Luận văn Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống conmon rail kết hợp các bài giảng thực hành (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống conmon rail kết hợp các bài giảng thực hành (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ PHẠM XUÂN ĐẠT THIẾT KẾ, CHẾ TẠO BĂNG THỬ HỆ THỐNG CONMON RAIL KẾT HỢP CÁC BÀI GIẢNG THỰC HÀNH NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC – 605246 S K C0 0 4 4 6 5 Tp. Hồ Chí Minh, năm 2014
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ PHẠM XUÂN ĐẠT THIẾT KẾ, CHẾ TẠO BĂNG THỬ HỆ THỐNG CONMON RAIL KẾT HỢP CÁC BÀI GIẢNG THỰC HÀNH NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - 605246 Tp. Hồ Chí Minh, năm 2014
3. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ PHẠM XUÂN ĐẠT THIẾT KẾ, CHẾ TẠO BĂNG THỬ HỆ THỐNG CONMON RAIL KẾT HỢP CÁC BÀI GIẢNG THỰC HÀNH NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - 605246 Hướng dẫn khoa học: TS. TRẦN THANH THƯỞNG Tp. Hồ Chí Minh, năm 2014
4. Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp các bài giảng thực hành LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC Họ & tên: Phạm Xuân Đạt Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 08/11/1987 Nơi sinh: Bến Tre Quê quán: Mỹ Thạnh An – Bến Tre Dân tộc: Kinh Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: Khoa Cơ Khí trường Cao Đẳng Nghề Đồng Khởi. Điện thoại cơ quan: 0753.822194 Điện thoại nhà riêng: (DĐ: 0983006322) E-mail: xuandat1987@gmail.com II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 1. Trung cấp Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ / đến / Nơi học (trường, thành phố): Ngành học: 2. Đại học Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 10/2005 đến 01/ 2010 Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại học SPKT Tp. Hồ Chí Minh Ngành học: Cơ khí động lực Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp: MÔ HÌNH HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU DIESEL ĐIỀU KHIỂN BẰNG ĐIỆN TỬ. Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp: tháng 01/2010, tại trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp. Hồ Chí Minh. Người hướng dẫn: Th.S Nguyễn Văn Thình. CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt i
5. Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp các bài giảng thực hành III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 2010-2012 Trường CĐ SPKT Vĩnh Long Giáo viên 2012-nay Trường CĐN Đồng Khởi Giáo viên IV. CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ . XÁC NHẬN CỦA CƠ QUAN Bến Tre, ngày tháng năm 2014 (Ký tên, đóng dấu) Người khai PHẠM XUÂN ĐẠT CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt ii
6. Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp các bài giảng thực hành LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2014 (Ký tên và ghi rõ họ tên) PHẠM XUÂN ĐẠT CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt iii
7. Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp các bài giảng thực hành LỜI CẢM ƠN Xin cảm ơn quý Thầy, Cô trong Ban Giám Hiệu, Phòng Đào Tạo, Khoa Cơ Khí Động Lực, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp. Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi theo học và hoàn thành lớp Cao học chuyên ngành Kỹ Thuật Cơ Khí Động Lực. Xin cảm ơn quý Thầy, Cô giảng dạy lớp Cao học Kỹ Thuật Cơ Khí Động Lực Khóa 2012B đã tận tình trong giảng dạy và cung cấp những kiến thức nền tảng giúp tôi hoàn thành luận văn. Xin cảm ơn Thầy hướng dẫn TS. Trần Thanh Thưởng đã hết sức nhiệt tình hướng dẫn tôi suốt quá trình thực hiện tập luận văn này. Xin cảm ơn Quý Thầy phản biện đã bỏ thời gian và công sức để đọc và đóng góp các ý kiến quý báu giúp tôi hoàn thiện nội dung của luận văn. Xin cảm ơn các đồng nghiệp và các bạn học đã giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện luận văn. PHẠM XUÂN ĐẠT CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt iv
8. Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp các bài giảng thực hành TÓM TẮT Hiện nay trên thị trường đã xuất hiện nhiều loại băng thử hệ thống Common Rail để phục vụ việc bảo dưỡng, chẩn đoán, sửa chữa và đào tạo. Đối với các thiết bị sản xuất ở nước ngoài giá cả rất đắt; các băng thử trong nước chế tạo đã đáp ứng được một số nhu cầu của việc thử vòi phun hệ thống Common Rail, giá thành tương đối rẻ. Tuy nhiên, các băng thử này còn tồn tại một số hạn chế:  Chưa kiểm tra được hình dạng tia phun.  Cơ cấu, vận hành khá phức tạp, gây khó khăn trong việc đào tạo nghề. Xuất phát từ thực tế trên, tôi chọn tên đề tài: “Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp các bài giảng thực hành”. Các cụm chi tiết của băng thử gồm: hệ thống nhiên liệu áp suất thấp; hệ thống nhiên liệu áp suất cao; hệ thống dẫn động bơm cao áp; hệ thống đo lưu lượng nhiên liệu; hệ thống điện – điện tử điều khiển băng thử. Băng thử có một số chức năng: kiểm tra vòi phun ở các chế độ áp suất khác nhau, quan sát hình dạng tia phun của vòi phun Common Rail, cơ cấu vận hành đơn giản dễ sử dụng. Thiết kế, chế tạo thành công và thực nghiệm băng thử, người nghiên cứu thu được các kết quả sau:  Băng thử chế tạo cho ra dãy số liệu gần chính xác với số liệu của băng thử thương mại. Sai số giữa hai băng thử là thấp hơn ±5%, đây là mức sai số chấp nhận được.  Các chế độ kiểm tra của băng thử đã đáp ứng được các chế độ đang được áp dụng trên các băng thử thương mại đang được sử dụng.  Khi ứng dụng băng thử chế tạo vào công tác giảng dạy đã giúp cho sinh viên có thể thực hành kiểm tra vòi phun Common Rail. Từ đó giúp việc hình thành kỹ năng của các em được hoàn thiện hơn. CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt v
9. Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp các bài giảng thực hành ABSTRACT At present, there are many kinds of Common Rail tester for several purposes including maintenance, diagnosis, repair and training. While the price of some equipments produced by foreign countries are quite high, domestic testers has been developed to meet some requirements of testing Common Rail injector with reasonable price. However, there are still some drawbacks:  Unable to check jet shape;  Structure and operation were complex and difficult for training purposes. With several issues mentioned above, I choose a thesis: “Design, fabrication Common Rail system tester, which combines practical lectures”. The design of tester includes: low-pressure system; high-pressure system; transmisson system; fuel flow measurement system; electric - electronic system. The tester had some functions such as: checking the jet with different pressure mode, observing the jet shape of Common Rail tester, simple and easy operation method. Design, fabrication and practical testing, researcher obtained these results:  Manufactured tester gave a series of data which is almost the same as data of commercial tester. Error’s ±5%, it’s trivial.  Checking modes of the tester had met all the modes of the commercial one in use at present.  Application of the tester to training courses help students be able to check or examine the Common Rail injector. This would improve students’ skills. CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt vi
10. Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp các bài giảng thực hành MỤC LỤC QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LÝ LỊCH KHOA HỌC i LỜI CAM ĐOAN iii LỜI CẢM ƠN iv TÓM TẮT v MỤC LỤC vii DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT xi DANH SÁCH CÁC HÌNH xii DANH SÁCH CÁC BẢNG xvi MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3 1.1 Tổng quan 3 1.2 Lịch sử phát triển hệ thống nhiên liệu diesel trên động cơ đốt trong 4 1.2.1 Hệ thống nhiên liệu diesel điều khiển bằng cơ khí 4 1.2.2 Hệ thống nhiên liệu diesel điều khiển bằng điện tử 4 1.3 Các công trình khoa học theo hướng nghiên cứu 7 1.3.1 Các nghiên cứu ngoài nước 7 1.3.2 Các nghiên cứu trong nước 9 1.4 Lý do chọn đề tài 10 1.5 Mục tiêu nghiên cứu 10 1.6 Phương pháp nghiên cứu 10 1.7 Giới hạn đề tài 11 1.8 Nội dung nghiên cứu 11 1.9 Kết quả đạt được của đề tài 11 CHƯƠNG 2: CỞ SỞ LÝ THUYẾT 12 CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt vii
11. Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp các bài giảng thực hành 2.1 Hệ thống nhiên liệu Common Rail 12 2.1.1 Lịch sử phát triển hệ thống phun dầu điện tử Common Rail 12 2.1.2 Nguyên lý làm việc của hệ thống Common Rail 12 2.1.3 Sơ đồ khối điều khiển hệ thống nhiên liệu Common Rail 14 2.1.4 Đường nhiên liệu thấp áp 15 2.1.5 Cụm bơm cao áp 16 2.1.6 Cụm ống phân phối 19 2.1.7 Điều khiển vòi phun 20 2.2 Phương pháp đánh giá tình trạng vòi phun dựa vào lưu lượng dầu 26 2.2.1 Phương pháp đo lượng dầu hồi. 27 2.2.2 So sánh lượng dầu hồi ở các bình 29 2.3 Mô tơ điện và biến tần 30 2.3.1 Mô tơ điện không đồng bộ 30 2.3.2 Biến tần 32 2.4 Giới thiệu phần mềm LabVIEW 34 2.5 Một số vấn đề lý luận về thiết bị dạy học (TBDH) 35 2.5.1 Thiết bị dạy học 35 2.5.2 Vị trí, vai trò của thiết bị dạy học trong đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) 35 2.5.3 Các giá trị giáo dục của thiết bị dạy và học 37 2.5.4 Yêu cầu đối với thiết bị dạy và học 37 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CHẾ TẠO BĂNG THỬ HỆ THỐNG COMMON RAIL 38 3.1 Cấu tạo chung và sơ đồ nguyên lý của băng thử 39 3.1.1 Cấu tạo của băng thử 39 3.1.2 Sơ đồ nguyên lý của băng thử 40 3.2 Thiết kế hệ thống nhiên liệu áp suất thấp 41 3.3 Thiết kế hệ thống dẫn động bơm cao áp 42 CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt viii
12. Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp các bài giảng thực hành 3.3.1 Cơ cấu truyền động 42 3.3.2 Nguồn động lực dẫn động bơm 42 3.4 Thiết kế giá đỡ vòi phun và bầu thủy tinh quan sát 44 3.5 Thiết kế nguyên lý xác định lượng nhiên liệu phun và lượng nhiên liệu hồi 45 3.5.1 Cân bình nhiên liệu 45 3.5.2 Dùng ống đong 46 3.6 Thiết kế hệ thống điện – điện tử điều khiển băng thử 47 3.6.1 Bộ điều khiển trung tâm 49 3.6.2 Module đo 49 3.6.3 Module điều khiển áp suất nhiên liệu trong thanh tích áp 52 3.6.4 Module điều khiển vòi phun 53 3.6.5 Mạch giao tiếp 53 3.7 Thiết kế các bài giảng ứng dụng băng thử hệ thống Common Rail 56 CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ HOẠT ĐỘNG CỦA BĂNG THỬ HỆ THỐNG COMMON RAIL 63 4.1 Quy trình sử dụng băng thử 63 4.1.1 Kiểm tra trước khi vận hành 63 4.1.2 Lắp đặt vòi phun vào băng thử 63 4.1.3 Kết nối máy tính vào băng thử 64 4.1.4 Vận hành băng thử 64 4.2 Thực nghiệm kiểm tra vòi phun 64 4.2.1 Thực nghiệm đối với vòi phun DENSO 5511/4152 06H05298 64 4.2.2 Thực nghiệm đối với vòi phun DENSO 5511/4152 11L02114 66 4.3 Thực nghiệm khả năng ứng dụng của băng thử vào công tác giảng dạy 68 4.4 Đánh giá kết quả băng thử 70 4.4.1 Mức độ đáp ứng của băng thử khi tiến hành kiểm tra vòi phun 70 4.4.2 Khả năng ứng dụng vào công tác giảng dạy 70 CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt ix
13. Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp các bài giảng thực hành KẾT LUẬN – HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 71  Kết luận 71  Hướng phát triển của đề tài 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 TRANG PHỤ LỤC 75 CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt x
14. Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp các bài giảng thực hành DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT D-4D: Direct Injection-4 stroke Diesel Engine CDI: Common rail Direct Injection HDI: High pressure Direct Injection UI: Unit injector fuel injection system UP: Unit pump fuel injection system VE: bơm cao áp phân phối EDC: electronic diesel control CB: cảm biến SPV: van điều khiển lưu lượng phun TCV: van điều khiển thời gian phun EGR: van luân hồi khí xả ECU: hộp điều khiển động cơ EDU: bộ dẫn động bằng điện tử IGBT: transistor lưỡng cực có cổng cách ly PWM: phương pháp điều chế độ rộng xung PID: bộ điều khiển vi tích phân tỉ lệ SCADA: hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu TBDH: thiết bị dạy học PPDH: phương pháp dạy học HS: học sinh YCKT: yêu cầu kỹ thuật. CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt xi
15. Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp các bài giảng thực hành DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động cơ diesel điều khiển cơ khí 4 Hình 1.2 Sơ đồ hệ thống UI 5 Hình 1.3 Sơ đồ hệ thống UP 5 Hình 1.4 Sơ đồ hệ thống VE- EDC 6 Hình 1.5 Sơ đồ hệ thống Common Rail 7 Hình 1.6 Thiết bị TEC100 7 Hình 1.7 Thiết bị Minitec 8 Hình 1.8 Thiết bị DNT 200 8 Hình 1.9 Thiết bị làm sạch vòi phun 8 Hình 1.10 Băng thử hệ thống phun dầu điện tử Common Rail 9 Hình 1.11 Common Rail Tester 9 Hình 2.1 Một số điều khiển trong hệ thống Common Rail 13 Hình 2.2 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển động cơ Common Rail 14 Hình 2.3 Bình chứa nhiên liệu 15 Hình 2.4 Lọc nhiên liệu 15 Hình 2.5 Cấu tạo bơm áp cao loại 2 pít tông 16 Hình 2.6 Nguyên lý tạo áp suất trong bơm áp cao 2 pít tông 17 Hình 2.7 Bơm cấp liệu kiểu rô to 17 Hình 2.8 Van điều áp 18 CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt xii
16. Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp các bài giảng thực hành Hình 2.9 Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu 18 Hình 2.10 Cấu tạo và đặc tính của cảm biến nhiệt độ 19 Hình 2.11 Ống phân phối 19 Hình 2.12 Hoạt động của bộ hạn chế áp suất 19 Hình 2.13 Cảm biến áp suất nhiên liệu 20 Hình 2.14 Cấu tạo vòi phun 21 Hình 2.15 ECU tính toán lượng phun cơ bản 22 Hình 2.16 ECU tính toán lượng phun tối đa 22 Hình 2.17 ECU điều chỉnh áp suất và nhiệt độ khí nạp 23 Hình 2.18 ECU hiệu chỉnh nhiệt độ nhiên liệu 24 Hình 2.19 Điều chỉnh lượng phun 24 Hình 2.20 ECU điều khiển phun ngắt quãng 25 Hình 2.21 ECU điều khiển phun trước 25 Hình 2.22 ECU điều khiển tốc độ không tải 26 Hình 2.23 Sơ đồ kiểm tra (phương pháp đo lưu lượng dầu hồi) 27 Hình 2.24 Đo lượng dầu hồi 28 Hình 2.25 Sơ đồ kiểm tra vòi phun (so sánh lượng dầu hồi ở các vòi) 29 Hình 2.26 Bình chứa nhiên liệu 29 Hình 2.27 Động cơ điện không đồng bộ 3 pha 30 Hình 2.28 Stator động cơ điện 30 Hình 2.29 Rotor động cơ điện 31 Hình 2.30 Sơ đồ nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 32 CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt xiii
17. Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp các bài giảng thực hành Hình 2.31 Sơ đồ nguyên lý làm việc của biến tần 33 Hình 2.32 Khả năng giao tiếp của phần mềm LabVIEW 35 Hình 2.33 Sơ đồ tương quan quan hệ giữa các yếu tố trong dạy học 36 Hình 3.1 Cấu tạo của băng thử 39 Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý băng thử 40 Hình 3.3 Thùng dầu, lọc dầu, bơm tiếp vận và các đường ống dầu hồi được bố trí trên băng thử 41 Hình 3.4 Khớp truyền động 42 Hình 3.5 Mô tơ điện 3 pha sử dụng trên băng thử 43 Hình 3.6 Biến tần CT-2000PLUS 43 Hình 3.7 Sơ đồ dây biến tấn – mô tơ điện và nguồn điện 44 Hình 3.8 Giá đỡ vòi phun và bầu quan sát 45 Hình 3.9 Hình vẽ minh họa phương pháp cân bình nhiên liệu 46 Hình 3.10 Giá đỡ và ống đong dầu 47 Hình 3.11 Hệ thống đường ống thu hồi lưu lượng dầu phun và dầu hồi 47 Hình 3.12 Sơ đố khối nguyên lý hệ thống điện – điện tử điều khiển băng thử 48 Hình 3.13 Sơ đồ nguyên lý tổng quát 48 Hình 3.14 Khối chíp PsoC 49 Hình 3.15 Ngõ vào tín hiệu 50 Hình 3.16 Vị trí lắp đặt cảm biến áp suất trên ống tích áp 50 Hình 3.17 Đồ thị đặc tuyến của cảm biến áp suất nhiên liệu 51 Hình 3.18 Sơ đồ điện điều khiển van điều áp 52 Hình 3.19 Sơ đồ điện điều khiển vòi phun 53 CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt xiv
18. Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp các bài giảng thực hành Hình 3.20 Sơ đồ mạch cấp nguồn 53 Hình 3.21 Thiết kế khối UART cho board mạch chủ 54 Hình 3.22 Sơ đồ nguyên lý 55 Hình 3.23 Sơ đồ mạch in 55 Hình 3.24 Giao diện điều khiển trên nền LabVIEW 56 Hình 4.1 Người nghiên cứu tiến hành vận hành băng thử 65 Hình 4.2 Nhân viên kỹ thuật tiến hành kiểm tra vòi phun 65 Hình 4.3 Thầy Phan Văn Nam hướng dẫn sinh viên thực hành 68 Hình 4.4 Sinh viên thực hành trên băng thử 68 CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt xv
19. Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp các bài giảng thực hành DANH SÁCH CÁC BẢNG BẢNG TRANG Bảng 3.1 Các chi tiết dùng trong hệ thống nhiên liệu áp suất thấp 41 Bảng 3.2 Các chi tiết dùng trong hệ thống dẫn động bơm cao áp 43 Bảng 3.3 Chức năng các chân trong board điều khiển 55 Bảng 4.1 Các kết quả kiểm tra vòi phun DENSO 5511/4152 06H05298 trên băng thử chế tạo 55 Bảng 4.2 Các kết quả kiểm tra vòi phun DENSO 5511/4152 06H05298 trên băng thử thương mại 66 Bảng 4.3 Các kết quả kiểm tra vòi phun DENSO 5511/4152 11L02114 trên băng thử chế tạo 67 Bảng 4.4 Các kết quả kiểm tra vòi phun DENSO 5511/4152 11L02114 trên băng thử thương mại 67 Bảng 4.5 Số liệu thống kê cuộc khảo sát ý kiến sinh viên về việc học tập trên băng thử chế tạo 69 CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt xvi
20. Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp các bài giảng thực hành MỞ ĐẦU Ô nhiễm môi trường và sự cạn kiệt của nguồn năng lượng dầu mỏ đang là những vấn nạn không chỉ của riêng một quốc gia nào. Một trong những nguyên nhân chính dẫn tới những vấn nạn trên phải kể đến sự ảnh hưởng của ngành công nghệ ô tô hiện nay. Số lượng ô tô ra đời ngày càng nhiều thì lượng tiêu hao nhiên liệu cũng như lượng phát thải ô nhiễm càng tăng. Để khống chế tình trạng trên, các quốc gia trên thế giới đã đưa ra những yêu cầu vô cùng khắc khe về lượng nhiên liệu tiêu hao, lượng khí thải ô nhiễm và tiếng ồn trên một chiếc ô tô. Nhằm đáp ứng chỉ tiêu về môi trường và nhiên liệu, các hãng ô tô trên thế giới đã ứng dụng những công nghệ mới vào chiếc xe của mình để nó ngày càng trở nên thân thiện hơn với môi trường. Những hệ thống nhiên liệu hiện đại trên xe đã được phát triển và một bước tiến vượt bậc đối với hệ thống nhiên liệu diesel đó là hệ thống Common Rail. Trong hệ thống Common Rail, nhiên liệu được cung cấp một áp suất rất cao (600 – 1800 bar) và các bộ phận được điều khiển bằng điện tử, nhằm mục đích giúp cho quá trình cháy của động cơ được thực hiện một cách tối ưu nhất có thể. Đồng hành với việc phát triển hệ thống nhiên liệu diesel Common Rail thì việc kiểm tra, chẩn đoán hệ thống cũng trở thành một vấn đề “nóng” trong ngành công nghệ ô tô. Các thiết bị nhằm mục đích phục vụ cho việc kiểm tra, chẩn đoán hệ thống Common Rail cũng đã được ra đời ngày càng nhiều. Sản xuất các thiết bị trên đã trở thành một ngành công nghiệp mới hiện nay. Tại thị trường Việt Nam những thiết bị kiểm tra các chi tiết trong hệ thống Common Rail đã được nhập khẩu về nhiều, tuy nhiên giá thành của các sản phẩm này khá cao dẫn đến việc trang bị các thiết bị này ở các xưởng sửa chữa ô tô trong nước gặp khó khăn. Đào tạo về hệ thống Common Rail tại các trường dạy nghề ở nước ta cũng đang gặp rất nhiều khó khăn về việc trang bị thiết bị và tài liệu giảng dạy. CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt 1
21. Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp các bài giảng thực hành Xuất phát từ những phân tích trên, người nghiên cứu chọn tên đề tài: “Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp các bài giảng thực hành”. Sự thành công đề tài sẽ giúp cho việc giảm giá thành các thiết bị nghiên cứu về hệ thống nhiên liệu Common Rail, đồng thời việc nắm giữ công nghệ chế tạo sẽ là tiền đề cho việc phát triển những thiết bị hiện đại và toàn năng hơn trong tương lai. Mục đích của đề tài: xây dựng cơ sở lí luận và thực tiễn cho việc điều khiển áp suất phun và số lần phun, nhằm phát hiện những hư hỏng của vòi phun, cho phép việc sửa chữa và đào tạo về hệ thống Common Rail được chính xác. Đối tượng nghiên cứu: kiểm tra hình dạng tia phun và lượng phun ra qua băng thử để kiểm tra chất lượng vòi phun. Phạm vi nghiên cứu đề tài: tác giả sẽ tiến hành các nhiệm vụ cụ thể sau: - Tìm hiểu về hệ thống nhiên liệu Common Rail. - Nghiên cứu một số thiết bị chẩn đoán và kiểm tra các cụm thiết bị của hệ thống nhiên liệu Common Rail. - Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống nhiên liệu Common Rail có kết hợp giảng dạy. - Thiết kế nội dung các bài học về hệ thống Common Rail. - Thực nghiệm và đánh giá băng thử. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài: Đề tài “Thiết kế, chế tạo băng thử hệ thống Common Rail, kết hợp các bài giảng thực hành” là một hướng đi mới mang tính đột phá trong lĩnh vực dụng cụ thiết bị dạy học về hệ thống nhiên liệu Common Rail. - Chế tạo thành công băng thử hệ thống Common Rail giúp cho việc dạy và học lý thuyết, thực hành về hệ thống Common Rail ở các trường dễ dàng và sinh động hơn. - Băng thử hệ thống nhiên liệu Common Rail cho phép chẩn đoán tình trạng kỹ thuật và hư hỏng của các chi tiết trong hệ thống một cách logic và khoa học. - Nội dung của đề tài có thể làm tài liệu học tập và tài liệu tham khảo trong sửa chữa, chẩn đoán hệ thống nhiên liệu Common Rail. - Giá thành thiết bị chế tạo thấp có thể áp dụng phổ biến và thương mại hóa sản phẩm. CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng HVTH: Phạm Xuân Đạt 2