Tài liệu Thi công mô hình động cơ 1zz fe

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THI CÔNG MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ TOYOTA 1NZ-FE SVTH: NGÔ TẤN HÒA MSSV: 14145090 SVTH: NGUYỄN ĐỨC TÀI MSSV: 14145244 GVHD: NGUYỄN TẤN LỘC TP. Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2018 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô Tên đề tài THI CÔNG MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ 1NZ-FE SVTH: NGÔ TẤN HÒA MSSV: 14145090 SVTH: NGUYỄN ĐỨC TÀI MSSV: 14145244 GVHD: NGUYỄN TẤN LỘC ii TP. Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2018 ii TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc TP. Hồ Chí Minh, ngày ...... tháng ...... năm ........ NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: 1. Ngô Tấn Hòa 2. Nguyễn Đức Tài MSSV: 14145090 MSSV: 14145244 Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô Mã ngành đào tạo: 52510205 Hệ đào tạo: Đại học chính quy Mã hệ đào tạo: Khóa: 2014 Lớp: 141453 1. Tên đề tài THI CÔNG MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ 1ZZ-FE 2. Nhiệm vụ đề tài - Thi công mô hình động cơ 1NZ-FE . - Nghiên cứu hệ thống điện điều khiển động cơ 1NZ-FE 3. Sản phẩm của đề tài - Mô hình động cơ 1NZ-FE - Tập thuyết minh hệ thống điện điều khiển động cơ 1NZ-FE. 4. Ngày giao nhiệm vụ đề tài: ............................................ 5. Ngày hoàn thành nhiệm vụ:........................................... TRƯỞNG BỘ MÔN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ii TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Bộ môn: Động cơ PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên hướng dẫn) Họ và tên sinh viên: Ngô Tấn Hòa MSSV:14145090 Hội đồng:………… Họ và tên sinh viên: Nguyễn Đức Tài MSSV:14145244 Hội đồng:……….... Tên đề tài: Thi công mô hình Động cơ TOYOTA1NZ-FE Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật ô tô Họ và tên GV hướng dẫn: NGUYỄN TẤN LỘC Ý KIẾN NHẬN XÉT 1. Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên (không đánh máy) ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 2. Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐATN(không đánh máy) 2.1.Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN: ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ii ...................................................................................................................................................... ii 2.2 Nội dung đồ án: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển) ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 2.3.Kết quả đạt được: ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 2.4. Những tồn tại (nếu có): ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 3. Đánh giá: TT 1. Mục đánh giá Hình thức và kết cấu ĐATN Điểm tối đa Điểm đạt được 30 Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục 10 Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài 10 Tính cấp thiết của đề tài 10 ii 2. Nội dung ĐATN 50 Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa học xã hội… 5 Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10 Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy trình đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế. 15 Khả năng cải tiến và phát triển 15 Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… 5 3. Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài 10 4. Sản phẩm cụ thể của ĐATN 10 Tổng điểm 100 4. Kết luận:  Được phép bảo vệ  Không được phép bảo vệ TP.HCM, ngày……tháng……năm…….. Giảng viên hướng dẫn (Ký, ghi rõ họ tên) ii TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Bộ môn: Động cơ PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên phản biện) Họ và tên sinh viên: Ngô Tấn Hòa MSSV:14145090 Hội đồng:…………. Họ và tên sinh viên: Nguyễn Đức Tài MSSV:14145244 Hội đồng:………… Tên đề tài: Thi công mô hình Động cơ TOYOTA 1ZZ-FE Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật ô tô Họ và tên GV phản biện (Mã DV):...................................................................................... Ý KIẾN NHẬN XÉT 1. Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN: ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... 2. Nội dung đồ án: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển) ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... 3. Kết quả đạt được: ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... ii 4. Những thiếu sót và tồn tại của ĐATN: ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... 5. Câu hỏi: ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. 6. Đánh giá: Mục đánh giá TT 1. 2. Hình thức và kết cấu ĐATN Điểm tối đa 30 Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục 10 Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài 10 Tính cấp thiết của đề tài 10 Nội dung ĐATN Điểm đạt được 50 Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa học xã hội… 5 Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10 Khả năng thiết kế, chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy trình đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế. 15 Khả năng cải tiến và phát triển 15 Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… 5 ii 3. Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài 10 4. Sản phẩm cụ thể của ĐATN 10 Tổng điểm 100 7. Kết luận:  Được phép bảo vệ  Không được phép bảo vệ TP.HCM, ngày…….tháng…… năm…….. Giảng viên phản biện (Ký, ghi rõ họ tên) ii TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC XÁC NHẬN HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN Tên đề tài: Thi công mô hình Động cơ TOYOTA 1NZ-FE Họ và tên Sinh viên: Ngô Tấn Hòa MSSV: 14145090 Nguyễn Đức Tài MSSV: 14145244 Ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô Sau khi tiếp thu và điều chỉnh theo góp ý của Giảng viên hướng dẫn, Giảng viên phản biện và các thành viên trong Hội đồng bảo vệ. Đồ án tốt nghiệp đã được hoàn chỉnh đúng theo yêu cầu về nội dung và hình thức. Chủ tịch Hội đồng: Giảng viên hướng dẫn: Giảng viên phản biện: ii TP. Hồ Chí Minh, ngày...... tháng ...... năm ........ ii LỜI CẢM ƠN Trước tiên, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới nhà trường cùng toàn thể quý thầy cô trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh nói chung và các thầy cô giáo trong Khoa Cơ khí động lực nói riêng đã cho chúng em một môi trường học tập thật tốt. Thầy Cô đã tận tình giảng dạy, truyền đạt, chỉ bảo cho chúng em những kiến thức cũng như kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian học tập tại trường. Đồ án tốt nghiệp là cơ hội để cho chúng em có thể áp dụng, tổng kết, thực hành những kiến thức mà mình đã được học trong thời gian qua. Đồng thời trong quá trình thực hiện đề tài chúng em sẽ rút ra được những kinh nghiệm thực tế cho bản thân để hỗ trợ một phần nào đó cho công việc sau khi ra trường. Đặc biệt chúng em xin gửi lời cảm ơn tới Thầy NGUYỄN TÂN LỘC, thầy đã tận tình giúp đỡ, trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn, động viên chúng em trong suốt quá trình nghiên cứu và làm đồ án tốt nghiệp. Thầy đã đưa ra những đóng góp, sửa chữa những thiếu sót, khuyết điểm mà chúng em mắc phải để từ đó đưa ra những hướng giải quyết khắc phục tốt nhất. Trong thời gian làm việc với thầy, chúng em không những tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích mà còn học tập được tinh thần, thái độ nghiêm túc trong công việc, đây là những điều rất cần thiết cho chúng em trong quá trình học tập và làm việc sau này. Chúng em cũng xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè đã ủng hộ, quan tâm, chia sẻ động viên giúp chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Với điều kiện thời gian cũng như kinh nghiệm, kiến thức còn hạn chế nên đề tài tốt nghiệp này không tránh khỏi những thiếu sót. Do đó, chúng em rất mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy cô để chúng em có thể bổ sung, nâng cao kiến thức của mình. Chúng em xin chân thành cảm ơn! TP.Hồ Chí Minh, ngày ....... tháng ....... năm ........ Nhóm sinh viên thực hiện NGÔ TẤN HOÀ NGUYỄN ĐỨC TÀI ii TÓM TẮT 1. Vấn đề nghiên cứu Hiện nay, Việt Nam cùng những nước đang phát triển đang vươn lên trong ngàng công nghiệp ô tô. Và ở chính trường Đại học Sư phạm kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh đã và đang đào tạo biết bao nhân tài sẵn sàng phục vụ nước nhà. Tự hào là một nhân tố của trường và được sự đồng ý của nhà trường, chúng em đã chọn đề tài Thi công mô hình động cơ Toyota 1NZ-FE để nghiên cứu. Đây là một đề tài mang tính thực tế cao và những điều chúng em cần phải nghiên cứu đó là: - Tìm hiểu tổng quan về động cơ TOYOTA 1NZ-FE . - Mô hình động cơ TOYOTA 1NZ-FE. - Nghiên cứu hệ thống điện điều khiển động cơ TOYOTA 1NZ-FE. 2. Các hướng tiếp cận - Nắm rõ vị trí, cấu tạo, nguyên lý hoạt động và phương pháp kiểm tra các cảm biến và cơ cấu chấp hành trên động cơ. 3. Cách giải quyết vấn đề - Tìm hiểu tài liệu về động cơ TOYOTA 1NZ-FE và những dòng xe tương tự. - Tìm kiếm tài liệu trên Internet. - Tham khảo ý kiến của giáo viên hướng dẫn. - Triển khai trên mô hình thực tế. 4. Kết quả đạt được - Mô hình động cơ TOYOTA 1NZ-FE. - Bản thuyết minh đề tài về động cơ TOYOTA 1NZ-FE. iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................................... i TÓM TẮT ................................................................................................................................ ii MỤC LỤC .............................................................................................................................. iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .............................................................................................. iv DANH MỤC HÌNH ................................................................................................................. v DANH MỤC BẢNG............................................................................................................... vi CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ................................................................................................... 1 1.1 Lý do chọn đề tài: .............................................................................................................. 2 1.2 Mục tiêu và nhiệm vụ đề tài: ............................................................................................. 2 1.3 Đối tượng và phạm vi ứng dụng: ....................................................................................... 3 1.4 Phương pháp và kế hoạch nghiên cứu: .............................................................................. 3 CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ TOYOTA 1NZ-FE................................................... 6 2.1 Giới thiệu chung: ............................................................................................................... 6 2.2 Thông số kỹ thuật: ............................................................................................................. 7 2.2.1 Thông số kỹ thuật động cơ 1NZ-FE: .............................................................................. 7 2.2.2 Các cơ cấu chính: ............................................................................................................ 8 CHƯƠNG 3: THI CÔNG MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ 1NZ-FE .................................................. 10 3.1 Thiết kế khung mô hình lắp đặt đông cơ Toyota 1NZ-FE: ............................................. 10 3.2 Thi công mô hình: ............................................................................................................ 10 3.2.1 Thi công phần khung mô hình: ..................................................................................... 10 3.2.2 Thi công phần chân đỡ động cơ: ................................................................................... 10 3.2.3 Thi công các phần phụ: ................................................................................................. 11 iv 3.2.4 Sơn khung mô hình và các phần phụ: ........................................................................... 12 3.2.5 Vệ sinh và sơn động cơ: ................................................................................................ 13 3.3 Bố trí động cơ và các chi tiết phụ lên khung mô hình: .................................................... 14 3.3.1 Bố trí hệ thống làm mát: ............................................................................................... 14 3.3.2 Bố trí hộp cầu chì, rờ le ................................................................................................ 17 3.3.3 Bố trí đồng hồ táp lô: .................................................................................................... 17 3.3.4 Bố trí hộp ECU điều khiển động cơ: ............................................................................ 18 3.3.5 Bố trí ống giảm thanh: .................................................................................................. 18 3.3.6 Bố trí hệ thống nhiên liệu: ............................................................................................ 19 3.3.7 Thiết kế và lắp đặt bảng mica: ...................................................................................... 20 3.4 Đầu dây mạch điện điều khiển động cơ: .......................................................................... 20 3.5 Kiểm tra mạch điện điều khiển động cơ: ......................................................................... 20 3.6 Vận hành động cơ: ........................................................................................................... 21 3.7 Hoàn chỉnh động cơ: ........................................................................................................ 21 3.8 Hoàn thành mô hình động cơ Toyota 1NZ-FE: ............................................................... 21 CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ TOYOTA 1NZ-FE ............... 26 4.1 Khái quát về ECU: ........................................................................................................... 26 4.1.1 Sơ đồ chân ECU:............................................................................................................ 26 4.1.2 Vị trí các cực: ................................................................................................................ 27 4.1.3 Sơ đồ mạch điện điều khiển: ......................................................................................... 29 4.1.4 Điện nguồn cung cấp cho ECU: ................................................................................... 32 4.1.5 Mạch Vc: ....................................................................................................................... 32 4.1.6 Mạch nối mass: ............................................................................................................. 33 4.2 Các cảm biến trên động cơ 1NZ-FE: ............................................................................... 35 iv 4.2.1 Cảm biến đo gió kiểu dây nhiệt (MAF): ....................................................................... 35 4.2.2 Cảm biến vị trí bướm ga: .............................................................................................. 37 4.2.3 Cảm biến vị trí trục khuỷa: ........................................................................................... 39 4.2.4 Cảm biên vị trí trục cam: .............................................................................................. 40 4.2.5 Cảm biến ôxy: ............................................................................................................... 42 4.2.6 Cảm biển kích nổ: ......................................................................................................... 44 4.2.7 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (THW): .................................................................... 45 4.3 Các bộ chấp hành: ............................................................................................................ 47 4.3.1 Hệ thống đánh lửa trực tiếp: ......................................................................................... 47 4.3.2 Hệ thống phun nhiên liệu: ............................................................................................. 49 4.3.3 Điều khiển bơm nhiên liệu:........................................................................................... 51 4.3.4 Hệ thống VVT-i: ........................................................................................................... 52 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................................................. 60 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 62 iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ đầy đủ Chữ viết tắt CKP Crankshaft Position. CMP Camsaft Position. DOHC Double Overhead Cam. TDC Top Dead Center. BDC Bottom Dead Center. ECU Electronic Control Unit. ECT Engine Coollant Temperature. VVT-i Variable Valve Timing - Intelligence. API American Petroleum Institute. G Ground. DIS Direct Ignition System . EFI Electronic Fuel Injection . EGR Exhaust Gas Recirculation . OCV Oil Control Vavle . MIL Manfucntion Indicator Lamp . v DANH MỤC HÌNH Hình 3. 1: Bố trí chân trụ đặt động cơ. ................................................................................... 11 Hình 3. 2: Máy phát điện. ....................................................................................................... 13 Hình 3. 3: Máy khởi động. ...................................................................................................... 14 Hình 3. 4: Bố trí két nước lên khung mô hình. ....................................................................... 15 Hình 3. 5: Đường ống nước từ động cơ ra két nước. .............................................................. 16 Hình 3. 6: Đường ống nước từ két nước vào động cơ. ........................................................... 16 Hình 3. 7: Vị trí hộp cầu chì, rờ le. ......................................................................................... 17 Hình 3. 8: Vị trí đồng hồng táp lô. .......................................................................................... 17 Hình 3. 9: Bố trí hộp ECU điều khiển động cơ. ..................................................................... 18 Hình 3. 10: Bố trí đường ống xã trên động cơ. ....................................................................... 18 Hình 3. 11: Bố trí bình nhiên liệu. .......................................................................................... 19 Hình 3. 12: Vị trí lọc nhiên liệu. ............................................................................................. 19 Hình 3. 13: Thiết kế bảng mica. .............................................................................................. 20 Hình 3. 14: Mô hình động cơ nhìn từ phía trước. ................................................................... 22 Hình 3. 15: Mô hình động cơ nhìn từ phía sau. ...................................................................... 23 Hình 3. 16: Mô hình động cơ nhìn từ bên phải. ..................................................................... 23 Hình 3. 17: Mô hình động cơ nhìn từ bên trái. ....................................................................... 24 Hình 3. 18: Mô hình động cơ nhìn từ phía trên. ..................................................................... 24 Hình 4. 1: Sơ đồ chân ECU......................................................................................................26 Hình 4. 2: Sơ đồ mạch điện động cơ Toyota 1NZ-FE. ........................................................... 29 Hình 4. 3: Sơ đồ mạch điện nguồn cấp cho ECU. .................................................................. 32 Hình 4. 4: Sơ đồ mach điên 5V. .............................................................................................. 33 vi