I. Giới thiệu về Động cơ Toyota 3C TE
Động cơ Toyota 3C-TE là một trong những động cơ diesel phổ biến của Toyota, được sử dụng trong các dòng xe như Toyota Corona và Toyota Caldina. Động cơ này có dung tích 2.2 lít, sử dụng công nghệ phun nhiên liệu điện tử (Electronic Fuel Injection) và hệ thống tăng áp (Turbo). Với tỉ số nén cao (22.6:1), động cơ này đạt công suất từ 85 đến 105 mã lực và mô-men xoắn từ 185 đến 240 Nm. Mô hình động cơ Toyota 3C-TE được sử dụng trong giảng dạy và nghiên cứu, giúp sinh viên hiểu rõ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ diesel hiện đại.
1.1 Cấu tạo mô hình
Mô hình động cơ Toyota 3C-TE bao gồm các bộ phận chính như bộ luân hồi khí xả, cảm biến nhiệt độ nước làm mát, cảm biến nhiệt độ nhiên liệu, và cảm biến tốc độ động cơ. Các cảm biến này được kết nối với ECU (Electronic Control Unit) để điều khiển chính xác lượng phun nhiên liệu và thời điểm phun. Mô hình cũng bao gồm hệ thống nước làm mát và bôi trơn, đảm bảo động cơ hoạt động ổn định và hiệu quả.
1.2 Ứng dụng của mô hình
Mô hình động cơ Toyota 3C-TE được sử dụng trong việc giảng dạy và nghiên cứu tại các trường đại học kỹ thuật. Sinh viên có thể thực hành khởi động mô hình, tạo ra các lỗi và sửa chữa, từ đó hiểu rõ nguyên lý hoạt động của các hệ thống trên động cơ. Mô hình cũng giúp sinh viên tiếp cận với công nghệ điều khiển diesel điện tử (EDC) và hệ thống tăng áp, những công nghệ tiên tiến trong ngành công nghiệp ô tô.
II. Hệ thống EDC và các cảm biến
Hệ thống EDC (Electronic Diesel Control) là hệ thống điều khiển điện tử được sử dụng trong động cơ diesel để kiểm soát chính xác lượng phun nhiên liệu và thời điểm phun. Hệ thống này bao gồm các cảm biến như cảm biến nhiệt độ khí nạp, cảm biến nhiệt độ nước làm mát, và cảm biến tốc độ động cơ. Các cảm biến này gửi tín hiệu về ECU, từ đó điều chỉnh các thông số hoạt động của động cơ để đạt hiệu suất tối ưu.
2.1 Nguyên lý hoạt động của cảm biến
Các cảm biến trong hệ thống EDC hoạt động dựa trên nguyên lý nhiệt điện trở âm (Negative Temperature Coefficient). Khi nhiệt độ tăng, điện trở của cảm biến giảm, và tín hiệu điện áp gửi về ECU thay đổi tương ứng. Ví dụ, cảm biến nhiệt độ khí nạp đo nhiệt độ khí nạp và gửi tín hiệu về ECU để điều chỉnh lượng phun nhiên liệu. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát cũng hoạt động tương tự, giúp ECU điều chỉnh nhiệt độ động cơ ở mức tối ưu.
2.2 Kiểm tra và bảo trì cảm biến
Việc kiểm tra các cảm biến trong hệ thống EDC là bước quan trọng để đảm bảo động cơ hoạt động ổn định. Sử dụng đồng hồ vạn năng để đo điện áp và điện trở của các cảm biến, so sánh với giá trị chuẩn. Ví dụ, cảm biến nhiệt độ khí nạp ở nhiệt độ 20°C có điện trở từ 2.0 đến 3.0 kΩ. Nếu giá trị đo được không đúng, cần thay thế hoặc sửa chữa cảm biến để đảm bảo hệ thống hoạt động chính xác.
III. Hệ thống nhiên liệu và tăng áp
Hệ thống nhiên liệu của động cơ Toyota 3C-TE sử dụng bơm cao áp VE-EDC để phân phối nhiên liệu đến các xy-lanh. Hệ thống này bao gồm van định lượng SPV (Spill Control Valve) và van định thời TCV (Timing Control Valve), được điều khiển bởi ECU để đảm bảo lượng phun và thời điểm phun chính xác. Hệ thống tăng áp sử dụng tuabin và cánh quạt nén để tăng áp suất khí nạp, giúp động cơ đạt hiệu suất cao hơn.
3.1 Nguyên lý hoạt động của bơm cao áp
Bơm cao áp VE-EDC hoạt động dựa trên nguyên lý phân phối nhiên liệu bằng đĩa cam và con lăn. Khi động cơ hoạt động, van SPV điều chỉnh lượng nhiên liệu phun vào xy-lanh, trong khi van TCV điều chỉnh thời điểm phun. Các thông số này được ECU tính toán dựa trên tín hiệu từ các cảm biến, đảm bảo động cơ hoạt động hiệu quả và tiết kiệm nhiên liệu.
3.2 Kiểm tra hệ thống tăng áp
Hệ thống tăng áp cần được kiểm tra định kỳ để đảm bảo hoạt động ổn định. Kiểm tra áp suất khí nạp và tình trạng của tuabin để phát hiện các vấn đề như rò rỉ khí hoặc hư hỏng cánh quạt. Nếu áp suất khí nạp thấp hơn giá trị chuẩn, cần kiểm tra và thay thế các bộ phận liên quan để đảm bảo hiệu suất của động cơ.
