Chương 1. Lý do chọn đề tài Sau khi kết thúc ba năm đầu học tập và nghiên cứu về động cơ đốt trong truyền thống, nhóm nghiên cứu đã nắm được những kiến thức cơ bản về kỹ thuật cũng như những công nghệ hiện đại ngày nay áp dụng trên động cơ đốt trong. Như chúng ta đã biết thì động cơ là bộ phận quan trọng nhất của một chiếc ô tô và Smartstream được biết đến là một thế hệ động cơ mới, được tích hợp nhiều công nghệ nổi bật như kết hợp với công nghệ phun xăng đa điểm, cho phép điều chỉnh chu kỳ đốt cháy một cách tinh tế ở các dải tốc độ khác nhau, nhằm tối ưu hiệu suất và hiệu quả sử dụng…. Do nhóm em đã thực tập trong một công ty ô tô Kia và với mong muốn sẽ tìm hiểu sâu hơn về những công nghệ mới trên động cơ Smartstream G2.5, nên nhóm quyết định chọn đề tài “Chuyên đề động cơ Smartstream G2.5 Theta III trên Kia Sorento 2022” nhằm giới thiệu một phần kiến thức nhỏ về ô tô của nhà Kia.
Nhiệm vụ đề tài ❖ Động cơ Smartstream G2.5 Theta III Kia Sorento 2022 ❖ Những điểm nổi bật của động cơ Smartstream ❖ Cảm biến trên động cơ. ❖ Các hệ thống điều khiển động cơ. ❖ Kiểm tra và chẩn đoán động cơ. Đối tượng nghiên cứu và giới hạn đề tài ❖ Đối tượng: Động cơ Smartstream G2.5 Theta III Kia Sorento 2022.
❖ Giới hạn đề tài: Chỉ tìm hiểu về công nghệ nổi bật, cảm biến và hệ thống điều khiển động cơ Smartstream G2. Phương pháp nghiên cứu ❖ Phương pháp nghiên cứu tìm hiểu tài liệu. ❖ Phương pháp nghiên cứu tìm kiếm tài liệu. ❖ Phương pháp chọn lọc tài liệu.
Nội dung nghiên cứu 1 Chương 1: Tổng quan: Lý do chọn đề tài – Nhiệm vụ đề tài – Đối tượng nghiên cứu và giới hạn đề tài – Phương pháp nghiên cứu – Nội dung nghiên cứu. Chương 2: Giới thiệu về Smartstream G2.5 Theta III và xe Kia Sorento 2022. Chương 3: Tìm hiểu các cảm biến trên động cơ bao gồm chức năng, cấu tạo, nguyên lý hoạt động và cách kiểm tra. Chương 4: Hệ thống điều khiển động cơ: Nhiệm vụ của từng hệ thống, cấu tạo của các bộ phận hệ thống.
Chương 5: Kiểm tra và chẩn đoán động cơ Smartstream G2. GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ SMARTSTREAM G2.5 THETA III TRÊN XE KIA SORENTO 2022 2. Khái quát chung về động cơ Smartstream G2. Giới thiệu Smartstream là tên gọi của dòng động cơ tiên tiến của Hyundai Motor Group ra mắt năm 2018, Động cơ Smartstream mang tiêu chí “EFFICIENCY/ DYNAMIC/ ECO - FREIENDLINESS”.
Dòng động cơ Smartstream của Kia được thiết kế để làm cho xe có hiệu suất tốt hơn, giảm tiêu thụ nhiên liệu và thải ra ít khí thải hơn. Điều này giúp cải thiện sự bền bỉ và khả năng lái của xe, đồng thời giảm thiểu tác động đến môi trường.5 MPI là một động cơ xăng của Hyundai, có dung tích 2. Động cơ này tạo ra công suất lên tới 175 mã lực tại vòng quay 6000 vòng/phút và mô - men xoắn 232 Nm tại vòng quay 4000 vòng/phút. Đặc biệt, động cơ này kết hợp với công nghệ phun xăng đa điểm, cho phép điều chỉnh chu kỳ đốt cháy một cách tinh tế ở các dải tốc độ khác nhau, nhằm tối ưu hiệu suất và hiệu quả sử dụng.
Với cấu trúc giảm thiểu ma sát, kết hợp với hộp số 6 cấp tự động giúp gia tăng hiệu năng và tiết kiệm nhiên liệu hơn các sản phẩm cùng phân khúc. Đây là một trong những công nghệ mới nhất về khung gầm - động cơ - hộp số và an toàn của Tập đoàn Kia và Hyundai.1 Kia Sorento 2022 3 Hình 2.5 Theta III trên xe Kia Sorento 2022 2. Một số dòng động cơ Smartstream Hình 2.3 Một số dòng động cơ Smartstream 4 Động cơ Công suất tối đa Momen xoắn cực đại Tỷ số nén 121 mã lực tại 6300 Smartstream G1.6 154Nm tại 4500 vòng/phút 11.2:1 vòng/phút Smartstream 178 mã lực tại 5500 265Nm tại 1500 – 4500 10.6T vòng/phút vòng/phút 150 mã lực tại 1200 Smartstream G2.0 192Nm tại 4000 vòng/phút 10.3:1 vòng/phút Smartstream 207 mã lực tại 6000 422Nm tại 1750 - 4000 10.0T vòng/phút vòng/phút 177 mã lực tại 6000 Smartstream G2.5 232Nm tại 4000 vòng/phút 10.5:1 vòng/phút Bảng 2.1 Thông số của một số động cơ Smartstream Hình 2.4 Một số dòng động cơ Smartstream 5 2. Các cải tiến ứng dụng trên động cơ Smartstream G2.5 Theta III • Con đội thủy lực Hình 2.5 Những cải tiến nổi bật có trên động cơ Động cơ Smartstream được thiết kế và phát triển với nhiều cải tiến mới để giảm khối lượng, cải thiện hiệu suất, tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải.
Các cải tiến mới nổi bật được ứng dụng trong động cơ Smartstream bao gồm: ▪ Hệ thống điều khiển van nạp nhiên liệu biến thiên CVVT: Bên cạnh hãng xe khác thì hãng Hyundai đã chú tâm cải tiến hệ thông phân phối khí. CVVT là cụm từ viết tắt từ tiếng Anh: Continuously Variable Valve Timing (Thay đổi thời điểm phối khí thông minh). Hệ thống này nhằm thay đổi góc phân phối khí của các xupáp phù hợp với từng dải tốc độ làm việc của động cơ. Sử dụng áp suất thuỷ lực điều khiển bằng van điện từ để xoay trục cam nạp, thay đổi thời điểm phối khí để đạt được thời điểm phối khí tối ưu.
Hệ thống được đánh giá rất cao vì nó cải thiện quá trình nạp và thải, tăng công suất động cơ, tăng tính kinh tế và giảm ô nhiễm môi trường. ▪ Hệ thống làm mát dòng chảy chéo: Thêm đường nước làm mát riêng biệt để hỗ trợ cho mỗi đầu thân máy. Bằng cách ứng dụng 2 van hằng nhiệt: - Van hằng nhiệt chính: Van hằng nhiệt điện tử điều khiển cổng két nước làm mát từ đó hình thành dòng chảy chéo hỗ trợ làm mát mỗi đầu thân máy 6 - Van hằng nhiệt thân máy: Nước làm mát tách biệt thân máy/nắp quy - lát và điều khiển biến thiên nước làm mát thân máy thông qua WTC (điều khiển nước làm mát). Cụ thể hơn: Khi động cơ hoạt động bơm nước sẽ quay và dòng nước làm mát được bơm lên vào thân máy và đi qua nắp quy-lát.
Tại đây nước làm mát được chia ra hai đường. Đường thứ 1 (còn gọi là đường tuần hoàn thân máy) nước làm mát đi vào dưới cụm van hằng nhiệt thân máy (105ºC) và đi ngược về bơm vào thân máy. Ở đường thứ hai là đường từ thân máy ra két nước làm mát (còn gọi là đường tuần hoàn két nước). Sau khi động cơ đạt nhiệt độ 95ºC thì van hằng nhiệt điện tử chính sẽ mở ra và từ đó dòng nước làm mát sẽ qua két nước và lúc này quạt gió sẽ đẩy không khí làm tản nhiệt nước làm mát qua bơm về thân máy.
Cứ tiếp tục cho đến khi nhiệt độ động cơ hoạt động đến 105ºC thì van hằng nhiệt thân máy sẽ đẩy xuống làm đóng đường tuần hoàn về thân máy lại (đường thứ 1). Lúc này chỉ còn đường thứ 2 để hiệu quả tản nhiệt là cao nhất.6 Sơ đồ thống làm mát động cơ và làm mát dòng chảy chéo 7 Hình 2.7 Van hằng nhiệt ứng dụng trên động cơ Smartstream G2.5 ▪ Nắp quy - lát được tích hợp cổ góp xả: Tăng chiều dài cổ góp và tăng hình dạng áo nước làm mát động cơ bên hông cổ xả bằng cách áp dụng cổ xả tích hợp. Áp dụng áo nước loại mặt trên và mặt dưới riêng biệt: Áo nước (mặt trên làm mát tập trung buồng đốt nhằm cải thiện sự kích nổ từ đó cải thiện hiệu suất nhiên liệu. Áo nước (bên hông) làm mát giữa các cổ xả từ đó cải thiện đồ bền của nắp quy - lát do được tích hợp.
Áo nước (phía dưới) làm giảm tiêu hao nhiên liệu bằng cách giảm thất lạnh trong buồng dầu.8 Cải tiến ở cổ góp xả 9 Hình 2.9 Cải tiến ở cổ góp xả ▪ Gioăng quy-lát được cải thiện từ 2.5 lớp Độ dày tiếp xúc với buồng đốt từ 0.10 Gioăng quy-lát trên động cơ G2.5 theta III 10 ▪ Con đội thủy lực và bơm dầu 2 nấc: Để tránh hiện tượng có khe hở nhiệt gây ra tiếng ồn và va đập trên xe Kia Sorento 2022 dùng loại con đội thủy lực khi dùng con đội này sẽ không còn tồn tại khe hở nhiệt. Ngoài ra con đội thủy lực còn có một ưu điểm đặc biệt là có thể tự động thay đổi thời gian mở xupap của cơ cấu phân phối khí. Bơm dầu 2 nấc được thiết kế để giúp động cơ kiểm soát áp lực dầu điều khiển theo tải động cơ. Thông số kĩ thuật của động cơ Mô tả Thông số kĩ thuật Mã động cơ G4KIII 2.5 Thứ tự đánh lửa 1-3-4-2 Dung tích xy lanh 2,497cc Đường kính xy lanh 88,5mm Hành trình piston 101,5mm Tỷ số nén 10.5 Công suất cực đại 175ps/6000 rpm Momen xoắn cực đại 23,7 kg.m/4000rpm Nắp quy - lát/ thân máy Nhôm Loại CAM Dual CVVT Hệ thống đánh lửa DISTRIBUTORLESS Hệ thống phân phối khí HLA, 16 xu páp (Roller Swing Arm) Hệ thống nạp VIS Hệ thống nhiên liệu MPI Hệ thống khí xả WCC (Euro 2/3/4) + UCC (Euro 5) Dung tích dầu động cơ 5.2 Bảng thông số kỹ thuật cơ bản 11 2.
Vị trí của các chi tiết và cảm biến trên động cơ Hình 2.11 Vị trí của các cảm biến trên động cơ Smartstream G2.5 12 Kí hiệu Tên cảm biến C219 - 1 Oil Control Valve (Intake) - Van điều khiển dầu (nạp) GC22 Ground C219 - 2 Oil Control Valve (Exhaust) - Van điều khiển dầu (xả) C215 - 1 Ignition Coil #1 - Bôbin đánh lửa #1 C217 A/F Sensor (Front) - Cảm biến A/F (Trước) C218 A/F Sensor (Rear) - Cảm biến A/F () C215 - 2 Ignition Coil #2 - Bôbin đánh lửa #2 C215 - 3 Ignition Coil #3 - Bôbin đánh lửa #3 C215 - 4 Ignition Coil #4 - Bôbin đánh lửa #4 C209 Crankshaft Position Sensor - Cảm biến vị trí trục khuỷu C202 - 2 Camshaft Position Sensor (Exhaust) - Cảm biến vị trí trục cam (xả) C208 Engine Coolant Temperature Sensor - Cảm biến nhiệt độ nước làm mát C224 Electronic Thermo Valve - Van điều khiển nhiệt độ điện tử C200 - B PCM C200 - A PCM PCB - C PCB Junction Block EC11 Connection With FRONT Harness C225 Variable Intake Solenoid Valve - Van Điều Khiển Hút Khí Biến Thiên C203 Electronic A/C Compressor - Máy nén AC C201 Alternator - Máy phát C204 - 1 Injector #1 - Kim phun số 1 CC21 Connection With Knock & OPSW EXTN.