(Luận văn thạc sĩ) thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống conmon rail kết hợp các bài giảng thực hành

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ PHẠM XUÂN ĐẠT THIẾT KẾ, CHẾ TẠO BĂNG THỬ HỆ THỐNG CONMON RAIL KẾT HỢP CÁC BÀI GIẢNG THỰC HÀNH NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC – 605246 S K C0 4 Tp Hồ Chí Minh, năm 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ PHẠM XUÂN ĐẠT THIẾT KẾ, CHẾ TẠO BĂNG THỬ HỆ THỐNG CONMON RAIL KẾT HỢP CÁC BÀI GIẢNG THỰC HÀNH NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - 605246 Tp Hồ Chí Minh, năm 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ PHẠM XUÂN ĐẠT THIẾT KẾ, CHẾ TẠO BĂNG THỬ HỆ THỐNG CONMON RAIL KẾT HỢP CÁC BÀI GIẢNG THỰC HÀNH NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - 605246 Hướng dẫn khoa học: TS TRẦN THANH THƯỞNG Tp Hồ Chí Minh, năm 2014 Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp giảng thực hành LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC Họ & tên: Phạm Xuân Đạt Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 08/11/1987 Nơi sinh: Bến Tre Quê quán: Mỹ Thạnh An – Bến Tre Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: Khoa Cơ Khí trường Cao Đẳng Nghề Đồng Khởi Điện thoại quan: 0753.822194 Điện thoại nhà riêng: (DĐ: 0983006322) E-mail: xuandat1987@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO Trung cấp Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ …/… đến …/… Nơi học (trường, thành phố): Ngành học: Đại học Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 10/2005 đến 01/ 2010 Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại học SPKT Tp Hồ Chí Minh Ngành học: Cơ khí động lực Tên đồ án, luận án mơn thi tốt nghiệp: MƠ HÌNH HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỀU KHIỂN BẰNG ĐIỆN TỬ Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: tháng 01/2010, trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp Hồ Chí Minh Người hướng dẫn: Th.S Nguyễn Văn Thình CBHD: TS Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt i Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp giảng thực hành III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 2010-2012 Trường CĐ SPKT Vĩnh Long Giáo viên 2012-nay Trường CĐN Đồng Khởi Giáo viên IV CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ ……………………………………………………………………………………… … …………………………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………………………… ……… ……………………………………………………………………………… ………… …………………………………………………………………………… Bến Tre, ngày XÁC NHẬN CỦA CƠ QUAN (Ký tên, đóng dấu) tháng năm 2014 Người khai PHẠM XUÂN ĐẠT CBHD: TS Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt ii Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp giảng thực hành LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2014 (Ký tên ghi rõ họ tên) PHẠM XUÂN ĐẠT CBHD: TS Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt iii Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp giảng thực hành LỜI CẢM ƠN Xin cảm ơn q Thầy, Cơ Ban Giám Hiệu, Phịng Đào Tạo, Khoa Cơ Khí Động Lực, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp Hồ Chí Minh tạo điều kiện thuận lợi cho tơi theo học hồn thành lớp Cao học chuyên ngành Kỹ Thuật Cơ Khí Động Lực Xin cảm ơn quý Thầy, Cô giảng dạy lớp Cao học Kỹ Thuật Cơ Khí Động Lực Khóa 2012B tận tình giảng dạy cung cấp kiến thức tảng giúp tơi hồn thành luận văn Xin cảm ơn Thầy hướng dẫn TS Trần Thanh Thưởng nhiệt tình hướng dẫn tơi suốt trình thực tập luận văn Xin cảm ơn Quý Thầy phản biện bỏ thời gian cơng sức để đọc đóng góp ý kiến q báu giúp tơi hồn thiện nội dung luận văn Xin cảm ơn đồng nghiệp bạn học giúp đỡ thời gian thực luận văn PHẠM XUÂN ĐẠT CBHD: TS Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt iv Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp giảng thực hành MỤC LỤC QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LÝ LỊCH KHOA HỌC .i LỜI CAM ĐOAN iii LỜI CẢM ƠN iv TÓM TẮT v MỤC LỤC vii DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT xi DANH SÁCH CÁC HÌNH xii DANH SÁCH CÁC BẢNG xvi MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan 1.2 Lịch sử phát triển hệ thống nhiên liệu diesel động đốt 1.2.1 Hệ thống nhiên liệu diesel điều khiển khí 1.2.2 Hệ thống nhiên liệu diesel điều khiển điện tử 1.3 Các cơng trình khoa học theo hướng nghiên cứu 1.3.1 Các nghiên cứu nước 1.3.2 Các nghiên cứu nước 1.4 Lý chọn đề tài 10 1.5 Mục tiêu nghiên cứu 10 1.6 Phương pháp nghiên cứu 10 1.7 Giới hạn đề tài 11 1.8 Nội dung nghiên cứu 11 1.9 Kết đạt đề tài 11 CHƯƠNG 2: CỞ SỞ LÝ THUYẾT 12 CBHD: TS Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt vii Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp giảng thực hành 2.1 Hệ thống nhiên liệu Common Rail 12 2.1.1 Lịch sử phát triển hệ thống phun dầu điện tử Common Rail 12 2.1.2 Nguyên lý làm việc hệ thống Common Rail 12 2.1.3 Sơ đồ khối điều khiển hệ thống nhiên liệu Common Rail 14 2.1.4 Đường nhiên liệu thấp áp 15 2.1.5 Cụm bơm cao áp 16 2.1.6 Cụm ống phân phối 19 2.1.7 Điều khiển vòi phun 20 2.2 Phương pháp đánh giá tình trạng vịi phun dựa vào lưu lượng dầu 26 2.2.1 Phương pháp đo lượng dầu hồi 27 2.2.2 So sánh lượng dầu hồi bình 29 2.3 Mô tơ điện biến tần 30 2.3.1 Mô tơ điện không đồng 30 2.3.2 Biến tần 32 2.4 Giới thiệu phần mềm LabVIEW 34 2.5 Một số vấn đề lý luận thiết bị dạy học (TBDH) 35 2.5.1 Thiết bị dạy học 35 2.5.2 Vị trí, vai trị thiết bị dạy học đổi phương pháp dạy học (PPDH) 35 2.5.3 Các giá trị giáo dục thiết bị dạy học 37 2.5.4 Yêu cầu thiết bị dạy học 37 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CHẾ TẠO BĂNG THỬ HỆ THỐNG COMMON RAIL 38 3.1 Cấu tạo chung sơ đồ nguyên lý băng thử 39 3.1.1 Cấu tạo băng thử 39 3.1.2 Sơ đồ nguyên lý băng thử 40 3.2 Thiết kế hệ thống nhiên liệu áp suất thấp 41 3.3 Thiết kế hệ thống dẫn động bơm cao áp 42 CBHD: TS Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt viii Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp giảng thực hành 3.3.1 Cơ cấu truyền động 42 3.3.2 Nguồn động lực dẫn động bơm 42 3.4 Thiết kế giá đỡ vòi phun bầu thủy tinh quan sát 44 3.5 Thiết kế nguyên lý xác định lượng nhiên liệu phun lượng nhiên liệu hồi 45 3.5.1 Cân bình nhiên liệu 45 3.5.2 Dùng ống đong 46 3.6 Thiết kế hệ thống điện – điện tử điều khiển băng thử 47 3.6.1 Bộ điều khiển trung tâm 49 3.6.2 Module đo 49 3.6.3 Module điều khiển áp suất nhiên liệu tích áp 52 3.6.4 Module điều khiển vòi phun 53 3.6.5 Mạch giao tiếp 53 3.7 Thiết kế giảng ứng dụng băng thử hệ thống Common Rail 56 CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ HOẠT ĐỘNG CỦA BĂNG THỬ HỆ THỐNG COMMON RAIL 63 4.1 Quy trình sử dụng băng thử 63 4.1.1 Kiểm tra trước vận hành 63 4.1.2 Lắp đặt vòi phun vào băng thử 63 4.1.3 Kết nối máy tính vào băng thử 64 4.1.4 Vận hành băng thử 64 4.2 Thực nghiệm kiểm tra vòi phun 64 4.2.1 Thực nghiệm vòi phun DENSO 5511/4152 06H05298 64 4.2.2 Thực nghiệm vòi phun DENSO 5511/4152 11L02114 66 4.3 Thực nghiệm khả ứng dụng băng thử vào công tác giảng dạy 68 4.4 Đánh giá kết băng thử 70 4.4.1 Mức độ đáp ứng băng thử tiến hành kiểm tra vòi phun 70 4.4.2 Khả ứng dụng vào công tác giảng dạy 70 CBHD: TS Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt ix Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp giảng thực hành * ********************************************************************** *********/ void isr_uart_Start(void) { /* For all we know the interrupt is active */ isr_uart_Disable(); /* Set the ISR to point to the isr_uart Interrupt */ isr_uart_SetVector(&isr_uart_Interrupt); /* Set the priority */ isr_uart_SetPriority((uint8)isr_uart_INTC_PRIOR_NUMBER); /* Enable it */ isr_uart_Enable(); } /********************************************************************* ********** * Function Name: isr_uart_StartEx CBHD: TS Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt 33 Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp giảng thực hành ********************************************************************** ********** * * Summary: * Set up the interrupt and enable it * * Parameters: * address: Address of the ISR to set in the interrupt vector table * * Return: * None * ********************************************************************** *********/ void isr_uart_StartEx(cyisraddress address) { /* For all we know the interrupt is active */ isr_uart_Disable(); /* Set the ISR to point to the isr_uart Interrupt */ isr_uart_SetVector(address); /* Set the priority */ CBHD: TS Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt 34 Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp giảng thực hành isr_uart_SetPriority((uint8)isr_uart_INTC_PRIOR_NUMBER); /* Enable it */ isr_uart_Enable(); } /********************************************************************* ********** * Function Name: isr_uart_Stop ********************************************************************** ********** * * Summary: * Disables and removes the interrupt * * Parameters: * None * * Return: * None * CBHD: TS Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt 35 Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp giảng thực hành ********************************************************************** *********/ void isr_uart_Stop(void) { /* Disable this interrupt */ isr_uart_Disable(); } /********************************************************************* ********** * Function Name: isr_uart_SetVector ********************************************************************** ********** * * Summary: * Change the ISR vector for the Interrupt Note calling isr_uart_Start * will override any effect this method would have had To set the vector * before the component has been started use isr_uart_StartEx instead * * Parameters: * address: Address of the ISR to set in the interrupt vector table * * Return: CBHD: TS Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt 36 Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp giảng thực hành * None * ********************************************************************** *********/ void isr_uart_SetVector(cyisraddress address) { CY_SET_REG16(isr_uart_INTC_VECTOR, (uint16) address); } /********************************************************************* ********** * Function Name: isr_uart_GetVector ********************************************************************** ********** * * Summary: * Gets the "address" of the current ISR vector for the Interrupt * * Parameters: * None * * Return: CBHD: TS Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt 37 Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp giảng thực hành * Address of the ISR in the interrupt vector table * ********************************************************************** *********/ cyisraddress isr_uart_GetVector(void) { return (cyisraddress) CY_GET_REG16(isr_uart_INTC_VECTOR); } /********************************************************************* ********** * Function Name: isr_uart_SetPriority ********************************************************************** ********** * * Summary: * Sets the Priority of the Interrupt Note calling isr_uart_Start * or isr_uart_StartEx will override any effect this method would * have had This method should only be called after isr_uart_Start or * isr_uart_StartEx has been called To set the initial * priority for the component use the cydwr file in the tool * CBHD: TS Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt 38 Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp giảng thực hành * Parameters: * priority: Priority of the interrupt - 7, being the highest * * Return: * None * ********************************************************************** *********/ void isr_uart_SetPriority(uint8 priority) { *isr_uart_INTC_PRIOR = priority > 5; return priority; } /********************************************************************* ********** * Function Name: isr_uart_Enable CBHD: TS Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt 40 Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp giảng thực hành ********************************************************************** ********** * * Summary: * Enables the interrupt * * Parameters: * None * * Return: * None * ********************************************************************** *********/ void isr_uart_Enable(void) { /* Enable the general interrupt */ *isr_uart_INTC_SET_EN = isr_uart INTC_MASK; } /********************************************************************* ********** CBHD: TS Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt 41 Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp giảng thực hành * Function Name: isr_uart_GetState ********************************************************************** ********** * * Summary: * Gets the state (enabled, disabled) of the Interrupt * * Parameters: * None * * Return: * if enabled, if disabled * ********************************************************************** *********/ uint8 isr_uart_GetState(void) { /* Get the state of the general interrupt */ return ((*isr_uart_INTC_SET_EN & (uint8)isr_uart INTC_MASK) != 0u) ? 1u:0u; } CBHD: TS Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt 42 Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp giảng thực hành /********************************************************************* ********** * Function Name: isr_uart_Disable ********************************************************************** ********** * * Summary: * Disables the Interrupt * * Parameters: * None * * Return: * None * ********************************************************************** *********/ void isr_uart_Disable(void) { /* Disable the general interrupt */ *isr_uart_INTC_CLR_EN = isr_uart INTC_MASK; } CBHD: TS Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt 43 Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp giảng thực hành /********************************************************************* ********** * Function Name: isr_uart_SetPending ********************************************************************** ********** * * Summary: * Causes the Interrupt to enter the pending state, a software method of * generating the interrupt * * Parameters: * None * * Return: * None * ********************************************************************** *********/ void isr_uart_SetPending(void) { *isr_uart_INTC_SET_PD = isr_uart INTC_MASK; } CBHD: TS Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt 44 Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp giảng thực hành /********************************************************************* ********** * Function Name: isr_uart_ClearPending ********************************************************************** ********** * * Summary: * Clears a pending interrupt * * Parameters: * None * * Return: * None * ********************************************************************** *********/ void isr_uart_ClearPending(void) { *isr_uart_INTC_CLR_PD = isr_uart INTC_MASK; } CBHD: TS Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt 45 Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp giảng thực hành #endif /* End check for removal by optimization */ /* [] END OF FILE */ CBHD: TS Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt 46 ... tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp giảng thực hành  Thiết kế giảng ứng dụng băng thử hệ thống Common Rail 3.1 Cấu tạo chung sơ đồ nguyên lý băng thử 3.1.1 Cấu tạo băng. .. Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp giảng thực hành Xuất phát từ phân tích trên, người nghiên cứu chọn tên đề tài: ? ?Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp. .. GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ PHẠM XUÂN ĐẠT THIẾT KẾ, CHẾ TẠO BĂNG THỬ HỆ THỐNG CONMON RAIL KẾT HỢP CÁC BÀI GIẢNG THỰC HÀNH NGÀNH: KỸ