Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Ngành công nghiệp ô tô toàn cầu đã trải qua hơn một thế kỷ phát triển và giữ vai trò là ngành công nghiệp mũi nhọn, tác động trực tiếp đến sự tăng trưởng của nhiều lĩnh vực công nghiệp phụ trợ cũng như nền kinh tế quốc dân. Tại Việt Nam, phương tiện ô tô ngày càng trở nên phổ biến, thúc đẩy sự lớn mạnh của các doanh nghiệp sản xuất và lắp ráp trong nước như Thaco và VinFast. Để đáp ứng nhu cầu phát triển công nghệ và bắt kịp xu hướng kỹ thuật hiện đại, thị trường lao động đòi hỏi đội ngũ kỹ sư ô tô phải có nền tảng lý thuyết vững vàng cùng kỹ năng thực hành chuyên sâu.

Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh là cơ sở đào tạo trọng điểm khối ngành kỹ thuật, đặc biệt là ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô. Nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy, nhà trường đã đầu tư nhiều dòng xe và mô hình phục vụ đào tạo như Mazda CX-5, Toyota Camry, xe điện Tesla Model 3 (tiếp nhận năm 2021), cùng các mô hình thực hành chuyên đề như mô hình động cơ diesel common rail Hyundai D4CB, hệ thống điều khiển tốc độ không tải ISC, hệ thống chiếu sáng, hệ thống giải trí và gập gương tự động. Tiếp nối định hướng đào tạo gắn liền với thực nghiệm trực quan, đề tài "Biên soạn tài liệu hướng dẫn thực tập động cơ Diesel Common Rail Mercedes Sprinter và 2KD-FTV" được thực hiện nhằm xây dựng tài liệu hướng dẫn thực hành chuẩn hóa trên hai cụm mô hình động cơ diesel phổ biến.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài được xác định cụ thể theo 4 nội dung:

  1. Nắm được lịch sử ứng dụng hệ thống Common Rail và các dòng xe trang bị động cơ 2KD-FTV và Mercedes Sprinter ứng dụng công nghệ này.
  2. Nắm bắt cấu tạo và nguyên lý hoạt động tổng quát của hệ thống, tên gọi cùng chức năng của các chi tiết trên động cơ 2KD-FTV và Mercedes Sprinter.
  3. Xác định vị trí, chức năng, cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các cụm chi tiết và hệ thống điều khiển điện tử trên mô hình.
  4. Xây dựng và thực hiện các bước cơ bản của bài tập thực hành, đo kiểm, chẩn đoán trên mô hình động cơ.

Đối tượng nghiên cứu của đồ án bao gồm:

  • Động cơ Diesel Common Rail 2KD-FTV trang bị trên xe Toyota Hiace.
  • Động cơ Diesel 2.2L CDI trang bị trên xe Mercedes-Benz Sprinter (phiên bản 2006).

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào việc khảo sát cấu tạo cơ khí, sơ đồ mạch điện, hệ thống cảm biến, cơ cấu chấp hành và hệ thống điều khiển điện tử của hai mô hình động cơ đặt tại Xưởng thực hành Động cơ thuộc Khoa Cơ khí Động lực, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, hoàn thành vào tháng 6 năm 2024.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đề tài vận dụng lý thuyết về động cơ đốt trong sử dụng hệ thống phun nhiên liệu tích áp đường cấp chung (Common Rail Diesel Injection - CRDI). Khung lý thuyết kỹ thuật bao gồm nguyên lý điều khiển vòng kín của hộp điều khiển động cơ (ECM), bộ dẫn động kim phun (EDU), hệ thống kiểm soát áp suất rail thông qua van điều áp (SCV) và van an toàn, cơ cấu hồi lưu khí xả (EGR), hệ thống tăng áp turbine biến thiên (VGT), cơ cấu bướm ga điện tử và hệ thống điều khiển bugi sấy sơ bộ (bugi xông).

Phương pháp nghiên cứu được triển khai kết hợp giữa nghiên cứu tài liệu kỹ thuật và thực nghiệm đo đạc trực tiếp trên sa bàn mô hình:

  • Phương pháp thu thập và phân tích tài liệu: Thu thập cẩm nang sửa chữa chính hãng từ Toyota và Mercedes-Benz, tài liệu đào tạo của hãng Denso và các giáo trình chuyên ngành động cơ diesel để xác định sơ đồ chân hộp ECM, vị trí chi tiết, dải giá trị điện trở và điện áp định mức.
  • Phương pháp khảo sát thực tế và phân tích mạch điện: Rà soát đường dây, xác định cổng kết nối, bảng cầu chì, rơ-le và các điểm đo kiểm trên sa bàn thực hành của hai cụm mô hình tại xưởng.
  • Phương pháp đo kiểm thực nghiệm: Sử dụng đồng hồ vạn năng (VOM) ở thang đo điện trở để kiểm tra thông mạch, đo giá trị cuộn dây cảm biến điện từ; thang đo điện áp một chiều (DCV) để kiểm tra tín hiệu điện áp nguồn, tín hiệu cảm biến Hall và cảm biến biến trở. Sử dụng thiết bị đo xung để ghi nhận dạng sóng tín hiệu xoay chiều từ cảm biến vị trí trục cam, trục khuỷu, xung kích mở kim phun và xung điều khiển mô tơ bướm ga.
  • Phương pháp chẩn đoán lỗi: Thực hiện kích hoạt mã lỗi DTC thủ công qua giắc DLC3 (nối tắt chân TC và CG / chân 4 và 13) để đọc mã chớp đèn Check Engine, kết hợp sử dụng máy chẩn đoán kết nối chuẩn OBD II để quét mã lỗi 5 chữ số và đối chiếu với bảng mã lỗi tiêu chuẩn của nhà sản xuất.

Nguồn dữ liệu của đề tài bắt nguồn trực tiếp từ các thông số đo đạc thực nghiệm trên hai sa bàn mô hình động cơ Toyota 2KD-FTV và Mercedes Sprinter 2.2L CDI, kết hợp các tài liệu hướng dẫn kỹ thuật của nhà sản xuất xe và hãng thiết bị phụ trợ.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan

Chương 1 khái quát bối cảnh ngành công nghiệp ô tô thế giới và thực trạng thị trường ô tô tại Việt Nam với sự tham gia của các hãng sản xuất nội địa. Tác giả tổng hợp tình hình nghiên cứu về động cơ Toyota 2KD-FTV và Mercedes Sprinter trên thế giới, tập trung vào các hướng tối ưu hóa quá trình cháy, giảm thiểu mức tiêu hao nhiên liệu, kiểm soát phát thải khí xả và đánh giá độ bền vận hành trong môi trường tải nặng. Tại Việt Nam, chương này nhấn mạnh xu hướng ứng dụng mô hình trực quan trong giảng dạy kỹ thuật tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM, điểm qua các mô hình thực hành đã được đầu tư và chế tạo trước đó. Từ thực tiễn đào tạo, chương 1 xác lập lý do lựa chọn đề tài, mục tiêu, đối tượng, phương pháp tiếp cận và cấu trúc tổng thể gồm 4 chương của đồ án tốt nghiệp.

Chương 2: Động cơ Diesel Common Rail 2KD-FTV

Chương 2 trình bày chi tiết về cấu tạo, nguyên lý làm việc và quy trình đo kiểm thực hành trên động cơ Toyota 2KD-FTV lắp đặt trên xe Toyota Hiace.

Thông số kỹ thuật Giá trị quy chuẩn
Kiểu động cơ 2KD-FTV
Loại động cơ 2.5L Diesel Common Rail Turbo
Số xy lanh và bố trí 4 xy lanh thẳng hàng, 16 xupap
Cơ cấu phối khí Dẫn động phối hợp đai và bánh răng
Dung tích xy lanh 2494 cc
Đường kính xy lanh x Hành trình piston 92,0 mm x 93,8 mm
Tỷ số nén 18,5 : 1
Công suất tối đa 75 kW tại 3600 vòng/phút
Mô-men xoắn cực đại 260 Nm tại 2400 vòng/phút

Cấu tạo mô hình đào tạo bao gồm phần sa bàn điều khiển tích hợp giắc đo kiểm các chân tín hiệu ECM, giắc chẩn đoán DLC3, bảng táp-lô hiển thị đèn báo (Check Engine, áp suất dầu bôi trơn thấp, túi khí, nhiệt độ nước, nghẹt lọc nhiên liệu, lỗi ắc quy, đồng hồ tốc độ động cơ, phanh ABS), cụm bàn đạp chân ga cùng hộp cầu chì - rơ-le (rơ-le nguồn, EFI, rơ-le bơm, quạt làm mát, rơ-le khởi động ST). Các hộp điều khiển ECM và EDU được bố trí an toàn trong thùng mô hình.

Chương này phân tích chi tiết sơ đồ chân ECM, cung cấp bảng trạng thái điện áp tiêu chuẩn cho từng chân:

  • Nguồn cấp: BATT - E1, IGSW - E1, +B - E1 (12 - 14 V khi bật khóa IG); MREL - E1 (12 - 14 V khi ON, về 0 - 1,5 V sau khi tắt khóa 10 giây); VC - E2 (nguồn 4,5 V nuôi cảm biến).
  • Tín hiệu cảm biến: VPA - EPA (0,5 - 1,0 V khi nhả ga, 2,5 V khi đạp hết ga); VPA2 - EPA2 (1,0 V khi nhả ga, 3,0 V khi đạp ga); THA - E2 và THW - E2 (khoảng 0,4 V ở điều kiện nhiệt độ làm việc 80°C); THF - E2 (0,4 V khi bật khóa ON); PCR1 - E2 (1,8 V ở chế độ không tải); PIM - E2 (1,9 V tại áp suất khí quyển, 1,6 V khi hút chân không 40 kPa, tăng lên khi có áp suất tăng áp).
  • Tín hiệu điều khiển: Chân STA - E1 nhận điện áp trên 11,0 V khi khởi động; các chân điều khiển kim phun #1 đến #4 phát tín hiệu xung; chân tín hiệu máy phát ALT - E1 và tín hiệu phản hồi EDU INJF - E1 phát xung khi động cơ hoạt động.

Hệ thống cảm biến trên động cơ 2KD-FTV được xây dựng quy trình kiểm tra cụ thể:

  • Cảm biến vị trí trục cam (TDC/G2): Cảm biến điện từ bố trí gần bơm cao áp, rotor 5 răng, kết hợp tín hiệu trục khuỷu để xác định điểm chết trên cuối kỳ nén của từng xy lanh. Điện trở tiêu chuẩn: 850 - 1400 Ω (ở 10 - 50°C) và 1040 - 1650 Ω (ở 50 - 100°C). Mã lỗi liên quan: P0010 đến P0025.
  • Cảm biến vị trí trục khuỷu (Ne): Cảm biến điện từ đặt ở đầu trục khuỷu, rotor có 34 răng và 2 răng khuyết. Điện trở tiêu chuẩn: 1630 - 2740 Ω (ở 10 - 50°C) và 2065 - 3225 Ω (ở 50 - 100°C). Mã lỗi liên quan: P1340, P1346.
  • Cảm biến vị trí bàn đạp ga (APPS): Cảm biến hiệu ứng Hall, bố trí trên sa bàn. Điện áp đo thực tế chân tín hiệu VPA - EPA đạt 0,6 - 1,0 V khi nhả hoàn toàn và tăng lên 2,9 - 4,2 V khi đạp kịch ga; chân VPA2 - EPA2 đạt 1,4 - 1,8 V khi nhả hoàn toàn và 3,7 - 5,0 V khi đạp kịch ga. Mã lỗi chẩn đoán: P0120, P0121, P0122, P0123.
  • Các cảm biến khác: Cảm biến vị trí bướm ga VLU (0 V khi đóng, 3,0 V khi mở hoàn toàn), cảm biến vị trí van EGR (EGLS), cảm biến áp suất nhiên liệu PCR, cảm biến áp suất tuyệt đối đường nạp MAP, cảm biến nhiệt độ nước THW, cảm biến nhiệt độ khí nạp THA, cảm biến nhiệt độ nhiên liệu THF.

Hệ thống nhiên liệu Common Rail bao gồm thùng nhiên liệu, bình lọc nhiên liệu trang bị công tắc cảnh báo 3 chế độ (sáng liên tục khi nghẹt lọc, nhấp nháy khi có nước lắng đọng, nhấp nháy theo tần số khác khi vừa nghẹt vừa có nước), bơm cao áp Denso HP3 tích hợp bơm tiếp vận, van điều khiển hút SCV (kiểm soát lưu lượng nạp vào buồng nén qua độ mở lớn/nhỏ), ống phân phối (rail) gắn van an toàn cơ khí và cảm biến áp suất PCR, các kim phun dầu điện từ điều khiển thông qua bộ khuếch đại điện áp EDU.

Hệ thống tuần hoàn khí xả EGR được dẫn động bằng chân không thông qua van điện từ tỷ lệ E-VRV và có cảm biến giám sát độ nâng. Hệ thống bướm ga điện tử dùng mô tơ bước nhận tín hiệu xung LUSL từ ECM để khống chế dòng khí nạp khi tắt máy hoặc hỗ trợ quá trình giảm phát thải NOx. Hệ thống chẩn đoán DLC3 cho phép xuất mã lỗi bằng cách nối tắt chân 4 và 13 để đếm số lần nháy của đèn Check Engine (mã 2 chữ số như mã 12, mã 31) hoặc tra cứu mã lỗi chuẩn 5 chữ số qua cổng OBD II.

Chương 3: Động cơ Diesel Common Rail Mercedes Sprinter

Chương 3 trình bày toàn bộ kết cấu kỹ thuật và quy trình thực nghiệm trên động cơ Diesel 2.2L CDI của xe Mercedes Sprinter (2006). Cấu trúc sa bàn mô hình bao gồm bảng đồng hồ hiển thị các thông số hoạt động, cụm rơ-le và cầu chì bảo vệ mạch điện, hộp ECM, bảng cắm đo kiểm các chân điện áp, mạch cấp nguồn và mạch nối đất hệ thống.

Khảo sát hệ thống cảm biến trên động cơ Mercedes Sprinter bao gồm 11 cụm cảm biến chính:

  • Cảm biến tốc độ và vị trí trục khuỷu (Ne).
  • Cảm biến nhận diện vị trí trục cam (G).
  • Cảm biến vị trí bàn đạp chân ga (APPS).
  • Cảm biến áp suất nhiên liệu trên đường ống rail (PCR).
  • Cảm biến áp suất thấp trên đường cấp nhiên liệu.
  • Cảm biến áp suất tăng áp khí nạp Turbo.
  • Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ (THW).
  • Cảm biến nhiệt độ khí nạp (THA).
  • Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu (THF).
  • Cảm biến mức nhớt bôi trơn động cơ.
  • Cảm biến mức nước làm mát trong bình giãn nở.

Hệ thống cung cấp nhiên liệu Common Rail trên xe Mercedes Sprinter bao gồm bình nhiên liệu, lọc nhiên liệu trang bị van kiểm tra nhiệt độ dòng hồi, bơm tiếp vận sơ cấp, van cắt nhiên liệu khẩn cấp, bơm tạo áp cao áp, ống tích trữ nhiên liệu cao áp (rail) tích hợp van điều khiển áp suất rail, hệ thống đường ống kim loại chịu áp suất cao và các khớp nối chuyên dụng. Hệ thống điều khiển kim phun sử dụng mạch điều khiển điện áp cao, cho phép đóng mở kim phun chính xác theo nhiều giai đoạn phun.

Động cơ Mercedes Sprinter được trang bị hệ thống tăng áp sử dụng turbine có hình học thay đổi (VGT - Variable Geometry Turbine). Cơ cấu cánh dẫn hướng khí xả điều chỉnh góc mở linh hoạt nhằm tối ưu hóa vận tốc dòng khí đập vào cánh turbine, loại bỏ hiện tượng trễ tăng áp ở số vòng quay thấp và hạn chế áp suất ngược ở số vòng quay cao. Hệ thống sấy sơ bộ (bugi xông) được điều khiển thông qua rơ-le chuyên dụng với đồ thị thời gian kiểm soát nghiêm ngặt: giai đoạn xông sơ bộ trước khi đề máy để gia nhiệt buồng cháy và giai đoạn sau xông duy trì nhiệt lượng sau khi động cơ đã khởi động nhằm ổn định tốc độ cầm chừng và giảm lượng khói trắng phát thải.

Chương 4: Kết luận và kiến nghị

Chương 4 đúc kết kết quả thu được sau khi triển khai đề tài, đánh giá mức độ hoàn thiện các mục tiêu đề ra về việc biên soạn tài liệu giảng dạy và quy trình thực tập trên hai sa bàn động cơ. Tác giả thẳng thắn chỉ ra các điểm giới hạn về mặt thời gian, trang thiết bị và phạm vi thử nghiệm, từ đó đưa ra các khuyến nghị khoa học nhằm nâng cấp mô hình học cụ, xây dựng thêm các module tạo lỗi sự cố phục vụ công tác rèn luyện tay nghề và kiểm tra đánh giá sinh viên.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đã hoàn thành toàn diện việc xây dựng bộ dữ liệu kỹ thuật và quy trình thực hành chi tiết cho hai hệ thống động cơ diesel công nghệ cao.

Các thông số kỹ thuật và kết quả đo kiểm thực nghiệm được chuẩn hóa cụ thể:

Hạng mục kiểm tra Đối tượng động cơ Điều kiện kiểm tra / Chân đo Giá trị tiêu chuẩn / Kết quả đo
Cảm biến trục cam (TDC/G2) Toyota 2KD-FTV 10°C - 50°C (G+ với G-) 850 - 1400 Ω
Cảm biến trục cam (TDC/G2) Toyota 2KD-FTV 50°C - 100°C (G+ với G-) 1040 - 1650 Ω
Cảm biến trục khuỷu (Ne) Toyota 2KD-FTV 10°C - 50°C (Ne+ với Ne-) 1630 - 2740 Ω
Cảm biến trục khuỷu (Ne) Toyota 2KD-FTV 50°C - 100°C (Ne+ với Ne-) 2065 - 3225 Ω
Cảm biến bàn đạp ga (APPS) Toyota 2KD-FTV Nhả hoàn toàn (VPA - EPA) 0,6 - 1,0 V
Cảm biến bàn đạp ga (APPS) Toyota 2KD-FTV Đạp hết hành trình (VPA - EPA) 2,9 - 4,2 V
Cảm biến bàn đạp ga (APPS) Toyota 2KD-FTV Nhả hoàn toàn (VPA2 - EPA2) 1,4 - 1,8 V
Cảm biến bàn đạp ga (APPS) Toyota 2KD-FTV Đạp hết hành trình (VPA2 - EPA2) 3,7 - 5,0 V
Cảm biến áp suất rail (PCR) Toyota 2KD-FTV Chế độ cầm chừng không tải 1,8 V
Cảm biến bướm ga (VLU) Toyota 2KD-FTV Mở hoàn toàn / Đóng hoàn toàn 3,0 V / 0,0 V
Cảm biến áp suất nạp (MAP) Toyota 2KD-FTV Áp suất khí quyển / Hút 40 kPa 1,9 V / 1,6 V
Rơ-le hệ thống điều khiển Động cơ 2KD-FTV Đo cuộn dây / Đo tiếp điểm đóng 60 - 90 Ω / < 1 Ω

Về mặt giải pháp, đồ án đã thiết lập quy trình kiểm tra 6 bước chuẩn mực áp dụng cho từng cụm cảm biến và cơ cấu chấp hành:

  1. Bật khóa điện ON, quan sát đèn báo lỗi Check Engine và đọc mã lỗi chẩn đoán (DTC).
  2. Kiểm tra trực quan hư hỏng cơ học (móp méo, nứt vỡ thân cảm biến hoặc chuột cắn dây).
  3. Sử dụng thiết bị đo (VOM hoặc máy hiện sóng) kiểm tra thông số điện trở cuộn dây hoặc điện áp chân tín hiệu theo cẩm nang kỹ thuật.
  4. Kiểm tra giắc cắm, đo thông mạch và độ cách điện của đường dây tín hiệu về hộp điều khiển để phát hiện đứt mạch hoặc chạm mát.
  5. Thay thế linh kiện mới có thông số kỹ thuật tương thích nếu bộ phận kiểm tra bị hư hỏng nội tại.
  6. Xóa mã lỗi lưu trong bộ nhớ ECU và cho nổ máy kiểm tra lại sự hoạt động của hệ thống.

Đóng góp của đồ án: Tài liệu đã hệ thống hóa toàn diện các kiến thức lý thuyết về hệ thống Common Rail của hai nhà sản xuất xe hàng đầu thế giới (Toyota và Mercedes-Benz), tích hợp trực tiếp sơ đồ mạch điện nguyên lý với sơ đồ bố trí giắc cắm thực tế trên hai sa bàn mô hình. Công trình giải quyết bài toán thiếu hụt tài liệu thực hành đồng bộ, giúp người học dễ dàng chuyển giao kiến thức từ trang giấy sang thao tác đo đạc, chẩn đoán lỗi trên thiết bị giảng dạy trực quan.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đề tài được tác giả ghi nhận bao gồm:

  • Toàn bộ dữ liệu thực nghiệm được thu thập trên mô hình sa bàn đào tạo cố định tại xưởng, không phản ánh trọn vẹn sự biến thiên thông số trong điều kiện xe chạy thực tế trên đường dưới tải trọng thay đổi và thời tiết khắc nghiệt.
  • Đối tượng nghiên cứu giới hạn trên hai dòng động cơ Diesel Common Rail cụ thể (Toyota 2KD-FTV và Mercedes Sprinter 2006 CDI), chưa bao quát hết các cấu hình Common Rail thế hệ mới sử dụng kim phun áp điện (Piezo) có áp suất phun siêu cao.
  • Trình độ và kinh nghiệm thực tế của nhóm sinh viên thực hiện còn hạn chế, các nội dung phân tích hư hỏng sâu về cơ khí thủy lực bên trong bơm cao áp và kim phun chủ yếu dừng ở mức phân tích cấu tạo và kiểm tra mạch điều khiển ngoài.

Hướng phát triển tiếp theo được đề xuất:

  • Thiết kế và lắp đặt thêm hộp tạo pan sự cố giả lập (bằng công tắc ngắt mạch hoặc biến trở điều chỉnh giả tín hiệu) nhằm phục vụ các bài thi thực hành chẩn đoán cho sinh viên.
  • Mở rộng nghiên cứu sang các dòng xe sử dụng chuẩn truyền thông mạng CAN bus thế hệ mới, tích hợp thiết bị phân tích dữ liệu trực tiếp dạng đồ thị động (Data Stream).
  • Hoàn thiện sổ tay hướng dẫn sửa chữa nhanh tích hợp mã QR tra cứu sơ đồ mạch cho từng module sa bàn tại xưởng.

Giá trị tham khảo

Tài liệu này là tài liệu tham khảo giá trị phục vụ công tác giảng dạy và học tập:

  • Sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô: Sinh viên các hệ đại học, cao đẳng kỹ thuật đang theo học các học phần Thực tập Động cơ, Điện động cơ và Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô có thể sử dụng tài liệu như một cẩm nang thao tác đo kiểm chi tiết.
  • Giảng viên bộ môn Động cơ và Kỹ thuật viên xưởng: Hỗ trợ xây dựng giáo án thực hành, bố trí trạm kiểm tra và thiết lập các kịch bản đánh giá kỹ năng nghề nghiệp cho sinh viên.
  • Nội dung có giá trị tham khảo cao nhất: Bảng định danh chân giắc và dải điện áp chuẩn của hộp ECM; bảng giá trị điện trở tiêu chuẩn của cảm biến trục khuỷu, trục cam; quy trình xuất mã lỗi thủ công giắc DLC3 và quy trình kiểm tra 6 bước đối với cảm biến bàn đạp ga.

Câu hỏi thường gặp

1. Động cơ 2KD-FTV trên xe Toyota Hiace trong đề tài có thông số kỹ thuật cơ bản như thế nào?
Động cơ 2KD-FTV là loại diesel 4 xy lanh thẳng hàng, 16 xupap phối khí bằng đai kết hợp bánh răng, có tăng áp Turbo với dung tích 2494 cc. Đường kính xy lanh là 92 mm, hành trình piston là 93,8 mm, tỷ số nén đạt 18,5:1. Công suất phát tối đa đạt 75 kW tại 3600 vòng/phút và mô-men xoắn cực đại đạt 260 Nm tại 2400 vòng/phút.

2. Giá trị điện áp tiêu chuẩn của cảm biến vị trí bàn đạp ga (APPS) trên mô hình 2KD-FTV được quy định bao nhiêu?
Cảm biến vị trí bàn đạp ga sử dụng hiệu ứng Hall gồm hai đường tín hiệu độc lập: khi nhả bàn đạp ga hoàn toàn, điện áp đo được tại chân VPA - EPA là 0,6 - 1,0 V và chân VPA2 - EPA2 là 1,4 - 1,8 V; khi đạp hết hành trình bàn đạp ga, điện áp chân VPA - EPA tăng lên mức 2,9 - 4,2 V và chân VPA2 - EPA2 đạt mức 3,7 - 5,0 V.

3. Đặc điểm cấu tạo và thông số điện trở cuộn dây của cảm biến vị trí trục cam (TDC/G2) và cảm biến trục khuỷu (Ne) trên động cơ 2KD-FTV là gì?
Cả hai cảm biến đều là loại điện từ. Cảm biến trục cam đặt gần bơm cao áp, rotor có 5 răng, điện trở cuộn dây tiêu chuẩn là 850 - 1400 Ω khi nguội (10 - 50°C) và 1040 - 1650 Ω khi nóng (50 - 100°C). Cảm biến trục khuỷu đặt ở đầu trục khuỷu, rotor có 34 răng và 2 răng khuyết, điện trở tiêu chuẩn là 1630 - 2740 Ω khi nguội (10 - 50°C) và 2065 - 3225 Ω khi nóng (50 - 100°C).

4. Trên mô hình động cơ 2KD-FTV, quy trình đọc mã lỗi thủ công thông qua giắc chẩn đoán DLC3 và các chế độ cảnh báo lọc nhiên liệu được thể hiện ra sao?
Để đọc mã lỗi thủ công, người thực hiện tiến hành nối tắt chân số 4 (CG) và chân số 13 (TC) trên giắc chẩn đoán DLC3, sau đó bật khóa điện ON và đếm chu kỳ nháy của đèn Check Engine trên bảng táp-lô để xác định mã lỗi 2 chữ số (ví dụ: mã 12, mã 31). Đối với hệ thống nhiên liệu, đèn báo lọc dầu trên táp-lô hiển thị 3 trạng thái: sáng liên tục khi lọc bị nghẹt bẩn, nhấp nháy khi bình lọc bị đọng nước, và nhấp nháy theo tần số cảnh báo khi hệ thống đồng thời vừa bị nghẹt lọc vừa có nước lắng đọng.

5. Động cơ Mercedes Sprinter trong đồ án sử dụng công nghệ tăng áp gì và hệ thống cảm biến có những điểm nào mở rộng so với động cơ 2KD-FTV?
Động cơ Diesel 2.2L CDI trên xe Mercedes Sprinter sử dụng hệ thống tăng áp turbine có hình học thay đổi (VGT - Variable Geometry Turbine) giúp biến thiên góc cánh dẫn hướng khí xả. Danh mục cảm biến trên động cơ Sprinter được khảo sát mở rộng thêm các cảm biến chuyên biệt như cảm biến áp suất thấp trên đường cấp nhiên liệu, cảm biến mức nhớt bôi trơn động cơ và cảm biến mức nước làm mát trong bình nước phụ.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Biên soạn tài liệu hướng dẫn thực tập động cơ Diesel Common Rail Mercedes Sprinter và 2KD-FTV" đã thực hiện thành công việc chuẩn hóa cấu trúc lý thuyết và xây dựng quy trình thực hành thực nghiệm chi tiết cho hai cụm mô hình sa bàn đào tạo tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM. Công trình cung cấp đầy đủ thông số kỹ thuật, sơ đồ chân hộp điều khiển ECM, dữ liệu đo kiểm điện trở, điện áp của toàn bộ hệ thống cảm biến và cơ cấu chấp hành, cùng các bước chẩn đoán mã lỗi thông qua giắc DLC3 và chuẩn OBD II. Kết quả nghiên cứu đóng vai trò là tài liệu kỹ thuật có tính ứng dụng cao, phục vụ thiết thực cho công tác giảng dạy, học tập và rèn luyện kỹ năng thực hành nghề nghiệp của sinh viên chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô.