BÁO cáo học PHẦN THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM ĐỘNG cơ mazda WL turbo

BÁO CÁO HỌC PHẦN THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ

2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HOẠT ĐỘNG CỦA PHỊNG THÍ NGHIỆM
ĐỘNG CƠ.
2.1 Sơ đồ hệ thống phịng thí nghiệm động cơ :

Phịng phụ trợ

Phịng điều khiển

Hệ thống quạt hút khí thải

Hệ thống quạt thổi

Hệ thống
quạt hút

Phịng
thí nghiệm

Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống phịng thí nghiệm động cơ
2.2 Phịng thí nghiệm động cơ :

Hình 2.2.a Phịng thí nghiệm

SVTH : Nhóm E– Lớp 11C4LT

Trang 1


BÁO CÁO HỌC PHẦN THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ

Hình 2.2.b Phịng điều khiển
* APA 204/E/0943 :
- Cơng suất cực đại Ne(max)

: 220 (Kw)

- Mômen quay cực đại Me(max)

: 934 (Nm)

- Số vịng quay cực đại ne(max)

: 8000 (v/p)

APA có thể làm việc ở hai chế độ.
* Máy phát : khi tạo tải cho động cơ thí nghiệm.
* Động cơ

: khi kéo động cơ hay khởi động động cơ.

2.3. Sơ đồ và ngun lý làm việc của mơ hình thí nghiệm.
2.3.1. Sơ đồ mơ hình thí nghiệm.
- Phịng thí nghiệm bao gồm:
+ Phòng lắp đặt các thiết bị (Dyno).
+ Phòng điều khiển (Puma).

SVTH : Nhóm E– Lớp 11C4LT

Trang 2

BÁO CÁO HỌC PHẦN THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ

AVL 735S
AVL 554

AVL 553

AVL 733S

AVL
BÀN
ĐIỀU
KHIỂN

PUMA

BĂNG
THỬ
ĐIỆN

ĐỘNG CƠ

Đường Ống Nạp

Đường
Ống
Thải

Hình 2.2.1 – Sơ đồ phịng thí nghiệm.
Ghi chú : Các cảm biến và thiết bị đều được nối về AVL PUMA
Chú thích :
AVL PUMA : Thiết bị xử lý trung tâm
AVL 553 : Thiết bị cung cấp và điều chỉnh nhiệt độ nước làm mát
AVL 554 : Thiết bị cung cấp và kiểm sốt nhiệt độ dầu bơi trơn
AVL 733-735 : Thiết bị đo tiêu hao nhiên liệu và điều chỉnh nhiệt độ.
AVL DiGAS 4000 : Thiết bị đo khí thải
THA 100 :Bộ điều chỉnh tay ga tự động .
1. Cảm biến đo nhiệt độ khí nạp.
2. Cảm biến đo áp suất tương đối khí nạp.
3. Cảm biến đo áp suất tuyệt đối khí nạp.
4. Thiết bị đo độ lọt khí cacte.
SVTH : Nhóm E– Lớp 11C4LT

Trang 3


BÁO CÁO HỌC PHẦN THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ

5. Cảm biến tốc độ động cơ và góc quay trục khuỷu.
6. Cảm biến đo độ ẩm khơng khí.
7. Cảm biến đo nhiệt độ dầu bôi trơn ra động cơ.
8. Cảm biến đo nhiệt độ dầu bôi trơn vào động cơ.
9. Cảm biến đo áp suất dầu bôi trơn.
10. Cảm biến đo nhiệt độ nhiên liệu.
11. Cảm biến độ rung động cơ.
12. Cảm biến đo nhiệt độ nước làm mát vào động cơ.
13. Cảm biến đo nhiệt độ nước làm mát ra động cơ.
14. Cảm biến đo nhiệt độ khí thải.

2.3.2. Ngun lý làm việc tổng qt của mơ hình.
Khai báo các thiết bị trong hệ thống, cài đặt các thông số cần đo. Khởi động động
cơ, khi động cơ đã hoạt động thì hệ thống sẽ tự động kiểm tra lỗi, nếu có lỗi nó sẽ tự
động báo cho người điều khiển biết để khắc phục. Sau một lúc, khi động cơ đã hoạt
động ổn định thì ta cài đặt các thông số như: T-553, T-554. Lúc này các thiết bị AVL
553, AVL 554 tự động điều chỉnh nhiệt độ nước làm mát và dầu bôi trơn theo các giá
trị mà ta đã cài đặt. Lúc này các hệ thống sẽ tự động hiển thị các thông số sau lên màn
hình:
+ Torque (Nm): Mơmen động cơ.
+ P (KW): Cơng suất động cơ.
+ AIR_CON (Kg/h): Lưu lượng khí nạp.
+ T_Oil (0C): Nhiệt độ dầu bôi trơn.
+ TWO (0C): Nhiệt độ của nước làm mát ra.
+ TWI (0C): Nhiệt độ của nước làm mát vào.
+ T_EXH (0C):Nhiệt độ khí xả.
+ T_INTAKE (0C):Nhiệt độ khí nạp.
+ OPA_OPAC (%): Lượng bồ hóng.
+ Lambda
+ P_Oil (Bar):áp suất dầu bơi trơn.
+ Blow_Val (l/p): Độ lọt khí Cacte.
+ FUELCOSP (g/kW.h).
+ BH (Kg/h): Tiêu hao nhiên liệu trong 1 giờ.
SVTH : Nhóm E– Lớp 11C4LT

Trang 4


BÁO CÁO HỌC PHẦN THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ

Những thiết bị thử bao gồm: động cơ thử (ở đây chúng ta dùng động cơ

MASDAZ, 4 xylanh) động cơ này được bắt chặt với sàn thơng qua bốn chân có lắp
thiết bị giảm chấn. Băng thử điện là thiết bị chủ yếu gây tải cho động cơ thử và nối với
động cơ thơng qua khớp nối.
Ngồi ra để đo các thông số trên đường nạp của động cơ thử người ta lắp các cảm
biến áp suất khí nạp tương đối 2, áp suất khí nạp tuyệt đối 3, cảm biến đo nhiệt độ khí
nạp 1. Trên đường thải ngồi hai cảm biến nhiệt độ khí thải và cảm biến áp suất khí
thải 14 cịn có bình tiêu âm mục đích giảm ồn.
Để điều khiển 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
ống cấp và hồi. Để điều khiển sự cung cấp nhiên liệu cho động cơ người ta dùng động
cơ bước (THA100) để điều khiển vị trí bướm ga và được kết nối trực tiếp với PUMA.
Việc điều khiển nhiệt độ nước làm mát được thực hiện bởi thiết bị (AVL553
Coolant Conditioning System). Trên đường ống vào động cơ có cảm biến nhiệt độ
nước vào 12, trên đường ống nước ra khỏi động cơ có cảm biến nhiệt độ nước ra 13.
Việc điều khiển nhiệt độ dầu bôi trơn được thực hiện bởi thiết bị (AVL 554, Oil
Conditioning System ). Thiết bị AVL 554 được nối với động cơ qua hai ống vào và ra
trên đó có gắn hai cảm biến nhiệt độ dầu vào 8 và dầu ra 7. Cảm biến áp suất dầu 9
được gắn ở thiết bị.
Để đo số vòng quay của động cơ người ta gắn thiết bị đo tốc độ động cơ và vị trí
trục khuỷu 5 trên puli ở đầu trục khuỷu.
Để đo độ lọt khí cacte, người ta dùng thiết bị đo (442 Blow By Meter), thiết bị
này nối với động cơ qua hai đường ống: một đường ống từ động cơ đến 442 và một
đường ống tuần hoàn từ 442 về lại đường ống nạp của động cơ.
Tất cả các tín hiệu từ cảm biến được đưa vào trạm chuyển đổi, được khuếch đại
rồi nối với Puma. Tại đó ta có thể đo đạc và xử lý số liệu nhận được.
3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG.
3.1. Các loại đặc tính :
3.1.1 Đặc tính tốc độ :
Đặc tính tốc độ của động cơ là đồ thị biểu diễn mối quan hệ mơ men có ích M e,
cơng suất có ích N e, suất tiêu hao nhiên liệu có ích g e… và các chỉ tiêu khác của động

cơ theo tốc độ ne của động cơ khi giữ tay điều khiển động cơ ở vị trí quy định .
SVTH : Nhóm E– Lớp 11C4LT

Trang 5


BÁO CÁO HỌC PHẦN THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ

- Ở 100% tải thi ta gọi là đặc tính tốc độ ngồi .
- Các mức tải cịn lại được gọi là đặc tính bộ phận
3.1.2 Đặc tính tải :
Các động cơ dẫn động máy phát điện, máy nén, bơm nước … phải đáp ứng địi
hỏi của các máy cơng tác là khi thay đổi tải của máy công tác, tốc độ động cơ chỉ được
thay đổi trong một phạm vi rất hẹp. Vì vậy chất lượng hoạt động của động cơ ấy được
đánh giá theo đặc tính khi khơng thay đổi tốc độ động cơ . Đặc tính ấy được gọi là đặc
tính tải .
3.1.3 Các đặc tính khác :
- Đặc tính tổng hợp
- Đặc tính khơng tải
- Đặc tính điều tốc
- Đặc tính chân vịt
- Đặc tính điều chỉnh
Các đặc tính trên chỉ là trường hợp đặc biệt của đặc tính tốc độ
3.2 Đặc tính ngồi động cơ xăng :
Đối với động cơ xăng dùng bộ chế hồ khí, các hàm N e , pe, Me, ge, Gnl... thay
đổi theo tốc độ n, khi mở 100% bướm ga được gọi là đặc tính ngồi, cịn khi bướm ga
nằm ở vị trí mở nhỏ hơn 100% được gọi là các đặc tính bộ phận .
Ở vị trí 100% bướm ga, sự biến thiên của các hàm Ne= f(n), Me = f(n) ... phụ
thuộc vào sự thay đổi của h v, hm,

i
, rk theo số vòng quay n. Biến thiên của  v khi


động cơ chạy theo đặc tính ngồi phụ thuộc sự thay đổi tốc độ dịng khí qua xupap
nạp, pha phân phối của các xupap và độ mở bướm ga. Càng tăng tốc độ dịng khí qua
xupap nạp và thải thì hệ số nạp  v càng thấp .
Khi động cơ xăng hoạt động theo đặc tính ngồi thì hệ số dư lượng khơng khí 
sẽ giảm khi giảm n.

SVTH : Nhóm E– Lớp 11C4LT

Trang 6


BÁO CÁO HỌC PHẦN THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ

Hình 3.2 Đặc tính ngồi động cơ xăng
Khi mở hết bướm ga α = 0,8 - 0,9
3.3 Đặc tính ngồi động cơ diesel :

Hình 3.3 Đặc tính ngồi động cơ diesel
Ở động cơ diesel quyết định công suất là số nhiên liệu cấp cho xylanh trong
một chu trình, do đó khơng quyết định  v mà là gct
Đường đặc tính tốc độ của động cơ Diesel ít dốc do ảnh hưởng của gct ln
tăng.
+ Hệ số thích ứng KM nhỏ : KM = 1,1
+ Khi chuyển từ đường đặc tính ngồi vào đặc tính bộ phận các đường song
song nhau (nghĩa là độ dốc không thay đổi và KM cũng không thay đổi)
SVTH : Nhóm E– Lớp 11C4LT

Trang 7


BÁO CÁO HỌC PHẦN THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ

+ Các đường đặc tính bộ phận khơng cắt trục hồnh trong tốc độ sử dụng của
động cơ từ (nMin ¸nđm )
3.4 Đặc tính tải động cơ xăng :
Động cơ xăng khi chạy theo đặc tính tải cần tăng hoặc giảm số lượng hồ khí
nạp vào động cơ bằng cách thay đổi vị trí bướm ga.
Trong động cơ xăng và động cơ ga nếu hồ khí được điều chỉnh theo thành
phần tiết kiệm thì  i sẽ tăng khi tải tăng vì lúc ấy làm  tăng. chất lượng cháy tốt
hơn. Vì vậy gemin xuất hiện ở vị trí tồn tải.

Hình 3.4 Đặc tính tải động cơ xăng
3.5 Đặc tính tải động cơ diesel :
Trong động cơ điêzel được thực hiện nhờ thay đồi độ dài của thời gian cấp
nhiên liệu, trong nhiều trường hợp còn làm thay đổi cả áp suất và chất lượng phun.
Ở chế độ không tải Ne = 0 và  m= 0, nên ge = ∞. Tăng tải khi giữ nguyên số vòng
quay sẽ làm tăng  m, do đó ge giảm dần. Tuy nhiên mức giảm của động cơ diesel là
chậm hơn động cơ xăng vì  i của động cơ diesel giảm chậm hơn so với mức tăng của
của  m.
Suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất g emin xuất hiện ở vị trí tải tương ứng với giá trị
cực đại của  e =  i. m. Tăng tải trong động cơ diesel được thực hiện bằng cách tăng
SVTH : Nhóm E– Lớp 11C4LT

Trang 8

BÁO CÁO HỌC PHẦN THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ

gct qua đó giảm  . Do đó khi tăng tải,  i được tăng lên chút ít ở khu vực tải nhỏ, vì áp
suất và chất lượng phun tăng dần, sau đó  i sẽ giảm khi tiến gần chế độ tồn tải. Vì
vậy suất tiêu hao nhiên liệu sau khi đạt cực tiểu, tại phụ tải tương ứng với giá trị cực
đại của  e =  i. m, sẽ tăng dần lên.

Hình 3.5 - Đặc tính tải động cơ điêzel.
4. THỰC NGHIỆM ĐO CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG LỰC HỌC ĐỘNG CƠ.
4.1. Giới thiệu trang thiết bị thí nghiệm.
4.1.1. Tìm hiểu thiết bị kiểm sốt điều chỉnh nhiệt độ dầu bơi trơn AVL 554.
Dầu bơi trơn đóng vai trị rất quan trọng trong quá trình làm việc của động cơ.
Để đảm bảo bôi trơn tốt các bề mặt ma sát, thì dầu bơi trơn có giá trị độ nhớt thích
hợp. Một trong những yếu tố ảnh hưởng đến độ nhớt đó là nhiệt độ. Vì lý do đó cho
nên trong hệ thống cần có một thiết bị để kiểm sốt để điều chỉnh nhiệt độ dầu bơi
trơn. Đó chính là thiết bị AVL 554

SVTH : Nhóm E– Lớp 11C4LT

Trang 9


BÁO CÁO HỌC PHẦN THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ

Thiết bị làm mát dầu AVL 554 có tác dụng giải nhiệt cho dầu bôi trơn và ổn định
nhiệt độ dầu trong một khoảng nhất định từ: 70 ÷ 1400C
Đặc điểm của thiết bị làm mát dầu AVL 554 là điều chỉnh nhiệt độ dầu bơi trơn
theo mục đích của thí nghiệm.
Sơ đồ lắp đặt thiết bị như sau:

Hình
4.1.1 Sơ đồ hệ thống làm mát dầu bôi trơn AVL 554
Nguyên lý làm viêc: Dầu bôi trơn sau khi đi bôi trơn động cơ thì nó quay về thiết
bị theo đường B, và được điều chỉnh ở thiết bị sau đó đưa vào lại động cơ theo đường
A. Đường nước làm mát dầu trong thiết bị đi vào thiết bị theo đường C và ra ở đường
D. Để điều khiển thiết bị thì phải thơng qua các đường H, G.

SVTH : Nhóm E– Lớp 11C4LT

Trang 10
0


BÁO CÁO HỌC PHẦN THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ

Hình 4.2 Sơ đồ thiểt bị cung cấp và điều chỉnh nhiệt độ dầu bôi trơn
AVL554.
1 - Két làm mát dầu; 3 - Van an toàn; 4 - Van; 5 - Van; 6 - Lọc; 7 Van điều khiển; 8 - Cảm biến nhiệt độ dầu; 9 - Áp kế đo áp suất dầu
vào động cơ; 10,14,19 - Van; 11 - Van; 12 - Lọc; 13 - Áp kế đo áp
suất dầu ra khỏi động cơ; 15 - Bơm; 16 - Bộ điều chỉnh áp suất dầu
trên đường ống cao áp; 17 - Bộ phân luồng; 18 - Bộ điều chỉnh áp
suất dầu trên đường ống thấp áp; 20 - Van an toàn.: 2.1 - Van ổn định
nhiệt độ nước; 3.1 - Bộ hâm nóng dầu;
3.2 - Máy điều nhiệt; 5.1 - Van điều khiển áp suất dầu.
Cấu tạo của thiết bị AVL554 bao gồm hai mạch chính là mạch dầu và mạch nước
làm mát. Ngồi ra cịn có phần điện và các thiết bị điều chỉnh nhiệt độ và áp suất dầu
bôi trơn.

4.1.2 Thiết bị cung cấp và điều chỉnh nhiệt độ nước làm mát 553
- Môi chất làm việc

: nước

- Công suất làm việ

: 200 [kW]

- Lưu lượng làm việc

: 15 [m3/h]

- Nhiệt độ dòng nước vào : 5 ÷ 30[0C]
- Nhiệt độ làm việc

: 5 ÷ 85[0C]

- Áp suất làm việc cực đại : 6 [bar]
- Công suất gia nhiệt

: 18 [kW]

- Nhiệt độ dung dịch làm mát :0 ÷ 20[0C]

Hình 4.1.2 Thiết bị cung cấp và điều
chỉnh nhiệt độ nước làm mát 553

- Lưu lượng làm việc

: 1,5 ÷ 2[m3/h]

- Điện áp vào

: 2 x 400 [VAC],100[A]

SVTH : Nhóm E– Lớp 11C4LT

Trang 11
1


BÁO CÁO HỌC PHẦN THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ

4.1.3 Thiết bị điều khiển tay ga :

Hình 4.1.3 Thiết bị điều khiển tay ga
Các thông số làm việc của hệ thống:
a) Mơtơ bước:
Kích thước

: 172 x 350 x 285 (mm).

Trọng lượng

: 11 (Kg).

Hành trình làm việc

: 110 (mm).

Lực kéo lớn nhất

: 120 (Nm)

Lực kéo ổn định

: 110 (Nm).

Tốc độ môtơ bước

: 0,5 (m/s).

Giá trị sai lệch

: 0,05 (mm).

Nhiệt độ làm việc cho phép: 300C- 500C.
b) Hộp điện điều khiển:
Kích thước

: 500 x 500 x 300 (mm).

Trọng lượng

: 20 (Kg).

Nhiệt độ làm việc cho phép: 50C- 500C.
Cơng suất

: 2 (kVa).

Tín hiệu điều khiển

: 24 (VDC/10mA).

4.1.4 Bảng điều khiển Emcon 300 :

SVTH : Nhóm E– Lớp 11C4LT

Trang 12
2


BÁO CÁO HỌC PHẦN THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ

Hình 4.1.4 Bảng điều khiển Emcon 300
Chức năng:
- Điều khiển động cơ thực nghiệm bằng tay hoặc tự động.
- Khởi động động cơ.
- Cài đặt các chế độ vận hành động cơ thực nghiệm theo yêu cầu.
- Hiển thị các thông số bao gồm tốc độ động cơ, tốc độ băng thử, vị trí ga(%),
mơ men của động cơ.
- Vận hành các bài thực nghiệm xây dựng đặc tính tải hay tốc độ…
- Cài đặt các thông số giới hạn của động cơ và băng thử.
4.2. Giới thiệu các thông số kỹ thuật của động cơ thực nghiệm
- Nhiên liệu sử dụng

: Diesel.

- Kiểu động cơ

: Diesel WL Turbo.

- Buồng cháy phụ

: Hình trụ nối chỏm cầu.

- Số xi-lanh

: 4. (bố trí thẳng hàng).

- Dung tích

: 2499 (cm3).

- Mơmen cực đại

: 280 (Nm)/2000(v/ph).

- Công suất cực đại

: 85 (Kw)/ 3500 (v/ph).

- Tỉ số nén

: 19.8:1

- Đường kính Piston

: 93 (mm).

- Hành trình Piston

: 92 (mm).

- Áp suất phun nhiên liệu : 116 – 124 (kg/cm2).
4.3. Điều kiện thí nghiệm.
4.3.1. Điều kiện chung.
- Nhiệt độ động cơ

: 701200C

- Công suất trao đổi nhiệt : 18kW
- Lưu lượng nước làm mát : 15 ÷ 20 (m3/h).
- Nhiệt độ mạch sơ cấp

: 201250C.

- Nhiệt độ mạch thứ cấp

: 5850C.

- Áp suất vòng nước làm mát thứ cấp

: 8 bar.

- Nhiệt độ dầu bôi trơn trong khoảng

: 70-140oC.

SVTH : Nhóm E– Lớp 11C4LT

Trang 13
3


BÁO CÁO HỌC PHẦN THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ

4.3.2. Đặc tính tốc độ.
- Thí nghiệm được tiến hành với độ mở bướm ga α = 44%.
- Tốc độ động cơ thay đổi từ (1100 ÷ 2700) rpm, với bước là 200 rpm.
4.3.3. Đặc tính tải.
- Thí nghiệm được tiến hành với tốc độ động cơ n = 1100 ( vịng/phút).
- Độ mở bướm ga hay đổi từ (20 ÷ 70 ) %, với bước là 10%.
4.4. Qui trình thực nghiệm
4.4.1. Trình tự đo đặc tính tốc độ của động cơ.
Trình tự tiến hành thì nghiệm gồm 7 bước cơ bản như sau:
* Bước 1:
Bật tất cả các trang thiết bị thí nghiệm.
Kiểm tra nhiên liệu, dầu bơi trơn, các bộ phận lắp ghép, đặc biệt là mặt bích lắp
ghép giữa trục động cơ và băng thử.
Bật các thiết bị phụ trợ như: quạt gió, bơm nước, …
Thực hiện các động tác chuẩn bị đảm bảo an tồn.
Ở phịng điều khiển: bật máy tính và kích hoạt phần mềm AVL PUMA.
* Bước 2:
Yêu cầu của hệ thống là phải được chạy hâm nóng trước khi tiến hành đo để
đạt được kết quả chính xác. Ta tiến hành chạy hâm nóng hệ thống như sau:
- Sau khi khởi động xong hệ thống ở trạng thái Monitor. Trên Pano bàn điều
khiển nhấp vào phím “Manual” để chạy chương trình thí nghiệm bằng tay.
- Các chương trình sẽ tự chạy và kiểm tra 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 đi,
đồng thời đèn xanh trên hệ thống 773 sẽ sáng liên tục. Như vậy 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 phần Manual khơng cịn dấu 3 chấm nữa. Và khi nhập Reset trên
Pano xuất hiện dòng chữ “System OK”.
* Bước 3:

SVTH : Nhóm E– Lớp 11C4LT

Trang 14
4


BÁO CÁO HỌC PHẦN THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ

- Trước khi cho 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 thả 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 hai núm xoay trên Pano để điều chỉnh tốc độ động cơ và
Alpha hợp lý và động cơ làm việc ổn định nhất (n = 1100 vòng/phút và α = 10%).
Sau khi thực hiện xong chờ khi nhiệt độ dầu bơi trơn động cơ đạt 75 ÷ 80 0C
mới tiến hành các bước tiếp theo.
* Bước 4:
Để thực hiện quá trình đo đặc tính tốc độ của động cơ ta cố định giá trị Anpha

theo yêu cầu và thay đổi tốc độ độ (n = 1100 đến 2700 vòng /phút, α = 45 %,
178,1mm) với khoảng thay đổi tốc độ là 200(vg/ph) theo trình tự:
- 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.
+ Chỉnh sửa khai báo các thông số sau: tốc độ (Speed), thời gian tăng tốc của
băng thử (Ramptime Dyno) là 5s, thời gian tăng tốc của động cơ (Ramptime Engine)
là 5s, thời gian đo (Steptime) là 28s.
+ 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.
- Sau đó mở bảng: Step: Measurement chọn lại các bước đúng như lần trước
và nhấp vào phím F8 để thực hiện q trình đo.
- Để theo dõi q trình thí nghiệm ta quan sát các bảng sau:
+ 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.
* Bước 5: Ghi kết quả điểm đo đầu tiên.
SVTH : Nhóm E– Lớp 11C4LT

Trang 15
5


BÁO CÁO HỌC PHẦN THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ

Sau khi nhấn F8 chờ cho hệ thống chạy trong 28s ta sẽ có kết quả điểm đo đầu
tiên và được máy tính lưu lại.
* Bước 6: Ghi kết quả các điểm đo còn lại.
Sau khi đo cho một giá trị tốc độ ta tiến hành đo cho giá trị tốc độ khác bằng

cách vào bảng Stationary Step: Demand Values để khai báo lại tốc độ đo và các
thông số khác theo yêu cầu tương tự như trên. Và thực hiện lại thao tác của bước 4
và 5.
Khi đã thực hiện đo cho các tốc độ cần đo ta mở bảng Message để nhận kết
quả đo.
* Bước 7: Kết thúc quá trình đo.
Dừng động cơ theo quy trình như sau:
- Đặt tốc độ n = 1100(vg/ph).
- Đặt  = 10%
- Thời gian giảm tốc cho cả động cơ và băng thử là 15s.
- Chuyển sang chế độ không tải bằng cách nhấn nút Idle sau đó bấm Stop để
dừng động cơ.
Nếu khơng tiến hành thí nghiệm nữa ta cắt nhiên liệu cung cấp cho động cơ
bằng cách bấm phím “IGNITION ON /OFF” sang chế độ Off trước khi dừng động
cơ.
4.4.2. Trình tự đo đặc tính tải của động cơ.
Các bước thực hiện như trình tự đo đặc tính tốc độ nhưng giữ nguyên tốc độ n =
2550 (v/ph) và thay đổi tải cho động cơ hoạt động trong khoảng cần đo.

α
Tay ga (mm)

20
168,4

30
171,1

40
173,8

50
176,5

60
179,2

70
181,9

4.5. Xây dựng bài thí nghiệm đo đặc tính tốc độ động cơ.
4.5.1. Kết quả đo.
SPEED

AIR_CON

rpm

kg/h

AIR_NO
0

ALPHA

APMAX4

BH

BLOW_VAL

DOI1

FUELCOSP

IMEP1

LAMBDA

%

deg

kg/h

l/min

°CA

g/kW.h

bar

-

1101

55.45

1.71

1

**

6.54

17.65

**

361.95

**

0.58

1302

66.06

1.56

1

**

7.11

20.2

**

307.19

**

0.64

SVTH : Nhóm E– Lớp 11C4LT

Trang 16
6


BÁO CÁO HỌC PHẦN THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ
1501

81.56

1.41

1

**

7.93

22.47

**

297.1

**

0.71

1700

94.27

1.32

1

**

8.58

24.18

**

282.79

**

0.76

1898

104.01

1.22

1

**

8.72

25.7

**

271.82

**

0.82

2097

112.74

1.1

1

**

8.54

26.8

**

269.16

**

0.91

2295

120.55

0.98

1

**

8.16

27.56

**

313.35

**

1.02

2496

126.55

0.91

1

**

7.9

28.13

**

309.41

**

1.1

2696

133.06

0.81

1

**

7.46

28.6

**

339.38

**

1.23

SPEED

LMAX1

LMAX4

OPA_OPAC

P

rpm

kW

P_BARO

P_BOOST

P_Oil

PCYL1

PCYL2

PEXH

bar

bar

bar

bar

bar

-

bar

bar

bar

1101

**

**

**

18.1

-0.2288

**

4.26

**

**

**

1302

**

**

**

23.1

-0.2273

**

4.41

**

**

**

1501

**

**

**

26.7

-0.2271

**

4.53

**

**

**

1700

**

**

**

30.3

-0.2288

**

4.62

**

**

**

1898

**

**

**

32.1

-0.2289

**

4.69

**

**

**

2097

**

**

**

31.7

-0.2273

**

4.78

**

**

**

2295

**

**

**

26

-0.2271

**

4.85

**

**

**

2496

**

**

**

25.5

-0.2283

**

4.96

**

**

**

2696

**

**

**

22

-0.2294

**

5.03

**

**

**

SPEED

PHI

PMAN

SOI1

T_AMB

T_EXH

T_INTAKE

T_OIL

TORQUE

TWI

TWO

rpm

%

bar

°CA

°C

°C

°C

°C

Nm

°C

°C

1101

67.4

**

**

27.58

403.71

27.67

29.73

156.7

46.07

53.02

1302

67.2

**

**

27.65

446.9

27.71

29.88

169.7

48.15

55.18

1501

67

**

**

27.75

467.57

27.75

29.93

169.7

50.01

57.99

1700

66.7

**

**

27.86

467.17

27.76

30.02

170.4

51.86

60.48

1898

66.4

**

**

27.97

450.61

27.78

30.21

161.3

53.82

62.9

2097

66.1

**

**

28.1

422.98

27.8

30.32

144.5

56.04

65.15

2295

65.6

**

**

28.22

395.24

27.82

30.38

108.3

58.03

66.99

2496

65.2

**

**

28.34

366.12

27.82

30.57

97.7

60.1

68.82

2696

64.9

**

**

28.47

339.49

27.81

30.7

77.9

62.07

70.67

Bảng 4.1: số liệu thí nghiệm đo đặc tính tốc độ động cơ tại α=
44% .
4.5.2. Xử lý kết quả thí nghiệm.
4.5.2.1. Đặc tính cơng suất động cơ-Mơmen động cơ.
Tại  = 44% ta có đặc tính tốc độ bộ phận của động cơ như sau:

SVTH : Nhóm E– Lớp 11C4LT

Trang 17
7


BÁO CÁO HỌC PHẦN THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ

Hình 4.4. Đặc tính tốc độ bộ phận Ne, Me, theo n.
* Nhận xét:
Ở chế độ 44% tải và 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:
+ Cơng suất có ích của động cơ Ne tăng trong khoảng số vòng quay từ
1100[vg/ph] đến 2100[vg/ph]. Nghĩa là trong khoảng số vòng quay này ứng với mức
tải  = 44% , công suất của động cơ tăng dần .Mặt khác ta thấy mức độ thay đổi công
suất ở mức tải này lớn và đạt cực đại ở số vòng quay là n=1898v/p(Nemax=32,1KW)
Tiếp tục tăng tốc độ động cơ thì Ne giảm.
+ Mơmen có ích của động cơ Me tăng ít theo số vịng quay và sau đó giảm dần
và giá trị cực đại của Me đạt được tại số vòng quay n M nằm trong khoảng n = 1700
[vg/ph].
* Giải thích:

SVTH : Nhóm E– Lớp 11C4LT

Trang 18
8


BÁO CÁO HỌC PHẦN THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ

Theo lý thuyết nguyên lý động cơ đốt trong, đối với động cơ Diezel ta có:
N e C1 . i .g ct . m .n
pe C2 .g ct . i . m M e C 3 . i .g ct . m
g e  A4

1
 i . m

Gnl C5 .g ct .n

 m 1 
ge 

a  b.C m
C 2 .g ct . i

Gnl
.10 3
Ne

Trong đó:
 C1, C2, C3, C5, A4, a, b là các hằng số.
 Ne : Công suất có ích của động cơ.
 Me : Mơ men có ích của động cơ.
 pe : Áp suất có ích trung bình.
 ge : Suất tiêu hao nhiên liệu có ích.
 Gnl: Lượng nhiên liệu tiêu thụ trong một đơn vị thời gian.
 m: Hiệu suất cơ giới.
 i : hiệu suất chỉ thị.

 gct : Lượng nhiên liệu cấp cho một chu trình hoạt động của động cơ.
 n : Tốc độ của động cơ.
 C m : Tốc độ trung bình của piston.
* Mơ men có ích của động cơ:
Đối với Me, ta có cơng thức:
M e C 3 . i .g ct . m

Me thay đổi phụ thuộc vào sự thay đổi của 3 thành phần  i , g ct , m .còn C3 là một
hằng số.
 i = f(n): lúc đầu khi tăng số vòng quay n thì  i tăng lên do khả năng hịa trộn tốt
giữa nhiên liệu và khơng khí tăng lên nhờ sự lưu động của dịng khí nạp nên xúc tiến
quá trình cháy diễn ra tốt. Đồng thời như ta biết  i phụ thuộc chủ yếu vào hệ số dư

SVTH : Nhóm E– Lớp 11C4LT

Trang 19
9


BÁO CÁO HỌC PHẦN THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ

lượng khơng khí v , mà thực tế khi tăng n thì lúc đầu v cũng tăng lên do lượng khơng
khí nạp Gkk tăng lên cho đến đạt góc phối khí tối ưu.
Sau đó, tiếp tục tăng n, thời gian chuẩn bị cho quá trình cháy của chu trình giảm
sẽ làm cho q trình cháy xấu đi. Đồng thời, lúc đó g ct lại chuẩn bị tăng nhẹ cịn lượng
khơng khí Gkk bị giảm đi do tăng tổn thất áp suất trong hành trình nạp (Pk = K . .

n2
f h2

), và đã qua góc phối khí tối ưu nên  giảm. Tất cả các lý do này làm cho hiệu suất
chỉ thị  i giảm đi.
. Hiệu suất cơ giới của động cơ  m ( m = f(n)): lúc đầu khi tăng n sẽ làm tăng  m
do ban đầu khả năng bôi trơn kém nên làm tăng tổn thất cơ khí, tiếp tục tăng n do điều
kiện bơi trơn được cải thiện nên giảm tổn thất. Nhưng khi tiếp tục tăng n thì tổn thất
tăng lên do quán tính của các chi tiết máy chuyển động làm tăng trở lực, nghĩa là  m
giảm.
Hoặc theo công thức ta có thể giải thích như sau:
 m 1 

a  b.C m
. Lúc đầu khi tăng n thì cả C m và tích số gct. i đều tăng lên
C 2 .g ct . i

nhưng tích số gct. i tăng nhanh hơn nên làm cho hiệu suất cơ giới tăng lên. Sau đó tiếp
tục tăng n thì gct vẫn tăng nhưng chậm hơn so với mức giảm của  i, nên tử số của số
trừ tăng mạnh hơn mẫu. Kết quả là làm cho  m giảm dần.
gct = f(n): theo lý thuyết, khi tăng tốc độ động cơ sẽ không ảnh hưởng đến lượng
nhiên liệu cung cấp cho chu trình. Nhưng trong thực tế, do lúc đầu  m và  i tăng mà
g e  A4

1
nên ge giảm. Khi tiếp tục tăng n do ảnh hưởng của các yếu tố: sự rò rỉ
 i . m

nhiên liệu, sự đàn hồi của đường ống cao áp, tính chịu nén của nhiên liệu, sự tiết lưu
qua cửa nạp và cửa xả của bơm cao áp làm cho g ct tăng nhẹ khi tăng số vòng quay
(hiện tượng tiết lưu tăng và ảnh hưởng lớn nhất đến gct).
Từ đó, ta có thể lý giải cho sự thay đổi của đường đặc tính mơmen. Lúc đầu khi
tăng số vịng quay từ n = (1100 ÷ 1700) [vg/ph], mơmen có ích của động cơ tăng dần

lên do  i,  m đều tăng. Mômen có ích của động cơ đạt trị số cực đại khi tích số (  i..
) đạt giá trị lớn nhất ứng với n M nằm trong khoảng n = (1100÷1700) [vg/ph]. Sau đó
khi tiếp tục tăng số vịng quay từ n = (1700÷2700)[vg/ph] thì mơmen giảm dần do  i,
m

SVTH : Nhóm E– Lớp 11C4LT

Trang 20
0