- i -
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Họ và tên SV: Lê Văn Kiên Lớp: 47KTTT Khóa 47
Ngành: Động lực tàu Mã ngành:
Tên đề tài: “Nghiên cứu đề xuất giải pháp kỹ thuật sử dụng phanh thủy lực
DYNOmite 13 Dual Rotor tại phòng thí nghiệm động cơ bộ môn động lực”.
Số trang: 60 Số chương: 3 Số tài liệu tham khảo: 6
Hiện vật: Hộp tăng tốc và bệ thử
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Kết luận:
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Nha trang, ngày ……tháng……năm 2010
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 2 Th.S. Đoàn Phước Thọ Th.S. Đặng Hồng Đông
Điểm chung
Bằng số Bằng chữ

- ii -
PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
Họ và tên SV: Lê Văn Kiên Lớp: 47KTTT Khóa 47
Ngành: Động lực tàu Mã ngành:

13 DUAL ROTOR ......................................................................................... 4
1.1 Nguồn gốc xuất xứ................................................................................ 4
1.2 Nguyên lý hoạt động chung................................................................... 4
1.3. Cấu tạo của phanh thủy lực DYNOmite 13 dual rotor và các bộ phận
cấu thành..................................................................................................... 6
1.3.1. Cấu tạo phanh thủy lực DYNOmite 13 dual rotor .......................... 6
1.3.2. Các bộ phận cấu thành ................................................................... 9
1.3.2.1. Hệ thống cấp nước của DYNOmite : ..................................... 11
1.3.2.2. Bộ trích lọc điện từ RPM bộ hút thu (Magnetic Absorber RPM
Pick-Up):............................................................................................ 12
1.3.2.3. Máy tính ................................................................................ 13
1.3.2.4 . Một số phụ kiện khác:......................................................... 14
1.4. Yêu cầu kỹ thuật khi sử dụng phanh DYNOmite ............................... 15
1.4.1. Yêu cầu cung cấp nước................................................................ 15
1.4.2. Hiệu chỉnh và cài đặt.................................................................... 17
1.5. Nhận xét về khả năng ứng dụng máy đo cho công tác khảo nghiệm
động cơ điesel tại bộ môn động lực........................................................... 21
1.5.1. Thực trạng phanh thủy lực DYNOmite 13 Dual Rotor khi chuyển về.... 21
1.5.2. Nhận xét khả năng ứng dụng của máy đo..................................... 22
CHƯƠNG II PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN BỘ TRUYỀN
TRUNG GIAN CHO PHANH THỦY LỰC DYNOMITE........................... 24
2.1. Lựa chọn bộ phận dẫn động từ động cơ đến bộ hút thu [5]................ 24
- iv -
2.1.1. Phương án sử dụng bộ truyền đai................................................. 24
2.1.2. Phương án sử dụng bộ truyền xích............................................... 26
2.1.3. Phương pháp sử dụng bộ truyền bánh răng .................................. 28
2.2. Thiết kế chế tạo bộ truyền trung gian ................................................. 33
2.2.1. Kiểm nghiệm khả năng mang tải của trục truyền động [2,3,5] ... 33
2.2.2. Kiểm nghiệm bánh răng............................................................... 38
2.2.3. Thiết kế và chế tạo trục................................................................ 40

thủy lực DYNOmite 13.
Chương 3: Thử nghiệm và bàn luận.
Tuy thời gian thực hiện đề tài kéo dài nhưng do khả năng còn hạn chế,
khó khăn về kinh phí thực nghiệm cũng như tìm kiếm nguồn máy để đo, nên
không tránh khỏi những thiếu sót về nội dung cũng như tính thuyết phục của
đề tài. Rất mong sự đóng góp của các thầy để đề tài hoàn thiện hơn.
Qua đây tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các thầy: ThS. Đặng
Hồng Đông, ThS. Đoàn Phước Thọ và các thầy trong khoa Kỹ thuật tàu thủy
đã tận tình hướng dẫn tôi hoàn thành đề tài này.
Nha Trang, ngày 9 tháng 01 năm 2010
Sinh viên
LÊ VĂN KIÊN - 2 -
ĐẶT VẤN ĐỀ
Công suất là thông số kỹ thuật cơ bản đặc trưng cho động cơ, nó là chỉ
tiêu quan trọng không phụ thuộc vào công dụng và kiểu loại động cơ, trong
thiết kế, chế tạo, sửa chữa cũng như sử dụng, việc xác định chính xác công
suất của động cơ luôn được coi trọng nhằm các mục đích sau:
- Kiểm nghiệm động cơ trước khi xuất xưởng.
- Trang bị động cơ có công suất phù hợp với phương tiện.
- Kiểm tra động cơ sau quá trình duy tu bảo dưỡng.
- Tổ chức khai thác động cơ hợp lý, an toàn và tin cậy.
- Biết chiều hướng và các giá trị biến động công suất trong những điều
kiện khai thác cụ thể.
Việc xác định công suất động cơ có khá nhiều phương pháp và thiết bị
nhưng phần lớn đều dựa vào momen quay và tốc độ quay. Để đơn giản có thể
phân nhóm như sau:
- Phương pháp xác định công suất có ích loại cân bằng: Trong phương

trên các bệ thử vì cấu tạo đơn giản, độ chính xác cao, đo được công suất rất lớn .
Hiện nay trong công tác khảo nghiệm động cơ và công tác giảng dạy tại bộ
môn động lực. Việc quản lý phương tiện, sửa chữa khôi phục các tính năng
của động cơ, việc kiểm tra, đánh giá lại tính năng kỹ thuật của động cơ sau
quá trình hoạt động có tầm quan trọng đặc biệt. Điều đó giúp xác định chính
xác mức độ, khả năng, tuổi thọ của động cơ cũng như xây dựng được kế
hoạch duy tu bảo trì hợp lý, nhằm tăng tuổi thọ, giảm chi phí sửa chữa động
cơ. Để thực hiện xác định tính năng kỹ thuật của động cơ, cần một thiết bị
khảo nghiệm có độ chính xác cao, tiện lợi, kinh tế. Có khá nhiều loại thiết bị
khảo nghiệm hiện nay tại nước ta, tuy nhiên những thiết bị này đa phần cồng
kềnh, cũ và lạc hậu, gần đây cùng với sự phát triển mạnh của khoa học kỹ
thuật, có một số thiết bị khảo nghiệm động cơ thế hệ mới du nhập vào nước
ta, tuy nhiên số lượng còn hạn chế. Phanh thủy lực DYNOmite 13 Dual Rotor
được mua về nước năm 1999 và được đưa về bộ môn động lực năm 2009. Lúc
đưa về chỉ bộ hút thu và máy tính DYNOmite chưa có bệ thử, bộ truyền trung
gian, bơm cấp nước cho phanh nên chưa hoat động được. Cần có phương án
sử dụng phanh để tiến hành thực nghiệm với các động cơ tại phòng thí
nghiệm bộ môn động lực.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài: Nghiên cứu phanh thủy
lực DYNOmite 13 Dual-rotor đề xuất giải pháp sử dụng phanh.
Mục đích của đề tài: Đề xuất giải pháp kỹ thuật sử dụng phanh để đo
công suất tại phòng thí nghiệm động cơ bộ môn.

- 4 -
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHANH THỦY LỰC
DYNOMITE 13 DUAL ROTOR
1.1 Nguồn gốc xuất xứ
Hiện nay có khá nhiều phương pháp và thiết bị dùng xác định công suất
động cơ. Thiết bị DYNOmite 13 dual-rotor là thiết bị khá hiện đại dùng để

suất tiêu hao trong phanh thuỷ lực.
- 5 -
lpMM
fd
. (1.2)
Khi làm việc, phanh thủy lực được nối cứng vào bích ra của động cơ
điesel, nước được cung cấp vào phanh qua cụm van điều khiển tải nhờ một
bơm được thiết kế tuần hoàn khép kín. Động cơ sẽ làm quay bánh công tác,
tác động lên môi trường nước truyền động qua stato xoay toàn bộ cụm thiết bị
của bộ hút thu. Nhờ cánh tay đòn lực được gắn cố định trên stato của phanh
ngăn cản chuyển động xoay này. Máy tính sẽ đo lực căng qua bộ cảm biến
gắn trên bề mặt cánh tay đòn lực, tự động truyền đến bộ xử lý nhờ phần mềm
đã cài đặt, chuyển thành dữ liệu số. Máy tính lưu trữ toàn bộ dữ liệu, tiến
hành những tính toán và trình bày dưới những trạng thái khác nhau. Có thể
điều khiển van chặn, bộ lọc, những hiệu chuẩn thông thường để có báo cáo như ý.

H. 1-1: Sơ đồ bố trí của thiết bị khảo nghiệm
- 6 -
1.3. Cấu tạo của phanh thủy lực DYNOmite 13 dual rotor và các bộ phận
cấu thành
1.3.1. Cấu tạo phanh thủy lực DYNOmite 13 dual rotor
Thiết bị DYNOmite 13 dual-rotor có phạm vi đo công suất rộng, từ vài
mã lực cho tới 1600 mã lực, có kết cấu tương đối gọn, cho kết quả nhanh và
khá chính xác thông qua màn hình tinh thể lỏng, các dữ liệu được lưu và xuất
qua máy in hoặc kết nối với máy tính.
Cấu tạo phanh thủy lực DYNOmite gồm có: bộ hút thu, tay đòn lực và
các cảm biến điện từ
Cấu tạo bộ hút thu:

H. 1-2: Bộ hút thu

+ Mang năng lượng phát ra của động cơ ra ngoài dưới dạng nước thải nhiệt.
+ Mặt khác cho phép bộ hút thu không tải ở bất kỳ lúc nào khi đóng van tải lại.
Dynomite được thiết kế để làm việc đúng trong phạm vi rộng về công
suất động cơ và RPM. Để hoàn thiện khả năng dẫn động van tải với những
động cơ momen xoắn rất cao tại RPM thấp cần hạn chế tốc độ thoát nước thải
- 9 -
của bộ hút thu, ngược lại muốn nâng cao hơn giới hạn công suất (HP)/giới
hạn nhiệt của Dynomite cần gia tăng thể tích nước thoát.
Lưu ý: Độ nhạy của van và nhiệt độ nước thoát ra chịu tác động bởi sự
thay đổi tốc độ thoát. Độ chính xác của Dynomite là không bị tác động.
Kích thước miệng nước vào, ra có thể thay đổi rộng hơn, cho phép mức nước
trong bộ hút thu tăng hay giảm nhanh hơn làm van phản ứng nhạy hơn. Có thể
sử dụng đường ống đôi để thoát nước nhanh hơn.
Mỗi bộ hút thu có một hay nhiều cửa thoát nước nhằm thích ứng với tải
của bộ hút thu trong phạm vi momen xoắn và RPM kiểm tra.
1.3.2. Các bộ phận cấu thành
Bảng 1-1 Những bộ phận cấu thành bộ hút thu
Số lượng Tên gọi
1 Thiết bị hút thu thủy lực và cánh tay đòn
1 Van điều khiển tải
1 Ống nối lối vào bằng dây tết không gỉ
1 Ống thoát nước thải bằng dây tết không gỉ
1 Ống thông bằng dây tết không gỉ
2 Lỗ miệng ống nối bộ hút thu bằng đồng
Bảng 1-2 Những Bộ Phận Thu Nhận Dữ Liệu
Số lượng Tên gọi
1 Máy tính thu nhận dữ liệu DYNOmite
Bộ chuyển đổi tải cell
1 Bộ dây nối thu nhận dữ liệu
1 Bộ sạc điện ắc qui
H. 1-6: Sơ đồ hệ thống cấp nước
Nó có một ống nhỏ mắc vào một van nhiệt điện trở tại vị trí dưới của
tháp nước, sử dụng nối "T" để cung cấp nước cho tháp làm mát và cửa vào
van tải từ bơm.
Xác định độ dài ống yêu cầu chạy từ nơi cấp nước tới van tải của
DYNOmite, nếu đang vận hành DYNOmite có sử dụng tháp chứa nước làm
lạnh. Tuy nhiên với thiết bị dynomite 13 – dual rotor được cung cấp không có
hệ thống này. Việc cấp nước sẽ được nối trực tiếp với nguồn nước thành phố.
Sử dụng ống kích cỡ phù hợp kết nối từ nơi cấp nước tới dyno, nếu dịch
chuyển hay thay đổi những cơ cấu thông thường đảm bảo không bị cản trở ở
lưu lượng cao.
Thiết bị hút thu được lắp với cụm ống không gỉ có đường kính phù hợp
chạy từ cửa ra van tải tới cửa vào gần tâm của thiết bị hút thu.
Một hoặc hai đường ống không gỉ được lắp thoát nước thải từ cửa ra
đến một ống phù hợp dẫn tới hố nước thải
- 12 -

H. 1-7: Đường ống dẫn nước vào bộ hút thu
Ống dẫn của thiết bị hút thu là gic lơ bằng đồng để điều chỉnh lưu
lượng. Gic lơ được lắp tỷ lệ với tải của thiết bị hút thu, có thể thay đổi kích cỡ
phù hợp nhất cho thiết bị hút thu tùy theo loại động cơ kiểm tra.
1.3.2.2. Bộ trích lọc điện từ RPM bộ hút thu (Magnetic Absorber RPM
Pick-Up): H. 1-8: Bộ trích lọc điện từ rpm bộ hút thu
- 13 -
Máy tính Dynomite chuẩn có mạch điện đồng hồ đo tốc độ góc, mạch

1.4. Yêu cầu kỹ thuật khi sử dụng phanh DYNOmite
1.4.1. Yêu cầu cung cấp nước
Yêu cầu bắt buộc đủ lượng nước, áp suất nước phù hợp cho van tải và
đáp ứng đủ các cổng trong phanh cho công suất bị hút thu, để tránh sự sủi bọt,
sôi gây tổn hại trong phanh do nhiệt độ cao. Để duy trì nhiệt độ nước lưu
thông dưới 1800 F, lưu lượng nước tối thiểu lưu thông trong phanh khoảng
1galon/phút/20HP. Với động cơ công suất lớn yêu cầu ống cấp lớn, áp suất
nước trước van tải cao và đôi khi phân phối những cửa rộng hơn trong chính
bộ phanh. Trong điều kiện nguồn nước là không đủ hay không có, có thể sử
dụng bơm nước di động Dynomite, bơm này sẽ cung cấp đủ nước để tải động
cơ và làm đầy Dynomite.
Yêu cầu cấp nước:
Cho bài kiểm tra lên tới 20Hp cần ít nhất 1GPM giải phóng ra vào
khoảng áp suất 12+PSI1 Cho bài kiểm tra lên tới 160Hp cần ít nhất 8GPM
giải phóng ra vào khoảng áp suất 15+PSI2 Cho bài kiểm tra lên tới 200Hp
- 16 -
cần ít nhất 10GPM giải phóng ra vào khoảng áp suất 18+PSI3 Cho bài kiểm
tra lên tới 400Hp cần ít nhất 20GPM giải phóng ra vào khoảng áp suất
30+PSI4
Nối ống cấp nước tới van tải, van tải nối tới phanh, mở nguồn cấp nước
chính, mở hoàn toàn van tải Dynomite, đọc số đo áp suất động lực trên đồng
hồ van tải với động cơ 200HP yêu cầu khoảng 8PSI và động cơ >250HP yêu
cầu 15PSI.
Với ống mềm kích cỡ nhỏ không đủ cấp nước cho động cơ công suất
lớn. Áp suất tĩnh cao (60PSI + khi van tải đóng) tạo tác động lớn cho van tải ở
mức độ công suất thấp, áp suất cấp nước dao động rất khó để giữ RPM vận
hành ổn định, có thể cải thiện bằng việc sử dụng van giảm áp dòng chảy lớn,
để điều chỉnh áp suất nước ở giai đoạn chuẩn bị (khoảng 30PSI). Nếu nhiệt độ
nước xả vượt quá 1800 F, phải điều chỉnh lượng nước cần cấp (điều chỉnh qua
bộ phanh).

Ống mềm 1” không thể cấp đủ nước cho động cơ 200HP+ nếu ống đó
chỉ cung cấp bằng ½” ống đồng vận hành và van cửa vòi nước được thu hẹp.
Nếu đạt tới gần mức độ thiếu nước có thể thực hiện các điều chỉnh sau:
- Tăng đường kính trong ống cung cấp nước.
- Thay thế bất kỳ ngưỡng vòi van với cổng van lưu lượng cao hơn
- Bơm từ hệ thống chứa nước tới van chính với ống 1” đến 2” đồng với
van lưu lượng cao. Những thay đổi đó sẽ thường xuyên tạo ra sự gia tăng áp
suất động học có thể đạt được thậm chí với một bơm y hệt như vậy.
1.4.2. Hiệu chỉnh và cài đặt
Bật máy tính Dynomite bằng việc nhấn nút ON/OFF. LCD sẽ thông
báo một vài dữ liệu thực trên màn hình hiển thị .
- 18 -
Trong suốt quá trình hiệu chỉnh-cài đặt, bốn phím của máy tính được sử
dụng để dịch chuyển thư mục, nhập dữ liệu cài đặt trong các quá trình. Nhấn
“CAL” đi đến bước kế tiếp, nhấn “Print” để quay lại cài đặt, trong khi nhấn
“Test” để bỏ qua cài đặt. Đôi lúc đồng thời nhấn “CAL” để gia tăng tốc độ
hiệu chuẩn.
Từ màn hình dữ liệu thời gian thực nhấn “CAL” để tiếp tục đến màn
hình trình đơn “Select Procedure” của máy tính.
Có 3 sự lựa chọn được đề nghị, có thể lựa chọn:
- Nhấn “CAL” chọn nhánh “Run set up”
- Nhấn “Test” chọn nhánh “Configure”
- Nhấn “Print” chọn nhánh “Out put”
Công suất:
Mở máy tính dữ liệu và đợi màn hình thay đổi về màn hình dữ liệu thời
gian thực. Nhấn “NEXT” để bắt đầu vào cài đặt vận hành.


100 records

Giảm dữ liệu
trong quá trình nhắc lại
100 giá trị lưu

- 19 -
Dynomite đưa ra cả số lần chuẩn và RPM chuẩn cho dữ liệu trở lại. Tại
chế độ số lần chuẩn của số đo được tính trung bình và xuất ra tại đó bằng
phân số của một giây. Phân số này được chuẩn hoá tại “Data- Averaging”. Sự
cài đặt này điều khiển bao nhiêu giá trị trung bình được máy tính yêu cầu tại
dữ liệu quay trở lại. Nếu bạn cài đặt nó có giá trị lớn nhất tới 200. Khi đó một
dòng dữ liệu sẽ in ra cho mỗi giây của thời gian kiểm tra (nếu “Preset test
recording rate” được cài đặt tới mặc định 200 số đo trên mỗi giây).
Tương tự nếu cài đặt là 20. Khi đó một dòng trung bình những số đo
của 20 điểm dữ liệu xuất ra trên 1/10 giây của mỗi thời gian vận hành.
Cài đặt nó tới giá trị nhỏ nhất là 1 sẽ đưa ra một dòng cho mỗi điểm dữ
liệu trên một giây khi dữ liệu trở lại. Nếu cài đặt nó tới 0, khi đó dữ liệu quay
lại sẽ xuất hiện trong chế độ "Step RPM". Trong chế độ này máy tính trung
bình những số đo liên tiếp bằng bội số 100 RPM thành những dòng dữ liệu
đơn xuất ra. Dynomite cần ít nhất 132 giá trị đọc liên tiếp (trong ± 49 RPM
của cùng bội số 100 RPM), để tính trung bình một dòng công suất, nếu có hơn
200 số đo trên một giây của mỗi lần hoạt động tại một RPM phù hợp. Khi đó
có 2 dòng sẽ được in ra cho RPM này. Nhấn “Test” để gia tăng hay nhấn
“Print” để giảm cài đặt, nhấn “Cal” để tiếp tục.
Dynomite đưa ra vài lần hiển thị LCD và in ra thông tin cho biết: HP,
momen, RPM và thời gian trong. Nếu đang sử dụng những phần tự chọn như:
EGT, BSFC trên việc ghi số liệu phương tiện truyền tải,…sẽ tìm thấy một vài
chế độ khác nhau để sử dụng truy cập thông tin. Chế độ 9, 14, 15 và 16 chỉ sử
dụng cho truyền dữ liệu qua RS-232 khi sử dụng DYNO-MAX tự chọn của

Đây là màn hình cuối của khâu công suất. Nhấn “NEXT” quay về màn
hình dữ liệu thời gian thực ban đầu.
This is the end of the set
print mode procedure

Kết thúc phương pháp chế
độ hiệu chỉnh in

- 21 -
1.5. Nhận xét về khả năng ứng dụng máy đo cho công tác khảo nghiệm
động cơ điesel tại bộ môn động lực
1.5.1. Thực trạng phanh thủy lực DYNOmite 13 Dual Rotor khi chuyển về
Bảng 1-6 Bảng kê chi tiết thiết bị hiện có tại phòng thí nghiệm động cơ bộ
môn động lực
Tên hàng Số lượng
Máy đo công suất động cơ DYNOmite 01
Máy in nhiệt 01
Bộ cáp mở rộng EXTENDED FULL FUNTION 01
Sesor đo tốc độ 01
Cáp nối máy Dyno-Máy in 01
Bộ van và đồng hồ chỉ áp lực nước 01
Thanh treo quả chuẩn khi chuẩn máy 01
Đường ống dẫn chính từ máy bơm sang bộ chia 01
Bộ chia đường nước và hai ống chia đường nước vào phanh
nước tạo tải
02
Ống xả 01
Ống dẫn xả nước 02
Bộ phanh nước và tấm sensor đo công suất động cơ 01
Mặt bích 01