Chương 1: TỔNG QUAN. Giới thiệu về động cơ 1NZ-FE trên xe Toyota vios Mẫu xe Toyota Vios được giới thiệu lần đầu vào năm 2003 bởi Toyota soluna, vios được biết đến là một chiếc subcompact cả dòng sedan 4 cửa, tiêu thụ ở thị trường Đông Nam Á và Trung Quốc. Chiếc Vios được lắp ráp đầu tin tại Thái Lan, mẫu Vios ở thi trường Thái Lan, Indonesia, Singapore, Brunei, Malaysia và Đài loan được trang bị động cơ 1 NZ-FE 1. 51, 16 valve, DOHC cùng hệ thống VVT-i.
Mẫu Vios với động cơ 2NZ-FE nhỏ hơn với dung tích 1. Ở thị trường Trung Quốc vios được trang bị động cơ 8A-FE. Ngày 20/9/2007 công ty Toyota cho ra mắt vios ở thị trường Việt Nam với 3 mẫu gồm limo, 1. So với phiên bản cũ thì Vios năm 2007 được cải tiến nhiều hơn về mặt nội thất và ngoại thất, các kỹ sư vẫn giữ nguyên động cơ 1.
5 lít DOHC, trang bị hệ thống VVT-i trên chiếc sedan bé nhỏ. Vios 2007 tích hợp với những chức năng hiện đại phù hợp với người việt cả về chức năng cũng như giá thành. - Ý nghĩa của tên động cơ: 1NZ- FE. - 1: Thế hệ động cơ.
- NZ: Họ động cơ. - F: Kiểm soát góc mở cam DHOC. - E: Phun xăng điện tử. Được ra mắt vào năm 1997 đến năm 2003 được trang bị trên mẫu sedan Vios Động cơ 1 NZ- FE khá ấn tượng với dung tích xy lanh 1947 cc được trang bị cam kép, với hệ thống điều khiển điện tử điều khiển van nạp biến thiên VVT-i (variable valve timing with intelligence).
Sản sinh ra công suất 107 mã lực ở mức 6000 (vòng/ phút) và mô men xoắn cực đại cực đại 145 Nm ở số vòng quay 4400 vòng / phút ngoài ra, động cơ 1 NZ-FE còn được trang bị hệ thống phun nhiên liệu điện tử EFI cùng hệ thống đánh lửa trực tiếp DIS. Năm 2007 động cơ 1 NZ- FE trang bị trên phiên bản Toyota VIOS được hoàn thiện hơn với hệ thống điều khiển bướm ga điện tử ETCS- I cùng với cảm biến bàn đạp ga kiểu hall động cơ đặt tiêu chuẩn khí xã EURO IV. 1 SVTH: Ngô Lương Gia Huy, Phan Anh Đức TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com GVTH: Nguyễn Lê ChâuThành Nghiên cứu và phục hồi hệ thống bôi trơn và làm mát trên động cơ 1NZ-FE Bảng 1.2 Thông số cơ bản của động cơ 1NZ- FE: Loại động cơ 1NZ – FE Số xy lanh 4 xy lanh, thẳng hàng, cam kép DOHC có VVT-I, dẫn động xích Dung tích xi lanh V = 1497(cm3) Cơ cấu phối khí DOHC 16, xu pháp Dẫn động xích Tỉ số nén e = 10, 5 Đường kính xi lanh D = 75 (mm) Hành trình piston S = 84, 7 (mm) Momen xoắn cực đại Me = 142 (N. m) ở 4200 vòng /phút Công suất động cơ Ne= 81Kw/6000rpm Mở 7º-53º BTDC Thời Nạp điểm phối khí đóng 52º-8º ABDC Mở 42º BBDC Xả đóng 2ºATDC Chỉ số ốc tan của nhiên liệu 91 Chất lượng dầu 5W-30.
Hệ thống bôi trơn Nhiệm vụ của hệ thống bôi trơn Hệ thống bôi trơn trên động cơ có nhiệm vụ cung cấp một lượng dầu bôi trơn với áp suất và lưu lượng thích hợp đến các bề mặt của các chi tiết có chuyển động tương đối với nhau để: - Cácte dầu động cơ: dùng để chứa dầu bôi trơn - Lưới lọc dầu: Lưới lọc dầu được đến ngay đầu bơm dầu để loại bỏ các bụi bẩn có kích thước lớn trước khi vào bơm dầu - Bơm dầu: Dùng để bơm dầu từ cácte động cơ đến các vị trí trong động cơ - Que thăm dầu: Dùng để đo mức dầu và kiểm tra mức độ biến chất của dầu - Công tắc áp suất dầu: Công tắc này theo dõi xem áp suất dầu có bình thường hay không, và nó truyền tính hiệu đến đèn báo Lọc dầu: Lọc các bụi bẩn hay kim loại nhỏ có trong dầu mà lưới lọc còn sót lại 2 SVTH: Ngô Lương Gia Huy, Phan Anh Đức TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com GVTH: Nguyễn Lê ChâuThành Nghiên cứu và phục hồi hệ thống bôi trơn và làm mát trên động cơ 1NZ-FE Hình 1.1 Vị trí các chi tiết của hệ thống bôi trơn. Bên cạnh những nhiệm vụ chính đó, hệ thống bôi trơn còn có các nhiệm vụ sau: + Bôi trơn các bề mặt ma sát, làm giảm tổn thất ma sát: Trong trường hợp này, dầu nhờn đóng vai trò là chất liệu trung gian đệm vào giữa các bề mặt ma sát có chuyển động tương đối với nhau, làm cho các bề mặt ma sát tiếp xúc gián tiếp với nhau. Việc tránh được sự tiếp xúc trực tiếp giữa các bề mặt ma sát sẽ làm giảm được sự mài mòn, sự va đập nhờ đó tăng tuổi thọ cho chi tiết… + Làm mát ổ trục: Dầu nhờn trong trường hợp này đóng vai trò chất lỏng làm mát ổ trục, tản nhiệt do ma sát gây ra khỏi ổ trục, đảm bảo nhiệt độ làm việc bình thường của ổ trục. So với nước tuy rằng dầu nhờn có nhiệt hoá hơi chỉ khoảng là 40 70 kcal/kg, trong khi đó nhiệt độ hoá hơi của nước là 590 kcal/kg, và khả năng dẫn nhiệt của dầu nhờn cũng rất nhỏ 0.
s, trong khi đó của nước là 0. s, nghĩa là khả năng thu- thoát nhiệt của dầu nhờn là rất thấp so với nước, thế nhưng nước không thể thay thế được chức năng của dầu nhờn, do còn phụ thuộc vào một số đặc tính lý hoá khác. + Tẩy rửa mặt ma sát: Trong khi làm việc, các bề mặt ma sát cọ xát vào nhau gây ra mài mòn, sự lọt khí xuống cacte, tróc, xước. hạt kim loại rơi ra bám trên mặt ma sát.
Do đó, khi đi bôi trơn, dầu nhờn chảy qua các bề mặt ma sát sẽ cuốn theo các tạp chất bám trên bề mặt ma sát. + Bao kín khe hở giữa piston- xi lanh, xéc măng- piston: giảm khả năng lọt khí qua các khe hở này. + Chống oxy hóa: nhờ vào các chất phụ gia có trong dầu. 3 SVTH: Ngô Lương Gia Huy, Phan Anh Đức TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com GVTH: Nguyễn Lê ChâuThành Nghiên cứu và phục hồi hệ thống bôi trơn và làm mát trên động cơ 1NZ-FE + Rút ngắn quá trình chạy rà động cơ: vì khi chạy rà động cơ phải dùng dầu bôi trơn có độ nhớt thấp, ngoài ra dầu còn pha các phụ gia đặc biệt, do đó các chi tiết nhanh chóng ăn khớp với nhau để rút ngắn thời gian.
Yêu cầu - Việc thực hiện bôi trơn nhằm giảm ma sát giữa các bề mặt làm việc của các chi tiết. Bảo vệ cho bề mặt kim loại. - Tẩy rửa đi các hạt kim loại bong ra trong quá trình ma sát, giúp làm kín và để tránh mài mòn và tránh va đập trong động cơ khi động cơ làm việc và một phần cũng làm mát động cơ, giúp cho động cơ làm việc tốt hơn. - Nhiệt độ dầu bôi trơn khoảng 80÷160.
Không được làm mát dầu bôi trơn nhiều quá thì sẽ làm mất hiệu suất nhiệt của động cơ. - Yêu cầu công suất động cơ trong hệ thống bôi trơn không được vượt quá 3÷5%, dầu bôi trơn để tìm, dễ thay thế, thời gian sử dụng lâu dài. Thông số sử dụng và tính chất của dầu bôi trơn - Độ nhớt là một trong những tính chất quan trọng nhất liên quan đến chất lượng dầu bôi trơn. -Mỗi loại động cơ yêu cầu dầu bôi trơn có một độ nhớt nhất định, phù hợp với điều kiện làm việc của động cơ, không được quá đặt hoặc quá lỏng - Các loại dầu bôi trơn thường có ký hiệu và chỉ số trên bao bì thể hiện tính năng và phạm vi sử dụng của chúng.
Hiện nay các chỉ số của dầu chủ yếu dựa trên tiêu chuẩn của các tổ chức Hoa Kỳ. Có 2 thông số quan trọng để đánh giá đó là chỉ số SAE và chỉ số API. - Chỉ số SAE (Society of Automobile Engineers) ban hành tháng 6 năm 1989 là chỉ số phân loại theo độ nhớt 100 0C và 180C của hiệp hội kỹ sư Hoa Kỳ. Tại một nhiệt độ nhất định chỉ số SAE lớn nghĩa là độ nhớt cao và ngược lại.
Chỉ số SAE cho biết cấp độ nhớt chia thành 2 loại: + Loại đơn cấp Là loại chỉ có 1 chỉ số độ nhớt dùng cho mùa đông hoặc các mùa khác dầu dùng cho mùa đông có ký hiệu chỉ số độ nhớt và thêm chữ W trên cơ sở nhiệt độ thấp 18ºc, ví dụ: SAE 5W, SAE 10W. Dầu dung cho các mùa khác thì trong chỉ số độ nhớt không có chữ W và dựa trên cơ sở độ nhớt ở 100ºC ví dụ: SAE20, SAE 30. + Loại đa cấp hay đa độ nhớt - Là lại có hai chỉ số nhớt ở nhiệt độ thấp và cao ví dụ; SAE-20W/50; SAE- 10W/40. Loại này có phạm vi môi trường sử dụng rộng hơn so với dầu đơn cấp.
Ví dụ dầu nhớt đơn cấp SAE-40 dùng cho môi trường có nhiệt độ từ 26 0C đến 420C trong khi dầu nhớt đa cấp SAE-20W/50 có thể sử dụng ở môi trường nhiệt độ thay đổi từ 00C đến 400C. Dầu thường sử dụng ở nước ta là loại SAE 20W-40. 4 SVTH: Ngô Lương Gia Huy, Phan Anh Đức TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com GVTH: Nguyễn Lê ChâuThành Nghiên cứu và phục hồi hệ thống bôi trơn và làm mát trên động cơ 1NZ-FE - Chỉ số API (American Petroleum Institute) là chỉ số đánh giá chất lượng dầu nhớt của viện hóa dầu Hoa Kỳ. Chỉ số API cho biết cấp chất lượng dầu nhớt theo chủng loại động cơ.
Người ta phân thành 2 loại: + Dầu chuyên dụng: Là loại dầu chỉ dùng cho một trong hai động cơ là xăng hoặc Diesel, dầu dung cho động cơ xăng có ký hiệu S và một chữ tiếp theo thể hiện cấp độ chất lượng từ A đến H. Dầu dung cho động cơ diesel có ký hiệu là C và một chữ tiếp theo thể hiện cấp độ từ A đến F. + Dầu đa dụng: Là loại dầu bôi trơn có thể dùng cho cả động cơ xăng và Diesel. Các phương án bôi trơn trên động cơ ô tô Phương án bôi trơn té dầu[3] Sơ đồ nguyên lý hoạt động: Hình 1.2 Sơ đồ nguyên lý làm việc của phương án bôi trơn té dầu.
a-Bôi trơn vung té trong động cơ; b-Bôi trơn vung té trong động cơ đứng; c- Bôi trơn vung té có bơm dầu đơn giản.