Công nghệ sửa chữa đầu máy diezel - Chương 3 pdf

74.Cnsc

CHƯƠNG III
CÁC PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA TRẠNG THÁI CHI TIẾT

Như ñã trình bày ở chương I, trong quá trình sử dụng, các chi tiết ñầu máy
thường bị hư hỏng theo ba nguyên nhân chính như sau.
- Hư hỏng do bị hao mòn:
Khi các chi tiết bị mòn thì kích thước ban ñầu của chúng thay ñổi, hình dạng
hình học cũng thay ñổi và còn có thể sinh ra xước và kẹt.
Hư hỏng do tác ñộng cơ giới:
Là do ñầu máy làm việc quá tải và dẫn ñến các chi tiết có thể bị rạn, nứt, gẫy,
vỡ, uốn, xoắn, cong, biến dạng, bị tróc, bị lõm thủng, v.v
- Hư hỏng do ảnh hưởng hóa nhiệt:
Trong trường hợp này chi tiết có thể bị cong, vênh, cháy, rỗ, han gỉ, bị ăn
mòn thủng, bị nứt rạn, v.v…
Muốn tiến hành sửa chữa ñược nhanh chóng và có chất lượng thì vấn ñề ñặt
ra ñầu tiên là phải xác ñịnh ñược các dạng hư hỏng của chi tiết và phải ñánh giá ñược
mức ñộ hư hỏng cũng như ñặc tính của các hư hỏng ñó. Do vậy, vấn ñề kiểm tra
trạng thái của chi tiết là vấn ñề quan trọng và có tính chất quyết ñịnh trong toàn bộ
quá trình công nghệ sửa chữa.
Dựa theo sự phân loại các hư hỏng như trên, ta có thể phân ra làm hai nhóm
chi tiết chính là: nhóm chi tiết có hư hỏng mang ñặc tính hao mòn và nhóm chi tiết
có hư hỏng mang ñặc tính cơ giới. Sau ñây chúng ta sẽ lần lượt xét các phương pháp
kiểm tra và phát hiện các dạng hư hỏng nêu trên của chi tiết.
3.1. Các phương pháp kiểm tra trạng thái chi tiết hư hỏng có ñặc tính
hao mòn
3.1.1. Phương pháp ño trực tiếp
Phương pháp ño trực tiếp hay còn gọi là phương pháp tiếp xúc ñược sử dụng
rộng rãi ñể xác ñịnh lượng hao mòn trên bề mặt chi tiết, cũng như ñặc tính hao mòn

của chúng nhờ những dụng cụ ño tổng hợp hoặc chuyên dùng. Các loại dụng cụ ño
có thể phân ra một vài nhóm như sau:
1. Các dụng cụ ño tổng hợp: gồm có pan-me, thước ño trong, thước cặp, th-
ước cặp ño ñộ cao và thước cặp ño ñộ sâu.
2. ðồng hồ cơ giới kiểu ñòn bẩy: gồm có ñồng hồ ño trong (in-ñi-ca-tơ), pan-
me kiểu ñòn bẩy, các loại ñồng hồ ño khác.
3. Dụng cụ ño răng: gồm thước cặp ño răng, dưỡng ño răng.
ðối với những chi tiết khác nhau và ñối với mỗi loại dụng cụ ño khác nhau
phải tiến hành lựa chọn và sử dụng những dụng cụ ño phù hợp. Chẳng hạn ñối với
chi tiết hệ trục có thể dùng panme, ñồng hồ ño hoặc dưỡng. ðộ ôvan của cổ trục xác
ñịnh theo hiệu số của các chỉ số của ñồng hồ khi ño ở hai mặt vuông góc với nhau
của cổ trục, còn ñộ côn thì xác ñịnh theo hiệu các chỉ số khi ño theo chiều dài trục.
Muốn xác ñịnh ñộ cong của trục thì kẹp chặt trục lên các mâm cặp và ño ñộ ñảo bằng
ñồng hồ ở cổ trục giữa.

75.Cnsc

Muốn kiểm tra ñường kính trong và ñường kính ngoài của các trục then hoa
thì có thể dùng pan me hoặc các dưỡng hoặc vòng chuyên dùng (các calíp chuyên
dùng). Việc kiểm tra chiều rộng của răng then hoa tiến hành nhờ các loại dưỡng, còn
chiều rộng của rãnh then hoa dùng calíp nút.
Việc kiểm tra các rãnh then (ca vét) trên trục cũng như trong moay-ơ các
bánh răng tiến hành nhờ các ca-líp tấm.
Việc kiểm tra các mặt prô-phin của trục chẳng hạn như các cam của trục phối
khí tiến hành nhờ các dưỡng hoặc các mẫu.
ðối với các lỗ của chi tiết, tùy thuộc vào ñiều kiện làm việc mà chúng có thể
mòn theo hình ô van hoặc hình côn. Do ñó khi kiểm tra lỗ, chẳng hạn như kiểm tra xi
lanh không những cần phải ño ñường kính lớn nhất mà phải tiến hành ño ở hai mặt
vuông góc ñể xác ñịnh ñộ ô van và ño theo chiều dài ñể xác ñịnh ñộ côn của nó.
ðộ mòn các bề mặt làm việc của răng của các bánh răng xác ñịnh bằng cách

ño chiều dày các răng nhờ thước cặp ño răng hoặc các dưỡng (ca-líp) ño răng (kiểu
pan-me hoặc kiểu ñồng hồ). ðo chiều dày răng bằng thước cặp tiến hành theo vòng
tròn chia ở bốn răng ñối diện qua ñường kính, sau ñó xác ñịnh trị số trung bình của
chiều dày răng.
3.1.2. Phương pháp cân
Trong quá trình làm việc do bị mòn nên chi tiết có sự thay ñổi về kích thước
thể tích và trọng lượng. Do ñó dùng cân cân chi tiết trước và sau khi sử dụng thì có
thể xác ñịnh ñược lượng hao mòn của chi tiết. Phương pháp này chỉ xác ñịnh ñược trị
số hao mòn chứ không xác ñịnh ñược ñặc tính hao mòn của chi tiết, ñặc biệt là ñối
với các chi tiết làm từ vật liệu xốp và từ vật liệu dễ bị biến dạng dẻo thì thậm chí trị
số hao mòn cũng khó có thể xác ñịnh ñược. ðể ñạt ñộ chính xác cao phải dùng cân
tiểu ly ñể cân, ñộ nhạy của cân phải ñạt 0,4- 0,1 mi-crô-gam. Những loại cân thường
dùng trong công nghiệp do sai số bản thân lớn (0,5-2,5 gam) không thể dùng ñể ño
lượng mòn của chi tiết.
Tuy vậy, cân tiểu ly chỉ ño ñược trọng lượng lớn nhất không quá 200 gam do
ñó phương pháp này chỉ dùng ñược cho các chi tiết nhỏ mà thôi.
Căn cứ vào trọng lượng hao mòn, kích thước của chi tiết, tỷ trọng vật liệu có
thể tính ñược lượng mài mòn bình quân vuông góc với mặt ma sát với giả thiết lượng
mòn phân bố ñồng ñều theo mặt ma sát ñó. Song, trong thực tế sự phân bố lượng
mòn có thể theo một quy luật hoàn toàn khác hoặc ñối với chi tiết có nhiều mặt ma
sát, thì việc ñánh giá như trên sẽ gặp khó khăn.
3.1.3. Phương pháp ghi biểu ñồ biến dạng
Người ta dùng máy ghi lại hình dạng bề mặt chi tiết trước và sau khi sử dụng
sau ñó ñem so sánh với nhau ñể xác ñịnh lượng hao mòn. Hoặc cũng có thể dùng
máy ghi lại cùng một lúc cả các bề mặt không làm việc và bề mặt làm việc của chi
tiết, sau ñó ño trị số chiều cao và căn cứ vào tỷ lệ phóng ñại của máy ghi ta sẽ xác
ñịnh ñược lượng hao mòn. Phương pháp này ñược sử dụng rộng rãi ñể xác ñịnh
lượng mòn cũng như ñặc tính mòn của các chi tiết khi nghiên cứu trong phòng thí
nghiệm.
Lợi dụng phương pháp này có thể ño ñược lượng mòn trên bề mặt răng, và

khi ño cần phải lấy phần không mòn (chân răng và ñỉnh răng) làm chuẩn ño.

76.Cnsc

3.1.4. Phương pháp ño bằng mặt chuẩn nhân tạo
Phương pháp này còn có thể gọi ngắn gọn hơn là phương pháp chuẩn nhân
tạo hay phương pháp vết rãnh. Bản chất của phương pháp này là tạo ra một mặt
chuẩn có hình dạng nhất ñịnh trên bề mặt ma sát, khi chi tiết bị mòn thì mặt chuẩn
cũng bị mòn và khi ño ñược lượng mòn của mặt chuẩn sẽ xác ñịnh ñược lượng mòn
cục bộ của chi tiết. Cụ thể có thể tiến hành vạch một vết rãnh có hình dạng và kích
thước xác ñịnh bằng một dụng cụ chuyên dùng nào ñó lên bề mặt làm việc của chi
tiết. ðáy của rãnh ñược lấy làm chuẩn ñể ño vì nó không bị mòn trong quá trình làm
việc và sai số về chiều sâu của rãnh trước và sau khi mòn sẽ tương ứng với trị số hao
mòn của bề mặt chi tiết.
Mặt chuẩn có thể tạo bằng cách ép thành một vết lõm trên bề mặt ma sát
(núng lỗ), hoặc khoan lỗ, cắt gọt hoặc mài thành rãnh có hình dạng nhất ñịnh. Trong
các phương pháp tạo mặt chuẩn, phương pháp ép hằn bằng mũi kim cương và cách
khóet rãnh bằng dao phay tròn hoặc dao kim cương là các phương pháp ñược áp
dụng tương ñối rộng rãi. Những loại chi tiết như xylanh, xécmăng và cổ trục khuỷu
ñều ñược tạo mặt chuẩn bằng cách phay rãnh hình bán nguyệt.
Trên hình 3.1 biểu thị sơ ñồ ñặt dao và mặt cắt của rãnh khi tạo mặt chuẩn
nhân tạo.
Dùng rãnh như hình bán nguyệt làm mặt chuẩn, sau khi biết chiều dài l của
rãnh thì chiều sâu h của nó sẽ ñược tính theo công thức (3.1), (hình 3.1).

r
l
h
2
125,0= , (3.1)

trong ñó: r - bán kính của dao kim cương.





















l
∆
l
r
2
1

77.Cnsc

Hình 3.1. Sơ ñồ ñặt dao (a) và mặt cắt của vết rãnh (b)
A. Bề mặt trước khi bị mòn
B. Bề mặt sau khi bị mòn
1. Chi tiết; 2. Vết rãnh (mặt chuẩn nhân tạo); 3. Dao kim cương.
Sau khi mòn ñộ sâu giảm, chiều dài rãnh cũng giảm do ñó ñộ mòn
h
∆
vuông
góc với rãnh ñược tính như sau:









−
=∆
r
ll
h
2
2
2
1
125,0

, (3.2)
trong ñó: l
1
- chiều dài rãnh bán nguyệt trước khi mòn;
l
2
- chiều dài của rãnh bán nguyệt sau khi mòn.
ðối với rãnh nằm ngang với ñường sinh trên mặt trụ tròn thì chiều sâu của
nó là:







±=
Rr
lh
11
.125,0
2
, (3.3)
trong ñó: r - bán kính dao kim cương;
R - bán kính của mặt trụ trên ñó có vết rãnh.
Dấu "+" dùng cho bề mặt lồi còn dấu "-" dùng cho bề mặt lõm.
Khi ñó ñộ mòn Dh ñược tính như sau:
( )







±−=−=∆
Rr
llhhh
11
125,0
2
2
2
121
, (3.4)
Trong trường hợp dùng ñá kim cương hình chóp vuông ñể tạo mặt chuẩn thì
ñộ sâu chóp lõm ñược tính như sau (hình 3.2).
2
.22
α
tg
d
h = , (3.5)
trong ñó: d- chiều dài ñường chéo chóp vuông lõm;
a - Góc ñỉnh chóp: khi a =136
0
thì
7
d
h =
Sau khi mòn Dh tính như sau:

( )
21
7
1
ddh −=∆ , (3.6)









α

78.Cnsc




Hình 3.2. Lỗ hình chóp vuông góc trên mặt chuẩn nhân tạo
a. Hình lập thể của chóp b. Hình chiếu của chóp
Phương pháp này sử dụng ñể nghiên cứu trong phòng thí nghiệm hoặc ñể xác
ñịnh nhanh lượng mòn của từng chi tiết trong ñiều kiện vận dụng thực tế.
Tuy nhiên phương pháp này có hai nhược ñiểm như sau:
- Thứ nhất, hai bên rãnh kim loại sẽ ñùn lên phá hoại ñộ bóng ban ñầu của
mặt ma sát;
- Thứ hai, nếu vật liệu chi tiết có giới hạn chảy cao thì biến dạng ñàn hồi sẽ
ñược khôi phục, do ñó hình dáng lỗ ép sẽ bị thay ñổi và tóm lại sẽ làm giảm ñộ chính

xác khi ño. Bên cạnh ñó khi ño phải tiến hành tháo các chi tiết khỏi cụm máy hoặc
tháo một phần chi tiết khỏi cụm máy. Khi ño ñi ño lại nhiều lần cần tháo lắp nhiều
lần do ñó làm thay ñổi vị trí tương ứng giữa các chi tiết vì vậy mặt rà khít giữa các
mặt ma sát bị phá hoại, ñặc tính mài mòn và ñiều kiện ma sát thay ñổi.
3.1.5. Phương pháp phân tích dầu bôi trơn
ðể xác ñịnh trạng thái các chi tiết của ñộng cơ mà không cần tháo rời, người
ta có thể khảo sát hàm lượng các tạp chất kim loại trong dầu bôi trơn. Khi làm việc,
các bề mặt ma sát ñược bôi trơn liên tục nhờ dòng dầu tuần hoàn có áp lực cao và các
tạp chất kim loại (mạt sắt, mạt kim loại khác ) sẽ bị dòng dầu ñó cuốn ñi rồi ñược
hòa trộn và nằm ở trạng thái lơ lửng trong dầu bôi trơn. Hàm lượng các tạp chất này
có thể phân tích ñược nhờ các phương pháp hóa học hoặc phương pháp quang phổ.
Qua phân tích nếu thấy hàm lượng tạp chất càng nhiều thì chứng tỏ chi tiết mòn
nhiều, mặt khác, căn cứ vào thành phần hóa học của tạp chất (chất kim loại nào nhiều
hơn) có thể biết chi tiết nào mòn nhiều, chi tiết nào mòn ít.
ðể tiến hành phân tích dầu bôi trơn có thể làm như sau: sau mỗi một khoảng
thời gian nhất ñịnh lấy một mẫu dầu bôi trơn ñem ñốt cháy thành tro và sau ñó dùng
các phương pháp như phân tích hóa học, phương pháp phân cực, phương pháp
quang phổ, v.v ñể xác ñịnh lượng tạp chất của từng kim loại trong mẫu dầu. Sự
thay ñổi nồng ñộ các tạp chất trong mẫu dầu phản ảnh lượng hao mòn của chi tiết,
còn lượng chênh lệch của các tạp chất ở các mẫu dầu lấy ở các thời ñiểm khác nhau
phản ảnh tốc ñộ mài mòn của các chi tiết ñó.
Dùng phương pháp này, vấn ñề quan trọng là lấy mẫu. Mẫu dầu phải ñảm bảo
phản ảnh ñúng lượng chất kim loại trung bình tương ứng với mỗi thời ñiểm lấy mẫu.
Vì vậy, khi lấy mẫu phải cất bầu lọc tinh ñi ñể có thể phản ảnh chân thực hàm lượng
tạp chất trong dầu nhờn, tức là phản ảnh chân thực lượng hao mòn của chi tiết. Khi
lấy mẫu dầu dưới cácte nên khuấy ñều dầu ñể ñảm bảo lượng tạp chất bình quân
trong dầu.
1. ðộng học về hàm lượng tạp chất trong dầu bôi trơn
Hàm lượng tạp chất trong dầu bôi trơn phụ thuộc vào mức ñộ nhiễm tạp chất
và mức ñộ lọc sạch của bầu lọc, ñồng thời phụ thuộc vào hoạt ñộng của ñộng cơ.

Trong cùng ñiều kiện như nhau khi ñộ mòn của chi tiết tăng lên sẽ làm hàm lượng

79.Cnsc

tạp chất trong dầu tăng lên. ðiều này cho phép ta có thể sử dụng phương pháp ño
lượng sản vật mài mòn lắng trong dầu ñể xác ñịnh trạng thái kỹ thuật của ñộng cơ mà
không cần giải thể.
Việc ñánh giá trạng thái kỹ thuật ñộng cơ không cần giải thể, trên cơ sở xác
ñịnh hàm lượng sản vật mài mòn trong dầu, trong quá trình vận hành là phương pháp
gián tiếp. Muốn vậy, cần phải nghiên cứu sự biến ñộng hàm lượng tạp chất trong dầu
nhờn có kể ñến từng ñiều kiện vận hành cụ thể, ñến chu kỳ sửa chữa và cần vận dụng
lý thuyết ñộ tin cậy của máy, cơ cấu máy. Những công trình nghiên cứu ở một số
nước ñã thiết lập ñược ñồ thị mối quan hệ hàm lượng tạp chất trong giai ñoạn mài
mòn trên cơ sở phân tích dầu bằng quang phổ. ðể có thể thiết lập ñược phương pháp
kiểm tra trạng thái kỹ thuật của ñộng cơ không cần phải tháo rời, ta phải nắm chắc
ñược sự biến ñộng của hàm lượng tạp chất trong dầu (có chú ý ñến ñặc ñiểm của ñiều
kiện vận hành và ñộ bền của ñộng cơ).
Nếu coi tạp chất trong dầu cacte của một ñộng cơ làm việc phân bố ñều và có
sự bù ñắp lượng dầu hao tổn thì phương trình vi phân của sự cân bằng vật chất trong
hệ thống dầu bôi trơn sẽ có dạng sau:

(
)
( )
tqqqQ
Kqqqg
dt
dK
nlbxch
nlbxloc

−−−
−
−
−
=
0
, (3.7)

trong ñó : K- hàm lượng tạp chất trong dầu tại thời ñiểm t, kg/kg;
K
0
- hàm lượng tạp chất trong dầu tại thời ñiểm ban ñầu, kg/kg;
g- tốc ñộ nhiễm tạp chất (sản vật mòn) trong dầu, kg/h;
q
bx
- tốc ñộ bổ sung dầu sạch vào cacte, kg/h;
q
nl
- lượng nhiên liệu chưa cháy lọt vào dầu cacte, kg/h;
q
ch
- tốc ñộ dầu bị ñốt cháy và thải khỏi cacte (hoặc kết cốc), kg/h;
Q
o
-lượng dầu ban ñầu trong cacte, kg;
q
loc
= q
db
.

loc
η
- lượng dầu ñược lọc sạch, kg/h;
q
db
-lượng dầu bẩn ñi qua bầu lọc, kg/h ;

loc
η
- hệ số lọc sạch.
t- thời gian làm việc của ñộng cơ kể từ khi thay dầu mới, h.
Sau khi giải phương trình (3.7) ta ñược :
















−−+









−=
B
A
Q
Bt
A
g
B
A
Q
Bt
KK
00
0
111
, (3.8)
trong ñó : A = q
loc
- q
bx
- q
nl
;

B = q
ch
- q
bx
- q
nl
.
Khi ñộng cơ làm việc với số lượng dầu giữ ở một mức xác ñịnh, nghĩa là khi
q
ch
= q
bx
- q
nl
thì mối quan hệ giữa hàm lượng sản vật mòn và tốc ñộ (hay cường ñộ)
hao mòn có dạng phương trình:









−









−
+=








+
−








+
− t
Q
qq
chloc
t

Q
qq
chlocchloc
e
qq
g
eKK
00
1
0
, (3.9)

80.Cnsc

Hay có thể viết dưới dạng:

(
)
(
)













+−
−








−
+






+−
=
00
0
exp1exp
Q
tqq
qq
g
Q

tqq
KK
chloc
chloc
chloc
, (3.10)
ðặc biệt khi dầu ñược bổ sung liên tục và khối lượng dầu trong cácte là
không ñổi thì
(
)
(
)
















+−
−









−
+






+−
=
00
0
exp1exp
Q
tqq
qq
g
Q
tqq
KK
locbx
locbx

locbx
, (3.11)
Khi ñộng cơ làm việc trong ñiều kiện không bổ sung dầu sạch (q
bx
= 0) và
không có nhiên liệu chưa cháy lọt vào cácte (q
nl
= 0) thì phương trình (3.7) có dạng:


(
)






+
−








+
−=

0
0
1ln
Q
tqq
qq
g
KK
locch
chloc
, (3.12)

Nếu dầu trong hệ thống không ñược lọc (q
loc
= 0) với (q
bx
= 0) và (q
nl
= 0)
thì:









−−=

0
0
1ln
Q
tq
q
g
KK
ch
ch
(3.13)
Phương trình (3.8) và (3.9) phù hợp với chế ñộ làm việc chính của ñộng cơ
trong thực tế vận hành và trong quá trình thí nghiệm. Phương trình (3.12) ñược thiết
lập trên nguyên tắc ñộng cơ làm việc không bổ sung dầu và chỉ ñược áp dụng ñể tính
toán khi biết chắc rằng lượng nhiên liệu chưa cháy lọt rất ít vào dầu cacte.
Nói tóm lại, cần lưu ý rằng:
-Phương trình (3.8) ñược sử dụng khi lượng dầu biến ñổi;
-Phương trình (3.9) ñược sử dụng khi lượng dầu xác ñịnh ở một mức nào ñó;
-Phương trình (3.12) ñược sử dụng khi không có bổ sung dầu và không có
nhiên liệu lọt vào các te;
-Phương trình (3.13) ñược sử dụng khi dầu không ñược lọc.
Khi xác ñịnh ñộ mài mòn của các bộ phận ñộng cơ theo trị số hàm lượng tạp
chất trong dầu cần phải kể ñến sản vật mài mòn của nhóm xylanh- píttôngñã bị ñẩy
theo khí thải ra ngoài.
Phân tích phương trình (3.9) thấy rằng quá trình tích tụ tạp chất trong dầu với
ñiều kiện q
ch
= q
bx
+ q

loc
là có thể biến ñộng tự ñiều chỉnh ñược. Khi trị số hàm lượng
tạp chất tăng lên thì cường ñộ cháy, thải ra ngoài và ñược giữ lại trong bầu lọc cũng
tăng lên. Khi ñó trị số hàm lượng cuối (cực ñại) của các tạp chất sẽ không thể cao
hơn tỉ số:
nlbxloc
t
qqq
g
KLim
++
=
∞→
,

81.Cnsc

Biểu thức
t
Q
qq
chloc









−
0
ở phương trình (3.9) ñược gọi là hệ số thể tích dầu
tham gia trong hệ thống dầu bôi trơn ứng với một thời gian nào ñó, ký hiệu bằng chữ
m. Phương trình (3.9) có dạng ñơn giản sau :

(
)
m
ch
e
q
g
K
−
−+ 1 , (3.14)
hay

[
]
m
chloc
m
e
qq
g
eKK
−−
−
+

+= 1.
0
, (3.15)
Từ phương trình (3.8) và (3.9) cho thấy trị số lớn nhất và trị số trung gian của
hàm lượng tạp chất trong dầu (khi giữ nguyên các ñiều kiện khác) tỉ lệ bậc nhất với
tốc ñộ biến thiên tạp chất g. Thiết lập mối quan hệ giữa ñộ mài mòn các chi tiết ñộng
cơ và ñộ nhiễm tạp chất mài mòn (sản vật mài mòn ) trong dầu ta có thể xác ñịnh
không chỉ về mặt ñịnh tính mà cả về mặt ñịnh lượng của mài mòn. ðối với các chi
tiết trục khuỷu, ổ ñỡ và các bộ phận khác ngâm trong dầu, tốc ñộ mài mòn sẽ phù
hợp với phương trình (3.9) trong ñiều kiện thể tích dầu trong cácte biến ñổi, ñược xác
ñịnh theo công thức
:

B
A
B
A
Q
Bt
A
Q
Bt
KK
c









−−


















−−
=
0
0
0
11
1
, (3.16)
trong ñó: c - tốc ñộ mài mòn của chi tiết, kg/h;

K - hàm lượng sản vật mài mòn trong khoảng thời gian t, kg/h;
K
0
- giá trị hàm lượng ban ñầu của sản vật mài mòn.

Khi thể tích dầu cố ñịnh, trị số c ñược tính theo công thức :

( )
( )
t
Q
qq
chloc
t
Q
qchq
chloc
loc
e
qqeKK
c








+

−








+
−
−
+−−
=
0
0
1
0
, (3.17)
Nếu như trị số hàm lượng này không tăng lên nữa trong quá trình ñộng cơ
hoạt ñộng (quá trình ổn ñịnh hóa ) và ñạt tới trị số cực ñại thì :
c = K(q
loc
+ q
ch
) (3.18)
Khi không làm sạch dầu :
c = K q
ch
(3.19)

ðộ mòn tổng cộng của chi tiết ñó trong thời kỳ hoạt ñộng của ñộng cơ ñược
tính theo công thức:

82.Cnsc

I

= ct (3.20)
Khi xác ñịnh ñộ mài mòn của lót xylanh và xecmăng theo trị số hàm lượng Fe
trong dầu, ta cần phải dựa vào hệ số kể ñến hiện tượng có một số sản vật mài mòn bị
thải ra khí trời theo khí thải.
ðể tính toán sơ bộ và ñánh giá ñịnh tính ñộ mài mòn của chi tiết ñộng cơ thì
không cần ñể ý ñến ñộ tiêu thụ nhiên liệu, bởi vì nếu chú ý ñến yếu tố này kết quả
cũng chỉ thay ñổi trong phạm vi ± 5%. Số lượng sản vật mài mòn bám trong thành
cácte, trong ống dẫn dầu, trong két làm mát dầu chỉ bằng khoảng 5% tổng hàm lượng
sản vật mài mòn trong dầu.
Mối quan hệ giữa hàm lượng sản phẩm hao mòn và cường ñộ hao mòn
có dạng:
a. Với ñiều kiện q
ch
=q
bx
- q
nl

(
)
(
)













+−
−








+
+






+−

=
Q
tqq
qq
g
Q
tqq
KK
chloc
chloc
chloc
t
exp1exp
0
, (3.21)
trong ñó:
K
0
, K
t
- hàm lượng sản vật mòn trong dầu bôi trơn ở thời ñiểm ban
ñầu và thời ñiểm ñang xét t, kg/kg;
q
lọc
, q
ch
- cường ñộ làm sạch và cường ñộ cháy (kết cốc) của dầu bôi
trơn, kg/h;
Q- khối luợng dầu trong cácte, kg;
g- cường ñộ (tốc ñộ) tích tụ sản vật mòn hay cường ñộ hao mòn, kg/h;

t- thời gian làm việc kể từ khi thay dầu, h.

b. Khi dầu ñược bổ sung liên tục và khối lượng dầu trong các te là không
ñổi thì:
(
)
(
)












+−
−









+
+






+−
=
Q
tqq
qq
g
Q
tqq
KK
locbx
locbx
locbx
exp1exp
0
, (3.22)
c- Khi không có bổ sung dầu, q
bx
=0, thì:

(
)







+
−








+
−=
Q
tqq
qq
g
KK
locch
chloc
1ln
0
, (3.23)
d- Nếu dầu không ñược lọc, q
loc
=0 thì:







−








−=
Q
tq
q
g
KK
ch
ch
.
1ln
0
, (3.24)
2. Mối quan hệ giữa trị số cho phép của hàm lượng sản vật mài mòn với
khoảng hành trình giữa hai kỳ sửa chữa ñộng cơ

83.Cnsc

ðể xác ñịnh trị số giới hạn cho phép về sản phẩm mài mòn trong dầu phụ
thuộc vào hành trình hoạt ñộng và mức ñộ mài mòn cần phải biết rõ số lượng kim
loại bong khỏi bề mặt làm việc khi các chi tiết máy ñạt tới kích thước tới hạn.
Theo các nghiên cứu của Liên Xô trước ñây, số liệu vận hành trung bình của
loại ñộng cơ diezen 2D-100 ñược chotrong bảng 3.1 (tr. 83).
Từ bảng 3.1 thấy rằng khi ñộng cơ hoạt ñộng bình thường thì cự ly hoạt ñộng
giữa hai kỳ sửa chữa dài hay ngắn phụ thuộc vào chi tiết khống chế là xécmăng thứ
nhất, sau ñó tới các xécmăng còn lại, lót xylanh, trục khuỷu. Các cụm khác trong loại
ñộng cơ này không cần xét ñến là chốt píttôngvà bạc chốt pittông, vì chúng mài mòn
tương ñối ít so với các chi tiết khác và ít ảnh hưởng tới sự biến ñổi hàm lượng sắt
(Fe) và ñồng (Cu) trong dầu cácte.
Qua nhiều công trình thí nghiệm kiểm tra trạng thái kỹ thuật ñộng cơ ñốt
trong ñầu máy diezel bằng phân tích quang phổ sản vật mài mòn trong dầu cácte ñều
ñem lại kết quả tương tự.
.
Bảng 3.1. Số liệu vận hành trung bình của ñộng cơ diezen 2D-100
Kim
loại
Chi tiết mài mòn
Tổng khối
lượng kim loại
mài mòn, g
Cường ñộ
mài mòn, g/h
Hành trình giả
ñịnh giữa hai
kỳ sửa chữa

(1000 km)
Sắt
Xecmăng thứ nhất
Xecmăng thứ hai
Các xécmăng còn lại
Lót xi lanh
Trục khuỷu
Cổ thứ nhất trục
khuỷu
Các chi tiết khác
200
200
500-600
2000-2500
700-800
20
500
0,03
0,015
0,03-0,04
0,07
0,01-0,22
0,0005-0,0007
0,02
200-300
500
650-800
900-1000
1400-2000
1000-1500

1000
ðồng
Xecmăng thứ nhất
Các xécmăng còn lại
Trục khuỷu
100
300
200
0,015
0,02
0,005-0,007
250-300
500
1000-1500
Chì
Bạc lót trục khuỷu
và thanh truyền
600-700 0,015-0,02 100
1600-1800

Mối quan hệ giữa khoảng hành trình hoạt ñộng của ñầu máy diezel với trạng
thái kỹ thuật của ñộng cơ diezel (dựa trên thông số hàm lượng sản vật mài mòn) có
thể xác ñịnh bằng phương trình sau:

c
tbtb
g
K
KL
L =

, (3.25)
trong ñó:
L
g
- hành trình lớn nhất cho phép giữa hai lần sửa chữa của ñầu máy;

84.Cnsc

L
tb
- trị số tính toán hành trình của ñầu máy giữa hai lần sửa chữa, dựa trên cơ
sở tốc ñộ mài mòn vận hành trung bình của các chi tiết ñộng cơ (hành trình giữa chu
kỳ sửa chữa);
K
tb
- trị số tính toán trung bình của hàm lượng sản vật mài mòn trong dầu
trong quá trình vận hành ñầu máy diezel.
Trị số hàm lượng tính toán trên ứng với giá trị trung bình của lượng dầu bị
cháy hao và thải mất. Trong thực tế hàm lượng sản vật mài mòn là một hàm số ñối
với giá trị thực tế của cường ñộ dầu bị cháy hao và thải mất. Vì vậy ñể xác ñịnh ñúng
trị số hành trình hoạt ñộng của ñầu máy ta cần phải kể ñến mức ñộ chênh lệch giữa
trị số tính toán và thực tế của lượng dầu cháy hao. Khi ñó:










+
+
=
nyp
nyg
cgc
qq
qq
KK
, (3.26)
trong ñó:
K
cg
- trị số trung bình của hàm lượng sản vật mài mòn xác ñịnh bằng cách
phân tích;
q
yg
- cường ñộ dòng cháy hao trong khi ñộng cơ làm việc, kg/h;
q
yp
- cường ñộ cháy hao trung bình, kg/h.
Như vậy, muốn kiểm tra trạng thái kỹ thuật ñộng cơ ñốt trong không cần tháo
rời dựa trên cơ sở phân tích sản vật mài mòn trong dầu nhằm kéo dài hành trình hoạt
ñộng giữa hai lần sửa chữa, thì cần phải tính toán ñến lượng tiêu thụ nhiên liệu và
lượng dầu nhờn bị cháy hao ñối với từng loại ñộng cơ. Nếu không chú ý ñến ñiều
này sai số sẽ tăng lên nhiều.
ðể ñáp ứng vào thực tế phương pháp kiểm tra ñộng cơ không phải tháo rời,
người ta thường xác ñịnh trị số giới hạn lớn nhất cho phép của các thành phần mài
mòn có trong dầu cácte ứng với từng thời gian sử dụng giữa hai lần ñại tu ñộng cơ.

Mối quan hệ giữa trị số trung bình cho phép của hàm lượng sản vật mài mòn
trong dầu nhờn ñộng cơ ứng với từng giai ñoạn vận hành trong khoảng giữa hai kỳ
sửa chữa trong xưởng, có thể biểu thị bằng phương trình sau :

np
c
ggt
K
LK
KK −= ' , (3.27)
trong ñó :
K
gt
- giá trị trung bình cho phép của hàm lượng sản vật mài mòn trong giai
ñoạn sắp tới;
K’
g
- trị số trung bình cho phép của hàm lượng sản vật mài mòn trong giai
ñoạn L = L
np
;
K
c
- trị số trung bình cho phép của hàm lượng sản vật mài mòn trong khoảng
hành trình ñã hoạt ñộng (quá khứ ) bằng L;
L - hành trình hoạt ñộng của ñầu máy diezen từ lúc ngừng sửa chữa trong
xưởng tới ñầu thời kỳ kế tiếp;
L
np
- hành trình của ñầu máy diezen tới thời kỳ sửa chữa sắp tới.

85.Cnsc

Phân tích sự biến ñộng hàm lượng sản vật mài mòn trong dầu cacte ñể xác
ñịnh trạng thái kỹ thuật của ñộng cơ ñốt trong không phải tháo rời còn cho phép thiết
lập ñược một ñiều kiện ñặc trưng mức ñộ hợp lý của phương pháp:

cgn
KKM −<
η
, (3.28)
Nghĩa là mức ñộ chính xác của những phương pháp kiểm tra phải bảo ñảm
xác ñịnh ñược ñộ chênh lệch giữa trị số cho phép và trị số thực tế (hoặc giá trị vận
hành trung bình) của hàm lượng sản vật mài mòn trong dầu.
Áp dụng phương pháp ñánh giá trạng thái ñộng cơ không tháo rời với mục
ñích tăng hành trình hoạt ñộng giữa hai kỳ sửa chữa có lưu ý ñến sự mòn khác nhau
của các chi tiết sẽ ñem lại hiệu quả kinh tế cao tiến hành công việc kiểm tra này ở
trước lúc ñưa sửa chữa hoặc trong khoảng giữa hai kỳ sửa chữa.
3. Phương pháp phân tích quang phổ dầu bôi trơn
Phân tích quang phổ là xác ñịnh thành phần hóa học của vật chất thông qua vị
trí và mật ñộ tương ñối của các vạch quang phổ bức xạ hoặc hấp thụ vật chất ñó.
Bản chất của phương pháp này là ñánh giá mức ñộ thay ñổi hàm lượng sản
phẩm hao mòn trong dầu bôi trơn, từ ñó ñánh giá ñược cường ñộ hao mòn và trị số
hao mòn của chi tiết.
Mối quan hệ giữa hàm lượng sản phẩm hao mòn và cường ñộ hao mòn có
dạng:
C
t
= C

0
exp {- (q
1
+ q
c
) + [g/(q
1
+q
c
)]}{1 - exp [- (q
1
+ q
c
) t /Q]}, (3.29)
trong ñó:
C
0
, C
t
- hàm lượng sản phẩm hao mòn trong dầu bôi trơn ở thời ñiểm ban ñầu
và ở thời ñiểm ñang xét t ;
q
1
, q
c
- cường ñộ làm sạch (lọc) là cường ñộ kết cốc của dầu bôi trơn;
Q - khối lượn dầu bôi trơn trong các te ñộng cơ ;
g - cường ñộ hao mòn của chi tiết ;
t - thời gian làm việc của ñộng cơ.

Ngoài ra, quá trình tích tụ của sản phẩm hao mòn và các tạp chất khác trong
dầu bôi trơn phụ thuộc vào chế ñộ bổ sung dầu bôi trơn cho ñộng cơ. Ở chế ñộ bổ
sung liên tục với khối lượng không ñổi dầu bôi trơn vào các te ñộng cơ, thì sự thay
ñổi hàm lượng của sản phẩm hao mòn ñược biểu diễn bởi quan hệ sau:

C
t
= C
0
exp [-(q
bx
+ q
1
)t/Q]+[g/(q
bx
+q
1
)] {1 - exp [- (q
bx
+ q
1
) t/Q]}, (3.30)

trong ñó:
q
bx
- cường ñộ bổ sung dầu bôi trơn.
Nếu dầu bôi trơn không ñược bổ sung thì:
C
t

= C
0
[g/(q
c
+ q
1
)] ln {1 -[(q
c
+ q
1
) t /Q]}, (3.31)
Tùy thuộc vào các ñiều kiện cụ thể mà tiến hành sử dụng một trong các tương
quan nói trên ñể ñánh giá cường ñộ xâm nhập của sản phẩm ăn mòn vào dầu bôi
trơn, từ ñó ñánh giá ñược trạng thái kỹ thuật của ñộng cơ.

86.Cnsc

Khi ñộng cơ làm việc ở chế ñộ xác lập thì hàm lượng sản phẩm hao mòn
trong dầu bôi trơn không phụ thuộc vào dung tích của hệ thống, mà chỉ phụ thuộc
vào cường ñộ hao mòn g và cường ñộ kết cốc q
c
.
Khi hao mòn của các chi tiết tăng lên, thì tốc ñộ kết cốc trong xylanh cũng
tăng lên và sản phẩm hao mòn cũng bị ñốt cháy cùng với dầu bôi trơn, do ñó mức ñộ
ổn ñịnh của hàm lượng sản phẩm hao mòn sẽ giảm xuống.
Thông qua phân tích dầu bôi trơn có thể xác ñịnh ñược hàm lượng sản phẩm
hao mòn trong dầu các te và thời gian làm việc của ñộng cơ:
C = a
0
+ a

1
L +a
2
L
2
, (3.32)
trong ñó:
C - hàm lượng tạp chất;
L - thời gian làm việc (km chạy);
a
0
- hàm lượng tạp chất ở thời ñiểm ban ñầu;
a
1
, a
2
- tốc ñộ và gradien tốc ñộ tích tụ sản phẩm hao mòn trong ñầu các te
ñộng cơ.
ðể ñánh giá ñược ñộ mòn của các chi tiết cần căn cứ vào hàm lượng của các
chất chỉ thị. Các chất chỉ thị là các chất cung cấp thông tin về ñộ mòn của chi tiết,
chẳng hạn:
Crôm - là chất chỉ thị về hao mòn xécmăng có mạ crôm hoặc mặt gương
xylanh có mạ crôm;
Nhôm - là chất chỉ thị về hao mòn pitông chế tạo từ hợp kim nhôm;
Chì - là chất chỉ thị về hao mòn bạc trục khuỷu.
Sắt - là chất chỉ thị về hao mòn cho phần lớn các chi tiết chế tạo từ thép (có
tới 70 ÷ 80% thành phần sắt chứa trong dầu bôi là sản phẩm hao mòn của xylanh),
v.v
Khi phân tích quang phổ dầu bôi trơn bằng các máy quang phổ, người ta ñánh
giá trạng thái ñộng cơ dựa trên cơ sở so sánh hàm lượng tạp chất với các giá trị

ngưỡng của nó thông qua các giá trị giới hạn C
1
và C
2
:
Nếu C
≤ C
1
- trạng thái ñộng cơ bình thường;
Nếu C
1
< C ≤ C
2
- trạng thái ñộng cơ ñã bị giảm xấu;
Nếu C > C
2
- ñộng cơ ñã ở trạng thái giới hạn.
Theo các nghiên cứu của Liên Xô trước ñây, giá trị giới hạn hàm lượng sản
phẩm hao mòn ñối với một số ñộng cơ (g/tấn) ñược cho trong bảng 3.2.
Bảng 3.2. Giá trị giới hạn hàm lượng sản phẩm hao mòn ñối với một số ñộng cơ

Loại ñộng cơ diezel và ñầu máy
Phân tố D100 11D45 5D49 D50 6S310D
TE3,
TE10
TEP60,
M62
TE 116 TE1,TE2,TEM1,
TEM2
ME2,

ME3
Sắt 50/100 50/100 65/100 100/200 100/200
ðồng 25/70 35/70 50/100 40/60 20/40
Chì 25/100 15/25 15/25 40/100 40/100
Nhôm 20/30 20/30 20/30 25/50 25/50

87.Cnsc

Thiếc 5/10 5/10 5/10 5/10 5/10
Crôm 10/15 10/15 10/15 - -
Ghi chú: Tử số - hàm lượng tương ứng với giá trị giới hạn C
1
.
Mẫu số - hàm lượng tương ứng với giá trị giới hạn C
2
.
Ngoài ra theo công thức (3.32) có thể xác ñịnh ñược hàm lượng sản phẩm hao
mòn trong dầu bôi trơn thay ñổi theo thời gian làm việc của ñộng cơ (km chạy). Các
mối quan hệ ñó ñược thể hiện trên hình 3.3.
a) b)
Hình 3.3. Mối quan hệ giữa hàm lượng sản phẩm hao mòn trong dầu các te
và thời gian làm việc; a. Hàm lượng sắt; b - Hàm lượng chì
1. Hao mòn không bình thường;
2. Hao mòn bình thường;
3, 4. Hao mòn gia tăng của nhóm pitông-xecmăng-xylanh và cổ trục
khuỷu-bạc trục
Phương pháp chẩn ñoán trạng thái kỹ thuật ñộng cơ thông qua phân tích
quang phổ dầu bôi trơn có những ưu nhược ñiểm như sau:
Ưu ñiểm:
- Không cần giải thể ñộng cơ mà vẫn xác ñịnh ñược ñộ mòn và cường ñộ hao

mòn cũng như trạng thái kỹ thuật của nó một cách liên tục;
- Xác ñịnh ñược cường ñộ và trị số hao mòn tổng thể của các chi tiết một
cách tương ñối chính xác;

- Dùng phương pháp này có lợi cho những thí nghiệm có tính chất so sánh, nó
có thể giúp cho việc xác ñịnh những nhân tố ảnh hưởng tới mài mòn của chi tiết mà
không cần tháo rời chúng.
Nhược ñiểm:
- Hàm lượng các sản phẩm hao mòn phụ thuộc vào tốc ñộ kết cốc của dầu bôi
trơn do ñó nó ảnh hưởng tới mức ñộ chính xác của phương pháp;
- Phương pháp phân tích dầu bôi trơn chỉ có thể xác ñịnh ñược tốc ñộ mòn
chung của chi tiết, mà không xác ñịnh ñược lượng mòn tuyệt ñối của chi tiết cũng
như sự phân bố của lượng hao mòn ñó;
Fe

g/T

100


50

0 20 40 L, 10
3
km

1

2

3

4

Fe

g/T

100


50

0 20 40 L, 10
3
km

1

4

3

2


88.Cnsc

- Lượng hao mòn xác ñịnh ñược là lượng mòn chung của tất cả các mặt ma
sát, do ñó hàm lượng tạp chất trong dầu nhờn không thể phản ảnh chính xác lượng

hao mòn của một chi tiết cụ thể;
- Không xác ñịnh ñược ñặc tính hao mòn của chi tiết cũng như không xác
ñịnh ñược mức ñộ hao mòn cục bộ của các bộ phận và các chi tiết khác nhau.
Ngoài ra, trong quá trình chi tiết làm việc, một lượng dầu nhờn nhất ñịnh nào
ñó sẽ bị mất mát ñi kèm theo cả các tạp chất kim loại và một số hạt tạp chất có kích
thước lớn sẽ lắng xuống ñáy các thùng chứa mà không chạy qua các ống dẫn khi lấy
mẫu, do ñó ñộ chính xác không thể ñảm bảo cao ñược.
Phương pháp ñánh giá trạng thái kỹ thuật ñộng cơ thông qua phân tích dầu
bôi trơn là phương pháp tiên tiến ñã ñược sử dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế
giới. Việc áp dụng nó vào ñiều kiện Việt Nam hiện nay là hết sức cần thiết. Một khi
ñã có các thiết bị kỹ thuật chúng ta hoàn toàn có khả năng làm chủ về mặt học thuật
cũng như hoàn toàn có khả năng sử dụng thành công nó trong sửa chữa ñộng cơ
diezel ở Việt Nam.
3.1.6. Phương pháp ñồng vị phóng xạ
Phương pháp xác ñịnh ñộ hao mòn nhờ các chất ñồng vị phóng xạ (còn gọi là
phương pháp nguyên tử ñánh dấu) ñược sử dụng khá rộng rãi.
Bản chất của phương pháp này là cho chất phóng xạ tác dụng lên mặt ma sát
(hay nói cách khác các bề mặt ấy ñược hoạt hóa bằng các ñồng vị phóng xạ), khi mặt
ma sát bị mòn, mặt kim loại kéo theo cả nguyên tử của chất phóng xạ vào dầu bôi
trơn. Lượng nguyên tử của chất phóng xạ tỷ lệ thuận với lượng mạt kim loại, do ñó
khi ño ñược cường ñộ bức xạ là có thể xác ñịnh ñược mạt kim loại trong dầu nhờn và
như vậy xác ñịnh ñược lượng hao mòn của chi tiết. Năng lượng bức xạ của các chất
ñồng vị ñược ghi bằng các máy ñếm hạt cơ bản ñặt ngay trên ñường ống dẫn dầu của
hệ thống máy móc. Theo sự thay ñổi cường ñộ bức xạ có thể ñánh giá ñược chế ñộ
mòn của chi tiết cả về mặt số lượng cũng như chất lượng.
Dùng ñồng vị phóng xạ ñể xác ñịnh lượng mòn của chi tiết có ñộ chính xác
khá cao (ñạt tới 10
-8
gam), có thể xác ñịnh ñược lượng mòn của chi tiết mà không
cần tháo máy, có thể xác ñịnh ñược lượng mòn của từng chi tiết riêng biệt. Phương

pháp này thường ñược dùng ñể nghiên cứu sự mài mòn của xylanh, xécmăng, chốt
píttông, cổ trục khuỷu và ổ bi, ổ trượt.
Khi áp dụng ñồng vị phóng xạ ñể xác ñịnh lượng mòn có thể sử dụng nhiều
phương pháp. Sự khác nhau giữa các phương pháp sử dụng chỉ ở chỗ dùng kỹ thuật
khác nhau ñể ño tính phóng xạ của sản phẩm mài mòn. Khi nghiên cứu sự mài mòn
của từng chi tiết trong ñộng cơ có thể tiến hành trực tiếp trên ñộng cơ, có thể tiến
hành trong phòng thí nghiệm và trên cơ cấu tương tự với vật cần thí nghiệm.
ðể xác ñịnh hoạt tính của dầu nhờn xối qua các mặt ma sát ngoài cách dùng
ống ghi bức xạ cắm trực tiếp trong ñường dầu của ñộng cơ, còn có thể lấy mẫu theo
một chu kỳ nhất ñịnh.
Dùng cách thứ nhất có nhiều ưu ñiểm rõ rệt, có thể ghi lại cường ñộ bức xạ
của các hạt phóng xạ chạy qua ống ghi bức xạ. Cách này ñơn giản và rút ngắn quá
trình thí nghiệm ñồng thời còn có thể tự ñộng ghi lại sự thay ñổi về hoạt tính của dầu
nhờn. Tuy nhiên, phương pháp này có quan hệ mật thiết tới sự ổn ñịnh về dung tích
của lớp dầu chảy quanh vỏ ngoài ống bức xạ, nếu có bọt hơi trong ñường dầu thì

89.Cnsc

dung tích chảy trong vỏ ngoài ống ghi bức xạ sẽ thay ñổi, do ñó ảnh hưởng tới tốc ñộ
chính xác khi ño.
Cách lấy mẫu theo chu kỳ có thể phân tích hoạt tính của dầu nhờn trong ñiều
kiện phòng thí nghiệm ñồng nhất so sánh với mẫu tiêu chuẩn. Nếu lượng dầu lưu
thông trong hệ thống bôi trơn không nhiều, các hạt phóng xạ phân bố ñều trong dầu
thì dùng cách này có thể ñạt kết quả tương ñối tốt, vì mẫu dầu lấy lần lượt sẽ phản
ảnh ñược tính chất thay ñổi của cường ñộ mòn. Song, trong thực tế khi thí nghiệm
trên ñộng cơ ñiều này khó ñạt ñược vì lượng dầu lưu thông lớn, tốc ñộ lưu thông
nhanh, sản phẩm mài mòn không kịp phân bố ñều trong dầu mà tập trung ở một số
chỗ nào ñó, do vậy mẫu dầu lấy ra không phản ảnh ñúng lượng mòn của chi tiết có
mang chất phóng xạ.
ðể ñảm bảo ñộ chính xác khi ño phải tìm biện pháp tránh sự lắng ñọng của

các hạt phóng xạ. Do ñó các ñường dầu phải nhẵn và bóng, phải bố trí vị trí của ống
ghi bức xạ gần với chi tiết thử nghiệm, kết cấu lắp ống ghi phải ñảm bảo tránh sự
lắng ñọng của các hạt phóng xạ.
Sau khi ño ñược hoạt tính của dầu, sẽ dùng phương pháp so sánh ñể tính ra
lượng mòn của chi tiết có mang chất phóng xạ. Muốn vậy, cần có mẫu dầu tiêu
chuẩn ñể so sánh, mẫu dầu này ñã có lượng nguyên tố phóng xạ nhất ñịnh. So sánh
mẫu dầu tiêu chuẩn và mẫu dầu thử là có thể tính ñược trọng lượng sản phẩm mòn:

1
0
1
m
A
MA
m −=
, (3.33)
trong ñó:
m - trọng lượng sản phẩm mòn;
M - trọng lượng nguyên tố phóng xạ trong mẫu tiêu chuẩn;
A
0
- hoạt tính của mẫu dầu tiêu chuẩn;
A
1
- hoạt tính của mẫu dầu thí nghiệm;
m
1
-trọng lượng sản vật mài mòn trong mẫu lấy ở miệng ống dầu vào
trong máy.
Khi tìm ra ñược trọng lượng sản phẩm mài mòn trong mẫu thử nghiệm thì có

thể tính ñược trọng lượng của sản phẩm mài mòn trong toàn bộ dầu nhờn theo công
thức.

v
mV
Q
.
= , (3.34)
trong ñó: V - dung tích dầu bôi trơn trong máy;
v - dung tích dầu mẫu thí nghiệm.

Khi dùng phương pháp ñồng vị phóng xạ ñể xác ñịnh lượng mòn của chi tiết
phải chú ý tới việc chọn chất ñồng vị phóng xạ và phương pháp hoạt tính hóa chi tiết.
Khi chọn chất ñồng vị phóng xạ cần lưu ý:
1. Tính chất hóa học của chất ñồng vị phóng xạ: nên chọn chất phóng xạ có
tính chất tương tự với một chất của vật liệu chi tiết ñể ñảm bảo chất phóng xạ phân
bố ñều trong chi tiết thí nghiệm.
2. Thời kỳ phóng xạ yếu dần: biểu thị thời gian có thể tiến hành thí nghiệm
của chất ñồng vị phóng xạ ñó, thời gian này ít nhất là 10 ngày.

90.Cnsc

3. Hình thức bức xạ và năng lượng: khi nghiên cứu sự mài mòn của chi tiết
nên dùng tia
γ
và
β
mà không nên dùng tia
α
. Nếu chọn nguyên tố phóng tia

β

thì cần xét tới sự hấp thụ của ñường ống. Năng lượng của vật thể bức xạ có thể tính
theo công thức sau:
d.
δ
= 0,54E - 0,16, (3.35)

trong ñó:
δ
- ñộ dày của vật thể hấp thụ, mm;
d- mật ñộ của vật liệu vật thể hấp thụ;
E- năng lượng của vật thể bức xạ, mêga ñiện tử vôn.
Khi cùng nghiên cứu một lúc một số chi tiết, sẽ hoạt tính hóa chi tiết bằng các
loại nguyên tố ñồng vị phóng xạ có tính chất xuyên thấu khác nhau. Ví dụ một chi
tiết dùng tia
γ
thì chi tiết khác dùng tia
β
, hoặc dùng tia
γ
nhưng tính chất xuyên
thấu hơn kém nhau quá một lần và lúc ñó phải dùng hai tổ ống ñể ño lượng phóng
xạ. Một tổ ống ghi sẽ ño tổng số lượng phóng xạ của cả hai tia mạnh và yếu, một tổ
sẽ hấp thụ tia yếu chỉ ño tia mạnh. Hiệu số của các trị số hai tổ ghi ñược sẽ là lượng
mòn của chi tiết hoạt hóa bằng tia yếu. Hiện nay người ta ñã có thể nghiên cứu cùng
một lúc ba chi tiết khác nhau.
Chất ñồng vị phóng xạ ñược nhiễm vào chi tiết bằng các phương pháp sau
(hay còn gọi là các phương pháp hoạt hóa chi tiết):
1. Cho chất ñồng vị phóng xạ vào chi tiết từ khi ñúc nó.

2. Gắn chất ñồng vị phóng xạ lên chi tiết;
3. Hoạt hóa bằng cách phóng các tia lên chi tiết;
4. Dùng phương pháp khuyếch tán;
5. Mạ chất ñồng vị phóng xạ lên bề mặt chi tiết;
6. Dùng gia công tia lửa ñiện cấy chất phóng xạ lên chi tiết.
Nếu kích thước của chi tiết gia công rất nhỏ, nhất là ñối với các chi tiết bằng
kim loại màu thường áp dụng phương pháp thứ nhất. Nhược ñiểm của phương pháp
này là lượng tiêu thụ nguyên tố phóng xạ lớn lượng phóng xạ nhiều ảnh hưởng tới
sức khoẻ của công nhân.
Khi nghiên cứu mài mòn của chi tiết có mặt ma sát lớn và lượng mòn phân bố
ñều trên mặt ma sát thì nên dùng phương pháp thứ hai. Vật gắn thường làm thành
hình ñũa ñường kính 1-3 mm và ép lên mặt ma sát của chi tiết. Vật liệu vật gắn chi
tiết và chi tiết có thể không giống nhau. Phương pháp này dùng ñể hoạt hóa chi tiết
cho cổ trục khuỷu và xécmăng.
ðối với chi tiết nhỏ và hình dạng phức tạp thường hoạt hóa cách chiếu tia
phóng xạ lên chi tiết. Phương pháp này cần có thiết bị phức tạp, thời gian phóng xạ
lên chi tiết lâu.
Phương pháp khuếch tán cũng ít dùng vì rằng quá trình khuếch tán lâu, cần
khuếch tán ở nhiệt ñộ cao do ñó chi tiết có thể bị thay ñổi về kết cấu kim tương.
Phương pháp ño lượng mòn bằng ñồng vị phóng xạ tuy hiện ñại nhưng chưa
ñược ứng dụng rộng rãi vì có những nhược ñiểm như việc chuẩn bị chi tiết tương ñối
phức tạp, cần phải có những thiết bị ñặc biệt ñể ño cường ñộ phóng xạ và ñể ñảm bảo
sức khoẻ cho người thí nghiệm cần có những biện pháp ñề phòng nhiễm xạ ñặc biệt.
3.1.7. Phương pháp phân tích tạp chất trong khí thải bằng máy quang phổ

91.Cnsc

1. Ảnh hưởng của trạng thái làm việc của ñộng cơ ñến hàm lượng tạp chất
trong khí
Trong quá trình ñộng cơ hoạt ñộng các sản phẩm mài mòn hình thành trên bề

mặt làm việc của nhóm xylanh-pittông, theo dấu bôi trơn chảy về cacte, nhưng sẽ có
một phần theo khí thải xả ra ngoài. Dưới ảnh hưởng của nhiệt ñộ cao dầu sẽ bị bốc
hơi hoặc cháy hoặc bị thải ra ngoài trời. Ngoài ra, trong lớp dầu bôi trơn xecmăng
còn có sản phẩm cháy của nhiên liệu và bụi ngoài trời xâm nhập vào xylanh. Như
vậy trong buồng cháy sẽ có hiện tượng biến ñộng các yếu tố tạp chất trong khí thải
như hiện tượng diễn biến trong dầu cacte. Chính vì vậy, phân tích ñịnh lượng sản vật
mài mòn trong khí thải có thể xác ñịnh ñược cường ñộ mài mòn chi tiết ñộng cơ. Kết
quả phân tích sản vật mài mòn trong dầu cacte là những thông tin về trạng thái kỹ
thuật của ñộng cơ. Hàm lượng hơi dầu trong khí thải cho phép xác ñịnh ñược lượng
tiêu hao dầu nhờn do bốc hơi tùy thuộc vào chế ñộ làm việc và trạng thái kỹ thuật
của ñộng cơ.
Gần ñây ñể xác ñịnh lượng dầu nhờn tiêu hao này người ta áp dụng cách ño
gián tiếp, kết quả không cao vì có nhiều ảnh hưởng ngoại lai (vì lượng tiêu hao dầu
nhờn do bị ñốt cháy ñược xác ñịnh bằng cách ño thể tích hoặc ño mức dầu theo ñịnh
kỳ-kiểm tra theo ñịnh kỳ, còn lượng tiêu hao sản vật mài mòn bị thải ra ngoài trời thì
thực tế không xác ñịnh ñược).
ðã từ lâu người ta cho rằng tất cả sản vật mài mòn của chi tiết trục khuỷu, ổ
ñỡ bánh răng, nhóm xylanh-píttôngñều lắng vào dầu cacte. Do ñó phương pháp ñánh
giá tốc ñộ mài mòn bằng cách xác ñịnh hàm lượng sắt trong dầu và xây dựng “
ñường cong mòn “ mắc một sai lầm là ñã không chú ý ñến sản vật kim loại mài mòn
theo khí thải ra ngoài trời. Theo kết quả nghiên cứu có dùng chất phóng xạ cho thấy
số lượng sản vật mài mòn theo khí thải ra ngoài khá lớn. Số lượng sản vật mài mòn
của nhóm xylanh-píttôngkhông lọt vào dầu mà lọt ra ngoài trời khi ñộng cơ chạy
chưa ñủ tải là khoảng 30 %, khi ñầy tải là 60 %.
Kết quả thí nghiệm cho thấy cách phân tích tạp chất trong khí thải có thể xác
ñịnh ñược lượng tiêu hao dầu nhờn trong thời gian thí nghiệm. ðây là ưu ñiểm nổi
bật so với các phương pháp khác
2. Sơ ñồ nguyên lý xác ñịnh tạp chất trong khí thải
Dùng ñộng cơ thí nghiệm một xylanh, tiến hành phân tích tạp chất trong khí
thải như

sau (hình
3.4).










92.Cnsc









Hình 3.4. Sơ ñồ nguyên lý
bình hút khí thải có chứa tạp chất ñể phân tích quang phổ
1-Bình chứa; 2-Van; 3-ðồng hồ ño hơi; 4-Áp kế; 5-Xylanh;
6-Tấm lọc; 7-Lõi lọc; 8-Buồng chứa khí thải; 9-Buồng trộn;
10-Chùm ống hứng; 11-Ống hứng khí.
ðể xác ñịnh tốc ñộ nhiễm tạp chất trong khí thải ta có thể dùng công thức

hg

n
kCg
C
H
HBH
n
/,
100
= (3.36)
trong ñó:
H
g
-khối lượng của mẫu dùng ñể phân tích quang phổ riêng;

H
k
- hàm lượng tạp chất trong bột than, %;

B
C
- lưu lượng khí thải ở 20
o
C, m
3
/h;

B
n
-dung tích khí ñi quan bộ lọc tinh ở 20
o

C, lít.

Suất tiêu hao dầu nhờn của ñộng cơ (nếu trong dầu có pha Ba) ñược tính theo
công thức:

CBaB
BHH
M
NYG
Ckg
C
1000
=
, g/mã lực.h (3.37)
trong ñó :
H
k
- hàm lượng bari trong bột than,%;
B
C
- lưu lượng khí thải, kg/h;
1000
B
B
n
G = - khối lượng mẫu khi ñem ñi phân tích;
N
C
- công suất hữu ích của ñộng cơ, mã lực;

1
γ
- khối lượng riêng của khí.
3.1.8. Phương pháp xác ñịnh bằng thiết bị khí nén
Phương pháp khí nén dùng ñể xác ñịnh trị số và ñặc tính hao mòn của chi tiết
ñược thiết lập trên cơ sở mối quan hệ giữa trị số khe hở (hay còn gọi là tiết diện
thông qua) mà khí nén thông qua ñó ra ngoài trời và sự thay ñổi áp suất hoặc lưu
lượng của luồng khí nén ñó.
Hiện nay người ta thường dùng ba loại dụng cụ khí nén chế tạo trên cơ sở của
rô-ta-mét, áp lực kế lò xo và áp lực kế tích phân. Rô-ta-mét là loại dụng cụ ño liên

93.Cnsc

tục vận tốc của luồng khí (hoặc chất lỏng), nó là dụng cụ thông dụng nhất có ñộ
chính xác cao và năng suất lớn.
Rô-ta-mét (hình 3.5) làm việc trên nguyên tắc ño lượng tiêu hao khí nén. Một
phần luồng khí nén chuyển ñộng qua ống thủy tinh hình côn có ñường kính lớn quay
về phía trên. Trong ống thủy tinh có một phao kim loại, dưới tác ñộng của luồng khí
phao này sẽ nằm ở chiều cao nào ñó tuỳ thuộc vào vận tốc luồng khí. Vận tốc của
luồng khí trong ống càng lớn thì phao càng bị nâng lên cao làm cho khe hở vành
khuyên giữa thân của phao và thành ống thủy tinh tăng lên ñảm bảo cho luồng khí
nén thông qua với vận tốc lớn hơn.

Hình 3.5. Sơ ñồ nguyên lý rô-ta-mét
1. Van ñiều chỉnh; 2. Ống cao su; 3. ðầu ño;
4. Chi tiết cần ño; 5. Bầu lọc khí; 6. Máy giảm áp;
7, 9. Kim chỉ số di ñộng; 8. Phao nhôm; 10. ống thuỷ tinh hình côn.
Các bộ phận chính của rô-ta-mét gồm có: bộ ổn ñịnh áp lực, thiết bị ñếm và
ñầu ño.
Bộ ổn áp là một máy giảm áp hai cấp nhằm mục ñích cấp khí nén có áp suất
không ñổi vào rô-ta-mét từ hệ thống khí nén của xí nghiệp. Thiết bị ñếm gồm ống
thủy tinh hình côn 10 (ñộ côn 1:1000 hoặc 1:500), phao nhôm 8 và thang chia vạch.
ðầu ño 3 dùng ñể ño kích thước như ñường kính hoặc chiều dài của chi tiết. Bầu lọc
5 dùng ñể làm sạch không khí trước khi vào máy.
Khi ño khe hở người ta ñưa ñầu ño 3 vào chi tiết (hoặc calíp) 4. Khi chi tiết bị
mòn nhiều thì khe hở giữa nó và ñầu ño tăng lên do ñó lưu lượng khí nén thông qua
lớn và phao bị ñẩy lên và ngược lại. Dựa vào vị trí của phao có thể ñánh giá ñược sự
10
6
5

4
1
2
7
9
8
3

94.Cnsc

hao mòn của chi tiết 4, có nghĩa là mỗi vị trí của phao trong ống ñều tương ứng với
một lượng tiêu hao không khí nhất ñịnh. Tùy thuộc vào lưu lượng không khí có thể
xác ñịnh ñược kích thước của chi tiết tại mặt cắt ñược ño hoặc trị số tiết diện thông
qua (khe hở), theo thang chia vạch của dụng cụ.
Việc ñiều chỉnh rô-ta-mét phải tiến hành phù hợp với hướng dẫn ñã quy ñịnh
sao cho khi nối chi tiết mới (chưa bị mòn) với rô-ta-mét thì phao phải nằm ở vị trí
dưới của ống, còn khi nối chi tiết có lượng hao mòn giới hạn (lớn nhất) thì phao phải
nằm ở vị trí trên của ống. Vị trí trên và vị trí dưới của phao ñược ñịnh vị nhờ hai kim
di ñộng 9 và 7 gắn trên thang chia vạch.
Muốn thay ñổi vị trí của phao thì phải ñiều chỉnh áp suất của không khí nhờ
máy giảm áp 6 và nhờ van ñiều chỉnh 1. ðầu ño hoặc chi tiết ñược nối với rô-ta-mét
nhờ ống cao su 2.
Trong các dụng cụ dựa trên cơ sở áp kế lò xo (hình 3.6) người ta dùng thiết bị
ñể ño vận tốc lưu ñộng của không khí. Thiết bị này gồm buồng 7, buồng ra 3, và van
vào 6, van này nối thông hai buồng với nhau. Cả hai buồng ñều ñược trang bị các
ñồng hồ 1 và 2. Áp suất trong buồng vào ñược duy trì không ñổi nhờ bộ ổn ñịnh áp
suất. Khi tốc ñộ của luồng không khí tăng lên, sức cản của van vào 6 tăng lên và áp
suất ở buồng thứ hai (buồng vào) giảm xuống. Calíp khí nén 5 với ống nối cao su 4
của dụng cụ ño này hoàn toàn giống như của rô-ta-mét. Thang chia ñộ của áp kế thứ
hai 2 ñược chia theo các calíp chuẩn lắp trên calíp khí nén 5.

Sơ ñồ kết cấu thiết bị ño ñộ kín cặp pittông-plông-giơ bằng khí nén ñược thể
hiện trên hình 3.7.








P=const


1

2

3

4

5

6

7


95.Cnsc

Hình 3.6. Dụng cụ ño bằng khí nén dựa trên cơ sở ñồng hồ áp lực lò xo
1,2. Các ñồng hồ; 3. Buồng ra; 4. Ống nối cao su; 5. Calíp khí nén;
6. Van vào; 7. Buồng.



1.

Bộ lọc khí;
2.

Bình giảm áp;
3.

Phao nhôm;
4.

. ống thuỷ tinh hình côn có thước
ño;
5.

Van ñiều chỉnh;
6.

ðồng hồ ño áp suất;
7.

Xylanh (sơmi);
8.

Píttôngplông-giơ.


Hình 3.7. Sơ ñồ thiết bị kiểm tra cặp
pittông-plông-giơ bằng khí nén
Các dụng cụ khi nén, như ñã trình
bày, có ñộ ổn ñịnh, ñộ tin cậy và ñộ chính xác cao. Vì dụng cụ này không có các bộ
phận truyền dẫn cơ khí và không có tiếp xúc khi ño cho nên nó có tuổi thọ lớn. Dùng
các dụng cụ này có tính ưu việt là ño các kích thước bên trong có ñường kính nhỏ
dưới 20 mm, cụ thể có thể dùng ñể kiểm tra cặp píttông plông-giơ bơm cao áp, vòi
phun, v.v Tuy nhiên, các dụng cụ ño bằng khí nén thường chỉ có luồng khí rất nhỏ
do ñó không phải lúc nào cũng thỏa mãn các yêu cầu của cơ sở sửa chữa.
3.1.9. Phương pháp xác ñịnh bằng thiết bị thuỷ lực
Phương pháp thủy lực ñể xác ñịnh hao mòn của chi tiết dựa trên quan hệ giữa
trị số của khe hở mà chất lỏng có áp suất chảy qua với sự thay ñổi của áp suất hoặc
lưu lượng của chất lỏng ñó.
Các bàn thử nghiệm ñộ kín thủy lực của cặp píttông plông-giơ bơm cao áp
làm việc theo nguyên tắc này.
Trên hình 3.8. biểu thị sơ ñồ nguyên lý bàn thử ñộ kín thủy lực của cặp
píttông plông-giơ.
Lực F tác dụng theo ñường tâm của píttông plông-giơ ñược ñiều chỉnh nhờ tải
trọng G. Lực F này phải ñảm bảo tạo nên áp suất thử nghiệm tương ñương với áp
suất công tác của các bơm cao áp, do ñó ñối với mỗi kiểu píttông plông-giơ khác
nhau thì trị số F cũng khác nhau. Lực F ñiều chỉnh ñược nhờ các cặp thay thế của tải

6
5
4
2 1
3
8
7

96.Cnsc

trọng G. Trên mỗi tải trọng (hay quả nặng) có ñánh dấu ghi rõ trọng lượng của nó và
ghi rõ dùng cho loại cơ ñộng nào.
Áp suất trong không gian phía ñỉnh píttông plông-giơ xác ñịnh theo biểu thức
sau:

2
.
4
d
F
p
π
= , kG/cm
2
(daN/cm
2
), (3.38)
trong ñó:
F -lực ép cho trước, tác dụng dọc theo píttông plông-giơ, kG (daN);

d- ñường kính của píttôngplông-giơ bơm cao áp, cm.



1.

Thùng chứa nhiên liệu;
2.

Bầu lọc;
3.

Bình lắng;
4.

ðệm làm kín;
5.

Cặp píttôngplông-giơ
cần kiểm tra;
6.

Con ñẩy;
7.

Tải trọng G;
8.

Bệ ñỡ lò xo.

Hình 3.8. Sơ ñồ bàn thử ñể xác ñịnh ñộ kín thủy lực của cặp píttông plông-giơ
Nguyên lý làm việc của bàn thử như sau:
ðầu tiên treo quả nặng 7 của bàn thử lên móc giữ ở phía trên. Cặp
píttôngplông-giơ cần kiểm tra 5 ñược lắp vào thân của bàn thử ở vị trí tương ứng với
lượng cấp nhiên liệu khi ñộng cơ làm việc ở công suất ñịnh mức. Nhiên liệu từ thùng
chứa 1 qua thùng lắng 3 và bầu lọc 2 ñược cấp vào không gian phía ñỉnh
píttôngplông-giơ. Xylanh của píttôngñược ñậy kín nhờ tấm ñệm 4. Sau ñó thả quả
nặng ra khỏi móc giữ và trọng lực của quả nặng ñược truyền qua hệ thống ñòn bẩy
và con ñội 6 tới píttôngplông-giơ sẽ dịch chuyển lên phía trên. Lượng nhiên liệu ở
phía ñình píttôngbị nén lại và ñạt tới một trị số áp suất nhất ñịnh và dưới áp suất ñó
nhiên liệu sẽ rò rỉ qua khe hở giữa xylanh và píttôngra ngoài. Sau một khoảng thời
gian nhất ñịnh lượng nhiên liệu ñó sẽ bị rò rỉ hết, píttôngsẽ dịch chuyển tới vị trí trên
cùng còn qủa nặng thì chạm vào bệ ñỡ 8.

97.Cnsc

Khoảng thời gian quả nặng rơi từ vị trí trên cùng (sau khi rời khỏi móc giữ)
cho tới khi chạm vào bệ ñỡ lò xo 8 ñược gọi là "ñộ kín thủy lực" của cặp
píttôngplông-giơ. Khoảng thời gian này xác ñịnh nhờ ñồng hồ và ñược tính bằng
giây.
Trước khi tiến hành thử nghiệm phải bôi trơn cho các chi tiết của hệ thống
ñòn bẩy và con ñội, phải ñổ nhiên liệu hoặc hỗn hợp nhiên liệu với dầu bôi trơn vào
thùng chứa. Chất lỏng thử nghiệm phải có ñộ nhớt tiêu chuẩn ở 20
0
C là 1,43
+0,02

0

E
(ñộ Engle).
Trước khi thử nghiệm cũng cần phải tiến hành ñiều chỉnh chiều dài của con
ñội và kiểm tra áp suất của không gian phía ñỉnh píttông plông-giơ và kiểm tra chỉ số
của bàn thử theo cặp píttôngplông-giơ mẫu.
Về kết cấu của bàn thử, quy trình thử nghiệm cụ thể của loại bàn thử này, sẽ
ñược trình bày cụ thể hơn ở phần sửa chữa cặp píttôngplông-giơ bơm cao áp ñộng cơ
diezel (chương VI).
3.2. Các phương pháp phát hiện hư hỏng có ñặc tính cơ giới
3.2.1. Phát hiện bằng mắt thường
ðây là phương pháp ñơn giản nhất nhưng không chính xác và kém tin cậy.
Phương pháp này dùng ñể phát hiện những khuyết tật có thể nhìn thấy một cách rõ
ràng. Trong phương pháp này người ta còn sử dụng kính lúp phóng ñại 5-10 lần hoặc
kính hiển vi. Dùng phương pháp này có thể phát hiện ñược các vết nứt, vết dập, vết
lõm, vết xước, v.v
3.2.2. Phương pháp âm học
(Phương pháp ñập gõ)
Trong phương pháp này người ta phân biệt các âm thanh phát ra khi gõ ñập
vào các chi tiết lành lặn và các chi tiết có vết nứt, các mối ghép bình thường và các
mối ghép ñã mất khả năng làm việc. Tùy thuộc từng loại chi tiết, nhưng phần lớn các
chi tiết lành lặn ñều phát ra các âm trong và thanh còn các chi tiết có vết nứt phát ra
các âm trầm và rè. Dựa vào các âm thanh phát ra ñó mà có thể nhận biết chi tiết có
vết nứt hay không. Phương pháp này ñơn giản nhưng ñộ chính xác không cao.
3.2.3. Phương pháp thử bằng áp lực chất lỏng
Phương pháp thử nghiệm thủy lực hay còn gọi là phương pháp ép nước ñược
sử dụng khá rộng rãi ñể kiểm tra vết nứt hoặc ñộ thẩm thấu của các nồi hơi, các
thùng gió cũng như của các thân máy hoặc các chi tiết lắp ghép của một số cơ cấu
như ñộ kín lắp ghép của lót xylanh với thân máy, của các mặt quy lát, v.v Bản
chất của phương pháp này là người ta ñổ các chất lỏng kiểm tra (như nước, dầu hỏa,
dầu nhờn hoặc nhiên liệu, v.v ) vào các khoang hay các lỗ lõm của chi tiết, sau ñó

ép các dung dịch ñó tới một áp suất nhất ñịnh. Nếu chi tiết có khuyết tật (có vết nứt,
vết thủng hoặc dập) thì chất lỏng sẽ rò gỉ ra hoặc xuất hiện trên bề mặt của chi tiết,
làm giảm áp suất ño ñược trên ñồng hồ. Bằng phương pháp này có thể tiến hành thử
nghiệm lưu lượng cũng như kiểm tra vết nứt trong các ống dẫn của các két làm mát,
hộp giảm tốc, bình trao ñổi nhiệt, v.v…Trước khi ép nước cần làm sạch các khoang
của chi tiết và dung dịch thử nghiệm phải có nhiệt ñộ và áp suất tương ñương với
ñiều kiện vận dụng thực tế.
3.2.4. Phương pháp dò khuyết tật màu
Phương pháp này dùng ñể kiểm tra trạng thái của các chi tiết chế tạo từ các
vật liệu không nhiễm từ (như các kim loại màu, chất dẻo, các hợp kim cứng v.v ) có

98.Cnsc

các khuyết tật như vết nứt, vết rỗ trên bề mặt. Bản chất của phương pháp này dựa
trên sự xâm nhập mao dẫn của chất lỏng nhuộm màu vào vết nứt, vết rỗ của chi tiết.
Trước khi kiểm tra, chi tiết ñược làm sạch và tẩy mỡ, sau ñó nhúng vào chất
lỏng nhuộm màu hoặc lấy chất lỏng nhuộm màu phết lên bề mặt chi tiết. Trong
khoảng 5-10 phút khi dung dịch màu ñã thấm sâu vào các vết nứt và vết rỗ thì chi tiết
ñược ñem rửa trong nước lạnh chảy hoặc trong dung dịch 5% kiềm ăn da (NaOH).
Sau ñó chi tiết ñược sấy khô (thường là bằng không khí nóng) và ñược phủ một lớp
bột xốp tế vi mỏng xê-li-ca-ghen (SiO
2
), hoặc ñược thấm vào dung dịch nước của
cao lanh hoặc phấn trắng (tỷ lệ: 1 lít nước cho 600-700g cao lanh hoặc 300-400g bột
phấn). Cao lanh hoặc bột phấn phủ lên bề mặt chi tiết phải ñược sấy khô.
Chừng nào kích thước của các lỗ nhỏ trong xê-li-ca-ghen (trong cao lanh
hoặc phấn) nhỏ hơn chiều rộng của vết nứt, thì dưới tác dụng của các lực mao dẫn,
chất lỏng màu sẽ bị hút vào các lỗ tế vi của xê-li-ca-ghen. Kết quả trên vét nứt sẽ
xuất hiện một ñường vạch màu theo ñúng hình dạng và kích thước của vết nứt ñó.
Theo chiều rộng của vạch màu ñó người ta có thể xác ñịnh ñược chiều sâu của vết

nứt: khi vạch màu càng rộng thì vết nứt càng sâu.
Chất lỏng màu (người ta còn gọi là chất chỉ thị, chất kiểm tra hoặc chất tìm
kiếm) có thể có thành phần là 80% dầu hỏa, 15% dầu biến áp, 5% dầu thông và 10
gam bột màu pha với một lít nước, hoặc 75% dầu hỏa, 20% dầu biến áp và 5% dầu
an-tra-xen và còn lại là bột xê-li-ca-ghen (SiO
2
).
Trong sửa chữa ñầu máy diezel dạng ñơn giản nhất của phép dò khuyết tật
màu là phương pháp nhuộm bột phấn ñược sử dụng rộng rãi. Chi tiết cần kiểm tra
ñược nhúng vào dầu hỏa hoặc dầu nhờn hâm nóng tới 50-60
0
C, sau ñó lau khô và
phết một lớp dung dịch phấn. Sau khi dung dịch khô lấy búa gõ lên chi tiết, chỗ nào
có vết nứt bột phấn sẽ bám thành vệt lên bề mặt của chi tiết ñó.
Phương pháp dò khuyết tật màu cho phép phát hiện trên bề mặt chi tiết các
vết nứt có chiều sâu tới 0,01 và chiều rộng tới 0,001 mm ở nhiệt ñộ chi tiết là 15-
20
0
C. Nhược ñiểm của phương pháp này là cần phải làm sạch chi tiết một cách cẩn
thận, nhất là ñối với các chi tiết ngâm lâu trong dầu và ñối với các chi tiết cồng kềnh
thì việc sấy khô sẽ gặp khó khăn.
3.2.5. Phương pháp dò khuyết tật bằng huỳnh quang
Phương pháp này dùng ñể phát hiện những vết nứt rỗ bề mặt của chi tiết. Phát
quang là hiện tượng khi một chất nào ñó hấp thụ năng lượng tia (chẳng hạn tia tử
ngoại) và tự mình phát sáng (phát quang) trong một khoảng thời gian nào ñó, do vậy
phương pháp này ñược gọi là phương pháp huỳnh quang.
Bản chất của phép dò khuyết tật bằng huỳnh quang như sau:
Người ta pha một loại dung dịch (hỗn hợp) phát quang gồm 0,25 lít dầu biến
áp hoặc dầu va-zê-lin, 0,5 lít dầu hỏa và 0,25 lít xăng (bezin) cộng thêm khoảng 0,2-
0,25 gam bột màu vàng- xanh. Sau ñó ñem nhúng các chi tiết cần kiểm tra ñã ñược

làm sạch và khử dầu mỡ vào bể có chứa dung dịch phát quang trong khoảng 10-15
phút hoặc dùng chổi lông phết dung dịch lên bề mặt chi tiết và ñể trong 10-15 phút.
Dung dịch phát quang có tính thấm ướt tốt dễ thẩm thấu vào các vết nứt rỗ và ñược
giữ lại ở ñó. Sau ñó dùng tia nước lạnh có áp suất khoảng 2 kG/cm
2
(2 daN/cm
2
) xối
lên bề mặt chi tiết ñể rửa sạch dung dịch màu. Tiếp theo chi tiết ñược sấy khô bằng
khí nén ñã sấy nóng. Việc sấy khô và ñốt nóng chi tiết làm cho dung dịch phát quang
chảy ra bề mặt chi tiết và bao lấy rìa vết nứt. Muốn phát hiện vết nứt ñược dễ dàng,