mở đầu cho kỷ nguyên phát triển công nghệ thân thiện với môi trường. 2005: Toyota đã thành lập một liên doanh với PSA Peugeot Citroen để sản xuất các mẫu xe cỡ nhỏ đưa vào thị trường châu Âu dưới tên 3 thương hiệu là Peugeot, Citroen và Toyota. 2012: Toyota đạt dấu mốc kỷ lục với doanh số bán ra 200 triệu xe cộng dồn trên toàn cầu. Trải qua hơn 80 năm có mặt trên thị trường với những biến cố lịch sử và thách thức thời đại, Toyoa vẫn đang bước tiếp trên con đường phát triển của mình và không ngừng tạo ra những sản phẩm ngày một hoàn thiện hơn, bền bỉ hơn.
Tổng quan về xe Toyota Fortuner 2. Giới thiệu chung Xe Toyota Fortuner là loại xe SUV 7 chỗ ngồi. Xe được trang bị động cơ 2TR-FE, khung gầm xe cứng cáp cho hiệu quả lái xe ổn định. Khả năng giảm xóc và chống rung tốt tạo cảm giác thoải mái và êm ả cho mọi hành khách trong xe trên mọi địa hình.
Trọng lượng và kích thước xe Trọng lượng toàn tải 2500 Kg Trọng lượng không tải 1875 Kg Dài x rộng x cao toàn bộ 4795 x 1855 x 1835 Mm Chiều dài cơ sở 2745 mm Chiều rộng cơ sở (Trước/Sau) 1545/1550 mm Khoảng sáng gầm xe 219 mm Bảng 1: Thông số trọng lượng và kích thước xe 2. Động cơ Loại động cơ 2TR-FE Dual VVT-i Kiểu 4 xilanh thẳng hàng, 16 van, DOHC có VVT-i, dẫn động xích. Dung tích công tác 2694 cm3 Đường kính xy lanh D 95 mm Hành trình piston S 95 mm Tỉ số nén 10,2 Công suất tối đa 122Kw/5200 rpm Mô men xoắn tối đa 245/4000 (N.m/rpm) Hệ thống phun nhiên liệu Fuel injection Tiêu chuẩn khí xả Euro 4 Cơ cấu phối khí 16 xupap dẫn động bằng xích,có VVT-i Nhiên liệu Xăng AI-91 trở lên Bảng 2: Thông số động cơ 2. Khung xe Treo trước Độc lập với lò xo cuộn, đòn kép và thanh cân bằng Treo sau 4 điểm liên kết, lò xo cuộn và tay đòn bên Phanh trước Đĩa thông gió Phanh sau Tang trống Bán kính quay vòng tối thiểu 5,4 m Dung tích bình xăng 55 lit Vỏ và mâm xe 265/60R18 Mâm đúc Bảng 3: Thông số khung gầm 2.
Các cơ cấu của động cơ Toyota Fortuner Động cơ 2TR-FE lắp trên xe Fortuner của hãng Toyota là loại động cơ xăng thế hệ mới, 4 xy lanh thẳng hàng, dung tích xylanh 2,7 lít trục cam kép DOHC 16 xupap dẫn động bằng xích thông qua con đội thuỷ lực với hệ thống van nạp biến thiên thông minh VVT-i. Động cơ có công suất 122Kw/5200v/p có hệ thống đánh lửa trực tiếp điều khiển bằng điện tử và hệ thống nhiên liệu phun trực tiếp điều khiển bởi ECU. 5 6 7 4 3 8 2 9 1 9 Hình 2-1 Mặt cắt ngang động cơ 2TR-FE 1-Xupap; 2-Con độ thủy lực; 3-Cò mổ; 4-Cam; 5-Vòi phun; 6-Môtơ bước; 7-Que thăm dầu; 8-Ống nạp 6 11 10 9 7 5 8 4 3 16 17 33 33 Ø86 2 1 15 14 13 12 Hình 2- 2 Mặt cắt dọc động cơ 2TR-FE 1-Bánh đà; 2-Áo nước; 3-Thanh truyền; 4-Piston; 5-Nắp Máy; 6-Bôbin đánh lửa- 7-dây điện; 8-Trục cam; 9-Lò xo xupap; 10-Xupap; 11-Bugi; 12- Lưới lộc dầu; 13- Cate; 14- Trục khuỷu Động cơ 2TR-FE là động cơ 4 xy lanh thẳng hàng có hệ thống cam kép (DOHC) Do có con đội thủy lực nên luôn duy trì khe hở xupap bằng “0” nhờ áp lực của dầu và lực của lò xo. Nắp quy lát được đúc bằng hợp kim nhôm nhẹ, các trục cam đều được phân bố trên đầu quy lát.
Thân máy cũng giống các động cơ cổ điển nhưng hoàn thiện hơn. Lốc máy được chế tạo bằng thép đúc có dạng gân tăng cứng nhằm giảm rung động và tiếng ồn. Piston Piston được làm bằng hợp kim nhôm có kết cấu đặc biệt đỉnh piston vát hình nón cụt. Rãnh piston trên cùng có tráng lớp ôxit axit, phần đuôi piston có tráng nhựa.
Sécmăng- có 3 Sécmăng loại có ứng suất thấp secmăng khí số 1 được xử lý PVD, secmăng khí số 2 được mạ crôm và Sécmăng dầu. Hình 2-3 Cấu tạo piston, secmăng 1-Piston; 2-Secmăng khí số 1; 3-Secmăng khí số 2; 4-Secmăng dầu. Thanh truyền Thanh truyền được đúc bằng thép hợp kim. Hình 2-4 Kết cấu thanh truyền 1-Thân thanh truyền; 2-Bu lông thanh truyền; 3-Nắp đầu to.
Trục khuỷu Trục khuỷu có kết cấu khá đặc biệt, bên trong có đường dầu đi bôi trơn các bạc lót và cổ trục. Hình 2-5 Kết cấu trục khuỷu. 1-Rãnh then lắp đĩa xích; 2-Chốt khuỷu; 3-Lỗ dầu; 4-Má khuỷu; 5-Cổ trục chính. Cơ cấu phối khí Cơ cấu phối khí bao gồm: cò mổ loại con lăn, cơ cấu điều chỉnh khe hở xu páp thủy lực và hệ thống VVT-i, trục cam kép DOHC 16 xupap dẫn động bằng xích.
Cò mổ loại con lăn dùng 1 vòng bi kim giúp giảm ma sát, do đó cải thiện được tính kinh tế nhiên liệu. Hình 2-6 Kết cấu cò mổ 1-Ổ bi kim; 2-Cò mổ. Cơ cấu điều chỉnh khe hở thủy lực duy trì khe hở xu páp luôn bằng “0” nhờ áp lực của dầu và lực lò xo. Hình 2-7 Kết cấu con đội thủy lực 1-Piston đẩy; 2-Buồng áp suất thấp; 3-Đường dầu; 4-Lò xo; 5-Buồng dầu áp suất cao; 6-Lò xo van bi; 7-Van bi.
Cam quay sẽ nén bộ pitton đẩy và dầu trong buồng áp suất cao. Khi đó cò mổ sẽ ép tới xu páp bằng cách dùng bộ điều chỉnh khe hở thủy lực làm điểm tựa. Lò xo đẩy piston đẩy đi lên, van 1 chiều sẽ mở ra và dầu sẽ điền đầy vào từ buồng áp suất thấp. Do piston được đẩy lên, và khe hở xu páp sẽ được duy trì không đổi bằng không.
Các hệ thống của động cơ 2TR-FE 2. Hệ thống nhiên liệu động cơ 2TR-FE Hệ thống nhiên liệu động cơ 2TR-FE đóng vai trò rất quan trọng, nó không đơn thuần là hệ thống phun nhiên liệu, nhưng nó hợp thành một hệ thống đó là hệ thống điều khiển điện tử (ECU), hệ thống đánh lửa điện tử, điều khiển tốc độ động cơ, tạo ra sự tương trợ lẫn nhau, kim phun hoạt động như các kim phun của các xe đời mới. Khả năng điều khiển tốt, công suất động cơ tăng, giảm tiêu hao nhiên liệu. Lượng không khí nạp được lọc sạch khi đi qua lọc không khí và được đo bởi cảm biến lưu lượng không khí.
Tỷ lệ hoà trộn được ECU tính toán và hoà trộn theo tỷ lệ phù hợp nhất. Có cảm biến ôxy ở đường ống xả để cảm nhận lượng ôxy dư, điều khiển lượng phun nhiên liệu vào tốt hơn. Hình 2-8 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động cơ 2TR-FE 1-Bình Xăng; 2-Bơm xăng điện; 3-Cụm ống của đồng hồ đo xăng và bơm; 4-Lọc Xăng; 5- Bộ lọc than hoạt tính; 6-Lọc không khí; 7-Cảm biến lưu lượng khí nạp; 8-Van điện từ; 9- Môtơ bước; 10-Bướm ga; 11-Cảm biến vị trí bướm ga; 12-Ống góp nạp; 13-Cảm biến vị trí bàn đạp ga; 14-Bộ ổn định áp suất;15-Cảm biến vị trí trục cam; 16-Bộ giảm chấn áp suất nhiên liệu; 17-Ống phân phối nhiên liệu; 18-Vòi phun; 19-Cảm biến tiếng gõ; 20-Cảm biến nhiệt độ nước làm mát; 21-Cảm biến vị trí trục khuỷu; 22-Cảm biến ôxy. Hệ thống kiểm soát khí xả Hệ thống kiểm soát khí xả giúp hạn chế lượng khí thải có hại cho con người và môi trường.Các khí thải có hại: nhiên liệu bay hơi từ thùng nhiên liệu, khí lọt qua khe giữa piston và thành xy lanh và khí xả.
Vì các khí này có chứa những chất độc như: CO (cacbon oxit), HC (Hiđrô cacbon) và NOx (Nitơ ôxit). CO được sinh ra khi lượng ôxy đưa vào buồng đốt không đủ (cháy không hoàn toàn) 2C +O2 = 2CO Khi CO được hít vào trong cơ thể, nó hòa tan vào máu và làm hạn chế khả năng tải ôxy của máu. Hít vào một lượng lớn CO có thể dẫn đến tử vong. HC được sinh ra trong quá trình đốt cháy không hoàn toàn, cũng như CO.
Ngoài ra HC còn sinh ra trong các trường hợp sau: Khi nhiệt độ ở khu vực dập lửa thấp, chưa đạt tới nhiệt độ bóc cháy. Khí nạp thổi qua trong thời gian lặp của xupap. Hỗn hợp không khí nhiên liệu càng giàu càng sinh ra nhiều HC. Hỗn hợp càng nghèo càng ít sinh ra HC.
Lượng HC sinh ra càng trở nên lớn hơn khi hỗn hợp không khí nhiên liệu quá nghèo, vì nó không cháy được. Khi HC được hít vào cơ thể nó trở thành tác nhân gây ung thư. Nó cũng gây ra hiện tượng sương khói quang hóa. NOx được sinh ra do nitơ và ôxy trong hỗn hợp không khí nhiên liệu, khi nhiệt độ của buồng đốt tăng cao trên 1800oC.
Nhiệt độ của buồng đốt càng cao, lượng NOx sản sinh ra càng nhiều. Khi hỗn hợp không khí nhiên liệu nghèo, NOx sinh ra nhiều hơn vì tỷ lệ ôxy trong hỗn hợp không khí nhiên liệu cao hơn. Như vậy, lượng NOx sinh ra tùy theo hai yếu tố- nhiệt độ cháy và hàm lượng ôxy. N2 + O2 = 2NO(NO2,N2…NOx) Khi NOx được hít vào cơ thể, nó gây kích thích mũi và họng.
Nó cũng gây ra hiện tượng sương khói quang hóa. Hình 2-9 Đồ thị biến thiên nồng độ các chất ô nhiễm theo hệ số dư lượng không khí Để giảm các chất khí có hại từ khí xả- trước hết ta dùng bộ trung hòa khí xả (TWC) làm cho các chất độc hại CO (cacbon oxit), HC (Hiđrô cacbon) và NOx (Nitơ ôxit) phản ứng với các chất vô hại (H2O, CO2, N2) khi luồng khí xả đi qua, với các chất xúc tác platin, pladini, iridi, rodi. Để khí xả ra ngoài môi trường không độc hại đối với sức khỏe con người. TWC hoạt động tốt nhất với tỷ lệ hỗn hợp không khí nhiên liệu gần như lý thuyết.
Vì vậy cần có hệ thống thông tin phản hồi về tỷ lệ hỗn hợp không khí nhiên liệu để giữ cho tỷ lệ này gần như tỷ lệ lý thuyết. Hệ thống thông tin phản hồi về hỗn hợp không khí nhiên liệu theo dõi lượng ôxy trong khí xả bằng cách sử dụng cảm biến ôxy gắn trong đường ống xả. Khi đó lượng nhiên liệu được ECU của động cơ điều chỉnh để kiểm soát tỷ lệ hỗn hợp không khí nhiên liệu, giúp cho TWC làm việc có hiệu quả. Đối với nhiên liệu bay hơi từ thùng nhiên liệu- nhiên liệu này được hấp thụ bỡi bộ lọc than hoạt tính.
Sau đó khi động cơ hoạt động, nhiên liệu trong bộ lọc than hoạt tính và không khí được dẫn vào đường ống nạp để đốt cháy.