Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong kỹ thuật ô tô hiện đại, hệ thống cung cấp nhiên liệu đóng vai trò quyết định đến hiệu suất nhiệt, tính kinh tế nhiên liệu và mức phát thải của động cơ đốt trong. Trước các quy định khắt khe về bảo vệ môi trường và tiêu chuẩn khí thải, công nghệ phun xăng trực tiếp vào buồng cháy (Gasoline Direct Injection - GDI) đã phát triển mạnh mẽ nhằm thay thế dần hệ thống phun xăng gián tiếp qua đường ống nạp (Electronic Fuel Injection - EFI). Đối với các dòng xe hạng sang cỡ lớn sử dụng động cơ dung tích xi-lanh cao, việc kết hợp tối ưu giữa hiệu năng vận hành và bảo vệ môi trường đòi hỏi các giải pháp công nghệ phức tạp hơn, tiêu biểu là hệ thống phun kép D-4S trên dòng xe Lexus LS 600h L.

Xe Lexus LS 600h L phiên bản 2012 là mẫu sedan hạng sang trang bị hệ thống động lực hybrid, kết hợp giữa động cơ đốt trong V8 mã hiệu 2UR-FSE dung tích 5.0L và hệ thống mô tơ điện. Do cấu trúc kỹ thuật phức tạp, việc nắm vững cấu tạo, nguyên lý vận hành và quy trình chẩn đoán, bảo dưỡng hệ thống nhiên liệu của dòng xe này là yêu cầu cấp thiết đối với công tác bảo dưỡng và sửa chữa ô tô. Đồ án tốt nghiệp "Khai thác kỹ thuật hệ thống phun nhiên liệu xe Lexus 600HL 2012" do sinh viên Lê Hồng Phúc thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Trần Văn Lợi tại Trường Đại học Giao thông Vận tải (năm 2024) tập trung giải quyết bài toán trên.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đồ án được xác định gồm các nội dung chính:

  1. Nghiên cứu tổng quan về sự phát triển của các thế hệ hệ thống cung cấp nhiên liệu trên động cơ xăng (từ phun cơ khí, phun xăng điện tử EFI đến phun xăng trực tiếp GDI) và lý thuyết khai thác kỹ thuật ô tô.
  2. Phân tích chi tiết kết cấu cơ khí động cơ 2UR-FSE, hệ thống điều khiển điện tử động cơ (ECM), hệ thống các cảm biến và cấu tạo hệ thống phun nhiên liệu D-4S trang bị trên xe Lexus LS 600h L 2012.
  3. Phân tích các dạng hư hỏng điển hình của hệ thống cung cấp nhiên liệu, xây dựng quy trình bảo dưỡng kỹ thuật định ngạch và quy trình chẩn đoán lỗi chuyên sâu bằng phần mềm chuyên hãng Toyota Techstream.
  4. Xây dựng quy trình kiểm tra dữ liệu hoạt động của hệ thống phối khí liên quan (nhông cam) và đề xuất các biện pháp khai thác kỹ thuật nhằm duy trì độ tin cậy làm việc của hệ thống.

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là hệ thống cung cấp nhiên liệu trên động cơ 2UR-FSE lắp đặt trên xe Lexus LS 600h L đời 2012. Phạm vi nghiên cứu giới hạn ở các thông số kết cấu, đặc tính kỹ thuật cơ - điện tử, quy trình bảo dưỡng kỹ thuật các cấp và phương pháp chẩn đoán mã lỗi thông qua giao thức OBD-II và phần mềm chẩn đoán chuyên dụng Techstream.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Cơ sở lý thuyết của đồ án dựa trên nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong bốn kỳ đánh lửa cưỡng bức, kết hợp lý thuyết điều khiển tự động quá trình phun nhiên liệu điện tử. Đề tài tập trung vào mô hình hệ thống phun nhiên liệu đa cổng tuần tự kết hợp phun trực tiếp D-4S SFI (Direct-injection 4-stroke gasoline engine Superior version with Sequential Multiport Fuel Injection) của tập đoàn Toyota. Mô hình này vận hành theo cấu trúc điều khiển vòng kín gồm ba khối:

  • Khối tín hiệu đầu vào (Inputs): Cung cấp dữ liệu từ các cảm biến đo thông số vận hành của động cơ và môi trường.
  • Khối xử lý trung tâm (ECU/ECM): Bộ vi xử lý tính toán lượng phun cơ bản, thời điểm phun và góc đánh lửa dựa trên thuật toán lưu trữ trong bộ nhớ.
  • Khối cơ cấu chấp hành (Actuators): Kim phun gián tiếp, kim phun trực tiếp, bơm cao áp, bướm ga điện tử và cuộn dây đánh lửa.

Phương pháp nghiên cứu được tác giả triển khai kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết chuyên ngành và chẩn đoán thực nghiệm trên xe:

  • Phương pháp phân tích - tổng hợp tài liệu kỹ thuật: Khai thác tài liệu hướng dẫn sửa chữa chính hãng (Service Manual), sơ đồ mạch điện hệ thống điều khiển động cơ 2UR-FSE và tiêu chuẩn kỹ thuật dòng xe Lexus LS 600h L 2012.
  • Phương pháp phân loại, thống kê kỹ thuật: Phân tích cơ chế hoạt động của từng cụm chi tiết cơ khí và cảm biến; lập bảng mã lỗi chẩn đoán chẩn đoán theo tiêu chuẩn SAE/OBD-II.
  • Phương pháp chẩn đoán kỹ thuật thực nghiệm: Kết nối máy tính cài đặt phần mềm Toyota Techstream với cổng chẩn đoán trên xe thông qua thiết bị chuyển đổi chuẩn PassThru J2534; thực hiện đọc mã lỗi hệ thống (DTC), kiểm tra dữ liệu thời gian thực (Live Data) và thực hiện quy trình kiểm tra các cơ cấu chấp hành.

Nguồn dữ liệu của đồ án bắt nguồn từ hồ sơ kỹ thuật của xe Lexus LS 600h L 2012, cơ sở dữ liệu phần mềm chẩn đoán Toyota Techstream và các thông số đo đạc thực tế trên hệ thống điều khiển động cơ.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ xăng trên xe Lexus

Chương 1 trình bày tổng quan về dòng xe Lexus LS 600h L 2012, lịch sử phát triển các thế hệ phun xăng và lý luận cơ bản về công tác khai thác kỹ thuật ô tô. Dòng xe Lexus LS 600h L thế hệ 2012 là mẫu sedan sang trọng sử dụng hệ thống động lực hybrid gồm động cơ xăng V8 kết hợp với hai mô tơ điện (một mô tơ khởi động và một mô tơ dẫn động) cùng cụm pin niken-hyđrua kim loại (Ni-MH). Xe có khả năng tăng tốc từ 0 đến 100 km/h trong 5,5 giây và tăng tốc từ 80 đến 113 km/h trong 3,5 giây.

Hạng mục thông số Giá trị kỹ thuật
Kiểu động cơ 2UR-FSE (V8, phun trực tiếp D-4S)
Dung tích xi-lanh 4.969 cc (xấp xỉ 5.0 lít)
Công suất cực đại 354 PS tại 5.500 vòng/phút
Mô-men xoắn cực đại 522 Nm tại 1.500 - 4.500 vòng/phút
Hộp số Tự động 4 cấp (kết hợp phân chia công suất hybrid)
Trọng lượng bản thân 2.685 kg
Kích thước tổng thể (Dài x Rộng x Cao) 5.030 x 1.875 x 1.480 (mm)
Dung tích bình nhiên liệu 93 lít
Cơ cấu phanh (Trước / Sau) Đĩa / Đĩa
Hệ thống treo (Trước / Sau) Độc lập kiểu Strut / Đa liên kết (Multi-Link)

Về công nghệ phun xăng, tác giả phân tích sự chuyển dịch từ hệ thống phun xăng điện tử đường ống nạp (EFI) sang hệ thống phun xăng trực tiếp (GDI). Trong khi EFI chỉ tối ưu hóa tỷ lệ hòa khí tại đường ống nạp trước xupáp thì hệ thống GDI phun trực tiếp xăng vào buồng đốt với áp suất cao, chia thành hai phần: phần thấp áp (bơm xăng thùng, lọc, van điều áp) và phần cao áp (bơm cao áp, ống phân phối rail, cảm biến áp suất và kim phun cao áp).

Trong phần khai thác kỹ thuật, tác giả định nghĩa bảo dưỡng kỹ thuật mang tính cưỡng bức dự phòng nhằm ngăn ngừa hư hỏng theo định ngạch; sửa chữa kỹ thuật được chia thành sửa chữa nhỏ và sửa chữa lớn theo phương pháp thay thế tổng thành. Sáu nhóm công việc bảo dưỡng chính được liệt kê gồm: bảo dưỡng mặt ngoài, kiểm tra chẩn đoán kỹ thuật, điều chỉnh và siết chặt, bôi trơn, kiểm tra lốp xe, kiểm tra nhiên liệu và nước làm mát.

Chương 2: Kết cấu hệ thống cung cấp nhiên liệu trên xe Lexus 600HL

Chương 2 mô tả chi tiết kết cấu cơ khí, hệ thống cảm biến và các mạch nhiên liệu của động cơ 2UR-FSE:

  • Kết cấu cơ khí động cơ: Nắp quy lát đúc liền chứa bugi, xupáp, vòi phun và các trục cam, được làm kín với thân máy bằng gioăng chịu nhiệt; thân máy đúc bằng hợp kim nhẹ với xi-lanh khô, mép dưới thân máy hạ thấp hơn tâm trục khuỷu 50 mm kết hợp các gân tăng cường tại vách ổ đỡ để tăng độ cứng vững; các-te dập bằng thép tấm có gân cường lực; cơ cấu trục khuỷu thanh truyền gồm piston, vòng xéc-măng, chốt piston và trục khuỷu.
  • Hệ thống cảm biến điều khiển động cơ:
    • Cảm biến lưu lượng khí nạp (MAF): Loại dây nhiệt Platinum tích hợp điện trở nhiệt đo nhiệt độ khí nạp (IAT), hoạt động theo nguyên lý bù dòng điện để giữ nhiệt độ dây platinum không đổi.
    • Cảm biến vị trí trục khuỷu (CKPS): Kiểu điện từ, nhận tín hiệu từ đĩa răng tạo xung gồm 58 rãnh và 2 răng khuyết (chu kỳ 360 độ góc quay trục khuỷu), quyết định việc cấp nhiên liệu và thời điểm đánh lửa cơ bản.
    • Cảm biến vị trí trục cam (CMPS): Kiểu cảm biến Hall, phát hiện vị trí điểm chết trên của từng xi-lanh và tạo xung vuông gửi về ECM.
    • Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (ATS): Kiểu nhiệt điện trở có hệ số nhiệt độ âm (NTC).
    • Cảm biến kích nổ (KS): Cảm biến áp điện gắn trên thân máy, tạo điện áp khi có rung động cơ khí bất thường để ECM làm trễ góc đánh lửa.
    • Cảm biến oxy (HO2S): Vật liệu zirconium và nhôm, tích hợp bộ sấy nhiệt để đạt nhiệt độ kích hoạt trên 370°C (698°F).
    • Cảm biến bướm ga (TPS) và bàn đạp ga (APS): Thành phần của hệ thống điều khiển bướm ga điện tử (ETC), loại bỏ dây cáp cơ khí truyền thống.
  • Kết cấu hệ thống phun xăng kép D-4S:
    • Mạch áp suất thấp: Bơm điện cánh gạt đặt chìm trong bình xăng cung cấp nhiên liệu ở áp suất từ 3 đến 6 bar qua lọc nhiên liệu tới cửa nạp bơm cao áp.
    • Mạch áp suất cao: Bơm cao áp kiểu piston thể tích dẫn động cơ khí từ trục cam động cơ, nâng áp suất nhiên liệu lên 250 - 350 bar (dải điều khiển áp suất từ 4 đến 13 MPa tùy chế độ lái). Áp suất được duy trì qua van điều chỉnh áp suất FPRV điều khiển từ ECM, van an toàn bảo vệ quá áp và màng tiết lưu giảm xung dao động giữa ống góp và ống rail.
    • Kim phun nhiên liệu: Kết hợp hai loại kim phun trên một xi-lanh. Kim phun cổng phun vào đường nạp khi tải thấp; kim phun trực tiếp đặt trong buồng cháy làm việc ở dải áp suất 250 - 350 bar, điều khiển bằng điện áp từ ECM qua bộ điều khiển EDU, kết cấu đầu phun từ 4 đến 7 lỗ, góc phun chùm tia 30° - 90°, góc phun tổng thể 110° và góc tia đơn từ 8° đến 20°.
  • Các hệ thống phụ trợ: Hệ thống phối khí DOHC 4 van/xi-lanh với góc nghiêng giữa các van là 39°, trang bị công nghệ VVT-iE (điều khiển van nạp bằng mô-tơ điện, mở rộng phạm vi trễ từ 40° lên 55°) và VVT-i (điều khiển van xả bằng thủy lực); hệ thống kiểm soát hơi xăng (EVAP) với hộp than hoạt tính carbon và van HCAC; hệ thống đánh lửa trực tiếp không bộ chia điện (cuộn dây biến áp tạo điện áp trên 30 kV); hệ thống cung cấp nguồn dùng máy phát xoay chiều 8 đi-ốt và ắc quy sợi thủy tinh hấp thụ AGM (Absorbent Glass Mat).

Chương 3: Khai thác kỹ thuật hệ thống cung cấp nhiên liệu

Chương 3 tập trung vào quy trình bảo trì, các hiện tượng hư hỏng và phương pháp chẩn đoán chuyên sâu bằng công nghệ phần mềm:

  • Quy trình bảo dưỡng kỹ thuật:
    • Bảo dưỡng thường xuyên: Quan sát độ kín khít các đầu nối, kiểm tra mức dầu máy và nước làm mát.
    • Bảo dưỡng cấp 1: Làm sạch hoặc thay lõi lọc không khí, kiểm tra độ siết bu-lông, kiểm tra hoạt động cơ cấu bàn đạp ga và van cắt nhiên liệu điện từ.
    • Bảo dưỡng cấp 2: Kiểm tra độ kín thùng xăng, đường ống cao áp, kiểm tra áp suất bơm cao áp, độ phun sương của vòi phun và tiến hành xả bọt khí đường ống dẫn.
  • Dạng hư hỏng đặc trưng: Lõi lọc nhiên liệu bị bám cặn làm giảm lưu lượng thông qua; cặp piston - xi-lanh bơm cao áp bị mài mòn cơ học do tạp chất; kim phun bị đóng muội than làm nghẹt lỗ phun hoặc mòn phần dẫn hướng ty kim gây tăng lượng nhiên liệu hồi về đường thấp áp, làm sụt giảm áp suất rail và công suất động cơ.
Triệu chứng vận hành Khu vực nghi ngờ chính
Động cơ không khởi động được - Mạch điều khiển bơm nhiên liệu
- Mạch vòi phun nhiên liệu
Động cơ khó khởi động - Mạch điều khiển bơm nhiên liệu
- Mạch vòi phun nhiên liệu
- Cụm vòi phun nhiên liệu
Hiện tượng cháy ngắt quãng (bỏ lửa) - Mạch điều khiển bơm nhiên liệu
- Mạch vòi phun nhiên liệu
- Bơm nhiên liệu
- Đường ống dẫn nhiên liệu
Tốc độ không tải thấp (chạy không tải kém) - Mạch điều khiển bơm nhiên liệu
- Bơm nhiên liệu
Chạy không tải phát ra tiếng ồn - Mạch điều khiển bơm nhiên liệu
- Mạch vòi phun nhiên liệu
- Bơm nhiên liệu
- Đường ống dẫn nhiên liệu
Động cơ ì, tăng tốc kém - Mạch điều khiển bơm nhiên liệu
- Cụm vòi phun nhiên liệu
Hiện tượng chồm xe khi vận hành - Mạch điều khiển bơm nhiên liệu
- Cụm vòi phun nhiên liệu
Động cơ chết máy ngay sau khi khởi động - Mạch điều khiển bơm nhiên liệu
- Cụm vòi phun nhiên liệu
  • Ứng dụng phần mềm chẩn đoán Toyota Techstream:
    • Thiết lập giao tiếp: Kết nối giắc OBD-II từ xe qua thiết bị J2534 tới máy tính, bật khóa điện ON, chọn dòng xe Lexus 600HL trên phần mềm.
    • Các bước kiểm tra: Thực hiện chức năng "Health Check" trên menu hệ thống để quét toàn bộ mã lỗi (DTC), lưu trữ dữ liệu đóng băng và thực hiện xóa lỗi sau khi khắc phục pan bệnh.
Nhóm mã lỗi Dải mã DTC cụ thể Ý nghĩa kỹ thuật
Hệ thống phối khí trục cam P0010 - P0015 Lỗi mạch cơ cấu điều khiển, thời điểm phối khí quá sớm/quá chậm trục cam A, B (Nhánh máy 1)
Tương quan trục khuỷu - trục cam P0016 - P0019 Lỗi sai lệch pha tương quan giữa vị trí trục khuỷu và trục cam (Nhánh 1, Nhánh 2, cảm biến A/B)
Phối khí trục cam nhánh 2 P0020 - P0025 Lỗi mạch cơ cấu điều khiển, thời điểm phối khí quá sớm/quá chậm trục cam A, B (Nhánh máy 2)
Mạch sấy cảm biến oxy P0031 - P0038 Mạch điều khiển sấy cảm biến oxy điện áp thấp/cao (Dãy 1, Dãy 2, Cảm biến 1, Cảm biến 2)
Mạch sấy cảm biến oxy nhánh 2 P0051 - P0058 Mạch sấy cảm biến oxy nhánh 2 cảm biến 1, 2 điện áp quá thấp hoặc quá cao
Cảm biến lưu lượng khí nạp (MAF) P0101 - P0103 Lỗi phạm vi/hiệu suất mạch khối lượng khí nạp; tín hiệu đầu vào mạch MAF thấp hoặc cao
Cảm biến kích nổ (Knock Sensor) P032C - P033D Mạch cảm biến kích nổ 2, 3, 4 có điện áp tín hiệu đầu vào thấp hoặc cao
Cảm biến vị trí trục khuỷu (CKPS) P0335 - P0339 Mạch "A" cảm biến vị trí trục khuỷu lỗi tín hiệu, tín hiệu thấp/cao hoặc chập chờn
Cảm biến vị trí trục cam (CMPS) P0340 - P0348 Hư hỏng mạch điện cảm biến trục cam A nhánh 1, nhánh 2 (tín hiệu vào thấp/cao)
Mạch cuộn dây đánh lửa P0358 Lỗi mạch sơ cấp và thứ cấp của cuộn dây đánh lửa "H"
Cảm biến vị trí trục cam nhánh phụ P0365 - P0393 Lỗi mạch điện và tín hiệu cảm biến trục cam nhánh B (Nhánh máy 1 và Nhánh máy 2)
  • Quy trình kiểm tra hoạt động nhông cam: Kết nối Techstream, truy cập menu "Engine and ECT", chọn chức năng "Live Data" để giám sát trực tiếp các giá trị góc quay của nhông cam VVT-iE/VVT-i khi động cơ vận hành, qua đó xác định nguyên nhân xe khó khởi động, tiêu hao nhiên liệu và cảnh báo đèn Check Engine màu vàng.

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã tổng hợp và xây dựng được tài liệu kỹ thuật chi tiết về hệ thống phun nhiên liệu trên dòng xe hybrid cao cấp của Toyota/Lexus:

  1. Hệ thống hóa toàn bộ thông số kỹ thuật và cấu trúc làm việc của hệ thống phun kép D-4S trên động cơ 2UR-FSE: Làm rõ cơ chế kết hợp giữa bơm thấp áp (3-6 bar) và bơm cao áp piston dẫn động cơ khí (250-350 bar / 4-13 MPa), góc phun đa lỗ (4-7 lỗ, góc tia đơn 8°-20°, góc chùm tia tổng thể 110°) giúp tối ưu hóa quá trình bay hơi hòa khí.
  2. Xây dựng bảng phân tích 8 triệu chứng hư hỏng thực tế của hệ thống cung cấp nhiên liệu đi kèm các khu vực linh kiện nghi ngờ cụ thể, giúp thu hẹp phạm vi kiểm tra khi xe gặp sự cố vận hành.
  3. Thiết lập quy trình chẩn đoán hoàn chỉnh bằng thiết bị kết nối chuyên dụng và phần mềm Toyota Techstream; thống kê và giải mã chi tiết danh mục 37 mã lỗi chẩn đoán (DTC) liên quan trực tiếp đến hệ thống nhiên liệu, cảm biến khí nạp, hệ thống đánh lửa và cơ cấu phân phối khí thông minh.
  4. Đề xuất quy trình kiểm tra dữ liệu động (Live Data) của nhông cam điều khiển van biến thiên, hỗ trợ xử lý triệt để các pan bệnh làm sáng đèn báo lỗi động cơ (Check Engine) gây suy giảm công suất và tiêu tốn nhiên liệu.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Nội dung nghiên cứu của đồ án chủ yếu tập trung vào việc mô tả kết cấu lý thuyết, phân tích hệ thống mã lỗi chẩn đoán OBD-II và các bước thao tác trên phần mềm Techstream. Tài liệu chưa cung cấp các dạng sóng điện áp thực tế (Oscilloscope) của xung điều khiển kim phun trực tiếp từ bộ EDU hoặc tín hiệu dòng điện điều khiển van FPRV trên bơm cao áp khi vận hành trên các dải tải khác nhau. Bên cạnh đó, các bước tháo lắp sửa chữa cơ khí chuyên sâu đối với cụm bơm cao áp và giàn ống rail còn mang tính khái quát.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Mở rộng đo kiểm thực nghiệm dạng sóng xung điều khiển kim phun cao áp và kim phun cổng bằng máy hiện sóng chuyên dụng trong từng chế độ tải.
    • Phân tích chi tiết quy trình cân cam điện tử của cụm nhông cam VVT-iE sử dụng mô tơ điện và quy trình xả e, kiểm tra áp suất thực tế của hệ thống nhiên liệu trực tiếp D-4S bằng thiết bị đo áp suất thủy lực chuyên dùng.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo hữu ích cho các đối tượng sau:

  • Sinh viên chuyên ngành Kỹ thuật Cơ khí Động lực, Kỹ thuật Ô tô: Cung cấp tài liệu học tập, đồ án mẫu về chuyên đề khai thác hệ thống cung cấp nhiên liệu công nghệ cao D-4S và các hệ thống phụ trợ trên động cơ ô tô hybrid.
  • Giảng viên và người hướng dẫn thực hành xưởng: Làm tài liệu tham khảo để biên soạn giáo trình chẩn đoán hệ thống điện động cơ, hướng dẫn thực hành khai thác phần mềm chuyên hãng Toyota Techstream và tra cứu mã lỗi DTC.
  • Kỹ thuật viên sửa chữa ô tô: Tham khảo nhanh bảng mã lỗi chẩn đoán động cơ 2UR-FSE, bảng khoanh vùng hư hỏng theo triệu chứng và quy trình kiểm tra dữ liệu Live Data khi sửa chữa các dòng xe Lexus LS 600h L và các xe trang bị động cơ tương đương của Toyota.

Câu hỏi thường gặp

1. Hệ thống phun nhiên liệu D-4S trên động cơ 2UR-FSE của xe Lexus LS 600h L hoạt động theo cơ chế nào?
Hệ thống D-4S kết hợp đồng thời hai cơ chế phun: phun xăng gián tiếp qua cổng nạp và phun xăng trực tiếp vào buồng đốt. Nhiên liệu từ thùng được bơm thấp áp cấp đến với áp suất 3 - 6 bar; một phần được kim phun cổng đưa vào đường nạp, phần còn lại qua bơm cao áp dẫn động cơ khí từ trục cam nén lên áp suất 250 - 350 bar (dải điều áp 4 - 13 MPa) để kim phun trực tiếp phun thẳng vào xi-lanh dưới sự điều khiển tối ưu của ECM và bộ EDU.

2. Động cơ V8 2UR-FSE lắp trên xe Lexus LS 600h L 2012 có những thông số kỹ thuật cơ bản nào?
Động cơ có 8 xi-lanh xếp chữ V, dung tích làm việc 4.969 cc (xấp xỉ 5.0L), sản sinh công suất cực đại 354 PS tại 5.500 vòng/phút và mô-men xoắn cực đại đạt 522 Nm trong dải vòng tua 1.500 - 4.500 vòng/phút. Động cơ kết hợp cùng 2 mô tơ điện trong hệ thống hybrid giúp xe tăng tốc từ 0 đến 100 km/h trong 5,5 giây.

3. Cảm biến vị trí trục khuỷu (CKPS) của xe có cấu tạo như thế nào và giữ vai trò gì?
Cảm biến CKPS là loại cảm biến điện từ, lắp tại khối xi-lanh hoặc vỏ hộp số, quét qua bánh xe mục tiêu gồm 58 rãnh và 2 rãnh khuyết trên chu vi 360 độ góc quay trục khuỷu. Tín hiệu dòng điện xoay chiều do cảm biến phát ra là tín hiệu bắt buộc phải có để ECM nhận biết tốc độ và góc quay trục khuỷu, từ đó tính toán lượng nhiên liệu cấp và thời điểm đánh lửa; nếu mất tín hiệu CKPS, động cơ sẽ không thể hoạt động.

4. Khi xe xuất hiện triệu chứng động cơ khó khởi động hoặc nổ ngắt quãng, những bộ phận nào cần được khoanh vùng kiểm tra?
Theo bảng chẩn đoán triệu chứng của đồ án, các khu vực nghi ngờ chính cần kiểm tra gồm: mạch điều khiển bơm nhiên liệu, mạch cấp nguồn cho vòi phun, cụm vòi phun nhiên liệu (nghẹt vòi, mòn kim), bản thân bơm nhiên liệu (bơm điện thùng hoặc bơm cao áp) và tình trạng rò rỉ hoặc tắc nghẽn trên đường ống dẫn nhiên liệu.

5. Quy trình chẩn đoán hệ thống nhiên liệu và phối khí bằng phần mềm Techstream gồm những thao tác cơ bản nào?
Quy trình thực hiện gồm 4 bước: (1) Kết nối giắc chuyển đổi PassThru J2534 giữa cổng OBD-II của xe và máy tính, bật khóa điện ON; (2) Mở phần mềm Techstream, chọn "Connect to Vehicle" và chọn model Lexus 600HL; (3) Vào mục "ABS/VSC/TRC" hoặc "Engine and ECT", chọn "Health Check" để quét toàn bộ mã lỗi DTC và đánh giá tình trạng; (4) Chuyển qua tab "Live Data" để kiểm tra trực tiếp các thông số vận hành của nhông cam và hệ thống nhiên liệu, sau đó thực hiện xóa mã lỗi sau khi hoàn tất sửa chữa.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của tác giả Lê Hồng Phúc đã hoàn thành nhiệm vụ phân tích toàn diện kết cấu cơ khí, hệ thống cảm biến và nguyên lý hoạt động của hệ thống phun nhiên liệu kép D-4S trên động cơ V8 2UR-FSE trang bị cho xe Lexus LS 600h L 2012. Công trình đã cụ thể hóa quy trình bảo dưỡng định kỳ các cấp, thiết lập bảng triệu chứng hư hỏng kỹ thuật và hệ thống hóa bảng mã lỗi chẩn đoán chuyên dụng bằng phần mềm Toyota Techstream. Các dữ liệu kỹ thuật và quy trình thao tác được trình bày là nguồn tài liệu hữu ích cho công tác đào tạo chuyên ngành ô tô cũng như ứng dụng thực tế trong bảo trì, sửa chữa dòng xe sang hybrid này.