- 1 - Chương 13: Mối quan hệ giữa trị số cho phép của hàm l ượng sản vật mài mòn với kho ảng hành trình giữa hai kỳ sửa chữa động cơ Căn cứ vào kinh nghiệm vận hành lâu dài, căn cứ vào trị số kích th ước, cường độ mài mòn, mà để động cơ tiếp tục làm việc nữa thì độ mài mòn sẽ tăng lên rất nhanh. Theo kết quả nghiên cứu của C. M. Dakharôp, khi độ ôvan của trục khuỷu động cơ Diesel 2д-100 b ằng 0,19mm, chế độ ma sát ướt bắt đầu bị phá huỷ đưa đến - 2 - bề mặt làm việc trực tiếp tiếp xúc khiến độ mòn tăng lên rất nhanh. Khi các chi ti ết đã đạt tới khích thước giới hạn, động cơ bắt buộc phải đưa vào cấp sửa chữa nếu không sẽ rất có hại. Mật độ sự cố ứ ng với trường hợp chi tiết đã bị mòn quá lớn được tính theo quy luật tự nhiên như sau: f u t T M 2 e 2 2 (2.12) 2 2 T M N Trong đó: - trị số sai lệch tốc độ phát sinh sự cố. N- Số sự cố. T- Thời gian vận hành động cơ hoặc các chi tiết động cơ trước lúc phát sinh s ự cố. M- Tuổi thọ trung bình của của chi tiết hoặc của cụm chi tiết tới lúc s ự cố. Trên c ơ sở tổng hợp số liệu thống kê về sự cố mài mòn ta xác định tuổi thọ trung bình c ủa cụm chi tiết máy. Để phân tích sự mài mòn các chi tiết động cơ, người ta sử dụng trị số hành trình hoạt động của phương tiện, trị số tương ứng v ới giới hạn kích thước cho phép và dựng đường cong phân bố thông số đó, trên cơ sở này xác định được độ mài mòn. Dựa trên - 3 - kết quả số liệu thống kê thu thập được trong vận hành ta thiết lập đượ c trị số định mức về hành trình giữa kỳ kiểm tra phòng ngừa và k ỳ sửa chữa. Vì trong quá trình làm việc các chi tiết động cơ mài mòn không đều, trạng thái kỹ thuật của chúng cho tới lúc sửa chữa đình kỳ có thể rất khác nhau. - 4 - Bản chất của việc sửa chửa theo định kỳ thực tế không cho phép các chi ti ết đó của động cơ Diesel hoạt động vượt quá kích thước gi ới hạn. Như vậy đánh giá trạng thái kỹ thuật thực tế của động cơ mà không phải tháo rời ra cho ta khả năng nâng cao hành thời gian ho ạt động giữa hai lần sửa chữa do ta vận dụng trị số giới hạn của độ mài mòn các chi tiết. Để xác định trị số giới hạn cho phép về sản vật mài mòn trong dầu phụ thuộc vào hành trình hoạt động và m ức độ mài mòn cần phải biết rõ số lượng kim loại bong ra khỏi cặp bề mặt làm việc kim loại khi các chi tiết máy đạt tới kích thước tới hạn. Khi làm việc bình th ường thì cường độ mài mòn sắt của động cơ 2д-100 là 0,15 – 0,2 g/h. Hàm l ượng Fe trong dầu vào khoảng 35 – 50 g/l. Khi bầu lọc làm việc tốt thì khả năng lọc của nó sẽ giữ lại được 30% sản vật mài mòn. Qua nhi ều công trình nghiên cứu thí nghiệm kiểm tra trạng thái k ỹ thuật của động cơ đốt trong bằng phương pháp phân tích quang ph ổ sản vật mài mòn trong dầu cacte điều đem lại kết quả tương tự. Nếu không kể ảnh hưởng của bầu lọc, thì hàm lượng đồng trong cacte s ẽ bằng 7 – 10 g/l. Nếu có bầu lọc thì 5 – 7 g/l. Hàm l ượng Chì khi không có bầu lọc là 5 – 7 g/l , có bầu lọc là 4 – 5 g/l. khi đó lượng dầu cháy hao q y = 2 ÷ 5 kg/h (động cơ 2д-100). Thi ết lập đồ thị mối quan hệ giữa trị số hành trình hoạt đông c ủa động cơ Diesel với tốc độ tăng hàm lượng sản vật mài mòn trong dầu cacte động cơ Diesel nhằm để tổ chức kiểm tra trạng thái kỹ thuật của độ ng cơ mà không phải tháo rời. Dựa trên cơ sở phân tích sản vật mài mòn trong dầu nhằm kéo dài hành trình hoạt động giữa hai lần sửa chữa thì cần phải tính toán đến lượng tiêu thụ - 5 - nhiên liệu và lượng dầu nhớt bị cháy hao đối với từng loại động cơ. Nếu không chú ý sai số sẽ tăn g. Hình 2.5 mô t ả quan hệ giữa hành trình hoạt động trong hai kỳ sửa chữa với mức độ hàm lượng sản vật mài mòn trong dầu cacte động cơ Diesel 2д-100 và có thể dùng cho tất cả các động cơ khác. - 6 - Hình 2.5: Các đường cong 1. Fe, 2.Pb, 3. Cu Bảng 2.1: số liệu vận hành trung bình đầu máy Diesel 2д- 100. Ki m lo ạ Chi tiết mài mòn T ổng k h ối lượng kim lo ại m ài Cường độ mài mòn, (g/h). Hành trình g i ả định giữa hai k ỳ s ử a Xecmăng thứ nhất 20 0 0 , 0 3 250 - 300 Xecmăng thứ hai 20 0 0 , 01 5 50 0 Xecmăng còn lai 500 – 600 0,03 – 0,04 650 - 800 Lót xylanh 2000 – 2500 0 , 0 7 900 - 1000 Trục khuỷu 700 – 800 0,01 – 0,02 1400 - 2000 C ổ thứ nh ất tr ục k hu ỷu 20 0 , 0005 – 0 , 0007 1000 - 1500 Sắt Các chi tiết khác 50 0 0 , 0 2 100 0 Xecmăng thứ nhất 10 0 0 , 01 5 250 - 300 Các vòng còn lại 30 0 0 , 0 2 50 0 Đồn g tr ục khuỷu 20 0 0 , 005 – 0 , 007 1000 - 1500 Chì Máng đ ệ m tr ục khuỷu v à thanh tru y ền. 600 – 700 0,01 5 1600 - 1800 - 7 - 2.2 . Phân tích quang phổ dầu bôi trơn 2.2.1. Ph ương pháp phổ toàn phần Nguyên lý của phương pháp này là đốt nóng một thanh grafit ngâm trong lo ại dầu cần thử lên tới 1000 – 1100 °C chất bôi trơn, sau đó tiến hành phân tích bằng quang phổ toàn phần của chất bám vào thanh grafit đó (phương pháp Calkins và White). So v ới nhiều phương pháp phân tích quang phổ có nhiều yêu điểm quan trọng là xác định được nhiều yếu tố trong cùng m ột lúc. Tuy thiết bị tương đối đắt, nhưng giá thành một lần phân tích lại rất nhỏ mà năng suất lại cao so với phương pháp phân tích hoá h ọc. Tuy nhiên Phương pháp Calkins không được áp dụng phổ biến vì khả năng của nó bị hạn chế, khó xác định hàm lượng các y ếu tố mài mòn và hàm lượng nhỏ về tạp chất khoáng sản. 2.2.2. Phương pháp phổ phân tích Năm 1948 R. G. Rusel, E. V. Ilina và nhiều tác giả khác đã nghiên c ứu phương pháp phổ phân tích tạp chất trong dầu cacte b ằng cách đốt mẫu dầu nhớt. Mẫu được đốt nóng sơ bộ lên sau đó đem hoá tro thu được nghiền kỹ và đặt dưới điện cực than ho ặc điện cức grafit, sau đó tiến hành phổ phân tích định lượng b ằng cách đốt cháy phần tro đó dưới tia lửa điện. Phương pháp - 8 - này cũng có nhiều ưu điểm nên được áp dụng rộng rãi. Ở nước ta Phân vi ện thiết kế tàu thuỷ, ôtô Bộ giao thông vận tải đã ph ối hợp với phòng nghiên cứu quang phổ Trường Đại học Tổng hợp Hà Nội (khoa Lý) bắt đầu nghiên cứu phổ phân tích d ầu cacte từ năm 1973 để chẩn đoán trạng thái kỹ thuật động cơ ôtô. . - 1 - Chương 13: Mối quan hệ giữa trị số cho phép của hàm l ượng sản vật mài mòn với kho ảng hành trình giữa hai kỳ sửa chữa động cơ Căn cứ vào kinh nghiệm vận hành lâu dài, căn cứ vào trị số kích th ước,. lần sửa chữa do ta vận dụng trị số giới hạn của độ mài mòn các chi tiết. Để xác định trị số giới hạn cho phép về sản vật mài mòn trong dầu phụ thuộc vào hành trình hoạt động và m ức độ mài mòn. sự cố mài mòn ta xác định tuổi thọ trung bình c ủa cụm chi tiết máy. Để phân tích sự mài mòn các chi tiết động cơ, người ta sử dụng trị số hành trình hoạt động của phương tiện, trị số tương ứng v ới