Chương 1: TỔNG QUAN 1. Một số khái niệm 1. Khái niệm chẩn đoán kỹ thuật động cơ Trước hết, ta có thể hiểu khái niệm về chẩn trạng thái kỹ thuật là công tác kỹ thuật nhằm xác định trạng thái kỹ thật của cụm máy để dự báo tuổi thọ, khả năng làm việc của các chi tiết hay cụm máy mà không phải tháo máy hay cụm máy. Trong đó, chẩn đoán là quá trình lôgic nhận và phân tích các tin truyền đến người tiến hành chẩn đoán từ các thiết bị sử dụng để chẩn đoán để tìm ra hư hỏng của đối tượng (xe, tổng thành máy, hộp số, gầm.
Từ đó, ta có thể hiểu khái niệm chẩn đoán động cơ chính là công tác kỹ thuật nhằm xác định trạng thái kỹ thuật của động cơ thông qua các thông tin nhận biết được từ động cơ để dự báo về tuổi thọ và khả năng làm việc của động cơ mà không cần tháo động cơ. Hệ thống tự chẩn đoán 1. Khái niệm về tự chẩn đoán Tự chẩn đoán là một công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực chế tạo và sản xuất ô tô. Khi các hệ thống và cơ cấu của ô tô hoạt động có sự tham gia của các máy tính chuyên dùng (ECU) thì khả năng tự chẩn đoán được mở ra một cách thuận lợi.
Người và ô tô có thể giao tiếp với các thông tin chẩn đoán (số lượng thông tin này phụ thuộc vào khả năng của máy tính chuyên dùng) qua các hệ thống thông báo. Do vậy các sự cố hay triệu chứng hư hỏng được thông báo kịp thời không cần chờ đến định kỳ chẩn đoán. Như vậy, mục đích chính của tự chẩn đoán là bảo đảm ngăn ngừa tích cực các sự cố xảy ra. Trên ô tô hiện nay có thể gặp các hệ thống tự chẩn đoán trên hầu hết các hệ thống như: hệ thống đánh lửa, hệ thống cung cấp nhiên liệu, động cơ, hộp số tự động, hệ thống phanh, hệ thống treo, hệ thống điều hòa nhiệt độ… 1.
Nguyên lý của hệ thống tự chẩn đoán 10 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: NGUYỄN HỮU LỢI Nguyên lý hình thành hệ thống tự chẩn đoán dựa trên cơ sở các hệ thống tự động điều chỉnh. Trên các hệ thống tự động điều chỉnh đã có các thành phần cơ bản là: cảm biến đo tín hiệu, bộ điều khiển trung tâm, cơ cấu chấp hành. Các bộ phận này làm việc theo nguyên lý điều khiển mạch kín (liên tục). Yêu cầu cơ bản của thiết bị tự chẩn đoán bao gồm: cảm biến đo các giá trị thông số chẩn đoán tức thời, bộ xử lý và lưu trữ thông tin, bộ phát tín hiệu thông báo.
Như vậy, từ hai hệ thống tự điều chỉnh và hệ thống tự chẩn đoán ta có thể ghép chung phần cảm biến đo, bộ xử lý và lưu trữ thông tin ghép liền với ECU. Tín hiệu thông báo được đặt riêng. Từ đó ta có sơ đồ ghép chung của hai hệ thống được mô tả trên hình 1. Hệ thống tự động điều chỉnh b.
Hệ thống tự động điều chỉnh có chẩn đoán Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý hình thành hệ thống tự chẩn đoán Do những hạn chế về giá thành, không gian trên ô tô nên các bộ phận tự chẩn đoán không phải là hệ thống hoàn thiện so với thiết bị chẩn đoán chuyên dụng, song sự có mặt của nó lại là một yếu tố tích cực trong sử dụng. Những ưu việt của hệ thống tự chẩn đoán trên ô tô là: Nhờ việc sử dụng các tín hiệu từ các cảm biến của hệ thống tự điều trên xe nên các thông tin thường xuyên được cập nhật và xử lý, bởi vậy chúng dễ dàng phát hiện ngay các sự cố và thông báo kịp thời ngay cả khi xe còn đang hoạt động. 11 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: NGUYỄN HỮU LỢI Việc sử dụng các bộ phận kết hợp như trên tạo khả năng hoạt động của hệ thống chẩn đoán rộng hơn thiết bị chẩn đoán độc lập. Nó có khả năng báo hư hỏng, hủy bỏ các chức năng của hệ thống trên xe, thậm chí có thể hủy bỏ khả năng làm việc của ô tô nhằm hạn chế tối đa hư hỏng tiếp sau, đảm bảo an toàn chuyển động.
Thiết bị cũng không cồng kềnh đảm bảo tính kinh tế trong khai thác. Hệ thống tự chẩn đoán phát triển kéo theo sự phát triển của các máy chẩn đoán chuyên dùng và nó đã được quy chuẩn quốc tế về các mã lỗi tiêu chuẩn (OBD-II) để tiện cho việc chẩn đoán, bảo dưỡng và sửa chữa. Tự chẩn đoán là một biện pháp phòng ngừa tích cực mà không cần chờ tới định kỳ chẩn đoán. Ngăn chặn kịp thời các hư hỏng, sự cố hoặc khả năng mất an toàn chuyển động đến tối đa.
Hạn chế cơ bản hiện nay là giá thành còn cao và nó không sử dụng với mục đích đánh giá kỹ thuật tổng thể. Thiết bị chẩn đoán 1. Các dụng cụ đơn giản để xác định thông số chẩn đoán động cơ 1. Ống nghe và đầu dò âm thanh để nghe tiếng gõ động cơ Khi chẩn đoán động cơ hạn chế một phần ảnh hưởng của tiếng ồn chung do động cơ phát ra, ta có thể dùng ống nghe và đầu dò âm thanh.
Một số hình dạng của ống nghe. 12 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: NGUYỄN HỮU LỢI Hình 1.2 Một số hình dạng ống nghe và đầu dò âm thanh 1. Đồng hồ đo áp suất Đồng hồ đo áp suất cuối kỳ nén Cách đo áp suất cuối kỳ nén là: cho động cơ nổ đến nhiệt độ quy định, tắt máy, tháo toàn bộ bu gi, đổ qua lỗ bugi khoảng 20cc dầu bôi trơn. Cắm đầu đo áp kế vào lỗ bu gi của xylanh cần đo, cho máy khởi động làm việc khoảng 10 - 12 vòng, đọc kết quả áp suất trên đồng hồ đo.
Ngừng khoảng 2 phút mới tiến hành đo xylanh khác.3 Đồng hồ đo áp suất cuối kỳ nén 13 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: NGUYỄN HỮU LỢI Đồng hồ đo áp suất chân không trên đường khí nạp Đồng hồ đo áp suất chân không trên đường khí nạp dùng để đo độ chân không trên đường ống nạp sau bộ chế hòa khí hay tại buồng chứa chân không trên động cơ hiện đại. Các loại ô tô ngày nay có một lỗ chuyên dụng ở cổ họng hút của động cơ, do vậy với động cơ nhiều xylanh thực chất là xác định độ chân không trên đường ống nạp của động cơ. Nhờ áp suất chân không được đo có thể đáng giá chất lượng bao kín buồng xylanh. Các đồng hồ đo loại này thường cho bằng chỉ số milimet thủy ngân hay inch thủy ngân.
Vì nó đánh giá chất lượng bao kín buồng cháy nên nó là thông số chẩn đoán kỹ thuật của buồng xylanh. Loại đồng hồ đo áp suất chân không thường được sử dụng có giá trị lớn nhất là: 30 inch Hg (750 mmHg). Đồng hồ đo áp suất dầu bôi trơn Việc xác định áp suất dầu bôi trơn trên đường dầu chính của thân máy cho phép xác định tình trạng kỹ thuật của bạc thanh truyền, bạc cổ trục khuỷu. Khi áp suất dầu giảm có khả năng khe hở của bạc cổ trục mòn quá lớn, bơm dầu mòn hay tắc một phần đường dầu.
Áp suất dầu bôi trơn trên đường dầu chính thay đổi phụ thuộc vào số vòng quay động cơ, lưới lọc trong đáy bình dầu, bầu lọc thô, bầu lọc tinh. Khi kiểm tra có thể dùng ngay đồng hồ của bảng điều khiển. Nếu đồng hồ trên không chính xác thì lắp thêm đồng hồ đo áp suất trên thân máy, nơi có đường dầu chính. Đồng hồ kiểm tra có giá trị lớn nhất đến 800 Kpa, độ chính xác của đồng hồ đo ở mức ±10 Kpa.
Đồng hồ đo áp suất nhiên liệu diesel. Đồng hồ đo áp suất nhiên liệu diesel dùng để đo áp suất nhiên liệu thấp áp (từ bơm chuyển nhiên liệu tới bơm cao áp). Loại đồng hồ đo áp suất thấp có giá trị đo áp suất lớn nhất lên đến 400 Kpa và được lắp sau bơm chuyền. Loại đồng hồ đo áp suất cao của hệ thống nhiên liệu thuộc loại chuyên dùng.
Đo áp suất nhiên liệu cho ta biết được tình trạng hoạt động của hệ thống cung cấp nhiên liệu. 14 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: NGUYỄN HỮU LỢI 1. Đồng hồ đo số vòng quay động cơ Đa số các trường hợp việc xác định số vòng quay của động cơ cần thiết bổ sung thông tin chẩn đoán trạng thái đo các giá trị mô men, công suất (mômen ở số vòng quay xác định, công suất ở số vòng quay xác định). Các đồng hồ đo có thể ở dạng thông dụng với chỉ số và độ chính xác phù hợp: Với động cơ diesel chỉ số tới 5000 - 6000 vòng/phút.
Với động cơ xăng chỉ số lên tới 10000 - 12000 vòng/phút. Một loại đồng hồ đo chuyên dùng là đồng hồ đo số vòng quay từ tín hiệu áp suất cao của nhiên liệu động cơ diesel hay bằng cảm ứng từ trên đường dây cao áp ra bugi. Các loại máy chẩn đoán Cơ sở của thiết bị chẩn đoán mã lỗi OBD: OBD (On-Board Diagnostic) là một hệ thống sử dụng trên hầu hết các ô tô hiện nay. Từ những năm 1980, các nhà chế tạo ô tô đã bắt đầu sử dụng các vi mạch điện tử để giám sát và chẩn đoán các vấn đề hư hỏng của động cơ ô tô.
Qua nhiều năm sử dụng hệ thống OBD trở thành một tiêu chuẩn bắt buộc trang bị trên các ô tô hiện đại. Năm 1996 có một chuẩn OBD chung quốc tế mới trong thế giới ô tô ra đời là OBD thế hệ thứ 2 (OBD-II). Theo quy chuẩn, hệ thống OBD-II có khả năng cung cấp hầu hết các thông tin như: động cơ, khung gầm, thân xe, hệ thống an toàn và các thiết bị phụ trợ cũng như hệ thống mạng thông tin điều khiển trên ô tô. Thông tin chẩn đoán sẽ được lưu vào bộ nhớ bên trong ECU của xe dưới dạng mã lỗi 5 ký tự.
Mức độ chẩn đoán và thông tin chi tiết phụ thuộc chủ yếu vào mức độ trang bị của hệ thống cảm biến và ECU trên mỗi loại xe. Thiết bị chẩn đoán mã lỗi OBD trên các hệ thống của ô tô ngày nay là thiết bị kết nối liên lạc trực tiếp với ECU trang bị trên xe, xử lý dữ liệu và hiển thị thông tin hiện hành và gợi ý sửa chữa chính xác cho các hỏng hóc trên các hệ thống đó. 15 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: NGUYỄN HỮU LỢI Chính vì các hệ thống mã lỗi được đã được tiêu chuẩn hóa (OBD II) nên thiết bị chẩn có rất nhiều mẫu mã và tính năng tùy thuộc vào mỗi nhà sản xuất. Mỗi loại máy có một tính năng và cách sử dụng khác nhau.