MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT d DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ f DANH MỤC CÁC BẢNG h MỞ ĐẦU Chương Tổng quan chẩn đoán động đốt 1.1 KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CHẨN ĐOÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 1.1.1 Vấn đề chung chẩn đoán động đốt 1.1.2 Chẩn đoán động sở mơ hình trợ giúp 1.1.3 Phương pháp chẩn đoán động dùng tơ 1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGỒI NƯỚC 12 1.2.1 Tình hình nghiên cứu nước 12 1.2.2 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 14 Chương 17 Cơ sở lý thuyết mòn chi tiết động đốt phân tích dầu bơi trơn chẩn đốn mịn 17 2.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ CHẨN ĐỐN MỊN CỦA ĐỘNG CƠ 17 2.1.1 Phương trình nồng độ hạt mài dầu tốc độ mịn khơng tính đến hiệu lọc17 2.1.2 Phương trình nồng độ hạt mài tốc độ mịn bề mặt ma sát có tính đến hiệu lọc 24 2.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HƯ HÁNG DO MÒN CỦA VẬT LIỆU 27 2.2.1 Thông số vật liệu ma sát 27 2.2.2 Vật liệu cặp ma sát 28 2.2.3 Tập hợp tải ma sát 29 2.2.4 Điều kiện tiếp xúc 29 2.3 QUY LUẬT MÒN CỦA CÁC CHI TIẾT MA SÁT TRONG ĐỘNG CƠ 32 2.3.1 Các dạng hao mòn hư háng bề mặt ma sát 32 2.3.2 Quy luật mòn chi tiết ma sát động 32 2.4 DẦU BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ 36 2.4.1 Thành phần hoá học phân đoạn dầu mỏ 36 2.4.2 Thành phần dầu bôi trơn 36 2.4.3 Biến chất dầu bôi trơn động Điezen 37 2.5 CÁC TÍNH CHẤT LÝ- HỐ DẦU BƠI TRƠN ĐỘNG CƠ DÙNG CHẨN ĐOÁN 39 Chương 46 Phương pháp thiết bị phục vụ chẩn đốn động qua phân tích hạt mài mịn dầu bơi trơn 46 3.1 PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ ĐỂ XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG CÁC HẠT MÀI MỊN TRONG DẦU BƠI TRƠN 46 3.1.1 Sự xuất phổ hấp thụ nguyên tử 46 3.1.2 Nguyên tắc phép đo phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) 47 3.1.3 Kỹ thuật nguyên tử hoá mẫu 47 3.1.4 Trang bị phép đo AAS 48 3.2 PHƯƠNG PHÁP TÁCH HẠT MÀI TRONG DẦU BÔI TRƠN 49 3.2.1 Phương pháp tách hạt mài mịn kim loại dầu bơi trơn 50 3.2.1.1 Đặc tính kỹ thuật máy Ferrograph 50 3.2.1.2 Đặc tính kỹ thuật Ferroscope TFX-X1 51 3.2.1.3 Sự phân bố hạt mài mòn Ferrogram 52 3.2.2 Kỹ thuật lấy mẫu dầu 53 3.2.3 Chuẩn bị pha loãng mẫu 54 3.2.4 Kỹ thuật Ferrograph 54 3.2.5 Đọc Ferrogram 56 3.2.6 Xử lý nhiệt Ferrogram 57 -c3.3 CÁC HẠT MÀI MÒN VÀ NGUỒN GỐC CỦA CHÚNG 59 3.3.1 Hình thái dạng mài mịn chủ yếu hạt mài mòn tương ứng từ chi tiết chịu ma sát động Điezen 59 3.3.1.1 Hạt mài mịn chế độ động hoạt động bình thường 59 3.3.1.2 Hạt mài mòn cắt 60 3.3.1.3 Hạt mài hình cầu 61 3.3.1.4 Mịn trượt khốc liệt 62 3.3.1.5 Hạt mài mịn bạc lót (các phận quay) 62 3.3.1.6 Hạt mài mòn bánh (sự liên kết trượt lăn) 63 3.3.2 Các kim loại tách từ chi tiết động 64 3.3.2.1 Hạt khơng từ tính màu trắng 65 3.3.2.2 Hạt hợp kim đồng 66 3.3.2.3 Hạt hợp kim Ba bít 67 3.3.2.4 Các dạng nhiễm bẩn 68 3.3.2.5 Biến chất sản phẩm dầu bôi trơn Polyme ma sát 69 3.3.2.6 Hạt từ tính 71 Chương 76 Chẩn đốn động Điezen 3408 lắp xe CAT 769C 76 4.1 THEO DÕI VÀ CHẨN ĐOÁN ĐỘNG CƠ ĐIEZEN 3408 LẮP TRÊN XE CAT 769C 76 4.1.1 Các thông số kỹ thuật động 3408 76 4.1.2 Các thông số dầu dùng để chạy chẩn đoán động 3408 76 4.2 HỆ THỐNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ 3408 77 4.2.1 Sơ đồ đường dầu bôi trơn từ te dầu đến đường dầu 77 4.2.2 Sơ đồ đường dầu bôi trơn bên động điezen 3408 78 4.3 CHẨN ĐOÁN ĐỘNG CƠ BẰNG PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA LẤY MẪU ĐỊNH KỲ 79 4.3.1 Phương pháp lấy mẫu phân tích mẫu dầu bơi trơn định kỳ 79 4.3.2 Phương pháp chạy chẩn đoán động 80 4.3.3 Những triệu chứng dùng chẩn đoán 81 4.3.4 Trình tự chẩn đốn động 3408 81 4.4 KẾT QUẢ THEO DÕI CHẨN ĐOÁN ĐỘNG CƠ 3408 LẮP TRÊN XE CAT 769C 84 4.4.1 Kết theo dõi xe 02 84 4.4.2 Kết theo dõi xe 13 89 4.4.3 Kết theo dõi xe 15 93 4.4.4 Kết theo dõi xe lấy theo thời điểm 200 giê 250 giê 96 4.4.5 Đánh giá kết xe theo dõi thời điểm 200 giê 250 giê 103 4.5 CÁC HẠT MÀI MÒN KHÁC ĐÃ PHÁT HIỆN TRONG QUÁ TRÌNH THEO DÕI 110 Kết luận chung luận án 116 Danh mục cơng trình có liên quan đến luận án cơng bố TÀI LIỆU THAM KHẢO PHẦN PHỤ LỤC -dDANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu La tinh A0 - Diện tích hình học tiếp xúc ma sát A1 - Tổng diện tích danh nghĩa Aa - Diện tích tiếp xúc danh nghĩa A r - Diện tích tiếp xúc thực A ri - Diện tích tiếp xúc vĩ mô a - Nửa chiều rộng tiếp xúc điểm cặp ma sát có líp phủ a0 - Nửa chiều rộng tiếp xúc điểm cặp ma sát khơng có líp phủ b - Chiều rộng tiếp xúc đường cặp ma sát có líp phủ b0 - Chiều rộng tiếp xóc đường cặp ma sát khơng có líp phủ C - Nồng độ hạt kim loại mài mòn dầu c - Tốc độ ánh sáng chân khơng Cov- Hệ số trùng khít D- Cường độ hấp thụ vạch phổ d- Đường kính trung bình vết tiếp xúc E’- Mơ đun đàn hồi tổng hợp E0, Em - lượng nguyên tử trạng thái trạng thái kích thích m Ff- Lực ma sát Fn- Tải pháp tuyến H- Độ cứng chi tiết mềm cặp ma sát HK- Độ cứng kim loại HM- Độ cứng hạt mài HV- Độ cứng tế vi chi tiết ma sát mềm h - Chiều sâu mòn bề mặt ma sát I- Cường độ chùm sáng sau qua môi trường hấp thụ Ig- Cường độ mòn theo khối lượng It - Cường độ mịn tính theo thể tích K  - Hệ số hấp thụ vạch phổ L- Chiều dài đường ma sát m- Khối lượng hạt mài mòn kim loại vào hệ thống bôi trơn đơn vị thời gian N- Số lượng điểm tiếp xúc vi mô PH - Áp lực Hertz lớn cặp ma sát có líp phủ PH0 - Áp lực Hertz lớn cặp ma sát khơng có líp phủ T- Tổng số thời gian hoạt động động t- Thời gian U- Lượng mịn V- Thể tích dầu dùng hệ thống bôi trơn Vd - Thể tích mịn chi tiết VE- Thể tích vật liệu bị mòn đường ma sát L y- Độ cao vành w - Chiều sâu thâm nhập chi tiết ma sát cứng vào chi tiết mềm -eASTM- Hội thử nghiệm vật liệu Mỹ Ký hiệu Hy lạp:  - Bán kính cong đỉnh tổng hợp độ nhám hai bề mặt  - Tỷ số diện tích danh nghĩa diện tích thực bề mặt ma sát e - Hiệu suất có Ých động - Hệ số ma sát  - Sè lượng đỉnh nhấp nhơ diện tích tiếp xúc danh nghĩa  - Chỉ số dẻo  f - Ứng suất cắt ma sát  - Sai lệch phân bố chuẩn độ nhấp nhô vĩ mô  eff - Ứng suất bong hạt mòn  n - Áp lực pháp tuyến  - Mật độ vật liệu mòn E - Năng lượng tia sáng bị nguyên tử hấp thụ G - Khối lượng mịn q trình ma sát -fDANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Chương I Hình 1: Phương pháp nhận biết lỗi sở mơ hình trợ giúp Hình 2: Quan hệ hư háng- Triệu chứng theo ý nghĩa vật lý chẩn đốn Chương II Hình 1: Đồ thị ảnh hưởng nồng độ hạt mài theo thời gian Hình 2: Đường cong thay đổi nồng độ hạt mài mịn Hình 3: Những thơng số quan trọng hệ thống ma sát Hình 4: Cấu tạo khu vực bề mặt kim loại Hình 5: Các dạng tải ma sát Hình 6: Các loại ma sát động Hình 7: Đồ thị phụ thuộc lượng mịn U vào thời gian Hình 8: Sơ đồ đơn giản trình biến chất dầu động Hình 9: Nhít kế chảy ngược Hình 10: Dụng cụ đo nhiệt độ chớp cháy cốc hở 18 20 27 28 29 30 34 38 42 43 Chương III Hình 1: Thể mẫu lắng đọng Ferrogram Hình 2: Máy phân tích Ferrograph Hình 3: Ferroscope Hình 4: Sự phân bố hạt mài Ferrogram Hình 5: Đường truyền ánh sáng kính hiển vi lưỡng sắc Hình 6: Phương pháp đọc Ferrogram Hình 7: Giao thoa ánh sáng bề mặt hợp kim Hình 8: Cơ chế tạo thành hạt mài hình cầu Hình 9: Hạt mài hình cầu 51 52 52 52 55 56 57 61 62 Chương IV Hình 1: Sơ đồ đường dầu bơi trơn Hình 2: Sơ đồ đường dầu bơi trơn Hình 3: Lưu đồ chẩn đốn động Điezen 3408 Hình 4: Đồ thị biến đổi độ nhít 400C Hình 5: Đồ thị biến đổi độ nhít 1000C Hình 6: Đồ thị biến đổi nhiệt độ chớp cháy cốc hở Hình 7: Đồ thị biến đổi trị số kiềm tổng (TBN) Hình 8: Hạt mài mịn ổ bi Hình 9: Hạt mài mịn hình cầu phân bố khơng theo quy luật Ferrogram Hình 10: Hạt mài mịn khốc liệt Hình 11: Hạt mài mịn hợp kim nhôm trước sau xử lý hố chất Hình 12: Đồ thị biến đổi độ nhít 400C Hình 13: Đồ thị biến đổi độ nhít 1000C Hình 14: Đồ thị biến đổi nhiệt độ chớp cháy Hình 15: Đồ thị biến đổi trị số kiềm tổng (TBN) Hình 16: Ferrogram động hoạt động bình thường Hình 17: Đồ thị biến đổi độ nhít 400C Hình 18: Đồ thị biến đổi độ nhít 1000C Hình 19: Đồ thị biến đổi nhiệt độ chớp cháy Hình 20: Đồ thị biến đổi trị số kiềm tổng ( TBN) Hình 21: Hạt hợp kim đồng trước xử lý nhiệt 77 78 83 85 85 85 86 87 87 88 88 90 90 90 91 92 94 94 94 95 96 -gHình 22: Hạt hợp kim đồng loại sau xử lý nhiệt Hình 23: Hạt mài mịn bánh Hình 24: Hạt hợp kim cao thép Hình 25: Hạt Silicát bơi than Hình 26: Sợi giấy lọc sau xử lý nhiệt Hình 27: Hạt mài oxit sắt đỏ Hình 28: Hạt mài oxit sắt đen Hình 29: Cổ trục khuỷu động bị mài xước nghiêm trọng Hình 30: Bạc lót động bị chảy dẻo Hình 31: Hạt mài cắt Hình 32: Hạt mài mịn oxit Pb/Sn trước xử lý nhiệt Hình 33: Hạt mài mịn hợp kim babít Hình 34: Hạt mài mòn oxit Pb/Sn sau xử lý nhiệt Hình 35: Hạt mài MoS2 Hình 36: Hạt mài oxit kim loại đen 96 106 106 107 108 110 110 111 111 112 112 112 112 113 114 -hDANH MỤC CÁC BẢNG Chương II Bảng 1: Những tiêu đánh giá dầu bôi trơn động Bảng 2: Các nguyên nhân chủ yếu làm thay đổi độ nhít 39 42 Chương III Bảng 1: Độ phóng đại kính hiển vi quang học Bảng 2: Thời gian lấy mẫu cho thiết bị Bảng 3: Cách nhận biết hạt mài mịn khơng từ tính màu trắng Bảng 4: Vật liệu số chi tiết chịu ma sát động Điezen 52 54 66 73 Chương IV Bảng 1: Các thông số kỹ thuật động 3408 Bảng 2: Các thông số giới hạn sử dụng dầu chạy chẩn đốn Bảng 3: Áp suất dầu bơi trơn động xe CAT 02 Bảng 4: Kết phân tích mẫu dầu xe CAT 02 Bảng 5: Áp suất dầu bôi trơn động xe CAT 13 Bảng 6: Kết phân tích mẫu dầu xe CAT 13 Bảng 7: Áp suất dầu bôi trơn động xe CAT 15 Bảng 8: Kết phân tích mẫu dầu xe CAT 15 Bảng 9: Áp suất dầu bôi trơn động xe CAT 01 Bảng 10: Áp suất dầu bôi trơn động xe CAT 03 Bảng 11: Áp suất dầu bôi trơn động xe CAT 04 Bảng 12: Áp suất dầu bôi trơn động xe CAT 05 Bảng 13: Áp suất dầu bôi trơn động xe CAT 07 Bảng 14: Áp suất dầu bôi trơn động xe CAT 08 Bảng 15: Áp suất dầu bôi trơn động xe CAT 09 Bảng 16: Áp suất dầu bôi trơn động xe CAT 10 Bảng 17: Áp suất dầu bôi trơn động xe CAT 12 Bảng 18: Áp suất dầu bôi trơn động xe CAT 14 Bảng 19: Kết phân tích tiêu dầu bôi trơn thời điểm 200 giê 250 giê 76 77 84 84 89 89 93 93 97 97 98 98 98 98 99 99 99 100 100 -1- Đ MỞ ĐẦU ược tạo cách kỷ, động Điezen mang tên người phát minh đến sử dụng rộng rãi lĩnh vực kinh tế, từ ngành vận tải đường bộ, đường thuỷ, đường sắt đến ngành lượng, nông nghiệp, quân sù, khai khoáng, xây dựng Trong ngành khai khoáng đặc biệt Tập đồn Than khống sản Việt nam, động Điezen trang bị xe ô tô vận tải, máy khai thác, dẫn động thiết bị khoan, máy phát điện, máy nén khí v.v Động Điezen thực thiết bị thiếu hoạt động khai thác Ngay từ năm đầu thời kỳ đổi Tổng công ty than Việt Nam trước đây, Tập đoàn Than khống sản Việt Nam ln đổi thiết bị công nghệ khai thác đáp ứng yêu cầu ngày cao trình sản xuất Để thay dần thiết bị từ hệ cũ lạc hậu, độ tin cậy không cao, thiết bị khai thác vận tải Tập đoàn hầu hết nhập từ nước phát triển Thụy ĐiÓn, Nhật Bản, Mỹ, Hàn Quốc phong phú số lượng còng nh- đa dạng chủng loại Những thương hiệu tiếng thiết bị vận tải khai thác nh-: Caterpillar, Volvo, Komatsu, Hyundai, Hitachi, Samsung, Yamaha, Kawasaki quen thuộc với công nhân khai thác cán bé quản lý vùng má Đặc thù thiết bị khai thác hoạt động địa hình phức tạp giao thơng khó khăn (như Cơng ty than Cọc Sáu thiết bị hoạt động địa hình âm 100 m so với mực nước biển) đồng thời phải phục vụ ca/ngày suốt thời gian khai thác yêu cầu trước hết thiết bị phải có tính kinh tế kỹ thuật cao, có độ tin cậy lớn Đi kèm với việc vận hành thiết bị đại này, công tác sửa chữa, bảo trì máy móc đơn vị quản lý chiếm vị trí quan trọng Kỹ thuật bảo dưỡng thiết bị hầu hết đơn vị sản xuất Việt Nam kỹ thuật cổ điển, lạc hậu chủ yếu dùa vào kinh nghiệm người sử dụng Các phương pháp bảo dưỡng chủ yếu áp dông đơn vị quản lý thiết bị Việt Nam sửa chữa xảy hư háng bảo dưỡng thiết bị theo định kỳ thời gian hay sè km xe chạy Các phương pháp bộc lé hàng loạt nhược điểm: - Gây hư háng bất thường làm dừng toàn thiết bị - Gây bị động việc quản lý sản xuất, tiêu thụ vật tư cịng nh- cơng tác quản lý bảo dưỡng - Khối lượng chi tiết thay cần chuẩn bị nhiều không định trước hư háng gây lãng phí -2- Trong bảo dưỡng thiết bị theo định kỳ thời gian phải tháo kiểm tra thay số chi tiết sử dụng tiếp gây lãng phí khơng cần thiết Chính vậy, chi phí bảo dưỡng hàng năm lớn mà hiệu bảo dưỡng khơng cao Do đó, để giảm chi phí tăng suất hoạt động thiết bị, việc áp dụng kỹ thuật bảo dưỡng tiên tiến tất yếu khách quan tất thiết bị khai thác điều kiện sản xuất Việt Nam nay- tức Phương pháp bảo dưỡng phịng ngõa theo tình trạng thiết bị Bản thân thiết bị khai thác vận tải nhập từ nước ngồi nói có phần mềm chuyên dụng để chẩn đoán trạng thái kỹ thuật thiết bị, nhiên khơng đề cập đến trạng thái mài mòn chi tiết chịu ma sát còng chế độ bôi trơn bất thường động để khẳng định chất lượng thiết bị trình sử dụng Các nước phát triển giới áp dụng cơng nghệ chẩn đốn thiết bị khí theo quy mơ từ đơn giản đến phức tạp mặt bơi trơn, mài mịn tạo phạm vi rộng cho cán kỹ thuật nước phát triển lùa chọn thiết bị giải pháp phù hợp đơn vị quản lý phương tiện vận tải Nhưng Việt Nam việc ứng dụng kỹ thuật tiên tiến cơng tác chẩn đốn kiểm sốt tình trạng hoạt động động đốt chưa áp dụng đơn vị vận tải Với kiÕn thức sâu thiết bị đặc biệt động Điezen cỡ lớn thông qua nhiều năm sửa chữa, thay thế, chế tạo phụ tùng với việc kết hợp thiết bị đo, phân tích đại nước phát triển với ngành liên quan tribologi- khí ta hồn tồn xây dựng hệ thống giám sát phân tích tình trạng thiết bị mặt bơi trơn, mài mịn có giá thành rẻ hiệu cao phù hợp với điều kiện sản xuất Việt Nam Vì vậy, việc áp dụng kỹ thuật giám sát chẩn đốn tình trạng thiết bị mặt bơi trơn, mài mịn thực tế sản xuất Việt Nam hồn tồn thành thực Với mục tiêu tiếp cận thành đạt giới lĩnh vực ma sát mài mòn kết hợp với điều kiện sử dụng động điêzen thiết bị đo lường có Việt Nam tác giả lấy đề tài nghiên cứu: ‘Chẩn đoán kỹ thuật động điêzen sở phân tích tính chất lý hố dầu bơi trơn hạt mài chứa dầu’ làm nội dung luận án Mục đích nghiên cứu: Dùa vào kết phân tích tính chất lý hố với hạt mài mịn kim loại lắng đọng dầu bơi trơn qua sử dụng tác giả muốn đánh giá chất lượng hệ thống bôi trơn động để kịp thời phát cố trình vận hành tránh hư háng đáng tiếc xảy Phương pháp chẩn đoán lấy làm tiền đề cho phương pháp bảo -3dưỡng phịng ngõa theo tình trạng thiết bị thay cho phương pháp bảo dưỡng cũ lạc hậu Đối tượng nghiên cứu: Áp dụng phương pháp nghiên cứu tác giả trực dõi phân tích đánh giá chất lượng hệ thống bôi trơn thông qua mẫu dầu 14 động 3408 lắp xe ô tô vận tải CAT 769C chu kỳ thay dầu khác số mẫu dầu với cố gặp phải ô tô vận tải khác Phương pháp nghiên cứu: Từ lý thuyết chung chẩn đoán động cơ, hệ thống bôi trơn động ô tô lý thuyết thực tiễn ma sát mài mòn chi tiết động đốt tác giả sử dụng phương pháp nghiên cứu thực tế ngồi trường, theo dõi chẩn đốn q trình mài mịn khơng bình thường động Điezen vận tải qua chu kỳ thay dầu qua rót đánh giá chất lượng hệ thống bôi trơn Với phương pháp nghiên cứu tác giả đưa quy trình chẩn đốn kỹ thuật động Diezen, cơng việc mà trước làm cách rời rạc qua theo dõi thông số thiết bị Bằng phương pháp Ferroraph lần áp dụng Việt Nam để tách hạt mài mòn kim loại có kích thước lớn 5m khỏi dầu bơi trơn động nhằm phát q trình mài mòn bất thường cặp ma sát từ tìm ngun nhân biện pháp khắc phục giảm thiểu hư háng thiết bị Ý nghĩa khoa học thực tiễn: Những kết nghiên cứu luận án với phần mềm chẩn đốn chun dụng có sẵn thiết bị góp phần giúp người quản lý nắm bắt tình trạng kỹ thuật thiết bị có kế hoạch bảo dưỡng sửa chữa kịp thời nhằm ngăn chặn hư háng đáng tiếc xảy tận dụng khả khai thác tối đa thiết bị Kết đề tài nghiên cứu tạo điều kiện sử dụng phương pháp bảo dưỡng phòng ngõa theo tình trạng thiết bị mặt bơi trơn, mài mòn thay phương pháp bảo dưỡng cũ lạc hậu Nội dung luận án bao gồm: Chương I: Tổng quan chẩn đoán động đốt Nêu lên vấn đề chung chẩn đoán động đốt trong, đánh giá việc sử dụng thiết bị khai thác đơn vị sản xuất sau nêu khái qt tình hình nghiên cứu ngồi nước chẩn đốn động từ thấy rõ tính cấp thiết đề tài Chương II: Cơ sở lý thuyết mòn chi tiết động đốt phân tích dầu bơi trơn chẩn đốn mịn Nêu lên biến đổi nồng độ hạt mài mịn dầu bơi trơn theo thời gian hoạt động tốc độ mài mòn cặp ma sát trường hợp có bầu lọc khơng có bầu lọc dầu -138Ngun nhân: Ngun nhân tải trọng cục lớn tác động lên bánh Mặt khác việc truyền mô men xuắn lớn, ăn khớp không ăn khớp không đủ chiều dài hai bánh Nứt gãy sù va đập vượt tải trọng cho phép Hình 29: Hiện tượng nứt gãy Đặc tính: Hiện tượng thể rõ nét phần vết gãy chân Bề mặt phần gãy chân thể thành hai phần chính: phần sắc mịn, uốn cong thành hình vỏ sị nơi hình thành gãy tải trọng tăng đột ngột phần thô ráp bề mặt nơi cuối xảy tượng gãy Nguyên nhân: Tải trọng tăng lên đột ngột, giới hạn ứng suất vượt giá trị cho phép kết cuối làm gãy chân Thông thường ứng suất tăng lên phần chân răng, phần xung quanh vết nứt trở nên thâm tím, líp kim loại lún sâu xuống Nếu tải trọng tiếp tục tăng lên, bị gãy từ từ cuối tách toàn khỏi bề mặt bánh Hiện tượng trượt dẻo nghiêm trọng bánh thép Hình 30: Bánh xoắn bị trượt dẻo nghiêm trọng Đặc tính: Phần đỉnh bánh bị động tạo thành lưỡi dao sắc sáng bóng lõm vào tương ứng lồi lên bánh chủ động Phần chân cịng có màu sáng vậy, phần ăn khớp thân đánh bóng Nguyên nhân: tác động tải trọng va đập đặn kéo dài lặp lặp lại nhiều lần, với ứng suất tác động lên bề mặt vượt giới hạn dẻo vật liệu làm bánh Líp bề mặt thay đổi liên tục trạng thái dẻo đặc biệt phần tiếp xúc trượt trực tiếp Trong trường hợp bơi trơn dầu có độ nhít lớn có lợi hơn, đặc biệt có tải trọng va đập nhiên cách tốt nên giảm tải trọng tác động thay bánh thẳng HƯ HÁNG PITTÔNG, XÉC MĂNG VÀ XI LANH 4.1 Hư háng Pittông Hư háng pittông xảy chủ yếu có ba ngun nhân chính: -139- Điều kiện mài mịn Pittơng xi lanh khơng tốt - Nhiệt độ làm việc vượt giới hạn cho phép, ngun nhân làm mát khơng tốt điều kiện cháy khơng hồn tồn - Pittông không đủ độ cứng hay tải trọng cho phép Những hư háng Pittông bao gồm: Xước bề mặt thân Hình 31: Phần thân Pittơng bị cào xước hạt mài Đặc trưng: Những vết xước thể thân Pittông chứng tỏ xảy tượng trượt Trong trường hợp mài trượt nghiêm trọng Pittông thể phần diện tích Nguyên nhân: Những hạt mài vào khe hở Pittông xi lanh Chúng thân động phải hoạt động môi trường đầy bụi với hiệu lọc Những hư háng xuất xéc măng bị cào xước tác động hạt mài bị vỡ vụn Đặc biệt tượng tăng độ nhám bề mặt xi lanh tăng lên Kẹt Pittông, hư háng bề mặt xéc măng Hình 32: Pittơng bị kẹt- vết xước tồn chiều dài Đặc tính: Có tượng mài mịn nghiêm trọng, đặc biệt phần thân Pittơng thơng thường cịn kéo dài tồn diện tích tiếp xúc Phần hư háng nặng lại thông thường tập trung phần thân Nguyên nhân: Trong vận hành khe hở Pittông xi lanh nhỏ Quan hệ khơng tương thích nhiệt độ bề mặt chất lượng bề mặt Pittơng Q trình bơi trơn vung té trục khuỷu lên xi lanh, Pittông không tốt làm nhiệt độ Pittơng cao mức bình thường Trong số trường hợp (Động 3408 lắp xe CAT 769C) có vịi phun dầu bơi trơn để làm mát đỉnh Pittơng vịi tắc làm cho Pittơng bị kẹt q nhiệt Pittơng mịn khơng thẳng hàng Hình 33: Pittơng bị mài mịn khơng thẳng hàng -140Đặc tính: Đường mịn phần Pittơng khơng thẳng hàng mà tạo thành đường chéo so với đường tâm Pittông Nguyên nhân: - Đường tâm trục khuỷu không thẳng hàng - Thanh truyền cong - Chốt Pittông trục đầu nhỏ truyền không thẳng hàng 4.2 Hư háng xéc măng Hầu hết hư háng thông thường xéc măng động liên quan đến tượng cào xước bề mặt tiếp xúc Pittông chuyển động lên xuống Hiện tượng cào xước bề mặt làm việc xéc măng Hình 34: Bề mặt xéc măng bị mài xước điểm tiếp xúc với xi lanh Đặc tính: Hiện tượng cào xước thể rõ nét líp bề mặt xéc măng vị trí tiếp xúc với xi lanh Kiểm tra chi tiết cho thấy líp vật liệu mỏng có độ cứng cao xếp thành tổ chức matenxít (líp màu trắng hình ảnh) Ngun nhân: Chúng xuất ban đầu (khi lắp ráp) bề mặt xi lanh bị xước Hiện tượng thường gặp xéc măng đầu tiên, điều kiện bôi trơn nhiệt độ khắc nghiệt Khi Pittông bị méo Hiện tượng cào xước xéc măng mạ Crơm Hình 35: Hư háng nghiêm trọng bề mặt xéc măng mạ Crơm Đặc tính: Các vết xước toàn chu vi, dọc phần tiếp xúc xéc măng thể màu tối hình Trong phần trượt nghiêm trọng xéc măng mạ Crơm thể tồn bề mặt Nguyên nhân: - Bề mặt xi lanh gia công không tốt giai đoạn cuối -141- Chất lượng bề mặt mạ Crôm không tốt (quá mỏng không đều) - Bôi trơn không đủ 4.3 Hư háng xi lanh Hư háng xi lanh sau trình động vận hành chia thành ba xu hướng chính: Đánh bóng lỗ tượng bị cào xước mặt xi lanh Tăng số lượng hạt mài làm giảm tuổi thọ lót xi lanh Một số hư háng khác nh-: méo lỗ xi lanh, ăn mịn xâm thực lót xi lanh nước làm mát gây nên Mài bóng bề mặt lỗ Hình 36: Xi lanh bị mài bóng phần gần điểm chết (phần sáng ảnh) Đặc tính: Trên bề mặt lỗ xi lanh số vùng bị mài bóng xu hướng làm tiêu thụ dầu bơi trơn gây khói cho động xéc măng khơng có khả bao kín bị mài bóng suốt bề mặt xi lanh Những phần diện tích bị mài bóng có độ cứng cao tạo thành líp hợp kim khó bị mài mịn Nguyên nhân: Sự lắng đọng hạt bon đỉnh Pittơng gia tăng làm mài bóng bề mặt xù xì cần thiết xi lanh hạt rơi xuống bề mặt ma sát xéc măng xi lanh Các chất phụ gia dầu bơi trơn sau q trình cháy động sinh cặn muội bon tạo điều kiện mài bóng bề mặt xi lanh Trong trường hợp lỗ xi lanh bị méo, cấu trúc tăng tượng mài mòn xéc măng làm nhiệt độ cục tăng lên mài bóng diện tích Hiện tượng mài mòn xi lanh làm gang đúc Hình 37: Mài mịn xi lanh -142(Hình vng nhỏ bên trái phóng đại thành hình bên phải) Đặc tính: Xi lanh bị mài mịn hạt mài mơi trường khơng khí lọt vào q trình nạp Hiện tượng mài mịn thể rõ thời điểm Pittông điểm chết vị trí xéc măng tính từ đỉnh xuống Ngun nhân: - Hiệu lọc khơng khí - Động làm việc điều kiện nhiệt độ nước làm mát thấp 80 C , nước ngưng thành nước kết hợp với SO2 tạo thành H2SO4 Mài mòn khốc liệt xi lanh mạ Crơm Hình 38: Thể mài mịn lót xi lanh vị trí gần điểm chết (Phóng đại 400 lần) Đặc tính: Mức độ mài mịn xi lanh tăng lên vận hành thiết bị tương ứng với việc giảm dần chất lượng bề mặt ma sát tính chất bơi trơn trường hợp nhiều Bề mặt xi lanh trở nên nhẵn bóng sau bị cào xước nghiêm trọng không thoả mãn điều kiện bôi trơn tối thiểu Nguyên nhân: Sự tăng lên nhiều hạt mài mòn thâm nhập vào động từ môi trường nguyên nhân chủ yếu gây tượng Cũng chất lượng mạ Crôm lên bề mặt xi lanh không đảm bảo làm cho số hạt mài Crôm bề mặt bong khởi đầu trình mài mịn Hiện tượng cào xước bề mặt xi lanh Hình 39: Hiện tượng cào xước bề mặt lót xi lanh hạt mài Đặc tính: Xảy tượng có trượt lên xi lanh xéc măng Lúc bề mặt xi lanh thể diện tích bị cào xước trực tiếp tác động xéc măng Nguyên nhân: Cũng tương tự tượng cào xước ảnh hưởng trực tiếp xéc măng, nhấn mạnh thêm cấu trúc líp kim loại bề mặt lót xi lanh khơng đảm bảo độ bền cho phép Trong trường hợp dùng vật liệu gang đúc bề mặt xi lanh cần phải cứng cách thấm Phốt pho, hay phủ lên bề mặt líp Crơm Vanadi Sau bề mặt cứng tốt cần phải làm cho có độ nhám thích hợp cho phép xéc măng gạt dầu bôi trơn lên bề mặt -143- PHỤ LỤC CÁC CHI TIẾT MA SÁT CHỦ YẾU TRONG ĐỘNG CƠ 3408 ĐƯỢC BÔI TRƠN -144- 1.1 CÁC CHI TIẾT MA SÁT CHỦ YẾU TRONG ĐỘNG CƠ 3408 ĐƯỢC BƠI TRƠN Bơm dầu Hình 1: Bơm dầu Hình 2: Nắp bơm dầu Hình 3: Thân bơm dầu -145- - Thử 490C dầu SAE 10W Lưu lượng bơm: 272 lít/phút Áp suất: 310 KPa Vịng quay 2250 v/phút - Tiêu chuẩn bơm (theo dầu SAE 15W-40) Lưu lượng 144 l/phút Áp suất 560 KPa Vòng quay 2550 v/phút Trong đó: 1- Đường kính trục dẫn động 22.217±0.005mm 2- Chiều dài bánh 79.375±0.025 mm 3- Lò xo giảm áp suất dầu: a Chiều dài tác dụng lực kiểm tra 117.9mm b Chiều dài tự (sau kiểm tra): 152.9mm c Đường kính ngồi: 27mm 4- Chiều dài phần trụ trục bánh tới bề mặt 4: 36.5 mm 5- Khoảng cách từ phần cuối bánh đến đầu trục: 53mm Lỗ bạc cho trục dẫn động 22.258±0.008 mm Đường kính trục trung gian 22.217± 0.005 mm Lỗ bạc trục trung gian 22.258±0,008 mm Chiều sâu lỗ cho bánh 79.052± 0.02 mm 1.2 Blốc xi lanh Hình 4: Blốc xilanh Trong đó: -1461- 03 lỗ bắt bu lơng bơm nước 2- Bu lơng (02 phía trước 02 phía sau) 3- Chiều dày chốt định vị bề mặt blốc xi lanh: 18.5 ± 0.5mm 4- Chiều dày Gioăng mặt quy lát: 0.2 ± 0.03± mm 5- Chiều dày đỉnh: 8.59 ± 0.03 mm 6- Chiều dày đường xi lanh 7- Đường kính bạc trục cam blốc xi lanh: 76.835 ± 0.018 mm 8- Bu lơng phía trước phía sau 9- Đường kính bạc trục blốc xi lanh: 129.891± 0.013 mm 10- Chốt định vị 04 phía trước sau blốc: 19.0± 0.5 mm 11- Kích thước khe hở bạc: 215.9±0.013mm 12- Èng giữ làm mát đỉnh piston 13- Bu lơng bạc cổ 1.3 1.4 Piston xilanh Pitston động 3408 kiểu đỉnh nhọn Loại rãnh chứa xéc măng lửa, hơi, dầu Đường kính piston có kích thước 137.160-137.287mm Lỗ chốt piston 50.815± 0.008mm Khe hở lắp ghép chốt piston 0.008- 0.028mm Khe hở lắp ghép chốt piston cho phép: 0.05mm Đường kính chốt: 50.795±0.005mm Thanh truyền Hình 5: Thanh truyền Trong đó: 1- Đường kính đầu nhỏ truyền: 55.436±0.013mm Khe hở lỗ chốt piston: 0.05-0.1mm 23456- 1.5 -147Chó ý: Khi lắp chốt Piston vào đầu nhỏ truyền cần phải nhiệt không dùng lực Ðp, nhiệt độ cần phải nhiệt khoảng: 1770C – 2600C Đường kính lỗ lắp bạc đầu to truyền: 103.5±0.013mm Khoảng cách tâm lỗ truyền: 261.62±0.05mm Đường kính bạc chốt truyền: 50.830±0.008mm Đường kính ngồi chốt Piston: 50.795±0.005mm Đường kính bạc đầu to truyền: 97.119- 97.115mm Khe hở lắp ghép bạc truyền cổ chốt: 0.071-0.168mm Lực xiết bu lông đầu to truyền: a Xiết lại lực xiết ban đầu: 80±8 Nm b Xiết quay góc: 120±50 Bộ bánh phân phối Hình 6: Bộ bánh phân phối Trong đó: 1- Bánh dẫn động bơm cao áp 2- Bánh trục cam 3- Bánh dẫn động bơm nước 4- Bánh dẫn động động điện khởi động 5- Bánh cân nhỏ lớn 6- Đường kính trục bánh răng: 63.602 mm 7- Khe hở cuối: 0.28- 0.35 mm -1488- Tấm chắn 9- Bánh trục khuỷu động 10Bánh dẫn động bơm dầu 1.6 Bơm cao áp Hình 8: Bơm cao áp Thứ tự nổ động cơ: 1-8-4-3-6-5-7-2 Thời điểm phun trước điểm chết trên: Khi có buồng cháy phụ (PC): 11±1 Khi phun trực tiếp (DI): 28±1 Chiều dài Piston: 69.118±0.013mm (cho phép Min 69.080mm) Lỗ cho răng: a Lỗ vỏ, phía sau: 12.758±0.038mm b Bạc lót phía trước mới: 12.758±0.046mm c Đường kính răng: 12.662±0.005mm Khe hở lớn cho phép bạc lót: 0.18mm Kích thước kiểm tra hành trình làm việc bơm cao áp: a Đặt động cơ: 106.017±0.051mm b Đặt động cơ: 110.335±0.051mm 1.7 Mặt cắt bánh phía sau -149- Hình 7: Bộ bánh phía sau Trong đó: 1- Lực xiết 25±4 Nm; 2- Cách lắp tham khảo phần trục khuỷu; 3- Khe hở bánh trục: 1.5±0.5 mm 1.8 Đũa đẩy, cánh tay địn, xu páp Hình 9: Đũa đẩy, cánh tay địn, xupáp -150Trong đó: 2- Trục giàn cị mổ 3- Bu lơng giữ cố định trục giàn cò mổ 4- Đòa đẩy 5- Èc điều chỉnh khe hở xu páp 6- Khe hở xu páp: Xu páp nạp: 0.38mm Xu páp thải: 0.76mm 7- Chiều cao đỉnh xu páp: 53.3 ± 0.5mm 8- Đường kính chốt: 11.008 ± 0.003mm 9- Đường kính trục đũa đẩy: 27.8956 ± 0.0127mm 10- Trục cam 1.9 Trục cam Hình 10: Trục cam Trong đó: 1- Nhiệt độ lắp bánh vào trục cam: 3160C 2- Khe hở bánh trục cam: 0.064- 0.140 mm 3- Đường kính trục cam- bạc trục cam: 69.850 ± 0.013 mm 4- Độ dơ dọc trục: 0.1- 0.25mm Chiều cao vấu cam xả: 8.783±0.13mm Chiều cao vấu cam hót: 8.10±0.13mm 1.10 Trục khủy -151- Hình 11: Trục khuỷu Trong đó: 1- Chốt định vị chiều cao: 6.4mm 2- Căn trục khủy, cổ 3- Khe hở dọc trục: 0.15-0.5mm 4- Lực xiết nót dầu: 23Nm 5- Chiều dài chốt: 4.1±0.5mm 6- Bánh dẫn động 7- Vòng đệm chêm dầu 8- Đường kính cổ tay chốt khuỷu: 97.028±0.02mm 9- Đường kính cổ trục chính: 120.650±0.02mm Khe hở lắp ghép bạc trục cổ bạc: 0.091-0.186mm, dung sai- 0.25mm Khe hở lắp ghép bạc truyền cổ chốt khuỷu: 0.071-0.168mm, dung sai- 0.25mm 1.11 Tuabin tăng áp -152- Hình 12: Tuabin tăng áp 1.12 Bơm nước Hình 13: Bơm nước Trong đó: 1- Gu giơng bắt vào thân xi lanh 2- Vòng đệm chắn dầu 3- Vòng đệm 4- Vòng đệm tránh nước cao su ceramic 5- Đệm 6- Bu lơng giữ cánh quạt: lực xiết 39 ± N.m 7- Khe hở giưa cánh thân bơm Van nhiệt: - Nhiệt độ làm việc: 920C - Hành trình làm việc 9.53mm ... dưỡng sửa chữa động hợp lý - 17 - CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ MÒN CÁC CHI TIẾT ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG VÀ PHÂN TÍCH DẦU BƠI TRƠN TRONG CHẨN ĐỐN MỊN 2.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỊ CHẨN ĐỐN MỊN CỦA ĐỘNG CƠ Tiêu chuẩn... suất dầu bôi trơn động xe CAT 05 Bảng 13: Áp suất dầu bôi trơn động xe CAT 07 Bảng 14: Áp suất dầu bôi trơn động xe CAT 08 Bảng 15: Áp suất dầu bôi trơn động xe CAT 09 Bảng 16: Áp suất dầu bôi trơn. .. điều kiện sử dụng động điêzen thiết bị đo lường có Việt Nam tác giả lấy đề tài nghiên cứu: ? ?Chẩn đoán kỹ thuật động điêzen sở phân tích tính chất lý hố dầu bơi trơn hạt mài chứa dầu? ?? làm nội dung