Thi công mô hình động cơ TOYOTA HIACE 2

Lời cảm ơn
Lời đầu tiên, nhóm chúng em xin gởi lời cảm ơn đến quý thầy cô trong Khoa Cơ khí
động lực đã tạo điều kiện cho chúng em thực hiện đề tài đồ án tốt nghiệp này. Đối với chúng
em, đồ án này đánh dấu một cột mốc quan trọng trên bước đường trưởng thành sắp tới, cũng
như việc bước ra khỏi cổng trường Đại học để bước vào một cánh cổng lớn hơn – cánh
cổng của cuộc đời. Và mọi bước tiến thành công trên con đường này đều nhờ cơng lao dạy
dỗ và dìu dắt của q thầy cô đối với chúng em. Một lần nữa, xin gửi đến q thầy cơ sự
kính trọng và lịng biết ơn của chúng em.
Để hoàn thiện đồ án tốt nghiệp này, cho phép chúng em được bày tỏ sự cảm ơn chân
thành và sâu sắc nhất đến Thầy giáo hướng dẫn – Kỹ sư Nguyễn Tấn Lộc. Thầy đã tận tình,
chu đáo và quan tâm giúp đỡ chúng em trong quá trình làm đồ án. Thầy đã nhiệt tình chỉ
dạy cũng như hỗ trợ hết mình về các trang thiết bị, dụng cụ, cách thức tiến hành và phương
pháp cụ thể để chúng em có thể hồn thành tốt nhất đề tài này.
Xin chân thành cám ơn quý Thầy cô của Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành
phố Hồ Chí Minh. Đặc biệt là q Thầy cơ trong Bộ mơn Động cơ Khoa Cơ Khí Động Lực
đã tận tình chỉ dẫn, trực tiếp giúp đỡ và tạo điều kiện cho em làm việc trong môi trường rất
tốt trong suốt quá trình thực hiện chuyên đề này.
Cuối cùng, xin cảm ơn sự đóng góp ý kiến của các bạn sinh viên trong Khoa Cơ Khí
Động Lực để nhóm hồn thành đồ án này.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Nhóm sinh viên thực hiện
Phan Tấn Hồi Duy
Phạm Nhật Trí

i


Tóm tắt
1. Vấn đề nghiên cứu:
- Tìm hiểu tống quan về động cơ TOYOTA 2KD - FTV.

- Mơ hình động cơ TOYOTA 2KD - FTV.
- Nghiên cứu hệ thống điện điều khiển và hệ thống nhiên liệu của động cơ.
2. Các hướng tiếp cận:
- Nắm rõ vị trí, cấu tạo, nguyên lý hoạt động và phương pháp kiểm tra các cảm biến
và cơ cấu chấp hành trên động cơ.
3. Cách giải quyết vấn đề:
- Tìm hiểu tài liệu về động cơ TOYOTA 2KD - FTV và những dòng xe tương tự.
- Tìm kiếm tài liệu trên Internet
- Tham khảo ý kiến của giáo viên hướng dẫn.
- Triển khai trên mô hình thực tế.
4. Kết quả đạt được:
- Thiết kế, thi cơng phần mơ hình động cơ TOYOTA 2KD - FTV
- Thiết kế hệ thống điện điều khiển động cơ.
- Tài liệu về các cảm biến và cơ cấu chấp hành trên động cơ.

ii


Mục lục
Lời cảm ơn ........................................................................................................................... i
Tóm tắt ................................................................................................................................ ii
Mục lục ............................................................................................................................... iii
Danh sách kí hiệu viết tắt ................................................................................................. vi
Danh mục phụ lục hình ................................................................................................... vii
Danh mục phụ lục bảng .................................................................................................. xiii
CHƯƠNG 1: TỐNG QUAN VỀ MƠ HÌNH ĐỘNG CƠ ............................................... 1
1. Lý do chọn đề tài ...................................................................................................... 1
CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ TOYOTA HIACE 2KD-FTV ........................ 2
1.Đặc điểm động cơ :. ..................................................................................................... 2
2.Sơ lược về lịch sử hệ thông Common Rail : .............................................................. 2

3.Các cơ cấu chính của động cơ: ................................................................................... 4
3.1.Thân máy: ............................................................................................................... 4
3.2.Piston: ...................................................................................................................... 4
3.3.Thanh truyền và bạc thanh truyền: ..................................................................... 5
3.4.Trục khuỷu và bạc trục khuỷu: ............................................................................ 6
3.5.Cơ cấu xupap và cam: ........................................................................................... 7
3.6.Hệ thống làm mát: ................................................................................................. 8
3.7.Hệ thống bôi trơn: .................................................................................................. 9
3.8.Hệ thống nạp: ....................................................................................................... 10
3.9.Tua bin tăng áp: ................................................................................................... 11
3.10.Van EGR:............................................................................................................ 12
iii


CHƯƠNG 3: THI CƠNG MƠ HÌNH ............................................................................ 13
CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU COMMON RAIL TRÊN ĐỘNG CƠ
TOYOTA HIACE 2KD-FTV .......................................................................................... 20
4.1.Sơ đồ hệ thông nhiên liệu: ...................................................................................... 20
4.2.Bơm cao áp (loại HP3) : ......................................................................................... 20
4.2.1. Bơm tiếp vận: ................................................................................................... 24
4.2.2. Van điều áp bơm tiếp vận: .............................................................................. 25
4.2.3. Van SCV: ......................................................................................................... 25
4.3.Ống phân phối: ....................................................................................................... 27
4.4.Vòi phun: ................................................................................................................. 29
4.5.Lọc nhiên liệu: ......................................................................................................... 32
CHƯƠNG 5: HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN TRÊN ĐỘNG CƠ TOYOTA
HIACE 2KD-FTV ............................................................................................................ 34
5.1.ECU va EDU ........................................................................................................... 34
5.1.1.ECU .................................................................................................................... 34
5.1.1.1.Sơ đồ các cực của ECU, chức năng các cực: ........................................... 34

5.1.1.2 Mạch nguồn ECU: ..................................................................................... 47
5.1.2.EDU .................................................................................................................... 48
5.1.2.1.Điều khiển kim phun ................................................................................. 48
5.1.2.2.Ý nghĩa của chân EDU: ............................................................................. 49
5.2.Cơ cấu chấp hành ................................................................................................... 50
5.2.1.Điều khiển lượng phun và thời điểm phun:.................................................... 50
5.2.1.1.Điều khiển lượng phun: ............................................................................. 50
5.2.1.2.Điều khiển thời điểm phun: ...................................................................... 52
5.2.2.Điều khiển phun khởi động:............................................................................. 52

iv


5.2.3.Điều khiển tốc độ cầm chừng:......................................................................... 54
5.2.4.Điều khiển giai đoạn phun: ............................................................................. 54
5.2.5.Điều khiển van SCV ......................................................................................... 55
5.2.6.Điều khiển bướm ga:........................................................................................ 57
5.2.7.Điều khiển van EGR: ....................................................................................... 58
5.2.8.Điều khiển xông máy ....................................................................................... 59
5.2.9.Điều khiển quạt làm mát: ................................................................................ 61
5.3.Các cảm biến ........................................................................................................... 62
5.3.1.Cảm biến áp suất tăng áp (sau tuabin tăng áp): .......................................... 62
5.3.2.Cảm biến áp suất nhiên liệu:........................................................................... 64
5.3.3.Cảm biến vị trí trục khuỷu và cảm biến vị trí trục cam: ............................. 67
5.3.4.Cảm biến vị trí bướm ga: ................................................................................ 71
5.3.5.Cảm biến vị trí bàn đạp ga : ........................................................................... 74
5.3.6.Cảm biến nhiệt độ nước làm mát: .................................................................. 77
5.3.7.Cảm biến nhiệt độ khí nạp: ............................................................................. 81
5.3.8.Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu: ......................................................................... 84
5.3.9.Cảm biến tốc độ xe:.......................................................................................... 88

5.3.10.Cảm biến vị trí van EGR: ............................................................................. 89
CHƯƠNG 6: CHẨN ĐOÁN MÃ LỖI BẰNG PHẦN MỀM ....................................... 92
6.1. Giới thiệu phần mềm Techstream: ...................................................................... 92
6.2. Sử dụng phần mềm chuẩn đoán:.......................................................................... 92
CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .....................................................................115
Tài liệu tham khảo ........................................................................................................ 116

v


Danh sách kí hiệu viết tắt
Ký hiệu

Giải thích

DOHC

Double Overhead Camshaft

EFI

Electronic Fuel Injection

EGR

Exhaust gas recirculation

ECU

Electronic Control Unit

EDU

Electronic Driver Unit

E-VRV

Electronic Vacuum Regulating Valve

OBD

On-Board Diagnostic

SCV

Suction control valve

QR

Quick Response

vi


Danh mục phụ lục hình
Trang
Hình 2.1: Xe Toyota Fortuner và động cơ 2KD-FTV .....................................................3
Hình 2.2: Xe Toyota Hiace và động cơ 2KD-FTV 2.5 .....................................................3
Hình 2.3 Hình dáng của thân máy .....................................................................................4
Hình 2.4: Hình dáng piston ................................................................................................ 5

Hình 2.5: Hình dáng của thanh truyền và bạc thanh truyền ..........................................6
Hình 2.6: Hình dáng trục khuỷu và bạc trục khuỷu .......................................................7
Hình 2.7: Cơ cấu xupap và cam .........................................................................................8
Hình 2.8: Hệ thống làm mát động cơ 2KD-FTV .............................................................. 9
Hình 2.9: Hệ thống bơi trơn ............................................................................................. 10
Hình 2.10: Cảm biến và motor điều khiển được lắp trên bướm ga ............................. 11
Hình 2.11: Hình dáng của Tuabin tăng áp .....................................................................11
Hình 2.12 Hình dáng cấu tạo van EGR ..........................................................................12
Hình 3.1: Chân trụ động cơ ............................................................................................. 13
Hình 3.2: Hộp cầu chì relay ............................................................................................. 14
Hình 3.3: Tablaeu ..............................................................................................................14
Hình 3.4: Bảng mica, tableau, contact máy giắc OBD-II, Bàn đạp ga......................... 15
Hình 3.5: Kẹp dây chắc chắn trong thùng ......................................................................17
Hình 3.6 Mơ hình nhìn từ phía trước ..............................................................................17
vii


Hình 3.7: Mơ hình nhìn từ bên trái .................................................................................18
Hình 3.8: Mơ hình nhìn từ bên phải ................................................................................18
Hình 3.9: Mơ hình nhìn từ phía sau ................................................................................19
Hình 4.1: Sơ đồ hệ thống nhiện liệu ...............................................................................20
Hình 4.2. Cấu tạo của bơm cao áp. ..................................................................................21
Hình 4.3: Nguyên lý hoạt động của bơm cao áp ............................................................ 23
Hình 4.4: Bơm tiếp vận .....................................................................................................24
Hình 4.5: Cấu tạo của can điều áp bớm tiếp vận ........................................................... 25
Hình 4.6. Van SCV mở nhiều ........................................................................................... 26
Hình 4.7: Van SCV mở ít..................................................................................................27
Hình 4.8: Cấu tạo và vị trí lắp đặt của ống phân phối ..................................................28
Hình 4.9.Van xả áp ............................................................................................................29
Hình 4.10. Cấu tạo kim phun ........................................................................................... 30

Hình 4.11: Nguyên lý hoạt động của kim phun .............................................................. 30
Hình 4.12: Mã hiệu chỉnh và mã QR trên kim phun .....................................................31
Hình 4.13: Cấu tạo của lọc nhiên liệu .............................................................................32
Hình 4.14: Hoạt động của cơng tắc cảnh báo lọc nhiên liệu .........................................33
Hình 5.1 Sơ đồ các chân trên ECU ..................................................................................41
Hình 5.2. Sơ đồ mạch điện hệ thống ................................................................................42
Hình 5.3 Sơ đồ mạch nguồn chính ECU .........................................................................47
Hình 5.4: Sơ đồ nguyên lý của EDU ................................................................................48
Hình 5.5: Mạch điều khiển EDU .....................................................................................49
viii


Hình 5.6: Lượng phun cơ bản .......................................................................................... 50
Hình 5.7: Lượng phun tối đa............................................................................................ 51
Hình 5.8: Lượng phun cuối cùng .....................................................................................51
Hình 5.9: Điều khiển thời điểm phun ..............................................................................52
Hình 5.10: Điều khiển lượng phun khởi động ................................................................ 53
Hình 5.11: Điểu khiển thời điểm phun khởi động ......................................................... 53
Hình 5.12: Điều khiển tốc độ cầm chừng ........................................................................54
Hình 5.13: So sánh khi có phun trước và khi phun thơng thường ............................... 55
Hình 5.14: Sơ đồ nguyên lý của hệ thống nhiên liệu ......................................................56
Hình 5.15: Sơ đồ mạch điện điều khiển áp suất nhiên liệu ...........................................56
Hình 5.16: Sơ đồ nguyên lý điều khiển bướm ga ........................................................... 57
Hình 5.17: Sơ đồ mạch điện điều khiển bướm ga .......................................................... 57
Hình 5.18: Sơ đồ điều khiển van EGR ............................................................................58
Hình 5.19 Sơ đồ mạch điện điều khiển van EGR ........................................................... 59
Hình 5.20: Sơ đồ mạch điện của điều khiển xơng máy ..................................................60
Hình 5.21 Đặc tính của điều khiển xơng máy .................................................................60
Hình 5.22 Sơ đồ mạch điện điều khiển quạt làm mát ....................................................61
Hình 5.23: Cảm biến áp suất khí nạp và sơ đồ tín hiệu đầu ra ....................................62

Hình 5.24: Sơ đồ mạch điện của áp xuất tăng áp........................................................... 62
Hình 5.25: Các giắc nối của cảm biến áp suất tăng áp với ECU ..................................63
Hình 5.26: Các giắc nối của cảm biến ápsuất tăng áp với ECU ...................................64
Hình 5.27: Sơ đồ cấu tạo và đặc tính của cảm biến áp suất nhiên liệu ........................ 64

ix


Hình 5.28: Sơ đồ mạch điện của cảm biến áp suất nhiên liệu......................................65
Hình 5.29: Các giắc nối của cảm biến áp suất nhiên liệu với ECU .............................. 66
Hình 5.30: Các giắc nối của cảm biến áp xuất nhiên liệu nối ECU .............................. 67
Hình 5.31: Vị trí cảm biến vị trí trục khuỷu và cảm biến vị trí trục cam ...................67
Hình 5.32: Dạng sóng tín hiệu đầu ra của cảm biến ......................................................68
Hình 5.33: Sơ đồ mạch điện của cảm biến vị trí trục cam và trục khuỷu ...................68
Hình 5.34: Giắc nối cảm biến vị trí trục khuỷu ............................................................. 70
Hình 5.35: Vị trí giắc nối cảm biến vị trí trục khuỷu với ECU ...................................70
Hình 5.36: Giắc nối cảm biến vị trí trục cam .................................................................71
Hình 5.37: Vị trí giắc nối của cảm biến vị trí trục cam với ECU .................................71
Hình 5.38: Sơ đồ cấu tạo và đặc tính của cảm biến vị trí bướm ga .............................. 72
Hình 5.39: Sơ đồ mạch điện của cảm biến vị trí bướm ga ............................................72
Hình 5.40: Vị trí các giắc nối cảm biến vị trí bướm ga..................................................73
Hình 5.41: Sơ đồ nguyên lý và đặc tính của cảm biến ...................................................74
Hình 5.42: Sơ đồ đấu dây của cảm biến vị trí bàn đạp ga ............................................75
Hình 5.43: Vị trí các giắc nối cảm biến vị trí bàn đạp ga và ECU ............................... 77
Hình 5.44: Cảm biến nhiệt độ nước làm mát .................................................................78
Hình 5.45: Đặc tính của cảm biến nhiệt độ nước làm mát ............................................78
Hình 5.46: Sơ đồ mạch điện của cảm biến nhiệt độ nước làm mát .............................. 79
Hình 5.47: Đặt tính của cảm biến nhiệt độ nước làm mát ............................................80
Hình 5.48: Vị trí các chân giắc nối của cảm biến nhiệt độ nước làm mát ...................81
Hình 5.49: Cảm biến nhiệt độ khí nạp ............................................................................81

x


Hình 5.50: Sơ đồ mạch điện của cảm biến nhiệt độ khí nạp .........................................82
Hình 5.51: Đặc tính của cảm biến nhiệt độ khí nạp.......................................................83
Hình 5.52: Vị trí các chân giắc nối của cảm biến khí nạp .............................................84
Hình 5.53: Cảm biến nhiệu độ nhiên liệu .......................................................................85
Hình 5.54: Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ nhiên liệu ............................................85
Hình 5.55: Đặc tính của cảm biến nhiệt độ nhiên liệu ...................................................87
Hình 5.56: Vị trí các chân giắc nối của cảm biến nhiệt độ nhiên liệu .......................... 87
Hình 5.57: Sơ đồ nguyên lý của cảm biến tốc độ xe .......................................................88
Hình 5.58: Sơ đồ mạch điện từ tableau nối với ECU .....................................................88
Hình 5.59: Cảm biến vị trí van EGR ...............................................................................89
Hình 5.60: Biểu đồ đặt tính của van EGR ......................................................................89
Hình 5.61: Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí van EGR ..................................................90
Hình 5.62: Các giắc nối của cảm biến vị trí van EGR ...................................................91
Hình 6.1: Bước 1................................................................................................................92
Hình 6.2: Bước 2................................................................................................................93
Hình 6.3: Bước 3................................................................................................................93
Hình 6.4: Bước 4................................................................................................................94
Hình 6.5: Bước 5................................................................................................................94
Hình 6.6: Bước 6................................................................................................................95
Hình 6.7: Bước 7 ................................................................................................................95
Hình 6.8: Bước 8................................................................................................................96
Hình 6.9: Bước 9................................................................................................................96

xi

Hình 6.10: Bước 10............................................................................................................97
Hình 6.11: Bước 11............................................................................................................97
Hình 6.12: Bước 12............................................................................................................98
Hình 6.13: Bước 13............................................................................................................98
Hinh 6.14: Bước 14............................................................................................................99
Hình 6.15: Bước 15............................................................................................................99
Hình 6.16: Bước 16.........................................................................................................100
Hình 6.17: Bước 17..........................................................................................................100

xii


Danh mục phụ lục bảng
Trang
Bảng 5.1: Ý nghĩ các chân EDU .......................................................................................49
Bảng 5.2: Trị điện trở của hệ thống điều khiển xông máy ............................................61
Bảng 5.3: Bảng mã lỗi cảm biến áp xuất tăng áp ........................................................... 62
Bảng 5.4: Trị điện trở của cảm biến áp suất tăng áp ....................................................63
Bảng 5.5: Trị điện áp của cảm biến áp suất tăng áp......................................................64
Bảng 5.6: Bảng mã lỗi cảm biến áp xuất nhiên liệu .......................................................65
Bảng 5.7: Trị điện trở của cảm biến áp xuất nhiên liệu ................................................66
Bảng 5.8: Trị điện trở của cảm biến áp xuất nhiên liệu ................................................66
Bảng 5.9: Trị điện áp của cảm biến áp xuất nhiên liệu .................................................67
Bảng 5.10: Bảng mã lỗi cảm biến vị trí trục cam và trục khuỷu ..................................69
Bảng 5.11: Trị điện trở của cảm biến vị trí trục khuỷu ................................................70
Bảng 5.12: Trị điện trở của cảm biến vị trí trục khuỷu ................................................70
Bảng 5.13: Trị điện trở của cảm biến vị trí trục cam ....................................................71
Bảng 5.14: Trị điện trở của cảm biến vị trí trục cam ....................................................71
Bảng 5.15: Bảng mã lỗi cảm biến vị trí bướm ga ........................................................... 72
Bảng 5.16: Trị điện trở của cảm biến vị trí bướm ga ....................................................73

Bảng 5.17: Trị điện áp của cảm biến vị trí bướm ga .....................................................74
Bảng 5.18: Bảng mã lỗi cảm biến vị trí bàn đạp ga .......................................................75
Bảng 5.19: Trị số điện trở cảm biến vị trí bàn đap ga ...................................................77
Bảng 5.20: Trị điện áp của cảm biến vị trí bàn đạp ga .................................................77
xiii


Bảng 5.21: Bảng mã lỗi cảm biến nhiệt độ nước làm mát .............................................79
Bảng 5.22: Giá trị tiêu chuẩn của cảm biến nhiệt độ làm mát .....................................80
Bảng 5.23: Trị điện áp của cảm biến nhiệt độ nước làm mát .......................................81
Bảng 5.24: Bảng mã lỗi cảm biến nhiệt độ khí nạp .......................................................82
Bảng 5.25: Trị số điện trở cảm biến nhiệt độ khí nạp ...................................................83
Bảng 5.26: Trị số điện trở cảm biến nhiệt độ khí nạp ...................................................83
Bảng 5.27: Trị số điện áp cảm biến nhiệt độ khí nạp ....................................................84
Bảng 5.28: Bảng mã lỗi cảm biến nhiệt độ nhiên liệu ....................................................86
Bảng 5.29: Trị số điện trở của cảm biến nhiệt độ nhiên liệu ........................................87
Bảng 5.30: Trị số điện áp của cảm biến nhiệt độ nhiên liệu..........................................87
Bảng 5.31: Bảng mã lỗi cảm biến tốc độ xe ....................................................................88
Bảng 5.32: Bảng mã lỗi cảm biến vị trí van EGR .......................................................... 90
Bảng 5.33: Trị điện trở của cảm biến vị trí van EGR ...................................................91
Bảng 5.34: Trị điện áp của cảm biến vị trí van EGR ....................................................91

xiv


CHƯƠNG 1: TỐNG QUAN VỀ MƠ HÌNH ĐỘNG CƠ
TOYOTA HIACE 2KD - FTV
1. Lý do chọn đề tài
-

Trong những năm gần đây lĩnh vực đào tạo về công nghệ và cơ khí ơ tơ nói riêng,
phục vụ cho ngành giao thơng vận tải nói chung đã có những bước phát triển mới.
Được sự quan tâm đầu tư giúp đỡ từ nhiều phía, cả trong nước lẫn các đối tác nước
ngồi. Từ đó đã tạo điều kiện để cơng tác đào tạo ngành công nghệ ô tô được tiếp
thu những công nghệ tiên tiến trên thế giới từ sự giúp đỡ hợp tác của các nước có
nền cơng nghệ ơ tơ phát triển.

-

Với chính sách đi tắt đón đầu, chúng ta phải tìm ra con đường tiếp thu nhanh nhất
và hiệu quả tối ưu nhất trong công tác đào tạo, làm cho q trình đào tạo mang tính
chất hiện đại, dễ cho người học tiếp thu kiến thức, kỹ thuật mới tiên tiến nhất mà
khơng phải mất thời gian, điều đó rất cần có sự học hỏi tiếp thu những cơng nghệ
mới từ các nước tiên tiến và những sáng tạo trong việc tổ chức giảng dạy, các biện
pháp giáo dục tiên tiến , sử dụng các kỹ thuật, trang thiết bị trong đào tạo, huấn luyện
hiện đại, thường xuyên cập nhật đáp ứng được yêu cầu của thực tiễn.

-

Với tiêu chí như vậy, nhằm nâng cao chất lượng dạy và học, cho nên nhóm chúng
em chọn thực hiện đề tài “THI CƠNG MƠ HÌNH ĐỘNG CƠ PHUN DẦU ĐIỆN
TỬ TOYOTA HIACE 2KD-FTV”. Phần lý thuyết thực hiện biên soạn tài liệu nội
dung giảng dạy thực hành được phân chia thành từng nội dung rõ ràng. Phần mơ
hình thi cơng theo đúng phần lý thuyết biên soạn, giúp giáo viên có sự chủ động,
linh hoạt trong việc tổ chức và thực hiện giảng dạy thực hành, giúp học viên đạt hiệu
quả cao trong đào tạo.

1

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ TOYOTA HIACE 2KD-FTV
1.Đặc điểm động cơ : Động cơ 2KD – FTV của hãng Toyota là loại động cơ Diesel 4
kỳ,4 xylanh thẳng hàng, sử dụng hệ thống nhiên liệu Common Rail, 16 valve DOHC
vơi tuabin tăng áp.
• 4 xy lanh thẳng hàng.
• Thứ tự cơng tác : 1-3-4-2
• Hệ thống nhiên liệu : Common Rail
• Dung tích động cơ : 2494 cm3
• Tỉ số nén : 18.5:1
• Hệ thống phân phối khí : 16 valve , DOHC , dẫn động bằng đai và bánh răng
• Đường kính xylanh * Hành trình piston : 92 * 93.8 mm
• Buồng cháy : Kiểu phun nhiên liệu trực tiếp
• Cơng suất cực đại : 80 kw / 3600 rpm
75 kw / 3600 rpm (1)
• Momen xoắn cực đại : 260 N.m / 1600 - 2600 rpm
260 N.m / 1600 – 2400 rpm(1)
• Loại dầu (nhớt) theo độ nhớt : CF-4 ,10W-30
(1)

: Models khơng có bộ giải nhiệt cho khí nạp trong hệ thống tăng áp.

2.Sơ lược về lịch sử hệ thông Common Rail :
Hệ thống Common Rail đầu tiên được phát minh bởi Robert Huber, người
Switzerland vào cuối những năm 60. Cơng trình này sau đó được tiến sĩ Marco Ganser
của viện nghiên cứu kỹ thuật Thụy Sĩ tại Zurich tiếp tục nghiên cứu và phát triển. Đến
giữa những năm 90, tiến sĩ Shohei Itoh và Masahiko Miyaki, của tập đoàn Denso - một
nhà sàn xuất phụ từng ô tô lớn của Nhật Bàn đã phát triển tiếp và ứng dụng trên các xe
tài nặng hiệu Hino, và bán rộng rãi ra thị trường vào 1995, sau đó ứng dụng rộng rãi
trên các xe du lịch.
2

Hiện nay, hầu như tất cả các hãng ô tô đã sử dụng phổ biến hệ thống này trên xe của
họ, cũng như sử dụng trên các động cơ xe cơ giới, tàu thủy... với nhiều tên gọi khác
nhau như: Toyota với tên D-4D, Mercedes với tên CDI, Huyndai với tên CRDi, Peugoet
với tên HDI...
Hãng Toyota cũng sử dụng rộng rãi hệ thống này cho các dòng xe từ xe du lịch 4
chổ, 7 chổ, 10, 12 chổ...với tên gọi D-4D ( Direct Injection-4 stroke Diesel Engine) Và
Toyota Việt nam cũng bắt đầu lắp ráp và tung ra thị trường xe có sử dụng hệ thống
Common Rail này từnăm 2005, trên xe Hiace. Đến nay, năm 2009 có thêm 2 dịng xe
nữa của Toyota Việt nam có sử dụng hệ thống này là xe FORTUNER grade G và xe bán
tài HILUX.

Hình 2.1: xe Toyota Fortuner và động cơ 2KD-FTV

Hình 2.2: Xe Toyota Hiace và động cơ 2KD-FTV 2.5
3


3.Các cơ cấu chính của động cơ:
3.1.Thân máy:
- Nắp bảo vệ: Được làm bằng nhựa để giảm khối lượng và tiếng ồn
- Nắp xylanh (nắp máy): Được làm bằng hợp kim nhơm, vị trí vịi phun được đặt trung tâm
buồng cháy. Mỗi xylanh có 2 đường nạp và xả, một bugi sấy giữa các cửa nạp. Đường tuần
hồn khí xả EGR được nằm trong nắp máy.
- Thân máy: Được chế tạo bằng thép hợp kim thép, bổ sung nhiều gân tăng cứng giúp giảm
rung động.

Hình 2.3 Hình dáng của thân máy
3.2.Piston:

4


- Đỉnh piston cùng với xy lanh tạo thành dạng kết cấu buồng cháy. Buồng cháy được tạo ra
trên đỉnh piston để phù hợp với việc phun nhiên liệu trực tiếp của hệ thống Common Rail.
- Để đảm bảo chức năng bao kín trên đầu piston có 2 rãnh xéc măng khí và 1 rảnh xéc măng
dầu dùng để lắp các xéc măng.

Hình 2.4: Hình dáng piston
3.3.Thanh truyền và bạc thanh truyền:
- Thanh truyền được làm bằng vật liệu có độ bền cao để phù hợp môi trường làm việc chịu
tác động nhiều lực.
- Giữa 2 nắp đầu to thanh truyền có chốt định vị để tăng tính ổn định khi lắp ráp.
- Bạc thanh truyền được làm bằng nhôm và cấu vấu định vị có khả năng giữ bạc không bị
xoay hay dịch chuyển dọc.

5


Hình 2.5: Hình dáng của thanh truyền và bạc thanh truyền
3.4.Trục khuỷu và bạc trục khuỷu:
- Cấu tạo trục khuỷu gồm 5 ổ trục và 8 đối trọng.
- Bạc trục khuỷu gồm 2 nữa hình trụ được chế tạo bằng cách doa tinh để đạt được khe hở
dầu tối ưu, cải thiện được hiệu suất khi khởi động lạnh và giảm rung động cho động cơ.
- Nữa bạc trên của trục khuỷu có rãnh dầu dọc theo chu vi.

6

Hình 2.6: Hình dáng trục khuỷu và bạc trục khuỷu
3.5.Cơ cấu xupap và cam:
-Trong động cơ mỗi xylanh có 2 xupap nạp và 2 xupap xả được bố trí theo phương án xupap
treo với các cửa nạp thải rộng hơn sẽ tăng cường hiệu quả nạp và thải.
- Các xupap được điều khiển đóng và mở trực tiếp bởi 2 trục cam.
- Trục cam nạp được dẫn động bằng đai cam, đồng thời trục cam xả được dẫn động bởi trục
cam nạp thông qua bánh răng.

7


Hình 2.7: Cơ cấu xupap và cam
3.6.Hệ thống làm mát:
- Hệ thống làm mát có nhiệm vụ truyền nhiệt từ khí cháy qua buồng cháy đến mơi chất làm
mát để đảm bảo cho các chi tiết động cơ không quá nóng của khơng q nguội.
- Động cơ 2KD-FTV có hệ thống làm mát bằng nước tuần hoàn cưỡng bức, kiểu kín, nước
tuần hồn trong hệ thống nhờ bơm ly tâm được dẫn động từ trục khuỷu.

8


Hình 2.8: Hệ thống làm mát động cơ 2KD-FTV
3.7.Hệ thống bôi trơn:
- Hệ thống bôi trơn động cơ 2KD-FTV là hệ thống bơi trơn cưỡng bức tuần hồn. Lỗ phun
dầu của piston nằm dưới đáy quả piston.
- Mỗi lỗ phun dầu đều có van 1 chiều để ngăn chặn việc bơm dầu khi áp suất dầu động cơ
thấp.

9

Hình 2.9: Hệ thống bơi trơn
3.8.Hệ thống nạp: Cấu tạo gồm bộ lọc khí, tua bin tăng áp, các cổ góp nạp và van EGR
- Bộ lọc khí: lọc khí sạch không cho bẩn bụi lọt vào động cơ khi nạp
- Cổ góp nạp: có 2 cổng nạp với hình dạng khác nhau cho mỗi xylanh trên phía nắp máy
với mục đích nhằm tối ưu hóa luồng xốy khí nạp.
- Van cắt cửa nạp (bướm ga): là loại hoạt động cuộn dây quay có tác dụng cải thiện tính
năng của hệ thống được điều khiển hoàn toàn bằng điện tử thơng qua cảm biến góc mở
bướm ga cùng với 1 số tín hiệu khác ECU tính ra lượng nhiên liệu phun cơ bản cho động
cơ.

10


Hình 2.10: Cảm biến và motor điều khiển được lắp trên bướm ga
3.9.Tua bin tăng áp:
- Tua bin tăng áp trên động cơ 2KD-FTV là loại gọn nhẹ, được làm mát bằng áo nước tại ổ
bạc giúp cải thiện tính năng nạp. Van cửa xả sẽ điều khiển áp suất tăng áp tua bin, vận hành
bằng cơ cấu cơ khí tùy vào áp suất của tuabin.

Hình 2.11: Hình dáng của Tuabin tăng áp
11