- Phương pháp so sánh ñồ ng ñẳ ng
2.1.4. Nhận biết hư hỏng ñộ ng cơ diesel trong quá trình tăng tốc tự do
Phương pháp chẩn đốn trên cơ sở mơ hình trợ giúp cĩ thểđược ứng dụng để
phân tích quá trình chuyển tiếp của động cơ khi tăng tốc tự do và xây dựng các dấu hiệu chẩn đốn cho động cơ diesel trong điều kiện dã ngoại.
Dựa trên cấu trúc hệ thống nhận biết và chẩn đốn hư hỏng trên cơ sở phân tích quá trình phun và quá trình cháy trong động cơ diesel trong trường hợp tổng quát, khi xây dựng hệ thống chẩn đốn, tùy theo điều kiện cụ thể về phương pháp nhận biết lỗi và chẩn đốn đã lựa chọn, về trang thiết bị mà cĩ thể chọn số tín hiệu vào, ra cần thiết. Trong luận án này, với mục đích xác định tình trạng kỹ thuật của
động cơ và những lỗi cơ bản trong hệ thống phun cũng như trong cụm pít tơng - xéc măng - xi lanh của động cơ diesel trong điều kiện dã ngoại, tác giả luận án đã xây dựng được cấu trúc mơ hình nhận biết hư hỏng động cơ diesel trong quá trình tăng tốc tự do như hình 2.4. ðối với động cơ diesel, mức ga (ψga), mơ men (Me) , số vịng quay của động cơ (nđc), gia tốc (ε), độ khĩi (D), chi phí nhiên liệu (mB) trong quá trình gia tốc là các tín hiệu cĩ ý nghĩa hết sức quan trọng đối với sự chính xác của mơ hình và hàm chứa nhiều thơng tin nhất về trạng thái kỹ thuật của động cơ. Quá trình chuyển tiếp được thực hiện khi tăng đột ngột tốc độ quay của động cơ từ giá trị khơng tải cực tiểu đến giá trị khơng tải cực đại bằng cách tăng mức ga
để lượng nhiên liệu vào động cơ tăng nhanh đến giá trị cực đại. Các thơng số đo
được sẽ là tốc độ quay của động cơ (ne) và độ khĩi của động cơ (D) và một số thơng số khác. Trạng thái kỹ thuật của động cơđược nhận dạng khi phân tích đặc tính mơ men và đặc tính khĩi trong quá trình tăng tốc tự do. Các đặc tính mơ men Me = f (n)
và đặc tính khĩi D = f (n) cĩ thể được xây dựng trong DASYLAB bằng cách sắp
Hình 2.4. Cấu trúc hệ thống nhận biết hư hỏng và chẩn đốn hư hỏng động cơ
diesel trong chếđộ chuyển tiếp
Các thơng số vào cần xác định là:
- nmin: tốc độ quay khơng tải cực tiểu
- mB min: lượng tiêu thụ nhiên liệu nhỏ nhất ở chếđộ khơng tải - ψga: mức ga
Các thơng số ra đo được là: - Tg: Thời gian gia tốc
- nmax: Số vịng quay tối đa khi tăng tốc - D%: độ khĩi
- mB: lượng tiêu thụ nhiên liệu trong quá trình chuyển tiếp - Me : mơ men xoắn cĩ ích của động cơ
Sau khi xử lý tại mơ hình xử lý tín hiệu, thơng tin chẩn đốn được so sánh với các thơng số chuẩn để thiết lập dấu hiệu chẩn đốn là các triệu chứng hư hỏng.
Qúa trình làm việc của động cơ nmin mB min Ψga nmot D% mB Me Mơ hình xử lý tín hiệu Mơ hình TS chuẩn Triệu chứng hư hỏng Chẩn đốn hư hỏng Phân loại / Suy luận Hư hỏng: - Nguyên nhân - Trị số - Vị trí Chẩn đốn Hư hỏng Nhận biết Hư hỏng TS ra Tg TS vào
Các triệu chứng hư hỏng tiếp tục được xử lý phân loại, đánh giá và kết luận về
nguyên nhân, trị số và vị trí hư hỏng.
Mơ hình thơng số chuẩn cĩ thể xây dựng từ phân tích lý thuyết để mơ phỏng hoặc từ nghiên cứu thực nghiệm để mơ tả quá trình chuyển tiếp của động cơở trạng thái khơng hỏng.
Quan hệ giữa hư hỏng thực hoặc hư hỏng nhân tạo với triệu chứng cĩ thể xây dựng từ phân tích lý thuyết hoặc đánh giá các số liệu thực nghiệm và lưu giữ chúng
ở dạng thích hợp. Khi chẩn đốn cĩ thể đối thoại với cơ sở dữ liệu đĩ để tìm ra lời giải phù hợp về trạng thái kỹ thuật của động cơ.
Các thơng số để phân tích quá trình chuyển tiếp theo mục đích chẩn đốn
động cơ diesel là: cơng suất động cơ, mơ men quay trên trục khuỷu tỷ lệ thuận với gia tốc gĩc, độ khĩi trong khí thải, thời gian tăng tốc và tốc độ quay khơng tải cực
đại.
Các cảm biến cần thiết tối thiểu trong mơ hình để xác định các thơng số chẩn
đốn là cảm biến tốc độ quay và cảm biến đo khĩi.
Phần mềm đo và xử lý tín hiệu cần cĩ khả năng tiếp nhận, xử lý và hiển thị
các quá trình động lực học của động cơ, ngồi ra cịn cĩ khả năng xử lý tiếp như: tích phân, đạo hàm và các phép tính đại số để biến đổi tín hiệu đo và xây dựng đồ
thị hai trục, thí dụ các phần mềm DASYLAB, LABVIEW …
Với mơ hình và phương pháp nhận biết hư hỏng nhờ phân tích quá trình chuyển tiếp của động cơ diesel khi tăng tốc tự do đã xây dựng ở trên, giúp quá trình chẩn đốn khá đơn giản, chi phí đầu tư thấp, thuận tiện trong điều kiện dã ngoại và
đồng thời đủ chính xác cho cơng tác chẩn đốn.
Trạng thái kỹ thuật của động cơ sẽ được nhận biết tốt hơn nhờ các thơng tin bổ sung trong quá trình chẩn đốn, kể cả trong điều kiện dã ngoại, như biến động áp suất khí các te, trạng thái áp suất nén trong các xy lanh…