Thử nghiệm động cơ đốt trong

1
MỤC LỤC

MỤC LỤC.....................................................................................................................i
LỜI NÓI ĐẦU..............................................................................................................1
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ THỬ NGHIỆM ĐCĐT...............................................2

1.1. MỤC ĐÍCH THỬ NGHIỆM....................................................................3
1.1.1. Thử nghiệm động cơ trong nghiên cứu.............................................3
1.1.2. Thử nghiệm phục vụ đào tạo............................................................4
1.2. PHƯƠNG PHÁP VÀ THIẾT BỊ THỬ NGHIỆM................................4
1.2.1. Phương pháp và thiết bị xác định công suất......................................4
1.2.2. Phương pháp xác định mô men.......................................................13
1.2.3. Phương pháp xác định áp suất........................................................13
1.2.4. Phương pháp đo lượng tiêu hao nhiên liệu......................................14
1.2.5. Phương pháp xác định các thông số khác........................................15

1.3. GIỚI THIỆU CỤM ĐỘNG CƠ – PHANH THỦY LỰC....................16
1.3.1.Giới thiệu động cơ............................................................................16
1.3.1.1. Giới thiệu động cơ YANMAR 6HA-HTE.....................................16
1.3.1.2. Giới thiệu động cơ YANMAR 4CHE............................................16
1.3.2. Giới thiệu phanh thủy lực E4 (PTLE4)...........................................18
1.3.3. Giới thiệu phanh thủy lực DYNOmite...........................................18
1.4. CÁC DỤNG CỤ ĐO
CHƯƠNG II: XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH TỐC ĐỘ....................................................30

2.1. KHÁI NIỆM............................................................................................31
2.1.1. Khái niệm và phân loại...................................................................31
2.1.2. Công thức và đồ thị biểu diễn.........................................................31
2.1.3. Công dụng.......................................................................................31

2.2. PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG..............................................................43
2.2.1. Thiết bị thử nghiệm.........................................................................43
2.2.2. Quy trình thử nghiệm.....................................................................43
2.2.3. Xây dựng đặc tính...........................................................................43
CHƯƠNG III: XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH CHÂN VỊT...............................................47


2
3.1. KHÁI NIỆM............................................................................................48
3.1.1. Khái niệm và phân loại...................................................................31
3.1.2. Công thức và đồ thị biểu diễn.........................................................31
3.1.3. Công dụng.......................................................................................31

3.2. PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG..............................................................43
3.2.1. Thiết bị thử nghiệm.........................................................................43
3.2.2. Quy trình thử nghiệm.....................................................................43
3.2.3. Xây dựng đặc tính...........................................................................43
CHƯƠNG IV: XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH TẢI...........................................................70

4.1. KHÁI NIỆM............................................................................................48
4.1.1. Khái niệm và phân loại...................................................................31
4.1.2. Công thức và đồ thị biểu diễn.........................................................31
4.1.3. Công dụng.......................................................................................31

4.2. PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG..............................................................43
4.2.1. Thiết bị thử nghiệm.........................................................................43
4.2.2. Quy trình thử nghiệm.....................................................................43
4.2.3. Xây dựng đặc tính...........................................................................43
CHƯƠNG V: XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH ĐIỀU CHỈNH............................................70

5.1. KHÁI NIỆM............................................................................................48
5.1.1. Khái niệm và phân loại...................................................................31
5.1.2. Công thức và đồ thị biểu diễn.........................................................31
5.1.3. Công dụng.......................................................................................31

5.2. PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG..............................................................43
5.2.1. Thiết bị thử nghiệm.........................................................................43
5.2.2. Quy trình thử nghiệm.....................................................................43
5.2.3. Xây dựng đặc tính...........................................................................43
PHỤ LỤC....................................................................................................................72
TÀI LIỆU THAM KHẢO..........................................................................................75


3

Chương 1
GIỚI THIỆU VỀ THỬ NGHIỆM
ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
Động cơ đốt trong ngày càng khẳng định vị trí vững chắc là nguồn động lực
quan trọng ở mọi ngành nghề, lĩnh vực và theo đó là những tiến bộ vượt bậc trong
nghiên cứu, thử nghiệm.
Cùng với học phần ĐCĐT nâng cao và Mơ hình hóa và mơ phỏng ĐCĐT, Hp
Kỹ thuật thử nghiệm ĐCĐT trang bị kiến thức chỉnh thể để nghiên cứu về lĩnh vực
này cho các HV cao học và NCS.
1.1.

MỤC ĐÍCH THỬ NGHIỆM
Động cơ đốt trong tuy được ứng dụng vào những mục đích khác nhau nhưng

chúng đều có điểm chung là những thơng số đặc trưng cho chu trình cơng tác (áp

suất chỉ thị trung bình, cơng suất chỉ thị, hiệu suất chỉ thị…) và các thông số đặc
trưng cho sự làm việc của động cơ (áp suất có ích trung bình, cơng suất có ích, suất
tiêu hao nhiên liệu…). Có thể phân loại thử nghiệm động cơ theo các mục đích sau:
 Thử nghiệm động cơ trong nghiên cứu
 Thử nghiệm động cơ phục vụ đào tạo
1.1.1.
1.1.1.1.

Thử nghiệm động cơ trong nghiên cứu
Thử nghiệm chuyên sâu

- Nghiên cứu về đường nạp, đường thải, sự phun nhiên liệu, đánh lửa… ảnh
hưởng đến nhiệt động lực – hóa học của quá trình cháy nhiên liệu trong xilanh
nhằm nâng cao hiệu suất và công suất động cơ;
- Nghiên cứu tối ưu các loại nhiên liệu và dầu mỡ bôi trơn sử dụng trong động
cơ;
- Nghiên cứu tính thích nghi của động cơ trong điều kiện môi trường và địa lý
cụ thể.


4
Kết quả nghiên cứu được áp dụng nhằm hoàn thiện thiết kế và chất lượng
động cơ, từ đó có thể nâng cao tính kinh tế, tính hiệu quả, giảm ơ nhiễm mơi trường
do khí thải và tiếng ồn gây ra.
1.1.1.2.

Thử nghiệm nghiên cứu cải tiến

Nhằm tìm ra các giải pháp hoàn thiện kết cấu động cơ, cải tiến các chi tiết hay
một hệ thống trên động cơ. Các thí nghiệm này có thể thực hiện trên băng thử hoặc

trên các bộ phận riêng biệt của động cơ.
1.1.1.3. Thử nghiệm kiểm định động cơ
Nhằm đánh giá các tính năng kỹ thuật và xác định chất lượng chế tạo của động
cơ mới và động cơ đã qua sử dụng hay sau khi sửa chữa. Qua đó có thể định ra một
cách tương đối chế độ, thời hạn khai thác, thời gian giữa hai kỳ sửa chữa lớn. Các
thí nghiệm này thơng thường kiểm tra các thông số kỹ thuật cơ bản của động cơ
như: mơ men, cơng suất, số vịng quay, suất tiêu hao nhiên liệu, lượng tiêu hao dầu
bôi trơn, thành phần khí thải.
1.1.2. Thử nghiệm phục vụ đào tạo
- Thử nghiệm động cơ giúp học viên nắm vững và hệ thống hóa các kiến thức
lý thuyết đã được trang bị trong các học phần chuyên môn.
- Giúp học viên làm quen với các thiết bị, băng thử, cách thức thực hiện một
bài thử nghiệm động cơ.
- Tạo điều kiện cho học viên tiếp cận với các kỹ thuật đo tiên tiến phục vụ
thực nghiệm động cơ đốt trong và ứng dụng trong thực tiễn.
1.2.

PHƯƠNG PHÁP VÀ THIẾT BỊ THỬ NGHIỆM

Thử nghiệm động cơ là một công việc phức tạp, tùy vào mục đích mà có
những u cầu đánh giá các thơng số khác nhau như: mơ men, số vịng quay, hàm
lượng khí thải, tỷ lệ hỗn hợp... Các thơng số cần đo cho ở Bảng 1.1
Bảng 1.1. Các thông số cần đo khi thí nghiệm động cơ


5

STT

Giá trị

1.1

Mô men xoắn

1.2

Tốc độ quay

1.3

1.4

Công suất
Lượng tiêu thụ nhiên liệu
giờ

1.5

Lượng khí thốt từ carte

1.6

Nhiệt độ khí nạp

Đ
ơn vị

Thiết bị

N.m

Torque flange

Rpm

Encoder

kW

Dynamometer

kg/h

Fuel Balance 733S

l/min

Blow-by meter 442

C

Pt100
Thermocouple- type

1.7

Nhiệt độ khí xả

C

1.8

Nhiệt độ nhiên liệu

C

Pt100

1.9

Nhiệt độ dầu bôi trơn

C

Pt100

1.10

Nhiệt độ nước làm mát

C

Pt100

1.11

Nhiệt độ môi trường

C

K

Humiditytransducer

G
hi chú

Phanh


6
1.12

Áp suất khí nạp

bar

FEM-P

1.13

Áp suất khí xả

bar

FEM-P

1.14

Áp suất nhiên liệu

bar

FEM-P

1.15

Áp suất dầu bôi trơn

bar

FEM-P

1.16

1.17

Áp suất môi trường

bar

Độ ẩm môi trường

%

Barometrictransducer
Humiditytransducer

Kết hợp với hệ thống chỉ thị

QC33C, QC43D,

2.1

Áp suất xilanh

bar

2.2

Áp suất phun nhiên liệu

bar

QL61D, SL31D

2.3

Áp suất khí nạp

bar

QC43D

2.4

Áp suất khí xả

bar

QC43D

2.5

Lượng phun nhiên liệu

g

Accelerometer

GU21C, GU13Z


7

2.6

mm

Độ nhấc kim phun

2.7

mm

Độ nâng xupap

Nozzle needle lift
indicating transducer
Valve lift indicating

transducer

Kết hợp với hệ thống chẩn đốn

3.1

3.2

Độ đục khói xả

CO, CO , NO , HC,
2

x

O , Lambda

%

DiSmoke 4000

%, ppm

DiGas 4000

-

DiScope

Dùng cho động cơ

diesel
Dùng cho động cơ
xăng

2

Chẩn đoán hệ thống
3.3

điện-điện tử

Kết hợp với hệ thống nội soi

4.1

Phân tích phân bố nhiệt độ

K

Ghi hình ở 3 góc

Dùng cho

quay khác nhau:

động cơ

0, 30, 70

diesel

8

4.2

Phân tích mật độ tập trung
bồ hóng

%

Ghi hình phun nhiên liệu,
4.3

hình ảnh ngọn lửa tại các

-

góc quay

Ghi hình ở 3 góc

Dùng cho

quay khác nhau:

động cơ

0, 30, 70

diesel

Ghi hình ở 3 góc

Dùng cho

quay khác nhau:

động cơ

0, 30, 70

diesel

Tuy nhiên, xét điều kiện thực tế và mục tiêu của học phần nên phương pháp,
thiết bị thử nghiệm chỉ tập trung vào các nội dung cơ bản là đo công suất, mô men,
áp suất có ích và lượng tiêu hao nhiên liệu.
1.2.1.

Phương pháp và thiết bị xác định công suất

Công suất là một trong những thông số kỹ thuật cơ bản của động cơ được quan
tâm nhiều nhất và không phụ thuộc vào cơng dụng và kiểu loại động cơ. Vì vậy,
trong thiết kế, chế tạo, sửa chữa và sử dụng, việc xác định chính xác cơng suất của
động cơ ln được coi trọng nhằm các mục đích sau:
- Kiểm nghiệm động cơ trước khi xuất xưởng (kiểm tra động cơ sau khi thiết
kế, chế tạo có đạt được những chỉ tiêu đề ra hay không).
- Kiểm nghiệm động cơ sau khi sửa chữa lớn.
- Biết chiều hướng và các biến động giá trị công suất trong những điều kiện
khai thác cụ thể.

- Tổ chức khai thác động cơ kinh tế, an toàn và tin cậy.
- Giúp quản lý các phương tiện của cơ quan Đăng kiểm...
Có nhiều phương pháp thí nghiệm xác định công suất động cơ, nhưng hầu hết
đều dựa vào mô men và tốc độ quay. Đối với máy tàu thủy, có thể phân chia thành
các phương pháp sau:
 Phương pháp xác định cơng suất có ích loại cân bằng.


9
 Phương pháp xác định cơng suất có ích loại khơng cân bằng.
1.2.1.1. Phương pháp xác định cơng suất có ích loại cân bằng
Trong phương pháp này, động cơ quay một thiết bị mà trục rotor của thiết bị
được nối với trục của động cơ, stator của thiết bị có dao động ngang được. Khi động
cơ làm việc sản sinh ra mô men xoắn làm cho rotor của thiết bị quay (tức là hãm lại
chuyển động của động cơ), cần có một mơi trường trung gian làm cho thân của thiết
bị quay theo. Để giữ thân lại, người ta tìm cách tác dụng lên thân một lực hãm. Lực
hãm được đo bằng một thiết bị khác gọi là thiết bị cân lực.
Sơ đồ nguyên lý:
THIẾT BỊ
GÂY TẢI

ĐỘNG CƠ

(Gây lực,
mô men)

THIẾT BỊ
CÂN LỰC

(Cân bằng

lực, momen)

Phương pháp này thực chất là đo lực sau đó tính cơng suất theo cơng thức [10]:
(1.1)
Trong đó:
: Momen xoắn thu được qua thiết bị đo (kN.m, kG.m…)
n : Tốc độ quay của động cơ (v/ph)
P : Lực thu được trên thiết bị đo (kN, kG…)
: Cánh tay đòn trên thiết bị gây tải (m)
: Momen ma sát của thiết bị đo ở các gối trục (kN.m, kG.m…)
: Momen tổn hao trên bị gây tải (kN.m, kG.m…)
Người ta đưa giá trị
thiết bị mà các giá trị của

và
và

bị đo công suất thuộc loại cân bằng.
 Thiết bị đo kiểu phanh cơ khí

vào trị số sai số của phép đo. Tùy theo từng
sẽ khác nhau. Sau đây giới thiệu một số thiết


10
Phanh cơ khí là loại ra đời sớm nhất, có kết cấu đơn giản, sử dụng tương đối
dễ, độ chính xác cao. Tuy nhiên nó làm việc khơng ổn định do lượng nhiệt phát ra
tương đối lớn, khó điều chỉnh và cồng kềnh khi công suất lớn.
+) Cấu tạo:
Về cơ bản, cấu tạo phanh cơ khí như trình bày trong Hình 1 – 1.

Hình 1.1: Cấu tạo phanh cơ khí
1 - Má phanh

4 - Trục động cơ

2 - Tấm ma sát

5 - Bu lông điều chỉnh trục phanh

3 - Bánh đà

6 - Thiết bị cân lực

+) Nguyên lý hoạt động:
Khi động cơ hoạt động má phanh có xu hướng quay trịn, nhờ lực hãm của
bulon làm cho trên phanh xuất hiện momen cân bằng tương ứng với momen ma sát
xuất hiện giữa tấm ma sát với bánh đà về trị số. Momen cân bằng này được truyền
tới tay đòn và thiết bị cân lực hiển thị số, ta có [10]:
(1.2)
Trong đó:
: Cánh tay đòn được gá chặt trên phanh
: Trị số lực lấy trên thiết bị cân lực
Khi đó cơng suất động cơ được tính theo cơng thức [10]:
(1.3)
+) Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng:


11
Phanh cơ khí có kết cấu đơn giản, dễ sử dụng và có độ chính xác cao. Tuy

nhiên, nó làm việc khơng ổn định, khó điều chỉnh do lượng nhiệt phát ra lớn và chỉ
đo được dải công suất hẹp nên ít được sử dụng.
 Thiết bị đo kiểu phanh khơng khí
Là loại phanh đơn giản áp dụng sức cản khơng khí để gây tải.
+) Cấu tạo:
Kết cấu kiểu phanh này như trong hình 1 – 2. Động cơ được đặt trên khung
(1), khung này có thể quay trên hai gối đỡ (2), mũi tên (3) để kiểm tra độ nằm
ngang của tay địn.

Hình 1.2 : Thiết bị đo kiểu phanh khơng khí
a) Cánh quạt

b) Phanh đặt trên khung

1- Khung; 2 - Ổ bi; 3- Mũi tên chỉ vị trí tay đòn
Phanh này là một cái xà lắp cứng trên trục được truyền chuyển động quay từ
trục khuỷu động cơ tới. Các cánh của quạt có thể thay đổi vị trí theo chiều dài của
xà hay thay thay thế bằng những cánh khác (có diện tích lớn hơn hay nhỏ hơn), nhờ
thế mà làm tăng hay giảm lực cản của khơng khí khi trục quay.
Khi động cơ làm việc, mơ men nghịch sẽ truyền lên khung, mô men này luôn
bằng mô men quay nhưng ngược chiều. Công suất của động cơ khi đó được xác
định theo cơng thức [6]:
(Hp)
Trong đó:

(1.4)


12
: Chỉ số của cân khi động cơ làm việc (kG)

: Chỉ số của cân khi động cơ không làm việc (kG)
: Chiều dài tay đòn của trục quay của động cơ (m)
: Số vòng quay của trục phanh trong 1 phút
 Thiết bị đo kiểu phanh thủy lực
Thiết bị đo công suất kiểu phanh thủy lực rất đa dạng, để dễ hình dung ta có
thể chia thành hai loại I và II.
+) Phanh thủy lực loại I
Ở loại thiết bị này việc thay đổi mô men cản được thực hiện bằng cách thêm
vào hay bỏ đi các cặp cánh tác động bên trong rotor và stator. Việc thay đổi mô men
như vậy rất phức tạp nên phanh loại này ít được sử dụng.

Hình 1.3: Phanh thủy lực loại I
1 – Roto

5 – Nước vào những lỗ trong các van

2 – Van đường nước ra

6 – Stator

3 – Van đường nước vào

7, 8 – Ổ trục

4 – Cánh tác động

9 – Mặt đồng hồ đo

+) Phanh thủy lực loại II

13
Loại phanh này có thiết kế tương tự loại I tuy nhiên các cặp cánh tác động
được giữ nguyên. Việc thay đổi mô men cản bằng cách điều chỉnh lượng nước giữa
rotor và stator. Điều này được thực hiện ở van của đường nước ra.
Trên stator có gắn một cánh tay đòn lực để giữ cho vỏ stator đứng yên, phía
đi tay địn có gắn với thiết bị cân lực. Thiết bị cân lực nhận được một mô men
cân bằng, cân bằng với mô men ma sát thủy động tác dụng lên phanh thủy lực.
Tùy theo lượng nước, kết cấu của phanh mà có mức độ tải khác nhau. Khi
khơng có nước thì rotor của phanh chạy khơng, động cơ chạy khơng tải. Khi có
nước rotor quay tạo lực mơ men thông qua môi trường nước sẽ làm cho vỏ stator
quay (do ma sát giữa nước và rotor).

Hình 1.4: Phanh thủy lực loại II
1 – Rotor

4 – Stator

2 – Cánh tác động

5 – Nước ra khỏi phanh

3 – Nước vào trong phanh

6, 7 – Ổ bi

Chất lỏng dùng trong phanh thường là nước vì nước có nhiệt dung lớn, có độ
nhớt ít phụ thuộc vào nhiệt độ. Do năng lượng nhận được từ phanh thủy lực chuyển
thành nhiệt và làm nóng chất lỏng nên ta có thể tính tốn được mô men tổn hao
trong phanh thủy lực [10]:

(1.5)


14
Trong đó:
: Momen tổn hao trong phanh thủy lực
: Lượng nước cần thiết cho phanh làm việc
: Tỷ trọng của nước
,

: Nhiệt độ nước đầu vào và ra

Như vậy, công suất cần đo sẽ được tính:
(1.6)
Trong đó:
: Lực thu được trên thiết bị đo
: Chiều dài cánh tay đòn
: Momen ma sát đo tại các gối trục
: Momen tổn hao trên phanh
Phanh loại này có ưu điểm là thay đổi mô men cản dễ dàng nên được sử dụng
phổ biến hơn loại I.
1.2.1.2. Phương pháp xác định cơng suất có ích loại không cân bằng
Các thiết bị đo công suất kiểu này có một số đặc điểm:
- Động cơ cần xác định làm quay rotor của thiết bị, thân thiết bị đứng yên,
thiết bị này cho ta các thông số trên đồng hồ (vôn kế, ampe kế, áp kế…) từ đó tính
ra cơng suất động cơ.
- Các thiết bị này khơng có thiết bị cân lực kèm theo.
- Đây là phương pháp xác định công suất tại nơi sử dụng, dùng trong trường
hợp các loại động cơ cỡ nhỏ của tàu cá.
 Thiết bị đo sử dụng động cơ điện:

Trục động cơ được nối với trục rotor của máy phát, khi động cơ làm việc,
rotor quay quanh stator làm trong các cuộn dây stator xuất hiện một từ trường. Dưới
tác dụng của từ trường, trong các đầu dây của phần ứng sẽ xuất hiện suất điện động
cảm. Nếu mạch ngoài kín thì sẽ xuất hiện dịng điện trong mạch. Tùy theo máy phát


15
điện một chiều hay xoay chiều mà ta sử dụng các thiết bị phù hợp để đo các thông
số của nó.
Nếu là máy phát xoay chiều thì cơng suất động cơ được tính bằng cơng thức [1]:
(Hp)

(1.7)

Trong đó:
, : Giá trị điện áp và dòng điện mà máy phát ra
: Hiệu suất của máy phát ở phụ tải đang dùng
cos : Hệ số công suất của máy phát
Đối với máy một chiều thì cơng suất được tính [1]:
(Hp)

(1.8)

Trong đó: U, I: Giá trị điện áp và dòng điện một chiều
 Thiết bị đo sử dụng máy bơm:
Năng lượng của động cơ dùng để truyền cho máy bơm để đưa chất lỏng lên
cao hoặc đi xa gồm hai phần: Động năng (v 2/2g), áp năng (p/γ). Căn cứ vào hai
thành phần này người ta xác định được công suất thủy lực của động cơ [10]:
(Hp)

(1.9)

Trong đó:
: Lưu lượng trọng lượng của bơm (N/s)
: Lưu lượng của bơm (m3/s)
: Trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m3)
: Cột áp của bơm (mH2O)
Khi hoạt động bơm thường có tổn thất năng lượng như: tổn thất cơ khí, tổn
thất thủy lực, tổn thất lưu lượng, nên cơng suất của động cơ được tính [10]:
(kW)
Trong đó:
: Hiệu suất của hệ truyền động, thủy lực và lưu lượng

(1.10)


16
 Thiết bị đo sử dụng xoắn kế
Xác định mô men xoắn trên trục dựa trên biến dạng xoắn của trục [1]:
(kG.m)

(1.11)

Trong đó:
G: modun đàn hồi của vật liệu chế tạo trục (kG/m2)
Đối với trục của những động cơ diesel thấp tốc
G = 8,1.105 ÷ 8,3.105 kG/cm2
: momen qn tính độc cực của trục [1]:
(1.12)
Với d là đường kính trục (cm).

: Chiều dài đoạn trục cơ sở để đo góc xoắn (m)
: Góc xoắn giữa hai mặt cắt ở mút đoạn trục cơ sở
Khi đó cơng suất có ích được tính [1]:
(Hp)

(1.13)

Phương pháp này có độ chính xác cao nên thường được sử dụng trực tiếp.
Tùy theo phần tử cảm biến trong xoắn kế mà sử dụng các loại xoắn kế: Kiểu cảm
biến điện, kiểu quang, kiểu cảm biến từ.
1.2.2. Phương pháp xác định mơ men
Mơ men có ích của động cơ là một thông số thể hiện công của động cơ phát ra
trong q trình làm việc.
Mơ men có ích của động cơ được tính dựa vào công suất có ích theo cơng thức [3]:
(kG.m)
Trong đó:
Ne : Cơng suất có ích của động cơ (Hp)
n : Số vịng quay của động cơ trong một phút.

(1.14)


17
1.2.3.

Phương pháp xác định áp suất

Áp suất có ích cũng là một thông số đặc trưng cho tải của động cơ và được xác
định dựa vào cơng suất có ích theo cơng thức [3]:
(1.15)

Trong đó:
Ne : Cơng suất có ích của động cơ
z : Hệ số kỳ
i : Số xilanh của động cơ
Vs : Dung tích cơng tác của xilanh
1.2.4. Phương pháp đo lượng tiêu hao nhiên liệu
Xác định lượng tiêu hao nhiên liệu nhằm mục đích xác định chi phí tiêu hao
nhiên liệu giờ, suất tiêu hao nhiên liệu, là căn cứ để đánh giá tính tiết kiệm của động
cơ.
Để xác định mức tiêu hao nhiên liệu của động cơ có thể dùng nhiều cách khác
nhau, sau đây trình bày một số phương pháp thông dụng.
1.2.4.1.

Phương pháp đo thể tích

Phương pháp đo theo thể tích là phương pháp đo bằng những bình thót cổ và
được thực hiện như sau:
- Vặn van ba ngả cho nhiên liệu chảy đầy vào các bình thót cổ.
- Sau khi động cơ đã được làm việc ở một chế độ nhất định, vặn van ba ngả cho
động cơ sử dụng nhiên liệu từ các bình thót cổ.
- Đo thời gian chi phí nhiên liệu của một, hai hay cả ba bình. Biết thời gian t (s)
mà động cơ đã tiêu thụ hết lượng nhiên liệu đã quy định là

(cm3) ta có thể tính

được chi phí nhiên liệu giờ Gnl [6]:
(kg/h)
Với

– Khối lượng riêng của nhiên liệu (g/cm3)

(1.16)


18

Hình 1.5 : Sơ đồ nguyên lý phương pháp đo thể tích
1.2.4.2.

Phương pháp đo thể tích

Phương pháp này cũng đưa nhiên liệu tới một bình chứa nhưng lượng nhiên
liệu sẽ được xác định với đơn vị trọng lượng.
Sau hiệu lệnh bắt đầu thử nghiệm các đĩa cân sẽ được cân bằng, và thời điểm
cân bằng phải bấm đồng hồ bấm giây, sau đó lấy bớt quả cân và ở thời điểm cân
bằng lần hai lại bấm đồng hồ bấm giây cho dừng lại.

Hình 1.6 : Sơ đồ nguyên lý phương pháp đo trọng lượng
1 – Thùng nhiên liệu

3 – Bình chứa nhiên liệu cần đo

2 – Cân

4 – Van ba ngả

Lượng tiêu hao nhiên liệu giờ được xác định [6]:


19

(kg/h)

(1.17)

Trong đó:
: Trọng lượng nhiên liệu tiêu hao trong một lần đo (g)
t: Thời gian ứng với lượng nhiên liệu tiêu hao được đo (s)
1.2.5. Phương pháp xác định các thơng số khác
Khi khảo nghiệm động cơ có thể có những u cầu về các thơng số như: Nhiệt
độ khí xả, nhiệt độ nước làm mát, độ khói khí xả, nhiệt độ - áp suất - độ ẩm môi
trường, nhiệt độ dầu bôi trơn… Với các thông số này, sử dụng các thiết bị chuyên
dùng hiển thị trực tiếp kết quả đo.
1.3. GIỚI THIỆU CỤM ĐỘNG CƠ – PHANH THỦY LỰC
1.3.1. Động cơ
1.3.1.1. Động cơ YANMAR 6HA-HTE

Hình 1.7 : Động cơ YANMAR 6HA-HTE tại Trường ĐHNT


20

Hình 1.8 : Kích thước cơ bản của động cơ 6HA-HTE
Bảng 1.2: Thông số cơ bản của Động cơ 6HA-HTE
ĐỘNG CƠ (YANMAR)
Tên các thông số
Đơn vị
Kiểu động cơ
Kiểu buồng đốt
Đường kính xilanh x hành trình piston
mm

Dung tích xylanh
Lít
Cơng suất định mức
Hp/v.ph
Áp suất có ích danh
Giá trị định mức
kG/cm2
nghĩa
Vận tốc trung bình piston
m/s
Cơng suất cực đại
Hp/v.ph
Giá trị cực đại Áp suất có ích lớn nhất
kG/cm2
Vận tốc piston lớn nhất
m/s
Phương pháp khởi động
Điện
Áp suất cháy cực đại/Tỷ số nén
kG/cm2
Thứ tự nổ
Phương pháp làm mát
Vị trí trích lực
Kích thước động cơ
mm
Khối lượng khơ
kg
HỘP GIẢM TỐC
Loại

Giá trị
6HA-THE
Buồng cháy thống nhất
130 x 150
11,945
180/ 1900
9,04
10
300/ 2100
10,76
10,5
24V, 6kW
110/ 14,5
1-4-2-6-3-5
Làm mát hai vịng
Phía bánh đà
2.000x945x1.233
1.230
YP . 100