Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ 1FZ FE lắp trên xe toyota landcurser

Ầảõ ain tăút nghiãùp
Ầảỏ ain tăút nghiãùp

cTĨĨ7^™CẽS^^Ĩ9TĨ7ĩ^^^c^^^^7^7T

Mục lục
LỜI NÓI ĐẦU
STT
Trang
Trong những năm gần đây nghành công nghiệp chế tạo ô tô đang trên đà phát
Lòi nói đầu.
2
triển mạnh mẽ, đặt biệt cùng vói việc ứng dụng khoa học kỹ thuật công nghệ vào
1. Tổng quát về hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ xăng.
3
1.1
Khái
quát
quá
trình
tạo
hỗn
hợp
ỏ
động
cơ
đót
trong.
trong nghành đã đúa nghành công nghiệp chế tạo ô tô hoà nhập cùng với tóc độ 3phát
1.2 Phân loại hệ thong nhiên liệu.
3

1.3
Nguyên
lý
hoạt
động
của
hệ
thống
nhiên
liệu
trong
động
cơ
chạy
xăng.
6
triển của sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nùóc.
1.4 ưu điểm của EFI so voi chế hoà khí.
19
2 Giỏi thiệu động cơ 1FZ-FE.
22
2.1
Giới
thiệu
chung.
22
Do điều kiện đường xá cũng như địa hình phức tạp của nưổc ta nên xe Toyota
2.2 Động cơ 1FZ-FE.
23
3 Khảolàsát

hệ xe
thông
tử độngcơ
1FZ-FE.
36 ta
Landcruser
loại
lữ phun
hành xăng
việt điện
dã do
Nhật Bản
chế tạo được đùa vào nũổc
3.1 Hệ thống điều khiển điện tử.
38
trong3.2
nhung
năm
gầnliệu.
đây đã đáp ung được nhu cầu đi lại và vận chuyển hàng 54
hoá,
Mạch
nhiên
3.3 Hệ thống nạp khí.
62
phục4.vụ Tính
nhu cầu
toán.đòi sóng sinh hoạt của xã hội. Vì vậy việc tìm hiểu về tính năng
66kỹ
4.1 Tính nhiệt động cơ 1FZ-FE.

66
thuật4.2
của Tính
xe đặttoán
biệtlượng
là hệphun.
thống nhiên liệu là hết sức cần thiết đói vối một sinh 80
viên
5. Phương pháp chẩn đoán hư hỏng của hệ thống phun xăng điện tử.
86
thuộc5.1chuyên
Khái nghành
quát. động lực. Do đó em đã chọn đề tài "Khảo sát hệ thống nhiên
86
5.2 Nguyên lý của hệ thống chẩn đoán.
87
liệu động cơ 1FZ-FE lắp trên xe Toyota Landcurser".
5.3 Mã chẩn đoán.
87
5.4 Kiểm tra và xoá mã chẩn đoán.
90
6.DoKết
luận
kiến thiỉc còn nhiều hạn chế, kinh nghiệm chưa nhiều, tài liệu tham 93
khảo
Tài liệu tham khảo
94
còn ít và điều kiện thòi gian không cho phép nên đồ án tốt nghiệp của em không
tránh khỏi nhũng thiếu sót, kính mong các thầy cô giáo trong bộ môn chỉ bảo đế đồ
án của em được hoàn thiện hơn.

Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn đến thầy giáo hưóng dẫn "T.s Trần Văn
Nam", các thầy cô giáo trong bộ môn Động lực cùng tất cả các bạn sinh viên đã
giúp em hoàn thành đồ án này.

SVTH : Nguyãùn Ngoửc Hoai - Lảlp 97C4A
1
SVTH : Nguyãùn Ngoửc Hoai - Trang
Lảip 97C4A
Trang 2


Ầảỏ ain tăút nghiãùp

Nguyễn Ngọc Hoà.
1. TổNG QUẤT VỀ HỆ THốNG CUNG CAP NHIÊN LIỆU CỦA ĐỘNG cơ
XĂNG.
1.1 KHẢI QUÁT QUẢ TRÌNH TẠO HỎN Hộp ỏ ĐỘNG cơ ĐổT TRONG.
- Việc tạo hỗn hợp nhiên liệu khí ỏ động cơ đốt trong được thực hiện bổi một
só các cố cấu hợp thành hệ thống nhiên liệu. Tuỳ theo bản chất của quá trình chế
hoà khí có thể phân biệt ba kiểu tạo hỗn họp sau:
+ Chế hoà khí ngoài hay là chế hoà khí sớm : hỗn họp nhiên liệu không khí
được chuấn bị một cách thích hợp

ỏ

bên ngoài động

Cố

trong một thiết bị riêng gọi

là bộ chế hoà khí và được đùa vào động cơ qua hệ thống nạp.
+ Chế hoà khí trong hay là chế hoà khí trực tiếp: nhiên liệu được phun trực
tiếp vào buồng cháy động cơ và hỗn họp nhiên liệu khí được hình thành bên trong
xylanh động co.
+ Chế hoà khí trung gian (nửa trong nửa ngoài): nhiên liệu được phun trên
đường óng nạp hoặc gần xupáp nạp. Trong trưởng hợp này quá trình tạo hỗn họp
nhiên liệu khí được bắt đầu ổ đường nạp và kết thúc bên trong xylanh động cơ. Đây
là phương pháp tạo hỗn hợp được áp dụng cho hệ thống phun xăng.
1.2 PHÂN LOẠI HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU.
1.2.1

Đối vdi hệ thống dùng cacbuaratơ.

SVTH : Nguyãùn Ngoửc Hoai - Lảlp 97C4A
Trang 3


Ầảỏ ain tăút nghiãùp

1.2.2.1 Phân loại theo số vòi phun sử dụng.
a) Hệ thống phun xăng nhiều điểm.
- Mỗi xylanh động cơ được cung cấp nhiên liệu bồi một vòi phun riêng biệt.
Xăng được phun vào đường óng nạp ỏ vị trí gần xupap nạp. Thưòng dùng cho các
loại xe du lịch cao cấp có dung tích xylanh lớn.
b) Hệ thống phun xăng một điểm.
- Việc chuẩn bị hỗn họp nhiên liệu khí được tiến hành ỏ một vị trí tương tự như
trường hợp bộ chế hoà khí, sử dụng một vòi phun duy nhất. Xăng được phun vào
đưòng nạp, bên trên bưổm ga. Hỗn hợp được tạo thành trên đưòng nạp. Hệ thống
này được sử dụng khá phố biến trên động cơ các loại xe có công suất nhỏ.

c) Hệ thống phun xăng hai điểm.
- Thực chất đây là một biến thể của hệ thống phun xăng một điểm trong đó sử
dụng thêm một vòi phun thứ hai đặt bên dưói bướm ga nhằm cải thiện chất lượng
quá trình tạo hỗn họp .
1.2.1.2

Phân loại theo nguyên lý làm việc.

a) Hệ thống phun xăng cơ khí.
- Trong hệ thống này, việc dẫn động, điều khiển, điều chỉnh định lượng hỗn
họp được thực hiện theo một số nguyên lý cơ bản như động học, động lực học, cơ
học chất lỏng, nhiệt động lực học...
SVTH : Nguyãùn Ngoửc Hoai - Lảlp 97C4A
Trang 4


Ầảỏ ain tăút nghiãùp

à lĩl-ĨL
b) Hệ thống phun xăng điện tử.
- ở các loại hệ thống phun xăng này, một loạt các cảm biến sẽ cung cấp thông
tin dưới dạng các tín hiệu điện liên quan đến các thông số làm việc của động có cho
một thiết bị tính toán thưòng được gọi là bộ vi xử lý và điều khiển trung tâm. Sau
khi xử lý các thông tin này, bộ điều khiển trung tâm sẽ xác định lượng xăng cần
cung cấp cho động cơ theo một chương trình tính toán đã được lập trình sẵn và chỉ
huy sự hoạt động của các vòi phun xăng (thòi điểm phun và thòi gian phun).
1.2.1.3

Phân loại theo nguyên lý đo lưu lượng khí nạp.
a) Hệ thống phun xăng vối lưu lượng kế.

- Hệ thống phun xăng loại này được trang bị thiết bị đo lưu lượng cho phép đo
trực tiếp thể tích hay khối lượng không khí lưu thông trong đường nạp. Thông tin về
lưu lượng khí được cung cấp cho bộ điều khiển trung tâm dưới dạng tín hiệu điện để
làm cơ sỏ tính toán thời gian phun.
+ Lưu lượng thể tích: thiết bị này làm việc theo nguyên tắc đo lực của dòng
khí tác động lên một cửa đo quay quanh một trục lắp trên đưòng nạp. Góc quay của
cửa phụ thuộc lưu lượng khí nạp và được xác định bổi một điện thế kế. Như vậy,
thiết bị sẽ cung cấp một tín hiệu điện tỷ lệ vói lưu lượng khí cho bộ điều khiển trung
tâm. Đê tăng độ chính xác phép đo, ngúòi ta thường dùng thêm một nhiệt kế để đo
nhiệt độ không khí trong quá trình nạp.
+ Lưu lượng kế khối lượng kiếu dây đót nóng: một sợi dây kim loại rất
mảnh được căng ổ một vị trí đo trong đường nạp. Khi lưu lượng khí thay đổi thì
SVTH : Nguyãùn Ngoửc Hoai - Lảlp 97C4A
Trang 5


Ầảỏ ain tăút nghiãùp

ầiảim T3BT
Theo nguyên tắt này, việc đo nhiệt độ dòng khí sẽ không cần thiết nữa vì lưu lượng
khói lượng được đo trực tiếp nên độ chính xác phép đo không bị ảnh hưỏng bỏi
những dao động của nhiệt độ khí như phương pháp trên.
+ Lưu lượng kế khói lượng kiểu tâm đốt nóng: hệ thống này hoạt động theo
nguyên lý tương tự như hệ thống trên. Việc thay thế dây kim loại bằng hai tấm kim
loại gốm mỏng cho phép tăng độ bền vững của thiết bị đo và hạn chế ảnh hưỏng do
bụi bặm hoặc rung động. Hai tấm kim loại này có điện trỏ phụ thuộc nhiệt độ được
mắc thành cầu điện trổ, một đế đo lưu lượng, một đế đo nhiệt độ khí.
b) Hệ thống phun xăng vối thiết bị đo lưu lượng kiểu áp suất - tốc độ.
- ở hệ thống phun xăng loại này, lượng khí nạp được xác định thông qua áp

suất tuyệt đối trong đường óng nạp và chế độ tốc độ của động cơ, dựa vào các thông
số hay đặc tính chuẩn đã được xác định từ trúck, có tính đến biến thiên áp suất trong
quá trình nạp. Các đầu đo được sử dụng thường là cảm biến áp suất kiếu áp điện điện trỏ kết họp vđi nhiệt kế để đo nhiệt độ khí nạp.
c) Hệ thống phun xăng voi thiết bị đo lưu lượng kiếu siêu âm sử dụng hiệu ứng
Karman - Vortex.
- Một cơ cấu đặt biệt được lắp trên đường nạp nhằm tạo ra các chuyển động
xoáy lốc của dòng không khí ổ một vị trí xác định, số lượng xoáy lốc sẽ tỷ lệ vói
lưu lượng thế tích. Một nguồn sóng siêu âm đặt trên đưòng óng nạp, phát sóng có
tần só xác định theo hưbng vuông góc với dòng chảy không khí. Tốc độ lan truyền

SVTH : Nguyãùn Ngoửc Hoai - Lảlp 97C4A
Trang 6


Ầảỏ ain tăút nghiãùp

ầiảim
1.3 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC HỆ THốNG NHIÊN LIỆU TRÊN
ĐỘNG Cơ CHẠY XĂNG.
1.3.1

Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu dùng Cacbuarơ.

-Trên các động có xăng cổ điển việc tạo hỗn hợp nhiên liệu không khí đều ỏ
bên ngoài động có một cách thích hợp trong một thiết bị riêng trước khi đưa vào
buồng cháy động cơ gọi là bộ chế hoà khí. Các bộ chế hoà khí hiện nay được chia ra
làm ba loại sau.
+ Loại bóc hơi.
+ Loại phun.
+ Loại hút:

• Loại hút đơn giản.
• Loại hút hiện đại.
1

3


Ầảõ ain tăút nghiãùp
cTĨĨ7^™CẽS^^Ĩ9TĨ7ĩ^^^c^^^^7^7T

Hình 1.1 : Sơ đồ bộ chế hoà khí bóc hòi.
1

: Họng. 3 : Ông nạp.

2

: Bầu xăng.

4 : Bưdm ga.

- Xăng được đúa từ thùng chứa đến bầu xăng 2 của bộ chế hoà khí. Trong hành
trình hút của động cơ không khí theo đưòng ống 1 lướt qua mặt xăng của bầu xăng
2, ỏ đây không khí hỗn hợp vói hơi xăng tạo thành hỗn hợp giữa hơi xăng và không
khí. Sau đó khí hỗn hợp qua đường ống nạp 3, bưổm ga 4 và được hút vào động cơ.
Bưdm ga 4 có nhiệm vụ dùng để điểu chỉnh lượng khí hỗn hợp nạp vào động cơ.
Muốn điều chỉnh nồng độ của khí hỗn hợp tức là điều chỉnh thành phần hơi nhiên
liệu chứa trong hỗn hợp phải thay đổi thể tích phần không gian bên trên giừa mặt
xăng và thành của bầu xăng 2.
- Ưu điểm chính của loại chế hoà khí bốc hơi là hơi xăng và hỗn họp không

khí hỗn hợp vói nhau rất đều. Nhưng loại này lại có rất nhiều khuyết điếm, rất cồng
kềnh, dễ sinh hoả hoạn, rất nhạy cảm vói mọi thay đổi của điều kiện khí trời, lúc
động cơ chạy phải luôn điều chỉnh vì vậy hiện nay không dùng nữa.


Ầảõ ain tăút nghiãùp
cTĨĨ7^™CẽS^^Ĩ9TĨ7ĩ^^^c^^^^7^7T

Hình 1.2 : Sơ đồ bộ chế hoà khí phun
1 : Họng.
2 : Buồng chứa không khí áp suất cao.
3 : Màng mỏng.
4 : Buồng chứa không khí áp suất thấp.
5 : Buồng chứa nhiên liệu áp suất thấp.
6 : Màng mỏng.
7 : Buồng chứa nhiên liệu áp suất cao.
8 : Cán van.
9 : Van nhiên liệu.
10 : Ziclõ.
11 : Vòi phun.
12 : Buổm ga.
SVTH : Nguyãùn Ngoửc Hoai - Lảlp 97C4A
Trang 9


Âảỏ aín tảút nghiãúp

ầiảim Tằi^^^snTT^^T d l ĩ l - Ĩ L
ổ buồng 2 lên màng mỏng 3 làm cho màng 3 uón cong về phía buồng 4. Kết quả
làm cho cán van 8 và van 9 chuyển dịch sang bên phải làm cho cửa van 9 được mỏ

rộng. Vói một áp suất nhất định nhiên liệu được bõm qua van vào buồng 7. Từ
buồng 7 đi qua ziclơ 10 và vòi phun 11, nhiên liệu được phun thành nhũng hạt nhỏ
và hỗn họp đều vdi không khí. Nhò một đưòng óng nói liền với nhiên liệu ỏ sau
zicló 10 nên buồng 5 củng chứa đầy nhiên liệu nhưng áp suất trong buông 5 thấp
hơn áp suất trong buồng 7 vì vậy màng mỏng 6 cũng bị uón cong vói khuynh hưóng
đóng nhỏ van 9. Khi các lực tác dụng lên màng mỏng ỏ vị trí cân bằng thì van nhiên
liệu 9 nằm ỏ một vị trí nhất định tương ứng với một chế độ làm việc của động cơ.
- Các bộ chế hoà khí phun làm việc chính xác, ổn định dù động cơ đặt ổ bất kỳ
vị trí nào nhưng việc bảo dưổng, điều chỉnh phức tạp.
1.3.1.3

Bộ chê hoà khí hút đơn giản.

SVTH : Nguyãùn Ngoửc Hoai - Lảip 97C4A
Trang 10


Ầảỏ ain tăút nghiãùp

1 : Buốm ga.
2 : Đưòng ống nhiên liệu.
3 : Van kim.
4 : Buồng phao.
5 : Phao.
6 : Zicló.
7 : Đưòng ống nạp.
8 : Vòi phun.
9 : Họng.
- Không khí tù khí tròi được hút qua bầu lọc vào đường óng nạp 7 qua họng 9
của bộ chế hoà khí họng 9 làm cho đường óng bị thắt lại vì vậy tạo nên độ chân

không khi không khí đi qua họng. Chỗ tiết diện lưu thông nhỏ nhất của họng là nói
có độ chân không nhỏ nhất, vòi phun 8 được đặt tại tiết diện lưu thông nhỏ nhất của
họng. Nhiên liệu từ buồng phao 4 qua ziclõ 6 được dẫn động tới vòi phun. Nhờ có
độ chân không ỏ họng nhiên liệu được hút khỏi vòi phun và được xé thành những
hạt sương mù nhỏ hỗn hợp vỏi dòng không khí đi qua họng vào động cơ. Đe bộ chế
hoà khí làm việc chính xác thì nhiên liệu trong buồng phao luôn luôn ỏ mức có định
vì vậy trong buồng phao có đặt phao 5. Nếu mức nhiên liệu trong buồng phao hạ
xuống thì phao 5 cũng hạ theo, van kim 3 ròi khỏi đế van làm cho nhiên liệu từ
SVTH : Nguyãùn Ngoửc Hoai - Lảip 97C4A
Trang 11


Âảỏ aín tảút nghiãúp

ầiảim Tằi^^^snTT^^T à l ĩ l - Ĩ L
Ổ chế độ không tải và tải nhỏ thì khi động cơ làm việc ỏ chế độ tải ổn định và toàn
tải thì hỗn họp lại quá loãng, động cô không thể làm việc được. Ngược lại, khi động
cò làm việc tót ỏ chế độ tải lổn thì khi ỏ tải nhỏ và không tải thì hỗn hợp lại quá
giàu. Vì vậy ỏ những bộ chế hoà khí hiện đại thì chúng được trang bị thêm những hệ
thống hỗ trợ như : hệ thống không tải, hệ thống làm đậm, bõm tăng tóc.v.v.
- Sau đây em chỉ giói thiệu bộ chế hoà khí điển hình là KI29.

SVTH : Nguyăùn Ngoũc Hoai - Lảip 97C4A
Trang 12


Ầảõ ain tăút nghiãùp
cTĨĨ7^™CẽS^^Ĩ9TĨ7ĩ^^^c^^^^7^7T

Hìnhl .4 : Sơ đồ bộ chế hoà khí KI29.

1

: Bưốm ga.

2

:

Piston

bơm

tăng tốc.
3

: Ziclõ không

: Bướm gió.

9

: Mạch xăng không
tải.

10 :Vít điều chỉnh không
tải.

tải.
4

8

: Ziclõ chính.

11 : Họng lón.

- Nguyên lý làm việc của bộ chế hoà khí KI29 sẽ làm việc như bộ chế hoà khí
hút đón giản nhúng nó được sự hỗ trọ của các hệ thống phụ như : hệ thóng làm đậm,
hệ thống không tải, bôm tăng tốc.v.v. Nên bộ chế hoà khí này đáp ứng được tất cả
các yêu cầu làm việc của động cơ từ chế độ khỏi động cho đến khi cần phát huy hết
công suất.
1.3.2

Nguyên lý làm việc của hệ thống phun xăng hiện đại.

1.3.2.1 Hệ thống phun xẵng cơ khí.


Ầảõ ain tăút nghiãùp
cTĨĨ7^™CẽS^^Ĩ9TĨ7ĩ^^^c^^^^7^7T

Hình 1.5 : Sô đồ nguyên lý hệ thống phun xăng có khí.
- Có thế chia các cơ cấu của hệ thống này thành 3 bộ phận:
+ Bộ phận cung cấp nhiên liệu gồm: bình chứa, bơm xăng điện, bộ tích tụ
xăng, bộ lọc xăng.
+ Bộ phận cung cấp không khí bao gồm: đường óng nạp và bộ phận lọc khí.
+ Bộ phận điều khiển tạo hỗn hợp bao gồm: thiết bị đo lưu lượng khí và
thiết bị định lượng nhiên liệu.
-Lượng không khí nạp vào xi lanh được xác định bỏi lưu lượng kế. Căn cứ vào

lượng nạp thực tế lưu lượng kế sẽ chỉ huy việc định lượng nhiên liệu cung cấp cho
động cơ. Nhiên liệu được phun vào qua các vòi phun vào đưòng ống nạp ỏ ngay trên
SVTH : Nguyãùn Ngoửc Hoai - Lảip 97C4A
Trang 14


Âăỏ aĩn tảút nghiãũp

=STã
khi động có đã ngừng hoạt động để tạo điều kiện khỏi động dễ dàng và làm giảm
bớt dao động áp suất nhiên liệu trong hệ thống do việc sử dụng bơm xăng kiểu phiến
gạt.

1.3.2.2 Hệ ứiốngphun xăng điện tứ.
- Sơ dồ nguyên lý : (hình 1.6)

THÔNG

CẢM BIẾN

CHẤP HÀNH

NHIÊN LIỆU

SỐ
Qa

Lưu
lượng

N

cảm
biến

Bình chứa

Công
tắc

SVT

Tm

Ta

ĩ' ìn

Nhiệt kếTra

Nhiệt kế

Bơm diện

Lảlp
ng 15

97C4A

Lọc xăng

Vòi phun


Ầảõ ain tăút nghiãùp
cTĨĨ7^™CẽS^^Ĩ9TĨ7ĩ^^^c^^^^7^7T

Hình 6 : Sơ đồ nguyên lý hệ thống phun xăng điều khiển điện tử.
- Hệ thống phun xăng điện tử thực chất là một hệ thống điều khiến tích họp cả
hai quá trình phun xăng và đánh lửa của động cơ. Hệ thống bao gồm ba khối thiết bị
sau:
+ Các cảm biến có nhiệm vụ ghi nhận các thông số hoạt động của động cơ
(lưu lượng khí nạp, tóc độ động cơ, nhiệt độ, tải trọng, nồng độ ôxi trong khí thải...)
+ Bộ xử lý và điều khiến trung tâm: tiếp nhận và xử lý các thông tin do các
cảm biến cung cấp. Tín hiệu điện đưa đến từ các cảm biến sẽ được chuyển đổi thành
tín hiệu số rồi được xử lý theo một chương trình đã vạch sẵn. Những số liệu cần thiết
SVTH : Nguyãùn Ngoửc Hoai - Lảlp 97C4A
Trang 16


Ầảỏ ain tăút nghiãùp

à lĩl-ĨL
các thông số vận hành hay đặc tính chuẩn.
+ Các tín hiệu ra của bộ điều khiển trung tâm được khuếch đại và đúa vào
khói thứ ba là bộ phận chấp hành. Bộ phận này có nhiệm vụ phát các xung điện chỉ
huy việc phun xăng và đánh lửa cũng như chỉ huy một só cơ cấu thiết bị khác (luôn
hồi khí thải, điều khiển mạch nhiên liệu, mạch khí...) đảm bảo sự làm việc tói ưu
của động cơ.
1.4. SO SÁNH GIỮA CHẾ HOÀ KHÍ VÀ PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ.

Mặc dù mục đích của chế hoà khí và EFI là gióng nhau, nhúng phương pháp
mà chúng sử dụng để nhận biết lượng khí nạp và cung cấp nhiên liệu thì khác nhau.
1.4.1

Cách tạo hỗn hợp khí - nhiên liệu.

1.4.1.1

Chê hoà khí.

- Tại tốc độ không tải, lượng khí nạp được đo dựa vào sự thay đôi áp suất (độ
chân không) xung quanh vít điều chỉnh không tải và đưòng óng không tải ỏ gần vị
trí bưổm ga, và một lượng nhỏ nhiên liệu được hút qua đưòng óng không tải và vòi
phun chính.
- Trong khoảng hoạt động bình thưòng, lượng khí nạp được đo bằng độ chân
không trong họng khuếch tán và một lượng nhiên liệu tương ứng được hút qua vòi
phun chính của họng khuếch tán.
1.4.1.2

Hệ thống phun xăng điện tử

SVTH : Nguyãùn Ngoửc Hoai - Lảlp 97C4A
Trang 17


Ầảỏ ain tăút nghiãùp

à lĩl-ĨL
hiệu đến các vòi phun, vòi phun sẽ phun một lượng nhiên liệu thích hợp vào cửa nạp
của từng xylanh.

1.4.2

Các chế độ lái xe và tỷ lệ khí - nhiên liệu.

1.4.2.1

Khi khỏi động.

Khi khỏi động động cơ, cần phải có một hỗn hợp khí nhiên liệu đậm hòn để
nâng cao tính năng khỏi động, đặc biệt khi nhiệt độ thấp. Đó là do không khí đậm
đặt hơn do vậy tốc độ dòng khí nạp thấp hơn và nhiệt độ thấp vì vậy nhiên liệu
không bay hơi được dễ dàng.
1.4.2.1.1

Chế hoà khí.

Khi nhiệt độ thấp, bướm gió đóng hoàn toàn để giúp hỗn họp đủ đậm. Mặc dù
vậy sau khi động cơ đã khỏi động, bộ ngắt bướm gió sẽ hoạt động để mỏ bưóm gió
ra một chút nhằm tránh cho hỗn hợp quá đậm.
1.4.2.1.2

Hệ thống phun xăng điện tử.

Hệ thống sẽ nhận biết động cơ đang quay nhờ vào tín hiệu máy khỏi động và
cung cấp một hỗn họp đậm hơn trong khi mô tố khỏi động đang quay. Nó cũng có
một vòi phun khỏi động lạnh hoạt động chỉ khi nhiệt độ thấp để cung cấp một lượng
phun lỏn hơn. vòi phun này được thiết kế để cải thiện phun sương nhiên liệu giúp
dễ dàng bắt cháy hơn.
1.4.2.2 Khi động cơ còn lạnh.
SVTH : Nguyãùn Ngoửc Hoai - Lảip 97C4A

Trang 18


Ầảỏ ain tăút nghiãùp

à lĩl-ĨL
CÓ thể vận hành bằng tay hay nó tự động đóng vào để cung cấp một hỗn hợp khínhiên liệu đậm hơn. ở hệ thống vận hành bằng tay, sau khi động có đã khỏi động,
lái xe mỏ bướm gió khi động cơ ấm lên. ở hệ thống tự động, budm gió cũng được
mỏ như vậy.
1.4.2.2.2

Hệ thống phun xăng điện tử.

Nhiệt độ nước làm mát được đo bằng một cảm biến, nó nhận ra nhiệt độ núdc
làm mát còn thấp, cảm biển cd một nhiệt điện trỏ, điện trỏ của nó thay đổi rất nhạy
theo sự thay đổi của nhiệt độ nước làm mát. Nhiệt độ nước làm mát chuyển thành tín
hiệu điện và gửi đến ECU, ECU sẽ phản hồi lại cho vòi phun và vòi phun sẽ phun
thêm nhiên liệu đế làm đậm hỗn hợp khí - nhiên liệu tuỳ theo tín hiệu này.
1.4.2.3

Khi động cơ tăng tốc.

Khi xe tăng tốc từ tốc độ thấp, thể tích không khí theo đó tăng lên ngay lập tức
nhúng do quán tính của nhiên liệu nên sẽ cd sự chậm trễ tức thời trong việc cung
cấp nhiên liệu.
1.4.2.3.1

Chế hoà khí.

Để tránh cho hỗn hợp khí nhiên liệu quá nhạt khi tăng tóc, thì hệ thống tăng

tốc trong bộ chế hoà khí sẽ làm việc và một lượng nhiên liệu xác định được phun
qua khoang đặc biệt để bù lại sự chậm trễ trong việc cung cấp nhiên liệu qua vòi
phun chính.

SVTH : Nguyãùn Ngoửc Hoai - Lảlp 97C4A
Trang 19


Ầảỏ ain tăút nghiãùp

à lĩl-ĨL
lượng khí nạp do vậy không có sự chậm trễ trong việc cung cấp nhiên liệu.
1.4.2.4

Khỉ động cơ phất huy hết công suất.

1.4.2.4.1

Chế hoà khí.

Khi động cơ phát huy hết công suất cần phải cung cấp một hỗn họp không khí
đậm hòn. Với động cơ chế hoà khí, điều đó được thực hiện bằng hệ thống làm đậm.
Hệ thống toàn tải nhận biết tải trọng đặt lên động cơ bằng độ chân không của đường
nạp. Khi độ chân không này giảm xuống, hệ thống làm đậm làm việc và hỗn họp
không khí - nhiên liệu được cung cấp đậm hơn.
1.4.2.4. 2 Hệ thống phun xăng điện tử.
Đối với hệ thống EFI tải trọng đặt lên động cơ được xác định bằng góc mỏ
bưóm ga và nó được chuyển thành tín hiệu điện nhò vào cảm biến vị trí bưổm ga.
Khi góc mỏ bướm ga tăng lên, thì vòi phun sẽ phun lâu hơn để có một lượng nhiên
liệu lón hơn cung cấp cho động cơ.

1.4 ƯU ĐIỂM CỦA EFI SO VỚI CHẾ HOÀ KHÍ.
1.4.1

Có thể cấp hỗn hợp khí - nhiên liệu đồng đều đến từng xylanh.

Do mỗi xylanh đều có vòi phun và do lượng phun được điều khiển chính xác
bằng ECU theo sự thay đổi về tốc độ động cơ và tải trọng nên có thể phân phối đều
đến từng xylanh. Mặt khác, tỷ lệ khí - nhiên liệu có thể điều khiển tự do (vô cấp)
nhò ECU bằng việc thay đối thòi gian hoạt động của vòi phun (khoảng thời gian

SVTH : Nguyãùn Ngoửc Hoai - Lảlp 97C4A
Trang 20


Ầảỏ ain tăút nghiãùp

cơ.
- Vòi phun đơn của chế hoà khí không thể điều khiển chính xác tỷ lệ khí nhiên liệu ỏ tất cả các dải tốc độ, nên việc điều khiển chia thành các dải tóc độ
không tải, tóc độ trung bình và tóc độ cao, khi khỏi động, khi tăng tóc, khi phát huy
hết công suất... Nên hỗn hợp phải được làm đậm khi chuyển từ hệ thống này sang
hệ thống khác. Vì thế nên rất dễ xẩy ra hiện tượng không bình thưòng (nổ trong
đuòng óng nạp...) trong quá trình chuyển đổi cũng như có sự không đồng đều khá
lớn trong từng xylanh nên hỗn hợp phải được làm đậm hơn. Mặc dù vậy, với hệ
thống EFI thì một hỗn họp khí - nhiên liệu chính xác và liên tục luôn được cung cấp
tại bất kỳ chế độ tóc độ và tải trọng nào của động cơ nên nó có ưu điểm rất ldn trong
việc kiểm soát khí xả và tính kinh tế của nhiên liệu.
1.4.3

Đáp ứng kịp thòi vdi sự thay đổi của góc mỏ bướm ga.

- ỏ bộ chế hoà khí, từ vòi phun đến xylanh có một khoảng cách dài cũng như
có sự chênh lệch lỏn giữa tỷ trọng xăng và không khí nên xuất hiện sự chậm trễ khi
xăng đi vào xylanh tương ứng với sự thay đổi của luồng khí nạp. Mặc dù vậy, ỏ hệ
thống EFĨ vòi phun được bó trí ỏ gần xylanh và được nén voi áp suất khoảng 2 -3
kg/cm2, cao hơn so với áp suất đường nạp, cũng như nó đưực phun qua một lỗ nhỏ
nên nó dễ dàng tạo thành dạng sương mù. Do vậy lượng phun xăng thay đổi tương
ứng vdi sự thay đối của lượng khí nạp tuỳ theo sự đóng mỏ của bướm ga, nên hỗn
hợp khí - nhiên liệu phun vào trong các xylanh thay đối ngay lập tức theo độ mỏ của
bưdm ga.

SVTH : Nguyãùn Ngoửc Hoai - Lảlp 97C4A
Trang 21


Ầảỏ ain tăút nghiãùp

- Khả năng tải tại tóc độ thấp được nâng cao do nhiên liệu ỏ dạng sương mù
được phun ra bổi vòi phun khỏi động lạnh khi động cơ khỏi động cũng như lượng
không khí được hút qua van không tải nên khả năng tải được duy trì ngay lập tức sau
khi khỏi động.
1.4.4.2 Cắt nhiên liệu khi giảm tốc.
- Trong quá trình giảm tóc, động cơ chạy với tóc độ cao ngay cả khi bưổm ga
đóng kín. Do vậy, lượng khí nạp vào xylanh giảm xuóng và độ chân không trong
đưòng óng nạp trỏ nên rất lớn. ớ chế hoà khí, xăng bám trên thành của đường óng
nạp sẽ bay hơi và vào bên trong xylanh động cơ do độ chân không tăng lên đột ngột
làm cho hỗn hợp quá đậm, quá trình cháy xẩy ra không hoàn toàn và làm cho nồng
độ HC trong khí xả tăng lên. ở động cơ EFI, việc phun nhiên liệu bị loại bỏ khi
bưổm ga đóng kín, do vậy nồng độ HC trong khí xả giảm xuống và làm giảm tiêu
hao nhiên liệu.
1.4.5

Nạp hỗn hợp khí - nhiên liệu có hiệu quả.

- ở chế hoà khí, dòng không khí bị thu hẹp lại bằng họng khuếch tán để tăng
tốc độ dòng khí, tạo nên độ chân không bên dưỏi họng khếch tán làm cho nhiên liệu
được hút vào trong xylanh. Tuy nhiên họng khếch tán làm cản trỏ dòng khí nạp, còn
ổ động cơ EFĨ một áp suất nhiên liệu xấp xỉ 2 - 3 kg/cm 2 luôn được bơm cung cấp
đến động cơ đế nâng cao khả năng phun sương của hỗn hợp khí - nhiên liệu, do vậy
không cần có họng khếch tán nên dòng khí nạp không bị cản trỏ cũng như có thế tận
dụng quán tính của dòng khí để tăng lượng không khí nạp cho một chu trình.

SVTH : Nguyãùn Ngoửc Hoai - Lảlp 97C4A
Trang 22


Ầảỏ ain tăút nghiãùp

- Xe Toyota Landcruiser là loại xe lữ hành việt dâ 4x4 đế chơ ?ngúòi hoặc chỏ
hàng sạch (khi tháo các ghế ngồi ỏ phía sau). Xe có động có có công suất lớn, độ
bền và độ tin cậy cao, kết cấu vững gồm nhiều thiết bị đảm bảo tiện nghi và an toàn
cao cho ngúòi sử dụng trong các điều kiện đưòng xá, khí hậu khắt nghiệt. Đặt biệt ỏ
Việt Nam do điều kiện đưòng xá còn nhiều hạn chế nên họ xe Toyota Landcuriser
đưực rất nhiều ngưòi ưa chuộng. Kết cấu, hình dáng bên ngoài và nội thất có tính
mỹ thuật cao.
- Họ xe Landcruiser bắt đầu sản xuất từ những năm 50 tỏi nay gồm có 3 kiểu
chính:
+ Xe mui cứng bằng kim loại để chỏ khách, xe mui vải để chỏ khách và chỏ
hàng, xe toàn năng đế chỏ người.
+ Xe mui cứng và mui vải là nhung xe được thiết kế hình dáng từ thập kỷ 70
sang thập kỷ 80. vỏ xe có nhiều đường thẳng, góc cạnh, chủ yếu các xe này được

phân loại theo các kiểu sau:
* Landcruser mui cứng và mui bạt:
• Kiểu thân ngắn có 5-6 chỗ ngồi.
• Kiểu thân trung bình có 5-9 chỗ ngồi.
• Kiểu thân dài có 6-13 chỗ ngồi.
• Kiểu thân dài làm xe vận tải nhỏ có 3 chỗ ngồi và thùng chỏ hàng phía
SVTH : Nguyãùn Ngoửc Hoai - Lảip 97C4A
Trang 23


Ầảỏ ain tăút nghiãùp

gióng xe Landcruser thân dài nhưng hình dáng hiện đại, nhiều đường cong hơn, có
đầu xe hình dáng <<:đầu cá mập>> cụ thể có xêri sau:
• F2J80 lắp động có xăng 1FZ-F, 1FZFE, 3F, 3F-E.
• H280 lắp động cơ điêzen 1HZ, 1PZ.
•

HD lắp động có điêzen tăng áp 1HD-T

2.2 ĐỘNG Cơ 1FZ-FE.
- Xe Toyota Landcruser có lắp các loại động cơ như sau :
+ Động cơ xăng : 21R, 22R, 22R-E, 3F, 3F-E, 1FZ-E, 1FZ FE. Trong đó
22R-E, 3F-E, 1FZ-FE là động cơ phun xăng điều khiển điện tử.
+ Động cơ điêzen : 1PZ, 1HD-T, 1HZ trong đó 1HD-T là động cơ tăng áp.

SVTH : Nguyãùn Ngoửc Hoai - Lảip 97C4A
Trang 24

Ầảõ ain tăút nghiãùp
KĨT^Í ^^^3^^^Tĩ3t^T?I3tĩ7ĩ5^P?ĨĨH7^53ĩĩ^

cTĨĨ7^™CẽS^^Ĩ9TĨ7ĩ^^^c^^^^7^7T

Hình 2.1 : Mặt cắt ngang động cơ 1FZ-FE.

SVTH : Nguyãùn Ngoửc Hoai - Lảip 97C4A
Trang 25


Các te.

11 : Nắp máy.

Thân máy.

12 : Đường ống thải

Que thăm dầu.
Bầu lọc dầu.

Ầảõ ain tăút nghiãùp
13 : Piston.
Ầảõ ain tăút nghiãùp

cTĨĨ7^™CẽS^^Ĩ9TĨ7ĩ^^^c^^^^7^7T
cTĨĨ7^™CẽS^^Ĩ9TĨ7ĩ^^^c^^^^7^7T

KĨT^Í ^^^3^^^Tĩ3t^T?I3tĩ7ĩ5^P?ĨĨH7^53ĩĩ^

14 : Thanh truyền.

Hình 2.2 : Mặt cắt dọc động cơ 1FZ-FE.
15 : Trục khuỷu.

Đưòng óng nạp.
Vòi phun.

16 : Bánh đà.

Trục cam.

17 : Ông hút dầu.

Móng hãm.

1 8 Dầu bôi trơn.

Lò xo xupáp.

19 : Nút tháo dầu.

10 Xupáp.
- Động cơ xăng kiểu 1FZ-FE là động cơ phun xăng điều khiển điện tử, 4 kỳ 6
xy lanh được xếp thành dãv thẳng đứng, có hai trục cam đặt trên nắp máy, có 24
xupáp. Dung tích công tác là 4500 cm 3, thứ tự nô 1-5-3-6-2-4. Tất cả các cụm, chi
tiết cần được bảo dưỡng, điều chỉnh thường xuyên nên đều được bó trí tại các vị trí
dễ thao tác. Động cơ cùng với hộp số và hộp số phụ được lắp thành cụm động lực
đặt dọc xe.
- Xy lanh được đúc liền với thân máy bằng gang, không có ống lót rời, nhò đó

làm tăng độ cứng vững, gọn kết cấu, giảm trọng lượng xylanh. Bên dưổi động cơ
được che bỏi các te chứa dầu. Các te này gồm hai phần: phần trên bằng hợp kim
nhôm, phần dưổi làm bằng tôn dập.
- Động cơ có hai trục cam trên một nắp máy. Mồi xylanh có 4 xupáp, hai nạp
SVTH : Nguyãùn Ngoửc Hoai - Lảip
SVTH : Nguyãùn Ngoửc Hoai -Trang
Lảip
Trang

97C4A
27
97C4A
26