(Đồ án tốt nghiệp) khảo sát thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động IVECO NEF 60TE2

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG KHẢO SÁT THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ IVECO NEF 60TE2 Sinh viên thực hiện: NGUYỄN ANH TUẤN Đà Nẵng – Năm 2019 TÓM TẮT Tên đề tài: Khảo sát, thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động IVECO NEF 60TE2 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Anh Tuấn Số thẻ sinh viên: 103150094 Lớp: 15C4A Đồ án tốt nghiệp gồm chương sau: Mở đầu Chương 1: Tổng quan hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel Chương 2: Giới thiệu động IVECO NEF 60TE2 Chương 3: Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động IVECO NEF 60TE2 Chương 4: Tìm hiểu hư hỏng, cách khắc phục chuẩn đoán hệ thống Kết luận ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Anh Tuấn Số thẻ sinh viên: 103150094 Lớp: 15C4A Khoa: Cơ khí Giao thơng Ngành: Kỹ thuật Cơ khí Tên đề tài đồ án: Khảo sát thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động IVECO NEF 60TE2 Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: - Các thông số kỹ thuật phận động IVECO NEF 60TE2 từ tài liệu nhà sản xuất cung cấp Nội dung phần thuyết minh tính tốn: - Mở đầu - Chương 1: Tổng quan hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel - Chương 2: Giới thiệu động IVECO NEF 60TE2 - Chương 3: Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động IVECO NEF 60TE2 - Chương 4: Tìm hiểu hư hỏng, cách khắc phục chuẩn đoán hệ thống - Kết luận Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): STT Nội dung vẽ Số lượng/Loại Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động diesel 1/A3 Bản vẽ dạng kết cấu bơm cao áp 1/A3 Bản vẽ dạng kết cấu vòi phun động diesel 1/A3 Bản vẽ tổng thể động IVECO NEF 60TE2 1/A3 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động IVECO NEF 60TE2 1/A3 Bản vẽ kết cấu bầu lọc, ống phân phối van giảm áp Bản vẽ kết cấu bơm cao áp động IVECO NEF 60TE2 1/A3 1/A3 Bản vẽ kết cấu vòi phun động IVECO NEF 60TE2 1/A3 Hệ thống điều khiển điện tử phun nhiên liệu động IVECO NEF 60TE2 1/A3 9/A3 Tổng Họ tên người hướng dẫn: GS TS Trần Văn Nam Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 02/09/2019 Ngày hoàn thành đồ án: 15/12/2019 Đà nẵng, ngày , tháng ,năm 2019 Trưởng môn Người hướng dẫn PGS TS Dương Việt Dũng GS TS Trần Văn Nam LỜI NÓI ĐẦU Trong chương trình đào tạo Kỹ sư khoa Cơ khí Giao thơng đồ án tốt nghiệp học phần vô quan trọng, điều kiện tất yếu mà sinh viên cần phải hoàn thành Khi bắt tay vào tìm hiểu sâu hệ thống động hay ô tô giúp sinh viên củng cố nội dung học, nắm bắt thêm kiến thức thực tiễn Từ đó, vận dụng sơ lý thuyết đưa vào thực tế để giải vấn đề Điều giúp sinh viên ngày chín chắn hồn thiện hơn, hướng tới trở thành kỹ sư sau tốt nghiệp Việc ứng dụng công nghệ điện tử tin học vào động ngày nhiều Hiện nay, hầu hết hệ thống động có điều khiển điện tử Đặc biệt động diesel, đến có nhiều cải tiến Khi đời hệ thống nhiên liệu động diesel điều khiển khí, cịn bây người ta phát minh nhiều hệ thống nhiên liệu diesel kiểu kết hợp với điều khiển điện tử như: HEUI, common rail…Hệ thống common rail vượt lên hạn chế hệ thống nhiên liệu diesel truyền thống, đảm bảo động hoạt động êm dịu tiết kiệm nhiên liệu, giảm độ độc hại khí thải lượng nhiên liệu tiêu thụ đồng thời tăng tính an toàn thoải mái tiện nghi Khi bước vào nghiên cứu cụ thể hệ thống động hay ô tô Giúp cho sinh viên năm cuối củng cố kiến thức tổng quan chuyên ngành học, làm quen với phương pháp tư khả thu thập thông tin, khả tổng hợp thơng tin, phân tích, đánh giá …Từ sâu tìm hiểu, nghiên cứu vấn đề mà chun mơn đặt cịn ngồi ghế nhà trường tiếp xúc thực tế Chính em chọn đề tài: “ Khảo sát thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động IVECO NEF 60TE2 ” để làm đồ án tốt nghiệp Sau 15 tuần làm đồ án tốt nghiệp với nổ lực tìm hiểu nghiên cứu, với giúp đỡ tận tình thầy giáo, đặc biệt thầy giáo hướng dẫn GS TS Trần Văn Nam Đến em hoàn thành nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp giao, đề tài giúp em hiểu thêm tính kết cấu hệ thống nhiên liệu common rail lắp động diesel Tuy nhiên trình nghiên cứu khảo sát thiết kế, thời gian khả hiểu biết cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong lượng thứ đóng góp ý kiến bổ sung thầy cô giáo i Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo khoa Cơ khí Giao thơng, Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng Và đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo GS TS Trần Văn Nam, tận tình hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành đồ án Đà nẵng, ngày 10, tháng 12, năm 2019 Sinh viên thực Nguyễn Anh Tuấn ii CAM ĐOAN Em xin cam đoan nội dung tập đồ án em thực hướng dẫn thầy giáo GS.TS Trần Văn Nam Các nội dung, kết đề tài trung thực chưa công bố hình thức trước Những số liệu có nội dung thu thập từ nguồn khác có ghi rõ phần tài liệu tham khảo Nếu phát có gian lận em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm nội dung đồ án Sinh viên thực Nguyễn Anh Tuấn iii MỤC LỤC TÓM TẮT NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI NÓI ĐẦU i CAM ĐOAN iii MỤC LỤC iv DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ vii MỞ ĐẦU CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL 1.1 Nhiệm vụ yêu cầu hệ thống cung cấp nhiên liệu động diesel 1.2 Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu động diesel 1.3 Sự phát triển hệ thống nhiên liệu diesel 1.4 Đặc điểm hình thành hịa khí động diesel 1.5 Đặc điểm kết cấu phận hệ thống cung cấp nhiên liệu động diesel 1.5.1 Hệ thống nhiên liệu diesel sử dụng bơm cao áp loại bơm dãy bơm cao áp loại bơm phân phối 1.5.2 Hệ thống nhiên liệu diesel kiểu hỗn hợp sử dụng bơm cao áp vòi phun 11 1.6 Giới thiệu hệ thống cung cấp nhiên liệu Common-Rail động diesel 13 CHƯƠNG : GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ IVECO NEF 60TE2 16 2.1 Khái quát chung 16 2.2 Các cấu động 18 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 Đặc điểm nhóm piston truyền 18 Nhóm thân máy nắp xylanh 20 Thanh truyền 22 Trục khuỷu, bánh đà 24 2.2.5 2.2.6 2.2.7 2.2.8 Hệ thống bôi trơn 24 Hệ thống làm mát 26 Hệ thống phối khí 27 Hệ thống tăng áp 30 2.3 Tính tốn nhiệt động 33 2.3.1 Thông số động 34 iv 2.3.2 Các thông số chọn ban đầu 34 2.3.3 Thơng số tính tốn 35 2.3.3.1 Quá trình nạp 35 2.3.3.2 Quá trình nén 35 2.3.3.3 Quá trình cháy 37 2.3.3.4 Quá trình giãn nở 39 2.3.3.5 Những thông số thị 40 2.3.3.6 Các tiêu có ích 41 2.3.3.7 Kiểm nghiệm kích thước xy lanh 42 CHƯƠNG : THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ IVECO NEF 60TE2 43 3.1 Tính tốn thơng số bơm cao áp vịi phun 43 3.1.1 Tính tốn thơng số bơm cao áp 43 3.1.1.1 Thể tích nhiên liệu cung cấp cho chu trình 43 3.1.1.2 Đường kính piston bơm cao áp 43 3.1.2 Tính tốn thơng số vòi phun 45 3.1.2.1 Tốc độ phun nhiên liệu lớn chu trình 45 3.1.2.2 Tổng số tiết diện lưu thông lỗ phun.f1 45 3.1.2.3 Tiết diện lưu thông lỗ phun 45 3.1.2.4 Đường kính lỗ phun tính tốn 46 3.2 Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu động 46 3.3 Đặc tính chức hệ thống 47 3.3.1 Đặc tính phun nhiên liệu Diesel thường 47 3.3.2 Đặc tính phun hệ thống Common Rail 48 3.4 Ưu điểm hệ thống cung cấp nhiên liệu Common-Rail 50 3.5 Kết cấu hệ thống cung cấp nhiên liệu Common-Rail động IVECO NEF 60TE2 51 3.5.1 Vùng áp suất thấp 51 3.5.1.1 Thùng chứa nhiên liệu 52 3.5.1.2 Bơm chuyển nhiên liệu 52 3.5.1.3 Lọc nhiên liệu 53 3.5.1.4 Đường ống nhiên liệu áp suất thấp 55 3.5.2 Vùng nhiên liệu áp suất cao 55 3.5.2.1 Bơm cao áp 56 3.5.2.2 Ống trữ nhiên liệu áp suất cao (ống phân phối ) 60 3.5.2.4 Đường ống nhiên liệu áp suất cao 64 v 3.6 Các cảm biến điều khiển hệ thống cung cấp nhiên liệu động IVECO NEF 60TE2 65 3.6.1 Sơ đồ hệ thống điều khiển điện tử hệ thống nhiên liệu động 65 3.6.2 Các thành phần hệ thống điện tử điều khiển phun nhiên liệu động IVECO NEF 60TE2 68 3.6.3 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát 68 3.6.4 Cảm biến vị trí trục khuỷu (CKP) 70 3.6.5 Cảm biến vị trí trục cam 71 3.6.6 Cảm biến áp suất nhiên liệu: 72 3.6.7 Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu 73 3.6.8 Cảm biến áp suất /nhiệt độ khí nạp: 75 3.6.8.1 Cảm biến nhiệt độ khí nạp 75 3.6.8.2 Cảm biến áp suất khí nạp 77 3.6.9 Bộ điều khiển EDC7 78 3.7 Các trình điều khiển phun nhiên liệu 81 CHƯƠNG : TÌM HIỂU CÁC HƯ HỎNG, CÁCH KHẮC PHỤC VÀ PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐOÁN 84 4.1 Những hư hỏng thường gặp hệ thống common-Rail 84 4.1.1 Các hư hỏng bơm cao áp 84 4.1.2 Các hư hỏng vòi phun 84 4.1.3 Các hư hỏng lọc nhiên liệu 84 4.1.4 Các hư hỏng đường ống dẫn nhiên liệu 85 4.1.5 Hư hỏng hệ thống điện tử cảm biến 85 4.2 Khắc phục hư hỏng hệ thống 85 4.2.1 Bơm cao áp 85 4.2.2 Ống phân phối 85 4.2.3 Vòi phun 85 4.2.4 Công tác bảo dưỡng 85 4.3 Phương pháp chuẩn đoán 86 4.3.1 Chẩn đoán theo số trạng thái hoạt động động 86 4.3.2 Chẩn đoán hệ thống điều khiển điện tử máy quét mã lỗi scaner 88 4.3.2.1 Giới thiệu máy quét mã lỗi scaner động iveco NEF 60TE2 88 4.3.2.2 Phương pháp sử dụng máy quét mã lỗi scanner PT-01 89 KẾT LUẬN 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO 93 vi Khảo sát thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động IVECO NEF 60TE2 1- giắc kết nối vòi phun số 2; 2- giắc kết nối vòi phun số 4; 3- giắc kết nối vòi phun số 6; 4- kết nối với cảm biến tốc độ động cơ; 5- Kết nối với cảm biến vị trí truc cam; 6- cảm biến áp suất nhiệt độ dầu bôi trơn; 7- cảm biến nhiệt độ dấu bôi trơn; 8- cảm biến nhiệt độ hệ thống làm mát; 9- cảm biến áp suất nhiệt độ khí nạp sau tuabin; 10- Cảm biến áp suất nhiên liệu; 11- van ổn định áp suất; 12- EDC Như trình bày trên, vào tín hiệu gởi từ cảm biến, hệ thống xử lý so sánh với thơng tin lập trình sẵn nhớ xác định thông số đầu để điều khiển phận chấp hành, đảm bảo điều kiện làm việc tối ưu cho động Sơ đồ kết nối EDC vòi phun qua cổng A, kết nối với cảm biến qua cổng C sơ đồ hình 3.43 phía EDC kết nối với Hộp đấu nối thơng qua cổng C có sơ đồ hình 3.44 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Anh Tuấn Giáo viên hướng dẫn: GS TS Trần Văn Nam 79 Khảo sát thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động IVECO NEF 60TE2 Hình 3.44 Sơ đồ kết nối EDC với Hộp đấu nối Sinh viên thực hiện: Nguyễn Anh Tuấn Giáo viên hướng dẫn: GS TS Trần Văn Nam 80 Khảo sát thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động IVECO NEF 60TE2 Trong đó: BAT: Nguồn điện từ bình điện M : Động khởi động G: máy phát điện để nạp cho acpuy RFC: sấy nóng nhiên liệu TPAC: báo tín hiệu lượng nước có bầu lọc TBLA: báo thiếu lượng nước làm mát TBPO: công tắc báo lượng dầu bơi trơn khơng đủ TTA: phát tín hiệu nhiệt độ nước làm mát TCE: Bộ phát tín hiệu khơng có nhiên liệu TBLC: Bộ báo lượng nhiên liệu TS: Bộ điều chỉnh nhiệt độ nước làm mát TATA: Bộ báo nhiệt độ động SI: Mạch đấu nối Quá trình điều khiển EDC điều khiển thời gian lượng nhiên liệu phun xác vào động EDC thực tính tốn cần thiết dựa vào tín hiệu nhận từ cảm biến Sau EDC điều khiển khoảng thời gian dịng tác dụng lên vòi phun để đạt thời gian lượng phun nhiên liệu tối ưu 3.7 Các trình điều khiển phun nhiên liệu Các loại điều khiển phun nhiên liệu sau : + Điều khiển lượng phun nhiên liệu : Hiệu chỉnh tín hiệu tốc độ động (NE) tải trọng + Điều khiển thời gian phun nhiên liệu : Hiệu chỉnh tín hiệu tốc độ động (NE) + Điều khiển tỉ lệ phun nhiên liệu : Hiệu chỉnh tỉ lệ phun nhiên liệu từ cảm biến van đường nạp (VLU) thời gian + Điều khiển áp suất phun : Sử dụng cảm biến áp suất ống phân phối đo áp suất nhiên liệu, truyền liệu đến EDC động để điều khiển lượng nhiên liệu bơm + Điều khiển thời điểm phun : Hiệu chỉnh từ tín hiệu vị trí cam G, NE  Điều khiển lượng phun nhiên liệu : EDC tính tốn lượng phun dựa vào điều kiện động cách điều chỉnh lượng phun cho phù hợp với nhiệt độ nước làm mát, nhiệt độ nhiên liệu, nhiệt độ khơng khí vào áp suất khơng khí vào Cách tính lượng phun : Khi tính cần so sánh hai giá trị sau : + Lượng phun nhiên liệu theo mẫu điều tốc, tính theo tín hiệu tốc độ từ điều khiển máy phát điện tốc độ động Sinh viên thực hiện: Nguyễn Anh Tuấn Giáo viên hướng dẫn: GS TS Trần Văn Nam 81 Khảo sát thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động IVECO NEF 60TE2 + Lượng phun nhiên liệu điều chỉnh từ lượng phun tối đa dựa vào tốc độ động Trong hai trường hợp này, lượng nhỏ làm sỡ cho lượng phun nhiên liệu cuối Tín hiệu tốc độ Lượng phun NE Lượng phun tối đa Lượng phun nhỏ Lượng phun cuối EDC tính chọn lượng phun Hiệu chỉnh lượng phun cho1xylanh Hiệu chỉnh tốc độ động Hiệu chỉnh áp suất phun Lượng phun : Lượng phun nhiên liệu tốc độ động NE Lượng phun nhiên liệu tối đa : Lượng phun nhiên liệu tối đa tính cách cộng lượng điều chỉnh từ lượng phun tối đa tốc độ động định Các lượng điều chỉnh : Điều chỉnh áp suất khơng khí vào, điều chỉnh nhiệt độ khơng khí vào, điều chỉnh áp suất khơng khí, điều chỉnh lượng phun nhiên liệu tối đa động nguội Lượng phun ban đầu : Lượng phun ban đầu tính từ bật khởi động dựa lượng phun ban đầu thời gian khởi động bật Lượng phun nhiên liệu giảm, lượng tăng, giảm thay đổi theo nhiệt độ chất làm mát tốc độ động  Điều khiển thời gian phun : Thời gian phun điều khiển theo thời gian dòng tác dụng lên vòi phun Điều khiển thời gian phun thức thời gian phun thử nghiệm + Thời gian phun thức : Thời gian phun tính từ tốc độ động lượng phun cuối (đã điều chỉnh) để định thời gian phun tối ưu + Thời gian phun thử nghiệm : Thời gian phun thử nghiệm tính cách cộng quãng thử nghiệm vào thời gian phun thức Quãng thử nghiệm tính từ lượng phun cuối cùng, tốc độ động cơ, nhiệt độ chất làm mát, nhiệt độ khơng khí áp suất khơng khí nạp Khi động khởi động, quãng thử nghiệm tính từ nhiệt độ chất làm mát tốc độ động Sinh viên thực hiện: Nguyễn Anh Tuấn Giáo viên hướng dẫn: GS TS Trần Văn Nam 82 Khảo sát thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động IVECO NEF 60TE2 NE Thời gian phun Thời gian phun Hiệu chỉnh Thời gian phun thử nghiệm Hiệu chỉnh điện áp Hiệu chỉnh áp suất không khí vào Hiệu chỉnh nhiệt độ khơng khí vào Hiệu chỉnh nhiệt độ nước làm  Điều khiển áp suất phun EDC tính tốn áp suất phun nhiên liệu lượng phun cuối tốc độ động định Áp suất phun khởi động tính từ nhiệt độ chất làm mát tốc độ động P(Bar) 1400 250 1800 n(V/phut) Hình 3.45 Đồ thị mối quan hệ áp suất ống phân phối tốc độ động Như đồ thị ta thấy tốc độ động tăng lượng phun tăng theo làm áp suất phun tăng Áp suất ống phân phối điều khiển bỡi van điều chỉnh áp suất phụ thuộc vào tốc độ động Khi động đạt đến tốc độ ổn định EDC điều khiển van điều chỉnh áp suất phun đạt giá trị lớn 1400 bar  Điều khiển tỉ lệ phun nhiên liệu Việc điều khiển tỉ lệ phun nhiên liệu dựa vào cảm biến vị trí van cắt đường nạp khoảng thời gian định Bỡi động diesel khác so với động xăng Động xăng khơng khí nạp phu thuộc hồn tồn vào vị trí bướm ga, ngược lại động diesel lại khơng phụ thuộc hồn tồn vào vị trí van cắt đường nạp mà phụ thuộc khoảng định động diesel tự tạo dịng khí buồng đốt để hoà trộn nhiên liệu Sinh viên thực hiện: Nguyễn Anh Tuấn Giáo viên hướng dẫn: GS TS Trần Văn Nam 83 Khảo sát thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động IVECO NEF 60TE2 CHƯƠNG : TÌM HIỂU CÁC HƯ HỎNG, CÁCH KHẮC PHỤC VÀ PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐOÁN 4.1 Những hư hỏng thường gặp hệ thống common-Rail 4.1.1 Các hư hỏng bơm cao áp Cặp piston-xylanh bơm cao áp bị mòn : có lẫn tạp chất học có nhiên liệu tạo hạt mài, piston chuyển động xylanh hạt mài gây mòn piston-xylanh Trong trình làm việc cặp piston-xylanh bơm cao áp thường bị mòn cào xước bề mặt khu vực cửa nạp, cửa xả xylanh, cạnh đỉnh piston Do điều kiện làm việc piston-xylanh bơm cao áp chịu áp lực cao, mài mòn , nên hành trình nén áp lực dầu tác dụng lên phần đầu piston không cân gây va đập Điều làm cho phần đầu piston xylanh mòn nhiều Khi piston-xylanh mòn làm áp suất nhiên liệu thời kỳ nén nhiên liệu giảm, áp suất nhiên liệu đưa đến vịi phun khơng giá trị qui định gây ảnh hưởng đến chất lượng phun nhiên liệu Lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình giảm, động không phát huy công suất, suất tiêu hao nhiên liệu tăng 4.1.2 Các hư hỏng vòi phun Lỗ phun bị tắc giảm tiết diện : trình sử dụng muội than bám vào đầu vòi phun làm tắc lỗ phun Trong nhiên liệu q trình cháy tạo axít ăn mòn đầu vòi phun làm ảnh hưởng đến chất lượng phun Kim phun mòn : tăng khe hở phần dẫn hướng làm giảm áp suất phun, lượng nhiên liệu hồi tăng lên giảm lượng nhiên liệu cung cấp vào buồng cháy Cơng suất động giảm Lị xo van điện từ bị giãn : Khi cần lực nhỏ nâng kim phun lên Do nhiên liệu phun vào buồng cháy khơng tơi, nhỏ giọt Động không khởi động được, động làm việc cơng suất khơng cao, động hoạt động có khói đen Kẹt kim phun : Do nhiệt độ từ buồng cháy truyền làm cho kim phun nóng lên giãn nở Do giãn nở khơng đồng làm tăng ma sát kim phun phần dẫn hướng làm kim phun khó di chuyển 4.1.3 Các hư hỏng lọc nhiên liệu Lõi lọc cũ, bẩn gây chức lọc dẫn đến tắc lọc Cặn bẩn, tạp chất nhiều cốc lọc gây tắc lọc giảm tính thơng qua lọc Sinh viên thực hiện: Nguyễn Anh Tuấn Giáo viên hướng dẫn: GS TS Trần Văn Nam 84 Khảo sát thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động IVECO NEF 60TE2 4.1.4 Các hư hỏng đường ống dẫn nhiên liệu Các đường ống hở khơng khí lọt vào làm động không nổ.Tại điểm nối bị hở, ống bị thủng Làm rị rỉ nhiên liệu, nhiên liệu khơng cung cấp đến bơm cao áp hay vòi phun, nhiên liệu cung cấp không đủ áp suất làm động không nổ Các đường ống bị va đập làm dẹp, chỗ uốn bị gãy gây trở lực lớn đường ống bị tắc ống dẫn Các van an tồn, van chiều lắp đường ống khơng điều chỉnh áp lực mở theo qui định 4.1.5 Hư hỏng hệ thống điện tử cảm biến Các tín hiệu cảm biến nhiệt độ khí nạp, nhiệt độ nước làm mát thấp cao Các cảm biến vị trí trục khuỷu, trục cam, lưu lượng khí nạp Hỏng mạch điều khiển trục bơm làm cho trục bơm ln ln vị trí cấp nhiên liệu thấp cao Các van điện từ ngưng làm việc, rơ-le không làm việc, đường truyền bị ngắt mạch, điện áp cung cấp khơng xác ổn áp không làm việc Trong mạch điều khiển này, hư hỏng chủ yếu cảm biến đường truyền để khắc phục hư hỏng ta dùng máy chuẩn đoán PT-01 kết nối vào cổng giao tiếp 4.2 Khắc phục hư hỏng hệ thống 4.2.1 Bơm cao áp Bơm cao áp bị hư ta thay bơm mới, ta thiết lập giá trị ban đầu, cân lượng nhiên liệu cung cấp từ bơm cấp liệu Cài đặt giá trị lượng nhiên liệu cung cấp từ bơm cao áp vào EDC sau thay 4.2.2 Ống phân phối Nếu ống phân phối bị hỏng ta việc thay mới, không thao rã ống phân phối 4.2.3 Vòi phun Sau sữa chữa vòi phun thay phải cài đặt lại thơng số hiệu chỉnh lượng phun cho vịi phun 4.2.4 Cơng tác bảo dưỡng Kế hoạch bảo dưỡng sữa chữa thường xuyên cần thiết để động ln ln có chất lượng tốt độ tin cậy tối đa Sự sẵn sàng hoạt động, an toàn hoạt động chi phí vận hành, bảo dưỡng sữa chữa chăm sóc động thấp Hệ thống Common Rail sử dụng cấp bảo dưỡng sau: Sinh viên thực hiện: Nguyễn Anh Tuấn Giáo viên hướng dẫn: GS TS Trần Văn Nam 85 Khảo sát thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động IVECO NEF 60TE2 • Bảo dưỡng kỹ thuật cấp một: Dùng mắt kiểm tra tình trạng phận thuộc hệ thống cung cấp nhiên liệu, độ kín khít mối nối, cần khắc phục hư hỏng Kiểm tra làm việc van tắt máy điện mà dẫn động cấu dẫn động bàn đạp ga điều chỉnh lưu lượng nhiên liệu máy chuẩn đoán PT-01 • Bảo dưỡng kỹ thuật cấp hai: Kiểm tra độ kẹp chặt độ kín khít thùng chứa nhiên liệu, ống dẫn nhiên liệu, bơm cao áp, vòi phun, bầu lọc cấu dẫn động bơm Kiểm tra dịng chảy nhiên liệu cần xả nhiên liệu cho khơng khí lẫn hệ thống ngồi Khởi động cho động làm việc điều chỉnh số vòng quay nhỏ trục khuỷu chế độ chạy không tải Kiểm tra làm việc động cơ, bơm cao áp, xem khí xả có hợp lý khơng Tháo bầu lọc thay lọc • Bảo dưỡng kỹ thuật theo mùa: Cần xả hết cặn thùng chứa dầu, làm vệ sinh thùng Tháo vòi phun hiệu chỉnh áp suất nâng kim phun đồng xilanh, máy chuẩn đoán PT01 4.3 Phương pháp chuẩn đốn Có phương pháp chẩn đoán chủ yếu chẩn đoán theo trạng thái hoạt động động cơ, chẩn đoán máy quét mã lỗi scanner, chẩn đốn theo tín hiệu đèn báo mã lỗi 4.3.1 Chẩn đoán theo số trạng thái hoạt động động a Động không tải, khơng êm, bị rung động Bảng 4.1 Bảng chẩn đốn động không tải, không êm, bị rung động Trạng thái hư hỏng Khu vực hư hỏng Khu vực chẩn đốn có liên quan Khơng tải khơng Hư hỏng vòi phun - Mã hiệu chỉnh vòi phun êm hay rung có - Chuyển động piston - Rị rỉ nhiên liệu q trình cháy khơng vịi phun trục trặc - Gối đỡ động bình thường - Vịi phun kẹt đóng - Vịi phun kẹt mở - Muội vòi phun - Rò rỉ hệ thống nạp khí - Tắc hệ thống nạp khí - Hệ thống đóng đường nạp - Cảm biến áp suất khí nạp Sinh viên thực hiện: Nguyễn Anh Tuấn Giáo viên hướng dẫn: GS TS Trần Văn Nam 86 Khảo sát thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động IVECO NEF 60TE2 - Hư hỏng mạch điện vòi - Bơm cao áp - Van xả áp - EDU phun - Nhiên liệu chất lượng thấp b Động có tiếng gõ, kêu lạch cạch Bảng 4.2 Bảng chẩn đoán động có tiếng gõ, kêu lạch cạch Trạng thái hư hỏng Khu vực chẩn đốn có Khu vực hư hỏng liên quan Tiếng gõ âm Hư hỏng vòi phun - Mã hiệu chỉnh vòi phun khơng bình thường áp - Chuyển động piston - Rò rỉ nhiên liệu suất cháy đặc biệt cao Âm khơng bình vịi phun bị hỏng - Vịi phun kẹt đóng - Rị rỉ hệ thống nạp khí - Tắc hệ thống nạp khí thường ma sát chi tiết - Vòi phun kẹt mở - Muội vòi phun - Hỏng mạch vòi phun Áp suất ống phân phối - Hệ thống đóng đường nạp - Cảm biến áp suất nhiên liệu khơng bình thường - Bơm cao áp - Âm xung áp nhiên liệu - Khơng khí nhiên liệu - Cảm biến áp suất tuyệt đối đường nạp - Cảm biến áp suất khí (bên EDC) - Nhiên liệu chất lượng thấp Ma sát chi tiết Áp suất nén - Thiếu nhiên liệu - EDC c Động yếu, bị ì Bảng 4.3 Bảng chẩn đốn động yếu, bị ì Trạng thái hư hỏng Khu vực hư hỏng Khu vực chẩn đoán có liên quan Động bị yếu lượng phun Hư hỏng vòi phun - Chuyển động píttơng - Van xả áp - Cảm biến lưu lượng khí nhiêu liệu khơng bình thường (hỏng bơm cấp áp) vịi phun bị hỏng - Vịi phun kẹt đóng - Vòi phun kẹt mở nạp - Rò rỉ hệ thống nạp khí - Tắc hệ thống nạp khí Động bị yếu - Muội vòi phun - Hệ thống nhiêu liệu bị lượng khí nạp - Hỏng mạch vòi phun tắc Sinh viên thực hiện: Nguyễn Anh Tuấn Giáo viên hướng dẫn: GS TS Trần Văn Nam 87 Khảo sát thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động IVECO NEF 60TE2 vào thiếu (Hỏng Áp suất ống phân phối - Hệ thống đóng đường tuabin tăng áp hay đoạn ống xả trước không bình thường - Bơm cao áp nạp - Áp suất nén hay trung hịa khí xả bị tắc) Lượng khí nạp khơng bình thường - Mã điều chỉnh vòi phun - Rò rỉ nhiên liệu - Tuabin tăng áp - Đoạn ống xả trước bị tắc - Bộ trung hịa khí xả bị - Cảm biến áp suất nhiên liệu - EDC tắc - Nhiên liệu chất lượng thấp - Nhiên liệu bị đơng cứng 4.3.2 Chẩn đốn hệ thống điều khiển điện tử máy quét mã lỗi scaner 4.3.2.1 Giới thiệu máy quét mã lỗi scaner động iveco NEF 60TE2 Hình 4.1 Máy quét mã lỗi PT-01 1- Cổng kết nối với EDC động cơ; 2-Các đèn tín hiệu kiểm tra; 3- Đèn báo USB; 4- Đèn báo cổng nối tiếp; 5- Nguồn cung cấp cho máy Máy quét mã lỗi scaner sử dụng lọai máy PT-01 nhà sản xuất cung cấp có chức năng: - Đọc lỗi, xố lỗi hộp EDC động - Hiển thị liệu thời cảm biến - Kích hoạt kiểm tra cấu chấp hành thông qua hộp EDC (Như ngắt vịi phun, , ) để chẩn đốn tình trạng cấu chấp hành - Can thiệp trực tiếp vào EDC để reset lại hộp điều khiển - Cho phép ghi lại liệu để phân tích in kết kiểm tra - Chức đo xung sóng đồng hồ đo vạn - Đo xung 04 kênh đo đồng thời - Chụp lại dạng xung để phân tích Sinh viên thực hiện: Nguyễn Anh Tuấn Giáo viên hướng dẫn: GS TS Trần Văn Nam 88 Khảo sát thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động IVECO NEF 60TE2 - Cho phép liên kết với thiết bị ngoại vi mở rộng tính hoạt động như: tín hiệu xung phun, cảm biến trục cơ, nhiệt độ, áp suất, đo dòng điện lớn… - Kết nối với thiết bị phân tích khí xả 4.3.2.2 Phương pháp sử dụng máy quét mã lỗi scanner PT-01 Kết nối thiết bị scanner với động qua cổng (1) gồm có 19 chân kết nối với động thông qua hộp đấu nối interface board cổng J1 Máy quét cung cấp nguồn trực tiếp qua cổng kết nối với động cấp nguồn từ EDC Trong trường hợp động không khởi động sử dụng lâu dài ta cấp nguồn 12V cho máy qua cổng số (5) Sau kết nối thành công thiết bị scanner hiển thị hình ứng dụng sau: Diagnosing Progaming Ultility Download Ta sử dụng phím từ 0-9 để chọn ứng dụng tương ứng, xác nhận phím hủy bỏ phím Để bắt đầu trình kiểm tra lỗi ta chọn chức Diagnosing hình xuất hiên sau: Identifier Fault memory Parameter Active diagnostics a Lựa chọn Identifile: Ta có thơng tin nhận biết hệ thống • EDC software version: Phiên phần sử dụng • Type of EDC: Loại EDC sử dụng • Date programmed: Ngày lập trình • Engine type: Loại động • Engine serial number: số serial động b Lựa chọn Fault memory: tùy chọn cho phép hiển thị lỗi lưu nhớ EDC, lỗi hiển thị nhóm present intermittent Các lỗi thuộc nhóm intermittent lỗi xảy trước vẩn cịn lưu lại nhớ EDC Khi hệ thống có lỗi ta lựa chọn nhóm lỗi hiển thị lên màng hình Các lỗi hiển thị là: Sinh viên thực hiện: Nguyễn Anh Tuấn Giáo viên hướng dẫn: GS TS Trần Văn Nam 89 Khảo sát thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động IVECO NEF 60TE2 Các lổi thuộc cảm biến: • Throttle : van nhiệ bị hỏng • Water temperature: cảm biến nhiệt độ nước làm mát hỏng • Air temperature: cảm nhiệt độ suất khí nạp hỏng • Fuel temperature: cảm biến nhiệt độ nhiên liệu hỏng • Superchanging pressure; cảm biến áp suất khí nạp bị hỏng • Flywhell: cảm biến trục khuỷu bị hỏng • Camshaft: cảm biến vị trí trục cam bị hỏng • Quantily of air taken in: chất lượng khí nạp khơng tốt Các lỗi động cơ: • Injectors: hỏng vịi phun • Runaway engine: động chạy khơng ổn định • Pre-post heating control system: Hệ thống sấy nóng động khơng hoạt động • Fuel filter heater: hâm nóng nhiên liệu bị hỏng Các lỗi hệ thống điều khiển: • Invalid data set: liệu khai báo không hợp lệ • Incorrect data storage: liệu bị lỗi • Sensor power supply: nguồn cung cấp cho cảm biến không đủ • Defective EFDROM: Hỏng nhớ EDC c Tùy chọn parameter: cho phép đọc thông số động cơ, thông số hiển thị nhóm • Meassurable • EDC State Danh mục thơng số đo là: • Engine RPM: Tốc độ động • Fuel Pressure: Áp suất phun nhiên liệu • Battery Voltage: Dịng điện cấp • Throttle level position: Vị trí làm việc van nhiệt • Supperchanging air temperature: áp suất khí nạp • Water temperature: nhiệt độ nước làm mát • Fuel temperature: nhiệt độ nhiên liệu Danh mục thông số thuộc trạng thái EDC là: • EDC indicator light: trạng thái đèn kiểm tra lỗi EDC • Fuel filter temperature: nhiệt độ nhiên liệu làm mát EDC Sinh viên thực hiện: Nguyễn Anh Tuấn Giáo viên hướng dẫn: GS TS Trần Văn Nam 90 Khảo sát thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động IVECO NEF 60TE2 KẾT LUẬN Sau khảo sát, thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu common rail động IVECO NEF 60TE2 ta thấy rằng: Sử dụng hệ thống Common Rail cho động có lợi kinh tế mà cịn làm giảm rõ rệt mức độ ô nhiễm môi trường so với động Diesel đời cũ Động sử dụng hệ thống nhiên liệu Common Rail có đặc điểm sau: Khả tạo nhiên liệu tốt phun nhiên liệu với áp suất cao khoảng 1500 bar Vì vậy, nhiên liệu cháy hồn tồn, khơng tọa sản phẩm phụ, tạo khói, tạo muội than, cải thiện nhiều vấn đề ô nhiễm môi trường Đối với hệ thống Common Rail lượng khí nạp cảm biến lưu lượng khí nạp nhận giá trị đưa EDC, EDC nhận giá trị với giá trị từ cảm biến khác gởi xử lí cho lượng nhiên liệu chu trình thích hợp cho chế độ tốc độ đơng Do lượng phun điều khiển xác EDC theo thay đổi tốc độ động tải trọng nên phân phối đến xylanh Như hệ thống Common Rail vượt lên hạn chế hệ thống nhiên liệu điezel truyền thống, đảm bảo động hoạt động êm dịu tiết kiệm nhiên liệu, giảm độ độc hại khí thải lượng nhiên liệu tiêu thụ đồng thời tăng tính an tồn thoải mái tiện nghi Do việc áp dung hệ thống common rail động diesel đề tài quan tâm nghiên cứu để đưa vào sử dụng thực tế Đặc biệt ngày công nghiệp ngày phát triển, yêu cầu nguồn điện bổ sung ngày lớn nghành cơng nghiệp sản xuất máy phát điện phát mạnh Vì vậy, việc nghiên cứu ứng dụng loại động vào máy phát điện đóng vai trị quan trọng Sau 15 tuần làm đồ án tốt nghiệp với nổ lực tìm hiểu nghiên cứu, với giúp đỡ tận tình thầy cô giáo, đặc biệt thầy giáo hướng dẫn GS TS Trần Văn Nam Đến em hoàn thành nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp giao, đề tài giúp em hiểu thêm tính kết cấu hệ thống nhiên liệu common rail lắp động diesel Tuy nhiên thời gian làm đề tài có hạn, thời gian thực tế cịn q ít, tài liệu tham khảo hạn chế chưa cập nhật đầy đủ tài liệu động nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót nghiên cứu hiểu sâu kết cấu hệ thống Sinh viên thực hiện: Nguyễn Anh Tuấn Giáo viên hướng dẫn: GS TS Trần Văn Nam 91 Khảo sát thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động IVECO NEF 60TE2 nhiên liệu cần nghiên cứu Em kính mong thầy, bạn đóng góp ý kiến để đồ án em hoàn thiện Cuối cùng, cho em bày tỏ lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo khoa Cơ khí Giao thông, Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng Và đặc biệt, em chân thành cảm ơn thầy giáo GS TS Trần Văn Nam, tận tình hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn! Đà nẵng, ngày 12, tháng 12, năm 2019 Sinh viên thực Nguyễn Anh Tuấn Sinh viên thực hiện: Nguyễn Anh Tuấn Giáo viên hướng dẫn: GS TS Trần Văn Nam 92 Khảo sát thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động IVECO NEF 60TE2 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Văn Bình, Nguyễn Tất Tiến ”nguyên lý động đốt trong” Nhà xuất giáo dục, năm 2003 [2] Hồ Tấn Chuẩn, Nguyễn Đức Phú, Trần Văn Tế, Nguyễn Tất Tiến ”Kết cấu tính tốn động đốt trong”, tập Nhà xuất giáo dục, năm 1996 [3] Bùi Văn Ga, Văn Thị Bông, Phạm Xuân Mai, Trần Văn Nam, Trần Thanh Hải Tùng ”Ơtơ nhiễm mơi trường” Nhà xuất giáo dục, năm 1999 [4] TS.Dương Việt Dũng ”Giáo trình mơn học kết cấu động đốt trong” Đà Nẵng, năm 2007 [5] TS.Trần Thanh Hải Tùng ”Giáo trình mơn học tính tốn động đốt trong” Đà Nẵng, năm 2007 [6] Công ty IVECO Italia ”Catalog động IVECO NEF 60TE2” Sinh viên thực hiện: Nguyễn Anh Tuấn Giáo viên hướng dẫn: GS TS Trần Văn Nam 93 ... Khảo sát thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động IVECO NEF 60TE2 CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL Nhiệm vụ yêu cầu hệ thống cung cấp nhiên liệu động diesel 1.1 Hệ thống. .. Nam Khảo sát thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động IVECO NEF 60TE2 phối, hệ thống nhiên liệu diesel hỗn hợp dùng bơm cao áp vòi phun, hệ thống nhiên liệu common rail… Sự phát triển hệ thống. .. Văn Nam 25 Khảo sát thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động IVECO NEF 60TE2 Động IVECO NEF 60TE2 dùng bơm dầu kiểu bơm bánh răng, dẫn động từ trục khuỷu thông qua hệ thống bánh dẫn động, áp