Khảo sát và đánh giá thiết bị làm sạch kim phun trực tiếp trên động cơ đốt trong

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN HUỲNH MINH KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ THIẾT BỊ LÀM SẠCH KIM PHUN TRỰC TIẾP TRÊN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - 60520116 S K C0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 09/2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN HUỲNH MINH KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ THIẾT BỊ LÀM SẠCH KIM PHUN TRỰC TIẾP TRÊN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC -60520116 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN HỮU HƯỜNG Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2014 Khảo sát đánh giá thiết bị làm kim phun trực tiếp động đốt LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: Nguyễn Huỳnh Minh Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 17 / 01 / 1973 Nơi sinh: Ninh Thuận Quê quán: TP Phan Rang – Ninh Thuận Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: 715 Thống Nhất – TP Phan Rang – N.Thuận Điện thoại nhà riêng: 0907653372 E-mail: minhdaynghe@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 7/1992 đến 7/1995 Nơi học (trƣờng, thành phố): Trƣờng CĐGTVT.KVIII - TP.HCM Ngành học: Kỹ Thuật Ô Tô Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 09/1995 đến 07/1999 Nơi học (trƣờng, thành phố): Trƣờng Đại Học Sƣ phạm Kỹ Thuật TP.HCM Ngành học: Cơ Khí Động Lực Tên đồ án, luận án môn thi tốt nghiệp: Nghiên cứu thiết bị cân bơm cao áp động diesel Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: Tháng năm 1999, Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Ngƣời hƣớng dẫn: GVC Bùi Dũng III QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 07/2003 – 07/2008 Trƣờng Dạy nghề Ninh Thuận Giáo viên công nghệ ô tô 10/2008 – 10/2012 Trƣờng Trung Cấp Nghề Ninh Thuận Trƣởng môn công nghệ ô tô 2012 – đến Trƣờng Cao đẳng Nghề Ninh Thuận Phó khoa công nghệ ô tô CBHD: PGS.TS NGUYỄN HỮU HƢỜNG HVTH: KS NGUYỄN HUỲNH MINH i Khảo sát đánh giá thiết bị làm kim phun trực tiếp động đốt LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố công trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng 09 năm 2014 (Ký tên ghi rõ họ tên) Nguyễn Huỳnh Minh CBHD: PGS.TS NGUYỄN HỮU HƢỜNG HVTH: KS NGUYỄN HUỲNH MINH ii Khảo sát đánh giá thiết bị làm kim phun trực tiếp động đốt LỜI CẢM ƠN Trải qua khóa học cao học trình thực đề tài luận văn thạc sĩ trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh, chân thành cảm ơn đến: - Ban giám hiệu, phận Sau Đại Học – Phòng Đào Tạo, quý Thầy Cô khoa Cơ Khí Động Lực trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh tạo điều kiện thuận lợi cho theo học lớp cao học chuy n ngành Kỹ thuật Cơ Khí Động Lực, tiếp thu nhiều kiến thức quý báu từ qúy Thầy, Cô để làm sở tảng việc nghi n cứu tiếp cận th m tài liệu mới, từ giúp hoàn thiện th m tr n nhiều lĩnh vực lĩnh vực chuyên môn - Bộ môn ô tô – Khoa Cơ Khí Giao Thông, Phòng Thí nghiệm Trọng điểm Động đốt trường Đại Học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh - Xin cảm ơn thầy PGS.TS Nguyễn Hữu Hường Thầy hướng dẫn bảo tận tình giúp hoàn thành tập luận văn này, xin chúc Thầy mạnh khỏe hạnh phúc - Xin cảm ơn Công ty TNHH ô tô Minh Hùng trường Đại Học Trần Đại Nghĩa TP HCM - Xin cảm ơn Trạm Đăng Kiểm PTCGĐB - 5001S TP Hồ Chí Minh - Xin cảm ơn Thầy phản biện đóng góp nhiều ý kiến quý báo giúp hoàn thiện nội dung tập luận văn - Xin cảm ơn học vi n lớp cao học 12B – Kỹ Thuật Cơ Khí Động Lực, có nhiều hỗ trợ giúp đỡ hoàn thành tập luận văn - Về phía trường Cao Đẳng Nghề Ninh Thuận, xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu nhà trường, Khoa Cơ khí động lực tạo điều kiện giúp đỡ tận tình để tham gia khóa học hoàn thành tốt luận văn TP Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng 09 năm 2014 Học vi n Nguyễn Huỳnh Minh CBHD: PGS.TS NGUYỄN HỮU HƢỜNG HVTH: KS NGUYỄN HUỲNH MINH iii Khảo sát đánh giá thiết bị làm kim phun trực tiếp động đốt TÓM TẮT "Thiết bị làm kim phun trực tiếp động đốt trong” ứng dụng động phun xăng điện tử Thiết bị làm trực tiếp kim phun động đốt kết hợp với nhiên liêu làm đề xuất cho phép rút ngắn nhiều thời gian bảo dƣỡng động (không cần tháo rời kim phun khỏi động cơ) Thiết bị vận hành an toàn xác, mang tính hiệu cao Đây thiết bị đƣợc chế tạo Việt Nam kết hợp đƣợc tiến công nghệ kỹ thuật điện - điện tử công nghệ thông tin, góp phần giảm phát thải ô nhiễm môi trƣờng, ứng dụng cho độngcơ xăng, diesel lắp ô tô (du lịch) đạt Tiểu chuẩn EURO Kết nghiên cứu áp dụng vào thực tế chế tạo với giá thành rẻ, phù hợp khả công nghệ nƣớc, rút ngắn thời gian bảo trì sửa chữa động đốt phun xăng ABSTRACT "The directly cleaning eject needle equipment of the combustion engine'' which is used in electronical fuel-injected engine It combines with the cleaning proposed fuel and let shorten the maintain engine time (no need take eject needle away the engine) The equipment operates safely and exactly, it has high economic effects It is new equipment made in Vietnam and it combines with great progress of electronic and information technology that contributes to reduce the environmental pollution The epuipment is applied for the fuel and diesel injection-engine, that they are installed in the automobile at EURO standard (European emission standards) The result of the research could applies in manufacture reality with low cost, in accordance with domesstic ability technology, and shorten the maintain time for the fuel-injected combustion engine CBHD: PGS.TS NGUYỄN HỮU HƢỜNG HVTH: KS NGUYỄN HUỲNH MINH iv Khảo sát đánh giá thiết bị làm kim phun trực tiếp động đốt MỤC LỤC Trang Quyết định giao đề tài Xác nhận cán hƣớng dẫn LÝ LỊCH KHOA HỌC i LỜI CAM ĐOAN ii LỜI CẢM ƠN iii TÓM TẮT iv MỤC LỤC v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .viii DANH MỤC CÁC BẢNG x DANH MỤC CÁC HÌNH xi Chƣơng xi TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu thiết bị làm kim phun trực tiếp ô tô 1.1.1 Tình hình nghiên cứu nƣớc 1.1.2 Tình hình nghiên cứu nƣớc 1.2 Tính cấp thiết đề tài 1.3 Mục tiêu ý nghĩa đề tài 1.4 Phƣơng pháp tiếp cận hƣớng nghiên cứu Chƣơng 10 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 10 2.1 Hệ thống phun xăng điện tử L – JETRONIC 10 2.2 Hệ thống phun xăng điện tử GDI 10 2.3 Kim phun 12 2.4 Tổng quan trình cháy động xăng 13 2.5 Tính chất màng lửa 18 2.6 Cháy hoàn toàn lý thuyết 19 2.7 Phản ứng hoá học hỗn hợp 21 2.8 Cơ chế hình thành khí thải 22 2.8.1 Cơ chế hình thành oxyde nitơ (NOX) 22 2.8.2 Cơ chế hình thành monoxyde nitơ (NO) 22 CBHD: PGS.TS NGUYỄN HỮU HƢỜNG HVTH: KS NGUYỄN HUỲNH MINH v Khảo sát đánh giá thiết bị làm kim phun trực tiếp động đốt 2.8.3 Cơ chế hình thành dioxyde nitơ (NO2) 22 2.8.4 Cơ chế hình thành protoxyde nitơ (N2O) 23 2.8.5 Cơ chế hình thành CO 23 2.8.6 Cơ chế hình thành HC 24 2.9 Mức giới hạn khí thải 25 Chƣơng 28 THIẾT KẾ THIẾT BỊ LÀM SẠCH KIM PHUN TRỰC TIẾP TRÊN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 28 3.1 Thiết kế mẫu, tính toán lựa chọn chi tiết 28 3.1.1.Tổng quan thiết kế mẫu thiết bị làm kim phun 28 3.1.2 Các phận thiết bị 29 3.1.3 Tóm tắt dòng chip STM32F103 điều khiển mạch điện 29 3.2 Thiết kế phần cứng dựa ý tƣởng thiết kế mẫu 31 3.2.1 Phạm vi ứng dụng 31 3.2.2 Các đặc điểm phần cứng 32 3.2.3 Thiết kế phần cứng cho mạch hiển thị 35 3.2.4 Tổng quan Chíp STM32F 36 3.2.5 Tính toán thiết kế thực tế mạch điều khiển lập trình 41 Chƣơng 48 ĐÁNH GIÁ NHIÊN LIỆU SÚC RỬA KIM PHUN TRỰC TIẾP TRÊN ĐỘNG CƠ XĂNG 48 4.1 Nhiên liệu xăng (gasoline) 48 4.1.1 Tính chất nhiên liệu 48 4.1.2 Đánh giá tính chống kích nổ nhiên liệu xăng 49 4.2 Acetone 50 4.2.1.Tính chất hoá học 50 4.2.2 Sản xuất Acetone 51 4.3 Toluen 52 4.3.1 Tính chất vật lí Benzen & Toluen 52 4.3.2 Tính chất hóa học toluen 53 4.4 Kết kiểm nghiệm thành phần nhiên liệu 55 4.5 Ảnh hƣởng nhiên liệu súc rửa đến động xăng 56 CBHD: PGS.TS NGUYỄN HỮU HƢỜNG HVTH: KS NGUYỄN HUỲNH MINH vi Khảo sát đánh giá thiết bị làm kim phun trực tiếp động đốt Chƣơng 58 THỰC NGHIỆM THIẾT BỊ LÀM SẠCH KIM PHUN TRỰC TIẾP TRÊN ĐỘNG CƠ XĂNG 58 5.1 Qui trình sử dụng thiết bị làm kim phun 58 5.2 Giới thiệu thiết bị đo khí thải HESHBON-Model HG 520 61 5.3 Thực nghiệm thiết bị súc rửa động TOYOTA- D4 model 1997 63 5.3.1 Đánh giá hóa chất súc rửa thị trƣờng FUEL INJECTION Mỹ 63 5.3.2 Đánh giá nhiên liệu súc rửa đƣợc nghiên cứu, kết nối động TOYOTA D4 64 5.4 Thực nghiệm thiết bị súc rửa xe SYM model 2010 66 Chƣơng 68 KẾT LUẬN - HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 69 6.1 Kết luận 69 6.2 Hƣớng phát triển đề tài 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 PHỤ LỤC 1: Điều khiển chƣơng trình .73 PHỤ LỤC 2: Sơ đồ khối mạch điện điều khiển .101 PHỤ LỤC 3: Kết nối thiết bị với động D4 102 PHỤ LỤC 4: Kiểm nghiệm thực tế 103 CBHD: PGS.TS NGUYỄN HỮU HƢỜNG HVTH: KS NGUYỄN HUỲNH MINH vii Khảo sát đánh giá thiết bị làm kim phun trực tiếp động đốt DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CO: Monoxyde cacbon NOx: Oxyde nitơ HC: Hydrocarbure CO2: Cacbônic H2: Hydrô NO: Monoxyde nitơ N2O: Protoxyde nitơ NO2: Dioxyde nitơ LPG: Liquified petroleum gas CNG: Compressed natural gas SCAI: Sonex Controlled Auto Ignition GDI: Gasoline Direct Injected MC: Micro-chamber AC: Alternating current ECU: Electronic control unit IG: Ignition D4: Direct xilanh Ppm: Part per million A/F: Air/Fuel DC: Direct current STM32 STMicroelectrolic 32 bit RAM: Random access memory RC: Real clock PCB: Printed Circuit Board RTC: Real Time Clock VBAT: Voltage battery ADC: Analog digital converter VREF: Voltage references POR: Power On Reset PDR: Power Down Reset CBHD: PGS.TS NGUYỄN HỮU HƢỜNG HVTH: KS NGUYỄN HUỲNH MINH viii Khảo sát đánh giá thiết bị làm kim phun trực tiếp động đốt LCD Liquid crytal display LED Light emitting diode ISP: Internet service provider TDC: Tử điểm chết NC: Nghiên cứu QCVN: Qui chuẩn Việt nam BGTVT: Bộ giao thông vận tải TCVN: Tiêu chuẩn Việt nam PTCGĐB: Phƣơng tiện giới đƣờng CBHD: PGS.TS NGUYỄN HỮU HƢỜNG HVTH: KS NGUYỄN HUỲNH MINH ix Khảo sát đánh giá thiết bị làm kim phun trực tiếp động đốt DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Nhóm hợp chất dầu mỏ Ankan 16 Bảng 2.2 Giá trị giới hạn khí thải cho xe lắp động cháy cƣỡng – mức EURO 25 Bảng 2.3 Giá trị giới hạn khí thải lắp động diesel – mức EURO 26 Bảng 2.4 Giá trị giới hạn khí thải động xe – mức EURO 27 Bảng 3.1 Công suất tiêu thụ linh kiện chung nguồn 5V VDC 42 Bảng 4.1 Tính chất nhiên liệu 54 Bảng 4.2 Thành phần nhiên liệu súc rửa 55 Bảng 5.1 Thông số kỹ thuật thiết bị đo khí thải HG – 520 .60 Bảng 5.2 So sánh kết thành phần khí thải sau thử nghiệm .64 CBHD: PGS.TS NGUYỄN HỮU HƢỜNG HVTH: KS NGUYỄN HUỲNH MINH x Khảo sát đánh giá thiết bị làm kim phun trực tiếp động đốt DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Piston Sonex GDI Hình1.2 Phần bên piston Hình 1.3 Thiết bị kiểm tra kim phun bugi Hình 1.4 Thiết bị làm trực tiếp kim phun Hình 1.5 Thiết bị làm 3M Hình 1.6 Các phận máy Hình 2.1 Hệ thống phun xăng đƣờng ống nạp 10 Hình 2.2 Sơ đồ hệ thống phun xăng trực tiếp (GDI) 11 Hình 2.3 Sơ đồ phân bố hai hệ thống phun xăng 12 Hình 2.4 Mạch điều khiển kim phun 13 Hình 2.5 Biểu diễn biến thiên tỉ số (A/F)lt theo y 21 Hình 2.8 Biểu đồ ảnh hƣởng hệ số dƣ lƣợng không khí đến nồng độ CO 24 Hình 3.1 Sơ đồ khối thiết bị làm trực tiếp kim phun 28 Hình 3.2 Vị trí chân Chip STM32F103xC, STM32F103xD 30 Hình 3.3 Vị trí chân Chip STM32F103xC, STM32F103xE 31 Hình 3.4 Mô hình thực tế 32 Hình 3.5 Sơ đồ nối dây điện hệ thống 32 Hình 3.6 Mặt bên cạnh mặt trƣớc thiết bị 33 Hình 3.7 Sơ đồ bơm xăng 34 Hình 3.8 Mặt sau thiết bị 35 Hình 3.9 Mặt hiển thị điều khiển thiết bị 35 Hình 3.10 Cấu trúc nhớ 37 Hình 3.11 Các miền lƣợng bên STM32 38 Hình 3.12 Sơ đồ bố trí tụ chóng nhiễu cho STM32 39 Hình 3.13 Đồ đặc tính mạch reset bên STM32 39 Hình 3.14 Sơ đồ cho thiết kế thực tế STM32 40 Hình 3.15 Mạch điều khiển (chế tạo) 41 Hình 3.16 Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn cho điều khiển 43 Hình 3.17 Sơ đồ mạch vi điều khiển 44 CBHD: PGS.TS NGUYỄN HỮU HƢỜNG HVTH: KS NGUYỄN HUỲNH MINH xi Khảo sát đánh giá thiết bị làm kim phun trực tiếp động đốt Hình 3.18 Thiết kế thực tế mạch LCD, nút nhấn 45 Hình 3.19 Sơ đồ mạch LCD, nút nhấn 45 Hình 3.20 Lƣu đồ thuật toán điều khiển 47 Hình 4.1 Tỉ lệ pha Acetone Toluen 55 Hình 5.1a Hiển thị chức khởi động 59 Hình 5.1b Chọn động DC1 60 Hình 5.1c Chọn thời gian súc rửa 60 Hình 5.2 Thiết bị đo khí thải HG 520 61 Hình 5.3 Pha trộn hóa chất Feul Injection với xăng 63 Hình 5.4 Thành phần khí thải sau súc rửa sử dụng nhiên liệu Fuel Injection 64 Hình 5.5 Thành phần khí thải sau sử dụng nhiên liệu súc rửa (NC) 64 Hình 5.6 Muội than bám đầu bugi trƣớc sau sử dụng nhiên liệu súc rửa đƣợc nghiên cứu 65 Hình 5.7 Thành phần khí thải trƣớc sử dụng nhiên liệu súc rửa 66 Hình 5.8 Thành phần khí thải sau sử dụng nhiên liệu súc rửa (NC) 67 Hình 5.9 Muội than bám đầu bugi sau sử dụng nhiên liệu súc rửa 67 Hình P 3.1 Thực nghiệm động D4 102 Hình P 4.1 Thử nghiệm ô tô Daewoo Lacetti ( động FI) 103 Hình P 4.2 Thành phần khí thải trƣớc sử dụng nhiên liệu súc rửa 104 Hình P 4.3 Thành phần khí thải sau sử dụng nhiên liệu súc rửa 104 Hình P 4.4 Muội than đƣợc làm sau sử dụng nhiên liệu súc rửa 105 CBHD: PGS.TS NGUYỄN HỮU HƢỜNG HVTH: KS NGUYỄN HUỲNH MINH xii Khảo sát đánh giá thiết bị làm kim phun trực tiếp động đốt Chƣơng TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu thiết bị làm kim phun trực tiếp ô tô Ngày nay, tiến bƣớc vào kỷ mới, kỷ kinh tế tri thức Thế kỷ mà kỹ thuật số khẳng định vị trí kế thừa tảng kỹ thuật tƣơng tự Với tốc độ phát triển nhanh chóng khoa học kỹ thuật, nhiều sản phẩm công nghệ cao đƣợc tích hợp với mật độ ngày tinh vi đời làm việc với tốc độ cao, xác đƣợc áp dụng nhiều lĩnh vực điều khiển để đáp ứng nhu cầu xã hội Ngành công nghiệp ô tô có tiến vƣợt bậc công nghệ, đặc biệt ứng dụng đƣợc công nghệ ngành công nghệ hỗ trợ lên xe nhằm đem lại tiện nghi sang trọng, kinh tế… hết vấn đề bảo vệ môi trƣờng Hiện vấn đề đă trở thành đối tƣợng điều chỉnh luật bảo vệ môi trƣờng, ô tô thủ phạm gây ô nhiễm môi trƣờng nhƣ NOx, CO, HC, bồ hóng có xu hƣớng gia tăng mạnh mẽ nƣớc ta Luật bảo vệ môi trƣờng Việt Nam đƣợc áp dụng 1994 khí xả ô tô, nồng độ chất khí xả phụ thuộc vào loại động chế độ vận hành, động diesel nồng độ CO nhỏ, nồng độ HC chiếm khoảng 20% nồng độ HC động xăng, nồng độ NOx có giá trị tƣơng đƣơng nhau, gia tăng nhiệt độ nồng độ CO chất gây hiệu ứng nhà kính Vấn đề cần giải nguồn lƣợng từ dầu mỏ, khai thác cạn kiệt nguồn lƣợng thách thức lớn đối vơí nhà khoa học, nhu cầu đòi hỏi ngày cao ngƣời sử dụng ngành công nghiệp ô tô năm gần đây, sử dụng nguồn lƣợng khai thác từ thiên nhiên thay cho nhiên liệu xăng, giảm mức độ phát thải nhiều đến trình cháy động cơ, hỗn hợp nhiên liệu đƣợc đốt CBHD: PGS.TS NGUYỄN HỮU HƢỜNG HVTH: KS NGUYỄN HUỲNH MINH Khảo sát đánh giá thiết bị làm kim phun trực tiếp động đốt cháy hoàn toàn tiết kiệm đƣợc nhiên liệu, toán kỹ thuật làm cho trở nên khó khăn hơn, nhờ kỹ thuật điện điện tử công nghệ thông tin giúp cho nhà kỹ thuật giải toán khó trở nên đơn giản xác Từ vấn đề nêu với hƣớng dẫn thầy PGS.TS Nguyễn Hữu Hƣờng, tác giả thực đề tài: "Khảo sát đánh giá thiết bị làm kim phun trực tiếp động đốt trong" Đây hƣớng nghiên cứu so với nƣớc ta nay, mục tiêu sản xuất với chi phí thấp, đồng thời làm chủ đƣợc công nghệ cao để có đƣợc chủ động công việc nghiên cứu Nghiên cứu thiết bị làm kim phun trực tiếp động đốt trong, ứng dụng cho động xăng diesel Lĩnh vực nghiên cứu đề tài: thiết bị làm trực tiếp kim phun động phun xăng điện tử (không tháo kim phun khỏi động cơ), kết hợp với nghiên cứu đƣợc nhiên liêu làm cách khả thi, hỗn hợp trình cháy nhiên liệu xăng nhiên liệu hoàn toàn so với hóa chất làm bên thị trƣờng, rút ngắn đƣợc thời gian bảo dƣỡng động 1.1.1 Tình hình nghiên cứu nƣớc Ô tô sản xuất ngày đƣợc trang bị hệ thống điện-điện tử phức tạp nhƣ hệ thống phun xăng, hệ thống đánh lửa điện tử, hệ thống kiểm soát khí thải…Ở Việt Nam công nghiệp non trẻ so với nƣớc khác Tuy nhiên năm gần đây, ô tô Việt nam có bƣớc phát triển nhanh đòi hỏi số lƣợng lớn đội ngũ cán khoa học kỹ thuật, công nhân lành nghề Nội địa hoá sản phẩm, đẩy mạnh công nghệ sản xuất nƣớc yêu cầu tất yếu để hạ giá thành sản xuất, nâng cao chất lƣợng sản phẩm, nâng cao tính cạnh tranh sản phẩm Việt Nam thị trƣờng nƣớc nhƣ quốc tế Một số thiết bị tự chế làm trực tiếp tháo rời kim phun động xăng tất Gara ô tô Việt Nam, mang tính thủ công chƣa có khoa học hầu nhƣ sử dụng hóa chất làm bên thị trƣờng Từ mẽ CBHD: PGS.TS NGUYỄN HỮU HƢỜNG HVTH: KS NGUYỄN HUỲNH MINH Khảo sát đánh giá thiết bị làm kim phun trực tiếp động đốt trong lĩnh vực điều khiển tự động, điều khiển điện điện tử ô tô đại, lĩnh vực sử dụng nhiên liệu làm kim phun ô tô (PGS-TSKH Đỗ Văn Dũng) Lĩnh vực nghiên cứu hình thành hổn hợp phân lớp động đánh lửa cƣỡng phun trực tiếp - Hội nghị công nghệ - 2001 (TS Nguyễn Hữu Hƣờng) Lĩnh vực mô hình hóa trình cháy động đốt -Tạp chí giáo dục-1998 (TS Trần Thanh Hải Tùng) Lĩnh vực nhiên liệu làm thay cho nhiên liệu xăng, chƣa có đề tài nghiên cứu 1.1.2 Tình hình nghiên cứu nƣớc Prof Dr Carsten Baumagarten, Dieter Mewes, Fan.z Mayinger mô tả đƣợc hình thành pha trộn chất trình cháy động đốt Nhờ nghiên cứu hoàn thiện việc tổ chức trình cháy động hai mƣơi năm qua, mức độ phát sinh hạt rắn động giảm nhiều Mức độ phát thải động xăng, diesel lắp ô tô du lịch Châu Âu giảm từ 0,50 g/km xuống 0,08g/km, thỏa mãn tiêu chuẩn ô nhiễm năm 1996 Euro Với tốc độ tiến nhƣ nghiên cứu trình cháy nâng cao tính chất nhiên liệu, năm tới đây, hệ động thỏa mãn đƣợc tiêu chuẩn Euro 2000 (khoảng 0,05 g/km) Cải tiến hình dạng buồng cháy, thay đổi thành phần nhiên liệu, pha chất phụ gia có nhiều tác dụng làm giảm nồng độ phát thải, nhƣng công suất động lớn hiệu kinh tế cao Các nhà khoa học sức tìm kiếm giải pháp hoàn thiện trình cháy động để giảm nồng độ ô nhiễm khí xả đến mức thấp Công nghệ đốt mang tên Sonex GDI đƣợc mắt ngày 3/10/2005 sử dụng piston mang hợp chất hoá học gây cháy nhằm thay cho bugi, động chạy xăng, diesel cồn Đây phát minh hãng nghiên cứu Sonex- Mỹ Động diesel có tỷ số nén cao nên không cần thiết bị đánh lửa (bugi) Tuy nhiên, thực tế, tƣợng tự kích nổ xảy động xăng diesel thời điểm có tỷ số CBHD: PGS.TS NGUYỄN HỮU HƢỜNG HVTH: KS NGUYỄN HUỲNH MINH Khảo sát đánh giá thiết bị làm kim phun trực tiếp động đốt nén thấp Để khắc phục tƣợng tự kích nổ, hãng nghiên cứu Sonex cho đời loại piston giúp đốt cháy nhiên liệu nhẹ nhƣ cồn, xăng hay nhiên liệu nặng nhƣ diesel mà không cần bugi Công nghệ Sonex có hiệu tốt động trang bị hệ thống phun xăng trực tiếp Hình 1.1 Piston Sonex GDI Hình1.2 Phần bên piston Công ty nghiên cứu Sonex, có trụ sở bang Maryland, Mỹ, tin tƣởng vào mức tiết kiệm nhiên liệu đạt đƣợc hệ thống kiểm soát tự kích nổ SCAI đƣợc phát triển với hệ thống phun xăng trực tiếp GDI Khi kết hợp hai công nghệ đó, động bugi bƣớm ga "Sonex GDI cải thiện đƣợc 25% mức tiêu hao nhiên liệu", tiến sỹ Andrew Pouring, chủ tịch phòng nghiên cứu công nghệ, thuộc Viện Hàn lâm Naval, Mỹ, tuyên bố Phần đỉnh piston đƣợc thiết kế thành buồng nhỏ MC, liên thông với nhờ đƣờng dẫn Khi kim phun phun nhiên liệu vào buồng đốt chính, phận SCAI cho phép nhiên liệu vào hệ thống buồng nhỏ piston Các hoá chất cháy buồng kích hoạt khối nhiên liệu đó, trình cháy lan truyền từ buồng sang buồng khác trƣớc thoát đốt cháy hoà khí bên buồng đốt Nhƣ vậy, trình cháy diễn tỷ số nén CBHD: PGS.TS NGUYỄN HỮU HƢỜNG HVTH: KS NGUYỄN HUỲNH MINH Khảo sát đánh giá thiết bị làm kim phun trực tiếp động đốt piston thấp, khắc phục đƣợc tƣợng tự kích nổ Hiện tại, Sonex GDI đƣợc ứng dụng rộng rãi thiết bị quân đội Mỹ Iraq Tuy nhiên, ngành công nghiệp ô tô chƣa đƣợc ứng dụng rộng rãi Nguyên nhân nhà sản xuất ô tô thƣờng miễn cƣỡng sử dụng phát minh họ Hơn nữa, hãng xe thƣờng quan tâm tới nồng độ khí thải động mức tiêu hao nhiên liệu Cùng với phát triển khoa học công nghệ ngành công nghiệp luyện kim, ngƣời ta cho đời nhiều loại động có công suất lớn, hiệu suất nhiệt cao có tuổi thọ cao đáp ứng đƣợc nhu cầu ngƣời Cho nên ngƣời ta thiết kế chế tạo nhiều thiết bị làm muội than đỉnh piston, buồng đốt xilanh, làm kim phun động đốt  Loại thiết bị kiểm tra kim phun Hình 1.3 Thiết bị kiểm tra kim phun bugi Xuất xứ China- hãng sản xuất PULI Nguồn điện AC: 220V, 50/60Hz Thông sô khác Nhiệt độ hoạt động: 10~40℃ Mật độ giữ ẩm: ＜85% CBHD: PGS.TS NGUYỄN HỮU HƢỜNG HVTH: KS NGUYỄN HUỲNH MINH Khảo sát đánh giá thiết bị làm kim phun trực tiếp động đốt Tần suất công suất: 100W Áp suất: 0-0.65MPA Chiều cao xilanh: 120ml Kích thƣớc: D x R x C (mm) 480 x 500 x 460/500 x 430 x 780 Khối lƣợng: 65 kg  Loại thiết bị làm kim phun trực tiếp động xăng, diesel Xuất xứ ITALY, hãng sản xuất COMBI Hình 1.4 Thiết bị làm trực tiếp kim phun  Thiết bị làm kim phun điện tử hãng 3M [http://autoprosusa.com/fuel-system-cleaner-3m-fuel-system-tune-up-kitreview.] Hình 1.5 Thiết bị làm 3M CBHD: PGS.TS NGUYỄN HỮU HƢỜNG HVTH: KS NGUYỄN HUỲNH MINH Khảo sát đánh giá thiết bị làm kim phun trực tiếp động đốt  Thiết bị làm kim phun sử dụng khí nén ECO POWER MINI PETROL Hình 1.6 Các phận máy CBHD: PGS.TS NGUYỄN HỮU HƢỜNG HVTH: KS NGUYỄN HUỲNH MINH S K L 0 [...]... sản xuất COMBI Hình 1.4 Thiết bị làm sạch trực tiếp kim phun  Thiết bị làm sạch kim phun điện tử hãng 3M [http://autoprosusa.com/fuel-system-cleaner-3m-fuel-system-tune-up-kitreview.] Hình 1.5 Thiết bị làm sạch 3M CBHD: PGS.TS NGUYỄN HỮU HƢỜNG HVTH: KS NGUYỄN HUỲNH MINH 6 Khảo sát và đánh giá thiết bị làm sạch kim phun trực tiếp trên động cơ đốt trong  Thiết bị làm sạch kim phun sử dụng khí nén ECO... đồng thời làm chủ đƣợc công nghệ cao để có đƣợc sự chủ động trong công việc nghiên cứu Nghiên cứu thiết bị làm sạch kim phun trực tiếp trên động cơ đốt trong, ứng dụng cho động cơ xăng và diesel Lĩnh vực nghiên cứu chính của đề tài: là thiết bị làm sạch trực tiếp kim phun trên động cơ phun xăng điện tử (không tháo kim phun ra khỏi động cơ) , kết hợp với sự nghiên cứu ra đƣợc nhiên liêu làm sạch mới một... HƢỜNG HVTH: KS NGUYỄN HUỲNH MINH 2 Khảo sát và đánh giá thiết bị làm sạch kim phun trực tiếp trên động cơ đốt trong trong các lĩnh vực điều khiển tự động, điều khiển điện điện tử trên ô tô hiện đại, lĩnh vực sử dụng nhiên liệu mới làm sạch kim phun trên ô tô (PGS-TSKH Đỗ Văn Dũng) Lĩnh vực nghiên cứu sự hình thành hổn hợp phân lớp trong động cơ đánh lửa cƣỡng bức phun trực tiếp - Hội nghị công nghệ mới... nghệ và ngành công nghiệp luyện kim, ngƣời ta đã cho ra đời nhiều loại động cơ có công suất rất lớn, hiệu suất nhiệt cao và có tuổi thọ cao đáp ứng đƣợc nhu cầu của con ngƣời Cho nên ngƣời ta đã thiết kế chế tạo nhiều thiết bị làm sạch muội than trên đỉnh piston, buồng đốt và xilanh, làm sạch kim phun trong động cơ đốt trong  Loại thiết bị kiểm tra kim phun Hình 1.3 Thiết bị kiểm tra kim phun và bugi... Nhiệt độ hoạt động: 10~40℃ Mật độ giữ ẩm: ＜85% CBHD: PGS.TS NGUYỄN HỮU HƢỜNG HVTH: KS NGUYỄN HUỲNH MINH 5 Khảo sát và đánh giá thiết bị làm sạch kim phun trực tiếp trên động cơ đốt trong Tần suất công suất: 100W Áp suất: 0-0.65MPA Chiều cao xilanh: 120ml Kích thƣớc: D x R x C (mm) 480 x 500 x 460/500 x 430 x 780 Khối lƣợng: 65 kg  Loại thiết bị làm sạch kim phun trực tiếp trên động cơ xăng, diesel... NGUYỄN HUỲNH MINH xii Khảo sát và đánh giá thiết bị làm sạch kim phun trực tiếp trên động cơ đốt trong Chƣơng 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan các vấn đề nghiên cứu về thiết bị làm sạch kim phun trực tiếp trên ô tô hiện nay Ngày nay, chúng ta đang tiến bƣớc vào thế kỷ mới, thế kỷ của nền kinh tế tri thức Thế kỷ mà kỹ thuật số dần dần khẳng định vị trí của mình và là sự kế thừa nền tảng... là phát minh của hãng nghiên cứu Sonex- Mỹ Động cơ diesel có tỷ số nén cao nên không cần thiết bị đánh lửa (bugi) Tuy nhiên, trên thực tế, hiện tƣợng tự kích nổ vẫn xảy ra ở cả động cơ xăng và diesel tại thời điểm có tỷ số CBHD: PGS.TS NGUYỄN HỮU HƢỜNG HVTH: KS NGUYỄN HUỲNH MINH 3 Khảo sát và đánh giá thiết bị làm sạch kim phun trực tiếp trên động cơ đốt trong nén thấp Để khắc phục hiện tƣợng tự kích... kỹ thuật của thiết bị đo khí thải HG – 520 .60 Bảng 5.2 So sánh kết quả thành phần khí thải sau thử nghiệm .64 CBHD: PGS.TS NGUYỄN HỮU HƢỜNG HVTH: KS NGUYỄN HUỲNH MINH x Khảo sát và đánh giá thiết bị làm sạch kim phun trực tiếp trên động cơ đốt trong DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Piston Sonex GDI 4 Hình1.2 Phần bên trong piston 4 Hình 1.3 Thiết bị kiểm tra kim phun và bugi .. .Khảo sát và đánh giá thiết bị làm sạch kim phun trực tiếp trên động cơ đốt trong LCD Liquid crytal display LED Light emitting diode ISP: Internet service provider TDC: Tử điểm chết NC: Nghiên cứu QCVN: Qui chuẩn Việt nam BGTVT: Bộ giao thông vận tải TCVN: Tiêu chuẩn Việt nam PTCGĐB: Phƣơng tiện cơ giới đƣờng bộ CBHD: PGS.TS NGUYỄN HỮU HƢỜNG HVTH: KS NGUYỄN HUỲNH MINH ix Khảo sát và đánh giá thiết bị. .. KS NGUYỄN HUỲNH MINH xi Khảo sát và đánh giá thiết bị làm sạch kim phun trực tiếp trên động cơ đốt trong Hình 3.18 Thiết kế thực tế mạch LCD, nút nhấn 45 Hình 3.19 Sơ đồ mạch LCD, nút nhấn 45 Hình 3.20 Lƣu đồ thuật toán điều khiển 47 Hình 4.1 Tỉ lệ pha Acetone và Toluen 55 Hình 5.1a Hiển thị chức năng khi khởi động 59 Hình 5.1b Chọn động cơ DC1 60 Hình