Luận án tiến sĩ nghiên cứu đặc điểm quá trình cháy và hình thành phát thải của động cơ LGG diesel

-1- LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong các công trình nào khác! Hà Nội, tháng năm 2014 Nghiên cứu sinh Nguyễn Tƣờng Vi -2- LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Viện Sau đại học, Viện Cơ khí Động lực và Bộ môn Động cơ đốt trong đã cho phép tôi thực hiện luận án tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội. Xin cảm ơn Viện Đào tạo Sau đại học và Viện Cơ khí Động lực về sự hỗ trợ và giúp đỡ trong suốt quá trình tôi làm luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Hoàng Đình Long và PGS.TS Lê Anh Tuấn đã hướng dẫn tôi hết sức tận tình và chu đáo về mặt chuyên môn để tôi có thể thực hiện và hoàn thành luận án. Tôi xin chân thành biết ơn Quý thầy, cô Bộ môn và Phòng thí nghiệm Động cơ đốt trong - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội luôn giúp đỡ và dành cho tôi những điều kiện hết sức thuận lợi để hoàn thành luận án này. Tôi xin cảm ơn Ban Giám hiệu trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội, Ban chủ nhiệm Khoa Công nghệ Ôtô và các thầy cô trong Khoa đã hậu thuẫn và động viên tôi trong suốt quá trình nghiên cứu học tập. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy phản biện, các thầy trong hội đồng chấm luận án đã đồng ý đọc duyệt và góp các ý kiến quý báu để tôi có thể hoàn chỉnh luận án này và định hướng nghiên cứu trong tương lai. Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình và bạn bè, những người đã động viên khuyến khích tôi trong suốt thời gian tôi tham gia nghiên cứu và thực hiện công trình này. Nghiên cứu sinh Nguyễn Tƣờng Vi -3- MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN 1 LỜI CẢM ƠN 2 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 6 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ 7 MỞ ĐẦU 12 i. Mục đích nghiên cứu của đề tài 13 ii. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 13 iii. Nội dung nghiên cứu 13 iv. Phƣơng pháp nghiên cứu 13 v. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 14 vi. Các nội dung chính của đề tài 14 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU LPG CHO ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 15 1.1 Đặc điểm của LPG 15 1.1.1 Tính chất lý hóa của LPG 15 1.1.2 Ưu điểm của LPG so với các loại nhiên liệu truyền thống 16 1.1.3 Tình hình sản xuất LPG 17 1.2 Tình hình nghiên cứu sử dụng LPG cho động cơ đốt trong 18 1.2.1 Các nghiên cứu sử dụng LPG cho động cơ đốt cháy cưỡng bức 20 1.2.2 Các nghiên cứu sử dụng LPG cho động cơ diesel 29 1.3 Kết luận chƣơng 1 35 CHƢƠNG 2. NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH CHÁY VÀ HÌNH THÀNH PHÁT THẢI TRONG ĐỘNG CƠ LPG/DIESEL 38 2.1 Mở đầu 38 2.2 Đặc điểm quá trình tạo hỗn hợp và cháy trong động cơ LPG/diesel 40 2.2.1 Quá trình cung cấp nhiên liệu và tạo hỗn hợp trong xilanh 40 2.2.2 Quá trình cháy 41 2.3 Các giả thiết để nghiên cứu quá trình trình tạo hỗn hợp và cháy 43 2.4 Các mô hình toán 44 2.4.1 Mô hình phun nhiên liệu và tạo hỗn hợp 44 2.4.2 Mô hình cháy và tỏa nhiệt 46 2.4.3 Mô hình nhiệt động 52 2.4.4 Mô hình truyền nhiệt 53 2.4.5 Mô hình hình thành phát thải độc hại 53 2.5 Kết quả tính toán mô phỏng 62 2.5.1 Đánh giá độ tin cậy của mô hình mô phỏng 64 2.5.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ LPG đến chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của động cơ 67 2.5.3 Ảnh hưởng của góc phun sớm 73 2.6 Kết luận chƣơng 2 76 CHƢƠNG 3. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CUNG CẤP LPG TRONG ĐỘNG CƠ LPG/DIESEL 78 3.1 Giới thiệu chung 78 3.2 Nghiên cứu chế tạo hệ thống cung cấp LPG trên động cơ AVL 5402 82 -4- 3.2.1 Nghiên cứu thiết kế, chế tạo bộ điều khiển phun LPG 82 3.2.2 Thuật toán đọc và tính các giá trị cảm biến trong hệ thống LPG 89 3.2.3 Thuật toán điều khiển kết nối máy tính 92 3.2.4 Chương trình điều khiển hệ thống cung cấp nhiên liệu LPG 92 3.2.5 Xây dựng giao diện điều khiển hệ thống cung cấp nhiên liệu LPG 97 3.3 Kết luận chƣơng 3 98 CHƢƠNG 4. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 99 4.1 Mục đích, đối tƣợng và trang thiết bị thử nghiệm 99 4.1.1 Mục đích thử nghiệm 99 4.1.2 Đối tượng và nhiên liệu thử nghiệm 99 4.1.3 Trang thiết bị thử nghiệm 99 4.2 Thử nghiệm trên động cơ AVL 5402 103 4.2.1 Nội dung thử nghiệm 103 4.2.2 Kết quả thử nghiệm và thảo luận 104 4.3 Thử nghiệm trên động cơ D1146TI 119 4.3.1 Nội dung thử nghiệm 119 4.3.2 Kết quả thử nghiệm và thảo luận 120 4.4 Ứng dụng giải pháp nghiên cứu trên xe khách 136 4.4.1 Thiết kế vị trí lắp đặt hệ thống cung cấp LPG lên xe 137 4.4.2 Hiệu chỉnh lượng nhiên liệu, góc phun sớm và kiểm tra sau khi lắp đặt. 142 4.4.3 Vận hành và đánh giá 143 4.5 Kết luận chƣơng 4 144 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 145 Kết luận 145 Hƣớng phát triển 146 TÀI LIỆU THAM KHẢO 147 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 152 PHỤ LỤC 1. CÁC SỐ LIỆU PHỤC VỤ NGHIÊN CỨU 153 PHỤ LỤC 2. MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ TRANG THIẾT BỊ VÀ QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 167 PHỤ LỤC 3. BẢNG SỐ LIỆU KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM 170 -5- DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Diễn giải LPG Khí dầu mỏ hóa lỏng HC Hydrocacbon PM Phát thải hạt NO x Ôxít nitơ Soot Bồ hóng Smoke Độ khói  Hệ số dư lượng không khí GTVT Giao thông vận tải RON Trị số Octan nghiên cứu CN Trị số Cetan Autogas Phương tiện giao thông dùng nhiên liệu là khí LPG GDI Hệ thống phun xăng trực tiếp Common Rail Hệ thống nhiên liệu phun dầu điện tử kiểu tích áp AVL-Boost Phần mềm mô phỏng một chiều của hãng AVL (Áo) ELC Bộ điều khiển phun LPG MP Mô phỏng TN Thực nghiệm ECE R49 Chu trình thử châu Âu ở chế độ tĩnh đối với động cơ xe tải hạng nặng và xe khách USB Cổng giao tiếp máy tính COM Cổng giao giao tiếp máy tính dạng nối tiếp ECU Bộ điều khiển điện tử CEB-II Combustion Emission Bench – II / Tủ thiết bị phân tích khí Mạng CAN Controller Area Network / mạng vùng tốc độ thấp RS232 Cổng giao tiếp nối tiếp 0 TK Độ góc quay trục khuỷu ∆KAcc Biên độ độ rung động của động cơ Dual Lưỡng nhiên liệu LPG/diesel P/B Tỷ lệ thành phần propan/butan -6- DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Tính chất của các thành phần trong LPG 16 Bảng 2.1 Chuỗi phản ứng hình thành NO x 60 Bảng 3.1 Đặc tính của cảm biến nhiệt độ 91 Bảng 4.1 Mức độ thay đổi phát thải trung bình khi thay đổi tỷ lệ LPG 112 Bảng 4.2 So sánh phát thải khi thay đổi góc phun sớm ở tốc độ 2000v/ph 117 Bảng 4.3 Độ chênh áp suất trước và sau vòi phun LPG 120 Bảng 4.4 Chế độ đo trong chu trình thử ECE R49 129 Bảng 4.5 Kết quả đo phát thải theo chu trình Châu Âu ECE R49 129 Bảng 4.6 Kết quả đo phát thải theo chu trình Châu Âu ECE R49 với góc phun sớm 6 0 136 -7- DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Cấu trúc hóa học của các thành phần trong nhiên liệu LPG 16 Hình 1.2 Sản lượng (triệu tấn) LPG trên toàn cầu 17 Hình 1.3 Bộ trộn Venturi với lỗ khoan bố trí xung quanh họng 22 Hình 1.4 Họng Venturi với một đường LPG vào loại cùng chiều 23 Hình 1.5 Họng Venturi với một đường LPG vào loại trực giao 23 Hình 1.6 Kết cấu bộ chế hòa khí dạng Modul hóa 23 Hình 1.7 Sơ đồ cung cấp LPG trên động cơ dùng bộ trộn và điều khiển điện tử 24 Hình 1.8 Sơ đồ hệ thống phun LPG vào cửa nạp điều khiển điện tử 25 Hình 1.9 Sơ đồ hệ thống phun trực tiếp LPG vào trong xilanh động cơ 25 Hình 1.10 Hệ thống cung cấp LPG trên động cơ của hãng Magis 2 26 Hình 2.1 Động cơ diesel AVL 5402 39 Hình 2.2 Sơ đồ phân vùng hỗn hợp trên một tia phun khi phun 41 Hình 2.3 Sơ đồ phân vùng xilanh ứng với một tia phun trong quá trình cháy 42 Hình 2.4 Sơ đồ phân bố nhiên liệu diesel trong tia phun 45 Hình 2.5 Sơ đồ các vùng của lớp dầu bôi trơn 57 Hình 2.6 Mô men và suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ giữa thực nghiệm và mô phỏng trên đường đặc tính ngoài khi chạy đơn nhiên liệu 65 Hình 2.7 Mô men của động cơ giữa thực nghiệm và mô phỏng trên đường đặc tính ngoài khi chạy lưỡng nhiên liệu LPG/diesel 66 Hình 2.8 Diễn biến áp suất trong xilanh động cơ mô phỏng và thực nghiệm ở 100% tải, tỷ lệ LPG thay thế diesel 20%, tốc độ 2000v/ph 66 Hình 2.9 Kết quả mô phỏng ảnh hưởng của tỷ lệ LPG thay thế đến tổng lượng diesel + LPG tiêu thụ ở 100% tải 67 Hình 2.10 Kết quả mô phỏng ảnh hưởng của tỷ lệ LPG thay thế đến suất tiêu hao năng lượng ở 100% tải 68 Hình 2.11 Kết quả mô phỏng phát thải HC ở các chế độ tải và tỷ lệ LPG thay thế khác nhau 68 Hình 2.12 Kết quả mô phỏng phát thải NO x ở các tỷ lệ LPG khác nhau 70 Hình 2.13 Kết quả mô phỏng phát thải CO ở các tỷ lệ LPG khác nhau 71 Hình 2.14 Kết quả mô phỏng phát thải Soot ở các tỷ lệ LPG khác nhau 72 Hình 2.15 Kết quả mô phỏng diễn biến áp suất xilanh ở tốc độ 2000vg/ph, 100% tải, với các tỷ lệ LPG khác nhau 73 -8- Hình 2.16 Kết quả mô phỏng ảnh hưởng của góc phun sớm diesel đến mô men và công suất động cơ ở tốc độ 2000v/ph, 100% tải, tỷ lệ LPG 20% 73 Hình 2.17 Kết quả mô phỏng ảnh hưởng của góc phun sớm diesel đến phát thải NO x , Soot của động cơ ở tốc độ 2000v/ph, 100% tải, tỷ lệ LPG 20% 74 Hình 2.18 Kết quả mô phỏng ảnh hưởng của góc phun sớm diesel đến phát thải CO của động cơ ở tốc độ 2000v/ph, 100% tải, tỷ lệ LPG 20% 75 Hình 2.19 Kết quả mô phỏng ảnh hưởng của góc phun sớm đến diễn biến áp suất trong xilanh động cơ ở tốc độ 2000vg/ph, 100% tải, tỷ lệ LPG 20% 76 Hình 3.1 Sơ đồ tín hiệu điều khiển cung cấp nhiên liệu LPG 79 Hình 3.2 Sơ đồ tổng thể hệ thống cung cấp LPG cho động cơ diesel D1146TI 80 Hình 3.3 Sơ đồ cung cấp LPG vào động cơ 81 Hình 3.4 Sơ đồ tín hiệu điều khiển hệ thống cung cấp LPG 81 Hình 3.5 Bộ điều khiển hệ thống cung cấp LPG (ELC) 82 Hình 3.6 Sơ đồ nguyên lý tạo nguồn 5V 83 Hình 3.7 Mạch xử lý tín hiệu tốc độ 83 Hình 3.8 Mạch xử lý tín hiệu lưu lượng và áp suất LPG 84 Hình 3.9 Mạch xử lý tín hiệu nhiệt độ và công tắc ON/OFF nhiên liệu LPG 84 Hình 3.10 Mạch xử lý tín hiệu lưu lượng và nhiệt độ khí nạp 85 Hình 3.11 Mạch xử lý tín hiệu vị trí chân ga và tín hiệu không tải 85 Hình 3.12 Mạch xử lý tín hiệu dự phòng (option) 85 Hình 3.13 Mạch xử lý tín hiệu điều khiển vòi phun LPG 86 Hình 3.14 Mạch xử lý tín hiệu điều khiển van điện từ và rơle đóng mở LPG 86 Hình 3.15 Sơ đồ khối vi điều khiển hệ thống cung cấp nhiên liệu LPG 87 Hình 3.16 Khối tạo xung nhịp 87 Hình 3.17 Khối mạch Reset 87 Hình 3.18 Sơ đồ chân ATmega32 88 Hình 3.19 Sơ đồ nguyên lý mạch kết nối theo chuẩn RS232 89 Hình 3.20 Sơ đồ thuật toán đọc tốc độ động cơ 90 Hình 3.21 Sơ đồ đọc giá trị của tín hiệu từ cảm biến 90 Hình 3.22 Sơ đồ tính cảm biến lưu lượng 90 Hình 3.23 Sơ đồ tính cảm biến áp suất 91 Hình 3.24 Sơ đồ tính cảm biến nhiệt độ 91 -9- Hình 3.25 Sơ đồ thuật toán truyền giá trị 92 Hình 3.26 Sơ đồ thuật toán thực thi lệnh từ máy tính 92 Hình 3.27 Nguyên lý điều khiển phun 92 Hình 3.28 Sơ đồ thuật toán điều khiển chung hệ thống phun LPG 93 Hình 3.29 Sơ đồ thuật toán điều khiển chế độ không tải 94 Hình 3.30 Sơ đồ thuật toán điều khiển chế độ chuyển tiếp không tải - có tải 95 Hình 3.31 Sơ đồ thuật toán điều khiển chế độ có tải 96 Hình 3.32 Sơ đồ thuật toán điều khiển chế độ chuyển tiếp có tải - không tải 96 Hình 3.33 Giao diện chương tình điều khiển quá trình phun LPG 97 Hình 4.1 Sơ đồ thiết kế lắp đặt hệ thống cung cấp LPG trên động cơ AVL 5402 104 Hình 4.2 Phát thải CO ở các tỷ lệ và áp suất LPG khác nhau 105 Hình 4.3 Phát thải Smoke ở các tỷ lệ và áp suất LPG khác nhau 105 Hình 4.4 Phát thải HC ở các tỷ lệ và áp suất LPG khác nhau 106 Hình 4.5 Phát thải NO x ở các tỷ lệ và áp suất LPG khác nhau 107 Hình 4.6 Diễn biến áp suất xilanh khi sử dụng đơn nhiên liệu diesel và lưỡng nhiên liệu với tỷ lệ LPG 16% ở các giá trị áp suất khác nhau 107 Hình 4.7 Độ rung động của động cơ khi sử dụng nhiên liệu diesel và lưỡng nhiên liệu với tỷ lệ LPG 16% ở các giá trị áp suất khác nhau 108 Hình 4.8 Phát thải NO x khi thử nghiệm ở các tỷ lệ LPG khác nhau 109 Hình 4.9 Phát thải CO khi thử nghiệm ở các tỷ lệ LPG khác nhau 110 Hình 4.10 Phát thải độ khói (Smoke) khi thử nghiệm ở các tỷ lệ LPG khác nhau 110 Hình 4.11 Phát thải HC khi thử nghiệm ở các tỷ lệ LPG khác nhau 111 Hình 4.12 Phát thải CO 2 khi thử nghiệm ở các tỷ lệ LPG khác nhau 112 Hình 4.13 Diễn biến áp suất xilanh ở tốc độ 2000vg/ph, 100% tải, với các tỷ lệ LPG khác nhau 113 Hình 4.14 Độ rung động của động cơ ở tốc độ 2000vg/ph, 100% tải, với các tỷ lệ LPG khác nhau 113 Hình 4.15 Diễn biến áp suất xilanh ở tốc độ 3000vg/ph, 100% tải, với các tỷ lệ LPG khác nhau 114 Hình 4.16 Độ rung động của động cơ ở tốc độ 3000vg/ph, 100% tải, với ở các tỷ LPG khác nhau 115 Hình 4.17 Mômen và công suất động cơ khi thay đổi góc phun sớm 115 Hình 4.18 Phát thải CO và Smoke khi thay đổi góc phun sớm 116 -10- Hình 4.19 Phát thải NO x và HC khi thay đổi góc phun sớm 117 Hình 4.20 Biến thiên áp suất xilanh khi thay đổi góc phun sớm ở 2000vg/ph, 100% tải 118 Hình 4.21 Độ rung động của động cơ khi thay đổi góc phun sớm ở 2000vg/ph, 100% tải 118 Hình 4.22 Công suất động cơ ở 100% và 75% tải 121 Hình 4.23 Phát thải CO tại 100% tải khi sử dụng 5 loại giclơ 121 Hình 4.24 Phát thải HC tại 100% tải khi sử dụng 5 loại giclơ 122 Hình 4.25 Phát thải NO x tại 100% tải khi sử dụng 5 loại giclơ 122 Hình 4.26 Độ đen của khí thải tại 100% tải khi sử dụng 5 loại giclơ 123 Hình 4.27 Phát thải CO 2 tại 100% tải khi sử dụng 5 loại giclơ 123 Hình 4.28 Mức độ thay đổi các thành phần phát thải ở 100% tải 125 Hình 4.29 Phát thải CO tại 75% tải khi sử dụng 5 loại giclơ 125 Hình 4.30 Phát thải HC tại 75% tải khi sử dụng 5 loại giclơ 126 Hình 4.31 Phát thải NO x tại 75% tải khi sử dụng 5 loại giclơ 126 Hình 4.32 Độ đen tại 75% tải khi sử dụng 5 loại giclơ 127 Hình 4.33 Phát thải CO 2 tại 75% tải khi sử dụng 5 loại giclơ 127 Hình 4.34 Mức độ thay đổi các thành phần phát thải ở 75% tải 128 Hình 4.35 Tỷ lệ thay thế LPG với 5 loại giclơ 128 Hình 4.36 Hàm lượng phát thải theo chu trình thử ECE R49 130 Hình 4.37 Công suất động cơ tại 100% tải với các góc phun sớm khác nhau 131 Hình 4.38 Mômen động cơ tại 100% tải với các góc phun sớm khác nhau 132 Hình 4.39 Tiêu hao nhiên liệu tại 100% tải với các góc phun sớm khác nhau 132 Hình 4.40 Lượng khí lọt cácte tại 100% tải với các góc phun sớm khác nhau 133 Hình 4.41 Phát thải CO tại 100% tải với các góc phun sớm khác nhau 134 Hình 4.42 Phát thải HC tại 100% tải với các góc phun sớm khác nhau 134 Hình 4.43 Phát thải NO x tại 100% tải với các góc phun sớm khác nhau 135 Hình 4.44 Độ đen trong khí thải tại 100% tải với các góc phun sớm khác nhau 135 Hình 4.45 Hàm lượng phát thải theo chu trình thử ECE R49 136 Hình 4.46 Vị trí bố trí các thiết bị của hệ thống cung cấp LPG lên xe Transinco 138 Hình 4.47 Thiết kế lắp đặt bình LPG lên xe 138 Hình 4.48 Kết cấu bộ hóa hơi LPG 139 [...]... liệu LPG /diesel và tạo hỗn hợp cháy trong động cơ - Nghiên cứu đặc điểm quá trình cháy và hình thành phát thải của động cơ LPG /diesel - Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ LPG thay thế đến tính năng kinh tế kỹ thuật và phát thải của động cơ - Nghiên cứu ảnh hưởng của việc sử dụng LPG đến góc phun sớm diesel tối ưu của động cơ - Đánh giá sự làm việc ổn định của động cơ chạy lưỡng nhiên liệu LPG /diesel khi... khách iv Phƣơng pháp nghiên cứu Kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm - Lý thuyết:   Xây dựng các mô hình lý thuyết mô tả sự tạo hỗn hợp, cháy và hình thành phát thải của động cơ LPG /diesel Sử dụng phần mềm AVL BOOST và ngôn ngữ lập trình FORTRAN để tính toán các thông số quá trình cháy và hàm lượng phát thải của động cơ; phân tích kết quả và định hướng cho nghiên cứu thực nghiệm - Thực... liệu LPG cho động cơ đốt trong - Chương 2 Nghiên cứu lý thuyết quá trình cháy và hình thành phát thải trong động cơ LPG /diesel - Chương 3 Nghiên cứu thiết kế hệ thống điều khiển cung cấp LPG trong động cơ LPG /diesel - Chương 4 Nghiên cứu thực nghiệm - Kết luận và hướng phát triển -14- CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU LPG CHO ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 1.1 Đặc điểm của LPG LPG là tên viết tắt của khí dầu... động của áp suất chỉ thị trung bình của động cơ LPG nhỏ hơn nhiều so với động cơ xăng Tức là, ở hỗn hợp nhạt, động cơ LPG chạy ổn định hơn động cơ xăng và thời gian cháy của động cơ LPG bị kéo dài ít hơn Phát thải CO và HC khi chạy với hỗn hợp có =1-1,3 của động cơ LPG trung bình thấp hơn phát thải CO, HC của động cơ xăng lần lượt là 80% và 30% Năm 2007 công ty ô tô Ngô Gia Tự cũng đã nghiên cứu thành. .. các động cơ xăng đã trở nên phổ biến và đem lại hiệu quả lớn về kinh tế nhiên liệu và giảm phát thải bảo vệ môi trường Công nghệ chuyển đổi khá đơn giản và việc vận hành động cơ LPG cũng dễ dàng Với số lượng đáng kể và thị phần cao về tổng công suất của động cơ diesel so với động cơ xăng và đặc điểm phát thải khói bụi cao của động cơ diesel thì việc nghiên cứu sử dụng nhiên liệu LPG trên động cơ diesel. .. nghiên cứu quan tâm là nghiên cứu quá trình cháy cũng như đặc tính làm việc và phát thải của động cơ để đánh giá xem: - Động cơ diesel hiện hành có vận hành bình thường được với lưỡng nhiên liệu kh diesel không, quá trình cháy của động cơ diễn ra như thế nào [27, 33, 34, 36, 37] - Ảnh hưởng của tỷ lệ LPG thay thế đến công suất, hiệu suất, suất tiêu hao nhiên liệu và phát thải của động cơ như thế nào [29,... thay thế trên các động cơ diesel hiện hành qua đánh giá ảnh hưởng của LPG đến tính năng kinh tế, kỹ thuật và phát thải của động cơ diesel khi chạy lưỡng nhiên liệu LPG /diesel - Đưa ra giải pháp chuyển đổi động cơ diesel hiện hành sang chạy lưỡng nhiên liệu LPG /diesel ii Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu là động cơ diesel hiện hành, đại diện là động cơ diesel nghiên cứu AVL 5402 trang... loại phát thải quan trọng và rất khó xử lý của động cơ diesel hiện nay Tuy nhiên, do tính tự cháy của LPG kém nên chỉ có thể sử dụng LPG thay thế một phần nhiên liệu diesel trên động cơ và như vậy tính năng làm việc của động cơ phụ thuộc rất nhiều vào đặc điểm cung cấp và tạo hỗn hợp của lưỡng nhiên liệu LPG /diesel và các thông số điều chỉnh của động cơ Chính vì vậy, việc thực hiện đề tài Nghiên cứu. .. kinh tế và tính hiệu quả cao hơn động cơ chuyển đổi Qua nghiên cứu đặc tính làm việc của cùng -20- một động cơ đốt cháy cưỡng bức khi chạy nhiên liệu xăng và khi chạy nhiên liệu LPG [9] và nghiên cứu đặc tính làm việc của động cơ LPG khi thay đổi tỷ số nén của động cơ [5], các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng động cơ chạy LPG nên được thiết kế tăng tỷ số nén của động cơ và thay đổi góc đánh lửa sớm tối... lượng phát thải các thành phần độc hại thấp hơn đáng kể so với động cơ xăng nguyên thủy Đặc biệt là phát thải CO của động cơ LPG giảm đến 80% so với động cơ nguyên thủy chạy xăng như nghiên cứu của Murillo [2] và phát thải rắn và khói thấp hơn đến 60% so với động cơ chạy xăng như nghiên cứu của Lee và cộng sự [16] Sự giảm phát thải của động cơ chạy LPG đạt được là do nhiên liệu LPG có tỷ lệ H/C cao hơn . nhiên liệu LPG /diesel và tạo hỗn hợp cháy trong động cơ. - Nghiên cứu đặc điểm quá trình cháy và hình thành phát thải của động cơ LPG /diesel. - Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ LPG thay thế. cơ diesel 29 1.3 Kết luận chƣơng 1 35 CHƢƠNG 2. NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH CHÁY VÀ HÌNH THÀNH PHÁT THẢI TRONG ĐỘNG CƠ LPG /DIESEL 38 2.1 Mở đầu 38 2.2 Đặc điểm quá trình tạo hỗn hợp và. Phân tích và mô phỏng được quá trình hình thành hỗn hợp, quá trình cháy và hình thành phát thải trong động cơ sử dụng lưỡng nhiên liệu LPG /diesel. - Đánh giá được ảnh hưởng của tỷ lệ LPG và góc