THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT GIAO THÔNG www.ebook.edu.vn 5 BÀI 2 : KHẢO SÁT VÀ VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ DIESEL 1 . Yêu cầu của bài thí nghiệm : a. Đặc đểm diễn ra quá trình cháy trên động cơ diesel: _ Đối với động cơ diesel việc hình thành hỗn hợp cháy trong buồng đốt là do sự tự bốc cháy khi không khí và nhiên liệu hoà trộn đến 1 nhiệt độ và áp suất nén nhất định. Do vậy, hệ thống phun nhiên liệu của động cơ diesel sẽ có các chức năng cơ bản sau: _ Bảo quản làm sạch và vận chuyển nhiên liệu. _ Định lượng nhiên liệu theo yêu cầu đáp ứng tất cả các dải tốc độ, cân bằng lượng nhiên liệu được phân phối chi từng xylanh động cơ để bảo đảm công suất như nhau giữa các xylanh của động cơ nhiều xylanh. _ Khởi động sự phun nhiên liệu vào đúng thời điểm trong chu kỳ động cơ tuỳ theo tải và tốc độ. _ Bảo đảm bắt đầu và kết thúc nhanh việc phun nhiên liệu để nhiên liệu được phun sương đều. b) Đặc điểm của động cơ làm thí nghiệm : Động cơ làm thí nghiệm là động cơ diesel, 6 xylanh thẳng hàng, làm mát bằng nước. Các hệ thống chính bố trí trên động cơ gồm : hệ thống khởi động, hệ thống nhiên liệu, hệ thống nạp khí, hệ thống làm mát, hệ thống xả khí. * Dụng cụ dùng trong bài thí nghiệm - 5 lít dầu D.O - Máy đo độ khí xả Digas 4000 - 2 bộ khoá miệng - 2 bộ tuýp - 100 ml nhớt - 2 bình accu 12V c) Hoạt động và nhiệm vụ của từng hệ thống i) Hệ thống khởi động : Hệ thống khởi động có nhiệm vụ khởi động động cơ, chuyển động cơ từ chế độ nghỉ sang chế độ hoạt động : cung cấp năng lượng để quay trục khuỷu động cơ đến tốc độ vòng quay cần thiết cho động cơ tự nổ và làm việc. Hệ thống khởi động được dùng ở đây là hệ thống khởi động bằng accu. Accu cung cấp năng lượng cho động cơ điện một chiều làm quay động cơ khi khởi động. Khi khởi động (đóng khóa ), accu nối với động cơ điện thành một vòng kín làm quay động cơ diện. Độ ng cơ điện lại có bánh răng ăn khớp với bánh đà nên kéo bánh đà quay theo, tạo số vòng quay cần thiết để động cơ tự nổ. Khi động cơ đã nổ bình thường, bánh răng ăn khớp giữa động cơ điện và bánh đà được tách ra, động cơ và accu hở mạch, động cơ điện dừng hoạt động. ii) Hệ thống nhiên liệu: Hệ thống nhiên liệu nói chung có nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu, tạo thành hỗn hợp cho động cơ, phù hợp với các chế độ làm việc khác nhau của động cơ. Riêng đối với động cơ diesel, hệ thống nhiên liệu phải thỏa mãn các yêu cầu sau đây: phải phun nhiên liệu vào xylanh đúng thời gian, đúng quy luật, phù hợp với chế độ tải trọng,với số vòng quay động cơ và thứ tự làm việc của xylanh; đồng thời nhiên liệu phải được xé nhỏ, phân bố đồng đều trong xyalnh và tia nhiên liệu phải phù hợp với dạng buồng cháy. Hệ thống nhiên liệu dùng cho động cơ diesel là hệ bơm cao áp và kim phun. Dầu D.O từ thùng chứa được hút đến bơm cao áp bằng bơm dầu qua lọc. Tại bơm cao áp, dầu sẽ bị nén đến áp súât rất cao, sau đó được đưa qua đường ống cao áp đến vòi phun. Tạ i đây, tùy theo thứ tự kỳ nổ, kim phun sẽ phun tơi nhiên liệu vào động cơ. Nhiên liệu sẽ được hòa trộn trực tiếp trong buồng cháy, dưới áp suất của buồng cháy, nhiên liệu sẽ tự bốc cháy. THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT GIAO THÔNG www.ebook.edu.vn 6 iii) Hệ thống nạp khí: Đê tăng khả năng và hiệu suất của động cơ diesel, ta có thể dùng tăng áp (máy nén khí) để tăng áp suất nạp vào động cơ: thể tích không khí nạp vào xylanh nhiều hơn, khả năng đốt cháy sạch nhiên liệu tăng, từ đó tăng công suất của động cơ. Không khí từ ngoài sẽ được hút vào máy nén qua lọc khí. Máy nén là loại máy nén turbine, nén không khí rồi thổi trực tíêp vào xylanh, hoà trộn với nhiên liệu tạo thành hòa khí cho động cơ diesel. iv) Hệ thống làm mát : Hệ thống làm mát có tác dụng tản nhiệt khỏi các chi tiết ( piston, buồng cháy…), giữ cho nhiệt độ của các chi tiết không vượt qúa nhiệt độ cho phép, do đó bảo đảm cho động cơ hoạt động trong điều kiện bình thường. Tuy nhiên, nếu cường độ làm mát quá lớn, nhiệt độ chi tiết thấp làm nhiên liệu ngưng tụ, bám trên bề mặt chi tiết, rửa trôi và làm giảm độ nhớt dầu bôi trơn làm tăng ma sát, chi tiết bị mài mòn mạnh. Ngoài ra còn làm tăng công suất tiêu hao cho hệ thống làm mát. Hệ thống làm mát được sử dụng ở đây là hệ thống làm mát bằng nước cưỡng bức tuần hoàn một vòng kín. Nước được bơm hút từ bình chứa phía dưới két nước, được dẫn qua két làm mát dầu bôi trơn. Sau đó, nước được dẫn vào block máy và làm mát đồng đều cho các xylanh. Sau khi ra khỏi block máy, nước qua van hằng nhiệt vào bình chứa phía trên két nước. Nước sẽ đi qua các ống mỏng gắn phía trước quạt làm mát, nước được làm mát trở về bình chứa phía dưới. d) Trình tự thí nghiệm: i.Chuẩn bị thí nghiệm: _ Kiểm tra đồ dùng thí nghiệm _ Thực hiện các bước thực hành động cơ đúng theo sự hướng dẫn của giáo viên. _ Kiểm tra các thiết bị đo. ii. Trình tự thí nghiệm: * Chú ý: Trước khi vận hành động cơ cần kiểm tra các hệ thống sau: - Kiểm tra nhiên liệu - Kiểm tra nhớt - Kiểm tra hệ thống làm mát - Quay trục khuỷu động cơ 2 vòng , kiểm tra sự quay của trục xem có bị kẹt vướng hay không. - Kiểm tra xem không khí có lọt vào nhiên liệu trong khi động cơ vận hành: 1.Lắp một bình thủy tinh trước bơm chuyển tiếp (để kiểm tra phía nạp) 2.Kiểm tra 3.Lắp bình này phía trước bơm phun(để kiếm tra bơmchuyển tiếp và bộ l ọc thứ cấp). 4.Kiểm tra => Nếu có sẽ thấy các bọt khí trong bình thủy tinh. * Kiểm tra chung trên động cơ: 1.Cho động cơ hoạt động trong khoảng 1000v/p để động cơ đạt được nhiệt độ bình thường => gia tăng độ kín giữa piston, xylanh và xecmăng. 2. Điều chỉnh tốc độ khoảng 2000v/p 3. Điều chỉnh tốc độ tối đa 4. Sau mỗi lần kiểm tra để động cơ chạy 1000v/p trong 5 phút để làm nguội động cơ trước khi tắt. * Khởi động máy Digas 4000: Digas 4000 là một thi ết bị kiểm định điện tử dùng để phân tích nồng độ khí xả của động cơ xăng và diesel: CO, CO 2 , HC, O 2 , NO x , hệ số Lamda, nhiệt độ dầu bôi trơn, góc đánh lửa, vận tốc, góc ngậm điện. Trước khi sử dụng, phải nối nguồn cho máy và đợi nhiệt độ tăng đến 50 0 . Nối cảm biến tốc độ vào đường ống cao áp. Kẹp ống đo vào đường ống xả, cho máy hoạt động và tiến hành đo đạt. THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT GIAO THÔNG www.ebook.edu.vn 7 2 . Qui trình khảo sát và vận hành: Sử dụng máy Digas 4000, ta đo 2 thông số sau: OP : Độ mờ khói K : Độ hấp thu ánh sáng *Bảng số liệu đo đạt : Lần 1 Lần 2 Lần 3 Số vòng quay n (v/p) OP K OP K OP K 600 2.9 0.06 3.5 0.08 3.8 0.09 700 2.6 0.06 2.4 0.05 2.2 0.05 800 1.5 0.03 1.5 0.03 2.2 0.05 900 1.3 0.03 1 0.02 1.1 0.02 1000 1 0.02 1 0.02 1.1 0.02 3 . Nhận xét và đánh giá: Bài TN cung cấp những kiến thức cơ bản về cấu tạo của động cơ diesel cũng như cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các bộ phận chính trong động cơ. Ngoài ra, qua bài TN, ta cũng biết được cách sử dụng máy Digas 4000 trong việc kiểm định các quá trình hoạt động của động cơ và thu thập các thông số cần thiết, đặc biệt là các đo đạt về khí xả động cơ diesel. Đó là thông số rất quan trọng trong việc xác định tình trạng làm việc hiện tại của động cơ cũng như độ ảnh hưởng của khói xả đến môi trường chung quanh. . thống xả khí. * Dụng cụ dùng trong bài thí nghiệm - 5 lít dầu D.O - Máy đo độ khí xả Digas 4000 - 2 bộ khoá miệng - 2 bộ tuýp - 100 ml nhớt - 2 bình accu 12V c) Hoạt động và nhiệm vụ của. THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT GIAO THÔNG www.ebook.edu.vn 5 BÀI 2 : KHẢO SÁT VÀ VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ DIESEL 1 . Yêu cầu của bài thí nghiệm : a. Đặc đểm diễn ra quá. Lần 2 Lần 3 Số vòng quay n (v/p) OP K OP K OP K 600 2. 9 0.06 3.5 0.08 3.8 0.09 700 2. 6 0.06 2. 4 0.05 2. 2 0.05 800 1.5 0.03 1.5 0.03 2. 2 0.05 900 1.3 0.03 1 0. 02 1.1 0. 02 1000 1 0. 02 1