III. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
4.2. Qui trình thực nghiệm
Quá trình thí nghiệm được thục hiện qua các bước sau.
- Bước 1: Chuẩn bị thí nghiệm
Lắp đặt động cơ cần tiến hành thí nghiệm lên băng thử, lắp đặt các thiết bị phụ trợ như các cảm biến trên động cơ, hệ thống cung cấp nhiên liệu, hệ thống cung cấp nước, hệ thống khí nén, hệ thống quạt hút và thổi, hệ thống làm mát, hệ thống đo, đầu nối các thiết bị, khai báo lập trình…
- Bước 2: Thí nghiệm
Vận hành các thiết bị chính trong phòng thí nghiệm động cơ
1. Vận hành các thiết bị phụ trợ
- Bật các công tắc khởi động các quạt hút, thổi, quạt làm sạch và quạt hút khí xả động cơ.
- Bật công tắc vận hành bơm nước lên tháp, bơm bổ sung, quạt tháp làm mát nước.
- Lưu ý kiểm tra thường xuyên sự làm việc ổn định của quạt tháp và các máy bơm, đồng thời kiểm tra các lọc nước theo định kỳ.
2. Vận hành các trang thiết bị xác lập điều kiện thí nghiệm ( Độ ẩm, nhiệt độ phòng, nhiệt độ nhiên liệu…)
- Khởi động thiết bị đo độ ẩm (Numidity Mesurement)
- Khởi động các thiết bị đo nhiệt độ, áp suất khí quyển, ghi nhận thời gian thí nghiệm.
3. Vận hành hệ thống làm mát nhiên liệu
- Bật công tắc cầu dao nguồn.
- Bật công tắc khởi động trên hệ thống và ấn liên tục trong 5s.
- Cài đặt nhiệt độ nước vào và ra theo tiêu chuẩn qui định (Nhiệt độ nước vào: 30oC, nhiệt độ nước ra: 100C).
- Lưu ý thường xuyên kiểm tra mức nước trong bồn dự trữ. Nếu thấy thiếu phải châm ngay vào hệ thông qua phễu trên bình nước dự trữ.
- Kiểm tra tình trạng làm việc của đầu lạnh và quạt gió.
4. Vận hành hệ thống đo tiêu hao nhiên liệu
- Kiểm tra mức nhiên liệu trên bồn chứa và các van được mở. Bật công tắc khởi động nguồn điện cấp cho hệ thống.
- Kiểm tra độ mở của cụm van điều chỉnh áp suất nhiên liệu cung cấp cho động cơ. Kiểm tra tình trạng rò rỉ nhiên liệu trên hệ thống đo và động cơ trên băng thử.
- Kiểm tra tình trạng của hệ thống đo nhiên liệu, khi bật công tắc nguồn thì đèn xanh ở khu vực dưới sẽ nhấp nháy liên tục. Nếu thấy đèn xanh ở trên nhấp nháy liên tục thì hệ thống đã bị lỗi. Lúc này cần phải tìm lỗi.
- Nếu bị air thì có thể RESET trực tiếp trên hệ thống này.
5.Vận hành hệ thống điều hòa nhiệt độ nước làm mát cấp cho động cơ
- Bật công tắc nguồn trên hệ thống và kiểm tra tình trạng của hệ thống. - Lúc này đèn vàng và đèn xanh sẽ sáng.
- Kiểm tra lượng nước làm mát trong hệ thống bằng ống thủy bên ngoài hệ thống.
- Thường xuyên súc hệ thống theo định kỳ đã qui định, đặc biệt là các lọc nước trong hệ thống.
6. Vận hành hệ thống điều hòa nhiệt độ dầu bôi trơn động cơ (554)
- Kiểm tra mức dầu bôi trơn trong động cơ và đường nước vào trong hệ thống.
- Bật công tắc nguồn điện trên hệ thống, lúc này đèn vàng sáng. - Kiểm tra tình trạng rò rỉ dầu bôi trơn trên hệ thống và động cơ.
- Kiểm tra áp suất dầu và nhiệt độ dầu bằng đồng hồ báo trên hệ thống. - Có thể kiểm tra lỗi hệ thống trên taplo của hệ thống.
7. Vận hành thiết bị điều chỉnh góc đánh lửa sớm cơ khí
Nguyên lý vận hành đã trình bày ở mục 2.3.2.2 ta tiến hành thay đổi góc đánh lửa ứng với từng cấp tải và tốc độ (n = const, α = const ).
8. Vận hành hệ thống đo bồ hóng, khí xả động cơ
- Bật công tắc điện trên bộ đo AVL DIGAS 4000 trong phòng thí nghiệm. - Cắm hai đầu đo vào trong đường ống xả đã định sẵn.
9.Kiểm tra động cơ và nối kết điện acqui cho hệ thống điều khiển động cơ
- Kiểm tra tình trạng động cơ trước khi vận hành cho chạy. - Kiểm tra các cảm biến trên động cơ.
- Kiểm tra trục nối động cơ và APA.
- Kiểm tra cầu chì trên hộp kết nối điện điều khiển đánh lửa cho hệ thống. - Bật công tắc khởi động hệ thống bơm nước làm mát cảm biến áp suất trên đường nạp và thải của động cơ, kiểm tra lượng nước làm mát trong bình chứa.
10. Chuẩn bị công tác PCCC và an toàn
- Chuẩn bị sẵn các bình cứu hỏa khi cần thiết có thể xử lý kịp thời và nhanh chóng khi mà trung tâm chưa trang bị hệ thống chữa cháy tự động bằng khí CO2.
- Khi vận hành hệ thống, người vô phận sự cấm không vào trong khu vực Phòng thí nghiệm, chỉ có các chuyên viên mới vào trong khu vực Phòng thí nghiệm.
11. Vận hành PUMA
- Bật công tắc điện nguồn cấp cho hệ thống tủ điều khiển.
- Bật công tắc nguồn cung cấp điện cho PUMA (xoay núm đỏ trên tủ điện theo chiều kim đồng hồ ở vạch ứng với dấu “I”)
- Vận hành hệ thống máy tính trên bàn điều khiển, ấn vào nút khởi động máy tính trên tủ điện (vị trí dưới cùng của tủ điện có dấu “I”).
- Bật công tắc khởi động hệ thống INDICATING. - Khởi động hệ thống máy tinh.
- Khởi động máy tính phần Indicating trước, sau đó khởi động máy tính chính trên bàn điều khiển để tránh lỗi thao tác vận hành hệ thống.
- Vận hành hệ thống PUMA.
Hình 4.1: Bảng điều khiển Emcon 300
Chuẩn bị chương trình chạy thí nghiệm:
- Lập nhật ký chạy theo giờ chạy để kiểm soát hệ thống.
- Lập chương trình chạy với các chế độ theo yêu cầu gồm các bước chạy và thao tác trên hệ thống.
- Lập trình và khai báo các chương trình chạy theo yêu cầu thí nghiệm.
Hình 4.2: Các núm phim trên Emcon
- Khởi động màn hình máy tính.
- Nhấp vào “PUMA Aplication Manager”. - Nhấp vào “StartPUMA”.
- Chờ cho hệ thống tự chạy.
- Sau khi hệ thống tự chạy xong thì hệ thống đang ở trạng thái Monitor. Ta tiến hành cài đặt tên nhóm, tên bài thí nghiệm.
- Trên Pano bàn điều khiển nhấp vào phím “Manual”.
- Các chương trình sẽ tự chạy và Check các lỗi đồng thời sẽ thông báo các chương trình chạy.
- Sau khi hệ thống đã ổn định, ta cần Reset liên tục bằng phím Reset trên Pano bàn điều khiển. Lúc này đèn vàng trên hệ thống 553, 554 sẽ nhấp nháy và tắt đi, đồng thời đèn xanh trên hệ thống 733 sẽ sáng liên tục. Như vậy thì hệ thống đã ổn định và sẵn sàng chạy.
- Dấu hiệu hệ thống đã khởi động xong chế độ Manual thì trên thanh công cụ phần màn hình Manual không còn dấu 3 chấm và khi nhấp Reset trên Pano xuất hiện dòng chữ “System OK”.
Bước 4: Khởi động động cơ
- Trước khi nổ động cơ, ta cần cung cấp nhiên liệu cho động cơ bằng cách nhấn phím “IGNITION ON/OFF”. Nhấn phím “START” để tiến hành cho nổ động cơ, giữ khoảng 5s để đảm bảo động cơ đã nổ mới nhả ra.
- Lúc này động cơ sẽ chạy ở chế độ “IDLE” nếu đèn ở phím “IDLE” sáng thì ta phải chuyển sang chế độ “IDLE CONTROL ON”. Vì ở chế độ này ta mới chuyển sang chế độ điều khiển bằng tay.
- Nhấn phím “S” trên Pano để chuyển sang chế độ điều khiển bằng tay.Lúc này, ta sử dụng núm xoay trên Pano để điều chình tốc độ động cơ và anpha hợp lý
và động cơ làm việc ổn định nhất .
Hình 4.3: Các num xoay trên Pano Bước 5: Chọn bài thí nghiệm
Mở bảng Stationary Step: Demand Values để làm các công việc sau: -Tìm chương trình để chạy thí nghiệm: chương trình được chọn tùy thuộc vào mục đích thí nghiệm
Hình 4.4: Giao diện Stationary Step: Demand Values
- Chỉnh sửa khai báo các thông số sau: Tốc độ (Speed), thời gian tăng tốc của băng thử (Ramptime Dyno), thời gian tăng tốc của động cơ (Ramptime Engine), thời gian đo (Steptime)
- Sau khi khai báo xong ta nhấp vào phím “Active Demvals F7” trong bảng này, lúc này hệ thống sẽ tự động chạy lên đúng giá trị mà chúng ta cài đặt.
Bước 6: Ghi và lưu kết quả đo:
- Sau khi thực hiện xong bước 5, ta mở bảng : Step: Measurement chọn lại các bước đúng như lần trước và nhấp vào F8 để thực hiện quá trình đo.
- Để theo dõi quá trình thí nghiệm, ta quan sát bằng các bảng:
+ Bảng Extended: theo dõi hoạt động của động cơ gồm các đường momen tốc độ và công suất động cơ.
+ Bảng Limits: bảng báo hiệu nguy hiểm của động cơ, khi thấy các thông số vượt quá giới hạn khai báo ta phải báo ngay cho người quản lý để kịp thời xử lý.
Sau khi đo cho một giá trị, ta tiến hành đo cho giá trị khác bằng cách vào bảng Stationary Step: Demand Values để khai báo lại giá trị đo và các thông số khác theo yêu cầu tương tự như trên.
Hình 4.5: Giao diện Stationary Step: Measurement Bước 7: Kết thúc
Trước khi cho động cơ dừng, ta phải tiến hành giảm ga và giảm tải bằng cách vặn hai núm điều khiển tốc độ và vị trí bướm ga trên Pano đưa anpha về 10%, tốc độ về 1000 v/ph, bấm phím “IGNITION ON/OFF” sang chế độ Off để cắt nhiên liệu cấp cho động cơ và bấm phím Stop để dừng động cơ.
[1]. Bài giảng Thí nghiệm động cơ, TS. Dương Việt Dũng, Khoa Cơ khí giao thông, Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng.
[2]. Qui trình vận hành hệ thống các trang thiết bị PTN động cơ và các thí nghiệm động cơ trên băng thử, Trung tâm thí nghiệm động cơ và ôtô, Khoa Cơ khí giao thông, Bộ môn Máy – Máy động lực, Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng.
[3]. Nguyên lý động cơ đốt trong – Nguyễn Tất Tiến, NXB giáo dục.
[4]. Nguyên lý động cơ đốt trong – PGS.TS Nguyễn Duy Tiến, NXB giao thông vận tải, Hà Nội năm 2007.