Phân tích xây dựng cơ sở kiến thức về quan hệ hư hỏn g triệu chứng

- Thiết bị DK01 ñượ cki ểm tra theo thiết bị mẫu trong ñ iều kiện làm việc bình thường tại trạm ñăng kiểm.

4.1. Phân tích xây dựng cơ sở kiến thức về quan hệ hư hỏn g triệu chứng

Từ kết quả nghiên cứu thực nghiệm, khi xây dựng các đường đặc tính mơ men và đặc tính khĩi trong quá trình tăng tốc tự do động cơ diesel với các trạng thái hư hỏng điển hình, đã xuất hiện khả năng phân tích dáng điệu và sai khác về giá trị

các thơng số tại các vùng tốc độ quay khác nhau để thiết lập quan hệ giữa dấu hiệu nhận dạng với các trạng thái hư hỏng. Trạng thái kỹ thuật của động cơ diesel cĩ thể được nhận dạng theo các dấu hiệu sau đây của đặc tính mơ men và đặc tính khĩi:

- Giảm đều mơ men trong tồn vùng tốc độ quay nghiên cứu, cĩ thể do giảm lượng cung cấp nhiên liệu trong tất cả các xi lanh hoặc bỏ máy (một hoặc một số xi lanh trong động cơ). Nếu mơ men giảm mạnh đến mức, độ giảm lớn hơn mức hao hụt do một xi lanh bỏ máy gây nên (∆Me >

Z

Me

, trong đĩ Z là số xi lanh) thì cĩ nhiều khả năng xuất hiện bỏ máy.

- Giảm mơ men mạnh hơn ở vùng tốc độ quay cao cĩ thể do giảm gĩc phun sớm hoặc tăng sức cản đường nạp và đường thải.

- Giảm mơ men mạnh hơn ở vùng tốc độ quay thấp cĩ thể do hao mịn cặp lắp ghép pít tơng - xéc măng - xi lanh, hoặc khơng kín tại các chi tiết tạo thành buồng đốt.

- ðộ khĩi tăng và tăng nhiều hơn ở vùng tốc độ quay thấp cĩ thể do áp suất phun giảm hoặc kẹt vịi phun. Nếu khĩi tăng rất mạnh tại vùng tốc độ quay thấp sẽ

cĩ nguyên nhân là phun nhỏ giọt hoặc treo kim phun.

- ðộ khĩi tăng và tăng rất mạnh ở vùng tốc độ quay cao, cĩ thể do tăng sức cản đường nạp, tăng sức cản đường thải hoặc giảm gĩc phun sớm.

- ðộ khĩi tăng mạnh ở vùng tốc độ quay thấp sau đĩ cĩ xu hướng tăng ít hơn

ở số vịng quay cao, tốc độ càng cao thì độ khĩi tăng càng ít, điều này cho thấy dạng hỏng là do mịn xéc măng hoặc xupáp.

Mức độ giảm mơ men và tăng khĩi tại các điểm tương ứng với tốc độ quay danh nghĩa, mơ men quay cực đại cĩ thể dùng đểđánh giá mức độ hư hỏng.

Trạng thái hư hỏng của động cơ cĩ thể nhận biết khi phân tích đồng thời về

mức độ, xu hướng và tính chất sai lệch của các đường đặc tính cơng suất, đặc tính

mơ men và đặc tính khĩi xây dựng theo phương pháp gia tốc trong chẩn đốn dã

ngoại.

Cĩ thể phân tích đánh giá bổ sung để cơ lập trạng thái hư hỏng động cơ. Ví dụ áp suất khí trong các te tăng mạnh về giá trị trung bình cho biết lượng khí lọt qua khe hở nhĩm pít tơng xi lanh tăng lên do tăng hao mịn; xung áp suất khí trong các te đo được tại cổ đổ dầu cho biết mức độ hao mịn tương đối trong các xi lanh; áp suất nén đo được trong các xi lanh cho biết độ kín buồng đốt trong từng xi lanh của

động cơ.

Như vậy, trên cơ sở phân tích các đặc tính Me = f(ne), D = f(ne) xây dựng bằng thực nghiệm khi tăng tốc tự do động cơ diesel trong một số trường hợp hư

hỏng nhân tạo điển hình, cĩ thể tạo lập triệu chứng hư hỏng và quan hệ giữa hư

hỏng và triệu chứng làm cơ sở cho cơng nghệ chẩn đốn động cơ diesel trong điều kiện dã ngoại. ðể hồn thiện cơ sở kiến thức chẩn đốn, cần nghiên cứu bổ sung các thơng tin về trạng thái kỹ thuật động cơ, về các dấu hiệu gián tiếp phản ánh trạng thái kỹ thuật của động cơ diesel theo các sổ tay kỹ thuật hoặc kinh nghiệm chuyên gia.

Các triệu chứng hư hỏng của động cơ diesel đã được xác định và xây dựng trên cơ sởđánh giá tính chất thay đổi đặc tính khĩi, đặc tính mơ men quay, giá trị

tốc độ quay khơng tải cực đại trong quá trình tăng tốc tự do cũng như sự thay đổi áp suất nén trong xy lanh nhờđánh giá biến thiên áp suất khí trong xi lanh hoặc áp suất các te.

Các triệu chứng dưới đây được xây dựng bằng cách phân tích đặc tính mơ men và đặc tính khĩi cũng như phân tích các thơng tin bổ sung từ nghiên cứu thực

nghiệm và kinh nghiệm chuyên gia:

- ðộ giảm cơng suất danh nghĩa S∆NH

- ðộ giảm mơ men quay cực đại: S∆Mmax

- Sai lệch độ giảm mơ men trên đặc tính ngồi tại chế độ danh nghĩa và chế độ tốc độ quay nhỏ: S∆M

- ðộ tăng khĩi ở chếđộ danh nghĩa: S∆DH

- Sai lệch độ tăng khĩi tại chế độ danh nghĩa và chế độ tốc độ quay nhỏ: S∆D

- ðộ giảm tốc độ quay khơng tải cực đại: S∆nMAX

- ðộ giảm lượng cung cấp nhiên liệu tại chếđộ danh nghĩa: S∆mBH

- Sai lệch độ giảm lượng cung cấp nhiên liệu tại chếđộ danh nghĩa và chế độ

tốc độ quay nhỏ: S∆mB

- ðộ tăng áp suất khí các te tương ứng xi lanh thứ i : S∆pi

•Chuẩn hĩa các triệu chứng hư hỏng

Tất cả các triệu chứng hư hỏng trình bày ở trên đều được chuẩn hĩa theo giá trị là tỷ lệ giữa số gia với giá trị tuyệt đối của thơng sốđĩ, ví dụ:

S∆MH = H H H M M ∆ (4.1) (S∆MH - ðộ giảm mơ men quay danh nghĩa)

Hoặc giữa sai lệch số gia giữa hai điểm nghiên cứu với giá trị số gia tại một trong hai điểm nghiên cứu đĩ, ví dụ:

S∆M = H H H M Mn M ∆ ∆ − ∆ (4.2)

(S∆M - Sai lệch độ giảm mơ men tại chế độ danh nghĩa và chế độ tốc độ

quay nhỏ).

•Thực hiện mờ hĩa các triệu chứng hư hỏng

Các triệu chứng sau khi được chuẩn hĩa sẽ được thực hiện mờ hĩa, từ các giá trị nét sẽ được biểu diễn dưới dạng biến ngơn ngữ. Mức độ biểu hiện của các triệu chứng được qui định như sau:

0 : Khơng thể hiện hoặc khơng sử dụng để chẩn đốn

- - : Giảm rất mạnh (âm mạnh); - : Giảm mạnh (âm) Theo mỗi trường hợp hư hỏng, số tương ứng biểu hiện của các triệu chứng Theo mỗi trường hợp hư hỏng, số tương ứng biểu hiện của các triệu chứng khác nhau. Nếu lưu giữ các kiến thức về các mẫu triệu chứng cho mỗi trường hợp hư hỏng tương ứng trong một tệp cơ sở kiến thức chẩn đốn, thì cĩ thể truy cập lại các kiến thức này khi chẩn đốn để kết luận về các trạng thái hư hỏng xuất hiện tương ứng với các triệu chứng đã biết. Chất lượng kỹ thuật chẩn đốn lúc này phụ

thuộc vào tính tổng quát của cơ sở kiến thức và chất lượng thơng tin đã thu thập, lưu trữ trong đĩ. Quan hệ giữa triệu chứng và hư hỏng cho một số trạng thái kỹ thuật thường gặp trên động cơ diesel được trình bày trên bảng 4.1.

Bảng 4.1. Quan hệ triệu chứng - hư hỏng cho một số trường hợp hư hỏng thường gặp trên động cơ diesel. Hư hỏng Triệu chứng Tác động đến tất cả xi lanh S∆NH S∆MH S∆Mmax S∆M S∆DH S∆D S∆nMAX S∆mBH S∆mB S∆pi Hệ thống phun bẩn, mịn + + + 0 0 0 0 + _ 0 Mỏi lị xo điều tốc + + + 0 0 0 ++ 0 0 0 Mỏi lị xo làm giàu ++ 0 + + 0 0 0 0 0 0 Giảm gĩc cung cấp sớm ++ ++ + + + + 0 0 0 0 Giảm áp suất phun + + + _ + _ 0 0 0 0 Bẩn, tắc đường nạp + + + + + + 0 0 0 0 Mịn xi lanh, pít tơng, xéc măng + + + 0 + 0 0 0 0 0 Tác động đến 1 xy lanh Tắc hoặc cốc hĩa lỗ phun + + + 0 0 0 0 0 0 _

Kim phun kẹt trạng ở thái đĩng ++ ++ ++ 0 + 0 0 ++ 0 _ Kim phun kẹt trạng ở thái mở + + + _ ++ _ 0 _ 0 _ Mỏi lị xo vịi phun + + + _ + _ 0 0 0 _ Gãy hoặc bĩ xéc măng + + + 0 + 0 0 0 0 + Xu páp hở hoặc đĩng khơng đúng, hỏng gioăng nắp máy ++ + + 0 + 0 0 0 0 _ Xéc măng hỏng nặng hoặc khơng cịn ++ ++ ++ 0 + 0 0 0 0 ++ 4.2. Lựa chọn hàm phụ thuộc

ðể mơ tả các vùng triệu chứng đĩng kín, chọn hàm phụ thuộc hình thang, xác định bởi giá trị trung bình, khoảng giá trị trên và dưới cũng như bên cạnh của nĩ. Tính chất tăng giảm khơng giới hạn của triệu chứng được mơ hình hĩa bởi các hàm bậc thang mở trên và mở dưới. Việc định dạng hàm phụ thuộc được thực hiện trên cơ sở các số liệu thống kê của triệu chứng hoặc nhờ kinh nghiệm chuyên gia. Do đã được chuẩn hĩa nên tất cả các triệu chứng sẽ cĩ các hàm phụ thuộc giống nhau cho các giá trị ngơn ngữ như nhau. Khi xếp chồng các hàm phụ thuộc nằm cạnh nhau cần chú ý rằng, nếu chập vùng quá lớn sẽ dẫn đến làm giảm tính chính xác của kết quả chẩn đốn.

Theo [4], [9], [19], [37], điểm cắt tại các giá trịµS = 0.5 sẽ là thỏa hiệp hợp lý. Hình 4.1 và 4.2 là tập mờ mơ phỏng các triệu chứng đã xây dựng trong bảng quan hệ hư hỏng - triệu chứng. Theo đĩ, các triệu chứng S∆MH, S∆Mmax, S∆DH, S∆mBH và S∆nMAX được lựa chọn là dạng hàm phụ thuộc hình thang, số lượng tập mờ biểu hiện là 3, gồm “khơng biểu hiện”, “dương” và “dương mạnh”. Các triệu chứng S∆M , S∆D, S∆mB và S∆pi cũng được lựa chọn là dạng hàm phụ thuộc hình thang, số lượng

tập mờ biểu hiện là 5, gồm “âm mạnh”, “âm”, “khơng biểu hiện”, “dương” và “dương mạnh” [4], [37], [38].

( S∆MH:độ giảm mơ men quay danh nghĩa; S∆Mmax: độ giảm mơ men quay cực đại; S∆DH: độ tăng khĩi ở chếđộ danh nghĩa; S∆mBH: độ giảm lượng cung cấp nhiên liệu tại chếđộ danh nghĩa; S∆nMAX: độ giảm tốc độ quay khơng tải cực đại; S∆M: sai lệch

độ giảm mơ men trên đặc tính ngồi tại chế độ danh nghĩa và chế độ tốc độ quay nhỏ; S∆D: sai lệch độ tăng khĩi tại chế độ danh nghĩa và chế độ tốc độ quay nhỏ; S∆mB: sai lệch độ giảm lượng cung cấp nhiên liệu tại chếđộ danh nghĩa và chếđộ

tốc độ quay nhỏ; S∆pi : độ tăng áp suất khí các te tương ứng xi lanh thứ i ).