Hệ thống common rail trên động cơ hino j08e TA 2005
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.45 MB, 86 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
HỆ THỐNG COMMON RAIL TRÊN ĐỘNG
CƠ HINO J08E-TA 2005
SVTH: VÕ NGỌC HẢI
MSSV: 16145375
SVTH: NGUYỄN ANH ĐẠT
MSSV: 16145357
GVHD: ThS. ĐINH TẤN NGỌC
TP. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2020
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Chun ngành: Cơng nghệ Kỹ thuật ô tô
Tên đề tài
HỆ THỐNG COMMON RAIL TRÊN ĐỘNG
CƠ HINO J08E-TA 2005
SVTH: VÕ NGỌC HẢI
MSSV: 16145375
SVTH: NGUYỄN ANH ĐẠT
MSSV: 16145357
GVHD: ThS. ĐINH TẤN NGỌC
TP. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2020
TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT
TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
TP. Hồ Chí Minh, ngày ….. tháng ..… năm 2020
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: 1. Võ Ngọc Hải
MSSV: 16145375
(E-mail: - Điện thoại: 0334802734)
2. Nguyễn Anh Đạt
MSSV: 16145357
(E-mail: - Điện thoại: 0393040963)
Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật ơ tơ
Khóa: 2016
Lớp: 161451B
1. Tên đề tài
Hệ thống Common Rail trên động cơ Hino J08E-TA 2005
2. Nhiệm vụ đề tài
•
Đặt vấn đề
•
Giới thiệu chung về hệ thống Common Rail
•
Giới thiệu chung về động cơ Hino J08E-TA
•
Tìm hiểu hệ thống Common Rail trên động cơ Hino J08E-TA 2005
•
Kết luận
3. Sản phẩm của đề tài
•
01 tập thuyết minh ( theo mẫu A4)
•
01 đĩa CD nội dung đề tài
4. Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 30/03/2020
5. Ngày hồn thành nhiệm vụ: 10/08/2020
TRƯỞNG BỘ MƠN
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT
TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
Bộ môn Động cơ
PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên hướng dẫn)
Họ và tên sinh viên: Võ Ngọc Hải
MSSV: 16145375
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Anh Đạt
MSSV: 16145357
Tên đề tài: Hệ thống Common Rail trên động cơ Hino J08E-TA 2005
Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật ô tô
Họ và tên GV hướng dẫn: ThS. Đinh Tấn Ngọc
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
2. Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐATN
2.1. Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
2.2. Nội dung đồ án
(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát
triển)
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
2.3. Kết quả đạt được
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
2.4. Những tồn tại
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
3. Đánh giá
Điểm tối
đa
Mục đánh giá
TT
1. Hình thức và kết cấu ĐATN
Điểm
đạt
được
30
Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục
10
Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài
10
Tính cấp thiết của đề tài
10
2. Nội dung ĐATN
50
Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa
học xã hội…
5
Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá
10
Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy trình
đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế.
15
Khả năng cải tiến và phát triển
15
5
Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành…
3. Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài
10
4. Sản phẩm cụ thể của ĐATN
10
Tổng điểm
100
4. Kết luận
Được phép bảo vệ
Không được phép bảo vệ
TP.HCM, ngày
tháng năm 2020
Giảng viên hướng dẫn
ThS. Đinh Tấn Ngọc
TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT
TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
Bộ môn Động cơ
PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên phản biện)
Họ và tên sinh viên: Võ Ngọc Hải
MSSV: 16145375
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Anh Đạt
MSSV: 16145357
Tên đề tài: Hệ thống Common Rail trên động cơ Hino J08E-TA 2005
Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật ô tô
Họ và tên GV phản biện: (Mã GV) ......................................................................................................
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
2. Nội dung đồ án:
(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát
triển)
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
3. Kết quả đạt được:
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
4. Những thiếu sót và tồn tại của ĐATN:
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
5. Câu hỏi:
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
6. Đánh giá
Điểm tối
đa
Mục đánh giá
TT
1. Hình thức và kết cấu ĐATN
Điểm
đạt
được
30
Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục
10
Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài
10
Tính cấp thiết của đề tài
10
2. Nội dung ĐATN
50
Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa
học xã hội…
5
Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá
10
Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy trình
đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế.
15
Khả năng cải tiến và phát triển
15
5
Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành…
3. Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài
10
4. Sản phẩm cụ thể của ĐATN
10
Tổng điểm
100
7. Kết luận
Được phép bảo vệ
Không được phép bảo vệ
TP.HCM, ngày tháng năm 2020
Giảng viên phản biện
TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT
TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
XÁC NHẬN HỒN THÀNH ĐỒ ÁN
Tên đề tài: Hệ thống Common Rail trên động cơ Hino J08E-TA 2005
Họ và tên Sinh viên: Võ Ngọc Hải
Nguyễn Anh Đạt
MSSV: 16145375
MSSV: 16145357
Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô
Sau khi tiếp thu và điều chỉnh theo góp ý của Giảng viên hướng dẫn, Giảng viên phản biện và
các thành viên trong Hội đồng bảo về. Đồ án tốt nghiệp đã được hoàn chỉnh đúng theo yêu cầu
về nội dung và hình thức.
Chủ tịch Hội đồng:
Giảng viên hướng dẫn:
Giảng viên phản biện:
Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2020
LỜI CẢM ƠN
Trên thực tế khơng có sự thành cơng nào mà không gắn liền với những sự hỗ trợ, giúp
đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người khác. Trong suốt thời gian thực
hiện đồ án được phân công, chúng em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của
các thầy Khoa Cơ Khí Động Lực. Với lịng biết ơn sâu sắc nhất, chúng em xin gửi đến quý
thầy Khoa Cơ Khí Động Lực – đặc biệt là thầy Đinh Tấn Ngọc giáo viên hướng dẫn của
nhóm em đã cố gắng hết sức để giúp đỡ chúng em trong suốt quá trình thực hiện đồ án. Và
đặc biệt, quá trình thực hiện đồ án này giúp chúng em biết thêm được nhiều kiến thức cũng
như củng cố những kiến thức đã học. Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy đã tận tâm
hướng dẫn. Nếu khơng có sự hướng dẫn, giúp của thầy thì nhóm khó có thể hồn thành
nhiệm vụ một cách suông sẻ và đúng thời hạn quy định. Một lần nữa, nhóm xin chân thành
cảm ơn thầy Đinh Tấn Ngọc. Kiến thức của chúng em còn nhiều hạn chế và cịn nhiều bỡ
ngỡ. Do vậy, khơng tránh khỏi những thiếu sót, chúng em rất mong nhận được những ý
kiến đóng góp quý báu của quý thầy để đề tài được hồn thiện hơn.
Sau cùng, chúng em xin kính chúc q thầy cơ Khoa Cơ Khí Động Lực thật dồi dào sức
khỏe, niềm tin để tiếp tục thực hiện sứ mệnh cao đẹp của mình là truyền đạt kiến thức cho
thế hệ mai sau.
i
TĨM TẮT
Trong suốt q trình là đồ án, thơng qua sự nghiên cứu, tìm hiểu cũng như được sự giúp
đỡ nhiệt tình của thầy ThS. Đinh Tấn Ngọc nhóm chúng em đã nghiên cứu về Hệ thống
Common Rail của hãng xe Hino trên động cơ J08E-TA về các nội dung sau:
•
Tìm hiểu về động cơ Hino J08E-TA.
•
Tìm hiểu về hệ thống Common Rail trên động cơ Hino J08E-TA.
•
Nghiên cứu, tìm hiểu về cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các hệ thống trên động
cơ đặc biệt là hệ thống điều khiển phun nhiên liệu.
•
Chẩn đốn, xác định một số lỗi và hư hỏng trên động cơ hay mắc phải.
Để hoàn thành đồ án thì nhóm chúng em đã cố gắng thu thập những tài liệu có liên quan
tới đề tài được giao tìm hiểu, nghiên cứu để có thể nắm rõ và hiểu được cấu tạo, nguyên lý
của các bộ phận trên hệ thống Common Rail của động cơ Hino J08E-TA.
Trong quá trình thực hiện đồ án của thầy Đinh Tấn Ngọc, thì nhóm em đã học hỏi được
nhiều kinh nghiệm đặc biệt làm cách làm việc nhóm, cách thực hiện đồ án cũng như kinh
nghiệm để có thể định hướng con đường nghề nghiệp trong tương lai.
ii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN..................................................................................................................... i
TÓM TẮT .......................................................................................................................... ii
MỤC LỤC ........................................................................................................................ iii
DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................................v
DANH MỤC HÌNH ẢNH................................................................................................ vi
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT................................................................................. ix
Chương 1
LỜI MỞ ĐẦU.....................................................................................................................1
1.1. Lý do chọn đề tài .........................................................................................................1
1.2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu .............................................................................1
1.2.1. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................1
1.2.2. Nhiệm vụ nghiên cứu ...............................................................................................1
1.3. Giới hạn đề tài .............................................................................................................2
1.4. Phương pháp nghiên cứu ...........................................................................................2
Chương 2
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG COMMON RAIL TRÊN ĐỘNG CƠ DIESEL ........3
2.1. Lịch sử ra đời ..............................................................................................................3
2.2. Tổng quan về hệ thống Common Rail ......................................................................3
Chương 3
GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ HINO J08E-TA ...............................................................5
3.1. Giới thiệu chung về động cơ HINO ...........................................................................5
3.1.1. Giới thiệu về HINO ..................................................................................................5
3.1.2. Các loại động cơ trên các dịng HINO ...................................................................5
3.2. Các thơng số kỹ thuật trên động cơ Hino J08E-TA ................................................8
Chương 4
HỆ THỐNG COMMON RAIL TRÊN ĐỘNG CƠ HINO J08E-TA 2005 .................10
4.1. Cấu trúc của hệ thống Common Rail......................................................................10
4.1.1. Hệ thống nhiên liệu ................................................................................................10
4.1.2. Hệ thống điều khiển. ..............................................................................................11
4.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống Common Rail .................................................11
4.3. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của từng bộ phận ...............................................12
4.3.1. Hệ thống nhiên liệu ................................................................................................12
4.3.1.1. Bơm cao áp ..........................................................................................................12
4.3.1.2. Ống phân phối nhiên liệu áp suất cao. ..............................................................18
iii
4.3.1.3. Kim phun .............................................................................................................20
4.3.2. Hệ thống điều khiển ...............................................................................................23
4.3.2.1. Các cảm biến .......................................................................................................23
4.3.2.1.1. Cảm biến vị trí trục khuỷu (Crankshaft Position Sensor – NE) .................23
4.3.2.1.2. Cảm biến vị trí trục CAM (Camshaft Position Sensor) ...............................24
4.3.2.1.3. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (Coolant Temperature Sensor-THW) ..26
4.3.2.1.4. Cảm biến bàn đạp ga .......................................................................................28
4.3.2.1.5. Cảm biến áp suất tăng áp (Boost Pressure Sensor BPS) ..............................29
4.3.2.1.6. Cảm biến đo khối lượng khí nạp (Mass Air Flow – MAF) ..........................31
4.3.2.1.7. Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu ..........................................................................34
4.3.2.1.8. Cảm biến áp suất nhiên liệu ............................................................................35
4.3.2.2. Bộ điều khiển trung tâm (Electronic Control Unit – ECU) ............................37
4.3.2.2.1. Khái quát về ECU ............................................................................................37
4.3.2.2.2. Sơ đồ mạch điện ECU ......................................................................................38
4.3.2.2.3. Sơ đồ chân ECU ...............................................................................................39
4.3.2.2.4. Mạch cấp nguồn cho ECU...............................................................................44
4.3.2.3. Bộ chấp hành .......................................................................................................45
4.3.2.3.1. Điều khiển phun nhiên liệu .............................................................................45
4.3.2.3.1.1. Điều khiển lượng phun nhiên liệu ...............................................................45
4.3.2.3.1.2. Điều khiển tỉ lệ phun .....................................................................................48
4.3.2.3.1.3. Điều khiển thời điểm phun ...........................................................................49
4.3.2.3.1.4. Điều khiển áp suất phun ...............................................................................50
4.3.2.3.2. Điều khiển van SCV .........................................................................................52
Chương 5
HỆ THỐNG CHẨN ĐOÁN ĐỘNG CƠ ........................................................................55
5.1. Chẩn đoán động cơ bằng máy chẩn đoán FCAR ...................................................55
5.2. Bảng tra mã lỗi động cơ Hino J08E-TA .................................................................57
Chương 6
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .........................................................................................68
6.1. Kết luận ......................................................................................................................68
6.2. Kiến nghị ....................................................................................................................68
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...............................................................................................69
iv
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1. Thông số kỹ thuật của động cơ J08E-TA ............................................................9
Bảng 4.1. Thông số bơm HP4 ........................................................................................... 14
Bảng 4.2. Giá trị điện trở theo nhiệt độ của cảm biến THW .............................................28
Bảng 4.3. Bảng giá trị điện trở theo nhiệt độ của cảm biến nhiệt độ khơng khí ...............33
Bảng 4.4. Giá trị điện trở theo nhiệt độ của cảm biến THL ..............................................35
Bảng 4.5. Danh sách chân của ECU ..................................................................................43
Bảng 5.1. Bảng mã lỗi động cơ......................................................................................... 67
v
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 3.1. HINO MOTOR ....................................................................................................5
Hình 3.2. Động cơ Hino N04 ...............................................................................................6
Hình 3.3. Động cơ Hino J05 ................................................................................................6
Hình 3.4. Động cơ Hino J08 ................................................................................................7
Hình 3.5. Động cơ Hino A09 ...............................................................................................7
Hình 3.6. Động cơ Hino E13 ...............................................................................................8
Hình 4.1. Tổng quan hệ thống Common Rail ....................................................................10
Hình 4.2. Sơ đồ nguyên lí hệ thống nhiên liệu Common Rail ...........................................10
Hình 4.3. Sơ đồ ngun lí hệ thống điều khiển Common Rail ..........................................11
Hình 4.4. Cấu tạo chi tiết của bơm HP4 ............................................................................13
Hình 4.5. Bơm cao áp Denso HP4 .....................................................................................14
Hình 4.6. Các bộ phận của bơm cao áp HP4 .....................................................................14
Hình 4.7. Bơm tiếp vận ......................................................................................................15
Hình 4.8. Bơm ba piston ....................................................................................................15
Hình 4.9. Sơ đồ đường đi của nhiên liệu trong bơm..........................................................16
Hình 4.10. Nguyên lý nén nhiên liệu của bơm cao áp .......................................................17
Hình 4.11. Van SCV trên động cơ Hino J08E-TA ............................................................17
Hình 4.12. Cấu tạo của SCV ..............................................................................................18
Hình 4.13. Các chế độ làm việc của van SCV ...................................................................18
Hình 4.14. Ống phân phối nhiên liệu áp suất cao ..............................................................19
Hình 4.15. Hoạt động của van ổn định áp suất nhiên liệu .................................................19
Hình 4.16. Van giới hạn áp suất ống phân phối.................................................................20
Hình 4.17. Cấu tạo kim phun .............................................................................................21
Hình 4.18. Nguyên lý hoạt động của kim phun .................................................................22
Hình 4.19. Hệ thống điều khiển .........................................................................................23
Hình 4.20. Cảm biến vị trí trục khuỷu ...............................................................................23
Hình 4.21. Sơ đồ mạch điện cảm biến trục khuỷu .............................................................24
Hình 4.22. Cảm biến vị trí trục CAM ................................................................................25
Hình 4.23. Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí trục CAM .....................................................25
vi
Hình 4.24. Biểu đồ xung ....................................................................................................26
Hình 4.25. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát .....................................................................26
Hình 4.26. Cấu tạo cảm biến nhiệt độ nước làm mát ........................................................27
Hình 4.27. Sơ đồ mạch điện và điện áp tín hiệu của cảm biến THW ................................27
Hình 4.28. Cảm biến vị trí bàn đạp ga ...............................................................................28
Hình 4.29. Sơ đồ mạch điện và điện áp tín hiệu của cảm biến bàn đạp ga .......................29
Hình 4.30. Cảm biến áp suất tăng áp .................................................................................29
Hình 4.31. Sơ đồ mạch điện và điện áp tín hiệu của cảm biến BPS ..................................30
Hình 4.32. Cấu tạo của cảm biến BPS ...............................................................................31
Hình 4.33. Cảm biến khối lượng khơng khí nạp................................................................31
Hình 4.34. Sơ đồ chân cảm biến MAF ..............................................................................32
Hình 4.35. Nguyên lý làm việc của cảm biến MAF ..........................................................32
Hình 4.36. Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu ...........................................................................34
Hình 4.37. Cấu tạo cảm biến nhiệt độ nhiên liệu...............................................................34
Hình 4.38. Sơ đồ mạch điện và điện áp tín hiệu của cảm biến THL .................................35
Hình 4.39. Cảm biến áp suất nhiên liệu .............................................................................35
Hình 4.40. Sơ đồ mạch điện và điện áp tín hiệu của cảm biến áp suất nhiên liệu.............36
Hình 4.41. Bộ điều khiển trung tâm ECU..........................................................................37
Hình 4.42. Sơ đồ mạch điện ECU......................................................................................38
Hình 4.43. Sơ đồ chân ECU ...............................................................................................39
Hình 4.44. Sơ đồ cấp nguồn cho ECU ...............................................................................44
Hình 4.45. Hệ thống điều khiển phun ................................................................................45
Hình 4.46. Biểu đồ mối quan hệ giữa tốc độ-bàn đạp ga-lượng phun nhiên liệu ..............45
Hình 4.47. Biểu đồ lượng phun giới hạn cho tốc độ tối đa ................................................46
Hình 4.48. Biểu đồ lượng phun tối đa phụ thuộc vào tốc độ động cơ ...............................46
Hình 4.49. Hiệu chỉnh lượng phun tối đa khi động cơ lạnh ..............................................47
Hình 4.50. Hiệu chỉnh lượng phun theo áp suất khí nạp ...................................................47
Hình 4.51. Hiệu chỉnh lượng phun khi tăng tốc ................................................................48
Hình 4.52. Sự khác nhau giữa phun sơ khởi và phun truyền thống...................................48
Hình 4.53. Phun nhiều lần trước khi phun chính ...............................................................49
Hình 4.54. Điều khiển thời điểm phun ..............................................................................50
vii
Hình 4.55. Nhiệt độ (trái) và áp suất buồng đốt (phải) ở các áp suất phun khác nhau ......50
Hình 4.56. Sự ảnh hưởng của áp suất phun đến khí thải ...................................................51
Hình 4.57. Sơ đồ mạch điện điều khiển van SCV .............................................................52
Hình 4.58. Các chế độ cơng tác .........................................................................................53
Hình 4.59. Khi van được cấp điện thời gian ngắn .............................................................53
Hình 4.60. Khi van được cấp điện thời gian dài ................................................................54
Hình 5.1. Thiết bị chẩn đốn FCAR ..................................................................................55
Hình 5.2. Giao diện máy chẩn đốn...................................................................................55
Hình 5.3. Các thơng tin chẩn đốn.....................................................................................56
Hình 5.4. Các mã lỗi hiện tại của động cơ .........................................................................56
Hình 5.5. Dữ liệu của động cơ ...........................................................................................57
viii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt
Tiếng Anh
Tiếng Việt
ECU
Electronic Control Unit
Bộ điều khiển điện tử
SCV
Suction Control Valve
Van điều khiển hút
EGR
Exhaust Gas Recirculation
Tuần hồn khí xả
TWV
Two-way Valve
Van hai chiều
BPS
Boost Pressure Sensor
Cảm biến áp suất tăng áp
MAF
Mass Air Flow
Cảm biến lưu lượng khí nạp
Crankshaft Position Sensor
Cảm biến vị trí trục khuỷu
THL
Fuel Temperature Sensor
Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu
THW
Coolant Temperature Sensor
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát
NE
ix
Chương 1
LỜI MỞ ĐẦU
1.1. Lý do chọn đề tài
Ngành công nghiệp ơ tơ khơng chỉ giữ một vị trí quan trọng trong việc thúc đẩy nền
kinh tế quốc dân phát triển thông qua đáp ứng nhu cầu giao thông vận tải, góp phần phát
triển sản xuất và kinh doanh thương mại mà còn là một ngành kinh tế mang lại lợi nhuận
rất cao nhờ sản xuất ra những sản phẩm có giá trị vượt trội. Sự tiến bộ trong thiết kế, vật
liệu và kỹ thuật sản xuất đã góp phần tạo ra những chiếc xe ô tô hiện đại với đầy đủ tiện
nghi, tính an tồn cao, vận chuyển hàng hóa với cơng suất lớn thì cần động cơ cho phù hợp
với loại xe cho việc vận chuyển hàng hóa và đi trên các đoạn đường dài. Ngày nay số lượng
ô tô lưu thông ngày một tăng cao, các loại ô tô dần được cải tiến theo hướng tăng công
suất, tốc độ, giảm suất tiêu hao nhiên liệu, điện tử hóa q trình điều khiển và hạn chế mức
thấp nhất thành phần gây ơ nhiễm trong khí xả động cơ.
Ngồi ra nhằm cập nhập những cơng nghệ mới tính trực quan hóa trong q trình giảng
dạy và thực tập, với mục đích nâng cao chất lượng dạy học và thực hành. Hơn nữa, đề tài
cịn giúp sinh viên có nhiều kiến thức và tài liệu tham khảo cho việc nghiên cứu học tập và
sau là phục vụ cho việc đi làm.
Đây là lý do chúng em chọn đề tài tốt nghiệp: “Hệ thống Common Rail trên động cơ
HINO J08E-TA”. Trong đề tài chúng em tập trung nghiên cứu về các hệ thống trên động
cơ tập trung nhiều vào hệ thống nhiên liệu và các bộ phận có liên quan. Bên cạnh đó chúng
em cịn tìm hiểu về ngun lý hoạt động của từng bộ phận để có cái nhìn tổng quát nhất về
động cơ này.
1.2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu
1.2.1. Mục tiêu nghiên cứu
Thông qua việc nghiên cứu giúp chúng em biết thêm và học hỏi được nhiều kiến thức
trong quá trình thực hiện đồ án về hệ thống Common Rail trên động cơ Diesel.
Góp phần nhỏ trong quá trình tìm hiểu về hệ thống nhiên liệu một cách dễ dàng hơn và
trong quá trình giảng dạy.
1.2.2. Nhiệm vụ nghiên cứu
Khái quát, tìm hiểu, nghiên cứu về các hệ thống trên động cơ HINO J08-TA.
1
Thu thập tài liệu liên quan đến động cơ HINO J08-TA. Phân tích các lỗi mắc phải trên
động cơ và cách khắc phục các lỗi đó.
Tập trung nghiên cứu kĩ các hệ thống trên mơ hình động cơ đặc biệt là hệ thống cung
cấp nhiên liệu Common Rail.
Biên soạn, viết thuyết minh về đề tài.
1.3. Giới hạn đề tài
Với yêu cầu về nội dung, các mục tiêu và thời gian có hạn cộng với nguồn tài liệu hiện
có, đề tài chỉ giới hạn tập trung vào phần tìm hiểu và khái quát nguyên lý hoạt động từng
hệ thống trên động cơ Hino J08E-TA.
1.4. Phương pháp nghiên cứu
Tiến hành thu thập tài liệu liên quan đến động cơ HINO J08E-TA. Phân tích tài liệu đem
so sánh với mơ hình động cơ thực tế. Từ đó tìm hiểu ra các nghiên nhân dẫn đến lỗi của
động cơ tiến hành khắc phục. Bên cạnh đó tham khảo tài liệu để hồn thành bản báo cáo
về động cơ này.
2
Chương 2
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG COMMON RAIL
TRÊN ĐỘNG CƠ DIESEL
2.1. Lịch sử ra đời
Vào năm 1897, nhà phát minh người Đức – Rudolf Diesel đã cho phát triển động cơ
Diesel vận hành theo nguyên lý tự cháy. Ở gần cuối q trình nén, nhiên liệu được đưa vào
bng đốt động cơ để cho ra hịa khí rồi tự bốc cháy. Tới năm 1927 – Robert Bosch phát
triển và cho ra mắt bơm cao áp (bơm phun Bosch lắp đặt trên động cơ Diesel ô tô khách
và ô tô thương mại vào năm 1936).
Nhờ các nghiên cứu cách thức giải quyết tối ưu nhằm giảm bớt mức độ tiêu hao nhiên
liệu và ô nhiễm môi trường, động cơ Diesel không ngừng phát triển. Các kĩ sư phát triển
động cơ Diesel đã cho ra nhiều biện pháp khác nhau về kỹ thuật phun và sắp xếp quá trình
cháy để hạn chế các chất ơ nhiệm thốt ra mơi trường. Các biện pháp chủ yếu hướng tới
các mục đích:
•
Giảm lượng Cacbon khơng tinh khiết trong q trình tăng tốc hịa trộn khơng khí-nhiên
liệu bằng cách tăng tốc độ phun.
•
Tăng áp suất phun, nhất là đối với những động cơ phun trực tiếp.
•
Tổ chức dạng quy luật phun theo khuynh hướng kết thúc nhanh q trình phun để giảm
HC.
•
Giải pháp hồi lưu lại một phần khí xả ERG (Exhaust Gas Recirculation).
Ngày nay, những nhược điểm của hệ thống nhiên liệu Diesel hầu như đã được khắc phục
hoàn toàn bằng các bộ phận như: vòi phun, bơm cao áp, ống lưu trữ nhiên liệu áp suất lớn,
các ứng dụng tự động điều khiển nhờ sự phát triển từ công nghệ (năm 1986 – Bosch cho
ra mắt thị trường bộ điều khiển điện tử cho động cơ Diesel). Nó được gọi là hệ thống nhiên
liệu Common Rail Diesel.
2.2. Tổng quan về hệ thống Common Rail
Với các động cơ Diesel hiện nay, áp suất phun thực hiện cho từng kim phun một cách
riêng biệt, nhiên liệu áp suất cao được giữ trong ống phân phối (Rail), hay còn được gọi là
“Ắc quy thủy lực” và được phân phối đến từng kim phun ở từng xylanh.
3
Hệ thống Common Rail có tác dụng làm giảm tiếng ồn và nhờ sự kết hợp với việc điều
khiển điện tử - kiểm soát lượng phun, thời điểm phun - mà nhiên liệu được phun ra ở mức
áp suất rất cao. Thế nên, khả năng vận hành của động cơ và khả năng tiết kiệm nhiên liệu
được tối ưu hơn.
So với những động cơ cũ được dẫn động bằng CAM thì hệ thống Common Rail tỏ ra rất
linh hoạt trong khả năng thích nghi để điều khiển kim phun nhiên liệu động cơ Diesel như:
•
Áp suất phun lên tới 1500 bar, khơng phụ vào tốc độ động cơ.
•
Phạm vi áp dụng rộng rãi (cho xe khách, du lịch, tải nặng, tải nhẹ, xe lửa và thậm chí
cả tàu thủy).
4
Chương 3
GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ HINO J08E-TA
3.1. Giới thiệu chung về động cơ HINO
3.1.1. Giới thiệu về HINO
Hình 3.1. HINO MOTOR
Hino Motors, Ltd. thường được gọi đơn giản là Hino, là công ty sản xuất, kinh doanh
xe tải, xe buýt và các loại xe động cơ Diesel khác có trụ sở đặt tại Hino-shi, Tokyo, Nhật
Bản. Hino Motors là cơng ty con của Toyota Motor Corporation, có lịch sử kinh doanh lâu
đời ở châu Á và là một trong 16 công ty lớn của Toyota Group.
Điều đầu tiên khi nhắc đến xe tải Hino là dịng xe tải có chất lượng cao, tiết kiệm nhiên
liệu, động cơ mạnh mẽ, vận hành ổn định, tuổi thọ cao, chi phí sửa chữa thấp, đem hiệu
quả kinh tế cao nhưng giá cả hồn tồn cạnh tranh so với dịng xe cùng phân khúc của Hàn
Quốc.
Khơng chỉ tiết kiệm nhiên liệu mà dịng xe tải Hino cịn có tính năng an tồn vượt trội
nhờ khả năng quan sát rộng, cabin an toàn chống va đập và vị trí lái xe tốt nhất.
Kể từ khi thành lập đến nay, Hino Việt Nam luôn cố gắng triển khai tất cả các hoạt động
của công ty theo phương châm cống hiến cho sự nghiệp phát triển vì một xã hội phồn vinh,
nâng cao mức sống người dân Việt Nam bằng việc cung cấp những sản phẩm có chất lượng
cao nhất góp phần xây dựng thời đại mới.
3.1.2. Các loại động cơ trên các dòng HINO
Hino là nhà sản xuất và nhập khẩu xe tải chất lượng cao của Nhật Bản. Các sản phẩm
của Hino đa dạng từ các dòng xe tải nhẹ Hino 300 Series với tổng tải trọng 4.87 – 8.5 tấn,
5
dòng xe tải hạng trung Hino 500 Series với tổng tải trọng từ 10 đến 24 tấn và dòng xe đầu
kéo Hino 700 Series.
Sản phẩm đa dạng trong phân khúc xe tải Hino đó là ưu điểm của xe Hino. Dưới đây là
một số loại động cơ Hino dùng trên các dòng xe hiện tại:
Động cơ N04: Động cơ Diesel Hino dòng N04 là phiên bản nâng cấp của dòng W04.
Nó sử dụng động cơ 4 xylanh để tạo ra công suất cao hơn và đạt yêu cầu về tiêu chuẩn khí
thải cao bằng cách kiểm sốt tốt việc phun nhiên liệu và mức tiêu thụ nhiên liêu thấp.
Hình 3.2. Động cơ Hino N04
Động cơ J05: Động cơ Diesel dòng J05 được phát triển dựa trên động cơ cho Hino xe
tải hạng trung và các dịng xe bus. Nó cũng thuộc cùng thế hệ với dòng HINO J08 và cả
hai có nhiều đặc điểm chung như piston, ống lót xylanh cho phép phụ tùng thay thế có sẵn
tốt hơn.
Hình 3.3. Động cơ Hino J05
6
Động cơ J08: Động cơ Diesel dòng J08 được phát triển dựa trên động cơ cho Hino xe
tải hạng trung và các dòng xe bus. Gồm 2 loại: J08C là dòng động cơ với bơm cao áp tập
trung và dòng động cơ J08E sử dụng hệ thống nhiên liệu Common Rail.
Hình 3.4. Động cơ Hino J08
Động cơ A09: Động cơ Diesel HINO dòng A09 được phát triển dựa trên động cơ HINO
dành cho xe tải hạng nặng và các dòng xe bus. Động cơ này cũng được gắn trên xe tải đua
HINO Dakar Rally. Phiên bản này sẽ được phát triển trong tương lai.
Hình 3.5. Động cơ Hino A09
Động cơ E13: Động cơ Diesel HINO dòng E13 là dòng động cơ hàng đầu của HINO
được phát triển dựa trên động cơ HINO cho các dòng xe tải hạng nặng và các dòng xe bus.
7
Hình 3.6. Động cơ Hino E13
3.2. Các thơng số kỹ thuật trên động cơ Hino J08E-TA
Động cơ
J08E-TA
Loại động cơ
Diesel, 4 kỳ, 6 xylanh thẳng hàng, làm mát
bằng nước, phun nhiên liệu trực tiếp.
Đường kính và chu kỳ
112x130 mm
Dung tích xylanh
7.684 L
Tỉ số nén
18.5:1
Thứ tự làm việc
1-4-2-6-3-5
Chiều quay
Ngược chiều kim đồng hồ (Nhìn từ bánh đà)
Áp suất nén
2.9-3.1 MPa (30-32 kgf/cm2, 425-455 lbf/in.2)
tại 150 vòng/phút
Tốc độ tối đa (đầy tải)
2600 vòng/phút
Tốc độ cầm chừng
750 vịng/phút
Khối lượng
Xấp xỉ 654 kg
Góc đặt xupap
Góc mặt xupap
Khe hở xupap
Nạp
30o
Thải
45o
Nạp
30o
Thải
45o
Nạp
0.30 mm
Thải
0.45 mm
8
