Thiết kế chế tạo bộ điều khiển cung cấp LPG và dầu DO khi sử dụng hỗn hợp này làm nhiên liệu cho máy 4CH-JANMAR

Chúng ta biết rằng hiện nay tất cả các nước trên thế giới, bao gồm các nước phát triển cũng như các nước đáng phát triển đều rất quan tâm đến vấn đề ô nhiễm môi trường và vấn đề cạn kiệt nguồn nhiên liệu dầu mỏ.

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Họ và tên SV: Phạm Văn Toản Lớp: 47KTTT Khóa 47

Ngành: Động lực tàu Mã ngành:

Tên đề tài: “Thiết kế chế tạo bộ điều khiển cung cấp LPG và dầu DO khi sử dụng

hỗn hợp này làm nhiên liệu cho máy 4CH-JANMAR”

Số trang:… Số chương: 4 Số tài liệu tham khảo: 8

Hiện vật:….………

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ………

………

………

………

………

………

………

Kết luận:………

………

Nha

trang, ngày ……tháng……năm 2010

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 2 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1

Th.S Đoàn Phước Thọ Th.S Mai Sơn Hải

T

PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

Điểm chung

Họ và tên SV: Phạm Văn Toản Lớp: 47KTTT Khóa 47

Ngành: Động lực tàu thủy Mã ngành:

Tên đề tài: “Thiết kế chế tạo bộ điều khiển cung cấp LPG và dầu DO khi sử dụng

hỗn hợp này làm nhiên liệu cho máy 4CH-JANMAR”.

Số trang:……… Số chương: 4 Số tài liệu tham khảo: 8

Hiện vật: ………

………

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN ………

………

………

………

………

………

………

………

Nha trang, ngày ……tháng……năm2010

CÁN BỘ PHẢN BIỆN

(Ký và ghi rõ họ tên)

LỜI NÓI ĐẦU

Điểm chung

Chúng ta biết rằng hiện nay tất cả các nước trên thế giới, bao gồm các nước pháttriển cũng như các nước đáng phát triển đều rất quan tâm đến vấn đề ô nhiễm môitrường và vấn đề cạn kiệt nguồn nhiên liệu dầu mỏ Không khí trên thế giới hiện nay bị

ô nhiễm đến mức báo động mà trong đó khí thải của động cơ đốt trong là các tác nhânchủ yếu gây nên ô nhiễm không khí Ngoài ra khí thải từ động cơ còn làm nhiệt độ khíquyển tăng lên và thay đổi môi trường sinh thái Để giả quyết tình trạng ô nhiễm môitrường do động cơ đốt trong gây ra ta có hai giải pháp Giải pháp thứ nhất là cải tạođộng cơ để đốt nhiên liệu sạch hơn và hạn chế việc sử dụng các động cơ đốt trong đếnmức có thể Gải pháp thứ hai là tìm kiếm nguồn nhiên liệu mới sử dụng cho động cơđốt trong

Gần đây chúng ta đang có xu hướng chuyển sang sử dụng các loại nhiên liệu mớithân thiện hơn với môi trường như dầu thực vật, dầu trajopha và khí hóa lỏng LPG.Trong đó khí hóa lỏng LPG là một nguồn nhiên liệu khá dồi dào Do đó nhiều năm trởlại đây chúng ta đang có xu hướng chuyển sang nghiên cứu động cơ chạy với nhiênliệu kép Trên thế giới tuy đã có nhiều thành công nhưng ở Việt Nam động cơ chạynhiên liệu kép vẫn chưa phổ biến và cũng chưa được nghiên cứu rộng rãi

Hiện nay tôi đang thực hiện đề tài “Thiết kế chế tạo bộ điều khiển cung cấp LPG và dầu DO khi sử dụng hỗn hợp này làm nhiên liệu cho máy 4CH- YANMAR” Đề tài của tôi gồm 4 chương:

Chương 1: Tổng quan

Chương 2: Phân tích và lựa chọn phương án cung cấp DO-LPG cho động cơ.Chương 3: Thiết kế hệ thống cung cấp DO-LPG cho động cơ

Chương 4: Nghiên cứu thực nghiệm

Làm đề tài là một cơ hội cho tôi học hỏi và mở mang thêm nhiều kiến thức mới.Với sự hướng dẫn tận tình của Th.S Mai Sơn Hải và Th.S Đoàn Phước Thọ tôi đã hoàn

thành đề tài của mình Tôi xin chân thành cảm ơn Th.S Mai Sơn Hải, Th.S Đoàn PhướcThọ cùng các thầy trong bộ môn động lực và các bạn đã giúp tôi hoàn thành đề tài này.

Nha Trang, Ngày 06 tháng 01 Năm 2010

Sinh viên

Phạm Văn Toản

MỤC LỤC

Trang

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Lý do chọn đề tài 1

1.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1

1.2.1 Đối tượng nghiên cứu 1

1.2.2 Phạm vi nghiên cứu 1

1.2.2.1 Về mặt lý thuyết 1

1.2.2.2 Về mặt thực nghiệm 2

1.3 Tình hình nghiên cứu và sử dụng khí hóa lỏng (LPG) 2

1.3.1 Trên thế giới 2

1.3.2 Ở Việt Nam 3

1.4 Đặc tính của nhiên liệu LPG 4

1.4.1 Thành phần hóa học 4

1.4.2 Lí tính 4

1.4.3 Chỉ số Octane 7

1.5 Động cơ thí nghiệm ( động cơ Diesel 4CH-JANMAR) 7

1.5.1 Các thông số kỹ thuật của động cơ 7

1.5.2 Đặc điểm làm việc của hệ thống nhiên liệu của động cơ 4CH 11

1.5.2.1 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu 11

1.5.2.2 Bộ điều tốc 12

1.5.2.2.1 Điều kiện để động cơ khởi động 12

1.5.2.2.2 Điều kiện động cơ làm việc ở chế dộ không tải 13

1.5.2.2.3 Điều kiện làm việc ở tốc độ quay lớn nhất 14

1.5.2.2.4 Điều kiện dừng động cơ 15

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐIỀU KHIỂN CUNG CẤP DO-LPG CHO ĐỘNG CƠ 2.1 Giải pháp kỹ thuật để động cơ có thể sử dụng nhiên liệu nhiên liệu LPG 16

2.2 Phân tích một số hệ thống sử dụng LPG-DO sẵn có trên động cơ Diesel hiện nay18 2.2.1 Cung cấp gas trực tiếp nhờ xupap ga 19

2.2.1.1 Xupap gas có cơ cấu điều khiển kiểu cơ khí 19

2.2.1.2 Xupap gas điều khiển điện tử 19

2.2.2 Sử dụng bộ giảm áp hóa hơi và bộ hòa trộn 20

2.2.2.1 Sử dụng bộ hòa trộn điều khiển bằng cơ khí 21

2.2.2.2 Sử dụng bộ giảm áp hóa hơi và bộ hòa trộn điều khiển bằng điện tử 23

2.2.3 Hệ thống cung cấp LPG với phương án tạo hỗn hợp kiểu phun nhiên liệu 24

2.3 Phân tích, lựa chọn phương án cung cấp LPG phù hợp với điều kiện của bộ môn động lực hiện nay 25

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CUNG CẤP DO-LPG CHO ĐỘNG CƠ 3.1 Các thiết bị trong hệ thống cung cấp LPG cho động cơ 28

3.1.1 Bình LPG 28

3.1.2 Bộ giảm áp hóa hơi (Pneumatic LPG Reducer) 28

3.1.3 Van tiết lưu 31

3.1.4 Bộ trộn LPG 32

3.2 Thiết kế bộ điều khiển điện tử cung cấp LPG-DO cho động cơ 33

3.2.1 Sơ đồ khối mạch điều khiển cung cấp LPG và dầu DO 33

3.2.2 Các thiết bị trong hệ thống điều khiển điện tử 33

3.2.2.1 Lựa chọn cơ cấu chấp hành 33

3.2.2.1.1 Phương án điều khiển LPG có sử dụng bộ giảm áp hóa hơi điều khiển tay ga và van tiết lưu bằng motor bước 33

3.2.2.1.2 Phương án điều khiển LPG có sử dụng bộ giảm áp hóa hơi điều khiển tay ga và van tiết lưu bằng động cơ servo 36

3.2.2.1.3 So sánh hai phương án trên và lựa chọn cơ cấu chấp hành 38

3.2.2.2 Cảm biến nhiệt độ 39

3.2.2.3 Cảm biến tốc độ 40

3.2.2.4 Van điện từ (solenoil vavle) 42

3.2.2.5 Bộ xử lý trung tâm 44

3.2.2.5.1 Tổng quan về vi điều khiển ATMEGA 16 44

Các đặc điểm chính 45

3.2.2.3.2 Đặc điểm của ATMEGA 16 47

3.2.2.5.2 Sơ đồ mạch điều khiển trung tâm 51

3.2.2.5.3 Sơ đồ thuật toán chương trình chính và giải thuật kiểm tra phím nhấn .52

CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 4.1.Mục đích 55

4.2.Trang thiết bị thí nghiệm 55

4.3 Sơ đồ bố trí thực nghiệm 55

4.4 Tiến hành thực nghiệm 57

4.4.1.Điều kiện tiến hành thí nghiệm 57

4.4.2 Quy trình tiến hành thực nghiệm 58

4.4.3 Kết quả chạy thử nghiệm 59

4.4.3.1 Bảng số liệu chạy thực nghiệm 59 4.4.3.2 Nhận xét 63

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

Việc thử nghiệm nhiên liệu khí hóa lỏng LPG đối với chúng ta đang còn nhiềukhó khăn Bây giờ chúng ta mới chỉ là bước đầu nghiên cứu nên vẫn còn nhiều vấn đềtồn đọng chưa thể giải quyết triệt để được Dựa trên cơ sở kết quả chạy thử nghiệmLPG trên động cơ Diesel D12 tôi tiếp tục nghiên cứu bộ điều khiển cung cấp LPG vàdầu DO khi sử dụng hỗn hợp này làm nhiên liệu cho động cơ Diesel 4CH-JANMAR

1.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.2.1 Đối tượng nghiên cứu

Động cơ Diesel 4CH-JANMAR

1.2.2 Phạm vi nghiên cứu

1.2.2.1 Về mặt lý thuyết

Tìm hiểu về đặc tính của khí hóa lỏng (LPG)

Các giải pháp kỹ thuật để động cơ có thể sử dụng nhiên liệu nhiên liệu LPG

Tìm hiểu phương án điều khiển cung cấp nhiên liệu khí hóa lỏng cho động cơ

Thiết kế chế tạo bộ điều khiển điện tử cung cấp dầu DO và khí hóa lỏng (LPG)cho động cơ diesel 4CH-JANMAR

1.2.2.2 Về mặt thực nghiệm

Chế tạo bộ điều khiển điện tử cung cấp nhiên liệu khí hóa lỏng (LPG) cho động

cơ Diesel 4CH-JANMAR

Chạy thử nghiệm động cơ

Đo đạc các thông số của động cơ chạy thực nghiệm

Phân tích đánh giá kết quả thu được

1.3 Tình hình nghiên cứu và sử dụng khí hóa lỏng (LPG)

1.3.1 Trên thế giới

LPG là sản phẩm trung gian giữa khí thiên nhiên và dầu thô, nhiên liệu khí hóalỏng có thể thu được từ công đoạn lọc dầu hoặc làm tinh khiết khí thiên nhiên Vì vậy,nguồn gốc khí hóa lỏng phụ thuộc vào xuất xứ nhiên liệu Nói chung trên thế giới cókhoảng 40% LPG thu được từ quá trình lọc dầu thô

Sử dụng nhiên liệu gaz nén CNG kết cấu cồng kềnh và việc ứng dụng cho nhữngdòng xe hiện đại gặp không ít khó khăn Vì vậy ngày nay người ta đã dùng khí hóalỏng LPG (liquefied petroleum gas) làm nhiên liệu thay thế cho xăng và diesel của tất

cả các loại ô tô hiện đại Nhiên liệu LPG đang phát triển rất nhanh, Autogas LPG đã cóhơn 4 triệu chiếc ở 38 nước trên thế giới, nhất là các nước đang phát triển Khí hóalỏng LPG là sản phẩm phụ của nhà máy chế biến dầu mỏ và nhà máy tách khí Thànhphần chủ yếu của LPG là Butal và Propal hỗn hợp theo tỷ lệ nhất định và được chứatrong bình với áp suất dưới 20 kg/cm2 LPG có tỷ trọng từ 0,5 – 0,25, không màu,không mùi và không có tính độc LPG chính là một sản phẩm dầu mỏ được dùng rấtphổ biến từ lâu trong các ngành kinh tế quốc dân như là một nguyên liệu cho các ngànhcông nghiệp chế tạo hóa chất, chế tạo phân bón, tổng hợp các chất mỹ phẩm

Phần lớn lượng khí hóa lỏng thu được hiện nay được sử dụng làm nguồn chất đốt

để sinh nhiệt gia dụng hay công nghiệp Lượng khí hóa lỏng làm nhiên liệu cho ô tôđường trường hiện chỉ chiếm một tỉ lệ khiêm tốn: 1% ở Pháp, 3% ở Mỹ, 8% ở Nhật

Tuy nhiên ở một số nước có chính sách khuyến khích sử dụng LPG làm nhiên liệu cho

ô tô nhằm mục đích giảm ô nhiễm môi trường thì tỉ lệ này rất đáng kể, chẳng hạn như

Hà Lan, Ý (42%) Các số liệu trên chưa kể những động cơ trên các ô tô chuyên dụng

sử dụng LPG (chẳng hạn ô tô chạy trong sân bay, xe nâng chuyển, máy móc nôngnghiệp )

Khí dầu mỏ hóa lỏng LPG ngày càng trở nên là loại nhiên liệu ưa chuộng để chạy ô

tô nói chung và xe buýt nói riêng do những đặc điểm nổi bật của nó về giảm ô nhiễmmôi trường và công nghệ chuyển đổi Xe buýt dùng LPG có truyền thống lâu đời nhất

là ở thủ đô Vienna của Áo Từ năm 1963 thành phố này đã sử dụng xe buýt chạy bằngLPG và cho tới nay, Vienna có 500 xe buýt LPG trong đội xe vận chuyển công cộng.Các thành phố khác ở Châu Âu cũng sử dụng nguồn năng lượng này để chạy xe buýtnhư Đan Mạch (180 chiếc), Hà Lan (150 chiếc), Tây Ban Nha (60 chiếc)

1.3.2 Ở Việt Nam

Khí thiên nhiên ở nước ta có trữ lượng lớn và chúng ta đang khai thác để cung cấpnăng lượng cho các nhà máy nhiệt điện và sản xuất phân đạm Đường ống dẫn khíthiên nhiên từ mỏ khí Nam Côn Sơn vào đất liền vừa hoàn thành và đưa vào sử dụng

đã mở đầu cho cuộc cách mạng năng lượng ở nước ta Mặt khác, một khối lượng lớnkhí thiên nhiên thu được từ các mỏ dầu đã, đang và sắp khai thác hứa hẹn một nguồnnăng lượng sạch dồi dào để phát triển ngành kinh tế quốc dân trong đó có ngành giaothông vận tải

Hiện nay, chúng ta có nhà máy sản xuất ga Dinh Cố và nhà máy lọc dầu DungQuất Sản lượng khí đồng hành của nhà máy là nguồn cung cấp dồi dào nhiên liệuLPG Mặt khác, các nhà máy tinh luyện khí thiên nhiên cũng là nguồn cung cấp loạinhiên liệu này nên khả năng độc lập nhiên liệu LPG của chúng ta cũng rất lớn Vấn đề

cơ bản là chúng ta có thể chủ động về công nghệ chuyển đổi cũng như chế tạo nhữngphụ kiện cơ bản của hệ thống nhiên liệu LPG

Ở nước ta, LPG là chất đốt chủ yếu của các hộ gia đình thành phố Sử dụng LPGlàm nhiên liệu trong sản xuất thức ăn gia súc, chế biến, sấy nông sản, thực phẩm.Ngoài ra trong công nghiệp hoá dầu chúng ta còn sử dụng LPG trong quá trình tinh chếsản xuất dầu nhờn Ngoài ra nó còn được ứng dụng là nguyên liệu hoá học để tạo ranhững monme để tổng hợp polime trung gian như: Polyetylen, polyvinylclorua,polypropylen, để sản xuất MTBE là chất làm tăng chỉ số octan thay thế cho hợp chấtchì pha vào xăng.

Hiện nay ở nước ta đã chuyển đổi thành công xe gắn máy chạy nhiên liệu LPG Xegắn máy sau khi lắp bộ chuyển đổi (chi phí khoảng 1,6 triệu) xe có thể chạy song songhai nhiên liệu Nhưng việc sử dụng còn chưa rộng rãi Và tại công ty cơ khí Ngô Gia

Tự đã sản xuất bộ chuyển đổi nhiên liệu và bước đầu lắp đặt trên khoảng 30 chiếc xetaxi G

1.4 Đặc tính của nhiên liệu LPG

1.4.1 Thành phần hóa học

Theo tiêu chuẩn Châu Âu, nhiên liệu khí hóa lỏng phải có từ 19 đến 50%hydrocabure C3 (propane và propylène) Ở Châu Á, thành phần nhiên liệu khí hóa lỏngkhá ổn định, chứa chủ yếu là hydrocarbure C4, chẳng hạn như ở Hàn Quốc chỉ cóbutane là khí hóa lỏng được sử dụng chính thức Ngược lại ở Mĩ thì chỉ cóhydrocarbure C3 được sử dụng Cũng cần nhấn mạnh thêm rằng nhiên liệu khí hóalỏng chứa rất ít lưu huỳnh Thường nó chỉ chứa từ 40 ÷ 60ppm, thấp hơn rất nhiều sovới tiêu chuẩn Cộng đồng Châu Âu (200ppm) Do đó, động cơ dùng LPG phát rất ítcác chất ô nhiễm gốc lưu huỳnh và hiệu quả của bộ lọc xúc tác được cải thiện

1.4.2 Lí tính

Ở nhiệt độ lớn hơn 0o C trong môi trường không khí bình thường với áp suấtbằng áp suất khí quyển, LPG bị biến đổi từ thể lỏng thành thể hơi theo tỉ lệ thể tích 1 lítLPG thể lỏng hoá thành khoảng 250 lít ở thể hơi

Vận tốc bay hơi của LPG rất nhanh, dễ dàng khuyếch tán, hòa trộn với không khíthành hỗn hợp cháy Đây là tính chất rất quan trọng của LPG để nó làm nhiên liệu thaythế cho động cơ đốt trong.

Tỉ trọng LPG nhẹ hơn so với nước là: Butane từ 0,55 – 0,58 lần, Propane từ 0,5 –0,53 lần; Ở thể hơi (gas) trong môi trường không khí với áp suất bằng áp suất khíquyển, gas nặng hơn so với không khí: Butane 2,07 lần; Propane 1,55 lần Do đó hơiLPG thoát ra ngoài sẽ bay là là trên mặt đất, tích tụ ở những nơi kín gió, những nơitrũng, những hang hốc của kho chứa, bếp…

Màu sắc: LPG ở trạng thái nguyên chất không có mùi, nhưng dễ bị phát hiệnbằng khứu giác khi có rò rỉ do LPG được pha trộn thêm chất tạo mùi Mercaptan với tỉ

lệ nhất định để có mùi đặc trưng

Nhiệt độ của LPG khi cháy rất cao từ 1900oC ÷1950oC, có khả năng đốt cháy vànung nóng cháy hầu hết các chất

Nhiên liệu khí hóa lỏng có nhiệt trị riêng theo khối lượng (PCIm) cao, cao hơn

cả xăng hay dầu diesel (bảng 1.4.1) Tuy nhiên do khối lượng riêng của nó thấp, nhiệt

trị riêng theo thể tích (PCI) thấp hơn nhiên liệu lỏng

Bảng 1-1 Một số đặc tính kỹ thuật của LPG

5050

260602

6 Sulphur sau khi tạo mùi 20 25 30 ISO 4260

7 Cặn còn lại sau khi hóa hơi

760mmHg)

5000026000

10 Nhiệt lượng tương đương:

+ Điện (Kw.h)+ Dầu hỏa (lít)

141,5-2

11 Nhiệt độ cháy(oC):

+ Trong không khí

+ Trong oxi

19002900

12 Tỷ lệ hóa hơi: Lỏng-hơi 250 lần

13 Giới hạn cháy trong không

khí(% thể tích)

2-10

Bảng1-2 So sánh LPG và các loại nhiên liệu cổ điển

Thông số đặc trưng Eurosup

er

Diesel

Propane

thươngmại

Butanethươngmại

LPG

Khối lượng riêng (kg/

dm3)

0.780

0,725-0,820-0,860

0,51-0,58Nhiệt trị thấp PCI

Bảng 1-3 Chỉ số octane của một số chất

>100(98)100

1008592998083

1.5 Động cơ thí nghiệm ( động cơ Diesel 4CH-JANMAR)

1.5.1 Các thông số kỹ thuật của động cơ

Động cơ 4CH là động cơ của hãng Yanmar dùng cho các loại tàu thủy cỡ nhỏ.Động cơ 4CH là loại động cơ Diesel có 4 xilanh thẳng hàng Làm mát hai vòng:

Hệ kín: nước ngọt tuần hoàn kín làm mát cho động cơ

Hệ hở: nước ngoài tàu làm mát cho nước ngọt và dầu bôi trơn

Động cơ 4CH là loại không có tăng áp

Bộ góp khí nạp

Bơm cao áp

Bình lọc nhiên liệu Cần dừng động cơ

Bảng 1-4 Các thông số kỹ thuật của động cơ 4CH

Trục chân vịt Cùng chiều kim đồng hồ

Hệ thống làm mát

Kiểu làm mát Làm mát hai vòngBơm nước ngọt Bơm ly tâm, bánh răng

truyền độngBơm nước biển Cánh cao su, truyền động

đai

Bộ trao đổinhiệt

Sinh hàn dạng ống

Van hằng nhiệt Dạng bi

Độ giãn nở củakét

Nhờ van áp lực

Dung lượngbình làm mátnước ngọt

16 lít

Kiểu hệ thống Bôi trơn áp lực

Bộ lọc dầu Lõi lọc bằng giấy hai lớp

Hệ thống bôi trơn

Làm mát dầu Sinh hàn dạng ống, làm

mát bằng nước biểnVan điều chỉnh

áp lực dầu

Dạng trụ, với vít điềuchỉnh ngoài

Dung tích dầu 12.5 lít

Hệ thống nhiên liệu

Bơm cao áp Kiểu bosch - bơm cụm

Bộ điều tốc Điều tốc ly tâm nhiều chế

độ

Bộ tự động điềuchỉnh thời gian

Kiểu ly tâm

Góc phun sớm 18o

Áp suất phunkg/cm2 (psi)

210-230(2986-3271)

Bộ lọc nhiênliệu

705(27.76)

Chiều caomm(in)

1006(39.61)

1.5.2 Đặc điểm làm việc của hệ thống nhiên liệu của động cơ 4CH

1.5.2.1 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu

Nguyên lý hoạt động

Nhiên liệu được cấp từ két nhiên liệu qua bầu lọc thô, từ đó qua bầu lọc tinh đếnbơm cao áp Nhiên liệu được nén trên ống cao áp với áp suất 220 kg/cm2 và được phuntơi vào buồng đốt, với một lượng đủ và đúng thời điểm, ngay trên đỉnh piston để hòatrộn với lượng không khí đang chuyển động xoáy và sau đó tự bốc cháy

Lực cung cấp từ bơm cao áp tới vòi phun được tự động điều chỉnh theo chế độlàm việc của động cơ nhờ cơ cấu tự động điều chỉnh lượng cung cấp

Nhiên liệu còn dư từ vòi phun sẽ được hồi về thùng chứa qua ống dầu hồi

1.5.2.2 Bộ điều tốc

Hình 1-2 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động cơ 4CH - JANMAR

ống cao ápĐường

nhiên liệu

Bầu lọc tinh

1.5.2.2.1 Điều kiện để động cơ khởi động

Khi cần điều khiển được kéo đến vị trí dừng tốc độ lớn nhất, nó sẽ di chuyển hếthành trình Khi đó cần áp lực sẽ được lò xo điều tốc kéo tới khi chạm vào vít dừng đầytải Quả văng không dịch chuyển trong suốt khoảng thời gian đó và thanh răng nhiênliệu bơm cao áp di chuyển nhờ khớp hãm di động do lực của lò xo khởi động cung cấp.Khi động cơ khởi động, quả văng sinh ra lực ly tâm Lực ly tâm này thắng lực của lò

xo khởi động và tay gạt trở về tới vị trí tiếp xúc với cần áp lực

Hình 1-3 Cấu tạo bộ điều tốc

Vít dừng đầy tải

Lò xo không tảiThay thế

1.5.2.2.2 Điều kiện động cơ làm việc ở chế dộ không tải

Khi động cơ khởi động, cần điều khiển trở về vị trí không tải, lò xo điều tốc

không hoạt động Quả văng kéo ra theo hướng tâm kính ở tốc độ thấp, còn cần áp lực

kéo trở lại cho đến khi nó tiếp xúc với lò xo không tải thay thế Ở vị trí này cần không

tải được duy trì ở vị trí không tải với sự hỗ trợ của lò xo không tải thay thế Đây là

nguyên nhân khi vòng quay giảm thì lực ly tâm giảm Lò xo không tải đẩy cần áp lực

sang trái và quả văng được kéo vào trong, nó đẩy thanh răng nhiên liệu theo hướng

tăng nhiên liệu và duy trì ở chế độ không tải

Lò xo điều tốc

Tay gạt

Cần điều khiểnQuả văng

1.5.2.2.3 Điều kiện làm việc ở tốc độ quay lớn nhất

Hình 1-5 Bộ điều tốc ở chế độ không tải

Khi cần điều khiển dịch chuyển từ vị trí không tải tới vị trí tải lớn nhất, áp lựctrong ống trượt tăng lên, cần áp lực được kéo căng tới khi chạm vào vít dừng đầy tải vàdịch chuyển tay gạt và ống trượt sang trái.

Cần dẫn hướng và khớp hãm di động được truyền tới thanh răng bởi liên kết vàduy trì ở vị trí đầy tải Khi đó vòng quay tăng lên tới một vị trí nhất định, lực ly tâmcủa quả văng và lực của lò xo điều tốc cân bằng với nhau, và quyết định đến vòng quayđầy tải

1.5.2.2.4 Điều kiện dừng động cơ

Kéo cần điều khiển tới vị trí dừng, thanh răng di chuyển tới vị trí ngừng cấp nhiên liệu mà không phụ thuộc vào vị trí của cần điều khiển Động cơ được dừng lại

Hình 1-7 Bộ điều tốc ở vị trí dừng động cơ

Thanh kéo dừng

CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐIỀU KHIỂN

CUNG CẤP LPG-DO CHO ĐỘNG CƠ

2.1 Giải pháp kỹ thuật để động cơ có thể sử dụng nhiên liệu nhiên liệu LPG

Cho đến nay, hệ thống phun nhiên liệu khí vào đường nạp nhờ độ chân khôngtại cổ góp nạp được dùng phổ biến nhất Tuy nhiên, những hệ thống phun nhiên liệumới đang được nghiên cứu áp dụng thể hiện được nhiều ưu điểm hơn, đặc biệt là hệthống phun nhiên liệu ở dạng khí hóa lỏng ngay trước soupape nạp Hệ thống này có

ưu điểm ngăn chặn sự bốc cháy của hỗn hợp trên đường nạp, hiệu suất của động cơđược nâng cao và mức độ ô nhiễm giảm đi đáng kể

LPG có thể cung cấp cho động cơ ở dạng khí hay dạng lỏng Ưu điểm của việc

sử dụng LPG dưới dạng khí là tăng sự đồng nhất hoàn toàn của hỗn hợp gas – khôngkhí và tránh hiện tượng ướt thành đường nạp bởi nhiên liệu lỏng, hiện thượng này rấtnhạy cảm khi động cơ khởi động và khi động cơ làm việc ở chế độ chuyển tiếp Điềunày cho phép giảm được mức độ phát sinh ô nhiễm Nhược điểm của việc cung cấpdạng này là quá trình điều khiển dài và sự cung cấp gas liên tục hạn chế khả năngkhống chế tỷ lệ không khí / gas Đặc biệt là giai đoạn quá độ của động cơ Cũng cầnnhấn mạnh thêm rằng công suất động cơ giảm đi khoảng 8% do tổn thất lượng khôngkhí nạp do khí gas chiếm chỗ

Hệ thống cung cấp LPG bằng cách phun ở dạng lỏng cho phép sử dụng ưu thếcủa LPG để hạn chế những nhược điểm trên đây Ưu điểm của việc phun LPG lỏng làtạo khả năng kiểm soát được độ đậm đặc ở mỗi lần phun với thời gian rất ngắn vì vậy

có thể áp dụng các biện pháp hữu hiệu nhằm giới hạn mức độ ô nhiễm khi động cơ làmviệc ở chế độ quá độ Sự bốc hơi LPG làm giảm đáng kể nhiệt độ khí nạp do đó làmtăng hệ số nạp của động cơ Mặt khác, màng nhiên liệu bám trên đường nạp khôngđáng kể gì so với động cơ xăng

Tuy nhiên việc sử dụng vòi phun thay vì họng khuyếch tán do làm giảm thờigian tạo hỗn hợp và mật độ nhiên liệu cung cấp dẫn đến sự không đồng nhất của hỗnhợp và do đó có nguy cơ làm tăng nồng độ CO trong khí xả

Người ta sử dụng đánh lửa bằng cách phun nhiên liệu mồi Mục đích là tận dụngtối đa các bộ phận của hệ thống động cơ Diesel đang sử dụng và hạn chế tối thiểu việclắp đặt thêm nhiều cơ cấu và bộ phận khác làm thay đổi quá lớn về kết cấu và tăng chiphí chuyển đổi trên động cơ cải tạo

Lượng nhỏ nhiên liệu Diesel phun mồi được phun trước khi piston đến điểmchết trên Các hạt nhiên liệu Diesel này sẽ tự bốc cháy và tạo ra chừng ấy điểm đánhlửa trong hỗn hợp nhiên liệu không khí để đốt cháy lượng LPG đưa vào Hệ thống đánhlửa này có năng lượng tỏa ra rất lớn và hầu như không phụ thuộc vào sự phân bố hỗnhợp trong buồng cháy Trong trường hợp đó sự tăng áp suất diễn ra nhanh chóng hơn

và hiệu suất động cơ được cải thiện đáng kể

Lượng nhiên liệu phun mồi cần thiết bằng lượng nhiên liệu để duy trì chế độkhông tải của động cơ Diesel Mục đích là để đốt cháy kiệt lượng nhiên liêu LPG đưavào và chuyển đổi dễ dàng sang dùng chỉ mình nhiên liệu Diesel khi động cơ đang hoạtđộng với hỗn hợp Diesel-LPG Nếu không có đủ lượng nhiên liệu Diesel để duy trì chế

độ không tải thì khi cắt nhiên liệu LPG thì động cơ sẽ bị chết máy

*Ưu điểm của đánh lửa bằng cách phun nhiên liệu mồi:

 Độ tin cậy khi đánh lửa khá cao, hiệu quả đánh lửa kéo dài và có thể đánh lửa ởbất kỳ độ đậm đặc nào của hỗn hợp với điều kiện mức độ rối của hỗn hợp LPG-không khí đủ lớn

 Dễ dàng chuyển về sử dụng nhiên liệu Diesel khi không dùng LPG

 Hiệu suất động học cao

*Nhược điểm của đánh lửa bằng cách phun nhiên liệu mồi:

Tỷ số nén cao làm hạn chế công suất cực đại theo tính chất của nhiên liệu khíhóa lỏng Khả năng chống kích nổ của LPG cao nhưng nếu tỷ số nén cao hơn mức chophép sẽ gây ra hiện tượng kích nổ và gây hư hỏng cho động cơ.

2.2 Phân tích một số hệ thống sử dụng LPG-DO sẵn có trên động cơ Diesel hiện nay

Sơ đồ tổng thể hệ thống nhiên liệu LPG và diesel song song [8]

Cho đến nay phương án chung để cung cấp LPG trên động cơ người ta đều sửdụng hệ thống cung cấp DO-LPG song song Ta có sơ đồ tổng thể hệ thống nhiên liệuLPG và diesel song song:

Hình 2-1 Sơ đồ hệ thống LPG và diesel song song có sử dụng

bộ phận điều khiển điện tửLượng nhiên liệu LPG và diesel được điều khiển bởi mô đun điều khiển sẽ đưatới hiệu quả cao về mặt hiệu suất nhiệt, đồng thời cung cấp lượng nhiên liệu chính xácđúng thời điểm Lượng LPG trước khi qua mô đun điều khiển phải qua van an toàn đểđảm bảo sự an toàn về sử dụng LPG

Trên cơ sở xem xét một số hệ thống sử dụng LPG trên động cơ Diesel hiện nay

ta có một số phương án điều khiển như sau:

2.2.1 Cung cấp gas trực tiếp nhờ xupap ga

2.2.1.1 Xupap gas có cơ cấu điều khiển kiểu cơ khí

Đối với động cơ gas công suất lớn, gas được cung cấp bởi một xupap đặc biệtđược đặt trước cửa nạp hay ngay trong xylanh Xupap này có thể được điều khiển bởimột cánh tay đòn hay bởi một xylanh thuỷ lực Xupap gas được mở trễ hơn một chút sovới xupap nạp để tránh thất thoát gas ra đường xả trong giai đoạn trùng điệp Lượnggas nạp vào được điều chỉnh nhờ thời gian mở xupap gas hay độ chênh áp giữa gas vàkhông khí

Hình 2-2 Cung cấp gas bằng xupap gas điều khiển cơ khí

2.2.1.2 Xupap gas điều khiển điện tử

Xupap gas này đặt ngay trước cửa nạp, điều khiển đóng mở nhờ hệ thống điềukhiển động cơ Một cảm biến được đặt trong buồng cháy của động cơ, các thông sốtrong buồng cháy được đưa về bộ điều khiển điện tử Từ đó bộ điều khiển phân tíchquá trình cháy và điều khiển lượng dầu DO và LPG vào động cơ thích hợp

Hình 2-3 Xupap gas điều khiển điện tửHai phương án trên chỉ nên áp dụng cho động cơ sản xuất mới hoàn toàn Khôngthể áp dụng để chuyển đổi trên động cơ cũ do nó làm thay đổi quá lớn kết cấu cơ cấu

phân phối khí của động cơ, giá chuyển đổi cao.

2.2.2 Sử dụng bộ giảm áp hóa hơi và bộ hòa trộn

Lắp đặt bộ trộn hỗn hợp LPG-không khí trên họng nạp

Khi động cơ từ chế độ chạy nhiên liệu diesel chuyển sang sử dụng LPG với diesellàm chức năng phun mồi thì tay ga điều chỉnh lượng nhiên liệu diesel vào cho phù hợpvới tải động cơ Diesel không còn tác dụng nữa Lúc này ta điều chỉnh lượng nhiên liệuLPG cho phù hợp với tải của động cơ

Việc lắp đặt bộ trộn hỗn hợp LPG-không khí trên họng nạp của động cơ giúpcho hỗn hợp LPG-không khí được hòa trộn tốt trước khi đi vào buồng đốt Điều này sẽlàm cho hỗn hợp đốt cháy một cách tốt nhất

Hỗn hợp LPG-không khí được đưa vào trong buồng đốt của động cơ ở mỗi kỳnạp nhờ sự chênh lệch giữa áp suất trong buồng đốt và áp suất bên ngoài động cơ

Sử dụng bộ giảm áp hóa hơi

Việc sử dụng bộ giảm áp hóa hơi sẽ làm cho LPG chuyển từ thể lỏng sang thểkhí Khi vào buồng đốt động cơ nó sẽ được hòa trộn tốt hơn với không khí Do đó quá

trình cháy trong động cơ diễn ra tốt hơn và tránh được hiện tượng làm ướt thànhxilanh.

Ngoài ra lắp đặt bộ giảm áp hóa hơi góp phần đảm bảo quá trình cung cấp LPGcho động cơ được an toàn hơn Vì trên đó có màng cảm biến áp suất, khi nào động cơ ở

kỳ hút thì nó sẽ cho LPG đi qua để tới bộ trộn

2.2.2.1 Sử dụng bộ hòa trộn điều khiển bằng cơ khí

Phương án cấp gas với việc sử dụng van điều khiển lưu lượng

Đây là phương pháp điều khiển tỉ lệ hòa trộn của động cơ lưỡng nhiên liệu, thôngqua một cơ cấu điều chỉnh đồng thời hai nhiên liệu cùng lúc Cơ cấu này kết hợp việcđiều khiển lưu lượng gas khi bơm cao áp dịch chuyển từ những vị trí tương ứng tới vịtrí 70-80% đầy tải ở những thời điểm tương ứng để phun một lượng lớn nhiên liệu vàođộng cơ, điều này sẽ làm giảm khoảng điều chỉnh tự do của bộ điều chỉnh lượng gashoặc duy trì khoảng điều chỉnh tự do không đổi

Khi điều chỉnh ở vị trí 70-80% đầy tải của động cơ thì chỉ có lượng nhiên liệudiesel qua vòi phun tăng còn lượng nhiên liệu khí được duy trì không đổi hay thậm chí

là giảm bớt Vì vậy tỷ lệ trộn trong phạm vi tải trên được thay đổi theo hướng thay đổinhiên liệu diesel Tất cả các phương pháp tỉ lệ hòa trộn khác cho động cơ cũng đềutăng lượng gas trong phạm vi tải thấp và bắt đầu từ không tải

điều chỉnh 4- Van điều chỉnh lưu lượng

2 - Bơm nhiên liệu 5- Ống dẫn gas vào van

3- Đòn bẩy 6- Ống dẫn gas vào bộ trộn

Khi tại vị trí khoảng 70-80% tải

Hệ thống điều khiển dầu DO và điều khiển LPG được liên kết bởi đòn bẩy (3).Cần điều chỉnh (1) điều khiển lượng dầu DO từ bơm cấp nhiên liệu (2) tới động cơ vàcũng điều khiển van điều chỉnh lưu lượng (4) cấp gas từ bình chứa vào bộ trộn LPG-không khí để đưa vào động cơ Cần điều chỉnh (1) được gián tiếp kết nối với bàn đạpchân gas

Thiết bị điều khiển lưu lượng gas bao gồm van 9 gắn với lò xo 7 Ban đầu ở chế

độ không tải (H2) lưu lượng gas sẽ bị cản trở bởi vì ống hình trụ 12 của chốt có đườngkính khớp với với lỗ 10 Lượng gas bắt đầu cấp (H 2a) tại đây lưu thông dần dần từống 5, mức tải xác định là 2/3 tải Từ 3/4 của tải (H 2b) lưu lượng gas xác định là lớnnhất và lượng còn lại sẽ cố định mãi đến khi đầy tải thì van được mở hoàn toàn (H 2c)

Từ vị trí của van (H 2a-H 2b) tốc độ gas chảy trong lỗ 10 tăng nhanh nhờ tiết diện

Hình 2-5 Sơ đồ hoạt động của thiết bị

điều khiển lưu lượng gas

H 2 Bộ phận của thiết bị điều khiển

lưu lượng gas

H 2a-2c Mô tả 3 thời điểm khác

nhau của bị điều khiển lưu lượng gas

7-Lò xo; 8-Phần tiết diện ống hình

côn; 9-Van; 10-Lỗ khoan;

11-Chốt van; 12- Ống hình trụ;

13-Phần van có tiết diện hình côn;

14- Phần hình nón có đỉnh vót nhọn

hình nón 13 của chốt van Hình trụ 12 của chốt van 11 có thể được lựa chọn để nối tiếpphần hình nón 14 đỉnh có một góc nhọn và cái này có thể được nối tiếp bởi phần cuối

15 chẳng hạn như phần tiếp xúc (H 2c) Cùng với chốt van, gas sẽ trộn lẫn dần dần tỉ lệtăng dần lên trong suốt quá trình tăng của tải khoảng 1-3 phần tải

Thiết bị cấp gas bình thường và nhiên liệu lỏng tới động cơ bao gồm có bơmphun nhiên liệu lỏng, một bộ phận điều chỉnh tốc độ cấp nhiên liệu lỏng và gas Bộphận điều khiển bao gồm lỗ khoan dẫn gas lỏng, bộ phận van lò xo dốc quanh trục đẩythẳng tới lỗ để tới vị trí đóng ở mức độ nào đó, bộ phận nối liền với lỗ và tắt lượng cấpgas, chốt van có nhiệm vụ kết nối bộ phận điều chỉnh với van cho quá trình chuyểnđộng của van ra xa từ lỗ tới bộ phận điều chỉnh lúc tăng tải từ vị trí không tải, sự cảithiện của chốt van bao gồm một phần hình trụ kề sát đường kính lỗ và bộ phận hìnhnêm kề bên bộ phận hình trụ

Thực tế cho thấy rằng khi ở tải thấp thì hỗn hợp DO-LPG ngăn cản sự cháykhông hoàn toàn Do có sự cân đối gas, lượng gas dư thừa sẽ không còn Hiệu quả kinh

tế cao hơn và lượng tiêu thụ nhiên liệu lỏng ít hơn khi điều chỉnh chính xác lượng cấpnhiên liệu diesel và gas Nhưng bên cạnh đó đòi hỏi phải chế tạo thiết bị chính xác, tất

cả các chi tiết phải chuyển động tương đối với nhau phụ trợ nhau và việc xác định đúngthời điểm cấp cũng như tỉ lệ giữa hai loại nhiên liệu cần chính xác

2.2.2.2 Sử dụng bộ giảm áp hóa hơi và bộ hòa trộn điều khiển bằng điện tử

Trên hệ thống có sử dụng điều khiển điện tử cho cả động cơ Diesel và hệ thốngcung cấp LPG Hai hệ thống điều khiển điện tử này độc lập với nhau Đảm bảo chođộng cơ làm việc bình thường khi chuyển chế độ làm việc của động cơ từ DO-LPGsang DO

Hệ thống sử dụng các cảm biến lấy các thông số của động cơ đưa về bộ điềukhiển trung tâm Từ đó bộ điều khiển trung tâm phân tích các thông số đưa về và giámsát quá trình động cơ hoạt động Khi có sự cố thì bộ điều khiển trung tâm sẽ phát tínhiệu báo cho người vận hành biết để xử lý các tình huống

2.2.3 Hệ thống cung cấp LPG với phương án tạo hỗn hợp kiểu phun nhiên liệu

Nhiên liệu LPG có thể được cung cấp bằng hệ thống phun vào cổ góp (phun tậptrung) hay phun vào trước xupap nạp của từng xylanh (phun riêng rẽ) Áp suất nhiênliệu trước vòi phun của hai kiểu này đều cao hơn áp suất khí quyển Nhiên liệu phunvào đường nạp động cơ có thể dưới dạng khí hay lỏng, trong đó phun nhiên liệu dạnglỏng có nhiều triển vọng về việc sử dụng song song hai nhiên liệu DO-LPG

Nguyên lý hoạt động: Nhiên liệu LPG dưới dạng lỏng từ bình nhiên liệu đượchút nhờ một bơm chuyển và duy trì áp suất dư trên đường ống khoảng 5 bar để tránh sựbốc hơi Nhiên liệu sau đó được đưa qua bộ lọc và bộ điều áp trước khi dẫn đến vòiphun Vòi phun được một bộ vi xử lý chuyên dụng điều khiển một cách tự động

Hình 2-6 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu LPG và diesel

Hệ thống phun LPG lỏng cải thiện rất đáng kể tính năng của động cơ cả về hiệusuất cũng như mức độ phát sinh ô nhiễm Công suất và momen tăng do tăng hệ số nạpcòn suất tiêu hao nhiên liệu giảm do điều chỉnh tốt lượng cung cấp theo chế độ làmviệc của động cơ.

Phương án này khó có thể thực hiện để áp dụng trên động cơ diesel do phải lắpđặt thêm nhiều bộ phận và chúng ta chưa rõ nguyên lý hoạt động của bình điều hòa ápsuất nên khó kiểm soát sự làm việc của hệ thống

2.3 Phân tích, lựa chọn phương án cung cấp LPG phù hợp với điều kiện của bộ môn động lực hiện nay

Hình 2-7 Hệ thống cung cấp LPG kiểu phun nhiên liệu

1- Lọc khí ; 2- Vòi phun LPG lỏng; 3-Vòi phun diesel; 4- Điều hoà áp suất;

5 –Bình chứa LPG; 6 –Bơm; 7 -Bộ vi xử lý LPG

Qua phân tích các phương án cung cấp và điều khiển LPG ta có nhận xét như sau:Phương án sử dụng xupap gas khó thực hiện vì chúng ta phải cải tạo lại để lắp đặtxupap gas trên đường nạp Điều này khó thực hiện vì chúng ta phải thay đổi kết cấu cósẵn của động cơ để lắp đặt xupap gas và điều này khó có thể thực hiện được

Phương án cung cấp LPG tạo hỗn hợp kiểu phun nhiên liệu thì chúng ta chưa nắm

rõ nguyên lý làm việc của bình điều hòa áp suất và việc lắp vòi phun LPG lỏng trênđộng cơ điều này khó có thể thực hiện được khi ta thay đổi kết cấu ban đầu của độngcơ

Qua nhận xét trên ta lực chọn phương án điều khiển cung cấp LPG có sử dụng bộgiảm áp hóa hơi có sẵn tại bộ môn động lực nhằm tận dụng thiết bị sẵn có, bộ trộn và

có sử dung bộ điều khiển điện tử để điều chỉnh tay ga động cơ và van tiết lưu cấp LPG.Phương án điều khiển điện tử cung cấp LPG cho động cơ là phương án dùng bộđiều khiển điện tử lấy tín hiệu qua cảm biến tốc độ để điều chỉnh lượng LPG vào động

cơ Ngoài ra ta còn sử dụng cảm biến nhiệt độ nước làm mát, cảm biến nhiệt độ khí xả

để đối chiếu các thông số của động cơ tiện cho theo dõi hoạt động của động cơ

Phương án này phù hợp với điều kiện tại phòng động cơ của bộ môn động lựchiện nay

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CUNG CẤP DO-LPG

CHO ĐỘNG CƠ

Sơ đồ cung cấp LPG cho động cơ

Trên cơ sở hệ thống điều khiển cung cấp nhiên liệu kép đã lựa chọn ở chương 2

ta có sơ đồ của hệ thống cung cấp DO-LPG như sau

Trong sơ đồ này ta sử dụng bộ hóa hơi giảm áp (có sẵn) LPG qua giảm áp hóa hơi sẽ trở thành LPG dạng hơi và không gây hiện tượng đóng băng

Bộ giảm áphóa hơi

ECU

Van tiết lưu

Bình LPG

Bộ trộn Không khí

LPG-Hình 3-1 Sơ đồ cung cấp LPG cho động cơ

Cơ cấu chấphành

Soleniod vavle

Họng nạp

3.1 Các thiết bị trong hệ thống cung cấp LPG cho động cơ

3.1.1 Bình LPG

Bình chứa LPG có nhiệm vụ dự trữ ga để cung cấp cho động cơ, khi chạy với hỗnhợp lưỡng nhiên liệu DO-LPG Bình chứa LPG phải đảm bảo an toàn, không có hiệntượng rò rỉ khi không làm việc Và an toàn trong sử sụng Do vậy ta sử dụng bình chứaLPG có bán sẵn trên thị trường và đã được kiểm định an toàn Đó là loại bình dùng chocác bếp ga

3.1.2 Bộ giảm áp hóa hơi (Pneumatic LPG Reducer)

Hình 3-2 Bình chứa LPG

Bộ giảm áp hóa hơi có nhiệm vụ chuyển đổi nhiên liệu LPG ở trạng thái lỏngsang trạng thái hơi trước khi đưa vào bộ trộn và điều khiển lưu lượng LPG đưa vàođộng cơ theo các chế làm việc

Bộ giảm áp – hoá hơi được chia làm nhiều ngăn nhờ các màng chắn đặc biệt

Nhiệt độ cần thiết cho hoá hơi LPG được cung cấp nhờ nước nóng đi từ đường

ra của nước làm mát động cơ hoặc có thể sấy nóng bộ giảm áp hóa hơi bằng bộ gianhiệt

Hình 3-3 Sơ đồ nguyên lý bộ giảm áp-hoá hơi

1 – Vít điều chỉnh; 2 – Van định lượng ; 3 – Màng cao su tổng hợp; 4 – Đòn bẩy

; 5 - Đường LPG đến bộ trộn; 6 – Van điện từ; 7 – Màng cao su tổng hợp; 8 – Lò so; 9

– Đòn bẩy; 10 – Van giảm áp; 11 - Đường nạp nhiên liệu LPG

LPG lỏng ở áp suất bình chứa di chuyển qua các van an toàn đến họng nạp 11

và vào buồng giảm áp (A) thông qua van giảm áp 10 Tại đây áp suất LPG giảm xuốngcòn khoảng 0,45 – 0,65 bar Bình thường với áp suất cao, dòng LPG lỏng sẽ mở van

giảm áp 10 đi vào bên trong buồng A Khi áp suất bên trong buồng A gia tăng tới mộtgiá trị quy định, nó sẽ đẩy màng cao su 7 dịch chuyển xuống dưới, nén lò xo 8 và làmcho van giảm áp đóng lại thông qua đòn bẩy 9, ngăn không cho nhiên liệu LPG đi vàobuồng (A) khống chế áp suất theo quy định do sự cân bằng áp suất buồng A và lò xo 8cũng như diện tích chịu áp trên và dưới của màng 7.

Sau khi qua buồng (A), nhiên liệu tiếp tục đi vào buồng (B) thông qua van địnhlượng 2 Buồng này được thông với bộ trộn đặt trên họng khuyếch tán và hơi nhiên liệuLPG được hút vào bộ trộn khi động cơ hoạt động

Màng cao su 3 trong buồng B được di chuyển lên xuống nhờ áp suất nạp, sựdịch chuyển này làm cho đòn bẩy 4 mở van định lượng 2 để hơi nhiên liệu LPG đi từbuồng (A) sang buồng (B) Nếu viêc hút nhiên liệu tăng lên ở bộ trộn, thì lập tức nó sẽtruyền qua buồng (B) và màng cao su 3, cho phép nhiều hơi LPG đi qua van địnhlượng 2 Ngược lại nếu lực hút ở bộ trộn giảm xuống, do lực đẩy của lò xo vít điềuchỉnh 1 điều khiển đòn bẩy đóng dần van định lượng 2, giới hạn lượng hơi nhiên liệuLPG đi vào

Khi động cơ ngừng hoạt động, lò xo vít điều chỉnh tác động lên đòn bẩy 4 khoávan định lượng 2, bảo đảm không cho hơi nhiên liệu LPG đi qua van định lượng