thí nghiệm động cơ ảnh hưởng của góc đánh lửa sớm

Thí nghiệm động cơ
ĐỀ TÀI: THIẾT LẬP MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG
CỦA GÓC ĐÁNH LỬA SỚM ĐẾN TÍNH NĂNG KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA
ĐỘNG CƠ.
Thí nghiệm động cơ
MỤC LỤC
I
I. MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA CỦA THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ 3
1.1 Mục đích 3
1.2 Ý nghĩa 3
II. ĐỐI TƯỢNG VÀ TRANG THIẾT BỊ PHỤC VỤ CHO THÍ NGHIỆM 4
2.1 Phòng thí nghiệm động cơ AVL 4
2.1.1 Hệ thống trang thiết bị phòng thí nghiệm động cơ 4
2.1.2 Sơ đồ bố trí thiết bị tại phòng thí nghiệm 5
2.2 Đối tượng thí nghiệm 8
2.3 Trang thiết bị thí nghiệm 9
2.3.1 Nhóm trang thiết bị cơ bản 9
2.3.1.1 Băng thử công suất động cơ APA 9
2.3.1.2 Thiết bị đo tiêu hao nhiên liệu 733 11
2.3.1.3 Thiết bị đo tốc độ động cơ và vị trí trục khuỷu ( AVL 364C và 364X
encoder) 15
2.3.1.4 Thiết bị làm mát dầu bôi trơn AVL 554 22
2.3.1.5 Thiết bị làm mát nước AVL 553 24
2.3.1.6 Thiết bị đo khí thải động cơ xăng AVL Diagnostic 4000 25
2.3.1.7: Các thiết bị cảm biến 26
2.3.2 Nhóm trang thiết bị phục vụ mục tiêu thí nghiệm 31
2.3.2.1 Cảm biến vị trí piston 31
2.3.2.2 Thiết bị điều chỉnh góc đánh lửa cơ khí 31
2.3.3 Nhóm trang thiết bị xác lập thí nghiệm 33
2.3.3.1 Bộ đo độ ẩm (Numidity Mesurement) 33
2.3.3.2 Cảm biến đo nhiệt độ phòng thí nghiệm 34

2.3.3.3 Cảm biến đo áp suất phòng thí nghiệm 34
2.3.3.4 Thiết bị xác lập thời gian thí nghiệm 34
III. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 35
3.1 Các chỉ tiêu về tính năng kinh tế kỹ thuật của động cơ 35
3.1.1 Công suất, momen động cơ 35
3.1.2 Hiệu suất có ích của động cơ ηe 35
3.1.3 Tuổi thọ và độ tin cậy trong hoạt động của động cơ 36
3.1.4 Khối lượng động cơ Gđ 36
3.1.5 Khối lượng bao 37
3.2 Ảnh hưởng của góc đánh lửa đến tính năng kinh tế kỹ thuật của động cơ xăng 37
3.2.1 Góc đánh lửa sớm 37
3.2.2 Ảnh hưởng của góc đánh lửa đến tính năng kinh tế kỹ thuật của động cơ 38
IV. PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 40
4.1 Phương pháp đánh giá 40
4.2. Qui trình thực nghiệm 41
2
Thí nghiệm động cơ
I. MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA CỦA THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ
1.1 Mục đích
Xác định ảnh hưởng của góc đánh lửa θ
s
đến công suất có ích N
e
và momen có ích
M
e
của động cơ ứng với từng chế độ tải và tốc độ nhất định. Xác định ảnh hưởng
của nó đến áp suất buồng cháy (qua đó xác định công có ích của động cơ), hiện
tượng kích nổ.
Từ thí nghiệm đưa ra các đánh giá về ảnh hưởng của góc đánh lửa đến tính năng

kinh tế kỹ thuật của động cơ, xác định được giá trị góc đánh lửa tối ưu để có được
hiệu suất cao nhất cho động cơ, tránh hiện tượng cháy kích nổ.
1.2 Ý nghĩa
Góc đánh lửa sớm là yếu tố quan trọng quyết định đến công có ích của động cơ.
Trên thực tế lý thuyết không thể xác định được góc đánh lửa sớm tối ưu. Nhờ thực
nghiệm về ảnh hưởng của góc đánh lửa đến tính năng kinh tế kỹ thuật của động cơ
thì ta mới đưa ra được sự ảnh hưởng của nó. Từ đó xây dựng nên biểu đồ về góc
đánh lửa theo tải, tốc độ động cơ…
Nhận biết được tầm quan trọng của góc đánh lửa thì ta cũng sẽ phải biết được các
yếu tố ảnh hưởng đến góc đánh lửa để hiệu chỉnh góc đánh lửa cho phù hợp. Chẳng
hạn, các yếu tố ảnh hưởng đến góc đánh lửa:
+ Tải, tốc độ động cơ.
+ Hiện tượng kích nổ.
+ Lưu lượng và nhiệt độ khí nạp.
+ Nhiệt độ động cơ, nước làm mát
3
Thí nghiệm động cơ
II. ĐỐI TƯỢNG VÀ TRANG THIẾT BỊ PHỤC VỤ CHO THÍ NGHIỆM
2.1 Phòng thí nghiệm động cơ AVL
Trang thiết bị phục vụ cho thí nghiệm cần bố trí trong ở trong phòng thí nghiệm.
Phòng thí nghiệm động cơ AVL là một trong những phòng thí nghiệm hiện đại nhất
Việt Nam.
2.1.1 Hệ thống trang thiết bị phòng thí nghiệm động cơ
Hình 2.1: Sơ đồ chung khu vực thí nghiệm
4
Thí nghiệm động cơ
2.1.2 Sơ đồ bố trí thiết bị tại phòng thí nghiệm
Nguyên lý và hoạt động của phòng thí nghiệm được mô tã chung như sau:
- Phòng thí nghiệm gồm hai phần:
+ Phòng lăp đặt các thiết bị ( Dyno)

+ Phòng điều khiển ( Puma)
Hình 2.2: Sơ đồ phòng thí nghiệm
- Thiết bị phòng thí nghiệm bao gồm:
1: Thiết bị đo độ khói của động cơ ( opacimeter)
2: Động cơ mẩu Daewoo 1.6
3: Băng thử APA
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 )
5
Thí nghiệm động cơ
7: Thiết bị làm mát các cảm biến
8: Thiết bị thu nhận các tín hiệu từ cảm biến ( bộ xử lí )
16: Thiết bị đo lọt khí cacte
9,10: Đường ống nạp, thải của động cơ
11: Khớp nối trục động cơ với 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 đó nhiệt độ khí nạp
15: Cảm biến đo độ ẩm của môi trường khong khí trong phòng thí nghiệm
17: Cảm biến đo áp suất phun
18: Cảm biến áp suất của quá trình cháy
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 tuyệ 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 nhấc kim phun động cơ
28: Cảm biến đo áp suất khí xả
29: Cảm biến đo nhiệt độ khí xả
30: Cảm biến đo nhiệt độ của dầu ra
31: Thiết bị đo lưu lượng khí nạp
32: Thiết bị xác định, điều chỉnh vị trí thanh răng
33: Màn hình vi tính
34: Bảng điều khiển
35: Thiết bị đo tốc độ động cơ và vị trí trục khuỷu
36: Bình tiêu âm
37: Thiết bị Visioscop quan sát buồng cháy
6
Thí nghiệm động cơ
Những thiết bị thử bao gồm: động cơ thử ( ở đây chúng ta dung động cơ
Daewoo A16DMS, 4 xylanh. Động cơ này được bắt chặt với sàn băng bốn chân và
có thiết bị giảm chấn. Băng thử điện là thiết bi chủ yếu gây tải cho động cơ và 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 khói
(415_Opacmeter).
Để 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 bướcc (THA100) để điều khiển thanh răng bơm cao áp và được nối trực
tiếp vơi phòng PUMA.
Việc điều khiển nhiệt độ nước làm mát được thực hiên bằng thiết bị
(AVL553 Coolant Conditioning System). Trên đường vào động cơ có cảm biến
nhiệt độ nước làm mát, 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 nhấc kim
phun, cảm biến áp suất phun nhiên liệu, thiết bị quan sát buồng cháy.
Để đo ốc 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.
PUMA là hệ thống tự động hóa thiết bị đo và bệ thử do hảng AVL LIST
GmbH ( Áo ) phát triển. Hệ thống này bao gồm các hệ thống máy tính, thiết bị hổ
7
Thí nghiệm động cơ
trợ, phần mềm, các ứng dụng trên nền Window, các cơ sở dữ liệu…
2.2 Đối tượng thí nghiệm
Cơ sở chọn động cơ:
Daewoo A16DMS được lắp trên dòng xe Nubira, loại xe này được dùng rất rộng rái
trên thị trường, hoạt động rất ổn định, độ tin cậy cao, giá thành vừa phải. Công suất
phù hợp với băng thử APA.
Động cơ thí nghiệm là Daewoo A16DMS Engines với các thông số:
Một số hình ảnh động cơ thí nghiệm
• Nhiên liệu sử dụng: Xăng
• Kiểu động cơ: E-TECII.
• Số xi-lanh 4. (bố trí thẳng hàng).
• Dung tích: 1598 (cm
3
).

• Hệ thống phân phối khí: 16valve,DOHC
• Hệ thống phun xăng điện tử EFI.
• Mômen cực đại: 107 (lb.ft) = 145 (N.m), tại n = 3800 (v/p).
• Công suất cực đại: 77 (Kw) ở n= 5800 (vòng/phút).
• Tỉ số nén: 10,5 :1
• Đường kính Piston: 79 (mm).
• Hành trình Piston: 81,5 (mm).
8
Thí nghiệm động cơ
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…
2.3 Trang thiết bị thí nghiệm.
2.3.1 Nhóm trang thiết bị cơ bản
2.3.1.1 Băng thử công suất động cơ APA
Thông số APA 204 /E/0943
*Công suất cực đại Ne(max) : 220 (Kw)
*Mômen quay cực đại Me(max) : 934 (Nm)
*Số vòng quay cực đại ne(max) : 8000 (v/p)
APA có thể làm việc ở hai chế độ.
* Máy phát: khi tạo tải cho động cơ thí nghiệm.
* Động cơ : khi kéo động cơ hay khởi động động cơ.
Hình 2.3: Băng thử công suất APA
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của băng thử:
• Cấu tạo gồm:
-Roto (1) làm bằng lá thép mỏng cách điện, roto quay theo trục động cơ.
9
Thí nghiệm động cơ
-Stato (2) có các cuộn dây cảm ứng, stato gắn một thanh đòn, đầu thanh đòn gắn
cảm biến đo lực.

Hình 2.4: Sơ đồ nguyên lý băng thử công suất APA
1- Roto; 2-Stato; 3- Bộ phận làm mát; 4- Cảm biến
-Từ băng thử công suất dung để gây tải cho động cơ, nó được nối với động cơ qua
khớp nối.
• Nguyên lý đo momen và công suất của băng thử:
Hình 2.5: Nguyên lý xuất hiện dòng Fuco
-Khi đĩa quay trong từ trường xuất hiện dòng Fuco chống lại chiều quay của dĩa.
-Khi Roto quay, trong các đĩa xuất hiện Fuco, dòng Fuco tạo ra từ trường chống lại
chiều quay Roto, từ trường này kéo Stato quay theo.
-Để cân bằng ta phai dùng lực F:
M
ĐC
= M
TT
= F.L
M
ĐC
: Momen động cơ phát ra
M
TT
: Momen của lực từ
L: Cánh tay đòn
Kết hợp cảm biến đo tốc độ ta xác định công suất động cơ:
10
Thí nghiệm động cơ
N
đc
= M
đc
.ω

2.3.1.2 Thiết bị đo tiêu hao nhiên liệu 733
*Mô tả thiết bị:
-Hệ thống đo tiêu hao nhiên liệu AVL Fuel Balance 733 là hệ thống phổ biến nhất
trên thế giới để đo lượng tiêu hao nhiên liệu không liên tục.
-Hệ thống đo tiêu hao nhiên liệu AVL Fuel Balance 733 chủ yếu được dùng để đo
trọng lực với độ chính xác cao theo yêu cầu. Việc xây dựng các thiết bị hiệu chuẩn
cho phép hiệu chuẩn các hệ thống trong thực tế theo những điều kiện sàn.
-Hệ thống đo tiêu hao nhiên liệu AVL Fuel Balance 733 cho phép đo lượng tiêu
thụ nhiên liệu với độ chính xác cao ngay ở mức tiêu thụ thấp,thời gian đo ngắn.
-Việc giảm tiêu thu nhiên liệu của động cơ,làm cho yêu cầu đo ngày càng nhỏ về
sự khác biệt trong dòng chảy của nhiên liệu. Hệ thống đo tiêu hao nhiên liệu AVL
Fuel Balance 733 cho phép đo những khác biệt nhỏ đó với độ tin cậy lớn nhất
Hình 2.6: Thiết bị cấp và đo tiêu hao nhiên liệu 733
*Tính năng và phạm vi sử dụng:
-Áp suất nhiên liệu cung cấp có thể đạt đến 0.8 bar
- Phạm vi ứng dụng cho phép : 0…80( Kg/h)
- Phạm vi hiệu chỉnh nhiệt độ nhiên liệu : 10… 70
0
C
11
Thí nghiệm động cơ
-Có thể sử dụng cho loại nhiên liệu xăng pha Methanol và Ethanol 20%. hoặc sử
dụng 100% là Methanol và Ethanol.
- Mức cấp nhiên liệu nhỏ nhất : +25 (kg/h)
- Mức cấp nhiên liệu bình thường : 150 (kg/h)
- Mức cấp nhiên liệu lớn nhất có thể : 400 (kg/h)
- Độ sai lệch cho phép của kết quả đo : 0.1%
- Dòng điện điều khiển : 24 ±0.5 V DC ( 1.6A)
- Kích thước hệ thống : 640 x 510 x 280 (mm)
*Tính tương thích:

Hệ thống đo tiêu hao nhiên liệu AVL Fuel Balance có thể được kết hợp với các hệ
thống sau:
-AVL Fuel Temperature Control:Hệ thống điều khiển nhiệt độ nhiên liệu
-AVL Fuel Conditioning System:Hệ thống điều hòa nhiên liệu (753)
a. Bộ phận cấp và đo tiêu hao nhiên liệu (Avl Fuel Balance)
- Thiết bị 733 làm việc theo nguyên lý cân trọng lượng nhiên liệu, theo
nguyên lý này nhiên liệu cung cấp cho động cơ từ một bình đo lường ( cốc đo) và đo
liên tục nếu chọn chế độ đo là Stand by.
- Đầu tiên nhiên liệu từ bồn chứa được rót vào cốc đo, được cấp theo đường
số 1 và khi đã đầy cốc thì van điền đầy sẽ đóng nhiên liệu lại. Từ cốc đo nhiên liệu
sẽ được cung cấp cho động cơ qua đường số 2.
- Phần nhiên liệu hồi từ động cơ sẽ theo đường số 3 trở về cốc đo. Hệ thống
cốc đo được đặt trên một cân, có quả cân là đối trọng trong hình vẽ dưới. Trong
thiết bị 733 sử dụng quả cân có trọng lượng là 900g
- Khi động cơ hoạt động, nhiên liệu trong cốc đo sẽ giảm xuống làm cho cán
cân nghiên dần về đối trọng. Nhờ cảm biến điện dung, sẽ ghi nhận được sự dịch
chuyển cơ học của cán cân, sự dịch chuyển này làm thay đổi giá trị điện dung của
cảm biến. Tín hiệu được đưa về bộ xử lý để tính toán lượng nhiên liệu đã tiêu thụ
cho động cơ.
Trong quá trình cung cấp nhiên liệu cho động cơ, hệ thống cốc đo và đối
trọng bị giao động liên lục. Do vậy nhờ bộ phận giảm chấn sẽ làm triệt tiêu dao
động này và tăng độ chính xác của phép đo.
12
Thí nghiệm động cơ
Do nguyên lý đo lưu lượng bằng phương pháp cân không nhạy cảm với sự
thay đổi của nhiệt độ.

Hình 2.7- Bộ cấp và đo nhiên liệu của AVL-733
1- Đường cấp nhiên liệu cho bộ đo; 2- Đường cấp nhiên liệu cho động cơ; 3-
Đường nhiên liệu hồi về hệ thống từ động cơ ; 4- Đường thông với khí trời.

* Yêu cầu đối với hệ thống:
+ Mạch nhiên liệu phải được hoàn toàn rút khí(không có bọt khí).
+ Nhiệt độ trong mạch đo phải không thay đổi.
+ Thể tích mạch đo không thay đổi.
Trong điều kiện bình thường thì thiết bị 733 có thể làm việc với mức lưu
lượng là 0 150 (kg/h). Trong những trường hợp đặc biệt có thể cấp tới mức 400
(kg/h). Thiểt bị này có thể dùng để cấp nhiên liệu và đo đạc cho hầu hết các ôtô chạy
theo chu trình của quốc tế như FTP75, ECE…
b. Bộ phận điều hòa nhiệt độ nhiên liệu (AVL Fuel Temprature Control):
- Ở sơ đồ (hình 2.8), nhiên liệu từ bộ đo qua bộ điều hòa nhiệt độ theo đường
A vào bộ điều khiển nhiệt độ. Tại đây, bộ phận trao đổi nhiệt dùng mạch nước làm
mát được cấp bên ngoài ở khoảng 100C, qua hệ thống đường ống E và F vào trong
bộ trao đổi nhiệt. Nhờ cảm biến nhiệt độ được gắn bên trong nên ta có thể biết được
nhiệt độ nhiên liệu. Qua đó để cài đặt giá trị cho hợp lý. Nhiên liệu sau khi làm mát
xong được cấp cho động cơ qua đường D.
13
Thí nghiệm động cơ
12
7
10
11
9
8
G
A
B
J
P
5
CDE

F
I
4
2
P
F
E
3
P
1
13
14
6
a dcbe
Hình 2.8- Sơ đồ nguyên lý và bố trí chung giữa AVL 753 và AVL 733S
1, 4, 8, 11- Van; 2- áp kế đo áp suất nước làm mát ra; 3- áp kế đo áp suất
nước làm mát vào; 5- áp kế đo áp suất nhiên liệu hồi; 6- AVL Fuel Temperature
Control 753; 7- AVL Fuel Balance 733S; 9- Bầu lọc thô; 10- Bầu lọc tinh; 12-
Thùng chưa nhiên liệu; 13- Lọc nhiên liệu; 14- Động cơ thử; A- Nhiên liệu đến AVL
753; B- Nhiên liệu hồi về AVL 733S; C- Nhiên liệu hồi từ động cơ; D- Nhiên liệu
đến động cơ; E- Nước làm mát vào; F- Nước làm mát ra; G- Đường cấp nhiên liệu
từ thùng chứa; H, J- Nhiên liệu thừa; a- Nhiên liệu hồi từ động cơ; b- Nhiên liệu
đến động cơ; c- ống thông hơi; d- Đường nhiên liệu cấp đến AVL733S; e- Nhiên
liệu thừa.
- Đường nhiên liệu trở về từ động cơ có nhiệt độ khá lớn, do vậy hệ thống sẽ tự
kiểm soát nhiệt độ để đảm bảo không thay đổi.
Như vậy, việc cấp và đo tiêu hao nhiên liệu động cơ thí nghiệm bằng thiết bị
733 cho phép ta xác định giá trị tiêu hao chính xác nhất. Đồng thời cho phép ta
14
Thí nghiệm động cơ

khống chế và hiệu chỉnh nhiệt độ nhiên liệu cung cấp cho động cơ với nhiều chế độ
khác nhau. Điều này rất quan trọng trong các bài thí nghiệm xét ảnh hưởng của nhiệt
độ nhiên liệu đối với động cơ thí nghiệm. Hệ thống điều khiển từ Puma cho phép ta
tìm lổi của thiết bị trong quá trình vận hành và xử lý kịp thời. Các tín hiệu và giá trị
đo được đều hiển thị trên máy tính, nhờ các số liệu này mà ta có thể xây dựng được
các đường đặc tính tiêu hao nhiên liệu cho động cơ thí nghiệm.
- Như trình bày ở trên, để đảm bảo chính xác cho phép đo của thiết bị thì
nhiệt độ trong mạch nhiên liệu phải không đổi. Do vậy, trước khi cấp nhiên liệu cho
động cơ, nhiên liệu được đưa qua bộ phận điều khiển nhiệt độ, nhằm ổn định nhiệt
độ nhiên liệu.
2.3.1.3 Thiết bị đo tốc độ động cơ và vị trí trục khuỷu ( AVL 364C và 364X
encoder)
Nhiệm vụ: Dùng để đo tốc độ động cơ và vị trí trục khuỷu dựa trên nguyên lý biến
đổi góc quay của trục khuỷu thành tín hiệu số sau đó đưa về PUMA xử lý.
Thiết bị đo tốc độ và vị trí trục khuỷu của động cơ gồm:
+Cảm biến xác định vị trí trục khuỷu và số vòng quay
+Bộ AVL 364C và 364X Angle encoder.
Thiết bị đo tốc độ nói 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 thông số có tần số biến đổi nhanh theo góc quay trục khuỷu như: áp suất trong
xilanh, áp suất trên đường ống cao áp của hệ thống nhiên liệu, độ nhấc kim phun.
15
Thí nghiệm động cơ
Hình 2.9: Sơ đồ bố trí Indiset 620, cảm biến QL61D và Encoder 364X
- Bộ AVL 364C Angle Encoder
Nhiệm vụ: Angle Encoder 364C là thiết bị chuyển tín hiệu góc quay thành tín hiệu
số, tín hiệu này được PUMA xử lý và xác định chính xác số vòng quay trục khuỷu.
Hình 2.10: Sơ bộ mã hóa góc AVL 364C lên động cơ.
1-Ống cáp truyền thông tin; 2- Dụng cụ kẹp; 3,4- Bulong; 5- Đai ốc siết; 6-

Mặt bích; 7- Trục khuỷu.
-Đặc điểm cấu tạo và sơ đồ khối của Encoder 364C: Encoder 364C là sự kết hợp
giữa Cơ học- Quang học- Điện tử.
Hình 2.11: Sơ đồ khối đo vận tốc động cơ của AVL 364C
Gồm có:
1.Bộ chuyển đổi xung
16
Thí nghiệm động cơ
2.Đĩa trung tâm được khoan lỗ đều
đặn
3.Cơ cấu mang đĩa, mặt bích để bắt
đĩa
4.Cánh tay trợ giúp giữ bộ phận
quang học
5.Thiết bị giữ kẹp
7.Cáp kết nối bộ phận AVL
8.Vị trí đo hướng kim quang học
của cảm biến quang học
9.Cáp kết nối với 3064V04 gồm 6
lớp
10.Ống đèn điện tử
Hình 2.12: Kết cấu và sơ dồ nguyên lý của Encoder 364C
-Nguyên lý hoạt động: Dựa vào hình 4.9, khi động cơ hoạt động thì đĩa (2) lắp trên
Buli trục khuỷu quay theo. Lỗ khoan trên đĩa mỗi lần đi qua được thiết bị phát ánh
sang lắp trên (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 nhận
sự thay đổi và thực hiện phóng ánh sáng và đưa tín hiệu đến bộ chuyển đổi xung
(1), bộ chuyển đổi sẽ chuyển đổi xung quang thành xung điện. Tại nơi bộ chuyển
đổi xung có gắn cáp (7) và chính nhờ cáp này đưa xung điện về PUMA của phòng
AVL.

-Thông số kỹ thuật AVL 364C:
+ Phạm vi vận tốc: 10-15000 [rpm]
+ Lực chịu rung: Max 100x9,81 (m/s
2
) 100 (g) cho 10mio.Rev
17
Thí nghiệm động cơ
Max 200g cho bảng tóm tắt từng giai đoạn.
+ Nhiệt độ cho phép xung quanh: -30 – 70
0
C
+ Cho phép nhiệt độ tại bề mặt tăng lên: -30 – 100
0
C
+ Tuổi thọ vận hành dưới giới hạn phụ tải: Với ít nhất 10 triệu vòng quay ở đó cho
phép dao động lớn nhất.
+ Khối lượng phụ tải trên khuỷu: 530 -630g phụ thuộc vào vị trí bệ máy của
Encoder.
- Ống đèn điện tử: Phạm vi sử dụng : -30 – 60
0
C
Hình 2.13: Kết cấu của ống đèn điện tử
-Đĩa khoan lỗ: được bắt lên mặt bích trục khuỷu, đĩa được khoan lỗ đều nhau.
Bộ AVL 364X Angle Encoder
-Nhiệm vụ: Encoder 364X là thiết bị chuyển tín hiệu góc quay dạng tương tự thành
tín hiệu số. Sau khi tín hiệu qua bộ đếm, mạch vi xử lý và thiết bị xử lý số liệu sẽ
giúp xác định được chính xác vị trí và số vòng quay trục khuỷu.
18
Thí nghiệm động cơ
Hình 2.14: Sơ đồ lắp đặt bộ mã hóa góc AVL 364X

-Đặc điểm cấu tạo và sơ đò khối của Encoder 364X: dựa trên nguyên lý hiện
tượng quang dẫn.
1. Đĩa chuẩn khắc dấu.
2. Ống đèn điện tử
3. Cáp nối từ đèn điện tử đến bộ chuyển đổi xung
4. Cáp nối với bộ phận AVL
5. Bộ chuyển đổi xung
6. Bộ quang học DDAATSSIC364G03 ( cũng chính là cảm biến quang)
-Nguyên lý hoạt động: Chỉ khác với bộ AVL 364C là đĩa khoan lỗ bây giờ là đĩa
khắc giấu. 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 xung ánh sáng thay đổi. Sự kết hợp
giữa nguồn sáng từ ống đèn (2) và bộ quang học (6) ứng với mỗi dấu cho ta một tín
hiệu quang, sau đóvtín hiệu này được đưa đến bộ chuyển đổi xung (5). Như vậy, từ
tín hiệu góc quay biến thành tín hiệu quang rồi biến thành xung điện. Thông qua cáp
kết nối (4) đưa xung điện đến PUMA của phòng điều khiển AVL.
19
Thí nghiệm động cơ
Hình 2.15 Sơ đồ khối đo tốc độ động cơ của bộ mã hóa góc AVL 364X
Thiết bị quang học ĐATSSIC364G03:
Đặc điểm: Chịu rung Max = ( 100x9,8 – 1200x9.8).10
-3
[N]
Nguyên lý làm việc của ĐATSSIC364G03: Thực chất là một tế bào quang dẫn.
ĐATSSIC364G03 thu tín hiệu quang từ ống đèn điện tử (2). Sự ngắt quãng của
xung ánh sáng từ đèn điện tử phát tới khi chiếu qua các lỗ khoan trên đĩa (1) sẽ
được phản ánh trung thực qua xung điện của bộ chuyển đổi xung (5).
Đĩa quang vạch dấu:
+ 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 nhau, như vậy sẽ được cảm biến quang nhận biết và kết hợp
với các bộ phận của Encoder364X mã hóa tín hiệu quay trục khủy thành tín hiệu số.
20
Thí nghiệm động cơ
Hình 2.16: kích thước quang học ĐATSIC 364G03
Dữ liệu kỹ thuật 364G72:
- Đường kính lớn nhất của mặt bích cố định 186mm
- Vật liệu: thép có độ bền cao, dày 0,08mm.
- Goc sai lêch < ±0,015 độ.
21
Thí nghiệm động cơ
- Vận tốc tối đa: 15000 [rpm].
Hình 2.17: Kết cấu đĩa quang vạch dấu 364G72X
2.3.1.4 Thiết bị làm mát dầu bôi trơn AVL 554
Hình 2.18: Thiết bị điều hòa nhiệt độ dầu bôi trơn động cơ.
Tính năng của thiết bị:
Thiết bị 554 được trang bị nhằm mục đích cung cấp và điều hòa nhiệt độ dầu bôi
trơn cho động cơ. Nhằm đảm bảo chất lượng và nhiệt độ của dầu bôi trơn trong thời
gian thực nghiệm. Áp lực dầu bôi trơn cũng được duy trì và đảm bảo nhờ van điều
chỉnh áp suất.
Thông số AVL 554:
Hệ thống nước làm mát:
22
Thí nghiệm động cơ
- Môi chất làm việc: nước
- Công suất: 200 [kW]
- Lưu lượng làm việc: 2,5 [m³/h]
- Nhiệt độ dòng nước: 5 ÷ 30 [
0
C]

- Nhiệt độ lớn nhất của nước:70 [
0
C]
- Áp suất của dòng nước: 2 [bar]
- Áp suất lớn nhất của hệ thống:[6 bar]
Hệ thống cấp dầu bôi trơn:
- Môi chất làm việc: dầu bôi trơn
- Giới hạn nhiệt độ làm việc:20÷150 [
0
C]
- Giới hạn nhiệt độ cài đặt: 70 ÷ 140 [
0
C]
- Lưu lượng làm việc: 15 ÷ 20 [lit/min]
- Công suất gia nhiệt: 6 [kW]
- Điện áp vào: 3 x 400 [VAC] 50/60 [Hz]
- Áp suất khí nén van: 3,5 ÷ 10 [bar]
Sơ đồ lắp đặt thiết bị:
Hình 2.19 Sơ đồ hệ thống điều chỉnh dầu bôi trơn AVL 554.
Dầu bôi trơn sau khi bôi trơn động cơ sẽ trở về thiết bị theo đường B và được điều
chỉnh rồi đưa vào động cơ theo đường A. Đường nước làm mát dầu trong thiết bị đi
vào thiết bị theo đường C và ra ở đường D.
23
Thí nghiệm động cơ
2.3.1.5 Thiết bị làm mát nước AVL 553
Tính năng thiết bị:
AVL 553 có chức năng điều chỉnh nhiệt độ động cơ khi động cơ làm việc ở điều
kiện tốc độ và tải lớn. Với hai vòng tuần hoàn sơ cấp và thứ cấp thì việc điều chỉnh
nhiệt độ nước làm mát của động cơ thông qua bộ van hằng nhiệt của thiết bị được
điều khiển tự động qua hệ điều khiển PUMA.

Thông số thiết bị:
- Môi chất làm việc: nước
- Công suất làm việc : 200 [kW]
- Lưu lượng làm việc : 15 [m
3
/h]
- Nhiệt độ dòng nước vào : 5 ÷ 30[
0
C]
- Nhiệt độ làm việc : 5 ÷ 85[
0
C]
- Áp suất làm việc cực đại: 6 [bar]
- Công suất gia nhiệt : 18 [kW]
- Nhiệt độ dung dịch làm mát :0 ÷ 20[
0
C]
- Lưu lượng làm việc: 1,5 ÷ 2[m
3
/h]
- Điện áp vào : 2 x 400 [VAC],100[A]
Sơ đồ lắp đặt AVL 553:
24
Thí nghiệm động cơ
Chất lỏng làm mát sau khi đi làm mát cho động cơ được đưa về AVL 553 qua
đường B từ AVL 553 đến làm mát động cơ theo đường B. Còn đường làm mát của
thiết bị để làm mát chất lỏng làm mát theo đường C vào và ra ở đường D.
Hình 2.20: Thiết bị điều hòa nhiệt độ nước làm mát
2.3.1.6 Thiết bị đo khí thải động cơ xăng AVL Diagnostic 4000
Tính năng thiết bị:

Thiết bị AVL Diagnostic 4000 phân tích ô nhiễm khí thải động cơ xăng, được trang
bị các cảm biến Oxigen, HC, NO
x
, do đó có thể đo đạc các thành phần ô nhiễm
trong khí thải bao gồm HC, CO, CO
2
, O
2
, NO
x
.
Cụm thiết bị chính:
+ Thiết bị chuẩn đo khí thải động cơ xăng Digas 4000.
+ Bộ chuyển đổi giao diện tiếng Anh.
+ Bộ chuẩn hóa kết xuất máy in.
+ Bộ chuẩn hóa tốc độ động cơ, nhiệt độ dầu bôi trơn và thể nhớ trong thiết bị.
25