Luận án Nghiên cứu nâng cao tỷ lệ nhiên liệu sinh học bio-etanol sử dụng trên động cơ xăng

5 - 10 - 3710 của Hoa Kỳ dùng để để đánh giá ảnh hưởng của 
nhiên liệu đến các chi tiết nhôm. Trong đó, các chi tiết được ngâm trong 720 giờ, ở nhiệt 
độ không đổi là 1000C. 
 Nghiên cứu của Viện công nghệ Kingmonkut, Thái Lan sử dụng phương pháp ngâm 
các chi tiết kim loại, chi tiết nhựa và chi tiết bằng cao su trong xăng sinh học E20 trong 
1000 giờ ở nhiệt độ 700C [54]. 
2.3.1.2. Xây dựng quy trình thử nghiệm tương thích vật liệu 
 Trên cơ sở các quy trình khuyến cáo của thế giới và mục tiêu nghiên cứu của luận án, 
cũng như kinh nghiệm các nghiên cứu đã thực hiện ở Việt Nam, luận án đề xuất quy trình 
thử nghiệm phù hợp với yêu cầu thực tế như sau: 
 Các quy định chung: 
- Các chi tiết được chọn lọc và cắt được ngâm vào trong chai thủy tinh có nắp bằng nhựa 
 và gioăng làm kín chịu được nhiệt độ và hơi nhiên liệu, 
- Ngâm mỗi bộ chi tiết vào một loại nhiên liệu: RON92, E10, E15, E20 trong 2000 giờ, 
 nhiệt độ ngâm duy trì không đổi tại 450C±20C trong khoảng thời gian thử nghiệm, 
- Nhiên liệu được thay hàng tuần nhằm giảm thiểu sự thay đổi thành phần, giảm tính ôxy 
 hóa của nhiên liệu, 
- Thời gian ngâm liên tục tối thiểu 2000h với các chu kỳ 1 tuần, 3 tuần, 6 tuần, 12 tuần 
- Đối với chi tiết đàn hồi như cao su và nhựa, nhiên liệu ngâm được thay hàng ngày 
 trong ba ngày đầu, sau đó thay hàng tuần, 
- Đối với chi tiết bằng kim loại nhiên liệu được thay theo chu kỳ 1 tuần, 3 tuần, 6 tuần và 
 12 tuần. 
 Trước, trong và sau khi ngâm, tác động của từng loại nhiên liệu đến các chi tiết ngâm 
được đánh giá đối chứng theo các phương pháp sau đây: 
- Ngoại quan (phương pháp 1): Đánh giá sự thay đổi màu sắc, độ bóng bề mặt của các 
 chi tiết trước và sau khi ngâm trong nhiên liệu. Sử dụng máy ảnh Canon 8.0 Megapixel 
 để chụp ảnh chi tiết, 
- Khối lượng (phương pháp 2): Đánh giá sự thay đổi khối lượng (%tăng, %giảm) bằng 
 cách cân các chi tiết trước và sau khi ngâm trong nhiên liệu. Khối lượng của các chi tiết 
 được đo bằng cân điện tử (với độ chính xác 0,1mg) của Viện Hóa học Công nghiệp 
 Việt Nam, 
- Kích thước (phương pháp 3): Đánh giá sự thay đổi kích thước (%tăng, giảm) đường 
 kính, chiều dàibằng cách dùng thước cặp, panmeđo kích thước của chi tiết trước 
 và sau khi ngâm. Phương pháp này chỉ áp dụng cho những chi tiết có kết cấu đơn giản 
 như: chi tiết hình trụ, ống, 
- Độ cứng (phương pháp 4): chỉ đánh giá sự thay đổi độ cứng cho các chi tiết làm bằng 
 -48- 
 nhựa, cao su bằng cảm quan, 
- Cấu trúc kim loại dựa trên ảnh chụp bằng hiển vi điện tử (phương pháp 5): nhằm quan 
 sát hình thái bề mặt chi tiết trước và sau khi ngâm trong nhiên liệu RON92 và E10. 
 Một số chi tiết quan trọng ảnh hưởng đến khả năng cung cấp nhiên liệu được lựa chọn 
 để tiến hành chụp vi điện tử trên máy vi điện tử Hitachi S-4800. Các chi tiết này gồm: 
 Ống tạo hỗn hợp, giclơ nhiên liệu, vít xả xăng, vít điều chỉnh không tải, lọc tinh, 
 gioăng làm kín, bộ báo xăng. 
 Các chi tiết được chọn để chụp hiển vi điện tử được đánh dấu vị trí trước và sau khi 
chụp trên cùng một vị trí và độ phóng đại được ghi lại theo vị trí của từng mẫu để đánh giá. 
 Trong quá trình ngâm, các chi tiết được đo đạc và đánh giá tại các thời điểm như trong 
Bảng 2.4. 
Bảng 2.4. Bảng tiến trình đo 
 Lần đo Thời điểm đo Phương pháp đo 
 Lần 1 0h (trước khi ngâm) Phương pháp (1), (2), (3), (4) 
 Lần 2 500h (≈ 20 ngày) Phương pháp (1), (2), (3), (4) 
 Lần 3 1000h (≈ 42 ngày) Phương pháp (1), (2), (3), (4) 
 Lần 4 2000h (≈ 83 ngày) Phương pháp (1), (2), (3), (4), (5) 
2.3.2. Phương pháp đánh giá tính năng động cơ ô tô 
 Các thử nghiệm được thực hiện theo đường đặc tính tốc độ, tại tay số IV và số V ở 
100% tải. Tốc độ ô tô thay đổi từ 45 km/h đến 90 km/h (Bảng 2.5). 
Bảng 2.5. Các điểm thử nghiệm tại các tay số IV và V của ô tô 
 Tốc độ (km/h) Tay số IV (100% tải) Tay số V (100% tải) 
 45 
 50 
 55 
 60 
 65 
 70 
 75 
 80 
 90 
 Nhiên liệu của ô tô được thay đổi lần lượt đối với xăng RON92, E10, E15 và E20. Sau 
khi hoàn thành thử nghiệm đối với mỗi loại nhiên liệu, hệ thống nhiên liệu của động cơ 
được súc rửa và chạy ngấm 1 giờ đối với loại nhiên liệu mới. 
 -49- 
 Ảnh hưởng của các nhiên liệu sinh học tới khả năng khởi động được đánh giá ở hai 
chế độ là chế độ khởi động nguội và chế độ khởi động nóng (nhiệt độ nắp máy khoảng 
800C). 
 Khả năng tăng tốc được thể hiện thông qua thời gian tăng tốc từ 20km/h đến 80km/h 
tại tay số V với bướm ga mở 100%. 
 Thử nghiệm phát thải được tiến hành theo tiêu chuẩn TCVN 6785:2006 với chu trình 
thử khí thải ECE 1505. Chu trình thử này bao gồm 4 vòng thử ECE (chu trình thành phố) 
được lặp lại liên tục, và 1 vòng thử EUDC (chu trình xa lộ) (Hình 2.15). 
 Chu trình thành phố Chu trình xa lộ 
 Hình 2.15. Chu trình thử Châu Âu ECE 15-05 
2.3.3. Phương pháp đánh giá độ bền và tuổi thọ động cơ 
2.3.3.1. Phương pháp đánh giá ảnh hưởng của xăng sinh học E10 đến độ bền và 
 tuổi thọ của động cơ xăng xe máy 
a) Quy trình thử nghiệm 
 Các thử nghiệm được thực hiện trên cơ sở so sánh đối chứng khi chạy hai xe máy với 
2 loại nhiên liệu (xăng RON92 và xăng sinh học E10). Tổng quãng đường xe chạy quy đổi 
vào khoảng 20.000 km, trong đó bao gồm 5500 km chạy xe trên đường và 200h chạy động 
cơ trên băng thử. Sơ đồ quy trình thử nghiệm được thể hiện trong Hình 2.16. 
 Trong quá trình chạy thử nghiệm bền, dầu bôi trơn động cơ được thay mới cứ sau mỗi 
50h chạy máy (hoặc khoảng 3600 km chạy trên đường). 
 Quá trình chạy bền 200h thực hiện trên băng thử thủy lực Didacta tại PTN Động cơ 
đốt trong, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội. Tại các thời điểm lấy mẫu dầu (0, 100h, 
200h), băng thử dừng hoạt động, dầu bôi trơn đã qua sử dụng từ động cơ xe máy được trích 
lấy mẫu 100ml. Các mẫu dầu này sau đó được mang đi phân tích tại PTN công nghệ lọc 
hóa dầu và vật liệu xúc tác hấp phụ, Viện Công nghệ hóa học. Do thời điểm lấy mẫu dầu 
đã sử dụng cũng trùng với chu kỳ thay dầu định kỳ của xe (50h chạy) nên động cơ sẽ được 
thay dầu bôi trơn mới, cùng chủng loại và dung tích với dầu đã sử dụng trước đó (Vistra 
300 4T, 0,8 lít). 
 Việc đánh giá mức độ hao mòn của các chi tiết được thực hiện thông qua việc đo các 
kích thước ma sát chính của động cơ như xilanh, piston, xéc măng trước và sau chạy bền. 
 -50- 
 Xe chạy nhiên liệu xăng RON92 Xe chạy nhiên liệu sinh học E10 
 1. Tháo động cơ, đo kích thước pít tông, xy lanh, 
 xéc măng, trục khuỷu và lắp động cơ 
 2. Chạy ổ n định trong 2h 
 Đo các thông số kinh tế, kỹ thuật ở cùng chế độ làm việc (tay số và tốc độ) 
 Đo phát thải theo chu trình thử châu Âu ECE R40 
 Đo áp suất nén 
 Lấy mẫ u dầu bôi trơn 
 Chạy rà 500 km 
 Chạy trên đường 5000 km 
 Lắp động cơ lên băng thử Dadacta 
 Chạy 200h ở tốc độ 7000 v/ph, 100% ga 
 Tần suất thay dầu bôi trơn: 50h 
 Lấy mẫu dầu bôi trơn tại các thời điểm 100h, 200h 
 Lắp động cơ lên xe 
 Thực hiện đo lại các nội dung 2 
 Thực hi ện nội dung 1 
 Phân tích và đánh giá kết quả 
 Hình 2.16. Sơ đồ quy trình thử nghiệm bền của động cơ xăng xe máy 
b) Phương pháp đo mài mòn 
*) Phương pháp đo mài mòn xilanh 
 Xy lanh chịu mài mòn trong quá trình làm việc. Vì vậy, phương pháp kiểm tra chủ yếu 
là đo lượng mài mòn và sai lệch hình dạng. Nguyên tắc dựa vào đặc tính mòn và đặc tính 
biến dạng của chi tiết để chọn vị trí kiểm tra. Đối với xy lanh các vị trí cần kiểm tra là: 
 - Vùng I-I mòn nhiều theo quy luật, 
 - Vùng II-II mòn nhiều nếu có hạt mài, 
 - Vùng III-III vị trí dưới của xy lanh ít mòn. 
 Tại các mặt cắt I-I, II-II, III-III kiểm tra theo các phương 1-1 và 2-2 (Hình 2.17). 
 Khi kiểm tra lượng mòn xilanh, sử dụng dụng cụ panme và đồng hồ so hoặc pan me 
đo lỗ có độ chính xác 0,01mm. Các vị trí đo theo phương 1-1 và phương vuông góc 2-2, sẽ 
cho ta độ méo của xilanh tại mặt cắt I-I, II-II, III-III. Cách đo: giữ cho cán đồng hồ ở vị trí 
 -51- 
thẳng đứng, bằng cách lắc qua, lắc 
lại sao cho kim đồng hồ dao động ít 
nhất (Hình 2.17). 
 Để xác định độ côn, cần đo ở 
vùng phía dưới tại tiết diện III-III là 
nơi mòn ít nhất và vùng phía trên tại 
tiết diện I-I là nơi mòn nhiều nhất. 
Hiệu số của 2 kích thước đo phía 
trên và phía dưới trong cùng một 
phương sẽ cho ta độ côn xy lanh. Hình 2.17. Vị trí và phương pháp đo mài mòn xy lanh 
*) Phương pháp đo hao mòn piston 
 Đo đường kính piston sử dụng panme 
có độ chính xác kích thước 0,01mm. 
 Để xác định sự thay đổi kích thước 
đường kính piston cần đo tại 4 vị trí: đỉnh 
piston (mặt cắt I-I), phía dưới rãnh xéc măng 
(mặt cắt II-II), vị trí giữa (mặt cắt III-III) và 
phần dẫn hướng (váy piston) (mặt cắt IV-
IV). Ở mỗi vị trí này lại đo 2 điểm theo 
phương dọc theo chốt piston 2-2 và phương 
ngang 1-1 (vuông góc với chốt piston) 
(Hình 2.18). Hình 2.18. Vị trí đo đường kính piston 
*) Phương pháp đo mài mòn xéc măng 
 Xéc măng hao mòn ở phần miệng và phần 
lưng là nhiều nhất, mòn chiều cao chủ yếu mòn ở 
các góc. Đo khe hở miệng xéc măng để xác định 
lượng mòn, dùng căn lá để kiểm tra khe hở, vị trí 
kiểm tra là phía trên cùng của xy lanh, vì tại vị trí 
này xy lanh không bị mài mòn (Hình 2.19). Ngoài 
ra, mức độ mài mòn của xéc măng có thể đánh giá 
thông qua sự hao hụt về mặt khối lượng của bản 
thân xéc măng. Hình 2.19. Đo khe hở miệng xéc măng 
2.3.3.2. Phương pháp đánh giá ảnh hưởng của xăng sinh học E10 đến độ bền và 
 tuổi thọ của động cơ xăng ô tô 
a) Quy trình thử nghiệm động cơ 
 Tương tự như đối với thử nghiệm xe máy, các thử nghiệm bền động cơ ô tô được thực 
hiện trên cơ sở so sánh đối chứng khi chạy hai động cơ với 2 loại nhiên liệu khác nhau 
(xăng RON92 và xăng sinh học E10). Mỗi động cơ được chạy bền 300h trên băng thử 
động cơ tại chế độ áp suất có ích trung bình BMEP = 5,65bar (tương ứng với 75% tải) và 
tốc độ 3000 v/ph. Chế độ này tương đương với vận tốc xe khoảng 80km/h. Tổng quãng 
 -52- 
đường xe chạy quy đổi vào khoảng 24.000 km. Sơ đồ quy trình thử nghiệm được thể hiện 
trong Hình 2.20. 
 Động cơ chạy nhiên liệu xăng RON92 Động cơ chạy nhiên liệu sinh học E10 
 1. Tháo động cơ, đo kích thước pít tông, xy lanh, 
 xéc măng, trục khuỷu và lắp động cơ 
 2. Chạy ổn định trong 2h 
 Đo các thông số kinh tế, kỹ thuật theo đặc tính ngoài động cơ 
 Đo áp suất nén 
 Lấy mẫu dầu bôi trơn 
 Chạy bền 300h ở tốc độ 3000 v/ph, 75% tải 
 Tần suất thay dầu bôi trơn: 50h 
 Lấy mẫu dầu bôi trơn tại thời điểm 300h 
 Thực hiện đo lại các nội dung 2 
 Thực hiện đo lại các nội dung 1 
 Phân tích và đ ánh giá kết quả 
 Hình 2.20. Sơ đồ quy trình thử nghiệm bền của động cơ xăng ô tô 
b) Phương pháp đo mài mòn 
 Đối với xy lanh, pít tông, xéc măng được thực hiện như mô tả trong phần đánh giá 
mòn đối với động cơ xe máy. 
 Phương pháp đo mòn trục khuỷu 
 Hình 2.21. Các vị trí đo mòn cổ trục khuỷu 
 -53- 
 Dụng cụ đo trục khuỷu là panme có độ chính xác 0,01mm. Đối với trục khuỷu, phải 
kiểm tra mòn của cổ chính và cổ biên. 
 Vị trí kiểm tra: chọn tiết diện I-I và II-II cách má khuỷu 5 ÷ 10 mm để đo lượng mòn 
(để tránh góc chuyển tiếp giữa cổ và má khuỷu). Ở mỗi tiết diện kiểm tra theo các phương 
vuông góc nhau A-A và B-B (Hình 2.21). 
 Khi đo trên phương BB vuông góc với phương AA và lấy hiệu số của 2 kích thước đo, 
sẽ xác định được độ méo; hiệu số của 2 kích thước đo hai đầu cổ I-I và II-II cùng phương 
cho ta độ côn cổ trục. Đối với cổ chính, nên kiểm tra thêm kích thước ở các phương C-C 
và D-D lệch 45° so với phương nối tâm (Hình 2.21). 
2.4. Kết luận chương 2 
 Tỷ lệ cồn trong xăng sinh học có ảnh hưởng tới thông số của quá trình cháy như tốc 
độ cháy, bán kính màng lửa...Quá trình cháy trong động cơ sử dụng xăng sinh học có thể 
được mô phỏng bằng mô hình cháy Fractal. Cùng với các mô hình khác như mô hình hỗn 
hợp nhiên liệu, mô hình truyền nhiệt, mô hình tính toán hàm lượng phát thải; tiến hành mô 
phỏng động cơ xăng sử dụng xăng sinh học trong phần mềm AVL Boost, đây là phần mềm 
được các hãng sản xuất ô tô cũng như các nhà nghiên cứu ưa dùng nhờ tính năng chuyên 
dụng, dễ tiếp cận, cập nhật liên tục, độ chính xác cao Mô hình này được sử dụng trong 
quá trình nghiên cứu mô phỏng nhằm đánh giá ảnh hưởng của xăng sinh học đến đặc tính 
cháy, hình thành phát thải độc hại cũng như các thông số tính năng của động cơ. 
 Các phương pháp đánh giá khả năng tương thích của động cơ xăng thông thường khi 
sử dụng xăng sinh học có tỷ lệ cồn etanol lớn được xây dựng bao gồm: 
- Phương pháp đánh giá tương thích vật liệu: Trên cơ sở các phương pháp đánh giá 
 tương thích vật liệu khi sử dụng xăng sinh học trên thế giới SAEJ 1747 và SAEJ 1748 
 được sử dụng phổ biến, nghiên cứu này đã tìm hiểu và phân tích đặc điểm về quy trình 
 đánh giá tương thích vật liệu của các tiêu chuẩn này, kết hợp với điều kiện thực tế của 
 Việt Nam xây dựng một phương pháp đánh giá tương thích vật liệu phù hợp. Đánh giá 
 sự thay đổi màu sắc, độ bóng bề mặt, thay đổi khối lượng, kích thước, độ cứng, cấu 
 trúc kim loại của các chi tiết thuộc hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ khi ngâm 
 trong nhiên liệu RON92 và xăng sinh học có tỷ lệ etanol lớn, 
- Phương pháp đánh giá tính năng động cơ: đánh giá theo phương pháp đối chứng khi sử 
 dụng xăng thông thường và các loại xăng sinh học khác nhau ở các tay số tốc độ ổn 
 định và theo chu trình thử khí thải tiêu chuẩn, 
- Phương pháp đánh giá độ bền và tuổi thọ động cơ: đánh giá theo phương pháp đối 
 chứng khi sử dụng xăng thông thường và E10, chạy bền động cơ xe máy tương đương 
 20.000km, chạy bền động cơ ô tô 300giờ trên băng thử. Tính năng kinh tế, kỹ thuật và 
 phát thải của động cơ được đánh giá trước, giữa và sau khi kết thúc chạy bền. Chất 
 lượng dầu bôi trơn, mức độ mài mòn các chi tiết sau thời gian chạy bền cũng được 
 đánh giá và so sánh. 
 -54- 
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN MÔ PHỎNG ĐỘNG CƠ SỬ DỤNG 
XĂNG SINH HỌC CÓ TỶ LỆ ETANOL LỚN 
3.1. Mục đích, đối tượng và phạm vi mô phỏng 
 Đánh giá ảnh hưởng của nhiên liệu xăng sinh học E10, E15, E20 và E85 đến đặc tính 
cháy, hình thành phát thải độc hại cũng như các thông số tính năng của động cơ thông qua 
các mô hình mô phỏng được xây dựng trên phần mềm AVL Boost. 
 Cơ sở cho việc đánh giá các kết quả thực nghiệm trên động cơ thực và kiến nghị điều 
chỉnh các thông số vận hành của động cơ một cách phù hợp khi chuyển sang sử dụng xăng 
sinh học. 
 Công nghệ phun xăng điện tử bắt đầu được áp dụng khá rộng rãi cho động cơ ô tô trên 
thế giới vào khoảng cuối những năm 1980, một lượng lớn xe ô tô có độ tuổi từ 10 đến 20 
tuổi ở Việt Nam còn lắp động cơ sử dụng bộ chế hòa khí. Từ các số liệu đối với xe ô tô ở 
Việt Nam, có thể thấy rằng, đối tượng ô tô cần lựa chọn phục vụ mục đích nghiên cứu bao 
gồm xe có động cơ sử dụng phun xăng điện tử (đại diện cho đại đa số ô tô hiện có ở Việt 
Nam hiện nay) và xe có động cơ sử dụng bộ chế hòa khí (đại diện cho nhóm các phương 
tiện có độ tuổi lớn có khả năng chịu tác động lớn từ việc sử dụng etanol). 
 Hầu hết các xe máy đang lưu hành ở Việt Nam sử dụng bộ chế hòa khí. Một số loại xe 
máy sản xuất, lắp ráp và nhập khẩu mới từ các năm 2008 và 2009 đã áp dụng công nghệ 
phun xăng điện tử, đây cũng là hướng phát triển trong thời gian tới tuy nhiên hiện nay số 
lượng loại xe này còn hạn chế. Do vậy, lựa chọn loại xe máy chế hòa khí phục vụ cho 
nghiên cứu sử dụng xăng sinh học là hợp lý vì đại diện cho đa số xe máy. Bên cạnh đó, đối 
tượng động cơ phun xăng điện tử đã được nghiên cứu với đối tượng ô tô, đồng thời đây 
cũng là luận cứ để áp dụng cho động cơ xe máy phun xăng diện tử. Các đối tượng trên 
được lựa chọn thống nhất trong phần nghiên cứu mô phỏng trong chương này cũng như 
các phần nghiên cứu thử nghiệm ở chương 4. 
 Các nội dung nghiên cứu mô phỏng hướng đến mục tiêu trên có thể giải quyết được 
một cách đầy đủ và chính xác trên các phần mềm mô phỏng một chiều chuyên dụng về 
động cơ đốt trong như GT-Power, AVL-Boost, Promo Trong số này AVL-Boost, phần 
mềm được lựa chọn trong nghiên cứu này, được các hãng sản xuất ô tô cũng như các nhà 
nghiên cứu ưa dùng nhờ tính năng chuyên dụng, dễ tiếp cận, cập nhật liên tục, độ chính 
xác cao hơn nữa phần mềm này có liên kết chặt chẽ với hệ thống thiết bị do hãng AVL 
cung cấp được sử dụng trong phần thực nghiệm của nghiên cứu này. 
3.2. Xây dựng mô hình mô phỏng động cơ 
3.2.1. Giới thiệu về phần mềm AVL Boost 
 Phần mềm AVL Boost bắt đầu được phát triển từ năm 1992, qua một giai đoạn phát 
triển từ đó đến nay, phần mềm này đã và đang ngày càng được phát triển hơn nữa. Phiên 
bản mới nhất của phần mềm AVL Boost hiện nay là AVL Boost 2011. 
 Phần mềm AVL Boost bao gồm những tính năng cơ bản sau [45]: 
 -55- 
 - Mô phỏng động cơ 2 kỳ, 4 kỳ, động cơ tăng áp hoặc không tăng áp, có hoặc không 
 trang bị hệ thống xử lý khí thải ... với nhiều loại nhiên liệu khác nhau, 
 - Mô phỏng các chế độ làm việc, chế độ chuyển tiếp của động cơ, 
 - Tính toán thiết kế và tối ưu hóa quá trình làm việc của động cơ như quá trình cháy, quá 
 trình trao đổi khí,..., 
 - Tính toán hàm lượng phát thải độc hại trong khí thải, 
 - Có khả năng kết nối với các phần mềm khác (liên kết động) để mô phỏng với các dữ 
 liệu động. 
 AVL Boost cho phép tính toán các chế độ tĩnh và động. AVL Boost có thể dùng để tối 
 ưu hóa ở chế độ tĩnh các hệ thống nạp và thải, đóng mở xupáp, phối hợp các bộ phận tăng 
 áp và ước lượng tính năng của các động cơ mới. AVL Boost cũng là một công cụ lý tưởng 
 cho việc tối ưu hóa các đặc trưng chuyển tiếp của động cơ ở thời kỳ đầu, khi động cơ chưa 
 được chế tạo, nhưng có tính đến cả hệ truyền động của phương tiện. Ngoài ra AVL Boost 
 còn cho phép xây dựng mô hình điều khiển động cơ các chức năng quan trọng của hệ 
 thống điều khiển động cơ mà không cần tới các phần mềm bên ngoài. AVL Boost có thể dễ 
 dàng kết nối với Matlab, Simullink và phần mềm CFD 3D AVL Fire. 
 Các ứng dụng điển hình của phần mềm AVL Boost bao gồm 8 ứng dụng sau : 
 - Xác định đặc tính mômen, tiêu hao nhiên liệu, 
 - Thiết kế đường nạp, thải, 
 - Tối ưu hóa thời điểm đóng mở xupáp, 
 - Phối hợp với cụm tăng áp, van xả, 
 - Phân tích về âm thanh (độ ồn trên đường nạp, thải), 
 - Phân tích quá trình cháy và hình thành khí thải, 
 - Luân hồi khí thải, 
 - Độ thích ứng của cụm tăng áp. 
 3.2.2. Xây dựng mô hình và các thông số nhập cho mô hình 
 3.2.2.1. Xây dựng mô hình 
 Đối tượng nghiên cứu mô phỏng gồm 2 động cơ xăng: một động cơ xăng xe máy và 
 một động cơ xăng ô tô. Các thông số kỹ thuật của 2 động cơ được thể hiện trong Bảng 3.1. 
 Bảng 3.1. Thông số kỹ thuật của động cơ 
 Thông số Động cơ xe máy Động cơ ô tô Lanos 
Loại động cơ Động cơ đánh lửa, 1 xylanh Động cơ đánh lửa, 4 xylanh 
Dung tích xylanh 97 cm3 1.498 cm3 
Đường kính piston 50 mm 76,5 mm 
Hành trình piston 49,5 mm 81,5 mm 
Tỷ số nén 9:1 9,5+/-0,2 
Công suất cực đại 5,2 kW/7500 vòng/phút 70 kW/5600 vòng/phút 
Góc đánh lửa - 300TK Tự động điều chỉnh 
 -56- 
 Dựa trên động cơ thực tế, từ những phần tử có sẵn trong AVL Boost, mô hình động cơ 
xe máy và ô tô được xây dựng và thể hiện trên Hình 3.1. 
 3
 2
 4
 5
 7
 1
 6
1. lọc khí; 2. phần tử cản dòng; 3. vòi phun; 4. 1. Lọc khí; 2. Phần tử cản dòng 3. Vòi phun; 4. 
xylanh; 5. bộ xúc tác khí thải; 6. bình tiêu âm Bình ổn áp; 5. Phần tử nối; 6. Xy lanh; 7. Bình 
 (Mô hình động cơ xe máy) tiêu âm 
 (Mô hình động cơ ô tô) 
 Hình 3.1. Mô hình mô phỏng động cơ xe máy và động cơ ô tô 
3.2.2.2. Các thông số nhập cho mô hình 
 Dữ liệu của mô hình được nhập từ các thông số cơ bản được thể hiện ở Bảng 3.2. 
Bảng 3.2. Các thông số cơ bản của mô hình 
TT Thông số Động cơ xe máy Động cơ ô tô 
 1 Mô hình nhiên liệu Đa nhiên liệu Đa nhiên liệu 
 2 Tốc độ động cơ 3000; 5000; 7500 1500 – 4800 
 3 Hình thành hỗn hợp Bên ngoài Bên ngoài 
 4 Áp suất môi trường (at) 1 1 
 5 Nhiệt độ môi trường (0C) 24,85 24,85 
 1,0 : 0 (E0) 1,0 : 0 (E0) 
 0,95 : 0,05 (E5) 0,95 : 0,05 (E5) 
 Tỷ lệ Xăng : Etanol 
 6 0,90 : 0,10 (E10) 0,90 : 0,10 (E10) 
 (tính theo thể tích) 
 0,80 : 0,20 (E2