đồ án tốt nghiệp cải tiến Hệ thống đánh lửa và Hệ thống cung cấp nhiên liệu cho động cơ xe máy sử dụng bộ chế hòa khí

Đồ án tốt nghiệp nghiên cứu giải pháp cải tiến hệ thống đánh lửa và hệ thống cung cấp nhiên liệu cho động cơ xe máy nhằm giảm chi phí nhiên liệu cho động cơ xe máy nhằm sử dụng bộ chế hòa khí Đồ án tốt nghiệp nghiên cứu giải pháp cải tiến hệ thống đánh lửa và hệ thống cung cấp nhiên liệu cho động cơ xe máy nhằm giảm chi phí nhiên liệu cho động cơ xe máy nhằm sử dụng bộ chế hòa khí

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Hưng Yên, ngày… tháng… năm 2022 Giáo viên hướng dẫn NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Hưng Yên, ngày… tháng… năm 2022 Giáo viên phản biện LỜI NÓI ĐẦU Động đốt ngày phát triển mạnh mẽ số lượng chất lượng, đóng vai trị quan trọng nhiều lĩnh vực kinh tế, xã hội khoa học công nghệ Là nguồn động lực cho phương tiện vận tải ô tô, máy kéo, tàu thuỷ, máy bay động cỡ nhỏ khác Đối với sinh viên kỹ thuật đồ án tốt nghiệp vô quan trọng Đồ tài tốt nghiệp em “Nghiên cứu, đề xuất giải pháp cải tiến hệ thống cung cấp nhiên liệu hệ thống đánh lửa nhằm giảm chi phí nhiên liệu cho động xe máy sử dụng chế hịa khí” Tuy đề tài quen thuộc sinh viên mục đích đề tài thiết thực, khơng giúp cho em có điều kiện để chuẩn lại kiến thức học trường mà cịn hiểu biết kiến thức nhiều tiếp xúc với thực tế Do việc tìm hiểu đề tài thật đem đến cho em nhiều điều hay bổ ích Được giúp đỡ hướng dẫn tận tình thầy hướng dẫn thầy khoa Cơ khí-Động lực với việc tìm hiểu, tham khảo tài liệu liên quan vận dụng kiến thức học, em cố gắng hoàn thành đề tài Mặc dù vậy, kiến thức em có hạn lại thiếu kinh nghiệm thực tế nên đồ án không tránh khỏi thiếu sót Em mong thầy góp ý, bảo thêm để kiến thức em ngày hoàn thiện Cuối em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn thầy cô khoa Cơ khí Động lực nhiệt tình giúp đỡ để em hồn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn ! Hưng Yên, ngày tháng năm 2022 Sinh viên thực MỤC LỤC NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN i NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ii LỜI NÓI ĐẦU iii MỤC LỤC iv DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT vii DANH MỤC BẢNG BIỂU viii DANH MỤC HÌNH ẢNH ix MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết lý chọn đề tài .1 Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Các nội dung đồ án CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Quá trình cháy động xăng nhân tố ảnh hưởng 1.1.1 Diễn biến trình cháy động xăng 1.1.2 Những tượng cháy khơng bình thường 1.1.3 Các nhân tố ảnh hưởng tới trình cháy động xăng 1.2 Lý thuyết đánh lửa động .10 1.2.1 Nhiệm vụ hệ thống đánh lửa 10 1.2.2 Yêu cầu hệ thống đánh lửa 10 1.2.3 Phân loại hệ thống đánh lửa 10 1.3.Hệ thống cung cấp nhiên liệu cho động xăng 11 1.3.1 Nhiệm vụ hệ thống cung cấp nhiên liệu 11 1.3.3 Yêu cầu hệ thống cung cấp nhiên liệu động xăng 11 1.3.3 Phân loại hệ thống cung cấp nhiên liệu động xăng .11 CHƯƠNG II HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA VÀ HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU TRÊN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG .13 2.1 Những hệ thống đánh lửa sử dụng động 13 2.1.1 Hệ thống đánh lửa má vít .13 2.1.2 Hệ thống đánh lửa bán dẫn loại có tiếp điểm 14 2.1.3 Hệ thống đánh lửa bán dẫn khơng có tiếp điểm .15 2.1.4 Hệ thống đánh lửa lập trình có chia điện 17 2.1.5 Hệ thống đánh lửa lập trình khơng có chia điện sử dụng bơ bin đơi 18 2.1.6 Hệ thống đánh lửa lập trình khơng có chia điện, sử dụng bô bin đơn 19 2.2 Một số hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến 23 2.2.1 Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến điện từ 23 2.2.2 Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến quang 26 2.2.3 Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến Hall .28 2.3 Những hệ thống cung cấp nhiên liệu động đốt 30 2.3.1 Hệ thống cung cấp nhiên liệu sử dụng chế hịa khí 30 2.3.2 Hệ thống nhiên liệu sử dụng phun xăng điện tử .33 2.3.3 So sánh ưu điểm nhược điểm hai loại hệ thống cung cấp nhiên liệu 35 CHƯƠNG III NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CẢI TIẾN HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA VÀ HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU TRÊN ĐỘNG CƠ XE MÁY SỬ DỤNG BỘ CHẾ HỊA KHÍ .36 3.1 Giới thiệu chung xe Piaggio .36 3.1.1 Quá trình hình thành phát triển 36 3.1.2 Thông số kỹ thuật xe Piaggio Liberty 36 3.2 Hệ thống đánh lửa xe Piaggio 37 3.2.1 Nhiệm vụ, yêu cầu .37 3.2.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống đánh lửa xe Liberty 38 3.3 Hệ thống cung cấp nhiên liệu Piaggio 39 3.3.1 Nhiệm vụ, yêu cầu 39 3.3.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống cung cấp nhiên liệu xe Liberty .40 3.4 Giải pháp cải tiến hệ thống đánh lửa 42 3.4.1.Thay đổi vị trí đặt bugi 42 3.4.2 Tăng lượng tia lửa .43 3.4.3 Tăng số lượng bugi ảnh hưởng số lượng bugi đến trình cháy .44 3.5 Giải pháp cải tiến hệ thống cung cấp nhiên liệu 48 3.5.1 Thay đổi chế hịa khí 48 3.5.2 Thay hệ thống nhiên liệu dùng phun xăng điện tử .48 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO .50 DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT TT Từ viết tắt Nghĩa ký hiệu, từ viết tắt ĐCT Điểm chết ĐCD Điểm chết Ne Cơng suất có ích động Me Mơ men có ích n Tốc độ quay động ne Số vòng quay động i Số xy lanh động ηe Hiệu suất động Pe Áp suất có ích trung bình 10 z Hệ số kì động 11 ge Xuất tiêu hao nhiên liệu động 12 ηt Hiệu suất lý thuyết 13 ηi Hiệu suất thị 14 CDI Capacitor Discharged Ignition (Hệ thống đánh lửa điện dung) 15 DC – CDI Hệ thống đánh lửa điện dung sử dụng nguồn chiều 17 HTTL Hệ thống truyền lực 18 HTDL Hệ thống đánh lửa DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 So sánh ưu nhược điểm hai loại hệ thống cung cấp nhiên liệu ……………………… ………34 Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật xe 36 Bảng 3.2 Ảnh hưởng vị trí bugi đến yêu cầu trị số octan áp suất trung bình có ích pe 42 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình:1.1 Q trình cháy động xăng Hình:1.2 Sơ đồ lan truyền màng lửa Hình:1.3 Cháy kích nổ Hình:1.4 Hiện tượng cháy sớm Hình:1.5 Ảnh hưởng thành phần hịa khí tới tốc độ lan truyền màng lửa u Hình:1.6 Ảnh hưởng góc đánh lửa sớm tới trình cháy Hình:1.7 Ảnh hưởng vị trí đặt bugi tới q trình cháy Hình:1.8 Các loại bugi Hình:1.9 Ảnh hưởng tốc độ động tới tốc độ lan truyền màng lửa Hình:2.1 Hệ thống đánh lửa má vít Hình:2.2 Sơ đồ ngun lý hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm Hình:2.3 Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa bán dẫn khơng có tiếp điểm Hình:2.4 Sơ đồ cấu trúc hệ thống đánh lửa lập trình có chia điện Hình:2.5 Sơ đồ hệ thống đánh lửa khơng có chia điện sử dụng bơ bin đơi Hình:2.6 Sơ đồ ngun lý hệ thống đánh lửa khơng có chia điện sử dụng bơ bin đơi Hình:2.7 Sơ đồ hệ thống đánh lửa khơng có chia điện sử dụng bơ bin đơn Hình:2.8 Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa sử dụng bơ bin đơn Hình:2.9 Sơ đồ ngun lý hệ thống đánh lửa bán dẫn khơng có tiếp điểm Hình:2.10 Trường hợp rơ to tín hiệu lệch khỏi cuộn dây điện từ Hình:2.11 Trường hợp rơto tín hiệu trùng với cuộn dây điện từ Hình:2.12 Cảm biến điện từ loại nam châm đứng yên Hình:2.13 Cảm biến điện từ loại nam châm quay cho động xylanh Hình:2.14 Hệ thống đánh lửa bán dẫn sử dụng điện từ Hình:2.15 Cảm biến quang Hình:2.16 Sơ đồ nguyên lý làm việc cảm biến quang Hình:2.17 Sơ đồ cấu tạo cảm biến Hall Hình:2.18 Cấu tạo delco với cảm biến Hall Hình:2.19 Nguyên lý hoạt động cảm biến Hall Hình:2.20 Cấu tạo hệ thống nhiên liệu dùng chế hịa khí - Bộ giảm rung: Bộ giảm rung dùng màng ngăn để hấp thụ lượng nhỏ xung áp suất nhiên liệu sinh việc phun nhiên liệu độ nén bơm nhiên liệu 2.3.2.2 Nguyên lý làm việc Khi động làm việc, nhờ bơm xăng điều chỉnh áp suất, xăng vịi phun ln có áp suất định Q trình phun xăng vịi phun điều khiển điều khiển phun, kì nạp khơng khí hút vào xilanh nhờ chênh lệch áp suất Hình 2.23 Nguyên lý làm việc hệ thống nhiên liệu phun xăng điện tử Bơm hút xăng từ thùng qua bầu lọc tới vịi phun, nhờ có điều chỉnh áp suất nên xăng vòi phun ln có áp suất định Q trình phun xăng vòi phun điều khiển điều khiển phun Nhờ thơng số tình trạng chế độ làm việc động nên tỷ lệ hoà khí ln phù hợp với chế độ làm việc động Phun xăng chia làm hình thức: phun trực tiếp vào buồng cháy phun xăng đường ống nạp 2.3.3 So sánh ưu điểm nhược điểm hai loại hệ thống cung cấp nhiên liệu So sánh Ưu điểm Nhược điểm Chế hịa khí + Kết cấu đơn giản, dễ thay thế, bảo dưỡng sửa chữa tơ + Chi phí sửa chữa thấp Phun xăng điện tử + Tạo hồ khí có lượng tỷ lệ phù hợp với chế độ làm việc ĐC + Q trình cháy hồn hảo, tăng hiệu suất ĐC + Động làm việc bình thường bị nghiêng ,thậm chí bị lật úp + Giá thành cao + Yêu cầu khắt khe nhiên liệu + Chi phí sửa chữa cao + Khả hịa trộn nhiên liệu với khơng khí khơng cao + Thành phần hỗn hợp không đáp ứng với chế độ làm việc động +Hỗn hợp nhiên liệu phân bố cho xy lanh động nhiều xy lanh Bảng 2.1 So sánh ưu nhược điểm hai loại hệ thống cung cấp nhiên liệu CHƯƠNG III NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CẢI TIẾN HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA VÀ HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU TRÊN ĐỘNG CƠ XE MÁY SỬ DỤNG BỘ CHẾ HỊA KHÍ 3.1 Giới thiệu chung xe Piaggio [3],[7] 3.1.1 Quá trình hình thành phát triển Được thành lập từ năm 1884, ngày tập đoàn Piaggio & C S.p.A với trụ sở đặt Pontedera thuộc thành phố Pisa Ý đóng vai trị nhà sản xuất hàng đầu châu Âu bốn hãng tiên phong lĩnh vực xe hai bánh toàn giới với trung tâm Nghiên cứu & Phát triển 7.000 nhân viên Các dòng xe Piaggio & C S.p.A gồm scooter, xe máy motor từ 50 đến 1.200 phân khối, với nhãn hiệu Piaggio, Vespa, Gilera, Aprilia, Moto Guzzi Derbi Nhà máy Piaggio Việt Nam thành lập tháng năm 2009 tại: Lơ M- Khu CN Bình Xun, H Bình Xun, tỉnh Vĩnh Phúc Với dịng tiền mạnh có từ thành công Vespa, Piaggio phát triển sản phẩm khác, có xe nhỏ Vespa 400 vào năm 1957 Năm 1959, Piaggio chịu kiểm sốt gia đình Agnelli, chủ hãng xe Fiat SpA Do quyền sở hữu rộng Fiat công nghiệp Ý, năm 1964 hai phận (hàng không mô-tô) hãng chia thành công ty độc lập Bộ phận hàng không đặt tên IAM Rinaldo Piaggio Ngày công ty máy bay Piaggio Aero nằm kiểm soát gia đình Piero Ferrari, họ nắm giữ 10% hãng xe Ferrari 3.1.2 Thông số kỹ thuật xe Piaggio Liberty Hình 3.1 Mẫu xe piaggio liberty 50cc Mẫu xe thử nghiệm Piaggio Liberty 50cc Kích thước Dài x Rộng 1958 x 670 mm Khoảng cách trục bánh xe 1359 mm Kiểu động i-get xy lanh đơn, kỳ Dung tích xylanh 49.9 cc Đường kính x hành trình 39 x 41.8 mm Hệ thống làm mát Làm mát khơng khí Hệ thống nhiên liệu Phun xăng điện tử Hệ thống đánh lửa CDI Công suất cực đại 2.4 Kw/7500 vòng/phút Moomen xoắn cực đại 3.2 Nm /7000 vịng/phút Trọng lượng khơ 115 kg Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật xe 3.2 Hệ thống đánh lửa xe Piaggio 3.2.1 Nhiệm vụ, yêu cầu a, Nhiệm vụ Hệ thống đánh lửa động có nhiệm vụ biến nguồn điện xoay chiều, chiều có hiệu điện thấp (12V) thành xung điện cao (từ 15.000 đến 40.000V) Các xung điện cao đưa đến bugi thời điểm, để đốt cháy khối hồ khí nén lên áp suất nhiệt độ cao sau giãn nở sinh công b, Yêu cầu Một hệ thống đánh lửa làm việc tốt phải đảm bảo yêu cầu sau: - Hệ thống đánh lửa phải sinh sức điện động thứ cấp đủ lớn để phóng điện qua khe hở bugi tất chế độ làm việc động - Tia lửa bugi phải đủ lượng thời gian phóng để đốt cháy hồn tồn hồ khí - Góc đánh lửa sớm phải chế độ hoạt động động - Các phụ kiện hệ thống đánh lửa phải hoạt động tốt điều kiện nhiệt độ cao độ rung xóc lớn - Sự mài mịn điện cực bugi phải nằm khoảng cho phép 3.2.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống đánh lửa xe Liberty Hệ thống đánh lửa điện tử DC – CDI Hệ thống đánh lửa DC – CDI có nguồn cung cấp cho IC đánh lửa từ acquy dòng điện xoay chiều nắn thành dòng chiều sạc Dịng điện cấp cho IC ổn định, sau vào IC qua khuếch đại điện áp, tích vào tụ Các tiến trình cịn lại q trình đánh lửa hồn toàn giống với hệ thống đánh lửa AC – CDI a) Cấu tạo: Cấu tạo hệ thống đánh lửa điện tử CDI xe máy gồm:  Hệ thống thống điện CDI mâm lửa gồm: hai cuộn dây, cuộn nguồn, cuộn đèn bên ngồi có cuộn kích Ngồi ra, số dịng xe đại có cuộn dây: cuộn nhỏ nối tiếp có khả cách điện dùng làm cuộn nguồn, cuộn lại sinh điện cung cấp cho hệ thống đèn bình ắc quy Cuộn kích lắp đặt bên mâm lửa  Cụm CDI mạch điện tử gồm nhiều linh kiện bán dẫn như: điốt, điện trở, tụ tích điện thường có năm chân  Một số chi tiết khác như: bugi, bôbin, cơng tắc máy, Hình 3.2 Hệ thống đánh lửa CDI xe Piagio Liberty b) Nguyên lý hoạt động Khi động xe máy hoạt động, ắc quy sinh từ trường Lúc này, từ trường giảm đột ngột làm kích hoạt cuộn dây nguồn, đồng thời cho phép dòng điện 12V chạy vào CDI Dòng điện lúc khuếch đại mức điện áp từ 400 - 600 V lưu trữ tụ điện Sau đó, dịng điện tiếp tục qua cuộn sơ cấp cuộn dây đánh lửa khuếch đại lên đến mức 10.000V Cuối cùng, dòng điện tạo xuyên qua bugi phóng điện buồng đốt, tạo phản ứng đốt cháy lượng thúc đẩy hoạt động động xe máy Nguyên lý hoạt động lặp lại theo vòng quay động c) Ưu điểm nhược điểm: Ưu điểm  Hệ thống sạc đầy thời gian ngắn (thường 1ms) Điện áp tăng nhanh (từ - 10 kV/µs) so với hệ thống cảm ứng (300 - 500 V/µs) thời gian tia lửa ngắn (khoảng 50 - 80 µs)  Điện áp tăng nhanh làm cho hệ thống CDI không bị ảnh hưởng điện trở shunt Nhược điểm  Hệ thống đánh lửa điện tử CDI tạo nhiễu điện từ lớn  Thời lượng tia lửa ngắn không tốt cho việc chiếu sáng 3.3 Hệ thống cung cấp nhiên liệu Piaggio 3.3.1 Nhiệm vụ, yêu cầu a) Nhiệm vụ - Cung cấp hỗn hợp hịa khí (xăng + khơng khí) cho động - Đảm bảo lượng tỷ lệ hịa khí phù hợp với chế độ làm việc động b) Yêu cầu - Cung cấp hỗn hợp với thành phần thích hợp với chế độ làm việc động - Phần lớn nhiên liệu hỗn hợp dạng xăng, phần cịn lại tồn dạng hạt có kích thước nhỏ - Hệ số dư lượng khơng khí phải đồng xy lanh Hiện hệ thống nhiên liệu động xăng có hai loại hệ thống nhiên liệu dùng chế hịa khí hay thường gọi cacbuarator hệ thống nhiên liệu phun xăng 3.3.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống cung cấp nhiên liệu xe Liberty Hệ thống cung cấp nhiên liệu phun xăng điện tử EFI Hệ thống phun xăng điện tử, hay gọi tắt EFi Fi (Electronic Fuel Injection Fuel Injection).Hệ thống đời nhằm tối ưu hóa tỷ lệ nhiên liệu khơng khí vào động cơ, thay cho chế hịa khí (bình xăng con) a) Cấu tạo: Cấu tạo hệ thống phun xăng điện tử gồm phận chính: - Cảm biến Cảm biến phận thiếu hệ thống phun xăng điện tử Thiết bị lắp đặt nhiều vị trí khác động với nhiệm vụ thu thập số liệu, gửi đến phận điều khiển ECU Sau đó, ECU tổng hợp phân tích thơng tin, đưa phương pháp xử lý Các loại cảm biến hệ thống phun xăng điện tử gồm có: cảm biến nhiệt độ, cảm biến nhiệt độ khí thải, cảm biến tốc độ động cơ, cảm biến vị trí bướm ga - Bộ điều khiển điện tử Bộ điều khiển điện tử trung tâm ECU ví “cơ quan đầu não” hệ thống phun xăng điện tử Bộ phận nhận thông tin từ tất cảm biến Sau đó, tổng hợp xử lý thơng tin, truyền tín hiệu đến kim phun nhiên liệu để thực việc phun xăng với tỷ lệ vừa đủ, giúp tiết kiệm nhiên liệu - Bộ phận bơm phun nhiên liệu Bộ phận bơm phun nhiên liệu bao gồm kim phun, vòi phun bơm nhận lệnh từ điều khiển để bơm nhiên liệu vào buồng đốt Đây phận dễ hư hỏng dẫn đến lỗi phun xăng điện tử nên chủ xe cần ý vận hành Hình 3.3 Cấu tạo hệ thống phun xăng điện tử b) Nguyên lý hoạt động Nguyên lý hoạt động hệ thống phun xăng điện tử dựa kết hợp hoàn hảo phận với Bằng việc sử dụng hệ thống điều khiển điện tử, hệ thống can thiệp vào trình phun nhiên liệu vào buồng đốt động Khi khởi động xe, phận điều khiển điện tử (ECU) quét cảm biến để xác minh chức chúng Đèn “Check Engine” (hoặc Đèn “Service Engine Soon”) bảng điều khiển bật sáng trình quét tắt tất cảm biến hoạt động Các cảm biến liên tục phát giá trị nhiều thơng số áp suất khơng khí, nhiệt độ khơng khí, góc bướm ga, mật độ khơng khí, nhiệt độ nhiên liệu, áp suất nhiên liệu, áp suất dầu, nhiệt độ nước làm mát, nhiệt độ khí thải, góc trục khuỷu, thời gian, vịng tua động cơ, tốc độ c) Ưu điểm nhược điểm Ưu điểm: - Khả tiết kiệm nhiên liệu tối đa Với chế phun tự động, hệ thống EFI cho phép lượng nhiên liệu phun vào theo định mức phù hợp với chế độ vận hành củađộng Theo đó, kỳ khởi động, hệ thống phun nhiều xăng để đáp ứng nhu cầu hịa khí - Khi động hoạt động ổn định, kim phun xăng điều chỉnh lượng nhiên liệu mức độ vừa đủ theo yêu cầu vận hành Lượng hịa khí đốt cháy triệt để buồng đốt mang đến khả tiết kiệm nhiên liệu đáng kể - Ngoài ra, hệ thống phun xăng điện tử tơ cịn cho phép phân phối xăng đồng ngưỡng lý tưởng đến xi lanh thông qua phận cảm biến Điều đảm bảo tính ổn định tuổi thọ động điều kiện vận hành - Hệ thống EFI đánh giá cao cho phép hoạt động sau xe khởi động, tiết kiệm thời gian làm nóng động kể điều kiện thời tiết giá lạnh - Việc khởi động khơng cần làm nóng máy khơng giúp tiết kiệm nhiên liệu mà sở để mô men xoắn động phát lớn hơn, giúp trình khởi động nhanh Đây ưu điểm vượt trội hệ thống phun xăng điện tử so với chế hịa khí trang bị phổ biến dịng tơ nhiều thập niên trước Nhược điểm: - Với khả cảm biến, điều phối lượng xăng vào buồng đốt tối ưu, hệ thống phun xăng điện tử cần thiết kế với cấu tạo phức tạp gồm nhiều linh kiện khác Điều địi hỏi chi phí bảo dưỡng, sửa chữa cao so với hệ thống đơn giản khác - Hơn nữa, chế bơm trực tiếp nên hệ thống phun xăng EFI có phần địi hỏi khắt khe đầu vào nhiên liệu Nguồn xăng không đảm bảo, bị pha trộn, nhiễm tạp chất gây tắc nghẽn, ảnh hưởng tới trình phun xăng tới xi lanh Ngoài ra, cảm biến thuộc hệ thống phun xăng điện tử có sai số tín hiệu, ảnh hưởng tới q trình cấp nhiên liệu cho xe vận hành 3.4 Giải pháp cải tiến hệ thống đánh lửa 3.4.1 Điều khiển góc đánh lửa sớm + Điều chỉnh góc đánh lửa sớm: Khi giảm góc đánh lửa sớm φs, q trình cháy lùi phía sau, nhiệt độ cực đại q trình cháy giảm nên NOx giảm Trái lại, nhiệt độ khí thải tăng tạo điều kiện thuận lợi cho trình oxy hố tiếp CO HC q trình thải nên thành phần độc hại giảm Ngồi ra, nhiệt độ khí thải cao nên thời gian hâm nóng máy giảm xử lý xúc tác nhanh chóng đạt nhiệt độ làm việc làm giảm phát thải nhiễm q trình q độ Tuy nhiên, cháy muộn làm hiệu sinh công thấp Một số động sử dụng hệ thống đánh lửa kép, thực chất trình nén có hai lần đánh lửa nối tiếp Lần đánh lửa thứ tạo phần tử hoạt tính đầu tiên, tia lửa điều khiển cho trì thời gian định bị dập tắt Sau đó,q trình hình thành tích tụ phần tử hoạt tính tiếp tục xảy cách tự nhiên thông qua phản ứng dây chuyền phân nhánh Tia lửa lần đánh lửa thứ hai có tác dụng cung cấp thêm lượng để trình cháy thực diễn Ưu điểm hệ thống trình cháy diễn êm ổn định (khi so sánh chu kỳ), khởi động chắn đốt hỗn hợp nghèo Ngoài ra, so với hệ thống đánh lửa thông thường, lượng đánh lửa yêu cầu không lớn nên tuổi thọ bugi tăng 3.4.2 Tăng lượng đánh lửa Về mặt lý thuyết, lượng đánh lửa E tăng ảnh hưởng tích cực đến diễn biến q trình cháy Cụ thể, E tăng mở rộng giới hạn hệ số dư lượng khơng khí λ thêm 0,2 ÷ 0,3 tức đốt hỗn hợp nghèo hơn, giảm NOx CO Tuy nhiên, thực nghiệm chứng tỏ lượng tia lửa E khơng ảnh hưởng đến diễn biến q trình cháy E > 30 ÷ 50mJ Để tăng lượng đánh lửa, người ta thiết kế cho trì tia lửa đến ms tăng dịng sơ cấp i1 hệ thống đánh lửa từ đến 12A cách sử dụng hệ thống đánh lửa bán dẫn bao gồm biến áp đánh lửa 3.4.3 Sử dụng bugi kiểu Thực tế chứng tỏ, kết cấu bugi ảnh hưởng lớn đến diễn biến q trình cháy, tức ảnh hưởng đến tính kinh tế phát thải ô nhiễm động Do đó, nhà thiết kế nghiên cứu chế tạo số loại bugi kiểu lắp đặt vị trí thích hợp buồng cháy, kể số loại sau: - Bugi có khoảng cách hai điện cực lớn, đến 1,5mm nhằm mục đích tăng chiều dài tia lửa - Bugi có buồng cháy phụ: Trong trình nén, lượng nhỏ khí hỗn hợp bị nén theo lỗ định hướng vào không gian điện cực (buồng cháy phụ) tạo xoáy lốc Khi bugi bật tia lửa điện, chuyển động rối mạnh, màng lửa hình thành phát triển nhanh chóng phun ngược trở lại trở thành nguồn lửa có lượng lớn đốt kiệt hỗn hợp buồng cháy - Bugi sinh tia plasma, giai đoạn nghiên cứu thử nghiệm 3.4.4 Kết cấu buồng cháy phù hợp + Tỷ số Flm/Vc nhỏ nhất: Chúng ta biết, điều quan trọng thiết kế động phải tạo buồng cháy gọn với tỷ số Flm/Vc nhỏ để giảm tổn thất nhiệt, làm tăng tính kinh tế động Mặt khác, buồng cháy gọn khe kẽ làm giảm hiệu ứng sát vách nên HC giảm + Thiết kế diện tích chèn tối ưu đỉnh piston: Diện tích chèn đỉnh piston đóng vai trị quan trọng tạo xốy lốc q trình nén Do ảnh hưởng xốy lốc, chiều dày lớp biên lạnh giảm làm giảm hiệu ứng sát vách dẫn tới HC giảm Tuy nhiên, xoáy lốc mạnh tổn thất giới tăng Vì vậy, diện tích chèn tối ưu nên nằm khoảng 10 ÷ 15 % diện tích tiết diện ngang piston + Vị trí số bugi, số xupap: Nếu buồng cháy gọn bugi đặt cách xupap, quãng đường lan truyền màng lửa ngắn, kết hợp với xốy lốc chọn diện tích chèn thích hợp nên nhiên liệu cháy kiệt hơn, HC nhỏ Một biện pháp khác quãng lan truyền màng lửa ngắn dùng nhiều bugi, ví dụ hai bugi cho xylanh Đối với trường hợp xylanh có xupap, đường nạp có dạng cong (để tạo xoáy lốc) chia làm hai nhánh Ở chế độ tải nhỏ, lưu lượng ít, có nhánh làm việc nên cường độ xoáy lốc đủ lớn, cải thiện q trình hồ trộn tạo thành hỗn hợp Khi tải lớn, nhánh thứ hai đưa vào làm việc để đảm bảo nạp đầy hỗn hợp + Tỷ số nén ε: Tỷ số nén ε thông số quan trọng động Nói chung, tăng ε hiệu suất động tăng, ge giảm có nghĩa giảm phát thải CO2 Tuy nhiên, nhiệt độ cực đại trình cháy tăng dẫn tới tăng NOx Đồng thời, HC tăng tỷ lệ tương đối thể tích khe kẽ tồn thể tích buồng cháy tăng Mặt khác, với tăng ε, nhiệt độ môi chất trình thải giảm (do giãn nở triệt để hơn) nên HC CO bị oxy hố hơn, tức HC CO cịn lại khí thải tăng lên Hãng SAAB (Thuỵ Điển) đưa kết cấu động tơ có ε thay đổi kết cấu đường tâm xylanh thay đổi góc nghiêng so với phương thẳng đứng nhờ hệ thống điện tử Do chế độ tải nhỏ (nạp hỗn hợp) tỷ số nén cao tới 14,3 mà khơng kích nổ, tính kinh tế tính hiệu cải thiện 3.5.Giải pháp cải tiến hệ thống cung cấp nhiên liệu 3.5.1 Thay đổi chế hịa khí + Sử dụng chế hồ khí điện tử hệ thống phun xăng thay cho chế hồ khí khí thơng thường Ngồi tác dụng điều chỉnh xác λ, hệ thống thay cịn có khả cắt hồn tồn nhiên liệu động bị kéo (ví dụ phanh xe hay xuống dốc) nên vừa giảm ô nhiễm thành phần HC chưa cháy lớn, vừa giảm đáng kể lượng tiêu thụ nhiên liệu KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Sau thời gian tiến hành nghiên cứu, tìm hiểu thực tế với giúp đỡ nhiệt tình thầy hướng dẫn, thầy giáo khoa, em hồn thành đề tài “Nghiên cứu, đề xuất giải pháp cải tiến hệ thống cung cấp nhiên liệu hệ thống đánh lửa nhằm giảm chi phí nhiên liệu cho động xe máy sử dụng chế hịa khí” với kết đạt sau: - Nghiên cứu tổng quan trình cháy động đốt - Phân tích kết cấu, ưu nhược điểm, nguyên lý làm việc loại hệ thống đánh lửa hệ thống cung cấp nhiên liệu động đốt - Đã thu thập tài liệu ngồi nước có liên quan đến nội dung đề tài, tìm hiểu tổng quan hệ thống đánh lửa hệ thống cung cấp nhiên liệu động đốt - Tìm hiểu cách cải tiến hệ thống đánh lửa hệ thống cung cấp nhiên liệu động xe máy sử dụng chế hịa khí Kiến nghị Để đề tài hồn thiện nữa, có điều kiện em tiếp tục nghiên cứu phương pháp, để đánh giá ảnh hưởng thông số hệ thống đánh lửa hệ thống cung cấp nhiên liệu đến tiêu kinh tế, kỹ thuật động từ dễ dàng thấy ảnh hưởng để cải tiến TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Tất Tiến (2000), Nguyên lý động đốt trong, NXB Giáo dục, Hà Nội [2] Đỗ Văn Dũng, 2004, Trang bị điện điện tử oto đại, Nhà xuất Đại Học Quốc Gia TP HCM [3] Lê Thanh Cương, Luận văn cải tiến hệ thống đánh lửa hệ thống cung cấp nhiên liệu [4] Nguyễn Chí Hùng (8-2009), Giáo trình ngun lý động đốt Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Bộ Công Thương, [5] Phạm Minh Tuấn (2001), Động đốt Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội [6] Nguồn: http://www.otohui.com [7] Nguồn: http://www.tailieuxanh.com [8] Nguồn: http://www.123doc.com ... CHƯƠNG III NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CẢI TIẾN HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA VÀ HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU TRÊN ĐỘNG CƠ XE MÁY SỬ DỤNG BỘ CHẾ HỊA KHÍ .36 3.1 Giới thiệu chung xe Piaggio .36 3.1.1... liệu động xăng - Hệ thống cung cấp nhiên liệu cho động có hai loại: dùng chế hịa khí phun xăng Loại dùng chế hịa khí dùng xe đời cũ, nhiên liệu cung cấp vào động thông qua thiết bị chế hịa khí Bộ. .. việc HTĐL kiểu khí( loại thường) HTĐL Manhêtơ vơ lăng Manhetic HTĐL bán dẫn HTĐL điện tử 1.2.3.2 Theo kiểu cảm biến đánh lửa (HTĐL bán dẫn không tiếp điểm) HTĐL sử dụng cảm biến điện từ: HTĐL sử dụng