn hợp công tác, công dụng và chế độ sử dụng. α = 0,85 - 0,90. Ta chọn α = 0,90

9. Nhiệt độ môi trường T₀

Nhiệt độ của môi trường cũng có ảnh hưởng đến chất lượng của quá trình trao đổi khí. T₀ càng cao thì không khí càng loãng nên khối lượng riêng giảm. Giá trị của T₀ thay đổi theo mùa và theo vùng khí hậu. Để tiện tính toán người ta lấy giá trị trung bình T₀ cho cả năm. Giá trị trung bình T₀ ở nước ta theo thống kê của nha khí tượng là T₀ = 297⁰K.

12. Áp suất khí thể cuối quá trình thải cưỡng bức p_r

Giá trị của p_r phụ thuộc vào nhiều yếu tố trong đó có thời điểm bắt đầu mở xu páp thải. số vòng quay của trục khuỷu và sức cản trên đường ống nạp là những yếu tố quyết định.

14. Độ sấy nóng khí nạp AT

Trên đường vào xy lanh động cơ, khí nạp tiếp xúc với các chi tiết có nhiệt độ cao của động cơ nên nhiệt dộ của nó tăng. Độ tăng nhiệt độ đó gọi là độ sấy nóng khí nạp .

Giá trị  phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: kết cấu thiết bị sấy nóng, kết cấu và cách bố trí của đường nạp, đường thải, số vòng quay n, hệ số dư lượng không khí a… Trong các yếu tố thì tốc độ quay và cách bố trí các đường nạp và thải có ảnh hưởng quyết định đến giá trị của AT.

16. Hệ số sử dụng nhiệt x_z

Hệ số sử dụng nhiệt x_z là tỷ số giữa lượng nhiệt biến thành công chỉ thị và tổng lượng  nhiệt  cung  cấp  từ  đầu  quá  trình  do  đốt  cháy  nhiên  liệu  (điểm c)  cho đến điểm z.

Hệ số này đã tính đến các dạng tổn hao nhiệt khác nhau như truyền nhiệt cho nước làm mát. do lọt khí qua khe hở giữa nhóm pít tông và vách xy lanh, do cháy rớt và phân giải các phần tử nhiên liệu.

Đối với động cơ xăng  x_z = 0,85 - 0,92. Ta chọn x_z = 0,85.

17. Nhiệt trị thấp của nhiên liệu Q_T

Nhiệt trị thấp của nhiên liệu Q_T là nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn một đơn vị khối lượng hoặc thể tích nhiên liệu không kể đến nhiệt ẩm hóa hơi của nước chứa trong sản vật cháy. Với nhiên liệu thể lỏng, Q_T thường được tính với 1kg nhiên liệu. Giá trị Q_T có thể chọn theo số liệu thực nghiệm hoặc công thức gần đúng.

18. Chỉ số giãn nở đa biến trung bình n₂

Chỉ số giãn nở đa biến thực tế n’₂ thay đổi trong khoảng rộng suốt quá trình giãn nở. Để thuận tiện trong tính toán mà vẫn đảm bảo một độ chính xác nhất định, người ta dùng giá trị trung bình n₂ của nó với điều kiện là công giãn nở đối với n’₂ và n₂ bằng nhau.

2.1.2.3. Tính toán quá trình trao đổi khí

a) Mục đích

Xác định các thông số chủ yếu cuối quá trình nạp như áp suất cuối quá trính nạp p_a và nhiệt độ cuối quá trình nạp T_a.

b) Thứ tự tính toán

- Hệ số khí sót : y_r = 0,0436 (MPa)

- Nhiệt độ cuối quá trình nạp T_a:

Thay số được: T_a = 350,9396⁰K

- Áp suất cuối quá trình nạp p_a:

Thay số được:p_a= 0,0942 (MPa).

2.1.2.4. Tính toán quá trình nén

a) Mục đích

Xác định các thông số như áp suất p_c và nhiệt độ T_c ở cuối quá trình nén.

b)  Thứ tự tính toán

Áp suất cuối quá trình nén:

Thay số được: p_e= 2,2617 (MPa).

c) Nhiệt độ cuối quá trình nén:

Thay số được: T_e = 837,6624⁰K

2.1.2.5. Tính toán quá trình cháy

a) Mục đích

Xác định các thông số của quá trình cháy như áp suất p_z và nhiệt độ T_z.

b) Thứ tự tính toán

Việc tính toán được chia làm 2 giai đoạn như sau:

* Tính toán tương quan nhiệt hóa:

Mục đích việc tính toán tương quan nhiệt hóa là xác định những đại lượng đặc trưng cho quá trình cháy về mặt nhiệt hóa để làm cơ sở cho tính toán nhiệt động.

g_c. g_h. g_o : là thành phần nguyên tố tính theo khối lượng của Cacbon. Hydro và Oxy tương ứng chứa trong 1kg nhiên liệu. 

- Lượng không khí thực tế nạp vào xy lanh động cơ ứng với 1kg nhiên liệu M_t:

Thay số được: M_t: = 0,4607 (Kgmol/kgnl)

- Lượng hỗn hợp cháy M₁ tương ứng với lượng không khí thực tế M_t đối với động cơ xăng:

μ_nl : là trọng lượng phân tử của nhiên liệu. Đối với xăng μ_nl = 110 ÷ 114 [Kg/Kmol], chọn μ_nl = 114 [Kg/Kmol]

Thay số được: M₁ = 0,4695 (Kgmol/kgnl)

- Hệ số thay đổi phân tử thực tế:

Thay số được: B = 1,0561

*  Tính toán tương quan nhiệt động:

- Nhiệt dung mol đẳng tích trung bình của hỗn hợp công tác ở cuối quá trình nén  m_cvc 

Thay số vào ta có: m_cvc= 21,6822 (KJ/kmol.do)

- Nhiệt dung mol đẳng tích trung bình của khí thể tại điểm z (m_cvz) 

Thay số vào ta có: m_cvz= 20,7664 + 0,0029T_a (KJ/kmol.do)

- Tỷ số tăng áp suất: 

Thay số được: u = 2,8528

- Hệ số giản nở trước p:

Thay số vào ta có: p = 1,0568

2.1.2.7. Kiểm tra kết quả tính toán

Sau khi kết thúc việc tính toán các quá trình của chu trình công tác có thể dùng công thức kinh nghiệm để kiểm tra kết quả:

Thay số vào ta có:  T_r = 911,2436⁰K 

Sai số của nhiệt độ cuối quá trình cháy sau khi tính và khi lựa chọn là:

Thay số vào ta có:  AT_r = 1,2493% < 3%.

Vậy quá trình chọn nhiệt độ cuối quá trình cháy thỏa mãn yêu cầu đặt ra.

2.1.2.8. Xác định các thông số đánh giá chu trình công tác và sự làm việc của động cơ

Đó là những thông số đặc trưng cho chu trình công tác của động cơ. Khi xác định các thông số chỉ thị, ta chưa kể đến các dạng tổn thất về công mà xét các tổn thất về nhiệt, các thông số cần tính bao gồm:

* Áp suất chỉ thị trung bình lý thuyết p_i':

Thay số vào ta được: p_i':= 1,3632 (MPa)

* Áp suất chỉ thị trung bình thực tế pi:

- Đối với động cơ 4 kỳ: p_i = p'_{i .}j_đ  [MPa]

Trong đó: j_đ là hệ số điền đầy đồ thị công. Hệ số này chỉ rõ sự khác nhau giữa đồ thị công chỉ thị lý thuyết và đồ thị công chỉ thị thực tế. Giá trị của j_đ phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như góc phun sớm nhiên liệ,. thành phần hỗn hợp, tốc độ quay, góc mở sớm su páp xả v.v... Giá trị của  j_đ đối với động cơ xăng là: j_đ = 0.90¸0.96. Ta chọn j_đ = 0.96.

Thay số vào ta có: p_i = 1,3087 [MPa]

- Đối với động cơ bốn kỳ:

Thay số vào ta có: g_i = 0,1765 (kg/KW.h).

- Hiệu suất chỉ thị:

Thay số vào ta có: u = 0,4635

2.1.2.9. Các thông số có ích

Các thông có ích là những thông số đặc trưng cho sự làm việc của động cơ. Để xác định các thông số đó, ta sử dụng kết quả tính toán các thông số chỉ thị ở mục trên và xác định giá trị của áp suất tổn hao cơ khí trung bình p_cơ.

Áp suất tổn hao cơ khí trung bình p_cơ là áp suất giả định. không đổi, tác động lên pít tông trong một hành trình và gây ra công tổn hao bằng công tổn hao của trao đổi khí, dẫn động các cơ cấu phụ, tổn hao do ma sát ở các bề mặt công tác.

Thứ tự tính toán các thông số có ích như sau:

a) Áp suất tổn hao cơ khí trung bình p_cơ  được xác định bằng các công thức kinh nghiệm  theo vận tốc trung bình của pít tông C_TB [m/s] và các thông số khác của động cơ.

c) Hiệu suất cơ khí:

Thay số vào ta có: u_cơ = 0,7949

e) Hiệu suất có ích:

Thay số vào ta có: u = 0,3684

f) Công suất có ích của động cơ ở số vòng quay tính toán:

Thay số vào ta có: N_e = 228,4659 (KW)

Sai số giữa công suất có ích tính toán với công suất có ích lớn nhất cho trước là: 0,6670% < 3%

Kết luận: Sai số đảm bảo

2.1.3. Dựng đồ thị công chỉ thị của chu trình công tác

2.1.3.1 Khái quát:

- Đồ thị công chỉ thị là đồ thị biểu diễn các quá trình của chu trình công tác xảy ra trong xy lanh động cơ trên hệ toạ độ p-V. Việc dựng đồ thị được chia làm hai bước: dựng đồ thị công chỉ thị lý thuyết và hiệu chỉnh đồ thị đó để được đồ thị công chỉ thị thực tế.

- Đồ thị công chỉ thị lý thuyết được dựng theo kết quả tính toán chu trình công tác khi chưa xét các yếu tố ảnh hưởng của quá trình làm việc thực tế trong động cơ.

- Đồ thị công chỉ thị thực tế là đồ thị đã kể đến các yếu tố ảnh hưởng khác nhau như góc đánh lửa sớm hoặc góc phun sớm nhiên liệu, góc mở sớm và đóng muộn các xu páp cũng như sự thay đổi thể tích khi cháy.

2.1.3.2 Dựng đồ thị công chỉ thị lý thuyết:

Ở đồ thị công chỉ thị lý thuyết, ta thay chu trình thực tế bằng chu trình kín a-c-z-b-a. Trong đó quá trình cháy nhiên liệu được thay bằng quá trình cấp nhiệt đẳng tích  c-z, quá  trình  trao  đổi  khí  được  thay  bằng  quá  trình  rút  nhiệt  đẳng tích b-a.

- Thống kê giá trị của các thông số đã tính ở các quá trình như áp suất khí thể ở các điểm đặc trưng p_a. p_c. p_z. p_b. chỉ số nén đa biến trung bình n₁, chỉ số dãn nở đa biến trung bình n₂, tỷ số nén e, thể tích công tác V_h, thể tích buồng cháy V_c và tỉ số dãn nở sớm ρ. Ta xác định được tọa độ của các điểm đặc trưng bảng 2.2.

- Dựng hệ tọa độ p -V với gốc tọa độ trên giấy kẻ ly theo tỷ lệ xích đã chọn, ta xác định các điểm a, c, z và b trên hệ tọa độ đó.

- Nối các điểm c và z, b và a bằng các đoạn thẳng, ta được các đường biểu diễn quá trình cấp nhiệt và nhả nhiệt.

- Dựng các đường nén đa biến ac và dãn nở đa biến zb. Để dựng các đường ấy, ta có thể dùng phương pháp lập bảng.

Nếu chọn trước các giá trị của e₁ (biến thiên trong giới hạn 1¸e) và e₂ (biến thiên trong giới hạn 1¸e). ta có thể xác định các cặp giá trị (p_n. V_n) và (p_d. V_d) tương ứng. Mỗi cặp giá trị ấy cho một điểm tương ứng trên đồ thị p - V. Kết quả tính toán được thống kê trong bảng. Đưa kết quả tính toán được lên đồ thị và nối các điểm của cùng quá trình bằng một đường liền nét, ta có đồ thị cần dựng.

2.1.3.2 Hiệu chỉnh đồ thị công chỉ thị lý thuyết thành đồ thị công chỉ thị thực tế

Để được đồ thị công chỉ thị thực tế a' - c' - c" - z' - z" - b' - b" – b"' - a', ta gạch bỏ các diện tích I, II, III, IV trong đồ thị lý thuyết.

- Thứ tự dựng vòng tròn Brích như sau:

+ Về phía dưới trục hoành đồ thị công p - V vẽ nửa dưới vòng tròn Brích đường kính AB bằng khoảng cách từ ĐCT tới ĐCD trên đồ thị p – V, tâm O, A tương ứng với điểm chết trên.

+ Từ O’ dựng tia tạo với O’A một góc bằng với góc phun sớm  tia này cắt vòng tròn Brích tại một điểm. Từ điểm đó dựng đường song song với trục áp suất, cắt đồ thị công tại điểm tương ứng, đó chính là điểm c’.

Khi vẽ đồ thị ta lấy z’ ở giữa đoạn thẳng yz, còn điểm z” ta chọn trên đường dãn nở sao cho đường cong z’-z”-b” không bị gãy khúc.

Diện tích III biểu diễn tổn hao của công dãn nở do xu páp thải mở sớm. Khi đó áp suất trong xi lanh giảm nhanh và quá trình dãn nở diễn ra theo đường cong thực tế. Thời điểm bắt đầu mở xu páp thải được chọn sao cho diện tích III không lớn mà vẫn bảo đảm thải sạch sản vật cháy và tổn hao ít công cho quá trình thải chính. Đối với động cơ được kiểm nghiệm, giá trị của góc mở sớm xu páp thải đã được cho trước và vị trí của điểm b' trên đường dãn nở được xác định theo vòng tròn Brích.

Ta xác định điểm b’ theo vòng tròn Brích tương tự như điểm c’, chỉ khác thay góc đánh lửa sớm bằng góc mở sớm xu páp thải.

Các góc hiệu chỉnh cơ bản của đường đồ thị công p – V:

- Góc đánh lửa sớm: 15⁰

- Quá trình thải:

+ Góc mở sớm xu páp thải 40⁰

+ Góc đóng muộn xu páp thải 20⁰.

- Quá trình nạp:

+ Góc mở sớm xu páp nạp 30⁰;

+ Góc đóng muộn xu páp nạp 20⁰.

- Diện tích IV biểu diển một phần của công tổn hao cho quá trình trao đổi khí. Phần còn lại của công tổn hao cho quá trình trao đổi khí (giới hạn bởi diện tích a'raa') đã được kể đến khi xét hiệu suất cơ khí h_cơ. Nhưng để tính toán động lực học, ta phải dựng đường nạp r - a và thải b"- r. Thứ tự dựng các đường đó như sau:

- Dựng điểm b" ở giữa đoạn thẳng a - b. Từ a và r, kẻ các đường song song với trục hoành. Chọn điểm b"' trên đường thải cưỡng bức sao cho đường cong không bị gấp khúc. Dựng điểm r’ theo góc đóng muộn của xu páp thải nhờ vòng tròn Brích.

Kết luận:

Động cơ BMW N63TU2 sử dụng hệ thống nhiên liệu phun xăng điện tử giúp động cơ tiết kiệm nhiên liệu một cách rất đáng kể so với các loại động cơ xăng thông thường, áp suất phun của nhiên liệu tăng lên công suất làm việc của động cơ cao hơn. Bên cạnh đó việc sử dụng hệ thống phân phối khí thông minh giúp cải thiện được lượng nhiện liệu, thời gian phun, áp suất phun phù hợp với từng chế độ vận hành của động cơ.

2.2. Tính toán và xây dựng đường đặc tính ngoài động cơ

2.1.1. Khái quát

Đặc tính ngoài là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của các chỉ tiêu như công suất có ích N_e mô men xoắn có ích M_e. lượng tiêu hao nhiên liệu trong một giờ G_nl và suất tiêu hao nhiên liệu có ích g_e vào số vòng quay của trục khuỷu n [v/ph] khi động cơ hoạt động.

Đồ thị này được dùng để đánh giá sự thay đổi các chỉ tiêu chính của động cơ khi số vòng quay thay đổi và chọn số vòng quay sử dụng một cách hợp lý khi khai thác.

Đặc tính ngoài được dựng bằng các phương pháp như thực nghiệm, công thức kinh nghiệm hoặc bằng việc phân tích lý thuyết. Ở đây giới thiệu phương pháp dựng bằng các công thức kinh nghiệm của Khơ-lư-stốp Lây-đéc-man.

2.2.2. Thứ tự dựng các đường đặc tính

Để dựng đường đặc tính, ta chọn trước một số giá trị trung gian của số vòng quay n trong giới hạn giữa n_min và n_max rồi tính các giá trị biến thiên tương ứng của N_e. M_e. G_nl. g_e.

Chọn n_min = 500 [vòng/phút] và n_max = 6000 [vòng/phút].

Kết quả tính toán được thống kê thành bảng như bảng 2.5.

Qua đồ thị đặc tính ngoài động cơ N63TU2, đồ thị biểu hiện quan hệ giữa vòng quay với công suất, vòng quay với momen xoắn. Cho biết tại mỗi vòng quay công suất mà momen xoắn đạt giá trị lớn nhất có thể đạt được tại vòng quay đó từ đó có thể đánh giá được hiệu quả của động cơ.

CHƯƠNG 3

BẢO DƯỠNG VÀ KHẮC PHỤC CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP TRÊN ĐỘNG CƠ BMW N63TU2

3.1. Mục đích

Điều kiện hoạt động của động cơ tại Việt Nam tương đối khắc nghiệt: đường xá chưa tốt, khí hậu ẩm, không khí nhiều bụi, nhiệt độ cao, xe thường chạy ở tốc độ thấp, nổ máy tại chỗ nhiều,... nên những chi tiết hệ thống trên xe ô tô bị ảnh hưởng do sự biến đổi của chất lượng dầu nhớt, mỡ bôi trơn. Vì thế, việc kiểm tra, bảo dưỡng, chẩn đoán động cơ rất cần thiết.

Mục đích của bảo dưỡng kỹ thuật là duy trì tình trạng kỹ thuật tốt của động cơ, ngăn ngừa các hư hỏng có thể xảy ra, thấy trước các hư hỏng để kịp thời sửa chữa, đảm bảo cho động cơ vận hành với độ tin cậy cao. Mục đích của sửa chữa nhằm khôi phục khả năng làm việc của các chi tiết, cơ cấu của động cơ đã bị hư hỏng nhằm khôi phục lại khả năng làm việc của chúng.

3.2. Yêu cầu

Khi tiến hành bảo dưỡng kỹ thuật xe, kỹ thuật viên cần tuân theo các nguyên tắc cơ bản sau:

- Cần tìm hiểu kỹ công việc đang làm và tiến hành từng công việc một cách chính xác. Cần phải tham khảo ý kiến của các chuyên gia, không được dựa vào các đánh giá của bản thân để tiến hành công việc.

- Sử dụng phủ sườn, phủ ghế, phủ sàn, không làm trầy xước hay bôi bẩn xe

- Dùng các tấm chặn bánh xe, để giữ xe không chuyển động trong quá trình làm việc, luôn chú ý tới tính an toàn, chắc chắn rằng mọi chuyển động của xe đều được ngăn chặn trong quá trình làm việc

3.3. Quy trình bảo dưỡng và sửa chữa động cơ N63TU2

3.3.1. Kiểm tra, bảo dưỡng thường xuyên

- Kiểm tra vệ sinh buồng động cơ

- Kiểm tra sự làm việc ổn định của động cơ;

- Kiểm tra mức dầu bôi trơn của động cơ;

3.3.2. Nội dung bảo dưỡng định kì động cơ N63TU2

Tùy thuộc vào tình trạng động cơ và điều kiện làm việc mà chu kì bảo dưỡng có thể khác nhau. Tuy nhiên theo kinh nghiệm chu kì bảo dưỡng đối với ôtô con được quy định như ở dưới đây:

* Bảo dưỡng cấp 1:

- Thực hiện đầy đủ các nội dung của bảo dưỡng thường xuyên

- Kiểm tra và điều chỉnh độ căng dây đai quạt gió, máy phát.

- Kiểm tra các vị trí giá đỡ treo ống xả.

- Kiểm tra mức dung dịch trong ắc quy, vệ sinh, lau khô bên ngoài.

* Bảo dưỡng cấp 2:

- Thực hiện đầy đủ các nội dung của bảo dưỡng cấp 1

- Kiểm tra, chẩn đoán trạng thái kỹ thuật của động cơ và các hệ thống liên quan.

- Tháo bầu lọc dầu thô, xả cặn, rửa sạch. Tháo và kiểm tra rửa bầu lọc dầu li tâm. Thay dầu bôi trơn cho động cơ, máy nén khí theo chu kỳ, bơm mỡ vào ổ bi của bơm nước. Kiểm tra áp suất dầu bôi trơn.

- Kiểm tra, súc rửa thùng nhiên liệu. Rửa sạch bầu lọc thô, thay lõi lọc tinh.

- Kiểm tra, xiết chặt các bu lông, gu jông nắp máy, bơm hơi, chân máy, vỏ ly hợp, ống hút, ống xả và các mối ghép khác.

a) Trục khuỷu

Kiểm tra độ cong

- Làm sạch trục khuỷu.

- Đặt trục khuỷu lên hai khối chữ V.

- Dùng so kế để kiểm tra độ đảo của trục khuỷu.

- Độ đảo trục khuỷu không vượt quá giới hạn

* Kiểm tra đường kính cổ trục chính và chốt khuỷu:

- Dùng pan me kiểm tra đường kính ngoài của cổ trục chính và chốt khuỷu.

- Nếu đường kính không đúng tiêu chuẩn, kiểm tra khe hở dầu trục khuỷu.

- Kiểm tra độ côn và ô van trục khuỷu

* Thanh truyền:

- Làm sạch đầu to thanh truyền, các bạc lót và chốt khuỷu.

- Quan sát tình trạng bề mặt của bạc lót và chốt khuỷu.

- Nếu  bề  mặt  bị  trầy  xước,  hỏng  thay  mới  bạc  lót.  Nếu  cần  thiết  thay mới trục khuỷu.

* Kiểm tra xéc măng:

Kiểm tra khe hở chiều cao:

- Đưa xéc măng vào đúng rãnh.

- Dùng căn lá để kiểm tra khe hở chiều cao của xéc măng.

- Khe hở chiều cao nằm trong khoảng giới hạn. Nếu rãnh bị mòn, thay pít tông

Kiểm tra khe hở miệng:

- Đưa xéc măng vào đúng vị trí xy lanh của nó.

- Dùng đầu pít tông đẩy xéc măng vào đúng vị trí kiểm tra.

3.3.3. Kiểm tra hệ thống bôi trơn

3.3.3.1 Kiểm tra mức dầu động cơ

- Tháo que thăm dầu ra và lau bằng giẻ sạch.

- Cắm lại que thăm dầu vào chỗ cũ.

- Tháo que thăm dầu ra cẩn thận và kiểm tra xem mức dầu giữa LOW và HIGH đánh dấu như minh họa.

3.3.3.2 Thay dầu động cơ

* Lưu ý: Khi thay dầu động cơ và bộ lọc dầu, tránh để dầu rơi vào máy phát điện. Dầu động cơ rơi vào có thể làm hỏng máy phát điện.

Nếu động cơ nguội hâm nóng động cơ vài phút. Còn nếu động cơ quá nóng, để nó hơi nguội rồi mới tiến hành thay nhớt để đảm bảo tuổi thọ của động cơ.

- Tháo nắp đỗ nhớt ở các-te đậy nắp máy.

- Cho xe lên cầu nâng nếu có và nâng xe vừa tầm.

- Dùng một cái khai để hứng nhớt.

- Nới lỏng ốc xả nhớt ra từ từ và tránh nhớt văng xuống nền.

3.3.4 Kiểm tra và bảo dưỡng hệ thống làm mát

3.3.4.1 Kiểm tra rò rỉ nước làm mát động cơ

Đổ đầy nước làm mát vào két nước và lắp dụng cụ thử két nước. Hâm nóng động cơ, dùng dụng cụ thử két nước bởm áp suất trong két lên 118 kPa (1.2 kgf/cm2) và kiểm trả áp suất. Nếu áp suất giảm xuống → phải kiếm tra rò rỉ các đường ống, két nước, bơm nươc. Nếu không tìm thấy ra rỉ ra bên ngoài thì phải kiểm tra thân máy và nắp quy lát.

3.3.4.4 Kiểm tra chất lượng nước làm mát

Tháo nắp két nước (không được tháo nắp két nước khi động cơ đang nóng vì có thể bị bỏng nghiêm trọng do hơi nước bị nén), kiểm tra xem có quá nhiều cặn gỉ bám quanh nắp két nước và lỗ đổ nước trên két hay không, nước làm mát có bị lẫn dầu hay không. Nếu nước làm mát quá bẩn thì phải thay thế nước làm mát.

3.3.4.5 Xúc rửa hệ thống làm mát

- Theo định kỳ phải dùng nước xúc rửa hệ thống làm mát:

+ Dùng tia nước ngược: tháo van hằng nhiệt, bơm nước với áp lực khoảng (1,5÷2)kg/cm2 ngược với chiều tuần hoàn của nước làm mát, có thể phun rửa từng bộ phận riêng hoặc cả hệ thống.

+ Dùng hóa chất: Sau khi ngâm đủ thời gian quy định ta cho động cơ làm việc từ (10÷20) phút sau đó xả dung dịch rửa ra. Cho nước nóng vào rửa hệ thống làm mát rồi xả ra. Cho nước lạnh vào rửa hệ thống làm mát, tiến hành rửa nhiều lần bằng nước, thấy đã sạch ta tiến hành đổ nước mềm vào hệ thống làm mát.

3.3.5. Kiểm tra ắc quy

Ắc quy cung cấp điện cho hệ thống sấy nóng, hệ thống khởi động, đèn và các thiết bị khác. Ắc quy tích trữ điện và được cung cấp bởi máy phát dưới dạng năng lượng hóa học cung cấp điện cho các thiết bị bằng cách chuyển đổi hóa năng thành điện năng. Tuy nhiên trong quá trình sử dụng, ắc quy sẽ hết điện nếu lượng điện sử dụng nhiều hơn điện cung cấp bởi máy phát. Dung dịch ắc quy sẽ giảm dần khi ắc quy nạp và phóng. Lượng dung dịch giảm càng nhanh, đặc biệt là khi ắc quy nạp bị quá già vào mùa hè.

Để biết khi nào ắc quy sắp phải thay thế, người sử dụng có thể đánh giá qua tiếng đề máy. Sau khi đỗ xe qua đêm hoặc vài ngày, tiếng đề dài và lâu hơn bình thường thì đó là dấu hiệu đầu tiên cho thấy ắc quy đã bị yếu.

Kết quả kiểm tra chính xác sau khi đỗ xe khoảng 1 – 2 ngày. Khi đó, nếu dùng các thiết bị kiểm tra thì có thể biết ắc quy đã già và sắp “chết”. Ắc quy sắp hỏng thì hiệu điện thế sẽ không đủ 12v, đồng thời điện tích cũng sẽ không đủ như thiết kế của bình. Chẳng hạn bình ắc quy có dung lượng 60AH thì khi đã già và sắp chết sẽ chỉ còn 50 hay 40AH.

3.3.6. Kiểm tra bugi

Bugi sinh tia lửa điện để đốt cháy hỗ hợp khí/ nhiên liệu, nhiệt độ mà bougie phải chịu lớn hơn 2500⁰C và áp suất 50kg/cm².

Trong quá trình sử dụng, điện cực của bugi bị ăn mòn dần dần và làm tăng khe hở bugi dẫn đến khó sinh ra tia lửa điện. Đồng thời muội than bám ở đầu phần sứ cách điện cũng làm cho bugi khó phát tia lửa điện. Để đảm bảo nhiên liệu được đốt sạch, bougie cần phải thay thế định kỳ.

3.4. Một số hư hỏng thường gặp, chẩn đoán và cách khắc phục

3.4.1. Khởi động khó

3.4.1.1 Máy khởi động không hoạt động được

Nguyên nhân và khắc phục máy không hoạt động như bảng 3.3.

3.4.1.2 Mortor khởi động hoạt động được nhưng động cơ không quay.

Nguyên nhân và khắc phục động cơ không quay như bảng 3.4.

3.4.3. Mức tiêu hao dầu bôi trơn quá lớn

Nguyên nhân và khắc phục mức tiêu hao dầu bôi trơn quá lớn như bảng 3.6.

KẾT LUẬN

Qua quá trình làm đồ án tốt nghiệp, sau một thời gian dài nghiên cứu thực tế, các giáo trình, tài liệu chuyên ngành, cùng với sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của thầy giáo: ThS ……………, các thầy giáo trong Khoa Ô tô và các đồng chí trong lớp, đồ án tốt nghiệp “Nghiên cứu, khai thác động cơ BMW N63TU2” đã được hoàn thành đúng thời gian và đảm bảo chất lượng. Thông qua quá trình tìm tòi, nghiên cứu về động cơ, tôi đã:

1. Hiểu đặc điểm kết cấu động cơ N63TU2

2. Hiểu biết thêm về đặc tính ngoài của động cơ N63TU2

3. Nắm được quy trình khai thác, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ N63TU2

Do điều kiện thời gian, điều kiện thực tế cũng như khả năng có hạn của bản thân nên đồ án không tránh khỏi những sai sót, vì vậy kính mong được sự đóng góp của các thầy. Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo: ThS ……………, cùng các thầy giáo trong Khoa Ô tô đã giúp đỡ và tạo điều kiện để tôi hoàn thành nhiệm vụ trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp.

Tôi xin chân thành cảm ơn !

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Lại Văn Định – Vy Hữu Thành. Kết cấu tính toán động cơ đốt trong tập I, II. Nhà xuất bản Học viện KTQS. Xuất bản năm 2003.

[2]. Nguyễn Tấn Lộc. Thực tập động cơ 1, 2. Nhà xuất bản Trường Đại Học SPKT. Xuất bản năm 2007

[3]. Vy Hữu Thành -Vũ Anh Tuấn. Hướng dẫn đồ án môn học Động cơ đốt trong. Nhà xuất bản Học viện KTQS. Xuất bản năm 1999.

[4]. Đại tá, Th.S Trần Quốc Toản, “Giáo trình kết cấu động cơ đốt trong”, Tập I, II. Trường Sĩ quan Kỹ thuật quân sự 2010.

[5]. Nguyễn Văn Toàn. Công nghệ bảo dưỡng và sửa chữa ô tô. Nhà xuất bản: Trường ĐHSPKT. Xuất bản năm 2010.

[6]. Tài liệu động cơ BMW N63TU2: BMW N63TU2 engines.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"