Xây dựng quy trình bảo dưỡng và sửa chữa động cơ ô tô du lịch Trong cuộc sống hiện đại, động cơ xăng được sử dụng rất phổ biến từ các động cơ đốt trong nhỏ như: máy bơm nước, xe máy , máy phát điện đến ô tô và một số loại máy chuyên dùng. Vậy việc bảo dưỡng định kỳ và khắc phục các sự cố của động cơ là rất cần thiết, vì vậy tôi chọn đề tài : “Lập quy trình bảo dưỡng và sửa chữa động cơ ô tô du lịch
TỔNG QUAN VỀ GARAGE Ô TÔ TIẾN PHÁT
KHU VỰC GARAGE TIẾN PHÁT
Vị trí: Garage ô tô Tiến Phát nằm ở khu vực tổ dân phố 9 phường Ninh Hiệp, thị xã Ninh Hòa, Tỉnh Khánh Hòa trên tuyến quốc lộ 1A (hình 1.1).
Hình 1.1 Hình ảnh tổng quan về garage Địa hình: là vùng đất khá thông thoáng, bằng phẳng cao ráo và không bị ngập lụt vào mùa mưa.
Nằm gần trung tâm thị xã Ninh Hòa khoảng 2km về phía Đông nên có vị trí khá thuận lợi về mặt đi lại cho các phương tiện giao thông, thị xã Ninh Hòa đang trên đà phát triển và được thúc đẩy mạnh mẻ nên lượng ô tô tại địa phương khá nhiều Là cơ hội cho sự phát triển trong lĩnh vực bảo dưỡng và sửa chữa ô tô sau này.
LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN
Garage mới được thành lập vào khoảng cuối năm 2019, hoạt động chuyên về bảo dưỡng và sửa chữa khung gầm và hệ thống động cơ ô tô. Đến đầu năm 2022 thì bắt đầu hoạt động thêm lĩnh vực về đồng sơn và hệ thống điện Đây cũng là năm hoàn thiện nhất của garage Tiến Phát vì khi đó xưởng đã đầy đủ các dịch vụ bảo dưỡng và sửa chữa ô tô, là bước ngoặc quan trọng nhất và là bước đà phát triển sau này của garage
TRANG THIẾT BỊ CỦA GARAGE TIẾN PHÁT
Gồm nhiều bộ cờ lê và bộ tuýp từ 8 đến 34, các loại cần tuýp như: cần chữ L, cần lắc léo, và cần tự động Và các vật dụng chuyên dùng như búa sắt, búa cao su, sung hơi, đục, khúc nối Những vật dụng này có nhiệm vụ chính là để tháo các bu lông và con tán Hình 2.1 cho cho thấy các dụng cụ được sử dụng thường xuyên tại xưởng.
Hình 1.2 Các dụng cụ thường xuyên dùng
Cầu nâng 2 trụ: chuyên dùng để nâng xe lên cao để hỗ trợ cho các công việc sửa chữa Cụ thể như, kiểm tra các thiết bị phụ tùng, các ống dẫn hệ thống nhiên liệu, sữa chữa hệ thống phanh một cách nhanh chống hơn Hình 1.2 mô tả cầu nâng tại garage.
Máy bơm hơi: Dùng để bơm hơi cho các sung hơi bắn các bu lông, con tán giúp cho việc lành của kỹ thuật viên dễ dàng hơn Hình 1.3 cho chúng ta thấy máy bơm tại xưởng.
Máy mài và máy đánh cước, giúp gia công và làm sạch lại các chi tiết bị gỉ sét và đóng bụi Hình 1.5 dưới đây là máy mài và đánh cước.
Hình 1.5 mài và đánh cước
Các con đội xe để kích nâng xe lên cao để thực hiện việc bảo dưỡng và sửa chữa như: đội cá sấu, đội chữ A, đội kích thủy lục Hình 1.6 dưới đây cho chúng ta thấy con đội chữ A
Hình 1.6 Hình ảnh con đội chữ A
Những đồ cảo như cảo hai chân, cảo tròn Các thiết bị điện tử như đồng hồ vạn năng, bút thử điện, đồng hồ đo áp suất xăng.
Máy chẩn đoán dùng để chuẩn đoán hư hỏng các dòng xe sử dụng ECU.
Máy hàn hồ quang dùng để thực hiện công việc làm đồng của khung và vỏ ô tô Hình 1.7 mô tả máy hàn được dùng trong garage.
QUY TRÌNH TIẾP NHẬN XE CỦA GARAGE TIẾN PHÁT
Để giúp công việc sửa chữa ô tô được diễn ra một cách nhanh gọn và tiện lợi nhất, qua đó khiến khách hàng hài lòng và yên tâm hơn trước khi lựa chọn sử dụng các gói dịch vụ sửa thì garage Tiến Phát thực hiện các bước sau:
- Bước 1: Nhận xe ô tô cần sửa chữa, ghi nhận những ý kiến và yêu cầu sửa chữa ban đầu, kiểm tra sơ bộ tình trạng xe gặp phải.
- Bước 2: Kỹ thuật viên báo lỗi hư hỏng và báo giá sửa chữa Đợi khách hàng phê duyệt sửa chữa.
- Bước 3: Tiếp nhận sửa chữa các mục khách hàng đã chọn, đồng thời thông báo tiến độ làm việc cho khách.
- Bước 4: Tiến hành sửa chữa, bộ phận kỹ thuật viên tiến hành sửa chữa theo đúng bảng báo giá cho khách hàng.Nếu như phát sinh bất cứ lỗi gì trong quá trình sửa chữa, cần lập tức thông báo và giải thích ngay cho khách hàng.
- Bước 5: Thẩm định chất lượng sửa chữa, khách hàng và đại điện của gara sẽ cùng tiến hành kiểm tra chất lượng của xe sau khi sửa chữa Khi cả hai đã cảm thấy đạt yêu cầu thì chuẩn bị bàn giao xe.
- Bước 6: Quá trình bàn giao xe sau sửa chữa, khách hàng thanh toán các khoản chi phí đúng với trên báo giá ban đầu, hai bên ký biên bản bàn giao xe.
- Bước 7: Chăm sóc khách hàng sau sửa chữa, lên kế hoạch để chăm sóc và giải quyết các vấn đề khiếu nại của khách hàng.
QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA ĐỘNG CƠ
CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ Ô TÔ
Trong tất cả bộ phận trên xe ô tô, động cơ ô tô được đánh giá là phần quan trọng nhất vì nó ảnh hưởng công suất vận hành nói chung của nó, động cơ ô tô được ví như linh hồn của một chiếc ô tô vì nó là nhân tố quyết định xe có hoạt động tốt hay không. Động cơ ô tô là một hệ thống linh kiện nằm dưới nắp capo của mỗi chiếc xe và làm nhiệm vụ kết hợp với nhau để chuyển hóa xăng – dầu thành năng lượng cho ô tô vận hành, động cơ đốt trong như động cơ xăng, động cơ diesel, động cơ xoay,… là loại ưu tiên dùng cho ô tô du lịch Hình 2.1 mô tả động cơ trên ô tô.
Hình 2.1 Động cơ trên ô tô
Cấu tạo động cơ đốt trong sẽ có 6 hệ thống chính [1].
- Hệ thống phát lực trên động cơ xe ô tô: Đây là hệ thống cung cấp nguồn năng lượng chính cho động cơ và xe ô tô vận hành Các chi tiết chính của hệ thống phát lực gồm có: Piston, thanh truyền, trục khuỷu và bánh đà Các chi tiếtPiston, thanh truyền và trục khuỷu góp phần chuyển năng lượng từ hóa năng sang động năng và được bánh đà tích trữ năng lượng để sử dụng cho hệ thống truyền lực trên ô tô Hình 2.2 mô tả hệ thống truyền lực trên ô tô.
Hình 2.2 Hệ thống truyền lực
- Thân máy và nắp máy: Có 2 nhiệm vụ chính là “Bệ đỡ” để lắp đặt các chi tiết trên động cơ và cùng với hệ thống phát lực tạo thành “Buồng đốt” để đốt cháy động cơ Các chi tiết chính trong hệ thống này cũng gồm có: Nắp máy, thân máy 2 chi tiết này góp phần tạo ra buồng đốt của ô tô và nắp cate phía dưới động cơ để chứa dầu và một số chi tiết bạc đỡ Hình 2.3 mô tả thân máy và nắp máy được làm kín với nhau bằng giăng.
Hình 2.3 Thân máy và nắp máy
- Hệ thống phối khí trên động cơ xe ô tô:Hệ thống này thực hiện quá trình nạp và thải khí sao cho phù hợp với các kỳ hoạt động của động cơ Các chi tiết chính trong hệ thống này gồm có: Trục Cam, cò mổ, con đội, Xupap Hệ thống phối khí có 1 yêu cầu đó chính là: Phải nạp được càng nhiều hòa khí (hoặc không khí nếu là động cơ Diesel hoặc động cơ GDI) và phải thải càng sạch khí thải càng tốt Hình 2.4 dưới đây nô tả hệ thống phân phối phí.
Hình 2.4 Hệ thống phân phối phí
- Hệ thống nhiên liệu: hệ thống nhiên liệu sử dụng bộ chế hòa khí (Động cơ xăng) hay động cơ sử dụng hệ thống nhiên liệu có bơm cao áp điều khiển cơ khí (Động cơ Diesel) hệ thống phun xăng điều khiển điện tử EFI hay hệ thống phun dầu điều khiển điện tử EFI Cải tiến tiếp theo của hệ thống phun nhiên liệu gồm rất nhiều cải tiến như hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp GDI, hệ thống phun dầu điện tử Commonrail hay hệ thống phun dầu điện tử tích hợp bơm cao áp và kim phun Hình 2.5 mô tả hệ thống phun xăng EFI trên ô tô.
Hình 2.5 Cấu tạo hệ thống phun xăng EFI trên động cơ
- Hệ thống làm mát và bôi trơn trên động cơ ô xe tô: Nhiệm vụ hệ thống làm mát đó chính là duy trì nhiệt độ hoạt động lý tưởng của động cơ không thay đổi trong suốt quá trình động cơ hoạt động Nhiệm vụ hệ thống bôi trơn là giúp đưa dầu bôi trơn lên các bề mặt cơ khí của động cơ hạn chế việc màn mòn động cơ và nhiệm vụ còn lại của hệ thống bôi trơn là làm mát các chi tiết của động cơ Hình 2.6 mô tả hệ thống bôi trơn trên động cơ.
Hình 2.6 Hệ thống bôi trơn trên động cơ.
- Hệ thống điện trên động cơ xe ô tô: Hệ thống này sẽ cung cấp điện cho các chi tiết cần nguồn điện hoạt động trên động cơ như hệ thống đánh lửa (Động cơ xăng), hệ thống khởi động (Motor đề) 2 nguồn cấp điện chính là Acquy và máy phát điện trên động cơ., Acquy sẽ cấp điện cho motor đề và hệ thống đánh lửa hoạt động khi máy phát chưa chạy, còn máy phát sẽ nạp điện lại vào trong Acquy khi động cơ đã hoạt động,…
Hoạt động của động cơ được chia thành 4 giai đoạn chính là: Hút, nén, nổ, xả Khi động cơ dừng hoạt động thì các piston có thể đang nằm ở bất kỳ giai đoạn nào Khi khởi động trở lại thì bộ khởi động sẽ làm quay bánh đà, bánh đà quay trục khuỷu để lấy đà cho các piston chuyển động Xong giai đoạn này thì bộ khởi động sẽ hết nhiệm vụ và các piston sau khi đã quay được rồi sẽ tự hoạt động[2].
Piston chuyển động sẽ có hai điểm chết trên và chết dưới, đây là hai điểm cao nhất và tháo nhất của piston khi chuyển động Mỗi xi lanh có một piston và có hai xu páp, xu páp làm nhiệm vụ đóng mở để cho khí và nhiên liệu ra vào.
- Kỳ hút: Theo quán tính từ bánh đà của trục khuỷu, piston sẽ chuyển động từ điểm chết trên đến điểm chết dưới trong xi lanh Xu páp nạp sẽ mở ra tạo điều kiện cho hỗn hợp không khí và nhiên liệu đi vào buồng đốt.Không khí đi vào trong buồng đốt do áp suất trong buồng đốt giảm, nhiên liệu được đưa vào bởi các vòi phun nhiên liệu đạt cạnh xu páp nạp Nhiên liệu và không khí sẽ hòa trộn với nhau trong buồng đốt.
- Kỳ nén: Ở kỳ này, piston sẽ đi từ dưới lên trên đến nén hỗn hợp khí và nhiên liệu lại dưới áp suất cao Khi đó cả xu páp nạp và xả đều đóng.
- Kỳ nổ: Piston chuyển động đến điểm chết trên, đồng thời bugi sẽ đánh tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp không khí và nhiên liệu dưới áp suất cao đòng thời đẩy piston đi xuống dưới Công sẽ được sinh ra ở kỳ này, các kỳ khác hầu hết đều chuyển động theo quán tính.
- Kỳ xả: Piston bị đẩy xuống dưới, theo quán tính lại nảy lên trên, khí xả sẽ được đẩy ra ngoài khi đó xu páp xả mở ra để đẩy không khí ra ngoài qua ống xả, bạn có thể quan sát thấy khói đẩy ra ở ống xả. Đây là chu trình tuần hoàn lặp đi lặp lại liên tục trong động cơ xe ô tô Các xu páp được dẫn động bởi trục cam nằm phía trên cùng, trên trục cam người ta gắn các con đội ngay phía trên xu páp Trục cam chuyển động thông qua dây cu roa và dây xích dẫn động từ trục khuỷu lên.
BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA ĐỘNG CƠ
2.2.1 Các hư hỏng các chi tiết động cơ Động cơ đốt trong là tổ hợp phức tạp của các chi tiết và cụm chi tiết, do đó trong quá trình vận hành, các chi tiết của động cơ có thể gặp nhiều loại hư hỏng khác nhau, và nguyên nhân của các loại hư hỏng đó cũng hết sức đa dạng
Tuy nhiên các dạng hư hỏng đó có thể quy về 3 nhóm chính như sau:
- Nhóm thứ nhất: các hư hỏng do hao mòn.
- Nhóm thứ hai: các hư hỏng do tác động cơ giới.
- Nhóm thứ ba: các hư hỏng do tác dụng hóa nhiệt.
2.1.1.1 Các dạng hư hỏng do hao mòn
Hao mòn là quá trình tất yếu xảy ra, là không thể tránh khỏi đối với các chi tiết làm việc ở chế độ ma sát kể cả trong trường hợp tuân thủ đầy đủ các quy định về quy trình khai thác và bảo dưỡng sửa chữa
Trong hao mòn lại chia ra:
- Hao mòn bình thường (hao mòn dần dần): thông thường có quy luật và có thể xác định được quy luật đó
- Hao mòn không bình thường (hao mòn đột biến như xước, kẹt, xây sát, v.v…): thường xảy ra do không tuân thủ các quy trình kỹ thuật về khai thác, bảo dưỡng, sửa chữa, do không đảm bảo chế độ bôi trơn, do quá tải về nhiệt và các nguyên nhân khác như mòn vẹt, tróc, hao mòn với cường độ quá lớn Nói chung dạng hao mòn này không có quy luật hoặc rất khó xác định các quy luật đó
Quá trình hao mòn của chi tiết động cơ xảy ra kèm theo các hiện tượng lý - hóa phức tạp và chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố Nhìn chung có thể chia ra những dạng hao mòn chủ yếu như: Mòn cơ học, mòn dính (mòn tróc), mòn oxy hóa, mòn do nhiệt,mòn do hạt mài, mòn rỗ (mòn đậu mùa) Hình 2.7 dưới đây mô tả hư mòn do ma sát của piston.
Hình 2.7 Piston bị mòn do ma sát
2.1.1.2 Các dạng hư hỏng do tác động cơ giới
Các hư hỏng do tác động cơ giới thường có các biểu hiện dưới dạng nứt, vỡ, bong, tróc, thủng, cong, xoắn, v.v
Trong quá trình làm việc của động cơ, rất nhiều chi tiết chịu tải trọng thay đổi về trị số và về hướng Dưới tác dụng của các tải trọng đó, ở những vị trí tập trung ứng suất, sau một thời gian vận dụng sẽ xuất hiện những vết nứt tế vi, những vết nứt tế vi đó, tùy thuộc vào trị số và tần số của lực tác dụng, sẽ dần dần lan truyền thành những vết nứt lớn và cuối cùng chi tiết bị phá hủy
Các chi tiết trên động cơ thường bị phá hủy do mỏi là trục khuỷu, thanh truyền, các trục dẫn động cơ cấu phối khí, các bánh răng, lò xo tròn, lò xo nhíp, ổ lăn, cũng như các bu lông chịu lực của nắp xy lanh, v.v Hình 2.8 mô tả trục khuỷu bị nứt do chịu tải lớn.
Hình 2.8 Trục khuỷu bị nứt do chịu tải lớn.
Ngoài ra khi chi tiết làm việc ở tải trọng lớn hơn tải trọng tính toán và khi độ cứng bề mặt và sự bố trí tương hỗ giữa chúng thay đổi thì sẽ xuất hiện ứng suất dư,làm cho chi tiết bị cong, xoắn, dập, tróc, thủng, v.v bên cạnh đó, các loại hư hỏng biến dạng và ứng suất đột biến trong quá trình làm việc Hình 2.9 dưới đây cho ta thấy xu páp bị cong vênh trong quá trình làm việc do lắp sai vị trí.
Hình 2.9 Xu páp bị cong vênh do lắp sai.
2.1.1.3 Các dạng hư hỏng do tác động hóa - nhiệt
Các hư hỏng do tác dụng hóa nhiệt thường biểu hiện dưới dạng cong vênh, ăn mòn, già hóa lớp cách điện, cháy, rỗ, v.v
Mòn do nhiệt (hay mòn nhiệt) xuất hiện do tác dụng của lượng nhiệt sinh ra khi các chi tiết bị ma sát ở tốc độ trượt lớn và tải trọng đơn vị cao Mòn nhiệt xuất hiện ở các cam của trục phối khí, các nấm con đội, xu páp, trên bề mặt làm việc của xy lanh, cổ trục khuỷu, bánh răng và các chi tiết khác Hình 2.10 dưới đây cho ta thấy các vấu cam vị mòn do nhiệt.
Hình 2.10 Vấu cam vị mòn do nhiệt.
Hư hỏng do tác động hóa nhiệt có thể gặp ở các chi tiết như cổ trục khuỷu, thành xy lanh, chốt piston, các cam của trục phối khí, các tán con đội, xu páp, v.v Các chi tiết này làm việc trong điều kiện nhiệt độ cao, do đó ngoài sự mài mòn như trên đã trình bày, chúng còn bị tác dụng ăn mòn của chất khí và chịu ảnh hưởng tác động hóa học của nước làm mát và dầu bôi trơn Trên bề mặt của các chi tiết đó có thể xuất hiện các vết rỗ, bị ăn mòn và nhiều chi tiết còn bị cong, vênh do nhiệt độ quá cao Hình 2.11 dưới đây mô ta xu páp bị ăn mòn do nhiệt độ cao.
Hình 2.11 Xu páp bị ăn mòn do nhiệt độ cao
2.2.2 Các phương pháp xác định tình trạng hư hỏng của các chi tiết động cơ
Công việc xác định tình trạng hư hỏng của các chi tiết động cơ được tiến hành bằng các phương pháp kiểm tra sau khi các chi tiết đã được tháo rời và tẩy rửa sạch các cặn bẩn bám trên nó
Các phương pháp kiểm tra để xác định hư hỏng các chi tiết động cơ gồm có:
- Kiểm tra lượng mài mòn của các chi tiết bằng các dụng cụ đo như thước cặp, panme, đồng hồ đo lỗ, v.v…
- Kiểm tra sự biến dạng của các chi tiết thông qua việc đo độ đồng tâm, độ song song, độ vuông góc, độ không bằng phẳng của các mặt phẳng trên chi tiết
- Kiểm tra các hư hỏng ngầm bằng các thiết bị, dụng cụ đo dò khuyết tật, phát hiện ra các chỗ nứt, thủng, rỗ ngầm
- Kiểm tra các đặc tính cơ bản của các chi tiết như: độ đàn hồi của lò xo, độ mất cân bằng tĩnh, cân bằng động, độ sai lệch về khối lượng, độ biến dạng của cam, v.v
Tùy từng chi tiết mà ta áp dụng các phương pháp kiểm tra thích hợp với độ chính xác cần thiết.
QUY TRÌNH CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG CỦA ĐỘNG CƠ
Sự mòn hỏng của các chi tiết trong động cơ sẽ làm thay đổi đặc điểm làm việc của động cơ như công suất giảm, thành phần độc hại trong khí thải tăng, áp suất nén trong xylanh giảm, áp suất dầu bôi trơn giảm, độ bẩn của dầu bôi trơn tăng, lượng tiêu hao dầu bôi trơn tăng, tiếng ổn tăng hoặc động cơ quá nóng, v.v Sự mài mòn và hư hỏng của mỗi chi tiết quan trọng trong động cơ sẽ làm thay đổi một số thông số làm việc nhất định của động cơ ở các mức độ khác nhau Vì vậy, có thể dựa vào đặc điểm của các thống số làm việc của động cơ để chẩn đoán các hư hỏng trước khi quyết định tháo động cơ để sửa chữa[3,4]. Để chẩn đoán nhanh và chính xác các bộ phận và chi tiết có hư hỏng, cần thực hiện và phân tích theo các bước sau:
- Bước 1: Nghe thông tin phàn nàn của người sử dụng về đặc điểm vận hành không bình thường của động cơ.
- Bước 2: Khởi động cho động cơ làm việc, nếu cần thì chạy thử xe trên đường (nếu có thể) để xác định rõ tình trạng làm việc của động cơ và các dấu hiệu làm việc không bình thường của động cơ.
- Bước 3: Kiểm tra các hệ thống liên quan đến các dấu hiệu làm việc không bình thường của động cơ.
- Bước 4: Phân tích, kiểm tra các bộ phận của các hệ thống được nghi có hư hỏng.
- Bước 5: Tổng hợp các thông tin vừa kiểm tra, kết hợp với hiểu biết về hư hỏng của động cơ để xác định đúng bệnh của động cơ.
2.3.1 Chẩn đoán dựa vào công xuất
Cách thức kiểm tra công xuất động cơ gồm kiểm tra bằng cảm nhận và kiểm tra trên máy.
Công suất động cơ giảm so với định mức có thể nhận thấy khi lái xe trên đường, thể hiện bởi động cơ kéo tải yếu, máy lì, khi nhấn bàn đạp ga đến một mức độ nhất định nhưng xe vẫn không đạt tới tốc độ mong muốn
Các bước dưới đây có thể xác định hư hỏng dựa vào công xuất động cơ:
- Bước 1: Nhận xe và lắng nghe khách hàng nói triệu chứng của xe, sau đó quan sát sơ bộ rồi tiến hành khởi động để kiểm tra.
- Bước 2: Đưa xe lên băng thử phanh để do mômen trên bánh xe chủ động, từ đó tính được mômen và công suất của động cơ Trong trường hợp động cơ đã được tháo khỏi xe, có thể đưa động cơ lên băng thử công suất để đo trực tiếp mômen và công suất động cơ rồi so sánh với công suất thiết kế để xác định mức độ giảm.
- Bước 3: Đưa ra chẩn đoán công suât của động cơ giảm có thể do 4 nguyên nhân: cơ cấu phân phối khí, hệ thống cung cấp nhiên liệu và hệ thống đánh lửa, hệ thống làm mát.
- Bước 4: Kiểm tra thêm các thông số làm việc của các cơ cấu và hệ thống liên quan để chẩn đoán các hư hỏng cụ thể
+ Kiểm tra áp suất nén để xác định tình trạng mòn, hỏng của các chi tiết xylanh, piston, xéc măng và xupáp Hình 2.11 dưới đây cho ta thấy cách đo áp xuất buồng đốt.
Hình 2.11 Đo áp xuất buồng đốt
+ Kiểm tra khí thải để xác định tình trạng của hệ thống nhiên liệu và hệ thống đánh lửa; kiểm tra hệ thống làm mát v.v
- Bước 5: Sau khi xác định hư hỏng của xe thì tiến hành vào công đoạn bảo dưỡng và sửa chữa.
2.3.2 Chẩn đoán dựa vào khí thải Đặc điểm của khí thải có liên quan chặt chẽ với đặc điểm hòa trộn không khí với nhiên liệu của hỗn hợp và đặc điểm của quá trình cháy của động cơ Đó là tỷ lệ giữa không khí và nhiên liệu của hỗn hợp cháy, sự hòa trộn đồng đều của hỗn hợp cháy, các tạp chất trong hỗn hợp cháy, trạng thái nhiệt của đông cớ, tình trạng của hệ thống đánh lửa trong động cơ xăng, chất lượng phun nhiên liệu trong động cơ diesel.
Có 2 cách để chẩn đoán qua khí thải:
Cách 1: Quan sát màu của khí thải, quy trình chẩn đoán khí thải được thực hiện theo các bước sau:
- Bước 1: Nhận xe và lắng nghe khách hàng nói triệu chứng của xe, sau đó quan sát sơ bộ rồi tiến hành khởi động để kiểm tra.
Khí thải không màu hoặc có màu nâu nhạt cho biết quá trình cháy bình thường.
Khí thải màu nâu thẫm hoặc đen chứng tỏ nhiên liệu cháy không triệt để Nguyên nhân là hỗn hợp cháy quá đậm nhiên liệu do thiếu không khí hoặc thừa nhiên liệu so với trạng thái làm việc bình thường, hoặc tỷ lệ hỗn hợp bình thường nhưng cháy không triệt để do hòa trộn không tốt hoặc hệ thống đánh lửa kém Các hư hỏng có thể là bầu lọc khí tẳc, đường ống nạp có cản trở lớn, bướm gió mở không hết, điều chỉnh lượng nhiên liệu cấp lớn hơn tiêu chuẩn hoặc vòi phun nhiên liệu kém làm nhiên liệu phun không tơi.
Khí thải có màu xanh xám chứng tỏ có hiện tượng cháy dầu bôi trơn do dầu lọt vào xylanh Nguyên nhân là xécmăng - xylanh không bảo đảm kín khít làm dầu sụt lên buồng cháy từ phía cacte, gioăng chắn dầu đuôi xupáp hỏng làm dầu chạy theo ống dẫn hướng xupáp nạp vào xylanh Cần kiểm tra thêm áp suất nén trong xylanh để kết luận sự mài mòn của xéc măng.
Khí thải có màu trắng thể hiện chứa nhiều hơi nuớc Nguyên nhân là do rò rỉ nước từ khoang nước làm mát vào trong xylanh do hiện tượng thổi gioăng nắp máy (cháy gioăng), nứt thân máy hoặc nắp máy.
- Bước 3: Sau khi xác định hư hỏng của xe thì tiến hành vào công đoạn bảo dưỡng và sửa chữa.
Cách 2: Phân tích thành phần khí thải, có thể dùng các thiết bị đo nhanh cắm vào ống thải để đo các thành phần CO, HC, NOx đối với động cơ xăng và do thêm muội than đối với động cơ diesel rồi so sánh với tiêu chuẩn để đánh giá.Hình 2.12 dưới đây cho ta thấy kiểm tra thành phần khí thải trên máy.
Hình 2.12 Kiểm tra thành phần khí thải trên máy
- Nếu hàm lượng CO và HC lớn hơn bình thường chứng tỏ thừa nhiên liệu hoặc thiếu không khí Nguyên nhân như đã nói ở trên.
- Nếu chỉ riêng HC tăng lớn thì có thể có hiện tượng bỏ máy (một xylanh nào đó không làm việc do bugi hỏng).
- Nếu lượng khí NOx quá lớn là do động cơ quá nóng.
- Muội than nhiều là do nhiên liệu phun không tơi và lượng nhiên liệu phun quá lớn nong đông cơ diesel hoặc do các chi tiết bao kín buồng cháy mòn, gây lọt khí nhiều nên quá trình cháy kém.
2.3.3 Chẩn đoán dựa vào trạng thái nhiệt động cơ
- Bước 1: Nhận xe và lắng nghe khách hàng nói triệu chứng của xe, sau đó quan sát sơ bộ rồi tiến hành khởi động để kiểm tra.
- Bước 2: Nhận biết qua đồng hồ báo nhiệt độ nước làm mát và qua nhiệt độ cụm ống thải Tình trạng động cơ quá nóng liên quan chủ yếu đến hệ thống làm mát kém và quá trình cháy trong động cơ không bình thường Các hư hỏng có thể là bơm nước hỏng, dây đai chùng, van hằng nhiệt bị liệt hoặc luôn đóng, quá trình cháy quá muộn do đặt lửa sai hoặc cháy kích nổ Hình 2.13 cho ta thấy bơm nước bị hỏng do quá nóng.
Hình 2.13 Bơm nước bị hỏng do quá nóng
- Bước 3: Sau khi xác định hư hỏng của xe thì tiến hành vào công đoạn bảo dưỡng và sửa chữa.
2.3.4 Chẩn đoán dựa vào áp xuất nén của xilanh Áp suất nén giảm so với tiêu chuẩn có thể do các nguyên nhân sau:
- Pha phân phối khí bị sai;
- Hở xupáp do cháy rỗ xupáp và đế xupáp, không có khe hở nhiệt;
- Mòn xylanh - xécmăng - piston, gãy hoặc kẹt xécmăng trong rãnh. Áp suất nén trong xylanh giảm làm cho công suất động cơ giảm nên khi phát hiện thấy máy yếu nên kiểm tra áp suất nén.
Việc do áp suất cuối kỳ nén được thực hiện theo quy trình sau:
- Bước 1: Vận hành động cơ đạt đến trạng thái nhiệt bình thường (nhiệt độ nước làm mát trong phạm vi 85 – 90 0 C).
- Bước 2: Dừng máy và tháo tất cả bugi hoặc vòi phun khỏi động cơ;
- Bước 3: Mở hết cỡ bướm ga và bướm gió;
- Bước 4: Ngắt điện đến hệ thống đánh lửa;
- Bước 5: Lắp đồng hồ đo áp suất vào lỗ lắp bugi hoặc lỗ lắp vòi phun;
- Bước 6: Dùng máy khởi động làm quay động cơ ít nhất 10 vòng;
- Bước 7: Đọc giá trị áp suất nén chỉ trên đồng hồ đo áp suất.
- Bước 8: Nếu giá trị áp suất nén đo được nhỏ hơn số liệu tiêu chuẩn thì có thể kết luận buồng cháy không kín Để kiểm tra thêm, đổ 20 - 25 cm3 dầu bôi trơn vào xylanh đó qua lỗ lắp bugi (hoặc lỗ lắp vòi phun), đo lại áp suất nén, nếu áp suất không tăng chúng tỏ xupáp không kín, nếu áp suất tăng rõ rệt thì kết luận do hỏng nhóm piston - xécmăng - xylanh Hình 2.14 dưới đây đo áp xuất nén của xilanh.
Hình 2.14 Đo áp xuất nén xi lanh 2.3.5 Chẩn đoán dựa vào dầu bôi trơn
QUY TRÌNH THÁO RÃ ĐỘNG CƠ
Trước khi thực hiện công việc chẩn bị dụng cụ để tháo rời và kiểm tra xe thì chúng ta phải quan sát các hệ thống trên xe để có cái nhìn tổng thể về các kết cấu, liên kết của động cơ để đưa ra các phương án chuẩn bị cho phù hợp đảm bảo thời gian quả hiệu và hiệu suất công việc tối ưu nhất.
Quy trình tháo rã động cơ được thực hiện theo các bước sau:
- Bước 1: Tháo nắp máy và cơ cấu phân phối khí
Tháo dây cao áp ra khỏi nắp máy
Tháo nắp đậy mặt trước trục cam
Tháo các nấp đậy các cơ cấu truyền động dây cam
Quay trục khủy theo chiều quay rãnh khuyết trên buli trùng với vạch 0 trên nắp đậy trước trục khủy
Kiểm tra dấu bánh răng cam
Nới lỏng bánh căn đai, giữ bánh căn đai ở vị trí thấp nhất rồi xiết bánh căn đai lại
Tháo dây đai cam ra khỏi bánh răng cam
Tháo ốc đầu trục khủy
Tháo miếng chặn đai cam và tháo dây đai cam ra ngoài
Tháo bộ chia điện ra khỏi nắp máy
Tháo nắp đậy trục cam trên nắp máy
Tháo nắp bảo vệ trên ống góp thải Tháo và tách ống góp thải ra khỏi động cơ
Tháo các chi tiết liên quan đến đường ống nạp ra khỏi động cơ
Nới lỏng đều các nắp cổ trục cam từ ngoài vào trong, lấy các nắp cổ trục cam và trục cam hút ra ngoài
Nới lỏng đều các nắp cổ trục cam thải và lấy các nắp cổ trục cam, trục cam thải ra ngoài
Tháo các ốc giữa than máy và nắp máy Tách nắp máy ra khỏi than máy
Dùng cảo tháo xupap, móng hảm, đế chân ra ngoài
Làm sạch than máy, nắp máy
- Bước 2: Tháo bánh đà ra khỏi trục khủy
- Bước 3: Tháo các te chứa dầu
Xả sạch nhớt ra khỏi các te
Tháo rời các ra khỏi than máy
Tháo mặt bích va phốt chặn nhớt ở đuôi trục khủyu
- Bước 4: Tháo piston, thanh truyền
Nới lỏng đều các bu long thanh truyền
Dùng cán búa gõ nhẹ vào bu long thanh truyền để tác nắp đầu to ra khỏi thanh truyền
Lần lượt tháo các thanh truyền còn lại và sắp xếp theo thứ tự
Tháo nắp cổ trục chính và sắp xếp theo thứ tự
QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA CÁC CHI TIẾT TRÔNG ĐỘNG CƠ
Trong quá trình sử dụng các chi tiết động cơ bị hao mòn làm cho hình dạng hình học, kích thước nguyên thủy và đặc tính lắp ghép của chúng thay đổi dẫn đến các bộ phận của động cơ mất khả năng làm việc hoặc không đảm bảo an toàn khi sử dụng. Mục đích của việc bảo dưỡng và sửa chữa là để kiểm tra, phục hồi lại hình dáng, kích thước, đặc tính lắp ghép của các chi tiết và các cụm máy hay nói cách khác là phục hồi khả năng làm việc của chúng Việc bảo dưỡng và sửa chữa giúp tăng thời hạn làm việc của chi tiết được và như vậy có thể tận dụng hết khả năng làm việc ban đầu của nó.
2.5.1 Hệ thống phát lực - cố định
- Bước 1: vệ sinh nắm máy bằng dầu và cọ.
- Bước 2: Kiểm tra vết xước, nứt bề mặt nắp quy lát, kiểm tra các khoang nước làm mát.
- Bước 3: Dùng sơn màu có khả năng thẩm thấu vào vết nứt để kiểm tra buồng cháy, cửa xả, cửa nạp, bề mặt nắp máy và đỉnh nắp máy Sử dụng thước thẳng và căn lá để kiểm tra độ cong vênh, độ không đồng phẳng của nắp máy, mặt bích lắp cụm ống hút, xả Hình 2.16 cho ta thấy cách kiểm tra độ phẳng bề mặt cổ nạp và xả bằng thước thẳng và thước căn lá, đặt thước thẳng trên bề mặt cổ nạp đồng thời dùng thước căn lá rà từng vị trí để xác định khoảng hở.
Hình 2.16 Kiểm tra độ phẳng bề mặt cổ nạp và xả
Nắp máy nứt có thể hàn lại bằng que hàn cùng vật liệu hoặc thay mới.
Nếu cong vênh quá giới hạn cho phép thì mài trên máy mài phẳng.
Vùng cong vênh nhỏ hơn giới hạn cho phép thì dùng phương pháp cạo mặt phẳng hoặc rà bằng bột chuyên dùng trên bàn phẳng Hình 2.17 dưới đây mô tả quá trình mài nắp quy lát, dùng bột mài rắc đều lên tấm kính phẳng sau đó đặt nắp máy lên và tiến hành mài nắp quy lát cho đến khi giá trị đo được nằm trong giới hạn cho phép.
Hình 2.17 Mài nắp quy lát
Lỗ ren hỏng thì hàn đắp và gia công lại ren mới, hoặc ta rô ren có kích thước lớn hơn
- Bước 1: Vệ sinh thân máy bằng dầu và cọ (hình 2.18)
Hình 2.18 Vệ sinh thân máy
- Bước 2: kiểm tra bằng mắt thường và tiến hành đo đạc.
Quan sát bằng mắt xem có vết nứt, áo nước bị ăn mòn, cặn bẩn, đường dầu có tắc bẩn, và thành xi lanh có bị xước không Hình 2.19 dùng thước thẳng và căn lá để kiểm tra độ cong vênh mặt phẳng thân má, đặt thước thẳng trên bề mặt thân máy đồng thời dùng thước căn lá rà từng vị trí để xác định khoảng hở.
Hình 2.19 Đo độ phẳng bề mặt của thân máy
Kiểm tra độ côn, ô van của xy lanh: Dùng đồng hồ so có độ chính xác 0,01 mm đo đường kính xy lanh theo phương song song và vuông góc với đường tâm trục khuỷu để xác định độ côn và độ ô van của của xy lanh như hình 2.20.
Hình 2.20 Đo độ ô van của xi lanh
Kiểm tra chân ren có bị hỏng không.
Vết nứt ở thân máy có thể khoan chặn hai đầu sau đó hàn lại bằng que hàn cùng vật liệu Trường hợp không cho phép hàn thì dùng phương pháp cấy đinh hoặc ốp bản.
Sửa chữa mặt phẳng cong vênh, ren hư hỏng như nắp máy.
Xi lanh bị cào xước sâu phải doa lại theo kích thước sửa chữa.
Đường dầu tắc thông rửa bằng khí nén.Các áo nước bám cặn bẩn thì xúc rửa
Các gối đỡ trục chính, trục cam mòn côn, ô van quá giới hạn phải tiện láng trên máy tiện chuyên dùng
Xi lanh bị rạn, nứt thay mới Nếu cháy rỗ, xước nhẹ có thể đánh bóng lại bằng máy mài bóng chuyên dùng Nếu vết cháy, xước sâu phải doa lại và đánh bóng
Khi độ côn, ô van lớn hơn giá trị cho phép thì phải doa lại rồi đánh bóng.
Nếu gờ mòn vòng găng lơn hơn 0,2 mm thì doa hết phần gờ bằng tay.
- Bước 1: Vệ sinh trục khuỷu bằng dầu và cọ.
- Bước 2: Kiểm tra vết xước bề mặt trục khuỷu.
Kiểm tra độ mòn côn và ô van của cổ biên.
Dùng thước kẹp để đo độ côn và ô van của cổ biên Nhằm tránh góc chuyển tiếp giữa trục và má khuỷu, chọn các tiết diện đo cách má khuỷu khoảng từ 5-10 mm để kiểm tra lượng mòn Dùng thước cặp đo tại hai vị trí sát với má khuỷu trên hai mặt phẳng vuông góc với nhau là mặt phẳng thẳng đứng theo như hình 2.21
Hình 2.21 Đo đường kính trục khuỷu theo mặt phẳng đứng và mặt phẳng nằm ngang như hình 2.22 rồi sau đó tiến hành so sánh kết quả Độ ô van của cổ biên được xác định bằng hiệu đường kính cổ biên đo tại hai vị trí trên hai mặt phẳng vuông góc với nhau Độ côn cổ biên được xác định bằng hiệu đường kính cổ biên đo tại hai vị trí trên cùng một mặt phẳng.
Hình 2.22 Đo đường kính trục khuỷu theo mặt phẳng ngang
Kiểm tra khe hở bạc cổ biên.
Nếu trục bị rạn nứt thì thay mới.
Đường kính các cổ trục nhỏ hơn giới hạn cho phép thì thay mới.
Các cổ trục mòn côn và ô van lớn hơn 0,05 mm thì mài bằng máy chuyên dụng Nếu có những vết xước nhỏ thì mài lại bằng giấy nhám.
Trục bị cong hơn 0,05 mm phải nắn lại bằng máy ép thủy lực.
Khe hở bạc và cổ trục chính lớn hơn quá giá trị cho phép thì thay bạc mới hoặc mài lại cổ trục theo cốt sửa chữa và thay bạc cùng cốt.
Khe hở dọc trục vượt quá giá trị cho phép phải thay mới bạc chặn cổ trục chính.
Mặt bích có độ đảo quá giá trị cho phép phải tiện láng để khử độ đảo
- Bước 1: Quan sát và đo đạt.
Quan sát các vết nứt thanh truyền, vết dập, xước, tróc rỗ của bạc.
Dùng đồng hồ so hoặc thước cặp kiểm tra khe hở bạc đầu nhỏ với chốt pít tông
Kiểm tra độ cong, xoắn bằng thiết bị chuyên dùng.
Dùng đồ hồ so và panme để kiểm tra khe hở bạc đầu to thanh truyền với cổ biên trục khuỷu
Kiểm tra khe hở dọc trục của thanh truyền bằng căn lá Kiểm tra độ găng bạc cổ biên
Kiểm tra sai lệch trọng lượng giữa các thanh truyền.
Nếu thanh truyền bị cong và xoắn thì nắn xoắn rồi mới nắn cong.
Bu lông, êcu hỏng ren thì thay mới
Bạc đầu nhỏ mòn côn, ô van thì phải doa.
Lỗ đầu to mòn côn, ô van thì tiện láng.
Khe hở bạc thanh truyền – cổ trục vượt qua quy định thì thay mới bạc hoặc mài lại cổ trục và thay bạc đúng cốt sửa chữa.
Khe hở dọc trục của thanh truyền lớn qua quy định phải thay mới thanh truyền.
Độ găng bạc nhỏ hơn quy định phải căn lưng bạc và sửa lại đường kính lỗ bạc hoặc thay bạc mới Nếu lớn hơn quy định thì giũa bớt một phía cạnh của một nửa bạc để giảm đường kính ngoài của bạc.
- Bước 1: Vệ sinh piston – xéc măng bằng dầu và cọ.
- Bước 2: Kiểm tra vết xước và đo đường kính trên piston.
Dùng tay tháo xéc măng quan sát kiểm tra vết xước bề mặt piston.
Dùng panme hoặc thước cặp đo đường kính của piston tại vị trí vuông góc với đường tâm của chốt piston và cách đỉnh của piston một khoảng 27,6- 27,8 mm và tiến hành đo theo như hình hình 2.23.
Hình 2.23 Đo đường kính piston
Piston xước nhỏ, bám muội than thì dùng giấy nhám mịn đánh sạch.
Độ mòn vượt quá giới hạn cho phép hoặc bị rạn nứt phải thay mới pít đồng bộ với chốt.
Nếu khe hở giữa pít tông và xi lanh vượt giá trị cho phép phải thay pít tông cùng với chốt, hoặc doa lại các xi lanh theo kích thước sửa chữa
Lỗ chốt mòn ô van phải doa lại và chọn chốt có kích thước phù hợp.
- Bước 1: Tháo xéc măng ra khỏi pít tông, chùi sạch xéc măng, xylanh, pít tông.
- Bước 2: Kiểm tra khe hở các xéc măng.
Kiểm tra khe hở miệng: Tháo xéc măng ra khỏi pít tông, chùi sạch xéc măng, xylanh, pít tông Như hình 2.24 đặt xéc măng vào lòng xy lanh dùng đầu pít tông đẩy xéc măng xuống 1/2 khoảng chạy Lấy thước đo khoảng hở để giữa
2 miệng của xéc măng, khe hở này vào khoảng 0,15 mm
Hình 2.24 Đo khe hở miệng xéc măng
Kiểm tra khe hở giữa xéc măng và rãnh xéc măng: Lấy xéc măng để lưng xéc măng vào rãnh tương ứng Xoay xéc măng xung quanh rãnh xéc măng.Vừa xoay vừa quan sát mọi vị trí xéc măng đều nằm lọt dưới rãnh và thấp hơn khoảng 0,25mm kết hợp dùng với thước lá như hình 2.25.
Hình 2.25 Đo khe hở rãnh xéc măng
Khe hở miệng xéc măng đã vượt quá giá trị cho phép thì cần phải thay mới bộ xéc măng.
Pít tông cũ muốn dùng lại ta phải dùng một xéc - măng gãy để nạo rãnh cho sạch muội than
2.5.2 Hệ thống phân phối khí
- Bước 1: Vệ sinh cơ trục cam nạp và xả bằng dầu và cọ.
- Bước 2: Kiểm tra các vấu cam và trục.
Quan sát các vết rạn, nứt.