Báo cáo thực hành thí nghiệm chẩn đốn động ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG BỘ MƠN MÁY ĐỘNG LỰC BÁO CÁO THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM CHẨN ĐỐN ĐỘNG CƠ Bài: Xây dựng đường đặc tính lượng phun theo hành trình Giáo viên hướng dẫn: ThS VÕ ANH VŨ Sinh viên thực hiện: BẠCH CÔNG PHƯỚC NGUYỄN HỒNG PHÚC TRƯƠNG MINH QUỐC LÊ ĐẮC HỊA PHẠM MINH NHÃN Nhóm: 18B2 Lớp: 14C4B Báo cáo thực hành thí nghiệm chẩn đoán động Đà Nẵng, 2018 LỜI MỞ ĐẦU Cùng với phát triển mạnh mẽ công nghiệp nay, bên cạnh nghành cơng nghiệp tơ ngày phát triển đại Vì quan trọng kiến thức vững vàng sinh viên ngành khí tơ cần thiết để hiểu vận dụng chuyên sâu kến thức lý thuyết vào thực tế Trong thực hành chẩn đoán nguyên nhân hư hỏng cách khắc phục môn học giúp sinh viên hiểu rõ vấn đề thường xảy với tơ nói chung động nói riêng Qua tìm hiểu vận dụng lý thuyết chẩn đoán động học với hướng dẫn tận tình thầy ThS Võ Anh Vũ giúp nhóm em trang bị kiến thức cần thiết đặc biệt giúp nhóm em hiểu rõ cách chẩn đoán nguyên nhân cách khắc phục hư hỏng thường gặp động Mặc dầu nhóm cố gắng làm tốt để hồn thành báo cáo khơng tránh khỏi sai sót, mong thầy bạn góp ý thêm Lời cuối nhóm em xin cảm ơn thầy ThS Võ Anh Vũ nhiệt tình giúp nhóm em hồn thành báo cáo thí nghiệm chẩn đốn động Nhóm SV thực Nhóm GVHD: ThS Võ Anh Vũ Báo cáo thực hành thí nghiệm chẩn đốn động MỤC LỤC MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM 2.1 Giới thiệu chung .1 2.2 Kết cấu chi tiết 2.3 Nguyên lý hoạt động 2.4 Bơm cao áp thí nghiệm 2.5 Quy trình thử Trình tự thực hành thí nghiệm 10 Bảng số liệu đồ thị kết 11 Báo cáo thực hành thí nghiệm chẩn đốn động MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM Sau học lí thuyết hệ thống nhiên liệu động diesel, Sinh viên cần biết làm quen với thiết bị; dụng cụ kiểm tra; điều chỉnh bơm cao áp vòi phun Qua đó, Sinh viên biết phương pháp tổ chức thực thí nghiệm nhằm xác định đặc tính bơm cao áp Nội dung bao gồm: - Xây dựng đường đặc tính tốc độ bơm cao áp Q = f(n) h = counst - Xây dụng đặc tính lưu lượng theo hành trình Q = f (h) n=const - Xác định độ không đồng lượng cung cấp nhiên liệu nhánh bơm n = const - Xây dựng đặc tính lượng nhiên liệu cung cấp phụ thuộc vào áp suất phun vòi phun Q = f (p) h = const, n = const - Điều chỉnh lượng nạp nhiên liệu xi lanh - Kiểm tra thời điểm phun THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM 2.1 Giới thiệu chung Các thí nghiệm bơm cao áp thực băng thử bơm cao áp Các băng thử sản suất nhiều nước giới, có băng thử sau: - Băng thử N.C 104 TIỆP KHẮC - Băng thử HARTRIDGE 650 ANH - Băng thử FRICDMAM MAIER GM 22 Áo - Băng thử BOSCH ĐỨC Phòng thí nghiệm ơtơ động cỏ băng thử BOSS Diesel Trung Quốc GVHD: ThS Võ Anh Vũ Báo cáo thực hành thí nghiệm chẩn đốn động  Các thông sổ kỹ thuật cùa băng thừ: - Băng thử model: 12PSDW - Công suất động điện: 11 KW - Dòng điện xoay chiều pha - Số nhánh bơm có khả đo được: i = 12 Đây loại băng thử đại có khả điều khiển tay hay điều khiển cách tự động với khả linh hoạt cao  Khả sử dụng loại băng thử này: - Kiểm tra lượng nhiên liệu nhánh bơm - Kiểm tra góc lệch nhánh bơm - Kiểm tra hoạt động điều tốc - Kiểm tra áp suất lưu lượng bơm chuyển nhiên liệu 2.2 Kết cấu chi tiết Hình 1: Kết cấu băng thử bơm cao áp hình chiếu đứng Bộ làm mát Van Động Thùng chứa GVHD: ThS Võ Anh Vũ Báo cáo thực hành thí nghiệm chẩn đoán động Quạt làm mát 10 Bơm chuyển chuyển nhiên liệu Bộ chứa điều khiển 11 Bình lọc tinh Núm điều chỉnh 12 Bình khí nén Bảng chứa thiết bị định lượng 13 Bộ lắng nước Cốc đo Hình 2: Kết cấu băng thử bơm cao áp hình chiếu cạnh 14 Bệ gá lắp bơm 15 Khớp nối 16 Mâm chia độ 17 Bảng chứa thiết bị điều khiển 21 Hộp điều khiển 22 Giá chứa cốc đo 23 Núm điều khiển 24 Cần quay tay 18 Bảng chứa đồng hồ đo 25 Đường vào dầu, khí nén điều 19 Vùng báo t , số vòng quay 20 Bảng công tác điều khiển khiển 26 Núm điều khiển áp suất 27 Đế băng thử 1) Động điện ba pha với công suất 1,1 KW 2) Mâm chia độ: Có dạng hình tròn, bên có chia độ từ độ đến 360 độ, cơng dụng dùng để kiểm tra góc lệch nhánh bơm Góc lệch GVHD: ThS Võ Anh Vũ Báo cáo thực hành thí nghiệm chẩn đốn động nhánh bơm không đồng nhiều nguyên nhân khác nhau: Trong trính làm việc vấu cam, đội tổ hợp mòn khơng đồng 3) Khớp nối: phận liên kết truyền động trục quay trục bơm cao áp 4) Cốc đo nhiên liệu: Dùng để định lượng nhiên liệu sau lần kiểm tra.Trên cốc đo có kẻ vạch chia theo ml Trên cốc đo băng thử Boss Diezen số cốc đo thực nghiệm 12 Tương ứng với 12 cốc đo có 12 phễu hứng đặt vòi phun Phễu dùng để hứng nhiên liệu cần kiểm tra phần tử bơm 5) Khay hứng nhiên liệu: dùng để hứng nhiên liệu để đưa trở vào lại thùng chứa 6) Khớp quay: Được điều khiển tay, tự động nhảy đưa khay nhiên liệu vào kiểm tra đưa khay khỏi vị trí khác hết kiểm tra 7) Bộ điều khiển: Đây hệ thống điều khiển tự động băng thử Nhờ bảng điều khiển thông qua rơ le điều khiển điều khiển cách tự động cấu ngắt đo nhiên liệu có thiết bị điện điều khiển tay 8) Bảng điều khiển: bố trí có nút điều chỉnh, thông số báo vùng báo nhiệt độ nhiên liệu, số vòng quay trục bơm cao SET SAVE A T1 N4 S7 M COUNT STOP áp, số lần phun cần đo… Hình 3: Mặt trước hộp điều khiển SET/SAVE : Nút khởi động nhớ GVHD: ThS Võ Anh Vũ Báo cáo thực hành thí nghiệm chẩn đoán động A/M : Thay đổi chế độ điều khiển tay hay tự động II : Nút tạm dừng chế độ đo COUNT : Bắt đầu thực trình đo < : Chiều quay ngược bơm > : Chiều quay thuận bơm T1 : Điều khiển nhiệt độ N4 : Thay đổi số lần phun S7 : Thay đổi tốc độ làm việc trục bơm cao áp + : Tăng nhiệt độ, số vòng quay, số lần phun - : Giảm nhiệt độ, số vòng quay, số lần phun STOP : Nút dừng : Các nút cài đặt 9) Nút điều khiển áp suất: dùng để điều khiển áp suấp có giới hạn từ 0,4 Mpa đến Mpa Hình 4: Đường vào mạch dầu, mạch khí nén : Đường vào nhiên liệu : Đường nhiên liệu : Đường vào khơng khí điều khiển GVHD: ThS Võ Anh Vũ Báo cáo thực hành thí nghiệm chẩn đốn động : Đường vào chân không điều khiển 10) Bảng chứa thiết bị định lượng: Cốc đo, phễu hứng, khay hứng, rơle điều khiển, đèn chiếu sáng Giá chứa cốc đo điều khiển xoay cần quay 15 điều khiển tịnh tiến lên xuống tay quay gắn kết phía sau bảng Bên có chứa núm điều khiển để điều khiển cốc đo nhiên liệu cần kiểm tra Hình 5: Bảng đồng hồ đo : Đồng hồ đo áp suất dầu cần điều chỉnh : Đồng hồ đo áp suất khí : Đồng hồ đo áp suất chân không : Đồng hồ đo áp suất đường ống : Đồng hồ đo áp suất dầu thấp Hình 6: Bảng chứa núm điều khiển tay Nút đóng mở bơm chuyển nhiên liệu; Nút điều khiển áp suất khí nén; Đóng khẩn cấp có cố; Nút điều khiển áp suất chân không; Nút chuyển điều khiển phải, trái, bật tắt máy nén khơng khí tạo chân khơng GVHD: ThS Võ Anh Vũ Báo cáo thực hành thí nghiệm chẩn đoán động 11) Thùng chứa nhiên liệu: Được làm thép, có sấy nóng nhiên liệu Nhiệt độ định mức 370 C Nếu nhiên liệu bị sấy nóng thì nhờ thiết bị cảm ứng mà nhiên liệu chuyển tới làm mát nhờ làm mát đến nhiệt độ theo yêu cầu 12) Van điều chỉnh áp suất: Điều chỉnh áp suất nhiên liệu từ bơm chuyển nhiên liệu bên cấp cho bơm cao áp đặt băng thử Tùy thuộc vào loại bơm cao áp lắp động khác mà ta điều chỉnh áp suất cung cấp khác tương ứng 13) Dòng điện cung cấp cho bơm cao áp: Một số bơm cao áp dùng van điện từ để đóng mở nhiên liệu cấp lên vòi phun, dùng 12V hay 24V Tùy thuộc vào loại bơm cao áp mà ta sử dụng dòng điện cấp cho van đóng mở nhiên liệu (Van tắt máy) cho thích hợp 2.3 Nguyên lý hoạt động - Sơ đồ cấp nhiên liệu hệ thống Hình 7: Sơ đồ cấp nhiên liệu cho hệ thống GVHD: ThS Võ Anh Vũ Báo cáo thực hành thí nghiệm chẩn đốn động Thùng chứa nhiên liệu Bộ phận hứng nhiên liệu Bơm chuyển nhiên liệu Cốc đo nhiên liệu Van Khay hứng nhiên liệu Bầu lọc Vòi phun Bơm cao áp 10 11 Hình 8: Sơ đồ dẫn động băng thử bơm cao áp Động Vòi phun Mâm chia độ Khớp quay Khớp nối Rơle điều khiển Bơm cao áp 10 Thiết bị điều khiển Cốc đo nhiên liệu 12 Bộ điều khiển Khay hứng  Nguyên lý hoạt động: Nhờ dòng điện xoay chiều ba pha động quay truyền mômen từ trục động qua mâm chia độ đến khớp nối qua trục dẫn bơm cao áp Tuỳ theo thứ tự làm việc xi lanh động mà phần tử bơm phun nhiên liệu vào cốc đo định lượng thơng qua vòi phun Từ nhờ điều khiển thông qua bảng điều khiển rơ le điều khiển cắt hay đóng tuỳ người sử dụng  Thao tác điều khiển: * Ở chế độ tự động: + Bước 1: Bật công tắc nguồn GVHD: ThS Võ Anh Vũ Báo cáo thực hành thí nghiệm chẩn đoán động + Bước 2: Khởi động bơm dầu (bật nút star) vùng điều khiển tay + Bước 4: Điều khiển áp suất dầu tương đương với bơm cao áp + Bước 5: Đặt chế độ SET SAVE T1 (nhiệt độ) SET SAVE (số lần phun) SET SAVE N4 S7 (tốc độ) SET (hay) SAVE SET (hay) SAVE SET (hay) SAVE + Bước 6: Bấm nút khởi động động điện + Bước 7: Bấm nút COUN để bắt đầu trình đo + Bước 8: Sau đo xong, chờ cho bọt nhiên liệu lắng xuống đọc lưu lượng nhánh bơm ống thuỷ tinh * Ở chế độ sử dụng tay: Ta sử dụng thao tác sau: - Bấm nút A/M để chuyên sang chế độ điều khiển tốc độ động điện tay Khi đèn báo chuyển sang chế độ tay bật sáng bảng điều khiển - Chuyển công tắc thay đổi núm xoay điều khiển tốc độ sang bên trái hay bên phải phụ thuộc vào vị trí đứng thao tác - Điều chỉnh nút xoay để điều chỉnh số vòng quay trục bơm theo yêu cầu - Bấm nút: COUN để bắt đầu trình đo - Sau đo xong, chờ cho bọt nhiên liệu lắng xuống đọc lưu lượng nhánh bơm ống thuỷ tinh GVHD: ThS Võ Anh Vũ Báo cáo thực hành thí nghiệm chẩn đốn động 2.4 Bơm cao áp thí nghiệm Thiết bị khảo sát cụm bơm cao áp thẳng hàng (AMZ 236) gồm có nhánh bơm cung cấp dầu cao áp cho vòi phun 2.5 Quy trình thử Một số thao tác: - Kiểm tra thiết bị: kiểm tra máy cân bơm có đầy đủ vòi phun hay không Kiểm tra chiều quay máy cân bơm chiều quay máy bơm cao áp (theo chiều quay kim đồng hồ nhìn từ trục dẫn bơm cao áp) - Gá bơm vào bệ: Lắp trục bơm cho đồng tâm với trục băng thử Siết chặt nơi lắp ghép bơm cao áp với máy cân bơm lục giác Dùng tay quay kiểm tra xem có vướng vật không - Lắp ống dẫn dầu từ bơm chuyển lên bơm cao áp (ống dầu cấp), ống dẫn dầu từ bơm cao áp đến thùng chứa (ống dầu hồi) ống dầu cao áp đến vòi phun - Cấp điện, chân khơng hay khí nén cho van đóng mở nhiên liệu tuỳ thuộc loại bơm thử - Vận hành thử: Mở bơm cấp dầu từ thùng chứa lên bơm cao áp Xả khí đường nhiên liệu cấp cho bơm cao áp Kéo phía tăng nhiên liệu Chọn tốc độ quay thấp để vận hành thử để bảo đảm an tồn sau tăng tốc độ để kiểm tra vòi phun có phun nhiên liệu hay không - Vận hành kiểm tra: Chọn tốc độ quay bơm cao áp, nhiệt độ nhiên liệu, số lần phun bảng điều khiển Điều chỉnh sang chế độ tự động hay điều khiển tay Cho máy chạy để bắt đầu đo Xác định lượng dầu cốc đo 10 GVHD: ThS Võ Anh Vũ Báo cáo thực hành thí nghiệm chẩn đốn động Lật khay đổ dầu cốc đo Tương tự ta xác định lượng dầu chế độ thử khác Trình tự thực hành thí nghiệm Trong thí nghiệm ta thực chế độ tự động + Bước 1: Bật công tắc nguồn + Bước 2: Khởi động bơm dầu (bật nút stop- start) vùng điều khiển tay + Bước 4: Điều khiển áp suất dầu tương đương với bơm cao áp + Bước 5: Đặt chế độ SET SAVE (nhiệt độ) T1 (số lần phun) N4 SET SAVE SET SAVE (tốc độ) S7 SET SAVE SET đặt N4 = 200 SAVE SET đặt S7 = 550 [v/p] SAVE + Bước 6: Bấm nút khởi động động điện + Bước 7: Bấm nút COUNT để bắt đầu trình đo + Bước 8: Sau đo xong, chờ cho bọt nhiên liệu lắng xuống đọc lưu lượng nhánh bơm ống thuỷ tinh, ta kết đo ứng với vị trí h = x [mm] Sau kết đo lưu lượng nhánh bơm ứng với vị trí h = x1 [mm], ta tiếp tục thí nghiệm với vị trí x2, x3, x4 [mm], giữ nguyên số lần phun số vòng quay Bảng số liệu đồ thị kết  Bảng số liệu đo được: Tốc độ Lượng nạp 200 lần phun 11 GVHD: ThS Võ Anh Vũ Báo cáo thực hành thí nghiệm chẩn đốn động Vị trí [v/ph] 550 Bơm Bơm Bơm Bơm Bơm Bơm 1,9 3,6 15,6 2,8 4,8 12,8 18 1,1 3,2 6,7 13,8 3,9 6,8 13 2,8 6,6 12,2 16,4 Từ bảng số liệu ta vẽ đặc tính bơm cao áp : Q = f(h) ứng với n = 550 [v/ph], h = ÷ [mm] Hình 9: Đồ thị đặc tính lượng phun theo hành trình bơm số 12 GVHD: ThS Võ Anh Vũ Báo cáo thực hành thí nghiệm chẩn đốn động Hình 10: Đồ thị đặc tính lượng phun theo hành trình bơm số 13 GVHD: ThS Võ Anh Vũ Báo cáo thực hành thí nghiệm chẩn đốn động Hình 11: Đồ thị đặc tính lượng phun theo hành trình bơm số Hình 12: Đồ thị đặc tính lượng phun theo hành trình bơm số 14 GVHD: ThS Võ Anh Vũ Báo cáo thực hành thí nghiệm chẩn đốn động Hình 13: Đồ thị đặc tính lượng phun theo hành trình bơm số 15 GVHD: ThS Võ Anh Vũ Báo cáo thực hành thí nghiệm chẩn đốn động Hình 14: Đồ thị đặc tính lượng phun theo hành trình bơm số Hình 15: Đồ thị đặc tính lượng phun theo hành trình nhánh bơm  Nhận xét: 1) Qua đồ thị trên ta thấy lưu lượng nhánh bơm cung cấp cho chu trình khơng giống (ở vị trí răng) 2) Tốc độ bơm tăng lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình(Qct) tăng Qua nhận xét (1) Ta chẩn đoán hư hỏng bơm thứ sau: - Có thể đường ống bị rò rỉ - Lỗ vòi phun bị tắc - Đường ống có khơng khí - Van cao áp đóng khơng kín - Bộ đơi bơm cao áp thứ ba bị mài mòn nhiều 16 GVHD: ThS Võ Anh Vũ Báo cáo thực hành thí nghiệm chẩn đốn động - Vành bị lỏng không kẹp ống xoay vị trí ăn khớp vành chưa - Lò xo hồi vị bơm cao áp bị yếu gẫy - Do cam đội bị mòn nghiêm trọng Qua nhận xét (2) Ta giải thích sau: - Do tượng lọt nhiên liệu qua khe hở piston xy lanh Khi vận tốc piston lớn dẫn đến trở lực lớn thời gian nén nhiên liệu nhanh nen nhiên liệu lọt qua khe hở piston xy lanh làm cho Qct tăng lên - Do tính chịu nén nhiên liệu tính đàn hồi chi tiết hệ thống, mà áp suất tăng nhanh thời gian chịu nén nhiên liệu giãn nở chi tiết nhỏ Dẫn đến nhiên liệu lưu lại không gian cao áp nhỏ làm tăng Qct - Do tượng tiết lưu phát sinh giai đoạn đầu giai đoạn cuối trình cung cấp nhiên liệu : + Tiết lưu giai đoạn đầu: lúc bắt đầu cung cấp nhiên liệu làm cho nhiên liệu bên piston đạt đến áp suất đủ mở van cao áp sớm so với vị trí hình học piston Khi mà tốc độ piston lớn áp suất đạt đủ để mở van cao áp sớm hơn, làm cho Qct tăng + Tiết lưu giai đoạn kết thúc cung cấp nhiên liệu làm cho không gian phía piston giữ áp suất cao, đủ cung cấp cho vòi phun thời gian nữa, sau vị trí hình học piston đến điểm kết thúc cung cấp mà vận tốc piston lớn áp suất giai đoạn cuối chu trình cung cấp nhiên liệu lớn Điều làm cho Q ct tăng theo số vòng quay trục cam 17 GVHD: ThS Võ Anh Vũ ... áp thí nghiệm 2.5 Quy trình thử Trình tự thực hành thí nghiệm 10 Bảng số liệu đồ thị kết 11 Báo cáo thực hành thí nghiệm chẩn đốn động MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM Sau học. .. Anh Vũ Báo cáo thực hành thí nghiệm chẩn đốn động Lật khay đổ dầu cốc đo Tương tự ta xác định lượng dầu chế độ thử khác Trình tự thực hành thí nghiệm Trong thí nghiệm ta thực chế độ tự động +... theo hành trình bơm số 12 GVHD: ThS Võ Anh Vũ Báo cáo thực hành thí nghiệm chẩn đốn động Hình 10: Đồ thị đặc tính lượng phun theo hành trình bơm số 13 GVHD: ThS Võ Anh Vũ Báo cáo thực hành thí nghiệm