Nghiên cứu xây dựng bằng hình ảnh quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa ký thuật động cơ 1Inz-fe lắp trên ô tô TOYOTA VIOS tại công ty cổ phần Mai Linh Nam Trung bộ và Tây Nguyên

i

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, lời đầu tiên chúng em xin chân thành cảm
ơn các thầy giáo Khoa Kỹ thuật giao thông, cùng toàn thể các Quý thầy cô trong
trường Đại học Nha Trang đã dạy dỗ, trang bị cho chúng em những kíến thức bổ ích
trong bốn năm học vừa qua.
Chúng em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới các thầy trong Bộ môn Kỹ thuật
ô tô, đặc biệt là ThS. Huỳnh Trọng Chương, đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và chỉ
bảo em trong suốt thời gian học tập và làm đồ án này.
Trong thời gian thực tập em đã tìm hiểu được rõ hơn một số vấn đề thực tế về
cách thức làm việc của công ty, quy trình bảo dưỡng sửa chữa những dòng xe ô tô
trên thị trường. Cùng với kiến thức lý thuyết được học ở trường nền tảng phục vụ
lâu dài cho quá trình học tập, nghiên cứu và làm việc sau này.
Qua đây em xin chân thành cảm ơn ban giám đốc, cùng các nhân viên trong
công ty cổ phần Mai Linh Nam Trung Bộ Và Tây Nguyên đã tạo mọi điều kiện
thuận lợi cho em hoàn thành đồ án trong thời gian qua.
Chúng em xin chân thành cảm ơn !

Nha Trang, ngày 10 tháng 07 năm 2013
Sinh viên thực hiện

ii

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ Ô TÔ VIOS 2
1.1. Lịch sử thương hiệu ô tô Toyota Vios 2
1.1.1. Thế hệ đầu từ năm 2003-2007 2
1.1.2. Thế hệ thứ 2 4
1.2. Giới thiệu về động cơ 1NZ-FE lắp trên ô tô Toyota Vios 4
1.2.1. Thông số kỹ thuật động cơ 1NZ-FE 4
1.2.2. Đặc điểm kết cấu các cụm chi tiết chính của động cơ 1NZ-FE 5
1.2.2.1. Cơ cấu trục khuỷu-thanh truyền-piston 5
1.2.2.2. Nhóm thân máy-nắp máy 6
1.2.2.3. Cơ cấu phân phối khí 8
1.2.2.4. Hệ thống nhiên liệu 10
1.2.2.5. Hệ thống làm mát 11
1.2.2.6. Hệ thống đánh lửa 12
1.2.2.5. Hệ thống bôi trơn 13
1.2.2.6. Hệ thống khởi động 14
Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA
ĐỘNG CƠ 15
2.1. Lý thuyết về hư hỏng các chi tiết động cơ 15
2.1.1. Các dạng hư hỏng do hao mòn 15
2.1.2. Các dạng hư hỏng do tác động cơ giới 15
2.1.3. Các dạng hư hỏng do tác động hóa-nhiệt 19
2.2. Các phương pháp xác định tình trạng hư hỏng của các chi tiết động cơ 21
2.3. Một số phương pháp sửa chữa hư hỏng các chi tiết trên động cơ 22
2.3.1. Ý nghĩa kinh tế kỹ thuật của việc sửa chữa chi tiết 22
2.3.2. Phục hồi chi tiết bằng các phương pháp nguội 22

3.2.2.1. Phương pháp cạo 22
iii

2.3.2.2. Phương pháp doa 23
2.3.2.3. Phương pháp dũa 23
2.3.3. Phục hồi chi tiết bằng các phương pháp gia công cơ khí 23
2.3.3.1. Phục hồi chi tiết bằng phương pháp lắp thêm chi tiết phụ 23
2.3.3.2. Phục hồi chi tiết bằng phương pháp kích thước sửa chữa 25
2.3.4. Phục hồi chi tiết bằng các phương pháp gia công áp lực 27
2.3.4.1. Phương pháp chồn 28
2.3.4.2. Phương pháp nong 29
2.3.4.3. Phương pháp ép 30
2.3.4.4. Phương pháp uốn (nắn) 31
Chương 3: XÂY DỰNG HÌNH ẢNH QUY TRÌNH KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG
VÀ SỬA CHỮA ĐỘNG CƠ 1NZ-FE LẮP TRÊN Ô TÔ TOYOTA VIOS 32
3.1. Các phương pháp xây dựng dữ liệu hình ảnh 32
3.2. Chuẩn bị đưa động cơ ra khỏi ô tô 32
3.2.1. Khảo sát động cơ 1NZ-FE 32
3.2.2. Quan sát tổng thể 33
3.2.3. Chuẩn bị thiết và dụng cụ 33
3.2.3.1. Thiết bị 33
3.2.3.2. Dụng cụ 33
3.2.3.3. Nguyên tắc khi sử dụng thiết bị và dụng cụ 34
3.2.3.4. Hướng dẫn sử dụng 35
3.2.3.5. Sử dụng một số dụng cụ thường dùng 37
3.2.3.6. Sử dụng một số thiết bị thường dùng 41
3.2.4. Tiến hành 43
3.2.4.1. yêu cầu 43
3.2.4.2. Các bước tháo 44
3.3. Rã động cơ 54

3.3.1. Chuẩn bị 54
3.3.2. Tiến hành 55
iv

3.4. Quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ 71
3.4.1. Nắp quy lát 71
3.4.1.1. Chuẩn bị 71
3.4.1.2. Tiến hành 72
3.4.2. Cơ cấu phân phối khí 74
3.4.2.1. Chuẩn bị 74
3.4.2.2. Tiến hành 74
3.4.3. Thân máy 78
3.4.3.1. Chuẩn bị 78
3.4.3.2. Tiến hành 78
3.4.4. Hệ thống truyền lực 81
3.4.4.1. Chuẩn bị 81
3.4.4.2. Tiến hành 82
3.4.5. Hệ thống bôi trơn 87
3.4.5.1. Chuẩn bị 87
3.4.5.2. Tiến hành 88
3.4.6. Hệ thống làm mát 90
3.4.6.1. Chuẩn bị 90
3.4.6.2. Tiến hành 90
3.4.7. Hệ thống nhiên liệu 91
3.4.7.1. Chuẩn bị 91
3.4.7.2. Tiến hành 92
3.4.8. Các bộ phận cần phải thay thế sửa chữa động cơ 94
3.4.8.1. Phốt chắn dầu xu páp 94
3.4.8.2. Giăng quy lát và các giăng khác 95
3.4.8.3. Nước làm mát 95

3.4.8.4. Dầu bôi trơn 95
3.4.8.5. Lọc dầu bôi trơn (lọc tinh) 96
3.5. Lắp động cơ 96
v

Chương 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 100
4.1. Kết luận 100
4.2. Đề xuất 101
TÀI LIỆU THAM KHẢO 102


















vi

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Thông số kỹ thuật động cơ 4
Bảng 1.2. Thông số kỹ thuật đường kính xupáp 10
Bảng 3.1. So sánh kết quả đo và giá trị cho phép của độ phẳng nắp quy lát 74
Bảng 3.2. Kết quả đo chiều cao vấu cam nạp và cam xả (mm). 75
Bảng 3.3. Kết quả đo đường kính trục cam (mm) 76
Bảng 3.4. Kết quả đo đường kính xy lanh (mm) 80
Bảng 3.5. So sánh kết quả đo và giá trị cho phép của độ ô van 81
Bảng 3.6. So sánh kết quả đo và giá trị cho phép của độ côn 81
Bảng 3.7. So sánh kết quả đo và giá trị cho phép của đường kính xy lanh 83
Bảng 3.8. Kết quả đo khe hở rãnh xéc măng 84
Bảng 3.9. Kết quả đo khe hở miệng xéc măng 84
Bảng 3.10. Kết quả đo đường kính cổ biên (mm). 86
Bảng 3.11. Kết quả đo khe hở dầu cổ biên. 87
Bảng 3.12. Kết quả đo và giá trị giới hạn khe hở đỉnh răng ro to. 89
Bảng 3.13. Kết quả đo và giá trị giới hạn khe hở thân rô to. 90
Bảng 3.14. Tiêu chuẩn lực xiết bu lông nắp quy lát. 97
Bảng 3.15. Tiêu chuẩn lực xiết bu lông ổ đỡ chính. 98
Bảng 3.16. Tiêu chuẩn lực xiết bu lông của nửa dưới thanh truyền 99






vii

DANH MỤC HÌNH

Hình 1-1. Hình dáng ngoài ô tô Toyota Vios 2

Hình 1-2. Động cơ 1NZ-FE. 4
Hình 1-3. Cấu tạo trục khuỷu 5
Hình 1-4. Cấu tạo thanh truyền 5
Hình 1-5. Cấu tạo piston. 6
Hình 1-6. Cấu tạo nắp máy. 7
Hình 1-7. Cấu tạo thân máy 8
Hình 1-8. Sơ đồ bố trí cơ cấu phân phối khí. 8
Hình 1-9.
Sơ đồ dẫn động xu páp. 9
Hình 1-10. Sơ đồ hệ thống nhiên liệu 10
Hình 1-11. Sơ đồ hệ thống làm mát. 11
Hình 1-12. Sơ đồ hệ thống đánh lửa. 12
Hình 1-13. Sơ đồ hệ thống bôi trơn. 13
Hình 1-14. Sơ đồ điều khiển máy khởi động. 14
Hình 2-1. Sơ đồ tính toán kích thước sửa chữa của trục và lỗ. 27
Hình 2-2. Sơ đồ gia công áp lực bằng phương pháp chồn. 29
Hình 2-3. Sơ đồ thiết bị chồn bạc lót. 29
Hình 2-4. Sơ đồ nong chi tiết. 30
Hình 2-5. Sơ đồ ép chi tiết 30
Hình 2-6. Sơ đồ nắn chi tiết bằng ngoại lực 31
Hình 2-7. Sơ đồ nắn chi tiết khi bị xoắn. 31
Hình 3-1. Xe tiến hành sửa chữa. 33
Hình 3-2. Động cơ cần tháo. 33
Hình 3-3. Cầu nâng 34
Hình 3-4. Súng hơi 34
Hình 3-5. Dây xích 34
viii

Hình 3-6. Cẩu di động 34
Hình 3-7. Dụng cụ để tháo khi đưa động cơ ra khỏi xe 34

Hình 3-8. Rổ đựng chi tiết sau khi tháo. 34
Hình 3-9. Chọn dụng cụ phù hợp với với loại công việc 36
Hình 3-10. Chọn dụng theo tốc độ hoàn thành công việc. 36
Hình 3-11. Chọn dụng cụ theo độ lớn của mô men quay. 37
Hình 3-12. Chọn dụng cu theo đường kính và độ dài. 37
Hình 3-13. Thao tác sử dụng đúng. 37
Hình 3-14. Thao tác sử dụng sai. 37
Hình 3-15. Cách sử dụng cờ lê. 38
Hình 3-16. Cách sử dụng chòng. 38
Hình 3-17. Cách sử dụng mỏ lết 39
Hình 3-18. Cách sử dụng đầu khẩu. 39
Hình 3-19. Cách sử dụng cần tự động 40
Hình 3-20. Cách sử dụng tô vít. 40
Hình 3-21. Cách sử dụng kìm 2 lỗ. 41
Hình 3-22. Cách sử dụng súng hơi 41
Hình 3-23. Cách sử dụng đồng hồ đo đường kính xy lanh 42
Hình 3-24. Cách sử dụng thước kẹp. 42
Hình 3-25. Trị số trên thước lá. 43
Hình 3-26. Ứng dụng thước lá 43
Hình 3-27. Tháo giá giữ accu. 44
Hình 3-28. Tháo cọc âm. 44
Hình 3-29. Tháo cọc dương 45
Hình 3-30. Đưa accu ra ngoài 45
Hình 3-31. Nâng xe lên. 45
Hình 3-32. Xả dầu động cơ. 45
Hình 3-33. Xả nước làm mát. 46
Hình 3-34. Tháo đường ống nước. 46
ix

Hình 3-35. Tháo chân máy phía dưới 46

Hình 3-36. Tháo đường ống xả 46
Hình 3-37. Tháo ốc đầu các đăng 47
Hình 3-38. Tháo ốc bánh xe 47
Hình 3-39. Bánh xe. 47
Hình 3-40. Tháo bu lông moay ơ. 47
Hình 3-41. Tách moay ơ và giảm xóc. 47
Hình 3-42. Tách các đăng. 47
Hình 3-43. Các đăng bên trái 48
Hình 3-44. Các đăng bên phải. 48
Hình 3-45. Tháo nắp đậy quy lát 48
Hình 3-46. Tháo đường dẫn nhiên liệu 48
Hình 3-47. Tháo ống hơi giữa đường nạp và nắp trục cam. 49
Hình 3-48. Tháo ống hơi giữa đường ống nạp và ống góp nạp 49
Hình 3-49. Tháo đường ống nạp 49
Hình 3-50. Tháo họng ga 49
Hình 3-51. Tháo ống góp nạp. 50
Hình 3-52. Ống góp nạp. 50
Hình 3-53. Nới lỏng bu lông máy phát. 50
Hình 3-54. Tháo dây đai 50
Hình 3-55. Tháo máy phát 50
Hình 3-56. Máy phát 50
Hình 3-57. Tháo bơm trợ lực lái. 51
Hình 3-58. Tháo giắc nối mass 51
Hình 3-59. Tháo giắc cắm mô bin 51
Hình 3-60. Tháo giắc cắm vòi phun. 51
Hình 3-61. Tháo mô bin. 52
Hình 3-62. Đưa mô bin ra ngoài. 52
Hình 3-63. Tháo bu gi 52
x

Hình 3-64. Bu gi sau khi tháo. 52
Hình 3-65. Tháo xy lanh côn 52
Hình 3-66. Vị trí tháo chân máy 52
Hình 3-67. Tháo chân máy bên phải. 53
Hình 3-68. Tháo giá đỡ hộp số. 53
Hình 3-69. Tháo hộp số khỏi giá đỡ 53
Hình 3-70. Kích cẩu di động lên 53
Hình 3-71. Chỉnh và nâng cụm động cơ, hộp số lên 54
Hình 3-72. Đưa cụm động cơ và hộp số ra ngoài. 54
Hình 3-73. Dụng cụ để rã động cơ. 54
Hình 3-74. Cẩu xu páp và cẩu lọc nhớt. 54
Hình 3-75. Rả đựng chi tiết tháo 55
Hình 3-76. Bộ đóng số thứ tự 55
Hình 3-77. Tháo máy khởi động. 55
Hình 3-78. Máy khởi động 55
Hình 3-79. Tháo hộp số. 56
Hình 3-80. Hộp số. 56
Hình 3-81. Tháo cảm biến tốc độ động cơ 56
Hình 3-82. Cảm biến tốc độ động cơ 56
Hình 3-83. Tháo cảm biến kích nổ 57
Hình 3-84. Cảm biến kích nổ 57
Hình 3-85. Tháo cảm biến vị trí trục cam 57
Hình 3-86. Cảm biến vị trí trục cam 57
Hình 3-87. Tháo cảm biến áp suất dầu bôi trơn 57
Hình 3-88. Cảm biến áp suất dầu bôi trơn. 57
Hình 3-89. Tháo cảm biến nhiệt độ nước làm mát 58
Hình 3-90. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát. 58
Hình 3-91. Tháo van chia dầu. 58
Hình 3-92. Van chia dầu. 58
xi

Hình 3-93. Tháo đĩa ép. 59
Hình 3-94. Cụm đĩa ép và đĩa ma sát 59
Hình 3-95. Đĩa ép. 59
Hình 3-96. Đĩa ma sát. 59
Hình 3-97. Tháo bơm nước 59
Hình 3-98. Bơm nước. 59
Hình 3-99. Tháo đầu bắt ống nước 60
Hình 3-100. Tháo van hằng nhiệt. 60
Hình 3-101. Tháo ống phân phối. 60
Hình 3-102. Vòi phun 60
Hình 3-103. Tháo nắp đậy trục cam 61
Hình 3-104. Nắp đậy trục cam 61
Hình 3-105. Xoay puly 61
Hình 3-106. Đưa puly về vị trùng dấu 61
Hình 3-107. Tháo puly 62
Hình 3-108. puly trục khuỷu. 62
Hình 3-109. Tháo nắp máy đầu tự do 62
Hình 3-110. Nắp máy đầu tự do 62
Hình 3-111. Làm dấu trên xích cam 63
Hình 3-112. Tháo con đội thủy lực 63
Hình 3-113. Con đội thủy lực 63
Hình 3-114. Tháo xích cam 63
Hình 3-115. Xích cam 63
Hình 3-116. Thứ tự tháo trục cam 63
Hình 3-117. Tháo trục cam 64
Hình 3-118. Trục cam nạp và cam xả 64
Hình 3-119. Thứ tự tháo nắp quy lát 64
Hình 3-120. Tháo nắp quy lát 64
Hình 3-121. Mặt dưới nắp quy lát 64

xii

Hình 3-122. Mặt trên nắp quy lát 64
Hình 3-123. Tách giăng quy lát 65
Hình 3-124. Giăng quy lát 65
Hình 3-125. Tháo bánh đà 65
Hình 3-126. Bánh đà 65
Hình 3-127. Vị trí lọc dầu bôi trơn 66
Hình 3-128. Tháo lọc dầu bôi trơn 66
Hình 3-129. Vị trí tháo bu lông cácte 66
Hình 3-130. Cácte 66
Hình 3-131. Tháo lọc dầu bôi trơn 66
Hình 3-132. Lọc dầu bôi trơn 66
Hình 3-133. Đưa cặp piston song hành xuống ĐCD 67
Hình 3-134. Tháo nửa dưới của thanh truyền 67
Hình 3-135. Nửa dưới thanh truyền 67
Hình 3-136. Cụm piston - thanh truyền 67
Hình 3-137. Làm dấu piston 68
Hình 3-138. Thứ tự tháo ổ đỡ chính 68
Hình 3-139. Tháo ổ đỡ chính 68
Hình 3-140. Ổ đỡ chính 68
Hình 3-141. Trục khuỷu 69
Hình 3-142. Vị trí bạc lót ổ đỡ chính 69
Hình 3-143. Tháo bạc lót ổ đỡ chính 69
Hình 3-144. Bạc lót ổ đỡ chính 69
Hình 3-145. Làm dấu xupáp nạp 70
Hình 3-146. Làm dấu xupáp xả 70
Hình 3-147. Tháo móng hãm xupáp 70
Hình 3-148. Móng hãm xupáp 70
Hình 3-149. Con đội xupáp 70

Hình 3-150. Lò xo xupáp 70
xiii

Hình 3-151. Xupáp nạp 71
Hình 3-152. Xupáp xả. 71
Hình 3-153. Tháo phốt chắn dầu bôi trơn xupáp 71
Hình 3-154. Phốt chắn dầu bôi trơn xupáp 71
Hình 3-155. Thước lá 72
Hình 3-156. Cọ vệ sinh 72
Hình 3-157. Vệ sinh nắp quy lát 72
Hình 3-158. Quan sát vết xước, nứt bề mặt nắp quy lát 72
Hình 3-159. Kiểm tra độ phẳng bề mặt cổ nạp 73
Hình 3-160. Kiểm tra độ phẳng bề mặt cổ xả 73
Hình 3-161. Kiểm tra độ phẳng của bề mặt nắp quy lát 73
Hình 3-162. Mài nắp quy lát 73
Hình 3-163. Panme 74
Hình 3-164. Thước kẹp 74
Hình 3-165. Vệ sinh trục cam 75
Hình 3-166. Trục cam nạp 75
Hình 3-167. Đo chiều cao vấu cam 75
Hình 3-168. Đo đường kính trục cam 75
Hình 3-169. Đo đường kính của xupáp nạp 77
Hình 3-170. Đo đường kính của xupáp xả 77
Hình 3-171. Kiểm tra đế xupáp 77
Hình 3-172. Kiểm tra miệng xupáp 77
Hình 3-173. Thoa cát lên bề mặt đế xupáp 78
Hình 3-174. Điều khiển khoan tay để sấy xupáp 78
Hình 3-175. Vệ sinh bề mặt bên trong và ngoài thân máy 79
Hình 3-176. Đo độ phẳng bề mặt của thân máy 79
Hình 3-177. Đo ở vị trí xéc măng khí số 1 ở ĐCT 80

Hình 3-178. Đo tại vị trí xéc măng khí số 1 ở ĐCD 80
Hình 3-179. Vị trí đo ở ĐCT 81
xiv

Hình 3-180. Vị trí đo ở ĐCD 81
Hình 3-181. Ngâm cụm piston – xéc măng vào dầu 82
Hình 3-182. Vệ sinh cụm piston – xéc măng 82
Hình 3-183. Tháo xéc măng 82
Hình 3-184. Quan sát vết cào xước 82
Hình 3-185. Vị trí đo đường kính piston 83
Hình 3-186. Đo đường kính piston 83
Hình 3-187. Đo khe hở rãnh xéc măng 84
Hình 3-188. Đo khe hở miệng xéc măng 84
Hình 3-189. Vệ sinh trục khuỷu 85
Hình 3-190. Quan sát vết xước bề mặt 85
Hình 3-191. Đo đường kính theo mặt phẳng thẳng đứng 86
Hình 3-192. Đo đường kính theo mặt phẳng nằm ngang 86
Hình 3-193. Vòng chì sau khi xiết 87
Hình 3-194. Đo khe hở bạc cổ biên 87
Hình 3-195. Tô vít đóng 88
Hình 3-196. Búa sắt 88
Hình 3-197. Tháo vít bơm dầu 88
Hình 3-198. Tháo bu lông bơm dầu 88
Hình 3-199. Vệ sinh bơm dầu bôi trơn 89
Hình 3-200. Kiểm tra vết xước bề mặt 89
Hình 3-201. Kiểm tra khe hở đỉnh răng rô to 89
Hình 3-202. Kiểm tra khe hở của thân rô to 89
Hình 3-203. Quan sát bề mặt bơm nước làm mát 91
Hình 3-204. Kiểm tra độ mòn của cánh bơm nước làm mát 91
Hình 3-205. Van hằng nhiệt 91

Hình 3-206. Kiểm tra van hằng nhiệt 91
Hình 3-207. Vòi phun 92
Hình 3-208. Xúc, rửa vòi phun 92
xv

Hình 3-209. Tháo đường nhiên liệu 93
Hình 3-210. Lắp đồng hồ đo áp suất 93
Hình 3-211. Đọc trị số trên đồng hồ 93
Hình 3-212. Tháo nắp đậy bơm xăng 93
Hình 3-213. Tháo vỏ đặt bơm xăng 94
Hình 3-214. Tháo bơm xăng 94
Hình 3-215. Lọc xăng mới 94
Hình 3-216. Bơm xăng mới 94
Hình 3-217. Phốt chắn dầu cũ 95
Hình 3-218. Phốt chắn dầu mới 95
Hình 3-219. Giăng quy lát cũ 95
Hình 3-220. Bộ giăng mới 95
Hình 3-221. Dầu bôi trơn mới 96
Hình 3-222. Nước làm mát mới 96
Hình 3-223. Lọc dầu bôi trơn cũ 96
Hình 3-224. Lọc dầu bôi trơn mới 96
Hình 3-225. Thoa keo giăng quy lát 97
Hình 3-226. Thoa keo đáy các te 97
Hình 3-227. Thứ tự xiết bu lông 97
Hình 3-228. Xiết bu lông nắp quy lát 97
Hình 3-229. Lắp xéc măng khí 98
Hình 3-230. Lắp xéc măng dầu 98
Hình 3-231. Thứ tự lắp ổ đỡ chính 98
Hình 3-232. Lắp ổ đỡ chính 98

xvi

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TĂT

ĐCĐT: Động cơ đốt trong.
ĐCT: Điểm chết trên.
ĐCD: Điểm chết dưới.
MCCT: Môi chất công tác
ECU: (Engine Control Unit): Hộp điều kiển (hộp đen).
EFI: (Electronic fuel injetion): Hệ thống phun xăng điện tử.
VVT-i: (Variable Valve Timing with intelligence): Hệ thống phối khí thông minh
ABDC: (After bottom dead center): Sau điểm chết dưới
ATDC: (After top dead center): Sau điểm chết trên
DOHC: (Double over head camshaft): Cơ cấu phân phối khí 2 trục cam trên
ABS: (Anti lock braking systems): Hệ thống phanh chống bó cứng
DSI: (Distributorless ignition systems): Hệ thống đánh lửa trực tiếp
EBD: (Electronic brake distributor): Hệ thống phân bổ lực phanh điện tử
STA: (Start): Tín hiệu khởi động động cơ
B+: (Bettery): Nguồn
G: (Crankshaft angle cignal): Tín hiệu vị trí trục cơ
NE: ( Engine RPM signal): Tín hiệu tốc độ động cơ

1

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển không ngừng của nghành ô tô, ngày nay các hãng xe
nổi tiếng luôn cạnh tranh nhau không ngừng để cho ra những xe có những công
nghệ hiện đại, động cơ được trang bị các thiết bị điều khiển điện tử thay cho các
thiết bị điều khiển cơ khí cổ điển giúp kết cấu của xe tối ưu nhất, tiết kiệm nhiên
liệu và thân thiện với môi trường
Vì vậy cùng với kiến kiến thức lý thuyết, việc tiếp xúc, nghiên cứu các động
cơ trên những dòng xe đời mới là một phần không thể thiếu đối với mọi sinh viên
nghành công nghệ kỹ thuật ô tô, nó góp phần củng cố lý thuyết đã được học trên
lớp, nâng cao tay nghề cho sinh viên ra trường thích nghi với công việc.
Nắm bắt được tình hình này bộ môn kỹ thuật ô tô đã giao đề tài có tên:
“Nghiên cứu xây dựng hình ảnh quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa kỹ
thuật động cơ 1NZ-FE lắp trên ô tô Toyota Vios tại công ty cổ phần Mai Linh
Nam Trung Bộ và Tây Nguyên”.
Nội dung của đề tài gồm 4 chương như sau:
Chương 1: Tổng quan về ô tô Vios;
Chương 2: Cơ sở lý thuyết kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa động cơ;
Chương 3: Xây dựng hình ảnh quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa
chữa động cơ 1NZ-FE lắp trên ô tô Toyota Vios;
Chương 4: Kết luận và đề xuất.
Với sự lỗ lực của bản thân, cùng sự hướng dẫn của thầy Huỳnh Trọng Chương
em đã hoàn thành được đồ án này song do đây là loại động cơ hiện đại, kiến thức
chuyên môn và thực tế còn hạn chế vì vậy đề tài không thể tránh khỏi những thiếu
sót. Kính mong Quý thầy và các bạn trong lớp góp ý để đề tài này được bổ sung

hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm !
Nha Trang, ngày 10 tháng 7 năm 2013.
Sinh viên thực hiện
2

Chương 1
TỔNG QUAN VỀ Ô TÔ TOYOTA VIOS
1.1. Lịch sử thương hiệu ô tô Toyota Vios
Toyota Vios là phiên bản Sedan cỡ nhỏ ra đời năm 2003 (hình 1.1) để thay thế
cho dòng Soluna ở thị trường Đông Nam Á và Trung Quốc. Thế hệ Vios đầu tiên là
một phần trong dự án hợp tác giữa các kỹ sư Thái Lan và những nhà thiết kế Nhật
của Toyota được sản xuất tại nhà máy Toyota Gateway, tỉnh Chachoengsao, Thái
Lan. Với sự ra đời của Vios thế hệ thứ 2 năm 2007, Toyota bắt đầu cho dòng xe này
tiến quân sang các thị trường khác ngoài châu Á, thay thế chiếc Toyota Soluna, một
mẫu Subcompact bình dân hơn Toyota Corolla và Toyota Camry trong khu vực
Đông Nam Á.

Hình 1-1. Hình dáng ngoài ô tô Toyota Vios
1.1.1. Thế hệ đầu từ năm 2003-2007
- Kiểu thiết kế thân xe: Sedan 4 chỗ
- Động cơ: Dung tích xylanh 1.3 và 1.5 lít
Những chiếc xe đầu tiên của Vios ra đời tại Thái Lan dưới bàn tay của các kỹ
sư Thái Lan và các nhà thiết kế Nhật. Phần lớn các mẫu xe Vios tại các quốc gia
Đông Nam Á trong đó có Việt Nam được trang bị động cơ 1.5 lít trừ những chiếc
Vios của Philippines. Người dân nước này ưa chuộng phiên bản sử dụng động cơ
nhỏ hơn với dung tích 1.3 lít.
3

Phiên bản đầu tiên của Vios được chế tạo dựa trên mẫu Toyota Platz. Nhờ một

số cải tiến về ngoại thất, những chiếc Vios mang một dáng vẻ khác biệt, đặc biệt là
với phiên bản 2006. Phiên bản này được chỉnh sửa đáng kể với lưới tản nhiệt, đèn
pha, đèn hậu được làm mới cùng vành đúc và nội thất mới.
1.1.2. Thế hệ thứ 2
- Kiểu thiết kế thân xe: Sedan 4 chỗ
- Động cơ: Dung tích xylanh 1.5 lít
Chiếc Toyota Vios mới ở thế hệ thứ 2, bắt đầu từ năm 2007 đến nay là sự tái
hiện lại mẫu Toyota Belta trình làng tháng 11/2005. Toyota Belta còn có tên gọi
khác là Toyota Yaris (tên này chỉ có ở Mỹ, Nhật và Australia), Toyota Echo (tên
gọi tại Canada) và Toyota Vitz.
Toyota Vios 2007 vẫn sử dụng động cơ cũ (ra mắt vào tháng 8/2003) ký hiệu
1NZ-FE 1.5L DOHC tích hợp công nghệ điều khiển van biến thiên VVT-i. Công
suất cực đại của động cơ là 107 mã lực, mô-men xoắn tối đa 144 Nm. Tuy nhiên,
khung gầm thiết kế hoàn toàn mới.
Phiên bản Vios 1.5E mới (5 số sàn) được nâng cấp từ xe Vios 2003 1.5G (5 số
sàn), còn phiên bản Vios 1.5G mới (4 số tự động) lần đầu tiên được giới thiệu tại thị
trường Việt Nam.
Xe Vios 2007 có kích thước lớn hơn xe đời cũ. Trang bị an toàn và tiện nghi
có nhiều cải tiến. Về ngoại thất, thay đổi lớn nhất là lưới tản nhiệt có cấu trúc hình
chữ V, cụm đèn hậu nhô ra ngoài, đèn xi-nha tích hợp trên gương (gương có thể gập
lại khi không sử dụng), vành hợp kim thiết kết mới
Xe Vios 2012-2013 vẫn dùng động cơ 1.5L VVT-i cùng các lựa chọn hộp số
sàn và tự động cho công suất và các thông số vận hành như phiên bản cũ, chỉ tập
trung thay đổi về hình thức. Thay đổi ngoại thất gồm cụm đèn pha tráng màu khói,
hốc đèn sương mù được thiết kế lại. Về nội thất thay đổi duy nhất là vải bọc ghế
kiểu mới. Về tính năng an toàn, ghế phụ phía trước giờ đây được trang bị một túi
khí, đi kèm dây đai an toàn có chức năng tự siết chặt và giới hạn lực căng.

4

1.2. Giới thiệu về động cơ 1NZ-FE lắp trên Toyota Vios 1.5E
1.2.1. Thông số kỹ thuật động cơ 1NZ-FE
Động cơ 1NZ-FE được lắp trên xe Toyota Vios. Xe Toyota Vios là loại xe du
lịch 5 chỗ ngồi với ba loại Vios Limo, Vios 1.5E (sử dụng hộp số thường C50) và
Vios 1.5G (sử dụng hộp số tự động U340E) Khả năng giảm xóc, chống rung tốt, hệ
thống điều khiển phanh điện tử ABS, hệ thống lái trợ lực điện tạo cảm giác thoải
mái và êm dịu cho mọi hành khách trong xe trên mọi nẻo đường.

Hình 1-2. Động cơ 1NZ-FE
Bảng 1.1. Thông số kỹ thuật động cơ
Loại động cơ
1NZ-FE
Kiểu
4 xilanh thẳng hàng, 16 van, cam kép
DOHC có VVT-i, dẫn động xích.
Dung tích công tác
1497 cm
3

Đường kính xy lanh D
75 mm
Hành trình piston S
84.7 mm
Tỉ số nén
10.5
Công suất tối đa
81Kw/6000 rpm
Mô men xoắn tối đa
142/4200 (N.m/rpm)
Hệ thống phun nhiên liệu

SFI
Chỉ số Octan của nhiên liệu RON
91
Cơ cấu phối khí
16 xupáp, dẫn động xích, có VVT-i
Thời
Nạp
Mở
-7
0
÷ 53
0
BTDC
5

điểm
phối
khí
Đóng
52
0
÷ -8
0
ABDC
Xả
Mở
42
0
BTDC
Đóng

2
0
ABDC
Chất lượng dầu
5W-30

1.2.2. Đặc điểm kết cấu các cụm chi tiết chính của động cơ 1NZ-FE
1.2.2.1 Cơ cấu trục khuỷu - thanh truyền – piston
1)Trục khuỷu

Hình 1-3. Cấu tạo trục khuỷu
1- Đầu trục khuỷu ; 2- Rotor cảm biến vị trí trục khuỷu ; 3- Lỗ dẫn dầu bôi trơn ;
4- Cổ trục ;5- Chốt khuỷu ; 6- Đối trọng; 7- Đuôi trục khuỷu.
Trục khuỷu của động cơ 1NZ-FE được chế tạo gồm một khối liền, vật liệu chế
tạo bằng thép cacbon, các bề mặt gia công đạt độ bóng cao, có 5 cổ trục và 4 cổ
biên, má có dạng hình ô van. Đường kính và bề rộng của chốt khuỷu và cổ trục
chính được giảm để giảm khối lượng
2) Thanh truyền

Hình 1-4. Cấu tạo thanh truyền
1- Nắp đầu to thanh truyền; 2- Bu lông thanh truyền;
3- Thân thanh truyền; 4- Đầu nhỏ thanh truyền.
Tiết diện thanh truyền của động cơ 1NZ-FE có dạng chữ I. Đầu nhỏ thanh
6

truyền có dạng hình trụ rỗng và được lắp tự do với chốt piston. Đầu to thanh truyền
được cắt thành hai nửa phần trên nối liền với thân phần dưới là nắp đầu to thanh
truyền và lắp với nhau bằng bulông thanh truyền, mặt phẳng lắp ghép vuông góc
với đường tâm trục thân thanh truyền. Bu lông thanh truyền là loại bu lông chỉ chịu
lực kéo, có mặt gia công đạt độ chính xác cao để định vị.

3) Piston

Hình 1-5. Cấu tạo piston
1- Bệ chốt piston; 2- Thân piston; 3- Đầu piston; 4- Đỉnh piston.
Piston của động cơ 1NZ-FE được làm bằng hợp kim nhôm, phần đỉnh được
thiết kế đặc biệt để cải thiện chất lượng cháy. Xéc măng áp lực thấp được sử dụng
để giảm ma sát và nâng cao tính kinh tế nhiên liệu và chất lượng dầu bôi trơn được
nâng cao.
Chân piston có dạng vành đai để tăng độ cứng vững. Để điều chỉnh trọng
lượng của piston, người ta thường cắt bỏ một phần kim loại ở phần chân piston
nhưng vẫn đảm bảo được độ cứng vững cần thiết cho piston.
1.2.2.2. Nhóm thân máy – nắp máy
7


Hình 1-6. Cấu tạo nắp máy
1- Đường nạp; 2- Đường thải.
Nắp máy được đúc bằng hợp kim nhôm nhẹ, các trục cam đều được phân bố
trên đầu nắp máy. Lắp đặt kim phun trong cửa nạp khí của nắp máy kết quả là sự
tiếp xúc của nhiên liệu đập vào thành cửa nạp được tối thiếu hoá và tính kinh tế
nhiên liệu được nâng cao. Áo nước được lắp đặt giữa cửa xả và lỗ bugi trên nắp
máy để giữ nhiệt độ đồng đều cho thành buồng cháy, điều này nâng cao chất lượng
làm mát cho buồng cháy và khu vực xung quanh bugi.
Thân máy được làm bằng hợp kim nhôm mà mục đích của việc này là giảm
khối lượng cho động cơ. Bơm nước xoáy lốc và đường hút đến bơm được cung cấp
đến thân máy. Đặt tâm trục khuỷu lệch với đường tâm lỗ xy lanh, đường tâm của
xylanh được dịch chuyển 12 mm về phía đường nạp. Như vậy, tác dụng của lực
ngang khi áp suất khí thể lớn nhất sẽ giảm. Sử dụng ống lót xy lanh thành mỏng,
khoảng cách giữa hai xy lanh là 8 (mm) nên chiều dài động cơ ngắn hơn.
8

Hình 1-7. Cấu tạo thân máy
1- Đường tâm trục khuỷu; 2- Đường tâm các xy lanh.
A- Phía đầu động cơ; B- Phía đường thải; C- Phía đường hút.
1.2.2.3. Cơ cấu phân phối khí

Hình 1-8. Sơ đồ bố trí cơ cấu phân phối khí
9

1- Tay căng xích; 2- Thiết bị kéo căng; 3- Bộ điều khiển phối khí (VVT-i);
4- Xích dẫn động trục cam; 5- Trục cam nạp; 6- Trục cam thải;
7- Bộ phận dẫn hướng xích.
Thông thường thời điểm phối khí được cố định nhưng ở động cơ 1NZ-FE sử
dụng hệ thống thay đổi thời điểm phối khí thông minh (VVT-i), hệ thống này sử
dụng áp suất dầu thủy lực để xoay trục cam nạp và làm thay đổi thời điểm phối khí.
Điều này làm tăng công suất động cơ, cải thiện tính kinh tế nhiên liệu và làm giảm
khí thải độc hại gây ô nhiễm môi trường.
Ở mỗi xy lanh có hai xupáp nạp và hai xupáp thải, các xupáp được đóng mở
trực tiếp bởi hai trục cam. Các trục cam được dẫn động bằng xích, bước xích là 8
mm điều này giúp cho không gian bố trí được gọn hơn. Để làm được điều này vật
liệu được dùng để chế tạo xích có tính chịu mài mòn rất cao luôn đảm bảo độ tin
cậy, xích được bôi trơn bằng dầu bôi trơn động cơ thông qua một vòi phun.
Thiết bị kéo căng, tay căng xích và bộ phận dẫn hướng xích được thiết lập để
giảm bớt tiếng ồn động cơ, giảm bớt tổn thất do ma sát.
Thân xupáp được thiết kế nhỏ, vừa giảm bớt trở lực trên đường nạp, thải và
giảm khối lượng.

Hình 1-9. Sơ đồ dẫn động xu páp
1- Xupáp; 2- Con đội; 3- Vấu cam.