Biết và hiểu sự thay đổi các thông số làm việc cơ bản của động cơ diesel từ khi khởi động đến khi vận hành ổn định... Sinh viên chuẩn bị chưa đạt yêu cầu thì KHÔNG được tham Hệ th
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH
Trường Đại học Bách khoa
-
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG
Bộ môn Kỹ thuật Ô tô – Máy động lực
KHẢO SÁT CÁC THÔNG SỐ VẬN HÀNH CƠ BẢN
CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL
Mục tiêu:
Minh họa thực tế các thông số vận hành cơ bản của động cơ diesel
Cung cấp cho sinh viên kiến thức về nguyên lý và kỹ năng vận hành cơ bản động
cơ diesel
Trang bị cho sinh viên kỹ năng đo, kiểm tra các thông số vận hành cơ bản, là cơ
sở cho các hoạt động chẩn đoán, sửa chữa động cơ diesel
Kết quả đạt được sau bài học:
Nhận biết được các hệ thống chức năng trên động cơ diesel
Thực hiện được quy trình kiểm tra động cơ trước khi vận hành
Đo và kiểm tra được các thông số làm việc cơ bản của động cơ diesel
Biết và hiểu sự thay đổi các thông số làm việc cơ bản của động cơ diesel từ khi khởi động đến khi vận hành ổn định
– 2021 –
Trang 2MỤC LỤC
1 KIẾN THỨC SINH VIÊN CẦN CHUẨN BỊ TRƯỚC KHI THÍ NGHIỆM 3
2 NỘI DUNG THÍ NGHIỆM 6
2.1 Mô hình thí nghiệm: Động cơ diesel KIA, HYUNDAI 6
2.2 Dụng cụ, thiết bị thí nghiệm 6
2.3 Phương pháp đo, kiểm tra 8
2.3.1 Áp suất nén cực đại 8
2.3.2 Áp suất mở kim phun 8
2.3.3 Áp suất dầu bôi trơn 9
2.3.4 Nhiệt độ nước làm mát 10
2.3.5 Tốc độ động cơ 10
2.3.6 Điện áp ắc-quy/máy phát 11
2.4 Phương pháp xử lý số liệu đo 12
3 TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM 12
3.1 Chuẩn bị thí nghiệm 12
3.2 Kiểm tra tình trạng động cơ trước khi thí nghiệm 12
3.3 Đo, kiểm tra các thông số vận hành cơ bản khi quay trơn động cơ – Động cơ HYUNDAI 13
3.3.1 Đo áp suất nén xy lanh 13
3.3.2 Đo áp suất mở kim phun P kim(psi) 14
3.4 Đo, kiểm tra các thông số vận hành cơ bản ở khi động cơ làm việc không tải – Động cơ KIA ……….14
3.5 Sau khi thí nghiệm 15
4 CÂU HỎI KIỂM TRA SAU KHI LÀM BÀI THÍ NGHIỆM 16
5 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM 20
5.1 Khảo sát các hệ thống chức năng trên động cơ thí nghiệm 20
5.2 Khi quay trơn động cơ 21
5.3 Khi động cơ vận hành 23
Trang 3
1 KIẾN THỨC SINH VIÊN CẦN CHUẨN BỊ TRƯỚC KHI THÍ NGHIỆM
QUAN TRỌNG
Chú ý:
Sinh viên PHẢI chuẩn bị bài kỹ lưỡng trước khi thí nghiệm
Sinh viên chuẩn bị chưa đạt yêu cầu thì KHÔNG được tham
Hệ thống nạp – thải cho động cơ
Hệ thống điện động cơ: hệ thống cung cấp điện
Hệ thống điện động cơ: hệ thống khởi động
Định nghĩa và ý nghĩa thực tiễn của các thông số vận hành cơ bản của động cơ diesel:
Đồng hồ đo áp suất dầu bôi trơn
Đồng hồ đo điện VOM
Kỹ thuật sử dụng các dụng cụ tháo lắp: (1) Lưu ý an toàn - kỹ thuật; và (2) thao tác sử dụng
Dụng cụ tháo, lắp kim phun
Dụng cụ tháo, lắp đồng hồ đo áp suất nén
Trang 4Kiến thức/Kỹ năng: CẤU TẠO CHUNG ĐỘNG CƠ DIESEL
CÂU HỎI VÀ CÁC MỨC NHẬN THỨC
BIẾT VÀ NHỚ (không biết là KHÔNG đạt)
định nghĩa, xác định, trình bày, mô tả…
HIỂU (mức đạt: KHÁ, GIỎI) giải thích, phân biệt, so sánh, tóm tắt…
ỨNG DỤNG (mức đạt: GIỎI) vận dụng, chứng minh, phân tích,
tính toán…
1 Đấu hiệu nhận biết động cơ diesel?
2 Thông số kết cấu động cơ?
3 Động cơ có bao nhiêu hệ thống cơ bản?
Kiến thức/Kỹ năng: ÁP SUẤT NÉN CỰC ĐẠI TRONG XI LANH
CÂU HỎI VÀ CÁC MỨC NHẬN THỨC
BIẾT VÀ NHỚ (không biết là KHÔNG đạt)
định nghĩa, xác định, trình bày, mô tả…
HIỂU (mức đạt: KHÁ, GIỎI) giải thích, phân biệt, so sánh, tóm tắt…
ỨNG DỤNG (mức đạt: GIỎI) vận dụng, chứng minh, phân tích,
3 Dải giá trị áp suất nén cực đại thông dụng
của động cơ diesel?
1 Vì sao có áp suất nén?
Trang 5Kiến thức/Kỹ năng: NHIỆT ĐỘ ĐỘNG CƠ
CÂU HỎI VÀ CÁC MỨC NHẬN THỨC
BIẾT VÀ NHỚ (không biết là KHÔNG đạt)
định nghĩa, xác định, trình bày, mô tả…
HIỂU (mức đạt: KHÁ, GIỎI) giải thích, phân biệt, so sánh, tóm tắt…
ỨNG DỤNG (mức đạt: GIỎI) vận dụng, chứng minh, phân tích, tính
toán…
1 Định nghĩa nhiệt độ động cơ?
2 Dải nhiệt độ làm việc ổn định của động cơ?
3 Lưu ý khi kiểm tra nước làm mát?
1 Vì sao nhiệt độ làm việc của động cơ bị giới hạn?
2 Nhiệm vụ của van hằng nhiệt?
1 Nguyên nhân của sự hao hụt nước làm mát?
2 Nguyên nhân động cơ quá nhiệt?
Kiến thức/Kỹ năng: TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ
CÂU HỎI VÀ CÁC MỨC NHẬN THỨC BIẾT VÀ NHỚ (không biết là KHÔNG đạt)
định nghĩa, xác định, trình bày, mô tả…
HIỂU (mức đạt: KHÁ, GIỎI) giải thích, phân biệt, so sánh, tóm tắt…
ỨNG DỤNG (mức đạt: GIỎI) vận dụng, chứng minh, phân tích, tính toán…
1 Tốc độ cầm chừng là gì?
2 Giá trị tốc độ cầm chừng trên động cơ
diesel là bao nhiêu?
Trang 62 NỘI DUNG THÍ NGHIỆM
2.1 Mô hình thí nghiệm: Động cơ diesel KIA, HYUNDAI
a)
b)
Hình 1 Mô hình động cơ dùng trong thí nghiệm
a) Động cơ KIA; b) Động cơ HYUNDAI
2.2 Dụng cụ, thiết bị thí nghiệm
QUAN TRỌNG
Chú ý:
Sinh viên tham khảo Tài liệu hướng dẫn sử dụng dụng cụ, thiết
bị ở Xưởng trước khi tiến hành thí nghiệm
LUÔN tuân thủ các quy định an toàn, và quy định kỹ thuật khi
sử dụng dụng cụ, thiết bị
Vệ sinh, cất dọn dụng cụ, thiết bị sau khi sử dụng
Dụng cụ, thiết bị đo và dụng cụ tháo lắp sử dụng trong bài thí nghiệm được trình bày trong các Bảng 1 và 2 tương ứng
Trang 7Bảng 1 Dụng cụ, thiết bị đo sử dụng trong bài thí nghiệm STT Thông số Kí hiệu Đơn vị Dụng cụ, thiết bị đo
1 Áp suất nén cực đại 𝑃𝑜,𝑚𝑎𝑥 psi, bar
Đồng hồ áp suất chỉ thị kim, tầm đo
2 Áp suất dầu bôi trơn 𝑃𝑜𝑖𝑙 psi, bar
Đồng hồ áp suất chỉ thị kim, tầm đo
Trang 8Bảng 2 Dụng cụ tháo lắp sử dụng trong bài thí nghiệm
2 Dụng cụ tháo, lắp dây cấp nguồn bơm cao áp Khóa 8
2.3 Phương pháp đo, kiểm tra
2.3.1 Áp suất nén cực đại
Áp suất nén cực đại, 𝑃𝑜,𝑚𝑎𝑥, được đo bằng cách lắp đồng hồ áp suất ở vị trí lỗ kim phun và cho động cơ khởi động trong thời gian 3-5s sau khi đề máy Áp suất lớn nhất chỉ thị trên đồng hồ tương ứng với 𝑃𝑜,𝑚𝑎𝑥 cần đo
Hình 3 Phương pháp đo áp suất nén cực đại, 𝑃𝑜,𝑚𝑎𝑥
GHI CHÚ
Lưu ý:
Khi tháo lắp kim phun, phải đánh dấu thứ tự kim phun
Tháo hết kim phun, sau đó gắn đồng hồ đo từng xy lanh
Khi đọc giá trị chú ý đại lượng
Phải ngắt đường dầu cung cấp từ bơm cao áp tới kim phun
2.3.2 Áp suất mở kim phun
Áp suất mở kim phun, Pkim, được đo bằng cách tháo rời kim phun khỏi động cơ (có đánh dấu theo thứ tự máy) và kiểm tra bằng bàn đo áp suất kim phun
Trang 9a)
b)
Hình 4 Phương pháp đo áp suất mở kim phun, 𝑃𝑘𝑖𝑚a) Thiết bị đo; b) Minh họa quá trình đo
2.3.3 Áp suất dầu bôi trơn
Áp suất dầu bôi trơn, 𝑃𝑜𝑖𝑙, được đo bằng đồng hồ đô áp suất gắn trên bảng điều khiển của
mô hình (chú ý đơn vi đo)
a)
b)
Hình 5 Phương pháp đo áp suất dầu bôi trơn, 𝑃𝑜𝑖𝑙: a) đồng hồ đo áp suất trên bảng điều khiển
động cơ; b) minh hoạ sự biến thiên của 𝑃𝑜𝑖𝑙 theo trạng thái làm việc của động cơ diesel
GHI CHÚ
Lưu ý:
Đồng hồ đo 𝑃𝑜𝑖𝑙 phải chịu được nhiệt độ làm việc của dầu bôi trơn
Đồng hồ đo 𝑃𝑜𝑖𝑙 đã được lắp sẵn trên mô hình động cơ thí nghiệm
Trang 102.3.4 Nhiệt độ nước làm mát
NGUY HIỂM
Lưu ý:
Mở nắp két nước khi 𝑇𝑐𝑜𝑜𝑙𝑎𝑛𝑡 > 80 oC có thể gây BỎNG
nghiêm trọng ở tay, mặt và mắt do hơi nước áp suất cao
TUYỆT ĐỐI KHÔNG mở nắp két nước khi 𝑇𝑐𝑜𝑜𝑙𝑎𝑛𝑡 > 80oC
Nhiệt độ nước làm mát, 𝑇𝑐𝑜𝑜𝑙𝑎𝑛𝑡, được đo bằng đồng hồ đo nhiệt độ gắn trên mô hình thí nghiệm
nhất định, van hằng nhiệt bắt đầu mở để duy trì 𝑇𝑐𝑜𝑜𝑙𝑎𝑛𝑡 ở giá trị làm việc ổn định
2.3.5 Tốc độ động cơ
Tốc độ động cơ, 𝑛𝑒, được đo bằng đồng hồ đo tốc độ bằng hồng ngoại:
- Bước 1: Đánh dấu vị trí 1 điểm trên bánh đà hoặc pully gắn trên trục khuỷu
- Bước 2: Khởi động động cơ hoạt, thay đổi tốc độ tùy trạng thái
- Bước 3: Bật thiết bị đo
- Bước 4: Giữ nguyên nút “Test”, chiếu thẳng trực tiếp tia hồng ngoại vào vị trí đánh dấu trên bánh đà/pully (chú ý vị trí máy đo cách vị trí đánh dấu từ 100-200mm, cánh quạt làm mát nước động cơ trúng tay khi đo)
- Bước 5: Đọc giá trị đo
Trang 11Hình 7 Minh họa đo tốc độ động cơ 2.3.6 Điện áp ắc-quy/máy phát
a) Đo độ sụt áp của ắc-quy
b) Đo điện áp làm việc của ắc-quy
Điện áp ắc-quy/máy phát, 𝑈𝐵𝐴𝑇, được đo bằng VOM giữa hai điện cực ắc-quy
a)
b)
Hình 8 Phương pháp đo điện áp ắc-quy/máy phát, 𝑈𝐵𝐴𝑇
a) Minh hoạ lắp đặt đồng hồ đo;
b) Minh hoạ sự biến thiên của 𝑈𝐵𝐴𝑇 theo trạng thái làm việc của động cơ diesel
CẨN THẬN
Lưu ý:
Que đo PHẢI ở vị trí đo điện áp trên VOM
Đo điện áp khi que đo ở vị trí đo dòng điện sẽ làm hỏng VOM
Thiết lập ĐÚNG tầm đo cho mức điện áp cần đo Với VOM dùng cơ
cấu chỉ thị kim, chọn tầm đo quá nhỏ cho điện áp cần đo lớn có thể làm hỏng đồng hồ
Trang 122.4 Phương pháp xử lý số liệu đo
Phép đo được thực hiện 3 lần cho mỗi giá trị cần đo Kết quả báo cáo là giá trị trung bình của 3 lần đo
3 TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM
3.1 Chuẩn bị thí nghiệm
Kiểm tra khu vực thí nghiệm phải sạch sẽ, gọn gàng
Kiểm tra khu vực thí nghiệm phải thoáng khí, bổ sung quạt làm mát nếu cần thiết
Kiểm tra trang phục khi thí nghiệm phải gọn gàng
Phân công nhiệm vụ cụ thể cho từng thành viên trong nhóm
Nhận biết từng hệ thống chức năng trên động cơ thí nghiệm: xác định vị trí từng bộ phận của hệ thống chức năng trên động cơ thí nghiệm
Nạp nhiên liệu (dầu Diesel) vào bình nhiên liệu
Bảng 3 Thống kê dụng cụ, thiết bị thí nghiệm và tình trạng hiện tại
STT Tên thiết bị Số lượng Tình trạng
1 Dụng cụ tháo, lắp kim phun 01 bộ
3 Đồng hồ đo áp suất nén 01 bộ
4 Thiết bị đo tốc độ động cơ 01 bộ
* Lưu ý tầm đo của dụng cụ, thiết bị đo
3.2 Kiểm tra tình trạng động cơ trước khi thí nghiệm
Bảng 4 Nội dung kiểm tra tình trạng động cơ trước khi tiến hành thí nghiệm
Nội dung kiểm tra
Tình trạng Nội dung kiểm tra Tình trạng
1 Nứt, vỡ nắp quy-lát 1 Mức dầu bôi trơn
2 Nứt, vỡ thân máy 2 Tình trạng dầu bôi trơn
Trang 134 Nứt, vỡ đường ống nạp 4 Mực nước ở két
5 Nứt, vỡ đường ống thải 5 Mức nước ở bình phụ
6 Rỏ rỉ dầu bôi trơn 6 Tình trạng nước làm
3.3.1 Đo áp suất nén xy lanh
*Lưu ý: Dụng cụ tháo kim phun để đo áp suất: khóa 17, 27
Bước 1: Tháo đường dẫn dầu từ bơm cao áp tới kim phun
Bước 2: Dùng khóa số 8 tháo nguồn điện cấp cho van phân phối nhiên liệu tại bơm cao
áp
Hình 9 Minh họa tháo dây nguồn tại bơm cao áp
Bước 3: Tháo đường dầu hồi
Lưu ý: Chiều và hình dạng của đệm bulông trên hệ thống
Bước 4: Tháo tất cả kim phun trên động cơ
Lưu ý: Đánh dấu vị trí kim phun theo số máy
Bước 5: Gắn đầu nối vào vị trí kim phun máy số 1
Bước 6: Kết nối đồng hồ đo áp với đầu nối
Bước 7: Kết nối ắc quy 12V vào động cơ Chú ý: Lắp đúng cọc +, - ắc-quy
Trang 14 Bước 8: Khởi động động cơ trong thời gian 3-5 s Đọc giá trị đo trên đồng hồ, ghi vào
Bảng 4
Bước 9: Tháo đồng hồ đo áp suất nén Lưu ý: Reset đồng hồ trước khi thực hiện bước
tiếp theo
Bước 10: Tháo đầu nối
Lặp lại các Bước 1- 8 các Xy lanh còn lại
Chú ý: Sau khi thực hiện xong tất cả các xy lanh Lắp trả động cơ về hiện trạng ban đầu theo thứ
tự từ Bước 4 tới Bước 1
3.3.2 Đo áp suất mở kim phun P kim(psi)
Bước 1: Chuẩn bị kim phun để do áp suất nén Lưu ý: Đã đánh dấu số thứ tự kim phun
Bước 2: Kết nối từng kim phun với thiết bị đo (khóa 17,19, 27)
Bước 3: Gạt cần đo Lưu ý: sinh viên không để tay dưới kim phun có thể bị thương
Bước 4: Đọc giá trí khi nhiên liệu bắt đầu phun tại đỉnh kim phun
Bước 5: Ghi giá trị đo vào Bảng 5
Bước 6: Tháo kim phun
Lặp lại trình tự các Bước 2-5 cho các kim phun còn lại
3.4 Đo, kiểm tra các thông số vận hành cơ bản ở khi động cơ làm việc không tải – Động cơ KIA
Bước 1: Mở công tắc điện và khởi động động cơ Lưu ý: Kẹp dây đúng cọc bình ắc-quy
Bước 2: Tiến hành đo và ghi kết quả vào Bảng 5 cho đến khi nhiệt độ nước đạt khoảng
80-900C
*Lưu ý: Sau 1 phút ghi giá trị 1 lần, tổng thời gian 15 phút
Bước 3: Mở ga cho đến khi động cơ đạt 1000 - 1500 vg/ph và giữ nguyên ở một tốc độ
Bước 4: Tiến hành đo và ghi kết quả vào Bảng 7
Bước 5: Mở ga cho đến khi động cơ đạt 1600 - 2000 vg/ph và giữ nguyên ở một tốc độ
Trang 15 Bước 6: Tiến hành đo và ghi kết quả vào Bảng 7
Bước 7: Nhả ga về cầm chừng, để động cơ chạy cầm chừng trong 3-5 phút rồi tắt máy
3.5 Sau khi thí nghiệm
CẨN THẬN
Lưu ý:
Động cơ sau khi thí nghiệm RẤT NÓNG Tránh để bị cơ thể bỏng
hay động cơ tiếp xúc với đồ vật dễ cháy
TUYỆT ĐỐI KHÔNG mở nắp két nước làm mát
Tháo kẹp dây ắc-quy
Vệ sinh, thu dọn dụng cụ, thiết bị thí nghiệm
Vệ sinh, thu dọn dụng cụ tháo, lắp
Vệ sinh khu vực thí nghiệm
Làm báo cáo thí nghiệm
Trang 164 CÂU HỎI KIỂM TRA SAU KHI LÀM BÀI THÍ NGHIỆM
Kiến thức/Kỹ năng: CẤU TẠO CHUNG ĐỘNG CƠ DIESEL
CÂU HỎI VÀ CÁC MỨC NHẬN THỨC
BIẾT VÀ NHỚ (không biết là KHÔNG đạt)
định nghĩa, xác định, trình bày, mô tả…
HIỂU (mức đạt: KHÁ, GIỎI) giải thích, phân biệt, so sánh, tóm tắt…
ỨNG DỤNG (mức đạt: GIỎI) vận dụng, chứng minh, phân tích, tính
BIẾT VÀ NHỚ (không biết là KHÔNG đạt)
định nghĩa, xác định, trình bày, mô tả…
HIỂU (mức đạt: KHÁ, GIỎI) giải thích, phân biệt, so sánh, tóm tắt…
ỨNG DỤNG (mức đạt: GIỎI) vận dụng, chứng minh, phân tích, tính
Trang 17Kiến thức/Kỹ năng: NHIỆT ĐỘ ĐỘNG CƠ
CÂU HỎI VÀ CÁC MỨC NHẬN THỨC
BIẾT VÀ NHỚ (không biết là KHÔNG đạt)
định nghĩa, xác định, trình bày, mô tả…
HIỂU (mức đạt: KHÁ, GIỎI) giải thích, phân biệt, so sánh, tóm tắt…
ỨNG DỤNG (mức đạt: GIỎI) vận dụng, chứng minh, phân tích, tính toán…
1 Đo nhiệt độ nước làm mát?
1 Nhiệt độ động cơ ảnh hưởng đến hoạt động bôi trơn như thế nào?
2 Nhiệt độ động cơ ảnh hưởng đến khả năng nạp đầy như thế nào?
3 Tốc độ quạt làm mát két nước có thay đổi không? Tại sao?
4 Công dụng của bình nước phụ trong hệ thống làm mát?
Các yêu cầu đối với nước làm mát trên động cơ diesel?
1 Vì sao tỉ lệ không khí/nhiên liệu của động cơ diesel phải thay đổi theo nhiệt độ nước làm mát?
2 Nhiệt độ nước làm mát phù hợp để tăng tính tiết kiệm nhiên liệu của động cơ?
3 Nhiệt độ nước làm mát phù hợp để động cơ sinh momen và công suất tối đa?
4 Nguyên nhân của sự hao hụt nước làm mát? Nguyên nhân động cơ quá nhiệt?
2 Vì sao có thể kiểm tra độ đồng đều áp suất nén cực đại giữa các xylanh bằng cách đo dòng điện khởi động tức thời?
2 Những nguyên nhân có thể làm giảm áp suất nén cực đại?
Trang 18Kiến thức/Kỹ năng: VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ
CÂU HỎI VÀ CÁC MỨC NHẬN THỨC
BIẾT VÀ NHỚ (không biết là KHÔNG đạt)
định nghĩa, xác định, trình bày, mô tả…
HIỂU (mức đạt: KHÁ, GIỎI) giải thích, phân biệt, so sánh, tóm tắt…
ỨNG DỤNG (mức đạt: GIỎI) vận dụng, chứng minh, phân tích, tính toán…
1 Phương pháp đấu nối ắc quy khi cần khởi
1 Phương pháp vận hành ở các động cơ diesel khác kiểu loại
Trang 19
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Trường Đại học Bách khoa -
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG Bộ môn Kỹ thuật Ô tô – Máy động lực -
THÍ NGHIỆM Ô TÔ & ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG PHẦN 1: THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ BÁO CÁO THÍ NGHIỆM BÀI 3: KHẢO SÁT CÁC THÔNG SỐ VẬN HÀNH CƠ BẢN CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL GVHD: ………
Sinh viên thực hiện: Họ và tên: ………
MSSV: ………
Lớp: ………
Nhóm: ………
TP HCM, ngày… tháng …năm 20…
Trang 205 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
5.1 Khảo sát các hệ thống chức năng trên động cơ thí nghiệm
Vẽ sơ đồ:
Sơ đồ bố trí chung hệ thống bôi trơn Sơ đồ bố trí chung hệ thống làm mát
Sơ đồ bố trí chung hệ thống nạp - thải
Trang 21Sơ đồ bố trí chung hệ thống cung cấp nhiên liệu
5.2 Khi quay trơn động cơ (động cơ đề nhưng không nổ máy)
Bảng 5 Kết quả các thông số vận hành cơ bản khi quay trơn động cơ
Xylanh Lần đo U trước khởi