đồ án môn học ứng dụng máy tính dc mô hình hoá v mô phỏng động cơ xe gắn máy honda sh 150i 2010

12 3.2 Kết qu mô phả ỏng công suất động cơ theo số vòng quay, momen xoắn động cơ theo số vòng quay và su t tiêu hao nhiên liấ êuError!. 4: Các khối bên trong kh i Compression .... 5: Các

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUT THNH PHỐ HỒ CH MINH

KHOA ĐO TẠO CHẤT LƯNG CAO

ĐỒ ÁN MÔN H C Ọ

ỨNG DỤNG MÁY TÍNH (DC)

MÔ HÌNH HOÁ V MÔ PHỎNG ĐỘNG CƠ XE GẮN

MÁY HONDA SH 150i (2010)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUT THNH PHỐ HỒ CH MINH

KHOA ĐO TẠO CHẤT LƯNG CAO

ĐỒ ÁN MÔN H C Ọ

ỨNG DỤNG MÁY TÍNH (DC)

MÔ HÌNH HOÁ V MÔ PHỎNG ĐỘNG CƠ XE GẮN

MÁY HONDA SH 150i (2010)

i

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – T do – Hạnh phúc

********

PHIẾU NH N XÉT C Ậ ỦA GIÁO VIÊN HƯỚ NG D N Ẫ

Tên đề tài:MÔ HÌNH HÓA V MÔ PHỎNG ĐỘNG CƠ XE GẮN MÁY

Họ và tên Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Lý Vĩnh Đạt

NHẬN XÉT

1 Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:

2 Ưu điểm:

3 Khuyết điểm:

4 Đề nghị cho bảo vệ hay không?

5 Đánh giá loại:

6 Điểm: (Bằng chữ: )

Tp.Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022 Giáo viên hướng dẫn

(Ký & ghi rõ họ tên)

MỤC L C Ụ

MỤC LỤC ii

DANH M C HÌNH Ụ ẢNH iv

CHƯƠNG 1: GIỚI THI U CHUNG Ệ 1

1.1 Xe Honda SH 150i (2010) 1

1.2 Thông s ố động cơ của xe Honda SH 150i (2010) 1

CHƯƠNG 2: QUÁ TRÌNH TNH TOÁN MÔ PHỎNG 3

2.1 Sơ đồ mô ph ng chung ỏ 3

2.2 Các kh i trong bài mô phố ỏng 3

2.2.1 Kh i Speed Profile ố 3

2.2.2 Kh i Throttle & Intake ố 4

2.2.3 Kh i Compression ố 4

2.2.4 Kh i Combussion ố 5

2.2.5 Kh i Drag Load ố 6

2.2.6 Kh i Speed ố 6

2.2.7 Kh i Torque Engine & Power Engine ố 7

2.3.1 Góc m ở bướm ga 7

2.3.2 Tính khối lượng không khí đi vào đường ống nạp - m _ai (g/s)  7

iii

2.3.5 Tạo momen ma sát 10

2.3.6 Tính tốc độ động cơ 10

2.3.7 Tính suất tiêu hao nhiên liệu – bsfc (g/kWh) 11

CHƯƠNG 3: GIẢI THÍCH K T QUẾ Ả MÔ PHỎNG 12

3.1 Scope bướm ga sử dụng khối step 12

3.2 Kết qu mô phả ỏng công suất động cơ theo số vòng quay, momen xoắn động cơ theo số vòng quay và su t tiêu hao nhiên liấ êuError! Bookmark not defined. 3.3 Nhận xét chung 15

DANH M C HÌNH Ụ ẢNH

Chương 1:

Hình 1 1: Xe Honda SH 150i (2010) 1

Chương 2: Hình 2 1: Sơ đồ mô phỏng chung 3

Hình 2 2: Hình bên trong khối Speed Profile 3

Hình 2 3: Các khối bên trong Throttle & Intake 4

Hình 2 4: Các khối bên trong kh i Compression 5ố Hình 2 5: Các khối bên trong kh i Combustion 5ố Hình 2 6: Các khối bên trong kh i Drag Load 6ố Hình 2 7: Các khối bên trong kh i Speed 6ố Hình 2 8: Các khối bên trong kh i Engine & Power Engine 7ố Hình 2 9 Tính toán mai 8

Hình 2 10: Tính toán mao 9

Hình 2 11: Tính momen xoắn động cơ 10

Hình 2 12: Tính tốc độ động cơ 11

Hình 2 13: Tính su t tiêu hao nhiên li u bsfc (g/kWh) 11ấ ệ – Chương 3: Hình 3 1: Công suất động cơ theo tốc độ động cơ 14

Hình 3 2: Momen xoắn động cơ theo tốc độ động cơ 14 Hình 3 3: Su t tiêu hao nhiên li u 15ấ ệ

− Momen xoắn tối đa: 14 Nm tại 7000 rpm

− Số xupap: 2

− Góc mở sớm, đóng muộn của xupap:

+ Xupap nạp: M sở ớm 10 otrước ĐCT

n 35 Đóng muộ osau ĐCD+ Xupap xả: M s m 35ở ớ o trước ĐCT

n 5 Đóng muộ osau ĐCD

− Hệ thống nhiên liệu: Phun xăng điệ ửn t

3

CHƯƠNG 2: QUÁ TRÌNH TÍNH TOÁN MÔ PHỎNG

2.1 Sơ đồ mô ph ng chungỏ

Hình 2 1: Sơ đồ mô phỏng chung

2.2 Các khối trong bài mô ph ỏng

2.2.1 Khối Speed Profile

Dùng để thi t l p thông sốế ậ u vào tđầ ốc đ động cơ N và N (rad/s) ộ

Hình 2 2: Hình bên trong kh i Speed Profile ố

2.2.2 Khối Throttle & Intake

Nhận tín hiệu từ b m ga góc m ướ ở bướm ga từ Throttle và số vòng quay N (rad/s)

để tính toán được mao (khối lượng không khí đi vào xy lanh) và mf (khối lượng nhiên liệu mf)

Hình 2 3: Các kh i bên trong Throttle & Intake ố

Như hình 2.3, các quá trình tính toán sẽ diễn ra trong khối Throttle, đầu ra chính là giá tr m ị aođưa vào khối Fuelmass tính được khối lược c a nhiên li u vào ủ ệxylanh

2.2.3 Khối Compression

Nhận tín hi u t hàm Trigger t valve timing gệ ừ ừ ửi đến đó là tín hiệu đóng xupap, tại thời điểm này không khí sẽ được hòa tr n vói nhiên liộ ệu và được nén l i ạ

5

Hình 2 4: Các kh i bên trong kh i Compression ố ố

2.2.4 Khối Combussion

Hình 2 5: Các kh i bên trong kh i Combustion ố ố

Bên trong kh i k cháy s có 4 tín hiố ỳ ẽ ệu đầu vào: Khối lượng khí n p Air ạcharge, và khối lượng nhân v i t l ớ ỉ ệ hòa khí, góc đánh lửa s m (spark advance) và ớtốc độ động cơ N, được tính toán thông qua công thức thực nghi m vệ à đầu ra là tín hi u momen xo n cệ ắ ủa động cơ (torque)

2.2.5 Khối Drag Load

Sử dụng 2 khối Step để ả ậ gi l p ch tế ạo khi động cơ làm việc có tải

Hình 2 6: Các khối bên trong kh i Drag Load ố

2.2.6 Khối Speed

Đầu vào sử dụng momen xoắn Torque từ khối Combustion, và Tload từ kh i ốDragload (momen có tải ), để tính toán và xuất kết quả đầu ra là tốc độ động cơ Engine Speed

7

2.2.7 Khối Torque Engine & Power Engine

Tính toán công su t và momen xo n cấ ắ ủa động cơ dựa vào các tín hiệu đầu vào t ừcác khối trước (m , N rad/s) ao

Hình 2 8: Các kh i bên trong kh i Engine & Power Engine ố ố

𝑔(𝑃𝑚) =

{

1, 𝑃𝑚

𝑃𝑎 ≤12 2√𝑃𝑚

9

− Công thức:

𝑃𝑚󰇗 = 𝑅 𝑇𝑉

𝑚 (𝑚𝑎𝑖󰇗 − 𝑚𝑎𝑜󰇗 ) Trong đó: R: hằng số chất khí

T: nhiệt độ ống n p ạ

Vm: thể tích ng n p ố ạ

𝑚𝑎𝑜󰇗 = −0,366 + 0,8979𝜔𝑃𝑚− 0,0337𝜔𝑃𝑚2+ 0,0001𝜔2𝑃𝑚

Hình 2 10: Tính toán mao

2.3.4 Tính momen xoắn động cơ

− Đầu vào: khối lượng không khí đi vào xylanh ở một chu kỳ - 𝑚󰇗𝑎𝑜 (g/cyc),khối lượng nhiên li u phun vào xylanh - ệ 𝑚󰇗𝑓 (g/cyc), tốc độ động cơ 𝜔 (rad/s), góc đánh lửa sớm  (độ)

− Công thức:

𝑇𝑜= −181,3 +379 36, 𝑚𝑜+ 21 91, (𝐴𝐹) − 0,85 (𝐹)𝐴 2+ 0,26𝜑

− 0,0028𝜑2+ 0,027𝑁 − 0,000107𝑁2+ 0,00048𝑁𝜑+ 2, 𝑚 − 0,55 𝑎𝑜 05𝜑2𝑚𝑎𝑜

Hình 2 11: Tính momen xoắn động cơ 2.3.5 Tạo momen ma sát

Dùng 2 khối step để thay đổi tải động cơ (như hình 2.6)

2.3.6 Tính tốc độ động cơ

− Đầu vào: Momen động cơ – T (Nm), momen ma e sát 𝑇𝐿(Nm)

− Công thức:

11

Hình 2 12: Tính tốc độ động cơ

2.3.7 Tính suất tiêu hao nhiên liệu – bsfc (g/kWh)

− Đầu vào: khối lượng không khí đi vào xylanh – mao (kg/s), công suất động

cơ – P (kW)

− Công thức:

𝑏𝑠𝑓𝑐 =𝑚𝑃𝑓Trong đó:

𝑚𝑓󰇗 =𝑚𝑎𝑜󰇗𝐴/𝐹 (𝑔/ℎ)

Hình 2 13: Tính su t tiêu hao nhiên li u bsfc (g/kWh) ấ ệ –

CHƯƠNG 3: GIẢI THÍCH KẾT QUẢ MÔ PHỎNG

3.1 Scope bướm ga s d ử ụng khố i step

3.2 K t qu mô ph ng công suế ả ỏ ất động cơ theo số vòng quay, momen xoắn động

cơ theo số vòng quay và suất tiêu hao nhiên liệu

Hình 3 1: Công su t ấ động cơ theo tốc độ động cơ

Công suất động cơ (kW) theo tốc độ động cơ (rpm): công suấ ực đạ ủa động cơ đạt t c i c27kWW x p x t i 8500rpmấ ỉ ạ

Đồ ị th suất tiêu hao nhiên liệu tăng cao khi mới kh i động, sau đó ổn định một giá trị ở ởkhi tốc độ động cơ cao thì tiêu hao nhiên liệu cũng tăng theo.

3.3 Nhậ n xét chung

Kết qu mô phả ỏng các đường cong công su t, momen xoấ ắn, và bsfc cơ bản là đúng hình dạng Tuy nhiên, kết quả bị lệch so với thông số kỹ thuật của động cơ Lý do

là vì các thông số đầu vào khi mô ph ng có th không gi ng v i nhà s n su t (nhiỏ ể ố ớ ả ấ ệt độ,

áp suất), chưa biết tốc đ cầm chừng của động cơ nên có thể giá tr công su t và momen ộ ị ấcực đại tại số vòng quay chưa chính xác Các hàm số thực nghi m c a quá trình mô ệ ủphỏng chủ y u s dế ử ụng cho động cơ xăng sử ụ d ng bộ chế hòa khí, SH 150i (2010) s ửdụng h ệ thống phun xăng điệ ửn t