Xem mẫu
- l−u huúnh, v c¸c hîp chÊt cña l−u huúnh cã kh¶ n¨ng ¨n mßn c¸c chi tiÕt cña ®éng c¬, ngo i
ra ta cßn ph¶i kÓ ®Õn ®é nhít cña nhiªn liÖu v chÊt l−îng phun nhiªn liÖu v o xylanh.
Khi ®éng c¬ l m viÖc sÏ t¹o ra khÝ SO2, SO3, trong khu vùc cacte khÝ n y kÕt hîp víi
h¬i n−íc t¹o ra axit H2SO3v H2SO4, c¶ hai lo¹i axÝt cïng víi bôi v mét sè axÝt kh¸c trong
nhiªn liÖu g©y nªn ¨n mßn ®éng c¬ rÊt m¹nh.
TÝnh ¨n mßn cña nh÷ng s¶n phÈm ch¸y còng ¶nh h−ëng tíi møc ®é v ®Æc tÝnh ¨n mßn
cña nhãm pitt«ng-xÐcm¨ng-xylanh. Nh÷ng s¶n phÈm ch¸y gåm cã CO2, SO2,NO2, h¬i n−íc v
c¸c axÝt h÷u c¬ CH2O, C2H4O2, v.v... Chóng cã thÓ trùc tiÕp ¨n mßn xylanh hoÆc hßa tan trong
h¬i n−íc råi ¨n mßn xylanh, v× vËy sù ¨n mßn do hai lo¹i cïng cã t¸c dông nh− nhau l lo¹i ¨n
mßn hãa häc v ¨n mßn ®iÖn - hãa häc.
Møc ®é bÞ ¨n mßn cña xylanh quyÕt ®Þnh bëi nhiÖt ®é cña v¸ch xylanh, nhiÖt ®é c ng
cao th× sù ¨n mßn c ng m¹nh. Ta thÊy, trong tr−êng hîp n y phÇn trªn cña xylanh còng l¹i
chÞu ®iÒu kiÖn l m viÖc xÊu nhÊt. Cô thÓ, tuy nhiÖt ®é phÇn trªn xylanh cã cao nh−ng do ¸p lùc
khÝ còng lín do ®ã h¬i n−íc bÞ ng−ng tô dÉn ®Õn viÖc b«i tr¬n khã kh¨n, t¸c dông chèng ¨n
mßn cña m ng dÇu hÇu nh− kh«ng cã v tãm l¹i ®é mßn còng lín.
§é nhít cña nhiªn liÖu ®óng yªu cÇu th× ®éng c¬ sÏ l m viÖc b×nh th−êng, nÕu ®é nhít
lín th× lóc l−u ®éng sÏ g©y ra c¶n trë lín l m xÊu chÊt l−îng phun.
§é nhít bÐ l m gi¶m ¸p suÊt phun nhiªn liÖu, dÔ bÞ rß rØ qua khe hë gi÷a pitt«ng -
xÐcm¨ng - xylanh, kim phun v ®Õ kim phun nhiªn liÖu ho lÉn v o dÇu b«i tr¬n l m gi¶m tÝnh
lý ho¸ dÉn ®Õn sù hao mßn chi tiÕt. Ta cßn ph¶i ®Ó ý tíi trÞ sè xªtan cña nhiªn liÖu v× khi ®éng
c¬ diesel dïng nhiªn liÖu cã trÞ sè xªtan bÐ th× kÐo d i giai ®o¹n ch¸y trÔ, ®éng c¬ cã khãi ®en
t¹o muéi than, søc tiªu hao nhiªn liÖu t¨ng, g©y hiÖn t−îng va ®Ëp, l m hao mßn xylanh,
pitt«ng, xÐcm¨ng. Do ®ã ®Ó n©ng cao c¸c chØ tiªu kinh tÕ v kü thuËt, l m gi¶m bít sù m i
mßn th× nhiªn liÖu ®éng c¬ diezel cã nh÷ng yªu cÇu sau:
- NhiÖt ®é ®«ng ®Æc, nhiÖt ®é vÉn ®ôc, ®é nhít cÇn ph¶i ®óng ®¶m b¶o cho viÖc cÊp
nhiªn liÖu qua vßi phun kh«ng bÞ gi¸n ®o¹n, chøa Ýt t¹p chÊt axÝt, l−u huúnh, bôi;
- Ph¶i cã giai ®o¹n ch¸y trÔ c ng ng¾n c ng tèt trong qu¸ tr×nh ch¸y;
- Ph¶i cã kh¶ n¨ng tù bèc ch¸y tèt (n©ng cao trÞ sè xªtan);
- §¶m b¶o ch¸y ho n to n kh«ng cã khãi ®en, kh«ng tÝch muéi than, nhiªn liÖu diezel
nÕu ®¹t yªu cÇu trªn th× nhãm pitt«ng-xÐcm¨ng-xylanh trong ®éng c¬ sÏ gi¶m rÊt nhiÒu vÒ ®é
hao mßn.
¶nh h−ëng chÊt l−îng dÇu b«i tr¬n
ChÊt l−îng dÇu b«i tr¬n ¶nh h−ëng ®¸ng kÓ tíi ®é mßn cña c¸c chi tiÕt nhãm pitt«ng-
xÐcm¨ng-xylanh. Ngo i c¸c nhiÖm vô c¬ b¶n nh−: b«i tr¬n, l m s¹ch, l m m¸t, l m kÝn, chèng
han rØ, dÇu b«i tr¬n ph¶i cã tÝnh n¨ng l m gi¶m m i mßn, ®¶m b¶o chi tiÕt m¸y l m viÖc l©u
bÒn. V× vËy dÇu b«i tr¬n ph¶i ®¹t c¸c yªu cÇu kü thuËt sau:
- Cã kh¶ n¨ng t¹o th nh m ng dÇu v÷ng ch¾c trªn bÒ mÆt c«ng t¸c cña chi tiÕt;
- Cã kh¶ n¨ng ®«ng ®Æc ë nhiÖt ®é thÊp;
- T¹o muéi than Ýt nhÊt;
- BÒn v÷ng ho¸ häc ®èi víi «xy v kh«ng khÝ;
- Kh«ng cã t¹p chÊt c¬ häc v n−íc.
H m l−îng n−íc ng−ng tô lÉn v o dÇu b«i tr¬n khi ®éng c¬ l m viÖc ë chÕ ®é nhiÖt ®é
thÊp còng ¶nh h−ëng ®Õn ®é m i mßn. N−íc sÏ l m xÊu tÝnh b«i tr¬n cña m ng dÇu, khi lät
v o bÒ mÆt xylanh nã sÏ thóc ®Èy qu¸ tr×nh ¨n mßn khèc liÖt h¬n.
Mét sè chØ tiªu ®Æc tr−ng cña dÇu ¶nh h−ëng tíi sù m i mßn:
- NhiÖt ®é ®«ng ®Æc: l nhiÖt ®é thÊp nhÊt m ë nhiÖt ®é ®ã dÇu mÊt tÝnh l−u ®éng, ®Ó
®¶m b¶o dÇu b«i tr¬n tèt nhÊt th× nhiÖt ®é ®«ng ®Æc kh«ng ph¶i lín. §Ó l m gi¶m nhiÖt ®é
®«ng ®Æc ng−êi ta pha thªm mét chÊt phô gia, viÖc l m gi¶m nhiÖt ®é ®«ng ®Æc tøc l t¹o sù
æn ®Þnh cho dÇu kh¾c phôc Ýt nhÊt sù m i mßn.
- §é nhít: l mét trong nh÷ng tiªu chuÈn giíi h¹n cña dÇu b«i tr¬n, nã biÓu thÞ c«ng
suÊt cÇn thiÕt trong kh¾c phôc ma s¸t, khi nh÷ng ph©n tö cña dÇu chÞu lùc t¸c dông bªn ngo i
th× dÇu cã lùc ®èi kh¸ng hay cßn gäi l ®é nhít.
§é nhít cña dÇu l mét trong nh÷ng tÝnh chÊt quan träng nhÊt l trong nh÷ng ®iÒu kiÖn
nhiÖt ®é cao, c¸c tÝnh chÊt lý ho¸ cña dÇu còng ¶nh h−ëng ®Õn ®é nhít, khi nhiÖt ®é t¨ng th×
27
- ®é nhít gi¶m, t¨ng khe hë c¸c chi tiÕt, t¨ng hao dÇu, t¨ng t¶i träng ®¬n vÞ trªn bÒ mÆt ma s¸t.
Khi nhiÖt ®é thÊp th× ®é nhít t¨ng g©y khã kh¨n cho viÖc dÉn dÇu b«i tr¬n ®Õn c¸c chi tiÕt, ¶nh
h−ëng ®Õn sù lu©n chuyÓn tuÇn ho n cña dÇu b«i tr¬n tõ ®ã g©y hao mßn chi tiÕt. DÇu b«i tr¬n
ph¶i cã tÝnh æn ®Þnh lý ho¸ tèt khi vËn chuyÓn v b¶o qu¶n trong mét thêi gian d i. Khi ë nhiÖt
®é cao ®Ó l m gi¶m tÝnh chÊt ¨n mßn, ng−êi ta pha thªm chÊt phô gia ®Ó dÇu kh«ng bÞ biÕn
chÊt (gi÷ v÷ng tÝnh lý ho¸).
¶nh h−ëng cña qu¸ tr×nh khëi ®éng ®éng c¬
Qóa tr×nh khëi ®éng l m cho ®éng c¬ tõ tr¹ng th¸i tÜnh chuyÓn sang th¹ng th¸i ®éng
(l m viÖc), do ®ã kh«ng tr¸nh khái hiÖn t−îng hao mßn. Khi b¾t ®Çu khëi ®éng, trong lßng
xylanh ® cã h¬i n−íc ng−ng tô tõ tr−íc, lóc n y m ng dÇu b«i tr¬n ch−a h×nh th nh v qu¸
tr×nh ¨n mßn xylanh x¶y ra (hiÖn t−îng x©m thùc). Khi khëi ®éng, c¸c chi tiÕt chÞu ma s¸t ë
tèc ®é tr−ît lín v t¶i träng ®¬n vÞ cao. Lóc n y xuÊt hiÖn ma s¸t kh« v ma s¸t giíi h¹n v× bÒ
mÆt kim lo¹i tiÕp xóc trùc tiÕp víi nhau. Khi vËt liÖu b«i tr¬n chØ tån t¹i ë mét sè vïng trªn bÒ
mÆt kim lo¹i, bÒ mÆt chi tiÕt s¶n sinh ra mét l−îng nhiÖt kh«ng kÞp t¶n s©u v o kim lo¹i, nã
l m thay ®æi cÊu tróc c¸c líp bÒ mÆt chi tiÕt, ®é chèng mßn cña kim lo¹i gi¶m xuèng nhanh
chãng v l m t¨ng nhanh sù hao mßn, v ®ã l m i mßn c¬ häc. §é mßn lín nhÊt x¶y ra trong
kho¶ng 1 ®Õn 2 gi©y ®Çu tiªn sau khi khëi ®éng, sau ®ã nã sÏ trë l¹i tr¹ng th¸i æn ®Þnh.Trªn
®Çu m¸y diesel hiÖn nay, khi ®éng c¬ dõng ho¹t ®éng th× dÇu b«i tr¬n sÏ r¬i vÒ c¸cte v khi
khëi ®éng th× ph¶i n©ng cÇn gia tèc môc ®Ých l ®Ó ®¹t tíi trÞ sè vßng quay hîp lý l m ®éng c¬
ho¹t ®éng, ®ã còng l nguyªn nh©n dÉn tíi sù hao mßn. NhiÒu thÝ nghiÖm tiÕn h nh trong c¸c
®iÒu kiÖn kh¸c nhau ® chøng tá r»ng sù khëi ®éng ®éng c¬ nguéi trong mét møc ®é n o ®ã
®Òu l m t¨ng nhanh qu¸ tr×nh hao mßn chi tiÕt nhãm pitt«ng-xÐcm¨ng-xylanh.
Qu¸ tr×nh thay ®æi khe hë miÖng xÐcm¨ng
Trong qu¸ tr×nh vËn dông, kÓ tõ thêi ®iÓm t−¬ng øng víi tr¹ng th¸i tèi −u cña bÒ mÆt
ma s¸t ®èi víi c¸c chi tiÕt l¾p ghÐp, sù l m viÖc tiÕp theo cña ®éng c¬ sÏ l m gi¶m c¸c chØ tiªu
kinh tÕ kü thuËt cña nã, ®é gi¶m ®ã c ng lín khi møc ®é hao mßn c ng t¨ng. §èi víi mét
®éng c¬, trong mét qu¸ tr×nh l m viÖc, pitt«ng chÞu t¸c dông cña lùc biÕn ®æi vÒ ®é lín v
h−íng nh− lùc khÝ thÓ, qu¸n tÝnh v kÓ c¶ lùc bÒn cã xu h−íng nÐn pitt«ng v o mÆt xylanh, sù
®èt nãng kh«ng ®ång ®Òu theo h−íng kÝnh v däc trôc cña pitt«ng v xylanh g©y nªn øng suÊt
nhiÖt bæ sung. Nh÷ng vïng kh¸c nhau cña pitt«ng sÏ chÞu lùc côc bé nh− kho¶ng kh«ng gian
cña xÐcm¨ng khÝ, bÒ mÆt trªn v d−íi cña xÐcm¨ng chÞu lùc qu¸n tÝnh khi pitt«ng thay ®æi
h−íng chuyÓn ®éng trong xylanh. T¸c ®éng t−¬ng hç cña c¸c lùc ®ã g©y nªn sù hao mßn trong
c¸c chi tiÕt nhãm pitt«ng, xylanh. §é mßn n y sÏ ¶nh h−ëng ®Õn trÞ sè khe hë miÖng trong
mèi ghÐp pitt«ng-xylanh v ¶nh h−ëng ®Õn trÞ sè tiÕt diÖn th«ng qua cña khe hë miÖng
xÐcm¨ng.
2.3.2. Ph−¬ng ph¸p v m« h×nh nghiªn cøu hao mßn
Khi nghiªn cøu qu¸ tr×nh hao mßn v ®é tin cËy nhãm pitt«ng-xÐcm¨ng-xylanh ®éng
c¬ ®Çu m¸y diezel, cÇn quan t©m tr−íc hÕt tíi ®é mßn v khe hë cña c¸c chi tiÕt v cÆp chi tiÕt
sau ®©y:
1- Hao mßn cña xylanh t¹i vïng ®iÓm chÕt trªn (§CT) v vïng ®iÓm chÕt d−íi (§CD),
trong ®ã cã c¸c vÞ trÝ: vu«ng gãc víi ®−êng t©m trôc khuûu (VG) v song song víi ®−êng t©m
trôc khuûu (SS);
2- Hao mßn cña pitt«ng t¹i vïng phÝa trªn th©n pitt«ng (VPT) v vïng phÝa d−íi th©n
pitt«ng (VPD), trong ®ã cã c¸c vÞ trÝ: vu«ng gãc víi ®−êng t©m trôc khuûu (VG) v song song
víi ®−êng t©m trôc khuûu (SS);
3- Sù gia t¨ng khe hë miÖng cña c¸c lo¹i xÐcm¨ng bao gåm xÐcm¨ng khÝ v xÐcm¨ng
dÇu.
§Ó thùc hiÖn môc tiªu nghiªn cøu, cÇn tiÕn h nh kh¶o s¸t qu¸ tr×nh hao mßn c¸c chi
tiÕt nhãm pitt«ng-xÐcm¨ng-xylanh cña c¸c lo¹i ®éng c¬ ®Çu m¸y diezel vËn dông t¹i c¸c XÝ
nghiÖp §Çu m¸y th«ng qua viÖc theo dâi, ®o ®¹c, thu thËp v thèng kª c¸c sè liÖu vÒ hao mßn
c¸c chi tiÕt ®ã ë c¸c cÊp söa ch÷a cã gi¶i thÓ trong mét kho¶ng thêi gian x¸c ®Þnh. C¸c sè liÖu
n y ®−îc ®o ®¹c cho tõng vÞ trÝ cô thÓ cña tõng xylanh, pitt«ng, tõng xÐcm¨ng theo ®óng c¸c
quy ®Þnh trong c¸c Quy tr×nh söa ch÷a hiÖn h nh.
28
- Th«ng qua qu¸ tr×nh thèng kª, kh¶o s¸t v ®o ®¹c vÒ ®é mßn cña c¸c chi tiÕt, sÏ x¸c lËp
®−îc c¸c tËp sè liÖu ®¬n vÞ vÒ ®é mßn v c−êng ®é mßn cña tõng xylanh hoÆc tõng pitt«ng t¹i
tõng vÞ trÝ vu«ng gãc (VG) v song song (SS) víi ®−êng t©m trôc khuûu t−¬ng øng víi c¸c
vïng §CT (hoÆc VPT) v §CD (hoÆc VPD), v ®é gia t¨ng khe hë miÖng cña tõng lo¹i
xÐcm¨ng.
M« h×nh tæng qu¸t xö lý sè liÖu thèng kª x¸c ®Þnh c¸c ®Æc tr−ng hao mßn xylanh,
pitt«ng, khe hë miÖng xÐcm¨ng ®−îc thÓ hiÖn trong b¶ng 2.1.
ViÖc sö lý sè liÖu thèng kª vÒ ®é mßn, c−êng ®é hao mßn v khe hë miÖng xÐcm¨ng
®−îc tiÕn h nh trªn c¬ së lý thuyÕt ®é tin cËy v thèng kª to¸n häc nhê ch−¬ng tr×nh xö lý sè
liÖu chuyªn dïng. Mçi tËp sè liÖu ®−îc xö lý theo 7 luËt ph©n bè kh¸c nhau, bao gåm c¸c luËt
ph©n bè: ChuÈn (Gauss), L«ga chuÈn, Mò, Gamma, Veibull, R¬lei v Maxoen. KÕt qu¶ xö lý
mçi tËp sè liÖu cho ta c¸c h m mËt ®é ph©n bè vÒ ®¹i l−îng ngÉu nhiªn ®ang xÐt (®é mßn,
c−êng ®é mßn hoÆc khe hë) v c¸c ®Æc tr−ng b»ng sè cña chóng nh− kú väng to¸n, ph−¬ng
sai, sai lÖch b×nh ph−¬ng trung b×nh, v.v... Ch−¬ng tr×nh xö lý còng cho phÐp x¸c ®Þnh quy luËt
ph©n bè lý thuyÕt phï hîp hoÆc phï hîp nhÊt víi ph©n bè thùc nghiÖm cña c¸c ®¹i l−îng ngÉu
nhiªn ®ang xÐt.
Nh− vËy víi ch−¬ng tr×nh ® nªu, cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc c¸c h m mËt ®é v c¸c ®Æc
tr−ng b»ng sè cña tõng tËp sè liÖu ®¬n vÞ (th«ng sè hao mßn côc bé cña tõng xylanh, pitt«ng,
v khe hë miÖng cña tõng xÐcm¨ng), ngo i ra ch−¬ng tr×nh cßn cho phÐp tæng hîp c¸c tËp sè
liÖu ®¬n vÞ th nh c¸c tËp sè liÖu cã kÝch th−íc lín h¬n v cho kÕt qu¶ l c¸c ®Æc tr−ng hao
mßn tæng hîp.
ViÖc xö lý tæng hîp c¸c tËp sè liÖu ®¬n vÞ bao gåm 3 giai ®o¹n: tæng hîp ®èi víi vïng
§CT cho tõng xylanh hoÆc VPT cho tõng pitt«ng; tæng hîp ®èi víi vïng §CD cho tõng
xylanh hoÆc VPD cho tõng pitt«ng; tæng hîp c¶ vïng §CT v §CD cho tõng xylanh hoÆc
VPT v VPD cho tõng pitt«ng; tæng hîp cho xylanh (hoÆc pitt«ng) to n ®éng c¬ theo tõng vÞ
trÝ VG v SS, theo tõng vïng §CT, §CD (hoÆc VPT, VPD) v cho tÊt c¶ c¸c xylanh (hoÆc
pitt«ng) trong to n ®éng c¬.
29
- 30
- B¶ng 2.1. M« h×nh tæng qu¸t xö lý sè liÖu thèng kª x¸c ®Þnh ®Æc tr−ng hao mßn
xilanh (hoÆc pit«ng, xÐcm¨ng) ®éng c¬ ®Çu m¸y diezel
Tæng hîp
TT Hao mßn xilanh (XL) sè 1 Hao mßn xilanh (XL) sè 2 Hao mßn xilanh (XL) sè ... Hao mßn xilanh (XL) sè m
sè §CT §CD §CT §CD §CT §CD §CT §CD §CT §CD
liÖu VG SS VG SS VG SS VG SS VG SS VG VG VG SS VG VG
SS SS SS SS
1 - - - - - - - - - - - - - - - - --- --- --- ---
2 - - - - - - - - - - - - - - - - --- --- --- ---
3 - - - - - - - - - - - - - - - - --- --- --- ---
. - - - - - - - - - - - - - - - - --- --- --- ---
. - - - - - - - - - - - - - - - - --- --- --- ---
. - - - - - - - - - - - - - - - - --- --- --- ---
n - - - - - - - - - - - - - - - - --- --- --- ---
§Æc §Æc §Æc §Æc
§Æc §Æc §Æc §Æc §Æc §Æc §Æc §Æc §Æc §Æc §Æc §Æc §Æc §Æc §Æc §Æc
TËp tr−ng tr−ng tr−ng tr−ng
tr−ng tr−ng tr−ng tr−ng tr−ng tr−ng tr−ng tr−ng tr−ng tr−ng tr−ng tr−ng tr−ng tr−ng tr−ng tr−ng
n mßn TH mßn mßn mßn TH
mßn mßn mßn mßn mßn mßn mßn mßn mßn mßn mßn mßn mßn mßn mßn mßn
(TËp mn TH TH (TËp mn
sè liÖu côc bé côc bé côc bé côc bé côc bé côc bé côc bé côc bé côc bé côc bé côc bé côc bé côc bé côc bé côc bé côc bé
sè liÖu) (TËp (TËp sè liÖu)
mn sè mn sè
liÖu) liÖu)
H m mËt ®é ph©n H m mËt ®é ph©n
TËp H m mËt ®é H m mËt ®é H m mËt ®é H m mËt ®é H m mËt ®é H m mËt ®é H m mËt ®é H m mËt ®é
bè v ®Æc tr−ng bè v ®Æc tr−ng
ph©n bè v ®Æc ph©n bè v ®Æc ph©n bè v ®Æc ph©n bè v ®Æc ph©n bè v ®Æc ph©n bè v ®Æc ph©n bè v ®Æc ph©n bè v ®Æc
2n
hao mßn tæng hao mßn tæng
tr−ng b»ng sè tr−ng b»ng sè tr−ng b»ng sè tr−ng b»ng sè tr−ng b»ng sè tr−ng b»ng sè tr−ng b»ng sè tr−ng b»ng sè
sè liÖu hîp t¹i vïng §CT hîp t¹i vïng §CD
hao mßn t¹i hao mßn t¹i hao mßn t¹i hao mßn t¹i hao mßn t¹i hao mßn t¹i hao mßn t¹i hao mßn t¹i
cña tÊt c¶ c¸c XL cña tÊt c¶ c¸c XL
vïng §CT vïng §CD vïng §CT vïng §CD vïng §CT vïng §CD vïng §CT vïng §CD trong ®éng c¬ trong ®éng c¬
XL sè 1 XL sè 1 XL sè 2 XL sè 2 XL sè ... XL sè ... XL sè m XL sè m (TËp 2mn sè liÖu) (TËp 2mn sè liÖu)
H m mËt ®é ph©n bè v ®Æc tr−ng
H m mËt ®é ph©n bè v ®Æc H m mËt ®é ph©n bè v ®Æc H m mËt ®é ph©n bè v ®Æc H m mËt ®é ph©n bè v ®Æc
TËp
hao mßn tæng hîp cña tÊt c¶ XL
tr−ng b»ng sè hao mßn tr−ng b»ng sè hao mßn tr−ng b»ng sè hao mßn tr−ng b»ng sè hao mßn
4n
trong ®éng c¬
tæng hîp cña XL sè 1 tæng hîp cña XL sè 2 tæng hîp cña XL sè ... tæng hîp cña XL sè m
sè liÖu (TËp tæng hîp 4mn sè liÖu)
Trong ®ã: - Sè sè liÖu thèng kª vÒ hao mßn : i = 1, 2,..., n
- Sè xi lanh cña ®éng c¬ cÇn kh¶o s¸t : j = 1,2,..., m
* §éng c¬ ®Çu m¸y D9E : m = 12
* §éng c¬ ®Çu m¸y D12E : m= 6
* §éng c¬ ®Çu m¸y D13E : m= 6
* §éng c¬ ®Çu m¸y D18E : m= 8
30
nguon tai.lieu . vn
