Khái quát về động cơ 1NZ-FE pptx

Động cơ 1NZ-FE

Khái quát chung về động cơ

Khái

quát

chung

về

động

cơ
 Các cơ cấu chính
 Hệ thống làm mát
Hệ hố à ả

Hệ
t
hố
ng nạp v
à
x
ả
 Hệ thống điều khiển động cơ
1
1NZ-FE Engine

Khái quát chung về động cơ


Khái

quát

chung

về

động

cơ
• Động cơ 4 xilanh thẳng hàng, 16 xu páp, trục cam kép DOHC,
dẫn động xích
Hệ thố VVT
i ới tiê h ẩ khí ả (LEV)
STEP IV
•
Hệ

thố
ng
VVT
-
i
, v
ới

tiê
u c

h
u
ẩ
n
khí
x
ả

(LEV)

STEP

IV
2
1NZ-FE Engine

Khái quát chung về động cơ

Khái

quát

chung

về

động

cơ
• Các cơ cấu chính

Hệ thống đánh lửa trực
tiế
p
DIS
Hệ thống VVT-i
Vòi phun loại 12 lỗ
p
Ống góp nạp bằng
nhựa có bộ cộng
hưởng
Bộ góp xả bằng thép
không gỉ
ECM loại 32-bit
3
Trục khủyu lệch tâm
1NZ-FE Engine
 Khái quát chung về động cơ
• Đặc tính của động cơ
Diễn giải 1NZ-FE
Số xi lanh và cách bố trí 4-cylinder, In-line
Cơ cấu xu páp 16-valve, DOHC, Chain Drive
Dung tích làm việc của xi lanh
[cm
3
]
1497
Đường kính x hành trình của piton
75 0 84 7 (2 95 3 33)
Đường kính x hành trình của piton
[mm]

75
.
0
x
84
.
7 (2
.
95
x
3
.
33)
Tỷ số nén 10.5 : 1
Công suất phát tối đa SAE-NET [kW / rpm (HP /
rpm)]
80 / 6,000
rpm)]
Mô men xoắn tối đa SAE-NET [N·m / rpm (ft·lbf /
rpm)]
141 / 4,200 (105 / 4,200)
Xu páp
Mở
-7°∼33° BTDC
Thời điểm phối khí
nạp
Đón
g
52°
∼

12° ABDC
Xu páp xả
Mở
42° BBDC
Đóng
2° ATDC
Nhiên liệu
Xăng A91
–
không chì
4
Nhiên liệu
Xăng A91
không chì
Dầu bôi trơn API SM, SL, hay ILSAC
Trọng lượng tham khảo (đã đổ dầu) [kg] 77.6
1NZ-FE Engine

Khái quát chung về động cơ

Khái

quát

chung

về

động

cơ
• Khác biệt chính so với động cơ 1NZ-FE (Vios ’03)
Động cơ 1NZ
-
FE sử dụng nướclàmmátsiêubền chính hiệu
Động

cơ

1NZ
FE

sử

dụng

nước

làm

mát

siêu

bền

chính

hiệu

SLLC của TOYOTA giúp tăng khoảng thời gian giữa 2 lần bảo
dưỡng
Chứcnăng điều khiểnquạtlàmmátđược
Chức

năng

điều

khiển

quạt

làm

mát

được

ECU động cơ và bộ điều khiển điều hòa
cùng đảm nhận tùy và trạng thái làm mát
5
1NZ-FE Engine

Cơ cấucủa động cơ

Cơ

cấu

của

động

cơ
• Piston
– Có buồng đốt hiệu quả cao và tiết kiệm nhiên liệu
Giả ùóh
Động cơ 2NZ-FE
Động cơ 1NZ-FE
Giả
m v
ù
ng g
ó
c
h
ẹp
Khe xéc măng cao
6
1NZ-FE Engine

Hệ thống làm mát

Hệ

thống

làm

mát
•Nước làm mát
–Kỳ bảo dưỡng được kéo dài do sử dụng nước làm mát siêu
bề TOYOTA (SLLC)
bề
n
TOYOTA

(SLLC)
Kỳ bảo dưỡng
Loại nước LLC
Nước làm mát siêu bền chính hiệu TOYOTA SLLC (Màu
hồ )
Loại nước LLC
hồ
n
g)
Thành phần dung dịch 50% (đã trộn sẵn)
Kỳ kiểm tra VN Mỗi 40 000 km
Thay thế lần đầu tiên
160,000 km
Thay thế lần đầu tiên
160,000 km
Lần thay thế tiếp theo Mỗi 80,000 km
Chú ý:
SLLC là dung dịch đã pha sẵn (50% chất làm mát và 50% nước sạch), do vậy không cần
phải pha trộn khi bổ sung hay thay thế
7
phải

pha

trộn

khi

bổ

sung

hay

thay

thế
Tham khảo

Hệ thống làm mát

Hệ

thống

làm

mát
•Nước làm mát động cơ
– So sánh giữa SLLC và LLC
[TOYOTA Genuine LLC]
(Màu đỏ)

[TOYOTA Genuine Super LLC]
(Màu hồng )
8
Chú ý: Nước làm mát chính hiệu
TOYOTA SLLC là hỗn hợp 50% dung
dịch làm mát pha sẵn
Lưu ý sửa chữa

Hệ thống làm mát

Hệ

thống

làm

mát
•Nước làm mát động cơ
– SLLC
¾
Nế h ộ lẫ LLC SLLC hì hảiá d kỳ bả
¾
Nế
u n
h
ư tr
ộ
n
lẫ
n

LLC

SLLC
t
hì
p
hải

á
p
d
ụng
kỳ

bả
o
dưỡng của LLC.
¾ Có th
ể
á
p
d
ụ
n
g
k
ỳ
bảo dưỡn
g
mới

(
80
,
000 km
)
cho xe
p ụ g ỳ g (, )
dùng LLC lần đầu tiên (màu đỏ), nếu lần tiếp theo đổi sang
dùng nước làm mát SLLC (màu hồng).
9
1NZ-FE Engine

Hệ thống nạpvàxả

Hệ

thống

nạp

và

xả
• Khái quát
– Đường ống góp nạp bằng nhựa
Hệ hố b ớ điệ ử ETCS
i
–
Hệ
t

hố
ng
b
ư
ớ
m ga
điệ
n t
ử

ETCS
-
i

– Ống góp xả và ống xả bằng thép không gỉ
–
Hai b
ộ
TWC
ộ
Ống góp xả
Bộ tiêu âm chính
Bộ tiêu
âm phụ
Ống góp nạp
10
TWC
Lọc gió
1NZ-FE Engine


Hệ thống nạpvàxả

Hệ

thống

nạp

và

xả
•Bộ lọc khí xả 3 thành phần TWC
– Vách ngăn siêu mỏng, lắp phần tử lọc TWC cao cấp, giúp lọc
khí ả ấ h
khí
x
ả
r
ấ
t sạc
h
Bước phần tử:
104mm
ĐỘ dầy vách
0.075 mm
Thể tích [cm
3
]1083
11
1

.
04

mm
Mật độ phàn tử lọc [cells/cm
2
]93
Độ dày vách ngăn [mm] 0.075
1NZ-FE Engine

Hệ thống nhiên liệ

Hệ

thống

nhiên

liệ
u
• Khái quát chung
– Vòi phun 12 lỗ, điều khiển cắt nhiên liệu khi túi khí
Đường ống dẫn nhiên liệuvới các giắcnối nhanh
–
Đường

ống

dẫn

nhiên

liệu

với

các

giắc

nối

nhanh
– Bình xăng làm bằng chất dẻo nhiều lớp với bộ lọc than hoạt tính trong bình
Bơm xăng
Đường ống
phân phối
Bình xăng
Giắcnối nhanh
Giắc

nối

nhanh
12
Vòi phun
1NZ-FE Engine

Hệ thống nhiên liệ


Hệ

thống

nhiên

liệ
u
• Bình xăng
– Bình xăng chất dẻo 6 lớp với 4 loại vật liệu
Vậtliệu HDPE
Vật

liệu

HDPE
Vật liệu tổng hợp
Chấ kế dí h
Chấ
t
kế
t
dí
n
h
Vật liệu EVOH
Vị trí khoan lỗ
Chất kết dính
Vật liệu HDPE
Vị

trí

khoan

lỗ

khi hủy
13
1NZ-FE Engine

Hệ thống nhiên liệ

Hệ

thống

nhiên

liệ
u
•Bơm xăng dạng mô đun bao gồm bộ lọc than hoạt tính lắp trong
bình tiết kiệm không gian cho khoang động cơ
Lọc xăng
Bơm xăng
Bộ lọc than hoạt
14
tính
1NZ-FE Engine


Hệ thống khác

Hệ

thống

khác
•Hệ thống đánh lửa độc lập DIS
•Hệ thống nạp với máy phát loại thanh dẫn gọn nhẹ
•Má
y
khởi đ
ộ
n
g
lo
ạ
i
g
iảm tốc hành tinh thôn
g
thườn
g

y ộ g ạ g g g
Loại máy phát
SEA08
Máy phát
Hệ thống đánh lửa
Loại máy phát

SEA08
Điện áp định mức 12V
Dòng định mức 80A
T độ khởi độ b đầ
1250 /
T
oc
độ khởi độ
ng
b
an
đầ
u
1250
v
/
p
Công suất máy khởi động
08 kw
Máy khởi động
Công suất máy khởi động
0
.
8 kw
Điện áp định mức 12V
Chiều dài 154 mm
15
T
rọng lượng 2,8 kg
Chiều quay (nhìn từ đầu bánh

răng chủ động)
1NZ-FE Engine

Hệ thống điều khiển động cơ

Hệ

thống

điều

khiển

động

cơ
• Các cơ cấu chính của hệ thống điều khiển đông cơ
Cơ cấu
Vios mới
Vios cũ
Cơ cấu
Vios mới
Vios cũ
ECU động cơ 32-bit
←
Tiêu chuẩn khí xả Euro IV STEP II
Cảm biến đo lưu lượng khí nạpLoại dây sấy
←
Cảm biến trục khuỷu
(Số răng đĩa tín hiệu)

Loại cuộn nhận tín hiệu (36-2)
←
Cảm biến trục cam
(Số
r
ă
n
g

đ
ĩ
a

t
ín hi
ệu)
Loại cuộn nhận tín hiệu (3)
←
(Số ă g đ at ệu)
Cảm biến vị trí bướm ga Không tiếp xúc Tuyến tính
Cảm biến vị trí bàn đạp ga Không tiếp xúc N/A
Điều khiển tốc độ không tảiETCS-i Van quay
Cảm biến gõ Loại dẹt Loại thông thường
Cảm biến Ô xy 2 cảm biến có sấy
←
Vòi phun Loại 12 lỗ
←
16
1NZ-FE Engine


Hệ thống điều khiển động cơ

Hệ

thống

điều

khiển

động

cơ
• Các cơ cấu chính của hệ thống điều khiển đông cơ
Bố trí chi tiết trên xe
17
Bố trí chi tiết trên động cơ
1NZ-FE Engine

Hệ thống điều khiển động cơ

Hệ

thống

điều

khiển

động

cơ
• Khái quát các hệ thống chức năng chính
Hệ chức năng Mô tả
EFI L _ EFIvới cảm biến đo lưu lượng khí nạp dây sấy (MAF).
Hệ thống đk phun NL độc lập
ESA Điều khiển đánh lửa sớm điện tử, hiệu chỉnh theo tiếng gõ
động cơ
ETCS-i Bướm ga dẫn động bằng mô tơ điện do ECU đông cơ điều
khiển
VVT
i
Th đổi tối ư thời điể ở ủ á th t thái
VVT
-
i
Th
ay
đổi tối ư
u
thời điể
m

m
ở
c
ủ
a

xu

p
á
p

nạp
th
eo
t
rạng
thái
động cơ
Điều khiển cắt điều
hòa
Điều khiển máy nén ONÆ OFF Æ ON tùy thuộc và trạng thái
đ
ộ
n
g
cơ
ộ g
Điều khiển quạt làm
mát
Điều khiển quạt làm mát 2 chế độ tùy vào nhiệt độ nước
làm mát và bộ điều khiển điều hòa
Điều khiển bơm
Điều khiển bơm hoạt động khi xe chạy bình thừờng
18
Điều khiển bơm
xăng

Điều khiển bơm hoạt động khi xe chạy bình thừờng
Cắt bơm xăng khi túi khí SRS bị kích hoạt
1NZ-FE Engine

Hệ thống điều khiển động cơ

Hệ

thống

điều

khiển

động

cơ
• Khái quát các hệ thống chức năng chính
Hệ chức năng Mô tả
Điều khiển sấy cảm biến ô xy Duy trì nhiệt độ của cảm biến ô xy ở mức thích
hợp để cảm biến làm việc chính xác
Điều khiển khí bay hơi (HC) ECU động cơ điều khiển dòng khí bay hơi trong
bộ lọc than hoạt tính phù hợp với trạng thái động
bộ lọc than hoạt tính phù hợp với trạng thái động
cơ
Điều khiển máy Khởi động
(chức năng giữ máy khởi động)
Ngay khi xoay khóa điện tới vị trí Start và không
cần giữ chìa bằng tay, mô tơ khởi động sẽ tự
tới khi độ ơ khởi độ thà h ô

quay
tới khi độ
ng

c
ơ khởi độ
ng
thà
n
h
c
ô
ng
Chẩn đóan Phát hiện hư hỏng trong hệ thống điện tử, lưu dữ
liệu, mã lỗi DTC và phát tín hiệu báo hư hỏng
An toàn
Khi phát hiện hư hỏng ECU động cơ sẽ dừng
An toàn
Khi phát hiện hư hỏng
,
ECU động cơ sẽ dừng
hoặc điều khiển động cơ với thông số mặc định
trong bộ nhớ
19
1NZ-FE Engine

Hệ thống điều khiển động cơ

Hệ

thống

điều

khiển

động

cơ
• Điều khiển quạt làm mát 2 chế độ Hi và Low
[Conventional T
yp
e]
+B
[Vios mới]
+B
yp
A/C Amplifier
Fan No. 1
Relay
ắ
Bộ khuyếch đại
Rơ le quạt số 1
•
Tín hiệu nhiệt độ nướclàm
Fan
M
• Water Temp. Signal
• Vehicle Speed Signal
•

Engine Speed Signal
A/C Switch
Condition
M
Công t
ắ
c A/C
điều hòa A/C
Rơ le
M
Tín

hiệu

nhiệt

độ

nước

làm

mát
Resister
No. 2
Relay
Engine
ECU
Engine

Speed

Signal
Điện trở
quạt
số 2
Engine
ECU
(ECM)
FAN
A/C Pressure
switch
ECU

(ECM)
Công tắc áp suất
A/C
FAN
20
1NZ-FE Engine

Hệ thống điều khiển động cơ

Hệ

thống

điều

khiển

động

cơ
•Hệ thống thay đổi thời điểm của xu páp VVT-i
–Hệ thống VVT-i được thiết kế để điều khiển trục cam nạp cho
hời điể đó
ở á ộ áhối hù h ới i
t
hời

điể
m
đó
ng-m
ở
xu p
á
p m
ộ
t c
á
c
h
t
ối
ưu p
hù

h

ợp v
ới
mọ
i

trạng thái động cơ
Cả biế
Bội điều khiển
VVT-i
dầ điề
Cảm biến vị trí trục cam
Cả
m
biế
n
vị trí
bướm ga
ECU động cơ
Van
dầ
u
điề
u
khiển thời điểm
của trục cam
Cảm biến nhi
ệ
t
Cảm biến vị
trí trục khuỷu

ệ
độ nước
Cảm biến
lưu lượng
khí nạp
21
1NZ-FE Engine

Hệ thống điều khiển động cơ

Hệ

thống

điều

khiển

động

cơ
•Hệ thống VVT-i
ECU động cơ sẽ tính ra thời điểm mở xu páp tối ưu tương ứng
ớií hiệ ủ á ả biế
v
ới
t
í
n
hiệ

u c
ủ
a c
á
c c
ả
m
biế
n sau:
[Engine ECU]
[Engine

ECU]
Cảm biến vị trí trục khuỷu
Van dầu điều khiển
thời điểm trục cam
Cảm biến đo lưu lượng khí
Thời điểm
p
hối khí đích
Cảm biến vị trí bướm ga
Cảm biến nhiệt độ nước
p
Lượng hiệu chỉnh
Điều khiển bằng
hệ số hiệu dụng
Thời điểm
phối khí thực
Cảm biến tốc độ xe
Cảm biến vị trí trục cam

Thông tin
phản hồi
22
1NZ-FE Engine

Hệ thống điều khiển động cơ

Hệ

thống

điều

khiển

động

cơ
•Hệ thống VVT-i
–Trạng thái hoạt động của VVT-i
Trạng thái hoạt động Thời điểm phối khí Hiệu quả
Không tải/
Tải nh
ẹ
Ổn định tốc độ không tải,
tính kinh tế nhiên li
ệ
u tốt hơn.
IN
EX

ẹ
ệ
Tải trung bình
Tiết kiệm nhiên liệu
Cải thiện khí xả
Tốc độ thấp/trung bình
Tải nặng
Tăng mô men đầu ra.
IN
EX
IN
EX
Làm sớm
Làm sớm
Tải nặng
Tốc độ cao
Tải nặng
Cải thiện công suất phát.
Nhiệt độ thấp.
Ổn định không tải nhanh và tiết
kiệm nhiên liệu hơn
EX
IN
EX
IN
EX
Làm muộn
Làm

sớm

kiệm nhiên liệu hơn
.

Khi khởi động/Dừng xe Nâng cao tính khởi động
IN
EX
EX
23
1NZ-FE Engine

Hệ thống điều khiển động cơ

Hệ

thống

điều

khiển

động

cơ
•Hệ thống VVT-i
–Bộ điều khiển này gồm có phần vỏ được dẫn động bởi xích
àábộ áh ù ới
cam v
à
c
á

c
bộ
c
á
n
h
van c
ù
ng v
ới
trục cam nạp.
[Động cơ dừng] [Động cơ đang chạy]
Vỏ
Áp suất dầu
Chốt định vị
Vỏ
Cánh van
(Cố định vớitrục cam nạp)
24
(Cố

định

với

trục

cam

nạp)

1NZ-FE Engine

Hệ thống điều khiển động cơ

Hệ

thống

điều

khiển

động

cơ
•Hệ thống VVT-i
–Van dầu điều khiển thời điểm của trục cam sẽ điều khiển vị trí
ủ ấ dầ ứ ớihệ ố điề khiể hiệ
c
ủ
a trục van c
ấ
p
dầ
u tương
ứ
ng v
ới

hệ

s
ố

điề
u
khiể
n
hiệ
u
dụng từ ECU động cơ.
Tới bộ điều khiển VVT-i
(Phía mở sớm) (Phía mở muộn)
ECU
động cơ
Trục van cấp dầu
Pitton
Coil
Áp suất dầu
Xả
25