Ở thớ nghiệm này chỳng tụi lựa chọn phương phỏp phõn tớch quỏ trỡnh chuyển tiếp của động cơ tăng tốc tự do kết hợp với thiết
Kết hợp đọc lỗi hệ thống OBD với phõn tớch quỏ trỡnh chuyển tiếp của động cơ khi tăng tốc tự do.
Với hệ thống chẩn đoỏn đó xõy dựng khi thớ nghiệm trờn động cơ diesel cần phải thay thiết bị phõn tớch khớ xả bằng thiết bị đo nồng độ khúi
Để xỏc định thư viện thụng số chuẩn chỳng ta tiến hành cỏc bước sau đõy: - Lưu giữ cỏc đường cong Me = f(n), D = f(n) Xõy dựng từ kết quả đo và phõn tớch quỏ trỡnh tăng tốc tự do của động cơ diesel trong trạng thỏi tốt.
- Lưu giữ cỏc quỏ trỡnh dũng điện mỏy đề và xung ỏp suất cỏc te ở trạng thỏi tốt.
- Thớ dụ thớ nghiệm xỏc định cỏc đường cong chuẩn hệ thống đo và xử lý tớn hiệu phõn tớch quỏ trỡnh chuyển tiếp được kết nối theo sơ đồ hỡnh 3.23:
Hỡnh 3.23. Sơ đồ bố trớ cấu trỳc bố trớ thiết bị đo hai thụng số
Tớn hiệu tốc độ quay được xử lý nhờ phần mờn DASYLAB thành gia tốc bằng cỏch đạo hàm như sau:
dt n d dt d 30 ) (
Mụ men quay động cơ khi đú là: Me=
dt Jd
Kết nối xử lý sơ bộ cỏc tớn hiệu trỡnh bày trờn hỡnh 3.24 A D AD Cảm biến tốc độ quay Cảm biến đo khúi Bộ gom giữ liệu Mỏy tớnh phần mềm DASYLA B
Hỡnh 3.24. Worksheet xử lý tớn hiệu để xỏc định gia tốc và đường cong Me
Kết quả xử lý sơ bộ để xỏc định cỏc quỏ trỡnh Me = f(t), ne = f(t) và D = f(t) được trỡnh bày trờn 3.25
Hỡnh 3.25. Kết quả xử lý sơ bộ để xỏc định cỏc quỏ trỡnh Me, ne và D
Đặc tớnh momen Me = f(ne) được xõy dựng bằng cỏch khử biến số thời gian t của cặp thụng số Me = f(t) và ne = f(t) để thành đồ thị hai trục. Quỏ trỡnh chuyển đổi thành đồ thị hai trục cũng được xử lý trong DASYLAB. Worksheet xử lý trong trường hợp này được giới thiệu trờn hỡnh 3.26. Đặc tớnh momen Me
= f(ne) trờn hỡnh 3.26 chớnh là đặc tớnh của động cơ.
Đường đặc tớnh mụ men của động cơ được xõy dựng nhờ sự trợ giỳp của phần mềm DASYLAB được biểu thị trờn hỡnh 3.27
Hỡnh 3.27. Đặc tớnh momen trạng thỏi tốt của động cơ khi tăng tốc tự do.
Việc xử lý chuyển đổi đồ thị hai trục trong DASYLAB để xõy dựng đặc tớnh khúi D = f(ne) cũng được tiến hành tương tự như đặc tớnh momen Me. Worksheet xử lý tớn hiệu được giới thiệu trờn hỡnh 3.26 cũn đặc tớnh
D = f(ne) được giới thiệu trờn hỡnh 3.28
Hỡnh 3.14. Đặc tớnh momen của trạng thỏi tốt của động cơ
0 50 100 150 200 250 300 350 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 n(v/p) M(N.m) ĐCT 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 n(v/ph) D(%) ĐCT
- Xỏc định cỏc quỏ trỡnh biến đổi xung ỏp suất cỏc te cũng được thực hiện tương tự như đối với đụng cơ xăng. Việc xõy dựng thư viện thụng số chuẩn cũng được tiến hành cho nhiều loại ụtụ và xe chuyờn dụng phổ biến trong địa bàn . Cỏc kết quả được nhập và lưu giữ để làm chuẩn so sỏnh trong chẩn đoỏn.
Dưới đõy giới thiệu quy trỡnh thực hiện chẩn đoỏn kiểm tra tỡnh trạng kỹ thuật tại Trường Cao đẳng nghề số 4- Bộ Quốc Phũng
Thớ nghiệm được tiến hành trờn động cơ FE diesel lắp trờn xe ụtụ Santafe SLX (HYUNDAI) đang sử dụng rộng rói ở Việt Nam.
Bước 1: Kiểm tra cỏc lỗi hệ thống điều khiển điện tử của động cơ được giỏm sỏt bởi thiết bị OBD
Cỏc bước kết nối thiết bị được thực hiện tương tự như phần chẩn đoỏn động cơ xăng.
Lỳc này trờn màn hỡnh thiết bị cú thể hiển thị 3 trường hợp như sau: - Trường hợp thứ nhất:Trờn màn hỡnh đặc trưng của thiết bị hiển thị tớn hiệu trờn bảng 3.13:
Bảng 3.13. Tớn hiệu trạng thỏi thứ nhất
Carman Scan VG+ report LAUNCH SMARTBOX: 983060866500
DATE: 15/07/2011 8:20:15 AM
READ DIAGNOSE FAULT CODE NO FAULT DATA
Từ bảng tớn hiệu trờn cho ta kết quả chẩn đoỏn: Trong hệ thống khụng cú lỗi (động cơ hoạt động bỡnh thường)
Bảng : 3.14. Hiển thị trường hợp thứ hai
Carman scan VG+ report LAUNCH SMARTBOX: 983060866500
DATE: 15/07/2011 8:20:15 AM
P0115 Engine Coolant Temperature Circuit Malfunction
H- hỏng cảm biến nhiệt độ n-ớc làm mát của động cơ
- Trường hợp thứ 3: Trờn màn hỡnh đặc trưng của thiết bị bỏo tớn hiệu:
Bảng 3.15. Hiển thị trường hợp thứ ba
Carman scan VG+ report LAUNCH SMARTBOX: 983060866500
DATE: 15/07/2011 8:20:15 AM
P0104 : Mass or Volume Air Flow Circuit Intermitten P0204 : Injector Circuit Malfunction - Cylinder 4
Kết quả chẩn đoỏn:
P0104: Sự cố mạch cảm biến đo giú
P0204: Hư hỏng mạch điều khiển phun nhiờn liệu xi lanh số 4 Bước 2: Khắc phục và xoỏ lỗi (nếu cú)
Xỏc định được lỗi của động cơ, sau khi khắc phục xong tiến hành xúa lỗi Chọn lệnh: Erease fault code (xúa lỗi)
Bước 3: Carman scan VG+ ở chế độ giỏm sỏt hoạt động của động cơ Santafe, tiến hành thớ nghiệm khi động cơ làm việc ở chế độ khụng tải, hoạt động tốt ở số vũng quay 750 v/p, Kết quả thu được hiển thị ở bảng 3.16
Bảng 3.16. Bảng Tớn hiệu giỏm sỏt hoạt động của động cơ bằng thiết bị Carman Scan VG+.
TT DATA STREAM STATUS UNIT
1 ENGINE RPM 750,0 Rpm
2 THROTTEL POSITION SENSOR 12,5 %
3 INPUT SPEED 642,5 rpm
4 OUTPUT SPEED 34,1 rpm
5 TORQUE CONVERTER CLUTCH SLIP 48,7 rpm
6 UNDERDRIVE SOLENOID DUTY 100 %
7 2ND SOLENOID DUTY 100 %
8 OVERDRIVE SOLENOID SUTY 100 %
9 OIL TEMPERATURE 30 0C
10 A/T CON.RELAY VOLT 13,8 V
11 ENGINE TORQUE 32,5 %
Lắp đặt cảm biến tốc độ quay, thiết bị đo khúi, kết nối hệ thống đo và xử lý tớn hiệu, chuẩn bị thử tớn hiệu, thiết lập Wooksheet xử lý tớn hiệu.
Đo và ghi lại tớn hiệu khúi xả bằng thiết bị đo độ đen của khúi
Đo và ghi lại tớn hiệu tốc độ quay của trục khuỷu động cơ bằng thiết bị kiểm tra thời điểm đỏnh lửa
Cảm biến sẽ chuyển cỏc tớn hiệu đếm được thành cỏc xung điện ỏp. Xung điện ỏp sau khi qua card chuyển đổi tớn hiệu A/D sẽ đi vào mỏy tớnh cỏ nhõn.
Mỏy tớnh cỏ nhõn được sự hỗ trợ của phần mềm DASYLab 7.0 sẽ xử lý và ghi lại tớn hiệu ở dạng đồ thị theo thời gian hoặc bảng số liệu theo biến số thời gian. Worksheet xử lý tớn hiệu đo được giới thiệu trờn hỡnh 3.29
Bước 4: Phõn tớch bảng số liệu tức thời từ Carman scan VG+
Đỏnh giỏ cỏc giỏ trị hiển thị để xỏc định sơ bộ về trạng thỏi đường nạp, nhiệt độ động cơ, gúc phun sớm và thời gian phun trong chế độ khụng tải cực tiểu Cỏc trạng thỏi sai lệch gúc bắt đầu phun nhiờn liệu so với giỏ trị chuẩn được tạo lập bằng cỏch xoay cơ cấu điều chỉnh gúc bắt đầu phun trờn bơm nhiờn liệu của động cơ theo cỏc giỏ trị: sớm hơn 3o, muộn hơn 3o và muộn hơn 6o so với giỏ trị chuẩn. Cỏc thụng số đo cũng được xỏc định riờng rẽ cho từng trường hợp trong quỏ trỡnh tăng tốc tự do. Cỏc đường đặc tớnh ngoài Me
và D tương ứng với cỏc trường hợp hư hỏng được xõy dựng bằng phần mềm DASYLab và bố trớ trờn hai đồ thị Me = f(ne) và D = f(ne) để thuận tiện cho việc so sỏnh (hỡnh 3.30, 3.31).
Khi thay đổi thời điểm phun sớm hơn hoặc muộn hơn so với thời điểm phun chuẩn đều làm giảm ỏp suất chỉ thị trung bỡnh do đú làm giảm momen quay so với trường hợp chuẩn. Tuy nhiờn khi tốc độ quay của động cơ càng lớn thỡ càng cần phun sớm hơn để cú đủ thời gian chuẩn bị hỗn hợp trước khi bốc chỏy, cú nghĩa là càng phun muộn hơn so với thời điểm tối ưu thỡ tại vựng tốc độ quay cao momen quay càng giảm mạnh. Đối với đặc tớnh khúi, khi phun muộn khụng những làm cho chất lượng hỗn hợp trước khi chỏy xấu đi mà cũng cú thể kộo dài qỳa trỡnh chỏy trong quỏ trỡnh sinh. Tỏc động kộp này làm cho mức độ tăng khúi trong khớ thải động cơ càng mạnh hơn. Về hỡnh thức, việc giảm momen và tăng khúi khi làm muộn thời điểm phun cú tớnh chất tương tự khi tăng sức cản đường nạp. Tuy nhiờn, mức độ ảnh hưởng của hai trạng thỏi sai lệch này lại rất khỏc nhau. Sai lệch thời điểm phun ảnh hưởng tới ỏp suất chỉ thị trung bỡnh và do đú đến momen quay của động cơ mạnh hơn nhiều so với sai lệch sức cản đường nạp. Đối với đặc tớnh khúi, nếu sức cản đường nạp tăng dẫn đến hệ số nạp giảm đến mức để cho hệ số dư
Hỡnh 3.30. Cỏc phương ỏn thay đổi gúc phun sớm theo D
Hỡnh 3.31. Cỏc phương ỏn thay đổi gúc phun sớm theo M
Đặc tớnh khúi của cỏc phương ỏn thay đổi gúc phun sớm
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 n(v/ph) D(%) ĐCT + 3độ - 3độ - 6độ
Đặc tớnh momen của cỏc phương ỏn thay đổi gúc phun sớm
0 50 100 150 200 250 300 350 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 n(v/p) M(N.m) ĐCT +3 độ -3 độ -6 độ
Bước 5: Tiến hành thớ nghiệm gia tốc bằng cỏch tăng ga đột ngột từ chế độ khụng tải cực tiểu đến chế độ khụng tải cực đại. Đọc kết quả hiển thị cỏc quỏ trỡnh n = f(t), D = f(t) và = f(t) trờn màn hỡnh nếu khụng cú sai sút, chuyển đổi thành đồ thị = f(n) và D = f(n) trong khoảng tốc độ quay từ chế độ khụng tải cực tiểu đến chế độ khụng tải cực đại.
Bước 6: Phõn tớch kết quả thớ nghiệm
Từ kết quả thớ nghiệm so sỏnh với đường cong chuẩn của động cơ tương ứng, kết luận sơ bộ về mức độ suy giảm cụng suất . Kết hợp phõn tớch bảng số liệu tức thời từ Carman Scan trong chế độ khụng tải cực đại để kết luận về xu hướng phỏt triển hư hỏng, trạng thỏi hư hỏng và vị trớ hư hỏng.
Bước 7: Tiến hành đo quỏ trỡnh dũng điện mỏy đề và xung ỏp suất cỏc te để phõn tớch lọt khớ trong buồng đốt . Quỏ trỡnh dũng điện mỏy đề cho biết mức độ lọt khớ . Xung ỏp suất cỏc te cho biết mức độ hư hỏng của nhúm piston và xi lanh cũng như tỡnh trạng kỹ thuật từng xilanh.
Bước 8: Kết luận chẩn đoỏn:
Những phõn tớch trờn đõy cần được lưu ý để cụ lập dấu hiệu nhận biết trạng thỏi hư hỏng của động cơ.
Dựa vào cỏc đặc tớnh tốc độ ngoài Me = f(ne) và D = f(ne) xừy dựng được bằng thực nghiệm trong quỏ trỡnh tăng tốc tự do động cơ diesel cho một số trạng thỏi hư hỏng nhõn tạo cú thể kết luận như sau:
- Mức độ sai lệch của đường đặc tớnh momen Me = f(ne) và D = f(ne) so với trường hợp khụng hỏng cho biết mức độ hư hỏng.
- Xu hướng sai lệch của cỏc đường đặc tớnh momen Me = f(ne) và D = f(ne) cho biết xu hướng phỏt triển hư hỏng.
- Tớnh chất sai lệch của đường đặc tớnh = f(ne) và D = f(ne) tại cỏc vựng tốc độ khỏc nhau cho biết dạng hư hỏng hoặc vị trớ hư hỏng.
- Trạng thỏi hư hỏng cú thể được cụ lập nhờ phõn tớch đồng thời cả về mức độ, xu hướng và tớnh chất sai lệch của cả hai đường đặc tớnh Me= f(ne) và
Để cụ lập triệt để dấu hiệu nhận dạng trạng thỏi hư hỏng của động cơ, trong nhiều trường hợp phải nghiờn cứu bổ sung thụng tin về trạng thỏi kỹ thuật động cơ. Thớ dụ: Xỏc định tiờu hao nhiờn liệu, nhiệt độ khớ thải hoặc ỏp suất khớ trong cỏc-te khi động cơ hoạt động khụng tải…
Kết luận chương 3
Từ kết quả nghiờn cứu thực nghiệm, khi phõn tớch về điều kiện tỏc động và sai khỏc về giỏ trị cỏc thụng số tại cỏc tốc độ vũng quay khỏc nhau, ỏp suất thay đổi, tăng giảm hàm lượng khớ chỏy..,cho phộp thiết lập quan hệ giữa dấu hiệu nhận dạng với cỏc trạng thỏi hư hỏng.
Cỏc triệu chứng hư hỏng đó xõy dựng, hiện chưa đủ để cụ lập cỏc trạng thỏi hư hỏng của tất cả cỏc thành phần cấu trỳc của động cơ. Do đú cần nghiờn cứu bổ sung về cỏc dạng hư hỏng khỏc nhau cú thể xuất hiện trong điều kiện sử dụng động cơ.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1.Kết luận
1.Ở Việt Nam hiện nay cỏc dũng xe cú trang bị cỏc thiết bị điều khiển điện tử được sử dụng ngày càng nhiều, do đú việc xõy dựng hệ thống cỏc thiết bị đo lường chẩn đoỏn kết hợp gọn nhẹ, cơ động với cỏc phương phỏp chẩn đoỏn đủ tin cậy, cỏc thiết bị đo, xử lý tớn hiệu và phõn tớch chẩn đoỏn đủ chớnh xỏc với chi phớ đầu tư hợp lý là cần thiết, cú ý nghĩa khoa học và thực tiễn.
2. Đề tài đó nghiờn cứu cơ sở lý thuyết làm việc của động cơ, kết hợp với việc khảo sỏt cỏc dạng hư hỏng đặc trưng thường gặp trờn cỏc dũng xe thế hệ mới là cơ sơ lý luận cho quỏ trỡnh lựa chọn thiết bị chẩn đoỏn đo lường, phục vụ cho việc xõy dựng hệ thống cỏc thiết bị chẩn đoỏn.
3. Đó xõy dựng được hệ thống chẩn đoỏn phự hợp, chi phớ hợp lý, cơ động cho cỏc trạm bảo dưỡng, trạm kiểm định ụtụ phổ biến ở Việt Nam. Hệ thống chẩn đoỏn bao gồm thiết bị chẩn đoỏn và cụng nghệ chẩn đoỏn phự hợp với cỏc loại xe du lịch đang sử dụng ở Việt Nam.
4. Từ hệ thống chẩn đoỏn đo lường đó được xõy dựng chỳng tụi đó đề xuất cụng nghệ chẩn đoỏn cho hai loại xe chạy xăng và chạy dầu diesel với cỏc nội dung sau:
- Cụng nghệ chẩn đoỏn xe chạy xăng với việc phõn tớch thành phần khớ thải ở chế độ khụng tải kết hợp sử dụng thiết bị Carman Scan phỏt hiện hư hỏng và biểu thị cỏc thụng số hoạt động cho cỏc dũng xe cú hệ thống giỏm sỏt chẩn đoỏn trực tuyến OBD.
- Cụng nghệ chẩn đoỏn xe chạy dầu diesel với việc phõn tớch tớnh chất gia tốc và tớnh chất khúi trong khớ thải khi tăng tốc động cơ diesel kết hợp sử dụng thiết bị Carman Scan phỏt hiện hư hỏng và hiển thị cỏc thụng số hoạt
5. Hệ thống đo lường, chẩn đoỏn và xử lý tớn hiệu đa kờnh kết hợp với phần mềm Dasylab cho khả năng xỏc định cỏc thụng số quan trọng trong quỏ trỡnh tăng tốc tự do, hiển thị kết quả bằng đồ thị để phõn tớch đỏnh giỏ và xõy dựng cỏc quan hệ giữa triệu chứng với trạng thỏi kỹ thuật của động cơ.
2.Kiến Nghị
1.Do điều kiện thời gian và kinh phớ nờn đề tài chưa khảo sỏt hết cỏc thụng số chẩn đoỏn và cũng chưa khảo sỏt được trờn nhiều loại động cơ khỏc nhau. Do vậy cần tiếp tục nghiờn cứu thực nghiệm trờn cỏc dũng xe của cỏc hóng khỏc nhau, tiếp tục khảo sỏt phỏt triển cỏc hệ thống chẩn đoỏn theo một số phương phỏp chẩn đoỏn khỏc như: Phõn tớch dầu bụi trơn, chẩn đoỏn độ ồn...
2.Tiếp tục xỏc định, xõy dựng thư viện thụng số chuẩn cho tất cả cỏc loại xe đang lưu hành tại Việt Nam.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1. Nguyễn Tất Tiến (2004), Nguyờn lý động cơ đốt trong, Nxb Giỏo dục, Hà Nội. 2. Nguyễn Duy Tiến (2007), Nguyờn lý động cơ đốt trong, Nxb Giao thụng
vận tải, Hà Nội.
3. Nguyễn Khắc Trai (2004), Kỹ thuật chẩn đoỏn ễtụ, Nxb Giao thụng vận tải.
4. Bựi Hải Triều (2002), Một số vấn đề mới về chẩn đoỏn ễtụ-Mỏy kộo,
Chuyờn đề cao học, Đại học Nụng Nghiệp I Hà Nội.
5. Bựi Văn Ga, Văn Thị Bụng, Phạm Xuõn Mai, Trần Văn Nam, Trần Văn Hải Tựng (1999), ễtụ và ụ nhiễm mụi trường, Nxb giỏo dục thành phố Hồ Chớ Minh
6. Lờ Viết Lượng (2000), Lý thuyết động cơ diesel, Nxb giỏo dục, Hà Nội.