Chương 1 SVTH: Châu Tấn Hải đạt hiệu quả cao hơn ở những đường xá khác nhau và phần nào giúp bảo vệ môi trường. ✓ Thế hệ thứ hai: Ở thế hệ này động cơ của phiên bản đời thứ nhất được tiếp tục sử dụng. Điểm chú ý ở thế hệ này là sự hình thành nên phiên bản Vios 1.5G với 4 số tự động được giới thiệu lần đầu tiên tại Việt Nam. Với 4 số tự động động cợ 1NZ-FE được sử dụng êm dịu hơn.
✓ Thế hệ thứ ba: Động cơ được trang bị trên nhiều phiên bản khác nhau mang đến nhiều sự lựa chọn cho người dùng và ngày càng được ưu chuộng hơn. Trong đó, phiên bản Vios E và G sở hữu động cơ 1NZ-FE 4 xi-lanh 16 van tích hợp công nghệ VTT-i, cho công suất 107 mã lực tại 6.000 vòng/phút và mô-men xoắn cực đại 141 Nm tại 4.200 vòng/phút; riêng bản Vios J được trang bị động cơ 2NZ-FE 1.3L, cho công suất 84 mã lực tại 6.000 vòng/phút và mô-men xoắn cực đại đạt 121 Nm tại 4. Ở thế hệ thứ ba này đã dần xuất hiện thêm động cơ 2NZ-FE, đó là sự cải tiến và nâng cấp dựa trên động cơ 1NZ-FE. ✓ Thế hệ thứ tư: Dựa trên sự ưu chuộng được sử dụng ở thế hệ thứ ba, động cơ 2NZ-FE mới voied dung tích 1.5L van DOHC, kết hợp với hệ thống điều phối van biến thiên thông minh kép Dual VVT-i.
Với công nghệ này mang lại hiệu suất sự vận hành động cơ cao với công suất cực đại 107 mã lực tại 6.000 vòng/phút và mô- men xoắn cực đại 140 Nm tại 4.200 vòng/phút, đi kèm hộp số vô cấp CVT 7 cấp.2 So sánh động cơ xe Vios qua các đời xe ❖ Giống nhau: - Đa số động cơ xe Toyota Vios qua các đời đều sử dụng động cơ dựa trên phiên bản đầu tiên 1NZ-FE. Từ đó nâng cấp và phát triển hoàn thiện qua những đời tiếp theo, kèm theo đó động cơ sử dụng nhiên liệu xăng giúp xe chạy em dịu hơn trên mọi nẻo đường. - Động cơ qua các đời xe được sử dụng đều thuộc dòng động cơ NZ với những ưu điểm: ✓ Giá thành sản xuất động cơ thấp với sự tối ưu hóa trong quá trình sản xuất cũng như giá thành nghiên cứu giảm trên mỗi đơn vị sản phẩm ra đời. ✓ Mức tiêu thụ nhiên liệu thuộc dòng NZ thấp với đặc điểm 13.0 : 1 trong khi thời gian đóng van nạp trễ dẫn đến hiệu suất đốt nhiên liệu cao giúp động cơ tiết kiệm nhiên liệu hơn và khí thải đạt tiêu chuẩn cao hơn.
Trang 4 Chương 1 SVTH: Châu Tấn Hải ✓ Động cơ thuộc dòng NZ bền bỉ, ít khi bị hỏng hóc và ổn định qua các thời gian. Xe chạy khỏe ở vòng tua thấp, cảm giác êm dịu, thoải mái, chạy đường phố tốt với tốc độ trung bình. ❖ Khác nhau: Đời xe Động cơ - Trang bị động cơ loại 1.5L với động cơ mạnh mẽ 1NZ- FE mang mã NCP42 sử dụng hệ thống VVT-i giúp tiết kiệm nhiên liệu tối ưu nhất và giúp cho khả năng cạnh Thế hệ thứ nhất tranh cao hơn so với những chiếc xe cùng phân khúc. Ngoài ra, còn sử dụng động cơ loại 1.
- Trang bị và nâng cấp động cơ 1NE-FE với dung tích 1.5L và mang mã NCP93. Ngoài ra, động cơ được trang bị thêm hộp số tự động 4 cấp cùng với tiêu chuẩn khí Thế hệ thứ hai thải Euro 4 giúp giảm tối đa lượng khí thải độc hại ra ngoài môi trường. - Giữ nguyên trang bị động cơ 1.5L đi kèm van biến thiên đem lại nguồn sức mạnh lớn nhất với 107 mã lực.5E, động cơ được bổ sung thêm hộp số tự động CVT 7 cấp số ảo giúp xe vận hành êm Thế hệ thứ ba ái, tăng tốc mượt và giảm lượng khí thải ra ngoài môi trường. Tại phiên bản E MT hộp số sàn 5 cấp cũng được thay thế bằng hộp số tự động CVT.
- Động cơ được nâng cấp và sử dụng động cơ xăng 2NZ-FE với dung tích 1.5L, 4 xy lanh thẳng hàng, 16 van DOHC kết hợp van biến thiên kép Dual VVT-i với Thế hệ thứ tư công suất 107 mã lực tại 6000 vòng/phút. Ngoài ra, đi kèm còn có hộp số biến thiên vô cấp CVT hay hộp số sàn 5 cấp. Trang 5 Chương 2 SVTH: Châu Tấn Hải CHƯƠNG 2 ĐẶC ĐIỂM - KẾT CẤU - CHỨC NĂNG VÀ THÔNG SỐ KỸ THUẬT ĐỘNG CƠ 1NZ-FE 2.1 Giới thiệu về động cơ 1NZ-FE Hình 2.1 Động cơ 1NZ-FE Động cơ 1NZ-FE được sử dụng rộng rãi trên các loại xe của TOYOTA như: Loại xe Thị trường Toyota Yaris / Echo Các nước Châu Á, Mỹ, Úc (2002) Toyota Vios Các nước Đông Nam Á, Trung Quốc Toyota Raum Nhật Toyota Porte Nhật Toyota Platz Nhật, Bắc Mỹ, Canada, Úc Toyota Belta Bắc Mỹ, Úc, Nam Á, Châu Âu. Toyota Auris Châu Âu, Nhật, Nam Phi Toyota Allion Nhật Toyota Sienta Nhật Toyota WiLL Mỹ Toyota Probox Nhật Trang 6 Chương 2 SVTH: Châu Tấn Hải Toyota Ractis Nhật Toyota Vitz Châu Âu, Mỹ, Bắc Mỹ, Nhật, Úc, New Zeeland, Nam Phi.
❖ Một số điểm đặc biệt của động cơ 1NZ-FE: - Hệ thống phân phối khí: Động cơ với trục cam kép và trang bị hệ thống VVT-I giúp động cơ đạt công suất cao, tiết kiệm nhiên liệu, đạt hiệu quả cao hơn ở những điều kiện đường xá khác nhau và bảo vệ môi trường.2 Hệ thống VVT-i - Hệ thống nạp – xả: ✓ Đường ống góp nạp bằng nhựa Hình 2.3 Ống góp nạp ✓ Hệ thống bướm ga điện tử thông minh ETCS-i. ✓ Ống góp xả và ống xả bằng thép không gỉ. Trang 7 Chương 2 SVTH: Châu Tấn Hải Hình 2.4 Ống góp xả ✓ Có hai bộ lọc khí xả 3 thành phần TWC: với ưu thế có vách ngăn siêu mỏng, lắp thêm phần tử lọc TWC cao cấp giúp cho việc lọc khí xả được lọc rất sạch.5 Bộ lọc khí xả - Hệ thống nhiên liệu: ✓ Sử dụng vòi phun 12 lỗ, điều khiển cắt nhiên liệu khi túi khí bị kích hoạt Hình 2.6 Vòi phun ✓ Đường ống dẫn nhiên liệu với giắc nối nhanh Trang 8 Chương 2 SVTH: Châu Tấn Hải Hình 2.7 Giắc nối nhanh - Hệ thống làm mát: Sử dụng nước làm mát siêu bền của Toyota (SLLC) giúp cho việc bảo dưỡng xe được kéo dài.8 Nước làm mát SLLC - Hệ thống đánh lửa trực tiếp DIS (Distributorless Ignition Systems). - Hệ thống nạp với máy phát loại thanh dẫn gọn nhẹ.
- Chức năng điều khiển máy khởi động (Cranking hold): Khi công tắc điện xoay sang vị trí Start, với chức năng điều khiển này, nó sẽ điều khiển motor tự khởi động mà không cần giữ tay ở vị trí Start.2 Thông số kỹ thuật của động cơ 1NZ-FE lắp trên Toyota Vios Động cơ 1NZ-FE được lắp trên xe Toyota Vios. Xe Toyota Vios là loại xe du lịch 5 chỗ ngồi với ba loại Vios Limo, Vios 1. Với hệ thống điều khiển phanh điện tử ABS, hệ thống Trang 9 Chương 2 SVTH: Châu Tấn Hải lái trợ lực điện tạo cảm giác thoải mái và êm dịu cùng với khả năng giảm xóc và chống rung tốt giúp những dòng xe sử dụng động cơ 1NZ-FE được sử dụng ưa chuộng hơn. Thông số kỹ thuật của động cơ 1NZ-FE được lắp trên Toyota Vios 1.5L, 1NZ-FE Kiểu 4 xy lanh, thẳng hàng, 16 van, cam kép DOHC có VVT-I,dẫn động xích.
Dung tích xylanh (cc) 1497 Đường kính xylanh (mm) 75 Đường kính hành trình Piston (mm) 84.7 Đường kính bệ Xu Páp (mm) Nạp: 30.5 Tỷ số nén 10.5 : 1 80 / 6000 Công suất cực đại SAE-NET (HP / rpm) 141 / 4200 Mômen xoắn cực đại SAE-NET [N·m / rpm] Mở -7 33 BTDC Xupáp nạp Đóng 52 12 ABDC Thời điểm phối khí Mở 42 BBDC Xupáp xả Đóng 2 ATDC Dầu bôi trơn SEA 5W-30 Thời gian tănng tốc từ 0 – 100Km/h 10 giây Loại nhiên liệu Xăng không chì Trị số Ốc tan nhiên liệu 87 hay hơn Trang 10 Chương 2 SVTH: Châu Tấn Hải Tốc độ xe tối đa (Km/h) 170 2.3 Đặc điểm – kết cấu – chức năng của các cụm chi tiết chính của động cơ 1NZ- FE 2.1 Các bộ phận cố định Các bộ phận cố định bao gồm: 2.1 Thân máy Thân máy của động cơ 1NZ-FE có dạng thẳng hàng.9 Thân máy ❖ Chức năng: - Thân động cơ là thành phần chính của động cơ, là giá đỡ để bắt các chi tiết, bộ phận của động cơ. - Chịu bộ phận lực của động cơ. - Chứa các đường ống nước, áo nước làm mát động cơ. ❖ Kết cấu: - Thân động cơ của động cơ 1NZ-FE là chi tiết được đúc thành một khối liền, bên trong có các đường nước làm mát đi qua, đường ống dẫn dầu bôi trơn đi qua và chứa các lỗ xy lanh hay lỗ lắp ống lót xy lanh.
- Vật liệu chế tạo thân động cơ là hợp kim nhôm. Trang 11 Chương 2 SVTH: Châu Tấn Hải Hình 2.2 Nắp máy - Được bố trí trên thân máy, là phần chịu áp lực và nhiệt độ cao trong suốt quá trình sử dụng.11 Nắp máy - Nắp máy và piston tạo thành một góc vát hình côn làm tăng tốc độ lan truyền trong quá trình cháy và giảm tiếng gõ.12 Đặc điểm của nắp máy Trang 12 Chương 2 SVTH: Châu Tấn Hải ❖ Chức năng: - Cùng với xy lanh tạo thành buồng đốt động cơ. - Chịu lực, làm giá đỡ để bắt các bộ phận khác. - Bố trí các chi tiết tương quan: trục cam, xupap, buồng cháy, bougie… - Chứa các đường nước làm mát, dầu bôi trơn động cơ.
❖ Kết cấu: - Nắp máy của động cơ được đúc liền khối với động cơ xylanh thẳng hàng. - Giữa nắp máy và thân máy có lắp joint làm kín.13 Các chi tiết bố trí trên nắp máy 2.3 Cacte ❖ Chức năng: Cacte được nối bên dưới hộp trục khuỷu qua trung gian của một lớp keo làm kín. Nó dùng để chứa nhớt bôi trơn và che kín các chi tiết bên trong hộp trục khuỷu. ❖ Cấu tạo: - Cacte động cơ 1NZ-FE được làm bằng tôn và bên dưới được bố trí một nút xả nhớt.
- Bên trong có bố trí vách ngăn giúp làm giảm dao động của dầu khi xe chuyển động, đồng thời đảm bảo được nhớt luôn ngập lưới lọc khi xe chuyển động ở mặt đường nghiêng. Trang 13 Chương 2 SVTH: Châu Tấn Hải Hình 2.4 Joint làm kín - Joint làm kín nắp máy và joint bougie của động cơ 1NZ-FE được chế tạo liền khối, chế tạo bằng cao su tổng hợp chịu được nhiệt độ cao. ❖ Chức năng: - Chịu được nhiệt độ và áp suất lớn. - Dùng để làm kín buồng đốt, làm kín đường nước làm mát và đường dầu bôi trơn.
❖ Cấu tạo: - Gồm một lớp thép mỏng đặt ở giữa.