Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phương pháp điều khiển cung cấp nhiên liệu trên động cơ common rail diesel sử dụng nhiên liệu kép (CNG – Diesel)

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phương pháp điều khiển cung cấp nhiên liệu trên động cơ common rail diesel sử dụng nhiên liệu kép (CNG – Diesel) trang 1

Trang 1

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phương pháp điều khiển cung cấp nhiên liệu trên động cơ common rail diesel sử dụng nhiên liệu kép (CNG – Diesel) trang 2

Trang 2

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phương pháp điều khiển cung cấp nhiên liệu trên động cơ common rail diesel sử dụng nhiên liệu kép (CNG – Diesel) trang 3

Trang 3

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phương pháp điều khiển cung cấp nhiên liệu trên động cơ common rail diesel sử dụng nhiên liệu kép (CNG – Diesel) trang 4

Trang 4

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phương pháp điều khiển cung cấp nhiên liệu trên động cơ common rail diesel sử dụng nhiên liệu kép (CNG – Diesel) trang 5

Trang 5

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phương pháp điều khiển cung cấp nhiên liệu trên động cơ common rail diesel sử dụng nhiên liệu kép (CNG – Diesel) trang 6

Trang 6

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phương pháp điều khiển cung cấp nhiên liệu trên động cơ common rail diesel sử dụng nhiên liệu kép (CNG – Diesel) trang 7

Trang 7

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phương pháp điều khiển cung cấp nhiên liệu trên động cơ common rail diesel sử dụng nhiên liệu kép (CNG – Diesel) trang 8

Trang 8

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phương pháp điều khiển cung cấp nhiên liệu trên động cơ common rail diesel sử dụng nhiên liệu kép (CNG – Diesel) trang 9

Trang 9

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phương pháp điều khiển cung cấp nhiên liệu trên động cơ common rail diesel sử dụng nhiên liệu kép (CNG – Diesel) trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 24 trang nguyenduy 25/02/2024 250
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phương pháp điều khiển cung cấp nhiên liệu trên động cơ common rail diesel sử dụng nhiên liệu kép (CNG – Diesel)", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.

Tóm tắt nội dung tài liệu: Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phương pháp điều khiển cung cấp nhiên liệu trên động cơ common rail diesel sử dụng nhiên liệu kép (CNG – Diesel)

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phương pháp điều khiển cung cấp nhiên liệu trên động cơ common rail diesel sử dụng nhiên liệu kép (CNG – Diesel)
động cơ. 
Phun trực tiếp CNG vào buồng đốt cũng là nghiên cứu đang được quan 
tâm, tuy nhiên kết cấu phức tạp, giá thành tăng nên chưa được ứng dụng 
phổ biến. 
1.5. Các nghiên cứu về đặc tính động cơ sử dụng nhiên liệu CNG 
 Một số nghiên cứu khác tập trung vào ảnh hưởng của nhiên liệu 
diesel phun mồi. Theo Slawomir Wierzbicki và các cộng sự [66], các 
thông số cơ bản của sự phun mồi diesel như lượng nhiên liệu phun, thời 
điểm phun và áp suất phun có ảnh hưởng lớn đến quá trình cháy của 
động cơ sử dụng nhiên liệu kép diesel – CNG. 
Hình 1.19: Tỷ lệ CNG-diesel trong động cơ sử dụng nhiên liệu kép. 
 Về động cơ sử dụng nhiên liệu kép, nhóm nghiên cứu Nguyễn Đức 
Khánh, Trần Đăng Quốc cũng đã đánh giá tính năng làm việc và phát 
thải độc hại của động cơ diesel khi sử dụng lưỡng nhiên liệu CNG/diesel 
[13]. Quá trình nghiên cứu được thực hiện trên động cơ diesel 4 xylanh 
sử dụng trên xe tải. CNG được cung cấp bổ sung vào đường nạp của 
động cơ trước khi vào xylanh với các tỷ lệ khác nhau. 
1.6. Kết luận và định hướng nghiên cứu của đề tài 
Luận án tập trung nghiên cứu phương pháp điều khiển cung cấp 
7 
nhiên liệu kép CNG-diesel trên động cơ diesel bằng điện tử nhằm nâng 
cao chất lượng cung cấp nhiên liệu và điều khiển hoạt động của động cơ 
nhiên liệu kép. 
 Thiết kế, chế tạo hệ thống Common Rail Diesel Injector (CRDI) 
để cung cấp nhiên liệu diesel thay cho hệ thống cung cấp cơ khí, sử dụng 
vòi phun CNG trên đường nạp thay cho kiểu cung cấp bằng bộ hòa trộn 
thông thường. 
 Thiết kế, chế tạo và lập trình ECU điều khiển đồng bộ hai hệ 
thống nhiên liệu, kiểm soát tỷ lệ CNG/diesel cung cấp cho động cơ. 
 Xây dựng giản đồ tỷ lệ CNG/diesel (engine map) thể hiện phạm 
vi và tỷ lệ nhiên liệu CNG và diesel cần cung cấp cho động cơ hoạt động 
ở chế độ nhiên liệu kép theo số vòng quay và tải động cơ theo tiêu chí 
đảm bảo động cơ có vùng làm việc ổn định và đạt mô-men, mức phát 
thải là tốt nhất. 
Thực nghiệm được thực hiện trên động cơ diesel VIKYNO RV125 
cỡ nhỏ, 1 xy-lanh, sản phẩm của Công ty SVEAM - Việt Nam, được sử 
dụng rộng rãi trong nước và xuất khẩu. Do vậy, nghiên cứu góp phần 
làm chủ công nghệ chuyển đổi nguồn động cơ diesel đang có sang sử 
dụng nhiên liệu sạch, đồng thời cũng góp phần cải tiến hệ thống nhiên 
liệu, nâng cao chất lượng cạnh tranh của sản phẩm trong nước. 
Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 
Giả thuyết tính toán và mô phỏng dựa trên mô hình động cơ diesel 
VIKYNO RV125 01 xylanh, chuyển sang sử dụng nhiên liệu kép 
CNG-diesel, trong đó diesel tạo ra năng lượng đánh lửa đốt cháy hỗn 
hợp CNG. Phương án cung cấp nhiên liệu được lựa chọn: diesel được 
cung cấp bằng hệ thống CRDI, CNG được cung cấp trên đường ống 
nạp bằng vòi phun. 
2.1. Lý thuyết điều khiển động cơ nhiên liệu kép 
2.1.1. Hệ thống điều khiển động cơ đốt trong 
2.1.2. Lý thuyết điều khiển động cơ đốt trong 
2.1.2.1. Điều khiển mô-men động cơ 
Hình 2.3: Sơ đồ hệ thống điều khiển tự động 
2.1.2.2. Điều khiển kiểm soát khói đen 
8 
2.1.2.3. Kiểm soát kích nổ 
2.1.3. Hệ thống điều khiển động cơ nhiên liệu kép 
2.2. Mô hình hóa quá trình cháy nhiên liệu kép CNG-diesel trong 
động cơ VIKYNO RV125 bằng phần mềm CFD FLUENT 
2.2.1. Quá trình cháy hòa trộn trước cục bộ của nhiên liệu kép 
CNG-diesel 
2.2.2. Sự lan tràn màng lửa trong quá trình cháy của động cơ 
CNG-diesel 
Hình 2.12: Phân chia vùng cháy trong động cơ CNG-diesel. 
Kết luận: Quá trình cháy của nhiên liệu kép là quá trình cháy hòa 
trộn trước cục bộ trên cơ sở kết hợp giữa quá trình cháy khuyếch tán 
không hòa trộn trước của diesel và quá trình cháy hòa trộn trước của 
hỗn hợp nhiên liệu CNG – không khí. Nghiên cứu quá trình hình 
thành hỗn hợp và cháy của nhiên liệu diesel trong hỗn hợp đồng 
nhất của nhiên liệu CNG với không khí là cơ sở để xây dựng mô 
hình mô phỏng quá trình cháy cho động cơ sử dụng nhiên liệu kép. 
Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật của động cơ VIKYNO RV125. 
STT Thông số Ký hiệu Giá trị Đơn vị 
1 Đường kính xylanh D 94 mm 
2 Hành trình piston S 90 mm 
3 Chiều dài thanh truyền l 145 mm 
4 Thể tích công tác Vh 624 cm3 
5 Tỷ số nén  18:1 
6 Công suất cực đại (ở 2.400 v/ph) Ne max 12,5 HP 
7 Mô-men cực đại (ở 1.800 v/ph) Me max 4 kgf.m/1 
8 Số vòng quay cực đại n 2.560 v/ph 
9 Số vòng quay định mức n 2.200 v/ph 
10 Năng lượng phun mồi EDO 143 J 
11 Góc phun sớm s 20 độ 
12 Thành phần hỗn hợp f 0,054 
9 
2.2.3. Thiết lập mô hình tính toán mô phỏng quá trình cháy 
Hình 2.15: Chia lưới và xác lập điều kiện biên cho mô hình. 
2.2.4. Khảo sát diễn biến quá trình cháy 
Hình 2.17: Trường số vòng quay ở vị trí 330 của môi chất công tác trong buồng cháy động cơ 
VIKYNO RV125 ở chế độ (n=2.200 v/ph; s=20; = 1). 
Hình 2.20: Biến thiên nhiệt độ trong quá trình cháy nhiên liệu kép CNG-diesel của động cơ 
VIKYNO RV125 (n=2.200 v/ph; s=20; = 1). 
2.2.5. Đánh giá ảnh hưởng của các thông số đến quá trình cháy 
động cơ nhiên liệu kép CNG-diesel 
Ảnh hưởng của góc phun diessel đánh lửa sớm 
 Ảnh hưởng của góc đánh lửa sớm, tức thời điểm phun sớm diesel 
đến áp suất được mô phỏng với thành phần hỗn hợp f = 0,054 ứng 
với  = 1, số vòng quay n = 2.000 v/ph, ứng với các góc phun sớm 
lần lượt là 100, 200, 300, 400 có kết quả như các hình 2.12, 2.13. 
10 
Hình 2.23: Áp suất chỉ thị trong quá trình cháy ứng với s : 10, 20, 30, 40 độ, 
n = 2.000 v/ph; = 1. 
 Kết luận: Quá trình cháy của động cơ VIKYNO RV125 sử dụng 
nhiên liệu kép CNG-diesel được mô phỏng, tính toán bằng phần mềm 
FLUENT, sử dụng mô hình rối k-ε tiêu chuẩn, mô hình cháy Partially 
Premixed, năng lượng đánh lửa do tia phun diesel cung cấp. Các kết 
quả mô phỏng về biến thiên nồng độ CH4 và O2 trong quá trình cháy, 
diễn biến nhiệt độ và áp suất khí thể trong buồng cháy cho thấy khả 
năng đáp ứng phù hợp của hệ thống nhiên liệu kép khi cháy. 
2.3. Mô phỏng tính toán các đặc tính kỹ thuật của động cơ 
VIKYNO RV125 sử dụng nhiên liệu kép CNG-diesel bằng phần 
mềm AVL-BOOST 
Trong luận án này, tác giả sử dụng mô hình cháy là mô hình 
Vibe 2 vùng cho cả hai trường hợp sử dụng nhiên liệu diesel và nhiên 
liệu kép CNG-diesel. Đây là mô hình hai hàm Vibe chồng lấn áp 
dụng cho hai vùng hỗn hợp cháy là vùng cháy hỗn hợp đồng nhất 
được chuẩn bị trước và vùng cháy khuyếch tán của nhiên liệu diesel 
phun sau. Các thông số của mô hình Vibe là các thông số liên quan 
đến thời điểm bắt đầu cháy, thời gian cháy, lượng nhiên liệu tham gia 
quá trình cháy và lượng nhiên liệu đã bay hơi hòa trộn với không khí 
trước khi cháy. 
2.3.1. Phương trình nhiệt động học thứ nhất 
2.3.2. Mô hình cháy Vibe 2 vùng trong xylanh 
2.3.3. Xây dựng mô hình mô phỏng động cơ VIKYNO RV125 
Luận án sử dụng mô hình cháy là mô hình Vibe 2 vùng cho cả hai 
trường hợp sử dụng nhiên liệu diesel và nhiên liệu kép CNG - diesel. 
Đây là mô hình hai hàm Vibe chồng lấn áp dụng cho hai vùng hỗn 
hợp cháy là vùng cháy hỗn hợp đồng nhất được chuẩn bị trước và 
0
20
40
60
80
100
120
180 210 240 270 300 330 360 390 420 450 480 510 540
Á
p
 s
u
ất
 c
h
ỉ 
th
ị 
P
i 
(P
a)
Góc quay trục khuỷu (độ)
Góc phun sớm 30 độ
Góc phun sớm 20 độ
Góc phun sớm 10 độ
11 
vùng cháy khuyếch tán của nhiên liệu diesel phun sau. 
Bảng 2.3: Các thông số chính của mô hình mô phỏng. 
STT Thông số Giá trị Đơn vị 
1 Đường kính xylanh 94 mm 
2 Hành trình dịch chuyển 90 mm 
3 Chiều dài thanh truyền 145 mm 
4 Số xylanh 1 
5 Tỷ số nén 18 
6 Số lỗ trên vòi phun diesel 6 
7 Đường kính lỗ vòi phun diesel 0,14 mm 
8 Góc phun sớm 22,5 deg 
9 Đường kính đế xupáp nạp 42 mm 
10 Đường kính đế xupáp xả 36 mm 
11 Thời điểm xupáp nạp mở sớm 340 deg 
12 Thời gian xupáp nạp mở 310 deg 
13 Thời điểm xupáp thải mở 130 deg 
14 Thời gian xupáp thải làm việc 310 deg 
15 Mô hình cháy AVL MCC Model 
16 Mô hình truyền nhiệt Woschni 1978 
Hình 2.27: Mô hình mô phỏng động cơ VIKYNO RV125. 
2.3.4. Kết quả mô phỏng động cơ nhiên liệu kép CNG-diesel 
2.3.4.1. Kết quả mô phỏng đặc tính ngoài của động cơ nhiên liệu kép 
CNG-diesel 
Khi thay đổi tỷ lệ CNG/diesel từ DO100 đến CNG70–DO30, 
kết quả mô phỏng đường đặc tính mô-men động cơ thu được như 
bảng 2.5. Đồ thị mô phỏng đặc tính mô men khi động cơ sử dụng 
nhiên liệu kép hình 2.20. 
12 
Hình 2.28: Đồ thị mô phỏng đặc tính mô-men động cơ khi thay đổi tỷ lệ CNG/diesel 
Tương tự, công suất động cơ thu được thể hiện trong bảng 2.6 và đồ 
thị 2.21. Khi nâng tỷ lệ CNG trong hỗn hợp, công suất động cơ càng 
tăng. Ở tỷ lệ CNG70, số vòng quay n=2400 (v/ph), công suất cực đại 
cao hơn khoảng 4,45% so với trường hợp tỷ lệ DO100. 
Hình 2.29: Đồ thị mô phỏng công suất động cơ khi thay đổi tỷ lệ CNG/diesel. 
2.3.4.2. Kết quả mô phỏng suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ nhiên 
liệu kép CNG-diesel 
Hình 2.30: Đồ thị suất tiêu hao năng lượng theo tỷ lệ CNG diesel theo mô phỏng. 
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400M
ô
-m
en
 đ
ộ
n
g
 c
ơ
 M
e 
(N
m
)
Số vòng quay động cơ n (v/ph)
Ảnh hưởng tỷ lệ CNG đến mô-men động cơ theo mô phỏng
MP_Ne D100 MP_Ne CNG10
MP_Ne CNG20 MP_Ne CNG30
MP_Ne CNG40 MP_Ne CNG50
MP_Ne CNG60 MP_Ne CNG70
3
5
7
9
11
1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400
C
ô
n
g
 s
u
ất
 đ
ộ
n
g
 c
ơ
 N
e 
(k
W
)
Số vòng quay động cơ n (v/ph)
Ảnh hưởng tỷ lệ CNG đến công suất động cơ theo mô phỏng
MP_Ne D100 MP_Ne CNG10 MP_Ne CNG20
MP_Ne CNG30 MP_Ne CNG40 MP_Ne CNG50
MP_Ne CNG60 MP_Ne CNG70
11000
11500
12000
12500
13000
13500
14000
1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400
e e
(k
J/
k
W
h
)
Số vòng quay động cơ (v/p)
Suất tiêu hao năng lượng
DO100 DO90 DO80 DO70
DO60 DO50 DO40 DO30
13 
2.4. Phát thải của động cơ VIKYNO RV125 
2.4.1. Phát thải NOx 
2.4.2. Phát thải CO 
2.4.3. Phát thải SOOT 
2.5. Kết luận chương 2 
- Diễn biến nồng độ ôxy và CH4 cuối quá trình cháy cho thấy số 
vòng quay tiêu thụ mãnh liệt hỗn hợp thể hiện qua số vòng quay 
giảm nồng độ O2 và CH4 trong quá trình cháy. Điều đó cho thấy 
CNG có khả năng cháy tốt với năng lượng tia lửa do diesel phun mồi 
tạo ra. 
- Tốc độ tỏa nhiệt trong buồng cháy cao làm cho nhiệt độ cực đại 
của môi chất trong buồng cháy lớn. Do vậy, áp suất trên đường giãn 
nở của động cơ cao, do đó công chỉ thị của chu trình được tính trên 
diện tích đồ thị công sẽ lớn. 
Trong luận án này, tác giả cũng đã sử dụng phần mềm mô phỏng 
AVL-BOOST để mô phỏng tính toán các đặc tính kỹ thuật của động 
cơ sử dụng nhiên liệu kép CNG-diesel. Các kết quả đạt được như sau: 
- Khi động cơ chuyển sang sử dụng CNG-diesel với các tỷ lệ thay 
đổi phần trăm CNG từ 30-70 (%): mô-men động cơ khi sử dụng 
nhiên liệu kép CNG-diesel ở dãy số vòng quay thấp từ 
1200÷1600v/ph thấp hơn so với khi sử dụng nhiên liệu diesel đơn 
thuần và cao hơn khi vòng quay đạt từ 1600÷2400v/ph. Tỷ lệ 
CNG/diesel tăng mô-men càng tăng. Ở tỷ lệ nhiên liệu CNG70 so với 
DO100, mô-men cực đại cao hơn 1,3% (tại số vòng quay 
n=1800v/ph),công suất động cơ cao hơn khoảng 4,45 % so với 100% 
diesel (tại số vòng quay n=2400v/ph). 
- Kết quả mô phỏng cũng cho thấy suất tiêu hao năng lượng và 
mức phát thải khi động cơ sử dụng nhiên liệu kép CNG diesel cũng 
được cải thiện rất nhiều so với khi sử dụng hoàn toàn diesel. 
Với kết quả khảo sát diễn biến các thông số kỹ thuật chính trong 
quá trình cháy của nhiên liệu kép CNG-diesel và các đặc tính kinh tế 
kỹ thuật, mức phát thải thu nhận được từ các kết quả mô phỏng, cho 
thấy tính khả quan của việc sử dụng nhiên liệu kép CNG-diesel trên 
động cơ diesel có tỷ số nén cao. Đây là cơ sở khoa học và định hướng 
cho công việc thiết kế, chế tạo hệ thống điều khiển cung cấp nhiên 
liệu kép CNG-diesel trên mô hình thực nghiệm. 
14 
Chương 3: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG CUNG CẤP 
NHIÊN LIỆU KÉP CNG-DIESEL VÀ THỰC NGHIỆM 
 Thiết kế, chế tạo hệ thống cung cấp nhiên liệu kép CNG-diesel 
trên động cơ diesel, kiểm soát được tỷ lệ nhiên liệu CNG/diesel cung 
cấp cho động cơ, thỏa mãn được các tiêu chí đặt ra là động cơ làm 
việc ổn định ở các chế độ tải và số vòng quay động cơ, bảo toàn các 
tính năng kinh tế kỹ thuật và giảm mức phát thải tốt nhất so với động 
cơ diesel nguyên thủy. Trên cơ sở đó đề xuất bản đồ tỷ lệ CNG-diesel 
theo tiêu chí công suất động cơ và giảm mức phát thải ở điều kiện tốt 
nhất. 
3.1. Phương án thiết kế hệ thống cung cấp NL kép CNG-diesel 
Hình 3.3: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển cung cấp nhiên liệu kép CNG-diesel 
3.2. Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu kép CNG-diesel 
3.2.1. Hệ thống cung cấp nhiên liệu CRDI 
Hình 3.6: Bơm cao áp HP3 và vị trí lắp đặt, dẫn động 
3.2.2. Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu CNG 
3.2.3. Thiết kế hệ thống điều khiển cung cấp nhiên liệu kép 
Hình 3.13: Sơ đồ tổng quan hệ thống điều khiển cung cấp nhiên liệu kép 
15 
3.2.3.1. Điều khiển áp suất nhiên liệu CNG 
3.2.3.2. Điều khiển áp suất nhiên liệu diesel 
3.2.3.3. Điều khiển thời điểm và thời gian phun nhiên liệu diessel và 
CNG 
3.2.3.4. Điều khiển tỷ lệ nhiên liệu CNG/diesel cung cấp 
3.2.3.5. Điều khiển chống kích nổ 
3.3. Lập trình điều khiển hệ thống cung cấp nhiên liệu 
3.3.1. Thuật toán điều khiển cung cấp nhiên liệu diesel 
3.3.2. Thuật toán điều khiển cung cấp nhiên liệu CNG 
3.4. Thiết kế, chế tạo ECU điều khiển hệ thống cung cấp nhiên 
liệu 
Hình 3.25: Mạch điện điều khiển các vòi phun diesel và CNG 
3.5. Mô hình thực nghiệm 
Hình 3.26: Mô hình động cơ thực nghiệm VIKYNO RV125 sử dụng nhiên liệu kép CNG-diesel 
3.5.1. Mục đích và nội dung thực nghiệm 
Mục đích thực nghiệm 
Thực nghiệm động cơ VIKYNO RV125 sử dụng nhiên liệu kép 
CNG-diesel nhằm các mục đích sau:- Xác định đường đặc tính ngoài 
của động cơ thực nghiệm khi chuyển đổi nhiên liệu từ diesel sang sử 
dụng nhiên liệu kép CNG-diesel;- Đánh giá tính năng kinh tế, kỹ 
thuật và quá trình phát thải của động cơ thực nghiệm khi sử dụng 
nhiên liệu kép CNG-diesel;- Đánh giá ảnh hưởng của tỷ lệ 
CNG/diesel đến các đặc tính kỹ thuật và phát thải của động cơ thực 
16 
nghiệm khi sử dụng nhiên liệu kép CNG-diesel; - Xây dựng bản đồ tỷ 
lệ CNG/diesel của động cơ sử dụng nhiên liệu kép CNG-diesel theo 
tiêu chí bảo toàn công suất động cơ và giảm khí phát thải; 
Nội dung thực nghiệm 
 - Xác định đặc tính vòi phun diesel và CNG làm cơ sở cho việc 
tính toán lượng nhiên liệu kép cung cấp cho động cơ thực nghiệm; - 
Đo áp suất cháy động cơ; Đo mô-men, công suất động cơ; Xác định 
mức tiêu hao năng lượng diesel và CNG; - Đo các thành phần khí 
thải; Xây dựng bản đồ tỷ lệ CNG-diesel cung cấp nhiên liệu kép. 
3.5.2. Sơ đồ thực nghiệm 
3.5.3. Quy trình thực nghiệm 
3.6. Kết luận chương 3 
- Áp dụng thành công các kỹ thuật điều khiển hiện đại vào hệ 
thống điều khiển cung cấp nhiên liệu cho động cơ sử dụng nhiên liệu 
kép. Phương án sử dụng hệ thống CRDI để cung cấp diesel và phun 
CNG trên đường nạp đã tận dụng được các ưu điểm về điều khiển 
phun nhiên liệu, nâng cao chất lượng hòa trộn hỗn hợp và quá trình 
cháy của nhiên liệu kép. 
- ECU được lập trình điều khiển bởi các chương trình, ngôn ngữ 
mạnh; được thiết kế, chế tạo, sử dụng các thiết bị hiện đại nên có độ 
ổn định, tin cậy và tốc độ xử lý nhanh, đáp ứng tốt yêu cầu làm việc 
của hệ thống cung cấp nhiên liệu kép. 
 - Công tác thực nghiệm được thực hiện theo quy trình thí nghiệm 
chính xác, thiết bị đo hiện đại nên kết quả thực nghiệm có độ chính 
xác, tin cậy cao. 
Chương 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN 
4.1. Thực nghiệm xác định đặc tính vòi phun diesel và CNG 
Hình 4.1: Đồ thị đặc tính vòi phun diesel 
trên mô hình thực nghiệm 
Hình 4.2: Đồ thị đặc tính vòi phun 
CNG trên mô hình thực nghiệm 
17 
4.2. Thực nghiệm đánh giá đặc tính mô-men và công suất 
 Tại số vòng quay 1200v/ph, mô-men và công suất giảm khoảng 
8,9 (%). Khi số vòng quay tăng từ 1600÷2400v/ph, mô-men và công 
suất khi sử dụng nhiên liệu kép CNG-diesel đạt giá trị cao hơn so với 
khi sử dụng hoàn toàn diesel. ở tỷ lệ CNG60, mô-men cực đại ở số 
vòng quay 1800v/ph cao hơn 1,32 (%), công suất cực đại ở số vòng 
quay 2400v/ph cao hơn 3,74 (%) so với khi sử dụng hoàn toàn diesel. 
Hình 4.3: Đồ thị đặc tính mô-men và công suất động cơ VIKYNO RV125. 
Hình 4.4: Đồ thị so sánh kết quả công suất động cơ giữa thực nghiệm và mô phỏng ở hai tỷ lệ 
CNG60 và DO100 
 Kết quả xây dựng đồ thị đặc tính mô-men và công suất động cơ ở 
hai tỷ lệ 100 % diesel và 60 % CNG, chế độ tải 100 % như hình 4.3, 
cho thấy: khi động cơ làm việc ở số vòng quay thấp từ 
1200÷1400v/ph, mô-men động cơ khi sử dụng nhiên liệu kép CNG-
diesel thấp hơn so với khi sử dụng hoàn toàn nhiên liệu diesel. Tại số 
vòng quay 1200v/ph, mô-men và công suất giảm khoảng 8,9 (%). 
Khi số vòng quay tăng từ 1600÷2400v/ph, mô-men và công suất khi 
sử dụng nhiên liệu kép CNG-diesel đạt giá trị cao hơn so với khi sử 
3
4
5
6
7
8
9
10
25
30
35
40
1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400
C
ô
n
g
 s
u
ất
 đ
ộ
n
g
 c
ơ
 N
e 
(k
W
)
M
ô
-m
en
 đ
ộ
n
g
 c
ơ
 M
e 
(N
m
)
Số vòng quay động cơ n (v/ph)
Đồ thị đặc tính mô-men và công suất động cơ
TN_Me CNG60
TN_Me DO100
TN_Ne CNG60
TN_Ne DO100
0
2
4
6
8
10
4
5
6
7
8
9
10
1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400
C
ô
n
g
 s
u
ất
 đ
ộ
n
g
 c
ơ
 N
e 
k
h
i 
sử
 d
ụ
n
g
 D
O
1
0
0
 (
k
W
)
C
ô
n
g
 s
u
ất
 đ
ộ
n
g
 c
ơ
 N
e 
k
h
i 
sử
 d
ụ
n
g
C
N
G
6
0
D
O
4
0
 (
k
W
)
Số vòng quay động cơ n (v/ph)
So sánh kết quả công suất động cơ giữa TN và MP
Ne DO100-TN
Ne DO100-MP
Ne CNG60DO40-TN
Ne CNG60DO40-MP
Chế độ tải: 100% 
18 
dụng hoàn toàn diesel. Tại số vòng quay 1800v/ph, mô-men cực đại 
cao hơn 1,32 (%), tại số vòng quay 240 v/ph công suất cực đại cao 
hơn 3,74 (%). 
4.3. Thực nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ CNG/DO đến 
mô-men và công suất của động cơ 
Hình 4.5: Đồ thị đặc tính ngoài của động cơ khi thay đổi tỷ lệ CNG/diesel. 
4.4. Thực nghiệm đánh giá đặc tính phát thải của động cơ 
Hình 4.8: Nồng độ CO của động cơ RV125 theo chu trình đo ISO 8178 C1. 
4.5. Thực nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ CNG/Diesel đến 
đặc tính phát thải động cơ 
Hình 4.11: Độ mờ khói Opacity của động cơ khi thay đổi tỷ lệ CNG/diesel. 
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400M
ô
-m
en
 đ
ộ
n
g
 c
ơ
 M
e 
(N
m
)
Số vòng quay động cơ n (v/ph)
Ảnh hưởng tỷ lệ CNG đến đặc tính mô-men động cơ
TN_Me DO100
TN_Me CNG30
TN_Me CNG40
TN_Me CNG50
TN_Me CNG60
3
5
7
9
11
1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400
C
ô
n
g
 s
u
ất
 đ
ộ
n
g
 c
ơ
 N
e 
(k
W
)
Số vòng quay động cơ n (v/ph)
Ảnh hưởng tỷ lệ CNG đến đặc tính công suất động cơ
TN_Ne DO100
TN_Ne CNG30
TN_Ne CNG40
TN_Ne CNG50
TN_Ne CNG60
00
00
00
01
01
01
01
01
0 1 2 3 4 5 6 7 8
N
ồ
n
g 
đ
ộ
p
h
át
 t
h
ải
 C
O
(%
)
Điểm đo
DO100
CNG60
0
20
40
60
80
100
120
1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400
N
ồ
n
g
 đ
ộ
 p
h
át
 t
h
ải
 O
p
ac
 (
%
)
Số vòng quay động cơ n (v/ph)
DO100 CNG20 CNG30
CNG40 CNG50 CNG60
19 
4.6. Thực nghiệm xác định suất tiêu hao năng lượng 
Bảng 4.6: Suất tiêu hao nhiên liệu và suất tiêu hao năng lượng diesel 
khi động cơ hoạt động ở chế độ 100% diesel. 
Số vòng quay động cơ 
(v/ph) 
Ne (kW) geDO100 (g/kW.h) eeDO100 (kJ/kW.h) 
1200 4.36 248.4 10715.48 
1400 5.28 237.6 10249.59 
1600 6.21 270 11647.26 
1800 7.14 298.8 12889.63 
2000 7.85 313.2 13510.82 
2200 8.40 342 14753.2 
2400 8.74 396 17082.65 
Dựa vào kết quả đo lượng nhiên liệu thành phần diesel mDO và mCNG 
tiêu thụ khi động cơ hoạt động ở các tỷ lệ CNG, tính ra được các suất 
tiêu hao nhiên liệu thành phần geDO và geCNG (g/kW.h). Từ đó, xác 
định các suất tiêu hao năng lượng thành phần eeDO, eeCNG và suất tiêu 
hao năng lượng tổng ee Tổng (ee Tổng = eeDO + eeCNG) (kJ/kW.h). 
Hình 4.15: Suất tiêu hao năng lượ

File đính kèm:

  • pdftom_tat_luan_an_nghien_cuu_phuong_phap_dieu_khien_cung_cap_n.pdf