BÁO CÁO TN CHẨN ĐOÁN ĐỘNG CƠ

Báo cáo TN chẩn đoán động cơ được xây dựng trên cơ sở thí nghiệm Chẩn đoán lưu lượng các nhánh bơm cao áp. Báo cáo làm đúng yêu cầu và hướng dẫn của Th.S Võ Anh Vũ, được giảng viên đánh giá cao. Báo cáo được điểm A.

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM BƠM CAO ÁP

I MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA THÍ NGHIỆM

Sau khi học lí thuyết về hệ thống nhiên liệu động cơ diesel, sinh viên cần biết

và làm quen với các thiết bị; dụng cụ kiểm tra, điều chỉnh bơm cao áp và vòi

phun Qua đó, sinh viên biết phương pháp tổ chức thực hiện các thí nghiệm nhằm

xác định các đặc tính của bơm cao áp

Nội dung bao gồm:

- Xây dựng đường đặc tính tốc độ bơm cao áp Q = f(n) khi h = const

- Xây dụng đặc tính lưu lượng theo hành trình thanh răng Q = f (h) khi

n=const

- Xác định độ không đồng đều của lượng cung cấp nhiên liệu của các nhánh

bơm khi n = const

- Xây dựng đặc tính lượng nhiên liệu cung cấp phụ thuộc vào áp suất phun

của vòi phun Q = f (p) khi h = const, n = const

- Điều chỉnh lượng nạp nhiên liệu từng xi lanh

- Kiểm tra thời điểm phun

II GIỚI THIỆU THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM

1 Giới thiệu chung

Các bài thí nghiệm về bơm cao áp được thực hiện trên băng thử bơm cao áp

Các băng thử này được sản suất ở nhiều nước trên thế giới, hiện nay có các băng

thử sau:

- Băng thử N.C 104 của TIỆP KHẮC

- Băng thử HARTRIDGE 650 của ANH

- Băng thử FRICDMAM MAIER GM 22 của ÁO

- Băng thử BOSCH của ĐỨC

- Phòng thí nghiệm ôtô và động cơ hiện nay cỏ băng thử BOSS Diesel của

TRUNG QUỐC

Các thông số kỹ thuật của băng thử:

- Băng thử model: 12PSDW

- Công suất động cơ điện: 11 KW

- Dòng điện xoay chiều 3 pha

- Số nhánh bơm có khả năng đo được: i = 12

Đây là loại băng thử hiện đại có khả năng điều khiển bằng tay hay điều khiển

một cách tự động với khả năng linh hoạt cao

Khả năng sử dụng của loại băng thử này:

- Kiểm tra lượng nhiên liệu trong các nhánh bơm

- Kiểm tra góc lệch của các nhánh bơm

- Kiểm tra hoạt động của điều tốc

- Kiểm tra áp suất và lưu lượng của bơm chuyển nhiên liệu

2 Kết cấu các chi tiết chính

Hình 2.1: Kết cấu băng thử bơm cao áp hình chiếu đứng

1 Bộ làm mát 8 Van

2 Động cơ 9 Thùng chứa

3 Quạt làm mát 10 Bơm chuyển chuyển nhiên liệu

4 Bộ chứa bộ điều khiển 11 Bình lọc tinh

6 Bảng chứa thiết bị định lượng 13 Bộ lắng nước

7 Cốc đo

Hình 2.2: Kết cấu băng thử bơm cao áp hình chiếu cạnh

14 Bệ gá lắp bơm 21 Hộp điều khiển

15 Khớp nối 22 Giá chứa các cốc đo

16 Mâm chia độ 23 Núm điều khiển

17 Bảng chứa thiết bị điều khiển bằng

tay

24 Cần quay

18 Bảng chứa các đồng hồ đo 25 Đường vào ra của dầu, khí nén

điều khiển

19 Vùng chỉ báo , số vòng quay 26 Núm điều khiển áp suất

20 Bảng công tác điều khiển 27 Đế băng thử

1)Động cơ điện ba pha với công suất 1,1 KW.

2)Mâm chia độ: Có dạng hình tròn, bên trên có chia độ từ 0 độ đến 360 độ, công

dụng dùng để kiểm tra góc lệch giữa các nhánh bơm Góc lệch giữa các nhánh

bơm không đồng đều do nhiều nguyên nhân khác nhau: Trong quá trính làm việc

vấu cam, con đội của các tổ hợp mòn không đồng đều

3)Khớp nối: là bộ phận liên kết truyền động giữa trục quay và trục bơm cao áp.

4)Cốc đo nhiên liệu: Dùng để định lượng nhiên liệu sau mỗi lần kiểm tra.Trên

cốc đo có kẻ những vạch chia theo ml Trên cốc đo của băng thử Boss Diezen thì

SET SAVE

A M

COUNT

T1 N4 S7

2 5 8

STOP

3 6 9 0

số cốc đo có thể thực nghiệm là 12 Tương ứng với 12 cốc đo thì có 12 phễu hứng

đặt dưới các vòi phun Phễu này dùng để hứng nhiên liệu khi cần kiểm tra các

phần tử bơm

5)Khay hứng nhiên liệu: dùng để hứng nhiên liệu để đưa trở vào lại thùng chứa.

6)Khớp quay: Được điều khiển bằng tay, tự động nhảy đưa khay nhiên liệu vào

kiểm tra hoặc đưa khay ra khỏi vị trí khác khi đã hết kiểm tra

7)Bộ điều khiển: Đây là hệ thống điều khiển tự động của băng thử Nhờ bảng điều

khiển thông qua rơ le điều khiển điều khiển một cách tự động cơ cấu ngắt đo

nhiên liệu và có các thiết bị điện điều khiển bằng tay

8)Bảng điều khiển: trên đó bố trí có những nút điều chỉnh, các thông số được chỉ

báo ở vùng chỉ báo nhiệt độ nhiên liệu, số vòng quay trục bơm cao áp, số lần

phun cần đo…

Hình 2.3: Mặt trước của hộp điều khiển

SET/SAVE: Nút khởi động và nhớ

A/M : Thay đổi chế độ điều khiển bằng tay hay tự động

I I : Nút tạm dừng chế độ đo

COUNT : Bắt đầu thực hiện quá trình đo

< : Chiều quay ngược của bơm.

> : Chiều quay thuận của bơm.

T1 : Điều khiển nhiệt độ

N4 : Thay đổi số lần phun

1 2

4 3

9

S7 : Thay đổi tốc độ làm việc của trục bơm cao áp

+ : Tăng nhiệt độ, số vòng quay, số lần phun.

– : Giảm nhiệt độ, số vòng quay, số lần phun

STOP : Nút dừng

: Các nút cài đặt

9) Nút điều khiển áp suất: dùng để điều khiển áp suấp có giới hạn từ 0,4 Mpa đến

4 Mpa

Hình 2.4 Đường vào ra của mạch dầu, mạch khí nén

1

: Đường vào của nhiên liệu

2

: Đường ra của nhiên liệu

3

: Đường vào của không khí điều khiển

4

: Đường vào của chân không điều khiển

10) Bảng chứa các thiết bị định lượng:

Cốc đo, phễu hứng, khay hứng, rơle điều khiển, đèn chiếu sáng

Giá chứa các cốc đo được điều khiển xoay bằng cần quay 15 và được điều

khiển tịnh tiến lên xuống bằng tay quay được gắn kết phía sau bảng Bên trên có

chứa núm điều khiển để điều khiển cốc đo nhiên liệu cần kiểm tra

Hình 2.5: Bảng các đồng hồ đo : Đồng hồ đo áp suất dầu cần điều chỉnh

1 2 3 4 5

: Đồng hồ đo áp suất khí

: Đồng hồ đo áp suất chân không

: Đồng hồ đo áp suất trong đường ống

: Đồng hồ đo áp suất dầu thấp

Hình 2.6: Bảng chứa các núm điều khiển bằng tay

1 Nút đóng mở bơm chuyển nhiên liệu; 2 Nút điều khiển áp suất khí nén; 3

Đóng khẩn cấp khi có sự cố; 4 Nút điều khiển áp suất chân không; 5 Nút chuyển

điều khiển phải, trái, bật tắt máy nén không khí và tạo chân không

11) Thùng chứa nhiên liệu:

Được làm bằng thép, có bộ sấy nóng nhiên liệu Nhiệt độ định mức là 370 C

Nếu như nhiên liệu bị sấy nóng hơn thì thì nhờ thiết bị cảm ứng này mà nhiên

liệu sẽ được chuyển tới làm mát nhờ bộ làm mát đến nhiệt độ theo yêu cầu

12) Van điều chỉnh áp suất:

Điều chỉnh áp suất nhiên liệu từ bơm chuyển nhiên liệu bên dưới cấp cho

bơm cao áp đặt trên băng thử Tùy thuộc vào từng loại bơm cao áp lắp trên từng

động cơ khác nhau mà ta điều chỉnh áp suất cung cấp sẽ khác nhau tương ứng

13) Dòng điện cung cấp cho bơm cao áp:

Một số bơm cao áp dùng van điện từ để đóng mở nhiên liệu cấp lên các vòi

phun, có thể dùng 12V hay 24V Tùy thuộc vào từng loại bơm cao áp mà ta sử

dụng dòng điện cấp cho van đóng mở nhiên liệu (Van tắt máy) sao cho thích hợp

3 Nguyên lý hoạt động

1 2 3 4 5

6 7 8 9

Hình 2.7: Sơ đồ cấp nhiên liệu cho hệ thống

1 Thùng chứa nhiên liệu 6 Bộ phận hứng nhiên liệu

2 Bơm chuyển nhiên liệu 7 Cốc đo nhiên liệu

3 Van 8 Khay hứng nhiên liệu

4 Bầu lọc 9 Vòi phun

5 Bơm cao áp

6

7 10

11

Hình 2.8: Sơ đồ dẫn động băng thử bơm cao áp

1 Động cơ 7 Vòi phun

2 Mâm chia độ 8 Khớp quay

3 Khớp nối 9 Rơle điều khiển

4 Bơm cao áp 10 Thiết bị điều khiển

5 Cốc đo nhiên liệu 12 Bộ điều khiển

6 Khay hứng

Nguyên lý hoạt động: Nhờ dòng điện xoay chiều ba pha động cơ sẽ quay

truyền mômen từ trục động cơ qua mâm chia độ đến khớp nối và qua trục dẫn

bơm cao áp Tuỳ theo thứ tự làm việc của các xi lanh động cơ mà từng phần tử

bơm sẽ được phun nhiên liệu vào cốc đo định lượng thông qua vòi phun Từ đây

nhờ bộ điều khiển thông qua bảng điều khiển và rơ le điều khiển sẽ cắt hay đóng

tuỳ người sử dụng

Thao tác điều khiển:

* Ở chế độ tự động:

+ Bước 1: Bật công tắc nguồn

+ Bước 2: Khởi động bơm dầu (bật nút star) ở vùng điều khiển bằng tay

+ Bước 4: Điều khiển áp suất dầu tương đương với bơm cao áp

+ Bước 5: Đặt chế độ

SET

SAVE (nhiệt độ) T1 (hay)

SET SAVE

SET

SAVE (số lần phun) N4 (hay)

SET SAVE

SET

SAVE (tốc độ) S7 (hay)

SET SAVE + Bước 6: Bấm nút khởi động động cơ điện

+ Bước 7: Bấm nút COUN để bắt đầu quá trình đo

+ Bước 8: Sau khi đo xong, chờ cho bọt nhiên liệu lắng xuống và đọc lưu lượng

của từng nhánh bơm trên ống thuỷ tinh

* Ở chế độ sử dụng tay:

Ta sử dụng các thao tác sau:

- Bấm nút để chuyên sang chế độ điều khiển tốc độ động cơ điện bằng

tay Khi đó đèn báo đã chuyển sang chế độ bằng tay bật sáng trên bảng điều

khiển

- Chuyển công tắc thay đổi núm xoay điều khiển tốc độ sang bên trái hay bên

phải phụ thuộc vào vị trí đứng thao tác

- Điều chỉnh nút xoay để điều chỉnh số vòng quay trục bơm đúng theo yêu cầu

- Bấm nút: COUN để bắt đầu quá trình đo

A/M

- Sau khi đo xong, chờ cho bọt nhiên liệu lắng xuống và đọc lưu lượng của từng

nhánh bơm trên ống thuỷ tinh

4 Bơm cao áp thí nghiệm

Thiết bị khảo sát là cụm bơm cao áp thẳng hàng (AMZ 236) gồm có 6 nhánh

bơm cung cấp dầu cao áp cho 6 vòi phun

5 Quy trình thử

Một số thao tác:

- Kiểm tra thiết bị: kiểm tra trên máy cân bơm có đầy đủ vòi phun hay không.

Kiểm tra chiều quay của máy cân bơm cùng chiều quay của máy bơm cao áp

(theo chiều quay của kim đồng hồ nếu như nhìn từ trục dẫn bơm cao áp)

- Gá bơm vào bệ: Lắp trục của bơm làm sao cho đồng tâm với trục của băng thử.

Siết chặt nơi lắp ghép giữa bơm cao áp với máy cân bơm bằng lục giác Dùng tay

quay kiểm tra xem có vướng vật gì không

- Lắp ống dẫn dầu từ bơm chuyển lên bơm cao áp (ống dầu cấp), ống dẫn dầu từ

bơm cao áp đến thùng chứa (ống dầu hồi) và các ống dầu cao áp đến các vòi

phun.

- Cấp điện, chân không hay khí nén cho van đóng mở nhiên liệu tuỳ thuộc loại

bơm thử.

- Vận hành thử: Mở bơm cấp dầu từ thùng chứa lên bơm cao áp Xả khí trong

đường nhiên liệu cấp cho bơm cao áp Kéo thanh răng về phía tăng nhiên liệu

Chọn tốc độ quay thấp để vận hành thử để bảo đảm an toàn sau đó tăng tốc độ

dần dần để kiểm tra vòi phun có phun nhiên liệu hay không

- Vận hành kiểm tra:

+ Chọn tốc độ quay của bơm cao áp, nhiệt độ nhiên liệu, số lần phun trên bảng

điều khiển Điều chỉnh sang chế độ tự động hay điều khiển bằng tay Cho máy

chạy để bắt đầu đo

+ Xác định lượng dầu trên cốc đo

+ Lật khay đổ dầu trên cốc đo

+ Tương tự như vậy ta xác định lượng dầu ở các chế độ thử khác

III TRÌNH TỰ THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM

Trong bài thí nghiệm này ta thực hiện ở chế độ tự động

+ Bước 1: Bật công tắc nguồn

+ Bước 2: Khởi động bơm dầu (bật nút stop- start) ở vùng điều khiển

bằng tay

+ Bước 4: Điều khiển áp suất dầu tương đương với bơm cao áp

+ Bước 5: Đặt chế độ

SET

SAVE (nhiệt độ) T1

SET SAVE SET

SAVE (số lần phun) N4 đặt N4 = 200

SET SAVE

SET

SAVE (tốc độ) S7 đặt S7 = 620 [v/p]

SET SAVE + Bước 6: Bấm nút khởi động động cơ điện

+ Bước 7: Bấm nút COUNT để bắt đầu quá trình đo

+ Bước 8: Sau khi đo xong, chờ cho bọt nhiên liệu lắng xuống và đọc lưu

lượng của từng nhánh bơm trên ống thuỷ tinh, ta được kết quả đo ứng với vị trí

thanh răng h = x [%]

Sau khi được kết quả đo lưu lượng của từng nhánh bơm ứng với vị trí thanh răng

h = x1 [%], ta tiếp tục thí nghiệm với vị trí thanh răng x2, x3, x4 [%], vẫn giữ

nguyên số lần phun và số vòng quay

IV BẢNG SỐ LIỆU VÀ ĐỒ THỊ KẾT QUẢ

1.Bảng số liệu đo được:

Bảng giá trị

Tốc độ

[v/ph]

Vị trí thanh răng [%]

Lượng nạp trong 200 lần phun Q[ml]

Bơm 1 Bơm 2 Bơm 3 Bơm 4 Bơm 5 Bơm 6

620

100 36 37,9 34,5 35 33 38,4

Từ bảng số liệu ta vẽ được đặc tính bơm cao áp : Q = f(h) ứng với n = 620

[v/ph], khi h = 20, 40, 60, 80, 100 [%]

2 Đồ thị kết quả

2.1 Bơm số 1

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Bơm số 1

Khoảng dịch chuyển thanh răng (%)

Hình 4.1: Đồ thị đặc tính lượng phun theo phần trăm hành trình thanh răng

2.2 Bơm số 2

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Bơm số 2

Khoảng dịch chuyển thanh răng (%)

Hình 4.2: Đồ thị đặc tính lượng phun theo phần trăm hành trình thanh răng

2.3 Bơm số 3

20 40 60 80 100 0

5 10 15 20 25 30 35 40

Bơm số 3

Khoảng dịch chuyển thanh răng (%)

Hình 4.3: Đồ thị đặc tính lượng phun theo phần trăm hành trình thanh răng

2.4 Bơm số 4

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Bơm số 4

Khoảng dịch chuyển thanh răng (%)

Hình 4.4: Đồ thị đặc tính lượng phun theo phần trăm hành trình thanh răng

2.5 Bơm số 5

20 40 60 80 100 0

5 10 15 20 25 30 35

Bơm số 5

Khoảng dịch chuyển thanh răng (%)

Hình 4.5: Đồ thị đặc tính lượng phun theo phần trăm hành trình thanh răng

2.6 Bơm số 6

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Bơm số 6

Khoảng dịch chuyển thanh răng (%)

Hình 4.6: Đồ thị đặc tính lượng phun theo phần trăm hành trình thanh răng

2.7 Đồ thị tổng

20 30 40 50 60 70 80 90 100

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Bơm số 1 Bơm số 2 Bơm số 3 Bơm số 4 Bơm số 5 Bơm số 6

Khoảng dịch chuyển thanh răng (%)

Hình 4.7: Đồ thị tổng đặc tính lượng phun theo phần trăm hành trình thanh răng

3 Nhận xét

- Qua đồ thị trên trên ta thấy lượng phun nhiên liệu của từng nhánh bơm cung

cấp cho mỗi xilanh công tác ở cùng một vị trí thanh răng là khác nhau nên hiệu

suất làm việc của động cơ giảm đáng kể và động cơ hoạt động bị rung giật Đặc

biệt là ở nhánh bơm thứ năm ta thấy lượng nhiên liệu cung cấp cho xilanh số 5

nhỏ hơn so với các nhánh bơm còn lại Vì vậy cần điều chỉnh lại lượng nhiên liệu

của từng nhánh bơm cung cấp cho từng xilanh công tác phải đồng đều nhau và

điều chỉnh đúng bằng lượng nhiên liệu mà nhà sản xuất đã đưa ra bởi đó là chế độ

hoạt động tốt và tối ưu nhất đối với động cơ mà nhà sản xuất đã nghiên cứu và

thử nghiệm, nếu điều chỉnh không đúng thì ảnh hưởng đến chất lượng hỗn hợp

hòa khí, điều này gây ảnh hưởng trực tiếp làm giảm hiệu suất làm việc của động

cơ

- Khi đã điều chỉnh lại thì đồ thị biểu diễn tổng lượng phun nhiên liệu theo

phần trăm hành trình thanh răng của các nhánh bơm phải trùng nhau lúc này động

- Hành trình thanh răng càng tăng thì lượng nhiên liệu cung cấp cho mỗi

nhánh bơm cung cấp cho mỗi xilanh công tác càng lớn