Xây dựng mô hình cháy động cơ đánh lửa phun gián tiếp tại hai chế độ đồng nhất và phân lớp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI  - PHAN VĂN HUY XÂY DỰNG MƠ HÌNH CHÁY ĐỘNG CƠ ĐÁNH LỬA PHUN GIÁN TIẾP TẠI HAI CHẾ ĐỘ ĐỒNG NHẤT VÀ PHÂN LỚP Chuyên ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNGLỰC LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS TRẦN ANH TRUNG Hà Nội – Năm 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI  - PHAN VĂN HUY XÂY DỰNG MƠ HÌNH CHÁY ĐỘNG CƠ ĐÁNH LỬA PHUN GIÁN TIẾP TẠI HAI CHẾ ĐỘ ĐỒNG NHẤT VÀ PHÂN LỚP LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Hà Nội – Năm 2014 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi dƣới hƣớng dẫn Tiến sĩ Trần Anh Trung Đề tài đƣợc thực Bộ môn Động đốt Viện Cơ khí động lực Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội Các số liệu, kết trình bày luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố cơng trình nghiên cứu Tác giả luận văn Phan Văn Huy i LỜI CẢM ƠN Trong trình học tập làm luận văn cao học với nội dung “Xây dựng mơ hình cháy động đánh lửa phun gián tiếp hai chế độ đồng phân lớp” Em xin chân thành cảm ơn thầy cô Bộ môn Động đốt – Viện Cơ khí Động lực, Viện đào tạo Sau đại học Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội bạn học viên lớp thạc sỹ kỹ thuật, khóa 2012B, trang bị cho em kiến thức cần thiết trình học tập, tạo điều kiện sở vật chất giúp đỡ em thời gian học tập làm luận văn Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo hƣớng dẫn Tiến sĩ Trần Anh Trung, ngƣời hƣớng dẫn em tận tình chu đáo chuyên mơn để em hồn thành Luận văn Do thời gian, trình độ cịn hạn chế lĩnh vực nghiên cứu mới, đề tài khơng thể tránh đƣợc thiếu sót định, kính mong đƣợc quan tâm, góp ý kiến Thầy Cô Chuyên gia để đề tài đƣợc đầy đủ hồn thiện q trình nghiên cứu phát triển đề tài Hà Nội, tháng 09 năm 2014 Học viên: Phan Văn Huy ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT CO Carbon Monoxide (Cacbon monoxít) HC Hydrocacbon NO Nitric Oxide (Nitơ monoxít) NO2 Nitrogen Dioxide (Nitơ dioxít) NOx Nitrogen oxides (Nitơ oxít) COV Khả cháy nghèo ηe Hiệu suất động p Dung tích xylanh WHO Tổ chức y tế giới Hom Homogeneous Str Stratified Sim Simulation Meas Measure Homo sim Homogeneous simulation Str sim Stratified simulation iii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Bảng thông số động 26 Bảng 1.2 Thông số kỹ thuật băng thử công suất kiểu dịng xốy 27 Bảng 1.3 Thơng số kỹ thuật thiết bị phân tích khí thải 29 Bảng 1.4 Thông số kỹ thuật cảm biến góc quay 30 Bảng 3.1 Thông số kết chạy mơ hình mơ 53 iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Quá trình cháy động Diesel Hình 1.2 Quá trình cháy động xăng châm cháy cƣỡng Hình 1.3 Sơ đồ lan tràn màng lửa 10 Hình 1.4 Sơ đồ phân bố màng tốc độ màng lửa 11 Hình 1.5 Màng lửa tới thành xylanh; Sự bắt đầu tƣợng cháy sát vách 22 Hình 1.6 Sơ đồ thí nghiệm 25 Hình 1.7 ECU 555-80 27 Hình 1.8 Băng thử cơng suất kiểu dịng xốy FE150-S 27 Hình 1.9 Kết cấu thiết bị đo lƣu lƣợng nhiên liệu 28 Hình 1.10 Thiết bị phân tích khí thải HORIBA MEXA 854L 28 Hình 1.11 Hệ thống thu thập liệu AVL 30 Hình 1.12 Cảm biến xác định góc tƣơng đối H25 31 Hình 2.1 Các thơng số q trình cháy đƣợc xác định từ áp suất xy lanh 33 Hình 2.2 Hệ thống kín sử dụng mơ hình nhiệt động học đảo 33 Hình 2.3 Biến thiên tỷ nhiệt  = cp / cv theo nhiệt độ cháy (0K) thành phần hòa khí  phần trăm hỗn hợp cháy xb 36 Hình 2.4 So sánh tỷ lệ cháy trƣờng hợp tỷ nhiệt khơng đổi tỷ nhiệt biến thiên 37 Hình 2.5 Biến thiên COV theo lambda thực nghiệm 41 Hình 2.6 Suất tiêu hao nhiên liệu thực nghiệm chế độ phân lớp đồng 42 Hình 2.7 Thành phần khí CO thực nghiệm chế độ phân lớp đồng 43 Hình 2.8 Thành phần khí HC thực nghiệm chế độ phân lớp đồng 44 Hình 2.9 Thành phần khí NOx thực nghiệm chế độ phân lớp đồng 44 Hình 2.10 Áp suất thực nghiệm tốc độ 4000(v/p) 46 Hình 2.11 Áp suất thực nghiệm tốc độ 4700(v/p) 46 Hình 2.12 Áp suất thực nghiệm tốc độ 5300(v/p) 47 Hình 2.13 Tỷ lệ cháy thực nghiệm tốc độ 4000(v/p) 48 Hình 2.14 Tỷ lệ cháy thực nghiệm tốc độ 4700(v/p) 49 v Hình 2.15 Tỷ lệ cháy thực nghiệm tốc độ 5300(v/p) 49 Hình 3.1 Kết mơ thực nghiệm góc bắt đầu cháy 54 Hình 3.2 Kết mơ thực nghiệm góc tổng thời gian cháy 54 Hình 3.3 Tỷ lệ cháy chế độ phân lớp 55 Hình 3.4 Tỷ lệ cháy chế độ đồng 55 Hình 3.5 Tốc độ tỏa nhiệt chế độ phân lớp 56 Hình 3.6 Tốc độ tỏa nhiệt chế độ đồng 56 Hình 3.7 Áp suất xy lanh tốc độ 4000(v/p) 57 Hình 3.8 Áp suất xy lanh tốc độ 4700(v/p) 58 Hình 3.9 Áp suất xy lanh tốc độ 5300(v/p) 58 vi MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT iii DANH MỤC CÁC BẢNG iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ v MỤC LỤC vii LỜI NÓI ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH CHÁY VÀ PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 1.1 Tổng quan trình cháy động đốt 1.1.1 Quá trình cháy động Diesel 1.1.2 Quá trình cháy động châm cháy cƣỡng 1.1.3 Một số mơ hình cháy động đốt 12 1.2 Phƣơng pháp thực nghiệm 25 1.2.1 Sơ đồ thực nghiệm 25 1.2.2 Động thiết bị thí nghiệm .26 1.2.3 Chế độ thử nghiệm động 31 CHƢƠNG XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ VÀ XỬ LÝ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 32 2.1 Xác định thông số 32 2.1.1 Trƣờng hợp nhiệt dung riêng không đổi .33 2.1.2 Trƣờng hợp nhiệt dung riêng biến thiên .36 2.2 Kết thực nghiệm 41 2.2.1 Khả cháy nghèo 41 2.2.2 Suất tiêu hao nhiên liệu .42 2.2.3 Đánh giá thành phần khí thải 42 2.2.4 Áp suất xy lanh 45 vii 2.2.5 Tỷ lệ cháy động .48 CHƢƠNG XÂY DỰNG MƠ HÌNH CHÁY VÀ KẾT QUẢ 51 3.1 Dự đoán tham số trình cháy 51 3.2 Phân tích đánh giá kết mơ hình cháy 55 3.2.1 Tỷ lệ cháy nhiên liệu chế độ phân lớp đồng 55 3.2.2 Đánh giá tốc độ tỏa nhiệt 56 3.2.3 Áp suất xi chế độ làm việc động 57 3.3 Kết luận .59 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 viii 2.2.5 Tỷ lệ cháy động 2.2.5.1 Tỷ lệ cháy tốc độ động n = 4000(v/p) Chế độ đồng nhất, n=4000(v/p) 1 0.9 0.9 0.8 0.8 0.7 0.7 0.6   0.9 0.5  1.07 0.4  1.25 0.3  1.4 Tỷ lệ cháy Tỷ lệ cháy Chế độ phân lớp, n=4000(v/p) 0.6   0.9 0.5   1.0 0.4   1.1 0.3 0.2 0.2 0.1 0.1 0 20 40 60 80 100 120 20 Góc quay trục khuỷu 40 60 80 100 120 140 Góc quay trục khuỷu Hình 2.13 Tỷ lệ cháy thực nghiệm tốc độ 4000(v/p) Hình 2.13 biểu diễn kết tỷ lệ cháy tốc độ 4000(v/p) hai chế độ hỗn hợp phân lớp đồng Tại chế độ hỗn hợp phân lớp góc cháy sớm tƣơng đối ổn định khoảng 200 ứng với góc quay trục khuỷu thay đổi lamda từ 0,9 đến 1,4 Góc tổng thời gian cháy tăng tăng hệ số lamda Tổng thời gian cháy nhỏ nằm khoảng 20 ÷ 550, thời gian cháy lớn khoảng 20 ÷ 800 ứng với góc quay trục khuỷu Tại chế độ hỗn hợp đồng góc cháy sớm giảm so với góc cháy sớm chế độ phân lớp, đồng thời tổng thời gian cháy đƣợc kéo dài tăng theo hệ số lamda 2.2.5.2 Tỷ lệ cháy tốc độ động n = 4700(v/p) Tại tốc độ động 4700(v/p) ta thấy chế độ phân lớp góc cháy sớm có tăng tăng hệ số lamda nhƣng khơng đáng kể, góc cháy sớm tƣơng đối ổn định khoảng 200 Góc tổng thời gian cháy tăng tăng hệ số lamda Tổng thời gian cháy lớp nẳm khoảng 30 ÷ 800 ứng với giá trị lamda 1,5 Tại chế độ đồng góc cháy sớm nhỏ, góc tổng thời gian cháy tƣơng ứng với chế độ 48 tốc độ 4000(v/p) Trong hai trƣờng hợp tổng thời gian cháy tăng tăng hệ số lamda Chế độ phân lớp, n=4700(v/p) Chế độ đồng nhất, n=4700(v/p) 1 0.9 0.9 0.8 0.8 0.7 0.7 Tỷ lệ cháy 0.6 0.5 0.4 Tỷ lệ cháy   0.9  1.0  1.1  1.2  1.3  1.4  1.5 0.6   0.9 0.5   1.0 0.4   1.1 0.3 0.3 0.2 0.2 0.1 0.1 0 20 40 60 80 100 120 20 40 60 80 100 120 140 Góc quay trục khuỷu Góc quay trục khuỷu Hình 2.14 Tỷ lệ cháy thực nghiệm tốc độ 4700(v/p) 2.2.5.3 Tỷ lệ cháy tốc độ động n = 5300(v/p) Chế độ đồng nhất, n=5300(v/p) Chế độ phân lớp, n=5300(v/p) 1 0.9 0.9 0.8 0.8   0.9  1.0  1.1  1.2  1.3  1.4  1.5  1.6 0.6 0.5 0.4 0.3   0.9 0.7 Tỷ lệ cháy Tỷ lệ cháy 0.7   1.0 0.6   1.1 0.5   1.2 0.4   1.3 0.3   1.4 0.2 0.2 0.1 0.1 0 20 40 60 80 100 120 20 40 60 80 100 Góc quay trục khuỷu Góc quay trục khuỷu Hình 2.15 Tỷ lệ cháy thực nghiệm tốc độ 5300(v/p) 49 120 140 Tại tốc độ động 5300(v/p) cho thấy tỷ lệ cháy hai chế độ phân lớp đồng diễn biến có xu hƣớng tƣơng đồng với Góc cháy sớm chế độ phân lớp nằm khoảng giá trị tƣơng đối ổn định ta thay đổi tốc độ động thay đổi giá trị hệ số lamda Góc cháy sớm chế độ hỗn hợp đồng tốc độ 5300(v/p) khoảng 300 Giá trị góc tổng thời gian cháy diễn biến theo xu hƣớng tăng tăng hệ số lamda trình cháy rớt kéo dài giá trị lamda khoảng 1,4 ÷1,6 Nhìn chung từ kết phân tích tỷ lệ cháy tốc độ động khác thay đổi giá trị hệ số lamda cho thấy chế độ tốc độ thấp góc cháy sớm góc tổng thời gian cháy chế độ phân lớp ổn định phạm vi nhỏ so với chế độ hỗn hợp đồng Tổng thời gian cháy chế độ phân lớp nhỏ chế độ đồng đồng thời giảm đƣợc góc cháy rớt 50 CHƢƠNG XÂY DỰNG MƠ HÌNH CHÁY VÀ KẾT QUẢ 3.1 Dự đoán tham số trình cháy Từ mơ hình ta phải xác định đƣợc tốc độ tỏa nhiệt theo góc quay trục khuỷu theo công thức sau: dQhr  yQHV m f d (3.1) Trong đó: QVH : Nhiệt trị thấp nhiên liệu mf : Khối lƣợng nhiên liệu y : Là tỷ lệ cháy đƣợc xác định nhờ vào việc đạo hàm từ hàm Weibe có dạng sau:       m1    xb   exp  a    d   (3.2) Đạo hàm công thức (3.2) ta đƣợc công thức sau: m       m1  m     0    exp  a   ya d  d     d   (3.3) Trong đó:  : Góc quay trục khuỷu 0 : Góc bắt đầu cháy d : Tổng thời gian cháy a,m : Các tham số q trình cháy Các thơng số nhƣ góc bắt đầu cháy 0 góc tổng thời gian cháy d đƣợc xác định hàm hệ số dƣ lƣợng khơng khí , tốc độ động tỷ lệ xốy lốc RSW Góc bắt đầu cháy 0 góc tổng thời gian cháy d đƣợc xác định theo công thức (3.4) (3.5)   a1n  a2   a3 Rsw  a n  a5 nRsw  a6 Rsw  a7 2  a8 n2  360  SA  CBdelay  360  SA 51 (3.4)  d  b1n  b2   b3 Rsw  b4 n  b5 nRsw  b6 Rsw  b7 2  b8 n2 (3.5) Trong đó: n : Là tốc độ động SA: Thời điểm đánh lửa sớm tính theo góc quay trục khuỷu ai, bi : Là hệ số xác định đƣợc từ đồ thị kết thí nghiệm CBdelay: Góc cháy trễ Các thơng số đƣợc xác đình từ liệu thực nghiệm Hệ số Rs đƣợc sử dụng để đánh giá sai số giá trị đo giá trị dự đốn góc cháy sớm 0 góc tổng thời gian cháy d Rs đƣợc tính theo cơng thức 3.6 n RS   xˆ i 1 n i  x 2  xi  x  (3.6) i 1 Ở x giá trị từ thực nghiệm, x giá trị trung bình, xˆ giá trị dự đốn Hệ số Rs nằm khoảng từ đến Nếu Rs = nghĩa kết dự đoán sát với kết thực ngƣợc lại Kết tƣơng ứng góc bắt đầu cháy 0 góc tổng thời gian cháy d chế độ tƣơng ứng với tốc độ đƣợc thể bảng thông số 3.1 52 Bảng 3.1 Thông số kết chạy mô hình mơ Từ bảng thơng số kết góc bắt đầu cháy góc tổng thời gian cháy đƣợc biểu diễn hình 3.1 hình 3.2 53 120 40 110 Góc tổng thời gian cháy (Deg.CA) Góc bắt đầu cháy (Deg.CA) 45 35 30 25 20 100 90 80 70 60 50 15 40 10 0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 1.60 1.70 0.90 1.10 L ambda 1.30 1.50 1.70 L ambda Hom sim 4000 Hom sim 4700 Hom sim 5300 Hom sim 4000 Hom sim 4700 Hom sim 5300 S tr sim 4000 S tr sim 4700 S tr sim 5300 S tr sim 4000 S tr sim 4700 S tr sim 5300 Homogeneous 4000 Homogeneous 4700 Homogeneous 5300 Homogeneous 4000 Homogeneous 4700 Homogeneous 5300 S tratified 4000 S tratified 4700 S tratified 5300 S tratified 4000 S tratified 4700 S tratified 5300 Hình 3.1 Kết mơ thực nghiệm góc bắt đầu cháy Hình 3.2 Kết mơ thực nghiệm góc tổng thời gian cháy Trên hình 3.1 biểu diễn, so sanh kết mô thực nghiệm góc thời gian cháy trễ hai chế độ đồng phân lớp Thông qua biểu đồ cho thấy góc bắt đầu cháy chế độ đồng nằm khoảng 30 đến 53 ứng với góc quay trục khuỷu sau tăng dần hệ số lamda tăng Tại chế độ hỗn hợp phân lớp góc cháy sớm nằm khoảng 13 đến 170 ứng với góc quay trục khuỷu sau tăng theo hệ số lamda Góc cháy sớm chế độ hỗn hợp phân lớp thấp chế độ đồng Trên hình 3.2 biểu diễn kết mô kết thực nghiêm góc tổng thời gian cháy theo lambda hai chế độ đồng phân lớp cho thấy tổng thời gian cháy tăng hệ số lamda tăng, góc tổng tời gian cháy chế độ đồng cao chế độ phân lớp Trên biểu đồ cho thấy kết tham số mơ hình thiết kế hoàn toàn toàn tƣơng quan với kết chạy thực nghiệm Điều 54 chứng tỏ mô hình thiết kế đảm bảo đƣợc tính sát thực với điều kiện thực tế 3.2 Phân tích đánh giá kết mơ hình cháy 3.2.1 Tỷ lệ cháy nhiên liệu chế độ phân lớp đồng Chế độ đồng 1 0.8 0.8 0.6 Tỷ lệ cháy Tỷ lệ cháy Chế độ phân lớp Sim_4000_Lambda1.4 Meas_4000_Lambda1.4 Sim_4700_Lambda1.5 0.4 0.6 Sim_4000_Lambda1 Meas_4000_Lambda1 Sim_4700_Lambda1 Meas_4700_Lambda1 Sim_5300_Lambda1 0.4 Meas_4700_Lambda1.5 Sim_5300_Lambda1.6 Meas_5300_Lambda1.6 0.2 0.2 Meas_5300_Lambda1 0 -20 20 40 60 80 -20 Góc quay trục khuỷu (Deg) 20 40 60 80 Góc quay trục khuỷu (Deg) Hình 3.3 Tỷ lệ cháy chế độ phân lớp Hình 3.4 Tỷ lệ cháy chế độ đồng Trên hình 3.3 thể tỷ lệ cháy kết mô (Sim) so với kết thực nghiệm (Meas) chế độ phân lớp, giải tốc độ từ 4000 đến 5300(v/p) lambda thay đổi từ 1.4 đến lambda 1.6 Ta thấy kết mô dải tốc độ 4700 5300(v/p) tƣơng ứng với giá trị lambda 1,5 đến 1,6 sát với kết chạy thực nghiệm Tại tốc độ động 4000(v/p) thời gian cháy thực tế lớn kết mơ tƣơng ứng với góc quay trục khuỷu khoản 40 đến 600 Trên hình 3.4 so sánh kết mô với kết thực nghiệm thay đổi tốc độ động coi lambda không thay đổi trƣờng hợp cho chế độ hỗn hợp đồng Từ hình 5.4 thấy kết mơ sát với kết thử nghiệm, riêng tốc độ 4000(v/p) tốc độ cháy giảm so với thực nghiệm Nhìn chung dựa vào biểu đồ tỷ lệ cháy ta thấy kết mô phù hợp vớikết chạy thử nghiệm động thực tế 55 3.2.2 Đánh giá tốc độ tỏa nhiệt Chế độ phân lớp Chế độ đồng Sim_4000_Lambda1.4 Sim_4000_Lambda1 Meas_4000_Lambda1 Meas_4000_Lambda1.4 Sim_4700_Lambda1 Sim_4700_Lambda1.5 Meas_4700_Lambda1.5 Sim_5300_Lambda1.6 Tốc độ tỏa nhiệt (J/deg) Tốc độ tỏa nhiệt (J/deg) Meas_5300_Lambda1.6 Meas_4700_Lambda1 Sim_5300_Lambda1 Meas_5300_Lambda1 1 0 -20 20 40 60 80 -20 Góc quay trục khuỷu (Deg) 20 40 60 80 Góc quay trục khuỷu (Deg) Hình 3.5 Tốc độ tỏa nhiệt chế độ phân lớp Hình 3.6 Tốc độ tỏa nhiệt chế độ đồng Trên hình 3.5 hình 3.6 hai biều đồ so sánh kết chạy thử nghiệm kết chạy mô tốc độ tỏa nhiệt trình cháy hai chế độ hỗn hợp đồng phân lớp Tại chế độ phân lớp giá trị nhiệt lƣợng đạt cực đại tốc độ 5300(v/p) lambda 1.6, sau giảm dần theo tốc độ động với giá trị lambda giảm Giá trị nhiệt lƣợng cực đại mô thƣờng cao so với giá trị thực nghiệm Nhƣng diễn biến trình hai chế độ tƣơng đồng với Tại chế độ hỗn hợp đồng giá trị nhiệt lƣợng cực đại mơ hình mơ tƣơng đƣơng với giá trị thực Giá trị cực đại lớn đạt tốc độ 5300(v/p) sau giảm theo tốc độ quay Diễn biến tốc độ tỏa nhiệt mơ hình mơ tốc độ 5300(v/p) sát với liệu thực nghiệm, giải tốc độ 4000 4700(v/p) tốc độ tỏa nhiệt mô diễn nhanh so với thực nghiệm ứng với từ thời điểm đánh lửa đến 180 tính theo góc quay trục khuỷu 56 3.2.3 Áp suất xi chế độ làm việc động a Áp suất chế độ 4000(v/p) Chế độ đồng 16 Sim_4000_Lambda1.4 14 Sim_4000_Lambda1 14 Meas_4000_Lambda1.4 12 Meas_4000_Lambda1 Áp suất xy lanh (bar) Áp suất xy lanh (bar) Chế độ phân lớp 12 10 10 2 0 -180 -120 -60 60 120 180 -180 Góc quay trục khuỷu (Deg) -120 -60 60 120 180 Góc quay trục khuỷu (Deg) Hình 3.7 Áp suất xy lanh tốc độ 4000(v/p) Trên hình 3.7 thể áp suất xy lanh động mơ hình mơ giá trị thực nghiệm tốc độ vòng quay 4000(v/p), hai chế độ hỗn hợp phân lớp hỗn hợp đồng Tại chế độ hỗn hợp phân lớp áp suất cực đại giá trị 14(bar) lớn áp suất cực đại chế độ đồng Áp suất đạt giá trị cực đại khoảng 200 sau điểm chết trên.Từ biểu đồ ta nhận thấy giá trị áp suất mô sát với giá trị áp suất đo đƣợc xy lanh b Áp suất chế độ 4700(v/p) Tại tốc độ 4700(v/p) Diễn biến áp suất chế độ phân lớp kết mô thực nghiệm tƣơng đƣơng đạt giá trị cực đại khoảng 18(bar) ứng với 200 sau điểm chết Tại chế độ hỗn hợp đồng giá trị áp suất cực đại đạt giá trị 12 (bar) thấp chế độ phân lớp Nhìn chung diễn biến áp suất xy cho kết mô sát với kết thử nghiệm 57 Chế độ phân lớp 16 Sim_4700_Lambda1.5 18 Meas_4700_Lambda1.5 16 Áp suất xy lanh (bar) Áp suất xy lanh (bar) 20 Chế độ đồng 12 14 Sim_4700_Lambda1 Meas_4700_Lambda1 12 10 0 -180 -120 -60 60 120 180 -180 -120 Góc quay trục khuỷu(Deg) -60 60 120 180 120 180 Góc quay trục khuỷu (Deg) Hình 3.8 Áp suất xy lanh tốc độ 4700(v/p) b Áp suất chế độ 5300(v/p) Chế độ phân lớp Chế độ đồng 28 28 Sim_5300_Lambda1 Sim_5300_Lambda1.6 Meas_5300_Lambda1.6 24 20 16 12 16 12 8 4 -180 Meas_5300_Lambda1 20 Áp suất xy lanh (bar) Áp suất xy lanh (bar) 24 -120 -60 60 120 -180 180 Góc quay trục khuỷu (Deg) -120 -60 60 Góc quay trục khuỷu (Deg) Hình 3.9 Áp suất xy lanh tốc độ 5300(v/p) 58 Áp suất xy lanh đƣợc thể hình 3.9 hai chế độ khác nhƣng ta thấy diễn biến hai trƣờng hợp giống Áp suất cực đại chế độ chạy thực nghiệm cao so với kết mô phỏng, tốc độ tỏa nhiệt nhanh 3.3 Kết luận Từ kết phân tích cho thấy chạy mơ hình mơ cho kết tƣơng đƣơng với kết chạy thử nghiệm Tuy khơng hồn tồn xác nhƣng phần chứng minh đƣợc độ tin cậy hƣớng nghiên cứu xây dựng mô hình cháy hồn thiện Mục đích để làm mơ hình sở giống với mơ hình động chạy thực tế phục vụ cho việc thiết kế hệ thống điều khiển động đƣợc thuận lợi 59 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Trong nội dung đề tài, tác giả sử dụng mơ hình cháy khơng chiều với việc áp dụng phƣơng trình Weibe để mơ tả động học q trình cháy Việc xây dựng mơ hình cháy đƣợc áp dụng cho động xe máy 125cc xylanh hãng SANYANG hai chế độ hỗn hợp đồng phân lớp ứng với dải tốc độ 4000(v/p); 4700(v/p) 5300(v/p) Tác giả biện luận xác định tham số phƣơng trình Weibe từ xác định đƣợc thơng số trình cháy nhƣ: thời điểm cháy, khoảng thời gian cháy Cuối tác giả đánh giá tính xác mơ hình Kết mơ hình cho thấy, chế độ tốc độ tải thời gian cháy trễ tổng thời gian cháy tƣơng đối sát thực với kết thực nghiệm Kết nghiên cứu đề tài góp phần tích cực vào việc kiểm sốt, điều khiển tối ƣu hóa q trình cháy động 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Tất Tiến Nguyên lý động đốt trong, NXB giáo dục, năm 2000 [2] Phạm Minh Tuấn Chuyên đề khí thải động vấn đề ô nhiễm môi trƣờng Nhà xuất Khoa học kỹ thuật - Hà Nội 11/2000 [3] Bùi Văn Ga, Văn Thị Bông, Phạm Xuân Mai, Trần Văn Nam, Trần Thanh Hải Tùng Ô tô ô nhiễm môi trƣờng NXB giáo dục, năm 1999 [4] Nguyễn Ngọc Diệp Ethanol – one of Promising Fuel Using for Internal Compustion Engines 037 VSAE – ICAT2002 [5] Phạm Hồng Minh, Lê Quốc Trung Nhiên liệu cho môi trƣờng xanh 14 VSAE – ICAT2002 [6] PGS.TS Hồng Đình Long Mơ hình hóa q trình tạo thành Hydrocacbon động xăng giai đoạn khởi động lạnh chạy ấm máy Tạp chí Khoa học & công nghệ Trường đại học kỹ thuật số 32+33/2002 [7] PGS, TS Võ Nghĩa, PGS.TS Lê Anh Tuấn Tăng áp động đốt Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội [8] GS TS Nguyễn Anh Tuấn, PGS Nguyễn Văn Thêm, (1990), Kỹ thuật ma sát biện pháp nâng cao tuổi thọ thiết bị, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội [9] VS.GS.TSKH Nguyễn Anh Tuấn, TS Phạm Văn Hùng 2005, ma sát học, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội – 2005 [10] PGS.TS Hồng Đình Long Exprimental anh theoretical investigation of cold-start exhaust behaviour under trategic engine control PhD thises, Nanyang technological University, Singapore, 2001 [11] Heywood, J B (1997) Motovehicle Emissons Control: Past Achievements, Future Prospects ImechE- The Instituon of Engineering, Singapore 61 [12] J I Ramos Internal combustion engine modelling Hemisphere publishing corporation, 1989 [13] JANAF (1971) JANAF Thermodynamic Tables Second Edition, Dow Chemical Co [14] Ferguson, C R (1986) Internal Combustion Engines – Applied thermosciences John Wiley & Sons [15] Hamrin, Douglas A and Heywood, John B Modeling of Engine – out Hydrocarbon Emession for Prototype Production Engines SAE950984 62 ... báo xây dựng, nhiên vấn đề xây dựng mơ hình cháy để mơ động làm việc đƣợc hai chế độ phân lớp đồng động chƣa đƣợc thực hiên, lý tác giả lựa chọn đề tài: ? ?Xây dựng mơ hình cháy động đánh lửa phun. ..BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI  - PHAN VĂN HUY XÂY DỰNG MƠ HÌNH CHÁY ĐỘNG CƠ ĐÁNH LỬA PHUN GIÁN TIẾP TẠI HAI CHẾ ĐỘ ĐỒNG NHẤT VÀ PHÂN LỚP LUẬN VĂN THẠC SĨ... cứu Xây dựng mơ hình cháy động đánh lửa phun gián tiếp hai chế độ hỗn hợp phân lớp hỗn hợp đồng Các luận điểm đóng góp tác giả Xây dựng mối quan hệ hàm số tỷ lệ khơng khí-nhiên liêu, tốc độ động