NGHIÊN cứu, KHAI THÁC ĐỘNG cơ 2AR FE lắp TRÊN XE ô tô CAMRY 2 5 q

NGHIÊN CỨU, KHAI THÁC ĐỘNG CƠ 2AR-FE LẮP TRÊN XE Ô TÔ
CAMRY 2.5 Q
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngày nay, với sự phát triển của khoa học công nghệ, rất nhiều công nghệ mới
được áp dụng trên ô tô hiện đại. Các ứng dụng đó là tiền đề để các hãng xe ô tô lớn có
thể đưa ra được các hệ thống mới và các mẫu xe ô tô mới cung cấp cho thị trường. Một
trong những hãng xe ô tô hàng đầu thế giới áp dụng các công nghệ mới đó là hãng xe
Toyota. Toyota luôn đưa ra được các mẫu xe mới trong những năm gần đây. Các mẫu
xe mới luôn hướng tới sự tiện nghi, thoải mái và ứng dụng tư động hóa càng nhiều trên
xe ô tô. Đặc biệt là dòng xe Toyota Camry. Các xe ô tô Camry luôn được trang bị
những công nghệ mới nhất về động cơ ô tô. Một trong những động cơ được sử dụng
rộng rãi trên các dòng xe ô tô Camry ngày nay là động cơ 2AR-FE. Việc các động cơ
này vận hành, sau một thời gian cần bảo dưỡng định kỳ và sửa chữa. Chính vì vậy việc
nắm bắt được đặc điểm về kết cấu cơ khí, hệ thống điều khiển động giúp cho người
vận hành và sửa chữa động cơ một cách hiệu quả nhất. Nghiên cứu này, giúp người sử
dụng xe, các kỹ thuật viên có thể làm chủ công nghệ để phục vụ việc kiểm tra sửa
chữa xe một cách chính xác nhất.
2. NỘI DUNG
2.1. THÔNG TIN CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ 2AR-FE LẮP TRÊN XE TOYOTA
CAMRY 2.5 Q

Hình 1. Xe ô tô Camry 2.5 Q

Hình 2. Thông số hình học xe Toyota Camry 2.5 Q
1


Các xe Toyota Camry phiên bản cải tiến 2017 gồm 3 phiên bản: 2.5Q, 2.5G và
2.0E. Đây là các dòng xe làm nên thương hiệu xe ô tô hạng sang của Toyota. Động cơ
được trang bị trên xe Toyota Camry 2.5Q là động cơ 2AR-FE. Động cơ 2AR- FE
được áp dụng rất nhiều điểm mới so với các động cơ lắp trên xe Toyota Camry trước

đó với thông số kỹ thuật như sau:
Stt

Ký hiệu/Đơn vị

Thông số

1

Kiểu động cơ

2

Cơ cấu phối khí

Đặc điểm/Giá trị
4 xy lanh, thẳng hàng
16 xupáp DOHC, VVT-I
kép

2494 cm3

2494 cm3

mm

80x98

3

Thể tích công tác

4

Đường kính x hành trình

5

Tỷ số nén

6

Công suất lớn nhất

133kWx6000rpm

7

Mô men xoắn cực đại

231N.mx4100 rpm

10.4

Nạp
8

Thời điểm đóng mở xu páp

9

Tiêu chuẩn khí xả

10

Thể tích thay dầu

11

Mở
Đóng
Mở
Đóng

Xả

3° ~ 38° BTDC
61° ~ 26° ABDC
60° ~ 25° BBDC
4° ~ 39° ATDC
EURO 4

Khô

5.3 lít

Thay lọc

4.4 lít

Không thay lọc

4.0 lít
7,0 lít

Thể tích nước làm mát

l

Bảng 1: Thông số kỹ thuật động cơ 2AR-FE

Hình 3. Hình ảnh động cơ 2AR-FE

2


2.2. NGHIÊN CỨU, KHAI THÁC CƠ CẤU CƠ KHÍ CỦA ĐỘNG CƠ 2AR-FE
2.2.1. MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CƠ KHÍ ĐỘNG CƠ 2AR-FE
2.2.1.1. Nắp máy

Hình 4. Kết cấu của nắp máy và thân máy
- Nắp trục cam được tách rời với nắp quy lát sẽ làm kết cấu nắp quy lát đơn giản hơn.
Năp bạc trục cam nạp và trục cam xả được làm liền khối để tăng độ cứng vững của
các nắp bạc.
2.2.1.2. Thân máy
a) Ống lót xi lanh
- Động cơ 2 AR-FE sử dụng ống lót xi lanh loại có vấu

Hình 5. Áo nước trong thân máy động cơ
- Ống cách áo nước giúp làm giảm lưu lượng nước làm mát và đảm bảo phân bố đồng

đều nhiệt độ để giảm ma sát.

3


Hình 6. So sánh áo nước có ống cách áo nước và không có ống cách áo nước
b) Bạc phía trên trục khuỷu
- Hình dạng của rãnh dầu thay đổi và lượng dầu rò rỉ sẽ ít hơn để làm giảm lưu lượng
của bơm dầu.

Hình 7. Đặc điểm rãnh dầu của bạc trục khuỷu
c)Trục cân bằng
- Sử dụng bánh răng bị động bằng nhựa để giảm tiếng ồn và hoạt động êm dịu

Hình 8: Cơ cấu cân bằng trên động cơ 2 AR-FE
4


- Lắp ráp trục cân bằng

Hình 9. Các lưu ý khi tháo lắp cơ cấu cân bằng trên động cơ 2 AR- FE
2.2.1.3. Cơ cấu phân phối khí
- Sử dụng 2 van dầu để điều khiển quá trình làm việc hay ngắt của trục cam

Hình 10. Hệ thống phân phối khí động cơ 2AR-FE
- Cơ cấu phối khí bao gồm con đội thủy lực, cần đẩy con lăn và hệ thống VVT-i kép
2.2.1.4. Hệ thống bôi trơn
- Sử dụng lọc dầu loại thay thế phần tử lọc

5

Hình 11. Đặc điểm cụm lọc dầu động cơ 2AR-FE
- Sử dụng loại lọc dầu thay thế phần tử lọc

Hình 12. Cụm vòi phun dầu bôi trơn động cơ của động cơ 2AR-FE
-

Vòi phun dầu được gắn trong thân máy để làm mát và bôi trơn piston, thành xy
lanh

6


2.2.1.5. Hệ thống nạp

Hình 13. Vị trí hệ thống nạp trên động cơ 2AR-FE trên xe
Hệ thống nạp sử dụng cụm mô tơ bướm ga . Ống góp nạp làm bằng nhựa. Sử dụng
ETCS-i đảm bảo điều khiển bướm ga tốt trong mọi điều kiện hoạt động.. Hệ thống
ACIS cải thiện hiệu suất động cơ trong tất cả các dải tốc độ.
1- Bộ lọc gió; 2- Họng gió; 3- Ống góp nạp; 4- Cụm moto bướm ga.
ACIS bao gồm bộ chấp hành ACIS, van điều khiển khí nạp, VSV cho ACIS và
bình chân không được lắp vào để cải thiện hiệu suất động cơ.

Hình 14. Cụm đường ống nạp động cơ 2AR-FE
Khi van điều khiển khí nạp mở, chiều dài ống góp nạp rút ngắn lại để nâng cao
hiệu suất tại dải tốc độ từ thấp đến cao.
7

Hình 15. Nguyên lý điều chiều dài đường ống nạp ở chế độ tốc độ thấp và tốc độ
cao của động cơ
Khi van điều khiển khí nạp đóng, chiều dài ống góp nạp tăng lên để tăng công suất
động cơ tại dải tốc độ trung bình.

Hình 16. Nguyên lý điều chiều dài đường ống nạp ở chế độ tốc độ trung bình
2.2.1.6. Hệ thống thải

8


*1

TWC tại ống góp xả

*3

Đuôi ống xả

*2

TWC trên đường ống xả

-

-

+ Ống góp xả bằng thép không gỉ giúp giảm trọng lượng.
+2 bộ xúc tác (TWC) được lắp trên đường ống xả.
Hệ thống điều khiển khí xả 2 cửa. Vận hành êm hơn ở tốc độ động cơ thấp.

Giảm áp suất ngược tại tốc độ động cơ cao.

Hình 17. Nguyên lý điều khiển van ở bình tiêu âm ống xả động cơ 2AR-FE
2.2.1.7. Hệ thống nhiên liệu
Hệ thống không dùng đường hồi nhiên liệu,ống phân phối làm bằng nhôm.

Hình 18. Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 2AR- FE
9


Hình 19. Ống phân phối của hệ thống cung cấp nhiên liệu
2.2.1.8. Hệ thống đánh lửa
- Động cơ 2 AR-FE sử dụng bugi đầu dài loại Iridium được sử dụng để nâng cao khả
năng làm mát cụm nắp quy lát

Hình 20. Kết cấu bugi động cơ 2AR-FE
2.2.1.9. Hệ thống nạp điện
- Động cơ 2 AR-FE:
+ Sử dụng máy phát loại rô to thanh dẫn
+ Puly máy phát có gắn ly hợp 1 chiều để giảm lực căng đai

Hình 21. Kết cấu máy phát động cơ 2AR-FE
Loại máy phát

SE0

Cường độ dòng phát ra

100 A
10

Cách mắc cuộn dây

Kiểu tam giác

Pu ly có ly hợp 1 chiều

Có

2.2.1.10. Đai dẫn động
- Các hệ thống điện trên xe được dẫn động bởi 1 đai chữ V
- Sử dụng bộ căng đai tự động

Hình 21. Sơ đồ bố trí đai trên động cơ 2AR-FE
2.3. MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ ĐỘNG
CƠ 2AR-FE
2.3.1. Một số bộ phận trong hệ thống điều khiển điện tử động cơ
STT

Tên tiếng anh

Tên tiếng việt

1

Mass Air Flow Meter

Cảm biến lưu lượng khí nạp

2

Intake Air Temperature
Sensor
Cảm biến nhiệt độ khí nạp

Giới thiệu tổng quan

Số
lượng

Loại dây sấy

1

Loại nhiệt điện trở (Gắn
vào trong cảm biến lưu
lượng khí nạp)

1

1

3

Teamprerature Water
Sensor

Cảm biến nhiệt độ làm mát
động cơ

Loại nhiệt điện trở

4

Crankshaft sensor

Cảm biến vị trí trục khuỷu

Loại cuộn dây nhận tín

[Bánh răng rô to]

hiệu

Cảm biến vị trí trục cam
[Bánh răng rô to]

Loại phần tử từ trở

2

Cảm biến vị trí bàn đạp ga

Loại tuyến tính (Loại
không tiếp điểm)

1

Loại tuyến tính

1

5

Camsharft sensor

6

Accelerator Pedal
Position Sensor

7

Throttle Position Sensor Cảm biến vị trí bướm ga
11

1


STT

Tên tiếng anh

8

Knock Control Sensor

9

Air Fuel Ratio Sensor

10 Heated Oxygen Sensor
11

Fuel Injector

Tên tiếng việt

Giới thiệu tổng quan

Số
lượng

Cảm biến tiếng gõ

Loại phần tử piezoelectric
(Loại dẹt)

1

Cảm biến tỷ lệ không khí
nhiên liệu (Bank 1, Sensor 1)

Loại tấm phẳng tích hợp bộ
sấy

1

Cảm biến oxy

(Bank 1, Sensor 2)

Loại cốc tích hợp bộ sấy

1

Vòi phun nhiên liệu

Loại 12-lỗ

4

Bảng 2: Một số bộ phận trong hệ thống điều khiển điện tử động cơ
2.3.2. Sơ đồ vị trí các chi tiết trong hệ thống điều khiển điện tử động cơ

Hình 22. Sơ đồ một số chi tiết trong hệ thống điều khiển động cơ
3. KẾT LUẬN
Việc tìm hiểu kết cấu cơ khí và đặc điểm điều khiển điện điện tử động cơ của
mỗi phiên bản xe hơi giúp kỹ thuật viên có thể hiểu được động cơ đó một cách tốt
nhất. Thông qua đó kỹ thuật viên có thể nhanh chóng kiểm tra sửa chữa được các động
cơ ô tô. Nội dung báo cáo đã trình bày được các đặc điểm nổi bật của động cơ 2 ARFE so với các phiên bản khác động cơ lắp trên xe Camry đời trước. Nội dung seminar
đã đưa ra được các đặc điểm cơ khí và sơ đồ tổng quan hệ thống điều khiện điện điện
12


tử trên động cơ Camry 2AR-FE. Đây là tài liệu giúp kỹ thuật viên có thể vận dụng để
kiểm tra, bảo dưỡng, khai thác động cơ này.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Thực hành động cơ 1,2- Đại học Sao Đỏ

[2]. Thực hành điện điện ô tô1, 2- Đại học Sao Đỏ
[3]. Toyota/GSIC - Trung Tâm Thông Tin Dịch Vụ Toàn Cầu/Camry 2.5Q
[4]. Camry 2.5Q Outline
[5]. />
13