TIỂU LUẬN môn học ĐỘNG cơ đốt TRONG NÂNG CAO đề tài ĐỘNG cơ HCCI

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG TIỂU LUẬN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG NANG CAO ĐỀ TÀI: ĐỘNG CƠ HCCI GVHD: PGS TS PHẠM XUÂN MAI HVTH: TRẦN LƯƠNG THỤY BÙI TẤT ĐẠT NGUYỄN TRƯỜNG AN NGUYỄN ANH TUẤN THÁNG 05-2008 NỘI DUNG BÁO CÁO: ĐỘNG CƠ HCCI Động HCCI vận hành dựa nguyên tắc hỗn hợp lỗng hịa trộn trước nạp vào phản ứng cháy toàn buồng đốt động nén piston •Động đánh lửa cưỡng : Lan tràn màng lửa, độ mở bướm ga, hồ trộn trước,hệ số tỷ lượng •HCCI: Khơng lan tràn màng lử, độ mở bướm ga thay đổi nhiều chế độ, , phun trực tiếp, hỗn hợp nghèo cylinder, injection cylinder and no ignition System If charge stratiíĩcation is desired it may be necessary to use in- ĐỘNG CƠ HCCI • What is Homogeneuos Charge Compression Ignition(HCCI) - HCCI trình thay đổi trình cháy động dạng piston , cung cấp hiệu suất cao động nén nổ, phun trực tiếp (compression-ignition, directinjection CIDI) đó, khơng giống động CIDI)nó phát mức thấp oxide nitrogen (NOx) PM (particulate matter) Động HCCI vận hành dựa nguyên tắc hỗn hợp nhạt hòa trộn trước nạp vào phản ứng cháy toàn buồng đốt động nén piston Ở vài đánh giá, HCCI kết hợp ưu điểm động đánh lửa (SI) nén nổ (CI) , minh họa hình Như động SI , hỗn hợp hịa trộn tốt , giảm thiểu lượng PM , động CIDI hỗn hợp bị nén nổ khơng có tổn thất họng nạp, dẫn đến hiệu suất cao - Tuy nhiên, không giống động truyền thống cháy diễn tồn thể tích buồng đốt trước màng lửa Đặc tính quan trọng HCCI cho phép cháy diễn nhiệt độ thấp hơn, đột ngột giảm lượng NOx phát từ động - Hầu hết động dùng HCCI có hai hệ thống phương thức cháy cháy truyền thống SI CI sử dụng điều kiện vận hành mà vận hành HCCI khó khăn.Đặc biệt, động SI CI khởi động nguội, sau chuyển sang chế độ HCCI chế độ cầm chừng chế độ tải thấp đến trung để đạt lợi HCCI ,gặp hầu hết chu kỳ vận hành đặc trưng máy móc động Cho chế độ tải lớn, động chuyển qua vận hành SI CIDI NỘI DUNG BÁO CÁO: ĐỘNG CƠ HCCI SO SÁNH QUÁ TRÌNH CHÁY CÁC LOẠI ĐỘNG CƠ Compression ignition (Cl) Fuel iniector riame Homogeneous Charge Compression ignition (HCCI) NỘI DUNG BÁO CÁO: LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN ĐỘNG CƠ HCCI (o) Spark Iqnltion Combustion (b) Active Thermo-Atmoiphere Combustion chếWiess động HOT-BULT Carl W Hot-Bult Ví dụ minh bố họa trí hình : NGUN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ HCCI •Hỗn hợp nhiên liệu / khơng khí hịa trộn trước đưa vào buồng đốt •Hỗn hợp nhiên liệu / khơng khí kích nổ áp suất cao nhiệt độ cao cuối q trình nén •Khi kích nổ, hỗn hợp nhiên liệu /t1 khơng khí cháy nhanh, cháy sinh áp suất nhiệt độ cao Việc tự kích nổ sớm với nhiên liệu gây áp suất lớn phá hỏng động động HCCI hoạt động với hỗn hợp lỗng •Tuy nhiên cần tăng nhiệt độ áp suất để tăng hiệu suất động •Vấn đề điều khiển q trình cháy ĐỒ THỊ CHU TRÌNH ĐỘNG CƠ HCCI Va íve kft s| m m| 1-Compression '2-Auto-ignition '3-Combustion '4-Expansion '5-Exhaust '6-Fuel injection '7-Combustion '8-Fuel injection '9-Intake Crank Angle Degrees [CAD] ĐỒ THỊ CHU TRÌNH ĐỘNG CƠ HCCI Figure 17 Measured cylinder pressure and estimated cylinder temperature for the HCCI engine according to Table operated at 1000 rpm an inlet pressure of 1.5 bar absolute, mlet temperature of 60 °c and at an netlMEP of 6.0 bar Also shown is the estimated isentropic pressure that would have occurred dunng a motored cycle The estimated parameters are calculated dunng the part of the cycle when all engine valves are closed [í] oiica 93U9|C/Mnba SCO 930 tro ro oro 310 ®0 W'O Fu el C ar bo n int o E mi ss io ns [% I33H 03 ĐNỎa :oyo oya ĐNna IỘN NỘI DUNG BÁO CÁO: F ue l C ar b o n in to E mi Ml o 004 008 0.12 0.16 0.2 0.24 Equivalence Ratio [ộ] ĐỘNG CƠ HCCI Figuie Changes in the Major (Figure 5a) and Minor 0.28 0.32 NỘI DUNG BÁO CÁO: (Figure 5b) Emissions Species as a Punction of ệ Fuel 1S iso-octane 1200 rpm NỘI DUNG BÁO CÁO: ĐỘNG CƠ HCCI Eigure Charge Equivalence-Raũo Emissions Measured Sweep During Operaóng a Homceeneouscondinonỉ and pressure (íịrspeed =all120 ồgures): °c1200 & 120 mtake kPa; temperature fuel - PRE50: = rpm ĐỘNG CƠ HCCI 40 > (Ạ ỡ) 0) 30 10 Homog Increasing mxture straưication -350 -300 -250 -200 -150 -100 -50 SOI, CAD Figure Peak and Indicated Pressure íbr a Sweep of Iniecnon TrniinE (Sưatiốed Operanon) Equivalence ratio õxed at 0.20 ĐỘNG CƠ HCCI 30 T 25 - SOI Timing CAD u_20 - -315,-300.-270.- 15 ’ s 10 - 240 -210,-180,-150 -120.-90.-75,-60 50ị ĐỘNG CƠ HCCI 0.2 0.4 0.6 Equivalence ratio 0.8 ĐỘNG CƠ HCCI 50 c - Measured 30 20 Predĩcte d 10 -350 -300 -250 -200 -150 -100 -50 SOI, CAD Figui e Predic:ed co Enussions (sỵmbols) During Sưatiíied Operation Compared with Measured Emissions (curve) ĐỘNG CƠ HCCI 80 -350 -300 -250 -200 -150 -100 -50 SOI, CAD Figure Predicted COỊ Enussions (symbols) Durũig Sừaníied Operation Compared with Measured Emissions (curve) Cám ơn thây bạn lăng nghe ! ... TĂNG GIẢM CƠNG SUẤT ĐỘNG CƠ ? ?Trong động SI, cơng suất động tăng giảm hỗn hợp nhiên liệu / khơng khí vào buồng đốt ? ?Trong động CI, cơng suất động thay đổi lượng nhiên liệu phun vào buồng đốt cuối... nhiệt cao •Khó kiểm sốt q trình cháy động (vì có nhiều tâm cháy) •Tầm cơng suất bị giới hạn •Hàm lượng HC CO khí cao KIỂM SOÁT ĐỘNG CƠ HCCI Để động HCCI phổ biến rộng rãi việc kiểm sốt động trở... NOx ĐỘNG CƠ HCCI m dd X O Numerical and Experimental Studies of HCCI combustỉon NỘI DUNG BÁO CÁO: ĐỘNG CƠ HCCI Tigure Hiđi-SpeedMovie Sequence of HCCI The + 10 Spark ignition HCCI Recent HCCI