BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP & XÂY DỰNG



BÀI GIẢNG MÔN HỌC

KIỂM ĐỊNH VÀ CHUẨN ĐOÁN KỸ THUẬT ÔTÔ
(Lưu hành nội bộ)

Người biên soạn:

Nguyễn Văn Bản

Uông Bí, năm 2010


Lời nói đầu
Trong những năm dần đây, tốc độ gia tăng số lượng và chủng loại ôtô, xe
máy ở nước ta khá nhanh. Nhiều hệ thống thiết bị hiện đại đã được trang bị cho
ôtô, nhằm thỏa mãn nhu cầu về giao thông vận tải. Một số kết cấu đơn giản đã
được thay thế bằng kết cấu hiện đại, một số thói quen và công nghệ trong sửa
chữa không còn phù hợp. Hiện nay công nghệ sửa chữa phục hồi chi tiết cơ bản
thay đổi sang sửa chữa thay thế. Do đó cần thiết phải có công nghệ chẩn đóan.
Hiện nay, công nghệ chẩn đóan đang phát triển mạnh ở nước ta. Các thiết
bị chẩn đóan kỹ thuật ngày càng được cải tiến hiện đại hóa và áp dụng rộng rãi,
cần có đội ngũ kỹ thuật viên đủ trình độ đáp ứng yêu cầu của công nghệ.
Để đáp ứng nâng cao chất lượng đào tạo đội ngũ kỹ thuật viên có trình độ
Cao đẳng và làm tài liệu tham khảo cho các kỹ thuật viên đang hành nghề, tác
giả đã cố gắng nghiên cứu biên sọan cuốn giáo trình Kiểm định và chẩn đóan
kỹ thuật ôtô xe máy. Cuốn sách này được biên sọan với phương châm ngắn gọn,

dễ hiểu, bám sát mục tiêu đào tạo trình độ Cao đẳng chuyên ngành Công nghệ
kỹ thuật ôtô. Nội dung cuốn sách biên sọan dựa trên cơ sở hiểu biết của tác giả
và kế thừa các công trình của các Giáo sư, Phó giáo sư, Tiến sĩ đầu ngành ôtô,
có kinh nghiệm trong công tác đào tạo.
Nhân dịp này, Tôi xin chân thành cám ơn các tác giả của các công trình
và các tài liệu tham khảo, cám ơn Ban giám hiệu, Cán bộ, Giáo viên Trường Cao
đẳng Công nghiệp và Xây dựng đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ Tôi hòan thành
cuốn sách này.
Trong khi biên sọan, không tránh khỏi còn tồn tại thiếu sót, Tôi rất mong
nhận được sự đóng góp của bạn đọc và các đồng nghiệp để cuốn sách được hòan
thiện hơn.
Th.S, Nguyễn Văn Bản

1


Chương 1
Khái niệm về độ tin cậy và tuổi thọ của máy
1.1Các khái niệm cơ bản
1.1.1 Khả năng làm việc của máy
Khả năng làm việc của máy là trạng thái của máy. có các thông số làm
việc của máy nằm trong giới hạn quy định trong tài liệu kĩ thuật.
Khái niệm tốt rộng hơn khái niệm khả năng làm việc. Một máy tốt luôn có
khả năng làm việc. Nhưng một máy có khả năng làm việc thì có thể chưa tốt. Ví
dụ: một hộp số vẫn duy trì khả năng làm việc, nếu như bánh răng trong hộp số
đó bị mòn nhưng chưa vượt quá giới hạn cho phép, nhưng ta cũng không thể nói
là hộp số đó là hộp số tốt.
Không có khả năng làm việc là tình trạng của máy không thể tiếp tục sử
dụng, mà nguyên nhân có thể là do chỉ một thông số nào đó không đạt yêu cầu
kĩ thuật.

Tình trạng tới hạn của máy là tình trạng máy không thể tiếp tục sử dụng
do hư hỏng không thể khắc phục và không an tòan.
Một máy có thể là máy được sửa chữa hoặc máy không được sửa chữa.
Máy được sửa chữa là máy khi có phát sinh hư hỏng, có thể khôi phục lại các chỉ
tiêu kĩ thuật.
Trong một máy gồm nhiều chi tiết, có chi tiêt được sửa chữa và cũng có chi tiết
không được sửa chữa. Ví dụ: xéc - măng của động cơ đốt trong là chi tiết không
được sửa chữa, còn thanh truyền là chi tiết được sửa chữa.
1.1.2 Độ tin cậy
Trong sử dụng và sửa chữa máy một chỉ tiêu chính dùng để đánh giá chất
lượng máy là độ tin cậy của máy.
Độ tin cậy của máy là tính chất của máy đảm bảo thực hiện các choc nun
và duy trì chỉ tiêu sử dụng trong hạn định trong khoảng thời gian hoặc thời hạn
cần thiết. Các chỉ tiêu của nhiều tính chất đặc trưng cho chất lượng của sản phẩm
đều bị biến đổi theo thời gian. Độ tin cậy có tính chất phức hợp, tùy theo công
dụng và điều kiện sản phẩm, có thể bao gồm tính không hỏng, tuổi thọ, khả năng
bảo quản, tính thích ứng với sửa chữa. Độ tin cậy đảm bảo khả năng kĩ thuật để
sử dụng sản phẩm theo công dụng trong thời gian cần thiết.
Trong tài liệu kĩ thuật độ tin cậy thường được hiểu theo nghĩa hẹp là tính
không hỏng. Độ tin cậy được đánh giá theo các chỉ tiêu sau: khối lượng công
việc giữa hai lần hỏng; hệ số sẵn sàng; hệ số sử dụng kĩ thuật; xác suất làm việc
không hỏng; .
Trong lí thuyết về độ tin cậy, người ta sử dụng các khái niệm độ tin cậy
vật lí và độ tin cậy hệ thống.
Độ tin cậy vật lí của máy hay của chi tiết đặc trưng khả năng làm việc tin
cậy của nó trong điều kiện nhất định, trong khỏang thời gian đã cho. Sự ổn định
các đặc điểm của vật liệu và các quá trình sản xuất, chế tạo hay sửa chữa ảnh
hưởng đến mức độ tin cậy vật lí.
Độ tin cậy hệ thống của đối tượng hay hệ thống đặc trưng bằng khả năng
thực hiện nhiệm vụ trong điều kiện nhất định và trong khỏang thời gian khi có

hư hỏng của các phần tử cá biệt của tổng thành hay của đơn vị lắp. Độ tin cậy hệ
thống phụ thuộc vào độ tin cậy vật lí của các phần tử riêng rẽ và của tổng thành
2


bằng sơ đồ liên kết và mối quan hệ qua lại của chúng trong sơ đồ nhiệm vụ
chung. Mức độ tin cậy thực tế của đối tượng phức tạp phụ thuộc vào độ tin cậy
vật lí của các phần tử và sự liên kết hợp lí của chúng trong sơ đồ cấu trúc của các
đơn vị lắp và của hệ thống.
1.2 Phương pháp tính độ tin cậy của chi tiết máy
1.2.1 Tính tóan ngẫu nhiên của các hư hỏng
Do xe máy được sử dụng ở các điều kiện khí hậu, đường xá và các điều
kiện khác nhau, chúng không những chịu tác động thay đổi mà còn mang tính
ngẫu nhiên. Để phân tích kiểm tra tính tóan độ tin cậy của chi tiết máy người ta
sử dụng lí thuyết xác suất thống kê.
Đánh giá độ tin cậy của chi tiết máy nhờ vào phương pháp toán học trên
cơ sở tích lũy thông tin thống kê. ở điều kiện sử dụng thực tế cho phép phát hiện
các quy luật xác suất và sự phụ thuộc các yếu tố ngẫu nhiên với độ tin cậy.
Trong tính tóan đại lượng ngẫu nhiên của hư hỏng chi tiết máy, thì việc
thu thập và xử lí thông tin của độ tin cậy đóng vai trò quan trọng.
1.2.2 Thu thập và xử lí thông tin của độ tin cậy
Nhiệm vụ của việc thu thập và xử lí thông tin của độ tin cậy:
- Xác định và đánh giá các chỉ tiêu độ tin cậy của chi tiết máy
- Phát hiện các nhược điểm về thiết kế và công nghệ chế tạo làm hạ thấp
độ tin cậy của chi tiết máy
- Xác định các quy luật phát sinh các hư hỏng
- Phát hiện ảnh hưởng của các điều kiện và chế độ trong sử dụng đến độ
tin cậy của chi tiết
- Hiệu chỉnh các chỉ tiêu định mức của độ tin cậy
- Xác định hiệu quả các biện pháp hướng đến làm tăng độ tin cậy đến

mức tối ưu
Thông tin của độ tin cậy của chi tiết máy dựa vào các thí nghiệm. Độ dài
của thí nghiệm xác định phụ thuộc cấu trúc và mức độ tin cậy ban đầu. Trong đa
số trường hợp, người ta thí nghiệm hay quan sát bằng các chu kỳ cho đến khi
xuất hiện tình trạng giới hạn nghĩa là phát sinh nhu cầu sửa chữa.
Trong quá trình quan sát hay thí nghiệm người ta tiến hành đo đạc chi tiết.
Do thông tin ban đầu của thí nghiệm dễ bị phân tán, nên số lượng chi tiết
máy tham gia thí nghiệm (N) phải đủ lớn để đảm bảo độ chính xác cao. Nhưng
số lượng chi tiết tham gia thí nghiệm quá lớn sẽ làm giá thành thí nghiệm cao.
Khi tính tóan số lượng chi tiết máy tham gia thí nghiệm (N), cần thiết sử
dụng sai số tương đối ( ) trong vùng phân tán của các chỉ tiêu độ tin cậy:
T
X
X
100%
X

T

Trong đó: X và X là giá trị biên trên và giá trị trung bình của độ tin cậy
Lấy giá tri 10% 25%
Số lượng chi tiết tham gia thí nghiệm hay tính lặp lại của thông tin được
tìm phụ thuộc vào chấp nhận quy luật phân phối nào của chỉ tiêu độ tin cậy.
ở phân phối chuẩn, số chi tiết N có thể tính theo công thức:

t
v

N


3


Trong đó t là hệ số phụ thuộc.
Sau khi đã có giá trị tỉ số


tra bảng ta có giá trị của N, sau khi đã chọn
v

xác suất tin cậy.
ở phân phối Vâybun, để biết giá trị N, cần biết hay chọn giá trị của hệ số
biến thiên (v), sau đó tra bảng tìm thông số b và tính biểu thức 1 b . Sau khi
cho giá trị độ tin cậy, tìm N bằng cách tra bảng.
1.3 Phương pháp tính độ tin cậy của cụm chi tiết máy
Độ tin cậy của một máy hoặc cụm chi tiết máy phụ thuộc vào độ tin cậy
của các chi tiết tham gia, tình trạng các mối lắp ghép và điều kiện sử dụng.
Thường độ tin cậy của máy hoặc cụm chi tiết máy cũng được tính tóan bằng
phương pháp thống kê, xác suất.
1.3.1 Tính tóan Các chỉ tiêu kinh tế của tính không hỏng của máy
Tính không hỏng của máy là độ dài trung bình của sự làm việc liên tục
của máy từ hư hỏng sử dụng lần trước đến lần tiếp theo.
Chỉ tiêu kinh tế của tính không hỏng có chi phí thời gian riêng:
1 N B EOi
h
(
)
B EO N i1
d .v.k .l
Hi

Trong đó N là số máy quan sát,
B EO (hoặc P EO , D EO ), tương ứng tổng chi phí lao động, thời gian, tiền bạc
cho việc khắc phục các hư hỏng của máy,
Hi là khối lượng của máy thứ (i) đến cuối quan sát.
1.3.2 Tính tóan các chỉ tiêu kĩ thuật của tính không hỏng của máy
Thông số thông lượng không hỏng ( ) và khối lượng công việc trên một
hư hỏng sử dụng ( T o ), là chỉ tiêu kĩ thuật chính của tính không hỏng. Theo ý
nghĩa vật lí, thông số thông lượng không hỏng là tốc độ xuất hiện hư hỏng (số hư
hỏng trên một đơn vị khối lượng). ở trường hợp tổng quát, thông số này trùng
với thay đổi của hàm mật độ của xác suất:
f (H )
Trong đó (H) là khối lượng công việc của máy.
Tuy nhiên, trong thực tế khảo nghiệm, để đơn giản trong tính tóan, người
ta cho: const
Khi khối lượng thông tin về hư hỏng đủ lớn sử dụng thông lượng hỏng ở
vùng được chọn bất kì của khối lượng từ H1 đến H2, có thể xác định theo công
thức:



N
m i ( H 1 H 2)
i 1

(

N ( H 1 H 2)

h
)

d .v.k .l

ở trường hợp kết thúc quan sát, có thể sử dụng công thức:
1 N
h
mi
(
)
N i 1 H i
d .v.k .l
Trong đó: mi là số hư hỏng sử dụng của máy lần thứ (i) sau khối lượng
4


công việc từ H1 đến H2, hay từ 0 đến Hi.
Từ đó ta có công thức:

1 N
d .v.k .l
, hay T 0 H i
(
)
N i 1 mi
h

Khi tính tóan kinh tế, đôi khi cần thiết xác định số hỏng trung bình MTB
trong suốt khối lượng công việc nhất định H3 (khối lượng công việc hàng năm
được lập kế hoạch cho máy hoặc khối lượng giữa các lần sửa chữa)
H3
M TB H 3

T0

T0

1

5


Chương 2
khái niệm chung về chẩn đoán kỹ thuật
2.1 Khái niệm về chẩn đoán, và ảnh hưởng của điều kiện của sử dụng đến sự
thay đổi trạng thái kĩ thuật
2.1.1 Khái niệm về chẩn đoán kĩ thuật
Chẩn đoán là thuật ngữ được sử dụng từ thời kì Hi-Lạp cổ đại của những
người thợ gốm, để chỉ những công việc nhằm xác định tình trạng chất lượng của
sản phẩm qua các yếu tố biểu hiện bên ngoài của sản phẩm. Khi xã hội loài
người phát triển, chẩn đoán trở thành môn khoa học nghiên cứu về phương
pháp và công cụ xác định trạng thái kĩ thuật của đối tượng chẩn đoán.
Ngành khoa học chẩn đoán ra đời, bắt đầu từ việc chẩn đoán sức khỏe của
con người, và đã từ rất lâu rồi, người ta đã quen với từ chẩn đoán hay hội
chẩn của ngành y tế.
Khoa học về chẩn đoán máy móc đã ra đời từ khi con người biết chế tạo ra
công cụ thay thế lao động thủ công. Nhưng sự phát triển của ngành chẩn đoán rất
khó khăn, mà nguyên nhân chủ yếu là do thiếu các thiết bị đo lường có độ tin
cậy cao.
Ngày nay, với sự trợ giúp đắc lực của máy tính, lĩnh vực chẩn đoán có
nhiều tiến bộ đáng kể.
Việc sử dụng các biện pháp thăm dò không tháo rời máy, mà chỉ dựa vào
biểu hiện đặc trưng để xác định trạng thái kĩ thuật của đối tượng được gọi là

chẩn đóan kĩ thuật.
Chẩn đoán kĩ thuật ôtô là một loại hình tác động kĩ thuật vào quá trình
khai thác và sử dụng ôtô, nhằm đảm bảo cho ôtô hoạt động có độ tin cậy, an
tòan, hiệu quả cao, bằng cách phát hiện và dự báo kịp thời các hư hỏng và tình
trạng kĩ thuật hiện tại mà không cần tháo rời ôtô hoặc tổng thành của ôtô.
ý nghĩa của chẩn đoán kĩ thuật là:
+ Nâng cao độ tin cậy của xe và đảm bảo cho xe tham gia giao thông một
cách an tòan, nhờ phát hiện kịp thời, dự báo trước các hư hỏng có thể xảy ra
nhằm giảm thiểu tai nạn giao thông, nâng cao năng suất, giảm ô nhiễm môi
trường.
+ Nâng cao độ bền lâu của máy, giảm chi phí phụ tùng thay thế, giảm hao
mòn chi tiết và tuổi thọ của máy do sai lệch lắp ráp.
+ Giảm chi phí cho công tác bảo dưỡng và sửa chữa, do xác định chính
xác hư hỏng và tình trạng kĩ thuật của máy và chi tiết máy.
2.1.2 Khái niệm về thông số chẩn đoán
Muốn chẩn đoán chính xác và hiệu quả, thì người tham gia chẩn đoán phải
xác định được thông số chẩn đoán.
Thông số chẩn đoán là thông số biểu diễn quá trình họat động của các
phần tử cấu trúc của máy có thể chứa một số dấu hiệu chẩn đoán. Khi đã tập hợp
được các dấu hiệu chẩn đóan, người ta sẽ xử lí thông tin nhận được để thực hiện
chẩn đoán, bằng cách so sánh tín hiệu nhận được với tín hiệu mẫu.
Muốn tìm ra được thông số chẩn đoán, thì người tham gia chẩn đoán cần
thiết phải nắm vững thông số biểu hiện kết cấu.
Thông số biểu hiện kết cấu là thông số biểu thị các quá trình lí hóa, phản
ánh tình trạng bên trong của đối tượng khảo sát. Các thông số này, con người và
6


thiết bị đo có thể nhận biết được và chỉ xuất hiện khi đối tượng hoạt động hoặc
ngay sau khi hoạt động. Ví dụ như tốc độ ôtô, nhiệt độ dung dịch làm mát, áp

suất dầu bôi trơn, công suất động cơ, .
Các thông số biểu hiện kết cấu luôn phụ thuộc vào tình trạng kĩ thuật của
kết cấu. Ví dụ: sự tăng khe hở của mối lắp ghép trục khuỷu và gối đỡ cổ chính
của động cơ sẽ làm giảm áp suất dầu bôi trơn trong hệ thống bôi trơn cưỡng bức,
làm tăng va đập, độ ồn, độ rung cụm tổng thành của động cơ.
Một thông số biểu hiện kết cấu có thể biểu hiện nhiều thông số kết cấu
bên trong, và ngược lại một thông số kết cấu có thể có nhiều thông số biểu hiện
kết cấu.
Biểu hiện kết cấu của các cụm chi tiết khác nhau, lại cũng có thể giống
nhau. Các thông số biểu hiện kết cấu có tính chất đan xen phức tạp, biểu hiện kết
cấu bên trong. Chính vì vậy, việc thu thập các thông số biểu hiện kết cấu phải hết
sức thận trọng, hạn chế nhầm lẫn ảnh hưởng đến kết quả chẩn đoán. Có thể nói:
việc xác định chính xác thông số biểu hiện kết cấu, đánh giá trình độ của việc
chẩn đoán.
Tuy nhiên, trong chẩn đoán có những thông số vừa là thông số kết cấu lại
cũng là thông số biểu hiện kết cấu. Chẳng hạn như: thông số áp suất dầu bôi trơn
của động cơ đốt trong, là thông số kết cấu của hệ thống bôi trơn, nhưng lại là
thông số biểu hiện kết cấu của cặp lắp ghép bạc cổ chính và cổ chính.
Thông số chẩn đoán là thông số biểu hiện kết cấu được chọn trong quá
trình chẩn đoán. Nhưng không phải tòan bộ các thông số biểu hiện kết cấu đều
được coi là thông số chẩn đoán.
Trong chẩn đoán coi đối tượng chẩn đoán phức tạp được tạo lên bởi tập
hợp các thông số kết cấu. Nên khi chẩn đoán xác định tình trạng kĩ thuật của một
kết cấu, có thể ta chỉ cần dùng một thông số biểu hiện kết cấu, hoặc cũng có thể
dùng nhiều thông số biểu hiện kết cấu.
Khi chọn đúng thông số biểu hiện kết cấu được làm thông số chẩn đoán sẽ
cho phép dễ dàng phân tích, xác định trạng thái kĩ thuật của đối tượng. Các
thông số biểu hiện kết cấu chọn dùng làm thông số chẩn đoán phải đảm bảo yêu
cầu: có tính hiệu quả, tính đơn trị, có độ nhạy, tính thông tin, tính ổn định, tính
công nghệ.

Việc chọn đúng thông số chẩn đoán, đảm bảo cho công việc chẩn đóan có
hiêu quả, kết quả chẩn đoán chính xác.
2.1.3 ảnh hưởng của điều kiện sử dụng đến sự thay đổi trạng thái kĩ thuật
2.1.3.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến hệ số ma sát
Hầu hết, các hư hỏng của chi tiết máy đều có nguyên nhân từ sự hao mòn,
mà yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến hao mòn là sự mài mòn các bề mặt chi tiết do
ma sát.
Quá trình mài mòn bề mặt chi tiết rất phức tạp và phụ thuộc vào số lớn các
yếu tố theo các tổ hợp khác nhau ở điều kiện cụ thể của sử dụng máy.
Theo quan điểm hiện đại, ma sát l kết quả của nhiều dạng tương tác
phức tạp khác nhau, khi có sự tiếp xúc v dịch chuyển hoặc có xu hướng
dịch chuyển giữa hai vật thể, trong đó diễn các quá trình cơ, lý, hóa
điện...quan hệ của các quá trình đó rất phức tạp và phụ thuộc vo đặc
tính tải, vận tốc trượt, vật liệu và môi trường.
7


F ms N
là hệ số ma sát, f p, v, c
N- là tải trọng pháp tuyến
C-là điều kiện ma sát (vật liệu, độ cứng, độ bóng. Chế độ gia công,
môi trường)
Công ma sát A chuyển hóa thành nhiệt năng Q và năng lượng hấp thụ giữa
hai bề mặt E:
A Q E

Qua nghiên cứu và thực nghiệm, người ta đã phát hiện ra rằng: khi thay
đổi áp suất p, thì thay đổi theo, nhưng tồn tại khỏang pth1< p có giá trị ổn định v nhỏ nhất. Khi vượt ra ngoi khoảng đó thì sảy ra hư
hỏng và tăng cao.

Cũng như sự ảnh hưởng của áp suất đến ma sát, sự ảnh hưởng của vận tốc
dịch chuyển tương đối giữa hai bề mặt cũng có ảnh hưởng tương tự.


f v1 , c1

f v2 c2

v
Hình 2.1 ảnh hưởng của vận tốc đến
Đường cong f c, v , cũng tương tự như đường cong f c, p .
để xác định ảnh hưởng của điều kiện ma sát đến hệ số ma sát , người
ta đã làm thí nghiệm thứ nhất ở cặp ma sát Fe Fe với điều kiện là p = constan
và v = constan, có và không cho bột mài vào giữa hai bề mặt ma sát. Kết quả thí
nghiệm thứ nhất, được thể hiện ở (hình 2.2).
Từ kết quả của thí nghiệm thứ nhất, ta có thể kết luận:
Hệ số ma sát thay đổi khi điều kiện ma sát thay đổi.

OA - không có bột mài
AB - giảm do tác dụng ra
trơn của bột mài
BC- tăng mạnh và không ổn
định do phá hoại của bột mài.
CD- không có bột mài.
O
A
B
C
D
t

Hình 2.2 ảnh hưởng của điều kiện ma
sát đến hệ số
Từ những lí luận trình bày ở trên, ta có thể kết luận rằng:

8


+ Hệ số ma sát phụ thuộc vào nhiều yếu tố f p, v, c
+ Tồn tại khỏang cons tan và nhỏ nhất.
+ Có thể ứng dụng vào trong thực tiễn sử dụng sao cho mở rộng phạm vi
cons tan và nhỏ nhất.
2.1.3.2 Tác dụng của dầu bôi trơn đến sự hao mòn của chi tiết
Như ta đã biết, trong các loại ma sát, thì ma sát ướt làm giảm tốt nhất sự
hao mòn chi tiết máy.
ở điều kiện bôi trơn ma sát ướt, chi tiết làm việc trên đệm dầu. Lớp đệm
dầu nhận tải trọng, làm giảm tải trọng va đập tác dụng lên chi tiết.
Khả năng chịu tải trọng của lớp dầu bôi trơn đã được Giáo sư Pêtrốp đề
cập vào năm 1883 và đặt cơ sở cho quy luật bơi thủy động học của trục trong ổ
trượt. Từ lí thuyết bôi trơn thủy động lực học ta thấy: đối với một cặp lắp ghép
chuẩn xác (có hình dáng hình học đúng) với một khe hở nào đó, thì vị trí của
trục phụ thuộc vào tải trọng, độ nhớt của dầu bôi trơn, kích thước và kết cấu của
trục ổ trượt, tốc độ quay của trục.
Bản chất của hiện tượng bơi thủy động học của trục trong ổ trượt ở tốc độ
quay nhất định được giải thích như sau:
- Khi n = 0, trục tựa trên ổ trượt.
- Từ thời điểm bắt đầu quay và khi tiếp tục tăng vận tốc quay của trục, do
sự bám dính của dầu với bề mặt của trục, trục cuốn dầu bôi trơn và đẩy nó vào
khe hở hình nêm. Nhờ đó mà trục được nâng lên, đồng thời dịch chuyển về phía
chiều quay. Khi tốc độ quay của trục đạt đến giá trị đủ lớn, trục sẽ bơi trong ổ
trượt và các bề mặt làm việc được phân cách với nhau bằng lớp dầu bôi trơn.

Tâm quay của trục từ lúc bắt đầu quay sẽ vẽ thành đường cong gần với
nửa vòng tròn. Khi tốc độ quay của trục vô cùng lớn, theo lý thuyết, thì tâm của
trục và tâm ổ trượt sẽ trùng nhau.
Sự biến dạng hình học của cổ trục hay ổ trượt sẽ dẫn tới khả năng tải của
lớp dầu bôi trơn sẽ giảm đi. Trong trường hợp này sẽ không có hiệu ứng nêm dầu
sảy ra. Hiệu ứng nêm dầu cũng không xảy ra khi bề mặt làm việc của chi tiết có
những mấp mô lỗi lõm lớn.
Trong việc sử dụng dầu bôi trơn, độ nhớt của dầu bôi trơn ảnh hưởng
nhiều đến ma sát cũng như hao mòn chi tiết máy. Trong bôi trơn thủy động, thì
hệ số ma sát phụ thuộc vào tỷ số

n
.
p

n - số vòng quay của trục (v/ph)
- độ nhớt của dầu bôi trơn
p - áp suất tác động lên bề mặt

chi tiết
Vùng 1 vùng ma sát khô
Vùng 2 vùng ma sát tới hạn
Vùng 3 vùng ma sát ướt



Thực tế

1 2

lý thuyết
3

Hình 2.3 ảnh hưởng của

n
p
n
đến
p

Từ những lí luận trình bày ở trên, trong sử dụng máy, việc sử dụng bôi
trơn đúng ảnh hưởng rất lớn đến trạng thái kĩ thuật và tuổi thọ của máy. Ngoài
9


ra, việc sử dụng và chăm sóc bảo dưỡng đúng kĩ thuật cũng có ảnh hưởng không
nhỏ đến tuổi thọ của máy.
2.2 Phương pháp và các thiết bị chẩn đoán
2.2.1 Phương pháp chẩn đoán
2.2.1.1 Phân loại phương pháp chẩn đoán
Phân loại theo phương pháp tổ chức chẩn đoán
Theo phương pháp phân loại này, chia làm hai loại chẩn đoán:
+ Chẩn đoán kĩ thuật định kì là chẩn đoán kĩ thuật do một đội chẩn đoán
chuyên trách hay một bộ phận của đội bảo dưỡng và sửa chữa đảm nhận với mục
đích dự báo trạng thái kĩ thuật trước khi tiến hành bảo dưỡng kĩ thuật định kì.
+ Chẩn đoán kĩ thuật bất thường là chẩn đoán kĩ thuật được tổ chức theo
yêu cầu nhằm dự báo trạng thái kĩ thuật do sự hư hỏng bất thường.
Chẩn đoán kĩ thuật có thể được tổ chức thực hiện ở hiện trường làm việc
của máy, bãi tập kết hoặc ga ra của máy, hay ở xưởng sửa chữa, do nhóm thợ

hoặc tổ chuyên trách có trình độ cao và kinh nghiệm tốt.
Phân loại theo nội dung hoặc khối lượng công việc.
Theo nội dung hay khối lượng công việc, chẩn đoán kĩ thuật được chia
làm hai loại:
+ Chẩn đoán toàn bộ được tiến hành để kiểm tra toàn bộ máy xác định
trạng thái kĩ thuật của máy. Lọai chẩn đoán này, thường được thực hiện trước và
sau khi đưa máy vào sửa chữa.
+ Chẩn đoán từng phần tiến hành để xác định trạng thái kĩ thuật của từng
cụm chi tiết hoặc tổng thành hat một bộ phận nào đó của máy.
Phân loại theo số lượng thông tin thu được:
+ Chẩn đoán kĩ thuật chung là công việc chẩn đoán nhằm đánh giá trạng
thái kĩ thuật chung của cụm máy hay máy, qua các thông số tổng hợp (công suất
động cơ, lượng tiêu hao nhiên liệu, ), mà không cần chỉ rõ vị trí và nguyên
nhân hư hỏng.
+ Chẩn đoán kĩ thuật sâu, là công việc chẩn đoán không những đánh giá
trạng thái kĩ thuật chung, mà còn chỉ rõ vị trí và nguyên nhân hư hỏng của máy,
xác định khối lượng công việc bảo dưỡng và sửa chữa, khả năng làm việc còn lại
của máy.
2.2.1.2 Phương pháp chẩn đoán sâu
Phương pháp chẩn đoán, đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao độ
tin cậy trong đánh giá trạng thái kĩ thuật của máy. Nó giúp cho việc nâng cao độ
chính xác của kết quả chẩn đoán, giúp cho công việc bảo dưỡng và sửa chữa tiết
kiệm được thời gian và tiền bạc, sử dụng hiệu quả máy.
Trước hết, để đảm bảo chẩn đoán chính xác, thì người tham gia chẩn đoán
phải hiểu rõ kết cấu của đối tượng chẩn đoán. Vì có hiểu biết kết cấu của đối
tượng chẩn đoán, thì mới nắm được các thông số kết cấu của đối tượng. Mà có
nắm được thông số kết cấu thì mới biết được thông số biểu hiện kết cấu.
Sau khi đã tìm hiểu kết cấu và các thông số kết cấu của đối tượng chẩn
đoán, người tham gia chẩn đoán phải tiếp tục tìm hiểu các thông số kĩ thuật tiêu
chuẩn và các thông số kĩ thuật giới hạn của đối tượng, hay nói cách khác là

thông số kết cấu tiêu chuẩn và thông số kết cấu giới hạn. Từ đó, xác định các
thông số biểu hiện kết cấu.
10


Việc xác định các thông số biểu hiện kết cấu rất quan trọng trong việc
chẩn đoán. Vì đây chính là các biểu hiện ra bên ngoài của trạng thái kĩ thuật của
đối tượng, và từ những thông số biểu hiện kết cấu này để chọn ra các thông số
chẩn đoán.
Việc chọn thông số chẩn đoán quyêt định độ tin cậy và khả năng chính
xác của kết quả chẩn đoán. Thông số chẩn đoán được chọn từ các thông số biểu
hiện kết cấu, phải đảm bảo các yêu cầu sau:
+ Thông số đó phải đặc trưng cho kêt cấu, ít hoặc không gây ra nhầm lẫn
với các thông số biểu hiện kết cấu khác. Yêu cầu này gọi là tính đơn trị của
thông số.
+ Thông số phải chứa đựng đầy đủ các biểu hiện dù là nhỏ nhất của sự
thay đổi của thông số kết cấu. Sự biến thiên của thông số phải tỷ lệ thuận với
thay đổi của thông số kết cấu.
+ Thông số được chọn phải dễ dàng đo đạc hoặc cảm nhận bằng các thiết
bị đo sẵn có hay cảm nhận bằng các giác quan của con người.
+ Dễ dàng tìm được thông số chuẩn và thuận lợi trong việc so sánh với các
thông số chuẩn.
Trong chẩn đoán, có thể chọn một hoặc vài thông số biểu hiện kết cấu làm
thông số chẩn đoán, để nâng cao độ tin cậy và độ chính xác của kết quả chẩn
đoán. Việc lựa chọn thông số chẩn đoán còn phụ thuộc vào thiết bị chẩn đoán
sẵn có, và trình độ của người tham gia chẩn đóan. Thông số được chọn phải có
thể đo được bằng các thiết bị sẵn có tại cơ sở và phù hợp với trình độ sử dụng.
Sau khi tiến hành xác định các thông số chẩn đoán, so sánh với các thông
số chuẩn để làm cơ sở xác định trạng thái kĩ thuật của máy.
Việc xác định tuổi thọ và khả năng làm việc còn lại của máy được tiến

hành theo tiến hành theo phương pháp xác suất thống kê.
2.2.2 Các thiết bị chẩn đoán
Như đã nêu ở phần trên, khó khăn của chẩn đoán kĩ thuật là dụng cụ và
thiết bị chẩn đoán. Hiện nay, do sự phát triển của khoa học kĩ thuật, nên đã có
nhiều thiết bị đo đạc hiện đại có độ chinh xác cao, giúp cho việc chẩn đoán
thuận lợi và đạt kết quả chính xác.
Trong chẩn đoán cũng có trường hợp có thể sử dụng các giác quan nhận
biết của con người. Việc sử dụng giác quan vào công việc chẩn đoán, có ưu điểm
là không cần các thiết bị đo đát tiền, có thể chẩn đoán nhanh chóng ở mọi lúc
mọi nơi. Nhưng nó có nhược điểm là phải có các chuyên gia có kinh nghiệm cao,
độ tin cậy và chính xác của kết quả không cao và phụ thuộc hoàn toàn vào
chuyên gia, thậm trí còn phụ thuộc cả vào tình trạng sức khỏe, tình trạng tâm lí
của chuyên gia.
Trong chẩn đoán kĩ thuật hiện đại, để nâng cao chất lượng và hiệu quả của
việc chẩn đoán, hiện nay người ta đã sử dụng các thiết bị và dụng cụ chẩn đoán.
Có thể chia dụng cụ và thiết bị chẩn đoán ra làm các loại như sau:
Phân loại kết cấu của thiết bị:
+ Thiết bị chẩn đoán đơn giản là thiết bị hoặc dụng cụ đo thông thường, có
kết cấu đơn giản, như các loại thước đo, lực kế, . Loại thiết bị này, dùng để
xác định các thông số chẩn đóan đơn giản như hành trình bàn đạp của li hợp, lực
tác động lên vành lái hoặc bàn đạp phanh, . Loại thiết bị này có ưu điểm là rẻ
11


tiền, dễ kiếm, dễ sử dụng. Nhưng nó lại có những nhược điểm là độ chính xác
không cao và chỉ xác định được các thông số chẩn đoán đơn giản.
+ Thiết bị chẩn đoán phức tạp là các loại thiết bị có kết cấu phức tạp như
các thiết bị đọc hộp ECU, thiết bị đo nồng độ khí xả, . Ưu điểm của loai thiết
bị này là cho ra kết quả chinh xác và có thể xác định được các thông số chẩn
đoán phức tạp, nhưng nhược điểm là đắt tiền và sử dụng cần phải có trình độ kĩ

thuật cao.
Phân loại theo công nghệ chẩn đoán:
+Thiết bị chẩn đoán chung là thiết bị chẩn đoán dùng để đo các thông số
tổng hợp nhằm xác định trạng thái kĩ thuật chung của máy.
+ Thiết bị chẩn đoán sâu là thiết bị chẩn đoán có thể đo được các thông số
chẩn đoán và đồng thời có thể xác định được nguyên nhân gẩy ra hư hỏng và vị
trí hư hỏng.
Việc lựa chọn thiết bị chẩn đoán, phải căn cứ vào điều kiện thực tế của cơ
sở sản xuất, mục đích của chẩn đóan, và trình độ của người tham gia chẩn đoán.
2.2.3 Các loại cảm biến thường dùng trong chẩn đoán
Cảm biến sử dụng trong chẩn đoán nhằm xác định chính xác các thông số
chẩn đoán, giúp nâng cao hiệu quả việc chẩn đoán. Các loại cảm biến sử dụng
trong chẩn đoán rất phong phú. Trong khuôn khổ phần viết này, chỉ nêu một số
cảm biến thông dụng dùng để đo các thông số cơ bản trong chẩn đoán.
2.2.3.1 Cảm biến lưu lượng khí không khí, thành phần khí xả
Cảm biến đo lưu lượng dòng khí nạp
1, Cảm biến Karman Vortex
Cảm biến này làm việc dựa vào hiện tượng vật lí: khi cho dòng khí đi qua
một vật thể cố định, thì phía sau vật thể đó sẽ xuất hiện sự xoáy lốc đều đặn,
xóay lốc đó được gọi là xoáy lốc Karman.
Lí thuyết về sự xoáy lốc khi có dòng khí đi qua vật cản, đã được Struhall
đưa ra từ năm 1878, Nhưng mãi đến năm 1934 dụng cụ đo đầu tiên chế tạo theo
lí thuyết này mới được ứng dụng. Ngày nay, có rất nhiều sáng chế dựa theo lí
thuyết này được ứng dụng trong việc đo lưu lượng dòng khí nạp của động cơ.
Đặc biêt là hai loại cảm biến Karman kiểu quang và kiểu siêu âm.
a, Cảm biến Karman kiểu quang
Kết cấu loại này gồm có: một ống trụ gọi là bộ phận tạo xoáy. Khi cần đo
lưu lượng thì đặt bộ phận tạo xoáy ở giữa dòng khí. Khi dòng khí đi qua bộ phận
tạo xóay sẽ tạo ra một dòng khí xóay, gọi là dòng xóay Karman. Đèn led chiếu
ánh sáng tới tấm kim loại mỏng có khả năng phản chiếu ánh sáng (gương).

Transitor quang cảm nhận ánh sáng phản chiếu của gương.Dòng xoáy Karman đi
theo rãnh dẫn hướng làm rung gương và thay đổi hướng ánh sáng phản chiếu.
Transitor quang cảm nhận sự thay đổi đó và chuyển thành tín hiệu đưa về máy
tính khuếch đai và hiển thị.

12


12345678-

Photo transitor
Đèn led
Gương
Bộ đếm dòng xóay
Lưới ổn định
Vật tạo xóay
Cảm biến áp suất khí trời
Vòng xóay

Hình 2.4 Bộ đo lưu lượng khí kiểu Karman quang
b, Cảm biến Karman kiểu siêu âm
1- Bộ dao động
2- Thân xóay
3- Phần phát
4- Sóng siêu âm
5- Xóay
6- Phần đón
7- Khuếch tán
8- Bộ lọc
9- Nắn xung

Hình 2.5: Bộ cảm biến lưu lượng không khí kiểu Karman- Vortex siêu âm
Bộ cảm biến kiểu siêu âm gồm các bộ phận sau:
- Cục tạo xoáy để tạo ra các dòng xóay lốc Karman
- Bộ khuếch đại để khuếch đại các sóng siêu âm
- Bộ phát sóng để phát ra các sóng siêu âm
- Bộ nhận sóng để nhận các sóng siêu âm
- Bộ điều chỉnh xung để chuyển đổi các sóng siêu âm nhận được thành
các xung điện dạng số
Khi dòng khí đi qua cục tạo xoáy dạng cột ba cạnh, tạo ra hai dòng xoáy
ngược chiều nhau (dòng xóay Karman). Số lượng dòng xóay phụ thuộc vào lưu
lượng dòng khí. Khi không có dòng khí đi qua, thì cục tạo xoáy không thể phát
ra dòng xoáy Karman. Do đó, sóng siêu âm lan truyền từ bộ phát sóng đến bộ
nhận sóng trong khỏang thời gian cố định T, đây là thời gian chuẩn để so.
Khi dòng khí xoáy thuận kim đồng hồ đi qua gặp sóng siêu âm, lúc này
chiều dòng xoáy cùng chiều với chiều của sóng siêu âm, nên thời gian bộ nhận
sóng nhận được sóng T1hồ gặp sóng siêu âm thì thời gian T2>T, Như vậy cứ mỗi lần sóng truyền thay đổi
từ T1 đến T2 thì bộ chuyển đổi sẽ phát ra một xung vuông. Khi khí đi qua cảm
13


biến lưu lượng lớn thì bộ chuyển đổi xung sẽ phát ra xung vuông với mật độ dày
đặc hơn và ngược lại. Từ đó ta biết được lưu lượng khí qua cảm biến.
2.2.3.2 Cảm biến đo nồng độ của thành phần khí xả
Cảm biến ôxy, dùng để xác
định lượng oxy có trong thành
phần hòa khí hoặc trong thành
phần khí xả khi động cơ đang hoạt
động. Cảm biến oxy trong thành

phần khí xả còn được gọi là cảm
biến Lamda. Có nhiều loại cảm
biến oxy. Thông thường người ta
dùng cảm biến oxy với thành phần
Zirconium và cảm biến oxy loại
TITANIA trong công nghệ chẩn
đoán.
Cảm biến oxy với thành
phần Zirconium:
Loại này chủ yếu được chế
tạo từ chất Zirconium dioxid.

Hình 2.6 Cảm biến với thành phần
Ziconium
Chất Zirconium dioxid sẽ hấp thụ các O-2.

Măt trong của Zirconium tiếp xúc

với không khí, còn mặt ngoài tiếp xúc với khí xả hoặc hòa khí.
Sự chênh lệch mức độ hấp thụ ôxy của mặt trong và mặt ngoài, sẽ tạo ra
một tín hiệu điện áp. Mức chênh lệch điện áp càng lớn, thì tín hiệu điện áp càng
cao. Từ đó ta có thể đo được nồng độ ôxy của dòng khí.
2.2.3.3 Cảm biến đo xung đánh lửa
Cảm biến đo xung đánh lửa, dựa vào nguyên lí của hiệu ứng Hall. Cảm biến dựa
vào nguyên lí này được gọi là cảm biến Hall.
Có thể miêu tả nguyên lí hiệu ứng này như sau:
Có một tấm bán dẫn loại p (hoặc loại n), đặt trong từ trường B, sao cho véc
tơ cường độ của từ trường vuông góc với bề mặt của tấm bán dẫn. Khi có dòng
điện chạy qua tấm bán dẫn (theo chiều từ trái qua phải), các lỗ trống (hoặc các
hạt điện tử) chuyển động với vận tốc v , trong tấm bán dẫn sẽ xuất hiện lực

Lawenrence F L có chiều từ dưới lên trên.

14


F L qBv
Vì B vuông góc với v , nên ta
có thể viết:
FL= qBv
Trong đó q là điện tích của
các điện tử
Như vậy, dưới tác dụng của
FL, các hạt điện tử bị dồn lên phía
trên của tấm bán dẫn, khiến giữa
hai mặt A1 và A2 xuất hiện hai lớp

Hình 2.7 Nguyên lí của hiệu ứng Hall
điện tích trái dấu. Hiện tượng này, làm xuất hiện một điện từ trường E ngăn cản
quá trình dịch chuyển của các điện tử. Các hạt điện tử chịu tác dụng của lực
Culông Fc
Fc= qE
Khi đạt trạng thái cân bằng, giữa hai mặt sẽ xuất hiện hiệu điện thế ổn
định UH.. Khi cân bằng thì FL=Fc ta có: qE = qBv dẫ đến E = Bv
UH/a = Bv . Từ đó ta có UH= Bva
Mặt khác ta có: Iv= jS
Iv = qvad
Rút ra v I V
qad

Trong đó: j là véc tơ cường độ dòng điện; là mật độ của hạt điện tử;

d là bề dày của tấm bán dẫn; a = A1 A2
Thay thế vào phương trình ta có:
B IV
UH
q d

UH chỉ có độ lớn khỏang vài trăm mmV, nếu Iv không đổi, thì khi thay đổi
lực từ trường B thì UH sẽ thay đổi và tạo ra các xung điện, gọi là điện áp xung.
Hiện tương này gọi là hiệu ứng Hall, được ứng dụng trong cảm biến Hall.

15


Chương 3
Tự chẩn đoán
3.1 Khái niệm về tự chẩn đoán
Tự chẩn đoán, là một công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực chế tạo và sản
xuất ôtô. Khi các hệ thống và cơ cấu của ôtô họat động có sự tham gia của của
các máy tính chuyên dụng (CPU), thì khả năng của tự chẩn đóan mở ra một cách
thuận lợi. Người và ôtô có thể giao tiếp với các thông tin chẩn đóan (số lượng
thông tin phụ thuộc vào máy tính chuyên dụng) qua các hệ thống thông báo, do
vậy mà sự cố các triêu chứng hư hỏng được thông báo kịp thời, không cần cho
tới định kì chẩn đoán.
Mụcchi
đíchtit
của in
tự chẩnv
đoán,
là đảm
Cỏc

in
t bảo ngăn ngừa tích cực các sự cố xảy
ra trên ôtô. Trên ôtô hiện nay có thể gặp các hệ thống tự chẩn đoán: hệ thống
đánh lửa, hệ thống nhiên liệu, hộp số tự động, hệ thống phanh, hệ thống treo,
điều hòa nhiệt độ. Các hệ thống tự chẩn đoán gúp thông báo cho các lái xe kịp
thời sự cố của các hệ thống trên ôtô.
A1

Bng ng h
e17

ốn bỏo hng h thng ESP
v ABS
ốn cnh bỏo ESP v ABS
M n hỡnh hin th

e 41
p13

B24/15

Cm bin gia tc ngang
v cm bin tc xoay

N47/5

Hp iu khin ESP

N49

Cm bin gúc lỏi

N72/1s1

Cụng tc Tt ESP

X11/4

cm chn oỏn

Hình 3.1 vị trí một số cảm biến và hệ thống tự chẩn đoán trên ôtô
3.2 Nguyên lí hình thành hệ thống tự chẩn đoán hiện đại

Cảm
biến
(SEN
SO)

Bộ điều khiển
trung tâm
(ECU)

Bộ xử lí thông tin

Cơ cấu thừa
hành
(MODULATOR)

tín hiệu
thông báo

chẩn
đóan

Hình 3.2 sơ đồ hệ thống tự động điều khiển có tự chẩn đóan
16


Nguyên lí hình thành hệ thống tự chẩn đoán dựa trên cơ sở các hệ thống tự
động điều khiển. Trên các hệ thống tự động điều khiển đã có các thành phần cơ
bản: cảm biến đo tín hiệu, bộ điều khiển trung tâm (ECU), bộ phận thừa hành.
Các bộ phận này làm việc theo nguyên tắc mạch kín (liên tục).
Yêu cầu của thiết bị tự chẩn đoán bao gồm: cảm biến để đo các giá trị
thông số chẩn đoán tức thời, bộ xử lí và lưu giữ thông tin, tín hiệu thông báo.
Như vậy ghép nối hệ thống và hệ thống tự chẩn đoán theo sơ đồ tổng quát
là các cảm biến đo được dùng chung, bộ xử lí và lưu giữ thông tin được nối ghép
liền với ECU, còn tín hiệu thông báo đặt riêng.
Do hạn chế về giá thành, không gian trên ôtô, nên hệ thống tự chẩn đoán
không phải là hệ thống hòan thiện so với hệ thống chẩn đoán chuyên dùng, song
sự có mặt của nó là yếu tố tích cực trong sử dụng.
Ưu điểm cơ bản của hệ thống tự chẩn đóan là:
+ Nhờ sử dụng các thông tin từ cảm biến của hệ thông tự động điều khiển
trên xe, các thông tin thường xuyên cặp nhật và xử lí, cho nên chúng dễ dàng
phát hiện ngay các sự cố và thông báo kịp thời ngay cả khi xe đang họat động.
+ Sự kết hợp các bộ phận như trên, tạo ra sự họat động của hệ thống tự
chẩn đoán rộng hơn hệ thống chẩn đoán độc lập. Nó có khả năng báo hư hỏng,
hủy bỏ chức năng họat động của hệ thống trên xe, thậm trí hủy bỏ chức năng làm
việc của ôtô, nhằm hạn chế tối đa hư hỏng tiếp theo, đảm bảo an tòan chuyển
động. Mặt khác kết cấu của thiết bị lại nhỏ gọn, đảm bảo tính kinh tế cao trong
khai thác.
Tự chẩn đoán là biện pháp phòng ngừa tích cực mà không cần chờ đến định

kì chẩn đoán. Ngăn chặn kịp thời các hư hỏng, sự cố hay khả năng mất an tòan
chyển động tối đa. hạn chế cơ bản của tự chẩn đoán là giá thành thiết bị cao và tự
chẩn đoán không thể sử dụng trong việc đánh giá trạng thái kĩ thuật tổng thể.
3.3 Một số hệ thống tự động điều khiển có tự chẩn đoán
Việc sử dụng hệ thống tự động điều khiển trên ôtô tạo lên nhiều khó khăn
trong chẩn đoán và có thể làm gảm độ tin cậy của hệ thống. Những thói quen và
kinh nghiệm không còn phù hợp. Việc sử dụng thiết bị chẩn đoán chuyên dụng
hay tổng hợp cũng không đảm bảo chính xác và tính thích ứng không cao, vì vậy
hệ thống tự chẩn đoán ngày càng được mở rộng.
Tùy thộc vào mức độ sử dụng bộ tự động điều khiển mà có các thông tin
tự chẩn đoán khác nhau. Các hệ thống tự động điều khiển thường tổ hợp các kết
cấu và cũng dùng chung nhiều cảm biến (CB), khối ECU có nhiều mảng lắp
ghép tạo lên những hộp điều khiển điện tử phức tạp.
3.3.1 Sơ đồ điển hình của hệ thống điều khiển tự động chuyển số (EAT)
EAT được hình thành trên cơ sở của bộ biến mô thủy lực (BMM), hộp số
hành tinh, hệ thống điều khiển thủy lực điện tử. Trong trường hợp này hệ thống
tự chẩn đoán có hiệu quả rõ nét về độ chính xác của thông tin.
Ngoài các thông tin báo sự cố, trên màn hình còn có các thông số chuyển
đổi đã cài đặt sẵn tại chế độ dang họat động.
3.3.2 Sơ đồ điển hình của hệ thống điều khiển tự động phun xăng
Hệ thông điều khiển tự động phun xăng trên ôtô thường đi cùng với hệ
thống tự động điều khiển đánh lửa. Trong một số ôtô con hiện đại, hệ thống điều
khiển phun xăng, đánh lửa, hệ thống điều khiển tự động chuyển số, dùng chung
17


một blook ECU và dùng chung các cảm biến thu nhận thông tin.
Trong sơ đồ ở hình vẽ, có thể có một số cảm biến dùng chung với hệ
thống khác.
CB tốc độ Đ.C

CB vị tri bướm ga
Tín hiệu khác từ ĐC
CB tốc độ trục thứ cấp

ECU

Van điện từ 1

CB tốc độ trụcsơ cấp

Van điện từ 2

CB tốc độ ôtô

Van điện từ BMM

CB vị trí trương trình

Van điện từ áp suất dầu

Cb khóa BMM

Van điện từ khóa điện

CB nhiệt độ không khí

Thông tin chẩn đóan

CB đèn phanh

Hình 3.3 Sơ đồ khối của hệ thống điều khiển của EAT
Đặc biệt với hệ thống điều khiển phun xăng, đánh lửa sử dụng tín hiệu ở
dạng digital có thể cho phép các thông tin hiển thị ở các mức độ nguy hiểm khác
nhau. Nhưng trên nguyên lí cơ bản không sai khác.
CB bánh xe 1

Van DT điều khiển
thủy lực

CB bánh xe 2
CB bánh xe 3

ECU
ABS

CB bánh xe 4

Đèn báo ABS
Thông tin chẩn
đóan

Công tắc báo phanh

Hình 3.4 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển phanh ABS
3.3.3 Sơ đồ điển hình hệ thống điều khiển phanh ABS
Sơ đồ điển hình của hệ thống điều khiển phanh ABS được trình bày ở (hình
3.4). Các bộ điều khiển phanh ABS thường có độ tin cậy cao, do vậy cảm biến bánh
xe còn có cuộn dây dự phòng. Khi cảm biến bị hư hỏng, đèn báo trên tablo báo
sáng, sau đó tắt hoặc giảm cường độ ánh sáng, nhằm thông báo cho người sử dụng
18

biết đã xảy ra và hệ thống đã chuyển sang chế độ làm việc dự phòng.
CB tốc độ động cơ
Van điện từ phun
xăng

CB vị trí bướm ga
CB nhiệt độ khí nạp

ECU

CB vị trí trục khuỷu

Bộ điều khiển thời
điểm phun
Thông tin chẩn
đóan

CB nhiệt độ khí xả
CB tốc độ ôtô

Hình 3.5 sơ đồ khối của hệ thống điều khiển phun xăng
3.3.4 Các hình thức giao tiếp giữa người và xe
Hình thức giao tiếp giữa người và xe theo thời gian có cải tiến ở mức độ
tiện ích khác nhau, nhưng chủ yếu bằng các hình thức như sau:
+ Giao tiếp bằng tín hiệu âm thanh hoặc ánh sáng
Đây là hình thức giao tiếp đơn giản nhất. Trên một hệ thống có thể sử
dụng một hoặc cả hai tín hiệu. Thông thường bộ phận báo hiệu được đặt ở vị trí
thuận lợi cho sự quan sát của người lái xe, dễ cảm nhận.

Phương pháp giao tiếp này chỉ thông báo tình trạng tốt hoặc xấu chung
cho tòan bộ xe, mà không cho biết dạng sự cố và vị trí xảy ra sự cố.
+ Giao tiếp bằng băng giấy đục lỗ
Tương tự như kiểu giao tiếp bằng tín hiệu âm thanh hoặc ánh sáng. khi xe
có sự cố, máy tự động đẩy ra một băng giấy báo mã sự cố. Để đọc mã sự cố,
người đọc phải sử dụng tài liệu kèm theo xe.
Kiểu giao tiếp này, có thể chỉ ra dạng sự cố và vị trí có sự cố.
+ Giao tiếp bằng mã ánh sáng
Từ thập kí 90 của thế kỉ XX, các thông báo dạng mã ánh sáng được sử
dụng rộng rãi. các dạng thông báo này được gọi là mã chẩn đoán và được tạo
lên trên cơ sở ngôn ngữ ASSEMBLY. Nhịp đèn sáng tương ứng như họat động
của mạch điện có hai ngưỡng OFF và ON, làm việc kéo dài khỏang 0,15
giây một nhịp, liên tục hay đứt quãng tùy theo mã lỗi cần thông báo. Đèn báo lỗi
thường sử dụng loại đèn LED, dùng ánh sáng màu xanh chói hay ánh sáng mầu
đỏ dễ thấy, đèn đặt ngay trên CPU hoặc ở bảng TABLO.
Phương pháp giao tiếp này thường chỉ xuất hiện khi đóng mạch báo chẩn
đóan. Trong trạng thái khởi động xe (chìa khóa ở vị trí ON), hệ thống cần thiết được
kiểm tra, đèn báo sáng, sáu đó đèn tắt, toàn bộ hệ thống sẵn sàng làm việc. Nếu đèn
báo không tắt, chứng tỏ phần hệ thống có sự cố, cần tiến hành kiểm tra sâu hơn.
Sau khi khắc phục sự cố, phải tiến hành xóa mã đã báo lỗi trong bộ nhớ
của CPU.
+ Giao tiếp bằng màn hình
19


ảnh 3.1 dùng màn hình để giao tiếp với ôtô
Giao diện dùng màn hình, là ứng dụng tiên tiến trong công nghệ chẩn đoán.
Màn hình thường ở dạng tinh thể lỏng, mỏng, nhỏ gọn. Khi cần kiểm tra,
màn hình được nối với nối với hệ thống nhờ đầu nối chờ.
Sử dụng kiểu giao tiếp này, có ưu điểm là việc chẩn đoán không những

báo được các sự cố, dạng sự cố, vị trí sảy ra sự cố, mà còn kiểm tra được các
thông số kĩ thuật trong hệ thống. Nhờ đó mà công việc chẩn đoán được thực hiện
nhanh chóng, chính xác và tốn nhiều công sức.

20


Chương 4
Các phương pháp chẩn đoán đơn giản
Các phương pháp chẩn đoán đơn giản, được thực hiện bởi các chuyên gia
có nhiều kinh nghiệm, thông qua các giác quan cảm nhận của con người, hoặc
thông qua các dụng cụ đo đơn giản.
4.1 Thông qua cảm nhận của các giác quan con người
Các thông tin thu được qua cảm nhận giác quan của con người thường ở
dạng ngôn ngữ (ở dạng mờ): tốt, xấu, nhiều, vừa, ít, , ít có khả năng cho bằng
trị số cụ thể. Chính vì vậy, mà các kết luận chẩn đóan thông qua giác quan cảm
nhận của con người cho ra dưới dạng không cụ thể: hỏng, không hỏng, được,
không được, .
4.1.1 Nghe âm thanh trong vùng con người cảm nhận được
Khi tiến hành nghe âm thanh để chẩn đoán, thì việc nghe âm thanh cần
phải phát hiện và phân biệt được các nội dung sau:
+ Vị trí phát ra âm thanh;
+ Cường độ và đặc điểm riêng biệt của âm thanh;
+ Tần số âm thanh.
Để phân biệt các trạng thái kĩ thuật, cần phải nắm chắc âm thanh chuẩn
khi đối tượng ở trạng thái tốt. Các yếu tố về cường độ và tần số, được cảm nhận
bởi hệ thính giác trực tiếp hoặc bằng các dụng cụ ống nghe chuyên dụng. Việc
so sánh và phát hiện ra sai lệch với âm thanh chuẩn, thông qua kinh nghiệm chủ
quan của chuyên gia làm cơ sở đánh giá chất lượng.
Với các bộ phận dơn giản, kết cấu nhỏ gọn, thì có thể nhanh chóng đưa ra

kết chẩn đoán của đối tượng: mức độ hư hỏng, vị trí hư hỏng.
Đối với các đối tượng có kết cấu phức tạp, hình thù đa dạng, thì để có thể có
kết quả chẩn đoán đúng, phải tiến hành đo nhiều lần và ở nhiều vị trí khác nhau.
4.1.1.1 Trên động cơ một dãy xi lanh, bố trí đứng
+ Quy trình:
Cho động cơ làm việc ở chế độ chạy không tải, phát hiện tiếng gõ ở các
vùng (hình 4.1).
Thay đổi đột ngột chế độ làm
việc của động cơ trong khỏang nhỏ,
phát hiện tiếng gõ bất thường ở các
vùng. Tùy theo kết cấu cụ thể của từng
động cơ, mà các vùng nghe và kết luận
chẩn đoán theo các vùng nghe khác
nhau. Việc đưa ra vùng nghe và kết
luận chẩn đoán ở các vùng nghe ở
trong khuôn khổ bài này chỉ mang tính
ví dụ minh họa.
Cho động cơ làm việc ở chế độ
tải lớn (động cơ làm việc ở số vòng Hình 4.1 các vùng nghe tiếng gõ của
động cơ
quay băng 2/3 số vòng quay lớn nhất),
phát hiện tiếng gõ ở các vùng.
Vùng 1: bao gồm tiếng gõ của xupáp, con đội, trục cam, âm thnh phát ra
nhỏ, đặc biệt rõ khi động cơ làm việc ở chế độ không tải.
21


Nguyên nhân do:
+ Khe hở lớn giữa đuôi xupáp và cam hay con đội;
+ ổ đỡ và trục cam có khe hở lớn;

+ Biên dạng cam bị mòn.
Vùng 2: bao gồm tiếng gõ của vòng găng, piston với xi lanh, ắc piston với
lỗ đầu nhỏ của thanh truyền, đặc biệt rõ khi động cơ làm việc ở chế độ tải trọng
thay đổi.
Nguyên nhân do:
+ Khe hở giữa piston và vòng găng lớn, hoặc vòng găng bị gãy;
+ Khe hở giữa piston và xi lanh lớn, có thể phần dẫn hướng piston bị mòn
hoặc xi lanh bị mòn quá nhiều.
+ Khe hở giữa ắc piston và bạc đầu nhỏ của thanh truyền lớn.
Vùng 3: bao gồm tiếng gõ của trục khuỷu với bạc biên, âm thanh phát ra
trầm, đặc biệt rõ khi động cơ làm việc ở chế độ tải trọng thay đổi.
Nguyên nhân do:
+ Hư hỏng bạc biên do mòn bạc hoặc cháy bạc do thiếu dầu bôi trơn;
+ Định vị bạc biên bị xoay hoặc cổ trục bị mòn hay bị méo.
Vùng 4: bao gồm tiếng gõ của bạc cổ chính và trục khuỷu, âm thanh phát ra
trầm nặng, nghe rõ ở mọi chỗ dọc theo chiều dài của trục khuỷu, đặc biệt nghe rõ khi
chế độ tải trọng của động cơ thay đổi, và cả ngay khi động cơ có số vòng quay lớn.
Nguyên nhân do:
+ Hư hỏng bạc cổ chính: bạc bị mòn hoặc bị cháy do thiếu dầu bôi trơn;
+ Độ dịch dọc trục của trục khuỷu lớn;
+ Bánh đà bị lỏng, bị vỡ.
Vùng 5: bao gồm tiếng ồn của cặp bánh răng truyền động cho trục cam,
âm thanh nghe rõ ở tất cả mọi chế độ làm việc của động cơ.
+ Hư hỏng hay mòn cặp bánh răng truyền động;
+ Hư hỏng ở các ổ đỡ trục bánh răng.
4.1.1.2 Đối với các bộ truyền động bánh răng
Các bộ truyền động bánh răng ở trên ôtô gồm: hộp số chính, hộp phân
phối, cầu chủ động, truyền lực cuối cùng, hộp trích công suất.
Âm thanh nghe thấy thường ở dạng:
+ Nhẹ: lào xào, thay đổi theo tốc độ quay của cụm.

+ Nặng: lục cục, có tiếng va đập, thay đổi theo tốc độ quay của cụm.
Nguyên nhân do:
+ Mòn các cặp bánh răng ăn khớp;
+ Hư hỏng các ổ lăn ổ trượt;
+ Gãy, vỡ các gối đỡ hoặc vách ngăn;
+ Trục bị biến dạng do quá tải;
+ Then hoa bị mòn, mất khả năng định vị.
4.1.1.3 Âm thanh phát ra từ hệ thống treo và đầu trục bánh xe
Âm thanh phát ra đa dạng, bao gồm:
+ Va đập cứng khô;
+ Tiếng cót két phát ra từ sàn xe.
Nguyên nhân do:
+ Nhíp xe bị gãy, giảm chấn, nhíp thiếu dầu;
22


+ Các vấu hạn chế bị hư hỏng;
+ Hư hỏng các đệm lót cao su
+ Hư hỏng các ổ bi đầu bánh xe.
4.1.1.4 Âm thanh phát ra từ khung và vỏ xe
Do kết cấu của khung và vỏ xe được chế tạo bằng các công nghệ khác
nhau, nên âm thanh phát ra rất đa dạng.
Nguyên nhân do:
+ Hư hỏng các đệm lót cao su liên kết giữa khung sàn xe với vỏ xe;
+ Hư hỏng các mối liên kết giữa hệ thống treo và khung, vỏ xe;
+ Hư hỏng các mối liên kết giữa các cụm của hệ thống truyền lực với
khung, vỏ xe.
4.1.2 Dùng cảm nhận màu sắc
4.1.2.1 Cảm nhận màu khí xả của động cơ
Động cơ điezel:

+ Màu nâu nhạt chứng tỏ động cơ làm việc tốt, cháy triệt để;
+ Màu nâu sẫm chuyển đen, kết luận động cơ thừa nhiên liệu, cháy không
triệt để;
+ Màu xanh nhạt (liên tục hay không liên tục), cho thấy có thể một hay
một số xi lanh không làm việc;
+ Màu trắng, cho biết khả năng động cơ bị thiếu nhiên liệu hoặc nhiên liệu
bị lẫn nước hay nước có trong buồng đốt do các nguyên nhân khác nhau;
+ Màu xanh đen, biểu thị hiện tượng dầu bôi trơn động cơ bị lọt vào
buồng đốt, có thể do hư hỏng xéc măng, piston, xi lanh.
Động cơ xăng bốn kì:
+ Không màu hoặc có màu xanh nhạt, động cơ làm việc tốt;
+ Màu trắng, do động cơ thiếu nhiên liệu hay thừa không khí, có thể do
đường nạp, hoặc buồng đốt bị hở;
+ Màu xanh đen hoặc màu đen, có thể do việc hư hỏng cụm xéc măng,
piston, xi lanh, làm dầu bôi trơn động cơ lọt lên buồng đốt.
Động cơ xăng hai kì:
Tương tự như ở động cơ xăng bốn kì, ngoài ra còn cần chú ý đến nguyên
nhân pha trộn dầu bôi trơn với nhiên liệu:
+ Màu xanh đen, tỷ lệ dầu bôi trơn nhiều quá mức quy định;
+ Màu trắng nhạt, tỷ lệ dầu bôi trơn nhỏ hơn mức quy định.
Việc xác định trạng thái kĩ thuật của động cơ có thể thông qua màu sắc
khí xả, nhất là việc xác định trạng thái kĩ thuật của hệ thống cung cấp nhiên liệu
và hệ thống đánh lửa của động cơ xăng. Khi cần đánh giá trạng thái kĩ thuật của
chung động cơ và các hệ thống hoặc cơ cấu khác của động cơ, cần thiết phải
tham khảo các thông số khác.
4.1.2.2 Màu của đầu buji đánh lửa của động cơ xăng
Màu của đầu buji đánh lửa chỉ được xem xét khi phải tháo buji ra khỏi
động cơ, đây là thông số chẩn đóan dễ dàng cảm nhận khi bảo dưỡng, chăm sóc
động cơ (màu sắc nêu ở đây là màu sắc theo cảm nhận và cách gọi của tác giả).
+ Màu gạch non (hồng), động cơ làm việc tốt;

+ Màu trắng, động cơ làm việc thiếu nhiên liệu hoặc thừa không khí;
+ Màu đen, động cơ thừa nhiên liệu hoặc thiếu không khí;
23


+ Màu đen và ướt, dầu bôi trơn pha quá nhiều (động cơ xăng hai kì), hoặc
dầu bôi trơn lọt vào buồng đốt do hư hỏng cụm xéc măng, piston, xilanh hay bị
lọt từ xu páp xuống buồng đốt do hư hỏng bạc dẫn hướng xupáp.
4.1.2.3 Màu sắc dầu bôi trơn động cơ
Để xác định trạng thái kĩ thuật của động cơ thông qua màu sắc của dầu
bôi trơn động cơ, cần phải xác định màu sắc của dầu bôi trơn động cơ nguyên
thủy. Dầu bôi trơn động cơ nguyên thủy, thường có màu trắng trong, xanh nhạt,
vàng nhạt, hoặc màu nâu nhạt, , tùy theo loại dầu và hãng sản xuất. Sau quá
trình sử dụng, màu của dầu bôi trơn có xu hướng chuyển thành màu đen. Để việc
xác định trạng thái kĩ thuật của động cơ đảm bảo chính xác, cần có màu sắc của
cùng loại dầu, bôi trơn cho cùng loại động cơ, động cơ làm việc cùng điều kiện
và cùng hòan thành khối lượng công việc, đối với động cơ có trạng thái kĩ thuật
tốt. Sau đó lấy màu sắc đó làm màu chuẩn để so sánh và chẩn đoán.
Màu của dầu chuyển sang đậm nhanh hơn, khi chất lượng của động cơ giảm.
Hiệu quả nhất là việc phát hiện các mạt kim loại lẫn trong dầu (sắt, nhôm
đồng, ), làm thay đổi màu dầu, để phát hiện ra các chi tiết hư hỏng.
4.1.3 Dùng cảm nhận mùi
Cảm nhận mùi có thể nhận biết trong khi ôtô đang hoạt động là: mùi cháy của
sản phẩm dầu bôi trơn, nhiên liệu, vật liệu ma sát. Trong đó có các mùi đặc trưng:
+ Mùi khét do dầu bôi trơn bị dò rỉ và bị cháy xung quanh động cơ, dầu
bôi trơn bị cháy và thóat ra theo đường khí xả. Trường hợp này nói lên chất
lượng bao kín bị suy giảm, dầu bôi trơn lọt vào buồng đốt.
+ Mùi nhiên liệu cháy không hết thải ra theo đường khí xả, hoặc mùi
nhiên liệu thóat ra theo thông áp của buồng trục khuỷu. Mùi của chúng là mùi
đặc trưng của loại nhiên liệu dùng cho động cơ. Khi ta có thể nhận biết được mùi

thì tình trạng kĩ thuật của động cơ đã xấu đi nghiêm trọng.
+ Mùi khét đặc trưng từ vật liệu ma sát như đĩa ma sát của li hợp, má
phanh. Khi xuất hiện mùi này, chứng tỏ li hợp đã bị trượt quá mức, má phanh đã
bị đốt nóng tới mức nguy hiểm.
+ Mùi khét đặc trưng của vật liệu cách điện bị cháy, tức là có thể đã có
hiện tượng đốt nóng quá mức các điểm nối của mạch điện, các bộ phận có vật
liệu cách điện như tăng điện, các cuộn dây điện trở, các đường dây dẫn điện,.
Nhờ đặc trưng của các mùi khét, có thể phán đoán tình trang hư hỏng hiện
tại của các bộ phận trên ôtô.
4.1.4 Dùng cảm nhận nhiệt
Sự thay đổi nhiệt độ ở các vùng khác nhau trên động cơ là khác nhau.
Nhưng khả năng dùng tay hay bất kì bộ phận nào của con người để cảm nhận
nhiệt ở chi tiêt máy có nhiệt độ lớn là không thể, mặt khác thì việc việc cảm
nhận thay đổi nhiệt độ ở giới hạn nhỏ cũng không thể chính xác. Do đó, trên
động cơ ôtô ít sử dụng phương pháp cảm nhận nhiệt độ để chẩn đoán. Trong
trường hợp hạn chế thì có thể sử dụng cảm nhận nhiệt độ của nước làm mát hoặc
dầu bôi trơn để chẩn đóan, nhưng độ chính xác thấp.
Đa số cảm nhận nhiệt được thực hiện để chẩn đoán các cụm của hệ thống
truyền lực: hộp số chính, hộp phân phối, cầu chủ động, . Các bộ phận này
nhiệt độ làm việc tối đa thường ở trong khỏang 75 80oC. Nhiệt độ làm việc cao
hơn nhiệt độ cho phép sẽ tạo cảm giác quá nóng, có thể do ma sát bên trong quá
24