Đang tải...

Công nghệ vật liệu Công nghệ bệ thử động cơ hiện đại

Thảo luận trong 'Công nghệ mới' bắt đầu bởi hui, 21/1/10.

Thành viên đang xem bài viết (Users: 0, Guests: 0)

  1. hui
    Offline

    hui
    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    24/7/09
    Số km:
    1,207
    Được đổ xăng:
    44
    Mã lực:
    201
    Xăng dự trữ:
    34 lít xăng
    #1 hui, 21/1/10
    Last edited by a moderator: 18/12/15
    Bệ thử động cơ là một hệ thống thiết bị rất quan trọng đối với ngành động cơ, nhờ nó mới có thểđánh giá được các chỉ tiêu về kinh tế - năng lượng, mức độ ảnh hưởng đến môi trường cũng nhưđộ bền, độ tin cậy của động cơ đốt trong.

    Trong điều kiện ở nước ta chưa sản xuất được các thiếtbị thử nghiệm động cơ cỡ lớn và trung bình thì việc sử dụng, khai thác có hiệu quả các công nghệ nhập khẩu đón đầu là vấn đề không thể không quan tâm. Bài viết dưới đây giới thiệu một hệ thống
    thiết bị thử nghiệm động cơ vào loại hiện đại nhất trên thế giới mà sắp tới đây sẽ được áp dụngtại Việt Nam.

    I. Thực trạng công nghệ bệ thử động cơ tại Việt Nam.
    Hiện nay, động cơ đốt trong kiểu pít tông vẫn là một thiết bị động lực chủ yếu được sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực kinh tế, giao thông vận tải (đường sắt, đường thuỷ, đường bộ), nông nghiệp, công
    nghiệp và quốc phòng. Xu hướng phát triển chính của ngành động cơ trong thời gian gần đây là nâng cao tính kinh tế nhiên liệu của động cơ, có xét đến các yếu tố đảm bảo vệ sinh môi trường; cải tiến các kết cấu của động cơ trên cơ sở sử dụng các loại vật liệu mới nhằm nâng cao tuổi thọ và độ tin cậy của động cơ; nâng cao khả năng tự động hoá trong điều khiển, kiểm tra và vận hành nói chung trên cơ sở áp dụng các thành tựu của công nghiệp điện tử-tin học.

    Do đặc điểm của ngành động cơ, về cơ bản thường xác định hình dạng và kích thước các chi tiết trước sau đó mới tiến hành tính toán sức bền, biến dạng..., vì thế phần lớn các phép tính đều mang tính kiểm nghiệm. Do vậy, trong quá trình sản xuất chế tạo, khai thác, sửa chữa, nghiên cứu phát triển động cơ đốt trong rất cần có các thử nghiệm cần thiết để đánh giá các chỉ tiêu về kinh tế-năng lượng, mức độ ảnh huởng môi trường, độ bền, độ tin cậy... của động cơ đốt trong. Như vậy, bệ thử động cơ được coi là một hệ thống thiết bị rất quan trọng đối với ngành động cơ. Tại Việt Nam, hiện nay các bệ thử thường chỉ có ở một số học viện, nhà trường, nhà máy sửa chữa ô tô,
    mà hầu hết các thiết bị đã cũ và thiếu đồng bộ, độ chính xác kém (hầu hết là công nghệ của những năm 50). Các bệ thử này hầu như chỉ đảm bảo được yêu cầu của thử nghiệm giao nhận (đối với động cơ mới và sau sửa chữa - chỉ xác định các chỉ tiêu chính). Còn các thử nghiệm phức tạp hơn như thử nghiệm kết cấu hoặc cụm mới; thử nghiệm nghiệm thu quốc gia; thử nghiệm khai thác, nghiên cứu khoa học thì cần phải có hệ thống thiết bị đồng bộ có độ chính xác cao và áp dụng các công nghệ hiện đại. Một trong những hạn chế chính của các bệ thử mà nước ta đang có là không có khả năng phân tích và thu thập một cách trực tiếp các thông số của quá trình cháy diễn ra bên trong động cơ - đây là quá trình có tính quyết định sự hoạt động của động cơ. Việc phân tích quá trình cháy cho phép đưa ra những kết luận về mức độ hoàn thiện của kết cấu, ảnh hưởng của các thông số đầu vào, chế độ vận hành, tính chất của nhiên liệu,... đến các thông số thu được khi thử nghiệm động cơ. Mặc dù chúng ta đều nhận thức rõ vấn đề này nhưng để thực hiện được đòi hỏi phải có công nghệ và thiết bị thích hợp.Tính tự động hoá của các thiết bị này lại chưa cao, không thực hiện được việc kiểm soát các hệ thống phụ trợ (hệ thống cung cấp nhiên liệu, điều chỉnh chế độ tải,...) từ phòng điều khiển. Do đó thiếu sự đồng bộ trong quá trình hoạt động của các hệ thống, làm kéo dài thời gian thử nghiệm và tiêu tốn nhiều nhân công cho mỗi lần thử, mặt khác không đánh giá được một cách khách quan tác động của các thông số liên quan đến kết quả thử nghiệm. Việc xác định số liệu thu được khi thử nghiệm chủ yếu là thủ công và không đồng bộ dẫn đến rất khó khăn cho việc thu thập, xử lý, lưu trữ số liệu. Đặc biệt là số liệu thu được thiếu độ chính xác cần thiết, chỉ mang tính chất định tính. Thành phần của khí xả là một yếu tố rất quan trọng trong việc đảm bảo yếu tố vệ sinh môi trường cũng là một trong các cơ sở để đánh giá chất lượng quá trình cháy diễn ra trong các xi lanh. Không những thế,với các động cơ hiện đại, thành phần của khí xả còn đóng vai trò là tín hiệu điều khiển ngược nhằm điều chỉnh những chu trình cháy tiếp theo sao cho đảm bảo được những tiêu chuẩn bắt buộc về thành phần khí thải và nâng cao tính kinh tế nhiên liệu của động cơ. Tuy vậy, những bệ thử nước ta hiện có đều không có khả năng kiểm soát thành phần khí xả. Một nhược điểm khác nữa của các bệ thử này là không kiểm soát được các thông số đầu vào (nhiệt độ và áp suất khí nạp, nhiệt độ áp suất nước làm mát, nhiệt độ và áp suất dầu bôi trơn, nhiệt độ nhiên liệu,...) dẫn đến khó mô phỏng và đánh giá tác động của các thông số đầu vào đến kết quả thử nghiệm thu được.

    II. Những nét mới trong công nghệ bệ thử hiện đại và khả năng ứng dụng tại Việt Nam.
    Tại các nuớc công nghiệp phát triển, các cơ sở nghiên cứu và chế tạo động cơ đặc biệt quan tâm đến việc phát triển và hoàn thiện công nghệ cũng như các thiết bị phục vụ thử nghiệm động cơ. Toàn bộ các
    vấn đề có liên quan đến quá trình thử nghiệm đều được xem xét một cách hệ thống và tỉ mỉ. So với các hãng sản xuất và chế tạo động cơ trên thế giới thì hãng FEV của Đức là một hãng có uy tín hàng đầu thế giới trong việc thiết kế, phát triển động cơ đốt trong cũng như cung cấp hệ thống thiết bị thử nghiệm động cơ. Hãng này có quan hệ mật thiết và cung cấp các thiết bị động cơ cho các trường đại học kỹ thuật, các viện nghiên cứu nổi tiếng thế giới. Sản phẩm của FEV đã có mặt ở hầu hết các nước trên thế giới và được các nước lớn như Mỹ, Nhật, Nga... tin dùng. Hàng năm trên 10% lợi nhuận của Hãng được đầu tư cho nghiên cứu phát triển động cơ đốt trong. Hiện nay ở nước ta, các trường đại học lớn như: Đại học hàng hải, Bách khoa, Học viện kỹ thuật quân sự... cũng đang có dự định đưa vào sử dụng thiết bị thử nghiệm động cơ với công nghệ hiện đại này.

    Hệ thống bệ thử động cơ hiện đại gồm có các thành phần sau:

    1. Hệ thống điều khiển và thu thập dữ liệu -Redline ADAPT.
    Redline ADAPT cung cấp giải pháp mở, linh hoạt cùng với khả năng phát triển cho hàng loạt các ứng dụng khác nhau. Tính linh hoạt của nó có được là do sử dụng hoàn toàn các tiêu chuẩn công nghiệp về
    phần cứng và phần mềm. Với mọi cấu hình, Redline ADAPT thực sự là một hệ thống chuyên nghiệp và có thể phát triển, nó được thiết kế nhằm đáp ứng những thay đổi nhanh và liên tục của những yêu cầu trong quá trình thử nghiệm động cơ. Hệ thống này có thể ứng dụng trong những lĩnh vực: Chuẩn đoán phương tiện vận tải; bố trí chung của động cơ; thử nghiệm khí thải, tiếng ồn; nghiên cứu phát triển sản phẩm; thử nghiệm về nhiên liệu và dầu bôi trơn; thử nghiệm về độ bền; thử nghiệm về truyền động và hệ thống lái; thử nghiệm dây chuyền sản xuất. Đặc điểm nổi bật của Redline ADAPT là giao diện đồ hoạ với người sử dụng. Nó làm đơn giản hoá các thủ tục thử nghiệm phức tạp và cung cấp thông tin phản hồi theo thời gian thực của các lần thử. Người sử dụng có thể định nghĩa những nhãn hiệu cho các lần thử riêng rẽ của mình, tín hiệu đầu vào và tín hiệu điều khiển, cũng như điều khiển các vòng lặp. Điều này làm tăng sự hiểu biết của người sử dụng về những thủ tục thử nghiệm cũng như về toàn bộ hệ thống. Redline ADAPT cung cấp sự trình bày theo thời gian thực rất tinh vi bao gồm các đồng hồ, mặt đĩa số, các đồ thị tách biệt dạng thanh, dải. Điều này rất có ý nghĩa trong thực tế vận hành bệ thử. Để có thể bố trí hợp lý và dễ dàng cho việc lắp đặt hệ thống cáp tín hiệu nên sử dụng Redline ADAPT cùng với Redline CONNECT. Đây là một hệ thống giao diện tín hiệu rất linh hoạt, dễ định hình cho các tín hiệu vào và tín hiệu ra (cả tín hiệu tương tự lẫn tín hiệu số). Với các hệ thống bệ thử hoạt động với tần suất lớn, có thể sử dụng hệ thống hỗ trợ khách hàng - Redline ASSIST, một hệ thống rất mạnh dựa trên sự giao dịch âm thanh/ hình ảnh (voice/video).

    2. Bàn điều khiển (Operator Pendant).
    Bàn điều khiển gồm 36 nút bấm có thể lập trình, màn hình thông báo LCD 4 dòng, 4 mắt thần để kiểm soát điểm chọn bằng tay, nút dừng khẩn cấp, bộ phận khởi động bộ tự chuẩn đoán, khoá bàn điều khiển
    nhằm tránh sự vận hành không được phép. Có thể điều khiển từ xa sự vận hành của bệ thử trong vòng 30 m. Với những chức năng của bàn điều khiển, kết hợp với máy tính điều khiển của Redline ADAPT thực sự thuận tiện cho việc vận hành bệ thử, tiết kiệm được nhân công.

    3. Hệ thống phân tích quá trình cháy - FEVIS.
    Việc phân tích quá trình cháy có vai trò quan trọng đối với việc nghiên cứu động cơ đốt trong. FEVIS đáp ứng được gần như toàn bộ các vấn đề cần quan tâm trong việc nghiên cứu quá trình cháy. Khả năng của
    FEVIS là tính toán theo thời gian thực; tính toán mở rộng trực tuyến và độc lập. FEVIS cho phép ghi nhận dữ liệu thử nghiệm dựa theo cả góc quay trục khuỷu lẫn thời gian. ở chế độ ghi nhận dữ liệu theo góc quay trục khuỷu, hệ thống ghi nhận tín hiệu thời gian song song với ghi nhận dữ liệu, vì thế cho phép biểu diễn mối liên quan thời gian thực của tốc độ động cơ với góc quay trục khuỷu. Với phần mềm có giao diện thân thiện và được hàm số hoá cao, hệ thống menu động làm cho hệ thống FEVIS dễ dàng hơn nhiều trong việc ghi nhận và xử lý số liệu. Cũng giống như hầu hết các phần chạy trong môi trường Window, các trợ giúp theo tình huống luôn sẵn có, cùng với việc hiển thị đồ hoạ theo thời gian thực là một đặc điểm nổi bật của FEVIS. Các đồ thị, biểu đồ được biểu diễn dưới dạng hàm của góc quay trục khuỷu, thời gian, thể tích, tần số và chu trình. Người sử dụng có thể ghi lại những thủ tục thử nghiệm thường dùng như một macro và nó cho phép vận hành bệ thử hoàn toàn tự động. Hệ thống
    này còn có một thư viện các hàm học tập tích hợp giúp cho việc tìm hiểu về hệ thống và quá trình thử. Nó được thiết kế đảm bảo dễ dàng tích hợp với các phần mềm do người sử dụng viết. Người sử dụng có thể hoà nhập FEVIS vào hệ thống mạng máy tính có sẵn thông qua Ethernet. Do đó có thể điều khiển từ xa việc kiểm soát FEVIS và sự truyền kết quả thử nghiệm đo được.

    4. Hệ thống phân tích khí xả.
    Hiện nay tất cả các nước phát triển đều có những quy định hết sức nghiêm ngặt về thành phần và nồng độ các chất độc hại trong khí thải của động cơ, đặc biệt là các động cơ đặt trên xe ô tô. Với xu thế phát
    triển, dù sớm hay muộn Việt Nam cũng phải có sự quan tâm đúng mức đến vấn đề này vì mục đích “ môi trường và sự phát triển bền vững” . Thành phần của khí thải phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố khác nhau. Trong thực tế rất khó đảm bảo tối ưu đồng thời hai chỉ tiêu: độ độc hại khí thải và tính kinh tế nhiên liệu của động cơ. Hiện nay người ta quan tâm đến các chất chính trong khí thải như: CO, CO2, HC, NOx, O2. Hệ thống phân tích khí xả làm cho kết quả thử nghiệm thu được của bệ thử mang tính toàn diện và đồng bộ hơn. Nó có ý nghĩa rất lớn trong việc nghiên cứu hoàn thiện kết cấu, vận hành sử dụng,... nhằm mục đích giảm thiểu tác động đến môi trường.

    5. Thiết bị đo công suất.
    Khi thử nghiệm động cơ người ta phải xác định công suất có ích - Ne (tức là công suất lấy ra từ đầu trục khuỷu để cung cấp cho máy công tác). Ne là thông số quan trọng đánh giá chất lượng của động cơ và thu được bằng phương pháp thực nghiệm. Muốn thế người ta thường xác định mô-men xoắn có ích (Me) trên phanh thử rồi qui đổi ra giá trị của Ne. Nguyên tắc chung của việc xác định Me là dùng phanh tạo ra mô-men cản (Mc) thay cho máy công tác. Để tạo Mc, người ta sử dụng các loại phanh thử như phanh cơ khí, phanh thuỷ lực, phanh điện-từ, phanh điện xoáy, phanh không khí. Hiện nay phanh thuỷ lực được sử dụng rộng rãi do nó có khả năng tạo cản lớn, kết cấu đơn giản và tương đối rẻ. Tuy nhiên chúng có nhược điểm là không tận dụng được năng lượng của động cơ phát ra, tốn nhiều nước làm mát và không thể dùng để chạy rà nguội, khởi động hoặc xác định công suất tổn hao cơ khí của động cơ. Những tiến bộ của thiết bị thử nghiệm động cơ hiện đại là sử dụng vật liệu hợp kim để làm tăng sức bền và hạn chế tối đa hiện tượng xâm thực khi phanh hoạt động. Các phanh thuỷ lực hiện nay phần lớn đều có khả năng hấp thụ năng lượng theo cả hai chiều quay của trục phanh. Một ưu điểm nữa là khả năng tự động kiểm soát tốc độ, mô-men xoắn, đồng thời có khả năng tương thích tốt với máy tính và hệ thống ghi nhận số liệu. Các phanh đều được thiết kế để giảm tối đa thời gian cũng như khối luợng công việc khi bảo dưỡng và cân chỉnh phanh. Các phanh thuỷ lực hiện nay có khả năng hấp thụ lên đến 100000 hp (tương đương với 75000 kW) và có thể vận hành với tốc độ tối đa khoảng 100000 vòng/phút.

    6. Các hệ thống phụ trợ.
    Đây là các hệ thống nhỏ gọn, có chất lượng và độ bền cao, dễ sử dụng được thiết kế dựa trên kinh nghiệm chuyên môn nhiều năm của hãng FEV trong việc nghiên cứu và thử nghiệm động cơ đốt trong.

    Việc kiểm soát các thông số (nhiệt độ, áp suất khí cháy, nhiệt độ nhiên liệu, nhiệt độ và áp suất dầu bôi trơn, nhiệt độ nước làm mát...) có ý nghĩa rất lớn trong việc so sánh, đánh giá và mô phỏng tác động của từng thông số đến kết quả thử nghiệm thu được. Tất cả các hệ thống này đều được điều chỉnh bằng một bộ vi xử lý bên trong hoặc cũng có thể kiểm soát trực tiếp từ máy tính của bệ thử. Điều này có ý nghĩa rất lớn đến độ chính xác và đồng bộ của số liệu thử nghiệm thu được. Cũng chính vì vậy, sự hoạt động của bệ thử sẽ hiệu quả hơn rất nhiều. Tuy nhiên để vận hành có hiệu quả các hệ thống này, đòi hỏi người sử dụng phải có nghiệp vụ chuyên môn cao, hiểu biết sâu về từng hệ thống (có 4 hệ thống phụ trợ, đó là hệ thống cung cấp khí cháy; đảm bảo trạng thái của nhiên liệu; đảm bảo trạng thái của dầu bôi trơn và đảm bảo trạng thái của nước làm mát). Do hệ thống thử nghiệm động cơ được thiết kế theo modul nên có thể lắp đặt nhanh và đáp ứng được nhu cầu mở rộng công việc hiện tại cũng như trong tương lai. Việc chế tạo theo modul cho phép nâng
    cao công suất của việc thử nghiệm bằng cách lắp đặt thêm các modul cần thiết. Hoàn toàn có thể thay thế 1 mudul mà không gây ảnh hưởng đáng kể đến sự vận hành của các modul khác. Hiện nay có xu hướng lắp đặt hệ thống trong 1 Côngtenơ và hình thành khái niệm “Côngtenơ bệ thử” . Nó có thể thích hợp với các động cơ có công suất tới 500 kW. Việc sử dụng “Côngtenơ bệ thử” không đòi hỏi nhiều sự thay đổi về hạ tầng của toà nhà. Các “Côngtenơ bệ thử” này có tính kinh tế cao, linh động và giảm thiểu được thời gian lắp đặt. Một ưu điểm nổi bật khác của “Côngtenơ bệ thử” là có thể đặt ở ngoài trời.Với công nghệ và các thiết bị thử nghiệm động cơ của hãng FEV cho phép có được một bước tiến mới trong việc nghiên cứu cũng như kiểm nghiệm đánh giá động cơ đốt trong. Trong điều kiện nước ta chưa sản xuất được các động cơ cỡ lớn và trung bình thì việc sử dụng, khai thác có hiệu quả các phương tiện nhập khẩu là vấn đề không thể không quan tâm. Mặt khác cũng nên lựa chọn những công nghệ đón đầu và cố gắng để đảm bảo hoạt động có hiệu quả của các thiết bị này trong tương lai.
     
    Đã được đổ xăng bởi nhatthamquanghuy.ttg.
  2. anhcuong241
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    12/9/13
    Số km:
    1
    Được đổ xăng:
    1
    Mã lực:
    0
    Xăng dự trữ:
    81 lít xăng
    cho xin tài liệu về cái này được không bạn. thank
     
    Đã được đổ xăng bởi nhattham.
  3. otohaiphuquy
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    29/10/15
    Số km:
    59
    Được đổ xăng:
    27
    Mã lực:
    41
    Giới tính:
    Nam
    Xăng dự trữ:
    358 lít xăng
    có tài liệu này không cụ
     
  4. trungnguyen2803
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    22/4/16
    Số km:
    2
    Được đổ xăng:
    0
    Mã lực:
    0
    Giới tính:
    Nam
    Xăng dự trữ:
    13 lít xăng
    Mình dag làm luận văn liên quan đến món này : ''xây dựng hệ thống giá thử động cơ diesel trên cơ sở ứng dụng PLC ''.
    Mình chưa biết bắt đầu như thế nào Bạn hỗ trợ giúp mình với.
    Liên hệ: trungnguyen2803@gmail.com hay DT: 0919040098
     

Chia sẻ trang này