CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ D4EB TRÊN XE HYUNDAI SANTAFE 1.1 Giới thiệu chung về hãng xe Hyundai Hyundai hay còn đƣợc gọi với tên đầy đủ là Hyundai Motor Company, một nhà sản xuất ô tô đa quốc gia nổi tiếng của Hàn Quốc có trụ sở chính tại Seoul. Đƣợc thành lập vào năm 1967, đến nay Hyundai đã phát triển trở thành nhà sản xuất ô tô lớn thứ ba thế giới. Hyundai là một thƣơng hiệu ô tô nổi tiếng thế giới với nhiều mẫu xe đƣợc rất nhiều khách hàng sử dụng.
Khi nhắc đến Hyundai thì chúng ta sẽ nghĩ ngay đến những chiếc xế hộp sang trọng và êm ái khi di chuyển. Hyundai hiện có hơn 20 dòng thông dụng, đƣợc sản xuất và phân phối trên nhiều thị trƣờng ô tô lớn nhỏ. Tại thị trƣờng Việt Nam, Hyundai là một trong các thƣơng hiệu xe đƣợc ƣa chuộng nhất với thiết kế sang trọng và giá thành vô cùng hợp lý. Chúng ta có thể dễ dàng bắt gặp các mẫu xe của hãng Hyundai khi tham gia giao thông trên đƣờng, có thể kể đến nhƣ: Hyundai Grand i10, Hyundai Accent, Hyundai Elantra, Hyundai Tuson, Hyundai SantaFe,… Ngoài các dòng xe du lịch, Hyundai còn nổi tiếng với các dòng xe tải, buýt và các mẫu xe chuyên dụng khác.2 Khái quát về động cơ Hyundai D4EB Động cơ diesel 2,2 lít Hyundai D4EB hoặc 2.2 CRDi đƣợc sản xuất từ năm 2005 đến 2010 và chỉ đƣợc lắp trên thế hệ thứ hai của mẫu SantaFe và thế hệ thứ tƣ của Grandeur.
Từ năm 2002 đến 2004, một đơn vị tƣơng tự đã đƣợc lắp đặt theo lô nhỏ trên chiếc sedan Hyundai Sonata EF. Năm 2005, thế hệ thứ hai của động cơ diesel D4EA 2.0 lít đã đƣợc ra mắt, nhƣng Hyundai SantaFe mới ở thân xe CM cần một bộ nguồn mạnh hơn và đây là cách động cơ diesel D4EB 2.2 lít xuất hiện, về cơ bản chỉ khác trong đƣờng kính piston. Về mặt cấu trúc, nó có khối xy lanh bằng gang, hệ thống nhiên liệu đƣờng common rail CP3 của Bosch, đầu bằng nhôm với trục cam 16 van duy nhất và bộ nâng thủy lực, truyền động dây đai định thời, bộ tăng áp hình học biến thiên MHI TF035HL và bộ làm mát trung gian. Bản sửa đổi đầu tiên đã phát triển công suất 150 mã lực và mô-men xoắn 335 Nm.
4 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Dương Tấn Phong Vào năm 2006, một bản sửa đổi thứ hai của động cơ diesel 2,2 lít đã xuất hiện, đôi khi đƣợc gọi là D4EB-F, phát triển thêm một chút công suất 155 mã lực và mô- men xoắn 343 Nm. Động cơ này có thể đƣợc tìm thấy dƣới mui xe không chỉ của SantaFe crossover mà còn của Grandeur sedan. Họ D cũng bao gồm động cơ diesel: D3EA và D4EA. Động cơ đã đƣợc cài đặt trên: Hyundai Grandeur 4 (TG) năm 2006 – 2010; Hyundai Santa Fe 2 (CM) năm 2005 – 2010.1 Động cơ diesel D4EB xe hyundai Santafe.1 Thông số kỹ thuật động cơ Hyundai D4EB.1 Thông số kỹ thuật động cơ D4EB.
Năm sản xuất 2005 - 2010 Dung tích xy lanh, (cc) 2188 Hệ thống nhiên liệu Common Rail (Phun dầu điện tử) Công suất đầu ra, (mã lực) 150 – 155 Đầu ra mô-men xoắn, (Nm) 335 – 343 Thân máy Gang R4 5 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Dương Tấn Phong Nắp máy Nhôm 16v Đƣờng kính xy lanh, (mm) 87 Hành trình piston, (mm) 92 Tỷ lệ nén 17.3 Con đội thủy lực Đúng Kiểu dẫn động Dẫn động bằng dây đai (dây curoa) Tăng áp (Turbo) Có Dầu bôi trơn động cơ khuyên dùng 5W-30, 5W-40 Dung tích dầu bôi trơn động cơ, (lít) 6,5 Loại nhiên liệu Dầu diesel Tiêu chuẩn khí thải châu Âu EURO 4 Mức tiêu thụ nhiên liệu, (L/100 km) (đối với Hyundai Santa Fe 2008) - Thành phố 9,6 - Đƣờng cao tốc 6,0 - Kết hợp 7,3 Tuổi thọ động cơ, (km) ~ 400 000 Cân nặng, (kg) 201.2 Nhược điểm của động cơ Hyundai D4EB Bộ nguồn này không chịu đƣợc nhiên liệu và chất bôi trơn kém chất lƣợng, đồng thời yêu cầu tuân thủ nghiêm ngặt các quy định bảo trì và thay thế vật tƣ tiêu hao. Nếu không, bạn có nguy cơ bị mòn các cam trục cam hoặc lẫy xupap. Động cơ diesel này có hệ thống nhiên liệu Common Rail Bosch CP3 rất đáng tin cậy, nhƣng nhiên liệu diesel chất lƣợng thấp nhanh chóng bị hao mòn và sau đó các vòi phun bắt đầu đổ. Ngay cả với một kim phun bị lỗi, các trƣờng hợp phá hủy piston đã đƣợc ghi lại ở đây.
Theo quy định, dây curoa định thời đƣợc thay sau mỗi 90 nghìn km nhƣng đôi khi số lƣợng đi không nhiều, do việc thay thế rất phức tạp và tốn kém nên chủ xe thích lái đến khi đứt. Dây đai cũng có thể bị đứt khi dẫn động máy bơm nƣớc và khi bị đứt, các xupap sẽ bị uốn cong. 6 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Dương Tấn Phong Nguồn lực không quá lớn đối với động cơ diesel này là bugi xông và rơ le của chúng, puly trục khuỷu, bộ căng đai truyền động và thanh điều chỉnh tuabin. Ngoài ra, ống tăng áp của bộ làm mát trung gian thƣờng xuyên bị bong ra và van EGR nhanh chóng bị tắc.3 Cấu tạo động cơ Hyundai D4EB 1.1 Cơ cấu cơ khí của động cơ 1.1 Nắp máy Nắp máy đƣợc bố trí trên thân máy, phần lõm bên dƣới nắp máy chính là các buồng đốt của động cơ.
Nắp máy chịu áp lực và nhiệt độ cao trong suốt quá trình động cơ hoạt động. Nắp máy của động cơ D4EB đƣợc chế tạo bằng hợp kim nhôm 16v. Trong nắp máy có bố trí các đƣờng nƣớc làm mát. Trên nắp máy có bố trí các bugi, xupap, trục cam, đƣờng ống nạp, đƣờng ống thải, hốc nƣớc làm mát.2 Nắp máy động cơ D4EB.
Nắp máy đƣợc bắt chặt với thân máy bằng các bu lông quy lát và các chốt. Giữa nắp máy và thân máy có một tấm đệm gọi là gioăng quy lát, có nhiệm vụ làm kín buồng đốt và các đƣờng nƣớc, đƣờng dầu bôi trơn. Gioăng quy lát ngoài khả năng làm kín còn phải có khả năng chịu nhiệt cao do tiếp xúc trực tiếp với buồng đốt. Gioăng quy lát động cơ D4EB đƣợc làm bằng thép bề mặt phủ lớp chất dẻo để làm kín, có độ dày trong khoảng 1,1 ~ 1,3mm.
7 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Dương Tấn Phong Hình 1.3 Gioăng quy lát động cơ D4EB.2 Trục cam và xupap (cơ cấu phân phối khí) Cơ cấu phối khí thực hiện quá trình trao đổi khí trong động cơ, nạp không khí mới và thải sản vật cháy để đảm bảo lƣợng không khí cấp vào xy lanh để động cơ hoạt liên tục. Động cơ D4EB mỗi xy lanh có hai xupap nạp và hai xupap thải đƣợc bố trí theo phƣơng án treo với các cửa nạp và cửa thải rộng hơn để tăng cƣờng hiệu quả nạp và thải. Các xupap đƣợc đóng mở thông qua cò mổ, puly trục khuỷu dẫn động cam thông qua các bánh răng và đai cam. 1 – Nắp ổ trục cam; 2 – Trục cam; 3 – Phớt chắn dầu; 4 – Nhông trục cam; 5 – Cò mổ xupap nạp; 6 – Cò mổ xupap thải; 7 – Bộ điều chỉnh cò mổ; 8 – Nắp xupap; 9 – Khóa chặn lò xo xupap; 10 – Vòng chặn lò xo xupap; 11 – Lò xo xupap; 12 – Phốt thân xupap; 13 – Nắp máy; 14 – Xupap nạp; 15 – Xupap thải.4 Cơ cấu phân phối khí.
8 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Dương Tấn Phong 1.3 Thân máy Thân máy là thành phần chính của động cơ, thân máy động cơ D4EB đƣợc chế tạo bằng hợp kim gang R4. Thân máy có chức năng nhƣ một cái khung để bố trí các chi tiết và để tản nhiệt. Thân máy chứa các xy lanh và piston chuyển động lên xuống trong xy lanh. Thân máy đƣợc đậy kín bởi nắp máy, ở giữa chúng có một gioăng làm kín.
Hộp trục khuỷu đƣợc bố trí bên dƣới thân máy, phía trong có bố trí trục khuỷu. Các-te chứa nhớt đƣợc kết nối ở bên dƣới thân máy. Mạch dầu làm trơn đƣợc bố trí bên trong thân máy. Thân máy động cơ D4EB có dạng 4 xy lanh thẳng hàng.5 Thân máy động cơ D4EB.4 Piston và xéc-măng Piston là chi tiết tiếp nhận áp lực của khí cháy rồi truyền cho thanh truyền, trục khuỷu.
Piston cùng với nắp xy lanh và thành xy lanh tạo thành không gian của buồng cháy. Xéc-măng là một vòng kim loại hở, đƣợc bố trí bên trong các rãnh của piston. Đƣờng kính ngoài của xéc-măng hơi lớn hơn đƣờng kính ngoài của piston. Khi lắp cụm piston – xéc-măng vào xy lanh, lực đàn hồi của xéc-măng sẽ làm cho bề mặt làm việc của xéc-măng áp sát vào vách xy lanh.
Trong quá trình làm việc, piston và xéc-măng có nhiệm vụ bảo đảm bảo cho buồng đốt đƣợc kín giữ cho khí cháy trong buồng đốt không lọt xuống các-te và ngăn không cho dầu bôi trơn đi vào buồng đốt. Piston tiếp nhận lực khí thể và truyền lực ấy 9 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Dương Tấn Phong đến thanh truyền làm quay trục khuỷu. Piston và xéc-măng còn tham gia vào quá trình nạp không khí, nén khí và đẩy khí thải ra ngoài xy lanh. Piston động cơ D4EB có đƣờng kính ngoài trong khoảng 86,92 ~ 86,95mm và có 3 rãnh để lắp xéc-măng (hai xéc-măng khí và một xéc-măng dầu) 1, 2 – Xéc-măng khí; 3 – Xéc-măng dầu; 4 – Chốt piston; 5 – Vòng chặn (vòng phe); 6 – Piston.6 Piston và xéc-măng động cơ D4EB.5 Thanh truyền và bạc thanh truyền Thanh truyền kết nối giữa chốt piston và chốt khuỷu.
Nó dùng để biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay tròn của trục khuỷu và ngƣợc lại. Thanh truyền của động cơ D4EB gồm 3 phần: Đầu nhỏ thanh truyền kết nối với chốt piston, đầu to thanh truyền đƣợc chia làm hai nửa đƣợc lắp ghép với chốt khuỷu, phần nối giữa đầu nhỏ và đầu to thanh truyền đƣợc gọi là thân thanh truyền. Bạc đầu to thanh truyền gồm hai nửa hình trụ đƣợc làm bằng nhôm, ở vị trí ghép bạc lót thanh truyền có vấu định vị để giữ cho bạc không bị xoay hay dịch chuyển dọc. 10 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Dương Tấn Phong Chú thích: B là kí hiệu để xác định đƣờng kính trong của đầu to thanh truyền động cơ D4EB.7 Thanh truyền động cơ D4EB.6 Trục khuỷu Trục khuỷu là một trong những chi tiết quan trọng của động cơ, kết cấu phức tạp.