Chẩn đoán một số nguyên nhân và giải pháp khắc phục trong hệ thống đánh lửa

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA VẬT LÝ
*********

NGÔ THỊ HIỂN

CHẨN ĐOÁN MỘT SỐ NGUYÊN NHÂN VÀ GIẢI
PHÁP KHẮC PHỤC TRONG HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

HÀ NỘI – 2013


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA VẬT LÝ
*********

NGÔ THỊ HIỂN

CHẨN ĐOÁN MỘT SỐ NGUYÊN NHÂN VÀ GIẢI PHÁP
KHẮC PHỤC TRONG HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA
Chuyên ngành: Sư phạm Kỹ thuật

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Giáo viên hướng dẫn khoa học
ThS. NGUYỄN VĂN DƯƠNG

HÀ NỘI, 2013

LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn tới các thầy cô giáo Trường Đại Học Sư
Phạm Hà Nội 2, các thầy cô giáo trong khoa Vật Lý đã tận tình dạy dỗ, chỉ
bảo, giúp đỡ em trong quá trình học tập tại trường và tạo điều kiện cho em
thực hiện khóa luận này.
Đặc biệt, trong quá trình thực hiện khóa luận em xin bày tỏ lòng biết ơn
sâu sắc nhất tới Thầy giáo ThS. Nguyễn Văn Dương đã tận tình hướng dẫn,
chỉ bảo em để em có thể hoàn thành khóa luận này.
Trong quá trình nghiên cứu không tránh khỏi những thiếu sót và hạn
chế. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và các
bạn để đề tài được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 5 năm 2013
Sinh Viên

Ngô Thị Hiển


LỜI CAM ĐOAN
Khóa luận này được hoàn thành dưới sự hướng dẫn của Thầy giáo ThS.
Nguyễn Văn Dương. Em xin cam đoan: Đề tài: “Chẩn đoán một số nguyên
nhân và giải pháp khắc phục trong hệ thống đánh lửa” là kết quả tìm tòi
nghiên cứu của riêng em. Kết quả này không trùng với bất kì kết quả nào khác
đã được công bố.
Nếu sai em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.

Hà Nội, tháng 5 năm 2013
Sinh Viên

Ngô Thị Hiển


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Trang
Hình 1.1. Đồ thị hàm lượng mạt kim loại trong dầu nhờn theo thời

12

gian
Hình 1.2. Các vùng nghe tiếng gõ động cơ

13

Hình 1.3. Dụng cụ đo lọt khí xuống cácte

19

Hình 1.4. Áp kế cầm tay

20

Hình 1.5. Dụng cụ đo lọt khí qua nhóm bao kín buồng cháy

21

Hình 2.1. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống đánh lửa thường

22

Hình 2.2. Hình dáng điện cực và đặc tính phóng điện

24

Hình 2.3. Khe hở điện cực của bugi

25

Hình 2.4. Hình ảnh về bugi

25

Hình 2.5. Cấu tạo của bộ chia điện

27

Hình 2.6. Tụ điện

28

Hình 2.7. Cuộn dây đánh lửa

28

Hình 2.8. Dây cao áp

29

Hình 2.9. Củ đề quá bẩn gây kẹt hoặc phá hủy nam châm

30

Hình 2.10. Chổi than bị kẹt cứng

31

Hình 2.11. Một số bugi thường dùng

33

Hình 2.12. Thiết bị kiểm tra đánh lửa

34


MỤC LỤC
Trang
Trang bìa phụ...........................................................................................
Lời cảm ơn...............................................................................................
Lời cam đoan............................................................................................
Danh mục các hình vẽ..............................................................................
MỞ ĐẦU................................................................................................. 1
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ CHẨN ĐOÁN BỆNH CỦA ĐỘNG

3

CƠ............................................................................................................
1.1. Khái niệm về chẩn đoán kỹ thuật...................................................... 3
1.1.1. Chẩn đoán kỹ thuật và bảo dưỡng kỹ thuật............................

3

1.1.2. Vị trí công tác trong dây chuyền bảo dưỡng và sửa chữa......

5

1.1.3. Một số thông số đặc trưng trong chẩn đoán kỹ thuật.............

5

1.2. Một số phương pháp chẩn đoán bệnh động cơ.................................. 7
1.2.1. Chẩn đoán bệnh động cơ theo công suất có ích (Ne)............

7

1.2.2. Chẩn đoán động cơ theo thành phần khí thải.........................

10

1.2.3. Chẩn đoán động cơ theo hàm lượng mạt kim loại trong dầu

11

bôi trơn.............................................................................................
1.2.4. Chẩn đoán động cơ theo tiếng ồn, màu khói, mùi khói.........

13

1.2.5. Chẩn đoán nhóm bao kín buồng cháy....................................

18

Chương 2. CHẨN ĐOÁN MỘT SỐ NGUYÊN NHÂN VÀ GIẢI

22

PHÁP KHẮC PHỤC TRONG HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA.................
2.1. Sơ đồ nguyên lý và nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửa...... 22
2.1.1. Sơ đồ nguyên lý......................................................................

22

2.1.2. Nguyên lý hoạt động..............................................................

23

2.2. Một số nguyên nhân và giải pháp khắc phục trong hệ thống đánh

24


lửa.............................................................................................................
2.2.1. Nguyên nhân .........................................................................

24

2.2.1.1. Bugi................................................................................... 24
2.2.1.2. Thời điểm đánh lửa........................................................... 26
2.2.1.3. Bộ chia điện....................................................................... 27

2.2.1.4. Tụ điện............................................................................... 28
2.2.1.5. Cuộn dây đánh lửa............................................................ 28
2.2.1.6. Dây cao áp........................................................................ 29
2.2.1.7. Khóa điện.......................................................................... 29
2.2.1.8. Tiếp điểm “đề”.................................................................. 30
2.2.2. Giải pháp khắc phục...............................................................

32

2.2.2.1. Bugi................................................................................... 32
2.2.2.2. Thời điểm đánh lửa........................................................... 33
2.2.2.3. Bộ chia điện....................................................................... 34
2.2.2.4. Tụ điện............................................................................... 35
2.2.2.5. Cuộn dây đánh lửa............................................................ 35
2.2.2.6. Dây cao áp........................................................................ 36
2.2.2.7. Khóa điện.......................................................................... 36
2.2.2.8. Tiếp điểm “đề”.................................................................. 37
KẾT LUẬN............................................................................................. 38
TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................... 39


MỞ ĐẦU

1. Lí do chọn đề tài
Trong thời kì hội nhập thế giới hiện nay thì ngành công nghiệp đóng
vai trò chủ đạo trong tiến trình phát triển kinh tế đất nước. Trong đó ngành
công nghiệp ô tô đóng một vai trò rất quan trọng.
Do ngành công nghiệp nước ta mới có những bước đầu non trẻ trong
những năm trở lại đây nên ngành công nghiệp ô tô cũng đang trong tình trạng
phát triển chậm, bởi vậy đây là ngành cần được sự hỗ trợ hàng đầu của các

cấp các ngành.
Ngày nay, ô tô không chỉ đáp ứng nhu cầu đi lại, chuyên chở một cách
thuần túy như trước đây mà còn phải đáp ứng tính kinh tế, công suất, tốc độ
và mẫu mã của động cơ.
Trong động cơ đốt trong cháy cưỡng bức, ngoài hệ thống khởi động, hệ
thống cung cấp điện, hệ thống điều khiển lập trình, hệ thống làm mát, hệ
thống truyền lực thì hệ thống đánh lửa không thể thiếu với động cơ xăng. Hệ
thống đánh lửa là một trong những hệ thống đóng vai trò rất quan trọng trong
việc quyết định chất lượng của động cơ và có nhiệm vụ tạo ra tia lửa đốt cháy
hỗn hợp nhiên liệu trong buồng đốt của động cơ. Nó phải tạo ra sự đánh lửa
chính xác trong hàng nghìn lần trên một phút trên mỗi xilanh của động cơ.
Nếu sự đánh lửa bị ngưng trễ trong khoảng một giây động cơ sẽ hoạt động
yếu đi và thậm chí ngừng hoạt động. Qua đó ta có thể thấy tầm quan trọng của
hệ thống đánh lửa trong cơ cấu vận hành của động cơ.
Ngày nay, hệ thống đánh lửa tiên tiến được đưa vào thực tế phục vụ
nhu cầu nâng cao công suất của động cơ và giảm lượng khí thải độc hại ra
môi trường. Bởi vậy, việc nắm vững cấu tạo và nguyên lí hoạt động của hệ
thống đánh lửa là một tất yếu không thể thiếu đối với một sinh viên ngành sư


phạm kĩ thuật vì nó vừa phù hợp với chuyên ngành học, lại vừa cung cấp cho
em những hiểu biết về hệ thống đánh lửa để sau này khi ra trường nó có thể là
tài liệu tốt phục vụ cho việc giảng dạy và nghiên cứu.
Và đó cũng chính là lí do em chọn đề tài tốt nghiệp: “CHẨN ĐOÁN
MỘT SỐ NGUYÊN NHÂN VÀ GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC TRONG HỆ
THỐNG ĐÁNH LỬA”.
2. Mục đích nghiên cứu
Tìm hiểu phương pháp chẩn đoán bệnh động cơ
Tìm ra nguyên nhân và giải pháp khắc phục trong hệ thống đánh lửa.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu

Nghiên cứu lý thuyết tổng quan về phương pháp chẩn đoán bệnh động cơ
Tìm hiểu các nhân tố ảnh hưởng đến hệ thống đánh lửa
Tìm ra cách khắc phục trong hệ thống đánh lửa.
4. Đối tượng nghiên cứu
Hệ thống đánh lửa thường dùng tiếp điểm.
5. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu lí luận, đọc các tài liệu liên quan
Nghiên cứu trên động cơ.
6. Kết cấu luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo. Đề tài được trình
bày trong 2 chương:
Chương 1: Tổng quan về chẩn đoán bệnh của động cơ
Chương 2: Chẩn đoán một số nguyên nhân và giải pháp khắc phục
trong hệ thống đánh lửa.


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CHẨN ĐOÁN BỆNH CỦA ĐỘNG CƠ

1.1. Khái niệm về chẩn đoán kỹ thuật
1.1.1. Chẩn đoán kỹ thuật và bảo dưỡng kỹ thuật
 Định nghĩa
Chẩn đoán kỹ thuật là phương pháp dùng thiết bị máy móc để kiểm tra
trạng thái kỹ thuật, mà không cần phải tháo rời các cụm, các tổng thành đó.
Nó dựa trên hệ thống quy luật, tiêu chuẩn đặc trưng cho trạng thái kỹ thuật
của cụm máy, tổng thành phần để phán đoán tình trạng kỹ thuật tốt hay xấu.
Công cụ chẩn đoán là tập hợp các trang bị kỹ thuật, phương pháp và
trình tự để tiến hành đo đạc, phân tích đánh giá tình trạng kỹ thuật. Nó bao
gồm: các cảm nhận của con người, sự phân tích đánh giá của các chuyên gia,
các bộ vi xử lý, các phần mềm tính toán,…

Đối tượng chẩn đoán là đối tượng áp dụng chẩn đoán kỹ thuật, nó có
thể là một cơ cấu, tập hợp các cơ cấu, hay toàn bộ hệ thống.
Tình trạng kỹ thuật của đối tượng là tập hợp các đặc tính kỹ thuật bên
trong tại một thời điểm. Nó được đặc trưng bởi các thông số cấu trúc, hình
dáng các quá trình vật lý, hóa học,…việc xác định các thông số trạng thái kỹ
thuật nhằm xác định chất lượng chi tiết, tổng thể hệ thống là hết sức cần thiết.
 Yêu cầu
Việc xác định trạng thái kỹ thuật của cụm, tổng thành không cần tháo
rời, không thay đổi sơ đồ lắp ráp và sơ đồ động, mà vẫn cung cấp cho ta thông
tin về mức độ hư hỏng của chi tiết. Do đó, chẩn đoán kỹ thuật phải có độ tin
cậy cao.
 Ý nghĩa
- Giảm giờ công lao động cho công tác bảo dưỡng kỹ thuật.


- Nâng cao độ bền lâu, giảm chi phí phụ tùng thay thế, giảm độ hao
mòn các chi tiết do không phải tháo rời các cụm tổng thành.
- Giảm tiêu hao nhiên liệu, dầu nhờn do phát hiện kịp thời để điều
chỉnh các bộ phận đưa về trạng thái làm việc tối ưu.
- Đánh giá tình trạng kỹ thuật của đối tượng kiểm tra một cách chính
xác, nhanh chóng.
- Chẩn đoán kỹ thuật giúp đưa ra phương án bảo dưỡng, sửa chữa thích hợp.
 Chẩn đoán kỹ thuật và bảo dưỡng kỹ thuật
Chẩn đoán kỹ thuật là biện pháp hỗ trợ trong hệ thống bảo dưỡng. Nó
đánh giá trạng thái kỹ thuật của đối tượng kiểm tra một cách chính xác, khách
quan và nhanh chóng. Mặt khác, cũng dự báo khả năng hoạt động an toàn của
đối tượng kiểm tra và quyết định phương án bảo dưỡng hoặc sửa chữa kịp thời
những hư hỏng đã phát hiện. Vì vậy, ngày nay hướng sử dụng chẩn đoán kỹ
thuật là một biện pháp chính để kiểm tra trạng thái kỹ thuật mà không cần phải
tháo rời. Chẩn đoán kỹ thuật ngày càng hoàn thiện và phát huy vai trò của nó.

Trong sửa chữa, chẩn đoán kỹ thuật phải:
Phát hiện được nguyên nhân gây ra sự cố hư hỏng, từ đó xác định biện
pháp kỹ thuật để khắc phục tình trạng hư hỏng đó.
Phương án bố trí vị trí của chẩn đoán kỹ thuật trong quy trình công
nghệ bảo dưỡng và sửa chữa:
- Sử dụng cùng với bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa.
- Sử dụng riêng trên một tuyến chẩn đoán.
Trong đó phương án thứ nhất được dùng khá phổ biến. Công tác chẩn
đoán được tiến hành ngay trên dây chuyền bảo dưỡng kỹ thuật, người ta còn
tiến hành chẩn đoán kết hợp với công tác chăm sóc dự phòng và sửa chữa trên
các cầu chuyên dùng có trang thiết bị chẩn đoán kỹ thuật.


1.1.2. Vị trí công tác trong dây chuyền bảo dưỡng và sửa chữa
Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật là một khâu rất quan trọng trong quá
trình sản xuất của xí nghiệp sửa chữa và bảo dưỡng nhằm đảm bảo nâng cao
chất lượng, hạ giá thành của sửa chữa, tiết kiệm thời gian sửa chữa.
Áp dụng phương pháp chẩn đoán kỹ thuật, có thể xác định các thông số
biểu thị trạng thái kỹ thuật của tổng thành và của chi tiết. Do đó, có thể xác
định được công việc phải làm, đánh giá được kết quả, chất lượng công việc
đó…áp dụng chẩn đoán kỹ thuật có thể giảm bớt một khối lượng lớn lao động
trong quá trình bảo dưỡng sửa chữa.
Tuy nhiên, trong thực tế sản xuất hiện nay có rất nhiều phương pháp
cũng như thiết bị chẩn đoán. Do đó tùy theo điều kiện sản xuất, sửa chữa cụ
thể mà lựa chọn phương án chẩn đoán, công việc bảo dưỡng phù hợp với quy
mô của xí nghiệp để tăng tính kinh tế.
1.1.3. Một số thông số đặc trưng trong chẩn đoán kỹ thuật
 Tính hư hỏng
Trong quá trình sử dụng, tính năng kỹ thuật của động cơ đốt trong thay
đổi, các sự cố kỹ thuật xuất hiện dưới dạng này hay dạng khác.

Hư hỏng kỹ thuật chia thành 4 loại:
+ Hư hỏng do kết cấu: là hư hỏng phát sinh theo quy luật, trùng lặp
nhiều lần có đặc trưng giống nhau nhưng thường chỉ phát sinh ở một vị trí
nhất định. Những hư hỏng thường là: chi tiết bị gãy, rạn nứt do sức bền của
chi tiết kém…
+ Hư hỏng do công nghệ: không đảm bảo độ bong, độ cứng bề mặt,
nhiệt luyện sai…
+ Hư hỏng do vận hành: như quá tải, thiếu dầu bôi trơn, dung nhiên liệu xấu…
+ Hư hỏng do quá trình già cỗi: là dạng hư hỏng tự nhiên tuân theo quy
luật mài mòn của tự nhiên. Khi độ mòn tăng, quá trình già cỗi càng rút ngắn
lại vì các hiện tượng va đập, rung động…


Theo số liệu thống kê: xác xuất của bốn loại hư hỏng này có giá trị gần
giống nhau.
 Tham số cấu trúc
Cấu trúc của hệ động lực được hiểu là vị trí tương quan giữa các chi tiết
trong cùng một bộ phận theo thời gian sử dụng, cấu trúc bị thay đổi do sự mài
mòn. Sự thay đổi cấu trúc là sự thay đổi tính chất lắp ghép của chi tiết.
Cấu trúc của đối tượng chẩn đoán được biểu thị bằng tham số gọi là
tham số cấu trúc.
Vậy tham số cấu trúc là những tham số chỉ rõ đặc điểm kết cấu của cụm
máy, do nhà chế tạo quy định như: kích thước, khe hở lắp ghép, góc đánh lửa
sớm, góc phun sớm.
 Tham số ra
Tham số ra là những tín hiệu mà động cơ tổng thành biểu hiện ra bên
ngoài trong quá trình làm việc như: công suất, nhiệt độ, màu sắc khí xả,…
 Tham số chẩn đoán
Tham số chẩn đoán là những tham số ra được sử dụng trong quá trình
chẩn đoán.

 Giá trị giới hạn của các tham số
Đó là những chỉ tiêu nếu vượt quá, động cơ không thể làm việc được.
Giá trị giới hạn của tham số cấu trúc được nhà chế tạo quy định. Tương ứng
với mỗi giá trị giới hạn của tham số cấu trúc sẽ có một giá trị của thông số ra.
Khi chẩn đoán động cơ, các giá trị giới hạn của tham số ra dùng để chẩn đoán
sẽ là căn cứ để quyết định cho động cơ được làm việc tiếp tục hay đưa vào
sửa chữa.
 Điều kiện để thông số ra được dùng làm thông số chẩn đoán
Chẩn đoán là phép đo gián tiếp tham số cấu trúc dựa trên kết quả đo
đạc các tham số ra tương ứng.


Ứng với một tham số cấu trúc có thể có một hoặc nhiều tham số ra. Tuy
nhiên không phải các tham số ra được dùng làm tham số chẩn đoán mà phải
thỏa mãn các điều kiện sau:
+ Tính đơn trị
Mỗi tham số ra được sử dụng làm thông số chẩn đoán khi chúng chỉ
phản ánh duy nhất một giá trị của tham số cấu trúc. Mỗi quan hệ của tham số
chẩn đoán và tham số cấu trúc là các hàm đơn trị, tức là ứng với mỗi giá trị
của tham số cấu trúc chỉ có một giá trị của tham số chẩn đoán.
+ Khả năng biến đổi rộng
Điều này đòi hỏi các tham số ra dùng làm tham số chẩn đoán có phạm
vi thay đổi rộng ứng với thay đổi tham số cấu trúc
Ví dụ: Sự mài mòn làm tăng khe hở của nhóm pittông - xilanh ở trạng
thái mòn giới hạn thì công suất động cơ giảm (15 - 20)%. Nhưng sự mài mòn
đó gây sự lọt khí xuống cácte động cơ, mà ở trạng thái mòn giới hạn khí lọt
tăng 14 - 15 lần so với ban đầu. Như vậy, việc sử dụng tham số ra lượng khí
lọt cácte để đánh giá mức độ mòn cặp pittông - xilanh chính xác hơn nhiều so
với dùng tham số ra công suất.
+ Dễ thực hiện

Khi dùng tham số chẩn đoán, tham số ra phải đo đếm được một cách dễ
dàng, thuận tiện.
Ví dụ: Trước kia việc phân tích hàm lượng khí xả không thể dùng để
chẩn đoán động cơ. Ngày nay, với các thiết bị hiện đại như quang phổ hồng
ngoại..., cho phép xác định rất nhanh các chất khí và thao tác đơn giản thì việc
dùng tham số thành phần khí xả để chẩn đoán động cơ hoàn toàn được.
1.2. Một số phương pháp chẩn đoán bệnh động cơ
1.2.1. Chẩn đoán bệnh động cơ theo công suất có ích (Ne)
Ne là một thông số dùng để chuẩn đoán chung tình trạng kỹ thuật động cơ.


Các yếu tố ảnh hưởng đến công suất động cơ:
- Chất lượng quá trình nạp (đều, đủ). Việc bảo đảm chất lượng nạp do
hệ thống phối khí, hệ thống nạp quyết định.
- Điều kiện cháy: Tc, Pc,…do tình trạng nhóm bao kín buồng cháy
quyết định.
- Chất lượng nhiên liệu: thể hiện qua tính chất của nhiên liệu, khả năng
bay hơi, chất lượng tia lửa, nhiệt độ bén lửa, trị số xêtan, ốctan,…
- Chất lượng làm việc của hệ thống đánh lửa (động cơ xăng): góc đánh
lửa, chất lượng tia lửa, điện áp thứ cấp U2.
- Chất lượng làm việc của hệ thống nhiên liệu: lượng nhiên liệu, góc
phun sớm, áp suất phun, mức độ tơi (động cơ diesel), độ ẩm hỗn hợp (động cơ
xăng).
- Chất lượng làm việc của hệ thống bôi trơn, hệ thống làm mát.
Theo thống kê trên động cơ xăng, tỷ lệ hỏng dẫn đến giảm công suất
động cơ như sau:
Do hệ thống đánh lửa: 43%
Do hệ thống nhiên liệu: 18%
Do nhóm pittông - xilanh - xécmăng: 13%
Do cấu trúc trục khuỷu - thanh truyền: 12%

Do cơ cấu phối khí: 7%
Do hệ thống làm mát: 4%
Do hệ thống bôi trơn: 1%
Như vậy, Ne giảm chủ yếu là do hệ thống đánh lửa, hệ thống nhiên
liệu, khi điều chỉnh sai góc đánh lửa hay góc phun sớm có thể giảm công suất
20÷30%. Nhất là khi có hiện tượng bỏ máy.
Các hiện tượng của động cơ khi có Ne giảm:
Áp suất cuối kỳ nén yếu (Pc giảm).


Động cơ quá nóng.
Khả năng tăng tốc kém.
Khí thải màu xanh sẫm.
Máy rung động nhiều.
Các phương pháp đo công suất động cơ dùng trong chẩn đoán:
- Phương pháp đo không phanh: Đây là phương pháp đơn giản vì không
phải tháo động cơ ra khỏi xe. Người ta lợi dụng tổn thất cơ giới của xilanh
không làm việc để làm tải cho xilanh cần đo. Khi đo thanh răng ở vị trí cực
đại (hoặc bướm ga mở hết), đánh chết các xilanh dùng làm tải, chỉ để lại một
xilanh làm việc đo tốc độ của động cơ, thời gian đo chỉ khoảng 1 phút. Lần
lượt thay đổi các xilanh khác và đo kết quả số vòng quay.
Công suất động cơ sẽ được xác định theo công thức:
δNe = Neđm(1 - δn) (ml)
Trong đó:
Neđm là công suất định mức của động cơ theo thiết kế (ml)
δn là độ chênh công suất so với định mức (%)
δn = (N1Ne - ntb)k.100
N1Ne là số vòng quay của động cơ khi làm việc với một xilanh
khi ở tình trạng còn mới [5]
ntb là số vòng quay trung bình của các xilanh khi làm việc riêng

rẽ (đo khi chẩn đoán)
K là hệ số kinh nghiệm
Đối với động cơ máy kéo: k = 0,055
Đối với động cơ ô tô: k = 0,02÷0,04
Ví dụ: Với động cơ D50 có 4 xilanh, công suất định mức 55 mã lực, số
vòng quay định mức khi làm việc với một xilanh là 1370 v/ph. Hệ số
k = 0,55.n1 = 1090 v/ph. n2 = 1210 v/ph. n3 = 1215 v/ph. n4 = 1105 v/ph.


δn = (1370 - 1150). 0,055.100 = 12.1%
δNe = 55(1 - 0.121) = 48 mã lực
- Đo công suất theo phương pháp gia tốc: Dựa trên nguyên tắc sự thay
đổi tốc độ góc của động cơ phụ thuộc vào công suất động cơ, khi công suất
động cơ càng lớn thì gia tốc càng lớn. Thực chất của dụng cụ đo là đo thời
gian tăng tốc từ tốc độ thấp đến tốc độ định mức khi tăng tốc đột ngột, chỉ thị
sẽ là công suất của động cơ.
- Đo công suất bằng phanh thử công suất: Đây là phương pháp đo chính
xác nhất, nhưng yêu cầu phải tháo động cơ ra khỏi ô tô đặt lên phanh thử. Gây
tải cho phanh có thể bằng ma sát (phanh cơ khí), lực cản của nước (phanh
thủy lực) hoặc lực điện từ (phanh điện). Công suất động cơ được tính theo
công thức:
Me cân bằng với Mc của phanh.
Trong đó:
Me là công suất của động cơ
Mc là mô men cản của phanh
1.2.2. Chẩn đoán động cơ theo thành phần khí thải
- Đặc điểm của phương pháp:
Thành phần khí thải là một thông số ra phản ánh chất lượng quá trình
cháy của động cơ. Thành phần khí thải là thông số chẩn đoán chung vì nó phụ
thuộc nhiều yếu tố: độ đậm hỗn hợp cháy, chất lượng hòa trộn nhiên liệu và

không khí, khả năng bay hơi của nhiên liệu xăng, độ phun sương và đồng đều
của vòi phun, trạng thái nhiệt độ, áp suất trong xilanh, thời điểm phun hoặc
thời điểm đánh lửa,…
Đối với động cơ diesel, hỗn hợp cháy với hệ số dư lượng không khí
luôn lớn hơn 1. Trong khi đó ở động cơ xăng thì tùy thuộc chế độ làm việc mà
hệ số này dao động quanh giá trị 1. Vì vậy, nồng độ các chất thành phần khí


thải ở 2 loại động cơ khác nhau, nhưng cơ bản các thành phần độc hại như
nhau bao gồm: CO, CO2, H2O (hơi), SO2, NOx, HC.
- Phương pháp chẩn đoán
Sử dụng các thiết bị phân tích khí để phân tích các thành phần trong khí
thải. Khi CO tăng thì do hỗn hợp đậm.
Xác lập vị trí tay ga ứng với các chế độ làm việc của động cơ. Khi máy
chạy ổn định và nhiệt độ đúng quy định thì mới tiến hành đo.
Khi ở chế độ không tải: HC tăng và không tồn tại O2. Tăng dần tải CO2
tăng, O2 giảm, HC, CO giảm dần.
Khi toàn tải chủ yếu tồn tại CO.
Ở chế độ tăng tốc và khởi động tồn tại HC. Ở chế độ tải trung bình thì
các thành phần trên ổn định. Nếu không bình thường thì các thành phần trên
dao động rất lớn.
- Xử lý kết quả
Ở chế độ kinh tế mà tồn tại HC và O2 thì chứng tỏ có hiện tượng bỏ
máy. Khi tăng tốc nếu HC không tăng thì chứng tỏ bộ phận tăng tốc trục trặc.
Khi chạy toàn tải mà tồn tại HC và O2 thì chứng tỏ có máy bị bỏ.
Thiết bị phân tích khí xả
Đối với động cơ xăng, sử dụng thiết bị AVL DiGas 4000
Đối với động cơ diesel sử dụng thiết bị AVL DiSmoke 4000
1.2.3. Chẩn đoán động cơ theo hàm lượng mạt kim loại trong dầu bôi trơn
- Đặc điểm phương pháp

Khi các chi tiết mài mòn, hàm lượng mạt kim loại trong dầu tăng lên,
xác định hàm lượng này để đánh giá mức độ mòn của các chi tiết. Mỗi chi tiết
có những thành phần kim loại đặc trưng. Do vậy, khi đo các thành phần này
sẽ cho phép biết được chi tiết nào mòn nhiều. Trong chế tạo thử chi tiết mẫu


có thể cấy thêm chất đồng vị phóng xạ vào để đo mức độ mòn khi thử
nghiệm.
+ Theo thống kê xilanh đặc trưng bởi: Fe, C, Ni
 Trục khuỷu: Fe, Cr
 Piston: Al, Si
 Bạc lót: Al, Sn (thiếc)
- Phương pháp chẩn đoán
Mẫu được lấy nhiều lần, thường trong các kỳ bảo dưỡng cấp hai. Lấy
mẫu dầu khoảng 100cc khi động cơ đang làm việc hoặc mới ngưng làm việc,
nếu tháo lọc trước thì kết quả chính xác hơn. Mẫu được lấy sau từng khoảng
thời gian làm việc quy định. Đưa mẫu lên máy phân tích để xác định lượng
kim loại thành phần. So sánh kết quả phân tích với mẫu dầu của động cơ
chuẩn (thường là đồ thị). Nếu giữa hai lần lấy mẫu có thay dầu thì phải cộng
thêm kết quả của lần trước.
- Xử lý kết quả theo đồ thị sau:

Hình 1.1: Đồ thị hàm lượng mạt kim loại trong dầu nhờn theo thời gian
Đường 1: Dầu bình thường
Đường 2: Dầu kém phẩm chất
Đường 3: Có sự cố trục bạc
Đường 4: Lọc bị tắc


1.2.4. Chẩn đoán động cơ theo tiếng ồn, màu khói, mùi khói

 Chẩn đoán theo tiếng ồn
Tiếng ồn trong động cơ bao gồm hai loại chính: tiếng ồn cơ khí và tiếng
ồn quá trình cháy.
a) Tiếng ồn cơ khí
Do mài mòn, khe hở các chi tiết tăng gây ra va đập, đó chính là nguyên
nhân gây ồn. Mỗi vùng chi tiết có tiếng ồn đặc trưng khác nhau và xuất hiện ở
các chế độ khác nhau.
 Quy trình
Cho động cơ chạy không tải, phát hiện tiếng gõ bất thường theo các vùng.
Cho động cơ làm việc ở chế độ toàn tải và 2/3 mức độ tối đa của số
vòng quay, phát hiện tiếng gõ bất thường cho các vùng.
Các vùng nghe rõ:

Hình 1.2: Các vùng nghe tiếng gõ động cơ
- Vùng 1: bao gồm tiếng gõ của xupap, con đội, trục cam, âm thanh
phát ra nhỏ, đặc biệt rõ khi động cơ ở chế độ không tải.
 Nguyên nhân:
Khe hở lớn giữa đuôi xupap và cam hay con đội.
Ổ đỡ và trục cam có khe hở lớn.
Mòn biên dạng cam…


- Vùng 2: bao gồm tiếng gõ của xécmăng, pittông với xilanh, chốt đầu
nhỏ, đầu nhỏ và bạc đầu nhỏ thanh truyền, đặc biệt rõ khi động cơ làm việc ở
chế độ thay đổi tải trọng. Vị trí tiếng gõ tương ứng với vị trí bố trí trong
xilanh.
 Nguyên nhân:
Khe hở lớn giữa pittông và xécmăng, hay có thể đã bị gãy xécmăng.
Khe hở giữa pittông và xilanh lớn, có thể do mòn phần đáy dẫn hướng
pittông. Mòn nhiều xilanh.

Khe hở giữa chốt đầu nhỏ, đầu nhỏ và bạc đầu nhỏ thanh truyền,…
- Vùng 3: bao gồm tiếng gõ của trục khuỷu với bạc đầu to, âm thanh
phát ra trầm, đặc biệt rõ khi động cơ làm việc với chế độ thay đổi tải trọng.
 Nguyên nhân:
Hư hỏng bạc đầu to với trục khuỷu: mòn bạc, cháy bạc do thiếu dầu bôi trơn.
Bị xoay định vị bạc biên, mòn, méo ổ trục,…
- Vùng 4: bao gồm tiếng gõ của trục khuỷu với bạc cổ trục chính, âm
thanh phát ra trầm nặng, nghe rõ ở mọi chỗ dọc theo chiều dài trục khuỷu, đặc
biệt rõ khi động cơ làm việc ở chế độ thay đổi tải trọng, và cả khi số vòng
quay lớn.
 Nguyên nhân:
Hư hỏng trong phần bạc cổ trục khuỷu với trục khuỷu: mòn bạc, cháy
bạc do thiếu dầu bôi trơn.
Bị xoay định vị bạc biên, mòn, méo cổ trục.
Mòn căn dọc trục khuỷu.
Lỏng ốc bắt bánh đà…
- Vùng 5: bao gồm tiếng gõ của các cặp bánh răng dẫn động trục cam,
âm thanh phát ra đều, nghe rõ ở mọi chế độ tải trọng động cơ.
 Nguyên nhân:


Mòn các cặp bánh răng.
Ổ đỡ trục bánh răng hỏng.
Các loại động cơ khác nhau sẽ có các vùng nghe tiếng gõ khác nhau, vì
vậy muốn chẩn đoán đúng phải nắm vững kết cấu các loại động cơ ngày nay
bố trí trên ô tô, tìm hiểu các quy luật của sự cố và rèn luyện khả năng phân
biệt tiếng gõ tốt (kinh nghiệm).
Xác định tiếng ồn bằng que thăm hoặc ống nghe.
b) Tiếng ồn quá trình cháy
 Nguyên nhân: do dao động âm thanh của dòng khí tốc độ cao khi

thoát ra ngoài khí quyển.
Đối với động cơ xăng khi góc đánh lửa sớm không đúng gây ra tiếng
ồn khác nhau. Đánh lửa muộn máy nóng, tiếng nổ êm đồng thời có thể có
tiếng nổ trong ống xả. Đánh lửa sớm quá nghe tiếng nổ ròn đanh, nếu kích nổ
nghe có tiếng rít rất chói tai như tiếng kim loại miết trên nền cứng.
Cần chú ý phân biệt hai loại tiếng ồn để có thể phán đoán chính xác.
 Chẩn đoán theo mùi khói, màu khói
Đối với động cơ có thể dùng cảm nhận màu sắc để chẩn đoán tình trạng
kỹ thuật của động cơ. Thông qua cảm nhận màu sắc khí xả, bugi (động cơ
xăng), màu sắc dầu nhờn bôi trơn động cơ.
 Màu khí xả
a) Màu khí xả động cơ diesel:
Màu nâu nhạt: máy làm việc tốt, quá trình cháy triệt để.
Màu nâu sẫm chuyển đen: máy quá thừa nhiên liệu.
Màu xanh nhạt (liên tục hay không liên tục) một vài xilanh không làm
việc.


Màu trắng: máy thiếu nhiên liệu hay nhiên liệu lẫn nước, rò rỉ nước vào
buồng đốt do các nguyên nhân khác nhau.
Màu xanh đen: dầu nhờn lọt vào buồng đốt do hư hỏng xécmăng,
xilanh.
b) Màu khí xả động cơ xăng
Không màu hay xanh nhạt: động cơ làm việc tốt.
Màu trắng: động cơ thiếu nhiên liệu, hay thừa không khí do hở đường
nạp, buồng đốt.
Màu xanh đen hay đen: hao mòn lớn trong khu vực xécmăng, pittông,
xilanh, dầu nhờn lọt vào buồng đốt.
c) Màu khí xả động cơ xăng hai kỳ
Tương tự động cơ xăng, ngoài ra còn lưu ý đến nguyên nhân pha trộn

dầu nhờn vào nguyên liệu.
Màu xanh đen: tỷ lệ trộn dầu nhờn lớn quá quy định.
Mùa trắng nhạt: tỷ lệ trộn dầu nhờn nhỏ dưới quy định.
Việc xác định chất lượng động cơ thông qua màu khí xả có thể đánh
giá chất lượng động cơ nhất là hệ thống cung cấp nhiên liệu và đánh lửa. Khi
đánh giá chung tình trạng kỹ thuật cần tham khảo các tham số khác.
 Chấu bugi
- Chấu bugi có màu gạch non (hồng): động cơ làm việc tốt.
- Chấu bugi có màu trắng: thiếu nhiên liệu.
- Chấu bugi có màu đen: thừa nhiện liệu.
- Chấu bugi có màu đen và ướt dầu: dầu nhờn không cháy hết do mòn
xécmăng - xilanh, bó kẹt xécmăng, gãy xécmăng hay hiện tượng lọt dầu qua ống
dẫn hướng xupap. Khi tải định mức nếu tốt thì thải không màu hoặc màu nhạt.
- Kiểm tra máy bị bỏ có thể bằng cách đánh chết máy hoặc sờ cổ xả khi
mới khởi động. Nối tắt bugi để đánh chết máy trường hợp động cơ xăng, chú


ý từ mát vào đầu cao áp, không được nối ngược lại. Đối với động cơ diesel
nối ống cao áp cắt dầu diesel.
 Màu dầu nhờn bôi trơn động cơ
- Màu nguyên thủy dầu nhờn bôi trơn động cơ khác nhau như: trắng
trong, vàng nhạt, xanh nhạt, nâu nhạt, Sau quá trình sử dụng màu của dầu bôi
trơn có xu hướng biến thành màu nâu đen. Việc xác định chất lượng động cơ
thông qua màu dầu nhờn cần phải so sánh theo cùng lượng km xe chạy.
- Màu dầu nhờn chuyển sang đậm nhanh hơn khi chất lượng động cơ
giảm, do vậy cần có mẫu dầu nhờn nguyên thủy để kiểm chứng.
- Hiệu quả nhất là phát hiện các mạt kim loại như: sắt, nhôm, đồng lẫn
trong dầu nhờn tạo nên màu riêng biệt của kim loại có trong dầu nhờn.
 Dùng cảm nhận mùi
Khi động cơ hoạt động các mùi có thể cảm nhận được là: mùi cháy từ

sản phẩm dầu nhờn, nhiên liệu, vật liệu ma sát. Các mùi đặc trưng để nhận
biết là:
- Mùi khét do dầu nhờn rò rỉ bị cháy xung quanh động cơ, do dầu bôi
trơn động cơ bị cháy thoát ra theo đường khí xả, các trường hợp này nói lên
chất lượng bao kín bị suy giảm, dầu nhờn lọt vào buồng cháy.
- Mùi nhiên liệu cháy không hết thải ra theo đường khí xả hoặc mùi
nhiên liệu thoát ra theo các thông áp của buồng trục khuỷu. Mùi của chúng
mang theo mùi đặc trưng của nhiên liệu nguyên thủy. Khi lượng mùi tăng có
thể nhận biết rõ ràng thì tình trạng kỹ thuật của động cơ bị xấu nghiêm trọng.
- Mùi khét đặc trưng từ vật liệu cách điện. Khi xuất hiện mùi khét, tức là có
hiện tượng bị đốt cháy quá mức tại các điểm nối của mạch điện, từ các tiếp điểm
có vật liệu cách điện như: tăng điện, các cuộn dây điện trở, các đường dây,…
- Mùi khét đặc trưng từ vật liệu bằng cao su hay nhựa cách điện.
Nhờ tính đặc trưng của mùi khét có thể phán đoán tình trạng hư hỏng
hiện tại của các bộ phận động cơ.


1.2.5. Chẩn đoán nhóm bao kín buồng cháy
 Chẩn đoán theo độ lọt khí xuống cácte
- Đặc điểm của phương pháp
Độ lọt khí cácte phụ thuộc vào:
Mức độ kín khít của nhóm pittông - xilanh – xécmăng.
Mức độ tải của động cơ, khi thay đổi tải độ lọt khí thay đổi.
Chế độ tốc độ của động cơ.
Nhiệt độ động cơ.
Mức độ lọt khí cácte khi máy mới đến khi mòn giới hạn thay đổi từ 10 - 12 lần.
- Mô tả dụng cụ
Thực chất là dụng cụ đo lưu lượng, nhưng thang đo chỉ thị độ mở của
cửa thông. Khi đo, điều chỉnh độ mở cửa 5 để luôn duy trì độ chênh áp giữa
phần khoang đầu dụng cụ và họng thông động cơ là 15mm H2O. Xây dựng

bằng chẩn bằng lưu lượng kế chẩn. Đồ thị chuẩn của dụng cụ thể hiện quan hệ
độ mở cửa của lưu lượng khí, đặc điểm phương pháp này rất chính xác các sai
số chế tạo đều được khử khí chuẩn dụng cụ. Sai số của phép đo tùy thuộc vào
sai số của lưu lượng kế chuẩn.
Hãng AVL (Cộng hòa Áo) chế tạo thiết bị lọt khí cacte AVL442, sử
dụng các ống đo lưu lượng khí lọt qua tấm tiết lưu với cảm biến áp điện, với
nhiều kích cỡ khác nhau để phát hiện lượng khí lọt thấp nhất 0,2 lít/phút và
lớn nhất tới 2.400 lít/phút. Các kết quả đều được hóa số.