Đang tải... (xem toàn văn)
CHẨN ĐOÁN TRẠNG THÁI KỸ THUẬT ĐỘNG CƠ CHẨN ĐOÁN ĐỘNG CƠ THEO CÔNG SUẤT CÓ ÍCH Ne Ne là một thông số dùng để chẩn đoán chung tình trạng kỹ thuật động cơ. Các yếu tố ảnh hưởng đến công suấ
Chương 8* Chẩn đốn trạng thái kỹ thuật tơ - Biên soạn- Trần Thanh Hải Tùng, Nguyễn Lê Châu Thành CHƯƠNG LÝ THUYẾT CHUNG VỀ CHẨN ĐOÁN 8.1 KHÁI NIỆM CHẨN ĐOÁN TRẠNG THÁI KỸ THUẬT 8.1.1 Định nghĩa: Là công tác kỹ thuật nhằm xác định trạng thái kỹ thuật cụm máy để dự báo tuổi thọ làm việc tiếp tục mà tháo máy 8.1.2 Các loại thơng số dùng chẩn đốn: Một tổng thành bao gồm nhiều cụm chi tiết cụm bao gồm nhiều chi tiết tạo thành Chất lượng làm việc tổng thành chất lượng cụm, chi tiết định Các thông số kết cấu tập hợp thông số kỹ thuật thể đặc điểm kết cấu cụm chi tiết hay chi tiết Chất lượng cụm, chi tiết thơng số kết cấu định: Hình dáng, kích thước Vị trí tương quan Độ bóng bề mặt Chất lượng lắp ghép Trạng thái tốt hay xấu cụm chi tiết thể đặc trưng cho tình trạng hoạt động nó, đặc trưng gọi thông số xác định việc kiểm tra đo đạc Ví dụ: cơng suất, thành phần khí thải, nhiệt độ nước, dầu, áp suất dầu bôi trơn, lượng mạt kim loại dầu bôi trơn, tiếng ồn, tiếng gõ, rung động, tình trạng lốp, quãng đường phanh Mỗi cụm máy có thông số giới hạn giá trị mà tiếp tục vận hành không đảm bảo tính kinh tế kỹ thuật khơng cho phép Khi đối chiếu kết kiểm tra với giá trị giới hạn, cho phép xác định, dự báo tình trạng cụm máy Các thơng số giới hạn nhà chế tạo qui định xác định thống kê kinh nghiệm loại cụm máy Chỉ cần thông số đạt giá trị giới hạn bắt buộc phải ngừng máy để xác định nguyên nhân tìm cách khắc phục 8.1.3 Các điều kiện để thông số dùng làm thông số chẩn đốn Có ba điều kiện: Điều kiện đồng tính: Thơng số dùng làm thơng số chẩn đốn tương ứng (tỷ lệ thuận) với thơng số kết cấu Ví dụ: hàm lượng mạt kim loại dầu bôi trơn tỷ lệ thuận với hao mòn chi tiết cụm máy nên thoả mãn điều kiện đồng tính Điều kiện mở rộng vùng biến đổi: 94 Chương 8* Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô - Biên soạn- Trần Thanh Hải Tùng, Nguyễn Lê Châu Thành Thông số dùng làm thơng số chẩn đốn thay đổi lớn nhiều so với thay đổi thông số kết cấu mà đại diện Ví dụ: - Hàm lượng mạt kim loại thay đổi nhiều, hao mịn thay đổi nên dùng làm thơng số chẩn đốn hao mịn - Cơng suất động Ne thay đổi có hao mịn nên khơng dùng làm thơng số chẩn đốn hao mòn Điều kiện dễ đo thuận tiện đo đạc Một thơng số dùng làm thơng số chẩn đốn phải đồng thời thoả mãn ba điều kiện 8.2 LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ CHẨN ĐOÁN 8.2.1 Khái niệm độ tin cậy Khái niệm độ tin cậy phức tạp, phụ thuộc nhiều vào tham số ngẫu nhiên, áp dụng lý thuyết xác suất phân tích mối tương quan chúng ảnh hưởng chúng đến độ tin cậy sử dụng Khái niệm lý thuyết độ tin cậy khái niệm cố, thời điểm phát sinh cố biến cố ngẫu nhiên Các cố phát sinh ứng với xe đưa vào sử dụng với điều kiện sau quãng đường hoạt động khác xác định độ phân tán Sự cố chia thành cố tức thời (đột xuất) cố tiệm tiến (diễn biến từ từ theo thời gian sử dụng) Đối với ô tô, cụm máy, tổng thành hư hỏng cố diễn cách từ từ q trình thay đổi thơng số kết cấu Tham sè cÊu tróc S S' S" S Sn l' l l" l1 Thêi gian phô Hành trình l Hỡnh 8.1 th trỡnh by khái niệm cố Ví dụ xét thơng số kết cấu S đó, (hình 8.1) tùy theo điều kiện sử dụng thông số thay đổi theo đường cong khác (đường gạch gạch), giá trị trung bình thay đổi biểu diễn đường nét liền Nếu tìm thơng số kết cấu S sau qng đường l trị số nằm vùng S’ - S’’ phân bố tuân theo qui luật Gauss (đường 1) Ta gọi giá trị giới hạn thông số kết cấu Sn hành trình phát sinh cố l’ - l’’, phân bố theo qui luật Gauss (đường 2) Hành trình khơng phát sinh cố l với độ khuếch tán (-∆l1,+∆l2) Đặc điểm độ bền xe ô tô từ sử dụng đến bắt đầu xuất cố xác suất làm việc tốt qng hành trình cơng tác điều kiện vận hành cụ thể đó, có nghĩa độ bền xác định xác suất hành 95 Chương 8* Chẩn đốn trạng thái kỹ thuật tơ - Biên soạn- Trần Thanh Hải Tùng, Nguyễn Lê Châu Thành trình khơng phát sinh hư hỏng, cố có trị số lớn trị số cho trước Xác suất hành trình hoạt động tốt phương tiện phát sinh cố biểu thị biểu thức: p(l ) = p( L > l ) l- hành trình hoạt động phương tiện Hành trình khơng phát sinh cố ngẫu nhiên L hành trình hoạt động có biểu hư hỏng Ví dụ với tổng thành với hành trình xác định p(l)=0,8 có nghĩa có 80% tổng thành giữ khơng hư hỏng khoảng hành trình Xác suất p(l) gọi hàm độ tin cậy có tính chất sau: 0≤p(l)≤ sau thời gian sử dụng thông số kết cấu thay đổi, độ bền giảm p(l=0) = 1, bắt đầu sử dụng phương tiện tốt p(l) = 0, sử dụng lâu (l tiến tới ∞), tổng thành hư hỏng hoàn toàn, hết độ tin cậy p(l) hàm giảm theo thời gian sử dụng hay quãng đường (trừ trường hợp xảy tai nạn không chấp hành qui định bảo dưỡng kỹ thuật) hàm độ tin cậy có thể biểu diễn cơng thức toán học sau: i= ∆li p(l) = − ∑ ∆n i=1 i (8.1) No N0 - số lượng ô tô, tổng thành hoạt động không xảy cố giới hạn hành trình qui định ∆ni - số tổng thành bị hư hỏng khoảng hành trình ∆li l - hành trình làm việc khơng có xảy cố i - số thứ tự quãng khảo sát Đối với cụm tổng thành ô tô tiếp tục sử dụng sau sửa chữa hết hư hỏng độ tin cậy đánh giá khoảng hành trình hoạt động hai lần phát sinh cố, xác định người ta thường lấy trị số hành trình trung bình hai lần cố Lcp theo số liệu thống kê loại xe Cần khẳng định cụm, tổng thành riêng biệt có độ tin cậy khác Hành trình trung bình hai lần cố tính tốn theo cơng thức sau: Lcp = L N i= N ∑ ∆n i =1 (8.2) i N- Tổng số đối tượng khảo sát ∆ni - Số lượng hư hỏng đối tượng thứ i phát sinh hành trình L 96 Chương 8* Chẩn đốn trạng thái kỹ thuật ô tô - Biên soạn- Trần Thanh Hải Tùng, Nguyễn Lê Châu Thành 8.2.2 Lý thuyết chẩn đốn Chẩn đốn q trình lơgíc nhận phân tích tin truyền đến người tiến hành chẩn đoán từ thiết bị sử dụng chẩn đoán để tìm hư hỏng đối tượng (xe, tổng thành máy, hộp số, gầm v.v…) Trạng thái kỹ thuật ôtô, tổng thành triệu chứng hư hỏng chúng phức tạp, lượng thơng tin lại khơng đầy đủ Vì việc chọn tham số chẩn đoán (triệu chứng chẩn đoán) đặc trưng cho trạng thái kỹ thuật đối tượng phải tiến hành sở số lượng tin tức nhận triệu chứng cụ thể Trong chẩn đốn thường sử dụng lý thuyết thơng tin để xử lý kết Trong trình sử dụng, trạng thái kỹ thuật xe ôtô thay đổi dần khó biết trước Tiến hành chẩn đốn xác định trạng thái kỹ thuật ôtô dựa sở số liệu thống kê xác suất trạng thái kỹ thuật Thí dụ, trạng thái kỹ thuật bóng đèn pha ơtơ hai trạng thái: tốt (sáng), không tốt (không sáng) Ta giả thiết rằng, xác suất trạng thái kỹ thuật tốt lớn - 0,9, xác suất hư hỏng - 0,1 Bóng đèn hệ thống vật lý có độ bất định - lúc thấy bóng đèn trạng thái kỹ thuật tốt Một thí dụ khác, chế hịa khí có nhiều hư hỏng mức độ tắc giclơ, mòn cấu truyền động, hư hỏng khác v.v… nên rơi vào nhiều trạng thái kỹ thuật khác Độ bất định hệ vật lý (ở dạng đối tượng chẩn đốn ơtơ, tổng thành, cụm v.v…) lý thuyết thông tin thể entrôpi i =m Entr«pi ∋ ( X ) = −∑ pi log pi , (8.3) i =1 đó: m - số trạng thái kỹ thuật đối tượng X; pi - xác suất đối tượng X ứng với trạng thái i Trong lý thuyết thông tin entrôpi đo đơn vị nhị ngun sử dụng lơgarít số Đơn vị đo entrơpi bít Bít entrơpi liệt số nhị nguyên có đồng xác suất 1, nghĩa là: 1bÝt = log 1 = log =1 pi 0,5 Ngày ta chưa thể cung cấp cách đầy đủ trị số xác suất trạng thái kỹ thuật khác tất tổng thành máy Vì để đơn giản tốn trước tiên cho đồng xác suất tất trạng thái kỹ thuật đối tượng chẩn đốn Khi cơng thức (8.3) có dạng sau: ∋ ( X ) = log m Trong trường hợp entrôpi lớn Thí dụ đối tượng có trạng thái kỹ thuật (m = 4) entrơpi bít Nếu xác suất trạng thái kỹ thuật có trị số khác nhau, thí dụ 0,5; 0,3; 0,1; 0,1 entrơpi ln ln 1,68 bít Ở bảng 8.1 trị số entrơpi đối tượng có trạng thái kỹ thuật khác 97 Chương 8* Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô - Biên soạn- Trần Thanh Hải Tùng, Nguyễn Lê Châu Thành Bảng 8.1 Số trạng thái kỹ thuật m Entrơpi ∋(X), bít 1,585 2,0 2,322 2,585 2,807 3,0 3,17 Như nhờ chẩn đoán ta biết phần trạng thái kỹ thuật, độ bất định (về trạng thái kỹ thuật ôtô) giảm Như hiểu biết nhiều, nắm trạng thái kỹ thuật phương tiện sử dụng entrơpi giảm Khi trạng thái kỹ thuật đối tượng hoàn toàn xác định entrơpi có trị số Do trường hợp số lượng tin tức đối tượng X entrơpi U x =∋ ( X ) = log m Nếu đối tượng (máy, hộp số v.v…) có trạng thái kỹ thuật xảy lúc xác suất trạng thái xác suất trạng thái khác (các trạng thái kỹ thuật có đồng xác suất) phần tin tức Uxi xuất phát từ nguồn bằng: U xi = log p i = log m , m đó: pi - xác suất tình trạng thứ i đối tượng X trường hợp pi = (vì trạng thái kỹ thuật có trị số xác suất) Phần tin tức tăng lên tùy theo độ giảm trị số xác suất trạng thái kỹ thuật đối tượng Giữa entrôpi đối tượng hàm độ tin cậy đối tượng có quan hệ xác định Thí dụ, ta khảo sát cụm đơn giản sau: Trong thời điểm phù hợp với hành trình ơtơ L hàm độ tin cậy p(l) biểu thị xác suất trạng thái tốt cụm máy Giả thiết p(l) = 0,85 xác suất trạng thái không tốt cụm máy - p(l) = 0,15 Như hai trạng thái kỹ thuật cụm máy xảy ta xác định entrôpi cụm theo công thức (8.3) Ta lấy p1 = p(l): ứng với trạng thái kỹ thuật tốt; p2 = - p(l): ứng với trạng thái kỹ thuật xấu Vì trường hợp m = nên entrôpi cụm ∋ ( X ) = − p( l ) log p( l ) − [1 − p( l )]log [1 − p( l )] (8.4) Ở công thức (8.5) mối quan hệ hàm độ tin cậy cụm máy có m =2 với entrôpi cụm Quan hệ entrôpi với độ tin cậy giới thiệu hình 8.2 98 Chương 8* Chẩn đốn trạng thái kỹ thuật tơ - Biên soạn- Trần Thanh Hải Tùng, Nguyễn Lê Châu Thnh Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật đối tợng Thu nhận phân tích số liệu hệ thống đặc tính h hỏng Xác định mức độ sai lệch so với tiêu chuẩn Phân tích đặc điểm nguyên nhân sai lệch Xác định xác suất làm viƯc tèt KiĨm tra kü tht Nh÷ng kÕt ln vỊ chần đoán Những dự đoán Những đề nghị hợp lý hóa kỹ thuật bảo dỡng Những đề nghị cải tiến, hợp lý hóa gia cố chi tiết tổng thành máy Hỡnh 8.2 Quan h gia entrụpi cụm (X) với hàm độ tin cậy Nếu tổng thành có n cụm, cụm có m = entrơpi tổng thành là: i =n p i (l ) ∋ (X ) = − ∑ log2 [p i (l )] i =1 [1 − p i (l )]1−p (l ) i (8.5) Như ta có hai hệ thống liên quan: hệ thống trạng thái kỹ thuật (H) - không tốt hệ thống triệu chứng trạng thái kỹ thuật (C) Trong q trình tiến hành chẩn đốn ta vào triệu chứng C, nghĩa dựa hệ thống trạng thái C Những tin tức mà ta nhận lúc làm giảm entrơpi hệ thống H Ta ký hiệu tin tức nhận kết quan sát hệ thống C, chữ U với số C → H Như độ lớn tin tức là: U C→H =∋ (H )− ∋ (H / C ), đó: ∋(H/C) - tổng entrôpi hệ thống H tương ứng với hệ thống C Độ lớn đặc trưng độ lớn bất định hệ thống H hệ thống C hoàn tồn xác định Sau có kết chẩn đốn trị số entrơpi cịn lại ∋(H/C) Nhưng giá trị thực chất cơng việc chẩn đốn nằm phần tin tức (triệu chứng Ci) chứng tỏ hệ thống H nằm trạng thái kỹ thuật cụ thể - nghĩa có hư hỏng Hj Phần tin tức ký hiệu UCi→H tính công thức sau đây: U C i →H = ∑ P(H j / C i )log m j =1 P(H j / C i ) P(H j ) , (8.6) Để tính tốn trực tiếp phần tin tức nhận từ hệ thống Ci dễ dàng, ta thay trị số xác suất có điều kiện P(Hj/Ci) trị số xác suất khơng có điều kiện P[H÷Hj)(C÷Ci)] ký hiệu Pij cơng thức (8.6) có dạng: m U C i →H = ∑ Pij (C i ) j =1 P log Pij ; P(C i )P(H j ) 99 (8.7) Chương 8* Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô - Biên soạn- Trần Thanh Hải Tùng, Nguyễn Lê Châu Thành P(H j / C i ) = Pij P(C i ) , đó: Pij - xác suất khơng có điều kiện Như hệ thống H nằm trạng thái Hj, nghĩa H ∼ Hj, hệ thống C nằm trạng thái Ci, nghĩa C ∼ Ci; P(Hj) - xác suất hư hỏng xuất Hj xác suất hệ thống H trạng thái kỹ thuật Hj; P(Ci) - xác suất triệu chứng rõ ràng Ci, nghĩa xác suất hệ thống C trạng thái Ci Giả thiết tất hư hỏng có xác suất cịn triệu chứng đặc trưng cho hư hỏng có xác suất cụm có ba hư hỏng (m = 3) xác suất ba hư hỏng P(Hj) = 1/3 Nếu cho hư hỏng cụ thể đặc trưng ba triệu chứng (nj = 3) xác suất khơng điều kiện triệu chứng bằng: Pij = 1 P(H j ) Pij = = 33 nj Như trường hợp hư hỏng có xác suất ta viết: P(H j ) = ; m Pij = m 1 m ; P(C i ) = ∑ Pij = ∑ mn j m j =1 n j j =1 Do cơng thức (8.7) viết dạng sau: m U C i →H = ∑ j log2 m nj ∑ j =1 nj m (8.8) m nj ∑ j =1 nj Giả thiết hệ thống H có ba trạng thái kỹ thuật H1, H2, H3 hư hỏng đặc trưng bốn tổ hợp triệu chứng khác C1, C2, C3, C4 Ta thành lập ma trận chẩn đoán C bảng 8.2 Bảng 8.2 chứng) Ci(triệu Hj (trạng thái kỹ thuật) H1 H2 H3 C1 1 C2 1 C3 1 C4 0 Từ bảng ta thấy: trạng thái kỹ thuật H1 có triệu chứng n1 = 3; trạng thái kỹ thuật H2 có triệu chứng n2 = 2; trạng thái kỹ thuật H3 có triệu chứng n3 = Dựa sở ma trận chẩn đoán ta lập ma trận xác suất tin tức (bảng 8.3) UCi→H trị số phần tin tức tính theo cơng thức (8.8) ứng với triệu chứng Bảng 8.3 100 Chương 8* Chẩn đốn trạng thái kỹ thuật tơ - Biên soạn- Trần Thanh Hải Tùng, Nguyễn Lê Châu Thành Pij Ci P( H1 H2 H3 Ci) UCi→H C1 1/9 1/6 5/18 0,614 C2 1/9 1/9 4/18 0,585 C3 1/9 1/6 1/9 7/18 0,028 C4 0 1/9 2/18 1,585 1/3 1/3 1/3 1,0 P(Hj) Kết thu hồn tồn phù hợp với lý thuyết thơng tin là: tin tức nhỏ nhận từ trị số xác suất lớn Như ta thấy (bảng 8.3) giá trị thơng tin lớn có triệu chứng C4, trị số hồn tồn phù hợp với entrơpi đối tượng bằng: ∋ (H ) = log m = log = 1,585bÝt Trị số thông tin nhỏ ứng với triệu chứng C3 Thực tế chứng tỏ với triệu chứng có độ thơng tin nhỏ không cho ta đủ tin tức để xác định hư hỏng cụ thể đối tượng Khối lượng thông tin triệu chứng C3 1,77% so với tồn độ thơng tin UH 1,583 bít Triệu chứng C1 C2 có trị số thơng tin gần Triệu chứng C3 triệu chứng tượng trưng tổng hợp Nó chứng tỏ phận máy có ba hư hỏng H1, H2, H3 xảy lúc Nhưng xuất triệu chứng C3 phận máy đến lúc phải thay 8.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẨN ĐỐN CHỦ YẾU 8.3.1 Các phương pháp chẩn đốn đơn giản Các phương pháp chẩn đoán đơn giản thực chuyên gia có nhiều kinh nghiệm, thông qua giác quan cảm nhận người hay thông qua dụng cụ đo đơn giản 8.3.1.1 Thông qua cảm nhận giác quan người Các thông tin thu qua cảm nhận người thường dạng ngôn ngữ (ở dạng mờ): tốt, xấu, nhiều, ít, vừa, có khả cho trị số cụ thể Các kết luận cho không cụ thể như: hỏng, không hỏng; được, không được… a Nghe âm vùng người cảm nhận Tiến hành nghe âm cần phải đạt nội dung sau: Vị trí nơi phát âm Cường độ đặc điểm riêng biệt âm Tần số âm Để phân biệt trạng thái kỹ thuật, yêu cầu phải nắm âm chuẩn đối tượng chẩn đốn cịn trạng thái tốt Các yếu tố về: cường độ, tần số âm cảm nhận hệ thính giác trực tiếp hay qua ống nghe chuyên dụng Các sai lệnh so với âm chuẩn thông qua kinh nghiệm chủ quan chuyên gia sở đánh giá chất lượng 101 Chương 8* Chẩn đốn trạng thái kỹ thuật tơ - Biên soạn- Trần Thanh Hải Tùng, Nguyễn Lê Châu Thành Với phận đơn giản, có hình thù nhỏ gọn đối tượng chẩn đốn nhanh chóng kết luận: chỗ hư hỏng, mức độ hư hỏng Với cụm phức tạp, hình thù đa dạng (chẳng hạn cụm động cơ) để chẩn đốn đúng, phải tiến hành nhiều lần vị trí khác b Dùng cảm nhận màu sắc Đối với ô tô dùng cảm nhận màu sắc để chẩn đốn tình trạng kỹ thuật động Thơng qua cảm nhận màu sắc khí xả, bugi (động xăng), màu sắc dầu nhờn bôi trơn động c Dùng cảm nhận mùi Khi ô tô hoạt động mùi cảm nhận là: mùi cháy từ sản phẩm dầu nhờn, nhiên liệu, vật liệu ma sát Các mùi đặc trưng dễ nhận biết là: Mùi khét dầu nhờn rò rỉ bị cháy xung quanh động cơ, dầu bơi trơn bị cháy theo đường khí xả, trường hợp nói lên chất lượng bao kín bị suy giảm, dầu nhờn bị lọt vào buồng cháy Mùi nhiên liệu cháy không hết thải theo đường khí xả mùi nhiên liệu theo thông áp buồng trục khuỷu Mùi chúng mang theo mùi đặc trưng nhiên liệu nguyên thủy Khi lượng mùi tăng nhận biết rõ ràng tình trạng kỹ thuật động bị xấu nghiêm trọng Mùi khét đặt trưng từ vật liệu ma sát ma sát ly hợp, má phanh Khi xuất mùi khét chứng tỏ ly hợp bị trượt mức, má phanh bị đốt nóng tới trạng thái nguy hiểm Mùi khét đặc trưng từ vật liệu cách điện Khi xuất mùi khét, tức có tượng bị đốt cháy mức điểm nối mạch điện, từ tiếp điểm có vật liệu cách điện như: tăng điện, cuộn dây điện trở, đường dây… Mùi khét đặc trưng từ vật liệu cao su hay nhựa cách điện Nhờ tính đặc trưng mùi khét phán đốn tình trạng hư hỏng phận ô tô d Dùng cảm nhận nhiệt Sự thay đổi nhiệt độ vùng khác động khác Khả trực tiếp sờ, nắm vật có nhiệt độ cao khơng có thể, cảm nhận thay đổi nhiệt độ giới hạn nhỏ khơng đảm bảo xác, tơ sử dụng phương pháp để chẩn đoán Trong số hạn hữu trường hợp dùng cảm nhận nhiệt độ nước làm mát hay dầu bôi trơn động Đa số cảm nhận nhiệt thực cụm hệ thống truyền lực: hộp số chính, hộp phân phối, cầu xe, cấu lái…Các phận cho phép làm việc tối đa tới (75 – 800C) Nhiệt độ cao giá trị tạo cảm giác nóng ma sát bên lớn (do thiếu dầu hay hư hỏng khác) e Kiểm tra cảm giác lực hay mômen Trong phần đề cập đến việc xác định trạng thái đối tượng chẩn đốn thơng qua cảm nhận người Điều thực việc phân biệt nặng nhẹ dịch chuyển cấu điều khiển, phận chuyển động tự như: 102 Chương 8* Chẩn đốn trạng thái kỹ thuật tơ - Biên soạn- Trần Thanh Hải Tùng, Nguyễn Lê Châu Thành Phát độ rơ dọc hai bánh xe nằm trục nó, khả quay trơn bánh xe khoảng độ rơ bánh xe hệ thống truyền lực Khả di chuyển tự hành trình tự cấu điều khiển như: bàn đạp phanh, bàn đạp ly hợp, cần số, vành lái Phát độ rơ theo phương bánh xe dẫn hướng nâng bánh xe lên khỏi mặt đường Độ chùng đai cao su bên như: dây đai bơm nước, bơm hơi, bơm ga máy lạnh, máy phát điện… Phát độ rơ mối liên kết, đặc biệt khớp cầu, khớp trụ hệ thống treo, hệ thống lái Trên hình 8.3.a mơ tả vị trí kiểm tra độ rơ khớp cầu cách nắm tay, lắc nhẹ cảm nhận độ rơ khớp Trên hình 8.3.b mơ tả vị trí kiểm tra độ rơ vành lái cách nắm tay, xoay nhẹ cảm nhận góc xoay tự vành lái Hình 8.3 Dùng cảm giác lực kiểm tra độ rơ 8.3.1.2 Xác định thơng số chẩn đốn qua dụng cụ đo đơn giản Trong điều kiện sử dụng thông thường, để xác định giá trị thơng số chẩn đốn dùng loại dụng cụ đo đơn giản a Đối với động a.1 Nghe tiếng gõ ống nghe đầu dò âm Khắc phục phần ảnh hưởng tiếng ổn chung động phát ra, dùng ống nghe đầu dị âm Các dụng cụ đơn giản, mức độ xác phụ thuộc vào người kiểm tra Một số dạng chúng trình bày hình 8.4 Hình 8.4 Một số dụng cụ nghe âm 103 Chương 8* Chẩn đốn trạng thái kỹ thuật tơ - Biên soạn- Trần Thanh Hải Tùng, Nguyễn Lê Châu Thành a.2 Sử dụng đồng hồ đo áp suất Đồng hồ đo áp suất khí nén: Ở trạng thái mài mịn giới hạn piston – xi lanh – séc măng áp suất cuối kỳ nén pc giảm khoảng (15 ÷ 20%) Sự giảm áp suất pc cho phép kết luận tình trạng mài mịn nhóm chi tiết quan trọng động cơ: piston – xi lanh – séc măng, chất lượng bao kín khu vực buồng cháy Đồng hồ đo áp suất chân không đường nạp Đồng hồ đo áp suất chân không đường nạp dùng để đo độ chân không đường nạp sau chế hịa khí hay buồng chứa chân khơng động đại Các loại ô tô ngày có lỗ chuyên dụng cổ hút động cơ, với động nhiều xi lanh thực chất xác định độ chân không đường nạp động Nhờ giá trị áp suất chân không đo đánh giá chất lượng bao kín buồng cháy Các đồng hồ dạng thường cho số milimet thủy ngân hay inch thủy ngân Mặc dù thơng số áp suất khơng có khả chuyển đổi tính tốn thành cơng suất động việc đo pc, thuận lợi nhiều cần chẩn đốn tình trạng kỹ thuật buồng đốt, phương pháp dễ dàng chăm sóc sửa chữa động ô tô gara Loại đồng hồ đo áp suất chân không thường sử dụng có trị số lớn là: 30 inch Hg (750mm Hg) Đồng hồ đo áp suất dầu bôi trơn Việc xác định áp suất dầu bôi trơn đường dầu thân máy cho phép xác định tình trạng kỹ thuật bạc truyền, bạc cổ trục khuỷu Khi áp suất dầu giảm có khả khe hở bạc, cổ trục bị mòn lớn, bơm dầu mòn hay tắc phần đường dầu Áp suất dầu bơi trơn đường dầu thay đổi phụ thuộc vào số vòng quay động cơ, chất lượng hệ thống bôi trơn: bơm dầu, lưới lọc đáy dầu, bầu lọc thơ, tinh Khi kiểm tra dùng đồng hồ bảng điều khiển Nếu đồng hồ bảng điều khiển khơng đảm bảo xác cần thiết, lắp thêm đồng hồ đo áp suất thân máy, nơi có đường dầu Đồng hồ kiểm tra cần có giá trị lớn đến 800KPa, độ xác đồng ho đo mức ±10kPa Đồng hồ đo áp suất nhiên liệu diesel Đồng hồ đo áp suất nhiên liệu diesel dùng để đo áp suất nhiên liệu thấp áp (từ bơm chuyển nhiên liệu đến bơm cao áp) Loại đồng hồ đo áp suất thấp có giá trị đo áp suất lớn đến 400kPa lắp sau bơm chuyển Loại đồng hồ đo áp suất cao hệ thống nhiên liệu thuộc loại chuyên dùng a.3 Đo số vòng quay động Đa số trường hợp việc xác định số vịng quay động cần thiết bổ sung thơng tin chẩn đốn cho trạng thái đo giá trị mơmen, cơng suất (mơmen số vịng quay xác định, cơng suất số vòng quay xác định) Các đồng hồ đo dạng thơng dụng với số độ xác phù hợp: Với động diesel số tới (5000 – 6000) vòng/phút 104 Chương 8* Chẩn đốn trạng thái kỹ thuật tơ - Biên soạn- Trần Thanh Hải Tùng, Nguyễn Lê Châu Thành Với động xăng số tới (10000 – 12000) vòng/phút Một loại đồng hồ đo chuyên dụng đồng hồ đo số vịng quay từ tín hiệu áp suất cao nhiên liệu động diesel, hay cảm ứng điện từ cặp đường dây cao áp bugi b Đối với hệ thống truyền lực b.1 Sử dụng loại thước đo Đo khoảng cách: Đo hành trình tự do, hành trình làm việc bàn đạp phanh Đo quãng đường tăng tốc, quãng đường phanh Đo góc: Dùng để kiểm tra độ rơ cấu quay: độ rơ trục đăng, độ rơ bánh xe Các góc gọi góc quay tự Góc quay tự biểu thị tổng hợp độ mịn cấu q trình làm việc như: bánh răng, trục, ổ… đồng thời nêu lên chất lượng cụm đăng, hộp số, cầu, hệ thống lái… Các thông số đem so với thông số chuẩn (trạng thái ban đầu, hay trạng thái cho phép) suy diễn để tìm hư hỏng, đánh giá chất lượng cấu cụm b.2 Đo lực kế Nhiều trường hợp xác định hành trình tự do, cần thiết phải cần lực kế, chẳng hạn tơ có tải trọng lớn giá trị góc quay tự bánh xe phải dùng lực kế để xác định xác, hệ thống có cường hóa, cảm giác nặng nhẹ cường hóa làm việc khơng thơng qua thơng số hành trình mà cịn cần đo lực tác dụng cấu điều khiển c Đối với hệ thống điện Các thiết bị thường dùng là: Đồng hồ đo điện (vạn kế) dùng để đo cường độ dòng điện, điện áp mạch (một chiều, xoay chiều), điện trở thuần… Đồng hồ đo cách điện (mogommet) Đồng hồ đo điện áp ác qui (ampe kế kìm) Các loại dụng này thuộc dụng cụ dùng phổ biến trạm, ga sử dụng đo để biết khả thông mạch, điện áp cường độ bo mạch hệ thống, cuộn dây, linh kiện điện Vài dạng điển hình trình bày hình 8.5 105 Chương 8* Chẩn đốn trạng thái kỹ thuật ô tô - Biên soạn- Trần Thanh Hải Tùng, Nguyễn Lê Châu Thành Hình 8.5 Một số dụng cụ đo điện thơng dụng Trong điều kiện khó khăn trang thiết bị đo đạc, công tác chẩn đốn tiến hành theo phương pháp đối chứng Trong phương pháp cần có mẫu chuẩn, cần xác định chất lượng đối tượng chẩn đoán, đem giá trị xác định so với mẫu chuẩn đánh giá Mẫu chuẩn cần xác định mẫu chuẩn loại, có trạng thái kỹ thuật ngưỡng ban đầu, hay ngưỡng giới hạn sử dụng đối tượng chẩn đốn Cơng việc tiến hành đánh giá chất lượng dầu nhờn bôi trơn, đánh giá công suất động theo thử nghiệm leo dốc… 8.3.2 Tự chẩn đoán 8.3.2.1 Khái niệm tự chẩn đốn Tự chẩn đốn cơng nghệ tiên tiến lĩnh vực chế tạo sản xuất ô tô Khi hệ thống cấu tơ hoạt động có tham gia máy tính chun dụng (ECU) khả tự chẩn đoán mở cách thuận lợi Người tơ giao tiếp với thơng tin chẩn đốn (số lượng thơng tin tùy thuộc vào khả máy tính chuyên dùng) qua hệ thống thông báo, cố hay triệu chứng hư hỏng thông báo kịp thời, không cần chờ đến định kỳ chẩn đoán Như vậy, mục đích tự chẩn đốn đảm bảo ngăn ngừa tích cực cố xảy Trên tơ 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, hệ thống điều hòa nhiệt độ,… 8.3.2.2 Ngun lý hình thành hệ thống tự chẩn đốn Ngun lý hình thành hệ thống tự chẩn đốn dựa sở hệ thống tự động điều chỉnh Trên hệ thống tự động điều chỉnh có thành phần bản: cảm biến đo tín hiệu, điều khiển trung tâm (ECU), cấu chấp hành Các phận làm việc theo nguyên tắc điều khiển mạch kín (liên tục) Yêu cầu thiết bị tự chẩn đoán bao gồm: cảm biến đo giá trị thơng số chẩn đốn tức thời, xử lý lưu trữ thơng tin, tín hiệu thơng báo Như vậy, ghép nối hai sơ đồ tổng quát là: cảm biến đo dùng chung, xử lý lưu trữ thơng tin ghép liền với ECU Tín hiệu thông báo đặt riêng Hai sơ đồ hệ thống tự động điều chỉnh có tự chẩn đốn mơ tả hình 106 Chương 8* Chẩn đốn trạng thái kỹ thuật ô tô - Biên soạn- Trần Thanh Hải Tùng, Nguyễn Lê Châu Thành Do hạn chế giá thành, không gian ô tô phận tự chẩn đốn khơng phải hệ thống hồn thiện so với thiết bị chẩn đốn chun dụng, song có mặt yếu tố tích cực sử dụng Ưu việt hệ thống tự chẩn đốn tơ là: Nhờ việc sử dụng tín hiệu từ cảm biến hệ thống tự động điều chỉnh xe, thông tin thường xuyên cập nhật xử lý, chúng dễ dàng phát cố thông báo kịp thời, xe hoạt động - Việc sử dụng kết hợp phận tạo khả hoạt động hệ thống chẩn đoán rộng thiết bị chẩn đốn độc lập, có khả báo hư hỏng, hủy bỏ chức hoạt động hệ thống xe, chí hủy bỏ khả làm việc ô tô, nhằm hạn chế tối đa hư hỏng tiếp sau, đảm bảo an toàn chuyển động Nhưng mặt khác thiết bị khơng cồng kềnh, đảm bảo tính kinh tế cao khai thác a Hệ thống điều chỉnh tự động b Hệ thống điều chỉnh tự động có tự chẩn đốn Hình 8.6 Sơ đồ ngun lý hình thành hệ thống tự chẩn đoán Tự chẩn đoán biện pháp phịng ngừa tích cực mà khơng cần chờ tới định kỳ chẩn đoán Ngăn chặn kịp thời hư hỏng, cố khả an toàn chuyển động đến tối đa Hạn chế giá thành cao, số lượng ô tô chưa nhiều, mặt khác hệ thống tự chẩn đốn khơng sử dụng với mục đích đánh giá kỹ thuật tổng thể 8.3.2.3 Một số sơ đồ nguyên lý hệ thống tự động điều khiển có tự chẩn đốn Việc sử dụng nhiều hệ thống tự động điều khiển ô tô tạo nên nhiều khó khăn chẩn đốn làm giảm độ tin cậy hệ thống Những thói quen kinh nghiệm phù hợp việc sử dụng thiết bị chẩn đoán chuyên dụng hay tổng hợp khơng đảm bảo độ xác tính thích ứng khơng cao, hệ thống có tự chẩn đoán ngày mở rộng Tùy thuộc vào mức độ sử dụng phận tự điều chỉnh mà có thơng tin tự chẩn đốn khác Các hệ thống tự động điều khiển thường tổ hợp kết cấu dùng chung nhiều cảm biến (CB), khối ECU có nhiều mảnh ghép tạo nên hộp điều khiển điện tử phức tạp Phân tích cụm tổ hợp thấy sơ đồ nguyên lý hệ thống tự động điều khiển có tự chẩn đoán phần đây: 107 Chương 8* Chẩn đốn trạng thái kỹ thuật tơ - Biên soạn- Trần Thanh Hải Tùng, Nguyễn Lê Châu Thành a Sơ đồ điển hình hệ thống điều khiển tự động chuyển số (EAT) EAT hình thành sở biến mô men thủy lực (BMM), hộp số hành tinh, hệ thống điều khiển thủy lực điện tử Trong trường hợp hệ thống tự chẩn đốn có hiệu rõ nét độ xác thơng tin Ngồi thơng tin báo cố hình cịn có thơng số chuyển đổi cài sẵn chế độ hoạt động, nhờ phần mềm chuyển đổi Sơ đồ điển hình hệ thống điều khiển tự động chuyển số (EAT) mô tả hình 8.7 Hình 8.7 Sơ đồ khối hệ thống điện EAT b Sơ đồ điển hình hệ thống điện điều khiển ABS Sơ đồ điển hình hệ thống điện điều khiển ABS mơ tả hình 8.8 Các điều khiển ABS thường có độ tin cậy cao, cảm biến bánh xe cịn có thêm cuộn dây dự phịng Khi cảm biến bị hư hỏng, đèn báo táp lơ sáng, sau tự tắt, hay giảm độ sáng nhằm thông báo cho người sử dụng biết cố xảy hệ thống chuyển sang chế độ làm việc dự phịng, muốn tìm hiểu kỹ cần thiết phải xác định qua mã ánh sáng báo lỗi 108 Chương 8* Chẩn đốn trạng thái kỹ thuật tơ - Biên soạn- Trần Thanh Hải Tùng, Nguyễn Lê Châu Thành Hình 8.8 Sơ đồ khối hệ thống điện 8.3.2.4 Các hình thức giao tiếp người - xe a Bằng tín hiệu đèn, âm (chng hay cịi) Dạng đơn giản giao tiếp sử dụng đèn, tín hiệu âm thanh, hai Thông thường phận báo hiệu để vị trí dễ thấy, dễ nghe bảng táp lơ, màu đèn có màu đỏ báo nguy hiểm, màu xanh, vàng báo an toàn Khi giá trị đo từ cảm biến cịn nằm ngưỡng sử dụng đèn báo an tồn (khơng sáng) Khi tín hiệu vượt ngưỡng đèn báo sáng (nguy hiểm) Dạng báo hiệu âm xuất có cố, âm vùng nghe thấy có tần số cao liên tục hay đứt quãng Cách giao tiếp thông báo dạng tốt, xấu, mà không cho biết dạng cố, cụm có cố b Báo mã băng giấy đục lỗ Tương tự việc báo mã đèn nháy, số xe dùng băng giấy đục lỗ Khi có cố, máy tự động đẩy băng giấy đục lỗ báo cố Đọc mã cố theo tài liệu sử dụng kèm theo ô tô c Báo mã ánh sáng Từ thập kỷ 90 lại đây, thông số báo dạng mã ánh sáng dùng phổ biến Các dạng báo gọi “mã chẩn đoán” tạo nên sở ngôn ngữ ASSEMBLY Nhịp đèn sáng tương ứng hoạt động mạch có hai ngưỡng “ON”, “OFF” làm việc kéo dài 0,15 giây nhịp, liên tục hay đứt quãng tùy theo mã lỗi cần thông báo Đèn thông báo thường dùng loại đèn LED màu xanh chói hay màu đỏ dễ thấy, đặt ECU, hay bảng táp lơ Một vài ví dụ mã chẩn đốn trình bày hình 8.9 Hình 8.9 Các ví dụ mã chẩn đốn Thơng thường thông tin giao tiếp dạng xuất thực đóng mạch báo chẩn đốn Trong trạng thái khởi động xe (chìa khóa điện vị trí ON), hệ thống cần thiết kiểm tra (đèn báo táp lơ sáng), sau đèn báo tắt, tồn hệ thống sẵn sàng làm việc, cịn đèn sáng, chứng tỏ phần hệ thống có cố cần tiến hành kiểm tra sâu Trên xe NISSAN việc tiến hành báo mã chẩn đoán sâu thực đóng mạch kiểm tra (đèn CHECK báo sáng) Sau sửa chữa cố cần tiến hành xóa mã nhớ ECU 109 Chương 8* Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô - Biên soạn- Trần Thanh Hải Tùng, Nguyễn Lê Châu Thành Bằng cách báo mã số lượng thơng tin tăng lên đáng kể (có thể tới vài chục mã khác nhau) Việc đọc mã cần phải theo tài liệu chuyên môn hãng sản xuất xe d Giao tiếp nhờ hình Giao diện nhờ hình ứng dụng tiên tiến cơng nghệ chẩn đốn xe Màn hình thường dạng tinh thể lỏng mỏng, nhỏ gọn Khi cần thiết kiểm tra, hình nối với hệ thống nhờ đầu nối chờ, lại bảo quản chu đáo vỏ bảo vệ Có hai loại hình với phương pháp điều khiển khác nhau: Loại thực điều khiển phím ấn bàn phím máy tính thơng thường Loại thực điều khiển phím ấn, có phần tự chọn cảm ứng nhiệt trực tiếp hình tinh thể lỏng Cả hai loại cho MENU tùy chọn Mọi trình tự, thủ tục vào nhà sản xuất cài đặt sẵn, rất tiện lợi cho người sử dụng cần biết trạng kỹ thuật chúng Nhờ hình giao tiếp, cố nhanh chóng rõ cơng tác chẩn đốn khơng cịn khó khăn tốn nhiều cơng sức Hình 8.10 Màn hình giao diện đầu nối NISSAN, VOLVO Trên hình 8.10 dạng hình giao diện sử dụng phiếu điện tử cho phép xác định thơng số chẩn đốn cho hệ thống xe Như vậy, thiết bị ngoại vi giao diện cần có số lượng phiếu tùy thuộc vào số lượng hệ thống có tự chẩn đoán xe 110 Chương 8* Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô - Biên soạn- Trần Thanh Hải Tùng, Nguyễn Lê Châu Thành 111 ... tượng có trạng thái kỹ thuật khác 97 Chương 8* Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô - Biên soạn- Trần Thanh Hải Tùng, Nguyễn Lê Châu Thành Bảng 8. 1 Số trạng thái kỹ thuật m Entrơpi ∋(X), bít 1, 585 2,0... 1, 585 2,0 2,322 2, 585 2 ,80 7 3,0 3,17 Như nhờ chẩn đoán ta biết phần trạng thái kỹ thuật, độ bất định (về trạng thái kỹ thuật ? ?tô) giảm Như hiểu biết nhiều, nắm trạng thái kỹ thuật phương tiện... trận chẩn đoán ta lập ma trận xác suất tin tức (bảng 8. 3) UCi→H trị số phần tin tức tính theo cơng thức (8. 8) ứng với triệu chứng Bảng 8. 3 100 Chương 8* Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô - Biên