Kỹ thuật chẩn đoán động cơ Bộ môn Động lực

Trong quá trình khai thác, tính năng kỹ thuật của máy móc tổngthành nói chung và của động cơ nói riêng thay đổi dần theo hướng xấuđi. Kết quả là phương tiện sẽ giảm tính năng động lực, giảm tính antoàn, tính kinh tế, giảm độ tin cậy và thường xuyên xảy ra các sự cố kỹthuật làm tăng thời gian sửa chữa. Để giải quyết vấn đề này, một trongnhững nhiệm vụ đặt ra đối với nhà quản lý là cần đánh giá đúng thựctrạng của máy móc thiết bị và có phương án xử lý thích hợp. Trên cơ sởcách nhìn nhận như vậy, việc nghiên cứu xác định tình trạng kỹ thuật vàdự báo thời hạn sử dụng của một số chi tiết trong động cơ đốt trong sửdụng trên các phương tiện giao thông vận tải là hết sức cần thiết. Kếtquả nghiên cứu có thể giúp cơ sở quản lý và khai thác phương tiện làmtốt công tác vật tư dự phòng, nâng cao năng lực khai thác của phươngtiện, đảm bảo tính tin cậy, khả năng hoạt động và hiệu quả khai thác làcao nhất

LỜI NÓI ĐẦU

Trong quá trình khai thác, tính năng kỹ thuật của máy móc tổng thành nói chung và của động cơ nói riêng thay đổi dần theo hướng xấu

đi Kết quả là phương tiện sẽ giảm tính năng động lực, giảm tính an toàn, tính kinh tế, giảm độ tin cậy và thường xuyên xảy ra các sự cố kỹ thuật làm tăng thời gian sửa chữa Để giải quyết vấn đề này, một trong những nhiệm vụ đặt ra đối với nhà quản lý là cần đánh giá đúng thực trạng của máy móc thiết bị và có phương án xử lý thích hợp Trên cơ sở cách nhìn nhận như vậy, việc nghiên cứu xác định tình trạng kỹ thuật và

dự báo thời hạn sử dụng của một số chi tiết trong động cơ đốt trong sử dụng trên các phương tiện giao thông vận tải là hết sức cần thiết Kết quả nghiên cứu có thể giúp cơ sở quản lý và khai thác phương tiện làm tốt công tác vật tư dự phòng, nâng cao năng lực khai thác của phương tiện, đảm bảo tính tin cậy, khả năng hoạt động và hiệu quả khai thác là cao nhất

Chẩn đoán kỹ thuật là một loại hình tác động kỹ thuật vào quá trình khai thác sử dụng ô tô, nhằm đảm bảo cho hoạt động của ô tô có độ tin cậy, an toàn và hiệu quả cao bằng cách phát hiện và dự báo kịp thời các

hư hỏng, tình trạng kỹ thuật hiện tại và tuổi thọ làm việc tiếp tục mà không cần phải tháo máy nhằm nâng cao độ tin cậy, an toàn và hiệu quả

sử dụng máy, nâng cao độ bền lâu, giảm chi phí về phụ tùng thay thế, giảm độ hao mòn chi tiết do không phải tháo rời các tổng thành, giảm tiêu hao nhiên liệu, dầu bôi trơn nhờ phát hiện và điều chỉnh kịp thời các

bộ phận máy, đưa về trạng thái làm việc tối ưu, giảm giờ công lao động cho công tác bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa

Bằng việc áp dụng các phương pháp chẩn đoán đơn giản như thông qua

sự cảm nhận của các giác quan của con người, các dụng cụ đơn giản, đến việc sử dụng các thiết bị chẩn đoán hiện đại ngày càng được sử dụng

Thực hiện kế hoạch chương trình đào tạo của nhà trường cho sinh viên đi thực tập kĩ thuật trong thời gian từ ngày 22/11/2010 đến

26/12/2010 và được sự quan tâm hướng dẫn nhiệt tình của các Thầy cô

giáo trong bộ môn Động lực khoa Cơ Điện, trong đó hơn hết là Thầy

giáo TS.BÙI VIỆT ĐỨC Đợt thực tâp đã mang lại cho chúng em nhiều

kiến thức bổ ích, đặc biệt là kiến thức thực tế, đã học tập được rất nhiều kinh nghiệm, biết cách xử lý các tình huống khó, sắp xếp các đồ dùng, thiết bị trong xưởng sao cho logic, hợp lý Biết thêm nhiều cách nhận biết các biểu hiện hư hỏng của ô tô Không chỉ tăng thêm cho mình lượng kiến thức bổ ích trong thực tế, đợt thực tập cũng rút ra được rất nhiều bài học kinh nghiệm quý báu không chỉ có ý nghĩa trước mắt mà

cả sau này Quá trình va vấp, tiếp cận với thực tiễn giúp em đúc rút được nhiều kinh nghiệm: Linh hoạt trong giao tiếp ứng xử, nhạy bén trong việc xử lý tình huống, có cái nhìn nhiều chiều, sâu sắc hơn mỗi khi gặp vấn đề khó khăn Khi đi thực tập mới thấy bản thân còn phải trang bị thêm nhiều kiến thức thực tế, khoảng cách giữa lý thuyết và thực tiễn được rút ngắn sau đợt thực tập này

Sau cùng em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy cô giáo trong bộ môn Động lực khoa Cơ Điện đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ chúng em trong quá trình thực tập kỹ thuật

Chuyên Đề Môn Học: Kỹ Thuật Chuẩn Đoán Ô Tô

Chuyên Đề 1: Chẩn đoán động cơ xăng

Nội dung thực hiện.

1 Trình bày khái quát đặc điểm cấu tạo, nguyên tắc làm việc của động cơ xăng Cập nhập các thông tin mới về động cơ phun xăng điện tử?

Động cơ đốt trong là một loại động cơ nhiệt, nhiên liệu được đốt cháy trực tiếp trong không gian công tác của động cơ và cũng tại đó diễn ra quá trình biến đổi nhiệt năng thành cơ năng

Động cơ Diesel (Diesel Engine): là loại động cơ đốt trong hoạt động theo nguyên lý nhiên liệu tự phát hoả khi được phun vào buồng đốt chứa không khí bị nén đến áp suất và nhiệt độ đủ cao

Động cơ xăng hay động cơ Otto (lấy theo tên của Nikolaus Otto ) là một dạng động cơ đốt trong , thông thường được sử dụng cho ô tô , máy bay , các máy móc di động nhỏ như máy xén cỏ hay xe máy cũng như làm động cơ cho các loại thuyền và tàu nhỏ

Nhiên liệu của của các động cơ xăng là xăng Phổ biến nhất của động cơ xăng là động cơ bốn thì Việc đốt cháy nhiên liệu được diễn ra trong buồng đốt bởi một hệ thống đánh lửa được tắt mở theo chu kỳ Nơi đánh lửa là bugi có điện áp cao

Phân loại động cơ xăng :

+) Động cơ xăng 2 kỳ : là loại động cơ đốt trong có chu trình công tác được hoàn thành sau 2 hành trình của piston

+) Động cơ xăng 4 kỳ : là loại động cơ đốt trong có chu trình công tác được hoàn thành sau 4 hành trình của piston

1.1.1 Cấu tạo

Trên thành xi lanh bố trí ba cửa: Cửa xả, cửa hút, cửa nạp (quét) Piston tham gia đóng, mở các cửa này

Cấu tạo động cơ xăng 2 kỳ

1 Bugi; 2 Piston; 3 Cửa xả; 4 Bộ chế hoà khí; 5 Cửa hút; 6 Khoang hộp trục cơ, 7 Thân máy; 8 Cửa nạp ( Quét ); 9 Xi lanh

Hình 1.1 : Sơ đồ cấu tạo động cơ xăng 2 kỳ

Hình 1.2: Pha phân phối của động cơ 2 kỳ

1.1.2 Nguyên lý hoạt động

Chu trình làm việc gồm hai kỳ:

+ Kỳ thứ nhất:

Piston đi từ ĐCD lên ĐCT, khi piston đóng kín cửa nạp và cửa xả thì

hỗn hợp khí được nạp trước đó bắt đầu được nén, đồng thời tạo giảm áp trong khoang hộp trục khuỷu Khi piston mở cửa hút, hỗn hợp khí mới được hút vào khoang hộp trục khuỷu

+ Kỳ thứ hai:

Khi piston đi đến gần ĐCT, bugi đánh lửa, khí hỗn hợp bị đốt cháy, giãn

nở tạo áp suất cao đẩy piston đi từ ĐCT xuống ĐCD Khi piston đi

xuống đóng cửa hút, hỗn hợp trong khoang hộp trục khuỷu được nén lại Khi đến gần ĐCD piston mở cửa xả, thải khí cháy ra ngoài, tiếp theo

piston mở cửa nạp và khí hỗn hợp mới trong khoang hộp trục khuỷu

được nạp vào xi lanh, đồng thời quét đẩy tiếp khí xả ra ngoài Sau đó

theo quán tính piston chạy trở lên thực hiện kỳ tiếp theo

Hình 1.3 : Sơ đồ nguyên lý làm việc của động cơ xăng 2 kỳ

Hình 1.4 Sơ đồ cấu tạo động cơ xăng 4 kỳ 1 xy lanh 1-Nắp máy ;2-bugi ; 3-pistong ; 4-trục cam ;5- con đội ; 6- bánh đà ;7- trục cam ;8-bơm dầu ; 9-cacste ; 10-bánh răng phân phối ; 11-truc khuỷu ;12- thanh truyền ;13- chốt pistong ;14- xupap nạp ;15-bộ chế hòa

khí ;16-xupap xả ;17-cò mổ ;18- đũa đẩy

1.2.2 Nguyên tắc làm việc của động cơ xăng

a) Kỳ nạp

Vị trí xuất phát đầu tiên của piston là ở trên đỉnh ( ĐCT) chuyển động xuống điểm chết dưới (ĐCD) tạo ra áp suất chân không trong buồng đốt tăng dần, lúc này xuppap nạp mở ra để lượng hỗn hợp gồm không khí và xăng nhỏ (gọi tắt là hỗn hợp khí) nạp đầy vào trong xi lanh

Hình 1.7: Kỳ nạp

Xupap nạp và xupap xả lúc này đều được đóng lại, piston g chuyển động lên trên ( ĐCT) nén hỗn hợp khí và xăng Ngay trước khi piston chạm vào điểm chết phía trên của xi lanh, bộ phận đánh lửa sẽ đánh lửa đốt

cháy hỗn hợp xăng khí

Hình 1.8 Kỳ nén c) Kỳ cháy giãn nở (kỳ nổ)

Cả hai xupap vẫn tiếp tục đóng.Hỗn hợp nhiên liệu và không khí cháy ở nhiệt độ và áp suất cao sinh công và tỏa nhiệt đẩy piston chuyển động

từ điểm chết trên ( ĐCT) xuống điểm chết dưới (ĐCD)

Hình 1.9: Kỳ nổ

d) Kỳ xả

Xuppap xả được mở nhưng xupap nạp vẫn đóng Piston chuyển động lên trên xi lanh, đẩy khí xả ra ngoài thông qua xupap xả

Hình 1.10: Kỳ xả Vậy 4 chu kỳ Nạp-Nén-Nổ-Xả được hoàn tất và động cơ lại tiếp tục chu

kỳ mới

1.3 Các thông tin mới về động cơ phun xăng điện tử:

1.3.1 Trong công nghệ phun xăng điện tử, nhiên liệu được nén bằng bơm xăng và cấp vào buồng đốt qua hệ thống kim phun Các cảm biến trong hệ thống có nhiệm vụ theo dõi thông số vận hành của xe, như tình trạng động cơ, nhiệt độ và áp suất không khí… Tất cả thông tin sẽ được

bộ điều khiển trung tâm xử lý và đưa ra lượng khí cần nạp, định lượng và thời điểm cần bơm nhiên liệu vào buống đốt, thời điểm đánh lửa, đảm bảo quá trình đốt cháy nhiên liệu đạt hiệu quả tối ưu… Do đó, việc sử dụng nhiên liệu của công nghệ phun xăng điện tử sẽ hiệu quả hơn so với chế hòa khí thông thường

Những ưu thế của công nghệ này quan trọng nhất phải kể đến khả năng tiết kiệm nhiên liệu Ưu điểm lớn nhất của phun xăng điện tử là tạo nên hòa khí có tỷ lệ lý tưởng ở tất cả các xi-lanh.Lượng xăng cũng như

không khí sạch đưa vào buồng đốt được tính toán vừa đủ cho vận tốc, điều kiện đường xá, tải trọng… loại bỏ hoàn toàn hiện tượng dư thừa

xăng, từ đó hạn chế được lượng khí thải ra môi trường Mặt khác, hiện tượng nghẹt khi khởi động vào buổi sáng, thời tiết lạnh sẽ không còn, khả năng tăng tốc của xe cũng được cải thiện do hỗn hợp nhiên liệu

xăng/không khí được tính toán hợp lí hơn so với công nghệ cũ

Hình1.11 Cấu trúc của hệ thống điều khiển Động cơ

Hình1.12: Sơ đồ động cơ sử dụng hệ thống phun xăng điện tử

Hệ thống gồm có 3 thành phần chính: Các loại cảm biến và tín hiệu đầu vào, Bộ điều khiển điện tử ECU, và thành phần cơ cấu chấp hành +) Cảm biến và tín hiệu đầu vào

Cảm biến và các tín hiệu đầu vào có nhiệm vụ tìm ra các trạng thái làm việc của động cơ và các giá trị thay đổi yêu cầu trong quá trình làm việc Quá trình chuyển đổi ở đây là từ các đại lượng vật lý chuyển thành các tín hiệu điện

+) ECU (Electronic control unit)

ECU xử lý các thông tin từ cảm biến, bằng việc so sánh với bộ dữ liệu tối ưu được nạp sẵn vào bộ vi xử lý, sau đó ECU sẽ tính toán và đưa ra tín hiệu điều khiển cơ cấu chấp hành ECU điều khiển các cơ cấu chấp hành bằng các tín hiệu điện ECU cũng được kết nối với các hệ thống điều khiển khác và hệ thống chuẩn đoán trên xe

+) Cơ cấu chấp hành

Cơ cấu chấp hành chuyển các tín hiệu điện từ ECU thành các chuyển động cơ khí hoặc các chuyển động điện

Để tối ưu tỉ lệ nhiên liệu hòa trộn trong mọi điều kiện làm việc của động

cơ, ECU phải theo dõi và xử lí rất nhiều thông tin từ các cảm biến Dưới đây là một vài cảm biến quan trọng:

- Cảm biến lượng khí nạp để đo lượng không khí xy lanh hút vào

- Cảm biến ôxy đo lượng ôxy trong khí thải nhằm xác định nhiên liệu hòa trộn thừa hay thiếu xăng để ECU hiệu chỉnh khi cần thiết

- Cảm biến vị trí van tiết liệu để ECU điều chỉnh lượng xăng phun vào phù hợp khi đạp ga

- Cảm biến nhiệt độ chất lỏng động cơ cho ECU biết nhiệt độ làm việc của động cơ

- Cảm biến hiệu điện thế để ECU bù ga khi mở các thiết bị điện trong xe

- Cảm biến áp suất ống tiết liệu: lượng không khí hút vào máy là chỉ số quan trọng để ECU đo công suất động cơ Càng nhiều không khí đi vào

xy lanh áp suất càng giảm Vì vậy, dựa vào số đo áp suất, ECU sẽ xác định được công suất động cơ

- Cảm biến tốc độ động cơ dùng giám sát tốc độ, một trong các nhân tố

để tính toán xung độ

Phun đa điểm có 2 kiểu phun: tất cả các đầu phun cùng mở hoặc lần lượt từng đầu phun chỉ mở khi xy lanh của đầu phun đó bắt đầu kỳ hút (hệ thống phun nhiên liệu đa điểm liên tiếp) Ưu điểm của dạng này là khi nhấn ga gấp, hệ thống đáp ứng nhanh hơn nhiều vì chỉ cần đến khi xy lanh tiếp theo mở van hút nhiên liệu thay vì chờ vòng quay máy kế tiếp

1.3.2.So sánh động cơ phun xăng với động cơ dùng bộ chế hòa khí

Hình 1.13 Hệ thống phun xăng điện tử

Cách tạo hỗn hợp không khí – nhiên liệu

Tạo thành hòa khí dùng bộ chế hòa khí, trong quá trình nạp, không khí được hút vào động cơ phải lưu thông qua họng khuếch tán có tiết

diện bị thu hẹp Tại đây, do tác dụng của độ chân không DPh, Xăng

được hút ra từ buồng phao qua giclơ nhiên liệu Giclơ định lượng xác định lưu lượng xăng hút ra phù hợp với lượng không khí để tạo thành hòa khí có hệ số dư lượng không khí a đúng như thiết kế Sau khi ra

họng khuyết tán, nhiên liệu được dòng không khí xé tơi với độ chênh

lệch vận tốc đạt tới 20 – 40 m/s Đồng thời, nhiên liệu bay hơi và hòa trộn với không khí tạo thành hòa khí Quá trình này còn tiếp tục diễn ra trên đường ống nạp và ở các xilanh ở các thời kỳ nạp và nén Do xăng nhẹ và rất dễ bay hơi, được hút ra họng khuyết tán là nơi có áp suất chân không, được xé nhỏ bởi dòng không khí và khi vào trong xilanh được

thể coi là đồng nhất

Hình thành hòa khí khi dùng phun xăng, xăng được đưa vào động cơ với

áp suất cao (khoảng 3 – 4 bar đối với phun xăng vào đường ống nạp và

40 bar đối với phun xăng trực tiếp) thay vì hút qua bộ chế hòa khí Do được phun ra với áp suất cao và định lượng chính xác bằng điện tử nên xăng được xé nhỏ, bay hơi và hòa trộn với không khí rất tốt tạo thành hòa khí

Các chế độ làm việc

*)Khi khởi động

+ Bộ chế hòa khí: Khi khởi động nhiệt độ còn thấp, bướm gió đóng hoàn toàn để giúp đạt được hỗn hợp đủ đậm Sau khi khởi động bộ ngắt bướm gió sẽ hoạt động để mở bướm gió ra một chút, nhằm tránh trường hợp hỗn hợp quá đậm dẫn đến ngột xăng làm tắt máy

+ Phun xăng điện tử: Hệ thống phun xăng sẽ nhận biết động cơ đang

quay nhờ vào tín hiệu máy khởi động, từ tín hiệu của máy khởi động bộ điều khiển trung tâm sẽ điều khiển vòi phun cung cấp một lượng hỗn hợp đậm hơn trong khi khởi động

nhiệt điện trở

+ Phun xăng điện tử: Nhiệt độ nước làm mát được đo bằng một cảm

biến, nó nhận ra nhiệt độ nước làm mát còn thấp Cảm biến có một nhiệt điện trở mà sự thay đổi của điện trở này rất nhạy với sự thay đổi của

hiệu điện và gởi đến bộ điều khiển trung tâm, bộ điều khiển trung tâm sẽ làm đậm hỗn hợp tùy theo tín hiệu này Ngoài ra ở hệ thống phun xăng điện tử còn có vòi phun khởi động lạnh, hoạt động chỉ khi nhiệt độ động

cơ còn thấp để cung cấp một lượng phun lớn hơn khi đã khởi động Vòi phun này được thiết kế để cải thiện sự phun sương của nhiên liệu giúp cho nhiên liệu dễ dàng hòa trộn và bốc cháy hơn

*) Khi tăng tốc

+ Bộ chế hòa khí: Để tránh cho hỗn hợp quá nhạt khi xe tăng tốc, một hệ thống bơm tăng tốc được tạo ra Khi bướm ga mở đột ngột, một lượng nhiên liệu xác định được phun ra từ bơm tăng tốc để bù trừ lại sự chậm trễ trong việc cung cấp nhiên liệu qua vòi phun chính

+ Phun xăng điện tử: Ngược lại với bộ chế hòa khí, ở hệ thống phun

xăng điện tử không thực hiện bất kỳ hiệu chỉnh đặc biệt nào trong khi tăng tốc, bởi vì bộ chế hòa khí hút nhiên liệu vào bằng độ chân không còn hệ thống phun xăng điện tử phun trực tiếp nhiên liệu có áp suất cao

tỷ lệ với sự thay đổi của lượng khí nạp, do vậy không có sự chậm trễ

trong việc cung cấp nhiên liệu Tuy nhiên trong thực tế để nâng cao khả năng tải khi xe tăng tốc trong khi bướm ga còn đóng, một lượng nhỏ

nhiên liệu được phun ra thêm qua các vòi phun

*) Khi phát huy hết công suất

+ Bộ chế hòa khí: Điều này được thực hiện bằng hệ thống toàn tải, hệ thống toàn tải nhận biết tải trọng đặt lên động cơ bằng độ chân không của đường nạp Khi độ chân không này giảm xuống, van tăng tải mở ra

và hỗn hợp đậm hơn được cung cấp

+ Phun xăng điện tử: Tải trọng đặt lên động cơ được xác định bằng độ

mở của bướm ga và nó được chuyển thành tín hiệu điện nhờ vào cảm

biến vị trí bướm ga Khi góc mở của bướm ga tăng lên, có một lượng

nhiên liệu lớn hơn để cung cấp tỷ lệ hòa khí phù hợp với chế độ toàn tải của động cơ

*) Ưu, nhược điểm động cơ phun xăng so với động cơ dùng bộ chế

hòa khí

Bộ chế hòa khí

+ Hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng bộ chế hòa khí về cơ bản chỉ có ưu điểm là cấu tạo đơn giản, giá thành thấp hơn so với hệ thống phun xăng điện tử Nhưng bên cạnh đó bộ chế hòa khí lại tồn tại hai khuyết điểm sau:

+ Các mạch xăng ở các chế độ làm việc của động cơ được điều khiển

hoàn toàn bằng cơ khí, do đó thành phần hỗn hợp không được tối ưu

Nếu hỗn hợp quá đậm dẫn đến xăng cháy không hết, sản sinh ra khí độc như HC, CO và ngược lại nếu hỗn hợp quá nhạt sẽ sinh ra khí độc NOx + Các xilanh trên cùng một động cơ nhận được lượng khí hỗn hợp không đồng nhất, hỗn hợp của các xilanh càng ở xa bộ chế hòa khí càng giàu xăng Nguyên nhân của hiện tượng này là do xăng nặng hơn không khí nên lưu thông không xuyên suốt qua các đoạn cong của các ống góp hút Các hạt xăng lớn tiếp tục lưu thông theo quán tính đến vách cuối cùng của ống góp hút và ngưng đọng tại đây Số xăng này bốc hơi và cung cấp thêm cho các xilanh đầu và cuối, hậu quả là khí hỗn hợp cung cấp cho các xilanh này luôn giàu xăng hơn các xilanh khác

+) Phun xăng điện tử

+ So với bộ chế hoà khí, hệ thống phun xăng điện tử có nhiều ưu điểm

hơn như:

+ Tiết kiệm nhiên liệu: Trong hệ thống phun xăng điện tử mỗi xilanh đều

có riêng một vòi phun, các vòi phun này lại được điều khiển bởi bộ xử lý trung tâm nhờ vậy các xilanh động cơ được cung cấp lượng xăng đồng đều ở bất kỳ chế độ hoạt động nào của động cơ

+ Thích ứng với các chế độ tải trọng khác nhau: Hệ thống phun xăng

điện tử có khả năng đáp ứng việc cung cấp nhiên liệu cho động cơ ở tất

cả các chế độ và tải trọng thay đổi khác nhau của động cơ một cách

phun phun xăng vào đường ống nạp trong thời gian nhỏ nhất Nhưng nó cũng có nhược điểm là cấu tạo phức tạp, việc bảo dưỡng sửa chữa khó khăn, giá thành cao

*) Ống phun nhiên liệu

Ống phun nhiên liệu là một van điều khiển bằng điện tử Thông qua một máy bơm nhiên liệu, vòi phun được cung cấp xăng đã điều áp Van có khả năng đóng mở nhiều lần trong một giây

Hình 1.14 Vòi phun điện tử Khi vòi phun được kích điện, nó mở ra, xăng được bơm với áp suất cao qua đầu phun cực nhỏ Đầu phun được thiết kế phun xăng mịn như

sương để đốt cháy dễ dàng Bộ ECU tính toán lượng xăng phun vào bằng thời gian mở van, van mở càng lâu lượng xăng càng nhiều

Các vòi phun nhiên liệu được gắn sát ngay các ống hút của động cơ Một ống nhiên liệu chứa xăng nén cung cấp xăng cho các vòi phun

2 Trình bày các dạng hư hỏng của động cơ xăng ( biểu hiện, nguyên nhân)

- Khoá điện máy khởi động có vấn đề

- Do rôto hoặc stato bị chạm chập

2.2 Khi bật khoá điện khởi động trục khuỷu quay bình thường nhưng máy không nổ

Nguyên nhân:

- Hệ thống đánh lửa (biến áp đánh lửa, dây cao áp, bộ chia điện, nến đánh lửa…) có vấn đề

- Cuộn điện (cuộn kích từ)

- Bộ chế hoà khí, bơm xăng không làm việc

- Đường ống dẫn nhiên liệu bị tắc không dẫn được nhiên liệu khiến động

cơ không nổ

2.3 Động cơ bị sặc xăng

Nguyên nhân:

- Do khi khởi động nhiều lần mà máy không nổ

- Tỉ lệ hoà khí (xăng, gió) không đúng bầu lọc gió bị tắc do bụi bẩn

2.4 Động cơ bị nóng, nhiệt độ nước làm mát tăng cao, công suất giảm

Nguyên nhân:

- Hệ thống làm mát hay hệ thống bôi trơn bị trục trặc

- Thời điểm đánh lửa sai

2.5 Động cơ dễ chết máy

Nguyên nhân:

- Bugi đánh lửa kém hoặc do làm việc lâu ngày bugi bị bẩn, muội than phủ lên hết các cực của bugi khiến cho các tia lửa điện đánh ra từ bugi yếu, không đủ mạnh để đốt cháy hòa khí

- Dây cao áp bị đứt hoặc bị gãy ngậm tại một điểm nào đó khiến cho việc đánh lửa bị chập chờn, không ổn định làm cho động cơ dễ chết máy

2.6 Động cơ vẫn nổ, sau khi đã tắt khoá điện

Nguyên nhân:

- Do bộ chế hoà khí trục trặc

- Thời điểm đánh lửa của động cơ sai

- Khoá điện hỏng không còn tác dụng ngắt dòng điện khi tắt khóa điện

do vậy động cơ vẫn có thể hoạt động

- Do làm việc trong một thời gian dài nên muội than trong buồng đốt động cơ quá nhiều

2.7 Có tiếng nổ trong đường ống xả

Nguyên nhân

- Thời điểm đánh lửa của động cơ sai, đánh lửa quá muộn lúc này xupap

xả đã bắt đầu mở vì vậy có hiện tượng cháy trong đường xả

- Do đặt khe hở nhiệt của xupap không đúng, ở thời điểm xupapđóng hoàn toàn nhưng xupap vẫn bị kênh do khe hở nhiệt quá nhỏ vì vậy nhiên liệu và không khí lọt ra đường xả Đó cũng là một nguyên nhân gây ra hiện tượng có tiếng nổ trong đường xả động cơ

2.8 Có tiếng nổ trong đường ống nạp

Nguyên nhân:

- Bướm gió mở

- Thời điểm đánh lửa sai (đánh lửa quá sớm)

- Khe hở nhiệt suppap không đúng

- Đánh lửa quá sớm hoặc quá trễ

- Ap lực xilanh không đủ (tụt hơi)

- Garăngti quá cao

- Chạy tốc độ thấp hay cao trong tình trạng quá tải

2.Động cơ phun xăng điện tử

Khi vận hành chỉ một sai sót nhỏ cũng có thể làm hệ thống bị trục trặc khiến động cơ không hoạt động tốt, thậm chí không hoạt động được

Nhìn chung các hư hỏng có thể xảy ra như sau:

Các đầu nối từ cảm biến vào ECU và từ ECU ra các cơ cấu chấp hành bị tuột, lỏng

Mòn các điện cực tiếp xúc: làm tăng điện trở trong đường dẫn

Cảm biến bị hư hỏng: hở mạch hoặc ngắn mạch, các chuyển đổi bị sai lệch

Cơ cấu chấp hành hỏng: cuộn rơle, mô tơ bước, màn hình bị hở, ngắn mạch hoặc không phản ứng với tín hiệu điều chỉnh ECU

Hở các bộ phận chân không: làm sai lệch các hoạt động động cơ hoặc các bộ phận dung chân không khác, làm giảm hiệu suất động cơ và hệ thống

Ngắn mạch điện: dây tiếp mát hoặc một dây dẫn nào đó bị đốt nóng do dòng điện quá lớn hoặc đấu sai đường dẫn

Các vấn đề của hệ thống đánh lửa ví dụ như: do bugi bị mất cao áp khiến lượng nhiên liệu chưa cháy đưa xuống ống xả tăng lên, cảm biến ôxy sẽ hiểu là đậm nhiên liệu và và cố điều khiển ECU làm nghèo hỗn hợp

Các vấn đề của hệ thống nhiên liệu: rò rỉ hoặc tắc vòi phun, bộ ổn áp

kém, hư hỏng ở bơm nhiên liệu có thể bị ECU xử lý làm giàu hoặc

nghèo hỗn hợp

Các vấn đề của hệ thống xả: hư hỏng bộ xúc tác khí xả, van luân hồi khí

xả EGR, hệ thống ngưng tụ xăng, cũng làm ECU xử lý thành phần hỗn hợp không đúng

Các vấn đề của động cơ: những tiếng gõ cơ khí, ồn, rung động sẽ đánh lừa cảm biến đo rung hoặc kích nổ làm sai lệch hoạt động của ECU

Hư hỏng ECU: các lệnh điều khiển không đúng, hỏng các mạch dao diện bên trong làm ECU không hoạt động hoặc làm thay đổi các hoạt động của hệ thống lien quan

Lưu ý: các hư hỏng phổ biến là: lỏng, tuột đầu nối, mòn tiếp điểm, hở các đường chân không, hỏng bugi, hỏng dây cao áp, cháy các xupap do vậy nên kiểm tra các hư hỏng này trước khi làm các phép thử để tăng

hiệu quả chuẩn đoán

3 Trình bày các dụng cụ, thiết bị chẩn đoán sử dụng trong việc chẩn đoán hư hỏng của động cơ ( sơ đồ cấu tạo, nguyên lý làm việc, công dung của các thiết bị)

3.1 Thiết bị phân tích thành phần khí thải MGT5

Chẩn đoán động cơ theo thành phần khí xả

Thành phần khí thải là một thông số ra phản ánh chất lượng quá trình cháy của động cơ Thành phần khí thải là thông số chẩn đoán chung vì

nó phụ thuộc nhiều yếu tố: độ đậm hỗn hợp cháy, chất lượng hoà trộn nhiên liệu và không khí, khả năng bay hơi của nhiên liệu xăng, độ phun sương và đồng đều của vòi phun, trạng thái nhiệt độ, áp suất trong xi

lanh, thời điểm phun hoặc thời điểm đánh lửa

- Khi ở chế độ không tải: HC tăng và không tồn tại O2

- Tăng dần tải: CO2 tăng, O2 giảm, HC, CO giảm dần

- Khi toàn tải chủ yếu tồn tại CO

- Ở chế độ tăng tốc và khởi động tồn tại HC

3.1.1 Sơ đồ thiết bị:

Hình 3.1 sơ đồ thiết bị

9 Bộ lọc than hoạt tính 10 Bộ tách nước

11 Bơm nước 12 Đường nước ra

13 Đường lấy mẫu 14 Đường khí vào để chỉnh giá trị 0

15 Đường khí ra 16 Hệ thống dẫn khí

17 Chi tiết làm kín 18 Phương tiện điều chỉnh

19 Các dao điện 20 Bộ phận chỉ thị

21 Bộ chuyển đổi tín hiệu

MGT 5 là thiết bị phân tích khí xả cho động cơ xăng do hãng MAHA sản xuất Ưu điểm của thiết bị này là thiết kế nhỏ gọn nhưng tích hợp nhiều chức năng như phân tích khí xả động cơ xăng, động cơ khí ga hoá lỏng hay khí ga tự nhiên Thiết bị có thể sử dụng di động hoặc sử dụng ở các trạng kiểm soát với khả năng nối mạng (Eurosystem, ASA, citric…) và dao diện phần mềm đơn giản, dễ sử dụng

a) Mặt trước.)

Hình 3.1.1: Mặt trước thiết bị MGT 5

A: Mô đun RPM (revolution per minute) tiêu chuẩn

B: Đèn LED điều khiển mô đun RPM

C: E- OBD mô đun

D: Đường lấy khí mẫu

Hình 3.1.2: Mô đun RPM tiêu chuẩn

a: Cổng kết nối cho đầu kẹp (trigger clamp)

b: Cổng kết nối cho nhiệt độ dầu

c: Cổng kết nối với “light barrier” và cảm biến tốc độ VC2

b) Mặt sau

Hình 3.1.3: Mặt sau

E: Đầu cắm điện với cầu chì và công tắc cho dòng 85V- 265V

F: Đầu nối khi sử dụng dòng điện trên xe 10V- 42V

G: Cổng RS 232 cho thiết bị điều khiển cầm tay

H: Đường ra của nước (trái)

Đường ra của nước (phải)

I: Cổng kết nối mạng: LON và USB

- J: Đầu lọc than hoạt tính lấy khí cho điều chỉnh điểm 0

- K: Đường vào khí chuẩn

- L: Cảm biến NOx (có hoặc không)

Mẫu khí xả cần kiểm tra được lấy từ ống xả ô tô thông qua đầu lấy mẫu Khí xả sẽ được tách hơi nước và được đưa vào buồng đo Buồng đo là một ống tròn dài, 2 đầu được lắp bộ phát và bộ thu tia hồng ngoại (hình 1) Phụ thuộc vào khả năng hấp thụ tia hồng ngoại của từng loại khí, khi

đi qua buồng đo các tia này sẽ bị thay đổi về bước sóng thể hiện qua

quang phổ nhận được trên đầu thu Thông qua quang phổ, thiết bị phân tích sẽ tính toán được tỉ lệ các chất có trong lượng khí xả đó và hiển thị

số liệu lên màn hình

Hình 3.2: buồng đo khí xả

Nồng độ khí xả mẫu càng cao thì quá trình phân tích càng chính xác, do vậy yêu cầu đầu lấy mẫu cần cắm sâu vào trong ống xả Việc phân tích được thực hiện bằng cảm biến điện tử, phía trước nó có kính lọc quang học, chỉ cho phép các tia hồng ngoại có bước sóng nhất định đi qua

Trong thành phần khí xả có thể còn có Ôxy Căn cứ vào lượng Ôxy này

ta có thể xác định được hệ số Lamda Phần tử O2 tạo bởi 2 nguyên tử

Ôxy giống nhau nên không hấp thụ tia hồng ngoại, do đó việc xác định tỉ

lệ phần trăm của Ôxy trong mẫu khí xả thực hiện thông qua một cảm

biến hoá học cảm biến này phát ra các tín hiệu điện tử tỉ lệ thuận với

nồng độ thành phần Ôxy Thành phần NOx cũng có thể đo được nhờ một loại cảm biến thích hợp

Quá trình hoạt động, kiểm tra, hiệu chuẩn

a) Chế độ đo: Ở chế độ này van điện mở thông đường ống lấy mẫu 13

với buồng đo, đồng thời khoá các nhánh khác Khí mẫu sẽ đi qua bộ tách nước 10, bộ lọc khí 8 để được làm sạch, đảm bảo độ chính xác khi phân tích và tránh hư hỏng buồng đo cảm biến chênh lệch áp suất 2 có nhiệm

vụ thông báo áp suất trong đường ống dẫn khí với mục đích kiểm tra độ

rò rỉ

b) Chế độ hiệu chuẩn giá trị 0: Để đảm bảo phương pháp đo chính xác,

trước mỗi lần đo cần thực hiện hiệu chỉnh điểm 0 Van điện 7 ở trạng

thái mở thông đường ống 14 với buồng đo và khoá các đường khác, lấy không khí làm chuẩn 0 cho giá trị CO và HC

c) Chế độ hiệu chuẩn: Van điện 7 ở trạng thái thông với đường lấy khí

ga chuẩn 1 với buồng đo, dùng để so sánh giá trị đo của CO, HC, O2 hiển thị trên thiết bị với các thành phần đã xác định trong khí chuẩn Tuỳ

thuộc vào mỗi nước mà thời gian hiệu chuẩn khác nhau, thông thường là

6 tháng hoặc 12 tháng

3.1.3 Mộ sô Thiết bị phân tích khí thải khác ( Kết nối với Carman Scan)

Hình 3.3 Sơ đồ thiết bị Model: Nga - 6000

Hãng sản xuất: Nextech – Hàn Quốc

Có thể phân tích được 05 thành phần trong khí xả: HC, CO2, CO, O2, NOX

Cho phép tính toán hiển thị hệ số dư lượng không khí Lamda (tỉ lệ

không khí – nhiên liệu)

Kết quả đo hiển thị trên 6 màn hình LED hoặc trên máy Carman Scan

3.2.Bệ thử đo công suất

Phương pháp đo công suất động cơ

3.2.1 Sơ đồ

Hình 3.4 Bệ thử công suất 3.2.2 Nguyên lý làm việc

Phương pháp đo không phanh

Sử dụng tổn thất cơ học của các xi lanh để tạo tải, đo tốc độ quay của động cơ

Công suất động cơ sẽ được xác định theo công thức:

công suất động cơ, khi công suất động cơ càng lớn thì gia tốc góc càng

lớn Thực chất là đo thời gian tăng tốc từ tốc độ thấp đến tốc độ định

mức khi tăng tốc đột ngột, chỉ thị sẽ là công suất động cơ

Công suất của động cơ được xác định theo gia tốc của quá trình tăng

tốc tự do

Công suất động cơ được tính theo công thức:

Phương pháp đo không phanh: đây là phương pháp đơn giản vì không

phải tháo động cơ ra khỏi xe Người ta lợi dụng tổn thất cơ giới của các xi lanh không làm việc để làm tải cho xi lanh cần đo Khi đo thanh răng ở vị trí cực đại (hoặc bướm ga mở hết), đánh chết các xi lanh dùng làm tải, chỉ

để lại một xi lanh làm việc đo tốc độ

của động cơ, thời gian đo chỉ khoảng 1 phút Lần lượt thay đổi các xi lanh khác và ghi kết quả đo số vòng quay

30

n M M

N e e e e

 



Đo công suất theo phương pháp gia tốc: dựa trên nguyên tắc sự thay đổi

tốc độ góc của động cơ phụ thuộc vào công suất động cơ, khi công suất động cơ càng lớn thì gia tốc góc càng lớn Thực chất của dụng cụ đo là đo thời gian tăng tốc từ tốc độ thấp đến tốc độ định mức khi tăng tốc đột ngột, chỉ thị sẽ là công suất động cơ

Đo công suất bằng phanh thử công suất: đây là phương pháp đo chính

xác nhất, nhưng yêu cầu phải tháo động cơ ra khỏi ô tô đặt lên phanh thử Gây tải cho phanh có thể bằng ma sát (phanh cơ khí), lực cản của nước (phanh thuỷ lực) hoặc lực điện từ (phanh điện) Công suất động cơ được tính theo công thức:

Ne = Me.ω = Me π.n ,

30

Me cân bằng với mô men cản Mc của phanh

3.3 Hệ thống chẩn đoán tích hợp OBD II

Được thống nhất và áp dụng đầu tiên tại Mỹ Với mục đích nhắm phát

hiện các chất có hại trong khí xả thải vào khí quyển, hệ thống OBD cho phép ECU động cơ phát hiện bất kỳ hư hỏng nào của động cơ và hệ thống kiểm soát khí xả cũng như báo cho lái xe các trạng thái này qua đèn

“check engine” Một chức năng của ECU động cơ để lưu các dữ liệu

điều khiển quan trọng vào bộ nhớ trong khi phát hiện thấy hư hỏng Đặc điểm chính của OBD 2 là tính thống nhất của mã chẩn đoán và sử dụng

một dụng cụ thử đặc biệt Kết quả là, phương thức thông tin giữa dụng cụ thử và DLC (giắc nối liên kết dữ liệu) và ECU động cơ được tiêu chuẩn hóa Hơn nữa, trong trường hợp OBD 2, việc đo tốc độ động cơ và kiểm tra chức năng của ECU động cơ không thể thực hiện được mà không có dụng cụ thử đặc biệt

Hình 3.5 Hệ thống OBD II

Các Nét Đặc Trưng Của OBD II

Hình 3.6.Các chức năng của OBD II

Hình 3.7.Sơ đồ mạch trong thiết bị OBD II Nhờ vào việc phát hiện ra các sai hỏng, hệ thống OBD II sẽ lưu trữ tất cả các dữ liệu vào thời điểm mà DTC thiết lập Stored Engine Freeze Frame Data có thể lấy lại được các thông số bằng thiết bị bên ngoài ECU của OBD 2 cho phép ghép nối với các thiết bị (máy tính) bên ngoài Hoặc các thiết bị cầm tay phục vụ việc ghi nhận các thông số gửi ra từ ECU của động cơ

3.4 Dụng cụ đo độ lọt khí xuống cacte

CHẨN ĐOÁN NHÓM BAO KÍN BUỒNG CHÁY

3.4.1 sơ đồ cấu tạo

Hình 3.8 Dụng cụ đo lọt khí các te

1,2,3-Lỗ đo chênh áp 4-Nắp cố định 5-Nắp di động 6- Cửa tiết lưu Tấm xoay 8-Đường khí vào 9-Lỗ thoát khí phụ 10-Vỏ dụng cụ 11-Vành

7-khắc độ lưu lượng 12-Lò xo

13-Đường khí ra 14-Cửa thoát khí

Thực chất là dụng cụ đo lưu lượng, nhưng thang đo chỉ thị độ mở của cửa thông Khi đo, điều chỉnh độ mở cửa 5 để luôn duy trì độ chênh

áp giữa phần khoang đầu dụng cụ và họng thông động cơ là 15mm H2O Xây dựng bảng chuẩn bằng lưu lượng kế chuẩn Đồ thị chuẩn của dụng cụ thể hiện quan hệ độ mở cửa với lưu lượng khí đặc điểm phương pháp này rất chính xác, các sai số chế tạo đều được khử khi chuẩn dụng cụ Sai số của phép đo tuỳ thuộc vào sai số của lưu lượng kế chuẩn

Hãng AVL (Cộng hoà Áo) chế tạo thiết bị đo lọt khí các te AVL442,

sử dụng các ống đo lưu lượng khí lọt qua tấm tiết lưu với cảm biến áp điện, với nhiều kích cỡ khác nhau để phát hiện lượng khí lọt thấp nhất 0,2 lít/phút và lớn nhất tới 2400 lít/phút Các kết quả đều được số hoá

Đặc điểm của phương pháp

Độ lọt khí các te phụ thuộc vào:

- Mức độ kín khít của nhóm piston - xilanh - secmăng

- Mức độ tải của động cơ, khi thay đổi tải độ lọt khí thay đổi

lỗ thông hơi lại Cắm đầu đo vào họng đổ dầu của động cơ Muốn kiểm tra xi lanh nào đánh chết máy xi lanh đó, nếu máy tốt độ lọt khí

3.5 Thiết bị chẩn đoán MBKV-2: bơm xăng, mức xăng trong buồng phao, lưu lượng bơm tăng tốc

3.5.1 Sơ đồ cấu tạo

Hình3.9 Hệ thống dùng dầu thử bơm xăng và CHK trên thiết bị

MBKV-2

1-Thùng nhiên liệu 2-Cốc lọc 3-Ống hút 4-Bơm xăng cần kiểm tra 5- Động cơ điện 6- Trục cam 7-Cơ cấu điều chỉnh hành trình cam 8-Ống đẩy 9-Bình ổn áp 10 -Áp kế 11.- Chân không kế 12-Ống không khí 13- Ống thông 14-Ống khắc vạch K1,K2 - khoá hai ngả K3 -khoá ba ngả

B1- bệ lắp gíc lơ thử lưu lượng bơm

3.5.2 Phương pháp kiểm tra

a.Kiểm tra bơm xăng

Lắp bơm xăng cần kiểm tra như sơ đồ, đóng khoá K1 mở khoá K2, kiểm tra áp suất hút Đóng khoá K2, mở khoá K1 kiểm tra áp suất đẩy của bơm Nếu các van đóng kín thì các giá trị áp suất không thay đổi Lắp vào bệ B1 gíc lơ kiểm tra lưu lượng của bơm, mở khoá K1 và K2, cho bơm làm việc nếu lưu lượng đúng thì trên áp kế 10 sẽ chỉ giá trị theo qui định của qui trình thử, nếu lưu lượng thấp áp suất sẽ chỉ thấp hơn

b.Kiểm tra mức xăng trong buồng phao

Mở khoá K1 và K2, mở van K3 thông với K4, mở van K4 thông với ống

12 và 14 Đóng kín khoá K5 Cho bơm làm việc, mức dầu trong ống 12

và 14 dâng lên cho đến khi không nén được cột không khí trên mặt thoáng nữa thì dừng lại Xoay van K4 nối thông với van V1 để nối nhiên liệu vào BCHK, mở khoá K5, quan sát mức nhiên liệu trên ống quan sát của BCHK hoặc mắt quan sát

c Kiểm tra lưu lượng của bơm tăng tốc

Để kiểm tra bơm tăng tốc, tắt bơm dập tay ga 10 lần quan sát mức nhiên liệu giảm trên ống 14 để biết lưu lượng cung cấp sau 10 lần bơm

3.6 Thiết bị kiểm tra vòi phun3

3.6.1 Sơ đồ thiết bị

Hình 3.10 Thiết bị kiểm tra vòi phun