tìm hiểu, phân tích quy luật cung cấp nhiên liệu thực nghiệm và ảnh hưởng của quy luật cung cấp nhiên liệu đến một số chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật và hàm lượng độc hại khí xả của động cơ

Đề tài tốt nghiệp GVHD:T.S Lê Bá Khang LỜI NÓI ĐẦU Cơng ty Sơng Cơng có nhà máy chế tạo động Diesel lớn Việt Nam Nhà máy phát huy nội lực phục vụ đắc lực cho tiến trình phát triển cơng nghiệp hóa đất nước Việc trang bị dây chuyền thiết bị đồng bộ, đại với qui trình cơng nghệ tiên tiến cấp lãnh đạo Nhà máy quan tâm nhằm sản xuất thêm nhiều chủng loại động Diesel có chất lượng cao phục vụ nhu cầu nước tiến tới xuất Để không ngừng mở rộng việc ứng dụng nâng cao khả năng, hiệu sử dụng động nhà máy Diesel Sơng Cơng sản xuất, nhóm nhà khoa học Viện Kỹ Thuật Quân Sự - Trường Đại Học Bách Khoa – Hà Nội tập trung nghiên cứu QLCCNL - động D243, nhằm lựa chọn số thông số điều chỉnh để động làm việc cho công suất cao, chi phí nhiên liệu thấp đảm bảo hàm lượng độc hại khí xả thải mơi trường giới hạn cho phép Rất may mắn cho em tiếp cận, tìm hiểu thiết bị đại phục vụ khảo sát thí nghiệm với số kết tập thể phận nghiên cứu Với nhiều cố gắng, khắc phục khó khăn em vận dụng vốn kiến thức ỏi phân tích, lý giải số kết nêu Từ việc làm giúp em hiểu sâu sắc thêm động bổ khuyết thiếu sót chuyên mơn q trình học tập Sau thời gian tháng chuyên cần thực hiện, nhờ giúp đỡ tận tình Q Thầy Khoa khí Trường Đại học Thuỷ Sản, Bộ môn Động lực, thầy giáo hướng dẫn : T.S Lê Bá Khang, Bộ môn Động đốt trong, Phịng thí nghiệm “ Nghiên cứu phát triển động - AVL” - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đến nội dung đề tài tốt nghiệp “tìm hiểu, phân tích quy luật cung cấp nhiên liệu thực nghiệm ảnh hưởng quy luật cung cấp nhiên liệu đến số tiêu kinh tế, kỹ thuật hàm lượng độc hại khí xả động nhà máy Diesel Sông Công sản xuất “ em hoàn thành SVTH:Nguyễn Văn Quỳnh Trang PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com LỚP:43DLTT Đề tài tốt nghiệp GVHD:T.S Lê Bá Khang Mặc dù cố gắng, làm việc nghiêm túc nhận nhiều giúp đỡ thầy hướng dẫn T.S Lê Bá Khang, song với điều kiện thực tế kiến thức hạn chế nên đề tài khơng tránh khỏi sai sót Em mong nhận ý kiến đóng góp Quý Thầy bạn đồng nghiệp để đề tài em hoàn thiện Một lần em xin chân thành cảm ơn Q Thầy, bạn đồng nghiệp tận tình giúp đỡ em trình thực đề tài Nha trang, ngày 17 tháng năm 2006 Sinh viên thực Nguyễn Văn Quỳnh SVTH:Nguyễn Văn Quỳnh Trang PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com LỚP:43DLTT Đề tài tốt nghiệp GVHD:T.S Lê Bá Khang CHƯƠNG GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ DO NHÀ MÁY DIESEL SÔNG CÔNG SẢN XUẤT SVTH:Nguyễn Văn Quỳnh Trang PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com LỚP:43DLTT Đề tài tốt nghiệp GVHD:T.S Lê Bá Khang 1.1.TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY DIESEL SÔNG CƠNG Cơng ty Diesel Sơng Cơng cơng ty TNHH Nhà nước thành viện Diesel Sông Công Tên tiếng việt: Công ty TNHH Nhà nước thành viên Diesel Sông Công Tên tiếng Anh : Song Cong Diesel Limited Company Tên giao dịch : DISOCO Địa : Thị xã Sông Công, tỉnh Thái Nguyên Điện thoại : (280) – 862261, 862262, 862262, 862263, 862458 Fax : (280) – 862265 Email : Disoco@hn.vnn.vn Internet : Default.htm Giám đốc : Ơng Ngơ Văn Tuyển Văn phịng đại diện: E1B Kim Liên, Hà Nội 65 Huỳnh Thúc Kháng, Q1,Tp.Hồ Chí Minh Công ty Diesel Sông Công thành lập ngày 25 - – 1980, thành viên Tổng công ty máy Động lực máy Nông Nghiệp (VEAM) -Bộ Công Nghiệp DISOCO trang bị dây chuyền thiết bị đồng bộ, nhà máy sản xuất động Diesel lớn Việt Nam (công suất 55, 60, 80 mã lực) DISOCO cấp quyền sản xuất động xăng loại mã lực theo thiết kế công nghệ ITALIA Hiện với lực to lớn nhà máy đáp ứng nhu cầu đa dạng thị trường, DISOCO sản xuất động Diesel cỡ nhỏ đến 20 mã lực phục vụ thị trường nước xuất khẩu, máy thủy phục vụ cho vận tải thủy ngành đánh cá DISOCO nhà cung cấp phụ tùng cho sản xuất loại động khác đơn vị thành viên VEAM DISOCO có nhiều thiết bị công nghệ đặc biệt đại máy búa tấn, 10 máy dập 1600 tấn, máy đúc áp lực 400 , 1100 tấn, dây chuyền đúc liên tục, gia công xéc măng từ phôi rời chiếc, gia công loại tay biên, trục khuỷu, trục cam, công đoạn sản xuất bơm cao SVTH:Nguyễn Văn Quỳnh Trang PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com LỚP:43DLTT Đề tài tốt nghiệp GVHD:T.S Lê Bá Khang áp vòi phun, dây chuyền lắp ráp động với hệ thống kiểm tra đại Với lực đạt 4.500 sản phẩm vật rèn, 10.000 vật đúc hàng ngàn phụ tùng năm, DISOCO đáp ứng sản phẩm phục vụ nông nghiệp, ngư nghiệp, loại phụ tùng cho ngành Dầu khí, Xi măng, Điện, Giao thơng vận tải chương trình nội địa hố sản phẩm ôtô, xe máy 1.2 GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL D243 DO NHÀ MÁY SÔNG CÔNG SẢN XUẤT [ 11 ] 1.2.1 KẾT CẤU ĐỘNG CƠ Hình 1.1: Hình cắt động D243 1- Trục đòn gánh; 2- Xupáp hút; 3- Xupáp xả; 4- Lò xupáp; 5-Bạc dẫn hướng; 6Trụ đòn gánh; 7- Đòn gánh xupáp; 8- Mũ chụp hộp nắp xilanh; 9- Hộp nắp xilanh; 10- Ống góp khí xả (động D243); 11- Cần đẩy; 12- Nắp xilanh; 13- Khối xilanh; 14- Cánh quạt; 15- Bơm nước; 16- Nắp bánh phân phối; 17- Đệm giảm chấn giá đỡ trước động cơ; 18- Tâm bánh phân phối; 19- Giá đỡ trước động cơ; 20- Puli trục khuỷu; 21- Bánh phân phối trung gian; 22- Vịng chắn dầu phía trước trục khuỷu; 25- Bánh chủ động; 26- Vịng chắn dầu cao su phía trước đáy cacte; 27- Đáy cacte; 28- Bánh truyền động dẫn dầu; 29- Bơm SVTH:Nguyễn Văn Quỳnh Trang PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com LỚP:43DLTT Đề tài tốt nghiệp GVHD:T.S Lê Bá Khang dầu; 30- Nắp gối đỡ phía trước; 31- Lưới thu dầu; 32- Trục khuỷu; 33- Nắp gối đỡ thứ hai; 34- Con đội; 35- Biên; 36- Đối trọng trục khuỷu; 37- Xilanh khối động cơ; 38- Chốt pittông; 39- Píttơng với vịng găng; 40- Vịng khít cao su xilanh; 41- Vịng chắn dầu cao su phía sau đáy cácte; 42- Tấm phía sau; 43- Bánh đà vành răng; 44- Vịng chắn dầu phía sau trục khuỷu; 45- Vịng tựa bán nguyệt gối đỡ phía sau; 46- Nắp gối đỡ phía sau (thứ năm) trục khuỷu; 47- Trục phân phối; 48- Bầu thơng hơi; 49- Trụ phía sau trục địn gánh; 50- Ống dẫn dầu đến trụ đòn gánh Động D243 động Diesel kỳ, có buồng cháy thống nhất, không tăng áp , xi lanh bố trí hàng thẳng đứng, làm mát nước kiểu kín tuần hồn cưỡng bức, sử dụng phương pháp tạo hỗn hợp cháy kiểu hỗn hợp thể tích với hình dạng buồng cháy (do viện Công nghệ – Liên Xô cũ thiết kế) Một số thông số động D243 trình bày bảng 1.2.2.THƠNG SỐ KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ D243 Bảng 1.1: Một số thông số kỹ thuật động D243 TT Thông số / Ký hiệu Giá trị Đơn vị Thứ tự cơng tác 1–3–4–2 Thể tích cơng tác 4,75 dm3 Đường kính xi lanh (D) 110 mm Hành trình pít tơng (S) 125 mm Tỷ số nén (e) 16 Công suất định mức (Nemax) 58,84 kw Số vòng quay ứng với Nemax 2200 vg /ph Mô men xoắn lớn 280 N.m Số vịng quay khơng tải cực đại 2385 vg /ph 10 số vòng quay lớn 2380 vg / ph 11 Góc phun sớm nhiên liệu theo góc quay trục 16 – 18 độ SVTH:Nguyễn Văn Quỳnh Trang PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com LỚP:43DLTT Đề tài tốt nghiệp GVHD:T.S Lê Bá Khang khuỷu 12 Hệ thống phun nhiên liệu YTH – -BCA cụm gồm tổ bơm, hàng, kiểu Bosch Фд - 22 -Vịi phun kiểu kín, lỗ 13 Trọng lượng khô động 430 kg 14 Suất tiêu hao nhiên liệu (ge) 245 – 258 g /kw.h 15 Lượng tiêu thụ nhiên liệu (Gnl) 13,5 – 16,2 kg /giờ 16 Kích thước phủ bì (dài*rộng*cao) 993*638*1251 Mm 17 Hệ số dự trữ mô men xoắn 15 % 18 Số vòng quay cực tiểu 1000 vg/ph 19 Áp suất nâng kim phun(pnkp) 17,5 MN/m2 20 Áp suất có ích bình quân (pe) 0,65 – 0,77 MN/m2 1.2.3 HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ Hệ thống cung cấp nhiên liệu động giới thiệu hình 1.2 bao gồm thùng nhiên liệu 1, khoá lưu lượng 2, ống dẫn thấp áp 3, bình lọc thơ 4, bơm thấp áp 5, ống dầu hồi bơm cao áp 6, bơm cao áp (dạng phân phối), điều tốc 8, ống cao áp 9, vịi phun 15, bình lọc tinh 10 Nguyên lý hoạt động: nhiên liệu từ thùng bơm thấp áp hút qua lọc thơ Sau nhiện liệu đẩy lên bình lọc tinh 10 đưa đến bơm cao áp 7, đưa đến vòi phun 15 thơng qua đường ống cao áp Nhiên liệu cịn dư hành trình phun đưa thùng nhiên liệu qua đường dầu hồi 13 Nhiên liệu dư hành trình bơm bơm cao áp đưa ống hút bơm thấp áp qua ống dẫn Lượng nhiên liệu bơm cao áp cung cấp cho mối chu kỳ, điều chỉnh tự động với điều tốc hệ thống cung cấp nhiên liệu cịn có hâm nóng khí điện 12 làm nóng khí nạp động hoạt động vùng nhiệt độ lạnh, cấu người lái máy gài cung cấp nhiên liệu đặt chế độ tốc độ làm việc cần thiết động cơ, ống dẫn thấp áp cao áp SVTH:Nguyễn Văn Quỳnh Trang PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com LỚP:43DLTT SVTH:Nguyễn Văn Quỳnh Trang PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 1- Thùng nhiên liệu; 2- Khối lưu lượng; 3- Ống dẫn thấp áp; 4- Bình lọc sơ; 5- bơm thấp áp; 6- Ống dẫn thoát từ bơm cao áp bơm thấp áp; 7- Bơm cao áp;8- Bộ điều tốc; 9- Ống cao áp; 10- Bình lọc tinh; 11- Bình lọc khơng khí; 12- Bộ phận hâm nóng khí điện; 13- Ống từ vịi phun thùng; 14- Ống hút; 15- Vịi phun; 16- Pittơng; 17- Ống xả; 18- Bộ tiêu âm; A- Chỗ đặt bơm thấp áp; B- Bộ phận xốy ốc; C- Buồng cộng hưởng Hình 1.2: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động D243 Đề tài tốt nghiệp GVHD:T.S Lê Bá Khang LỚP:43DLTT Đề tài tốt nghiệp GVHD:T.S Lê Bá Khang 1.2.4 HỆ THỐNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ D243 Hệ thống bôi trơn động D243 có cấu tạo trình bày hình 1.3 Hình 1.3: Hệ thống bôi trơn 1- Cácte; 4;12;13;16;25;26- Ống dẫn; 5- lưới lọc dầu; 6- Bơm bánh răng; 7- rãnh nghiêng; 8- rãnh khoan ngang cổ chính; 9- rãnh khoan má khuỷu; 10- rãnh đưa dầu bôi trơn; 11- hốc cổ biên; 15- khoang trục đòn gánh; 17- rãnh nắp xilanh; 18- rãnh khối động cơ; 20- rãnh khoan đội; 21- lỗ khoan bạc; 24- két làm mát; 27- rãnh đòn gánh; 28- rãnh bôi trơn bánh bơm cao áp; 30- áp kế; 31- rãnh thẳng đứng; 37- bầu lọc li tâm; Nguyên lý hoạt động: Dầu bôi trơn từ đáy te bơm bánh hút đưa đến bình lọc ly tâm 37 Dầu từ bình lọc ly tâm đưa đến bình làm mát 24, từ dầu đưa tới đường ống dẫn bôi trơn trục khuỷu, ổ đỡ, tay biên, trục địn gánh, pít tơng xy lanh Rồi dầu trở cácte 1.2.5 HỆ THỐNG LÀM MÁT Hệ thống làm mát động D243 trình bày hình 1.4 Khi động Diesel làm việc quay tay khởi động hệ thống sảy lưu thông cưỡng nước Bơm nước 13 đẩy nước qua rãnh phân phối 14 vào lỗ 22 SVTH:Nguyễn Văn Quỳnh Trang PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com LỚP:43DLTT Đề tài tốt nghiệp GVHD:T.S Lê Bá Khang làm mát động Diesel Từ nắp khối động nước vào van điều nhiệt Nếu nhiệt độ nước 70oC nước khơng qua két làm mát mà theo ống 12 vào khoang hút bơm nước đẩy vào áo nước động nóng nhanh Nếu nhiệt độ cao 70oC, phần nước qua ống 32 đến két làm mát từ nước làm mát theo ống hút 20 bơm nước tiếp tục làm mát động Ở nhiệt độ 83oC trở lên toàn nước qua két làm mát Hinh 1.4: Hệ thống làm mát 11- Cánh quạt; 12- Ông dẫn nước làm mát;13- Bơm nước; 14- Rãnh phân phối; 16- Đai truyền hình thang; 20- Ống hút bơm nước; 22- Các lỗ làm mát; 24- Các rãnh vào áo nước động cơ; 26- Ống dẫn; 27- Áo nước; 29- Ống dẫn áo nước xilanh; 32- Ống dẫn két làm mát 1.2.6 HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ Hệ thống phân phối khí bao gồm xupáp, địn bẩy, đũa đẩy, đội, cam Cả hai xupáp nạp thải chế tạo thép cromniken, đường kính đĩa xupáp nạp lớn xupáp xả để đảm bảo nạp đầy, mặt vát xupáp phủ lớp hợp kim cứng Đầu trục cam bắt bánh ăn khớp dẫn động từ bánh trục khuỷu Để đội mòn điểm lăn cam đội khơng trùng với trục tâm đội đáy đội có độ lồi nhỏ, cam có độ nhỏ nên đội xoay quanh trụ SVTH:Nguyễn Văn Quỳnh Trang 10 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com LỚP:43DLTT Đề tài tốt nghiệp GVHD:T.S Lê Bá Khang - Đầu đo áp suất AVL QL61D, thiết bị ghi chuyên dụng AVL Indiset 620 - Đo góc phun sớm: xác định thiết bị Timing Light hãng Techno Test (ý) Đây thiết bị kiểm tra động tổng hợp, có khả kiểm tra góc đánh lửa sớm, góc phun sớm, tốc độ động cơ, điện áp đánh lửa, dòng khởi động, điện áp máy phát điện độ rộng xung điều khiển trình phun… - Đo áp suất bắt đầu nâng kim phun thiết bị PGE 7/1S ABC hãng SpringField – OHIO (Mỹ) - Đo hàm lượng chất ô nhiễm dạng khí thiết bị AVL DIGAS- 4000 hãng AVL DITEST FAHRZEUGDIAGNOSE GmbH chế tạo, khí CO, HC, CO2 phân tích tia hồng ngoại; O2 NO phân tích theo ngun lý điện hố Độ xác khoảng đo AVL DIGAS - 4000 trình bày bảng 2.4 chương 3.3 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM [7], [8], [9] 3.3.1 ẢNH HƯỞNG CỦA ÁP SUẤT BẮT ĐẦU NÂNG KIM PHUN ĐẾN MỘT SỐ CHỈ TIÊU KINH TẾ - NĂNG LƯỢNG VÀ HÀM LƯỢNG ĐỘC HẠI TRONG KHÍ THẢI 3.3.1.1 ẢNH HƯỞNG CỦA ÁP SUẤT BẮT ĐẦU NÂNG KIM PHUN ĐẾN CÔNG SUẤT VÀ SUẤT TIÊU HAO NHIÊN LIỆU Kết thực nghiệm xác định ảnh hưởng áp suất nâng kim phun (Pnkp) đến Ne ge động D243 giữ cố định GPS = 16,3 độ trình bày tương ứng hình 3.9 3.10 [7] SVTH:Nguyễn Văn Quỳnh Trang 61 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com LỚP:43DLTT Đề tài tốt nghiệp GVHD:T.S Lê Bá Khang Hình 3.9: Sư thay đổi cơng suất có ích động theo giá trị Pnkp khác (16,5 ; 17,5 ; 20 21 MN/m2) tai GPS =16,3 độ [7] Hình 3.10: Sự thay đổi suất tiêu hao nhiên liệu có ích động theo giá trị P nkp khác (16,5 ; 17,5 ; 20 21 MN/m2) GPS = 16,3 độ [7] SVTH:Nguyễn Văn Quỳnh Trang 62 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com LỚP:43DLTT Đề tài tốt nghiệp GVHD:T.S Lê Bá Khang Trên sở kết biểu diễn hình 3.9 hình 3.10 em nhận thấy: Khi giữ nguyên GPS = 16,3 độ tăng Pnkp với giá trị 16,5 ; 17,5 ; 20 ; 21 MN/m2 : + Cơng suất có ích động có xu hướng giảm Tại số vòng quay định mức (2200 vg/ph) Ne đạt giá trị lớn nhất, ứng với P nkp = 16,5 MN/m2 Khi Pnkp = 17,5 MN/m2 công suất có ích nhỏ đơi chút so với Pnkp = 16,5 MN/m2 suất tiêu hao nhiên liệu ge lại nhỏ Trên hình 3.9 em thấy cơng suất động phụ thuộc nhiều vào tốc độ quay, phụ thuộc vào áp suất nâng kim phun (Pnkp) + Suất tiêu hao nhiên liệu có ích ge có xu hướng giảm Trong tồn dải vịng quay trục khuỷu, suất tiêu hao nhiên liệu ge nằm khoảng 247 ÷ 270 g/KW.h Ở dải số vòng quay trục khuỷu cao (n > 2000 vg/ph), ge thay đổi không nhiều thay đổi Pnkp 3.3.1.2 ẢNH HƯỞNG CỦA ÁP SUẤT BẮT ĐẦU NÂNG KIM PHUN ĐẾN HÀM LƯỢNG NOX TRONG KHÍ THẢI Kết thực nghiệm đánh giá ảnh hưởng Pnkp đến hàm lượng NOx khí thải động D243 trình bày hình 3.11 [7] Hình 3.11: Sự thay đổi hàm lượng NOx khí thải động theo giá trị Pnkp khác ( 16,5 ; 17,5 ; 20 21 Mn/m2) với GPS = 16,3 độ [7] SVTH:Nguyễn Văn Quỳnh Trang 63 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com LỚP:43DLTT Đề tài tốt nghiệp GVHD:T.S Lê Bá Khang Khi giữ nguyên GPS = 16,3 độ tăng Pnkp với giá trị 16,5 ; 17,5 ; 20 ; 21 MN/m2 em thấy: + Hàm lượng NOx khí thải biến động phức tạp có xu hướng tăng tăng P nkp Ở số vòng quay n = 1000 vg/ph, hàm lượng NOx đạt giá trị lớn cỡ (1800 ppm ứng với Pnkp = 21 MN/m2) giảm dần tăng số vòng quay trục khuỷu Với giá trị P nkp thay đổi sát, chế độ Pnkp = 16,5 MN/m2 động D243 đạt công suất lớn (hình 3.9) hàm lượng NOx khí thải thấp (hình 3.11) Tuy nhiên suất tiêu hao nhiên liệu có ích ge chế độ đạt giá trị cao (hình 3.10) Ngồi ra, độ chênh lệch cơng suất có ích Ne hai chế độ Pnkp = 16,5 MN/m2 Pnkp = 17,5 MN/m2 nhỏ suất rõ nét dải số vòng quay trục khuỷu cao (n > 1800 vg/ph) Do vậy, động Diesel Sông Công D243 giữ cố định GPS = 16,3 độ, để giảm hàm lượng NOx khí thải nên chọn Pnkp = 17,5 MN/m2 Như vậy, áp lực nâng kim phun Pnkp = 17,5 MN/m2 vừa đảm bảo công suất động lớn, suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ hàm lượng NOx nhỏ nằm giới hạn cho phép động Diesel theo tiêu chuẩn EURO - I [ NOx ] = 8,0 (g/kw.h) [T.S Phạm Minh Tuấn Đại Học Bách Khoa Hà Nội] 3.3.2 ẢNH HƯỞNG CỦA GÓC PHUN SỚM ĐẾN MỘT SỐ CHỈ TIÊU KINH TẾ - NĂNG LƯỢNG VÀ HÀM LƯỢNG ĐỘC HẠI TRONG KHÍ THẢI 3.3.2.1 ẢNH HƯỞNG CỦA GĨC PHUN SỚM ĐẾN CÔNG SUẤT VÀ SUẤT TIÊU HAO NHIÊN LIỆU Kết thực nghiệm xác định ảnh hưởng GPS đến Ne ge giữ cố định Pnkp = 17,5 MN/m2 trình bày hình 3.12 3.13 [7] SVTH:Nguyễn Văn Quỳnh Trang 64 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com LỚP:43DLTT Đề tài tốt nghiệp GVHD:T.S Lê Bá Khang Hình 3.12: Sự thay đổi cơng suất có ích động theo giá trị GPS khác ( 8,6 ; 14,4 ; 16,3 20,1 độ) với Pnkp = 17,5 MN/m2 [7] Hình 3.13.: Sự thay đổi suất tiêu hao nhiên liệu động theo giá trị GPS khác (8,6 ; 14,4 ; 16,3 20,1 độ ) với Pnkp = 17.5 MN/m2 [7] SVTH:Nguyễn Văn Quỳnh Trang 65 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com LỚP:43DLTT Đề tài tốt nghiệp GVHD:T.S Lê Bá Khang Khi giữ nguyên Pnkp = 17,5 MN/m2 thay đổi GPS với giá trị: 8,6 ; 14,4 ; 16,3 20,1 độ, em thấy : + Cơng suất có ích động Ne đạt giá trị cao ứng với GPS = 16,3 độ Khi tăng GPS lên 20,1 giảm xuống 14,4 8,6 độ công suất động giảm giảm nhiều GPS = 8,60 Tại số vòng quay định mức n = 2200 vg/ph, Ne đạt giá trị lớn giá trị khác biệt công suất GPS khác có chênh lệch lớn (hiệu suất giới ηm biến đổi nhỏ - xem ảnh hưởng đến công suất không đáng kể) + Em thấy băn khoăn điều rằng: Nếu theo lý thuyết tăng tốc độ động Diesel GPS phải tăng để giảm cháy rớt, công suất lại đạt cao GPS 16,30 Tại 20,10, 16,30 góc phun sớm tốt Em nghĩ góc phun sớm 20,10 lớn, lượng nhiên liệu (gi) phun vào buồng đốt giai đoạn chậm cháy lớn, điều kiện nhiệt độ buồng cháy Tc áp suất Pc thấp, làm ảnh hưởng đến trình tạo hỗn hợp cháy sinh cháy sớm nên hiệu suất thị hi giảm làm cho công suất (Ne) giảm + Tại n = 1000 vg/ph tốc độ sai khác công suất ứng với góc phun sớm khơng đáng kể Em nghĩ động D243 sử dụng vòi phun nhiều lỗ (áp lực cao), tốc độ thấp chất lượng phun nhiên liệu không tốt ảnh hưởng đến tốc độ cháy cháy hoàn toàn nên thay đổi góc phun sớm tốc độ thấp không ảnh hưởng nhiều đến công suất động Mặt khác tốc độ thấp lọt khí buồng cháy (khi nén) lọt nhiên liệu cặp pit tông – xi lanh bơm cao áp lớn nên tỷ số nén (e) thực tế không cao, áp lực phun BCA không lớn tốc độ thấp nên chuyển động rối kém, công suất khơng có khác biệt lớn + Suất tiêu hao nhiên liệu có ích ge thay đổi nhiều thay đổi GPS Trong tồn dải vịng quay trục khuỷu, suất tiêu hao nhiên liệu ge có biến động lớn (từ 245 lên đến 341 g/kw.h) Khi GPS = 8,60 suất tiêu hao nhiên liệu lớn theo em cháy rớt SVTH:Nguyễn Văn Quỳnh Trang 66 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com LỚP:43DLTT Đề tài tốt nghiệp GVHD:T.S Lê Bá Khang 3.3.2.2 ẢNH HƯỞNG CỦA GÓC PHUN SỚM ĐÊN HÀM LƯỢNG NOX TRONG KHÍ THẢI Kết thực nghiệm đánh giá ảnh hưởng GPS đến hàm lượng NOx khí thải giữ nguyên Pnkp = 17,5 MN/m2 trình bày hình 3.14 [7] Hình 3.14: Sự thay đổi hàm lượng NOx khí thải động theo giá trị GPS khác (8,6 ; 14,4 ; 16,3 20,1 độ) với Pnkp = 17,5 MN/m2 [7] + Hàm lượng NOx khí thải chịu tác động mạnh GPS Khi tăng góc phun sớm hàm lượng NOx khí thải tăng rõ rệt Hàm lượng NOx khí thải đạt giá trị lớn cỡ 1616 (ppm) (ở số vòng quay n = 1000 vg/ph, GPS = 20,1 độ) giảm dần tăng số vịng quay trục khuỷu Có thể tốc độ thấp động mang tải α lớn N2 + O → NO + N N + O → NO Ngoài : OH + N → NO + H SVTH:Nguyễn Văn Quỳnh Trang 67 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com LỚP:43DLTT Đề tài tốt nghiệp GVHD:T.S Lê Bá Khang Như vậy, giữ nguyên P nkp = 17,5 MN/m2 thay đổi GPS, ứng với chế độ GPS = 16,30 hàm lượng NOx cao (hình 3.14) nhiên cơng suất có ích Ne động thử nghiệm D243 đạt giá trị cao (hình 3.12) Chứng tỏ góc phun sớm 16,30 góc phun sớm phù hợp SVTH:Nguyễn Văn Quỳnh Trang 68 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com LỚP:43DLTT Đề tài tốt nghiệp GVHD:T.S Lê Bá Khang CHƯƠNG NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN SVTH:Nguyễn Văn Quỳnh Trang 69 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com LỚP:43DLTT Đề tài tốt nghiệp GVHD:T.S Lê Bá Khang 4.1 NHẬN XÉT Khi nghiên cứu ảnh hưởng quy luật cung cấp nhiên liệu đến tiêu kinh tế - lượng hàm lượng độc hại NOx khí thải, q trình đo số liệu thực thiết bị đại có độ xác cao Do vậy, số liệu thu chắn tin cậy Trong trình thực đề tài, việc tiếp xúc với thực tế để giải vấn đề lý thuyết em bổ ích Qua tiếp xúc thực tế góp phần củng cố thêm nhiều kiến thức chuyên môn sâu động Những công việc thực giúp em tự tin quan hệ, giao tiếp sống nhiên số liệu nhận chưa đầy đủ, thời gian có hạn thân cố gắng nên khơng tránh khỏi thiếu sót em mong Quý Thầy bạn đồng nghiệp giúp đỡ để đề tài em hoàn thiện 4.2 KẾT LUẬN Nhóm nghiên cứu thuộc Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự Trường đại học Bách khoa Hà Nội xây dựng QLCCNL thực nghiệm động D243 nhà máy Diesel Sông Công Việt Nam sản xuất - Quy luật cung cấp nhiên liệu thực nghiệm động D243 phù hợp với QLCCNL động Diesel (định tính), sở tốt cho nghiên cứu khoa học sinh viên chúng em học tập nghiên cứu nâng cao kiến thức chuyên môn - Thông qua nghiên cứu QLCCNL thực nghiệm động D243 nhà máy Diesel Sông Công sản xuất khẳng định bước tính kỹ thuật động Việt Nam sản xuất Quy luật cung cấp nhiên liệu có ảnh hưởng lớn đến trình tạo hỗn hợp cháy ảnh hưởng tới trình cháy QLCCNL lại yếu tố mang tính chất định đến tiêu kinh tế - lượng, hàm lượng chất độc hại khí thải nói chung hàm lượng NOx nói riêng Trong phạm vi nghiên cứu đề tài chủ yếu tiến hành khảo sát ảnh hưởng áp suất bắt đầu nâng kim phun góc phun sớm nhiên liệu đến tiêu kinh tế - lượng hàm lượng NOx SVTH:Nguyễn Văn Quỳnh Trang 70 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com LỚP:43DLTT Đề tài tốt nghiệp GVHD:T.S Lê Bá Khang khí thải Đối với động Diesel Sơng Cơng D243, q trình thử nghiệm cho thấy áp suất bắt đầu nâng kim phun hợp lý 17,5 MN/m2 , góc phun sớm nhiên liệu phù hợp 16,3 độ Ở góc phun sớm áp suất nâng kim phun cho ta công suất suất tiêu hao nhiên liệu có lợi, hàm lượng độc hại khí thải NOx cao nằm giới hạn cho phép [ NOx ] = g/kw.h Có thể, để giảm đáng kể hàm lượng NOx khí thải cần phải giảm góc phun sớm nhiên liệu, khơng làm giảm nhiều tiêu kinh tế - lượng động giảm theo (các thành phần độc hại khác CO, CmHn chưa tiếp cận kết nghiên cứu) Đây lựa chọn tốt để khuyến cáo sử dụng (P nkp = 17,5 js = 16,30) Qua việc nghiên cứu ảnh hưởng QLCCNL giúp cho thấy tác động thông số vận hành đóng vai trị lớn Việc hiệu chỉnh thơng số điều chỉnh (GPS, Pnkp…) q trình vận hành làm giảm đáng kể mức độ phát sinh chất ô nhiễm động trì tiêu kinh tế - lượng mức hợp lý Trong đó, việc điều chỉnh GPS có tác động mạnh so với Pnkp Tồn q trình khảo sát để xây dựng QLCCNL ảnh hưởng đến tiêu kinh tế - lượng hàm lượng NOx khí thải, tiến hành thực nghiệm, sử dụng trang thiết bị đại phịng thí nghiệm “Nghiên cứu phát triển động đốt – AVL” thuộc Bộ môn Động đốt – Khoa Cơ khí - Đại học Bách khoa Hà Nội cho kết đáng tin cậy Sự phù hợp lý thuyết thực nghiệm thêm lần khẳng định nhà máy Diesel Sông Công đủ khả chế tạo động phục vụ cơng nghiệp hố đất nước xuất Tuy nhiên mặt định lượng chi tiết lẫn chương trình xử lý số liệu em chưa nhận thật đầy đủ từ nhóm cán nghiên cứu, cần thời gian tiếp xúc để tìm hiểu sâu Đề xuất: SVTH:Nguyễn Văn Quỳnh Trang 71 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com LỚP:43DLTT Đề tài tốt nghiệp GVHD:T.S Lê Bá Khang Khoa Cơ Khí trường Đại Học Thuỷ Sản có điều kiện đầu tư phịng thí nghiệm động – AVL để phục vụ nghiên cứu khoa học đào tạo cho sinh viên ngành động lực Giúp sinh viên nắm bắt khoa học công nghệ tiên tiến, góp phần hiểu sâu kiến thức chuyên ngành Thơng qua tạo tảng cho việc nghiên cứu chế tạo động hệ có hiệu tốt phù hợp với điều kiên cụ thể Việt Nam Góp phần lớn vào chiến lược nội địa hố ngành cơng nghiệp phụ trợ tàu thuỷ nói riêng cơng nghiệp hố nói chung SVTH:Nguyễn Văn Quỳnh Trang 72 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com LỚP:43DLTT Đề tài tốt nghiệp GVHD:T.S Lê Bá Khang TÀI LIỆU THAM KHẢO [ 1] Nguyễn Tất Tiến Nguyên lý động đốt - NXB Giáo Dục – 2000 [ ] Lý Thuyết Động Cơ Đốt Trong PGS.TS Nguyễn Văn Nhận [ ] Quách Đình Liên - Nguyễn Văn Nhận Động Cơ Đốt Trong Tàu Cá - Phần I – NXB Nông nghiệp – 1992 [ ] Nguyên Lý Động Cơ Đốt Trong Nguyễn Văn Bình - Nguyễn Tất Tiến – NXB Giáo Dục – 1996 [ ] Sử dụng hệ động lực tàu thuỷ T.S Nguyễn Thạch – Th.S Phùng Minh Lộc [ ] Sử dụng hệ động lực ôtô T.S Lê Bá Khang [ ] Nguyễn Hoàng Vũ Nghiên Cứu ảnh hưởng QLCCNL đến tiêu lượng mức độ độc hại khí thải động Diesel Sông Công –D243 thực nghiệm [ ] Nguyễn Hồng Vũ Tối ưu hố tốc độ phun nhiên liệu động diesel buồng cháy thống nhất, Tạp chí GTVT số 11/2002 [ ] Nguyễn Hoàng Vũ - Nguyễn Năng Thắng - Lại Văn Định – Hà Quang SVTH:Nguyễn Văn Quỳnh Trang 73 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com LỚP:43DLTT Đề tài tốt nghiệp GVHD:T.S Lê Bá Khang Minh Xây dựng quy luật cung cấp nhiên liệu động diesel Sông Công – D243 thực nghiệm, Tạp chí GTVT, số 10/2004 [ 10 ] Hồ Xuân Năng - Nhữ Anh Dũng Nghiên cứu thời gian cháy trễ động diesel , Tạp chí GTVT số 05/2003 [ 11 ] Tài liệu kỹ thuật động D243 công ty Sông Công sản xuất [ 12 ] Tài liệu kỹ thuật phịng thí nghiệm động – AVL [ 13 ] Trần Văn Tế, Phạm Minh Tuấn, Trần Thanh Hải Tùng, Đỗ Xuân Kính, Vũ Thị Lạt, Lê Thượng Hiền, Lê Anh Tuấn (2000), Nghiên cứu giảm nhiễm mơi trường khí thải phương tiện giao thông gây ra, Đề tài cấp B98 – 28 – 38TD, Đại Học Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội BẢNG CÁC CHỮ VÀ KÝ HIỆU VIẾT TẮT THƯỜNG SỬ DỤNG TRONG ĐỀ TÀI Ký hiệu Vh D S e Ni Ne Nm nc n GPS Diễn giải Thể tích cơng tác Đường kính Xilanh Hành trình Pít tơng Tỷ số nén Cơng suất thị động Cơng suất có ích động Cơng suất tổn hao khí Số vịng quay trục cam bơm cao áp Số vòng quay trục khuỷu động Góc phun sớm tính theo góc quay trục khuỷu (φs ) Pnkp Áp suất nâg kim phun QLCCNL Quy luật cung cấp nhiên liệu QLPNL Quy luật phun nhiên liệu SVTH:Nguyễn Văn Quỳnh Trang 74 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Đơn vị tính dm3 mm mm kw kw kw vg/ph vg/ph độ gqtk MN/m2 LỚP:43DLTT Đề tài tốt nghiệp GVHD:T.S Lê Bá Khang BCA gqtk ĐCT gct ge gi Pz hi Bơm cao áp Góc quay trục khuỷu Điểm chết Lượng nhiên liệu cung cấp cho 1chu trình động làm việc Suất tiêu hao nhiên liệu có ích Suất tiêu hao nhiên liệu thị Áp suất cháy cực đại Hiệu suất thị động he gct.x Hiệu suất có ích động j Cf Cfe dgct/dj ΔP/Δj Cx GQTC q θi Gnl VP hk Pf Lượng nhiên liệu phun vào buồng đốt tính từ thời điểm bắt đầu phun đến thời điểm Cx Góc quay trục khuỷu Thời điểm bắt đầu phun Thời điểm kết thúc phun Tốc độ phun nhiên liệu Mức độ tăng áp suất Thời điểm phun tức thời Góc quay trục cam bơm cao áp Tốc độ phun Thời gian chậm cháy Tiêu hao nhiên liệu Vịi phun Hành trình nâng kim phun Áp suất phun SVTH:Nguyễn Văn Quỳnh Trang 75 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com độ mm3 g/kw.h Kg Pa mm3 độ độ độ mm3/độ Pa/độ gqtk độ độ mm3/độ giây kg/h mm Pa LỚP:43DLTT ... VỚI ĐỘNG CƠ DIESEL [1], [2], [3], [4], [5], [6], [13] 3.1.1 TỔNG QUAN VỀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI QUY LUẬT CUNG CẤP NHIÊN LIỆU, CHỈ TIÊU KINH TẾ, KỸ THUẬT VÀ HÀM LƯỢNG ĐỘC HẠI KHÍ XẢ ĐỘNG CƠ DIESEL... Bá Khang CHƯƠNG ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC ĐIỀU CHỈNH GÓC PHUN SỚM, ÁP LỰC PHUN NHIÊN LIỆU ĐẾN CÔNG SUẤT, SUẤT TIÊU HAO NHIÊN LIỆU VÀ HÀM LƯỢNG ĐỘC HẠI KHÍ XẢ ĐỘNG CƠ DIESEL VÀ ĐỘNG CƠ D243 SVTH:Nguyễn... Đề tài tốt nghiệp GVHD:T.S Lê Bá Khang CHƯƠNG QUY LUẬT CUNG CẤP NHIÊN LIỆU CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL VÀ QUY LUẬT CUNG CẤP NHIÊN LIỆU THỰC NGHIỆM TRÊN ĐỘNG CƠ D243 SVTH:Nguyễn Văn Quỳnh Trang 11 PDF created