Chương 2: Động cơ lai máy b ơ m Năng lượng của động cơ dùng để truyền cho máy bơm để đư a chất lỏng lên ca o hoặt đi xa. Năng lượng dòng chất lỏng g ồm hai thành phần : động năng ( v 2 /2g) v à áp năng (p/γ) . Ng ười ta căn cứ vào hai thành phần này để xác định công suất t huỷ lực hay động cơ . Công suất thuỷ lực của bơm được xác định theo công t h ức: N tl = G.H = γ .Q.H Trong đó G = γ .Q : lưu lượng trọng lượng của bơm (N / s) γ : trọng lượng riêng của chất l ỏng (N / m 3 ) Q : lưu lượng của b ơm (m 3 / s) H : cột áp của bơm (m) Khi làm việc trong máy bơm thường xảy ra các tổn thất n ăng lượng bao gồm : tổn thất cơ khí, tổn thất thuỷ lực, tổn th ất lưu lượng. Do đó công suất của động cơ lai máy bơm là: Trong đó : N e ck N tl . tl . ll (KW) η ck , η tl , η ll : hi ệu suất của hệ truyền động , thuỷ lực và lưu lượ ng. 1.2.2.3 Phương pháp xác định công suất động cơ bằng cách s ử dụng xoắn k ế : Momen xoắn trên trục có thể được xác định thông qua biến dạng xoắn của t rụ c theo biểu t h ức: Trong đó M e G.J p . t L t (KG.m) G: môđun đàn hồi của vật liệu chế tạo trục (KG / m 2 ) J p : môđun quán tính độc cực của tiết diện t rụ c L t : chiều dài đoạn trục cơ sở để đo góc xoắn (m) Φ t : góc xo ắn giữa hai mặt cắt ở các mút đoạn trục cơ sở L t (r a d) G . J Đối với hệ trục cụ thể t h ì p const , như vậy để xác định công su ất động cơ L t chỉ cần xác định Φ t .Trên c ơ sở này người ta chế tạo thiết bị xác định góc xoắn g iữa hai mặt cắt của đoạn trục, nhờ đó xác định được momen xoắn. Công suất động cơ được xác định theo công t h ức: Ne Me * Me * . n 3 0 Phương pháp này có độ chính xác cao và thường được dùng tại nơi sử dụng động cơ. Tuỳ theo phần tử cảm biến được dùng trong xoắn kế mà ta có các d ạ ng xoắn kế sau : xoắn kế kiểu cảm biến điện , xoắn kế kiểu quang , xoắn kế kiểu cả m biến từ . 1.2.3 Phương pháp đo công suất động cơ dùng trong chẩn đoán (thường dùng trong chẩn đoán trạng thái kỹ thuật c ủa ôtô): Đo momen chủ động trên bánh x e : - Áp dụng cho các động cơ lắp trên phương tiện vận tải - Sử dụng thiết bị đo lực phanh trên bánh xe, từ đó tính được momen và c ông suất động cơ Sai số chủ yếu của phương pháp là không biết chính xác hiệu su ất của các bộ truyền trên xe c ần đo. Phương pháp đo không phanh: đây là phương pháp đơn giản vì không ph ải tháo động cơ ra khỏi xe. Người ta lợi dụng tổn thất cơ giới của các xi lanh không làm việc để làm tải cho xi lanh. Khi đo thanh răng ở vị trí cực đại (hoặc bướm g a mở hết ), đánh chết các xi lanh dùng làm tải, chỉ để lại một xi lanh làm việc đo t ố c độ của động cơ, thời gian đo chỉ khoảng một phút. Lần lượt thay đổi các xi la nh khác và ghi kết quả số đo vòng qu a y. Công suất động cơ sẽ được tính theo công t h ức: N e N edm (1 N ) (m l ) Trong đó : N edm : công suất định mức của động cơ theo thiết kế (m l ) N : độ chênh công suất với động cơ thiết kế (%) (n 1Ne _ n tb ). k N 10 0 n 1Ne : số vòng quay của động cơ khi làm việc với một xi lanh khi ở tình trạng c òn mới (theo tài liệu kỹ t hu ật ) n tb : số vòng quay trung bình của các xi lanh khi làm việc riêng r ẽ (đo khi c h ẩ n đo á n) k: hệ số kinh ngh iệ m Đối với động cơ máy kéo k = 0.055 Đối với động cơ ôtô k = 0.02-0.04 Ví dụ: với động cơ D50 có 4 xi lanh, công suất định mức 55 mã l ực, số vòng quay định mức khi làm việc với một xi lanh là 1370 v/phút. H ệ số k= 0.55, n 1 = 1090 v/ph, n 2 = 1210 v/ph, n 3 =1215 v/ph, n 4 =1105 v / ph. n tb n 1 n 2 n 3 n 4 4 1150 vòng / phú t (1370 1150) * 0.055 12.1% n 100 N e = 55*(1-0.121) = 48 mã lực Đo công suất theo phương pháp gia tốc: dựa trên nguyên t ắc sự thay đổi t ố c độ góc của động cơ phụ thuộc vào công suất động cơ, khi công suất động cơ cà ng lớn thì gia tốc càng lớn. Thực chất của dụng cụ đo là thời gian tăng tốc từ tốc độ thấp tới tốc độ định mức khi tăng tốc đột ngột, chỉ thị sẽ là công suất động cơ . Có thể sử dụng thiết bị đo HMR-2M của Liên Xô gồm có c ảm biến, khối tí nh toán chuyển đổi, đồng hồ chỉ thị công suất và số vòng quay, bộ phận điều kh iể n. Bộ cảm biến kiểu cảm ứng được gắn vào một lổ trên vỏ hộp bánh đà động cơ , đối diện với đỉnh răng của bánh răng kh ởi động và cách một khoảng 2 đến 4(mm). Khi bánh đà quay, trong bộ cảm biến sẽ xuất hiện dòng điện hình sin có t ốc độ xung đ iệ n : f= n s * z n s : Số vòng quay trục khu ỷu trong một g iâ y. Z: Số răng trên vành răng bánh đà . Các xung được truyền sang khối tính toán chuyển đổi, ở đ ây nó được khuyếch đ ại và biến đổi thành dòng điện một chiều để đưa vào bộ chỉ thị và đo số vòng quay n. Tốc độ góc càng lớn, các xung càng lơn, dòng điện đưa vào bộ chỉ thị công su ất càng lớn nên công suất đọc càng ca o. Khi đo người ta phải đột ngột thay đổi tốc độ động cơ từ thấp tới định mức. Các phạm vi điều chỉnh tốc độ và ghi công su ất được xác định theo một số loại động cơ và cho tr ước trên dụng c ụ. Nhược điểm độ chính xác không cao, chỉ đo được một s ố loại động cơ do nh à chế tạo qui đ ị nh. Đo công suất bằng phanh thử công suất: đây là phương pháp đo chính x ác nhất nhưng yêu cầu phải tháo động cơ ra khỏi ôtô đặt lên phanh thử. Gây tải c ho phanh có thể bằng ma sát (phanh cơ khí), lực cản của nước (phanh thu ỷ lực) ho ặt lực điện từ (phanh điện). Công suất động cơ được tính theo công t h ức: Ne Me * Me * . n 3 0 Me cân bằng với mômen cản của phanh M c . phải tháo động cơ ra khỏi ôtô đặt lên phanh thử. Gây tải c ho phanh có thể bằng ma sát (phanh cơ khí), lực cản của nước (phanh thu ỷ lực) ho ặt lực điện từ (phanh điện). Công suất động cơ được. biến từ . 1 .2. 3 Phương pháp đo công suất động cơ dùng trong chẩn đoán (thường dùng trong chẩn đoán trạng thái kỹ thuật c ủa ôtô): Đo momen chủ động trên bánh x e : - Áp dụng cho các động cơ lắp. Chương 2: Động cơ lai máy b ơ m Năng lượng của động cơ dùng để truyền cho máy bơm để đư a chất lỏng lên ca o hoặt đi xa. Năng lượng dòng chất lỏng g ồm hai thành phần : động năng ( v 2 /2g) v à