Mô hình thí nghiệm: Động cơ diesel KIA, HYUNDAI
Hình 1 Mô hình động cơ dùng trong thí nghiệm a) Động cơ KIA; b) Động cơ HYUNDAI
Dụng cụ, thiết bị thí nghiệm
Sinh viên tham khảo Tài liệu hướng dẫn sử dụng dụng cụ, thiết bị ở Xưởng trước khi tiến hành thí nghiệm.
LUÔN tuân thủ các quy định an toàn, và quy định kỹ thuật khi sử dụng dụng cụ, thiết bị.
Vệ sinh, cất dọn dụng cụ, thiết bị sau khi sử dụng.
Dụng cụ, thiết bị đo và dụng cụ tháo lắp sử dụng trong bài thí nghiệm được trình bày trong các Bảng 1 và 2 tương ứng.
Bảng 1 Dụng cụ, thiết bị đo sử dụng trong bài thí nghiệm STT Thông số Kí hiệu Đơn vị Dụng cụ, thiết bị đo
1 Áp suất nén cực đại , psi, bar Đồng hồ áp suất chỉ thị kim, tầm đo
2 Áp suất dầu bôi trơn psi, bar Đồng hồ áp suất chỉ thị kim, tầm đo
3 Nhiệt độ nước làm o C mát Đồng hồ đo nước làm mát
4 Tốc độ động cơ vg/ph Đồng hồ đo tốc độ động cơ
5 Điện áp ắc-quy/máy V phát Đồng hồ đo điện (VOM)
6 Đồng hồ đo áp suất nén
Bài 3: Khảo sát các thông số vận hành cơ bản của động cơ Diesel
Bảng 2 Dụng cụ tháo lắp sử dụng trong bài thí nghiệm.
STT Dụng cụ tháo, lắp
1 Dụng cụ tháo, lắp kim phun Khóa 17, 27
2 Dụng cụ tháo, lắp dây cấp nguồn bơm cao áp Khóa 8
Phương pháp đo, kiểm tra
Áp suất nén cực đại
Áp suất nén cực đại được xác định bằng cách lắp đồng hồ áp suất tại lỗ kim phun và khởi động động cơ trong khoảng 3-5 giây Giá trị áp suất lớn nhất hiển thị trên đồng hồ sẽ tương ứng với thông số cần đo.
Hình 3 Phương pháp đo áp suất nén cực đại, ,
Khi tháo lắp kim phun, phải đánh dấu thứ tự kim phun.
Tháo hết kim phun, sau đó gắn đồng hồ đo từng xy lanh
Khi đọc giá trị chú ý đại lượng
Phải ngắt đường dầu cung cấp từ bơm cao áp tới kim phun
Áp suất mở kim phun
Áp suất mở kim phun, ký hiệu là Pkim, được xác định bằng cách tháo kim phun ra khỏi động cơ theo đúng thứ tự đã đánh dấu và sau đó tiến hành kiểm tra bằng bàn đo áp suất kim phun.
Hình 4 Phương pháp đo áp suất mở kim phun, a) Thiết bị đo; b) Minh họa quá trình đo
Áp suất dầu bôi trơn
Áp suất dầu bôi trơn được theo dõi qua đồng hồ đo áp suất trên bảng điều khiển của mô hình, và cần lưu ý đơn vị đo Ngoài ra, đồ thị thể hiện sự biến thiên nhiệt độ và áp suất dầu bôi trơn theo thời gian cũng rất quan trọng.
0 (C ) co ol an t (P si ), T oi l P
Phương pháp đo áp suất dầu bôi trơn bao gồm việc sử dụng đồng hồ đo áp suất trên bảng điều khiển của động cơ diesel, giúp minh họa sự biến thiên của áp suất theo trạng thái làm việc của động cơ.
Đồng hồ đo phải chịu được nhiệt độ làm việc của dầu bôi trơn.
Đồng hồ đo đã được lắp sẵn trên mô hình động cơ thí nghiệm.
Nhiệt độ nước làm mát
Mở nắp két nước khi > 80 o C có thể gây BỎNG nghiêm trọng ở tay, mặt và mắt do hơi nước áp suất cao.
TUYỆT ĐỐI KHÔNG mở nắp két nước khi> 80 o C.
Nhiệt độ nước làm mát, , được đo bằng đồng hồ đo nhiệt độ gắn trên mô hình thí nghiệm. a) b)
Phương pháp đo nhiệt độ nước làm mát được thực hiện qua việc đặt cảm biến nhiệt độ tại vị trí thích hợp trên động cơ thí nghiệm Kết quả đo được hiển thị rõ ràng trên đồng hồ đo nhiệt độ, giúp theo dõi hiệu quả quá trình làm mát.
GHI CHÚ sẽ thay đổi tùy theo tình trạng hoạt động của động cơ Khi đạt đến một giá trị nhất định, van hằng nhiệt sẽ mở ra để duy trì nhiệt độ làm việc ổn định.
Tốc độ động cơ
Tốc độ động cơ, , được đo bằng đồng hồ đo tốc độ bằng hồng ngoại:
- Bước 1: Đánh dấu vị trí 1 điểm trên bánh đà hoặc pully gắn trên trục khuỷu.
- Bước 2: Khởi động động cơ hoạt, thay đổi tốc độ tùy trạng thái.
- Bước 3: Bật thiết bị đo
Bước 4: Giữ nguyên nút “Test” và chiếu tia hồng ngoại trực tiếp vào vị trí đã đánh dấu trên bánh đà hoặc pully Lưu ý rằng máy đo cần cách vị trí đánh dấu từ 100-200mm, đồng thời tránh để cánh quạt làm mát nước động cơ va chạm vào tay khi thực hiện đo.
- Bước 5: Đọc giá trị đo
Bài 3: Khảo sát các thông số vận hành cơ bản của động cơ Diesel
Đo điện áp ắc-quy/máy phát là một quy trình quan trọng trong việc kiểm tra hiệu suất của hệ thống điện Việc đo độ sụt áp của ắc-quy và điện áp làm việc giữa hai điện cực ắc-quy được thực hiện bằng VOM Đồ thị thể hiện sự thay đổi của điện áp U BAT và tốc độ n e trong quá trình làm việc giúp đánh giá tình trạng hoạt động của ắc-quy/máy phát.
Thời gian (phút) ne (V/p) Ubat (V)
Hình 8 minh họa phương pháp đo điện áp của ắc-quy và máy phát, bao gồm việc lắp đặt đồng hồ đo và sự biến thiên của điện áp theo trạng thái làm việc của động cơ diesel.
Que đo PHẢI ở vị trí đo điện áp trên VOM.
Đo điện áp khi que đo ở vị trí đo dòng điện sẽ làm hỏng VOM.
Để đảm bảo đo điện áp chính xác, hãy thiết lập tầm đo đúng cho mức điện áp cần kiểm tra Nếu sử dụng VOM với cơ cấu chỉ thị kim, việc chọn tầm đo quá nhỏ cho điện áp lớn có thể dẫn đến hỏng hóc cho đồng hồ.
Điện áp ắc-quy/máy phát
Phép đo được thực hiện 3 lần cho mỗi giá trị cần đo Kết quả báo cáo là giá trị trung bình của 3 lần đo.
Kiểm tra khu vực thí nghiệm phải sạch sẽ, gọn gàng.
Kiểm tra khu vực thí nghiệm phải thoáng khí, bổ sung quạt làm mát nếu cần thiết.
Kiểm tra trang phục khi thí nghiệm phải gọn gàng.
Phân công nhiệm vụ cụ thể cho từng thành viên trong nhóm.
Nhận biết từng hệ thống chức năng trên động cơ thí nghiệm: xác định vị trí từng bộ phận của hệ thống chức năng trên động cơ thí nghiệm.
Nạp nhiên liệu (dầu Diesel) vào bình nhiên liệu
Bảng 3 Thống kê dụng cụ, thiết bị thí nghiệm và tình trạng hiện tại.
STT Tên thiết bị Số lượng Tình trạng
1 Dụng cụ tháo, lắp kim phun 01 bộ
2 Đồng hồ đo điện VOM 01 bộ
3 Đồng hồ đo áp suất nén 01 bộ
4 Thiết bị đo tốc độ động cơ 01 bộ
*Lưu ý tầm đo của dụng cụ, thiết bị đo.
3.2 Kiểm tra tình trạng động cơ trước khi thí nghiệm
Bảng 4 Nội dung kiểm tra tình trạng động cơ trước khi tiến hành thí nghiệm.
Tình trạng Nội dung kiểm tra Tình trạng
1 Nứt, vỡ nắp quy-lát 1 Mức dầu bôi trơn
2 Nứt, vỡ thân máy 2 Tình trạng dầu bôi trơn
Phương pháp xử lý số liệu đo
Phép đo được thực hiện 3 lần cho mỗi giá trị cần đo Kết quả báo cáo là giá trị trung bình của 3 lần đo.
Chuẩn bị thí nghiệm
Kiểm tra khu vực thí nghiệm phải sạch sẽ, gọn gàng.
Kiểm tra khu vực thí nghiệm phải thoáng khí, bổ sung quạt làm mát nếu cần thiết.
Kiểm tra trang phục khi thí nghiệm phải gọn gàng.
Phân công nhiệm vụ cụ thể cho từng thành viên trong nhóm.
Nhận biết từng hệ thống chức năng trên động cơ thí nghiệm: xác định vị trí từng bộ phận của hệ thống chức năng trên động cơ thí nghiệm.
Nạp nhiên liệu (dầu Diesel) vào bình nhiên liệu
Bảng 3 Thống kê dụng cụ, thiết bị thí nghiệm và tình trạng hiện tại.
STT Tên thiết bị Số lượng Tình trạng
1 Dụng cụ tháo, lắp kim phun 01 bộ
2 Đồng hồ đo điện VOM 01 bộ
3 Đồng hồ đo áp suất nén 01 bộ
4 Thiết bị đo tốc độ động cơ 01 bộ
*Lưu ý tầm đo của dụng cụ, thiết bị đo.
Kiểm tra tình trạng động cơ trước khi thí nghiệm
Bảng 4 Nội dung kiểm tra tình trạng động cơ trước khi tiến hành thí nghiệm.
Tình trạng Nội dung kiểm tra Tình trạng
1 Nứt, vỡ nắp quy-lát 1 Mức dầu bôi trơn
2 Nứt, vỡ thân máy 2 Tình trạng dầu bôi trơn
4 Nứt, vỡ đường ống nạp 4 Mực nước ở két
5 Nứt, vỡ đường ống thải 5 Mức nước ở bình phụ
6 Rỏ rỉ dầu bôi trơn 6 Tình trạng nước làm mát
7 Rò rỉ nước làm mát 7.
8 Rò rỉ nhiên liệu 8 Mức nhiên liệu
Đo, kiểm tra các thông số vận hành cơ bản khi quay trơn động cơ – Động cơ
Đo áp suất nén xy lanh
*Lưu ý: Dụng cụ tháo kim phun để đo áp suất: khóa 17, 27.
Bước 1: Tháo đường dẫn dầu từ bơm cao áp tới kim phun.
Bước 2: Dùng khóa số 8 tháo nguồn điện cấp cho van phân phối nhiên liệu tại bơm cao áp.
Hình 9 Minh họa tháo dây nguồn tại bơm cao áp
Bước 3: Tháo đường dầu hồi.
Lưu ý: Chiều và hình dạng của đệm bulông trên hệ thống.
Bước 4: Tháo tất cả kim phun trên động cơ.
Lưu ý: Đánh dấu vị trí kim phun theo số máy.
Bước 5: Gắn đầu nối vào vị trí kim phun máy số 1.
Bước 6: Kết nối đồng hồ đo áp với đầu nối.
Bước 7: Kết nối ắc quy 12V vào động cơ Chú ý: Lắp đúng cọc +, - ắc-quy.
Bài 3: Khảo sát các thông số vận hành cơ bản của động cơ Diesel
Bước 8: Khởi động động cơ trong thời gian 3-5 s Đọc giá trị đo trên đồng hồ, ghi vào Bảng 4
Bước 9: Tháo đồng hồ đo áp suất nén Lưu ý: Reset đồng hồ trước khi thực hiện bước tiếp theo.
Lặp lại các Bước 1- 8 các Xy lanh còn lại.
Chú ý: Sau khi thực hiện xong tất cả các xy lanh Lắp trả động cơ về hiện trạng ban đầu theo thứ tự từ Bước 4 tới Bước 1.
Đo áp suất mở kim phun P kim (psi)
Bước 1: Chuẩn bị kim phun để do áp suất nén Lưu ý: Đã đánh dấu số thứ tự kim phun.
Bước 2: Kết nối từng kim phun với thiết bị đo (khóa 17,19, 27).
Bước 3: Gạt cần đo Lưu ý: sinh viên không để tay dưới kim phun có thể bị thương.
Bước 4: Đọc giá trí khi nhiên liệu bắt đầu phun tại đỉnh kim phun.
Bước 5: Ghi giá trị đo vào Bảng 5.
Lặp lại trình tự các Bước 2-5 cho các kim phun còn lại.
Đo, kiểm tra các thông số vận hành cơ bản ở khi động cơ làm việc không tải – Động cơ
Chú ý quần áo, tóc, dây đeo, dây điện bị vướng vào động cơ, hay bị cuốn vào động cơ trong quá trình thí nghiệm.
Chú ý rò rỉ dầu bôi trơn, nước làm mát, nhiên liệu trong quá trình thí nghiệm.
Bước 1: Mở công tắc điện và khởi động động cơ Lưu ý: Kẹp dây đúng cọc bình ắc-quy.
Bước 2: Tiến hành đo và ghi kết quả vào Bảng 5 cho đến khi nhiệt độ nước đạt khoảng 80-90 0 C.
*Lưu ý: Sau 1 phút ghi giá trị 1 lần, tổng thời gian 15 phút.
Bước 3: Mở ga cho đến khi động cơ đạt 1000 - 1500 vg/ph và giữ nguyên ở một tốc độ.
Bước 4: Tiến hành đo và ghi kết quả vào Bảng 7.
Bước 5: Mở ga cho đến khi động cơ đạt 1600 - 2000 vg/ph và giữ nguyên ở một tốc độ.
Bước 6: Tiến hành đo và ghi kết quả vào Bảng 7.
Bước 7: Nhả ga về cầm chừng, để động cơ chạy cầm chừng trong 3-5 phút rồi tắt máy.
Sau khi thí nghiệm
Động cơ sau khi thí nghiệm RẤT NÓNG Tránh để bị cơ thể bỏng hay động cơ tiếp xúc với đồ vật dễ cháy.
TUYỆT ĐỐI KHÔNG mở nắp két nước làm mát.
Tháo kẹp dây ắc-quy.
Vệ sinh, thu dọn dụng cụ, thiết bị thí nghiệm.
Vệ sinh, thu dọn dụng cụ tháo, lắp.
Vệ sinh khu vực thí nghiệm.
Làm báo cáo thí nghiệm
Bài 3: Khảo sát các thông số vận hành cơ bản của động cơ Diesel
4 CÂU HỎI KIỂM TRA SAU KHI LÀM BÀI THÍ NGHIỆM
Kiến thức/Kỹ năng: CẤU TẠO CHUNG ĐỘNG CƠ DIESEL
CÂU HỎI VÀ CÁC MỨC NHẬN THỨC
Để đạt kết quả tốt trong toán học, cần phải nắm vững và ghi nhớ kiến thức cơ bản, bởi không hiểu rõ sẽ không thể đạt yêu cầu Mức độ đạt được được phân chia thành các cấp độ như Khá, Giỏi, trong đó ứng dụng kiến thức là yếu tố quan trọng nhất để đạt mức Giỏi Việc vận dụng, chứng minh, phân tích, định nghĩa, xác định, trình bày và mô tả các khái niệm toán học là cần thiết Ngoài ra, khả năng giải thích, phân biệt, so sánh và tóm tắt cũng góp phần vào sự thành công trong việc học tập và áp dụng toán học hiệu quả.
1 Xác định thứ tự xy lanh động cơ? 1 Sự khác biệt cơ bản của động cơ Xăng và 1 Áp suất nén cực đại thấp cho biết tình
2 Xác định thứ tự kỳ nổ của động cơ? diesel là gì? trạng buồng cháy như thế nào?
3 Xác định mã số động cơ? 2 Tại sao với cùng một công suất đầu ra, kích 2 Những nguyên nhân có thể làm giảm áp
4 Xác định dấu để biết chiều quay của động thước động cơ diesel lớn hơn động cơ Xăng? suất nén cực đại? cơ?
Kiến thức/Kỹ năng: ÁP SUẤT NÉN CỰC ĐẠI TRONG XYLANH
CÂU HỎI VÀ CÁC MỨC NHẬN THỨC
Để đạt được kết quả tốt trong việc hiểu và ứng dụng kiến thức về động cơ diesel, người học cần nắm vững các khái niệm cơ bản như áp suất nén cực đại, thời gian đo áp suất, và đặc điểm của buồng cháy Việc phân tích, so sánh, tóm tắt và trình bày các thông tin liên quan sẽ giúp nâng cao khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn Mức độ đạt yêu cầu là khá đến giỏi, đòi hỏi người học không chỉ ghi nhớ mà còn hiểu sâu và có khả năng áp dụng linh hoạt trong các tình huống khác nhau.
Bài 3: Khảo sát các thông số vận hành cơ bản của động cơ Diesel
2 Vì sao có thể kiểm tra độ đồng đều áp suất nén cực đại giữa các xylanh bằng cách đo dòng điện khởi động tức thời?
2 Những nguyên nhân có thể làm giảm áp suất nén cực đại?
Kiến thức/Kỹ năng: NHIỆT ĐỘ ĐỘNG CƠ
CÂU HỎI VÀ CÁC MỨC NHẬN THỨC
BIẾT VÀ NHỚ (không biết là KHÔNG đạt)
Hiểu biết về toán học có thể được đánh giá qua các mức độ như khá và giỏi Ứng dụng kiến thức toán học bao gồm việc vận dụng, chứng minh và phân tích các định nghĩa, xác định các khái niệm và trình bày cũng như mô tả chúng Ngoài ra, việc giải thích, phân biệt và so sánh các vấn đề toán học cũng là những kỹ năng quan trọng, cùng với khả năng tóm tắt thông tin một cách hiệu quả.
1 Nhiệt độ động cơ ảnh hưởng đến hoạt động 1 Vì sao tỉ lệ không khí/nhiên liệu của động cơ
1 Đo nhiệt độ nước làm mát? bôi trơn như thế nào? diesel phải thay đổi theo nhiệt độ nước làm
2 Nhiệt độ động cơ ảnh hưởng đến khả năng mát? nạp đầy như thế nào? 2 Nhiệt độ nước làm mát phù hợp để tăng tính
3 Tốc độ quạt làm mát két nước có thay đổi tiết kiệm nhiên liệu của động cơ?
3 Nhiệt độ nước làm mát phù hợp để động cơ không? Tại sao? sinh momen và công suất tối đa?
4 Công dụng của bình nước phụ trong hệ
4 Nguyên nhân của sự hao hụt nước làm mát? thống làm mát?
Nguyên nhân động cơ quá nhiệt?
Các yêu cầu đối với nước làm mát trên động cơ diesel?
Bài 3: Khảo sát các thông số vận hành cơ bản của động cơ Diesel
Kiến thức/Kỹ năng: VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ
CÂU HỎI VÀ CÁC MỨC NHẬN THỨC
BIẾT VÀ NHỚ (không biết là KHÔNG đạt)
Để đạt được kết quả tốt trong môn Toán, học sinh cần hiểu và vận dụng kiến thức một cách hiệu quả Mức độ hiểu biết có thể được đánh giá qua khả năng chứng minh, phân tích và định nghĩa các khái niệm toán học Ngoài ra, việc trình bày, mô tả, giải thích, phân biệt và so sánh các vấn đề cũng rất quan trọng Cuối cùng, khả năng tóm tắt nội dung sẽ giúp củng cố kiến thức và nâng cao kết quả học tập.
Phương pháp đấu nối ắc quy là bước quan trọng để khởi động động cơ diesel, giúp đảm bảo cung cấp năng lượng ổn định Để hệ thống nhiên liệu hoạt động hiệu quả, cần thực hiện quy trình xả gió đúng cách, ngăn ngừa tình trạng không khởi động Ngoài ra, việc vận hành các động cơ diesel khác nhau cũng đòi hỏi những kỹ thuật và phương pháp riêng biệt để tối ưu hóa hiệu suất.
2 Phối hợp nhóm trong việc đo số liệu khi 2 Phân tích trạng thái vận hành động cơ vận hành khi các thông số đo có sự khác biệt so
Để điều khiển tốc độ động cơ một cách hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp đo lường chính xác và sử dụng các thông số chuẩn Việc này không chỉ giúp tối ưu hóa hiệu suất động cơ mà còn đảm bảo tính ổn định trong quá trình vận hành Trường Đại học Bách khoa thuộc Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh cung cấp các kiến thức và kỹ thuật cần thiết để thực hiện điều này.
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG Bộ môn Kỹ thuật Ô tô – Máy động lực -
THÍ NGHIỆM Ô TÔ & ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG PHẦN 1: THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ
KHẢO SÁT CÁC THÔNG SỐ VẬN HÀNH CƠ BẢN CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL
TP HCM, ngày… tháng …năm 20…
Khảo sát các hệ thống chức năng trên động cơ thí nghiệm
Sơ đồ bố trí chung hệ thống bôi trơn Sơ đồ bố trí chung hệ thống làm mát
Sơ đồ bố trí chung hệ thống nạp - thải
Bài 3: Khảo sát các thông số vận hành cơ bản của động cơ Diesel
Sơ đồ bố trí chung hệ thống cung cấp nhiên liệu
Khi quay trơn động cơ
Bảng 5 Kết quả các thông số vận hành cơ bản khi quay trơn động cơ.
Xylanh Lần đo U trước khởi U min ụ á (V) , (psi) P kim (psi) động
Bài 3: Khảo sát các thông số vận hành cơ bản của động cơ Diesel
* Ghi chú: +được đo trong lúc khởi động (bật chìa khóa).
Bảng 6 Áp suất nén cực đại trung bình, ̅ , , của các Xy lanh.
So sánh ̅ , giữa các xylanh? Kết luận về tình trạng các xylanh?
Sự thay đổi ụ á trong quá trình đo áp suất nén? Giải thích?
Khi động cơ vận hành
Bảng 7 Kết quả đo các thông số vận hành cơ bản ở chế độ (không tải) làm nóng.
Thời gian Giá trị đo
Sự thay đổi củatrong quá trình đo? Giải thích?
Nhận xét: Vẽ đồ thị thay đổi các giá trị theo thời gian.
Bảng 8 Kết quả đo các thông số vận hành cơ bản ở các dải tốc độ khác nhau (không tải). Đại lượng Đơn vị
Dải tốc độ động cơ (vg/ph)
Sự thay đổi của các thông số vận hành cơ bản khi động cơ làm việc (không tải) ở các tốc độ khác nhau? Giải thích?
