Nghiên cứu quá trình hình thành hỗn hợp và cháy trên động cơ ôtô hiện đại

ĐỀ TÀI “Nghiên cứu trình hình thành hỗn hợp cháy động ôtô đại” Giáo viên hướng dẫn : Sinh viên thực : Nguyễn Văn Hùng & Cao Xuân Triệu MỤC LỤC MỤC LỤC v Phương pháp nghiên cứu vi Các nội dung đồ án Chương I: CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH HỖN HỢP TRÊN ĐỘNG CƠ .9 1.1 CƠ SỞ NGHIÊN CỨU, PHÂN TÍCH QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH HỖN HỢP VÀ CHÁY 1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU HÌNH THÀNH HỖN HỢP VÀ CHÁY Chương II: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH HỖN HỢP VÀ CHÁY TRÊN ĐỘNG CƠ 21 2.1 SỰ HÌNH THÀNH HỖN HỢP (HÒA KHÍ) TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 21 2.2 HÌNH THÀNH HÒA KHÍ TRONG ĐỘNG CƠ XĂNG 22 2.3 HÌNH THÀNH HỖN HỢP TRONG ĐỘNG CƠ DIESEL 26 Chương III: NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH HỖN HỢP VÀ CHÁY TRÊN ĐỘNG CƠ XĂNG HIỆN ĐẠI 31 3.1 HỆ THỐNG PHUN XĂNG 31 3.2 HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ GIÁN TIẾP EFI 31 3.3 HỆ THỐNG PHUN XĂNG TRỰC TIẾP GDI .43 Chương IV: NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH HỖN HỢP VÀ CHÁY TRÊN ĐỘNG CƠ DIESEL 59 4.1 ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DIESEL- HỆ THỐNG CDI .59 Chương V: HÌNH THÀNH HỖN HỢP ĐỒNG NHẤT VÀ CHÁY DO NÉN (HCCI) 84 5.1 GIỚI THIỆU 84 5.2 PHÁT THẢI ĐỘC HẠI TỪ CHẾ HCCI 85 5.3 NHỮNG TRỞ NGẠI CƠ BẢN ĐỐI VỚI HCCI 87 5.4 CÁC THÔNG SỐ ẢNH HƯỞNG VÀ THÔNG SỐ ĐIỀU KHIỂN CỦA QUÁ TRÌNH CHÁY HCCI 89 5.5 ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH CHUYỂN TIẾP 91 5.6 ỨNG DỤNG CỦA CHẾ ĐỘ HCCI TRÊN ĐỘNG 93 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT GDI Động phun xăng trực tiếp (Gasoline Direct Injiection Engine) EFI Phun xăng điện tử (Electronic fuel injection) ECU Bộ điều khiển động (Enginer Control Unit) EGR Đơn vị lượng (Exhaust Gases Return) A/F Tỷ lệ không khí / nhiên liệu (Air / Fuel ratio) EDU Bộ điều khiển (Electronic Driver Unit) ε ECM φs Tỷ số nén Bộ điều khiển động (Electronic control module) Góc đánh lửa sớm SPV Van điều khiển TCV Van điều khiển thời điểm phun CRS Hệ thống sử dụng ống phân phối (Common rail system) EUI Điều khiển vòi phun điện tử (Electronically Controlled Unit Injector) HEUI Điều khiển vòi phun điện tử thủy lực (Hydraulically Actuated Electronically Controlled Unit Injector) INJ Kim phun (Injiection) ge Suất tiêu thụ nhiên liệu TCA Hệ thống phân tích trình cháy LIF Laser cảm ứng huỳnh quang (Laser Induced Fluorescence) λ VVT Tỷ lệ hỗn hợp không khí/nhiên liệu Van biến thiên (Variable Van Timing) HC Hydrocacbon FSI Dòng chảy nhiên liệu phân lớp (Fule Stratified Injection) DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Số hiệu Hình 1.1 Hình 1.2 Hình 1.3 Hình 1.4 Hình 1.5 Hình 1.6 Hình 1.7 Hình 1.8 Hình 1.9 Hình 1.10 Hình 1.11 Hình 2.1 Hình 2.2 Hình 2.3 Hình 2.4 Hình 2.5 Hình 2.6 Hình 2.7 Hình 2.8 Hình 2.9 Hình 3.1 Hình 3.2 Hình 3.3 Hình 3.4 Hình 3.5 Hình 3.6 Hình 3.7 Hình 3.8 Hình 3.9 Hình 3.10 Hình 3.11 Hình 3.12 Hình 3.13 Tên hình vẽ, đồ thị Sơ đồ thí nghiệm chụp ảnh trình phun nhiên liệu trình cháy động diesel phun nhiên liệu trực tiếp Quan sát trình phun nhiên liệu cháy từ phía nắp xi lanh Quan sát chụp ảnh trình cháy theo phương ngang buồng cháy Sơ đồ hệ thống chụp ảnh buồng cháy dùng thiết bị nội soi Sơ đồ cáp quang Sơ đồ lắp đặt đầu quang học dùng cáp quang Sơ đồ bugi lắp đầu quang học dùng cáp quang Sơ đồ hệ thống phân tích trình cháy kiểu chụp ảnh phân lớp Bộ phận quang học để hạn chế góc nhìn đầu quang học Nguyên lý phương pháp đo LIF Kết đo tia nhiên liệu với tracer-LIF (trái) lan tràn màng lửa với OH-LIF (phải) Hệ thống phun xăng đơn điểm Bố trí vòi phun hệ thống phun xăng đa điểm, gián tiếp Hệ thống phun xăng đa điểm Cấu trúc hệ thống phun xăng trực tiếp Động phun xăng trực tiếp hãng Mitsubishi Các đường đặc tính phun nhiên liệu Cấu tạo tia nhiên liệu Ảnh hưởng áp suất đến chiều dài tia phun Sự thay đổi thông số tia nhiên liệu theo thời gian phun Sơ đồ khối thể kết cấu EFI Sơ đồ EFI Phân loại hệ thống EFI Sơ đồ khối cấp xăng Sơ đồ khối điều khiển trung tâm Sơ đồ mạch điện hệ thống điều khiển Sơ đồ điều chỉnh phun nhiên liệu chế độ Sơ đồ làm đậm hâm nóng Chức hiệu chỉnh hỗn hợp Sơ đồ hiệu chỉnh hỗn hợp Sơ đồ điều khiển cam biến hỗn hợp Mô hình hiệu chỉnh khí xả CO đối vơi xe cảm biến oxy cảm biến A/F Hệ thống phun xăng trực tiếp Trang 14 15 15 16 17 17 18 19 20 20 22 26 27 27 28 28 30 31 32 32 35 36 36 37 38 39 41 42 43 44 45 45 46 Hình 3.14 Hình 3.15 Hình 3.16 Hình 3.17 Hình 3.18 Hình 3.19 Động phun xăng trực tiếp GDI Buồng đốt đồng phun phân lớp Đồ thị thể giảm tổn thất nhiên liệu, cháy phân lớp Cung cấp nhiên liệu động GDI Kết cấu buồng cháy hãng FORD Sơ đồ dạng buồng đốt tạo hỗn hợp phân lớp động GDI 47 48 48 48 49 51 Hình 3.20 Hình 3.21 Hình 3.22 Hình 3.23 Hình 3.24 Hình 3.25 Hình 3.26 Hình 3.27 Hình 3.28 Hình 3.29 Hình 3.30 Hình 3.31 Hình 4.1 Sơ đồ chuyển động dòng khí nạp vào buồng cháy Spray Guide Vị trí kim phun bugi kiểu buồng đốt Spray Guide Sơ đồ bố trí buồng cháy động GDI Hệ thống buồng đốt kiểu Spray – Guide Renault Kết cấu buồng đốt Wall – Guide Sơ đồ bố trí kim phun bugi buồng đốt Wall Guide Kết cấu buồng đốt kiểu Air – Guide Biểu đồ chế độ hoạt động động GDI Mô hình mô tả phun phân lớp với dạng buồng đốt Các dạng buồng đốt tạo chuyển động dòng khí Buồng đốt kỹ thuật kiểu wall - guild Khoảng cách tia lửa trình Đặc tính phun dầu thường 52 52 53 53 54 54 54 55 57 58 58 60 63 Hình 4.2 Hình 4.3 Hình 4.4 Hình 4.5 Hình 4.6 Hình 4.7 Hình 4.8 Hình 4.9 Hình 4.10 Hình 4.11 Hình 4.12 Hình 4.13 Đặc tính hệ thống phun common rail Sơ đồ tổng quan hệ thống EFI- DIesel Sơ đồ lắp ECU hệ thống Hệ thống EFI- Diesel thông thường Bơm piston kiểu hướng trục Bơm piston kiểu hướng kính Sơ đồ tổng quan van SPV (van điều khiển) Sơ đồ cấu tạo van SPV thông thường sơ đồ nguyên lý van SPV thông thường Sơ đồ cấu tạo loại van SPV hoạt động trực tiếp Sơ đồ nguyên lý van SPV hoạt động trực tiếp Cấu tạo TCV (van điều khiển thời điểm phun) 63 65 66 66 67 67 67 68 68 69 69 70 Hình 4.14 Hình 4.15 Hình 4.16 Hình 4.17 Hình 4.18 Hình 4.19 Hình 4.20 Hình 4.21 Hình 4.22 Hình 4.23 Hình 4.24 Hình 4.25 Hình 4.26 Sơ đồ cấu tạo hệ thống nhiên liệu Diesel điện tử với ống phân phối Bơm cấp nhiên liệu kiểu bánh ăn khớp Bơm cao áp loại piston Cấu tạo bơm cao áp loại ba piston Sơ đồ nguyên lý bơm cao áp loại piston Bơm cao áp loại piston Cấu tạo ống phân phối Bộ hạn chế áp suất Van xả áp Cấu tạo vòi phun Quá trình thực phun Sơ đồ hệ thống nhiên liệu EUI Sơ đồ hệ thống dẫn động phun EUI 71 72 72 73 74 74 75 75 76 76 78 78 80 Hình 4.27 Hình 4.28 Hình 4.29 Hình 4.30 Hình 4.31 Hình 5.1 Hình 5.2 Hình 5.3 Hình 5.4 Hình 5.5 Hình 5.6 Hình 5.7 Hình 5.8 Hình 5.9 Cấu tạo vòi phun Các giai đoạn hoạt động vòi phun Sơ đồ hệ thống nhiên liệu HEUI Cấu tạo vòi phun HEUI Quá trình phun vòi phun HEUI Sơ đồ vùng cháy động HCCI So sánh phát thải NOx loại động Phân Loại trình hình thành hỗn hợp HCCI So sánh thời điểm phun quy luật phun HCCI với DI Sự hình thành hỗn hợp đơn xi lanh động HCCI Ảnh hưởng tỷ số nén tới trình cháy Ảnh hưởng nhiệt độ khí nạp tới trình cháy HCCI So sánh trình cháy loại nhiên liệu diesel So sánh trình cháy nhiên liệu xăng diesel 87 81 82 83 83 87 89 90 91 91 92 93 94 94 MỞ ĐẦU i Lý lựa chọn đề tài *) Tính cấp thiết đề tài Bước sang kỉ 21, tiến khoa học kỹ thuật nhân loại bước lên tầm cao Rất nhiều thành tựu khoa học kỹ thuật, phát minh, sáng chế mang đậm chất đại có tính ứng dụng cao Là quốc gia có kinh tế phát triển, nước ta có cải cách để thúc đẩy kinh tế Việc tiếp thu, áp dụng thành tựu khoa học tiên tiến giới nhà nước quan tâm nhằm cải tạo, đẩy mạnh phát triển ngành công nghiệp mới, với mục đích đưa nước ta từ nước nông nghiệp lạc hậu thành nước công nghiệp phát triển Trong ngành công nghiệp nhà nước trọng, đầu tư phát triển công nghiệp ôtô ngành tiềm Do tiến khoa học công nghệ nên trình công nghiệp hóa, đại hoá phát triển cách ạt, tỉ lệ ô nhiễm nguồn nước không khí chất thải công nghiệp ngày tăng Các nguồn tài nguyên thiên nhiên như: Than, đá, dầu mỏ…bị khai thác bừa bãi nên ngày cạn kiệt Điều đặt toán khó cho ngành động đốt nói chung ôtô nói riêng, phải đảm bảo chất lượng khí thải tiết kiệm nhiên liệu Vì thế, đề tài: “Nghiên cứu trình hình thành hỗn hợp cháy động ôtô đại” thực nhằm phần bổ sung thêm nguồn tài liệu tham khảo, giúp sinh viên thấy tranh tổng quát cấu tạo trình hình thành hỗn hợp cháy động ôtô đại *) Ý nghĩa đề tài Đề tài giúp sinh viên năm cuối tốt nghiệp củng cố kiến thức, tổng hợp nâng cao kiến thức chuyên ngành kiến thức thực tế, xã hội để sinh viên trường đặc biệt sinh viên khoa Cơ Khí Động Lực tham khảo Đề tài nghiên cứu: “Nghiên cứu trình hình thành hỗn hợp cháy động ôtô đại” không giúp cho chúng em tiếp cận với thực tế tạo nguồn tài liệu cho bạn học sinh, sinh viên khoá sau có thêm nguồn tài liệu để nghiên cứu, học tập Những kết thu thập sau hoàn thành đề tài trước tiên giúp cho chúng em, sinh viên lớp ĐLK8LC.1 hiểu sâu trình hình thành hỗn hợp cháy động ôtô đại có kiến thức để áp dụng vào thực tế phát huy ưu điểm mà động ôtô mang lại ii Mục tiêu đề tài Với yêu cầu nội dung đề tài, mục tiêu cần đạt sau hoàn thành đề tài sau: - Nắm kiến thức trình hình thành hỗn hợp cháy động ôtô - Đề suất cải tiến trình hình thành hỗn hợp cháy động ôtô iii Đối tượng khách thể nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: - Ngiên cứu trình hình thành hỗn hợp cháy động xăng đại - Ngiên cứu trình hình thành hỗn hợp cháy động diesel đại Khách thể nghiên cứu: - Nghiên cứu trình hình thành hỗn hợp cháy động ôtô đại iv Nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu phân tích trình hình thành hỗn hợp cháy động ô tô đại -Tổng hợp tài liệu nước để hoàn thiện đề tài nghiên cứu mình: “Nghiên cứu trình hình thành hỗn hợp cháy động ôtô đại” v Phương pháp nghiên cứu Người nghiên cứu sử dụng phương pháp sau: Tham khảo tài liệu Dựa vào tài liệu phương pháp nghiên cứu khoa học, phương pháp giảng dạy, tài liệu chuyên nghành ôtô để có hướng nghiên cứu thích hợp Phương pháp tham khảo ý kiến Dịch tài liệu: chủ yếu dịch tiếng Anh từ tài liệu hướng dẫn Mixture Formation in Internal Combustion Engine vi Các nội dung đồ án Thuyết minh đề tài trình bày theo phần sau:  Mở đầu  Chương Các phương pháp ngiên cứu hình thành hỗn hợp động  Chương Tổng quan trình hình thành hỗn hợp cháy động  Chương Hình thành hỗn hợp cháy động xăng đại  Chương Hình thành hỗn hợp cháy động diesel đại  Chương Hình thành hỗn hợp cháy nén (HCCI)  Kết luận đề xuất ý kiến Chương I: CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH HỖN HỢP TRÊN ĐỘNG CƠ 1.1 CƠ SỞ NGHIÊN CỨU, PHÂN TÍCH QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH HỖN HỢP VÀ CHÁY Quan sát chụp ảnh diễn biến trình cháy xi lanh động biện pháp hiệu giúp ta phân tích nghiên cứu tối ưu hoá trình hình thành hỗn hợp cháy để nâng cao hiệu suất công suất động giảm thiểu ô nhiễm khí thải Để quan sát trình hình thành hỗn hợp cháy, cần phải tạo hình ảnh nhìn thấy cách trực tiếp gián tiếp nhờ tác dụng ánh sáng lên vật liệu nhạy cảm ánh sáng Do vậy, việc chiếu sáng ghi lại hình ảnh tạo công việc chủ yếu việc quan sát chụp ảnh trình cháy Ánh sáng tự phát từ khí cháy cần quan sát, không dùng nguồn sáng bên chiếu sáng thể tích khí cần quan sát chụp ảnh Ngày xưa người ta thường dùng phim để ghi lại hình ảnh theo nguyên lý chụp ảnh nói chung Vì trình cháy động diễn nhanh nên ảnh phải chụp với tốc độ nhanh để giảm ảnh hưởng chuyển động môi chất xi lanh đến độ nét hình ảnh Do chu trình thường ghi lại hình ảnh vị trí góc quay trục khuỷu Muốn ghi lại loạt hình ảnh trình cháy góc độ quay khác trục khuỷu người ta phải thực nhiều chu trình động chế độ làm việc ổn định Phương pháp gọi phương pháp chụp ảnh đơn tốc độ cao Ngày với thành tựu khoa học công nghệ, người ta sử dụng kỹ thuật quang điện tử kỹ thuật số để thực mục đích Với kỹ thuật ghi cách liên tục hàng trăm ảnh giây nên nhận loạt hình ảnh liên tiếp chu trình động cơ, tức ta xem diễn biến trình cháy chu kỳ riêng biệt Phương pháp gọi phương pháp quay phim liên tục tốc độ cao Các phương pháp chụp ảnh, ghi hình nói cần đến nguồn sáng máy quay phim tốc độ cao 1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU HÌNH THÀNH HỖN HỢP VÀ CHÁY Để sâu tìm hiểu kỹ thuật đo nhiều thời gian, nên trình bày số kỹ thuật đo áp dụng phổ biến trình tìm hiểu trình hình thành hỗn hợp cháy động 1.2.1 Phương pháp chụp ảnh Để nghiên cứu trình cháy cách trọn vẹn, quan sát hình thành phát triển màng lửa cần phải quan sát tượng phun nhiên liệu hình thành hỗn hợp trước trình cháy xảy Các trình phun nhiên liệu không phát sáng nên cần phải có nguồn sáng để chiếu sáng quan sát ghi lại hình ảnh Hình 1.1 giới thiệu sơ đồ thiết bị thí nghiệm điển hình sử dụng để quan sát chụp ảnh trình cháy động diesel xi lanh chuyên dùng cho nghiên cứu Trong sơ đồ này, ánh sáng từ nguồn sáng phản xạ qua gương chiếu sáng tia nhiên liệu phun xi lanh động Các tia nhiên liệu phun chiếu sáng ghi hình máy ảnh đặt phía xi lanh Phương pháp chụp ảnh tốc độ cao yêu cầu buồng cháy phải chiếu sáng với cường độ sáng cao khoảng thời gian ngắn Các đặc điểm nguồn sáng chọn độ sáng, phân bố quang phổ tốc độ lặp lại Hình 1.1 Sơ đồ thí nghiệm chụp ảnh trình phun nhiên liệu trình cháy động diesel phun nhiên liệu trực tiếp Nguồn sáng chiếu sáng liên tục chiếu sáng dạng xung tuỳ theo yêu cầu chụp ảnh đơn hay ghi hình liên tục Nguồn sáng dạng xung sử dụng chụp ảnh đơn, trường hợp xung ánh sáng với độ dài xung ngắn định độ phân giải hệ thống cho phép sử dụng máy ảnh có tốc độ chậm thời gian ghi ảnh định độ dài xung chiếu sáng Các đèn xung laser có độ dài xung ngắn tới 20 (ns) Có hai loại đèn chiếu sáng liên tục vùng quang phổ nhìn thấy đèn halogen volfram thạch anh đèn tròn chiều loại thứ có lượng lớn khả chiếu sáng rộng nên dùng rộng rãi Trong trường hợp dùng nguồn sáng liên tục thời gian ghi ảnh định tốc độ máy ảnh (tức = 1/số ảnh giây) Nhìn chung máy ảnh tốc độ cao trang bị nguồn sáng phát xung ngắn 10 Nguyên lý làm việc: Bơm áp cao hệ thống cấp lượng dầu thủy lực tới van điện từ vòi phun HEUI Tại van điện từ điều khiển mở cho dầu có áp suất cao vào khoang phía van hình nấm để tác động phun Một bơm cấp nhiên liệu (bơm dầu Diesel) nằm bơm áp cao đồng thời cấp lượng nhiên liệu có áp suất định vào đường biên cụm kim phun Tại nhiên liệu có áp suất định chờ sẵn khoang cụm phun nằm phía cần đẩy Một phần nhiên liệu đưa xuống cụm piston tăng cường áp suất Khi van điện từ mở, dầu áp cao đưa vào khoang van hình nấm, tạo nên áp suất đẩy cần đẩy xuống Cần đẩy (Plunger) xuống đồng thời tạo áp suất thắng sức căng lò xo cụm tăng cường áp suất, đẩy nhiên liệu chờ sẵn khoang cần đẩy buồng đốt động Khi van điện từ đóng lại, dầu cao áp ngừng cấp vào khoang van hình nấm, áp suất khoang van bị mất, đồng thời áp suất khoang bên cần đẩy giảm đột ngột, áp suất khoang phía cần đẩy ko đủ để thắng sức căng lò xo cụm tăng áp nữa, ngắt trình phun nhiên liệu Ở vòi phun HEUI trình phun có phun mồi (Pilot Injection) c) Mô đun điều khiển điển tử (ECM) Hoạt động máy tính điều khiển toàn động ECM nhận tín hiệu từ cảm biến khác nhau, phân tích xử lý nhờ phần mềm cài đặt nhớ ECM đưa tín hiệu điều khiển đến van điện từ vòi phun (1) để điều khiển thời điểm, lượng nhiên liệu phun Đồng thời, ECM gửi tín hiệu đến van điều khiển áp suất tác động phun (4) để điều khiển áp suất dầu chuyển đến vòi phun Do áp suất tỉ lệ với áp suất phun, nên qua ECM điều khiển áp suất phun Như ECM điều khiển toàn trình phun nhiên liệu phù hợp với tín hiệu cảm biến gửi d) Bơm cao áp Là bơm piston hướng trục thay đổi lưu lượng Dầu từ thùng hút qua thiết bị như: Lọc dầu vào bơm, hoạt động bơm làm cho áp suất dầu tăng lên đến áp suất yêu cầu bơm dầu đến vòi phun HEUI e) Van điều khiển áp suất tác động phun Thông thường áp suất bơm cao áp tạo cao áp suất phun, van điều khiển áp suất tác động xả phần dầu trở thùng để ổn định áp suất dầu áp suất yêu cầu tín hiệu ECM qui định Như ứng dụng hệ thống nhiên liệu HEUI vào động cho phép nâng cao hiệu suất làm việc động cơ, tiết kiệm nhiên liệu giảm thiểu tổn thất tiếng 81 ồn động Tuy nhiên thiết bị hệ thống nhiên liệu HEUI có độ xác cao, nhiên liệu động cơ, nhiên liệu bẩn gây mòn, chí phá hỏng chi tiết hệ thống Hạt bẩn có đường kính 1/5 đường kính sợi tóc gây nguy hiểm cho hệ thống Chính lọc giữ vai trò quan trọng việc nâng cao độ bền hệ thống 4.3 SO SÁNH HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU HEUI VỚI HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU COMMON RAIL VÀ HỆ THỐNG BƠM BOSCH TRUYỀN THỐNG Với hệ thống nhiên liệu dùng bơm Bosch việc phun nhiên liệu phụ thuộc vào tốc độ động cơ, hệ thống nhiên liệu HEUI hệ thống nhiên liệu Common rail hoàn toàn không phụ thuộc vào tốc độ động Hai hệ thống HEUI Common rail trình phun nhiên liệu điều khiển điện tử, hệ thống bơm Bosch trình điều khiển khí đơn Muốn điều khiển lượng nhiên liệu cung cấp, bơm Bosch phải chuyển dịch bơm cao áp, qua làm xoay piston bơm Nên vấn đề đặt cần phải giảm lực cản tới mức nhỏ kéo Người ta dùng hai giải pháp sau: Thứ nhất, giảm bán kính mặt tiếp xúc đuôi piston bơm cao áp bulông đội Thứ hai đặt phần tán đuôi piston nằm gọn phần khoét lõm đĩa lò xo bơm cao áp, tạo khe hở nhỏ c đuôi piston đầu bulông đội Nhờ piston bơm cao áp xoay nhẹ nhàng khoảng thời gian hai lần cung cấp nhiên liệu liền tổ bơm (trong cum bơm cao áp có tổ bơm thời gian mà áp suất nhiên liệu đẩy piston tỳ lên bulông đội gây cản chuyển dịch chiếm khoảng 25%) Hệ thống Common rail nhờ điều khiển điện tử gây chênh áp khoang chứa nhiên liệu vòi phun Sự cân áp suất làm cho van có đủ sức chống lực lò xo nâng kim phun tiến hành phun nhiên liệu Hệ thống HEUI hệ thống Common rail có khởi động linh hoạt việc phun nhiên liệu với trình phun ban đầu trình phun cuối, bơm Bosch khả Dùng bơm Bosch truyền thống gây ô nhiễm môi trường, với hệ thống HEUI hệ thống Common rail trình xử lý khí thải kết hợp cách tối ưu với công suất hiệu suất động Nhờ phun áp suất cao so với hệ thống bơm Bosch, mà nhiên liệu hệ thống HEUI Common rail tơi dễ bay dẫn đến cháy kiệt Với hệ thống nhiên liệu Common rail có khả phun nhiên liệu thành nhiều lần chu trình sinh công động cơ, làm cho nhiên liệu cháy cháy êm Quá trình phun chia làm hai giai đoạn 82 Hệ thống nhiên liệu Common rail đòi hỏi áp suất phun lớn nhất, nên thiết bị kèm với đòi hỏi sức bền cao giá thành chế tạo đắt Hơn áp suất cao nên tổn thất áp suất lớn Áp suất phun hệ thống Common rail chọn cách ngẫu nhiên khoảng giá trị vùng cho phép Hệ thống Common rail tạo áp suất phun cao số vòng quay thấp (lên đến 130 MPa) Ở hệ thống HEUI trục cam đẫn động piston bơm cao áp Còn hệ thống nhiên liệu Common rail cam dẫn động loại cam nén (cam lệch tâm) HEUI hệ thống đại diện cho sáng kiến quan trọng cho động diesel 10 năm gần HEUI vượt lên nhiều hạn chế hệ thống phun nhiên liệu khí hệ thống điều khiển điện thông thường Nó mang đến tiêu chuẩn độ tin cậy sử dụng nhiên liệu xử lý khí thải động đạt hiệu Trong hệ thống nhiên liệu “ Common rail “ truyền thống toàn đường nhiên liệu hệ thống áp suất cao Còn với HEUI, nhiên liệu áp suất phun vào xi lanh Áp suất nhiên liệu tạo lượng cao áp dầu bôi trơn điều khiển ECM 83 Chương V: HÌNH THÀNH HỖN HỢP ĐỒNG NHẤT VÀ CHÁY DO NÉN (HCCI) 5.1 GIỚI THIỆU Một phiên động đốt trong, giảm lớn lượng tiêu thụ nhiên liệu, dễ dàng triển khai, theo nghiên cứu gần Học viện công nghệ Massachuset (MIT) Những thử nghiệm mẫu động công nghệ này, cho phép động chuyển đổi công nghệ truyền thống kiểu động tiết kiệm nhiên liệu Động không cần đòi hỏi loại nhiên liệu mới, động sử dụng công nghệ rẻ nhờ sử dụng chi tiết động thường Công nghệ tiết kiệm nhiên liệu, gọi HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition – Cháy nén hỗn hợp đồng nhất), sử dụng dạng cháy hiệu nhiều so với phương pháp đánh lửa truyền thống Dưới số điều kiện, giảm tiêu hao nhiên liệu đến 25%, theo Willam Green, giáo sư khoa hóa kỹ thuật MIT đồng tác giả nghiên cứu Nó có hiệu suất tương tự động diesel, để nhiên liệu cháy phải nén hỗn hợp thay đánh lửa Nhưng không giống động diesel, HCCI cho trình cháy hoàn hảo Một hệ thống két hợp HCCI với động truyền thống giúp giảm tiêu hao nhiên liệu trung bình nhiều dặm/gallon xăng Hình 5.1 Cấu tạo buồng cháy HCCI Một vài nhóm nghiên cứu làm việc với kiểu cháy Volvo, ví dụ, chế tạo hệ thống lai chuyển đổi trình cháy đánh lửa truyền thống với HCCI Tuy nhiên, vài chuyên gia, mong đợi động cần loại nhiên liệu đặc biệt Những nghiên cứu MIT cho thấy động HCCI hoạt động với loại xăng nào, mà không cần tạo loại nhiên liệu đặc biệt Các nhà nghiên cứu thử nghiệm loạt loại xăng khác nhà máy lọc dầu khác Họ dẫn đến kết luận động HCCI “là nhạy cảm với nhiên liệu lo lắng.” giáo sư Green cho biết 84 Khi mà HCCI có vài giới hạn vận hành, sử dụng cách tiếp cận “lai”, chuyển từ HCCI sang động đánh lửa truyền thống Sử dụng phụ tùng sản xuất hàng loạt sẵn có giảm giá thành động lai Ở động xăng truyền thống, bugi đánh lửa để đốt cháy hỗn hợp xăng không khí buồng cháy, tạo công để đẩy piston Trong điều tỏ hiệu động hoạt động cường độ cao, lại hiệu chế độ tải thấp, chạy với tốc độ không đổi, lúc nhiên liệu đưa vào buồng cháy Tại thời điểm này, để giữ tỷ số nhiên liệu/không khí tối ưu, không gian chân không tạo buồn cháy Nó chiếm thêm lượng để tạo không gian chân không này, làm giảm hiệu suất động Công nghệ HCCI tránh sử dụng lượng vô ích để tạo chân không Thay đó, khí nóng từ trình cháy trước đưa trở lại buồng cháy; động sử dụng kết hợp nhiệt lượng khí nóng nhiệt sinh trình nén hỗn hợp để tạo nên nhiệt độ đủ lớn để hỗn hợp bốc cháy Nhưng nhiệt độ động thấp, ví dụ khởi động lạnh hay chạy chế độ tải thấp, hỗn hợp không đủ nhiệt để cháy Và chế độ tải cao, nhiệt độ động cao, hỗn hợp tự cháy dễ dàng, lệch so với chu kỳ động cơ, gây tượng “gõ” Hệ thống lai chuyển đổi qua lại hai kiểu cháy Để làm điều cần thay đổi mối quan hẹ đọng khí cháy Trong trình cháy đánh lửa, cháy bị đẩy qua van mở Tại trình HCCI, thời gian mở van thay đổi ngắn lại trước khí cháy thoát hết, để giữ chúng lại Có thể nói, với lợi ích mà HCCI đem lại, công nghệ xuất tương lai không xa xe thông dụng Và biện pháp để tiết kiệm tài nguyên, bảo vệ môi trường đóng góp vào công phát triển bên vững 5.2 PHÁT THẢI ĐỘC HẠI TỪ CHẾ HCCI 5.2.1 NOx Một lợi ích quan trọng trình cháy HCCI giảm nồng độ NOx khí thải lớn, giảm tới 90 – 98% so với trình cháy thông thường Cho tới hỗn hợp đồng quan tâm, hầu hết mức độ hỗn hợp không đồng cháy có nồng độ NOx cao Để giảm nồng độ NO x khí thải, hầu hết phải dùng xử lý khí thải Các biện pháp kỹ thuật tác động tới hình thành hỗn hợp thường làm nhiệt độ giảm, áp suất tăng, tỷ số nén vượt giá trị giới hạn Ngày nay, trình cháy HCCI giải vấn đề này, tỷ lệ hỗn hợp nhiệt độ cháy HCCI giảm Khi tăng tải, nhiệt độ cháy cao tăng thuận lợi động DI diesel Hình thể kết so sánh nồng độ NO x khí thải 85 loại động cơ: HCCI, DI diesel, DI diesel với EGR (cùng loại động cơ) Tỷ số nén loại động 16:1 Hình 5.2 So sánh phát thải NOx loại động Khi tải lớn NOx HCCI lớn hỗn hợp đồng giàu nhiên liệu Hình thành hỗn hợp ảnh hưởng lớn tới hình thành NO x trình cháy HCCI Cháy sớm làm tăng NOx tăng đáng kể nhiệt độ áp suất tới hạn 5.2.2 PM Lợi ích quan trọng khác trình cháy HCCI với động diesel có khả giảm đồng thời NOx PM PM hình thành với khu vực giàu nhiên liệu (α > 1.7) nhiệt độ 1400K bồ hóng hình thành Với hỗn hợp đồng HCCI điều không sảy Tuy nhiên, lắng đọng nhiên liệu khe kẽ chi tiết thành vách xilanh, xécmăng (đây vùng giàu nhiên liệu) bồ hóng hình thành 5.2.3 HC Lượng HC hình thành HCCI cao so với trình cháy thông thường 86 Theo thí nghiệm Schlotz, lượng phát thải HC HCCI cao xấp xỉ lần động diesel thông thường Nguyên nhân nhiệt độ cháy giảm hỗn hợp nghèo nhiên liệu, tỷ lệ hồi khí thải cao EGR cần thời gian cháy dài để tránh nhiệt độ cực đại, trường hợp EGR mức cần nổ sớm, điều làm tăng đáng kể lượng HC EGR giảm bớt lượng hydrocacbon không cháy Trong trường hợp điều chỉnh góc phun sớm, nhiên liệu lắng đọng thành vách xilanh, khe kẽ piston tăng kết tăng nồng độ HC lớn Hệ thống phun phải phù hợp với đặc điểm kết cấu buồng cháy 5.2.4 CO Nhiệt độ cháy giảm, nên hàm lượng CO HCCI lớn so với động diesel động xăng cháy cưỡng Theo Schlotz, lượng CO HCCI gấp 10 tới 20 lần lượng CO động diesel thường Tổng CO HC trực tiếp ảnh hưởng tới lượng tiêu thụ nhiên liệu 5.3 NHỮNG TRỞ NGẠI CƠ BẢN ĐỐI VỚI HCCI Có nhiều trở ngại cần khắc phục để áp dụng trình cháy HCCI động đại trở ngại là: Đồng nhiên liệu, không khí, khí sót trước tự cháy Điều khiển thời điểm tự cháy thời gian cháy Điều khiển nhiệt độ Rất khó để kết hợp đồng thời vấn đề nêu Đặc điểm vấn đề thể sau: 5.3.1 Hình thành hỗn hợp đồng Hình thành hỗn hợp đồng tránh tượng đọng bám nhiên liệu khe kẽ xilanh để tăng tính kinh tế, giảm lượng PM, HC CO Hình thành hỗn hợp đồng nhiên liệu không khí có hai kiểu, hình thành hỗn hợp bên hình thành hỗn hợp bên 87 Hình 5.3 Phân Loại trình hình thành hỗn hợp HCCI Hình 5.4 So sánh thời điểm phun quy luật phun HCCI với DI Động diesel thông thường phun gần TDC góc phun lớn Động HCCI quy luật phun phải điều chỉnh phù hợp để đạt hỗn hợp đồng để tránh lắng đọng nhiên liệu lót xi lanh, góc phun phải giảm Để động thực hai chế độ ta phải dùng vòi phun có lỗ phun thay đổi Hình 5.5 Sự hình thành hỗn hợp đơn xi lanh động HCCI với 14:01 A 13 lỗ phun (đường kính: 0,12 mm) 5.3.2 Điều khiển thời điểm tự cháy thời gian cháy Hầu hết với nhiên liệu diesel điều khiển thời điểm tự cháy thời gian cháy, nhiệt độ cháy cách làm mát hồi khí thải giảm tỷ số nén Trong trường xăng dầu tỷ số nén thường thấp nhiệt độ tự cháy thấp nên để điều chỉnh thời gian cháy, nhiệt độ cháy ta phải sấy nóng khí nạp không làm mát hồi khí thải Trở ngại việc kiểm soát bắt đầu cháy xác khoảng thời gian 88 hình thành hỗn hợp Trong thời gian phản ứng nhiệt độ thấp thường xảy Hình thành hỗn hợp phụ thuộc thông số sau: + Tính tự cháy nhiên liệu + Hệ số dư lượng không khí + Tính bay nhiên liệu + Tỷ lệ hồi khí thải + Tỷ số nén + Truyền nhiệt… 5.4 CÁC THÔNG SỐ ẢNH HƯỞNG VÀ THÔNG SỐ ĐIỀU KHIỂN CỦA QUÁ TRÌNH CHÁY HCCI 5.4.1 Tỷ số nén Tỷ số nén ảnh hưởng trực tiếp tới nhiệt độ trình cháy thông số quan định tốc độ tăng nhiệt độ trình cháy, tăng tỷ số nén làm tăng nhiệt độ cuối trình cháy phản ứng LTO giảm Nếu tỷ số nén giảm ảnh hưởng tới hiệu suất nhiệt tỷ số nén phải hợp lý Theo Ryan’s, tỷ số nén thay đổi từ 8:1 đến 12:1 nhiệt độ bắt đầu xảy tự cháy tăng khoảng 200K Hình 5.6 Ảnh hưởng tỷ số nén tới trình cháy 5.4.2 Thay đổi pha phối khí Khác với động diesel HCCI, động xăng HCCI cần ngăn chặn đánh lửa sớm Hỗn hợp đồng xăng – không khí cần sấy nóng Thay đổi pha phối khí giúp nhiệt độ khí nạp cao hỗn hợp nhạt Đóng sớm xupap xả để lượng khí sót lưu lại chu trình tiếp theo, cho khí sót quay lại đường nạp 89 5.4.3 Nhiệt độ khí nạp Điều khiển Ta để kiểm soát thời điểm tự cháy Hình 5.7 Ảnh hưởng nhiệt độ khí nạp tới trình cháy HCCI 5.4.4 Hệ số dư lượng không khí λ Hỗn hợp giàu (λ nhỏ) làm tăng tính tự cháy giải phóng lượng lớn Hệ số dư lượng không khí bị giới hạn kích nổ lượng NOx khí thải Hỗn hợp nghèo (λ lớn) làm giảm lượng, hỗn hợp nghèo dẫn tới không tự cháy được, nhiệt độ thấp làm tăng hàm lượng CO HC 5.4.5 Tốc độ động Ở động thông thường, tăng tốc độ động thời gian dành cho trình cháy giảm nhiên tốc độ chuyển động rối hỗn hợp tăng dẫn đến tăng tốc độ lan tràn màng lửa hỗn hợp cháy tốt Tuy nhiên, với hỗn hợp HCCI hỗn hợp đồng hình thành trước cháy tốc độ động không ảnh hưởng nhiều tới trình cháy, chí tốc độ cao làm hỗn hợp không cháy làm giảm công suất động 90 5.4.6 Tính chất nhiên liệu Hình 5.8 So sánh trình cháy loại nhiên liệu diesel Nhiên liệu có trị số Xe lớn (tính tự cháy cao), độ nhớt nhỏ (dễ phun tơi), khối lượng riêng nhỏ (dễ bay hơi) Nhiên liệu dành cho trình cháy HCCI chia thành loại chính: nhiên liệu kiểu diesel nhiên liệu kiểu xăng Nhiên liệu kiểu diesel (số Xe cao, tính tự cháy cao) trình cháy diễn giai đoạn LTO không phụ thuộc vào kết câu buồng cháy nhiệt xylanh mà phụ thuộc vào tính chất nhiên liệu LTO ảnh hưởng trực tiếp tới bắt đầu trình cháy toàn trình cháy HCCI chịu ảnh hưởng thành phần nhiên liệu Nhiên liệu xăng trị số Xe nhỏ, tính tự cháy thấp nên trình cháy diễn giai đoạn (không có giai đoạn LTO) Trong trường hợp này, thành phần nhiên liệu ảnh hưởng đáng kể tới nhiệt độ bắt đầu tự cháy Hình 5.9 So sánh trình cháy nhiên liệu xăng diesel 5.5 ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH CHUYỂN TIẾP Công nghệ HCCI sử dụng khí nóng từ trình cháy trước đưa trở lại buồng cháy; động sử dụng kết hợp nhiệt lượng khí nóng nhiệt sinh 91 trình nén hỗn hợp để tạo nên nhiệt độ đủ lớn để hỗn hợp bốc cháy Nhưng nhiệt độ động thấp, ví dụ khởi động lạnh hay chạy chế độ tải thấp, hỗn hợp không đủ nhiệt để cháy Và chế độ tải cao, nhiệt độ động cao, hỗn hợp tự cháy dễ dàng, lệch so với chu kỳ động cơ, gây tượng kích nổ Vì thách thức lớn chuyển đổi chế độ HCCI cháy thường Hệ thống lai chuyển đổi qua lại hai kiểu cháy Khi sử dụng chế độ toàn tải tải nhỏ cháy kiểu thông thường, chế độ tải trung bình chạy chế độ HCCI Để làm điều cần thay đổi mối quan hệ động khí cháy Trong trình cháy đánh lửa, cháy bị đẩy qua van mở Tại trình HCCI, thời gian mở van thay đổi ngắn lại trước khí cháy thoát hết, để giữ chúng lại 92 5.6 ỨNG DỤNG CỦA CHẾ ĐỘ HCCI TRÊN ĐỘNG Động HCCI chứng minh tiềm lớn giảm NO x PM, hiệu suất nhiệt lớn Tuy nhiên, để áp dụng vào động đại nhiêu vấn đề cần quan tâm Mặc dù hầu hết động HCCI mặt lý thuyết khai thác lợi ích lớn trình cháy HCCI, vấn đề lớn chế độ toàn tải quan niệm trình cháy Ngày nay, áp dụng HCCI thường chế độ tải trung bình, hy vọng phát triển đặc biệt điều chỉnh nhiên liệu HCCI, điều khiển định pha trình cháy phải nhờ giúp đỡ mở rộng đặc tính động Một số nhà nghiên cứu dự đoán tương lai phát triển CCS (combined combustion system) – Hệ thống cháy hỗn hợp Sẽ khác biệt nhiều HCCI CAI Khi mà HCCI có vài giới hạn vận hành, sử dụng cách tiếp cận “lai”, chuyển từ HCCI sang động đánh lửa truyền thống Sử dụng phụ tùng sản xuất hàng loạt sẵn có giảm giá thành động lai Có thể nói, với lợi ích mà HCCI đem lại, công nghệ xuất tương lai không xa xe thông dụng Và biện pháp để tiết kiệm tài nguyên, bảo vệ môi trường đóng góp vào công phát triển bên vững Những vấn đề khởi động lạnh, tiếng ồn, làm việc lâu dài cần quan tâm, nhiên nhờ công nghệ tiên tiến, HCCI tin dùng: Điều khiển hoàn toàn đóng mở xupap Điều khiển tăng áp giúp cung cấp đủ áp suất để nhiệt độ khí thải thấp Phun nhiều lần Vòi phun có lỗ phun thay đổi Những công nghệ áp dụng động HCCI tương lai gần 93 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN i Kết luận Sau thời gian thực đồ án tốt nghiệp với đề tài “ Ngiên cứu trình hình thành hỗn hợp cháy động ôtô đại ” nói đề tài mẻ với chúng em nguồn tài liệu tham khảo không nhiều Nhưng hướng dẫn tận tình thầy giáo hướng dẫn Th S Khổng Văn Nguyên giúp đỡ thầy, cô giáo khoa, bạn lớp, đến nội dung đề tài chúng em hoàn thành Nội dung gồm có: Thuyết minh đề tài trình bày theo phần sau:  Mở đầu  Chương Các phương pháp ngiên cứu hình thành hỗn hợp động  Chương Tổng quan trình hình thành hỗn hợp cháy động  Chương Hình thành hỗn hợp cháy động xăng đại  Chương Hình thành hỗn hợp cháy động diesel đại  Chương Hình thành hỗn hợp cháy nén (HCCI)  Kết luận đề xuất ý kiến Tuy nhiên, chưa tiếp xúc thực tế nhiều kinh nghiệm thân hạn chế nên nội dung đề tài chúng em chưa đầy đủ nhiều sai sót Vậy chúng em kính mong quý thầy cô bạn sinh viên tham gia đóng góp ý kiến để đề tài chúng em ngày hoàn thiện Cuối chúng em xin chân thành cảm ơn nhiệt tình bảo giúp đỡ thầy, cô khoa Cơ khí động lực đặc biệt thầy giáo hướng dẫn Khổng Văn Nguyên giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án ii Đề xuất ý kiến Sau hoàn thành đề tài này, chúng em có số ý kiến đề xuất sau: - Nên lấy nội dung đề tài bổ sung vào nội dung nghiên cứu tìm hiểu trình hình thành hỗn hợp cháy động đưa phương pháp giảm phát thải khí thải độc hại môi trường - Đề nghị khoa trang bị thêm số thiết bị, máy móc phục vụ cho việc giảng dạy học thêm cấu tạo động ôtô đại biện pháp làm giảm phát thải phát sinh môi trường Hưng Yên, ngày tháng năm 2012 Nhóm sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Hùng Cao Xuân Triệu 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Tất Tiến, Nguyên lý động đốt trong, Nhà xuất giáo dục, năm 2000 PGS-TS Đỗ Văn Dũng, Trang bị điện điện tử ô tô đại, Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM, 2007 Dũng (2002), Trang bị điện & điện tử ô tô đại, NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh Phạm Minh Tuấn- Tài liệu nguyên lý động đốt www oto-hui com http://thuvien hcmute edu vn/xem-tai-lieu/ly-thuyet-dong-co-dot-trong chuong 4250 html Tiếng Anh Mixture Formation in Internal Combustion Engine Handbook of diesel engines- Klaus Mollenhauer Helmut Tschoeke 95 [...]... II: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH HỖN HỢP VÀ CHÁY TRÊN ĐỘNG CƠ 2.1 SỰ HÌNH THÀNH HỖN HỢP (HÒA KHÍ) TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 2.1.1 Khái niệm sự hình thành hòa khí Hình thành hòa khí là quá trình tạo ra hỗn hợp giữa nhiên liệu và không khí có thành phần thích hợp với từng chế độ làm việc của động cơ Hỗn hợp đó gọi là hòa khí Hình thành hòa khí có ảnh hưởng quyết định đến quá trình cháy, qua đó đến... sát hình ảnh quá trình cháy và ngọn lửa trong động cơ đốt trong thường được thực hiện để hiểu rõ hơn bản chất của quá trình lan tràn màng lửa, cơ chế của sự cháy kích nổ trong động cơ xăng, và đặc điểm quá trình phun nhiên liệu và cháy khuyếch tán trong động cơ diesel Kỹ thuật quan sát hình ảnh sử dụng động cơ chuyên dùng trong nghiên cứu đã được áp dụng rộng rãi trong nghiên cứu quá trình cháy của động. .. sắc và thành phần hoá học của khí thải, Những thông số này không chỉ phụ thuộc vào chất lượng quá trình cháy mà còn phụ thuộc vào mức độ tổn thất nhiệt, tổn thất cơ học trong động cơ và chất lượng các quá trình khác của chu trình 30 Chương III: NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH HỖN HỢP VÀ CHÁY TRÊN ĐỘNG CƠ XĂNG HIỆN ĐẠI 3.1 HỆ THỐNG PHUN XĂNG 3.1.1 Đặc điểm Ưu điểm: - Giảm tiêu hao nhiên liệu động cơ. .. trong động cơ diesel - Theo vị trí hình thành hòa khí: Hình thành hòa khí bên trong xi lanh Hình thành hòa khí bên ngoài xi lanh - Theo tính chất của hòa khí: Hình thành hòa khí đồng nhất Hình thành hòa khí không đồng nhất 2.2 HÌNH THÀNH HÒA KHÍ TRONG ĐỘNG CƠ XĂNG 2.2.1 Yêu cầu thành phần khí hỗn hợp động cơ xăng Muốn cho hoà khí có chất lượng để đảm bảo cho động cơ làm việc tốt thì quá trình tạo hỗn hợp. .. lanhtạo thành hòa khí trong suốt quá trình nạp và nén nên có thể coi là đồng nhất Để điều chỉnh tải trọng ở chế độ này người ta sử dụng bướm ga để điều chỉnh hỗn hợp giống như ở động cơ phun xăng gián tiếp vào đường ống nạp 2.3 HÌNH THÀNH HỖN HỢP TRONG ĐỘNG CƠ DIESEL Cũng giống như động cơ xăng, hình thành hòa khí trong động cơ điêzen gồm 3 quá trình cơ bản là xé nhỏ, bay hơi nhiên liệu và hòa trộn tạo thành. .. Sự hình thành hòa khí có ảnh hưởng quyết định đến chất lượng quá trình cháy, do đó ảnh hưởng đến tính kinh tế, tính hiệu quả, độ êm dịu và mức độ độc hại của khí thải của động cơ Quá trình hình thành hòa khí bao gồm các quá trình lý hóa phức tạp, đan xen hoặc kế tiếp nhau tùy theo loại động cơ 2.1.2 Phân loại kiểu hình thành hòa khí - Theo loại nhiên liệu: Hình thành hòa khí trong động cơ xăng Hình thành. .. với hình dạng buồng cháy 29 Sử dụng chuyển động xoáy lốc mạnh của không khí trong buồng cháy được tạo ra trong quá trình nạp và nén Tuỳ từng loại buồng cháy cụ thể mà các biện pháp trên được áp dụng riêng lẻ hay phối hợp với nhau ở mức độ cao hay thấp Theo sự phân chia về không gian, buồng cháy được phân thành hai loại buồng cháy thống nhất và buồng cháy ngăn cách Như vậy, nghiên cứu quá trình cháy. .. khác nhau trên thành buồng cháy để nghiên cứu sự hình 14 thành các tâm cháy và lan tràn màng lửa trong buồng cháy Thậm chí các đầu đo quang học có thể được lắp đặt trên bugi hay trên xu páp của động cơ Hình 1.7 Sơ đồ một bugi lắp 8 đầu quang học dùng cáp quang Hình 1.7 giới thiệu sơ đồ các bugi có lắp các đầu quang học dùng cáp quang Mỗi bu gi lắp 8 đầu quang học để quan sát nghiên cứu sự hình thành các... động rối của không khí trong buồng cháy cũng ảnh hưởng đến hình dạng và sự phát triển của tia và có vai trò rất quan trọng trong các loại buồng cháy tận dụng rối của không khí để tạo thành hoà khí như buồng cháy thống nhất hỗn hợp thể tích màng, hỗn hợp màng và buồng cháy ngăn cách 2.3.3 Các phương pháp hình thành hòa khí trong động cơ diesel Yêu cầu đối với quá trình tạo hoà khí là phải tạo được sự... hơn và do đó chất lượng ảnh cũng rõ hơn hai trường hợp trên Sơ đồ này còn cho phép quan sát được cả diễn biến quá trình cháy theo phương dọc xi lanh Tuy nhiên sơ đồ này không cho phép quan sát được đặc điểm quá trình phun và cháy trên toàn bộ 11 tiết diện ngang buồng cháy Chính vì vậy phương pháp này thường áp dụng cho việc quan sát chụp ảnh quá trình phun nhiên liệu và cháy đối với động cơ có buồng cháy ... HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Số hiệu Hình 1.1 Hình 1.2 Hình 1.3 Hình 1.4 Hình 1.5 Hình 1.6 Hình 1.7 Hình 1.8 Hình 1.9 Hình 1.10 Hình 1.11 Hình 2.1 Hình 2.2 Hình 2.3 Hình 2.4 Hình 2.5 Hình 2.6 Hình 2.7 Hình. .. nghiên cứu: - Ngiên cứu trình hình thành hỗn hợp cháy động xăng đại - Ngiên cứu trình hình thành hỗn hợp cháy động diesel đại Khách thể nghiên cứu: - Nghiên cứu trình hình thành hỗn hợp cháy động ôtô... HÌNH THÀNH HỖN HỢP VÀ CHÁY 1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU HÌNH THÀNH HỖN HỢP VÀ CHÁY Chương II: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH HỖN HỢP VÀ CHÁY TRÊN ĐỘNG CƠ 21 2.1 SỰ HÌNH THÀNH