Chuong 2- Chan Doan Fix.pdf

BÀI GIẢNG

CƠ SỞ BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA

MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN Nguyễn Cao Văn Bộ môn Động cơ đốt trong Khoa Cơ khí Trường ĐH GTVT

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

CHƯƠNG 2: CHẨN ĐOÁN KỸ THUẬT CỦA MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

2.1 2.2 2.3

• TỔNG QUAN VỀ CÔNG TÁC CHẨN ĐOÁN

• LÝ THUYẾT CƠ SỞ TRONG CHẨN ĐOÁN KỸ THUẬT

• CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN KỸ THUẬT

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TÁC CHẨN ĐOÁN

CHẨN ĐOÁN

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA CỦA CHẨN ĐOÁN KỸ THUẬT  Mục đích Nhằm đảm bảo cho máy hoạt động có tính tin cậy, an toàn và hiệu quả cao bằng cách phát hiện và dự báo kịp thời các hư hỏng và tình trạng kỹ thuật hiện tại của máy.

 Ý nghĩa  Phát hiện kịp thời và dự đoán trước được các hư hỏng có thể xảy ra, nâng cao tính tin cậy của máy và sự an toàn trong sử dụng.  Nâng cao độ bền lâu, giảm chi phí về phụ tùng thay thế, giảm được độ hao

mòn các chi tiết do không phải tháo rời các tổng thành.  Giảm được tiêu hao nhiên liệu, dầu nhờn do kịp thời điều chỉnh các bộ phận đưa về trạng thái tối ưu.

 Giảm giờ công lao động cho công tác bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa.

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA  Các định nghĩa cơ bản  Hệ thống chẩn đoán: là hệ thống tổ chức được tạo nên bởi công cụ chẩn đoán và đối tượng chẩn đoán với mục đích xác định trạng thái kỹ thuật của đối tượng chẩn đoán  Công cụ chẩn đoán: là tập hợp các trang bị kỹ thuật, phương pháp và trình tự để tiến hành phân tích và đánh giá tình trạng kỹ thuật. Công cụ chẩn đoán có thể là trang bị kỹ thuật có sẵn của đối tượng chẩn đoán, hay là các trang bị độc lập. Nó có thể là cảm nhận của con người, sự phân tích đánh giá của các chuyên gia, các cảm biến có sẵn, các bộ vi xử lý, các phần mềm tính toán, các màn hình hoặc tín hiệu giao diện…  Đối tượng chẩn đoán: là đối tượng áp dụng chẩn đoán kỹ thuật. Đối tượng chẩn đoán có thể là một cơ cấu, tập hợp các cơ cấu, hay toàn bộ hệ thống phức hợp.  Tình trạng kỹ thuật của đối tượng: là tập hợp các đặc tính kỹ thuật bên trong tại một thời điểm, biểu thị chức năng yêu cầu của đối tượng trong những điều kiện sử dụng xác định.

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA  Các khái niệm  Thông số kết cấu: là thông số dùng để đánh giá trạng thái kỹ thuật của đối tượng chẩn đoán thông qua giá trị của nó tại một thời điểm nhất định

Đồ thị tương quan giữa thông số kết cấu và thời gian làm việc CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA  Các khái niệm  Thông số chẩn đoán: Trong quá trình chẩn đoán chúng ta sử dụng thông số biểu hiện kết cấu để làm cơ sở cho chẩn đoán, những thông số được sử dụng gọi là thông số chẩn đoán (ký hiệu là C). Thông số biểu hiện kết cấu là các thông số biểu thị các quá trình lý hoá, phản ánh tình trạng kỹ thuật bên trong của đối tượng khảo sát

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA  Các khái niệm  Các yêu cầu đối với thông số chẩn đoán:  Đảm bảo tính hiệu quả  Đảm bảo tính đơn trị  Đảm bảo tính nhạy  Đảm bảo tính ổn định  Đảm bảo tính công nghệ

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA  Các khái niệm  Các yêu cầu đối với thông số chẩn đoán:  Đảm bảo tính hiệu quả  Đảm bảo tính đơn trị  Đảm bảo tính nhạy  Đảm bảo tính ổn định  Đảm bảo tính công nghệ

Cho phép ta có thể căn cứ vào thông số đó để chẩn đoán được tình trạng kỹ thuật của đối tượng hoặc một phần của đối tượng chẩn đoán. Các thông số được chọn theo yêu cầu này thường là thông số hiệu quả của đối tượng

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA  Các khái niệm  Các yêu cầu đối với thông số chẩn đoán:  Đảm bảo tính hiệu quả  Đảm bảo tính đơn trị  Đảm bảo tính nhạy  Đảm bảo tính ổn định  Đảm bảo tính công nghệ

Mối quan hệ của thông số kết cấu và thông số chẩn đoán là các hàm đơn trị trong khoảng đo, tức là trong khoảng xác định thì ứng với mỗi giá trị của thông số kết cấu chỉ có một giá trị của thông số chẩn đoán và ngược lại

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA  Các khái niệm  Các yêu cầu đối với thông số chẩn đoán:  Đảm bảo tính hiệu quả  Đảm bảo tính đơn trị  Đảm bảo tính nhạy  Đảm bảo tính ổn định  Đảm bảo tính công nghệ

Tính nhạy của thông tin trong quan hệ giữa thông số kết cấu và thông số chẩn đoán đảm bảo khả năng phân biệt sự biến đổi tương ứng giữa thông số chẩn đoán theo sự biến đổi của thông số kết cấu tương ứng

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA  Các khái niệm  Các yêu cầu đối với thông số chẩn đoán:  Đảm bảo tính hiệu quả  Đảm bảo tính đơn trị  Đảm bảo tính nhạy  Đảm bảo tính ổn định  Đảm bảo tính công nghệ

Tính ổn định được đánh giá bằng sự phân bố giá trị của thông số chẩn đoán khi đo nhiều lần, trên nhiều đối tượng đồng dạng. Sự biến động của các giá trị biểu hiện quy luật giữa thông số biểu hiện kết cấu và thông số kết cấu có độ lệch quân phương nhỏ

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA  Các khái niệm  Các yêu cầu đối với thông số chẩn đoán:  Đảm bảo tính hiệu quả  Đảm bảo tính đơn trị  Đảm bảo tính nhạy  Đảm bảo tính ổn định

Các thông số chẩn đoán cần được chọn sao cho thuận lợi cho việc đo, khả năng của thiết bị đo, giá thành đo nhỏ

 Đảm bảo tính công nghệ

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ CHẨN ĐOÁN  Thước cặp

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Hàm đo ngoài Hàm đo trong Đầu đo sâu Vạch chia mm của thước Vạch chia inch của thước Thang đo sai lệch hệ inch Ngàm chống trượt CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ CHẨN ĐOÁN  Thước cặp

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ CHẨN ĐOÁN  Thước cặp panme

•Giới hạn thước đo: 0 ÷ 25; 25 ÷ 50; 50 ÷ 75; 75 ÷ 100.

•Giá trị khoảng cách mỗi vạch trên thân thước chính bằng 1mm được xếp 2 bên vạch chuẩn xen kẽ nhau 0.5mm. •Độ chính xác của thước panme: 0,01 mm. CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ CHẨN ĐOÁN  Thước cặp panme

Kích thước đo được xác định tùy thuộc vào vị trí của mép ống động, đó là phần thước chính nằm bên trái mép ống động và đây là “phần nguyên” của thước. Đồng thời căn cứ vào số thứ tự vạch trên ống động trùng với đường chuẩn trên ống cố định, lấy số thứ tự vạch đó nhân giá trị thước (hay độ chính xác của thước) sẽ là giá trị “phần lẻ” của thước, cộng hai giá trị này sẽ được giá trị của kích thước đo. CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ CHẨN ĐOÁN  Đồng hồ so Ứng dụng Chuyển động lên xuống của đầu đo được chuyển thành chuyển động quay của kim chỉ ngắn và dài. Dùng để đo độ đảo hay độ cong của trục và đo sự biến đổi bề mặt của mặt bích… Các loại đầu đo -Loại dài:dùng để đo những chi tiết ở những nơi chật hẹp. -Loại con lăn: dùng để đo những bề mặt lồi/lõm v.v. -Loại bập bênh: dùng để đo những chi tiết mà dao động không thể chạm trực tiếp vào(độlệch theo hướng thẳng đứng của mặt bích lắp). -Loại phẳng: dùng để đo vấu lồi… Độ chính xác của phép đo: 0.01mm. CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ CHẨN ĐOÁN  Thiết bị đo áp suất cuối kỳ nén

Cách thức sử dụng: Lắp đường dẫn khí nén với đồng hồ, đầu còn lại lắp vào lỗ Bugi. Sau khi lắp đặt xong, mở bướm ga hoàn toàn, đề khởi động động cơ. Giá trị ghi nhận được là áp suất cuối quá trình nén CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ CHẨN ĐOÁN  Thiết bị đo áp suất dầu bôi trơn

Cách thức sử dụng: Nối đồng hồ đo và ống dẫn với bơm dầu bằng các đầu mối. Khởi động và làm nóng động cơ. Thực hiện đo áp suất dầu khi động cơ hoạt động

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ CHẨN ĐOÁN  Thiết bị kiểm tra góc đánh lửa sớm

Cách thức sử dụng:  Kẹp điện dương và âm vào cọc các ắc quy tương ứng  Kẹp hộp cảm ứng vào dây cách điện cao thế số 1  Khởi động động cơ đến nhiệt độ vận hành  Chỉnh động cơ làm việc không tải đúng số vòng quay quy định  Hướng đèn vào puli trục khuỷu và đầu cân lửa, bấm công tắc. CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ CHẨN ĐOÁN  Thiết bị kiểm tra điện áp ắc quy

Cách thức sử dụng:  Kẹp điện dương và âm vào cọc các ắc quy tương ứng  Đọc điện áp và dung lượng hiển thị

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ CHẨN ĐOÁN  Máy chẩn đoán Gscan 2

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

DỤNG CỤ THÁO LẮP

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

DỤNG CỤ THÁO LẮP

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

DỤNG CỤ THÁO LẮP

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

DỤNG CỤ THÁO LẮP

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

DỰ BÁO TRẠNG THÁI KỸ THUẬT  Mục đích  Nhằm xác định các cụm đang trong trạng thái giới hạn  Dự báo các hư hỏng có thể xảy ra trong tương lai

 Cơ sở  Thống kê trung bình  Thông qua chẩn đoán và xử lý kết quả thu được

 Điều kiện  Nắm được ngưỡng của các thông số chẩn đoán ban đầu, ngưỡng của các thông số chẩn đoán ở trạng thái cho phép.  Xác định sự thay đổi của thông số chẩn đoán theo thời gian làm việc.  Tính toán sai lệch và khả năng còn làm việc được của các cụm trong hệ

 Giải quyết  Theo kinh nghiệm sử dụng.  Đo đạc nhiều lần trên đối tượng chẩn đoán, tìm quy luật gần đúng.  Theo lý thuyết xác xuất tìm quy luật phân bố...

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

CÔNG NGHỆ CHẨN ĐOÁN  Sơ đồ quy trình

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

CÔNG NGHỆ CHẨN ĐOÁN

Công nghệ chẩn đoán

 Phân loại

Chẩn đoán theo tiêu chuẩn pháp lý Chẩn đoán để xác định tính năng hay phục hồi tính năng Chẩn đoán đánh giá tuổi thọ còn lại

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

LÝ THUYẾT CƠ SỞ TRONG CHẨN ĐOÁN KỸ THUẬT  Mục đích  Suy luận và nhanh chóng đưa ra các kết luận hợp lý về tình trạng kỹ thuật của đối tượng, bao gồm kết luận: tốt, xấu, hỏng, không hỏng  Dễ dàng tạo nên suy luận logic bằng máy tính, thông qua việc xây dựng mạng trí tuệ nhân tạo dùng trong công tác chẩn đoán tình trạng kỹ thuật.

 Phân loại  Lý thuyết thông tin  Logic

- Chọn số lượng thông số chẩn đoán sao cho đủ để xác định trạng thái đối tượng. - Chọn thông số chẩn đoán sao cho đủ độ tin cậy giá trị thông tin (tức là chấp nhận kết quả chẩn đoán tới mức độ nào), hoặc cần thiết phải bổ sung thêm các thông số khác để rút ra kết luận cần thiết. - Xử lý các thông tin từ thông số chẩn đoán nhằm xác định độ chính xác của hư hỏng và đánh giá chất lượng tổng thể

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

LÝ THUYẾT CƠ SỞ TRONG CHẨN ĐOÁN KỸ THUẬT  Mục đích  Suy luận và nhanh chóng đưa ra các kết luận hợp lý về tình trạng kỹ thuật của đối tượng, bao gồm kết luận: tốt, xấu, hỏng, không hỏng  Dễ dàng tạo nên suy luận logic bằng máy tính, thông qua việc xây dựng mạng trí tuệ nhân tạo dùng trong công tác chẩn đoán tình trạng kỹ thuật.

 Phân loại  Lý thuyết thông tin  Logic

Xây dựng ma trận chẩn đoán

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

MA TRẬN CHẨN ĐOÁN  Quy ước  Hj là tập của thông số trạng thái kỹ thuật h1, h2, ..., hn.  Ci là tập của thông số chẩn đoán kỹ thuật c1, c2, ..., cn.  Hj=g(Ci) hoặc Ci=f(Hj).  Nếu đúng (ký hiệu "1")  Nếu sai (ký hiệu “0") c1

c2

c1c2

c1c2

0

0

0

0

0

1

1

0

1

0

1

0

1

1

1

1

Phép cộng và phép nhân logic của hai thông số c1 và c2

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

MA TRẬN CHẨN ĐOÁN  Lập ma trận chẩn đoán động cơ xăng Các thông số kết cấu h1: mòn các chi tiết nhóm xylanh, piston, vòng găng. h2: mòn bạc và trục khuỷu thanh truyền. h3: mòn các chi tiết trong cơ cấu phối khí. h4: hỏng đệm mặt máy. h5: hư hỏng trong hệ thống cung cấp nhiên liệu. h6: hư hỏng trong hệ thống bôi trơn. h7: hư hỏng trong hệ thống làm mát. h8: hư hỏng trong hệ thống đánh lửa.

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

MA TRẬN CHẨN ĐOÁN  Lập ma trận chẩn đoán động cơ xăng Các thông số chẩn đoán c1: giảm công suất động cơ. c2: tăng mức tiêu hao nhiên liệu. c3: nhiệt độ nước làm mát tăng cao. c4: thành phần và màu sắc khí thải thay đổi. c5: giảm độ chân không trên đường ống nạp. c6: giảm áp suất dầu bôi trơn. c7: tăng lượng lọt hơi xuống cácte.

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

MA TRẬN CHẨN ĐOÁN  Lập ma trận chẩn đoán động cơ xăng

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

MA TRẬN CHẨN ĐOÁN  Xây dựng sơ đồ logic

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

CHUẨN ĐOÁN ĐỘNG CƠ QUA ÂM THANH

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

CHUẨN ĐOÁN ĐỘNG CƠ QUA ÂM THANH - Để phân biệt các trạng thái kỹ thuật yêu cầu phải nắm chắc âm thanh chuẩn khi đối tượng chẩn đoán còn ở trạng thái tốt. - Các yếu tố về: vị trí, cường độ, tần số âm thanh được cảm nhận bởi hệ thính giác trực tiếp hay qua ống nghe chuyên dụng.

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

CHUẨN ĐOÁN ĐỘNG CƠ QUA ÂM THANH  Quy trình - Cho động cơ chạy không tải, phát hiện tiếng gõ bất thường theo các vùng chỉ ra trên hình. - Cho động cơ làm việc ở tải lớn (2/3 mức độ tối đa của số vòng quay), phát hiện tiếng gõ bất thường cho các vùng. - Thay đổi đột ngột chế độ làm việc của động cơ trong khoảng nhỏ (tải thay đổi) phát hiện tiếng gõ bất thường trong các vùng.

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

CHUẨN ĐOÁN ĐỘNG CƠ QUA ÂM THANH  Chuẩn đoán

 Vùng 1: tiếng gõ của các cặp bánh răng dẫn động trục cam, âm thanh phát ra đều, nghe rõ ở mọi chế độ tải trọng khi động cơ làm việc. Nguyên nhân là do: mòn các cặp bánh răng cam, ổ đỡ trục, hỏng bánh răng  Vùng 2: tiếng gõ của xupáp, con đội, trục cam, âm thanh phát ra nhỏ, đặc biệt rõ khi động cơ làm việc ở chế độ không tải.  Vùng 3: tiếng gõ của vòng găng, piston với xylanh, chốt piston (ắc piston) và đầu nhỏ thanh truyền, bạc đầu nhỏ thanh truyền, đặc biệt rõ khi động cơ làm việc ở chế độ thay đổi tải trọng. Vị trí của tiếng gõ tương ứng với vị trí bố trí trong xylanh.  Vùng 4. tiếng gõ của trục khuỷu với bạc biên, âm thanh phát ra trầm, đặc biệt rõ khi động cơ làm việc ở chế độ thay đổi tải trọng.  Vùng 5. tiếng gõ của trục khuỷu với bạc cổ chính trục khuỷu, 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 với số vòng quay lớn. CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

CHUẨN ĐOÁN ĐỘNG CƠ THÔNG QUA MÀU SẮC KHÍ THẢI

 Đối với động cơ diesel - Màu nâu nhạt: máy làm việc tốt, quá trình cháy triệt để. - Màu nâu xẫm 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, dò rỉ nước vào buồng đốt do các nguyên nhân khác nhau. - Màu xanh đen: dầu nhờn lọt vào buồng đốt do hư hỏng vòng găng, pitson, xylanh.

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

CHUẨN ĐOÁN ĐỘNG CƠ THÔNG QUA MÀU SẮC KHÍ THẢI

 Đối với động cơ xăng - Không màu hay xanh nhạt: động cơ làm việc tốt. - Màu trắng: động cơ thiếu nhiên liệu, thừa không khí do hở đường nạp, buồng đốt. - Màu xanh đen hoặc đen: hao mòn lớn trong khu vực vòng găng, piston, xy lanh, dầu nhờn lọt vào buồng đốt.

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN

CHUẨN ĐOÁN ĐỘNG CƠ THÔNG QUA MÀU SẮC KHÍ THẢI

 Đối với động cơ xăng 2 kỳ Tương tự như động cơ xăng, ngoài ra còn lưu ý đến nguyên nhân pha trộn dầu nhờn vào nhiên liệu. - Màu xanh đen: tỷ lệ trộn dầu nhờn lớn quá quy định. - Màu trắng nhạt: tỷ lệ trộn dầu nhờn nhỏ dưới quy định

 Kết luận Việc xác định chất lượng động cơ thông qua màu khí xả có thể đánh giá chất lượng động cơ, nhất là chất lượng của hệ thống cung cấp nhiên liệu và đánh lửa. Khi đánh giá chung về tình trạng kỹ thuật cần tham khảo thêm các thông số khác.

CƠ SỞ BD, SC MÁY VÀ PHƯƠNG TIỆN