Cải tiến công tác sửa chữa máy xây dựng lắp động cơ Đi - Ê - Zen điện tử

KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ ĐẶC BIỆT (10/2019) - HỘI NGHỊ KHCN LẦN THỨ XII - CLB CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC 219 
BÀI BÁO KHOA HỌC 
CẢI TIẾN CÔNG TÁC SỬA CHỮA MÁY XÂY DỰNG 
LẮP ĐỘNG CƠ ĐI-Ê-ZEN ĐIỆN TỬ 
Vũ Minh Khương1 
Tóm tắt: Động cơ đi-ê-zen được xem như trái tim của các loại máy xây dựng tự hành. Vì vậy loại động cơ 
này không ngừng được cải tiến theo xu hướng điện tử hóa, tự động hóa của cuộc cách mạng công nghiệp lần 
thứ tư. Vì vậy, công việc sửa chữa các máy xây dựng được lắp động cơ điện tử trong những năm gần đây 
cũng không ngừng được cải tiến nhằm mục đích giảm chi phí sửa chữa, giảm thời gian ngừng máy, nâng cao 
hệ số sẵn sàng hoạt động và hiệu quả làm việc của các loại máy xây dựng. 
Mặc dầu vậy, công tác sửa chữa các loại máy xây dựng này ở nước ta còn lạc hậu, kém hiệu quả, chưa theo 
kịp sự phát triển của thế giới. 
Đề tài này tập trung nghiên cứu các động cơ điện tử đang được sử dụng trên các máy xây dựng hiện nay. 
Khảo sát công tác sửa chữa các máy lắp loại động cơ điện tử tại các doanh nghiệp lớn và hệ thống thông tin 
sửa chữa của các hãng chế tạo máy xây dựng. Từ đó nêu ra các điểm còn hạn chế và đề xuất các biện pháp 
cải tiến công tác sửa chữa. Mục tiêu nghiên cứu nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế kĩ thuật, giảm chi phí sửa 
chữa, tăng độ tin cậy và hệ số sẵn sàng hoạt động của máy. 
Từ khoá: Động cơ điện tử, máy xây dựng, sửa chữa. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ * 
Động cơ đi-ê-zen điều khiển bằng điện tử được 
sử dụng trong hầu hết các máy xây dựng tự hành 
hiện nay. Việc sửa chữa loại động cơ này trên thế 
giới cũng thay đổi theo các cải tiến của chúng cùng 
với sự bùng nổ thông tin của cuộc cách mạng công 
nghiệp lần thứ tư đã làm cho công tác sửa chữa 
chúng trở nên thuận lợi và nhanh chóng hơn nhiều. 
Mặc dù vậy, hiện nay công tác sửa chữa các 
loại động cơ trên ở nước ta còn nhiều hạn chế do 
gắn với các tập quán sửa chữa lạc hậu, thiên về 
phục hồi, chưa phát huy được hết công năng của 
các hệ thống điện tử, chưa tận dụng được các 
thông tin trên không gian mạng,...Vì vậy, công tác 
sửa chữa còn kém hiệu quả. 
Trong phạm vi nghiên cứu này, tác giả giới thiệu 
tóm tắt các đặc điểm tiên tiến của các loại động cơ 
đi-ê-zen điều khiển bằng điện tử thường dùng trong 
các máy xây dựng. Tìm hiểu các hạn chế trong công 
tác sửa chúng tại Việt Nam và những điểm tiến tiến 
trong công tác sửa chữa của một số hãng máy xây 
dựng hàng đầu trên thế giới. Từ đó, đề ra các biện 
1 Khoa Cơ Khí, Trường Đại học Thủy lợi 
pháp cải tiến, nâng cao hiệu quả trong công tác sửa 
chữa loại động cơ này. 
2. PHẠM VI NGHIÊN CỨU 
Tập trung nghiên cứu công tác sửa chữa các 
loại động cơ đi-ê-zen điều khiển bằng điện tử 
thường dùng trong các máy làm đất do các hãng 
sản xuất hàng đầu thế giới như Caterpillar, 
Komatsu, Hitachi, chế tạo. Khảo sát thực tế 
công tác sửa chữa loại động cơ trên tại các tập 
đoàn lớn đang sử dụng loại động cơ này như Xuân 
Trường, Sông Đà, Tổng Công Ty Khoáng Sản 
Việt nam (TKV), 
3. CÔNG CỤ VÀ PHƯƠNG PHÁP 
NGHIÊN CỨU 
Nghiên cứu các tài liệu viết về các động cơ điện 
tử đang được sử dụng trên các máy xây dựng hiện 
nay. Khảo sát công tác sửa chữa tại các doanh 
nghiệp và hệ thống thông tin sửa chữa của các hãng. 
Từ đó nêu ra các điểm còn hạn chế và đề xuất các 
biện pháp cải tiến công tác sửa chữa. 
4. CÁC NỘI DUNG CHÍNH 
4.1. Các đặc điểm của động cơ điện tử 
Hiện nay hầu hết các máy xây dựng tự hành đều 
sử dụng động cơ đi-ê-zen với hệ thống điều khiển 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ ĐẶC BIỆT (10/2019) - HỘI NGHỊ KHCN LẦN THỨ XII - CLB CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC 220 
điện tử có các đặc điểm kĩ thuật tiên tiến cơ bản sau: 
- Hệ thống nhiên liệu điều khiển điện tử tác động 
bằng thủy lực (HEUI) hoặc tác động bằng cơ khí 
(MEUI) có thời điểm phun, áp suất phun và thời 
gian phun không phụ thuộc vào tốc độ động cơ. 
- Các thông số đầu vào của mô đun điều khiển 
điện tử (ECM) như: tốc độ, áp suất, vị trí, tải trọng,.. 
được thu nhận từ các cảm biến để ECM so sánh với 
các thông số chuẩn (working MAP) và phát đi một 
tín hiệu điện thích hợp để điều khiển van điện từ 
trong cụm vòi phun, kiểm soát các thông số phun, 
nhằm tối ưu hóa quá trình phun nhiên liệu. 
- Việc điện tử hóa ở mức độ cao còn giúp điều 
khiển động cơ để tác động lên các bơm thủy lực 
nhằm đạt được công suất thủy lực phù hợp với tải 
trọng ngoài, tối ưu hóa quá trình làm việc của máy. 
- Các lỗi và hỏng hóc của động cơ có thể xảy ra 
được cảnh báo sớm giúp cho người sử dụng có thể 
khắc phục sự cố trước khi hỏng hóc xảy ra, giảm 
thiểu chi phí sửa chữa khoảng từ 5 đến 7 lần. 
- Điện tử hóa giúp cho công tác kiểm soát tình trạng 
kĩ thuật của động cơ trở nên thuận lợi và hiệu quả. Căn 
cứ vào các mã lỗi, người thợ sửa chữa nhanh chóng 
xác định được học hỏng sắp xảy ra ở bộ phận nào, và 
vấn đề cụ thể là gì. 
- Với sự trợ giúp của hệ thống định vị toàn cầu GPS 
và thiết bị kết nối dữ liệu (Data Link) việc hướng dẫn 
sửa chữa có thể thực hiện từ xa. Nhờ vậy, thợ vận hành 
sửa chữa có thể nhận được sự trợ giúp chuyên môn kĩ 
thuật của các nhà cung cấp rất thuận lợi. 
4.2. Khảo sát công tác sửa chữa động cơ điện 
tử ở nước ta 
Qua khảo sát công tác sửa chữa động cơ điện tử 
nói riêng và máy xây dựng nói chung tại các doanh 
nghiệp xây dựng khai thác lớn tại Việt Nam, tác giả 
thấy có một số vấn đề sau: 
 - Phần lớn các doanh nghiệp hiện nay vẫn áp dụng 
phương pháp sửa chữa phục hồi lạc hậu làm cho chất 
lượng các chi tiết bộ phận trong máy trở nên không 
đồng bộ, dẫn đến việc hoạt động kém hiệu quả. Trong 
khi đó, xu thế của các nước phát triển hiện nay thì thay 
thế là chủ yếu. Các chi tiết phục hồi được thực hiện 
theo một quy trình hướng dẫn chung của hãng chế tạo, 
thông qua các nhà cung cấp. 
 - Trong sửa chữa, chưa sử dụng các thông tin về 
lịch sử sửa chữa. Người sử dụng tự ý sửa chữa theo 
tập quán quen thuộc, chưa có sự trợ giúp của nhà 
cung cấp và sự hướng dẫn của hãng chế tạo. 
 - Chưa sử dụng hiệu quả lịch sửa sửa chữa và 
các thiết bị điện tử trợ giúp xử lí hỏng hóc được lắp 
đặt trên các máy. 
 - Chưa có quy trình và sự thống nhất trong quản 
lí và các biện pháp xử lí hỏng hóc trong các động cơ 
điện tử. 
 - Một số doanh nghiệp lớn như Tổng công ty 
Khoáng Sản Việt Nam (TKV), Tổng công ty Sông 
Đà, Doanh nghiệp xây dựng Xuân Trường, đã bước 
đầu có sự trợ giúp của hãng chế tạo và cung cấp 
trong quản lí và xử lí các hỏng hóc của của động cơ 
và máy móc. 
 - Chỉ các hãng lớn như Caterpillar hay 
Komatsu, mới có hệ thống thông tin sửa chữa toàn 
cầu để hỗ trợ hiệu quả cho dịch vụ bảo hành sửa 
chữa máy móc. 
 - Nhìn chung, theo thời gian, công tác sửa chữa 
các động cơ và máy móc điều khiển điện tử đã được 
cải thiện. Trình độ sử dụng đã dần được nâng lên 
nhưng vẫn còn ở mức hạn chế, chưa phát huy được 
hết hiệu quả, công năng của các hệ thống điện tử. 
Nguyên nhân chủ yếu của các hạn chế trên là do tập 
quán sử dụng, sửa chữa máy móc, trình độ nhận thức 
và trình độ tiếng anh còn hạn chế (Hầu hết các 
hướng dẫn, báo lỗi, chẩn đoán hỏng hóc đều bằng 
tiếng Anh). 
4.3. Hệ thống thông tin sửa chữa tiên tiến của 
các hãng 
Qua tìm hiểu các hệ thống thông tin của các hãng 
chế tạo máy xây dựng hàng đầu trên thế giới như 
Caterpillar (Mỹ), Komatsu (Nhật), Hamn (Đức), 
thấy rằng: 
 - Các hãng sản xuất máy xây dựng lớn thường có 
trang web thông tin sửa chữa (Service Information 
System – SIS). SIS trình bày về cấu tạo, hoạt động, 
quy trình lắp ráp, bảo dưỡng, sửa chữa của tất cả các 
cơ cấu hệ thống, bộ phận của các máy do hãng chế 
tạo. Mỗi máy nếu in ra thường có 2 tập, với khối 
lượng rất lớn khoảng 5.000 trang, trong đó có phần 
viết riêng cho động cơ điện tử được lắp trong máy. 
Vì vậy, chưa một nhà cung cấp nào có khả năng dịch 
ra tiếng việt cho tất cả các máy, ngoại trừ tài liệu Sổ 
tay hướng dẫn vận hành và bảo dưỡng (Operation & 
maintenance Mannual - OMM). 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ ĐẶC BIỆT (10/2019) - HỘI NGHỊ KHCN LẦN THỨ XII - CLB CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC 221 
- Hầu hết một hỏng hóc nào đó của động cơ 
hoặc máy đều đã xảy ra với một động cơ hoặc 
máy nào đó (cùng hoặc khác loại) ở một nơi nào 
đó (cùng hoặc khác quốc gia). Hướng dẫn giải 
pháp xử lí hỏng hóc này được trình bày trong Hệ 
thống quản lí thông tin sửa chữa (SIMSi –Service 
Ìnformation Management System), đặc biệt là 
những hỏng hóc có tần suất xảy ra nhiều, có thể có 
nguyên nhân do khuyết tật chế tạo. 
- Các trang web về thông tin kĩ thuật 
( là công cụ hữu hiệu để tra 
cứu về động cơ, về phụ tùng thay thế phục vụ cho 
sửa chữa. 
- Các nhà cung cấp chuyên nghiệp có trách nhiệm 
trực tiếp khai thác các hệ thống thông tin trên để 
hướng dẫn trợ giúp người sử dụng quản lí và xử lý 
hỏng hóc để đưa máy trở lại hoạt động nhanh nhất 
làm giảm thời gian ngừng máy. 
 - Các trang web trên là công cụ trợ giúp hiệu 
quả cho người sử dụng thực hiện công tác sửa 
chữa nhanh chóng và hiệu quả, cần được khai thác 
triệt để. 
4.4. Đề xuất các biện pháp cải tiến công tác 
sửa chữa động cơ 
Trên cơ sở khảo sát tình hình sửa chữa động cơ 
điện tử và máy xây dựng tại Việt Nam và tìm hiểu 
các hệ thông thông tin sửa chữa của các hãng chế tạo 
máy xây dựng hàng đầu thế giới, tác giả xin đề xuất 
một số biện pháp cải tiến công tác sửa chữa động cơ 
điện tử như sau: 
Xây dựng quy trình quản lí và khắc phục các 
hư hỏng 
a. Khi sự cố xảy ra, người sử dụng phải làm rõ 
ngay lập tức các thông tin sau: 
 - Số xê-ri, số giờ máy/số giờ phụ tùng đã 
sử dụng 
- Danh mục phụ tùng/cụm máy 
 - Mô tả về hư hỏng, phân tích các hư hỏng và 
xác định nguyên nhân chính dẫn đến hư hỏng. 
b. Mỗi công trường cần có một quy trình quản lí 
hư hỏng của máy: 
- Lý lịch máy: Lịch sử làm việc và tình trạng kĩ 
thuật/kiểm tra, lịch sử bảo hành 
- Cán bộ điều phối kĩ thuật tiếp nhận thông tin và 
phân tích hư hỏng 
- Vào hệ thống thông tin quản lí sửa chữa tại 
công trường (SIMSi) để tìm các thông tin hỗ trợ và 
đề ra giải pháp xử lí. 
Hình 1. Các qui trình phục vụ sửa chữa 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ ĐẶC BIỆT (10/2019) - HỘI NGHỊ KHCN LẦN THỨ XII - CLB CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC 222 
c. Xây dựng các quy trình về các vấn đề: 
- Các quy trình tại hiện trường 
- Các quy trình của nhà cung cấp máy 
- Các quy trình báo cáo 
d. Phân tích các hư hỏng về: 
Các hư hỏng của máy khi vận hành so với 
thiết kế 
- Các hư hỏng thông thường của một máy/phụ 
tùng/cụm máy 
- Ảnh hưởng đến hệ số sẵn sàng làm việc 
- Ảnh hưởng đến các chi phí giờ máy 
e. Các công việc cần làm tại công trường để 
quản lí các hư hỏng: 
- Thu thập số liệu: Quản lí các việc cần làm, kiểm 
soát tình trạng kĩ thuật, bảo dưỡng định kì, sửa chữa 
các bộ phận động cơ theo kế hoạch và không theo kế 
hoạch. 
Căn cứ dữ liệu: Hệ thống quản lí thông tin sửa 
chữa của hãng chế tạo (SIMSi), cơ sở dữ liệu công 
trường, các file lịch sử máy, nhân viên phân tích kĩ 
thuật lập kế hoạch và tiến độ sửa chữa. 
- Các kết quả tại hiện trường – Các tóm tắt về các 
hư hỏng bao gồm: Phân tích nguyên nhân chính theo 
thời gian ngừng máy và theo chi phí; những hư hỏng 
lặp đi lặp lại với cả tổ máy và với chỉ một máy; các hư 
hỏng kĩ thuật do chất lượng/độ tin cậy và do chất lượng 
bảo dưỡng; các hư hỏng do điều kiện sử dụng như vật 
liệu, bố trí thi công, khuyết tật của đường vận chuyển. 
f. Chuyên gia điều phối kĩ thuật của nhà cung 
cấp cần: 
- Trao đổi với người sử dụng về cách bố trí tổ 
máy, các hư hỏng lớn nhất/phân tích nguyên nhân 
chính và các vấn đề sản xuất của bên sử dụng, 
- Kiểm soát tình trạng kĩ thuật: Khám máy, tải 
thông tin từ hộp đen, 
- Tìm hiểu thông tin thông báo lỗi trong chuyên 
san thông tin kĩ thuật của hãng chế tạo. 
- Xem xét tiêu tốn thụ phụ tùng tăng đột biến và 
xem dữ liệu quản lí các hư hỏng của nhà cung cấp 
đối với hỏng hóc đó. 
- Tìm hiểu thông tin về các hư hỏng của hãng chế 
tạo qua SIMSi, vào các ấn phẩm về sửa chữa của hãng 
chế tạo, báo cáo sửa chữa theo mẫu chi tiết. 
- Xác đinh các hư hỏng với hãng chế tạo, nhà 
cung cấp và tìm cách giảm thiểu ảnh hưởng xấu đối 
với bên sử dụng, 
- Đề ra các giải pháp tạm thời để đưa máy sớm 
vào hoạt động và giải pháp khắc phục triệt để. 
- Thiết kế máy thay đổi thường xuyên nên cần 
phải làm rõ máy đang sử dụng những bộ phận hay 
phụ tùng gì? Máy còn thời hạn bảo hành không? Đó 
có phải là một hư hỏng trước thời hạn không? Hay 
chỉ đơn thuần là do mòn quá? 
- Tra cứu, đặt hàng các phụ tùng, bộ phận cần 
thay thế trong hệ thống thông tin sửa chữa của hãng 
chế tạo. 
- Đối với các chi tiết cần phục hồi phải tìm hiểu 
và thực hiện đúng quy trình phục hồi do nhà sản 
xuất đề ra, bao gồm các vấn đề về vật tư, công nghệ 
và phương pháp phục hồi. 
5. KẾT LUẬN 
Tác gỉả đã tập trung nghiên cứu các tài liệu về 
các động cơ điện tử đang được sử dụng trên các máy 
xây dựng hiện nay. Khảo sát công tác sửa chữa các 
máy được lắp loại động cơ này tại các doanh nghiệp 
và hệ thống thông tin sửa chữa của các hãng. Từ đó 
nêu ra các điểm còn hạn chế và đề xuất các biện 
pháp cải tiến công tác sửa chữa. Kết quả nghiên cứu 
nếu được các doanh nghiệp áp dụng vào công tác 
sửa chữa sẽ mang lại hiệu quả kinh tế kĩ thuật cao, 
giảm chi phí sửa chữa, làm tăng độ tin cậy và hệ số 
sẵn sàng hoạt động của máy. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
Vũ Minh Khương, (2014), Máy Làm Đất. NXB Khoa Học Tự Nhiên & CN, Hà Nội 
Caterpillar, (2015), Hội thảo quản lý kĩ thuật máy khai thác mỏ và xây dựng, Hà Nội. 
Herbert L. Nichols, JR. David A. Day, P.E., Moving the earth, Fifth edition, The McGraw Hills Companies, 
USA 2005. 
Caterpillar workshop, (2015), Building engine solutions, Hà Nội. 
Caterpillar workshop, (2014), Conditioning Monitoring management, Hà Nội. 
Caterpillar Publication, (2015), Systems Operation/Testing and Adjusting for Caterpillar engine, USA. 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ ĐẶC BIỆT (10/2019) - HỘI NGHỊ KHCN LẦN THỨ XII - CLB CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC 223 
Abstract: 
REPAIR IMPROVEMENT FOR ELECTRONIC ENGINE 
BUILT IN CONSTRUCTION MACHINES 
Diesel engines are considered as the hart of all mobile construction machines. That’s why this type of 
engines have been continuously improved in the electronically automatic tendency of the 4th industrialization 
revelution. Therefore, repair of the electronic engine-built-in construction machines have been continuiously 
improved in the recent years to reduce repair expenseses and down time, enhance machine availability and 
performance of the construction machines. 
However, the repair of construction machines in our country is still outdated, low efficiency, not yet catching 
up with the world’s development. 
This research focalizes on the electronic engines built in the modern contruction machines nowadays. Survey 
has been conducted on the repair of the electronic engine-built-in contruction machines in the large scale 
enterprises and the repair information systems of the cóntruction machine manufacturers. On such a basis, 
the vunerable points are sumerized and repair improvement solutions are proposed in the repair. The 
research objective is to enhance economic & technical efficiency, reduce expenseses in the repair, increase 
the machine reliability and availability. 
Keywords: Electronic engine, construction machine, repair. 
Ngày nhận bài: 18/6/2019 
Ngày chấp nhận đăng: 27/8/2019