Chuẩn đoán động cơ

Chia sẻ: Phạm Văn Thống | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:108

Thêm vào BST

Báo xấu

343
lượt xem 111
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Động cơ đốt trong là một bộ tổ hợp phức tạp của nhiều cụm chi tiết máy. Trong quá trình vận hành, dưới tác dụng của các yếu tố ma sát như tải trọng, vận tốc trượt, nhiệt độ, gây ra các hư hỏng làm thay đổi kích thước chi tiết biến dạng hình dáng hình học hoặc thay đổi cơ tính của vật liệu các thông số thể hiện chất lượng bên trong sẽ phản ánh ra bên ngoài dưới một loạt các biểu hiện gián tiếp như: Công suất, Thành phần khí thải, Nhiệt độ nước làm mát,...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Chuẩn đoán động cơ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Chuẩn đoán động cơ
A - lý thuyÕt chÈn do¸n tr¹ng th¸I kü thuËt ®éng c¬ Sau khi häc song bµi häc nµy, Sinh viªn cã kh¶ n¨ng: Tr×nh bµy kh¸i niÖm, c¸c chØ tiªu ®¸nh gi¸ vµ ph ¬ng ph¸p chÈn - ®o¸n ®éng c¬. - Tr×nh bµy c¸ch sö dông c¸c lo¹i thiÕt bÞ kiÓm tra chÈn ®o¸n th«ng thêng trong c«ng t¸c chÈn ®o¸n kü thuËt ®éng c¬. - Thùc hiÖn an toµn vµ vÖ sinh c«ng nghiÖp. 1. Các vấn đề chung 1.1. Khái niệm chung về chẩn đoán kỹ thuật động cơ Động cơ đốt trong là một tổ hợp phức tạp của nhiều cụm và chi tiết máy. Trong quá trình vận hành, dưới tác dụng của các yếu tố ma sát nh ư t ải tr ọng, vận tốc trượt, nhiệt độ... gây ra các hư hỏng (mài mòn, tróc rỗ, mỏi, xâm thực, ăn mòn..) làm thay đổi kích thước chi tiết và biến dạng hình dáng hình h ọc (cong, vênh, uốn, xoắn) hoặc thay đổi cơ tính của vật liệu. Kết qu ả là các trạng thái làm việc như khe hở lắp ghép của bạc- trục ngày càng tăng, đ ộ kín khít nhóm xy lanh-xéc măng-pit tông suy giảm, quy luật nạp thải khí, cung cấp nhiên liệu bị thay đổi v.v.. Tất cả những điều đó làm x ấu đi tính năng kinh t ế kỹ thuật của động cơ đến mức không thể tiếp tục làm việc được và ph ải đ ưa chúng vào sửa chữa. Các hư hỏng trong động cơ điêden tập trung vào các bô phận và h ệ th ống gồm: Nhóm pit tông-xy lanh-xéc măng, Cơ cấu trục khuỷu-thanh truy ền, C ơ cấu phối khí, Hệ thống nhiên liệu; Những hư h ỏng của các h ệ th ống khác chiểm tỉ lệ không lớn. Tình trạng chất lượng của động cơ phụ thuộc vào chất lượng của các chi tiết lắp ghép trên chúng và được đặc trưng bởi các thông số như: kích thước và khe hở lắp ghép, độ song song, đồng tâm, vuông góc, mức độ kín khít v.v. -2-
Trong quá trình làm việc, các thông số thể hiện chất lượng bên trong sẽ phản ánh ra bên ngoài dưới một loạt các biểu hiện gián tiếp như: Công suất, Thành phần khí thải, Nhiệt độ nước làm mát, Nhiệt độ dầu bôi trơn, Tiếng ồn và va đập, Hàm lượng mạt kim loại trong dầu bôi trơn, Áp suất cuối kỳ nén, Áp suất dầu bôi trơn, Độ lọt khí các te, Mức tiêu hao nhiên li ệu và dầu bôi trơn v.v. Giữa các thông số bên trong và các biểu hiện ra bên ngoài của chúng có mối qua hệ chặt chẽ với nhau, ví dụ: Khe hở pít tông - xy lanh - xéc măng tăng do tình trạng mài mòn, sẽ làm công suất động cơ bị giảm, và độ lọt khí các te tăng cao; Hoặc khe hở giữa đuôi xu páp và đòn bẩy bị tăng do mòn các chi tiết này, sẽ làm tiếng gõ đuôi xu páp phát triển mạnh lên. Như vậy để xác định tình trạng mài mòn, hư hỏng của các chi ti ết bên trong, chỉ cần đo giá trị của các thông số biểu hiện ra bên ngoài đại diện cho chúng mà không cần phải tháo máy, đó chính là th ực ch ất c ủa công vi ệc ch ẩn đoán kỹ thuật. 1.2. Các chỉ tiêu đánh giá trạng thái chất lượng động cơ Đối với động cơ, việc xem xét chúng có hoạt động bình th ường hay không, được dựa theo các mặt sau: - Động cơ dễ khởi động, chạy ổn định ở các chế độ vòng quay. - Công suất động cơ đảm bảo, thể hiện qua khả năng mang tải, có tính năng tăng tốc và vượt dốc tốt. - Động cơ không nóng quá và không có các tiếng gõ kim loại bất thường. - Tiêu hao nhiên liệu trong phạm vi cho phép. - Khí xả không màu hoặc có màu nâu nhạt khi sử dụng công suất tối đa. - Không có hiện tượng rò rỉ nhiên liệu, dầu, nước ở các mối ghép, ống nối. -3-
Khi có một yếu tố nào đó không đạt, cần phải ki ểm tra (ch ẩn đoán) đ ể tìm ra nguyên nhân và khắc phục kịp thời. Động cơ chỉ được phép vận hành khi tất cả các đặc tính kỹ thuật đều nằm trong giới hạn cho phép. 1.3. Phân loại các phương pháp chẩn đoán a. Chẩn đoán chung Dựa vào các thông số phản ánh chung trạng thái ch ất l ượng c ủa đ ộng c ơ để chẩn đoán, bao gồm: - Công suất hữu ích - Nhiệt độ và thành phần khí xả - Tổn thất cơ giới - Mức độ ồn và va đập - Hàm lượng mạt kim loại trong dầu bôi trơn b. Chẩn đoán hệ thống Dùng các thông số phản ánh trạng thái chất lượng của từng cơ cấu, hệ thống trong động cơ làm chẩn đoán. Những thông số được sử dụng thường là: - Hệ thống nhiên liệu động cơ điêden: + Góc phun sớm + Áp suất phun + Lượng nạp chu trình, độ đồng đều lượng nạp giữa các nhánh - Hệ thống bôi trơn: + Độ chênh lệch áp suất dầu bôi trơn trước và sau lọc + Áp suất dầu trên đường dầu chính + Áp suất mở các van an toàn trên đường dầu chính và lọc dầu - Hệ thống phối khí: + Lưu lượng khí nạp + Độ kín xu páp và đế - Hệ thống làm mát: -4-
+ Độ chênh lệch nhiệt độ nước làm mát trước và sau két + Nhiệt độ bắt đầu mở van hằng nhiệt + Nhiệt độ bắt đầu mở van điện từ đóng ly hợp quạt gió hoặc van điều chỉnh dầu vào khớp nối thuỷ lực của quạt gió c. Chẩn đoán riêng Nhằm xác định hư hỏng của một số chi tiết trong động cơ, các chẩn đoán riêng cho các nhóm chi tiết như sau: - Nhóm pít tông - xéc măng - xi lanh : + Lượng khí lọt xuống các te trong một đơn vị thời gian + Mức độ tiêu hao dầu nhờn thành muội than + Độ rò rỉ khí nén trong buồng cháy (thử ở trạng thái tĩnh) + Độ chân không đường nạp + Áp suất cuối kỳ nén - Nhóm thanh truyền - trục khuỷu và bạc + Áp suất dầu bôi trơn trên đường dầu chính + Tiếng gõ trục - bạc + Cường độ va đập của nhóm pít tông thanh truyền khi thay đổi liên tục áp suất khí nén trong buồng cháy (thử ở trạng thái tĩnh) 2. Các phương pháp chẩn đoán động cơ 2.1. Chẩn đoán động cơ theo trạng thái khởi động Trạng thái khởi động thể hiện độ chính xác của các thông số lắp ráp cũng như sự làm việc tốt của các bộ phận và hệ thống của động cơ. Khi một đ ộng cơ điêden khó nổ cần có biện pháp kiểm tra và xử lý thích hợp. Trước tiên cần kiểm tra thùng nhiên liệu xem còn nhiên li ệu không và khoá nhiên liệu đóng hay mở. Nếu thùng nhiên li ệu và khoá nhiên li ệu m ở thì có thể do các nguyên nhân sau: -5-
Tắc nhiên liệu hoặc lẫn nước trong nhiên liệu: Kiểm tra lại lõi lọc và - thùng nhiên liệu xem có bị lẫn nước và cặn bẩn gây tắc lọc không. Trong đường nhiên liệu có không khí: Cần kiểm tra xả hết khí ra kh ỏi - hệ thống và xiết chặt lại các khớp nối của đường nhiên liệu. Góc phun sớm nhiên liệu sai: Cần kiểm tra và chỉnh lại góc phun sớm - theo quy định. Động cơ dùng loại bơm tổng thì việc kiểm tra góc bắt đầu cấp nhiên liệu của các xi lanh đã được làm trên băng th ử. Nh ư v ậy khi đi ều ch ỉnh chỉ cần đặt chính xác thời điểm cấp của nhánh bơm số 1 so với góc quay tr ục khuỷu là được. Xác định góc phun sớm bằng súng kiểm tra thời đi ểm hoặc dùng ống thời kế. Nếu sai lệch trên 3 o góc quay trục khuỷu thì cần phải điều chỉnh lại. Cách điều chỉnh góc phun sớm tuỳ thuộc vào cấu tạo cụ th ể từng lo ại bơm cao áp; Có 3 loại kết cấu điều chỉnh phổ biến là: - Xoay khớp nối bơm với động cơ. - Xoay vỏ bơm cao áp trên thân động cơ. - Thay đổi vị trí lắp của bích trung gian so với bánh răng dẫn động b ơm cao áp, cứ thay đổi một vị trí lắp khác có thể điều chỉnh được 1 o30' góc quay trục cam tức là 3o góc quay trục khuỷu. - Khe hở xu páp sai: Kiểm tra và điều chỉnh lại theo quy định. - Trời lạnh dầu bôi trơn đặc, khi khởi động khó quay động c ơ với t ốc đ ộ nhanh nên máy khó nổ. Có thể dùng biện pháp sấy nóng nước, dầu bôi trơn hoặc không khí để nâng nhiệt độ buồng cháy. Đối với các động c ơ có trang b ị vòi phun nhiên liệu trên đường nạp hay dùng bu gi sấy ph ải ki ểm tra xem những bộ phận này có hoạt động hay không. - Áp suất nén yếu, có thể do: Mòn pít tông, xéc măng khí, xy lanh, h ở xupáp, hoặc hở đệm nắp máy. Đổ một ít dầu nhờn vào đường ống hút đ ể bao kín buồng cháy làm tăng áp suất nén, nếu không hiệu quả là do bị h ở, ph ải tìm -6-
nguyên nhân và xử lý (xiết lại gujông nắp xy lanh, đệm hỏng ph ải thay đệm mới, xu páp hở phải mài rà lại...) - Bộ đôi pít tông - xy lanh bơm cao áp, bộ đôi kim phun mòn: Phải đưa lên thiết bị cân bơm để kiểm tra, thay mới và điều chỉnh lại theo đúng các đi ều kiện kỹ thuật của bơm; Lúc lắp bơm cao áp phải kiểm tra lại góc phun s ớm. Nếu thay bộ đôi kim phun phải kiểm tra và điều ch ỉnh lại áp su ất b ắt đ ầu m ở kim phun theo quy định của nhà sản xuất. - Số vòng quay động cơ lúc tăng lúc giảm: Kiểm tra xem bộ điều tốc hoạt động có nhạy không, thanh răng bơm cao áp có bị kẹt hay không, đ ường nhiên liệu có lẫn khí hay nước không và tìm cách khắc phục. 2.2. Chẩn đoán động cơ theo công suất hữu ích a. Đặc điểm chung Công suất chịu ảnh hưởng của rất nhiều yếu tố như: Chất lượng quá trình cháy, độ kín khít của nhóm chi tiết bao kín buồng cháy, s ự làm vi ệc c ủa các hệ thống phối khí-nhiên liệu- đánh lửa, trạng thái nhiệt độ, tổn th ất ma sát.v.. Những hiện tượng công suất giảm đột ngột so với định mức thường là do các sự cố như góc đánh lửa sớm, góc phun sớm sai (do lắp sai hoặc do bộ tự động điều chỉnh phun sớm làm việc tồi), bỏ máy do cong vênh xu páp, kẹt-gãy xéc măng, hư hỏng vòi phun-bơm cao áp v.v. b. Các nguyên nhân làm giảm công suất - Không đủ áp suất nén do nhóm bao kín buồng cháy không tốt. - Bình lọc khí tắc. - Bộ tuốc bin tăng áp làm việc không tốt. - Khe hở xu páp sai. -7-
- Bó bạc hoặc bó pít tông-xy lanh do thiếu dầu bôi trơn, do dãn nở nhiệt (quan sát khí thải, kiểm tra nhiệt độ của: động cơ, nước, dầu bôi tr ơn đ ể xác định nguyên nhân). - Đường dẫn nhiên liệu bị gián đoạn: Do hết nhiên liệu, do hệ thống bị tắc hoặc hở. - Góc phun sớm sai. - Bộ đôi bơm cao áp, bộ đôi kim phun mòn làm thiếu dầu phun vào xy lanh. - Bộ đôi kim phun bị kẹt dẫn đến bỏ máy. - Van cao áp (van một chiều) bị hở làm nhiên liệu không cấp được lên vòi phun làm bỏ máy (tháo đai ốc của ống cao áp nối với bơm, dùng b ơm tay bơm căng nhiên liệu, nếu thấy dầu tràn ra khỏi đầu răc co là van hở). - Vòng quay động cơ không đạt do bộ điều tốc cắt quá sớm. c. Biểu hiện của động cơ khi công suất yếu - Nóng máy - Khói đậm màu - Tăng tốc kém - Không kéo được tải lớn - Áp suất nén yếu - Trong một số trường hợp, máy có tiếng kêu bất thường, tốc độ không ổn định và tăng tiêu hao nhiên liệu, dầu bôi trơn. d. Phương pháp đo công suất khi chẩn đoán động cơ Việc đo công suất trên băng thử có độ chính xác cao, song ch ỉ dùng trong trường hợp kiểm tra động cơ sau đại tu vì phương pháp này tốn nhiều công tháo lắp, thiết bị phức tạp. Để đảm bảo phép đo thực hiện nhanh chóng phù hợp với đặc điểm của công việc chẩn đoán, thường áp dụng một số phương pháp đo công suất như sau: -8-
- Đo mô men chủ động trên bánh xe: Áp dụng cho động cơ lắp trên các phương tiện vận tải; Dùng thi ết b ị đo lực phanh trên bánh xe, từ đó tính được mo men và công suất động c ơ. Sai s ố chính của phương pháp là khó biết chính xác hiệu suất các bộ truyền trên xe cần đo. - Phương pháp đo không phanh: Phương pháp này sử dụng tổn thất cơ giới của các xy lanh không làm việc để tạo tải cho xy lanh cần đo, áp dụng đối với động cơ nhiều xy lanh. Khi đo, lần lượt cho từng xy lanh làm việc (các xy lanh còn l ại đ ược tháo ống dẫn dầu cao áp tới vòi phun) và đo số vòng quay tương ứng của động cơ. Công suất của động cơ được xác định như sau: Nđo = Neđm - k(nđm - ntb) : Công suất định mức của động cơ Trong đó: : Số vòng quay định mức - Neđm : Trị số trung bình của các vòng quay đo = ∑ni/i - nđm - ntb : Số vòng quay đo của từng xi lanh - ni : Hệ số kinh nghiệm, đối với động cơ 4 xy lanh -k lắp trên máy kéo, k= 0,022÷ 0,040 - Đo công suất bằng phương pháp gia tốc Cách đo này dựa trên nguyên tắc công suất càng cao thì th ời gian tăng t ốc từ số vòng quay nhỏ đến vòng quay định mức càng ngắn và ngược lại. Thiết bị ИM-2M do Nga chế tạo dựa trên nguyên tắc này, sử dụng cảm biến điện từ lắp trên vỏ hộp bánh đà của động cơ, khi một răng của vành răng khởi động quét qua cảm biến sẽ tạo ra một xung điện hình sin, với tần số xung f = n.z - n : số vòng quay động cơ trong một giây - z : số răng của vành răng khởi động trên bánh đà -9-
Rõ ràng khi thời gian tăng tốc càng ngắn, số vòng quay động cơ trong một giây càng tăng, dòng cảm ứng sinh ra trong mạch điện càng lớn. Xung điện sau khi qua các bộ điều biến, bộ nhớ và so sánh với xung m ẫu phát ra t ừ máy phát xung chuẩn, được tính toán để báo trên đồng h ồ ch ỉ thị (là các đi ện k ế), thành hai đại lượng: số vòng quay và công suất động cơ. Giá trị vạch chia của đồng hồ chỉ thị công suất động cơ đã đ ược xác đ ịnh trước bằng các thử nghiệm trên động cơ mẫu, vì vậy thiết bị đo này chỉ áp dụng với một số loại động cơ nhất định do nhà chế tạo quy định. V ề th ực chất đây là phép đo theo kiểu so sánh, nên độ chính xác không cao. - Đo công suất bằng phương pháp phân tích khí xả: Về nguyên tắc: biết thành phần khí xả có thể tính được lượng nhiên li ệu tham gia vào phản ứng cháy trong xy lanh, nếu xác định đ ược hi ệu suất có ích của động cơ, sẽ tính được công suất mà nó phát ra. Trên các thiết bị chẩn đoán hiện đại, sử dụng máy tính đi ện t ử, ng ười ta có thể xây dựng phần mềm tính toán cho phép nhập dữ liệu của động cơ trước khi đo, dùng phương pháp phân tích thành phần khí xả chung và thành phần khí xả khi ngắt từng xy lanh, sẽ xác định được công suất chung động c ơ và riêng từng xy lanh cần đo. Phép đo này có những sai số do khó xác định chính xác các hệ số đầu vào của loại động cơ cần khảo nghiệm. - Đo công suất bằng áp suất có ích trung bình trong xy lanh Ngày nay những thiết bị đo hiện đại cho phép đo được một cách nhanh chóng giá trị áp suất trong xy lanh của động cơ đang làm vi ệc và v ẽ đ ược đ ồ thị áp suất trong xy lanh theo góc quay trục khuỷu. Từ đó ta xác đ ịnh đ ược tr ị số áp suất có ích trung bình và tính được công suất động cơ theo công thức: Ne = petb.Vh.i.n/30τ (kW) Với: - 10 -
: Áp suất có ích trung bình (MPa) - petb : Dung tích công tác của một xi lanh (lít) - Vh : Số xi lanh trên động cơ -i : Số vòng quay động cơ trong 1 phút -n : Số kỳ của động cơ -τ Thiết bị gồm các cảm biến đo áp suất gắn trong bu-gi hoặc trong vòi phun đã được thiết kế đặc biệt và dao động ký điện tử để vẽ đồ thị áp su ất đã đo được. Kết quả đo được số hóa và đưa vào máy tính đ ể tính toán, v ẽ đ ồ thị, lưu trữ hoặc in ra giấy một cách nhanh chóng, thuận tiện. 2.3. Chẩn đoán động cơ theo thành phần khí xả Thành phần khí xả phản ánh tình trạng chung của động cơ về quá trình chuẩn bị và đốt cháy hỗn hợp, nó phụ thuộc vào các yếu tố nh ư: Chất l ượng của hệ thống nhiên liệu và phối khí làm ảnh hưởng tới tỉ lệ hỗn h ợp và s ự hoà trộn đồng đều nhiên liệu-không khí cũng như tổ chức quá trình cháy; Trạng thái nhiệt độ động cơ; Chất lượng quá trình nén trong động cơ đieden; Phẩm chất của nhiên liệu v.v.. a. Biểu hiện của khí xả: Thông thường ta có thể quan sát khí xả qua màu sắc của nó như sau: + Khí thải không màu hoặc có màu nâu rất nhạt khi động cơ phát công suất tối đa chứng tỏ quá trình cháy tốt. + Khí thải có màu nâu sẫm hoặc đen: - Thừa nhiên liệu do hệ thống nhiên liệu hỏng (điều chỉnh sai lượng nhiên liệu cung cấp, vòi phun không sương, áp suất phun quá th ấp, góc phun sớm sai...) - 11 -
- Thiếu không khí do cản trở lớn ở đường nạp (tắc bầu lọc khí, bướm gió mở không hết...). - Tuốc bin-máy nén làm việc không tốt (với động cơ tăng áp). - Động cơ bị quá tải hoặc do chạy ép ga, ép số. + Khí thải có màu xanh đậm: do lọt dầu nhờn vào buồng cháy khi nhóm xec măng-xi lanh không đảm bảo kín khít + Khí thải màu xanh nhạt lúc có lúc không: thường do bỏ máy. + Khí thải có màu trắng: máy lạnh hoặc có nước lọt vào buồng cháy. b. Phương pháp phân tích khí xả: Hiện nay thiết bị phân tích khí được sử dụng chủ yếu là loại đo nhanh, ví dụ: thiết bị dùng phổ kế hồng ngoại đo lượng CO; Dùng ph ương pháp quang hoá đo lượng NO, NO2 ; Thiết bị dò i-on hoá ngọn lửa để xác định thành phần HC v.v.. Để kiểm tra sự tồn tại muội than (bồ hóng) trong khí xả c ủa đ ộng c ơ đieden, thường dùng phương pháp kiểm tra độ cản quang hoặc xác định mức độ làm đen giấy lọc của luồng khí xả. Khi tiến hành phân tích khí xả, động cơ cần được chạy nóng đến nhiệt độ quy định; Đầu ống trích khí đưa lên thiết bị đo được lồng vào giữa tâm của ống xả và vào sâu khoảng 20cm; Lần lượt thay đổi chế độ ga theo chu trình: tăng tốc – duy trì ga ở chế độ tải - giảm tốc (thường gồm nhiều bước theo các tiêu chuẩn thử khí xả đã quy định). Các kết quả đo s ẽ được thi ết b ị thu nh ận và xử lý, sau đó đưa lên máy tính hoặc in ra giấy rất nhanh chóng, thuận tiện. Hàm lượng các chất trong khí xả trong động cơ điêden, đặc biệt là đ ộ khói đen, cho ta nhiều thông tin về chất lượng của các bộ phận trong động cơ, nếu thao tác kiểm tra hợp lý, có thể phát hiện được chỗ bị hư hỏng, ví dụ: - Lần lượt ngắt từng xy lanh (ngắt đường dầu cao áp tới vòi phun), nếu hàm lượng khí xả không thay đổi thì xy lanh đó không làm việc. Sự thay đ ổi - 12 -
thành phần khí xả không như nhau khi ngắt từng xy lanh cũng ph ản ánh s ự làm việc không đồng đều giữa chúng. - Thay đổi góc phun sớm sẽ cho kết quả hàm lượng khí xả khác nhau, nhờ đó tìm được góc phun thích hợp nhất cho đông cơ kiểm tra. - Lọc khí bị tắc làm mức độ khói đen tăng cao, đặc bi ệt ở giai đo ạn tăng tốc và giảm tốc. - Áp suất phun của vòi phun quá thấp làm tăng độ khói khi động cơ tăng tốc - Lọc nhiên liệu bẩn làm độ khói tăng cao ở mọi chế độ làm việc Những hư hỏng nói trên có thể dễ dàng phát hiện khi kiểm tra độ khói hoặc thành phần khí xả của động cơ có vấn đề và đem so sánh với đặc tính chuẩn của động cơ làm việc tốt. 2.4. Chẩn đoán động cơ theo trạng thái nhiệt độ Nhiệt độ động cơ là một tham số phản ánh chung về ch ất l ượng c ủa quá trình cháy, sự hoạt động của hệ thống làm mát, tình trạng ma sát giữa các b ề mặt trong nhóm pít tông-xi lanh-xéc măng cũng như hệ thống trục-bạc.V ề nguyên tắc, khi hệ thống làm mát hoạt động bình th ường, thì nhi ệt đ ộ động cơ không thể vượt quá các chỉ số quy định, do hệ thống làm mát đã được thi ết kế để có thể tải hết lượng nhiệt mà động cơ phát ra ở chế độ công suất lớn nhất. Như vậy khi nhiệt độ vượt quá mức cho phép chỉ có thể do các sự cố phát sinh trong quá trình làm việc của các bộ phận nêu trên. Nhiệt độ động cơ thường được báo thông qua nhiệt độ của n ước làm mát, một số động cơ còn có cảm biến để báo nhiệt độ nắp máy. Khi quá trình cháy của động cơ không tốt như cháy quá mu ộn do đ ặt góc phun sớm sai, thường làm nhiệt độ động cơ mau chóng tăng cao, mặc dù hệ thống làm mát vẫn hoạt động bình thường. Kết hợp với hiện t ượng ph ụt l ửa - 13 -
ra ngoài ống thải khi cháy muộn, ta có thể xác định được nguyên nhân h ư hỏng. Nhiệt độ riêng của từng khu vực nắp máy và ống xả trên mỗi xi lanh cũng là một yếu tố đánh giá chất lượng hoạt động của máy đó. N ếu ngay sau khi nổ máy, lúc ống xả còn chưa bị đốt nóng, kiểm tra nhiệt độ từng cổ xả, máy nào nổ kém hoặc bỏ máy, nhiệt độ của nó sẽ thấp hơn hẳn các máy khác. Kiểm tra nhiệt độ nước trên đường vào và ra két làm mát có th ể xác định được hiện tượng tắc két hoặc sự làm việc kém của van hằng nhiệt. Tình trạng ma sát nặng của nhóm xi lanh-pít tông-xéc măng, nói chung làm nhiệt độ thân máy và nước làm mát cao hơn bình thường, song khó đánh giá bằng cách đo nhiệt độ riêng của từng máy, vì lượng nhiệt phát ra không nhiều so với nhiệt lượng khí cháy của chúng, hơn nữa l ại có áo n ước làm mát bao quanh, vì vậy phải dùng các biện pháp khác nh ư trường hợp pít tông b ị bó trong xi lanh, quan sát khí xả sẽ có màu khói đen và máy gi ảm công su ất d ẫn đến dễ chết khi chạy với ga thấp. Riêng với nhóm trục-bạc, hiện tượng bó bạc sẽ làm tăng nhiệt độ dầu bôi trơn cao hơn bình thường, đặc biệt nếu kiểm tra nhi ệt độ vùng ổ tr ục chính của thân máy, ổ nào bị bó sẽ có nhiệt độ cao hơn so với vùng khác. 2.5. Chẩn đoán động cơ theo lượng khí lọt các te Lượng khí lọt các te phản ánh duy nhất trạng thái kín khít của nhóm chi tiết pít tông - xy lanh - xec măng. Khi độ mài mòn càng tăng l ượng khí l ọt càng mạnh, ở trạng thái mòn giới hạn, lượng khí lọt có th ể tăng gấp 14 ÷ 15 lần so với ban đầu. Trong trường hợp có sự lọt khí tăng cao bất th ường, ph ần l ớn là do các sự cố như bó kẹt hoặc gãy xéc măng. Ngoài mài mòn, khí lọt các te còn phụ thuộc vào những điều kiện sau: - 14 -
- Trạng thái nhiệt độ động cơ và sự bôi trơn thành xy lanh: nhi ệt đ ộ tăng, làm dầu bôi trơn loãng ra, nếu lớp màng dầu bôi trơn thành xy lanh không đảm bảo, lượng khí lọt sẽ bị tăng lên đáng kể. - Tình trạng phụ tải và tốc độ động cơ: khi ph ụ tải càng tăng, áp su ất cháy trong xy lanh càng lớn và mức độ lọt khí càng nhiều, tốc độ tăng làm tăng ảnh hưởng của tiết lưu vì vậy lượng khí lọt có giảm chút ít. - Trường hợp có bỏ máy, sự lọt khí xuống các te của máy đó giảm hẳn, vì vậy lượng khí lọt chung của động cơ cũng giảm. Khi lần lượt đánh ch ết từng xy lanh, nếu lượng khí lọt không giảm chứng tỏ xy lanh đó không làm việc. Lượng khí lọt các te ở những động cơ công suất trung bình khoảng 10÷ 20 lít/phút lúc mới, tăng đến 150 ÷ 200 lít/phút khi động cơ mòn đến giới hạn. Lưu lượng khí này khá nhỏ để có thể đo được bằng các dụng c ụ đo l ưu lượng khí thông thường do chúng có sai số đo khá lớn. Hãng AVL (CH Áo) chế tạo thiết bị đo lọt khí các te kiểu BBM 442, s ử dụng các ống đo lưu lượng khí bằng tấm tiết lưu có nhiều kích cỡ với cảm biến áp điện, để phát hiện lượng khí lọt thấp nh ất 0,2 lít/phút và l ớn nh ất t ới 2400 lít/phút. Các kết quả đo đều được số hoá. 2.6. Chẩn đoán động cơ theo tiếng va đập Tiếng ồn phản ánh các hiện tượng khí động trong quá trình n ạp, th ải, cháy của động cơ. Loại âm thanh này ít được dùng trong chẩn đoán vì ít có giá trị thông tin. Tiếng va đập (gõ) được sử dụng trong chẩn đoán nhiều hơn, do khe hở lớn giữa các chi tiết có chuyển động tương đối với nhau hoặc do sự va chạm bởi các nguyên nhân như: lọt dị vật vào buồng cháy, xu pap ch ạm vào đỉnh piston do lắp hay điều chỉnh sai v.v.. Khi khe hở giữa các chi tiết ma sát tăng cao, tất yếu dẫn đến cường độ va đập mạnh lên. - 15 -
Mỗi loại tiếng gõ đều có những đặc trưng riêng và phát ra rõ nhất ở những vị trí có va đập. Những đặc điểm này cần được khai thác khi kiểm tra phát hiện. Tuy nhiên nó phụ thuộc rất nhiều vào kinh nghiệm của người ki ểm tra. Những thiết bị đo âm thanh thực ra cũng không có hiệu qu ả nhi ều h ơn, vì chúng chỉ khuếch đại âm hoặc độ rung động mà không có khả năng phân tích đặc tính tần số - biên độ của loại va đập đó. Đ ặc đi ểm c ủa m ột s ố lo ại ti ếng gõ và thao tác kiểm tra như sau: - Cổ chính và bạc: Thay đổi đột ngột tốc độ: tiếng trầm đục và mạnh - Cổ biên và bạc: Thay đổi đột ngột tốc độ: tiếng gõ nh ẹ và vang h ơn c ổ chính, triệt tiêu khi ngắt nhiên liệu xy lanh kiểm tra. - Chốt pít tông và bạc: Thay đổi tốc độ đột ngột từ thấp đến trung bình: tiếng gõ kim loại đanh rõ, giảm đi khi ngắt nhiên liệu xy lanh kiểm tra. - Xu pap và đòn bẩy: Để vòng quay nhỏ và trung bình: tiếng lách tách nhẹ đều ở mọi chế độ làm việc. - Tiếng bánh răng: Để vòng quay nhỏ: tiếng rào rào đều đều Hình 1. Vùng cần kiểm tra tiếng gõ 1.4. Pít tông-xi lanh-xéc măng 2. Cổ biên trục khuỷu và bạc 3. Chốt pít tông và bạc 5. Các cổ chính và bạc 6. Cổ trục cam và bạc 7. Cam và con đội 8. Con đội và lỗ con đội 9. Xu páp và đế 10. Lỗ đòn bẩy và trục 11. Đòn bẩy và đuôi xu páp 12. Các bánh răng - 16 -
Một số phương pháp xác định tình trạng mòn nhóm pít tông-xy lanh qua việc đo biên độ kiểu mạch động của tiếng va đập (do sự thay đổi chiều chuyển động của pit tông gây nên), thu được kết quả khá tốt. Khi khe h ở tăng, biên độ tiếng va đập tăng theo, song không thể xác định chính xác giá trị của khe hở. Để nghe tiếng gõ, một dụng cụ phổ biến là ống nghe với đầu dò như ống nghe dùng trong y tế hoặc dụng cụ nghe như hình bên giới thiệu. 1.Đầu cộng hưởng 2. Ống truyền âm 3. Thân 4. Nút cao su 5. Đầu dò 6. Gioăng 7. Màng rung 8. Nắp Hình 2. Ống nghe đầu dò b - chÈn ®o¸n tr¹ng th¸I kü thuËt vµ xö lý pan ®éng c¬ x¨ng Sau khi häc song bµi häc chÈn ®o¸n tr¹ng th¸i kü thuËt vµ xö lý pan ®éng c¬ x¨ng nµy, Sinh viªn cã kh¶ n¨ng: - Tr×nh bµy c¸c chØ tiªu ®¸nh gi¸ t×nh tr¹ng kü thuËt ®éng c¬ x¨ng. - Thùc hiÖn vËn hµnh vµ ®iÒu chØnh chÕ ®é kh«ng t¶i cña ®éng c¬ ®¹t yªu cÇu kü thuËt. - Xñ lý c¸c Pan cña ®éng c¬ x¨ng Toyota, Nissan, huyndai ®¹t yªu cÇu kü thuËt. - VËn dông c¸c kiÕn thøc ®¹t ®îc vµo xö lý pan cña c¸c lo¹i ®éng c¬ kh¸c cã trªn thÞ trêng. - 17 -
- Thùc hiÖn an toµn vµ vÖ sinh c«ng nghiÖp. 1. §¨c tÝnh kü thuËt cña mét sè lo¹i ®éng c¬ X¨ng 1.1. §¨c tÝnh kü thuËt cña ®éng c¬ Toyota 3A - Lo¹i ®éng c¬: X¨ng - Sè kú: 4 kú Sè xylanh: 4 xylanh - - C«ng suÊt ®éng c¬: 35 PS. - Dung tÝch xy lanh: 1,8 lÝt - Tû sè nÐn: 8,8 Khe hë xupap: + N¹p: 0,2mm - + Th¶i: 0,3mm (chØnh khi ®éng c¬ nguéi) - HÖ thèng nhiªn liÖu: Sö dông bé chÕ hoµ khÝ. - HÖ thèng ®¸nh löa ®iÖn tö: 100 Gãc ®¸nh löa sím: - - Khe hë bugi: 0,8 -09mm - HÖ thèng lµm m¸t: lµm m¸t b»ng níc. HÖ thèng ®iÖn ®éng c¬. 12V - - HÖ thèng khëi ®éng: Khëi ®éng b»ng ®iÖn. - HÖ thèng n¹p ®iÖn: N¹p ®iÖn xoay chiÒu. 1.2. §¨c tÝnh kü thuËt cña ®éng c¬ Nisan - Lo¹i ®éng c¬: X¨ng - Sè kú: 4 kú - Sè xylanh: 4 xylanh - C«ng suÊt ®éng c¬: 40 PS. - Dung tÝch xy lanh: 1,809 lÝt - Tû sè nÐn: 8,5 Khe hë xupap: + N¹p: 0,15 - - 18 -
+ Th¶i: 0,25 (chØnh khi ®éng c¬ nguéi) - HÖ thèng nhiªn liÖu: Sö dông bé chÕ hoµ khÝ. - HÖ thèng ®¸nh löa. §iÖn tö. - Gãc ®¸nh löa sím: 10 ®é tríc ®iÓm chÕt trªn. - Khe hë bugi: 0.75mm - HÖ thèng lµm m¸t: Lµm m¸t b»ng níc. HÖ thèng ®iÖn ®éng c¬. 12V - - HÖ thèng khëi ®éng: Khëi ®éng b»ng ®iÖn. - HÖ thèng n¹p ®iÖn: N¹p ®iÖn xoay chiÒu. 1.3. §¨c tÝnh kü thuËt cña ®éng c¬ Huyndai - Lo¹i ®éng c¬: X¨ng - Sè kú: 4 kú - Sè xylanh: 4 xylanh - C«ng suÊt ®éng c¬: 40 PS. - Dung tÝch xy lanh: 1,59 lÝt - Tû sè nÐn: 9,1 - Khe hë xupap: (chØnh khi ®éng c¬ nguéi) + N¹p: 0,15 mm + Th¶i: 0,25 mm - HÖ thèng nhiªn liÖu: Sö dông bé chÕ hoµ khÝ. - HÖ thèng ®¸nh löa: §iÖn tö: 50 Gãc ®¸nh löa sím: - - HÖ thèng lµm m¸t: Lµm m¸t b»ng níc. - HÖ thèng ®iÖn ®éng c¬ 12V - HÖ thèng khëi ®éng: Khëi ®éng ®iÖn. - HÖ thèng n¹p ®iÖn: Sö dông m¸y ph¸t xoay chiÒu. - 19 -
Bµi tËp 1 VËn hµnh vµ ®iÒu chØnh chÕ ®é kh«ng t¶i 1. C«ng viÖc chuÈn bÞ tríc khi vËn hµnh - Ph¶i biÕt rá cÊu t¹o vµ nguyªn t¾c ho¹t ®éng cña ®éng c¬. - KiÓm tra níc lµm m¸t. NÕu thÕu ph¶i ch©m thªm n íc lóc m¸y cßn nguéi. - KiÓm tra dÇu nhít b«i tr¬n. Mùc nhít ph¶i ®óng, ®¶m b¶o chÊt lîng. - KiÓm tra nhiªn liÖu ph¶i ®ñ ®Ó vËn hµnh. - KiÓm tra sù hoat ®éng linh ho¹t cña bím ga, bím giã. - KiÓm tra hÖ thèng ®iÖn: Accu ®Çy ®ñ ®iÖn, c¸c ®ång hå b¸o ph¶i ho¹t ®éng tèt. - 20 -