ĐỀ tài tốt NGHIỆP lắp đặt động cơ phun xăng điện tử toyota 3s

CHƯƠNG 1: KHẢO SÁT ĐỘNG CƠ TOYOTA 3S

Hình 1.1. Động cơ Toyota 3S-FE.
1. Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền.
1.1. Thân máy.
Về hình dạng thân máy của động cơ Toyota 3S thì cũng giống như các
động cơ cổ điển, nhưng hoàn thiện hơn. Do đó yêu cầu vật liệu làm thân máy
phải bền, cơ tính cao, nhẹ, chịu nhiệt và truyền nhiệt tốt. Vật liệu thường dùng là
gang xám, gang hợp kim có chất lượng cao, có dạng gân tăng cứng nhằm giảm
rung động và tiếng ồn. Trên thân máy được bố trí 4 xy lanh thẳng hàng. Trên
thân máy còn bố trí lắp đặt trục khủyu và các cơ cấu phụ khác. Ngoài ra nó còn
bố trí các đường dẫn dầu, đường nước làm mát hoặc cánh tản nhiệt.

1


Hình 1.2. Cấu tạo thân máy động cơ Toyota 3S.
1.2..Nắp máy.
- Nắp máy có vai trò cùng với xy lanh và piston tạo thành buồng cháy.
Nắp máy là một trong những chi tiết máy có kết cấu phức tạp vì trên nắp máy có
nhiều bộ phận và cơ cấu như: cụm xupap, các đường ống nạp, thải, bố trí trục
cam,...
- Do nắp máy luôn tiếp xúc với khí cháy làm việc ở nhiệt độ cao và áp
suất lớn nên vật liệu chế tạo chúng phải có cơ tính cao để tránh bị rạn nứt. Vật
liệu làm nắp máy bằng hợp kim nhôm. Nhưng hợp kim nhôm thì nhẹ, truyền
nhiệt tốt, nhưng cơ tính kém, dễ bị ăn mòn, hệ số giãn nở lớn nên dễ cong vênh
và thường dùng loại nắp máy liền khối.
Yêu cầu của nắp máy.
+ Có dạng buồng cháy tốt, có đủ độ bền, độ cứng vững cần thiết, chịu
được tải trọng cơ học mà không bị biến dạng.
+ Tháo lắp dễ dàng, trọng lượng nhẹ

+ Kết cấu đơn giản dễ chế tạo.

2


+ Chịu được nhiệt cao và chống ăn mòn hóa học.
+ Kết cấu đơn giản dễ chế tạo.
+ Đảm bảo đậy kín xilanh không để rò nước và lọt khí.

Hình 1. 3. Cấu tạo nắp máy động cơ Toyota 3S
1.3. Đệm nắp máy và cạcte
- Đệm nắp máy: Đệm nắp máy được đặt giữa thân máy và nắp máy, để
bảo đảm độ kín khít của buồng đốt, bảo đảm không cho nước và dầu lọt xuống
buồng cháy. Đệm nắp máy thường được dùng bằng kim loại amiăng chịu nhiệt,
mặt trên và mặt dưới có bọc lớp đồng hoặc thép mỏng để tăng độ bền.
Cạcte: Chứa dầu bôi trơn và che phía dưới thân máy, bảo vệ cho trục
khuỷu, và bơm dầu. Cạcte được lắp ghép với thân máy bằng bu lông, giữa
chúng có đệm lót bảo đảm độ kín cho dầu bôi trơn không chảy ra ngoài. Tại vị
trí thấp nhất người ta bố trí có nút xả dầu, trong có gắn một nam châm để hút
giữ các mạt kim loại trong dầu. Cạcte động cơ Toyota 3S được dập bằng thép
tấm.

3


1.4. Piston.
Trong quá trình làm việc của động cơ đốt trong, nhóm piston có các nhiệm vụ
chính sau:
- Đảm bảo bao kín buồng cháy, giữ cho không khí cháy trong buồng cháy
không lọt xuống cạcte và ngăn không cho dầu nhờn từ hộp trục khuỷu sục lên

buồng cháy.
- Tiếp nhận lực khí thể sinh ra do quá trình nổ và truyền tới thanh truyền để
làm quay trục khuỷu, nén khí trong quá trình nén, đẩy khí thải trong quá trình
thải và hút khí nạp mới trong quá trình nạp.

Hình 1.4. Kết cấu tổng thể nhóm piston.
- Piston được đúc bằng hợp kim nhôm, do đó khối lượng của piston tương
đối nhẹ. Trên piston có bố trí 3 rãnh để lắp xéc măng, trong đó có hai xéc măng
khí và một xéc măng dầu. Đường kính của piston: D = 55,3 [mm]. Hành trình
piston: S = 70 [mm].

Hình 1.5: Cấu tạo Piston động cơ Toyota 3S

4


- Đỉnh piston có dạng lõm nhằm tăng dung tích buồng cháy và tán xupap
không chạm vào. Dòng khí khi nạp vào có mức độ xoáy lốc cao tạo điều kiện tốt
cho quá trình hoà trộn nhiên liệu. Khi động cơ làm việc đầu piston nhận phần
lớn nhiệt lượng do khí cháy truyền cho nó và nhiệt lượng này truyền vào
xécmăng thông qua rãnh xécmăng, rồi đến nước làm mát động cơ. Ngoài ra
trong quá trình làm việc piston còn được làm mát bằng cách phun dầu vào phía
dưới đỉnh piston.
- Thân piston làm nhiệm vụ dẫn hướng cho piston chuyển động trong
xylanh, là nơi chịu lực ngang N và là nơi để bố trí bệ chốt piston.
Yêu cầu kỹ thuật của piston động cơ Toyota 3S: Phải có sức bền cơ học
cao chịu được các tải trọng cơ học. Vật liệu chế tạo phải chịu được nhiệt độ cao,
hệ số giãn nở nhỏ, hệ số nhận nhiệt ít nhưng truyền nhiệt nhanh.Khối lượng nhỏ
và hình dáng thích hợp để phù hợp với sự hoạt động của động cơ.Chịu sự mài
mòn tốt trong điều kiện bôi trơn kém.

1.5. Xéc măng.

- Để bao kín không gian buồng cháy trong xilanh ( dùng xécmăng khí ) và
ngăn không cho dầu nhờn sục vào buồng cháy (dùng xéc măng dầu).
- Xéc măng được chế tạo bằng gang hợp kim. Tiết diện xécmăng khí có
dạng hình chữ nhật, miệng xécmăng được cắt bằng.

Hình 1.6. Bộ Xécmăng khí và dầu.

5


- Xéc măng khí: Chỉ là vòng kim loại hở miệng. Kết cấu của xéc măng
chỉ khác nhau ở kích thước, tiết diện ngang và phần miệng của xéc măng. Tiết
diện ngang (mặt cắt A-A) của xéc măng khí thường có các dạng sau.

Hình 1.7. Tiết diện ngang của xéc măng khí.
- Loại có tiết diện hình chữ nhật : Kết cấu này đơn giản, dễ chế tạo. Tuy
nhiên áp suất tác dụng lên thành xylanh không lớn, thời gian rà khít với thành
xylanh sau khi lắp ráp lâu.
- Loại có tiết diện hình côn : Kết cấu này có áp suất tiếp xúc lớn và có thể
rà khít nhanh chóng với xylanh. Nhược điểm của kết cấu này là chế tạo phức
tạp, khi lắp ráp phải chú ý sao cho khi piston đi xuống sẽ có tác dụng như một
lưỡi cạo.
- Loại có tiết diện hình bậc thang : Kết cấu này khắc phục được nhược
điểm của hai loại trên.
Phần miệng của xéc măng thường có các dạng kết cấu sau:

Hình 1.8. Cấu tạo miệng xéc măng

6


- Loại miệng thẳng.
- Kết cấu này đơn giản, dễ chế tạo. Nhược điểm là dễ lọt khí và dễ bị sục
dầu qua miệng xéc măng.
- Loại miệng vát.
- Kết cấu này khắc phục được phần nào nhược điểm của loại trên, tuy
nhiên chế tạo khó khăn hơn.
- Loại miệng bậc.
- Kết cấu này bao kín tốt nhất nhưng chế tạo khó khăn.
- Kết cấu xécmăng dầu:
- Nếu không có măng dầu thì trong quá trình làm việc dầu bôi trơn sẽ sục
lên buồng cháy qua xécmăng khí dẫn đến dầu bôi trơn bị cháy làm kết muội và
tiêu hao dầu bụi trơn. Ngoài nhiệm vụ ngăn không cho dầu bôi trơn sục lên
buồng cháy, xécmăng dầu cũng có nhiệm vụ dàn đều dầu bôi trơn lên mặt
xylanh.

Hình 1.9. Cấu tạo xéc măng dầu loại tổ hợp.
- Xéc măng dầu tổ hợp : gồm 3 chi tiết riêng lẽ
1: Vòng thép mỏng
2: Lò xo hình sóng
Lò xo hìmh sóng ép chặt hai lá thép mỏng tỳ lên mặt đầu của rãnh piston
nên khi làm việc không có khe hở mặt đầu. Do đặc điểm kết cấu nêu trên mà xéc
măng dầu tổ hợp có tác dụng ngăn dầu, quét dầu và chịu va đập tốt nhất.

7


1.6. Chốt piston.

- Chốt piston được chế tạo mặt bên trong chốt pittông có dạng hình trụ
rỗng. Chốt piston được lắp tự do trên bệ chốt và đầu nhỏ thanh truyền. Sử dụng
hai vòng khoá để hãm hai đầu chốt piston nhằm chống chuyển động dọc trục.
Chốt piston là chi tiết dùng để nối piston với đầu nhỏ thanh truyền, nó truyền lực
khí thể từ piston qua thanh truyền để làm quay trục khuỷu. Khi làm việc chốt
piston có thể xoay tự do trong bệ chốt piston và bạc lót của đầu nhỏ thanh
truyền.

Hình1.10. Kết cấu chốt piston.
1.7. Thanh truyền.
- Thanh truyền là chi tiết dùng để nối piston với trục khuỷu và biến chuyển
động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu. Khi làm việc
thanh truyền chịu tác dụng của: Lực khí thể trong xylanh, lực quán tính của
nhóm piston và lực quán tính của bản thân thanh truyền. Thanh truyền có cấu
tạo gồm 3 phần: Đầu nhỏ, thân và đầu to.

Hình 1.11. Cấu tạo thanh truyền.

8


- Đầu nhỏ thanh truyền dùng để lắp với chốt piston có dạng hình trụ rỗng,
đường kính trong của đầu nhỏ: 25 mm. Khi làm việc chốt piston có thể xoay tự
do trong đầu nhỏ thanh truyền.
- Thân thanh truyền có tiết diện chữ I. Chiều rộng của thân thanh truyền
tăng dần từ đầu nhỏ lên đầu to mục đích là để phù hợp với quy luật phân bố của
lực quán tính tác dụng trên thân thanh truyền trong mặt phẳng lắc.
- Đầu to thanh truyền có dạng hình trụ rỗng. Đầu to được chia thành hai
nửa, nhằm giảm kích thước đầu to thanh truyền mà vẫn tăng được đường kính
chốt khuỷu, nửa trên đúc liền với thân, nửa dưới rời ra làm thành nắp đầu to

thanh truyền.
1.8. Trục khuỷu.
Trục khuỷu là một trong những chi tiết quan trọng nhất, có cường độ làm
việc lớn nhất và giá thành cao nhất của động cơ.
- Đầu trục khuỷu : Có dạng trục bậc để lắp các bánh răng và dây đai dẫn
động trục cam, dẫn động bơm nước, quạt gió, máy phát điện. Các chi tiết này
được lắp với trục bằng then.
- Cổ trục chính : ( cổ ba-li-ê ) được lắp vào các ổ đỡ trong thân máy, các
cổ trục thường có cùng một đường kính, còn chiều dài mỗi cổ có thể bằng hoặc
khác nhau. Các cổ trục cùng nằm trên một đường thẳng.
- Cổ thanh truyền ( cổ biên ) : Dùng để lắp với đầu to thanh truyền, có hình
dạng giống cổ trục nhưng nhỏ hơn để giảm kích thước đầu to thanh truyền, giảm
lực quán tính ly tâm. Cũng vì thế mà cổ trục và cổ biên đều rỗng và làm nút chắn
dầu bôi trơn ở hai đầu cổ thanh truyền.
- Má khuỷu : Là phần nối giữa cổ khuỷu với cổ biên. Má khuỷu có các
dạng hình elíp, hình tròn, hình chữ nhật, hoặc hình thang.
Phần tiếp giáp giữa má khuỷu và cổ trục có góc lượn.
- Đối trọng : Có công dụng giảm tải trọng do lực quán tính ly tâm của các
khối lượng chuyển động quay không cân bằng và mô men quán tính của chúng

9


gây ra. Đối trọng có thể được chế tạo liền với má khuỷu hoặc có thể rời, sau đó
hàn hay ghép bằng bulông vào má khuỷu.
- Đuôi trục khuỷu : Đuôi trục khuỷu thường có mặt bích để lắp bánh đà, ở
đuôi trục khuỷu còn có vách ngăn dầu phối hợp với các phớt chắn dầu và ren
hốc dầu, cuối có lỗ để ổ bi đỡ trục chủ hộp số.
- Để bôi trơn cho bạc các cổ trục và cổ biên trong trục có các lỗ dầu và
được bôi trơn cưỡng bức.

Hình 1.12 . Kết cấu trục khuỷu động cơ Toyota 3S
1- Cổ khuỷu; 2, 3- Nút ren; 4- Chốt khuỷu; 5 – Đường dầu bôi trơn; 6- Mặt bích
lắp bánh đà; 7- vành chắn dầu bôi trơn.
2.Cơ cấu phân phối khí
2.1.Nhiệm vụ :
Hệ thống phân phối khí có nhiệm vụ dùng để thực hiện quá trình thay đổi
khí. Thải sạch khí thải ra khỏi xylanh và nạp đầy hỗn hợp hoặc khí mới vào
xylanh để động cơ làm việc liên tục.
2.2. Yêu cầu.
- Đảm bảo nạp đầy và thải sạch, muốn vậy xupáp cần mở sớm, đóng
muộn tùy theo kết cấu của từng loại động cơ.

10


- Các xupáp phải đóng, mở đúng thời điểm quy định.
- Các xupáp phải đóng kín khít, không để lọt khí trong các kỳ nén, nổ.

2.3. Sơ đồ cấu tạo.

Hình 1.13. Cơ cấu phân phối khí DOHC
2.4. Nguyên lý làm việc.
Khi động cơ làm việc, trục khuỷu động cơ quay thông qua dây đai dẫn
động làm cho trục cam và vấu cam quay theo. Khi vấu cam quay từ vị trí gờ
thấp tới vị trí gờ cao tiếp xúc với con đội đẩy con đội và xu páp đi xuống thắng
được sức căng của lò xo xu páp mở cửa nạp hoặc thải của động cơ.
Khi vấu cam quay từ vị trí gờ cao đến vị trí gờ thấp, không cón lực tác
động lên con đội. Lúc này lò xo xu páp từ trạng thái nén giản ra kéo xu páp đi
lên đóng kín cửa hút hoặc cửa xả của động cơ.

2.5. Ưu nhược điểm của cơ cấu phân phối khí động cơ TOYOTA 3S.
+ Ưu điểm.

11


-

Có thể tích buồng cháy nhỏ gon, diện tích truyền nhiệtnhỏ, tổn thất nhiệt ít nên
hiệu suất nhiệt cao.
-

Tỉ số nén lớn nâng cao được công suất cho động cơ.

- Khả năng chống kích nổ tốt.
- Làm việc êm dịu
+ Nhược điểm.
- Có cấu tạo phức tạp hơn.
- Chiều cao động cơ tăng
- Cấu tạo nắp máy phức tạp.
- Khoảng cách dẫn động lớn, kết cấu cồng kềnh, nhiều chi tiết. Làm độ
chắc chắn kém, thiếu chính xác do dung sai lắp ghép nhiều chi tiết.
2.6.Cấu tạo các chi tiết chính của cơ cấu phân phối khí động cơ Toyota 3S.
2.6.1. Trục cam.
Có nhiệm vụ dẫn động và điều khiển cho các xu páp hút, xả đóng mở đúng
thời điểm quy định.Trục cam trên động cơ được chế tạo bằng thép Cacbon.
Trục cam được chế tạo liền, đầu trục có bánh răng dẫn động. Trên trục có
các vấu cam (nạp, thải) hình dạng quả đào xen giữa các cổ trục cam.
Kích thước các cam thường nhỏ hơn đường kính cổ trục vì trục cam lắp
theo kiểu lắp ghép luồn qua các ổ trục.

Các bề mặt làm việc của vấu cam, cổ trục cam và bánh răng dẫn động
được thấm Cacbon, tôi cứng và mài bóng.

1.Cổ lắp bánh răng dẫn động; 2. Vấu cam; 3. Cổ trục chính
Hình 1.10. Cấu tạo trục cam
12


2.6.2.Xu páp.

Hình 1.11. Cấu tạo xu páp
Là chi tiết trực tiếp có nhiệm vụ đóng mở các cửa hút, cửa xả để thực
hiện các quá trình nạp, thải của động cơ.
Xupáp được chia thành ba phần là : Phần tán, thân và đuôi.
- Phần tán xupáp: Là phần quan trọng nhất của xupáp.Tán xu páp được sử
dụng là tán xu páp bằng. Góc lượn giữa thân và tán xu páp hút là 450 ,góc lượn
của xu páp xả là 30 0.
- Thân xu páp là phần dẫn hướng của xu páp có dạng hình trụ, đối với xu
páp xả bên trong thân xu páp có chứa chất Natri để làm mát cho xu páp trong
quá trình làm việc.

a

b

Hình 1.12. Cấu tạo thân xu páp xả

13

- Đuôi xupáp

a,b- kết cấu đuôi xu páp lắp liên kết với đĩa tựa hình côn; c- kết cấu đuôi xu páp
lắp chốt hãm; d- kết cấu đuôi xu páp lắp liên kết ren.
Hình 1.13. Cấu tạo đuôi xu páp.
Đuôi xu páp được liên kết với đĩa chặn, móng hãm và lò xo xu páp.
Thông thường đuôi xupáp có mặt côn, được phay rãnh để lắp móng hãm. Để
tăng khả năng chịu mòn, bề mặt đuôi xu páp được tráng lên một lớp thép hợp
kim cứng.
2.6.3. Lò xo xu páp.
Giúp cho xupáp đóng mở theo các kỳ làm việc, giữ cho mặt côn của tán
xupáp luôn tiếp xúc với mặt côn của đế xu páp ( thường đóng ), khi không có
lực tác động của các chi tiết của cơ cấu phân phối khí.
Lò xo xupáp thường được chế tạo bằng dây thép có đường kính từ 3 5mm. Lò xo được dùng là lò xo xoắn ốc hình trụ hai vòng đầu quấn sít nhau và
mài phẳng để lắp ghép. Số vòng công tác của lò xo khoảng 10 vòng.

Hình 1.14. Cấu tạo lò xo xu páp

14


2.6.4. Con đội.
Con đội là chi tiết trung gian giữa đuôi xupáp và vấu cam, có nhiệm vụ biến
chuyển động quay tròn của cam phối khí thành chuyển động tịnh tiến lên xuống
của xupáp.
Con đội gồm các phần cơ bản sau:
- Bộ phận tiếp xúc với vấu cam phân phối khí (đĩa shim).
- Bộ phận dẫn hướng (thân con đội).
- Bộ phận tiếp xúc với đuôi xupáp.

Hình 1.15. Cấu tạo con đội
3. Hệ thống bôi trơn.
3.1. Nhiệm vụ.
- Bôi trơn các bề mặt tiếp xúc có chuyển động tương đối với nhau nhằm
làm giảm ma sát do đó giảm mài mòn, tăng tuổi thọ chi tiết. Giảm ma sát đồng
nghĩa với việc giảm tổn thất cơ học trong động cơ, làm tăng hiệu suất , tăng tính
kinh tế của động cơ.
- Rửa sạch bề mặt ma sát các chi tiết. Trên bề mặt ma sát, trong quá trình
làm việc có thể xuất hiện các lớp bong, tróc khỏi bề mặt làm việc. Tác dụng này
có nghĩa nổi bật khi chạy rà động cơ ( mới hoặc sửa chữa).
- Làm mát một số chi tiết. Do ma sát giữa các cặp chi tiết chuyển động và
một số chi tiết nhận nhiệt từ trong động cơ.
- Bao kín khe hở giữa các cặp chi tiết như: piston, xylanh và xéc măng
tránh lọt khí.

15


- Chống Oxy hoá ( tạo gỉ ) trên các bề mặt nhờ các chất phụ gia có trong
dầu.
3.2. Yêu cầu.
- Đưa được đủ, liên tục dầu đến các bồ mặt ma sát để bôi trơn.
- Phải lọc sách những tạp chất trong dầu nhờn khí nó tẩy sạch bề mặt ma
sát.
- Phải làm mát được dầu nhờn để dầu bảo đảm được tính lý hóa của nó.
- Đưa được nhiệt lượng sinh ra do quá trình ma sát ra khỏi bề mặt ma sát.
3.3. Sơ đồ cấu tạo.
- Hệ thống bôi trơn trên động cơ Toyota 3S là hệ thống bôi trơn bằng áp lực
cưỡng bức, với sơ đồ cấu tạo của hệ thống như sau:

1.Cạc te; 2. Lưới lọc nhớt; 3. Bơm nhớt; 4. Lọc nhớt; 5. Đường dầu chính; 6.
Đường dầu đi bôi trơn trục khuỷu.
Hình 1.14: Sơ đồ hệ thống bôi trơn
3.4. Nguyên lý làm việc.
- Toàn bộ dầu bôi trơn được chứa trong các te của động cơ. Bơm dầu được
dẫn động từ trục khuỷu hoặc trục cam. Dầu được hút từ cạcte qua phao hút dầu
(có lọc thô). Dầu sau bơm có áp suất cao đi tới qua bầu lọc thấm đến đường dầu
chính qua đường nhánh đi bôi trơn trục khuỷu, đầu to thanh truyền, chốt piston
16


và lên nhánh đến bôi trơn trục cam. Sau khi bôi trơn xong về các te. Van an
toàn cho phép giữ áp suất dầu không đổi trong khi động cơ làm việc. Khi bầu
lọc bi tắc, van an toàn sẽ mở cho dầu lên thẳng đường dầu chính. Van sẽ đóng
khi nhiệt độ dầu tăng cao, cho dầu đi qua két làm mát và về cạcte. Lượng dầu
trong cạcte được kiểm tra thông qua que thăm dầu .
3.5. Cấu tạo các chi tiết của hệ thống bôi trơn.
3.5.1. Bơm dầu bôi trơn bánh răng ăn khớp trong.

Hình 1.15. Cấu tạo bơm dầu bôi trơn động cơ Toyota 3S
Khi trục bánh răng chủ động được trục khuỷu dẫn động, bánh răng chủ
động quay dẫn động bánh răng bị động quay theo cùng chiều. Dầu nhờn từ
đường dầu áp suất thấp được hai bánh răng bơm dầu guồng sang đường dầu áp
suất cao theo chiều mũi tên. Để tránh hiện tượng chèn dầu giữa các răng của
bánh răng khi ăn khớp,trên mặt đầu của nắp bơm dầu có rãnh triệt áp. Áp suất
đi bôi trơn phải đảm bảo tính ổn định,do đó trong bơm dầu có thêm van an toàn.
Nếu áp suất trên đường dầu áp suất cao vượt quá giới hạn cho phép,van an toàn
sẽ được mở ra nhờ áp suất dầu,dầu nhờn sẽ chảy một phần về đường dầu áp suất
thấp. Trên bơm còn có vít điều chỉnh để điều chỉnh áp suất dầu bôi trơn khi cần
thiết.

3.5.2. Lọc dầu bôi trơn.
Dùng để lọc sạch các tạp chất lẫn trong dầu nhờn trong quá trình bôi trơn
động cơ.
17


Hình 1.16. Cấu tạo lọc nhớt.
Loại bầu lọc này lắp nối tiếp trên mạch chính của đường dầu. Áp suất của
dầu khi vào bầu lọc là 0,3 MN/m2 (3Kg/cm2). Loại bầu lọc này có lõi lọc làm
bằng vải dạ ép chặt với nhau. Dầu nhờn sau khi thấm qua lõi lọc, chui vào các lỗ
trên trục bầu lọc rồi đi vào đường dầu chính để bôi trơn cho các chi tiết trong
động cơ.
4. Hệ thống làm mát
4.1. Nhiệm vụ .
Hệ thống làm mát có nhiệm vụ tản nhiệt cho các chi tiết của động cơ khi
làm việc, giữ cho nhiệt độ của các chi tiết không vượt quá giá trị cho phép, đảm
bảo điều kiện làm việc bình thường của động cơ.
4.2. Yêu cầu.
- Nước làm mát động cơ cần có tính chất chống đóng cặn cao,
- Trong nước không có những chất bẩn hoặc tạp chất.
- Hệ thống làm mát phải giữ được ổn định nước ở nhiệt độ từ 75 - 90o C
4.3. Sơ đồ cấu tạo .
Hệ thống làm mát trên động cơ Toyota 3S là hệ thống làm mát bằng loại
cưỡng bức tuần hoàn kín một vòng. Sơ đồ cấu tạo như sau:

18


1. Nắp két nước; 2. Van hằng nhiệt; 3. Bơm nước; 4 xylanh; 5. Đường ống thoát
hơi nước; 6.Nút xả nước bên dưới két nước; 7. Hướng gió đi qua két nước 8.

Quạt gió
Hình 1.17. Hệ thống làm mát cưỡng bức tuần hoàn kín một vòng
4.4. Nguyên lý làm việc.
Nước làm mát có nhiệt độ thấp được bơm hút từ bình chứa phía dưới của
két nước qua đường ống qua két để làm mát dầu sau đó vào động cơ. Để phân
phối nước làm mát đồng đều cho các xylanh, nước sau khi bơm vào thân máy
chảy qua ống phân phối đúc sẵn trong thân máy. Sau khi làm mát xilanh, nước
lên làm mát nắp máy rồi theo đường ống ra khỏi động cơ nhiệt độ cao đến van
hằng nhiệt . Van hằng nhiệt mở, nước qua van vào bình chứa phía trên két nước.
Tiếp theo nước từ bình phía trên đi qua các ống mỏng có gắn cánh tản nhiệt.
Nước sẽ được làm mát nhờ dòng không khí do quạt gió được dẫn động từ trục
khuỷu tạo ra. Tại phía dưới của két làm mát, nước có nhiệt độ thấp hơn lại được
bơm hút vào động cơ thực hiện 1 chu trình làm mát tuần hoàn.

19


Hệ thống làm mát cưỡng bức một vòng kín, nước sau khi qua két làm
mát lại trở về động cơ do đó đỡ phải bổ sung nước, tận dụng được trở lại nguồn
nước để làm mát tiếp động cơ.

4.5. Cấu tạo các chi tiết chính của hệ thống làm mát.
4.5.1.Bơm nước làm mát.
a. Nhiệm vụ : Hút nước từ két nước, tạo áp lực đẩy nước tuần hoàn trong hệ
thống.

Hình 1.18. Cấu tạo bơm nước làm mát.
b. Cấu tạo.
Bơm nước gồm có: Thân hay vỏ bơm thường được lắp ở phần đầu phía
trên thân máy. Trong thân bơm có lắp trục bơm. Trục bơm tỳ và quay trong hai

ổ bi. Một đầu trục được lắp đĩa có nhiều cánh bơm hình xoắn ốc, đầu kia của
trục được bắt chặt một pyly (bánh đai) nhờ then và đai ốc, đầu bánh đai có dây
đai truyền động.
Trên bơm còn có các vòng bao kín ngăn rò nước. Vòng bao kín làm bằng
gỗ phíp có graphít đặt vào rãnh trên đĩa bơm cùng quay với trục bơm để ngăn
nước theo khe hở giữa trục và vỏ bơm. Vòng bao kín bằng cao su, lắp khít vào

20


trục bơm ngăn không cho nước rò qua khe hở giữ trục và vòng bao kín bằng gỗ
phíp.
Các ổ bi của trục được bôi trơn bằng mỡ. Mỡ được bơm vào không gian
trong ổ bi qua vú mỡ, không khí trong không gian này được thoát ra ngoài qua
một lỗ khoan trên thân bơm.
Trục của bơm đồng thời cũng là trục của quạt gió cũng có khi làm riêng
và được dẫn động từ trục khuỷu qua dây đai truyền động.
c.Nguyên lý làm việc.
Khi động cơ làm việc, đĩa bơm quay, tạo ra độ chân không, nước qua ống
được hút vào tâm của đĩa và do tác dụng lực ly tâm bị văng ra phía ngoài thành
bơm theo hình xoắn ốc, rồi theo ống đặt tiếp tuyến với thân bơm vào làm mát
động cơ.
Lưu lượng nước cần thiết để làm mát các bộ phận động cơ do bơm được
bơm cung cấp phụ thuộc vào kích thước và cấu tạo cánh bơm, tốc độ bơm được
truyền động. Lưu lương này thường trong khoảng.
4.5.2.Két nước làm mát.
a.Nhiệm vụ: Chứa và tản nhiệt cho nước làm mát từ động cơ đi ra.

Hình 1.19. Cấu tạo két nước làm mát.
b. Cấu tạo.

21


Két nước gồm có ba phần chính: Khoang nước trên, khoang nước dưới và
ruột két nước.
- Khoang nước trên (ngăn trên), khoang nước dưới (ngăn dưới) được dập
bằng đồng hay tôn, ở động cưo lớn được đúc bằng gang. Ngăn trên có lỗ đổ
nước và có nắp đậy kín, có ống nối dẫn nước từ động cơ về.
- Nắp đậy của két có tác dụng đậy kín và điều hoà áp suất bên trong két
với áp suất khí trời. Khi nhiệt độ của nước tăng, nước bốc hơi mạnh và áp suất
trong két nước tăng, lúc này áp suất hơi mạnh thắng được lò xo, van hơi mở và,
không khí trong két nước qua van hơi ra ngoài. Khi nhiệt độ trong két nước
giảm, hơi nước ngưng tụ làm áp suất trong két giảm, áp suất không khí thắng
sức căng lò xo, van khí mở không khí theo ống hơi qua van khí vào trong két
nước.
- Ngăn dưới có ống dẫn nước từ két nước tới bơm nước, phía dưới có
khoá xả nước.
- Ruột két nước có nhiều ống dẫn bằng đồng hoặc thép, dùng để dẫn nước
từ ngăn trên xuống ngăn dưới. Các ống dẫn có tiết diện hình trụ hoặc hình dẹt.
Xung quanh có các phiến tản nhiệt cùng với khung làm tăng độ cứng của két
nước. Tất cả các ống nhỏ tạo thành ruột của két nước. Ngăn trên, ngăn dưới và
ruột của két nước được hàn nối với nhau.
5. Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ xăng.
5.1. Nhiệm vụ.
Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ xăng dùng để hoà trộn xăng với
không khí sạch theo một tỷ lệ nhất định tạo thành khí hỗn hợp, cung cấp cho các
xilanh của động cơ theo thứ tự làm việc .
5.2. Yêu cầu.
- Xăng phải được lọc sạch nước và bụi bẩn cũng như các tạp chất trước

khi đưa vào động cơ.
- Không khí phải được lọc sạch.

22


- Tỷ lệ hoà trộn giữa xăng và không khí phải phù hợp với từng chế độ làm
việc của động cơ.

5.3. Sơ đồ
cấu tạo hệ thống

nhiên liệu kiểu phun xăng.
Hình 1.20. Sơ đồ hệ thống phun xăng điện tử động cơ Toyota 3S
5.4.Nguyên lý làm việc:
Trong hệ thống này ECU chỉ kiểm soát và điều khiển vòi phun xăng. ECU
nhận hai tín hiệu gốc là : số vòng quay động cơ ( lấy từ hệ thống đánh lửa ) và
lưu lượng gió hoặc độ chân không sau bướm ga. Tín hiệu phụ là mức tải của
động cơ thông qua cảm biến của vị trí bướm ga.
Khi có đủ hai tín hiệu gốc ECU sẽ tính ra một chế độ phun nhất định ở thời
điểm đó và điều khiển vòi phun mở theo chuẩn mực mẫu. Tuy vậy trong thời
23


gian làm việc cần phải điều chỉnh lại chế độ phun xăng cho phù hợp với điều
kiện cụ thể về nhiệt độ không khí, nhiệt độ nước làm mát, khi khởi động máy,
khi điện áp nguồn giảm, khi chạy nóng máy. Việc hiệu chỉnh này căn cứ vào tín
hiệu của các cảm biến báo về ECU.

5.5. Ưu nhược điểm của hệ thống phun xăng điện tử.

*Ưu điểm.
- Hệ thống dùng các cảm biến để nhận biết chế độ hoạt động của động cơ
và bộ điều khiển ECU để điều khiển các chế độ hoạt động của động cơ ở điều
kiện tối ưu nhất.
- Động cơ chạy không tải êm dịu và ổn định.
- Phân phối hơi xăng đồng đều đến từng xy lanh để giảm thiểu xu hướng
kích nổ.
- Khả năng tăng tốc tốt hơn do không có họng khuếch tán gây cản trở như
BCHK.
- Đạt tỷ lệ hòa khí dễ dàng.
- Mô men xoắn của động cơ phát ra lớn hơn.
- Giảm được các khí thải độc hại.
* Nhược điểm.
- Cấu tạo hệ thống phức tạp.
- Giá thành chế tạo hệ thống cao.
- Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống phức tạp.
5.6. Cấu tạo các chi tiết chính trong hệ thống phun xăng điện tử.
5.6.1 . Bơm xăng điện
a.Nhiệm vụ : Chuyển xăng từ thùng chứa đến đường ống tích áp với áp suất ổn
định từ 5,5 – 6,5 kg/cm2
b. Cấu tạo :

24


Gồm hai phần chính: động cơ điện một chiều và phần bơm. Loại đặt trong
thùng có thêm lưới lọc thô, loại để ngoài có thêm van dập xung và van kiểm tra.
Cả hai loại đều có van một chiều để không cho xăng hồi về khi bơm không làm
việc. Bơm thường là loại rôto phiến gạt hoặc rôto đặt lệch tâm có các con lăn.

H×nh
CÊu t¹o b¬m

1.21.
x¨ng ®Æt
trong thïng x¨ng

c.Sơ đồ mạch điện:

25