Bao cao thuc hanh thi nghiem nhom 17a4 3556

Ket-noi.com kho tài liệu miễn phíu miễn phín phí LỜI NÓI ĐẦU Sau học xong học phần sở ngành chuyên ngành “Nguyên lý động đốt trong”, “Kết cấu động đốt trong”, “Cảm biến kỹ thuật đo”, “Chẩn đoán kỹ thuật động cơ” “Thí nghiệm động cơ”, sinh viên ngành động lực tiếp cận thực tế ngành nghề với học phần “Thực hành thí nghiệm động cơ” Học phần “Thực hành thí nghiệm động cơ” giúp sinh viên củng cố lại kiến thức lý thuyết học Qua sinh viên biết nghiên cứu, tìm hiểu vấn đề kỹ thuật thực nghiệm, biết sử dụng thiết bị thí nghiệm, dụng cụ đo đại, biết xây dựng đường đặc tính tải, đặc tính tốc độ, đặc tính điều chỉnh động thực nghiệm Được hướng dẫn tận tình thầy HUỲNH BÁ VANG, chúng em hồn thành thí nghiệm nhóm Đây lần đầu tiếp cận trang thiết bị đại nên không tránh khỏi sai sót, nhầm lẫn q trình thực hành Vậy mong thầy thơng cảm sửa chữa sai sót để chúng em hồn thiện báo cáo Cuối nhóm 17A4 xin chân thành cảm ơn thầy! Đà Nẵng, ngày 16 tháng 05 năm 2014 Nhóm 17A4 - 1- Ket-noi.com kho tài liệu miễn phíu miễn phín phí I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HOẠT ĐỘNG CỦA PHỊNG THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ Phịng thí nghiệm gồm hai phần chính: + Phịng lắp đặt thiết bị (Dyno) + Phịng điều khiển (Puma) 1.1 Sơ đồ mơ hình thí nghiệm 15 31 33 12 13 14 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 11 34 16 32 29 28 35 36 10 Hình 1.1 - Sơ đồ phịng thí nghiệm Nhóm 17A4 - 2- 30 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phíu miễn phín phí * Chú thích: - Thiết bị đo độ khói động (Opacimeter) - Động mẫu (Động Daewoo A16 DMS) - Băng thử (APA 2004/8) - Thiết bị điều chỉnh nhiệt độ nước làm mát (AVL 553) - Thiết bị xác định suất tiêu hao nhiên liệu (AVL 733) - Thiết bị điều chỉnh nhiệt độ, áp suất dầu bôi trơn cho động (AVL 554) - Thiết bị làm mát cảm biến - Thiết bị thu nhận tín hiệu từ cảm biến (hay xử lý) - Đường ống nạp động 10 - Đường ống thải động 11 - Khớp nối trục động băng tải 12 - Cảm biến đo áp suất tương đối khí nạp 13 - Cảm biến đo áp suất tuyệt đối khí nạp 14 - Cảm biến đo nhiệt độ khí nạp 15 - Cảm biến đo độ ẩm môi trường khơng khí phịng thí nghiệm 16 - Thiết bị đo độ lọt khí Cacte (nối thơng nắp dàn cị với đường nạp) 17 - Cảm biến đo áp suất phun (gắn máy số đường dầu cao áp) 18 - Cảm biến đo áp suất trình cháy (được gắn máy 1) 19 - Cảm biến đo nhiệt độ nước vào 20 - Cảm biến đo nhiệt độ nước 21 - Cảm biến đo tốc độ động 22 - Cảm biến đo nhiệt độ dầu vào động 23 - Cảm biến đo nhiệt độ nhiên liệu 24 - Cảm biến đo áp suất tuyệt đối dầu bôi trơn 25 - Cảm biến đo áp suất tuyệt đối nhiên liệu 26 - Cảm biến đo độ rung động 27 - Cảm biến đo độ nâng kim phun động 28 - Cảm biến đo áp suất khí xả 29 - Cảm biến đo nhiệt độ khí xả Nhóm 17A4 - 3- Ket-noi.com kho tài liệu miễn phíu miễn phín phí 30 - Cảm biến đo nhiệt độ dầu (nằm thiết bị 6) 31 - Thiết bị đo lưu lượng khí nạp (Air flow metter) 32 - Thiết bị điều chỉnh vị trí (Động bước) 33 - Màn hình vi tính 34 - Bàn điều khiển 35 - Thiết bị đo tốc độ động vị trí trục khuỷu 36 - Bình tiêu âm 37 - Thiết bị Visioscop quan sát buồng cháy 1.2 Nguyên lý làm việc tổng qt mơ hình Khai báo thiết bị hệ thống, cài đặt thông số cần đo Khởi động động cơ, động hoạt động hệ thống tự động kiểm tra lỗi, có lỗi tự động báo cho người điều khiển biết để khắc phục Sau lúc, động hoạt động ổn định ta cài đặt thông số như: T-553, T-554 Lúc thiết bị AVL 553, AVL 554 tự động điều chỉnh nhiệt độ nước làm mát dầu bôi trơn theo giá trị mà ta cài đặt Lúc hệ thống tự động hiển thị thông số sau lên hình: + Torque (Nm): Mơmen động + P (KW): Công suất động + AIR_CON (Kg/h): Lưu lượng khí nạp + T_Oil (0C): Nhiệt độ dầu bơi trơn + TWO (0C): Nhiệt độ nước làm mát + TWI (0C): Nhiệt độ nước làm mát vào + T_EXH (0C): Nhiệt độ khí xả + T_INTAKE (0C): Nhiệt độ khí nạp + OPA_OPAC (%): Lượng bồ hóng + Lambda + P_Oil (Bar):áp suất dầu bơi trơn + Blow_Val (l/p): Độ lọt khí Cacte + FUELCOSP (g/kW.h) + BH (Kg/h): Tiêu hao nhiên liệu Nhóm 17A4 - 4- Ket-noi.com kho tài liệu miễn phíu miễn phín phí Những thiết bị thử bao gồm: động thử “Động Daewoo A16 DMS” Động bắt chặt với sàn bốn chân có thiết bị giảm chấn Băng thử điện thiết bị khởi động gây tải cho động cơ, nối với động thơng qua khớp nối Ngồi để đo thông số đường nạp động người ta lắp cảm biến áp suất khí nạp tương đối, cảm biến áp suất khí nạp tuyệt đối, cảm biến đo lưu lượng khí nạp, cảm biến đo nhiệt độ khí nạp Trên đường thải ngồi hai cảm biến đo nhiệt độ áp suất cịn có thiết bị tiêu âm thiết bị đo độ đen khói (415_Opacmeter) Việc điều khiển lượng nhiên liệu cung cấp cho động người ta dùng thiết bị cung cấp đo tiêu hao nhiên liệu (733_ Fuel balance) nối thông với động hai đường cấp hồi Để điều khiển cung cấp nhiên liệu cho động người ta dùng động bước (THA100) để điều khiển vị trí bướm ga nối trực tiếp với phòng PUMA Việc điều khiển nhiệt độ nước làm mát thực thiết bị (AVL553 Coolant Conditioning System) Trên đường vào động có cảm biến nhiệt độ nước làm mát vào, đường có cảm biến nhiệt độ nước Việc điều khiển nhiệt độ dầu bôi trơn thực thiết bị (AVL 554, Oil Conditioning System ) Thiết bị nối với động hai ống vào có gắn hai cảm biến nhiệt độ dầu vào Ngồi động cịn có loại cảm biến khác như: cảm biến độ nâng kim phun, cảm biến áp suất phun nhiên liệu… Để đo tốc độ động người ta gắn thiết bị đo tốc độ vào vị trí trục khuỷu buli đầu trục khuỷu Để đo lọt khí cacte người ta dùng thiết bị (442 Blow By Meter), thiết bị nối với động qua hai đường ống, từ động đến 442 từ 442 đường nạp động Tất tín hiệu từ cảm biến đưa vào trạm chuyển đổi, khuếch đại nối với PUMA.Tại số liệu đo đạc xử lí Nhóm 17A4 - 5- Ket-noi.com kho tài liệu miễn phíu miễn phín phí PUMA hệ thống tự động hóa thiết bị đo bệ thử hãng AVL LIST GmbH ( Áo ) phát triển Hệ thống bao gồm hệ thống máy tính, thiết bị hỗ trợ, phần mềm, ứng dụng Windows, sở liệu… Trong trình vận hành thí nghiệm cần ý cẩn thận Khi tiến hành thí nghiệm phải nắm rõ quy trình phương pháp để tránh xảy sai sót thiết bị phịng thí nghiệm đắt tiền sai sót gây thiệt hại lớn mặt vật chất người II CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 2.1 Các loại đường đặc tính Chế độ làm việc động thể tổ hợp thơng số làm việc cơng suất Ne hay mô men Me tốc độ động n Trong miền làm việc động cơ, tốc độ n thay đổi từ nmin ứng với giới hạn ổn định động đến nmax ứng với giới hạn ứng suất cơ, ứng suất nhiệt diễn biến bình thường chu trình cơng tác Người ta dùng đặc tính để đánh giá tiêu kỹ thuật động hoạt động điều kiện khác động Đặc tính động hàm thể thay đổi tiêu công tác theo tiêu cơng tác khác theo nhân tố ảnh hưởng đến chu trình cơng tác Các loại đặc tính sử dụng nhiều động bao gồm loại đặc tính sau: + Đặc tính tốc độ - Đặc tính ngồi - Đặc tính phận + Đặc tính tải Các đặc tính động xác định thực nghiệm băng thử động 2.2 Đặc tính tốc độ động Đặc tính tốc độ động đồ thị biểu diễn mối quan hệ momen có ích Me, cơng suất có ích Ne, suất tiêu hao nhiên liệu có ích ge… tiêu khác Nhóm 17A4 - 6- Ket-noi.com kho tài liệu miễn phíu miễn phín phí động theo tốc độ ne động giữ tay điều khiển động vị trí qui định gồm có: Đặc tính tốc độ ngồi đặc tính phận 2.2.1 Đặc tính ngồi động xăng Đặc tính ngồi động xăng hàm Ne, Me, g nl…theo số vòng quay n ta mở hoàn toàn bướm ga, tức 100% ví trí tay ga Ở vị trí mở 100% bướm ga, biến thiên hàm N e = f(n), Me = f(n)… phụ thuộc vào thay đổi ηv, ηm, ηi/α, ρk theo số vòng quay n Biến thiên động theo ηv động chạy đặc tính ngồi phụ thuộc vào thay đổi tốc độ dịng khí qua xupap nạp, pha phân phối khí xupap độ mở bướm ga Càng tăng tốc độ dịng khí qua xupap nạp xupap thải hệ số nạp thấp Điều với động không tăng áp động tăng áp Trong vùng tốc độ thấp diễn tượng giảm hệ số nạp theo mức giảm tốc độ n lúc pha phân phối thực tế khơng cịn phù hợp với tốc độ động lúc Lực cản đường nạp động diezen nhỏ so với động xăng, đặc tính ngồi ηv động xăng dốc so với ηv động diezen Trong động tăng áp, có giảm tổn thất tương đối tổn thất áp suất đường nạp nên tăng n đường hệ số nạp theo n động tăng áp phẳng so với động có khơng tăng áp Mối quan hệ giũa hệ số nạp tương đối tốc độ tương đối thay đổi phạm vi 50%nm ( nm tốc độ động thời điểm có ηv max ) Số lượng môi chất nạp vào xylanh phụ thuộc vào η v mà phụ thuộc vào khối lượng riêng khơng khí ρk Động khơng tăng áp có ρk = ρ0 Trong động tăng áp ρk phụ thuộc vào mức độ tăng áp hiệu suất đoạn nhiệt máy nén mức độ làm mát trung gian cho khí nén trước vào động Mức độ tăng khối lượng riêng tương đối khơng khí vào động theo mức độ nén khác nhau, với giá trị hiệu suât đoạn nhiệt η kdmcủa máy khơng làm mát trung gian cho khí nén Tăng πk Tk tăng theo nên làm cho khối lượng riêng tương đối tăng chậm, làm giảm ảnh hưởng tăng áp tới mức độ tăng khối lượng môi chất nạp vào động cơ, thể qua tích số η v.ηk Vì làm mát trung gian cho khơng khí tăng Nhóm 17A4 - 7- Ket-noi.com kho tài liệu miễn phíu miễn phín phí áp làm giảm hiệu suất nhiệt động mà cịn làm tăng lượng mơi chất nạp vào động Nếu làm mát trung gian bảm đảm cho T k=T0 lượng khơng khí nạp vào động tỷ lệ với mức độ tăng áp máy nén Khi động tăng áp hoạt động theo đặc tính ngồi giảm số vòng quay n sẻ làm giảm πk làm giảm ρk Trong trường hợp tăng áp máy nén ly tâm dẫn động khí dẫn động tua bin khí thải π k ηk giảm nhanh làm cho lượng khơng khí nạp vào xy lanh ηv.ρk giảm theo mức giảm n Giá trị ηi động xăng với ε = const, đặc tính ngồi phụ thuộc biến thiên alpha theo n Tỷ số nén ε kcủa động xăng tăng áp, điều kện giữ không đổi số octan nhiên liệu phải nhỏ ε động chưa tăng áp để tránh kích nổ Nếu giữ nguyên tỷ số nén động chưa tăng áp cần dùng nhiên liệu có số octan cao Thơng thường tăng số octan lên – lần tỷ số nén tăng lên đơn vị Khi động xăng hoạt động theo đặc tính ngồi hệ số dư lượng khơng khí alpha giảm giảm n Đặc tính alpha tiếp tục trì chuyển sang đặc tính phận Tuy nhiên điều chỉnh chế hịa khí vị trí gần mở hết bướm ga người ta điều chỉnh để hệ số alpha nhỏ đặc tính ngồi để tiết kiệm nhiên liệu xăng 2.2.2 Đặc tính ngồi động Diesel Đặc tính ngồi động diezen bao gồm loại sau: Đặc tính ngồi tuyệt đối – đặc tính mà thơng số bên phải biểu thức xác định Me, Ne (công thức 11-8 11-10 trang 410 Nguyên lý động – Nguyễn Tất Tiến) đạt giá trị cực đại số vịng quay n Đó đặc tính xác đinh khảo nghiệm động băng thử Trong thực tế sử dụng động không cho phép động hoạt động tới mức này, nhằm bảo vệ không để máy bị hư hỏng Mặt khác khơng đảm bảo điều kiện tối ưu góc phun sớm, nhiệt độ môi chất làm mát động đầu vào đầu vịng quay động qua đảm bảo giá trị cực đại ηv ηm, ηi/α, ρk… Đặc tính giới hạn bơm cao áp đặc tính ngồi mà ta điều khiển bơm cao áp kéo tới vị trí giới hạn lớn Khi thiết kế bơm cao áp người ta để phần Nhóm 17A4 - 8- Ket-noi.com kho tài liệu miễn phíu miễn phín phí dự trử thể tích nhiên liệu để đảm bảo cho cung cấp cho xylanh lượng nhiên liệu lớn so với nhu cầu chu trình Vì sử dụng phải đặt bơm chốt tỳ nhằm hạn chế lượng nhiên liệu cực đại cấp cho chu trình Đặc tính ngồi theo cơng suất thiết kế đặc tính tốc độ cấu điều khiển giử vị trí đạt cơng suất thiết kế Ne số vòng quay thiết kế n n Đặc tính ngồi theo cơng suất thiết kế đặc tính mang tính chất pháp lý nhà chế tạo đảm bảo xuất xưởng Đặc tính ngồi sử dụng (gọi tắt đặc tính ngồi) đặc tính tốc độ cấu điều khiển giữ vị trí tương ứng với cơng suất N ed số vòng quay sử dụng nd.Người ta sử dụng Nd để lựa chọn động phối hợp với máy cơng tác Đặc tính khói đen đặc tính tốc độ với số vịng quay n, cấu điều khiển bơm cao áp nằm vị trí bắt đầu nhả khói đen khí xả Hiệu suất thị ηi động diezen chạy theo đặc tính ngồi phụ thuộc vào hệ số dư lượng khơng khí alpha, tỷ số tăng áp suất cháy λ khối lượng riêng khơng khí nạp vào động ρk tốc độ n động Ảnh hưởng thân tốc độ n khối lượng riêng khơng khí ρ k đến ηi thường không nhiều mà chủ yếu ảnh hưởng đến alpha λ Ở thấy tăng alpha làm tăng η i Động diezen không tăng áp, hệ số nạp η v tăng giảm tốc độ n Lượng nhiên liệu cấp cho chu trình bơm BOSCH tăng tăng tốc độ n bị giảm n giảm kéo theo giảm pi gây ảnh hưởng tới đặc tính tốc độ Động diezen tăng áp, thay đổi khối lượng khơng khí nạp vào động phụ thuộc vào khối lượng riêng khơng khí ρ k Khi giảm tốc độ n, giá trị ρ k sẻ giảm nhanh ρk chế độ định mức lớn Vì động diezen tăng áp tăng alpha tăng n Còn tỷ số tăng áp suất cháy λ tăng giảm n thời gian cháy trễ tăng Thực nghiệm áp suất ρ k giảm mạnh giảm n làm ηm, ηi/α tăng nhiều Hiệu suất khí ηm động chạy đặc tính ngồi giảm tăng n lúc Cm tăng cịn ηi/α λv lại giảm Đối với động tăng áp, tăng n η m giảm chậm so với động khơng tăng áp lúc ρ k tăng,ηm giảm chậm n tăng động tăng áp cao Nhóm 17A4 - 9- Ket-noi.com kho tài liệu miễn phíu miễn phín phí Hình 2.1 – Đặc tính tốc độ a) Động Xăng; Đặc tính ngồi; b) Động Diesel Đặc tính nhả khói đen; Đặc tính ngồi Hình 2.2 – Đặc tính tốc độ a) Động Xăng; Đặc tính ngồi; Nhóm 17A4 b) Động Diesel 2÷5 Đặc tính phận; - 10- Giới hạn khói đen