tiểu luận giới thiệu thiết bị thử nghiệm hệ thống nhiên liệu trên động cơ common rail cdi 3000 multi

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC  Mơn học: Lý thuyết thí nghiệm động ô tô TIỂU LUẬN GIỚI THIỆU THIẾT BỊ THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU TRÊN ĐỘNG CƠ COMMON RAIL: CDI 3000 MULTI GVHD: PGS-TS Lý Vĩnh Đạt SVTH: MSSV Bùi Đức Quang 17145343 Long Hoàng Vũ 17145389 Huỳnh Tấn Đạt 17145275 Phan Trần Trọng Hiếu 17145291 Lê Hậu Đức 17145 Đoàn Thanh Sơn 17145 Tp Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC  Mơn học: Lý thuyết thí nghiệm động ô tô TIỂU LUẬN GIỚI THIỆU THIẾT BỊ THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU TRÊN ĐỘNG CƠ COMMON RAIL: CDI 3000 MULTI GVHD: PGS-TS Lý Vĩnh Đạt SVTH: MSSV Bùi Đức Quang 17145343 Long Hoàng Vũ 17145389 Huỳnh Tấn Đạt 17145275 Phan Trần Trọng Hiếu 17145291 Lê Hậu Đức 17145277 Đồn Thanh Sơn 17145351 Tp Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2021 BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ CÁC THÀNH VIÊN ST T Tên thành viên Bùi Đức Quang Long Hoàng Vũ Huỳnh Tấn Đạt Phan Trần Trọng Hiếu Lê Hậu Đức Đoàn Thanh Sơn MSSV Nhiệm vụ 17145343 Thuyết trình + Powerpoint 17145389 Tiểu luận + Powerpoint 17145275 Thuyết trình + Thiết kế tiểu luận 17145291 Tiểu luận + Powerpoint 17145277 Thuyết trình + thiết kế Powerpoint 17145351 Tiểu luận + Powerpoint Ký tên DANH MỤC HÌNH ẢNH Chương TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ BÁO CÁO 1.1 Tổng quan Động Diesel đời kỹ sư người Đức – Rudolf Diesel phát minh vào năm 1892 Động thực việc nén khơng khí nạp xy lanh nhiệt độ áp suất dịng khí nạp lên thật cao, nhiên liệu phun vào khu vực khơng khí cực nóng xy lanh bị đốt cháy hầu hết giãn nở khí cháy sinh cơng với hiệu suất cao Ngày nay, khoa học kĩ thuật phát triển mạnh hệ thống nhiên liệu Diesel Hệ thống nhiên liệu Common Rail phát minh vào cuối năm 60 Robert Huber sử dụng rộng rãi vào năm 1995 Trong hệ thống nhiên liệu Common Rail, áp suất phun điều khiển cho kim phun cách riêng lẻ, nhiên liệu áp suất cao chứa ống Rail (ống phân phối) hay gọi “Ắc qui thủy lực” phân phối đến kim phun Lợi ích hệ thống nhiên liệu Common Rail giảm mức độ tiếng ồn, nhiên liệu phun với áp suất cao điều khiển điện tử nên khả cháy gần hoàn tồn, kiểm sốt xác lưu lượng phun thời điểm phun Do làm hiệu suất động tính kinh tế động cao Với ưu điểm nên có nhiều hãng xe đưa hệ thống vào sử dụng 1.2 Lý chọn đề tài Hệ thống nhiên liệu Common Rail có cấu phức tạp cần có độ xác cao Việc bảo dưỡng, chẩn đốn sửa chữa hệ thống nhiên liệu Common Rail vấn đề cấp thiết Để thực yêu cầu, người thợ sửa chữa cần hiểu rõ hệ thống đặc biệt thiếu thiết bị hỗ trợ chẩn đoán Và băng thử CDI 3000 Multi thiết bị thích hợp việc chẩn đốn, đo đạc kiểm tra chất lượng hệ thống nhiên liệu Common Rail Chương NỘI DUNG BÁO CÁO 2.1 Hệ thống nhiên liệu Common Rail 2.1.1 Lịch sử phát triển hệ thống phun dầu điện tử Common Rail - Năm 1960: Hệ thống nhiên liệu Common Rail phát triển Robert Huber (người - Thụy Sĩ) Sau tiếp tục nghiên cứu Dr.Marco Ganser Viện Công Nghệ Liên Bang - Thụy Sĩ Zurich (Thụy Sĩ) Giữa năm 1990: Được tiếp tục Dr Shohei Masahiko Miyaki thuộc tập đoàn - Denso Corporation Năm 1992: Chương trình phát triển, xây dựng kiểm soát trung tâm - nghiên cứu Bari FIAT Năm 1994: Được chuyển nhượng lại cho tập đồn Bosch Năm 1997: Chiếc tơ lắp đặt hệ thống Common Rail sản xuất – lắp ráp giới thiệu thị trường 2.1.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống Common Rail 2.1.2.1 Cấu tạo hệ thống Common Rail Hình Sơ đồ hệ thống nhiêu liệu Common Rail Thùng nhiên liệu Bơm cao áp Common Rail Lọc nhiên liệu Đường cấp nhiên liệu cao áp Đường nối cảm biến áp suất đến ECU Cảm biến áp suất Common Rail tích trữ & điều áp nhiên liệu (hay gọi ắc quy thuỷ lực) Van an toàn (giới hạn áp suất) Vòi phun 10 Các cảm biến nối đến ECU điều khiển thiết bị (EDU) 11 Đường nhiên liệu (thấp áp); EDU (Electronic Driver Unit) ECU (Electronic Control Unit) 2.1.2.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống Common Rail Nhiên liệu bơm cung cấp đẩy từ thùng nhiên liệu đường ống thấp áp qua bầu lọc (3) đến bơm cao áp (2) Từ nhiên liệu bơm cao áp nén đẩy vào ống tích trữ nhiên liệu áp suất cao (7) (ắc quy thủy lực) đưa đến vòi phun Common Rail (9) sẵn sàng để phun vào xy lanh động Việc tạo áp suất phun nhiên liệu hoàn toàn tách biệt với hệ thống Common Rail Áp suất phun tạo độc lập với tốc độ lượng nhiên liệu phun Nhiên liệu trữ với áp suất cao ắc quy thủy lực Lượng phun định điều khiển bàn đạp ga, thời điểm phun áp suất phun tính tốn ECU dựa biểu đồ liệu lưu - Sau ECU EDU điều khiển kim phun vòi phun xy lanh động để phun nhiên liệu nhờ thông tin từ cảm biến (10) với áp suất phun đến 1500-2000 bar - Nhiên liệu thừa vòi phun qua đường nhiên liệu thấp áp (11) trở thùng nhiên liệu (1) - Trên ắc quy thủy lực có gắn cảm biến áp suất đầu cuối có bố trí van an tồn (8), áp suất tích trữ ắc quy thủy lực (7) lớn giới hạn van an toàn mở để nhiên liệu tháo thùng chứa 2.2 Băng thử CDI 3000 Multi 2.2.1 Cấu tạo băng thử CDI 3000 Multi Hình 2 Băng thử CDI 3000 Multi Màn hình hiển thị Màn hình cảm ứng dùng để hiển thị kết thao tác trực tiếp thiết lập chế độ thử kim phun tự động Hình Màn hình hiển thị Bộ điều chỉnh kiểm tra kim phun thủ cơng Hình Bộ điều chỉnh kiểm tra kim phun thủ cơng Bộ điều chỉnh thời gian nhấc kim, tần số kim phun chọn loại kim cần thử Bộ điều chỉnh kiểm tra cơm cao áp thủ cơng Hình Bộ điều chỉnh kiểm tra bơm cao áp thủ cơng Bộ điều chỉnh tần số van điện từ bơm điều chỉnh áp suất bơm Bộ điều chỉnh băng thử thủ cơng Hình Bộ điều chỉnh băng thử thủ công Bộ cho ta thấy áp suất nhiệt độ nhiên liệu hệ thống, thử phương pháp thủ cơng cần sử đụng điều chỉnh kim phun bơm Ống đo lượng dầu hồi từ kim phun Hình Ống đo lượng dầu hồi từ kim phun 10 Giá gỡ, kim phun, ống đo lượng nhiên liệu phun từ kim, ống Common Rail Hình Ống Common Rail, ống đo lượng dầu phun từ kim phun, giá đỡ kim phun Vị trí gá lắp bơm cao áp Hình Vị trí gá lắp bơm cao áp 11 Bộ phận dẫn động bơm Hình 10 Bộ phận dẫn động bơm Nút khởi động, dừng núm điều chỉnh số vòng quay Hình 11 Các nút điều khiển 2.2.2 Kiểm tra kim phun 2.2.2.1 Quy trình gá lắp kim phun Bước 1: Lắp kim phun vào giá đỡ, sau siết chặt núm xoay để giữ cho kim phun cố định giá đỡ 12 Hình 12 Lắp kim phun vào giá đỡ Bước 2: Lắp đường ống dầu tới kim phun Hình 13 Lắp đường ống dầu tới kim phun Bước 3: Lắp đường ống dầu hồi từ kim phun 13 Hình 14 Lắp đường dầu hồi bình chứa Bước 4: Lắp giắc điện cho cuộn dây kim phun Hình 15 Lắp giắc điện cho kim phun Bước 5: Dùng cờ lê siết chặt đai ốc đường ống dẫn dầu đến kim phun để tránh rò rỉ 14 Hình 16 Siết chặt đai ốc giữ đường ống dầu đến kim phun Hình 17 Mơ hình thử nghiệm sau lắp ráp xong 2.2.2.2 Kiểm tra kim phun tự động Trên hình điều khiển đầy đủ loại kim (Electromagnetic, Piezoelectric) hãng (Bosch, Delphi, Siemens, Denso) lựa chọn khác (Optional test) Đầu tiên, ta chọn INJECTOR SELECTION để chọn kim phun Bosch, hình ta chọn kim phun cần kiểm tra (mã kim), sở liệu có khoảng 230 mẫu kim phun khác 15 Hình 18 Ấn INJECTOR SELECTION để vào phần chọn kim phun Bosch Sau ấn APPLY để hệ thống bước vào trình kiểm tra kim phun tự động Hình 19 Chọn mã kim phun vầ test ấn APPLY Cuối ấn START để khởi động trình kiểm tra kim phun tự động 16 Hình 20 Ấn START để khởi động trình kim tra kim phun Quá trình kiểm tra kim phun tự động bao gồm giai đoạn sau: - Giai đoạn 1: Là giai đoạn không nhấc kim phun - giai đoạn sau: Là giai đoạn phun chế độ tải khác Trước bước vào giai đoạn kim hệ thống cho hoạt động chế độ Worm-Up (chế độ làm nóng kim phun) Sau chuyển sang giai đoạn Hình 21 Hoạt động chế độ Worm-Up 17 Sau trình kiểm tra kết thúc, ta bảng thông số kết kim Hình 22 Kết sau trình kiểm tra kết thúc * Ý nghĩa thông số bảng Time: Thời gian nhấc kim phun tính micro giây (µs) Frequency: Tần số phun (số lần nhấc kim giây) (Hz) Pressure: Áp suất phun (kg/cm2) Inj no: Số vòng quay động (vòng/phút) Dose: Lượng nhiên liệu phun vào buồng đốt (cm3) Return: Lượng nhiên liệu hồi (cm3) Lượng nhiên liệu đo gửi thông qua cảm biến siêu âm Ở giai đoạn kiểm tra, lượng dầu đến lượng dầu hồi nằm giới hạn định Kim phun có lượng dầu đến lượng dầu hồi nằm ngồi giới hạn cho phép kim phun khơng đạt u cầu, tương ứng vùng màu đỏ hình Ngồi ra, chế độ kiểm tra tự động cho phép kiểm tra nhiều loại kim phun hãng khác lúc 18 Hình 23 Kiểm tra lúc loại kim phun khác Kết sau kiểm tra lưu lại in cách ấn vào nút REPORT hình hiển thị thơng số kết đo Hình 24 Lưu lại kết đo 2.2.2.3 Kiểm tra kim phun phương pháp thủ công Với máy test thủ công, thông số tương tự chế độ kiểm tra tự động: 19 Time: Thời gian nhấc kim phun tính micro giây (µs) Frequency: Tần số phun (số lần nhấc kim giây) (Hz) Pressure: Áp suất phun (kg/cm2) Inj no: Số vòng quay động (vòng/phút) Tuy nhiên, với chế độ này, ta điều chỉnh thơng số thơng qua núm xoay Hình 25 Bộ điều khiển kiểm tra kim phun thủ cơng Ấn nút START để máy Hình 26 Ấn START để khởi động 20 Sau ấn nút START STOP điều khiển để bắt đầu trình kiểm tra kim phun Ta cho kim phun độc lập từ đến chọn kim phun đồng loạt Bên cạnh đó, ta chọn loại kim phun điện từ (Magnetic) hay phần tử áp điện (Piezo) để kiểm tra Kết thúc trình kiểm tra, quan sát mắt lượng nhiên liệu tới buồng đốt, lượng nhiên liệu hồi bình chứa thơng qua vạch chia So sánh, đối chiếu với thơng số nhà sản xuất để đánh giá tình trạng kim phun Hình 27 Ống chứa nhiên liệu phun từ kim phun có vạch chia 21 2.2.3 Kiểm tra bơm cao áp 2.2.3.1 Quy trình chuẩn bị Hình 28 Lắp bơm vào băng thử Hình 29 Lắp Pulley vào trục bơm 22 Hình 30 Lắp đường ống nhiên liệu vào bơm Hình 31 Lắp đai dẫn động bơm đóng nắp bảo vệ lại 2.2.3.2 Kiểm tra bơm tự động Chọn thông số bơm bấm START tương tự kim phun, sau kiểm tra kết sau kiểm tra: 23 Hình 32 Chọn thông số ấn START 2.2.3.3 Kiểm tra bơm thủ công Ấn nút START thân máy để khởi động q trình kiểm tra thủ cơng Dựa vào module để chọn thông số bao gồm tần số nhấc van solenoid, điều chỉnh áp suất Hình 33 Bộ điều khiển kiểm tra bơm cao áp thủ công 2.3 Đánh giá ưu, nhược điểm thiết bị 2.3.1 Ưu điểm - Nó kiểm tra kim phun nhiều hãng như: BOSCH, DENSO, DELPHI SIEMENS - Thao tác hình cảm ứng, dễ học dễ sử dụng - Độ xác đường ống Rail điều khiển vịng kín hiển thị ± 0,1 MPa - Biến tần điều khiển biến tần chung bơm BOSCH để tạo áp suất tối đa 180 MPa 24 - Bơm dầu hoàn dầu tự động phát hiển thị rõ ràng hình lớn - Cơ sở liệu tiêu chuẩn tích hợp kim phun đường ống Rail thông thường, liệu cập nhật thêm tự người dùng - Cơ sở liệu tiêu chuẩn chứa liệu điều khiển dạng sóng tất loại kim phun xuất tín hiệu điều khiển dạng sóng tiêu chuẩn đến kim phun - Bo mạch chủ máy tính cơng nghiệp hệ điều hành Windows XP Màn hình hiển thị trạng thái áp suất đường ống Rail, nhiệt độ, vận hành động cơ, tốc độ, sưởi ấm, làm mát, có số cửa sổ để kiểm tra bơm phun nhiên liệu, kiểm tra đường ống Rail thông thường, đo nhiên liệu, cài đặt thông số, dạng sóng phun, phân tích vấn đề báo cáo liệu 2.3.2 Nhược điểm - Chỉ kiểm tra thử nghiệm chất lượng bơm kim phun - Các phận khác hệ thống nhiên liệu Diesel chưa kiểm tra - Khó sửa chữa bị hư hỏng khơng có kĩ sư lành nghề - Chi phí mua máy, bảo dưỡng sửa chữa cao 25 ... THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC  Mơn học: Lý thuyết thí nghiệm động ô tô TIỂU LUẬN GIỚI THIỆU THIẾT BỊ THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU TRÊN ĐỘNG CƠ COMMON RAIL: CDI 3000 MULTI GVHD: PGS-TS... lượng hệ thống nhiên liệu Common Rail Chương NỘI DUNG BÁO CÁO 2.1 Hệ thống nhiên liệu Common Rail 2.1.1 Lịch sử phát triển hệ thống phun dầu điện tử Common Rail - Năm 1960: Hệ thống nhiên liệu Common. .. đặt hệ thống Common Rail sản xuất – lắp ráp giới thiệu thị trường 2.1.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống Common Rail 2.1.2.1 Cấu tạo hệ thống Common Rail Hình Sơ đồ hệ thống nhiêu liệu Common