TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HCM
VIỆN CƠ KHÍ
LUẬN VĂN TỐT NGHỆP
KHAI THÁC HỆ THỐNG BƠI TRƠN - LÀM MÁT
PHỐI KHÍ ĐỘNG CƠ MAZDA CX5. ỨNG DỤNG
KIỂM TRA TRÊN MƠ HÌNH ĐỘNG CƠ Ơ TƠ
Ngành: Kỹ thuật cơ khí
Chun ngành: Cơ khí ơ tơ
Giảng viên hướng dẫn: TS. Trần Văn Trung
Sinh viên thực hiện
: Khưu Chấn Diên
MSSV: 17H1080003
Lớp: CO17CLCA
Tp. Hồ Chí Minh, 2022
Viện: Cơ khí
Bộ mơn: Cơ khí ơ tơ
BẢN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
1. Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài:
Khưu Chấn Diên
MSSV: 17H1080003
Lớp: CO17CLCA
2. Tên đề tài: Khai thác hệ thống bơi trơn-làm mát-phối khí động cơ Mazda CX5.
Ứng dụng kiểm tra trên mơ hình động cơ ơ tơ.
3. Nhận xét:
a) Những kết quả đạt được của LVTN:
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
b) Những hạn chế của LVTN
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
4. Đề nghị:
Được bảo vệ
Bổ sung thêm để bảo vệ
Không được bảo vệ
5. Các câu hỏi sinh viên cần trả lời trước Hội đồng:
(1) ............................................................................................................................
...........................................................................................................................
(2) ............................................................................................................................
...........................................................................................................................
(3) ............................................................................................................................
...........................................................................................................................
6. Điểm:
TP. HCM, ngày … tháng … năm 2022
Giảng viên phản biện
(Ký và ghi rõ họ tên)
Khưu Chấn Diên
LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến ban lãnh đạo nhà trường cùng toàn thể các
Thầy Cơ Viện cơ khí trường Đại học Giao Thơng Vận Tải Thành phố Hồ Chí Minh đã
tạo điều kiện giúp em được học tập và rèn luyện trong suốt thời gian qua.
Em xin chân thành cảm ơn đến Thầy Trần Văn Trung đã hướng dẫn giúp em hoàn
thành bài luận văn tốt nghiệp khai thác các hệ thống phối khí – bơi trơn – làm mát giúp
em có được những kiến thức chuyên sâu hơn về ngành học cũng như tầm quan trọng
của những hệ thống đó.
Trải qua quá trình tìm hiểu nghiên cứu, em đã tiếp thu thêm được nhiều kiến thức
mới nhưng do thời gian còn hạn chế cũng như chưa có nhiều kinh nghiệm nên em
mong sự đóng góp ý kiến, nhận xét từ Thầy để em rút ra kinh nghiệm hồn thiện hơn
trong cơng việc sau này.
Sau cùng, em xin gửi lời chúc sức khỏe đến tồn thể Q Thầy Cơ nhà trường và
những anh,chị đã hỗ trợ trong suốt thời gian qua, chúc Thầy Cơ anh chị ln có sức
khỏe và gặt hái được nhiều thành cong hơn trong cơng việc.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày
tháng
Sinh viên thực hiện
Khưu Chấn Diên
i
năm 2022
Khưu Chấn Diên
TÓM TẮT LUẬN VĂN
Trong những năm qua, đặc biệt đối với nước ta ngành ô tô đang được phát triển
rất mạnh mẽ đã cho thấy tầm quan trọng của ô tô đối với cuộc sống hàng ngày. Để ơ
tơ có thể đạt được những tiện ích phục vụ cho con người ngày một tiện lợi thoải mái
tiết kiệm hơn về mặt kinh tế cũng như góp phần bảo vệ mơi trường tránh bị ơ nhiễm
thì các nhà sản xuất ô tô đã nổ lực ngày một phát triển nâng cao trang bị cho ô tô những
cái hiện đại nhất. Ở bài luận văn này sẽ tập trung khai thác về các hệ thống phối khí –
bơi trơn – làm mát động cơ ô tô, đây là những hệ thống không thể thiếu trên ô tô ngày
nay để ô tơ có thể vận hành một các trơn tru cũng như mang tính bền bỉ.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MAZDA CX5
Đây là chương mở đầu, em sẽ đi vào tìm hiểu về lịch sử hình thành của hãng
Mazda cũng như tìm hiểu chi tiết hơn về chiếc Mazda CX5.
CHƯƠNG 2 : KHAI THÁC HỆ THỐNG PHỐI KHÍ TRÊN MAZDA CX5
Đến chương này, em sẽ tập trung tìm hiểu về hệ thống phối khí trên ơ tơ từ đó đi
vào tìm hiểu cụ thể nguyên lý cũng như cấu tạo hệ thống phối khí trên CX5.
CHƯƠNG 3: KHAI THÁC HỆ THỐNG BÔI TRƠN TRÊN MAZDA CX5
Trong chương này, em sẽ giới thiệu sơ lược về hệ thống bôi trơn, phân loại, yêu
cầu, nguyên lý hoạt động và cấu tạo của hệ thống này trên CX5.
CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG LÀM MÁT TRÊN MAZDA CX5
Sau hai hệ thống vừa giới thiệu trên, em sẽ tiếp tục tìm hiểu cũng như giới thiệu
đến mọi người về hệ thống làm mát trên ô tô, cụ thể hơn là trên Mazda CX5.
CHƯƠNG 5 : ỨNG DỤNG TRÊN MƠ HÌNH ĐỘNG CƠ Ơ TƠ HIỆN ĐẠI
Phần này em sẽ giới thiệu qua các thông số kỹ thuật về mơ hình động cơ và ứng
dụng kiểm các hư hỏng thường gặp của hệ thống phối khí – bơi trơm – làm mát trên
động cơ.
CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN
Cuối cùng em sẽ đúc kết những kiến thức mình đã tìm hiểu được sau q trình
tham khảo nghiên cứu hồn thành luận văn này.
ii
Khưu Chấn Diên
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MAZDA CX5 ...................................................... 1
1.1 Lịch sử phát triển hãng Mazda ......................................................................... 1
1.2 Giới thiệu về hãng Mazda tại Việt Nam ........................................................... 3
1.3 Lịch sử ra đời Mazda CX5................................................................................ 3
CHƯƠNG 2 : KHAI THÁC HỆ THỐNG PHỐI KHÍ TRÊN MAZDA CX5 ....... 8
2.1 Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại hệ thống phối khí trên ô tô ................................. 8
2.1.1 Nhiệm vụ hệ thống phối khí ....................................................................... 8
2.1.2 Yêu cầu hệ thống phối khí .......................................................................... 8
2.1.3 Phân Loại hệ thống phối khí ....................................................................... 8
2.2 Hệ thống phối khí trên Mazda CX5 ................................................................. 12
2.3 Kết cấu và nhiệm vụ các bộ phận chính cơ cấu phối khí trên Mazda CX5 ...... 14
2.3.1 Xupap, lị xo xupap, phốt xupap, ống dẫn hướng xupap ........................... 14
2.3.2 Trục cam................................................................................................... 16
2.3.3 Xích truyền động và bộ căng xích ............................................................ 17
2.3.4 Con đội thủy lực và cò mổ ........................................................................ 18
2.4 Hệ thống phân phối khí biến thiên................................................................... 21
2.4.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động hệ thống phối khí biến thiên ...................... 21
2.4.2 Một số đặc điểm nổi bật trên hệ thống phối khí biến thiên ....................... 22
2.4.3 Lợi ích của việc điều khiển đóng mở biến thiên các xupap ...................... 23
2.4.4 Điều khiển sớm muộn góc phối khí .......................................................... 24
2.4.5 Điều khiển thời điểm phối khí .................................................................. 25
2.4.6 Van điều khiển đường dầu (OCV) ............................................................ 27
2.4.7 Bộ chấp hành phối khí biến thiên điều khiển thủy lực .............................. 29
2.4.8 Bộ chấp hành phân phối khí biến thiên điện ............................................. 35
iii
Khưu Chấn Diên
CHƯƠNG 3: KHAI THÁC HỆ THỐNG BÔI TRƠN TRÊN MAZDA CX5 ..... 42
3.1 Nhiệm vụ, yêu cầu, các phương pháp bôi trơn động cơ................................... 42
3.1.1 Nhiệm vụ hệ thống bôi trơn ...................................................................... 42
3.1.2 Yều cầu hệ thống bôi trơn ........................................................................ 44
3.1.3 Các phương pháp bôi trơn động cơ........................................................... 44
3.2 Hệ thống bôi trơn trên Mazda CX5 ................................................................. 49
3.2.1 Đặc điểm cải tiến hệ thống bôi trơn Mazda CX5 ...................................... 50
3.2.2 Cấu tạo, sơ đồ nguyên lý hoạt động bôi trơn trên CX5 ............................. 50
3.3 Kết cấu các bộ phận chính của hệ thống bơi trơn trên CX5 ............................. 51
3.3.1 Bầu lọc dầu ............................................................................................... 51
3.3.2 Két làm mát dầu (két sinh hàn) ................................................................. 52
3.3.3 Cacte......................................................................................................... 53
3.3.4 Lọc dầu thô ............................................................................................... 54
3.3.5 Bơm dầu ................................................................................................... 54
3.3.6 Van phun dầu ........................................................................................... 59
3.3.7 Van điện từ điều khiển dầu ....................................................................... 61
3.3.8 Ống phân phối .......................................................................................... 63
3.3.9 Cơ chế điều khiển dầu động cơ................................................................. 65
CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG LÀM MÁT TRÊN MAZDA CX5 ............................. 67
4.1 Nhiệm vụ hệ thống làm mát trên ô tô .............................................................. 67
4.2 Yêu cầu hệ thống làm mát ............................................................................... 67
4.3 Phân loại hệ thống làm mát ............................................................................. 68
4.3.1 Hệ thống làm mát bằng nước kiểu bốc hơi ............................................... 68
4.3.2 Hệ thống làm mát kiểu đối lưu tự nhiên ................................................... 69
4.3.3 Hệ thống làm mát bằng nước tuần hoàn cưỡng bức.................................. 70
iv
Khưu Chấn Diên
4.3.4 Hệ thống làm mát ở nhiệt độ cao .............................................................. 73
4.3.5 Hệ thống làm mát động cơ bằng khơng khí (gió) ..................................... 76
4.4 Hệ thống làm mát trên Mazda CX5 ................................................................. 78
4.5 Kết cấu các bộ phận chính hệ thống làm mát trên Mazda CX5 ....................... 81
4.5.1 Két nước làm mát ..................................................................................... 81
4.5.2 Nắp két nước ............................................................................................ 82
4.5.3 Van hằng nhiệt.......................................................................................... 84
4.5.4 Bơm nước ................................................................................................. 85
4.5.5 Quạt làm mát ............................................................................................ 86
4.5.6 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát .............................................................. 88
CHƯƠNG 5 : ỨNG DỤNG TRÊN MƠ HÌNH ĐỘNG CƠ Ô TÔ HIỆN ĐẠI .... 90
5.1 Ứng dụng kiểm tra các hư hỏng thường gặp của các hệ thống phối khí – bơi trơn
– làm mát ............................................................................................................... 90
5.1.1 Kiểm tra hệ thống phối khí ....................................................................... 90
5.1.2 Kiểm tra hệ thống bôi trơn........................................................................ 96
5.1.3 Kiểm tra hệ thống làm mát ..................................................................... 100
5.2 Giới thiệu mơ hình động cơ ........................................................................... 105
5.2.1 Tổng quan về động cơ G4CS .................................................................. 105
5.1.2 Thông số kỹ thuật ................................................................................... 106
5.2.3 Thiết kế khung mơ hình .......................................................................... 107
5.2.4 Cấu tạo mơ hình động cơ ........................................................................ 107
CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN ..................................................................................... 109
TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................... 110
v
Khưu Chấn Diên
DANH SÁCH HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Chiếc Mazda Go sản xuất năm 1931 ........................................................... 1
Hình 1.2: Mazda Cosmo ra mắt năm 1967 .................................................................. 2
Hình 1.3 Mazda CX5 2017 thế hệ 2 ............................................................................ 5
Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo cơ cấu phối khí kiểu van trượt .............................................. 8
Hình 2.2: Sơ đồ cấu tạo cơ cấu phân phối khí xupap đặt........................................... 10
Hình 2.3: Sơ đồ cấu tạo phân phối khí xupap treo trục cam bố trí thân máy ............. 11
Hình 2.4: Xupap treo trục cam bố trí nắp máy một trục cam dẫn động (SOHC) và hai
trục cam dẫn động (DOHC) ...................................................................................... 11
Hình 2.5: Tổng qt cơ cấu phối khí trong nắp máy ................................................. 13
Hình 2.6: Sơ đồ cấu tạo cơ cấu phối khí trên Mazda CX5 ........................................ 14
Hình 2.7: Các chi tiết xupap trên nắp máy ................................................................ 14
Hình 2.8: Vị trí trục cam ........................................................................................... 16
Hình 2.9: Sơ đồ cấu tạo chi tiết trục cam trên cx5..................................................... 17
Hình 2.10: Xích truyền động ..................................................................................... 17
Hình 2.11: Cấu tạo bộ căng xích ............................................................................... 18
Hình 2.12: Cấu tạo con đội thủy lực.......................................................................... 18
Hình 2.13: Sơ đồ nguyên lý hoạt động con đội thủy ................................................. 19
Hình 2.14: Cấu tạo cị mổ.......................................................................................... 19
Hình 2.15: Các thời điểm xupap mở ......................................................................... 20
Hình 2.16: Sơ đồ cấu tạo hệ thống phối khí biến thiên trên cx5 ................................ 21
Hình 2.17: Sơ đồ điều khiển sớm muộn góc phối khí trên Mazda CX5 ................... 24
Hình 2.18: Vùng điều khiển thời điểm phối khí ........................................................ 25
Hình 2.19: Sơ đồ phối khí khơng tải hoặc tải nhẹ ..................................................... 26
Hình 2.20: Sơ đồ phối khí tải trung bình khi động cơ nóng ..................................... 26
vi
Khưu Chấn Diên
Hình 2.21: Sơ đồ phối khí tải trung bình khi động cơ nguội ..................................... 26
Hình 2.22: Sơ đồ phối khí tải lớn, tốc độ thấp trung bình ......................................... 27
Hình 2.23: Sơ đồ phối khí tải lớn, tốc độ cao ............................................................ 27
Hình 2.24: Cấu tạo van điều khiển dầu OCV ............................................................ 28
Hình 2.25: Sơ đồ đường đi dầu theo phía muộn ........................................................ 28
Hình 2.26: Sơ đồ đường đi dầu theo phía sớm .......................................................... 29
Hình 2.27: Van điều hướng dầu ở vị trí giữ .............................................................. 29
Hình 2.28: Sơ đồ cấu tạo bộ chấp hành phối khí biến thiên thủy lực ........................ 30
Hình 2.29: Chốt chặn cánh gạt trong bộ chấp hành ................................................... 31
Hình 2.30: Chốt chặn được nén bởi áp suất dầu ........................................................ 31
Hình 2.31 : Dầu thủy lực đi vào khoang sớm trong bộ chấp hành............................. 32
Hình 2.32: Dầu trong khoang sớm và muộn được giữ cố định .................................. 32
Hình 2.33: Sơ đồ tín hiệu đầu vào và đầu ra của PCM để điều khiển OCV .............. 33
Hình 2.34: So sánh góc thay đổi phối khí giữa điều khiển điện và thủy lực.............. 35
Hình 2.35: Cấu tạo bộ cháp hành phối khí biến thiên điện ........................................ 36
Hình 2.36: Sơ đồ nguyên lý bộ chấp hành biến thiên điện ........................................ 37
Hình 2.37: Bánh răng trục cam quay hướng sớm ...................................................... 37
Hình 2.38: Bánh răng trục cam quay hướng muộn .................................................... 38
Hình 2.39: Bánh răng trục cam quay cố định đồng tốc với bánh răng đĩa cam nạp ... 38
Hình 2.40: Sơ đồ tín hiệu đầu vào để PCM điều khiển mơ tơ và rờ le biến thiên điện
.................................................................................................................................. 39
Hình 3.1 Bơi trơn vung té bằng thìa múc dầu đầu to thanh truyền ............................ 45
Hình 3.2 Sơ đồ bơi trơn bằng phương pháp vung té có bơm dầu đơn giản ............... 46
Hình 3.3: Sơ đồ hệ thống bơi trơn cưỡng bức cacte ướt ............................................ 47
Hình 3.4: Sơ đồ hệ thống bơi trơn cưỡng bức cacte khô ........................................... 49
vii
Khưu Chấn Diên
Hình 3.5: Cấu tạo chi tiết các bộ phận hệ thống bơi trơn trên CX5 ........................... 50
Hình 3.6: Sơ đồ đường đi của dầu bơi trơn ............................................................... 51
Hình 3.7: Vị trí bầu lọc dầu trên động cơ .................................................................. 52
Hình 3.8: Sơ đồ cấu tạo, nguyên lý két làm mát dầu ................................................. 53
Hình 3.9: Các bộ phận ở cacte .................................................................................. 53
Hình 3.10: Mặt cắt phía trong lọc dầu thơ ................................................................. 54
Hình 3.11: Cấu tạo bơm dầu ..................................................................................... 55
Hình 3.12: Đường đi dầu qua bơm khi mở đóng van xả đường dầu hồi .................... 55
Hình 3.13: Van điều áp đường dầu tắt mở................................................................. 56
Hình 3.14: Đường dầu đi khi áp suất dầu cao hơn chế độ áp suất cài đặt thấp .......... 57
Hình 3.15: Đường dầu đi khi áp suất dầu thấp hơn chế độ áp suất cài đặt thấp ........ 57
Hình 3.16: Đường dầu đi khi áp suất dầu cao hơn chế độ áp suất cài đặt cao ........... 58
Hình 3.17: Đường dầu đi khi áp suất dầu thấp hơn chế độ áp suất cài đặt cao .......... 59
Hình 3.18: Vị trí đặt van phun dầu trong thân máy ................................................... 59
Hình 3.19: cấu tạo chi tiết van phun dầu ................................................................... 60
Hình 3.20: Minh họa đường dầu đi từ van phun dầu đến piston................................ 60
Hình 3.21: Bi bị lị xị đẩy về vị trí đóng van ............................................................ 60
Hình 3.22: Vị trí, cấu tạo van điện từ điều khiển dầu ................................................ 61
Hình 3.23: Sơ đồ nguyên lý đường dầu đi khi van điện từ mở .................................. 62
Hình 3.24: Sơ đồ đường dầu đi khi van điện từ đóng ................................................ 62
Hình 3.25: Cấu tạo cơng tắc áp suất dầu ................................................................... 63
Hình 3.26: Tín hiệu điện truyền từ cơng tắc áp suất dầu đến PCM .......................... 63
Hình 3.27: Lỗ phun dầu trên ống phân phối .............................................................. 64
Hình 3.28: Đường dầu đi từ ống phân phối đến các cam .......................................... 65
Hình 3.29: Sơ đồ PCM điều khiển van điện từ .......................................................... 65
viii
Khưu Chấn Diên
Hình 3.30: Biểu đồ áp suất dầu và tốc độ động cơ .................................................... 66
Hình 3.31: Biểu đồ hiệu chỉnh van điện từ ................................................................ 66
Hình 4.1 Động cơ làm mát kiểu bốc hơi ................................................................... 68
Hình 4.2 : Hệ thống làm mát bằng nước kiểu đối lưu tự nhiên.................................. 69
Hình 4.3: Hệ thống làm mát cưỡng bức tuần hoàn một vịng kín .............................. 70
Hình 4.4: Hệ thống làm mát một vịng hở ................................................................. 72
Hình 4.5: Hệ thống làm mát cưỡng bức kiểu hai vịng tuần hồn ............................. 73
Hình 4.6: Sơ đồ hệ thống làm mát cưỡng bức nhiệt độ cao kiểu bốc hơi bên ngồi. . 74
Hình 4.7: Sơ đồ hệ thống làm mát nhiệt độ cao có lợi dụng nhiệt của hơi nước và nhiệt
của khí thải. ............................................................................................................... 75
Hình 4.8: Động cơ trang bị các phiên tản nhiệt ......................................................... 76
Hình 4.9: Sơ đồ nguyên lý hệ thống làm mát bằng khơng khí cưỡng bức ................. 77
Hình 4.10: Hướng lưu động dịng khơng khí làm mát .............................................. 78
Hình 4.11: Sơ đồ đường nước của hệ thống làm mát ................................................ 80
Hình 4.12: Tổng quan các bộ phận chi tiết hệ thống làm mát ................................... 81
Hình 4.13: Cấu tạo két nước làm mát ........................................................................ 82
Hình 4.14: Cấu tạo nắp két nước ............................................................................... 82
Hình 4.15: Van áp suất mở khi nước làm mát ở nhiệt độ cao.................................... 83
Hình 4.16: Van áp suất đóng khi nước làm mát ở nhiệt độ thấp................................ 84
Hình 4.17: Cấu tạo van hằng nhiệt ............................................................................ 84
Hình 4.18: Đường dẫn nước trong van hằng nhiệt .................................................... 85
Hình 4.19: Cấu tạo bơm nước ................................................................................... 86
Hình 4.20: Rờ le quạt làm mát .................................................................................. 87
Hình 4.21: Sơ đồ tín hiệu đầu vào và ra của PCM để điều khiển quạt làm mát ......... 87
Hình 4.22: Sơ đồ mạch tín hiệu điện PCM điều khiển quạt làm mát ......................... 88
ix
Khưu Chấn Diên
Hình 4.23: Cảm biến nước làm sử dụng điện trở nhiệt .............................................. 89
Hình 4.24: Biểu đồ đường đặc tính của cảm biến nước làm mát ............................... 89
Hình 5.1: Quan sát sơ bộ xupap ................................................................................ 90
Hình 5.2: Quan sát lị xo xupap ................................................................................. 91
Hình 5.3: Đo độ nghiêng lị xo xupap ....................................................................... 91
Hình 5.4: Kiểm tra độ đàn hồi của lị xo xupap ......................................................... 92
Hình 5.5: Kiểm tra ống dẫn hướng và thân xu páp bằng đồng hồ ............................. 93
Hình 5.6: Kiểm tra độ rơ cị mổ ................................................................................ 93
Hình 5.7: Kiểm tra khe hở lắp ghép cị mổ................................................................ 94
Hình 5.8: Đo khe hở dọc trục cam ............................................................................ 95
Hình 5.9: Kiểm tra đo độ cong trục cam ................................................................... 95
Hình 5.10: Kiểm tra mức dầu .................................................................................... 97
Hình 5.11: Kiểm tra rị rỉ dầu dưới cacte ................................................................... 98
Hình 5.12: Kiểm tra bầu lọc bẳng cách quan sát ....................................................... 99
Hình 5.13: Các cánh tản nhiệt bị tác động làm hư hỏng .......................................... 100
Hình 5.14: Kiểm tra rị rỉ ơng dẫn nước .................................................................. 101
Hình 5.15: Kiểm tra tình trạng nắp két .................................................................... 101
Hình 5.16: Kiểm tra quạt gió làm mát ..................................................................... 102
Hình 5.17: Bổ sung nước làm mát ........................................................................... 103
Hình 5.18: Mơ hình động cơ Hyundai G4CS .......................................................... 106
Hình 5.19: Mặt taplo mơ hình ................................................................................. 108
Hình 5.20: Cấu tạo mơ hình động cơ.........................................................................108
x
Khưu Chấn Diên
Danh sách bảng biểu
Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật mazda CX5 .............................................................6
Bảng 5.1 Thông số kỹ thuật động cơ G4CS......................................................106
xi
Khưu Chấn Diên
Danh sách kí tự viết tắt
PCM
Powertrain Control Module
Hộp điều khiển hệ thống
truyền động
DOHC
Dual Overhead Cam
Trục cam kép
SOHC
Single Overhead Cam
Trục cam đơn
OCV
Oil Control Valve
Van điều khiển dầu
APP
Acceleration Pedal Position
Cảm biến góc chân ga
MAF
Mass air flow
Lưu lượng khí nạp
MAP
Manifold Absolute Pressure
áp suất đường ống nạp
CKP
Crankshaft Position
Cảm biến vị trí trục khuỷu
CMP
Camshaft Position
Cảm biến vị trí trục cam
ECT
Engine Coolant Temperature
Cảm biến nhiệt độ nước làm
mát
BARO
Barometric Pressure sensor
cảm biến máy đo áp suất
ION
ION sensor
Cảm biến ION
IAT
Intake Air Temperature
Cảm biến nhiệt độ khí nạp
xii
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MAZDA CX5
Khưu Chấn Diên
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MAZDA CX5
1.1 Lịch sử phát triển hãng Mazda
Hãng xe Mazda được thành lập vào năm 1920 tại Hiroshima, Nhật Bản với tên
gọi Toyo Cork Kogyo. Đến năm 1927, hãng đổi tên thành Toyo Kogyo Co., Ltd. Lúc
đó Toyo Cork Kogyo chủ yếu chế tạo các thiết bị máy móc. Đến năm 1929, cơng ty đã
sản xuất động cơ ôtô đầu tiên, và năm 1931, chiếc xe 3 bánh đầu tiên được sản xuất
bởi Mazda ra đời với tên gọi Mazda Go.
Hình 1.1: Chiếc Mazda Go sản xuất năm 1931
Mazda sản xuất những chiếc sedan đầu tiên vào năm 1940, nhưng phải ngừng lại
do chiến tranh thế giới lần thứ 2.
Năm 1959, Mazda trở lại sau quá trình tái thiết. Những năm đầu của thập kỷ 60,
Mazda đã tập trung nguồn lực nghiên cứu và phát triển động cơ quay Wankel nhằm
tạo sự khác biệt so với các công ty sản xuất ô tô khác ở Nhật. Mazda đã trở thành nhà
sản xuất ô tô duy nhất sử dụng động cơ quay Wankel khi lần đầu tiên cho ra đời dòng
xe thể thao Cosmo vào năm 1967 và mẫu xe RX-7 vẫn còn đến ngày nay.
Trang 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MAZDA CX5
Khưu Chấn Diên
Hình 1.2: Mazda Cosmo ra mắt năm 1967
Trước những thành công đạt được về mặt thương mại, năm 1966, Mazda hoàn
thành nhà máy sản xuất xe du lịch tại Hiroshima và bắt đầu xuất khẩu sang thị trường
Mỹ.
Năm 1970, Mazda chính thức gia nhập thị trường Bắc Mỹ với tên gọi là Mazda
North American Operations và đã rất thành công ở thị trường này.
Năm 1984, cơng ty chính thức đổi tên thành Mazda , mặc dù mỗi chiếc ô tô đều
mang tên đó ngay từ đầu.
Đầu năm 2012, một lần nữa, Mazda đã làm cả thế giới “phát sốt” khi chính thức
tung ra thị trường mẫu xe mới CX-5 với công nghệ SkyActiv hoàn toàn mới – cuộc
cách mạng trong việc cải tiến hiệu suất nhiên liệu. Cùng với thiết kế KODO, CX-5 trở
thành mẫu xe đầy hấp dẫn và đã gây nên cơn sốt trên toàn cầu chỉ sau 4 tháng xuất
hiện.
Giai đoạn 2015- đến nay: Hiện tại, trung bình mỗi năm Mazda cung cấp ra thị
trường 1,5 triệu chiếc ô tơ. Trong đó, nơi tiêu thụ nhiều nhất chính là thị trường Nhật
Bản. Kế đến là các thị trường khác như Mỹ, Nga, Australia, châu Âu, Australia và
cuối cùng là Đông Nam Á.
Trang 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MAZDA CX5
Khưu Chấn Diên
Tính đến thời điểm hiện tại, Mazda đang xếp vị trí thứ 4 trong Top các thương
hiệu ô tô mạnh nhất Nhật Bản (xếp sau Toyota, Nissan và Honda.).
Thương hiệu Mazda vinh dự nhận được nhiều giải thưởng danh giá về thiết kế và
an toàn như Japanese Car of the Year -Những sản phẩm được đánh giá suất sắc tại thị
trường Nhật; Japan’s Good Design Gold Award - Những sản phẩm có thiết kế ấn tượng
và độc đáo; Red Dot design - Những mẫu xe có thiết kế đẹp); Top Safety Pick Plus Những mẫu xe an tồn, ….đã góp phần giúp Mazda khẳng định giá trị thương hiệu xe
Nhật chất lượng và an toàn.
1.2 Giới thiệu về hãng Mazda tại Việt Nam
Năm 2011, Thaco hợp tác với tập đoàn Mazda Nhật Bản xây dựng nhà máy sản
xuất và lắp ráp xe Mazda tại khu Kinh tế mở Chu Lai, Quảng Nam với công suất
10.000 xe/năm. Mẫu xe đầu tiên được sản xuất là Mazda2, tiếp đó là ba mẫu xe Mazda
CX-5, Mazda6 và Mazda3 nối bước nhau tạo nên dấu ấn mạnh trên thị trường Việt
Nam. Mazda đánh dấu sự trở lại Việt Nam với doanh số bước đầu rất khiêm tốn ở mức
606 xe. Bước sang 2012, doanh số xe Mazda đạt 900 xe và năm 2013 bùng nổ mạnh
mẽ với doanh số đạt hơn 4.000 xe, tăng gấp 5 lần so với năm 2012. Năm 2014, Mazda
lập kỷ lục doanh số khi bán ra 9.438 xe, đứng vị trí thứ 2 trong nhóm các thương hiệu
Nhật có doanh số cao nhất và vươn lên vị trí thứ 4 trong VAMA chỉ chưa đầy 3 năm
trở lại Việt Nam.
Có thể nói, sự vươn lên mạnh mẽ về doanh số của Mazda trong những năm gần
đây là nhờ vào dòng xe Mazda – Công nghệ vượt trội. Với khả năng vận hành tuyệt
vời trên nền tảng công nghệ SkyActiv không chỉ mang lại cảm giác lái phấn khích, mà
cịn tiết kiệm nhiên liệu hiệu quả dù là trong thành phố hay trên xa lộ. Đồng thời, chất
thể thao thể hiện rõ nét với triết lý thiết kế KODO – LINH HỒN CỦA SỰ CHUYỂN
ĐỘNG. Đây chính là một trong những lợi thế về sản phẩm và cũng nhờ đó, Mazda tạo
được một nhóm khách hàng riêng là những người trẻ thành đạt, đam mê cơng nghệ và
thích trải nghiệm cảm giác lái thể thao.
1.3 Lịch sử ra đời Mazda CX5
Mazda Cx5 là dịng xe ơ tơ đến từ Nhật Bản và được ra mắt lần đầu tiên vào năm
2011 với công nghệ SKYACTIV và thiết kế KODO.
Trang 3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MAZDA CX5
Khưu Chấn Diên
Chỉ sau một thời gian ngắn CX5 đã được biết đến và đón nhận nồng nhiệt, minh
chứng đó là mẫu xe này đã có mặt hơn 120 quốc gia trên tồn thế giới với tổng doanh
số bán hơn 1,4 triệu xe chiếm khoảng 25% doanh số hàng năm của Mazda và giành
được hơn 87 giải thưởng về thiết kế, an toàn,... trong đó gồm cả giải thưởng “Xe của
năm tại Nhật Bản 2012-2013”.
Với những gì đã thể hiện, CX-5 được cho là đã hội tụ đầy đủ những “tinh hoa”
của Mazda, một trong những hãng xe lâu đời của Nhật Bản.
CX-5 là mẫu xe đầu tiên của Mazda được ứng dụng ngôn ngữ thiết kế Kodo theo tiếng Nhật có nghĩa là “linh hồn của sự chuyển động” (Soul of Motion). Nhờ đó
xe có ngoại hình mang phong cách thể thao, mạnh mẽ nhưng vẫn đầy quyến rũ .
CX-5 cũng là mẫu xe đầu tiên được trang bị hệ động cơ SkyActiv đầy đủ, bao
gồm cả nền tảng cấu trúc vững chắc với trọng trọng lượng nhẹ và sê-ri động cơ mới
hiệu quả giúp giảm tiêu thụ nhiên liệu cũng như mức xả thải. Công nghệ mới SkyActiv
là sự kết hợp hài hòa giữa cảm giác lái thú vị với sự thể hiện tuyệt vời về an tồn và
mơi trường.
Năm 2012 Mazda CX5 chính thức đặt chân vào thị trường Việt Nam và nhanh
chóng trở thành mẫu xe có doanh số khủng và là mẫu xe mở ra xu hướng mới trên thị
trường ô tô Việt.
Năm 2012, THACO AUTO bất ngờ giới thiệu mẫu SUV mang tên Mazda CX-5.
Sự xuất hiện của Mazda CX-5 đã đưa THACO AUTO cùng đối tác Mazda khai phá
một phân khúc mới trên thị trường ô tô, đồng thời mở ra xu hướng tiêu dùng xe đa
dụng gầm cao 5 chỗ tại Việt Nam.
Với sự mới lạ cùng những đặc trưng về thiết kế, công nghệ, Mazda CX-5 nhanh
chóng tạo được sức hút với người tiêu dùng. Tuy nhiên, với quy mô của thị trường
Việt Nam thời điểm đó, doanh số bán vài trăm xe mỗi năm dường như vẫn chưa đáp
ứng kỳ vọng. Với định hướng phát triển mới của THACO AUTO, Mazda CX-5 được
chuyển sang lắp ráp trong nước từ cuối năm 2013. Đây cũng là bước ngoặt mở ra kỷ
nguyên thành công mới cho Mazda CX-5 tại Việt Nam.
Trang 4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MAZDA CX5
Khưu Chấn Diên
Mazda CX-5 là mẫu ơtơ có kiểu dáng crossover (hay CUV), gầm cao, cỡ nhỏ,
thường có 5 chỗ ngồi (đời 2017 sắp có thêm phiên bản 5+2 chỗ). Ra mắt thị trường từ
năm 2012 với đời xe 2013, đến 2016 đã qua thế hệ phát triển đầu tiên.
Năm 2017 là năm khởi đầu cho thế hệ thứ 2 của Mazda CX5 , được ra mắt lần
đầu vào cuối năm 2016 tại triển lãm Los Angeles Auto Show 2016.
Vẫn dựa trên nền tảng ngôn ngữ thiết kế Kodo và công nghệ SkyActiv, bản 2017
có bổ sung thêm màu đỏ đun sẫm với tên gọi rất kêu là “Pha lê đỏ của tâm hồn” (Soul
Red Crystal).
Hình 1.3 Mazda CX5 2017 thế hệ 2
*Một số đặc trưng nổi bật của bản 2017
Về thiết kế: khung gầm được gia cố cứng hơn, tăng khả năng chống văn xoắn,
thêm thép gia cường ở các vị trí cột A/B
Khả năng cách âm: được cải thiện tốt hơn, có trang bị hệ thống kiểm soát tiếng
ồn từ động cơ
Một số trang bị và tính năng cao cấp mới: đèn pha Led có tính năng hỗ trợ khi
vào cua, hệ thống nhận diện tín hiệu/biển báo giao thơng (Traffic Sign Recognition),
hệ thống phanh chủ động thông minh, hệ thống điều phối lực kéo (Torque Vectoring)
Trang 5
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MAZDA CX5
Khưu Chấn Diên
giúp phân phối mô-men xoắn giữa bốn bánh khi vào cua, giúp tăng tối đa khả năng
bám đường.
Động cơ được trang bị cho CX-5 là độn cơ xăng SKYACTIV-G 2.0L DOHC 16
van với 4 xylanh cùng hệ thống van biến thiên VVT cho phép sản sinh ra công suất
cực đại 155 mã lực tại vòng tua 6.000 vòng/phút. Momen xoắn cực đại 203Nm
tại 4.000 vòng/phút. Đây là động cơ mới nhất của Mazda với tỉ số nén "vô địch" dành
cho một động cơ xăng: 13:1 kết hợp cùng công nghệ phun xăng trực tiếp và đầu kim
phun được làm từ vật liệu hợp kim nhôm siêu nhẹ.
Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật mazda CX5
Hãng sản xuất
Mazda
Nơi xuất xứ
Lắp ráp tại Việt Nam
Kiểu dáng xe
Gầm cao 5 chỗ
Số cửa
5 cửa
Kiểu động cơ
Xăng I4
Dung tích
2.0L
Cơng suất cực đại
155 mã lực tại 6000 vịng/phút
Moment xoắn cực đại
203Nm tại 4000 vòng/phút
Hộp số
Tự động 6 cấp
Kiểu dẫn động
Cầu trước/dẫn động 4 bánh
Tốc độ cực đại
260 km/h
Mức tiêu hao nhiên liệu
7l/100km hoặc 7,5l/100km
Thể tích thùng nhiên liệu
56l/58l
Kích thước tổng thể
4.540x1.840x1.710
Chiều dài cơ sở (mm)
2.700
Khoảng sáng gầm (mm)
210/215
Trang 6
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MAZDA CX5
Khưu Chấn Diên
Bán kính quay vịng tối thiểu (m)
5,6
Trọng lượng khơng tải (kg)
1.511/1.580
Hệ thống treo trước
McPherson
Hệ thống treo sau
Đa liên kết
Hệ thống phanh/sau
Đĩa
Thông số lốp
225/55R19
Mâm xe
Hợp kim 19 inch
Đời xe
2013
Số lượng túi khí
6 túi khí
Phanh ABS
Có
Hỗ trợ phanh khẩn cấp BA
Có
Hệ thống phân bố lực phanh EBD
Có
Hệ thống cân bằng điện tử ESP
Có
Hệ thống ổn định thân xe VSM
Có
Cảm biến lùi
Có
Camera lùi
Có
Trang 7
CHƯƠNG 2: KHAI THÁC HỆ THỐNG PHỐI KHÍ MAZDA CX5 Khưu Chấn Diên
CHƯƠNG 2 : KHAI THÁC HỆ THỐNG PHỐI KHÍ TRÊN MAZDA CX5
2.1 Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại hệ thống phối khí trên ơ tơ
2.1.1 Nhiệm vụ hệ thống phối khí
Cơ cấu phân phối khí có nhiệm vụ đóng mở cửa nạp và cửa thải đúng lúc để động
cơ nạp khí mới vào và thải sạch khí sau khi cháy trong xy lanh ra ngoài.
2.1.2 Yêu cầu hệ thống phối khí
- Q trình thay đổi khí phải hồn hảo, nạp đầy thải sạch
- Đóng mở xupáp đúng quy luật và đúng thời gian quy định từng loại động cơ
- Độ mở lớn để dịng khí lưu thơng ít trở lực.
- Khi xupap đóng phải kín nhằm đảm bảo áp suất nén, tránh gây lọt khí
- Làm việc êm dịu, ít va đập, tránh gây mịn.
- Dễ dàng điều chỉnh sửa chữa, giá thành chế tạo thấp.
2.1.3 Phân Loại hệ thống phối khí
2.1.3.1 Cơ cấu phân phối khí kiểu van trượt
Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo cơ cấu phối khí kiểu van trượt
Trang 8
CHƯƠNG 2: KHAI THÁC HỆ THỐNG PHỐI KHÍ MAZDA CX5 Khưu Chấn Diên
Cơ cấu phối khí kiểu van trượt thường được sử dụng động cơ hai kỳ, piston lúc
này đóng vai trò van trượt, khi piston chuyển động trong xylanh đồng thời cũng làm
nhiệm vụ đóng mở cửa nạp và thải.
Có ưu điểm như tiết diện lưu thơng lớn, dễ làm mát, ít tiếng ồn,.. Nhưng do kết
cấu khá phức tạp, giá thành cao nên người ta chỉ thường sử dụng cho các loại xe đặc
biệt như xe đua.
Nguyên lý hoạt động:
Để quét khí, áp suất khí trời phải lớn hơn áp suất khí trong xi lanh. Vì vậy, ở
động cơ hai kỳ các te là buồng chứa khí, cịn pit tơng đi xuống để nén khí trong các te,
làm cho áp suất khí tăng lên. Khi pit tơng mở cửa xả và cửa qt thì hồ khí từ các te
theo đường dẫn qua cửa quét vào phía trên pit tơng để thổi khí cháy cịn sót lại trong
xi lanh và nạp đầy xi lanh. Khi pit tông đi lên đậy kín cửa qt và cửa xả, q trình
thay khí kết thúc. Như vậy, pit tơng ở đây có tác dụng như một van trượt đóng mở cửa
nạp, cửa quét và cửa xả.
2.1.3.2 Cơ cấu phân phối khí kiểu dùng xupap
Cơ cấu phối khí dùng xupap được sử dụng rộng rãi trong động cơ 4 kỳ vì nó có
kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, dễ điều chỉnh và làm việc chính xác hiệu quả, mang lại
hiệu suất cao.
Gồm hai loại: kiểu xupap đặt và xupap treo
a. Cơ cấu phân phối khí kiểu xupap đặt
Ưu điểm
Trong hệ thống phân phối khí xu páp đặt, tồn bộ hệ thống phối khí được bố
trí ở thân máy, do đó chiều cao của động khơng lớn. Số chi tiết của hệ thống
ít nên lực quán tính của hệ thống nhỏ, bề mặt cam và con đội ít bị mịn.
Nhược điểm
Khó bố trí buồng cháy gọn nên khó có tỷ số nén cao, cũng chính vì buồng
cháy khơng gọn nên dễ xẩy ra cháy kích nổ. Do dịng khí nạp và khí xả lưu
thơng khó nên hệ số nạp khơng cao.
Cấu tạo
Trang 9
CHƯƠNG 2: KHAI THÁC HỆ THỐNG PHỐI KHÍ MAZDA CX5 Khưu Chấn Diên
Hình 2.2: Sơ đồ cấu tạo cơ cấu phân phối khí xupap đặt
Cơ cấu phân phối khí theo kiểu xupap đặt, được mơ tả như trong hình 2.2. Tồn
bộ phần cơ cấu phân phối khí được đặt ở phần thân máy bao gồm những bộ phận sau:
-
con đội, trục cam, xupap, cửa xả và cửa nạp
-
Khe hở của Xupap được điều chỉnh bởi bulong được gắn trên bộ phận con đội.
-
Lò xo lồng vào xupap sẽ được hãm bằng móng hãm vào đi của xupap.
-
Qua bánh băng hoặc đĩa xích, trục khuỷu sẽ dẫn động trục cam.
Nguyên lý hoạt động:
Khi động cơ hoạt động, trục khuỷu quay dẫn động trục cam. Khi vấu cam chưa
tác dụng tỳ vào con đội, lị xo có hướng đẩy xu páp đi xuống, cửa nạp hoặc cửa xả ở
trạng thái đóng. Khi trục cam quay đến vị trí tỳ lên con đội tác dụng vào đuôi xupap
đẩy xu páp đi lên, cửa nạp hoặc cửa xả từ từ được mở ra. Khi con đội tiếp xúc ở vị trí
cao nhất của cam thì cửa nạp hoặc cửa xả được mở lớn nhất . Trục cam tiếp tục quay
vượt qua vị trí cao nhất, lúc này lò xo căng ra đẩy xupap đi xuống đóng dần cửa nạp
hoặc cửa xả. Khi con đội trở về tiếp xúc tại vị trí thấp nhất của cam thì cửa nạp hoặc
cửa xả được đóng kín hồn toàn. Cứ thế động cơ tiếp tục làm việc trục cam tiếp tục
Trang 10
CHƯƠNG 2: KHAI THÁC HỆ THỐNG PHỐI KHÍ MAZDA CX5 Khưu Chấn Diên
quay thì quá trình làm việc của hệ thống phối khí xupap đặt được lặp lại theo chu trình
như trên.
b. Cơ cấu phân phối khí kiểu xupap treo
Cấu tạo
Hình 2.3: Sơ đồ cấu tạo phân phối khí xupap treo trục cam bố trí thân máy
Hình 2.4: Xupap treo trục cam bố trí nắp máy một trục cam dẫn động
(SOHC) và hai trục cam dẫn động (DOHC)
Hệ thống phối khí xu páp treo có đặc điểm là xu páp được bố trí trên nắp máy,
cịn trục cam có thể đặt trong thân máy (Hình 2.3) hoặc đặt trên nắp máy (Hình 2.4).
Trang 11