Case study 6 sử dụng xăng e5 trên động cơ xăng ảnh hưởng (đặc tính kỹ thuật và khí thải) và phương án khắc phục

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘTVIỆN KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ**********

BÁO CÁO BÀI TẬP VỀ NHÀ TUẦN 12Học phần: Nguyên Lý Động Cơ Đốt Trong

Hoàng Văn Hải 2125102050204

Lê Quốc Hoàn 2125102050690

Vũ Minh Dũng 2125102050133

Phạm Minh Duy 2125102050024

Bình Dương, ngày 29 tháng 11 năm 2023

MỤC LỤC

MỤC LỤC 2

DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ 3

BẢNG TIẾNG ANH 4

Energy Information Administration 4

International Energy Agency 4

THÔNG TIN NHÓM 4

KẾ HOẠCH THỰC HIỆN BÁO CÁO 5

CASE STUDY 6: SỬ DỤNG XĂNG E5 TRÊN ĐỘNG CƠ XĂNG ẢNH HƯỞNG (ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT VÀ KHÍ THẢI) VÀ PHƯƠNG ÁN KHẮC PHỤC 6

CASE STUDY 7: HÃY CHO BIẾT CÁC CÁCH ĐỘ XE : TĂNG ÁP, XOÁY NÒNG, THAY QUẢ, ĐÔN DÊN, LÀ GÌ VÀ MỤC ĐÍCH CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP 7

* Tăng áp: 7

* Thay quả: 8

* Đôn dên: 9

CÁC PHUƠNG PHÁP TĂNG CÔNG SUẤT 9

CASE STUDY 8: ĐỘNG CƠ SỬ DỤNG VAN BIẾN THIÊN 15

1 Có nhiều loại van biến thiên khác nhau, nhưng nhìn chung, chúng có thể được chia thành hai loại chính 15

2 Van biến thiên mang lại nhiều lợi ích cho động cơ, bao gồm 16

3 Một số ví dụ về các loại van biến thiên phổ biến 16

TÀI LIỆU THAM KHẢO 19

DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ

hình 1 1.ảnh minh họa bộ xử lí khí thải 8

hình 1 2.điều khiển ECU 8

hình 1 3.Remap động cơ 10

hình 1 4.ảnh minh hoạ Độ chip 11

hình 1 5.dùng máy Dyno để phân tích kết quả 12

BẢNG TIẾNG ANHTừ viết

hydrocarbon hydrocarbon thơm đavòng ECU Electronic Control Unit Bộ xử lí điện tử

CVVT Continuously Variable Valve

Timing Thời gian van biến thiênliên tục VTEC Variable Valve Timing and

Lift Electronic Control Thời gian van biến thiênvà điều khiển điện tử nâng

VVL Variable Valve Lift Van biến thiên theo hành trình

VVT Variable Valve Timing Van biến thiên theo gian ICE Internal Combustion Engine Động cơ đốt trong

EIA Energy Information Administration Cơ quan quản lý thông tin năng lượng

IEA International Energy Agency Cơ quan quản lý thông tin năng lượng

THÔNG TIN NHÓM

2125102050006 Cù Văn Thắng Nhóm trưởng Nội dung 2125102050246 Võ Đức Tài Thư ký, Điều

2125102050205 Lê Viết Thắng Thành viên Nội dung 2125102050204 Hoàng Văn Hải Thành viên Nội dung 2125102050690 Lê Quốc Hoàn Thành viên Nội dung 2125102050133 Vũ Minh Dũng Thành viên Nội dung 2125102050024 Phạm Minh Duy Thành viên Nội dung

KẾ HOẠCH THỰC HIỆN BÁO CÁO

Cột mốcCông việc dự kiếnƯớc lượng tài liệu, hình ảnh, tài liệu tham khảo liên

chỉnh sửa bài tập 1 Bản báo cáo phiên bản chỉnh sửa

28/11/2023 Thực hiện chỉnh sửa bài tập theo sự góp ý

của các thành viên nhóm

1 Bản báo cáo phiên bản 2 Phiếu đánh giá cá nhân

CASE STUDY 6: SỬ DỤNG XĂNG E5 TRÊN ĐỘNG CƠ XĂNG ẢNHHƯỞNG (ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT VÀ KHÍ THẢI) VÀ PHƯƠNG ÁNKHẮC PHỤC.

Đặc tính kỹ thuật và khí thải của E5 RON92 như sau:

Thứ nhất là về khái niệm xăng E5 RON 92 (viết tắt xăng E5 RON 92) Xăng sinh học là hỗn hợp của xăng không chỉ truyền thông và cồn sinh học (bio- ethanol), trong đó 95 đến 90% thể tích là xăng không chỉ truyền thống và 5 đến 10% thể tích là cồn sinh học được sử dụng làm nhiên liệu cho các loại động cơ đốt trong như xe máy, ô tô.

- Xăng sinh học được ký hiệu là “Ex", trong đó “x” là tỷ lệ % cồn sinh học Ví dụ: Xăng sinh học E5 tức là nhiên liệu được pha trộn từ 4 -5% thể tích còn sinh học.

- Các ký hiệu xăng E5 RON 92 hay xăng RON92 E5 là Xăng sinh học E5 có trị số octan (RON) băng 92.

Thứ hai về chất lượng xăng E5 RON 92 phù hợp với Tiêu chuẩn cơ sở TCCS 06:2015/PLX xng không chỉ pha 5% Ethanol - Yêu cầu kỹ thuật của Tập đoàn Xăng dầu Việt Nam (Petrolimex) và các tiêu chuẩn khác về xăng sinh học E5 của Nhà nước.

Thứ ba là giữa xăng E5 RON 92 và xăng RON 92 có trị số octan và các chỉ tiêu chất lượng tương đương nhau Tuy nhiên, Xăng E5 sẽ có một số tính chất tốt hơn so với xăng

khoáng thông thường, cụ thể - Trị số ốctan Xăng E5 cao hơn để chống kích nổ tốt hơn cho động cơ,

- Có hàm lượng ôxy cao hơn (do được pha trộn 4-5% thể tích Ethanol) nên quá trình cháy sach và triệt để hơn.

Xăng E5/E10 giúp giảm mạnh hàm lượng khí thải gây ô nhiễm môi trường, đặc biệt là

CO (đến 44%), Hydrocarbon (đến 25%) và NOx (đến 10%), giảm phát thải khí nhà kính

Xăng sinh học E5 thực chất là xăng A92 pha thêm 5% ethanol nên người dùng có thể sử dụng lẫn xăng thường với xăng E5 Tuy nhiên, nếu bạn không sử dụng phương tiện trong vòng 3 tháng trở lên thì không nên đổ xăng E5 Nguyên nhân là do, ở Việt Nam, không luôn nóng ẩm Nước trong không khí rất dễ bị xăng hấp

thụ, hình thành nên các phân lớp trong xăng làm xăng giảm chất lượng, gây hỏng hóc cho động cơ, khó khởi động máy vì nước tích tụ dưới đáy bình xăng.

Không sử dụng xăng E5 cho những dòng xe sử dụng động cơ trước năm 1993, dùng carburateur.

Axit trong xăng có thể tác động xấu đến zoăng cao su, nhựa, polymer của động cơ.

Không sử dụng xăng E5 cho những dòng xe sử dụng động cơ Nhiệt trị của xăng sinh học E5 thấp hơn so với ethanol thuần tủy (chỉ bằng 56%) Do đó, nếu không thay đổi kết cấu động cơ như tăng tỉ số nén, tăng góc đánh lừa sao cho tương xứng mà chỉ đổ xăng E5 vào thi công suất hoạt động của động cơ có thể sẽ bị yếu đi, khiển nhiên liệu hoạt động tiêu hao thêm.

CASE STUDY 7: HÃY CHO BIẾT CÁC CÁCH ĐỘ XE : TĂNG ÁP,XOÁY NÒNG, THAY QUẢ, ĐÔN DÊN, LÀ GÌ VÀ MỤC ĐÍCH CỦACÁC PHƯƠNG PHÁP.

* Tăng áp:

- Tăng áp là gì ?

+ Tăng áp là phương pháp lắp thêm một bộ tăng áp (turbocharger hoặc supercharger) vào động cơ Bộ tăng áp sẽ nén không khí vào buồng đốt, giúp động cơ đốt cháy nhiều nhiên liệu hơn và tạo ra nhiều công suất hơn.

- Mục đích của tăng áp:

+ Tăng công suất của xe Khi không khí được nén vào buồng đốt, sẽ có nhiều oxy hơn cho quá trình đốt cháy nhiên liệu Điều này giúp động cơ đốt cháy nhiên liệu hiệu quả hơn và tạo ra nhiều công suất hơn.

+ Tăng áp giúp tăng công suất của xe đáng kể, từ 20% đến 50%, tùy thuộc vào mức độ tăng áp Ngoài ra, tăng áp còn giúp xe tăng tốc nhanh hơn, đạt tốc độ cao hơn và kéo được nhiều tải hơn.

- Xoáy nòng là gì?

+ Xoáy nòng thường chỉ thực hiện ở những xe độ, sử dụng mũi khoan can thiệp vào phần xi lanh để tiện bớt bộ phận này Sau đó thợ sẽ tiến hành lắp 1 piston lớn hơn, mục đích là tăng dung tích động cơ Hay nói một cách đơn giản hơn, xoáy nòng chính là làm rộng xi lanh để tăng dung tích buồng đốt - Mục đích của xoáy nòng:

+ Tác dụng chính của xoáy nòng đó chính là đưa gia tốc của xe đạt tối đa Theo cách nhìn của dân độ xe, những xe đôn dên, xoáy nòng được gọi là độ cọp Tác động trực tiếp vào động cơ, giúp xe đạt tốc độ tối đa lớn mà những xe thông thường không thể có được

* Thay quả:

- Thay quả là gì?

+ Thay quả là phương pháp thay piston, xylanh, và các chi tiết liên quan để tăng dung tích động cơ Việc này giúp động cơ đốt cháy nhiều nhiên liệu hơn và tạo ra nhiều công suất hơn.

- Mục đích của thay quả:

+ Tăng dung tích động cơ và công suất của xe Khi dung tích động cơ tăng lên, động cơ sẽ đốt cháy nhiều nhiên liệu hơn và tạo ra nhiều công suất hơn Điều này giúp xe tăng tốc nhanh hơn, đạt tốc

độ cao hơn và kéo được nhiều tải hơn Ngoài ra, thay quả còn giúp xe có âm thanh pô hay hơn.

* Đôn dên:

- Đôn dên là gì?

+ Đôn dên là thay thế tay dên (đôi khi là cả piston) có hành trình dài hơn so với tay dên nguyên bản.

- Mục đích của đôn dên:

+ Giúp cho quãng hoạt động của piston xa hơn nhằm tạo ra công suất lớn, giúp cho xe máy, mô tô bức tốc mạnh mẽ hơn bình thường Hiểu đơn giản, đôn dên là đưa ắc dên ra xa cốt dên và làm cho má dên to hơn tùy nhiều mục đích để tăng khối lượng, kiềng ắc dên tạo độ cứng cáp, làm bánh đà tích trữ động năng,

CÁC PHUƠNG PHÁP TĂNG CÔNG SUẤT

Có nhiều phương pháp khác nhau để tăng công suất xe Một số phương pháp phổ biến nhất bao gồm:

Cải thiện hệ thống nạp khí

Hệ thống nạp khí là nơi không khí đi vào động cơ Việc cải thiện hệ thống nạp khí có thể giúp đưa nhiều không khí hơn vào động cơ, từ đó tạo ra nhiều công suất hơn Một số cách để cải thiện hệ thống nạp khí bao gồm:

 Thay thế bộ lọc gió bằng bộ lọc gió hiệu suất cao

 Lắp đặt bộ tăng áp hoặc siêu nạp

 Lắp đặt ống nạp khí lạnh

Bộ lọc gió hiệu suất cao

 Cải thiện hệ thống xả khí

Hệ thống xả khí là nơi khí thải đi ra khỏi động cơ Việc cải thiện hệ thống xả khí có thể giúp loại bỏ khí thải nhanh hơn, từ đó giúp động cơ hoạt động hiệu quả hơn và tạo ra nhiều công suất hơn Một số cách để cải thiện hệ thống xả khí bao gồm:

 Thay thế ống xả bằng ống xả hiệu suất cao

 Lắp đặt bộ xả khí cat-back

hình 1 1.ảnh minh họa bộ xử lí khí thải

 Cải thiện hiệu suất đốt cháy

Hiệu suất đốt cháy là tỷ lệ giữa lượng nhiên liệu được đốt cháy và lượng không khí được nạp vào động cơ Việc cải thiện hiệu suất đốt cháy có thể giúp động cơ tạo ra nhiều công suất hơn Một số cách để cải thiện hiệu suất đốt cháy bao gồm:

 Lắp đặt bộ phun xăng điện tử

 Lắp đặt bộ điều khiển động cơ (ECU) được lập trình lại

hình 1 2.điều khiển ECU

 Giảm trọng lượng xe

Trọng lượng xe càng nhẹ thì động cơ càng dễ dàng di chuyển Việc giảm trọng lượng xe có thể giúp tăng công suất và cải thiện hiệu quả nhiên liệu Một số cách để giảm trọng lượng xe bao gồm:

 Tháo bớt các phụ kiện không cần thiết

 Sử dụng các vật liệu nhẹ hơn

Ngoài ra, còn có một số phương pháp tăng công suất xe khác như:

 Sử dụng bộ chuyển đổi xúc tác hiệu suất cao

 Lắp đặt hệ thống treo thể thao

 Lắp đặt bánh xe nhẹ

Các phương pháp phổ biến và hiệu quả hiện nay

Remap động cơ

Remap - Vẽ lại bản đồ động cơ còn gọi là còn gọi là Remapping hoặc Reflash ECU, về cơ bản là thay đổi hoặc thay thế phần mềm mặc định của nhà sản xuất trên ECU của xe Việc này sẽ tác động quá nhiều đến kỹ thuật, ECU kiểm soát các thông số liên quan đến lượng không khí đầu vào của động cơ như tỉ lệ hòa khí (tỉ lệ xăng và gió), thời điểm đánh lửa, độ trễ chân ga

hình 1 3.Remap động cơ

Ý tưởng đơn giản là thế này: Càng nhiều không khí và nhiên liệu bên trong buồng đốt, thì năng lượng được tạo ra càng nhiều Các nhà sản xuất ô tô thường đặt các thông số của tỷ lệ nhiên liệu không khí này thấp hơn mức cần thiết để đáp ứng các quy định về khí thải hoặc để đảm bảo tuổi thọ của động cơ.

Mục đích của việc Remap là mở thêm giới hạn công suất mô-men xoắn của động cơ, mở giới hạn vòng tua, hay đơn giản là loại bỏ giới hạn tốc độ điện tử mà nhà sản xuất đã cài đặt sẵn.

Tuy nhiên, việc mở này phải được thực hiện bởi kỹ thuật viên chuyên nghiệp có kinh nghiệm và hiểu biết để làm sao điều chỉnh lại biểu đồ công suất ở ngưỡng không ảnh hưởng đến các thành phần cơ khí trong khoang máy Động cơ tăng áp có tiềm năng khai thác lớn hơn động cơ hút khí tự nhiên

Ưu điểm

Việc Remap lại ECU là có thể kiểm soát được toàn quyền chiếc xe của mình, cho dù muốn chiếc xe tối đa hóa nhiên liệu hay công suất Việc Remap cũng giải quyết được tình trạng xe bị ì, yếu sau một thời gian sử dụng bằng cách thay đổi thông số của động cơ

Nhược điểm

Mặc dù có thể mở thêm giới hạn công suất mô-men xoắn của động cơ, mở giới hạn vòng tua nhưng đây là độ công suất vĩnh viễn Khi muốn thay đổi công suất về cài đặt gốc, người dùng sẽ phải thực hiện Tuning một lần nữa để đưa công suất về nguyên bản Bên cạnh đó, khi người dùng tác động đến ECU có thể bị hủy gói bảo hành vì đã tác động đến khả năng vận hành của xe

Độ chip Piggyback

Phương pháp này vẫn can thiệp vào ECU nhưng kèm thêm một chip cặp nối tiếp giữa tín hiệu của các tín hiệu đầu vào từ động cơ (cảm biến turbo, cam, đánh lửa và nhiều tín hiệu khác) và ECU Chip sẽ gửi tín hiệu đã được điều chỉnh lại đến ECU để điều chỉnh công suất xe cho bốc hơn Trên thị trường hiện tại có nhiều lựa chọn từ cao cấp tới bình dân như: RaceChip, DTE, ECUShop, Datatec,

Khác với Remap động cơ, việc sử dụng chip Piggyback sẽ không tác động trực tiếp ECU để thay đổi công suất mà sử dụng hộp điều chỉnh hiệu suất (Tuning Box) để gắn vào ECU hiện có Hộp này sau đó gửi tín hiệu giả lập đến ECU để thay đổi dữ liệu, nhờ đó động cơ sẽ tạo ra nhiều công suất hơn

Chúng tôi đã thực nghiệm lắp hộp điều chỉnh hiệu suất cho chiếc Ford Ranger Raptor Sau đó, dùng máy Dyno để phân tích kết quả Chú ý, đường màu đỏ là trước khi lắp hộp điều chỉnh hiệu suất, đường màu xanh là kết quả sau khi lắp.

hình 1 4.ảnh minh hoạ Độ chip

hình 1 5.dùng máy Dyno để phân tích kết quả

Kết quả thực nghiệm sau khi lắp tuning box, mô-men xoắn tăng 30%, công suất xe tăng 21%.

Theo kết quả thực nghiệm, mô-men xoắn cực đại của chiếc Raptor đã tăng từ 385 Nm tại vòng tua 2214 vòng/phút lên 497 Nm tại vòng tua 1187 vòng/phút (tăng khoảng 30% so với trước), công suất cực đại của xe tăng từ 150 mã lực tịa vòng tua 3500 vòng/phút lên 182 mã lực tại vòng 3245 vòng/phút (tăng khoảng 21% so với trước).

Ưu điểm

Dễ dàng cài đặt xe về tình trạng nguyên bản, dễ dàng tháo lắp dù không có chuyên môn kỹ thuật quá sâu, điều này có nghĩa dễ đi đăng kiểm và bảo hành Ngoài ra, giá trị bán lại của chiếc xe của cũng sẽ được đảm bảo hơn, vì bạn có thể dễ dàng trả nó về tình trạng nguyên bản

Nhược điểm

Mỗi chiếc xe sẽ có sự biệt khác về hiệu suất do tuổi tác, độ hao mòn và cách chủ sở hữu bảo dưỡng Phần lớn các thiết bị Chip nâng cấp hiệu suất động cơ chủ yếu phụ vụ cho các mẫu xe sử dụng động cơ Diesel, động cơ xăng khá hạn chế.

Với hộp điều chỉnh hiệu suất, bạn không thể tối đa hóa hiệu suất động cơ và nhiên liệu, mức tăng công suất sẽ ít hơn việc Remap động cơ Thêm vào đó, phương pháp này cũng không thể điều chỉnh được hành vi của xe, cụ thể là không điều chỉnh được ECU

CASE STUDY 8: ĐỘNG CƠ SỬ DỤNG VAN BIẾN THIÊN

 Động cơ sử dụng van biến thiên là loại động cơ đốt trong có khả năng thay đổi thời điểm đóng mở của van nạp và van xả, hoặc thay đổi hành trình của van nạp và van xả Điều này giúp động cơ hoạt động hiệu quả hơn ở mọi điều kiện vận hành.

1 Có nhiều loại van biến thiên khác nhau, nhưng nhìn chung, chúng có thể được chia thành hai loại chính

 Van biến thiên theo thời gian (VVT): Loại van biến thiên này thay đổi thời điểm đóng mở của van nạp và van xả Thời điểm đóng mở của van được điều khiển bởi một bộ điều khiển điện tử dựa trên các thông số như tốc độ động cơ, tải động cơ, và nhiệt độ động cơ.

 Van biến thiên theo hành trình (VVL): Loại van biến thiên này thay đổi hành trình của van nạp và van xả Hành trình của van được điều khiển bởi một bộ điều khiển điện tử hoặc cơ khí dựa trên các thông số tương tự như VVT.

2 Van biến thiên mang lại nhiều lợi ích cho động cơ, bao gồm

 Tăng công suất động cơ: Van biến thiên giúp động cơ nạp và xả khí hiệu quả hơn, từ đó tăng công suất động cơ.

 Giảm tiêu hao nhiên liệu: Van biến thiên giúp động cơ hoạt động êm dịu và ổn định hơn ở mọi điều kiện vận hành, từ đó giảm tiêu hao nhiên liệu.

 Giảm khí thải độc hại: Van biến thiên giúp động cơ đốt cháy nhiên liệu triệt để hơn, từ đó giảm khí thải độc hại.

 Hiện nay, van biến thiên được sử dụng rộng rãi trên các động cơ đốt trong, từ động cơ xăng đến động cơ diesel.

3 Một số ví dụ về các loại van biến thiên phổ biến - VVT-i (Variable Valve Timing - Intelligent) của Toyota

- VTEC (Variable Valve Timing and Lift Electronic Control) của Honda

- VVT (Variable Valve Timing) của Nissan

- CVVT (Continuously Variable Valve Timing) của Hyundai

- MIVEC (Multi-Air Variable Valve Timing and Lift) của Mitsubishi  Van biến thiên là một công nghệ tiên tiến giúp động cơ đốt trong

hoạt động hiệu quả hơn, tiết kiệm nhiên liệu hơn, và thân thiện hơn với môi trường

 Tìm hiểu nguyên lý hoạt động

Cấu tạo các hệ thống của các dòng xe Honda, Toyota,Mitsubishi

 Hệ thống động cơ

Hệ thống động cơ là hệ thống quan trọng nhất của một chiếc xe ô tô, chịu trách nhiệm cung cấp năng lượng cho xe di chuyển Hệ thống động cơ của các dòng xe Honda, Toyota, Mitsubishi có cấu tạo và nguyên lý hoạt động tương tự nhau, bao gồm các bộ phận chính sau: