1)Thành phầnkhí xả:
Tham số thành phầnkhí xả phản ánhtình trạng chung của động cơ về quá trình chuẩn bị và đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu không khí, nó phụ thuộc vào các yếu tố như:
- Tỷlệhỗn hợp.
- Mức độ hòa trộnđều nhiên liệu với khôngkhí.
Thực hiện điều đó chủyếu do hệthống nhiên liệu và quá trìnhnạp thảikhí gây ra, trạng thái nhiệt động cơ, tình trạng hoạt động của hệ thống đánh lửa (động cơ xăng), chất lượngquá trìnhnén (trong động cơ Diesel), chất lượng nhiên liệu, v.v…
Như vậy,thành phầnkhí thảicũnglàmột tham sốra phảnánhtìnhtrạng chung
của động cơ,nókhông cho biết chỗ hỏng song nóchophép đánhgiáchất lượngquá
trìnhcháy, công suất động cơ mộtcáchkháhiệuquả.
Tuy nhiên, nếu biết xử lýmộtcáchthích hợp, tham số nàycũngcóthể giúptìm
ra nguyên nhân hư hỏngởmộtvài bộphậnnào đó.
Lưu ý: thành phần khí thải ở động cơ xăng khác động cơ Diesel bởi hệ số dư lượng khôngkhí ở động cơ Diesel 1 còn động cơ xăng nằm trong giớihạn.
2) Biểu hiệncủamàu sắckhí xả
- Khí xảkhông màu hoặc có màu nâu rấtnhạt: chứngtỏ quá trìnhcháykhátốt, nếucó màu nâulàdo nhiệt độthấp, nhiên liệucháy không hết.
- Khí xả có màu đen: nguyên nhânlàdo thừa nhiên liệu hoặc thiếu khôngkhí. + Thừa nhiên liệu: do điều chỉnh sai lượng cấp nhiên liệu (bơm cao áp hoặc bộ điều tốc) nên dư dầu. Hoặc vòi phun không đảm bảo tốt: phun không tơi sương (phần dẫn hướng và mặt côn kín sát bị mòn rỗ), lỗ phun bị tắc, nghẹt hay mất độ tròn xoay lò xo vòi phun không tốt, điều chỉnh áp lực phun không đúng, dẫn đến chất lượng phun nhiên liệu kém, quy luật phun không đảm bảo.Có thể còn do điều
chỉnh saigóc phun sớm,góc đánh lửa sớmquámuộn.
+ Thiếu không khí: docó sự cản trởlớn trên đường nạp (tắclọckhí, bướm gió mở không hết, ống góp hút bị nghẹt, xu páp hút mởkhông hết do điều chỉnh sai). Do cósự cản trở trên đường thải (bìnhgiảm âm bị nghẹt,ống góp khí thảibị nghẹt do bị đóng nhiều muội than, xupápthải mởkhông hoàntoàn do điềuchỉnh sai hoặc không mở). Ở động cơ tăng áp thiếu không khí nhiềulý do là tua bin máy nén khi làm việc không tốt gây nên.
- Khí thải có màu xanh đậm thường xuyên: do lọt dầu nhờn vào trong buồng
cháy (khe hở nhóm piston - xéc măng - xylanh tăng hoặcđệmkín nắp quy látbịhở,
xu páp hút và xupáp thải đóng không kín hoặc không mở).Có thể do: áp suất dầu
bôi trơn quá lớn, hoặc lượng dầu ở các te cao quá mức cho phép, hoặc không khí quét lẫn nhiều dầu bôi trơn.
động cơ lạnhthì sau một thời gian nổ máymàu trắngsẽ giảmvàhết.Cóthể do điều
chỉnhgóc phun sớm,góc đánh lửa sớmquálớn, hoặc do không khí, nhiên liệu cung
cấpcólẫn nước.
3) Thiếtbị đo phân tíchkhí xả.
- Thiếtbịphổkếhồngngoại (đo lượng CO) - Thiếtbịphổkếtử ngoại (đo lượng NO2)
- Thiếtbịphổbiến hiện nay: EPA 70, EPA 75 (Mỹ), 591 (TâyĐức). - Thiếtbịsử dụng cầu điện trở (đo lượng CO)củaÝ.
4)Xác định một sốhư hỏng qua phântíchkhí xả.
- Động cơ xăng: nếu khí xả có lượng ôxy và nhiên liệu chưa cháy cao có khả
năng sựbốc hơi,hòa trộnkémcủa hỗn hợp hoặc docótổ máy khônglàm việc.
Ta làm như sau: lần lượt ngắt điện từng buji, ở máy bị ngắt mà hàm lượng nhiên liệu chưa cháy trongkhí xả không tăng thì đó là máy khônglàm việc.
- Động cơ Diesel: lượng nhiên liệu cháy không hết thải ra ngoài là do chất lượng phunkém (nhiên liệu không tơi xương, phân bố không đều trong không gian buồng đốt, vòi phun nhỏ giọt, v.v…) cũng có thể do điều kiện cháy không tốt (áp (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
suấtnén không đủ vì lọtkhíra ngoài,máyquá lạnh), v,v… nếu như ngắt đường đầu
cao áp dẫn tới vòi phun nào đó mà lượng nhiên liệu trong khí thải giảm xuống thì
chínhlàdo tổ máy đó bị hư hỏng.
Sự thay đổi thành phần khí xảkhi ngắt từng xylanh cũngphảnánh sự làm việc không đồngđều giữachúng.
Tăng ga đột ngột nhưng không thấy lượng CO và nhiên liệu (xăng) chưa cháy
tăng thì cóthể kết luận hệthống tăng tốclàm việckém hoặc khônglàm việc.Tăng
ga từ thấp lên cao mà không thấy hệ số dư lượng không khí tăng dần điều đó chứngtỏchế hòakhí bị trục trặc.
Động cơ phun xăng (duytrì tối ưu cho từng chế độ tải) nhờ có bộ xúctáckhí xảthông qua cảm biến lambđamàlượng CO, NOx , HCít. Việc thay đổihàm lượng trên phụthuộc nhiềuvàocác phần tửhệ thống (cảm biến, khối tính toán, khối chấp hành, v.v...)vìvậycóphần chẩn đoán riêng.
2.4.2.3. Chẩn đoán động cơ theo áp suất cuốiquátrìnhnén
Áp suất cuối kỳ nénpclà tham sốra,phụ thuộc vào mức độ kínkhít của nhóm các chi tiết bao kín buồng cháy: piston xéc măng - lót xylanh, xu páp - đế xu páp,
nắpvà gioăng đệmmáy.
Ở trạng tháimòn giớihạnpcgiảm không nhiềukhoảng (1520)%, do sự tíchtụ muội than trong buồng cháy làmtỷ số nén tăng lên bù đắplại một ít sự rò rỉ khí do màimòn gây ra.
Áp suất cuốikỳ nénpcchịuảnh hưởngcủakhánhiều yếu tố:
- Do sự trao đổi nhiệt trong suốt quá trìnhnén giữa môi chất côngtácvà thành vách xylanh nên chỉsố nén đa biến không phảilà hằng số(chỉsố nén đa biến, trong chu trình thực tế rất phức tạp và không ngừng thay đổi về trị số lẫn chiều, hướng truyền nhiệt giữa môi chất công tác và thành vách xylanh giữa phần nhiên liệu đã bốc hơi vàsố chưa bốc hơi hoặc với nhiên liệu vừa mới phunvào trong buồngcháy) - Do sựtồntạikhí sótcũng như nhiên liệu trong môi chất công táclàmtỷ nhiệt của môi chấtcũng luôn biến đổi.
- Chịu ảnh hưởng của các điều kiện sử dụng như (tốc độ, công suất, sức cản
đườngốngnạp, v.v…)vàpha phân phốikhí.
- Do hư hỏng nhóm piston xéc măng - lót xylanh, gioăng nắp quy lát, xu páp
không đóngkín, v.v…
Như vậy riêngáp suất cuốikỳ nénpckhông phảnánh tìnhtrạngkỹ thuật cụthể một bộ phận hoặc chi tiết nào hư hỏng, mà chỉ là tham số phản ánh trạng thái chung.Nhưng sự giảm đột ngộtcủaáp suất cuốikỳ nénpccó thểcho phép kết luận có sựcốcầnphải khắcphục.
Ví dụ: sự bó kẹtxéc măng,gãyxéc măng, cong vênh xu páp, cháy mặt tiếpxúc
của xupáp và đế, nắp quy lát bị cong vênh, đai ốc nắp quy lát không chặt, gioăng
đệm quylátbị ráchhỏng,v.v…
Vềmặtlýthuyếtáp suất cuốikỳ nénpcđượctính:
1
n a c p
Trong đó:
a
p :áp suất trong xylanh đầuquá trìnhnạp;
:tỷsố nén;
1 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
n :chỉ số nén đa biến trungbình,luôn thay đổi trêntoàn bộ đườngnén.
Theo công thức trên thì pa, n1ảnh hưởng trực tiếp tớipcnếu loại bỏ các yếu tố làmn1thay đổi trong quá trình đo(đo ở trạngthái động cơ không làm việc, giữnhiệt độ vàtốc độ động cơ không đổi trong suốtquá trình đo, v.v…)thì cóthểcoi n1như một hằng số.
Đối với động cơ xăng: n11,341,36 [2. Trang 107] Đối với động cơ Diesel: n11,3681,372 [2. Trang 107] Chỉ số nénn1được giữ không đổi,khi đó ảnh hưởng lớn nhất đếnpclàpa. Song
như đã phân tích ở trênpachịu ảnh hưởng của các tham số đường nạp (sức cản bộ
lọc gió, đường ống nạp, bướm gió, v.v…), kết cấu hệ thống phân phối khí và mức
độ kínkhítnhóm baokín buồngcháy.
Sự giảm dầnpctheo thời gian thườnglàdo nhóm piston xéc măng- lót xylanh
bị màimòn gây nên.
Khipcgiảm dưới mức cho phépsẽgây nên tác hại động cơ khónổ(thậmchí có tổ máy khônglàm việc),máynóng, công suấtgiảm, lượng tiêuthụnhiên liệu tăng.
Để đopcngười ta sử dụng thiết bị riêng để đo đối với động cơ Diesel và động cơ xăng.
- phương pháp đo: +Đo từng xylanh.
+Gá đặt,kínkhít đầu đo trên lỗ vòi phun hoặc bujicủa xylanh kiểm tra. +Đảmbảotrạng thái nhiệt và tình trạng bôi trơn trong xylanh như đi ều kiện
làm việcbình thườngcủa động cơ.
+ Duytrì chínhxác số vòng quaytrụckhuỷu theo quy định. - Tiếnhành đo với động cơ xăng:
+Tháotoàn bộ các buji.
+Đổ vào mỗi xylanh kiểm trakhoảng 20cm3 dầu bôi trơn trước khi đo.
+Kéo cần mở hoàntoàn bướm ga.
+ Dùng tay ấn đầu cắm của dụng cụ đo vào lỗ buji của xylanh cần đo, dùng
máy khởi động quaytrụckhuỷu từ1012 vòng.Đọctrịsốpclớn nhất trên đồng hồ. - Đối với động cơ Diesel:
+ Khởi động động cơ cho chạyđến nhiệt độ quy định sau đótắtmáy.
+Tháovòi phuncủa xylanh kiểm tra, lắp chặtdụngcụ đo vào lỗ vòi phun đó. + Khởi động lại động cơ, điều chỉnh cho động cơ hoạt động ổn định ở vòng quay khôngtải theo quy định,đọctrịsốpclớn nhất trên đồng hồ.
+Các xylanhcònlạilàm tương tự.
Áp suất cuối kỳ nén pc đối với động cơ xăng nằm trong khoảng (0,7 ÷ 2,0) MN/m2, động cơ Diesel (3,0 ÷ 5,0) MN/m2. Đối với động cơ Diesel tăng áp có tỷ số nén
) 13 12 (
thì áp suất cuốikỳ néncóthểbằng (4,0 ÷ 5,0) MN/m2, [2. Trang 108].
Độchênháp suất cuốikỳ nén giữacác xylanh trong động cơ thường từ (0,7 ÷ 1,0) kG/cm2,cóthể đến 2,0 kG/cm2, [2. Trang 108].
2.4.2.4. Chẩn đoán động cơ theo âm thanh
Hailoại âm thanh trong động cơ được nghiên cứu: tiếngồn, tiếng va đập. - Tiếngồnphản ánh các hiện tượngkhí động trongquá trìnhnạp,thải,cháycủa động cơ,loại âm thanh nàyít đượcdùng trong chuẩn đoán vì giá trịlượng thông tin thấp.
- Tiếng va đậplà do khe hởlớn giữacác chi tiếtcó chuyển động tương đối với nhau, do sự va đập bởi các nguyên nhân như: lọt dị vật vào buồng cháy, xupáp chạmvào đỉnh piston, do lắpghép hay điềuchỉnh sai, v.v…
Như vậy, tiếng va đập làtham sốra phụ thuộctình trạng lắp ghépcác cụm chi tiết trongnhóm truyền độngcủa động cơ. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Khe hởgiữacác chi tiết càng lớn, tiếng va đập do chúng phát ra càng mạnh. Đặc biệt đối với những chi tiếtchịutrọng tải lớn (trụckhuỷu, thanh truyềnvà bạc,
chốtbạc đầunhỏthanh truyền, v.v…) hoặccác chi tiếtcógia tốc biến thiên đột ngột (cam,con đội,đòn bẩy, xupáp trong hệthống phân phốikhí, v.v...)
Phát hiện tiếnggõ và mức độ mạnh, yếucủa chúng cho phép ta xác định chính
xác trình trạng khe hở của các cặp chi tiết truyền động để có biện pháp xử lý thích
đáng (căn chỉnh lại hoặc dừng động cơ đểsửa chữa). Những tín hiệu gõ mạnh bất
thường cần phải cấp tốc dừng động cơ kiểm tra.
Mỗiloại tiếnggõ đềucó đặc trưng riêng,phát rarõnhấtở tạivị trí có va đập. Chẩn đoántrạng tháikỹthuật động cơ theo phương pháp âm thanh chỉ dựa trên
cơ sởmức độtiếng kêu không thể dùnglàm triệu chứng chuẩn đoánmàcầnphải kết
hợp với việc phân tích tiếng kêu với những đặc điểm cá biệt của nó, bởi vậy công việcnàyphụthuộc rất nhiềuvào kinh nghiệmcủa người kiểm tra.
- Thiếtbị kiểm tra thường có cặp tai nghe,ống nghe với đầudò âm thanh, que
dò.Khi đo một đầuápvàovùng cần nghe, một đầudùng răng cắn, v.v…
- Nhờthiếtbị đo cường độâm thanh mà phát hiện dễ dàngvà khá chínhxáccác chi tiết bị va đập.
- Cácvùng cần kiểm tra khi nghe tiếng va đập trong động cơ:
+Cácbánh răng truyền động + Xupáp + Chốt piston +Trục camvà bạc +Trụckhuỷuvà bạc + Ly hợpvà bánh đà.
Loại trừ các sự cố như: nứt vỡ, tắc đường dầu,điều chỉnh sai hoặc hư hỏng lò xoở các van antoàn trên bơm và lọc dầu.
Trường hợp bình thường: áp suất dầu bôi trơn phụ thuộc vào tình trạng mài mòn của bơm dầu bôi trơn, nhiệt độ và độ nhớt của dầu, khe hở giữa các bề mặt ngõng trục và bạc lót.Ngoài racòn phụ thuộc vào trạng thái nhiệt, tốc độ động cơ. Nhiệt độ càng cao,độ nhớtcànggiảm, tốc độ giảm thấp lượng dầu cung cấpcàngít nênáp suất dầucàng thấp.
Với bơm dầu bôi trơn, domàimòn bơm dầubị giảm lưu lượngvì cóhiện tượng
dò rỉ dầu qua khe hở bánh răng, khe hởmặt dầuvà bánh răng vớivỏ bơm. Song đa
số bơm vẫn có thể đáp ứng được yêu cầu bôi trơn vì có lưu lượng lớn hơn yêu cầu thực tếmộtvài lần.
Độ nhớt dầu càng lớn,áp suấtcàng cao. Ngược lại nhiệt độ càng tăng,độnhớt
càng giảm do đó áp suất cũng giảm theo. Đặc biệtở nhiệt độ (20 ÷ 50)ºC,độ nhớt
thay đổi rất nhiều. Đối với mỗi loại động cơ nên sử dụng mỗi loại dầu bôi trơn có
tính chấtlý hóa nhất định. Khidùng dầu lâu,kém phẩm chấtphải thay thế.
Tình trạng khe hởgiữacác cổ – ngõngtrục và bạclótcó ảnh hưởng quyết định tớiáp suất dấu bôi trơn, khe hởlớn dầu càng dễ thoát vềhai phía nên áp suấtgiảm. Trong trường hợp mài mòn giới hạn, không thể hình thành được màng bôi trơn để duy trì quá trình bôi trơn ma sát ướt, lúc này giữa các bề mặt tiếp xúc ma sát trở thành ma sát không có bôi trơn (ma sát khô) rất dễ cháy nổ trục và bạc. Nhấtlà cổ trụcchínhở phía cuối đường dầuvàcổbiêncủa động cơ.
Như vậy, trong bấtkỳ tình huốngnào, khicó áp suất dầu bôi trơn giảmquáthấp hoặc tăng quácao so với qui địnhđều bắt buộcphải dừngmáyđểkiểm tra sửa chữa.
Áp suất dầu bôi trơn như mộttín hiệu antoàn cho động cơ làm việc. Trên khá
nhiều động cơ sử dụngnó để báo nguy, hoặc tắtmáy.
Nếu có biện pháp đo áp suất dầu bôi trơn ở từng vị trí thích hợp,có thể phát hiện hư hỏngcục bộ của động cơ. Nhờsựchênháp suất trướcvàsau lọc dầucóthể phán đoán hiện tượng tắc lọc. Đo áp suất ở đầu và cuối đường dầu chính có thể phán đoán sự màimòncủacác chi tiết trục - bạc thông qua độchênh áp.
Giá trị áp suất dầu bôi trơn ở trạng thái nhiệt độ quy định đượcnhà chế tạochỉ theo chế độtốc độ và loại động cơ sau:
Vòng quay định mức (nn) Vòng quay chậm (nmin) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Động cơ xăng: p=(2÷4) kG/cm2 >0,5 kG/cm2 [2. Trang 110]
Động cơ Diesel: p=(2÷6 )kG/cm2 (0,5÷1,0) kG/cm2 [2. Trang 110]
Nếu áp suất dầu bôi trơn ở chế độ tốc độ thấp nhất ổn định mà dưới mức cho
Ở động cơ mới,áp suất dầu bôi trơn,có thể cao hơn bình thường vìkhe hởlắp
ghépnhỏ, tuy nhiên áp suấtnày không vượtquá áp suất đã được điềuchỉnh bởi van
antoàn lắp song song với bơm dầu bôi trơn.
Khi áp suất dầu bôi trơn tăng quá cao có thể ở đường dầu chính hoặc ở trục khuỷu,đây làsựcốrất nguy hiểm chođộng cơ,phảikịp thời khắcphục.
Chương 3
PHỤC HỒIVÀXÂY DỰNG QUITRÌNH KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG, CHẨN