BÁO cáo THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM CHẨN đoán ĐỘNG cơ, đại học BÁCH KHOA đà NẴNG

MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆMSau khi học lí thuyết về hệ thống nhiên liệu động cơ diesel, Sinh viên cần biết và làm quen với các thiết bị; dụng cụ kiểm tra; điều chỉnh bơm cao áp và vòi phun.. - X

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

BỘ MÔN MÁY ĐỘNG LỰC

BÁO CÁO THỰC HÀNH

THÍ NGHIỆM CHẨN ĐOÁN ĐỘNG CƠ

Bài: Xây dựng đường đặc tính lượng phun theo

hành trình thanh răng

Giáo viên hướng dẫn: ThS VÕ ANH VŨ

Sinh viên thực hiện: BẠCH CÔNG PHƯỚC

NGUYỄN HỒNG PHÚC TRƯƠNG MINH QUỐC

LÊ ĐẮC HÒA PHẠM MINH NHÃN

Nhóm: 18B2

Lớp: 14C4B

Đà Nẵng, 2018

LỜI MỞ ĐẦU

Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của nền công nghiệp hiện nay, bên cạnh

đó nghành công nghiệp ô tô ngày đang phát triển và càng hiện đại hơn Vìvậy sự quan trọng về một kiến thức vững vàng của sinh viên ngành cơ khí ô

tô rất cần thiết để có thể hiểu và vận dụng chuyên sâu những kến thức lýthuyết vào thực tế Trong đó thực hành chẩn đoán những nguyên nhân hưhỏng và cách khắc phục là một trong những môn học giúp sinh viên hiểu rõhơn về những vấn đề thường xảy ra với ô tô nói chung và động cơ nói riêng.Qua sự tìm hiểu và vận dụng lý thuyết về chẩn đoán động cơ đã học vàcùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy ThS Võ Anh Vũ đã giúp nhóm emtrang bị những kiến thức cần thiết và đặc biệt giúp nhóm em hiểu rõ về cáchchẩn đoán những nguyên nhân và cách khắc phục những hư hỏng thường gặptrên động cơ

Mặc dầu nhóm đã cố gắng làm tốt nhất để hoàn thành báo cáo nhưngkhông tránh khỏi những sai sót, mong thầy và các bạn góp ý thêm Lời cuốicùng nhóm em xin cảm ơn thầy ThS Võ Anh Vũ đã nhiệt tình giúp nhóm emhoàn thành báo cáo thí nghiệm chẩn đoán động cơ này

Nhóm SV thực hiện

Nhóm 2

MỤC LỤC

1 MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM 1

2 THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM 1

2.1 Giới thiệu chung 1

2.2 Kết cấu các chi tiết chính 2

2.3 Nguyên lý hoạt động 7

2.4 Bơm cao áp thí nghiệm 9

2.5 Quy trình thử 9

3 Trình tự thực hành thí nghiệm 10

4 Bảng số liệu và đồ thị kết quả 11

1 MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

Sau khi học lí thuyết về hệ thống nhiên liệu động cơ diesel, Sinh

viên cần biết và làm quen với các thiết bị; dụng cụ kiểm tra; điều

chỉnh bơm cao áp và vòi phun Qua đó, Sinh viên biết phương pháp

tổ chức thực hiện các thí nghiệm nhằm xác định các đặc tính của

bơm cao áp

Nội dung bao gồm:

- Xây dựng đường đặc tính tốc độ bơm cao áp Q = f(n) khi h = counst

- Xây dụng đặc tính lưu lượng theo hành trình thanh răng Q = f (h) khin=const

- Xác định độ không đồng đều của lượng cung cấp nhiên liệu của

các nhánh bơm khi n = const

- Xây dựng đặc tính lượng nhiên liệu cung cấp phụ thuộc vào áp

suất phun của vòi phun Q = f (p) khi h = const, n = const

- Điều chỉnh lượng nạp nhiên liệu từng xi lanh

- Kiểm tra thời điểm phun

2 THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM

2.1 Giới thiệu chung

Các bài thí nghiệm về bơm cao áp được thực hiện trên băng thử

bơm cao áp Các băng thử này được sản suất ở nhiều nước trên thế

giới, hiện nay có các băng thử sau:

- Băng thử N.C 104 của TIỆP KHẮC

- Băng thử HARTRIDGE 650 của ANH

- Băng thử FRICDMAM MAIER GM 22 của Áo

- Băng thử BOSCH của ĐỨC

Phòng thí nghiệm ôtô và động cơ hiện nay cỏ băng thử BOSS Diesel củaTrung Quốc

 Các thông sổ kỹ thuật cùa băng thừ:

- Băng thử model: 12PSDW

- Công suất động cơ điện: 11 KW

- Dòng điện xoay chiều 3 pha

- Số nhánh bơm có khả năng đo được: i = 12

Đây là loại băng thử hiện đại có khả năng điều khiển bằng tay hay điềukhiển một cách tự động với khả năng linh hoạt cao

 Khả năng sử dụng của loại băng thử này:

- Kiểm tra lượng nhiên liệu trong các nhánh bơm

- Kiểm tra góc lệch của các nhánh bơm

- Kiểm tra hoạt động của điều tốc

- Kiểm tra áp suất và lưu lượng của bơm chuyển nhiên liệu

2.2 Kết cấu các chi tiết chính

Hình 1: Kết cấu băng thử bơm cao áp hình chiếu đứng

1 Bộ làm mát 8 Van

2 Động cơ 9 Thùng chứa

3 Quạt làm mát 10 Bơm chuyển chuyển nhiên liệu

4 Bộ chứa bộ điều khiển 11 Bình lọc tinh

5 Núm điều chỉnh 12 Bình khí nén

6 Bảng chứa thiết bị định lượng 13 Bộ lắng nước

7 Cốc đo

Hình 2: Kết cấu băng thử bơm cao áp hình chiếu cạnh

17 Bảng chứa thiết bị điều khiển bằng

tay

24 Cần quay

18 Bảng chứa các đồng hồ đo 25 Đường vào ra của dầu, khí nén điều

khiển

19 Vùng chỉ báo t0, số vòng quay 26 Núm điều khiển áp suất

20 Bảng công tác điều khiển 27 Đế băng thử

1) Động cơ điện ba pha với công suất 1,1 KW.

2) Mâm chia độ: Có dạng hình tròn, bên trên có chia độ từ 0 độ đến 360

độ, công dụng dùng để kiểm tra góc lệch giữa các nhánh bơm Góc lệch giữacác nhánh bơm không đồng đều do nhiều nguyên nhân khác nhau: Trong quátrính làm việc vấu cam, con đội của các tổ hợp mòn không đồng đều

3) Khớp nối: là bộ phận liên kết truyền động giữa trục quay và trục bơm

cao áp

4) Cốc đo nhiên liệu: Dùng để định lượng nhiên liệu sau mỗi lần kiểm

tra.Trên cốc đo có kẻ những vạch chia theo ml Trên cốc đo của băng thửBoss Diezen thì số cốc đo có thể thực nghiệm là 12 Tương ứng với 12 cốc

đo thì có 12 phễu hứng đặt dưới các vòi phun Phễu này dùng để hứng nhiênliệu khi cần kiểm tra các phần tử bơm

5) Khay hứng nhiên liệu: dùng để hứng nhiên liệu để đưa trở vào lại

thùng chứa

6) Khớp quay: Được điều khiển bằng tay, tự động nhảy đưa khay nhiên

liệu vào kiểm tra hoặc đưa khay ra khỏi vị trí khác khi đã hết kiểm tra

7) Bộ điều khiển: Đây là hệ thống điều khiển tự động của băng thử Nhờ

bảng điều khiển thông qua rơ le điều khiển điều khiển một cách tự động cơcấu ngắt đo nhiên liệu và có các thiết bị điện điều khiển bằng tay

8) Bảng điều khiển: trên đó bố trí có những nút điều chỉnh, các thông số

được chỉ báo ở vùng chỉ báo nhiệt độ nhiên liệu, số vòng quay trục bơm cao

COUNT : Bắt đầu thực hiện quá trình đo

T1 : Điều khiển nhiệt độ

N4 : Thay đổi số lần phun

S7 : Thay đổi tốc độ làm việc của trục bơm cao áp

- : Giảm nhiệt độ, số vòng quay, số lần phun

SET SAVE

A M

COUNT

T1N4S7

258

STOP

3690

1 2

4 3

STOP : Nút dừng

: Các nút cài đặt

9) Nút điều khiển áp suất: dùng để điều khiển áp suấp có giới hạn từ 0,4 Mpa

đến 4 Mpa

Hình 4: Đường vào ra của mạch dầu, mạch khí nén

1 : Đường vào của nhiên liệu

2 : Đường ra của nhiên liệu

3 : Đường vào của không khí điều khiển

4

: Đường vào của chân không điều khiển

10) Bảng chứa các thiết bị định lượng:

Cốc đo, phễu hứng, khay hứng, rơle điều khiển, đèn chiếu sáng

Giá chứa các cốc đo được điều khiển xoay bằng cần quay 15 và được điều khiển tịnh tiến lên xuống bằng tay quay được gắn kết phía sau bảng Bên trên có chứa núm điều khiển để điều khiển cốc đo nhiên liệu cần kiểm tra

Hình 5: Bảng các đồng hồ đo

: Đồng hồ đo áp suất dầu cần điều chỉnh

: Đồng hồ đo áp suất khí

1 2 3 4 5

: Đồng hồ đo áp suất chân không

: Đồng hồ đo áp suất trong đường ống

: Đồng hồ đo áp suất dầu thấp

Hình 6: Bảng chứa các núm điều khiển bằng tay

1 Nút đóng mở bơm chuyển nhiên liệu; 2 Nút điều khiển áp suất khí nén; 3 Đóng khẩn cấp khi có sự cố; 4 Nút điều khiển áp suất chân không; 5 Nút chuyển điều khiển phải, trái, bật tắt máy nén không khí

và tạo chân không

11) Thùng chứa nhiên liệu:

Được làm bằng thép, có bộ sấy nóng nhiên liệu Nhiệt độ định mức là

370 C Nếu như nhiên liệu bị sấy nóng hơn thì thì nhờ thiết bị cảm ứng này

mà nhiên liệu sẽ được chuyển tới làm mát nhờ bộ làm mát đến nhiệt độ theo yêu cầu

12) Van điều chỉnh áp suất:

Điều chỉnh áp suất nhiên liệu từ bơm chuyển nhiên liệu bên dưới cấp chobơm cao áp đặt trên băng thử Tùy thuộc vào từng loại bơm cao áp lắp trêntừng động cơ khác nhau mà ta điều chỉnh áp suất cung cấp sẽ khác nhautương ứng

13) Dòng điện cung cấp cho bơm cao áp:

Một số bơm cao áp dùng van điện từ để đóng mở nhiên liệu cấp lên các vòi phun, có thể dùng 12V hay 24V Tùy thuộc vào từng loại bơm cao áp mà ta

sử dụng dòng điện cấp cho van đóng mở nhiên liệu (Van tắt máy) sao cho thích hợp

2.3 Nguyên lý hoạt động

- Sơ đồ cấp nhiên liệu của hệ thống

6789

Hình 7: Sơ đồ cấp nhiên liệu cho hệ thống

1 Thùng chứa nhiên liệu 6 Bộ phận hứng nhiên liệu

2 Bơm chuyển nhiên liệu 7 Cốc đo nhiên liệu

3 Van 8 Khay hứng nhiên liệu

4 Bầu lọc 9 Vòi phun

5 Bơm cao áp

6

710

1 Động cơ 7 Vòi phun

2 Mâm chia độ 8 Khớp quay

3 Khớp nối 9 Rơle điều khiển

4 Bơm cao áp 10 Thiết bị điều khiển

5 Cốc đo nhiên liệu 12 Bộ điều khiển

6 Khay hứng

 Nguyên lý hoạt động: Nhờ dòng điện xoay chiều ba pha động cơ sẽ quay truyền mômen từ trục động cơ qua mâm chia độ đến khớp nối và qua trục dẫn bơm cao áp Tuỳ theo thứ tự làm việc của các xi lanh động cơ mà từng phần tử bơm sẽ được phun nhiên liệu vào cốc đo định lượng thông qua vòi phun Từ đây nhờ bộ điều khiển thông qua bảng điều khiển và rơ le điều khiển sẽ cắt hay đóng tuỳ người sử dụng

 Thao tác điều khiển:

* Ở chế độ tự động:

+ Bước 1: Bật công tắc nguồn

+ Bước 2: Khởi động bơm dầu (bật nút star) ở vùng điều khiển bằng tay.+ Bước 4: Điều khiển áp suất dầu tương đương với bơm cao áp

+ Bước 5: Đặt chế độ

SET

SAVE (nhiệt độ) T1 (hay)

SET SAVE

SET

SAVE (số lần phun) N4 (hay)

SET SAVE

SET

SAVE (tốc độ) S7 (hay)

SET SAVE + Bước 6: Bấm nút khởi động động cơ điện

+ Bước 7: Bấm nút COUN để bắt đầu quá trình đo

+ Bước 8: Sau khi đo xong, chờ cho bọt nhiên liệu lắng xuống và đọc lưulượng của từng nhánh bơm trên ống thuỷ tinh

* Ở chế độ sử dụng tay:

Ta sử dụng các thao tác sau:

- Bấm nút để chuyên sang chế độ điều khiển tốc độ động cơ điệnbằng tay Khi đó đèn báo đã chuyển sang chế độ bằng tay bật sáng trên bảngđiều khiển

- Chuyển công tắc thay đổi núm xoay điều khiển tốc độ sang bên trái hay bênphải phụ thuộc vào vị trí đứng thao tác

- Điều chỉnh nút xoay để điều chỉnh số vòng quay trục bơm đúng theo yêucầu

- Bấm nút: COUN để bắt đầu quá trình đo

- Sau khi đo xong, chờ cho bọt nhiên liệu lắng xuống và đọc lưu lượng củatừng nhánh bơm trên ống thuỷ tinh

2.4 Bơm cao áp thí nghiệm

Thiết bị khảo sát là cụm bơm cao áp thẳng hàng (AMZ 236) gồm có 6nhánh bơm cung cấp dầu cao áp cho 6 vòi phun

2.5 Quy trình thử

Một số thao tác:

- Kiểm tra thiết bị: kiểm tra trên máy cân bơm có đầy đủ vòi phun hay

không Kiểm tra chiều quay của máy cân bơm cùng chiều quay của máy bơmcao áp (theo chiều quay của kim đồng hồ nếu như nhìn từ trục dẫn bơm caoáp)

- Gá bơm vào bệ: Lắp trục của bơm làm sao cho đồng tâm với trục của băng

thử

Siết chặt nơi lắp ghép giữa bơm cao áp với máy cân bơm bằng lục giác.Dùng tay quay kiểm tra xem có vướng vật gì không

A/M

- Lắp ống dẫn dầu từ bơm chuyển lên bơm cao áp (ống dầu cấp), ống dẫn

dầu từ bơm cao áp đến thùng chứa (ống dầu hồi) và các ống dầu cao áp đến các vòi phun.

- Cấp điện, chân không hay khí nén cho van đóng mở nhiên liệu tuỳ thuộc

loại bơm thử.

- Vận hành thử: Mở bơm cấp dầu từ thùng chứa lên bơm cao áp Xả khí

trong đường nhiên liệu cấp cho bơm cao áp Kéo thanh răng về phía tăngnhiên liệu Chọn tốc độ quay thấp để vận hành thử để bảo đảm an toàn sau

đó tăng tốc độ dần dần để kiểm tra vòi phun có phun nhiên liệu hay không

- Vận hành kiểm tra:

Chọn tốc độ quay của bơm cao áp, nhiệt độ nhiên liệu, số lần phun trên bảngđiều khiển Điều chỉnh sang chế độ tự động hay điều khiển bằng tay Chomáy chạy để bắt đầu đo

Xác định lượng dầu trên cốc đo

Lật khay đổ dầu trên cốc đo

Tương tự như vậy ta xác định lượng dầu ở các chế độ thử khác

3 Trình tự thực hành thí nghiệm

Trong bài thí nghiệm này ta thực hiện ở chế độ tự động

+ Bước 1: Bật công tắc nguồn

+ Bước 2: Khởi động bơm dầu (bật nút stop- start) ở vùng điều khiển bằng tay

+ Bước 4: Điều khiển áp suất dầu tương đương với bơm cao áp

+ Bước 5: Đặt chế độ

SET

SAVE (nhiệt độ) T1

SET SAVE

SET

SAVE (số lần phun) N4 đặt N4 = 200

SET SAVE

SAVE (tốc độ) S7 đặt S7 = 550 [v/p]

SET SAVE + Bước 6: Bấm nút khởi động động cơ điện

+ Bước 7: Bấm nút COUNT để bắt đầu quá trình đo

+ Bước 8: Sau khi đo xong, chờ cho bọt nhiên liệu lắng xuống và đọc lưu lượng của từng nhánh bơm trên ống thuỷ tinh, ta được kết quả đo ứng với

vị trí thanh răng h = x [mm]

Sau khi được kết quả đo lưu lượng của từng nhánh bơm ứng với vị trí thanh răng h = x1 [mm], ta tiếp tục thí nghiệm với vị trí thanh răng x2, x3, x4 [mm], vẫn giữ nguyên số lần phun và số vòng quay

Lượng nạp trong 200 lần phun

Hình 9: Đồ thị đặc tính lượng phun theo hành trình thanh răng tại bơm số 1

Hình 10: Đồ thị đặc tính lượng phun theo hành trình thanh răng tại bơm số 2

Hình 11: Đồ thị đặc tính lượng phun theo hành trình thanh răng tại bơm số 3

Hình 12: Đồ thị đặc tính lượng phun theo hành trình thanh răng tại bơm số 4

Hình 13: Đồ thị đặc tính lượng phun theo hành trình thanh răng tại bơm số 5

Hình 14: Đồ thị đặc tính lượng phun theo hành trình thanh răng tại bơm số 6

Hình 15: Đồ thị đặc tính lượng phun theo hành trình thanh răng của các

- Van cao áp đóng không kín

- Bộ đôi của bơm cao áp thứ ba bị mài mòn nhiều hơn

- Vành răng bị lỏng không kẹp được ống xoay hoặc vị trí ăn khớpgiữa thanh răng và vành răng chưa đúng

- Lò xo hồi vị của bơm cao áp bị yếu hoặc gẫy

- Do cam đội bị mòn nghiêm trọng

Qua nhận xét (2) Ta giải thích như sau:

- Do hiện tượng lọt nhiên liệu qua khe hở giữa piston và xy lanh Khivận tốc piston lớn dẫn đến trở lực lớn hơn và thời gian nén nhiên liệunhanh hơn nen nhiên liệu lọt qua khe hở giữa piston và xy lanh ít hơn làmcho Qct tăng lên

- Do tính chịu nén của nhiên liệu và tính đàn hồi các chi tiết trong hệthống, khi mà áp suất tăng nhanh thì thời gian chịu nén của nhiên liệu vàgiãn nở các chi tiết nhỏ hơn Dẫn đến nhiên liệu lưu lại trong không gian cao

áp nhỏ hơn làm tăng Qct.

- Do hiện tượng tiết lưu phát sinh trong giai đoạn đầu và giai đoạncuối của quá trình cung cấp nhiên liệu :

+ Tiết lưu trong giai đoạn đầu: là lúc bắt đầu cung cấp nhiên liệu sẽ làm chonhiên liệu bên trong piston đạt đến áp suất đủ mở van cao áp sớm hơn so với

vị trí hình học của piston Khi mà tốc độ piston lớn thì áp suất đạt được đủ để

mở van cao áp sẽ sớm hơn, làm cho Qct tăng

+ Tiết lưu trong giai đoạn kết thúc cung cấp nhiên liệu sẽ làm cho khônggian phía trên piston vẫn còn giữ ở áp suất cao, đủ cung cấp cho vòi phunmột thời gian nữa, sau khi vị trí hình học của piston đã đến điểm kết thúccung cấp khi mà vận tốc piston lớn thì áp suất ở giai đoạn cuối của chu trìnhcung cấp nhiên liệu sẽ lớn hơn Điều này sẽ làm cho Qct tăng theo số vòngquay trục cam