Báo cáo thí nghiệm thực hành động cơ

Thực hành thí nghiệm động cơ

GVHD: Huỳnh Bá Vang

I. LỜI NÓI ĐẦU
Thế giới ngày càng phát triển theo hướng hiện đại hóa và tự động hóa. Và
trong nghành cơng nghiệp sản xuất ơ tơ, động cơ nói riêng cũng đã có những bước
phát triển vượt bậc, bằng chứng là sự ra đời của hàng trăm công nghệ mới trên xe
như hệ thống phun xăng điều khiển điện tử, hệ thống điều khiển ABS điều khiển
điện tử, công nghệ đèn pha Viba…. Để có được những thành cơng vượt bậc như
vậy tất nhiên phải trải qua quá trình nghiên cứu, thực nghiệm, thực hành lâu dài và
đòi hỏi nhiều thời gian và cơng sức. Trong khn khổ chương trình học, chúng ta
được học mơn “Thí Nghiệm Động Cơ”, mơn học củng cố cho chúng ta những kiến
thức về lí thuyết đã được học, biết cách xây dựng các đồ thị từ kết quả đo được từ
thực nghiệm, nắm rõ các trang thiết bị thí nghiệm hiện đại…Cùng với đó là học
phần “ Thực Hành Thí Nghiệm Động Cơ” giúp cho chúng ta có thể:
+ Tiếp xúc với thực tế một thí nghiệm cụ thể
+ Làm quen và hiểu qua về các trang thiết bị thí nghiệm hiện đại
+ Kiểm chứng lại lí thuyết đã học từ đó có cái nhìn tổng quan giữa lí thuyết và
thực tế
+ Nắm rỏ được trình tự và cách tiến hành một thí nghiệm hồn chĩnh trên cơ sở
những trang thiết bị hiện đại.
Trong khuôn khổ thực hành nhóm 08F được giao nhiệm vụ thực hành xác định
“ Đặc tính tốc độ của động cơ thí nghiệm”.
Được sự hướng dẫn tận tình của thầy HUỲNH BÁ VANG và sự cố gắng
của cả nhóm 08F, chúng em đã hồn thành bài thí nghiệm của nhóm mình. Tuy
vậy do bước đầu tiếp cận các trang thiết bị hiên đại nên khơng tránh khỏi sai sót,
nhầm lẩn. Do đó, mong thầy thông cảm và chỉ bảo cho chúng em. Cuối cùng
nhóm 08F xin chân thành cảm ơn thầy!
Đà Nẵng, ngày 23 tháng 4 năm 2012

Nhóm thực hiện: 08E

1


Thực hành thí nghiệm động cơ

GVHD: Huỳnh Bá Vang

II. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HOẠT ĐỘNG PHỊNG THÍ NGHỆM.
Phịng thí nghiệm động cơ AVL là một trong những phịng thí nghiệm hiện
đại nhất Việt Nam. Được đầu tư xây dựng từ năm 2000 và hoàn thành đưa vào sử
dụng năm 2003, phịng thí nghiệm đã là nới thực hiện nhiều thí nghiệm, thực
nghiệm quan trong phục vụ cho công tác giảng dạy và học tập và nghiên cứu sinh
của giảng viên và sinh viên khoa Cơ Khí Giao Thơng.
Ngun lý và hoạt động của phịng thí nghiệm được mơ tã chung như sau:
- Phịng thí nghiệm gồm hai phần:
+ Phịng lăp đặt các thiết bị ( Dyno)
+ Phòng điều khiển ( Puma)
- Thiết bị phịng thí nghiệm bao gồm:
+ Thiết bị đo độ khói của động cơ ( opacimeter)
+ Động cơ mẩu F110 – A
+ Băng thử APA
+ Thiết bị điều chỉnh nhiệt độ nước làm mát ( AVL 553)
+ Thiết bị xác định suất tiêu hao nhiên liệu ( AVL 733 )
+ Thiết bị làm mát nước ( AVL 55 )
+ Thiết bị điều chỉnh nhiệt độ, áp suất dầu bôi trơn cho động cơ (AVL 554 )
+ Thiết bị làm mát các cảm biến
+ Thiết bị thu nhận các tín hiệu từ cảm biến ( bộ xử lí )
+ Thiết bị đo lọt khí cacte

+ Đường ống nạp, thải của động cơ
+ Khớp nối trục động cơ với băng tải
+ Các lại cảm biến
+ Thiết bị đo lưu lượng khí nạp
+ Thiết bị xác định vị trí thanh răng
+ Màn hình vi tính
+ Bảng điều khiển
+ Thiết bị đo tốc độ động cơ và vị trí trực khuỷu
Nhóm thực hiện: 08E

2


Thực hành thí nghiệm động cơ

GVHD: Huỳnh Bá Vang

+ Bình tiêu âm
+ Thiết bị Visioscop quan sát buồng cháy
Những thiết bị thử bao gồm: động cơ thử ( ở đây chúng ta dung động cơ
F10.A SUZUKI t, 4 xylanh, thứ tự nổ 1-3-4-2. 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.
Ngồi ra để đo các thơng 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 ngồi hai
cảm biến đo nhiệt độ và áp suất thì cịn 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 cịn 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.
Nhóm thực hiện: 08E

3


Thực hành thí nghiệm động cơ

GVHD: Huỳnh Bá Vang

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
trợ, phần mềm, các ứng dụng trên nền Window, các cơ sở dử liệu…

Trong quá trình vận hành thí nghiệm cần chú ý cẩn thận. Khi tiến hành thí
nghiệm phải nắm rỏ quy trình và phương pháp để tránh xảy ra sai sót. Vì các thiết
bị trong phịng thí nghiệm rất đắt do đó bất kỳ sai sót nào củng có thể gây thiệt hại
lớn về mặt vật chất và người.
III. CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
3.1.Các loại đặc tính.
Chế độ làm việc của động cơ được thể hiện bằng tổ hợp các thơng số làm
việc của nó như cơng suất Ne hay mơ men Me và tốc độ vịng quay n. Trong miền
làm việc của động cơ, tốc độ n thay đổi từ n min ứng với giới hạn ổn định của động
cơ đến nmax ứng với giới hạn ứng suất cơ, ứng suất nhiệt và diễn biến bình thường
của chu trình cơng tác.
Người ta dùng đặc tính để đánh giá chỉ tiêu kỹ thuật của động cơ, hoạt động
trong các điều kiện khác nhau của động cơ. Đặc tính của động cơ là các hàm thể
hiện sự thay đổi các chỉ tiêu cơng tác chính theo chỉ tiêu cơng tác khác hoặc theo
nhân tố nào đó ảnh hưởng đến chu trình cơng tác.
Các loại đặc tính được sử dụng nhiều trong động cơ bào gồm các loại đặc
tính sau:
+ Đặc tính tốc độ ( có đặc tính ngồi và đặc tính bộ phận );
+ Đặc tính tải
+ Đặc tính tổng hợp
+ Đặc tính khơng tải
+ Đặc tính điều tốc
+ Đặc tính chân vịt
+ Đặc tính điều chỉnh
Nhóm thực hiện: 08E

4


Thực hành thí nghiệm động cơ

GVHD: Huỳnh Bá Vang

Các đặc tính tổng hợp, điều tốc, khơng tải, chân vịt chỉ là các trường hợp
đặc biệt của đặc tính tốc độ. Các đặc tính của động cơ được xác định bằng thực
nghiệm trên băng thử động cơ.
3.2. Đặc tính ngồi động cơ xăng.
Đặc tính ngồi của động cơ xăng là các hàm của Ne, Me, Gnl…theo số
vòng quay n khi ta mở hồn tồn bướm ga, tức là 100% ví trí tay ga.
Ở vị trí mở 100% bướm ga, sụ biến thiên của các hàm Ne =f(n), Me = f(n)
… phụ thuộc vào sự thay đổi của ηv, η m, η i/α,ρk theo số vòng quay n. Biến thiên
của động cơ theo ηv khi động cơ chạy đặc tính ngồi phụ thuộc vào sự thay đổi
của tốc độ dịng khí qua xupap nạp, pha phấn khí của các xupap và độ mở bướm
ga. Càng tăng tốc độ dịng khí qua xupap nạp và xupap thải thì hệ số nạp càng
thấp. Điều này đúng với động cơ không tăng áp cũng như động cơ tăng áp. Trong
vùng tốc độ thấp cũng diển ra hiện tượng giảm của hệ số nạp theo mức giảm tốc
độ n vì lúc đó pha phân phối thực tế khơng cịn phù hợp với tốc độ động cơ lúc đó.
Lưc cản trên đường nạp của động cơ diezen nhỏ hơn so với động xăng, vì
vậy đặc tính ngồi về ηv của động cơ xăng hơi dốc so với ηv của động cơ diezen.
Trong các động cơ tăng áp, do có giảm tổn thất tương đối về tổn thất áp suất trên
đường nạp nên khi tăng n thì đường hệ số nạp theo n của động cơ tăng áp phẳng
hơn so với động có khơng tăng áp. Mối quan hệ giũa hệ số nạp tương đối và tốc độ
tương đối thay đổi trong phạm vi +- 50%n m ( nm là tốc độ động cơ tại thời điểm có
ηv max )
Số lượng môi chất nạp vào xylanh chẳng những phụ thuộc vào ηv mà còn
phụ thuộc vào khối lượng riêng của khơng khí ρk. Động cơ khơng tăng áp có ρk =
ρo. Trơng động cơ tăng áp ρk phụ thuộc vào mức độ tăng áp hiệu suất đoạn nhiệt
của máy nén và mức độ làm mát trung gian cho khí nén trước khi vào động cơ.
Mức độ tăng khối lượng riêng tương đối của khơng khí đi vào động cơ theo mức
độ nén khác nhau, với các giá trị của hiệu suât đoạn nhiệt ηkdm của máy và không

làm mát trung gian cho khí nén.

Nhóm thực hiện: 08E

5


Thực hành thí nghiệm động cơ

GVHD: Huỳnh Bá Vang

Tăng πκ, do Tk tăng theo nên làm cho khối lượng riêng tương đối tăng chậm, vì
vậy đã làm giảm ảnh hưởng tăng áp tới mức độ tăng khối lượng môi chất nạp vào
động cơ, thể hiện qua tích số ηvρk. Vì vậy làm mát trung gian cho khơng khí tăng
áp chẳng những làm giảm hiệu suất nhiệt của động cơ mà cịn làm tăng lượng mơi
chất nạp vào động cơ. Nếu làm mát trung gian bảm đảm cho T k = T0 thì lượng
khơng khí nạp vào động cơ tỷ lệ với mức độ tăng áp trong máy nén.
Khi động cơ tăng áp hoạt động theo đặc tính ngồi nếu giảm số vịng quay
n sẻ làm giảm πκ và do đó làm giảm ρk. Trong trường hợp tăng áp bằng máy nén
ly tâm dẫn động cơ khí và dẫn động bằng tua bin khí thải thì πκ và ρk sẻ giảm
nhanh làm cho lượng khơng khí nạp vào xy lanh ηvρk giảm theo mức giảm của n.
Giá trị ηi củng động cơ xăng với ε = const, trên đặc tính ngồi sẻ phụ thuộc biến
thiên của alpha theo n. Tỷ số nén εκ của động cơ xăng tăng áp, trong điều kện giữ
không đổi chỉ số octan của nhiên liệu phải nhỏ hơn εο của động cơ chưa tăng áp
để tránh kích nỗ. Nếu vẩn giữ nguyên như tĩ số nén của động cơ chưa tăng áp thì
cần dùng nhiên liệu có số octan cao hơn. Thơng thường tăng số octan lên 6 – 8 lần
thì tĩ số nén có thể tăng lên 1 đơn vị.
Khi động cơ xăng hoạt động theo đặc tính ngồi thì hệ số dư lượng khơng
khí alpha sẽ giảm khi giảm n. Đặc tính trên của alpha vẩn tiêp tục duy trì khi
chuyển sang các đặc tính bộ phận. Tuy nhiên khi điều chỉnh bộ chế hịa khí ở vị trí

gần mở hết bướm ga người ta sẽ điều chỉnh để hẹ số alpha nhỏ hơn đặc tính ngồi
để tiết kiệm nhiên liệu xăng.
3.3. Đặc tính ngồi động cơ Diesel.
Đặc tính ngồi của độngc ơ diezen bao gồm các loại sau:
Đặc tính ngồi tuyệt đối – là các đặc tính mà thơng số bên phải của các biểu
thức xác định Me, Ne ( công thức 11-8 và 11-10 trang 410 Nguyên lý động cơ –
Nguyễn Tất Tiến ) đều đạt giá trị cực đại tại mổi số vịng quay n. Đó chỉ là đặc
tính được xác đinh khi khảo nghiệm động cơ trên băng thử. Trong thực tế sử dụng
động cơ không cho phép động cơ hoạt động tói mức này, nhằm bảo vệ khơng để

Nhóm thực hiện: 08E

6


Thực hành thí nghiệm động cơ

GVHD: Huỳnh Bá Vang

máy bị hư hỏng. Mặt khác củng không đảm bảo mọi điều kiện tối ưu về gốc phun
sớm, về nhiệt độ môi chất làm mát động cơ ở đầu vào củng như đầu ra trong mọi
vịng quay của động cơ qua đó đảm bảo giá trị cực đại của ηv, η m, η i/α,ρk…
Đặc tính giới hạn bơm cao áp là đặc tính ngồi mà ta điều khiển bơm cao
áp được kéo tới vị trí giới hạn lớn nhất. Khi thiết kế bơm cao áp người ta để một
phần dự trử về thể tích nhiên liệu để đảm bảo cho nó có thể cung cấp cho xylanh
lượng nhiên liệu lớn hơn so với nhu cầu của chu trình. Vì vậy khi sử dụng phải đặt
trên bơm một chốt tỳ nhằm hạn chế lượng nhiên liệu cực đại cấp cho chu trình.
Đặc tính ngồi theo cơng suất thiết kế là đặc tính tốc độ trong đó cơ cấu
điều khiển được giử ở vị trí đạt cơng suất thiết kế Nen tại số vịng quay thiết kế n n.
Đặc tính ngồi theo cơng suất thiết kế là đặc tính mang tính chất pháp lý được nhà

chế tạo đảm bảo khi xuất xưởng.
Đặc tính ngồi sử dụng( gọi tắt là đặc tính ngồi) là đặc tính tốc độ trong đó
cơ cấu điều khiển được giử ở vị trí tương ứng với cơng suất Ne d tại số vòng quay
sử dụng nd. Người ta sử dụng Nd để lựa chọn động cơ phối hợp với máy cơng tác.
Đặc tính khói đen là đặc tính tốc độ trong đó với mổi số vịng quay n, cơ cấu điều
khiển bơm cao áp đều nằm ở vị trí bắt đầu nhã khí đen trong khí xả.
Hiệu suất chỉ thị ηI của động cơ diezen khi chạy theo đặc tính ngồi phụ
thuộc vào hệ số dư lượng khơng khí alpha, tỹ số tăng áp suất khi cháy λ, khối
lượng riêng của khơng khí nạp vào động cơ ρk và tốc độ n của động cơ. Ảnh
hưởng của bản thân tốc độ n và khối lượng riêng của khơng khí ρk đến ηI thường
không nhiều mà chủ yếu ảnh hưởng đến alpha và λ. Ở trên đã thấy tăng alpha sẽ
làm tăng ηi.
Động cơ diezen không tăng áp, hệ số nạp ηv khi tăng giảm tốc độ n. Lượng
nhiên liệu cấp cho chu trình của bơm BOSCH lại hơi tăng khi tăng tốc độ n.
Lượng nhiên liệu cấp cho chu trình g ct bị giảm khi giảm n sẻ kéo theo giảm p i, gây
ảnh hưởng tới đặc tính tốc độ.

Nhóm thực hiện: 08E

7


Thực hành thí nghiệm động cơ

GVHD: Huỳnh Bá Vang

Động cơ diezen tăng áp, sự thay đổi của khối lượng không khí nạp vào
động cơ phụ thuộc vào khối lượng riêng khơng khí ρk. khi giả tốc độ n, giá trị của
ρk sẻ giảm càng nhanh nếu ρk owr chế độ định mưc càng lớn. Vì vậy động cơ
diezen tăng áp sẽ làm cho tăng alpha khi tăng n. Còn tỹ số tăng áp suất khi

cháy λ sẽ tăng khi giảm n vì khi đó sẽ làm tăng thời gian cháy trễ. Thực nghiệm
chỉ ra rằng ap suất ρk càng giảm mạnh khi giảm n sẽ làm cho λ tăng càng nhiều.
Ảnh hưởng tổng hượp của alpha và λ khi động cơ diezen chạy theo đặc tính ngồi
như sau: ηI sẽ tăng khi tăng nhưng tỹ số ηi./α sẽ giảm.
Hiệu suất cơ khí ηm khi độngco chạy ở đặc tính ngồi sẽ giảm khi tăng n vì
lúc đó Cm tăng cịn ηi/α và ηv lại giảm. Đối với động cơ tăng áp, khi tăng n thì ηm
sẽ giảm chậm hơn so với động cơ khơng tăng áp vì lúc ấy ρksẽ tăng, ηm giảm càng
chậm khi tăng n nếu động cơ tăng áp càng cao.
* Đặc tính tải động cơ:
Các động cơ dẫn động máy phát điện, máy nén, máy bơm nước… phải đpá
ứng đồi hỏi của các máy công tác là khi thay đổi tải của máy công tác, tốc độ động
cơ chỉ được phép thay đổi trong phạm vi hẹp. Vì vậy chất lượng hoạt động của
động cơ ấy được đánh giá khi động co hoạt động với các tốc độ khác nhau. Đặc
tính ấy gọi là đặc tính tải của động cơ.
Trên đồ thị của đặc tính tải, hồnh độ đặt một trong các thơng số tải của
động cơ, cịn tung độ là chỉ tiêu cơng tác của động cơ. Người ta có thể dung chỉ
tiêu cơng suất Ne, monen có ích Me, hoặc áp suất có ích trung bình p e làm các
thơng số đặc trung cho tải. Thường dung giá trị tương đối của các thông số so với
giá trị tương ứng ở chế độ định mức thay cho giá trị tuyệt đối của thông số đó.
Thơng số chính đánh giá tính kinh tế chế đọ hoạt động của động cơ là suất
tiêu hao nhiên liệu ge. Trên đồ thị cịn có các thơng số bổ sung như suất tiêu hao
nhiên liệu chỉ thị gi, hiệu suất có ích ηε , hiệu suất có khí η h, lưu lượng nhiên liệu
giờ Gnl. Đối với động cơ tăng áp cịn có them thơng số, st tiêu hao khơng khí,
hiệu suất tua bin, máy nén và bộ tua bin máy nén… Nếu đặc tính khơng được xác
Nhóm thực hiện: 08E

8


Thực hành thí nghiệm động cơ

GVHD: Huỳnh Bá Vang

định trong điều kiện đẻm bảo n = const, mổi điểm đo ở tốc độ do bộ điều tốc điều
khiển thì đị thị có thêm mối quan hệ tốc độ và tải.
Khi động cơ chạy theo đặc tính tải, nhân tố tác động từ bên ngồi tới chu
trình cơng tác là số lượng nhiên liệu hoặc hịa khí cấp cho xylanh trong mổi chu
trình.
3.4. Đặc tính tải động cơ xăng.
Đối với động cơ xăng khi chạy theo đặc tính tải cần tăng hoạc giảm lượng
hịa khí nạp vào động cơ. Khi động cơ đống nhỏ bướm ga sẽ làm tăng hệ số khí sót
và do đó làm thay đổi điều kiện thực hiện q trình cơng tác, cơng suất và tính
kinh tế của động cơ. Suất tiêu hao nhiên liệu g e thay đổi theo. Ở chế độ không tải
Ne = 0 và ηm = 0 nên ge = vô cùng. Tăng tải khi giữ n = const sẽ làm tăng ηm dó đó
mà ge giảm dần. Tuy vậy so với động cơ diezen thì ge của động cơ xăng giảm
nhanh hơn do ηi và ηm của động cơ xăng đều tăng.
Suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất g emin xuất hiện ở vị trí tải tương ứng với
giá trị cực đại của ηe = ηiηm. Trong động cơ xăng nếu hòa khí được điều chỉnh
theo thành phần tiết kiệm thì ηI sẽ tăng khi tải tăng vì lúc ấy làm tăng α, chất
lượng cháy tốt hơn. Vì vậy gemin sẽ xuất hiện ở vị trí tồn tải. Nếu trong bộ chế
hà khí có hệ thống làm đậm thì khi mở gần hết bướm ga sẽ làm cho hịa khí đậm
lên. Kết quả sẽ làm tăng công suất nhanh chống nhưng lại làm tăng suất tiêu hao
nhiên liệu ge.
3.5. Đặc tính tải động cơ Diesel.
Tăng tải trong động cơ diezen được thực hiện bằng cách tăng g ct qua đó làm
giảm alpha. Do đó khi tăng tải, ηi được tăng lên chút ít ở khu vực tải nhỏ, vì áp
suất và chất lượng phun tăng dần, sau đó ηI sẽ giảm khi tiến gần đến chế độ tồn
tải. Vì vậy suất tiêu hao nhiên liệu ge sau khi đạt giá trị cực tiểu, tại phụ tải tương
ứng với giá trị cực đại của ηe = ηiηm. Trong thực tế sử dụng động cơ thì nghiêm
cấm khơng đê động cơ chạy tới mức giới hạn lớn nhất của công suất tai tốc độ thử.

Nhóm thực hiện: 08E

9


Thực hành thí nghiệm động cơ

GVHD: Huỳnh Bá Vang

Đặc tính tải của động cơ diezen tăng áp củng tương tự như động cơ diezen
không tăng áp, chỉ khác ở chổ alpha của động cơ tăng áp phj thuộc vào g ct theo
quy luật phức tạp hơn.
Với động cơ diezen không tăng áp khi chạy theo đặc tính tải có thể coi ηv =
const và α =(gctn* αn)/gct, biểu thức này có thể dung cho động cơ tăng áp dẫn
động cơ khí
Động cơ diezen tăng áp cao khi chạy theo đặc tính tải ηv có thể thay đổi từ
10 – 20 % hoặc lớn hơn, không cần quan tâm tới ảnh hưởng của alpha tới
ηi / ηimax vì giá trị alpha rất lớn, thông thường alpha α >= 1,7 – 1,9. Biến thiên
của ρκ/ρκν phụ thuộc gct.
3.6. Tính tốn và xây dựng đặc tính ngồi động cơ F10-A (tính theo các thông số
kỹ thuật cho trước bằng phần mềm matlab, Excell…).
IV. THỰC NGHIỆM ĐO ĐẠC CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG LỰC HỌC ĐỘNG CƠ
4.1. Giới thiệu trang thiết bị thí nghiệm.
4.1.1 Giới thiệu thiết bị đo tiêu hao nhiên liệu 733

*Mô tả thiết bị:

Nhóm thực hiện: 08E

10


Thực hành thí nghiệm động cơ

GVHD: Huỳnh Bá Vang

-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 hiều 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
*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… 700C
-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
a. Bộ phận cấp và đo tiêu hao nhiên liệu (Avl Fuel Balance)
Nhóm thực hiện: 08E

11


Thực hành thí nghiệm động cơ

GVHD: Huỳnh Bá Vang

- 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 số3 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 tốn lượng nhiên liệu đã tiêu

thụ cho động cơ.

Hình 4.1- 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; 3Đường nhiên liệu hồi về hệ thống từ động cơ ; 4- Đường thông với khí trời.

Nhóm thực hiện: 08E

12


Thực hành thí nghiệm động cơ

GVHD: Huỳnh Bá Vang

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.
Do nguyên lý đo lưu lượng bằng phương pháp cân không nhạy cảm với sự
thay đổi của nhiệt độ.
* Yêu cầu đối với hệ thống:
+ Mạch nhiên liệu phải được hoàn tồn rút khí(khơng có bọt khí).
+ Nhiệt độ trong mạch đo phải khơng thay đổi.
+ Thể tích mạch đo khơng 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 2.9), 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.
- 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
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

Nhóm thực hiện: 08E

13


Thực hành thí nghiệm động cơ

GVHD: Huỳnh Bá Vang

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.
12

11
10
7
9
e

b

c

a

d

8
G

J

B

A
6

F

4

E

D

I

P
P

2

C

P

13

5

3

14

F
E

1

Hình 4.2- 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; 7AVL Fuel Balance 733S; 9- Bầu lọc thô; 10- Bầu lọc tinh; 12- Thùng chưa nhiên liệu; 13Lọc 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; FNước làm mát ra; G- Đường cấp nhiên liệu từ thùng chứa; H, J- Nhiên liệu thừa; aNhiên 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.

Nhóm thực hiện: 08E

14


Thực hành thí nghiệm động cơ

GVHD: Huỳnh Bá Vang

4.1.2 So sánh tiêu hao nhiên liệu trên đơn vị công suất ở đặc tính tải với nhóm L

Nhóm E: n=1300 v/p

Nhóm L: n=1850 v/p

Nhận xét:
- Ở cả 2 nhóm thì tiêu hao nhiên liệu trên đơn vị công suất biến thiên khơng theo
quy luật: khi tải α = 10% thì mức tiêu hao nhiên liệu là lớn nhất. Khi tăng tải lên α
= (20%,30% ) thì mức tiêu hao nhiên liệu giảm khá nhiều. Khi tiếp tục tăng tải lên
α = ( 40÷ 70 )% thì mức tiêu hao nhiên liệu lại tăng lên nhưng tăng chậm hơn.
Tuy nhiên ta thấy biên độ biến thiên giá trị tiêu hao nhiên liệu của nhóm L lớn hơn
nhóm E.

Nhóm thực hiện: 08E

15

Thực hành thí nghiệm động cơ

GVHD: Huỳnh Bá Vang

- Ta thấy ở nhóm L với số vịng quay lớn hơn, động cơ làm việc ở tốc độ cao hơn
cho nên ứng với cùng mỗi mức tải khác nhau (α = 10 ÷ 70%) thì giá trị tiêu hao
nhiên liệu của nhóm L lớn hơn nhóm E.
Nhóm L: mức tiêu hao nhiên liệu lớn nhất là 839,86 g/kW.h, thấp nhất là 283,97
g/kW.h. Cịn nhóm E: mức tiêu hao nhiên liệu lớn nhất là 363,39 g/kW.h, thấp nhất
là 274.39 g/kW.h
- Ta có mức tiêu hao nhiên liệu trên đơn vị công suất là đặc trưng cho tính kinh tế
của động cơ, theo số liệu của 2 nhóm ta thấy được : ở nhóm L thì chu trình làm
việc của động cơ khơng đảm bảo được tính kinh tế bằng chu trình làm việc ở
nhóm E.
- Qua đó ta có nhận xét sau động cơ làm việc tốc độ cao thì sẽ có cơng suất lớn tức
là đảm bảo được tính kỹ thuật tuy nhiên mức tiêu hao nhiên liệu trên đơn vị cơng
suất sẽ lớn nên khơng đảm bảo được tính kinh tế cho động cơ.Vì vậy khi cần thay
đổi tải của động cơ ta nên đảm bảo lượng nhiên liệu cấp cho mỗi chu trình phải
phù hợp với chế độ làm việc của động cơ.
4.2 Giới thiệu các thông số kỹ thuật của động cơ thực nghiệm.
Động cơ thí nghiệm trong bài này là Động cơ Mazda WL-turbo với các
thông số cụ thể như sau.
•

Nhiên liệu sử dụng:

•

Kiểu động cơ:

•

Buồng cháy phụ: Hình trụ nối chỏm cầu.

•

Số xi-lanh:

•

Dung tích:

•

Mơmen cực đại:

•

Cơng suất cực đại: 85 (Kw)/ 3500 (v/ph).

•

Tỉ số nén:

•

Đường kính Piston:

93 (mm).

•

Hành trình Piston:

92 (mm).

•

Áp suất phun nhiên liệu: 116 – 124 (kg/cm2).

Nhóm thực hiện: 08E

Diesel.
Diesel WL Turbo.
4. (bố trí thẳng hàng).
2499 (cm3).
280 (Nm)/2000(v/ph).
19.8:1

16


Thực hành thí nghiệm động cơ

GVHD: Huỳnh Bá Vang

Trên đây là các thơng số cơ bản của động cơ thí nghiệm, trong q trình
làm thí nghiệm cấn nắm rõ để trong q trình thí nghiệm khơng để cho động cơ
hoạt động ngoài phạm vi cho phép như quay quá số vịng quay…

4.3. Điều kiện thí nghiệm ( Độ ẩm, nhiệt độ phịng, nhiệt độ nhiên liệu…)
Điều kiện thí nghiệm có vai trị vơ cùng quan trọng trong q trình tiến
hành thí nghiệm, bởi vì nếu khơng xác lập được điều kiện thí nghiệm thí kết quả
thu được coi như khơng có giá trị phục vụ cho cơng tácc nghiên cứu. Các thơng số
cụ thể các thơng số trong phịng thí nghiệm như sau:
Độ ẩm 48%
Nhiệt độ phòng khoảng 27oC
4.4. Qui trình thực nghiệm
Sau khi đã chuẩn bị đầy đủ các trang bị cho q trình thí nghiệm ta tiến
hành thí nghiệm.
Q trình thí nghiệm được thục hiện qua các bước sau.
Nhóm gồm 7 thành viên chia thành 2 nhóm nhỏ: 3 người quan sát và ghi
kết quả ở thiết bị đo nộng độ khí thải động cơ, 4 người cịn lại ỏ phịng PUMA
điều khiển q trình thực nghiệm.
- Bước 1: Chuẩn bị thí nghiệm
Lắp đặt động cơ cần tiến hành thí nghiệm lên băng thử, lắp đặt các thiết bị
phụ trợ như các cảm biến trên động cơ, hệ thống cung cấp nhiên liệu, hệ thống
cung cấp nước, hệ thống khí nén, hệ thống quạt hút và thổi, hệ thống làm mát, hệ
thống đo, đầu nối các thiết bị, khai báo lập trình…
- Bước 2: Thí nghiệm
Vận hành các thiết bị chính trong phịng thí nghiệm động cơ
1. Vận hành các thiết bị phụ trợ
- Bật các công tắc khởi động các quạt hút, thổi, quạt làm sạch và quạt hút
khí xả động cơ.
- Bật cơng tắc vận hành bơm nước lên tháp, bơm bổ sung, quạt tháp làm
mát nước.
Nhóm thực hiện: 08E

17

Thực hành thí nghiệm động cơ

GVHD: Huỳnh Bá Vang

- Lưu ý kiểm tra thường xuyên sự làm việc ổn định của quạt tháp và các
máy bơm, đồng thời kiểm tra các lọc nước theo định kỳ.
2. Vận hành hệ thống làm mát nhiên liệu
- Bật công tắc cầu dao nguồn.
- Bật công tắc khởi động trên hệ thống và ấn liên tục trong 5s.
- Cài đặt nhiệt độ nước vào và ra theo tiêu chuẩn qui định (Nhiệt độ nước
vào: 30oC, nhiệt độ nước ra: 100C).
- Lưu ý thường xuyên kiểm tra mức nước trong bồn dự trữ. Nếu thấy thiếu
phải châm ngay vào hệ thơng qua phễu trên bình nước dự trữ.
- Kiểm tra tình trạng làm việc của đầu lạnh và quạt gió.
3. Vận hành hệ thống đo tiêu hao nhiên liệu
- Kiểm tra mức nhiên liệu trên bồn chứa và các van được mở.
Bật công tắc khởi động nguồn điện cấp cho hệ thống.
- Kiểm tra độ mở của cụm van điều chỉnh áp suất nhiên liệu cung cấp cho
động cơ. Kiểm tra tình trạng rị rỉ nhiên liệu trên hệ thống đo và động cơ
trên băng thử.
- Kiểm tra tình trạng của hệ thống đo nhiên liệu, khi bật cơng tắc nguồn thì
đèn xanh ở khu vực dưới sẽ nhấp nháy liên tục. Nếu thấy đèn xanh ở trên
nhấp nháy liên tục thì hệ thống đã bị lỗi. Lúc này cần phải tìm lỗi.
- Nếu bị air thì có thể RESET trực tiếp trên hệ thống này.
4.Vận hành hệ thống điều hòa nhiệt độ nước làm mát cấp cho động cơ
- Bật công tắc nguồn trên hệ thống và kiểm tra tình trạng của hệ thống.
- Lúc này đèn vàng và đèn xanh sẽ sáng.
- Kiểm tra lượng nước làm mát trong hệ thống bằng ống thủy bên ngoài hệ
thống.

- Thường xuyên súc hệ thống theo định kỳ đã qui định, đặc biệt là các lọc
nước trong hệ thống.
5. Vận hành hệ thống điều hòa nhiệt độ dầu bơi trơn động cơ (554)

Nhóm thực hiện: 08E

18


Thực hành thí nghiệm động cơ

GVHD: Huỳnh Bá Vang

- Kiểm tra mức dầu bôi trơn trong động cơ và đường nước vào trong hệ
thống.
- Bật công tắc nguồn điện trên hệ thống, lúc này đèn vàng sáng.
- Kiểm tra tình trạng rị rỉ dầu bơi trơn trên hệ thống và động cơ.
- Kiểm tra áp suất dầu và nhiệt độ dầu bằng đồng hồ báo trên hệ thống.
- Có thể kiểm tra lỗi hệ thống trên taplo của hệ thống.
6. Vận hành hệ thống đo bồ hóng khí xả động cơ
- Kiểm tra bộ lọc khói trong bộ đo, dùng khí nén thổi sạch bồ hóng bám
trên lọc. Nếu thấy q bẩn thì thay lọc mới.
- Bật cơng tắc điện trên bộ đo OPACIMET trong phịng thí nghiệm.
- Cắm hai đầu đo vào trong đường ống xả đã định sẵn.
7.Kiểm tra động cơ và nối kết điện acqui cho hệ thống điều khiển động cơ
- Kiểm tra tình trạng động cơ trước khi vận hành cho chạy.
- Kiểm tra các cảm biến trên động cơ.
- Kiểm tra trục nối động cơ và APA.
- Nối bộ sạc acqui vào bình điện và đấu nguồn cung cấp cho hệ thống.
- Kiểm tra cầu chì trên hộp kết nối điện điều khiển đánh lửa cho hệ thống.

- Bật công tắc khởi động hệ thống bơm nước làm mát cảm biến áp suất trên
đường nạp và thải của động cơ, kiểm tra lượng nước làm mát trong bình
chứa.
8. Chuẩn bị cơng tác PCCC và an tồn
- Chuẩn bị sẵn các bình cứu hỏa khi cần thiết có thể xử lý kịp thời và nhanh
chóng khi mà trung tâm chưa trang bị hệ thống chữa cháy tự động bằng khí
CO2.
- Khi vận hành hệ thống, người vơ phận sự cấm khơng vào trong khu vực
Phịng thí nghiệm, chỉ có các chun viên mới vào trong khu vực Phịng thí
nghiệm.
9. Vận hành PUMA
- Bật cơng tắc điện nguồn cấp cho hệ thống tủ điều khiển.
Nhóm thực hiện: 08E

19


Thực hành thí nghiệm động cơ

GVHD: Huỳnh Bá Vang

- Bật công tắc nguồn cung cấp điện cho PUMA (xoay núm đỏ trên tủ điện
theo chiều kim đồng hồ ở vạch ứng với dấu “I”)
- Vận hành hệ thống máy tính trên bàn điều khiển, ấn vào nút khởi động
máy tính trên tủ điện (vị trí dưới cùng của tủ điện có dấu “I”).
- Bật cơng tắc khởi động hệ thống INDICATING.
- Khởi động hệ thống máy tinh.
- Khởi động máy tính phần Indicating trước, sau đó khởi động máy tính
chính trên bàn điều khiển để tránh lỗi thao tác vận hành hệ thống.
- Vận hành hệ thống PUMA.

Bước 3: Kích hoạt chế độ bằng tay:
Chuẩn bị chương trình chạy thí nghiệm:
- Lập nhật ký chạy theo giờ chạy để kiểm sốt hệ thống.
- Lập chương trình chạy với các chế độ theo yêu cầu gồm các bước chạy và
thao tác trên hệ thống.
- Lập trình và khai báo các chương trình chạy theo u cầu thí nghiệm.
u cầu của hệ thống là phải chạy hâm nóng trước khi tiến hành đo để đạt kết
quả chính xác. Ta tiến hành chạy hâm nóng hệ thống như sau:
- Khởi động màn hình máy tính.
- Nhấp vào “PUMA Aplication Manager”.
- Nhấp vào “StartPUMA”.
- Chờ cho hệ thống tự chạy.
- Sau khi hệ thống tự chạy xong thì hệ thống đang ở trạng thái Monitor. Ta
tiến hành cài đặt tên nhóm, tên bài thí nghiệm.
- Trên Pano bàn điều khiển nhấp vào phím “Manual”.
- Các chương trình sẽ tự chạy và Check các lỗi đồng thời sẽ thơng báo các
chương trình chạy.
- Sau khi hệ thống đã ổn định, ta cần Reset liên tục bằng phím Reset trên
Pano bàn điều khiển. Lúc này đèn vàng trên hệ thống 553, 554 sẽ nhấp nháy và tắt

Nhóm thực hiện: 08E

20


Thực hành thí nghiệm động cơ

GVHD: Huỳnh Bá Vang

đi, đồng thời đèn xanh trên hệ thống 733 sẽ sáng liên tục. Như vậy thì hệ thống đã

ổn định và sẵn sàng chạy.
- Dấu hiệu hệ thống đã khởi động xong chế độ Manual thì trên thanh cơng
cụ phần màn hình Manual khơng cịn dấu 3 chấm và khi nhấp Reset trên
Pano xuất hiện dòng chữ “System OK”.
Bước 4: Khởi động động cơ
- Trước khi nổ động cơ, ta cần cung cấp nhiên liệu cho động cơ bằng cách
nhấn phím “IGNITION ON/OFF”. Nhấn phím “START” để tiến hành cho nổ động
cơ, giữ khoảng 5s để đảm bảo động cơ đã nổ mới nhả ra.
- Lúc này động cơ sẽ chạy ở chế độ “IDLE” nếu đèn ở phím “IDLE” sáng
thì ta phải chuyển sang chế độ “IDLE CONTROL ON”. Vì ở chế độ này ta mới
chuyển sang chế độ điều khiển bằng tay.
- Nhấn phím “S” trên Pano để chuyển sang chế độ điều khiển bằng tay.Lúc
này, ta sử dụng núm xoay trên Pano để điều chình tốc độ động cơ và anpha hợp lý
và động cơ làm việc ổn định nhất (n = 1000 v/ph và anpha = 10%).
Bước 5: Chọn bài thí nghiệm
Mở bảng Stationary Step: Demand Values để làm các cơng việc sau:
-Tìm chương trình để chạy thí nghiệm: chương trình được chọn: dịng 28
bước 11. Tùy thuộc vào mục đích thí nghiệm (đo đặc tính tốc độ, đặc tính tải) mà
ta nhập các giá trị thích hợp.
- Chỉnh sửa khai báo các thông số sau: Tốc độ (Speed), thời gian tăng tốc
của băng thử (Ramptime Dyno) là 10s, thời gian tăng tốc của động cơ (Ramptime
Engine) là 10s, thời gian đo (Steptime) là 30s.
- Sau khi khai báo xong ta nhấp vào phím “Active Demvals F7” trong bảng
này, lúc này hệ thống sẽ tự động chạy lên đúng giá trị mà chúng ta cài đặt.
Bước 6: Ghi và lưu kết quả đo:
- Sau khi thực hiện xong bước 5, ta mở bảng : Step: Measurement chọn lại
các bước đúng như lần trước và nhấp vào F8 để thực hiện quá trình đo.
- Để theo dõi quá trình thí nghiệm, ta quan sát bằng các bảng:
Nhóm thực hiện: 08E

21


Thực hành thí nghiệm động cơ

GVHD: Huỳnh Bá Vang

+ Bảng Extended: theo dõi hoạt động của động cơ gồm các đường momen
tốc độ và công suất động cơ.
+ Bảng Limits: bảng báo hiệu nguy hiểm của động cơ, khi thấy các thông
số vượt quá giới hạn khai báo ta phải báo ngay cho người quản lý để kịp thời xử
lý.
Sau khi đo cho một giá trị, ta tiến hành đo cho giá trị khác bằng cách vào
bảng Stationary Step: Demand Values để khai báo lại giá trị đo và các thông số
khác theo yêu cầu tương tự như trên.
Khi đã thực hiện đo cho các giá trị, ta cần mở bảng Message để nhận kết
quả đo.
Bước 7: Kết thúc
Trước khi cho động cơ dừng, ta phải tiến hành giảm ga và giảm tải bằng
cách vặn hai núm điều khiển tốc độ và vị trí bướm ga trên Pano đưa anpha về
10%, tốc độ về 1000 v/ph, bấm phím “IGNITION ON/OFF” sang chế độ Off để
cắt nhiên liệu cấp cho động cơ và bấm phím Stop để dừng động cơ.
4.5. Xây dựng bài thí nghiệm đo đặc tính tốc độ Động cơ Mazda WL-turbo
Đặc tính tốc độ động cơ là đồ thị biểu diễn quan hệ momen có ích M e, cơng
suất có ích Ne, suất tiêu hao nhiên liệu có ích ge… và các chỉ tiêu khác của động
cơ theo tốc độ ne của động cơ khi giữ tay điều khiển ở vị trí qui định (ở 100% tải
thì ta gọi là đặc tính tốc độ ngồi, các mức tải cịn lại gọi là đặc tính bộ phận).
Phương pháp xây dựng đặc tính tốc độ động cơ
Giữ nguyên mức tải cho động cơ, thay đổi tốc độ n, đo momen có ích Me,
suất tiêu hao nhiên liệu có ích ge,… theo các giá trị tốc độ tương ứng. Ghi kết quả

đo lại và tiến hành tính cơng suất có ích Ne theo công thức sau:
N e = M e * ωe = M e *

π *n
30

Từ kết quả đo và tính được,ta lập được bảng giá trị.

Nhóm thực hiện: 08E

22


Thực hành thí nghiệm động cơ

GVHD: Huỳnh Bá Vang

4.5.1. Kết quả đo
Sau khi đo ta có bảng số liệu sau theo bảng số liệu gốc do máy thu được:
Logpt
1
2
3
4
5
6
7
8

AIR_CON

kg/h
53.21
60.82
74.93
86.51
95.37
103.02
110.26
116.54

BLOW_VAL
l/min
17.67
19.82
21.94
23.74
24.9
25.83
26.66
27.2

T_AMB
°C
29.04
29.08
29.14
29.2
29.26
29.33
29.41

29.49

BH
kg/h
3.83
4.06
4.38
4.65
4.52
4.13
3.79
3.5

FUELCOSP
g/kW.h
308.9
300.75
295.38
452
359.75
469.83
698.92
1678.19

P
kW
12.4
13.5
14.8
10.3

12.6
8.8
5.4
2.1

ALPHA
%
23
23
23
23
23
23
23
23

SPEED
rpm
1103
1299
1499
1697
1897
2096
2297
2497

P_Oil
bar
4.29

4.43
4.56
4.66
4.78
4.86
4.95
5.07

T_INTAKE
°C
29.22
29.23
29.27
29.3
29.37
29.4
29.45
29.49

T_OIL
°C
30.77
30.87
30.95
31.03
31.81
31.76
31.89
32.13

TORQUE
Nm
107.2
99.3
94.5
57.8
63.2
40.1
22.6
8

TWI
°C
44.79
45.88
47.16
48.44
49.79
51.15
52.71
54.31

TWO
°C
49.55
50.78
52.27
53.86
55.41
56.67

58.14
59.74

T_EXH
°C
253.7
269.27
269.7
267.53
256.88
235.23
211.33
193.52

Trong đó:
AIR_CON

: Lưu lượng khí nạp

BH

: Lưu lượng khối lượng nhiên liệu tiêu thụ

FUELCOSP

: Suất tiêu hao nhiên liệu

P

: Công suất

ANPHA

: Vị trí tay ga

SPEED

: Tốc độ động cơ

T_AMB

: Nhiệt độ xung quanh

T_EXH

: Nhiệt độ khí xả

T_INTAKE

: Nhiệt độ khí nạp

T_OIL

: Nhiệt độ dầu

TORQUE

: Momen

TWI, TWO

: Nhiệt độ nước làm mát vào, ra.

Nhóm thực hiện: 08E

23


Thực hành thí nghiệm động cơ

GVHD: Huỳnh Bá Vang

4.5.2. Xử lý kết quả thí nghiệm: Các đặc tính động lực học của động cơ
4.5.2.1. Đặc tính cơng suất và moment động cơ.
Căn cứ vào bảng số liệu thu được trong q trình tình tốn ta có được đường
đặc tính cơng suất và moment theo số vòng quay của động cơ ứng với chế độ đo
cụ thể.

Nhận xét:
Ở số vòng quay thí nghiệm thay đổi từ 1100(vg/ph) đến 2700(vg/ph), nhìn
vào các đường đặc tính trên đồ thị ta có nhận xét về sự thay đổi của các thông số
như sau:
+ Công suất có ích (Ne) của động cơ giảm trong khoảng số vịng quay từ
n = (1100 ÷ 200) [v/p],.Tại Số vịng quay n = 2500 [v/p] tại đó động cơ đạt
Nemax, chứng tỏ đặc tính khác đặc tính cơng suất lý thuyết.
+ Mơmen có ích (Me) của động cơ giảm trong khoảng số vịng quay từ n =
(1100 ÷ 1700) [v/p],tăng từ (1700÷ 1900), rồi giảm dần. Như vậy đường đặc tính
mơmen Me khác với với đặc tính mơmen lý thuyết.
+ Suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ ge giảm nhẹ từ số vịng quay n =

Nhóm thực hiện: 08E

24


Thực hành thí nghiệm động cơ

GVHD: Huỳnh Bá Vang

(1100 ÷ 1500) [v/p],tăng từ n = (1500 ÷ 1700) [v/p] nhưng sau đó lạị giảm, trong
khoảng số vịng quay từ n = (1900 ÷ 2500) [v/p] thì ge lại tăng rất nhanh. Qua đồ
thị ta nhận tháy suất tiêu hao nhiên liệu ge đạt giá trị nhỏ nhất tại số vòng quay n =
1500 [v/p], đạt giá trị lớn nhất tại n =2500[v/p]. Ta thấy đặc tính có được từ thí
nghiệm khác đặc tính lý thuyết.
4.5.2.2. Đặc tính tiêu hao nhiên liệu-lọt khí các te.

Nhận xét :
Từ đồ thị ta nhận thấy độ lọt khí cacte tăng theo tốc độ động cơ. Tuy nhiên ở
từng thời điểm mức độ tăng đó là khác nhau cụ thể như sau: Mức độ lọt khí tăng
nhanh trong khoảng n = (1100 ÷ 1700) [v/p], sau đó tăng chậm lại ở vùng n =
(1700 ÷ 2500) [v/p].
Ta thấy mức độ lọt khí phụ thuộc vào tốc độ động cơ và áp suất khí thể. Cụ thể
là khi tốc độ động cơ tăng thì mức độ lọt khí giảm và khi áp suất khí thể tăng thì
mức độ lọt khí tăng. Tùy vào mức độ ảnh hưởng của yếu tố nào mạnh hơn mà độ
lọt khí tăng hay giảm. Từ đồ thị ta thấy, độ lọt khí các te ln tăng theo sự tăng của
số vịng quay tuy nhiên sự tăng đó khơng phải là tuyến tính (có lúc tăng chậm, có

Nhóm thực hiện: 08E

25