Chơng IV. Các phơng pháp chẩn đoán IV.1 Các phơng pháp đơn giảm trong chẩn đoán.
Trong chẩn đoán kỹ thuật việc sử dụng trang thiết bị chẩn đoán phụ thuộc vào tình hình và điều kiện cụ thể, vì vậy quá trình chẩn đoán thờng xẩy ra theo xu hớng tận dụng các thông tin chẩn đoán có thể. Vai trò của cán bộ kỹ thuật có kinh nghiệm tham gia công tác chẩn đoán là hết sức quan trọng. Các kinh nghiệm có thể gọi là trí tuệ chuyên gia, là những tài sản quý báu của xã hội đã và đang đợc phát huy.
C1 C2 C3 C4 C5 C2 h4,h5 0 C3 X 0 C4 h6 0 C5 X 0 Hộp số tốt 0 C3 h1 0 C4 X 0 C5 X 0 h2 0 C4 X 0 C5 X 0 0 1 1 h2 h4,h5 C5 X 0 0 h1,h2 h4,h5 Hộp số hỏng 0 h1,h2, h3,h4 h5 X Nút chẩn đoán Kết luận hư hỏng
Các phơng pháp đơn giản đợc thực hiện bởi các chuyên gia có nhiều kinh nghiệm, thông qua các giác quan cảm nhận của con ngời hay thông qua các dụng cụ đo đơn giản.
IV.1.1 Thông qua cảm nhận của các giác quan con ngời. 1. Dùng âm thanh trong vùng con ngời cảm nhận đợc.
Để phân biệt các trạng thái kỹ thuật yêu cầu phải nắm chắc âm thanh chuẩn khi đối tợng chẩn đoán còn ở trạng thái tốt. Các yếu tố về: vị trí, cờng độ, tần số âm thanh đợc cảm nhận bởi hệ thính giác trực tiếp hay qua ống nghe chuyên dụng. Các sai lệch so với âm thanh chuẩn thông qua kinh nghiệm chủ quan của chuyên gia là cơ sở để đánh giá chất lợng.
Với các bộ phận đơn giản, có hình thù nhỏ gọn của đối tợng chẩn đoán có thể nhanh chóng kết luận: chỗ h hỏng, mức độ hỏng.
Với các cụm phức tạp, hình thù đa dạng, (cụm động cơ) có thể không chẩn đoán đúng ngay, phải tiến hành nhiều lần, ở các vị trí khác nhau.
Trên động cơ một xy lanh, bố trí dạng đứng (hình 3-1)
Quy trình chẩn đoán động cơ thông qua âm thanh
- Cho động cơ chạy không tải, phát hiện tiếng gõ bất thờng theo các vùng chỉ ra trên hình.
- Cho động cơ làm việc ở tải lớn (2/3 mức độ tối đa của số vòng quay), phát hiện tiếng gõ bất thờng cho các vùng.
- Thay đổi đột ngột chế độ làm việc của động cơ trong khoảng nhỏ (tải thay đổi) phát hiện tiếng gõ bất thờng trong các vùng.
Các vùng nghe tiếng gõ:
Vùng 1: bao gồm tiếng gõ của xupáp, con đội, trục cam, âm thanh phát ra nhỏ, đặc biệt rõ khi động cơ làm việc ở chế độ không tải.
Vùng 2: bao gồm tiếng gõ của vòng găng, piston với xylanh, chốt đầu nhỏ thanh truyền (ắc piston) và đầu nhỏ thanh truyền, bạc đầu nhỏ thanh truyền, đặc biệt rõ khi động cơ làm việc ở chế độ thay đổi tải trọng. Vị trí của tiếng gõ tơng ứng với vị trí bố trí trong xylanh.
Vùng 3. bao gồm tiếng gõ của trục khuỷu với bạc biên, âm thanh phát ra trầm, đặc biệt rõ khi động cơ làm việc ở chế độ thay đổi tải trọng.
Vùng 4. bảo gồm tiếng gõ của trục khuỷu với bạc cổ chính trục khuỷu, âm thanh phát ra trầm nặng, nghe rõ ở mọi chỗ dọc theo chiều dài trục khuỷu, đặc biệt rõ khi động cơ làm việc ở chế độ thay đổi tải trọng, và cả khi với số vòng quay lớn.
Vùng 5: bao gồm tiếng gõ của các cặp bánh răng dẫn động trục cam, âm thanh phát ra đều, nghe rõ ở mọi chế độ tải trọng khi động cơ làm việc.
Nguyên nhân là do: mòn các cặp bánh răng cam, ổ đỡ trục, hỏng bánh răng. Trên đây là ví dụ các loại động cơ khác nhau sẽ có các vùng nghe tiếng gõ khác nhau, vì vậy muốn chẩn đoán đúng phải nắm vững kết cấu, có khả năng phân biệt tiếng gõ tốt (kinh nghiệm).
* Đối với các bộ truyền bánh răng:
Bao gồm hộp số chính, phân phối, cầu, truyền lực cuối cùng (truyền lực bánh xe), hộp chích công suất.
Nguyên nhân là do:
- Mòn các cặp bánh răng ăn khớp. - mòn hay dơ dão ổ lăn hay bạc trợt. - gãy vỡ các giá đỡ, vách ngăn. - trục bị biến dạng do quá tải. - then hoa bị mòn, mất định vị.
* Âm thanh rung động phát ra từ hệ thống treo, đầu trục bánh xe.
Các dạng âm thanh phát ra đa dạng bao gồm: - Va đập cứng, khô.
- Tiếng cót két sinh ra ở phía dới sàn xe. Nguyên nhân sinh ra:
- h hỏng do nhíp gãy, giảm chấn thiếu hay hết dầu. - h hỏng vấu hạn chế.
- nát vỡ các bạc lót cao su. - rơ lỏng, vỡ ổ bi bánh xe.
* Âm thanh rung động phát ra từ khung vỏ.
Nguyên nhân sinh ra:
- nát vỡ các bạc nót cao su liên kết giữa khung sàn với vỏ. - rơ lỏng các mối liên kết giữa hệ treo và khung hay vỏ xe.
- rơ lỏng các mối liên kết giữa các cụm truyền lực và khung hay vỏ xe.
2. Dùng cảm nhận mấu sắc.
Đối với ôtô có thể dùng cảm nhận mầu sắc để chẩn đoán trạng thái kỹ thuật của động cơ, thông qua cảm nhận mầu sắc khí sả, nến điện (động cơ xăng), màu sắc dầu nhờn bôi trơn động cơ.
a. Mầu khí xả:
Màu khí xả động cơ diezen:
- Màu nâu nhạt: máy làm việc tốt, quá trình cháy triệt để. - Màu nâu sẩm chuyển đen: máy quá thừa nhiên liệu.
- Màu xanh nhạt (liên tục hay không liên tục): một vài xilanh không làm việc.
- Màu trắng: máy thiếu nhiên liệu hay nhiên liệu lẫn nớc, dò rỉ nớc vào buồng đốt do các nguyên nhân khác nhau.
- Màu xanh đen: dầu nhờn lọt vào buồng đốt do h hỏng vòng găng, pitông, xylanh. Màu khí xả động cơ xăng:
- Không màu hay xanh nhạt: động cơ làm việc tốt.
- Màu trắng: động cơ thiếu nhiên liệu, hay thừa không khí do hở đờng nạp, buồng đốt.
- Màu xanh đen hoặc đen: hao mòn lớn trong khu vực vòng găng, piston, xy lanh, dầu nhờn lọt vào buồng đốt.
Màu khí xả động cơ xăng hai kỳ:
Tơng tự nh động cơ xăng, ngoài ra còn lu ý đến nguyên nhân pha trộn dầu nhờn vào nhiên liệu.
- Màu xanh đen: tỷ lệ trộn dầu nhờn lớn quá quy định. - Màu trăng nhạt: tỷ lệ trộn dầu nhờn nhỏ dới quy định.
Việc xác định chất lợng động cơ thông qua màu khí xả có thể đánh giá chất lợng động cơ, nhât là chất lợng của hệ thống cung cấp nhiên liệu và đánh lửa. Khi đánh giá chung về tình trạng kỹ thuật cần tham khảo thêm các thông số khác.
b. Màu đánh lửa của nến điện (động cơ xăng).
Màu của nến điện chỉ xem xét khi tháo nến ra khỏi động cơ, mặc dù công việc này vợt ngoài nội dung chẩn đoán xong nó lại là thông số kiểm tra dễ dàng khi tiến hành bảo d- ỡng, chăm sóc định kỳ.
- Nến có màu trắng: thiếu nhiên liệu. - Nến có màu đen: thừa nhiên liệu.
- Nến có màu đen và ớt dầu: dầu nhờn cháy không hết do mòn vòng găng - xylanh, bó kẹt vòng găng, gãy vòng găng, hay hiện tờng lọt dàu qua ống dẫn hớng xupáp.
c. Mầu của dầu nhờn bôi trơn động cơ:
Dầu nhờn bôi trơn động cơ có màu nguyên thuỷ khác nhau nh: trắng trong, vàng nhạt, xanh nhạt, nâu nhạt. Sau quá trình sử dụng mầu dầu có xu hớng biến thành màu nâu đen. Việc xác định chất lợng động cơ thông qua dầu bôi nhờn cần phải so sánh theo cùng l- ợng km xe chạy của các xe cùng chủng loại.
Màu của dầu nhờn chuyển sang đậm nhanh hơn khi chất lợng động cơ giảm, do vậy cần có mẫu dầu nguyên thuỷ kiểm chứng.
Hiệu quả nhất là việc phát hiện các mạt kim loại nh: sắt, nhôm, đồng lẫn trong dầu nhờn tạo nên màu riêng biệt của kim loại có trong dầu.
3. Dùng cảm nhận mùi.
Cảm nhận mùi trong khi ôtô hoạt động có thể là: mùi cháy từ sản phẩm dầu nhờn, nhiên liệu, vật liệu ma sát. ở đây các mùi vị đặc trng dễ nhận biết đó là:
- Mùi khét do dầu nhờn dò rỉ bị cháy xung quanh động cơ, do đầu bôi trơn bị cháy thoát ra theo đờng khí xả, các trờng hợp này nói lên chất lợng bao kín bị suy giảm, dầu nhờn lọt vào buồng đốt.
- Mùi nhiên liệu cháy không hết thải ra theo đờng khí xả (ở cuối ống xả), hoặc mùi nhiên liệu thoát ra theo các thông áp của buồng trục khuỷu. Mùi vị của chúng mang theo mùi đặc trng của nhiên liệu nguyên thuỷ. Khi lợng mùi tăng tới mức có thể nhận biết rõ ràng thi tình hình trạng thái kỹ thuật của động cơ bị xấu nghiêm trọng.
- Mùi khét đặc trng từ vật liệu ma sát nh tấm ma sát ly hợp, tấm má phanh. Khi xuất hiện mùi khét này chứng tỏ ly hợp bị trợt quá mức, má phanh bị đốt nóng tới trạng thái nguy hiểm (giảm hệ số ma sát).
- Mùi khét đặc trng từ vật liệu cách điện. Khi xuất hiện mùi khét, tức là có hiện t- ợngbị đốt cháy quá mức tại các điểm nối của mạch điện, từ các tiếp điểm nối của mạch điện, từ các tiếp điểm có vật liệu cách điện nh: con quay chia điện, nắp chia điện, tăng điện, các cuộn dây điện trở,...
- Mùi khét đặc trng từ vật liệu băng cao su hay nhựa cách điện,...
Nhờ tính đặc trng mùi khét có thể biêt tình trạng h hỏng hiện tại một số bộ phận của ôtô.
4. Dùng cảm nhận nhiệt.
Sự thay đổi nhiệt độ ở các vùng khác nhau là khác nhau. Khả năng trực tiếp sờ nắm các vật có nhiện độ lớn là không có thể, hơn nữa sự cảm nhận thay đổi nhiệt độ trong một giới hạn nhỏ cũng không đảm bảo chính xác, do vậy thông thờng trên động cơ ít sử dụng biện pháp này để chẩn đoán. Trong một vài trờng hợp có thể cảm nhận về nhiệt độ nớc hay dầu bôi trơn động cơ.
Đa số cảm nhận nhiệt đợc thực hiện trên các cụm của hệ thống truyền lực: hộp số chính, phân phối, cầu xe, cơ cấu lái,... Các bộ phận này cho phép làm việc tối đa tới (850C- 900C). Nhiệt độ cao hơn giá trị này tạo cảm giác quá nóng là do ma sát bên trong quá lớn (do thiếu dầu hay h hỏng khác).
5. Cảm giác lực hay mô men.
Trong phần này chỉ đề cặp tới việc xác định trạng thái của đối tợng chẩn đoán thông qua cảm nhận của con ngời. Điều này thực hiện bằng việc phân biệt năng nhẹ của dịch chuyển tự do cơ cấu điều khiển, các bộ phận chuyển động tơng đối nh:
- Khả năng di chuyển tự do hành trình của cơ cấu điều khiển: bàn đạp phanh, bàn đạp ly hợp, cần số, vành lái.
- Phát hiện dịch chuyển tự do theo các phơng của bánh xe dẫn hớng khi đã nâng bánh xe lên khỏi mặt đờng khi kiểm tra chất lợng trụ đứng, dịch chuyển dọc của bánh xe trên trục của nó khi kiểm tra chất lợng ổ bi bánh xe, khả năng quay tự do bánh xe khi gài số khi kiểm tra chất lợng hệ thống truyền lực.
- Độ trùng của các bộ truyền đai bên ngoài nh: dây đai bơm nớc, bơm hơi, máy lạnh, máy phát điện,...
IV.1.2. Xác định thông số chẩn đoán qua các dụng cụ đo đơn giản.
Trong các điều kiện sử dụng thông thờng, để xác định giá trị của thông số chẩn đoán có thể sử dụng các loại dụng cụ đô thông thờng trong cơ khí.
1. Đối với động cơ.
- Nghe tiếng gõ âm thanh bằng ống nghe và đầu dò âm thanh.
- Sử dụng đồng hồ đo áp suất gồm: đồng hồ đo áp suất khí nén, đồng hồ đo áp suất chân không trên đờng ống nạp, đồng hồ đo áp suất dầu bôi trơn, đồng hồ đo áp suất nhiên liệu diezen (thấp áp, cao áp).
2. Với hệ thống truyền lực:
Sử dụng các loại thớc đo sau.
- Đo khoảng cách: đo hành trình tự do, hành trình làm việc của bàn đạp, đo quãng đ- ờng tăng tốc, quãng đờng phanh.
- Đo góc: kiểm tra góc quay của các cơ cấu quay (khe hở của trục các đăng, góc lắc tự do của cơ cấu, bánh xe)
3. Đối với hệ thống điện.
- Đồng hồ đo điện vạn kế (vạn năng kế) dùng để đo cờng độ dòng điện, điện áp trên mạch (1 chiều, xoay chiều), điện trở thuần,...
- Đồng hồ đo cách điện
IV.2. Tự chẩn đoán.
IV.2.1 Khái niệm về tự chẩn đoán.
Tự chẩn đoán là hệ thống báo lỗi của thiết bị, một công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực chế tạo và sản xuất ôtô ngày nay. Trên ôtô thông thờng có thể là các tín hiệu trong bảng điều khiển của xe. Khi các hệ thống và cơ cấu của ôtô hoạt động có sự tham gia của các máy tính chuyên dụng (CPU) thì khả năng tự chẩn đoán tự mở rộng một cách thuận lợi. Ngời và ôtô có thể giao tiếp với các thông tin chẩn đoán (số lợng thông tin này tuỳ thuộc vào khả năng của máy tính chuyên dụng) qua các hệ thống thông báo, do vậy các sự cố hay triệu chứng h hỏng đợc thông báo kịp thời, không cần chờ tới định kỳ chẩn đoán.
Nh vậy mục đích chính của tự chẩn đoán là đảm bảo ngăn ngừa tích cực. Trên ôtô hiện nay có thể gặp các hệ thống tự chẩn đoán: hệ thống đánh lửa, hệ thống nhiên liệu, động cơ, hộp số tự động, hệ thống phanh, hệ thống treo, điều hoà nhiệt độ,...
IV.2.2 Nguyên lý hình thành hệ thống tự chẩn đoán hiện đại.
Nguyên lý hình thành hệ thống tự chẩn đoán dựa trên cơ sở các hệ thông tự động điều chỉnh (Hình 3-4).
Trên các hệ thống tự động điều chỉnh đã có các thành phần cơ bản: cảm biến đo tín hiệu, bộ điều chỉnh trung tâm ECU, cơ cấu thừa hành, các bộ phận này làm việc theo nguyên tắc điều kiển mạch kín (liên tục).
Yêu cầu cơ bản của thiết bị tự chẩn đoán bao gồm: cảm biến đo các giá trị thông số chẩn đoán tức thời, bộ sử lý và lu trữ thông tin, tín hiệu thông báo.
Nh vậy ghép nối hai sơ đồ tổng quát là: cảm biến đo đợc dùng chung, bộ sử lý và lu trữ thông tin ghép liền với ECU. Tín hiệu thông báo đớc đặt riêng. Hai sơ đồ của hệ thống tự động điều chỉnh và hệ thống tự động điều chỉnh có tự chẩn đoán mô tả trên hình vẽ.
Do những hạn chế về giá thành, không gian trên ôtô do vậy các bộ phận tự chẩn đoán không phải là hệ thống hoàn thiện so với thiết bị chẩn đoán chuyên dụng, song sự có mặt của nó là một yếu tố tích cực trong sử dụng.
Ưu việt cơ bản của hệ thống tự chẩn đoán trên ôtô là:
- Nhờ việc sử dụng các thông tin từ cảm biến của hệ thống tự điều chỉnh trên xe, các thông tin thờng xuyên cập nhập và sử lý, dễ dàng phát hiện ngay cac sự cố và thông báo kịp thời.
Việc sử dụng kết hợp các bộ phận nh trên tạo nên khả năng hoạt động của hệ thống tự chẩn đoán rộng hơn thiết bị chẩn đoán độc lập, nó có khả năng báo h hỏng, huỷ bỏ chức năng hoạt động của hệ thống trên xe, thậm chí huỷ bỏ khả năng làm việc của ôtô, nhăm hạn chế tối đa h hỏng tiếp sau, đảm bảo an toàn.
Tự chẩn đoán là một biện pháp phòng ngừa tích cực mà không cần nhờ đến định kỳ chẩn đoán. Ngăn chặn kịp thời các h hỏng, sự cố hay khả năng có thể mất an toàn chuyển động đến tối đa.
Hạn chế cơ bản hiện nay là giá thành còn cao, cho nên số lợng các xe nh trên cha nhiều, mặt khác hệ thống tự chẩn đoán không sử dụng với mục đích đánh giá kỹ thuật tổng thể.
IV.2.3 Một số sơ đồ nguyên lý hệ thống tự động điều khiển có tự chẩn đoán.