Quy trình kỹ thuật bảo dưỡng, sửa chữa động cơ 1uz – fe của toyota

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (10.12 MB, 116 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

VIỆN CƠ KHÍ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

TÊN ĐỀ TÀI:

QUY TRÌNH KỸ THUẬT BẢO DƯỠNG,

SỬA CHỮA ĐỘNG CƠ 1UZ – FE CỦA TOYOTA

Ngành: KỸ THUẬT Ơ TƠ Chun ngành: CƠ KHÍ Ơ TÔ

Giảng viên hướng dẫn : THS. TRẦN MINH PHÚC Sinh viên thực hiện : NGUYỄN THIÊN ĐỊNH MSSV: 1951080228 Lớp: CO19B

Thành phố Hồ Chí Minh, Năm 2023

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

QUY TRÌNH KỸ THUẬT BẢO DƯỠNG,

SỬA CHỮA ĐỘNG CƠ 1UZ – FE CỦA TOYOTA

Ngành: KỸ THUẬT Ô TÔ Chuyên ngành: CƠ KHÍ Ô TÔ

Giảng viên hướng dẫn : THS. TRẦN MINH PHÚC Sinh viên thực hiện : NGUYỄN THIÊN ĐỊNH MSSV: 1951080228 Lớp: CO19B

Thành phố Hồ Chí Minh, Năm 2023

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

Trang v

LỜI CẢM ƠN

Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới Thạc sĩ Trần Minh Phúc – người đã tận tình hướng dẫn, theo sát và động viên em trong suốt quá trình thực hiện luận văn này.

Với kinh nghiệm giảng dạy và nghiên cứu lâu năm về lĩnh vực Cơ khí, Thạc sĩ Trần Minh Phúc đã cung cấp cho em nhiều kiến thức quý báu, góp ý chỉnh sửa tận tâm cho luận văn. Không những thế, thầy cịn động viên em vượt qua những khó khăn, hồn thành tốt luận văn.

Bên cạnh đó, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Tiến sĩ Nguyễn Thành Sa – người đã tạo điều kiện thuận lợi để em tiếp cận được đề tài mới này, để em có thể tự tìm hiểu và hoàn thiện đề tài tốt nghiệp.

Cuối cùng, em xin cảm ơn tất cả quý thầy cô trong trường đã truyền đạt kiến thức, tạo điều kiện cho em hồn thành chương trình học tập.

Trân trọng cảm ơn!

Tp. Hồ Chí Minh, ngày 1 tháng 7 năm 2023

Sinh viên thực hiện

Định

Nguyễn Thiên Định

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

Trang vi

LỜI MỞ ĐẦU Lý do chọn đề tài:

Lý do tôi đã chọn đề tài này để nghiên cứu và tìm hiểu vì động cơ 1UZ-FE của Toyota là một trong những phiên bản đáng chú ý và đặc biệt của động cơ UZ.

Đầu tiên, động cơ 1UZ-FE được biết đến với khối lượng và cơng suất lớn. Với dung tích động cơ 4.0L và cơng suất có thể lên đến 256 mã lực, động cơ này mang lại sức mạnh và hiệu suất vượt trội. Điều này làm cho nó trở thành một lựa chọn phổ biến trong các dòng xe cao cấp của Toyota như Lexus LS400.

Thứ hai, động cơ 1UZ-FE sử dụng công nghệ tiên tiến và các tính năng đáng chú ý. Với hệ thống phun nhiên liệu điện tử và hệ thống điều khiển động cơ thông minh, động cơ này đảm bảo hiệu suất tối ưu, tiết kiệm nhiên liệu và khả năng vận hành ổn định.

Một điểm đặc biệt khác của động cơ 1UZ-FE là sự đa dạng và linh hoạt trong ứng dụng. Ngoài việc được sử dụng trong các mẫu xe cao cấp của Toyota, động cơ này cũng đã được sử dụng trong các dự án độ xe và đua xe tăng tốc. Điều này cho thấy tiềm năng và khả năng tùy chỉnh của động cơ 1UZ-FE.

Cuối cùng, việc nghiên cứu và tìm hiểu về quy trình bảo dưỡng và sửa chữa động cơ 1UZ-FE cung cấp cho tôi cơ hội để hiểu rõ hơn về cấu trúc và nguyên lý hoạt động của động cơ này. Điều này không chỉ giúp tôi nâng cao kiến thức và kỹ năng trong lĩnh vực kỹ thuật ô tô, mà còn mở ra cơ hội thực hiện các dự án độ xe hoặc sửa chữa động cơ 1UZ-FE cho khách hàng.

Tóm lại, động cơ 1UZ-FE của Toyota có những đặc điểm và ưu điểm đáng chú ý, từ sức mạnh và hiệu suất lớn đến công nghệ tiên tiến và đa dạng ứng dụng. Điều này làm cho việc nghiên cứu và tìm hiểu về quy trình bảo dưỡng và sửa chữa động cơ FE trở thành một đề tài hấp dẫn và có giá trị. Với nhiều đặc tính vượt trội, động cơ 1UZ-FE từ khi ra đời đã mang lại rất nhiều thành công cho Toyota.

Mục tiêu nghiên cứu:

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài này là tìm hiểu và phân tích chi tiết quy trình kỹ thuật bảo dưỡng và sửa chữa động cơ 1UZ-FE của Toyota. Động cơ 1UZ-FE là một

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

Trang vii động cơ V8 được sử dụng trong một số mẫu xe của Toyota, như Lexus LS400 và Toyota Crown. Mục tiêu chính của nghiên cứu là khám phá các bước cụ thể trong quy trình bảo dưỡng và sửa chữa động cơ này, từ việc kiểm tra và chẩn đoán, thay thế các bộ phận cần thiết, điều chỉnh và vệ sinh động cơ.

Nghiên cứu sẽ tập trung vào việc xác định và mô tả chi tiết các bước trong quy trình bảo dưỡng và sửa chữa động cơ 1UZ-FE. Điều này bao gồm việc tìm hiểu các quy trình kiểm tra và chẩn đốn để xác định các vấn đề cụ thể của động cơ, quy trình thay thế và lắp ráp các bộ phận cần thiết như bộ lọc dầu, bộ lọc gió, bugi và hệ thống làm mát. Ngoài ra, nghiên cứu cũng sẽ xem xét quy trình điều chỉnh động cơ như điều chỉnh van, điều chỉnh hệ thống phun nhiên liệu và điều chỉnh hệ thống điều khiển động cơ.

Phạm vi và đối tượng nghiên cứu:

Phạm vi nghiên cứu sẽ tập trung vào quy trình bảo dưỡng và sửa chữa động cơ 1UZ-FE, trong đó sẽ khơng bao gồm các quy trình liên quan đến các hệ thống khác trên xe như hệ thống phanh, hệ thống treo, hệ thống điện, và hệ thống truyền động. Tuy nhiên, sẽ có một số liên kết và tương tác giữa quy trình bảo dưỡng và sửa chữa động cơ với các hệ thống khác, và nghiên cứu sẽ xem xét những tương tác này để đảm bảo quy trình bảo dưỡng và sửa chữa động cơ được thực hiện đúng cách và không ảnh hưởng đến các hệ thống khác trên xe.

Đối tượng nghiên cứu của đề tài này sẽ bao gồm các kỹ thuật viên và nhân viên bảo dưỡng, sửa chữa động cơ tại các trung tâm dịch vụ Toyota hoặc các cơ sở sửa chữa động cơ độc lập. Nghiên cứu sẽ tập trung vào việc tìm hiểu và đánh giá quy trình bảo dưỡng và sửa chữa động cơ 1UZ-FE từ góc độ của những người làm việc trực tiếp với động cơ này. Điều này bao gồm việc nghiên cứu các quy trình và quy định của Toyota về bảo dưỡng và sửa chữa động cơ 1UZ-FE, các văn bản hướng dẫn, tài liệu kỹ thuật và các quy trình thực tế được áp dụng trong các trung tâm dịch vụ và cơ sở sửa chữa động cơ.

Tóm lại, phạm vi nghiên cứu của chủ đề này là quy trình bảo dưỡng và sửa chữa động cơ 1UZ-FE của Toyota, và đối tượng nghiên cứu bao gồm kỹ thuật viên, nhân viên dịch vụ ô tô và những người sở hữu xe sử dụng động cơ này.

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

Trang viii

Phương pháp nghiên cứu

− Phương pháp nghiên cứu tài liệu:

+ Thu thập, tổng hợp, phân loại các tài liệu tham khảo liên quan đến động cơ 1UZ-FE.

+ Phân tích, đánh giá các nội dung trong tài liệu một cách hệ thống. + So sánh các quan điểm, quy trình từ nhiều nguồn tài liệu khác nhau. − Phương pháp hỏi chuyên gia:

+ Tham khảo ý kiến của giảng viên hướng dẫn có kinh nghiệm về động cơ để thu thập thêm thông tin.

− Thu thập dữ liệu qua online:

+ Khảo sát các diễn đàn, nhóm cộng đồng về ô tô để thu thập thông tin từ người dùng.

+ Khảo sát các kênh youtube nước ngoài cách dùng dụng cụ chuyên dùng và cách sửa chữa.

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

Trang ix

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Luận văn nghiên cứu về quy trình kỹ thuật bảo dưỡng, sửa chữa động cơ xăng V8 1UZ-FE của Toyota. Cơng trình tập trung tìm hiểu kỹ thuật cấu tạo, nguyên lý hoạt động; phân tích các tiêu chuẩn, quy trình bảo dưỡng và sửa chữa; đề xuất quy trình bảo dưỡng, sửa chữa phù hợp nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng động cơ 1UZ-FE.

Chương 1 Giới thiệu chung về động cơ 1uz-fe và dòng xe toyota celsior Chương 2 Các bộ phận và hệ thống trên động cơ 1uz-fe của toyota celsior Chương 3 Quy trình bảo dưỡng động cơ 1uz-fe

Chương 4 Quy trình tháo lắp, sửa chữa động cơ Chương 5 Kết luận và hướng phát triển

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

1.1.2 Giới thiệu về xe Toyota Celsior ... 1

1.1.3 Thông số kỹ thuật của xe Toyota Celsior ... 2

1.2 Giới thiệu động cơ 1UZ-FE ... 4

1.2.1 Ý nghĩa của tên động cơ ... 4

1.2.2 Điểm nổi bật của động cơ 1UZ-FE ... 4

1.2.3 Thông số kỹ thuật của động cơ 1UZ-FE trên Toyota Celsior ... 5

1.2.4 Các dòng xe của Toyota được trang bị động cơ 1UZ-FE ... 6

CÁC BỘ PHẬN VÀ HỆ THỐNG TRÊN ĐỘNG CƠ 1UZ-FE CỦA TOYOTA CELSIOR ... 8

2.1 Cấu tạo của động cơ 1UZ-FE: ... 8

2.2 Nguyên lý hoạt động của động cơ 1UZ-FE: ... 8

2.3 Chi tiết hơn về một số bộ phận của động cơ 1UZ-FE: ... 9

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

Trang xi

2.3.9 Hệ thống nhiên liệu: ... 16

2.3.10 Hệ thống nạp xả: ... 16

QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG ĐỘNG CƠ 1UZ-FE ... 18

3.1 Mục đích của việc bảo dưỡng: ... 18

3.2 Các cấp bảo dưỡng theo số km (thời gian): ... 18

3.3 Quy trình tiếp nhận xe và khắc phục sự cố: ... 20

3.4 Chuẩn bị dụng cụ: ... 22

3.5 Chẩn đoán sơ bộ trước khi tháo động cơ: ... 26

3.5.1 Chẩn đốn về cơng suất động cơ:... 26

3.5.2 Chẩn đốn theo đặc điểm khí thải: ... 27

3.5.3 Chẩn đốn theo trạng thái nhiệt động cơ: ... 28

3.5.4 Chẩn đoán theo áp suất nén xilanh: ... 28

3.5.5 Chẩn đoán theo đặc điểm dầu bơi trơn: ... 29

3.5.6 Chẩn đốn theo tiếng gõ trong động cơ: ... 30

3.6 Bảo dưỡng dây đai định thời: ... 31

3.7 Kiểm tra và thay bugi đánh lửa: ... 34

3.8 Kiểm tra và thay lọc gió: ... 36

3.9 Thay nhớt máy và lọc nhớt: ... 36

3.10 Thay nước làm mát: ... 37

QUY TRÌNH THÁO LẮP, SỬA CHỮA ĐỘNG CƠ ... 39

4.1 Quy trình tháo lắp, kiểm tra và vệ sinh động cơ: ... 39

4.1.1 Tháo lắp đai truyền động: ... 39

4.1.2 Tháo lắp đầu xilanh: ... 39

4.1.2.1 Tháo các bộ phận ở đầu xilanh: ... 39

4.1.2.2 Lắp lại các bộ phận ở đầu xilanh ... 59

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

Trang xii

4.1.3 Tháo lắp khối xilanh ... 68

4.1.3.1 Tháo các bộ phận ở khối xilanh ... 68

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

Hình 2-4.Mặt trước khối xilanh ... 10

Hình 2-5.Mặt sau khối xilanh ... 10

Hình 2-11. Cơ cấu làm việc hệ thống phân phối khí ... 13

Hình 2-12. Đường dầu trong hệ thống bơi trơn ... 14

Hình 2-13. Sơ đồ hoạt động hệ thống bơi trơn ... 14

Hình 3-4. Phương pháp rơi nước ... 21

Hình 3-5. Phương pháp điện quá tải ... 21

Hình 3-6. Biểu đồ mã lỗi ... 21

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

Trang xiv

Hình 3-7. Bảng triệu chứng lỗi ... 22

Hình 3-8. Đo áp suất buồng đốt ... 29

Hình 3-9. Dụng cụ nghe tiếng gõ trong động cơ ... 31

Hình 3-10. Các bộ phận trên dây đai truyền động ... 31

Hình 3-11. Nắp đai thời gian... 32

Hình 3-12. Tháo puly trục khuỷu ... 32

Hình 3-13. Tháo bulong puly trục khuỷu... 32

Hình 3-14. Các bộ phận trên đai định thời ... 33

Hình 3-15. Kiểm tra dây đai ... 33

Hình 3-16. Dụng cụ xoay puly trục cam... 33

Hình 3-17. Dấu trên puly cam phải (R) trùng với dấu thân máy ... 33

Hình 3-18. Dấu trên puly cam trái (L) trùng với dấu thân máy ... 33

Hình 3-19. Dấu khuyết trên puly khuỷu trùng dấu trên thân máy... 34

Hình 3-20. Các dấu trên dây đai trùng với dấu thân máy ... 34

Hình 3-21. Vị trí cuộn dây đánh lửa ... 35

Hình 3-22. Đồng hồ đo điện trở cách điện Kyoritsu 3005A - Kyoritsu Việt Nam ... 35

Hình 3-23. SK20R11 của DENSO ... 35

Hình 3-24. IFR6A11 của NGK ... 35

Hình 3-25. Tháo vỏ lọc gió và vệ sinh lọc gió ... 36

Hình 3-26. Tấm bảo vệ đáy cacte ... 36

Hình 3-27. Tấm che dưới động cơ ... 36

Hình 3-28. Nút xả nhớt ... 37

Hình 3-29. Cảo chụp lọc nhớt ... 37

Hình 3-30. Tháo lọc nhớt ... 37

Hình 3-31. Lắp lọc nhớt ... 37

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

Hình 4-1. Tháo puly cam, cảm biến cam, đầu nối cuộn đánh lửa ... 39

Hình 4-2. Các đường ống phía trên nắp cụm ống nạp ... 40

Hình 4-3. Bầu trợ lực phanh ... 40

Hình 4-4. Đường thơng hơi cac-te (PCV) ... 41

Hình 4-5. Hệ thống kiểm sốt hơi nhiên liệu (EVAP) ... 41

Hình 4-6. Tháo các ống làm mát gắn trên bướm ga ... 42

Hình 4-7. Khớp nối nước trước và sau ... 42

Hình 4-8. Nắp cụm ống nạp ... 42

Hình 4-9. Nắp đầu xilanh ... 42

Hình 4-10. Cấu tạo trục cam nạp, xả ... 43

Hình 4-11. Tháo nắp ổ trục cam và cam ... 43

Hình 4-12. Tháo bulong đầu xilanh ... 44

Hình 4-13. Tháo đầu xilanh ... 44

Hình 4-19. Kiểm tra độ phẳng các bề mặt lắp ghép của nắp xilanh, cổng nạp xả ... 46

Hình 4-20. Phun thuốc nhuộm ... 46

Hình 4-21. Kiểm tra vết nứt trên các bề mặt ... 47

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

Trang xvi

Hình 4-22. Vệ sinh xupap ... 47

Hình 4-23. Dụng Cụ Đo Đường Kính Trong 5-15mm Kroeplin ... 47

Hình 4-24. Đường kính thân xupap ... 48

Hình 4-25. Bể nước làm nóng đầu xilanh ... 48

Hình 4-26.Đục ống lót cũ ra ... 49

Hình 4-27.Đo đường kính lỗ chứa ống lót ... 49

Hình 4-28.Chiều dài tổng của ống lót dẫn hướng ... 49

Hình 4-29. Lắp ống lót dẫn hướng mới vào ... 50

Hình 4-30. Doa lại đường kính lỗ chứa ống lót ... 50

Hình 4-31. Góc mặt van ... 50

Hình 4-32. Rìa đầu xupap ... 51

Hình 4-33. Chiều dài tổng ... 51

Hình 4-34. Mũi khoan hợp kim 45o ... 52

Hình 4-35. Kiểm tra độ tiếp xúc của xupap và bệ xupap ... 52

Hình 4-36. Xupap thấp hơn bệ xupap... 53

Hình 4-37. Xupap cao hơn bệ xupap ... 53

Hình 4-38. Đo độ lệch của lị xo xupap ... 53

Hình 4-39. Chiều dài tự do lị xo xupap ... 53

Hình 4-40. Đo độ căng của lị xo xupap ... 54

Hình 4-41. Đo độ lệch trịn trục cam ... 54

Hình 4-42. Đo chiều cao vấu cam ... 55

Hình 4-43. Đo đường kính cổ trục chính... 55

Hình 4-44. Ổ đỡ trục cam ... 56

Hình 4-45. Đo khe hở dầu của trục cam ... 56

Hình 4-46. Đo khe hở theo phương dọc trục cam ... 57

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

Hình 4-53.Cấu tạo xupap ... 60

Hình 4-54. Lắp gioăng cụm ống xả Hình 4-55. Lắp cụm ống xả vào đầu xilanh .... 61

Hình 4-56. Lắp gioăng đầu xilanh ... 62

Hình 4-57. Lắp bulong siết đầu xilanh ... 62

Hình 4-58.Xoay puly trục khuỷu về góc an tồn để tháo cam... 62

Hình 4-59. Mỡ nhớt đa dụng “MP Grease No.2” ... 63

Hình 4-70. Gắn puly cam và cảm biến cam ... 67

Hình 4-71.Đặt động cơ lên giá đỡ ... 68

Hình 4-72.Bể dầu cacte ... 69

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

Trang xviii

Hình 4-73.Lưới lọc dầu ... 69

Hình 4-74.Bơm dầu bơi trơn ... 69

Hình 4-75.Tháo nắp giữ phớt dầu khỏi khối xilanh ... 69

Hình 4-76.Kiểm tra khe hở lực đẩy dọc của thanh truyền ... 70

Hình 4-77.Dấu vạch của mỗi cặp thanh truyền, nắp thanh truyền ... 70

Hình 4-78.Đo khe hở dầu cổ biên trục khuỷu ... 71

Hình 4-79.Dầu Bơi Trơn Và Chống Rỉ Sét WD 40 ... 71

Hình 4-80.Mũi doa sườn Lisle 36500 ... 71

Hình 4-81.Làm sạch lớp cacbon bám bên trong xilanh ... 71

Hình 4-82.Kiểm tra khe hở lực đẩy dọc trục khuỷu ... 72

Hình 4-91.Kiểm tra bề mặt tiếp xúc đầu xilanh ... 75

Hình 4-92.Dấu của mỗi xilanh ... 75

Hình 4-93.Vị trí đo đường kính xilanh ... 76

Hình 4-94.Đo đường kính bulong nắp ổ trục chính ... 76

Hình 4-95.Cạo sạch cacbon trên đỉnh piston ... 77

Hình 4-96.Dấu trên đỉnh đầu piston... 77

Hình 4-97.Đo khe hở giữa xecmang mới và rãnh piston ... 78

</div>Trang 20<div class="page_container" data-page="20">

Trang xix

Hình 4-98.Dịch chuyển đầu piston trong xilanh ... 78

Hình 4-99. Kiểm tra khe hở vịng xecmang ... 78

Hình 4-100.Kiểm tra độ cong thanh truyền ... 79

Hình 4-101.Kiểm tra độ xoắn thanh truyền ... 79

Hình 4-102.Đo đường kính trong bạc lót dầu nhỏ thanh truyền... 80

Hình 4-103.Đo đường kính chốt piston ... 80

Hình 4-104.Đo độ lệch trịn trục khuỷu... 80

Hình 4-105.Tháo phớt dầu cũ đầu trục khuỷu ... 81

Hình 4-106.Lắp phớt dầu mới đầu trục khuỷu ... 81

Hình 4-107.Tháo phớt dầu cũ đi trục khuỷu ... 81

Hình 4-108. Lắp phớt dầu mới đi trục khuỷu ... 81

Hình 4-109.Lắp piston thanh truyền (RH) ... 82

Hình 4-110.Lắp piston thanh truyền (LH) ... 82

Hình 4-111.Lắp xecmang khí vào piston ... 82

</div>Trang 21<div class="page_container" data-page="21">

Trang xx

Hình 4-123.Chiều lắp thanh truyền ... 86

Hình 4-124.Thoa keo tấm giữ phớt dầu đi trục khuỷu ... 87

Hình 4-125.Lắp tấm giữ phớt dầu đi trục khuỷu ... 87

Hình 4-126.Thoa keo mặt sau bơm dầu ... 87

</div>Trang 22<div class="page_container" data-page="22">

Trang xxi

DANH SÁCH BẢNG BIỂU

Bảng 1-1. Thông số kỹ thuật Toyota Celsior 1989. ... 2Bảng 1-2. Thông số kỹ thuật của động cơ 1UZ-FE. ... 5Bảng 3-1. Số lít nhớt cần thay ... 37Bảng 4-1.Đường kính lỗ chứa ống lót dẫn hướng xupap ... 49Bảng 4-2.Mã dấu trên vòng xecmang khí ... 82

</div>Trang 23<div class="page_container" data-page="23">

Trang xxii

BẢNG CÁC KÝ TỰ VIẾT TẮT

STT Tên viết tắt Tên tiếng anh Dịch sang tiếng việt

2 CC Cooler Compressor Bộ nén lạnh

4 IP Idler pulley Puly dẫn hướng 5 TP Tension Pulley Puly căng đai

8 PVC Positive Crankcase

Ventilation Thông hơi cac-te

9 EVAP Evaporative Emission Control System

Hệ thống kiểm soát hơi nhiên liệu

10 VSV Vacuum Switching Valve Van chuyển hút chân không

11 OEM Original Equipment Manufacturer

Nhà sản xuất Thiết bị Ban đầu

12 MP Multipurpose grease Mỡ bôi trơn

</div>Trang 24<div class="page_container" data-page="24">

Toyota là hãng xe lớn nhất Nhật Bản và lớn thứ 3 thế giới về sản lượng ô tô. Được thành lập năm 1937, Toyota không ngừng mở rộng và phát triển các dòng xe tiên tiến đáp ứng nhu cầu khách hàng.

Toyota đi đầu trong việc ứng dụng công nghệ sản xuất tinh gọn, động cơ hybrid tiết kiệm nhiên liệu và các hệ thống an tồn chủ động. Một số dịng xe nổi tiếng của Toyota gồm: Camry, Corolla, Land Cruiser, RAV4, Hiace, Hilux...

1.1.2 Giới thiệu về xe Toyota Celsior

Toyota Celsior, còn được biết đến với tên gọi Lexus LS400 tại một số thị trường, là một mẫu xe sedan cao cấp của Toyota. Mẫu xe này được ra mắt vào năm 1989 và nhanh chóng trở thành một biểu tượng của sự sang trọng và đẳng cấp.

Một trong những điểm nổi bật của Toyota Celsior là động cơ 1UZ-FE. Động cơ này được trang bị trên phiên bản đầu tiên của Celsior và cũng là một trong những động cơ nổi tiếng và được đánh giá cao của Toyota. Với dung tích 4.0L và công suất lên đến 256 mã lực, động cơ 1UZ-FE mang lại sức mạnh và hiệu suất ấn tượng cho xe.

Hình 1-1. Xe Toyota Celsior 1989 (Thế hệ đầu)

</div>Trang 25<div class="page_container" data-page="25">

Trang 2 Ngoài động cơ 1UZ-FE, Toyota Celsior cịn có nhiều điểm nổi bật khác. Xe được thiết kế với phong cách sang trọng và trang nhã, với nội thất rộng rãi và đầy đủ tiện nghi. Hệ thống treo và hệ thống lái được cải tiến để mang lại sự thoải mái và ổn định khi vận hành. Hơn nữa, Celsior cũng được trang bị các cơng nghệ an tồn và tiện ích hàng đầu của Toyota, như hệ thống phanh ABS, túi khí, hệ thống âm thanh cao cấp và hệ thống điều hịa khơng khí tự động.

Với sự kết hợp giữa động cơ mạnh mẽ, thiết kế sang trọng và các tính năng cao cấp, Toyota Celsior đem lại trải nghiệm lái xe đẳng cấp và đáng nhớ. Mẫu xe này đã thu hút sự quan tâm của nhiều người yêu xe và trở thành biểu tượng của sự thượng lưu và đẳng cấp trong ngành công nghiệp ô tô.

1.1.3 Thông số kỹ thuật của xe Toyota Celsior

Bảng 1-1. Thông số kỹ thuật Toyota Celsior 1989.

Tên gọi Thông tin kỹ thuật

Phiên bản thế hệ thứ nhất Năm 1989 – 1994

Động cơ

Loại động cơ 1UZ-FE V8

Dung tích 4.0L (3.968 cc) Cơng suất tối đa 256/5.400 (Hp/vịng/ phút) Momen xoắn cực đại 353/4.400 (Nm/vòng/phút)

</div>Trang 26<div class="page_container" data-page="26">

Trang 3 Tên gọi Thông tin kỹ thuật

Trọng lượng hạn chế 1,700 kg

Hệ thống treo

Trước Độc lập, kiểu MacPherson

Sau Độc lập, kiểu đa liên kết

Túi khí cho người lái tùy chọn Hệ thống điều hịa khơng khí tự động

Hệ thống âm thanh cao cấp

</div>Trang 27<div class="page_container" data-page="27">

Trang 4

1.2 Giới thiệu động cơ 1UZ-FE 1.2.1 Ý nghĩa của tên động cơ

- "1UZ" là mã số của động cơ, trong đó "1" đại diện cho dịng động cơ UZ, và "UZ" là mã dự án của Toyota.

- "FE" có nghĩa là "Fuel Economy" (tiết kiệm nhiên liệu), với mong muốn đạt được hiệu suất nhiên liệu tốt.

Hình 1-2. Động cơ 1UZ-FE

1.2.2 Điểm nổi bật của động cơ 1UZ-FE

• Cơng suất và hiệu suất: Động cơ 1UZ-FE mang lại công suất ấn tượng, với công

suất tối đa khoảng 256 mã lực và momen xoắn cực đại khoảng 353 Nm. Điều này cho phép xe vận hành mạnh mẽ và linh hoạt.

• Độ bền và đáng tin cậy: Động cơ này được xây dựng bằng các vật liệu chất lượng

cao và có thiết kế chắc chắn, giúp đảm bảo độ bền và đáng tin cậy trong quá trình sử dụng.

• Hiệu suất nhiên liệu: Mặc dù là một động cơ V8 mạnh mẽ, nhưng 1UZ-FE cũng đạt

được hiệu suất nhiên liệu tốt, giúp tiết kiệm nhiên liệu trong quá trình vận hành.

</div>Trang 28<div class="page_container" data-page="28">

Trang 5

• Sự êm ái: Động cơ này được thiết kế để hoạt động một cách êm ái và mượt mà, giúp

tạo ra trải nghiệm lái thoải mái và êm dịu.

Động cơ 1UZ-FE là một trong những động cơ nổi tiếng và được đánh giá cao của

Toyota, mang lại sự mạnh mẽ, đáng tin cậy và hiệu suất tốt cho các mẫu xe sử dụng nó.

1.2.3 Thơng số kỹ thuật của động cơ 1UZ-FE trên Toyota Celsior

Bảng 1-2. Thông số kỹ thuật của động cơ 1UZ-FE.

Tên gọi Thông tin kỹ thuật

Nhà chế tạo Toyota Motor Corporation (Trụ sở Nhật Bản

Hệ thống nhiên liệu Phun nhiên liệu điện tử

Hệ thống van DOHC (Double Overhead Camshaft) với truyền động dây đai

Hệ thống đánh lửa Đánh lửa điện tử Hệ thống làm mát Làm mát bằng nước

Công suất tối đa 256/5.400 (Hp/vòng/ phút) Momen xoắn cực đại 353/4.400 (Nm/vòng/phút)

Nhiệt độ làm việc 90oC - 105oC

</div>Trang 29<div class="page_container" data-page="29">

Đường kính đầu xupap nạp Khoảng 33,5 mm

Đường kính đầu xupap xả Khoảng 28 mm Đường kính thân xupap nạp 5,970-5,985 mm

Đường kính thân xupap xả 5,965-5,980 mm Thời điểm mở xupap nạp 224o

Thời điểm mở xupap xả 229o

Độ nâng vấu cam nạp 7,65 mm Độ nâng vấu cao xả 7,75 mm

1.2.4 Các dòng xe của Toyota được trang bị động cơ 1UZ-FE

Dưới đây là danh sách các dòng xe của Toyota được trang bị động cơ xăng V8 1UZ-FE 4.0L:

• Lexus LS400/LS430: Là dịng xe sang cỡ lớn, được phát triển dựa trên Celsior nhằm

chinh phục thị trường Bắc Mỹ. Động cơ 1UZ-FE lần đầu được trang bị trên thế hệ đầu tiên LS400 ra mắt năm 1989.

• Lexus GS400/GS430: Dịng sedan hạng sang cỡ trung cạnh tranh với BMW 5 Series,

Mercedes E-Class. Các thế hệ GS đều sử dụng động cơ 1UZ-FE.

• Lexus SC400: Dịng coupe sang trọng 2 cửa sử dụng động cơ 1UZ-FE.

• Toyota Aristo: Tương đương với Lexus GS dành cho thị trường Nhật Bản. Được

trang bị động cơ 1UZ-FE.

• Toyota Celsior: Dòng sedan hạng sang của Toyota, tiền thân của Lexus LS. Động

cơ 1UZ-FE ra đời cùng với thế hệ đầu tiên Celsior UCF10.

• Toyota Crown Majesta: Mẫu sedan cỡ lớn tại Nhật, một số phiên bản cao cấp sử

dụng động cơ 1UZ-FE.

</div>Trang 30<div class="page_container" data-page="30">

Trang 7

• Toyota Soarer: Đây là dịng coupe của Toyota tại thị trường Nhật Bản. Một số thế

hệ Soarer có tùy chọn động cơ 1UZ-FE.

• Toyota Land Cruiser: Chỉ một số phiên bản đặc biệt mới được trang bị động cơ

1UZ-FE

Như vậy, đa số các dòng xe cao cấp của Toyota và Lexus đều được trang bị động cơ V8 1UZ-FE đầy uy lực và sang trọng. Tuy nhiên đến năm 2002, động cơ 1UZ-FE kết thúc vòng đời sản xuất sau gần 15 năm cung cấp sức mạnh cho các dòng xe sang của Toyota.

Thay thế 1UZ-FE là các động cơ V8 hiện đại hơn của Toyota như động cơ 4.3L 3UZ-FE hoặc 4.6L 1UR-FSE tăng áp. Tuy nhiên, nhiều chiếc xe đời cũ vẫn đang sử dụng loại động cơ này. Và 1UZ-FE vẫn được đánh giá là một trong những động cơ V8 đáng tin cậy nhất của Toyota.

</div>Trang 31<div class="page_container" data-page="31">

Trang 8

CÁC BỘ PHẬN VÀ HỆ THỐNG TRÊN ĐỘNG CƠ 1UZ-FE CỦA TOYOTA CELSIOR

2.1 Cấu tạo của động cơ 1UZ-FE:

− Khối xy lanh: gồm 8 xy lanh, nắp xy lanh, đầu xy lanh. Chứa buồng đốt, chịu lực nén

cao.

− Piston: trượt lên xuống trong xy lanh, truyền lực cho thanh truyền.

− Thanh truyền: nối giữa piston và cơ cấu truyền động, truyền lực qua lỗ chốt piston. − Cơ cấu truyền động: bao gồm trục khuỷu, các chốt trục khuỷu, vành đệm và nắp chốt

chính. Chuyển động quay do lực truyền từ thanh truyền.

− Bộ truyền động: gồm bánh răng, dây đai và các bộ truyền khác. Truyền động từ cơ

cấu truyền động ra các bộ phận khác.

− Hệ thống làm mát: gồm bơm nước, quạt gió làm mát radiator, các kênh dẫn nước

trong động cơ. Giữ động cơ ở nhiệt độ làm việc tối ưu.

− Hệ thống bơi trơn: gồm bình dầu, bơm dầu, các đường ống dẫn và lọc dầu. Cung cấp

đủ lượng dầu để bôi trơn cho các chi tiết chuyển động.

− Hệ thống nạp khí: gồm ống gió, bộ lọc khơng khí, bộ trộn khí, ống dẫn khí, bướm

ga... cung cấp khơng khí vào buồng đốt.

− Hệ thống nhiên liệu: gồm bình xăng, bộ lọc xăng, bơm cao áp, đường ống dẫn và bộ

phun xăng. Cung cấp đủ áp suất và lượng xăng phun vào buồng đốt.

− Hệ thống đánh lửa: gồm cuộn dây, nến đánh lửa và hệ thống điện đánh lửa. Tạo ra

tia lửa đánh lửa để cháy hỗn hợp xăng-khí.

− Hệ thống xả: gồm ống xả, bộ giảm thanh, xúc tác chuyển hóa khí thải. Xử lý khí thải

sau khi đốt cháy.

− Hệ thống điều khiển: bao gồm bộ điều khiển điện tử ECU, các cảm biến, cần gạt,

công tắc... điều khiển các hệ thống của động cơ.

2.2 Nguyên lý hoạt động của động cơ 1UZ-FE:

− Khơng khí được hút vào qua hệ thống nạp khí, trộn với xăng phun từ bộ chế hịa khí để tạo hỗn hợp khí-xăng.

− Hỗn hợp này được nén trong xy lanh bởi piston di chuyển lên xuống do sức kéo của thanh truyền.

</div>Trang 32<div class="page_container" data-page="32">

Trang 9 − Đến thời điểm thích hợp, hệ thống đánh lửa tạo ra tia lửa đánh lửa cháy hỗn hợp

khí-xăng tạo áp suất lớn đẩy piston xuống dưới.

− Piston truyền lực qua thanh truyền, làm quay cơ cấu truyền động. Lực này được truyền tiếp ra các bộ phận khác qua hệ thống truyền động.

− Sau khi cháy hỗn hợp, khí thải được thải ra ngồi qua van xả và hệ thống xả. − Quá trình trên lặp lại tạo ra chu trình 4 thì, thực hiện công suất của động cơ.

2.3 Chi tiết hơn về một số bộ phận của động cơ 1UZ-FE: 2.3.1 Đầu xi-lanh:

Đầu xi-lanh được làm bằng nhôm, các cổng nạp nằm ở phía bên trong và các cổng xả ở phía bên ngồi của hai bên động cơ. Độ nâng của trục cam nạp và xả được rút ngắn lại và góc van được thu hẹp xuống 21o33’. Buồng đốt kiểu vát nghiêng (pentroof) với bốn van mỗi buồng. Khu vực squish hướng hỗn hợp nhiên liệu-khơng khí vào tâm buồng đốt để tăng tốc q trình đốt cháy, từ đó duy trì hoạt động ổn định của động cơ.

Hình 2-1.Đầu xilanh

Hình 2-2.Bên trong đầu xilanh

</div>Trang 33<div class="page_container" data-page="33">

Trang 10

1.Góc nghiêng van;2.Phía hút; 3.Phía xả; 4.Van nạp; 5.Van xả; 6.Vùng ép khí; 7.Bugi

2.3.2 Khối xilanh:

Khối xilanh chữ V tạo thành góc nghiêng 90o , với độ lệch tâm xilanh là 21mm và khoảng cách tâm xilanh là 105,5 mm. Những điều này đã tạo nên một khối xilanh nhỏ gọn cả chiều dài lẫn chiều rộng.

Khối xilanh được làm từ hợp kim nhơm nhẹ và có một lớp lót bằng gang đúc mỏng được lắp vào bên trong xilanh

Hình 2-3. Khối xilanh

1.Góc nghiêng của hàng xy lanh; 2.Chỗ lắp cảm biến gõ; 3.Chỗ lắp máy khởi động; 4.Khoảng cách giữa các lỗ xy lanh; 5.Độ lệch tâm của các lỗ xy lanh

Hình 2-4.Mặt trước khối xilanh Hình 2-5.Mặt sau khối xilanh

Có 6 bu lơng được bắt trên nắp ổ trục khuỷu

</div>Trang 34<div class="page_container" data-page="34">

Trang 11

Hình 2-6. Nắp ổ trục khuỷu

2.3.3 Piston – Xecmang

Piston được làm từ hợp kim nhơm và có thanh chống thép hợp kim đặc biệt được đúc vào piston giúp kiểm soát sự giãn nở nhiệt. Viền mặt xung quanh của piston được tạo thành các vân rãnh mịn giúp duy trì khả năng bơi trơn và giảm độ ma sát. Các chốt piston loại nổi hồn tồn được giữ cố định bằng các vịng hãm.

Hình 2-7. Piston

1.Hợp kim nhơm; 2.Thanh chống thép; 3.Vấu chốt piston; 4.Thân piston; 5.Vòng hãm; 6.Chốt piston; 7.Vòng xecmang

Ngồi ra, bề mặt của vịng nén số 1 và vịng dầu đã được nitrat hóa để ngăn sự gia tăng mức tiêu thụ dầu và khí đốt theo thời gian.

</div>Trang 35<div class="page_container" data-page="35">

Động cơ 1UZ-FE có thanh truyền bằng thép thiêu kết và chốt thành truyền được tôi cứng bằng cảm ứng. Hơn nữa ở đầu lớn thanh truyền có gắn thêm mấu lồi để giảm thiểu dao động của trọng lượng và cân bằng cụm động cơ. Các thanh truyền ở bờ bên trái và bên phải được đặt ngược chiều nhau với các dấu bên ngoài đối diện với đối trọng.

Hình 2-9. Đầu lớn thanh truyền

1.Dấu bên ngoài; 2.Bulong đầu to thanh truyền; 3.Thanh truyền bên dãy máy trái; 4.Thanh truyền bên dãy máy phải; 5.Trục khuỷu

2.3.5 Trục khuỷu và bạc lót trục khuỷu:

Trục khuỷu được làm bằng thép rèn có 5 cổ trục chính, 4 chốt khuỷu và 8 đối trọng cân bằng. Bạc lót được làm bằng hợp kim kelmet giúp chịu áp suất và chịu mỏi lớn.

</div>Trang 36<div class="page_container" data-page="36">

Mỗi xilanh có 2 van nạp và 2 van xả. Các van được đóng mở trực tiếp bằng 4 trục cam. Trục cam nạp được dẫn động bằng đai thời gian, trong khi trục cam xả được dẫn động bởi trục cam nạp thông qua cặp bánh răng ở giữa trục cam.

Hình 2-11. Cơ cấu làm việc hệ thống phân phối khí 1.Đai định thời; 2.Cam xả; 3.Cam nạp; 4.Van nạp; 5.Van xả.

2.3.7 Hệ thống bôi trơn:

Tất cả dầu bôi trơn được điều áp qua bộ lọc dầu và đến các bộ phận cần bôi trơn để giảm ma sát và tăng hiệu quả làm việc cho động cơ.

</div>Trang 37<div class="page_container" data-page="37">

Trang 14

Hình 2-12. Đường dầu trong hệ thống bơi trơn 1.Lọc nhớt; 2.Lưới lọc; 3.Bơm dầu

Hình 2-13. Sơ đồ hoạt động hệ thống bôi trơn Nguyên lý hoạt động:

Dầu bôi trơn từ bể dầu được máy bơm bơm lên qua lưới lọc và lọc dầu. Từ đường dẫn chính, dầu rẽ nhánh đi bơi trơn cổ trục khuỷu, qua lỗ ở trong trục khuỷu, dầu bôi trơn bạc đầu to thanh truyền, đồng thời qua lỗ nhỏ dọc thanh truyền để bôi trơn chốt piston, piston và xilanh.

</div>Trang 38<div class="page_container" data-page="38">

Trang 15 Ở nhánh khác, dầu sẽ đi bôi trơn trục cam, xupap, lò xo và con đội. Sau đó dầu sẽ bơi trơn cặp bánh răng ăn khớp giữa trục cam nạp và xả.

Sau khi bôi trơn và làm sạch các bộ phận làm việc, dầu sẽ trở về bể chứa và tuần hoàn lại.

2.3.8 Hệ thống làm mát:

Nguyên lý hoạt động:

Khi máy nguội, van hằng nhiệt (3) đóng lại (chặn nước từ đáy két nước vào van hằng nhiệt). Nước sẽ được bơm vào động cơ từ bình nước phụ (13), và chảy vào động cơ. Sau đó nước ra khỏi động cơ vào khớp nối nước phía trước (4), vào lại động cơ và tuần hoàn liên tục (giúp động cơ nhanh nóng). Đồng thời nước làm mát sẽ vào bộ sưởi (12) (để sưởi cho xe) qua máy bơm và vào lại động cơ.

Khi máy nóng, van hằng nhiệt (3) mở, nước từ động cơ sẽ trực tiếp ra két nước (để quạt thổi giúp giải nhiệt), và bơm vào lại động cơ.

Trường hợp nước làm mát tràn do quá nóng hoặc tăng áp suất thì nước sẽ chuyển về bình nước phụ. Hoặc khi thiếu nước thì bình nước phụ sẽ chuyển nước cho động cơ.

Hình 2-14. Sơ đồ hệ thống làm mát

1.Ống dẫn nước vào; 2.Két nước; 3.Van hằng nhiệt; 4.Khớp nối nước phía trước; 5.Đầu xilanh; 6.Van ISC; 7.Van EGR; 8.Bướm ga; 9.Khớp nối nước phía sau; 10.Khối

xilanh; 11.Van sưởi; 12.Két sưởi; 13.Bình nước phụ; 14.Bơm nước.

</div>Trang 39<div class="page_container" data-page="39">

Trang 16 Đường nước làm mát ở khớp nối nước phía sau (9) qua bướm ga (8) và van không tải ISC (6) giúp duy trì độ ấm khơng khí. Và một đường nước khác qua van EGR (7) để làm mát lượng khí xả tuần hồn lại vào động cơ.

2.3.9 Hệ thống nhiên liệu:

Nguyên lý hoạt động:

Nhiên liệu từ bình chứa được bơm đến bộ lọc nhiên liệu (để loại bỏ các tạp chất). ECU sẽ điều khiển van điều chỉnh áp suất nhiên liệu (để đảm bảo áp suất phù hợp) và đẩy đến ống phân phối nhiên liệu (nơi giữ nhiên liệu ở áp suất cao). ECU điều khiển thời gian và mức độ phun nhiên liệu từ đầu phun lạnh vào buồng đốt của động cơ. Bộ giảm xung chấn giúp giảm rung và sốc trong hệ thống nhiên liệu. Kim phun nhận tín hiệu từ ECU và mở (để phun nhiên liệu vào buồng đốt). Cuối cùng phần nhiên liệu thừa từ các bộ phận sẽ được đưa trở lại bình chứa.

2.3.10 Hệ thống nạp xả:

Hình 2-16.Sơ đồ hoạt động hệ thống nạp xả Ngun lý hoạt động:

Khơng khí ban đầu được hút vào động cơ thơng qua ống hút khí (1), ống hút khí thường đặt ở vị trí cao để tránh hút bụi bẩn, nước. Tiếp đến, nó đi qua bộ lọc khơng khí

</div>Trang 40<div class="page_container" data-page="40">

Trang 17 (2) để loại bỏ các tạp chất như bụi bẩn, cơn trùng, cây lá... Sau đó khí sẽ qua cảm biến lưu lượng khí (3) đo lượng khí vào động cơ để điều chỉnh tỷ lệ hịa khí. Và qua bộ cộng hưởng khí nạp (4) để giảm tiếng ồn và rung động bằng cách tạo ra một không gian dao động ở tần số cụ thể.

Buồng hút khí (5) sẽ tiếp nhận khí từ bộ cộng hưởng (4) và tăng áp suất khơng khí trước khi đi vào đường ống nạp (6). khơng khí được phân phối đến các xi-lanh trong buồng đốt (7) để thực hiện quá trình đốt cháy và sản sinh công suất. Sau khi đốt cháy, khí thải di chuyển qua ống xả (8). Và dẫn đến bộ xúc tác (9) để giảm thiểu các chất gây ơ nhiễm trong khí thải bằng cách sử dụng xúc tác hố học. Cuối cùng, khí thải đi qua bộ giảm thanh (10) để giảm tiếng ồn từ hệ thống xả và thải an toàn ra môi trường.

</div>