Khái quát chung Cơ cấu chính của động cơ Cơ cấu phối khí Hệ thống làm mát...

Model Outline Chassis Body Body ElectricalTR Series Engine

Khái quát chungCơ cấu chính của động cơCơ cấu phối khíHệ thống làm mátHệ thống nạp và xảHệ thống nhiên liệuHệ thống đánh lửaĐai dẫn độngHệ thống điều khiển động cơ

Phần 2: Động cơ 1TR-FE

Chassis Body Body ElectricalModel Outline TR Series Engine

Khái quát chungĐộng cơ 1TR-FE: là loại động cơ xăng thế hệ mới. 4 xy lanh thẳng hàng, dung tích xy lanh 2.0 liter, trục cam kép DOHC 16 xu páp dẫn động bằng xích với hệ thống van nạp biến thiên thông minh VVT-i.


Khái quát chungBảng đặc tính kỹ thuật của động cơ 1TR-FE

Động cơ 1TR-FE7KE

(Zace)

Số xy lanh và cách bố trí 4-xi lanh thẳng hàng

Cơ cấu phối khí16-xu páp, cam kép DOHC

có VVT-i, dãn động xích8-valve, OHV, dẫn động

xích

Dung tích xi lanh [cm3 ] 1,998 1781

Đường kính x hành trình [mm] 86.0 x 86.0 80.5 X 87.5

Tỷ số nén 9.8 9.1

Hệ thống nhiên liệu L-EFI D-EFI

Hệ thống đánh lửa DIS Dùng bộ chia điện

Công suất phát tối đa SAE-NET[HP / rpm]

134 / 5,600 82.0 / 4,800

Mô men xoắn tối đa SAE-NET[Kg·m / rpm]

18.2 / 4,000 14.0 / 2,800

Thời điểm phối khí

NạpMở 52~0o BTDC 15o BTDC

Đóng 12 64 ABDC 51o ABDC

XảMở 44 BBDC 49o BBTC

Đóng 8 ATDC 17o ATDC

Độ nhớt/cấp độ của dầu bôi trơn5W-30 / API SL, SJ, EC or

ILSAC


Khái quát chungChi tiết chính

Nắp đậy qui lát bằng nhựa

Cảm biến gõ loại dẹt

Vòi phun đầu dài• 12-lỗ

Cảm biến vị trí bướm ga loại

không tiếp xúc

Nước làm mát siêu bền

Máy phát gọn loại thanh dẫn

Đường góp nạp bằng nhựa

Hệ thống đánh lửa DIS, bu gi chân dài

Ống góp xả bằng thép không gỉ

Hệ thống VVT-i

Máy khởi động giảm tốc hành tinh


Khái quát chungThông số nhận biết– Số của động cơ được dập ở thân phía dưới bên trái


Cơ cấu chính của động cơNắp đậy mặt quy lát– Giảm được tiêu hao dầu động cơ qua đường thông hơi.

Giảm tiếng ồn và trọng lượng

Nhựa

Tấm ngăn

Không khí

sạch

Đến đường ống nạp

Gioăng cao su tổng hợp


Cơ cấu chính của động cơNắp qui lát– Được làm bằng hợp kim nhôm nhẹ

Hợp kim nhôm

3-Gioăng kim loại 3 lớp

tráng nhựa

22.85°

Buồng đốt dải hẹp

Bộ điều chỉnh khe hở bằng

thuỷ lực


Cơ cấu chính của động cơThân máy– Chế tạo bằng thép đúc, có dạng gân tăng cứng nhằm

giảm rung động, tiếng ồn.

Hợp kim nhôm

Thép đúc

Thép tấm


Cơ cấu chính của động cơPitton– Được làm bằng hợp kim nhôm. – Lắp xéc măng ứng suất thấp

Đỉnh pitton vát hình nón cụt

Phần váy có tráng nhựa

Rãnh xéc măng trên cùng có phủ ô xít axits

[Xéc măng ứng suất thấp]

Xéc măng dầu

Xéc măng hơi số 2 được mạ Chrome

Xéc măng hơi số 1 được xử lý PVD*

*PVD: Physical Vapor Deposition


Cơ cấu chính của động cơỔ đỡ trục khuỷu– Ổ đỡ bạc trục khuỷu không dùng vấu định vị– Bề mặt làm việc của bạc được gia công vi rãnh giúp tối

ưu khe hở dầu, tăng cường khả năng khởi động.

[Ổ bạc dưới][Ổ bạc trên]

Vị trí các vi rãnh


Cơ cấu phối khíKhái quát– 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

Xích cam

Xu páp nạp

Xu páp xả

Ống dẫn dẫn dầu (Cho trục cam và cò mổ)

Bộ điều khiển VVT-i

Vòng bi cò mổ

Bộ điều chỉnh khe hở bằng thủy lực


Cơ cấu phối khíCò mổ– Cò mổ loại con lăn dùng 1 vòng bi kim giúp giảm ma

sát, do đó cải thiện được tính kinh tế nhiên liệu

Cò mổ loại con lăn

Ống phân phối dầu

Bi kim

[Cò mổ loại con lăn]


Cơ cấu phối khíCơ 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

Pitton đẩy

Đường dầu

Lò xo van bi

Van bi 1 chiều

Lò xo pitton đảy

Buồng áp suất thấp

Buồng áp suất cao

Khe hở xu páp bằng “0”

Đường dầu


Cơ cấu phối khíBộ điều chỉnh khe hở thủy lực– Cam quay sẽ nén bộ pitton đẩy và dầu trong buồng áp

suất cao

Buồng áp suất

cao

Pitton đẩy


Cơ cấu phối khíBộ điều chỉnh khe hở thủy lực– Khi đó cò mổ sẽ ép tới xu páp bằng cách dùng bộ điều

chỉnh khe hở thủy lực làm điểm tựa

Buồng áp suất

cao

Phàn cố

định

Pitton đẩyĐiểm

quay


Cơ cấu phối khí

Buồng áp suất

cao

Thân

Bộ điều chỉnh khe hở thủy lực– Lò xo đẩy pitton đẩy đi lên, van 1 chiều sẽ mở ra và

dầu sẽ điền đầy vào từ buồng áp suất thấp

Van bi

Pitton đẩy


Cơ cấu phối khíBộ điều chỉnh khe hở thủy lực– Do pitton được đẩy lên, và khe hở xu páp sẽ được duy

trì không đổi bằng không

Khe hở bằng không

Lò xo pitton

Plunger


Cơ cấu phối khíBộ điều chỉnh khe hở thủy lực– Hoạt động


Hệ thống làm mátNước làm mát: Hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức

Loại nước làm mát TOYOTA (SLLC) hay tương đương

Dung tích [lít] 7.8

Kỳ bảo dưỡng

Kiểm tra Sau mỗi 40,000 km

Thay thếLần đầu tiên 160,000 km

Lần tiếp theo Sau mỗi 80,000 km

Bố trí chi tiết của hệ thống làm mát - Quạt điều khiển bằng khớp chất lỏng 3 giai đoạn - Van hằng nhiệt có van đi tắt được đặt phía đầu ra của két nước


Hệ thống nạp và xảTổng quan

Ống góp nạp bằng nhựa

Van bướm ga không cáp

Ống góp xả bằng thép không gỉ

TWC

Ống xả chính

Bộ trung hòa khí xả TWC


Hệ thống nạp và xảTổng quan:- Van bướm ga không dùng dây cáp. Có một mô tơ điện 1 chiều được điều khiển điện tử bằng ECU động cơ

- Ống góp nạp chế tạo bằng nhựa với công nghệ hàn rung giảm trọng lượng và sự truyền nhiệt tới nắp qui lát.


Hệ thống nạp và xảTổng quan:- Ống góp xả và ống xả nối với nhau bằng khớp cầu và được làm bằng thép không gỉ, do vậy tăng độ bền và giảm được trọng lượng


Hệ thống nhiên liệuTổng quan– Vòi phun loại đầu dài– Ống dẫn nhiên liệu được nối bằng các giắc nối nhanh

Vòi phun đầu dài 12 lỗ Bộ giảm rung

Bộ điều áp

Lọc nhiên liệu

Giắc nối nhanh

Giắc nối nhanh


Hệ thống nhiên liệuTổng quan

Nắp xăng vặn nhanh

Bình xăng bằng thép

[Mô đun bơm NL]

[Giắc nối nhanh]

Bộ đo mức xăng

Mô tơ bơm xăng

Lọc xăng


Hệ thống đánh lửaTổng quan– Hệ thống đánh lửa trực tiếp DIS có 4 cuộn đánh lửa.

mỗi xy lanh có cuộn đánh lửa– Dùng loại bu gi đầu dài

DIS Bu gi đầu dài Bu gi loại thông thường


Hệ thống đánh lửaBu gi– Bu gi đầu dài giúp dễ dàng cải thiện vị trí và hình dạng

của áo nước làm mát

Áo nước lớn hơn

Loại đầu dài Loại thường

Dài

Điện cực trung tâm thông thường


Hệ thống đánh lửaBu gi– Đặc tính bu gi

Nhà sản xuất

DENSO K20HR-U11

Chiều dài của loại dài/loại thường [mm]

Khoảng. 26.5 / 19.0

Khe hở bu gi [mm] 1.0 - 1.1

Kỳ bảo dưỡng Mỗi 40,000 km hoặc 48 tháng


Đai dẫn độngTổng quan– Nhiều chi tiết được dẫn động bằng một đai thang 7 rãnh.

Pu ly bơm trợ lực

Pu ly bơm nước

Pu ly máy nén điều hòa

Pu ly máy phát

Bộ căng đai tự động

Pu ly trục khuỷu

Pu ly chạy không số 2

Pu ly chạy không số 1


Hệ thống điều khiển động cơTổng quan: Bố trí các bộ phận

Cảm biến vị trí trục cam

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát

Cảm biến lưu

lượng khí nạp

Cảm biến gõ loại dẹt

Cảm biến vị trí bướm ga loại không tiếp xúc

[Điều khiển khác]•ECU động cơ 32 bit•Cảm biến vị trí bướm ga loại không tiếp xúc

Cuộn đánh lửa với IC

Cảm biến vị trí trục khuỷu


Hệ thống điều khiển động cơCảm biến gõ loại dẹt– Một điện trở phát hiện hở mạch bên trong cảm biến

Điện trở phát hiện hở mạch

Chú ý: Đối với loại có điện trở phát hiện hở mạch, sẽ có thêm mã lỗi DTC P0325.

Phần tử áp điện

Điện trở phát hiện hở mạch

2.5 V

5 V


Hệ thống điều khiển động cơHệ thống điều khiển bướm ga điện tử (ETCS-i)– Không dùng cáp bướm ga. ETCS-i làm cho việc điều

khiển trở nên hoàn hảo: điều khiển không tuyến tính/ điều khiển tốc độ không tải

Cảm biến vị trí bàn đạp chân ga

Cảm biến vị trí bướm ga

Mô tơ bướm ga

Engine ECUCuộn đánh

lửaVòi phun nhiên liệu

Cảm biến lưu lượng khí nạp


Hệ thống điều khiển động cơHệ thống ETCS-i– Cảm biến vị trí bướm ga loại không tiếp xúc


Mô tơ bướm ga

Bánh răng giảm tốc

Van bướm

ga

Mạch IC điện trở từ

Nam châm


Hệ thống điều khiển động cơHệ thống ETCS-i– Cảm biến vị trí bướm ga sẽ chuyển sự thay đổi mật độ

đường sức của từ trường thành tín hiệu điện

Throttle Valve Opening Angle

Full OpenFull Close

VTA1

VTA2

Ou

tput

Volt

age (

V)

0

5

EC

M

VTA1

VTA2

E2

VC

Góc mở bướm ga

Mở hoàn toàn

Đóng hoàn toàn

VTA

VTA2

Điệ

n á

p r

a (

V)

0

5

ECU động cơ

VTA

VTA2

E2

VC

Mạch IC

điện trở từ

Nam châm


Hệ thống điều khiển động cơHệ thống ETCS-i– Cảm biến vị trí bàn đạp chân ga loại không tiếp xúc

Accelerator Pedal Arm


Nam châm


Hệ thống điều khiển động cơHệ thống ETCS-i– Cảm biến vị trí bàn đạp chân ga sẽ biến sự thay đổi

của mật độ từ trường thành tín hiệu điện.

Góc bàn đạp chân ga

Mở hoàn toànĐóng hoàn toàn

VPA

VPA2

Điệ

n á

p đ

ầu

ra (

V)

0

5

VPA

VPA2

EPA2

EPA


Nam châm

VCPA

VCP2

ECU động cơ (ECM)


Hệ thống điều khiển động cơHệ thống ETCS-i– Chức năng an toàn trong trường hợp cảm biến vị trí

bàn đạp chân ga bị hư hỏng

Cảm biến vị trí bàn đạp chân ga


Mô tơ bướm ga

[Bình thường]

Vị trí không

tải

Vị trí mở

hoàn toàn

ECU động cơ

[Một tín hiệu bị hỏng]

Vị trí không

tải

ECU động cơ

[Cả hai tín hiệu bị hỏng]

Vị trí không

tải

ECU động cơ


Hệ thống điều khiển động cơHệ thống ETCS-i– Chức năng an toàn trong trường hợp cảm biến vị trí

bướm ga/ mô tơ/ ECU động cơ/ dây điện bị hư hỏng

[Chức năng an toàn][Bình thường]

ECU động cơ

Mô tơ bướm ga

Góc cố định(6.5)

ECU động cơ

Vị trí không

tải

Vị trí không

tảiCảm biến vị trí

bướm ga

Mở hoàn toàn

Cảm biến vị trí bàn đạp ga


Hệ thống điều khiển động cơ

[Đạp ga hết cỡ][Chạy không tải]

ECU động cơ

Đánh lửa trễ

Cắt phun NL từ 4 --> 2xi lanh

ECU động cơ

Đánh lửa

bình thường

Tăng phun NL từ 2 --> 4 Xi lanh

Hệ thống ETCS-i– Chức năng an toàn trong trường hợp cảm biến vị trí

bướm ga/ mô tơ/ ECU động cơ/ dây điện bị hư hỏng

Vị trí

Idle

Vị trí cố

định

Idle

Vị trí cố

định


Hệ thống điều khiển động cơHệ thống điều khiển thời điểm van điện tử (VVT-i)– Hệ thống VVT-i sẽ điều khiển trục cam nạp để có được

thời điểm đóng mở xu páp tối ưu phù hợp với mọi điều kiện vận hành của động cơ

Cảm biến vị trí trục khuỷu

Bộ điều khiển VVT-i

Van điều khiển dầu của trục cam

Cảm biến nhiệt độ nước

làm mát

Cảm biến trục cam

Cảm biến vị

trí bướm ga

Cảm biến lưu lượng

khí nạp

ECU động cơ


Hệ thống điều khiển động cơHệ thống VVT-i– Bộ điều khiển này gồm có khoang chứa dầu được dẫn

động bởi xích cam, bộ cánh van lắp trên trục cam nạp

Áp suất dầu[Đang hoạt động]

Chốt hãmVỏ

Cánh van (Lắp cố định trên trục cam nạp)

Rô to trục cam

Đĩa xích cam Trục cam nạp

[Khi động cơ dừng]


Hệ thống điều khiển động cơHệ thống VVT-i– Van điều khiển dầu của trục cam sẽ điều khiển vị trí

của cánh van trong bộ điều khiển theo các tín hiệu điều khiển hiệu dụng từ ECU động cơ

PittonCuộn dây

Áp suất dầu

Van điều khiển dầu

Xả

Tới bộ điều khiển VVT-i(Phía mở sơm) (Phía mở muộn)

ECU động

cơ


Hệ thống nạp và xảCảm biến Ô xy– Cảm biến O2 loại dẹt với tính năng hâm nóng được cải

thiện

Cảm biến Ô xy Tiêu chuẩn khí xả

Cảm biến ô xy loại dẹt EURO II

Thời gian hâm nóng 10 giây


Tham khảo (Hệ thống nhiên liệu)

Vòi phun– Vòi phun kiểu mới có kích thước phần đầu dài hơn sẽ

giảm được ô nhiễm do hạn chế nhiên liệu bám dính trên đường nạp

Khoảng 25.9 mm

Loại đầu dài Lọai thường

Khái quát chung Cơ cấu chính của động cơ Cơ cấu phối khí Hệ thống làm mát...

Documents

Transcript of Khái quát chung Cơ cấu chính của động cơ Cơ cấu phối khí Hệ thống làm mát...