›
›

Báo cáo Thí nghiệm động cơ

docx 48 trang ngocly 1400
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Báo cáo Thí nghiệm động cơ", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • docxbao_cao_thi_nghiem_dong_co.docx

Nội dung text: Báo cáo Thí nghiệm động cơ

  1. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang LỜI NÓI ĐẦU Sau khi học xong các học phần cơ sở ngành và chuyên ngành như “Nguyên lý động cơ đốt trong”, “Kết cấu động cơ đốt trong”, “Cảm biến và kỹ thuật đo”, “Chẩn đoán kỹ thuật động cơ” và “Thí nghiệm động cơ”, sinh viên ngành động lực được tiếp cận thực tế hơn về ngành nghề với học phần “Thực hành thí nghiệm động cơ”. Học phần “Thực hành thí nghiệm động cơ” giúp sinh viên củng cố lại những kiến thức về lý thuyết đã được học. Qua đó sinh viên biết nghiên cứu, tìm hiểu một vấn đề kỹ thuật bằng thực nghiệm, biết sử dụng các thiết bị thí nghiệm, dụng cụ đo hiện đại, biết xây dựng các đường đặc tính tải, đặc tính tốc độ, đặc tính điều chỉnh động cơ bằng thực nghiệm. Được sự hướng dẫn tận tình của thầy HUỲNH BÁ VANG, chúng em đã hoàn thành bài thí nghiệm của nhóm mình. Đây là lần đầu tiếp cận các trang thiết bị hiện đại nên không tránh khỏi sai sót, nhầm lẫn trong quá trình thực hành. Vậy mong thầy thông cảm và sửa chữa sai sót để chúng em có thể hoàn thiện hơn bài báo cáo của mình. Cuối cùng nhóm 17A4 xin chân thành cảm ơn thầy! Đà Nẵng, ngày 16 tháng 05 năm 2014. Nhóm 17A4 - 1-
  2. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HOẠT ĐỘNG CỦA PHÒNG THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ Phòng thí nghiệm gồm hai phần chính: + Phòng lắp đặt các thiết bị (Dyno) + Phòng điều khiển (Puma) 1.1. Sơ đồ mô hình thí nghiệm. 15 9 31 8 12 13 14 33 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 11 34 16 32 3 29 28 2 35 36 10 1 4 5 6 30 7 Hình 1.1 - Sơ đồ phòng thí nghiệm. Nhóm 17A4 - 2-
  3. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang * Chú thích: 1 - Thiết bị đo độ khói của động cơ (Opacimeter). 2 - Động cơ mẫu (Động cơ Daewoo A16 DMS). 3 - Băng thử (APA 2004/8). 4 - Thiết bị điều chỉnh nhiệt độ nước làm mát (AVL 553). 5 - Thiết bị xác định suất tiêu hao nhiên liệu (AVL 733). 6 - Thiết bị điều chỉnh nhiệt độ, áp suất dầu bôi trơn cho động cơ (AVL 554). 7 - Thiết bị làm mát các cảm biến. 8 - Thiết bị thu nhận các tín hiệu từ cảm biến (hay bộ xử lý). 9 - Đường ống nạp của động cơ. 10 - Đường ống thải của động cơ. 11 - Khớp nối các trục động cơ và băng tải. 12 - Cảm biến đo áp suất tương đối của khí nạp. 13 - Cảm biến đo áp suất tuyệt đối của khí nạp. 14 - Cảm biến đo nhiệt độ của khí nạp. 15 - Cảm biến đo độ ẩm của môi trường không khí trong phòng thí nghiệm. 16 - Thiết bị đo độ lọt khí Cacte (nối thông nắp dàn cò với đường nạp). 17 - Cảm biến đo áp suất phun (gắn ở máy số 4 và đường dầu cao áp). 18 - Cảm biến đo áp suất của quá trình cháy (được gắn ở máy 1). 19 - Cảm biến đo nhiệt độ nước vào. 20 - Cảm biến đo nhiệt độ nước ra. 21 - Cảm biến đo tốc độ động cơ. 22 - Cảm biến đo nhiệt độ dầu vào ở động cơ. 23 - Cảm biến đo nhiệt độ nhiên liệu. 24 - Cảm biến đo áp suất tuyệt đối của dầu bôi trơn. 25 - Cảm biến đo áp suất tuyệt đối của nhiên liệu. 26 - Cảm biến đo độ rung của động cơ. 27 - Cảm biến đo độ nâng kim phun của động cơ. 28 - Cảm biến đo áp suất của khí xả. 29 - Cảm biến đo nhiệt độ khí xả. Nhóm 17A4 - 3-
  4. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang 30 - Cảm biến đo nhiệt độ của dầu ra (nằm ở thiết bị 6). 31 - Thiết bị đo lưu lượng khí nạp (Air flow metter). 32 - Thiết bị điều chỉnh vị trí thanh răng (Động cơ bước). 33 - Màn hình vi tính. 34 - Bàn điều khiển. 35 - Thiết bị đo tốc độ của động cơ và vị trí trục khuỷu. 36 - Bình tiêu âm. 37 - Thiết bị Visioscop quan sát buồng cháy 1.2. Nguyên lý làm việc tổng quát của mô hình. Khai báo các thiết bị trong hệ thống, cài đặt các thông số cần đo. Khởi động động cơ, khi động cơ đã hoạt động thì hệ thống sẽ tự động kiểm tra lỗi, nếu có lỗi nó sẽ tự động báo cho người điều khiển biết để khắc phục. Sau một lúc, khi động cơ đã hoạt động ổn định thì ta cài đặt các thông số như: T-553, T-554. Lúc này các thiết bị AVL 553, AVL 554 tự động điều chỉnh nhiệt độ nước làm mát và dầu bôi trơn theo các giá trị mà ta đã cài đặt. Lúc này các hệ thống sẽ tự động hiển thị các thông số sau lên màn hình: + Torque (Nm): Mômen động cơ. + P (KW): Công suất động cơ. + AIR_CON (Kg/h): Lưu lượng khí nạp. + T_Oil (0C): Nhiệt độ dầu bôi trơn. + TWO (0C): Nhiệt độ của nước làm mát ra. + TWI (0C): Nhiệt độ của nước làm mát vào. + T_EXH (0C): Nhiệt độ khí xả. + T_INTAKE (0C): Nhiệt độ khí nạp. + OPA_OPAC (%): Lượng bồ hóng. + Lambda + P_Oil (Bar):áp suất dầu bôi trơn. + Blow_Val (l/p): Độ lọt khí Cacte. + FUELCOSP (g/kW.h). + BH (Kg/h): Tiêu hao nhiên liệu trong 1 giờ. Nhóm 17A4 - 4-
  5. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang Những thiết bị thử bao gồm: động cơ thử “Động cơ Daewoo A16 DMS”. Động cơ này được bắt chặt với sàn bằng bốn chân và có thiết bị giảm chấn. Băng thử điện là thiết bị khởi động và gây tải cho động cơ, nó được nối với động cơ thông qua khớp nối. Ngoài ra để đo các thông số trên đường nạp của động cơ người ta lắp các cảm biến áp suất khí nạp tương đối, cảm biến áp suất khí nạp tuyệt đối, cảm biến đo lưu lượng khí nạp, cảm biến đo nhiệt độ khí nạp. Trên đường thải ngoài hai cảm biến đo nhiệt độ và áp suất thì còn có thiết bị tiêu âm và thiết bị đo độ đen của khói (415_Opacmeter). Việc điều khiển lượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ người ta dùng thiết bị cung cấp và đo tiêu hao nhiên liệu (733_ Fuel balance) nối thông với động cơ bằng hai đường cấp và hồi. Để điều khiển cung cấp nhiên liệu cho động cơ người ta dùng động cơ bước (THA100) để điều khiển vị trí bướm ga và được nối trực tiếp với phòng PUMA. Việc điều khiển nhiệt độ nước làm mát được thực hiện bằng thiết bị (AVL553 Coolant Conditioning System). Trên đường vào động cơ có cảm biến nhiệt độ nước làm mát vào, trên đường ra có cảm biến nhiệt độ nước ra. Việc điều khiển nhiệt độ dầu bôi trơn được thực hiện bằng thiết bị (AVL 554, Oil Conditioning System ). Thiết bị này được nối với động cơ bằng hai ống vào và ra trên đó có gắn hai cảm biến nhiệt độ dầu vào và ra. Ngoài ra ở động cơ còn có các loại cảm biến khác như: cảm biến độ nâng kim phun, cảm biến áp suất phun nhiên liệu Để đo tốc độ động cơ người ta gắn thiết bị đo tốc độ vào vị trí trục khuỷu trên buli đầu trục khuỷu. Để đo lọt khí cacte người ta dùng thiết bị (442 Blow By Meter), thiết bị này nối với động cơ qua hai đường ống, một từ động cơ đến 442 và một từ 442 về đường nạp động cơ. Tất cả các tín hiệu từ cảm biến được đưa vào trạm chuyển đổi, được khuếch đại rồi nối với PUMA.Tại đó các số liệu được đo đạc và xử lí. Nhóm 17A4 - 5-
  6. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang PUMA là hệ thống tự động hóa thiết bị đo và bệ thử do hãng AVL LIST GmbH ( Áo ) phát triển. Hệ thống này bao gồm các hệ thống máy tính, thiết bị hỗ trợ, phần mềm, các ứng dụng trên nền Windows, các cơ sở dữ liệu Trong quá trình vận hành thí nghiệm cần chú ý cẩn thận. Khi tiến hành thí nghiệm phải nắm rõ quy trình và phương pháp để tránh xảy ra sai sót vì các thiết bị trong phòng thí nghiệm rất đắt tiền do đó bất kỳ sai sót nào cũng có thể gây thiệt hại lớn về mặt vật chất và người. II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 2.1. Các loại đường đặc tính Chế độ làm việc của động cơ được thể hiện bằng tổ hợp các thông số làm việc của nó như công suất Ne hay mô men Me và tốc độ động cơ n. Trong miền làm việc của động cơ, tốc độ n thay đổi từ n min ứng với giới hạn ổn định của động cơ đến n max ứng với giới hạn ứng suất cơ, ứng suất nhiệt và diễn biến bình thường của chu trình công tác. Người ta dùng đặc tính để đánh giá chỉ tiêu kỹ thuật của động cơ hoạt động trong các điều kiện khác nhau của động cơ. Đặc tính của động cơ là các hàm thể hiện sự thay đổi các chỉ tiêu công tác chính theo chỉ tiêu công tác khác hoặc theo nhân tố nào đó ảnh hưởng đến chu trình công tác. Các loại đặc tính được sử dụng nhiều trong động cơ bao gồm các loại đặc tính sau: + Đặc tính tốc độ - Đặc tính ngoài - Đặc tính bộ phận + Đặc tính tải Các đặc tính của động cơ được xác định bằng thực nghiệm trên băng thử động cơ. 2.2. Đặc tính tốc độ của động cơ Đặc tính tốc độ động cơ là đồ thị biểu diễn mối quan hệ momen có ích Me, công suất có ích Ne, suất tiêu hao nhiên liệu có ích ge và các chỉ tiêu khác của Nhóm 17A4 - 6-
  7. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang động cơ theo tốc độ ne của động cơ khi giữ tay điều khiển động cơ ở vị trí qui định gồm có: Đặc tính tốc độ ngoài và đặc tính bộ phận. 2.2.1. Đặc tính ngoài động cơ xăng Đặc tính ngoài của động cơ xăng là các hàm của Ne, Me, g nl theo số vòng quay n khi ta mở hoàn toàn bướm ga, tức là 100% ví trí tay ga. Ở vị trí mở 100% bướm ga, sự biến thiên của các hàm N e = f(n), Me = f(n) phụ thuộc vào sự thay đổi của η v, ηm, ηi/α, ρk theo số vòng quay n. Biến thiên của động cơ theo ηv khi động cơ chạy đặc tính ngoài phụ thuộc vào sự thay đổi của tốc độ dòng khí qua xupap nạp, pha phân phối khí của các xupap và độ mở bướm ga. Càng tăng tốc độ dòng khí qua xupap nạp và xupap thải thì hệ số nạp càng thấp. Điều này đúng với động cơ không tăng áp cũng như động cơ tăng áp. Trong vùng tốc độ thấp cũng diễn ra hiện tượng giảm của hệ số nạp theo mức giảm tốc độ n vì lúc đó pha phân phối thực tế không còn phù hợp với tốc độ động cơ lúc đó. Lực cản trên đường nạp của động cơ diezen nhỏ hơn so với động xăng, vì vậy đặc tính ngoài về ηv của động cơ xăng hơi dốc so với ηv của động cơ diezen. Trong các động cơ tăng áp, do có giảm tổn thất tương đối về tổn thất áp suất trên đường nạp nên khi tăng n thì đường hệ số nạp theo n của động cơ tăng áp phẳng hơn so với động có không tăng áp. Mối quan hệ giũa hệ số nạp tương đối và tốc độ tương đối thay đổi trong phạm vi 50%n m ( nm là tốc độ động cơ tại thời điểm có ηv max ) Số lượng môi chất nạp vào xylanh chẳng những phụ thuộc vào η v mà còn phụ thuộc vào khối lượng riêng của không khí ρ k. Động cơ không tăng áp có ρ k = ρ 0. Trong động cơ tăng áp ρ k phụ thuộc vào mức độ tăng áp hiệu suất đoạn nhiệt của máy nén và mức độ làm mát trung gian cho khí nén trước khi vào động cơ. Mức độ tăng khối lượng riêng tương đối của không khí đi vào động cơ theo mức độ nén khác nhau, với các giá trị của hiệu suât đoạn nhiệt η kdmcủa máy và không làm mát trung gian cho khí nén. Tăng πk do Tk tăng theo nên làm cho khối lượng riêng tương đối tăng chậm, vì vậy đã làm giảm ảnh hưởng tăng áp tới mức độ tăng khối lượng môi chất nạp vào động cơ, thể hiện qua tích số η v.ηk. Vì vậy làm mát trung gian cho không khí tăng Nhóm 17A4 - 7-
  8. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang áp chẳng những làm giảm hiệu suất nhiệt của động cơ mà còn làm tăng lượng môi chất nạp vào động cơ. Nếu làm mát trung gian bảm đảm cho Tk=T0 thì lượng không khí nạp vào động cơ tỷ lệ với mức độ tăng áp trong máy nén. Khi động cơ tăng áp hoạt động theo đặc tính ngoài nếu giảm số vòng quay n sẻ làm giảm π k và do đó làm giảm ρ k. Trong trường hợp tăng áp bằng máy nén ly tâm dẫn động cơ khí và dẫn động bằng tua bin khí thải thì π k và ηk sẽ giảm nhanh làm cho lượng không khí nạp vào xy lanh ηv.ρk giảm theo mức giảm của n. Giá trị ηi của động cơ xăng với ε = const, trên đặc tính ngoài sẽ phụ thuộc biến thiên của alpha theo n. Tỷ số nén ε kcủa động cơ xăng tăng áp, trong điều kện giữ không đổi chỉ số octan của nhiên liệu phải nhỏ hơn ε 0 của động cơ chưa tăng áp để tránh kích nổ. Nếu vẫn giữ nguyên như tỷ số nén của động cơ chưa tăng áp thì cần dùng nhiên liệu có chỉ số octan cao hơn. Thông thường tăng số octan lên 6 – 8 lần thì tỷ số nén có thể tăng lên 1 đơn vị. Khi động cơ xăng hoạt động theo đặc tính ngoài thì hệ số dư lượng không khí alpha sẽ giảm khi giảm n. Đặc tính trên của alpha vẫn tiếp tục duy trì khi chuyển sang các đặc tính bộ phận. Tuy nhiên khi điều chỉnh bộ chế hòa khí ở vị trí gần mở hết bướm ga người ta sẽ điều chỉnh để hệ số alpha nhỏ hơn đặc tính ngoài để tiết kiệm nhiên liệu xăng. 2.2.2. Đặc tính ngoài động cơ Diesel Đặc tính ngoài của động cơ diezen bao gồm các loại sau: Đặc tính ngoài tuyệt đối – là các đặc tính mà thông số bên phải của các biểu thức xác định Me, Ne (công thức 11-8 và 11-10 trang 410 Nguyên lý động cơ – Nguyễn Tất Tiến) đều đạt giá trị cực đại tại mỗi số vòng quay n. Đó chỉ là đặc tính được xác đinh khi khảo nghiệm động cơ trên băng thử. Trong thực tế sử dụng động cơ không cho phép động cơ hoạt động tới mức này, nhằm bảo vệ không để máy bị hư hỏng. Mặt khác cũng không đảm bảo mọi điều kiện tối ưu về góc phun sớm, về nhiệt độ môi chất làm mát động cơ ở đầu vào cũng như đầu ra trong mọi vòng quay của động cơ qua đó đảm bảo giá trị cực đại của ηv. ηm, ηi/α, ρk . Đặc tính giới hạn bơm cao áp là đặc tính ngoài mà ta điều khiển bơm cao áp được kéo tới vị trí giới hạn lớn nhất. Khi thiết kế bơm cao áp người ta để một phần Nhóm 17A4 - 8-
  9. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang dự trử về thể tích nhiên liệu để đảm bảo cho nó có thể cung cấp cho xylanh lượng nhiên liệu lớn hơn so với nhu cầu của chu trình. Vì vậy khi sử dụng phải đặt trên bơm một chốt tỳ nhằm hạn chế lượng nhiên liệu cực đại cấp cho chu trình. Đặc tính ngoài theo công suất thiết kế là đặc tính tốc độ trong đó cơ cấu điều khiển được giử ở vị trí đạt công suất thiết kế Ne tại số vòng quay thiết kế n n. Đặc tính ngoài theo công suất thiết kế là đặc tính mang tính chất pháp lý được nhà chế tạo đảm bảo khi xuất xưởng. Đặc tính ngoài sử dụng (gọi tắt là đặc tính ngoài) là đặc tính tốc độ trong đó cơ cấu điều khiển được giữ ở vị trí tương ứng với công suất N ed tại số vòng quay sử dụng nd.Người ta sử dụng Nd để lựa chọn động cơ phối hợp với máy công tác. Đặc tính khói đen là đặc tính tốc độ trong đó với mỗi số vòng quay n, cơ cấu điều khiển bơm cao áp đều nằm ở vị trí bắt đầu nhả khói đen trong khí xả. Hiệu suất chỉ thị ηi của động cơ diezen khi chạy theo đặc tính ngoài phụ thuộc vào hệ số dư lượng không khí alpha, tỷ số tăng áp suất khi cháy λ khối lượng riêng của không khí nạp vào động cơ ρ k và tốc độ n của động cơ. Ảnh hưởng của bản thân tốc độ n và khối lượng riêng của không khí ρ k đến η i thường không nhiều mà chủ yếu ảnh hưởng đến alpha và λ. Ở trên đã thấy tăng alpha sẽ làm tăng ηi. Động cơ diezen không tăng áp, hệ số nạp η v khi tăng và giảm tốc độ n. Lượng nhiên liệu cấp cho chu trình của bơm BOSCH tăng khi tăng tốc độ n và bị giảm khi n giảm sẽ kéo theo giảm pi gây ảnh hưởng tới đặc tính tốc độ. Động cơ diezen tăng áp, sự thay đổi của khối lượng không khí nạp vào động cơ phụ thuộc vào khối lượng riêng không khí ρk. Khi giảm tốc độ n, giá trị của ρk sẻ giảm càng nhanh nếu ρk ở chế độ định mức càng lớn. Vì vậy động cơ diezen tăng áp sẽ tăng alpha khi tăng n. Còn tỷ số tăng áp suất khi cháy λ sẽ tăng khi giảm n vì khi đó thời gian cháy trễ tăng. Thực nghiệm chỉ ra rằng áp suất ρ k càng giảm mạnh khi giảm n sẽ làm ηm, ηi/α tăng càng nhiều. Hiệu suất cơ khí η m khi động cơ chạy ở đặc tính ngoài sẽ giảm khi tăng n vì lúc đó Cm tăng còn ηi/α và λv lại giảm. Đối với động cơ tăng áp, khi tăng n thì η m sẽ giảm chậm hơn so với động cơ không tăng áp vì lúc ấy ρ k sẽ tăng,η m giảm càng chậm khi n tăng nếu động cơ tăng áp càng cao. Nhóm 17A4 - 9-
  10. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang Hình 2.1 – Đặc tính tốc độ a) Động cơ Xăng; b) Động cơ Diesel 1. Đặc tính ngoài; 2. Đặc tính nhả khói đen; 3. Đặc tính ngoài Hình 2.2 – Đặc tính tốc độ a) Động cơ Xăng; b) Động cơ Diesel 1. Đặc tính ngoài; 2÷5. Đặc tính bộ phận; 7. Giới hạn khói đen Nhóm 17A4 - 10-
  11. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang 2.2.3. Phương pháp xây dựng đường đặc tính tốc độ động cơ (đặc tính bộ phận) Ta giữ nguyên mức tải cho động cơ (giữ nguyên vị trí bướm ga), thay đổi tốc độ n. Từ đó , đo momen có ích Me và suất tiêu hao nhiên liệu có ích, theo các giá trị tốc độ tương ứng. Ghi kết quả đo, lập bảng và vẽ đường đặc tính của động cơ. Hình 2.3 – Dạng đặc tính tốc độ động cơ 2.3. Đặc tính tải động cơ Các động cơ dẫn động máy phát điện, máy nén, máy bơm nước phải đáp ứng đòi hỏi của các máy công tác: khi thay đổi tải của máy công tác, tốc độ động cơ chỉ được phép thay đổi trong phạm vi hẹp. Vì vậy chất lượng hoạt động của động cơ ấy được đánh giá khi động cơ hoạt động với các tốc độ khác nhau.Đặc tính ấy gọi là đặc tính tải của động cơ. Trên đồ thị của đặc tính tải, hoành độ là một trong các thông số tải của động cơ, còn tung độ là chỉ tiêu công tác của động cơ. Người ta có thể dùng chỉ tiêu công suất Ne, monen có ích Me, hoặc áp suất có ích trung bình p e làm các thông số đặc trưng cho tải. Thường dùng giá trị tương đối của các thông số so với giá trị tương ứng ở chế độ định mức thay cho giá trị tuyệt đối của thông số đó. Thông số chính đánh giá tính kinh tế ở chế độ hoạt động của động cơ là suất tiêu hao nhiên liệu g e. Trên đồ thị còn có các thông số bổ sung như suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị gi, hiệu suất có ích ηε, hiệu suất có khí ηh, lưu lượng nhiên liệu giờ Nhóm 17A4 - 11-
  12. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang Gnl. Đối với động cơ tăng áp còn có thêm thông số suất tiêu hao không khí, hiệu suất tua bin, máy nén và bộ tua bin máy nén Nếu đặc tính không được xác định trong điều kiện đảm bảo n = const, mỗi điểm đo ở tốc độ do bộ điều tốc điều khiển thì đồ thị có thêm mối quan hệ tốc độ và tải. Khi động cơ chạy theo đặc tính tải, nhân tố tác động từ bên ngoài tới chu trình công tác là số lượng nhiên liệu hoặc hòa khí cấp cho xylanh trong mỗi chu trình. 2.3.1. Đặc tính tải động cơ xăng Đối với động cơ xăng khi chạy theo đặc tính tải cần tăng hoặc giảm lượng hòa khí nạp vào động cơ. Khi động cơ đóng nhỏ bướm ga sẽ làm tăng hệ số khí sót và do đó làm thay đổi điều kiện thực hiện quá trình công tác, công suất và tính kinh tế của động cơ. Suất tiêu hao nhiên liệu ge thay đổi theo. Ở chế độ không tải Ne = 0 và ηm = 0. Tăng tải khi giữ n = const sẽ làm tăng ηe do đó ge giảm dần. Tuy vậy so với động cơ diezen thì ge của động cơ xăng giảm nhanh hơn do η i và ηm của động cơ xăng đều tăng. Suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất g emin xuất hiện ở vị trí tải tương ứng với giá trị cực đại của η e = ηi ηm. Trong động cơ xăng nếu hòa khí được điều chỉnh theo thành phần tiết kiệm thì η i sẽ tăng khi tải tăng vì lúc ấy làm tăng α chất lượng cháy tốt hơn. Vì vậy g emin sẽ xuất hiện ở vị trí toàn tải.Nếu trong bộ chế hoà khí có hệ thống làm đậm thì khi mở gần hết bướm ga sẽ làm cho hòa khí đậm lên. Kết quả sẽ làm tăng công suất nhanh chóng nhưng lại làm tăng suất tiêu hao nhiên liệu ge. 2.3.2. Đặc tính tải động cơ Diesel Tăng tải trong động cơ diezen được thực hiện bằng cách tăng g ct qua đó làm giảm alpha. Do đó khi tăng tải, ηi được tăng lên chút ít ở khu vực tải nhỏ, vì áp suất và chất lượng phun tăng dần, sau đó η i sẽ giảm khi tiến gần đến chế độ toàn tải. Vì vậy suất tiêu hao nhiên liệu ge sau khi đạt giá trị cực tiểu, tại phụ tải tương ứng với giá trị cực đại của η e = ηi.ηm. Trong thực tế sử dụng động cơ thì nghiêm cấm không để động cơ chạy tới mức giới hạn lớn nhất của công suất tại tốc độ thử. Đặc tính tải của động cơ diezen tăng áp tương tự như động cơ diezen không tăng áp, chỉ khác ở chỗ alpha của động cơ tăng áp phụ thuộc vào g ct theo quy luật phức tạp hơn. Nhóm 17A4 - 12-
  13. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang Với động cơ diezen không tăng áp chạy theo đặc tính tải có thể coi η v = const và α=(gctn*αn)/gct, biểu thức này có thể dùng cho động cơ tăng áp dẫn động cơ khí. Động cơ diezen tăng áp cao khi chạy theo đặc tính tải η vcó thể thay đổi từ (10-20)% hoặc lớn hơn, không cần quan tâm tới ảnh hưởng của alpha tới η i/ηimax vì giá trị alpha rất lớn, thông thường α (1,7–1,9). Hình 2.4 – Đặc tính tải động cơ Diesel 2.3.3. Phương pháp xây dựng đường đặc tính tải Ta giữ nguyên tốc độ động cơ, thay đổi mức tải alpha, đo momen có ích Me, công suất và suất tiêu hao nhiên liệu có ích ge theo các giá trị alpha tương ứng. Ghi lại kết quả đo vào bảng và vẽ đường đặc tính tải của động cơ khảo sát. Hình 2.5 – Dạng đường đặc tính tải của động cơ Nhóm 17A4 - 13-
  14. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang III. THỰC NGHIỆM ĐO CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG HỌC CỦA ĐỘNG CƠ 3.1. Giới thiệu thiết bị thí nghiệm đo vận tốc động cơ và vị trí trục khuỷu (AVL 364C_364X_Angle_Encoder). 3.1.1. Giới thiệu: Nhiệm vụ: Dùng để đo vận tốc của động cơ và vị trí trục khuỷu dựa trên nguyên lý biến đổi góc quay( Mã hóa góc) của trục khuỷu thành tín hiệu số sau đó đưa về PUMA xử lý. Thiết bị đo tốc độ động cơ và vị trí trục khuỷu gồm: Cảm biến xác định vị trí trục khuỷu và số vòng quay Bộ AVL 364C&364X Angle encoder Thiết bị đo tốc độ đã nói ở trên kết hợp thiết bị ghi nhận tín hiệu chuyên dụng- AVL Indiset 620. AVL Indiset 620 : Là thiết bị được thiết kế chuyên dụng để ghi nhận dữ liệu khi đo một số thông số có tần số biến đổi nhanh theo góc quay trục khuỷu như: áp suất trong xylanh, áp suất trên đường ống cao áp của hệ thống nhiên liệu, độ nhấc của kim phun. Hình 3.1. Sơ đồ bố trí Indiset 620, cảm biến QL61D và Encoder 364X Nhóm 17A4 - 14-
  15. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang Bộ AVL 364C Angle Encoder: Nhiệm vụ : Angle Encoder 364C( bộ mã hóa góc 364C) là một thiết bị dùng để chuyển đối tín hiệu góc quay của trục khuỷu (Dạng tín hiệu tương tự) thành tín hiệu số, tín hiệu số này được PUMA xử lý và thông qua đó xác định chính xác số vòng quay của trục khuỷu. Hình 3.2. Sơ đồ lắp đặt bộ mã hóa góc AVL 364C lên động cơ. 1.Cáp quang truyền tín hiệu; 2.Đồ gá; 3.Bu lông M10 4.Bulông M6 (7Nm); 5.Đai ốc siết; 6. Mặt bích; 7. Trục khuỷu. AVL 364C Angle Encoder là sự kết hợp giữa Cơ khí, Quang học và Điện tử. Nhóm 17A4 - 15-
  16. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang Hình 3.3 . Sơ đồ khối đo vận tốc động cơ của bộ mã hóa góc AVL 364C Các bộ phận chính của khối đo này là : 1. Bộ chuyển đổi xung. 2. Đĩa trung tâm được khoan lỗ đều đặn nhau. 3. Cơ cấu mang đĩa, mặt bích để bắt bulong giữ đĩa khoan lỗ. 4. Cánh tay trợ giúp giữ bộ phận quang học(cảm biến quang học). 5. Thiết bị gá kẹp( giữ giá treo thiết bị). 6. Giá để treo thiết bị phát ánh sáng. 7. Cáp kết nối với bộ phận AVL dài 10(m). 8. Vị trí kim quang học của cảm biến quang học. 9. Cáp kết nối với 3064v04 gồm 6 lớp, dài 30(m). 10. Ống đèn điện tử( Dùng để phóng ánh sáng nhẹ). Nhóm 17A4 - 16-
  17. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang Hình 3.4. Kết cấu của bộ mã hóa góc AVL Encoder 364C . Nguyên lý hoạt động( dựa vào hình 3.3). Khi động cơ hoạt động thì đĩa quang trung tâm được khoan lỗ đều đặn nhau lắp trên Puli đầu trục khuỷu quay theo. Lỗ khoan trên đĩa mỗi lần đi qua được thiết bị phát ánh sáng lắp trên giá treo (6) chiếu qua khi đó kim quang học của cảm biến quang học(8) nhận sự thay đổi tần số ánh sáng và truyền tới ống đèn điện tử(10). Ống đèn điện tử thu nhận sự thay đổi đó và thực hiện phóng ánh sáng( dòng ánh sáng nhẹ) và đưa tín hiệu quang đến bộ chuyển đổi xung(1), bộ chuyển đổi xung (1) sẽ chuyển đổi xung quang học thành xung điện. Tại bộ chuyển đổi xung có gắn cáp nối(7) và chính nhờ cáp nối này đưa xung điện về PUMA của phòng thí nghiệm AVL. Nhóm 17A4 - 17-
  18. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang Thông số kỹ thuật : AVL 364C +Phạm vi vân tốc : 10 15000 [v/p] +Lưc chịu rung : Max 100×9,81( m/s2 ) 100 (g) cho 10 mio. Rev. Max 200g cho bảng tóm tắt từng giai đoạn + Nhiệt độ cho phép của môi trường : -30 + 70 0 C + Cho phép nhiệt độ tại bề mặt tăng lên : -30 + 1000C + Tuổi thọ vận hành dưới giới hạn phụ tải: Với ít nhất 10 triệu vòng quay ở độ dao động cho phép lớn nhất. +Khối lượng phụ tải trên trục: Khoảng 530 630 (g) phụ thuộc vào vị trí bệ máy của Encoder . Ống đèn điện tử: -Phạm vi nhiệt độ sử dụng của ống đèn điện tử: -30 +600 C Hình 3.5. Kết cấu của ống đèn điện tử Nhóm 17A4 - 18-
  19. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang Bộ AVL 364X Angle Encoder: Nhiệm vụ: Bộ mã hóa góc 364X là một thiết bị dùng để chuyển tín hiệu góc quay( tín hiệu dạng tương tự) thành tín hiệu số. Sau khi tín hiệu qua bộ đếm, mạch xử lý và thiết bị xử lý số liệu sẽ giúp xác định được chính xác vị trí và số vòng quay trục khuỷu. Hình 3.6. Sơ đồ lắp đặt của bộ mã hóa góc AVL 364X 1. Đĩa đánh dấu. 2. Bulông M8. 3. Phần bắt vào lốc máy. 4. Thiết bị quang học. - Đặc điểm cấu tạo của bộ mã hóa góc AVL 364X: Dựa trên nguyên lý của hiện tượng quang dẫn, là sự kết hợp giữa Cơ khí, Quang học và Điện tử. 2. Ống đèn điện tử (ống đèn này dùng để phát ánh sáng nhẹ ). 3. Cáp kết nối từ đèn điện tử đến bộ chuyển đổi xung. 4. Cáp kết nối với bộ phận AVL 5. Bộ chuyển đổi xung. 6. Bộ quang học ĐATSIC364G03( cũng chính là cảm biến quang). Nhóm 17A4 - 19-
  20. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang Nguyên lý hoạt động : Chỉ khác với bộ AVL 364C là đĩa khoan lỗ bây giờ là đĩa khắc dấu. Khi trục khuỷu quay thì đĩa khắc dấu( 1) quay theo. Ánh sáng phản chiếu từ đĩa(1) được thiết bị thu nhận ánh sáng(6) thu nhận. Sự thay đổi tần số ánh sáng phản chiếu từ đĩa(1) ứng với mỗi dấu cho ra những xung ánh sáng thay đổi. Sự kết hợp giữa nguồn sáng từ ống đèn phát quang(2) và bộ quang học(6) ứng với mỗi dấu cho ta một tín quang, sau đó tín hiệu này được đưa đến bộ chuyển đổi xung(5). Như vậy, từ tín hiệu góc quay chuyển thành tín hiệu quang, rồi từ tín hiệu quang này biến thành tín hiệu xung điện. Thông qua cáp kết nối (4) đưa xung điện đến PUMA của phòng điều khiển AVL. Hình 3.7. Sơ đồ khối đo vận tốc động cơ của bộ mã hóa góc AVL 364X Nhóm 17A4 - 20-
  21. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang Thiết bị quang học ĐATSIC364G03: -Đặc điểm: Chịu rung Max =(100×9,8÷1200x9,8).10 [N] Cho phép hoạt động ở vùng nhiệt đô:ü -30 + 1000C -Nguyên lý làm việc của thiết bị quang học ĐATSIC364G03: Thực chất là một tế bào quang dẫn. Thiết bị quang học ĐATSIC364G03 thu tín hiệu từ ống đèn điện tử(2). Sự ngắt quãng của xung ánh sáng từ đèn điện tử phát tới khi chiều qua các khe khắc trên đĩa(1) sẽ được phản anh trung thực qua xung điện của bộ chuyển đổi. Do vậy các thông tin mà xung ánh sáng mang đến sẽ được thể hiện trên xung điện của bộ chuyển đổi xung. Hình 3.8. Các kích thước của thiết bị quang học ĐATSIC364G03 Đĩa quang vạch dấu 364G72: Đĩa được gắn liền với một đầu của trục khuỷu và cùng quay theo trục khuỷu. Đĩa được vạch dấu đều đặn nhau, dấu như vậy sẽ được cảm biến quang nhận biết và kết hợp với các bộ phận của bộ mã hóa góc 364X mã hóa tín hiệu quay của trục khuỷu thành tín hiệu số. Thông số kỹ thuật của Đĩa quang vạch dấu 364G72 Đường kính lớn nhất của mặt bích cố định là 186 mm. Vật liệu: Thép có độ bền cao 0.08 mm -Góc sai lệch: <±0,015 độ. -Vận tốc tối đa: 15000[v/p]. Nhóm 17A4 - 21-
  22. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang Hình 3.9. Đĩa quang vạch dấu 364G72 Đăc điểm kỹ thuật: -Vật liệu: Có sức bền cao. -Dung sai góc: <±0.015 độ. -Vận tốc lớn nhất: 175(m/s) Nhóm 17A4 - 22-
  23. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang 3.2. Giới thiệu các thông số kỹ thuật của động cơ thực nghiệm Động cơ thực nghiệm là động cơ “DAEWOO A16DMS” có thông số kỹ thuật đặc trưng như sau: - Nhiên liệu sử dụng : Xăng. - Động cơ 4 Xylanh thẳng hàng. - Thứ tự làm việc : 1-3-4-2. - Đường kính piston : 79 (mm). - Hành trình piston :81 (mm). - Dung tích : 1598 (cm3). - Momen cực đại : 145 (N.m) / 3400 (vòng/phút). - Công suất cực đại : 76 (kW) / 5800 (vòng/phut). - Tỷ số nén 9.5:1. Trên đây là các thông số cơ bản của động cơ thí nghiệm, trong quá trình làm thí nghiệm cần nắm rõ để trong quá trình thí nghiệm không để cho động cơ hoạt động ngoài phạm vi cho phép như quay quá số vòng quay Hình 3.10. Động cơ Daewoo A16DMS Nhóm 17A4 - 23-
  24. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang 3.3. Điều kiện thí nghiệm Điều kiện thí nghiệm có vai trò vô cùng quan trọng trong quá trình tiến hành thí nghiệm, bởi vì nếu không xác lập được điều kiện thí nghiệm thí kết quả thu được coi như không có giá trị phục vụ cho công tácc nghiên cứu. Các thông số cụ thể các thông số trong phòng thí nghiệm như sau: Độ ẩm 48% Nhiệt độ phòng khoảng 30oC. 3.4. Quy trình thí nghiệm Sau khi đã chuẩn bị đầy đủ các trang bị cho quá trình thí nghiệm ta tiến hành thí nghiệm. Quá trình thí nghiệm được thực hiện qua các bước sau. Nhóm 17A4 gồm 5 thành viên chia thành 2 nhóm nhỏ: 3 người quan sát và ghi kết quả ở thiết bị đo nồng độ khí thải động cơ, 2 người còn lại ở phòng PUMA điều khiển quá trình thực nghiệm. - Bước 1: Chuẩn bị thí nghiệm Lắp đặt động cơ cần tiến hành thí nghiệm lên băng thử, lắp đặt các thiết bị phụ trợ như các cảm biến trên động cơ, hệ thống cung cấp nhiên liệu, hệ thống cung cấp nước, hệ thống khí nén, hệ thống quạt hút và thổi, hệ thống làm mát, hệ thống đo, đầu nối các thiết bị, khai báo lập trình - Bước 2: Thí nghiệm Vận hành các thiết bị chính trong phòng thí nghiệm động cơ 1. Vận hành các thiết bị phụ trợ - Bật các công tắc khởi động các quạt hút, thổi, quạt làm sạch và quạt hút khí xả động cơ. - Bật công tắc vận hành bơm nước lên tháp, bơm bổ sung, quạt tháp làm mát nước. - Lưu ý kiểm tra thường xuyên sự làm việc ổn định của quạt tháp và các máy bơm, đồng thời kiểm tra các lọc nước theo định kỳ. 2. Vận hành hệ thống làm mát nhiên liệu - Bật công tắc cầu dao nguồn. Nhóm 17A4 - 24-
  25. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang - Bật công tắc khởi động trên hệ thống và ấn liên tục trong 5s. - Cài đặt nhiệt độ nước vào và ra theo tiêu chuẩn qui định (Nhiệt độ nước vào: 30oC, nhiệt độ nước ra: 100C). - Lưu ý thường xuyên kiểm tra mức nước trong bồn dự trữ. Nếu thấy thiếu phải châm ngay vào hệ thông qua phễu trên bình nước dự trữ. - Kiểm tra tình trạng làm việc của đầu lạnh và quạt gió. 3. Vận hành hệ thống đo tiêu hao nhiên liệu - Kiểm tra mức nhiên liệu trên bồn chứa và các van được mở. - Bật công tắc khởi động nguồn điện cấp cho hệ thống. - Kiểm tra độ mở của cụm van điều chỉnh áp suất nhiên liệu cung cấp cho động cơ. Kiểm tra tình trạng rò rỉ nhiên liệu trên hệ thống đo và động cơ trên băng thử. - Kiểm tra tình trạng của hệ thống đo nhiên liệu, khi bật công tắc nguồn thì đèn xanh ở khu vực dưới sẽ nhấp nháy liên tục. Nếu thấy đèn xanh ở trên nhấp nháy liên tục thì hệ thống đã bị lỗi.Lúc này cần phải tìm lỗi. - Nếu bị air thì có thể RESET trực tiếp trên hệ thống này. 4.Vận hành hệ thống điều hòa nhiệt độ nước làm mát cấp cho động cơ - Bật công tắc nguồn trên hệ thống và kiểm tra tình trạng của hệ thống. - Lúc này đèn vàng và đèn xanh sẽ sáng. - Kiểm tra lượng nước làm mát trong hệ thống bằng ống thủy bên ngoài hệ thống. - Thường xuyên súc hệ thống theo định kỳ đã qui định, đặc biệt là các lọc nước trong hệ thống. 5. Vận hành hệ thống điều hòa nhiệt độ dầu bôi trơn động cơ (554) - Kiểm tra mức dầu bôi trơn trong động cơ và đường nước vào trong hệ thống. - Bật công tắc nguồn điện trên hệ thống, lúc này đèn vàng sáng. - Kiểm tra tình trạng rò rỉ dầu bôi trơn trên hệ thống và động cơ. - Kiểm tra áp suất dầu và nhiệt độ dầu bằng đồng hồ báo trên hệ thống. - Có thể kiểm tra lỗi hệ thống trên taplo của hệ thống. 6. Vận hành hệ thống đo bồ hóng khí xả động cơ Nhóm 17A4 - 25-
  26. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang - Kiểm tra bộ lọc khói trong bộ đo, dùng khí nén thổi sạch bồ hóng bám trên lọc. Nếu thấy quá bẩn thì thay lọc mới. - Bật công tắc điện trên bộ đo OPACIMET trong phòng thí nghiệm. - Cắm hai đầu đo vào trong đường ống xả đã định sẵn. 7.Kiểm tra động cơ và nối kết điện acqui cho hệ thống điều khiển động cơ - Kiểm tra tình trạng động cơ trước khi vận hành cho chạy. - Kiểm tra các cảm biến trên động cơ. - Kiểm tra trục nối động cơ và APA. - Nối bộ sạc acqui vào bình điện và đấu nguồn cung cấp cho hệ thống. - Kiểm tra cầu chì trên hộp kết nối điện điều khiển đánh lửa cho hệ thống. - Bật công tắc khởi động hệ thống bơm nước làm mát cảm biến áp suất trên đường nạp và thải của động cơ, kiểm tra lượng nước làm mát trong bình chứa. 8. Chuẩn bị công tác PCCC và an toàn - Chuẩn bị sẵn các bình cứu hỏa khi cần thiết có thể xử lý kịp thời và nhanh chóng khi mà trung tâm chưa trang bị hệ thống chữa cháy tự động bằng khí CO2. - Khi vận hành hệ thống, người vô phận sự cấm không vào trong khu vực Phòng thí nghiệm, chỉ có các chuyên viên mới vào trong khu vực Phòng thí nghiệm. 9. Vận hành PUMA - Bật công tắc điện nguồn cấp cho hệ thống tủ điều khiển. - Bật công tắc nguồn cung cấp điện cho PUMA (xoay núm đỏ trên tủ điện theo chiều kim đồng hồ ở vạch ứng với dấu “I”) - Vận hành hệ thống máy tính trên bàn điều khiển, ấn vào nút khởi động máy tính trên tủ điện (vị trí dưới cùng của tủ điện có dấu “I”). - Bật công tắc khởi động hệ thống INDICATING. - Khởi động hệ thống máy tinh. - Khởi động máy tính phần Indicating trước, sau đó khởi động máy tính chính trên bàn điều khiển để tránh lỗi thao tác vận hành hệ thống. - Vận hành hệ thống PUMA. Bước 3: Kích hoạt chế độ bằng tay: Chuẩn bị chương trình chạy thí nghiệm: Nhóm 17A4 - 26-
  27. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang - Lập nhật ký chạy theo giờ chạy để kiểm soát hệ thống. - Lập chương trình chạy với các chế độ theo yêu cầu gồm các bước chạy và thao tác trên hệ thống. - Lập trình và khai báo các chương trình chạy theo yêu cầu thí nghiệm.Yêu cầu của hệ thống là phải chạy hâm nóng trước khi tiến hành đo để đạt kết quả chính xác. Ta tiến hành chạy hâm nóng hệ thống như sau: - Khởi động màn hình máy tính. - Nhấp vào “PUMA Aplication Manager”. - Nhấp vào “StartPUMA”. - Chờ cho hệ thống tự chạy. - Sau khi hệ thống tự chạy xong thì hệ thống đang ở trạng thái Monitor. Ta tiến hành cài đặt tên nhóm, tên bài thí nghiệm. - Trên Pano bàn điều khiển nhấp vào phím “Manual”. - Các chương trình sẽ tự chạy và Check các lỗi đồng thời sẽ thông báo các chương trình chạy. - Sau khi hệ thống đã ổn định, ta cần Reset liên tục bằng phím Reset trên Pano bàn điều khiển. Lúc này đèn vàng trên hệ thống 553, 554 sẽ nhấp nháy và tắt đi, đồng thời đèn xanh trên hệ thống 733 sẽ sáng liên tục. Như vậy thì hệ thống đã ổn định và sẵn sàng chạy. - Dấu hiệu hệ thống đã khởi động xong chế độ Manual thì trên thanh công cụ phần màn hình Manual không còn dấu 3 chấm và khi nhấp Reset trên Pano xuất hiện dòng chữ “System OK”. Bước 4: Khởi động động cơ - Trước khi nổ động cơ, ta cần cung cấp nhiên liệu cho động cơ bằng cách nhấn phím “IGNITION ON/OFF”. Nhấn phím “START” để tiến hành cho nổ động cơ, giữ khoảng 5s để đảm bảo động cơ đã nổ mới nhả ra. - Lúc này động cơ sẽ chạy ở chế độ “IDLE” nếu đèn ở phím “IDLE” sáng thì ta phải chuyển sang chế độ “IDLE CONTROL ON”. Vì ở chế độ này ta mới chuyển sang chế độ điều khiển bằng tay. Nhóm 17A4 - 27-
  28. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang - Nhấn phím “S” trên Pano để chuyển sang chế độ điều khiển bằng tay.Lúc này, ta sử dụng núm xoay trên Pano để điều chình tốc độ động cơ và anpha hợp lý và động cơ làm việc ổn định nhất (n = 1000 v/ph và anpha = 10%). Bước 5: Chọn bài thí nghiệm Mở bảng Stationary Step: Demand Values để làm các công việc sau: -Tìm chương trình để chạy thí nghiệm: chương trình được chọn: dòng 28 bước 11. Tùy thuộc vào mục đích thí nghiệm (đo đặc tính tốc độ, đặc tính tải) mà ta nhập các giá trị thích hợp. - Chỉnh sửa khai báo các thông số sau: Tốc độ (Speed), thời gian tăng tốc của băng thử (Ramptime Dyno) là 10s, thời gian tăng tốc của động cơ (Ramptime Engine) là 10s, thời gian đo (Steptime) là 30s. - Sau khi khai báo xong ta nhấp vào phím “Active Demvals F7” trong bảng này, lúc này hệ thống sẽ tự động chạy lên đúng giá trị mà chúng ta cài đặt. Bước 6: Ghi và lưu kết quả đo: - Sau khi thực hiện xong bước 5, ta mở bảng : Step: Measurement chọn lại các bước đúng như lần trước và nhấp vào F8 để thực hiện quá trình đo. - Để theo dõi quá trình thí nghiệm, ta quan sát bằng các bảng: + Bảng Extended: theo dõi hoạt động của động cơ gồm các đường momen tốc độ và công suất động cơ. + Bảng Limits: bảng báo hiệu nguy hiểm của động cơ, khi thấy các thông số vượt quá giới hạn khai báo ta phải báo ngay cho người quản lý để kịp thời xử lý. Sau khi đo cho một giá trị, ta tiến hành đo cho giá trị khác bằng cách vào bảng Stationary Step: Demand Values để khai báo lại giá trị đo và các thông số khác theo yêu cầu tương tự như trên. Khi đã thực hiện đo cho các giá trị, ta cần mở bảng Message để nhận kết quả đo. Bước 7: Kết thúc Trước khi cho động cơ dừng, ta phải tiến hành giảm ga và giảm tải bằng cách vặn hai núm điều khiển tốc độ và vị trí bướm ga trên Pano đưa anpha về 10%, tốc Nhóm 17A4 - 28-
  29. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang độ về 1000 v/ph, bấm phím “IGNITION ON/OFF” sang chế độ Off để cắt nhiên liệu cấp cho động cơ và bấm phím Stop để dừng động cơ. Nhóm 17A4 - 29-
  30. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang 3.5. Xây dựng bài thí nghiệm đo đặc tính tốc độ động cơ 3.5.1. Kết quả đo tại vị trí 70% bướm ga Lần đo AIR_CON AIR_NO ALPHA BH BLOW_VAL FUELCOSP LAMBDA P P_BARO P_Oil PHI kg/h % kg/h l/min g/kW.h - kW bar bar % 1 55.73 0.9 70 3.47 2.84 382.51 1.11 9.1 -0.2307 4.89 58 2 40.05 1.45 70 4 0.6 326.9 0.69 12.2 -0.2307 4.09 58 3 49.09 1.43 70 4.85 0.3 293.71 0.7 16.5 -0.2307 4.15 58 4 61.38 1.35 70 5.69 0.27 294.46 0.74 19.3 -0.2305 4.21 57.9 5 69.62 1.36 70 6.54 0 297.45 0.73 22 -0.2307 4.26 57.8 6 71.76 1.47 70 7.3 0.91 285.26 0.68 25.6 -0.2307 4.29 57.6 7 90.71 1.31 70 8.17 0.3 282.42 0.77 28.9 -0.2307 4.34 57.4 8 95.63 1.31 70 8.66 1.34 292.69 0.76 29.6 -0.2307 4.34 57 9 111.66 1.37 70 10.58 2.22 282.11 0.73 37.5 -0.2307 4.45 56.5 10 118.99 1.59 70 13.02 2.51 321.01 0.63 40.6 -0.2307 4.5 56 11 126.56 1.66 70 14.51 2.7 341.43 0.6 42.5 -0.2307 4.53 55.4 12 135.69 1.63 70 15.29 2.68 329.9 0.61 46.4 -0.2307 4.56 54.9 13 144.86 1.63 70 16.27 2.84 324.79 0.61 50.1 -0.2307 4.57 54.3 Nhóm 17A4 - 30-
  31. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang Lần đo SPEED T_AMB T_EXH T_INTAKE T_OIL T_FUEL TORQUE TWI TWO CO CO2 HC rpm °C °C °C °C °C Nm °C °C %V %V ppm 1005 32.07 242.69 32.17 36.3 33.43 86.1 48.17 52.4 1 1.77 13 284 1251 32.04 287.23 32.11 36.23 33.44 93.4 48.39 53 2 0.9 13.3 314 1502 32.05 294.39 32.08 36.2 33.45 105 48.75 53.83 3 0.75 13.7 188 1752 32.1 252.55 32.04 36.24 33.46 105.4 49.27 54.79 4 1.08 13.9 184 2001 32.16 226.57 32.01 36.34 33.47 105 49.85 55.72 5 1.01 13.9 165 2251 32.26 284.9 32.07 36.56 33.49 108.5 50.69 56.99 6 1.28 13.8 153 2501 32.37 388.52 32.06 36.82 33.49 110.5 51.44 58.05 7 0.96 14 120 2601 32.53 456.03 32.03 37.13 33.51 108.7 52.37 59.27 8 1.18 14.1 99 3003 32.73 421.65 32.02 37.52 33.52 119.2 53.34 60.55 9 2.12 13.5 127 3251 32.93 403.77 32.06 37.93 33.53 119.2 54.25 61.75 10 3.49 12 121 3500 33.14 334.8 32.1 38.41 33.54 115.9 55.19 62.89 11 6.74 10.7 177 3751 33.36 331.08 32.14 39.09 33.55 118 56.21 64.31 12 6.78 10.4 175 4001 33.56 579.91 32.19 40.01 33.56 119.6 57.06 65.6 13 6.2 10.8 151 Nhóm 17A4 - 31-
  32. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang 3.5.2. Xử lý kết quả thí nghiệm 3.5.2.1. Đặc tính công suất động cơ – Moment động cơ Dựa vào số liệu trong quá tính thí nghiệm, ta vẽ được đường đặc tính sau: Hình 3.11. Biểu đồ đặc tính công suất – Moment Nhận xét: Dựa vào đồ thị, ta có thể thấy rằng đặc tính đường moment M e tăng dần khi ta tăng số vòng quay, và đạt cực đại tại giá trị khoảng 3200 [vòng/phút]. Sau đó, nếu tiếp tục tăng tốc độ động cơ thì moment lại có xu hướng giảm dần. So với đường đặc tính lý thuyết mà ta đã biết, thì đặc tính thực tế của moment có độ dốc lớn hơn, moment xuất hiện từ hơn 1000 [vòng/phút] (Sau khi chạy không tải). Đường công suất của động cơ tăng theo số vòng quay, đạt cực đại tại số vòng quay thử nghiệm là 4000 [vòng/phút]. So với đường đặc tính thực tế thì có sự khác biệt lớn, công suất chỉ tăng gần như tuyến tính mà chưa giảm. Nhận định, vì trang thiết bị trong phòng thí nghiệm hoạt động chưa hết công suất, chưa đưa động cơ đến tốc độ lớn hơn nên ta chưa nhận thấy được sự thay đổi của đặc tính công suất. Nhóm 17A4 - 32-
  33. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang 3.5.2.2. Đặc tính tiêu hao nhiên liệu – lọt khí cacte Cũng dựa vào số liệu ghi chép trong quá trình thực nghiệm mà ta có đường đặc tính sau: Hình 3.12. Biểu đồ đặc tính tiêu hao nhiên liệu và lọt khí cacte Nhận xét: Suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ Daewoo A16DMS trong thực nghiệm là 1 đường cong dạng Parabol. Ở chế độ tải nhỏ (số vòng quay thấy) suất tiêu hao nhiên liệu rất cao và có xu hướng giảm dần khi tăng dần số vòng quay của động cơ. Suất tiêu hao nhiên liệu đạt giá trị thấp nhất và ổn định ở khoảng 2200÷3000 [vòng/phút]. Sau đó, nếu tiếp tục tăng tốc độ động cơ thì suất tiêu hao nhiên liệu tăng theo gần như tuyến tính. Do vậy, để tiết kiệm nhiên liệu, trong quá trình hoạt động, ta nên để động cơ làm việc ở khoảng số vòng quay trung bình 2200÷3000 [vòng/phút]. Tốc độ càng tăng, lưu lượng lọt khí cacte càng tăng và gần như tuyến tính. Có thể giải thích như sau: Lưu lượng lọt khí cacte tỷ lệ với áp suất khí thể và nghịch với tốc độ động cơ. Khi tốc độ động cơ tăng lên thì lượng lọt khí cacte giảm, khi áp Nhóm 17A4 - 33-
  34. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang suất khí thể tăng thì lượng lọt khí cacte tăng. Tùy thuộc vào mức độ tác động của 2 đại lượng này mà lượng lọt khí cacte tăng hay giảm. Dựa vào đồ thị, có thể kết luận rằng áp suất khí thể tăng rất nhanh khi số vòng quay tăng. 3.5.2.3. Diễn biến nhiệt độ nước làm mát của động cơ Hình 3.13. Biểu đồ diễn biến nhiệt độ nước làm mát Nhận xét: Nhiệt độ nước làm mát ra TWO: tăng theo tốc độ động cơ: Vì khi tốc độ động cơ càng tăng thì thời gian của một chu trình sẽ bị rút ngắn, thời gian cháy của hổn hợp củng được rút ngắn do vậy quá trình cháy diễn ra rất mảnh liệt, tốc độ tỏa nhiệt lớn, nên lượng nhiệt cần làm mát củng lớn, chính vì vậy nhiệt độ nước làm mát ra khỏi động cơ tăng theo sự tăng của số vòng quay. Nhiệt độ nước làm mát vào TWI: Từ đồ thị ta nhận thấy nhiệt độ nước làm mát trước khi vào động cơ cũng tăng theo sự tăng của số vòng quay. Nước làm mát sau khi ra khỏi động cơ được đi qua thiết bị làm mát nên nhiệt độ của nó giảm suống, tuy nhiên sự giảm này có một giới hạn nhất định. Do vậy nhiệt độ nước vào luôn tăng theo sự tăng của nhiệt độ nước ra. Nhóm 17A4 - 34-
  35. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang 3.5.2.4. Đồ thị biểu diễn thành phần ô nhiễm khí thải Ô nhiễm khí thải từ động cơ là vấn đề hết sức quan trọng trong việc bảo vệ môi trường, do đó việc thí nghiệm đo lượng khí thải độc hại là hết sức quan trọng. Hình 3.14. Biểu đồ thành phần ô nhiễm khí thải( HC và CO2) theo tốc độ động cơ Nhận xét Khi mới khởi động, lượng nhiên liệu hòa trộn chưa tốt do đó quá trính cháy diễn ra kém hiệu quả, lượng HC cao, đạt giá trị cực đại tại 1200(vòng/phút). Sau đó giảm dần khi tăng tốc độ động cơ, lúc này nhiệt độ động cơ cũng như buồng cháy cao, lượng nhiên liệu đốt cháy sạch hơn, giá trị thấp nhất đạt được tại 2600(vòng/phút). Khi tiếp tục tăng n e, lượng HC lại tăng lên tới khi tốc độ động cơ đạt 3600(vòng/phút), sau đó lại tiếp tục giảm. Lượng CO2 lại tăng nhẹ khi tăng dần số vòng quay, nhưng nhìn chung tương đối ổn định ở khoảng tốc độ 1000-2800(vòng/phút). Từ khoảng tốc 2800 vòng/phút thì lượng khí CO2 giảm mạnh. Nhóm 17A4 - 35-
  36. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang Hình 3.15. Biểu đồ thành phần ô nhiễm khí thải(CO) theo tốc độ động cơ Nồng độ phần trăm của khí CO trong khí thải động cơ ở số vòng quay thấp và trung bình 1000÷2500 (vòng/phút) tương đối thấp, nguyên nhân là lúc này, lượng khí nạp vào nhiều, nhiên liệu cháy hết trong điều kiện nhiều oxi nên CO ít hình thành. Khi tốc độ tăng dần lên 2500÷3500(vòng/phút) thì lượng CO tăng mạnh, nhất là từ tốc độ khoảng 2800(vòng/phút). Trong khi nồng độ CO tương đối ổn định ở số vòng quay trung bình và thấp thì lượng CO2 lại tăng nhẹ khi tăng dần số vòng quay. Đến khi động cơ đạt tốc độ khoảng 2800 vòng/phút thì lượng khí CO 2 giảm mạnh (trong khi CO tăng mạnh). Từ hai biểu đồ, ta có thể thấy mối tương quan giữa nồng độ CO và CO2. Nhóm 17A4 - 36-
  37. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang 3.6. Xây dựng bài thí nghiệm đo đặc tính tải động cơ 3.6.1. Kết quả đo tại vị trí 1750 (vòng/phút) Lần đo AIR_CON AIR_NO ALPHA BH BLOW_VAL FUELCOSP LAMBDA P P_BARO P_Oil PHI kg/h % kg/h l/min g/kW.h - kW bar bar % 1 29.14 1.15 10 2.31 0 365.18 0.87 6.3 -0.2307 4.06 53.6 2 50.29 1.28 20 4.43 0 321.7 0.78 13.8 -0.2307 4.06 53.9 3 60.59 1.25 30 5.22 0 277.9 0.8 18.8 -0.2307 4.06 54.1 4 63.14 1.27 40 5.55 0 294.26 0.78 18.9 -0.2307 4.06 54.4 5 62.16 1.31 50 5.61 0 299.67 0.76 18.7 -0.2307 4.06 54.6 6 60.9 1.34 60 5.63 0 293.99 0.75 19.1 -0.2307 4.06 54.6 7 60.51 1.35 70 5.62 0 299.58 0.74 18.8 -0.2307 4.05 54.6 8 60.3 1.46 80 6.08 0 297.48 0.68 20.4 -0.2307 4.05 54.5 9 60.29 1.57 90 6.53 0.27 320 0.64 20.4 -0.2307 4.05 54.3 Nhóm 17A4 - 37-
  38. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang Lần đo SPEED T_AMB T_EXH T_INTAKE T_OIL TORQUE TWI TWO CO CO2 HC rpm °C °C °C °C Nm °C °C %V %V ppm 1 1747 33.25 135.94 32.66 40.69 34.5 55.72 60.21 0.44 13.6 217 2 1757 33.14 290.2 32.57 40.59 74.9 55.6 60.53 0.89 13.7 179 3 1754 33.08 379.77 32.5 40.51 102.2 55.63 61.16 1.46 13.6 197 4 1752 33.02 407.07 32.46 40.47 102.8 55.89 61.76 1.65 13.9 154 5 1750 32.99 430.09 32.44 40.48 102.2 56.26 62.26 1.25 13.9 142 6 1750 33.01 411.7 32.43 40.53 104.4 56.7 62.74 1.31 13.9 136 7 1750 33.05 363.79 32.41 40.61 102.4 57.1 63.16 1.24 13.9 132 8 1752 33.1 334.25 32.4 40.71 111.4 57.47 63.5 1.31 13.9 130 Nhóm 17A4 - 38-
  39. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang 3.6.2. Xử lý kết quả thí nghiệm 3.6.2.1. Đặc tính công suất động cơ – moment động cơ %α Hình 3.16. Đặc tính công suất – moment động cơ Nhận xét: Từ đồ thị đặc tính momen và công suất động cơ theo sự thay đổi của tải vừa vẽ ở trên ta thấy rằng: + Trong khoảng %α = (10 30) % , đường đặc tính Me và Ne tăng theo quy luật tuyến tính , theo sự gia tăng tương ứng của tải ( theo mức độ tăng góc mở của bướm ga ). + Trong khoảng %α = (30 60) % , đường đặc tính Me và Ne ban đầu giảm nhẹ và sau đó tăng nhẹ , mức độ thay đổi momen và công suất không đáng kể. Momen Me và công suất Ne đạt giá trị cực đại Memax = 111.4 [N.m] và Nemax = 20.4 [Kw] tại % α = 80 %. + Lúc này, nếu tiếp tục tăng tải thì đường đồ thị bắt đầu dốc xuống, tương ứng là sự giảm của giá trị momen và công suất. Nhóm 17A4 - 39-
  40. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang 3.6.2.2. Đặc tính tiêu hao nhiên liệu – lọt khí cacte %α Hình 3.17. Đặc tính tiêu hao nhiên liệu – lọt khí cacte Nhận xét: Qua đồ thị đặc tính tiêu hao nhiên liệu và độ lọt khí cacte ra có thể rút ra một số nhận xét sau: + Đường đặc tính mức tiêu hao nhiên liệu của động cơ ge là một đường phi tuyến . + Trong khoảng %α = (10 30) % , đường đặc tính dốc rất nhanh khi tải trọng tăng. + Trong khoảng %α = (30 50) % mức tiêu hao nhiên liệu ge tăng lên. Mức tiêu hao nhiên liệu gemin đạt được tại %α = 30% , chứng tỏ rằng ở giá trị tải này thì động cơ làm việc ở chế độ tiết kiệm nhiên liệu nhất. + Trong khoảng %α = (50 80) % , mức tiêu hao nhiên liệu hầu như thay đổi không đáng kể . Sau đó khoảng %α = (80 90) % thì mức tiêu hao nhiên tăng. + Lượng lọt khí cacte tăng nhanh ở khoảng %α = (10 40) %, sau đó giảm xuống và hầu như thay đổi không đáng kể cho tới %α = 90 %. Nhóm 17A4 - 40-
  41. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang 3.6.2.3. Diễn biến nhiệt độ nước làm mát động cơ %α Hình 3.18. Diễn biến nhiệt độ nước làm mát theo đặc tính tải Nhận xét : Khác với đặc tính tốc độ của động cơ, trong đặc tính tải thì nhiệt độ nước làm mát dao động lớn hơn nhiều (khoảng 80C). Cụ thể : + Nhiệt độ nước vào thấp nhất là 55.50C và cao nhất vào động cơ là 63.50C. Khoảng nhiệt độ này biến thiên theo chế độ tải của động cơ. Tải càng tăng, nhiệt độ nước làm mát càng tăng. Đến 1 giới hạn nào đó, nhiệt độ nước làm mát hạ xuống (khoảng vài độ). + Nhiệt độ nước ra khỏi động cơ cũng có dạng tương tự nước vào. Khoảng chênh lệch nhiệt độ này là do bộ phận làm mát tản nhiệt cho nước. Khi ta tăng tải thì tốc độ động cơ tăng lên, nhiệt độ của động cơ do đó cũng tăng theo. Nước làm mát từ hệ thống làm mát sẽ đến và nhận nhiệt từ các chi tiết có nhiệt độ cao trong động cơ, làm nhiệt độ của nước làm mát tăng lên. Sau đó nước có nhiệt độ cao sẽ đi ra khỏi động cơ, qua bộ tản nhiệt để giảm nhiệt độ và tiếp tục chu trình làm mát động cơ. +Nhiệt độ nước vào phụ thuộc vào nhiệt độ của nước ra, do thiết bị làm mát chỉ giảm nhiệt độ của nước ở một mức độ nào đó. Nhóm 17A4 - 41-
  42. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang 3.6.2.4. Đồ thị biểu diễn thành phần ô nhiễm của khí thải CO2(%) HC(ppm) %α Hình 3.19. Thành phần khí thải(HC &CO2) của động cơ theo đặc tính tải Nhận xét : Lượng khí CO2 tăng nhẹ khi tải tăng và đạt cực đại tại vị trí 80% tải. Sau đó giảm mạnh khi tải tăng đến 90%. Trong khi đó, lượng HC giảm mạnh ở mức tải (10-20)% và tăng nhanh từ mức tải(20-30)%. Từ mức tải(30-80%) thì lượng HC giảm và tăng nhanh khi tải đạt 90%. Tại vị trí tải 30% thì lượng HC là cực đại. Có thể kết luận, tại vị trí này, nhiên liệu cháy kém nhất, lượng khí thải độc hại thải ra môi trường là cao nhất so với các vị trí tải khác. Nhóm 17A4 - 42-
  43. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang CO(%) %α Hình 3.20. Thành phần khí thải(CO) của động cơ theo đặc tính tải Nhận xét : Dựa vào đồ thị ta thấy ở mức tải khoảng (10-40)% thì lượng CO tăng nhanh Và sau đó giảm dần từ mức tải (40-80)%. Từ mức tải 80%, lượng CO tăng đột biến và đạt cực đại tại mức tải 90% , điều này là phù hợp theo lý thuyết, ở mức tải này, vì lượng không khí được nạp vào không đủ nên lượng CO tăng đột biến, và do bugi động cơ cho chất lượng đánh lửa không tốt. Nhóm 17A4 - 43-
  44. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang IV. KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ BÀI THÍ NGHIỆM. 4.1. Kết luận về các thông số động lực học của động cơ: Qua thí nghiệm ta thấy rằng các thông số động lực học của Động cơ Daewoo A16DMS (công suất có ích Ne, momen động cơ Me, suất tiêu hao nhiên liệu ge ) đảm bảo cho động cơ làm việc bình thường ở các chế độ tải và các tốc độ thay đổi khác nhau của động cơ tùy thuộc vào mục đích sử dụng. Tuy nhiên, thông số chính là Ne và Me thay đổi so với thông số lý thuyết của động cơ. Thông số lý thuyết của động cơ: - Momen cực đại : 145 (N.m) / 3400 (vòng/phút). - Công suất cực đại : 76 (kW) / 5800 (vòng/phút). Thông số thực tế đo được: - Momen cực đại: 113 (N.m)/ 3600 (vòng/phút) 4.2. Đánh giá so sánh giữa đặc tính bộ phận thực nghiệm với đặc tính bộ phận lý thuyết. Đường đặc tính bộ phận thực nghiệm Động cơ Daewoo A16DMS có quy luật giống với đặc tính lý thuyết, tuy nhiên vẫn còn tồn tại những khoảng khác với quy luật của đặc tính lý thuyết do các yếu tố khác ảnh hưởng đến thực nghiệm và sai số trong quá trình đo đạc các thông số của đường đặc tính. 4.3. Đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến thực nghiệm. Các yếu tố ảnh hưởng đến thực nghiệm (nhân tố gây sai số trong thực nghiệm và đo đạc các thông số): Sai số chủ quan: sai số gây ra do người sử dụng. Ví dụ: do mắt kém, do đọc chệch, do sự lơ đãng, do cẩu thả Tuy nhiên, khi sử dụng dụng cụ đo chỉ thị số, sai số này hầu như không mắc phải. Sai số bên ngoài (sai số khách quan): sai số do ảnh hưởng của điều kiện bên ngoài lên đối tượng đo cũng như dụng cụ đo. Ví dụ: sự biến động của nhiệt độ bên ngoài, áp suất, độ ẩm vượt quá điều kiện tiêu chuẩn. Nhóm 17A4 - 44-
  45. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang Sai số thiết bị: sai số của thiết bị sử dụng trong phép đo, nó liên quan đến cấu trúc và mạch đo của dụng cụ đo không được hoàn chỉnh, tình trạng của dụng cụ đo. Ngoài ra, còn có sai số phương pháp: là sai số do sự không hoàn thiện của phương pháp đo và sự không chính xác của biểu thức lí thuyết cho ta kết quả của đại lượng đo. *Tổng kết: Việc thí nghiệm được tiến hành trong một điều kiện tiêu chuẩn, với một quy trình chặt chẽ,khi đó kết quả thí nghiệm sẽ phản ánh một cách khách quan đặc điểm của động cơ làm thí nghiệm, để từ đó cho phép kết luận về tính kinh tế cũng như tính kỹ thuật của động cơ. Qua quá trình thí nghiệm, từ kết quả thu thập được cho phép chúng ta xây dựng các đường đặc tính tốc độ và đặc tính tải thực tế của động cơ, từ đó so sánh được đặc tính của động cơ thí nghiệm so với các đường đặc tính lý thuyết, phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thí nghiệm. Nhóm 17A4 - 45-
  46. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang Giải thích thông số dữ liệu xuất ra từ hệ thống điều khiển. Ký hiệu Đơn vị Ý nghĩa Air_cont Kg/h Lưu lượng lọt khí cacte Alpha % Vị trí tay ga BH Kg/h Lưu lượng khối lượng nhiên liệu tiêu thụ Fuelcosp g/kw.h Suất tiêu hao nhiên liệu Lampda Độ đậm hỗn hợp Speed rpm/min Tốc độ động cơ P Kw Công suất T oC Nhiệt độ Torque Nm Mô men TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Bài giảng Thí nghiệm động cơ, TS. Dương Việt Dũng, Khoa Cơ khí giao thông, Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng. [2]. AT0393E_06_364C_364X_Angle_Encoder. Nhóm 17A4 - 46-
  47. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 1 I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HOẠT ĐỘNG CỦA PHÒNG THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ 2 1.1. Sơ đồ mô hình thí nghiệm. 2 1.2. Nguyên lý làm việc tổng quát của mô hình 4 II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 6 2.1. Các loại đường đặc tính 6 2.2. Đặc tính tốc độ của động cơ 6 2.2.1. Đặc tính ngoài động cơ xăng 7 2.2.2. Đặc tính ngoài động cơ Diesel 8 2.2.3. Phương pháp xây dựng đường đặc tính tốc độ động cơ (đặc tính bộ phận) 11 2.3. Đặc tính tải động cơ 11 2.3.1. Đặc tính tải động cơ xăng 12 2.3.2. Đặc tính tải động cơ Diesel 12 2.3.3. Phương pháp xây dựng đường đặc tính tải 13 III. THỰC NGHIỆM ĐO CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG HỌC CỦA ĐỘNG CƠ 14 3.1. Giới thiệu thiết bị thí nghiệm đo vận tốc động cơ và vị trí trục khuỷu (AVL 364C_364X_Angle_Encoder). 14 3.2. Giới thiệu các thông số kỹ thuật của động cơ thực nghiệm 23 3.3. Điều kiện thí nghiệm 24 3.4. Quy trình thí nghiệm 24 3.5. Xây dựng bài thí nghiệm đo đặc tính tốc độ động cơ 30 3.5.1. Kết quả đo tại vị trí 70% bướm ga 30 3.5.2. Xử lý kết quả thí nghiệm 32 3.6. Xây dựng bài thí nghiệm đo đặc tính tải động cơ 37 3.6.1. Kết quả đo tại vị trí 1750 (vòng/phút) 37 3.6.2. Xử lý kết quả thí nghiệm 39 IV. KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ BÀI THÍ NGHIỆM. 44 4.1. Kết luận về các thông số động lực học của động cơ: 44 4.2. Đánh giá so sánh giữa đặc tính bộ phận thực nghiệm với đặc tính bộ phận lý thuyết. 44 4.3. Đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến thực nghiệm. 44 Giải thích thông số dữ liệu xuất ra từ hệ thống điều khiển. 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 Nhóm 17A4 - 47-
  48. Báo cáo thí nghiệm động cơ GVDH: Th.S Huỳnh Bá Vang NHÓM: 17A4 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: ThS. Huỳnh Bá Vang NGÀY THỰC NGHIỆM: 5 tháng 05 năm 2014 Sinh viên tham gia thí nghiệm: 1. LÊ TẤN LỰC _ 10C4B _ Nhóm 17A 2. NGUYỄN TẤN TÀI _ 10C4B _ Nhóm 17A 3. NGUYỄN VĂN HƯNG_ 10C4B _ Nhóm 17A 4. DOÃN MINH LUẬN _ 10C4B _ Nhóm 17A 5. PHAN VĂN NHẬT _10C4B _ Nhóm 17A Nhóm 17A4 - 48-