CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Lý do chọn đề tài Công nghệ và kỹ thuật ô tô đang trải qua một giai đoạn phát triển đầy sôi động, đặc biệt là tại Việt Nam, nơi mà ngành công nghiệp ô tô đang trở thành một phần không thể tách rời của nền kinh tế. Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ, việc áp dụng mô hình động cơ trong giảng dạy trở nên cực kỳ cần thiết để đáp ứng nhu cầu đào tạo và phát triển nguồn nhân lực cho ngành công nghiệp ô tô tại địa phương. Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM, với sứ mệnh đào tạo những kỹ sư có năng lực cao và đáp ứng được yêu cầu của thị trường lao động, đang đóng góp không nhỏ vào sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô tại Việt Nam.
Việc đổi mới phương pháp dạy học với triết lý học lý thuyết đi đôi với thực hành đòi hỏi yêu cầu nghiên cứu, chế tạo mô hình động cơ và biên soạn tài liệu phục vụ cho công tác giảng dạy và học tập của sinh viên. Với sự hỗ trợ và giao phó của thầy hướng dẫn, Kỹ sư Nguyễn Tấn Lộc, chúng em nhận thấy cơ hội và trách nhiệm để thực hiện một đề tài mang tính ứng dụng cao và có thể góp phần vào quá trình giảng dạy và nghiên cứu của Bộ môn Động cơ. Việc thi công mô hình động cơ và biên soạn tài liệu hướng dẫn thực tập cho mô hình động cơ Toyota 3S-FE và Toyota 1G-Fe không chỉ là một cơ hội để chúng em áp dụng kiến thức lý thuyết vào thực tế mà còn là nhiêm vụ quan trọng trong việc cung cấp nguồn tài liệu quý báu hỗ trợ cho sinh viên học tập và nghiên cứu, góp phần đào tạo nhân lực chất lượng cao cho ngành công nghiệp ô tô tại Việt Nam. Sự hỗ trợ và định hướng của thầy Nguyễn Tấn Lộc cũng là yếu tố quan trọng giúp chúng tôi thực hiện đề tài này một cách hiệu quả và mang lại giá trị thực tiễn cao.
Mục tiêu nghiên cứu - Hiểu rõ và phân tích kết cấu cũng như nguyên lý hoạt động của các hệ thống trên mô hình động cơ 3S-FE và 1G-FE, bao gồm cả các thành phần cơ bản và hệ thống điều khiển. - Thiết kế và thi công một mô hình động cơ chính xác và chân thực, phản ánh đầy đủ các tính chất và chức năng của các hệ thống trên động cơ thực tế. 10 - Biên soạn tài liệu hướng dẫn thực tập chi tiết và có cấu trúc, giúp hỗ trợ hoạt động giảng dạy và nghiên cứu trong lĩnh vực động cơ ô tô. - Hỗ trợ sinh viên trong việc tiếp cận và hiểu biết sâu sắc về nguyên lý hoạt động và cách thức kiểm tra, đo kiểm các hệ thống điều khiển động cơ trên mô hình.
- Nâng cao kỹ năng thực hành và kiến thức về công nghệ ô tô của sinh viên, chuẩn bị cho họ trước thách thức trong môi trường làm việc thực tế. - Đóng góp vào sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô tại Việt Nam thông qua việc nâng cao chất lượng nguồn nhân lực và sự hiểu biết về công nghệ ô tô của sinh viên. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của đề tài này là: - Mô hình động cơ Toyota 3S-FE và Toyota 1G-Fe. - Hệ thống các cảm biến, cơ cấu chấp hành điều khiển động cơ Toyota 3S-FE và Toyota 1G-Fe.
- Cách kiểm tra, đo kiểm, chuẩn đoán lỗi các hệ thống trên động cơ Toyota 3S-FE và Toyota 1G-Fe. Phương pháp nghiên cứu Để thực hiện dự án này, chúng em sẽ sử dụng các phương pháp sau đây: - Tìm tài liệu và đọc hiểu: Đầu tiên, chúng em sẽ tiến hành tìm kiếm và thu thập các tài liệu liên quan đến các mô hình động cơ Toyota 3S-FE và 1G-FE. Các tài liệu này bao gồm sách giáo trình, bài báo khoa học, bài tham luận, hướng dẫn sửa chữa từ nhà sản xuất, và các tài liệu mạng khác. Chúng em sẽ đọc và nghiên cứu kỹ lưỡng để hiểu sâu hơn về cấu trúc, nguyên lý hoạt động và các hệ thống điều khiển của mỗi loại động cơ.
- Áp dụng kiến thức từ tài liệu: Sau khi hiểu được kiến thức từ các tài liệu đã thu thập, chúng em sẽ áp dụng kiến thức này để phát triển và thực hiện việc thi công thực tế cho mỗi mô hình động cơ. Quá trình này bao gồm việc lựa chọn vật liệu phù hợp, đo điểm các hệ thống, cũng như kiểm tra và điều chỉnh để đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy của mỗi mô hình. - Học hỏi từ sự hướng dẫn của thầy hướng dẫn: Chúng em sẽ liên tục học hỏi từ sự hướng dẫn của giáo viên hướng dẫn - Kỹ sư Nguyễn Tấn Lộc, người sẽ cung cấp sự hỗ trợ chuyên môn và các chỉ dẫn cần thiết trong quá trình thực hiện đề tài. Sự 11 hướng dẫn của thầy sẽ giúp chúng em giải quyết các vấn đề phức tạp và đảm bảo tiến độ và chất lượng của đề tài.
Bố cục đề tài Đồ án này được chia thành các chương và phần con để tạo ra một cấu trúc logic để giải quyết các khía cạnh khác nhau của đề tài. Bố cục chi tiết của đề tài như sau: - Chương 1: Tổng quan đề tài. - Chương 2: Thi công và hoàn thiện mô hình động cơ Toyota 3S-FE và Toyota 1G- Fe. - Chương 3: Biên soạn tài liệu hướng dẫn thực tập mô hình động cơ Toyota 3S-FE.
- Chương 4: Biên soạn tài liệu hướng dẫn thực tập mô hình động cơ Toyota 1G-Fe. - Chương 5: Kết luận và kiến nghị. 12 CHƯƠNG 2: THI CÔNG VÀ HOÀN THIỆN MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ TOYOTA 3S-FE VÀ TOYOTA 1G-FE 2. Thi công và hoàn thiện mô hình Toyota 3S-FE.
Phần khung mô hình Để tiết kiệm thời gian và chi phí nhóm tiến hành sử dụng kế thừa phần khung có sẵn của mô hình.1: Khung mô hình động cơ Toyota 3S-FE 2. Phần sa bàn Dựa trên sa bàn từ đã có sẵn từ những anh chị khóa trước, qua quá trình kiểm tra nhận thấy một số giắc điện trên sa bàn đã bị rơi, nhóm em tiến hành kết nối lại giắc bị rơi.2: Sa bàn mô hình động cơ Toyota 3S-FE 13 2. Kiểm tra hộp cầu chì relay Động cơ Toyota 3S-FE sử dụng các relay: relay EFI, relay nguồn, relay bơm xăng, relay quạt làm mát và các cầu chì: cầu chì chính, cầu chì EFI 15A, cầu chì IG 7,5A. Qua quá trình kiểm tra không phát hiện hư hỏng ở các relay và cầu chì.3: Hộp cầu chì Relay trên động cơ Toyota 3S-FE 2.
Phần động cơ - Kiểm tra sơ bộ phần cơ khí động cơ toyota 3S-FE nhận thấy các bộ phận cơ khí vẫn còn nguyên trạng, không có nứt vỡ, hư hỏng. - Kiểm tra các cảm biến, giắc điện, dây dẫn không phát hiện tình trạng đứt hay vỡ. - Vệ sinh Bu-gi.4: Bu-gi trước và sau khi được vệ sinh. Kiểm tra ECU 14 ❖ Sơ đồ mạch ECU điều khiển động cơ và ý nghĩa các cực ECU.5: Sơ đồ mạch ECU điều khiển động cơ Toyota 3S-FE 15 Bảng 2.
Ý nghĩa ký hiệu các chân của ECU Ký hiệu Ý nghĩa E01 Mát của ECU E02 Mát của ECU #10 Cực chờ nối mát để điều khiển kim phun máy 1,3 #20 Cực chờ nối mát điều khiển kim phun máy 2,4 STA Tín hiệu khởi động IGT Tín hiệu đánh lửa VF Check connector E1 Mát của ECU NSW Tín hiệu công tắc tay số ISC1 Cuộn dây ISC 1 ISC2 Cuộn dây ISC 2 OX2 Tín hiệu cảm biến ô-xy số 2 OX Tín hiệu cảm biến ô-xy số 1 IDL Tín hiệu xác định cầm chừng IGF Tín hiệu hồi tiếp đánh lửa E2 Mát của các cảm biến G- Mát chung cảm biến G và Ne G1 Tín hiệu cảm biến G THA Tín hiệu cảm biến nhiệt độ khí nạp VTA Tín hiệu vị trí bướm ga THW Tín hiệu cảm biến nhiệt độ nước làm mát NE Tín hiệu cảm biến Ne VC Nguồn ECU cấp tới các cảm biến VS Tín hiệu bộ đo gió cánh trượt E21 Mát cảm biến BATT Dương thường trực của ECU 16 SPD Cảm biến tốc độ xe +B1 Nguồn dương cấp cho ECU +B Nguồn dương cấp cho ECU W Đèn Check Engine ❖ Kiểm tra điện áp cấp nguồn cho ECU - Cấp nguồn cho động cơ từ ắc quy 12V và kiểm tra điện áp chân BATT, +B, VC: + Sau khi đo điện áp nhóm thấy chân BATT, +B có nguồn 12V, tuy nhiên điện áp chân VC là 0V. + Tháo ECU ra khỏi động cơ và cấp nguồn trực tiếp, đo điện áp chân VC=5V, như vậy khả năng là chân VC bị chạm mát trong các cảm biến. + Qua quá trình kiểm tra nhóm đã xác định được mạch cảm biến bộ đo gió bị chạm mát ở chân VC. + Tháo bộ đo gió và sửa chữa.6: Sửa chữa bộ đo gió + Lắp lại bộ đo gió, cấp nguồn cho động cơ và kiểm tra mạch cấp nguồn cho ECU, lúc này điện áp BATT và +B =12V, VC=5V.
❖ Kiểm tra điện áp các cực ECU 17 Bảng 2.2: Điện áp các cực ECU trên Toyota 3S-FE. STT Cực tương ứng Điều kiện Điện áp (V) 1 +B, +B1 – E1 IG SW ON 9 – 14 2 BATT – E1 - 9 – 14 IDL – E2 Bướm ga mở 9 – 14 VC – E2 4,5 – 5,5 3 IG SW ON Bướm ga mở hoàn toàn 0,3 – 0,8 VTA – E2 Bướm ga đóng hoàn toàn 3,2 – 4,9 #10 – E01 4 IG SW ON 9 – 14 #20 – E02 IG SW ON, nhiệt độ nước làm mát 5 THW – E2 0,2 – 1,0 800 𝐶 Cánh trượt mở tối đa 1,4 VS – E2 Cách trượt đóng tối đa 4,18 6 IG SW ON VC – E2 4,5 – 5 THA – E2 Nhiệt độ khí nạp 200 C 0,5 – 3,4 7 STA – E1 Khởi động 6 hoặc hơn 8 IGT – E1 Khởi động hoặc chạy không tải Máy đo xung ISCC – E1 9 Contact máy On 9 – 14V ISCO – E1 2. Khởi động động cơ và hoàn thiện mô hình Cấp nguồn cho động cơ và tiến hành khởi động động cơ, ban đầu động cơ chưa nóng còn khó nổ, sau vài lần khởi động đã nổ dễ dàng hơn, tuy nhiên nổ vẫn chưa êm. Cân lửa động cơ: + Nới lỏng bulong cố định bộ chia điện.
+ Xoay bộ chia điện để hiệu chỉnh góc đánh lửa sao cho máy nổ êm nhất. Chiều quay rotor trong bộ chia điện cùng chiều với động cơ, muốn thời điểm đánh lửa sớm thì quay bộ chia điện ngược chiều kim đồng hồ, muốn thời điểm đánh lửa muộn hơn thì quay bộ chia điện cùng chiều kim đồng hồ.7: Cân lửa động cơ Toyota 3S-FE + Siết chặt các bulong.