NGHIÊN cứu sử DỤNG NHIÊN LIỆU DIMETHYL ETHER (DME) CHO ĐỘNG cơ DIESEL cỡ NHỎ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM NGUYỄN LAN HƯƠNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU DIMETHYL ETHER (DME) CHO ĐỘNG CƠ DIESEL CỠ NHỎ LUẬN ÁN TIẾN SĨ CHUYÊN NGÀNH: KHAI THÁC, BẢO TRÌ TÀU THỦY HẢI PHÒNG, NĂM 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM NGUYỄN LAN HƯƠNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU DIMETHYL ETHER (DME) CHO ĐỘNG CƠ DIESEL CỠ NHỎ NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC CHUYÊN NGÀNH: KHAI THÁC, BẢO TRÌ TÀU THỦY MÃ SỐ: 62520116 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS LƯƠNG CÔNG NHỚ - ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM PGS.TS PHẠM HỮU TUYẾN - ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI HẢI PHÒNG, NĂM 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu Các số liệu, hình ảnh, kết trình bày luận án trung thực chưa sử dụng để bảo vệ học vị trước Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận án cảm ơn thông tin trích dẫn luận án rõ nguồn gốc Hải Phòng, ngày tháng năm 2015 Tác giả Nguyễn Lan Hương i LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Hàng hải Việt Nam, Viện Đào tạo Sau đại học trường Đại học Hàng Hải Việt Nam cho phép thực luận án Trường Đại học Hàng hải Việt Nam Tôi xin chân thành cảm ơn Viện Đào tạo Sau đại học trường Đại học Hàng Hải Việt Nam, Viện Cơ khí Động lực, Bộ môn Động đốt Phòng thí nghiệm Động đốt trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Bộ môn Động đốt Phòng thí nghiệm Động đốt trường Đại học Chulalongkorn, Thái Lan hỗ trợ giúp đỡ suốt trình làm luận án Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Lương Công Nhớ TS Phạm Hữu Tuyến hướng dẫn tận tình chu đáo mặt chuyên môn để thực hoàn thành luận án Tôi xin chân thành biết ơn Quý thầy, cô Bộ môn Phòng thí nghiệm Động đốt - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội giúp đỡ dành cho điều kiện thuận lợi để hoàn thành luận án Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Hàng hải Việt Nam, Ban chủ nhiệm Khoa Cơ khí thầy cô Khoa hậu thuẫn động viên suốt trình nghiên cứu học tập Tôi xin chân thành cảm ơn GS.TS Kanit Wattanavichien giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho để hoàn thành luận án Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy phản biện, thầy hội đồng chấm luận án đồng ý đọc duyệt góp ý kiến quý báu để hoàn chỉnh luận án định hướng nghiên cứu tương lai Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình bạn bè, người động viên khuyến khích suốt thời gian tham gia nghiên cứu thực công trình Hải Phòng, ngày tháng năm 2015 Tác giả Nguyễn Lan Hương ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Nhiên liệu thay sử dụng động đốt 1.1.1 Sự cần thiết phải sử dụng nhiên liệu thay 1.1.2 Các loại nhiên liệu thay thường dùng 1.2 Nguồn gốc đặc điểm tính chất nhiên liệu Dimethyl Ether 1.2.1 Nguồn gốc nhiên liệu Dimethyl Ether 1.2.2 Quy trình sản xuất DME 1.2.3 Tính chất lý hóa nhiên liệu DME 1.3 Tình hình sản xuất DME giới Việt Nam 11 1.3.1 Tình hình sản xuất DME giới 11 1.3.2 Tình hình sản xuất DME Việt Nam 12 1.4 Hệ thống cung cấp nhiên liệu DME cho động đốt 15 1.4.1 Yêu cầu hệ thống cung cấp nhiên liệu DME 15 1.4.2 Hệ thống cung cấp nhiên liệu DME sử dụng bơm cao áp đơn kiểu Bosch 16 1.4.3 Hệ thống cung cấp nhiên liệu DME kiểu bình tích áp (common rail) 18 1.5 Một số kết nghiên cứu sử dụng DME làm nhiên liệu cho động diesel 19 1.5.1 Một số kết nghiên cứu giới 19 1.5.2 Tình hình nghiên cứu Việt nam 25 1.6 Kết luận chương 25 iii Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU DIMETHYL ETHER CHO ĐỘNG CƠ DIESEL 27 2.1 Lý thuyết trình cháy động sử dụng diesel DME 27 2.1.1 Quá trình hình thành hỗn hợp cháy động diesel 27 2.1.2 Quá trình hình thành hỗn hợp cháy động diesel sử dụng DME 32 2.2 Cơ sở lý thuyết mô chu trình công tác động diesel sử dụng DME 38 2.2.1 Phương trình nhiệt động thứ 38 2.2.2 Mô hình truyền nhiệt 40 2.2.3 Mô hình cháy 44 2.2.5 Mô hình lọt khí 50 2.2.6 Mô hình tính toán thành phần phát thải 50 2.2.7 Mô hình nhiên liệu 52 2.3 Kết luận chương 53 Chương NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG CHU TRÌNH CÔNG TÁC ĐỘNG CƠ DIESEL KHI SỬ DỤNG DME 55 3.1 Nghiên cứu xây dựng mô hình động diesel sử dụng DME 55 3.1.1 Đối tượng mô 55 3.1.2 Xây dựng mô hình mô 56 3.2 Kết nghiên cứu mô 59 3.2.1 Kết mô động Kubota RT140 dùng 100% DME 59 3.2.2 Nghiên cứu mô động Kubota RT 140 thay đổi góc phun sớm với nhiên liệu DME 82 3.2.3 Nghiên cứu mô động diesel sử dụng nhiên liệu hỗn hợp DME/diesel 83 3.3 Kết luận chương 92 Chương NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM TÍNH NĂNG KỸ THUẬT VÀ PHÁT THẢI ĐỘNG CƠ DIESEL KHI SỬ DỤNG DIMETHYL ETHER 94 iv 4.1 Mục đích thử nghiệm 94 4.2 Thiết lập thử nghiệm băng thử 944 4.2.1 Sơ đồ hệ thống thử nghiệm 944 4.2.2 Xây dựng hệ thống cung cấp nhiên liệu DME cho động diesel 955 4.2.3 Các trang thiết bị thử nghiệm 966 4.2.4 Động nhiên liệu thử nghiệm 99 4.2.5 Chế độ thử nghiệm 99 4.2.6 Kết thử nghiệm 1000 4.3 Nghiên cứu thử nghiệm đánh giá chất lượng tia phun nhiên liệu DME 111 4.3.1 Điều kiện thử nghiệm 111 4.3.2 So sánh tia phun nhiên liệu diesel DME 112 4.4 Kết luận chương 1133 KẾT LUẬN CHUNG VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN 115 Kết luận chung 1155 Phương hướng phát triển 1166 DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 1177 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1199 PHỤ LỤC 12121 v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Diễn giải CO Cácbon mônôxit HC Hyđro cácbon PM Phát thải hạt DME Dimethyl ether LPG Liquefied petroleum gas CO2 Cacbon Dioxit  Hệ số dư lượng không khí AVL-Boost Phần mềm mô quá trình nhiệt động động AVL-MCC Mô hình cháy động diesel hãng AVL phát triển MP Mô TN Thực nghiệm A/F Tỷ lệ không khí/nhiên liệu lý thuyết vi DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên bảng Trang Bảng 1.1 Điều kiện phản ứng tổng hợp DME trực tiếp [8] Bảng 1.2 Một số tính chất DME so với nhiên liệu diesel [10] 10 Bảng 2.1 Các hệ số công thức trao đổi nhiệt cửa nạp thải [30] 44 Bảng 2.2 Chuỗi phản ứng hình thành NOx 51 Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật động Kubota RT140 56 Bảng 3.2 Các phần tử lựa chọn để xây dựng mô hình 57 Bảng 3.3 Một số thông số định nghĩa nhiên liệu DME diesel 57 Bảng 3.4 Thể tích nhiên liệu diesel/chu trình xác định từ thực nghiệm 60 Bảng 3.5 So sánh kết mô động dùng diesel DME 61 Bảng 3.6 Áp suất xylanh dùng diesel DME 1400 v/ph 62 Bảng 3.7 Tốc độ thay đổi áp suất xylanh dùng diesel DME 1400 v/ph 63 Bảng 3.8 Tốc độ tỏa nhiệt xylanh diesel DME 1400 v/ph 65 Bảng 3.9 Tốc độ thay đổi nhiệt độ xylanh dùng diesel DME 1400 v/ph 66 Bảng 3.10 Nhiệt độ cháy xylanh diesel DME 1400 v/ph 67 Bảng 3.11 Hệ số truyền nhiệt dùng diesel DME 1400 v/ph 68 Bảng 3.12 Thể tích nhiên liệu DME/chu trình 69 Bảng 3.13 So sánh kết mô động dùng diesel DME 70 Bảng 3.14 Áp suất xylanh dùng diesel DME 1400 v/ph 71 Bảng3.15 Tốc độ thay đổi áp suất xylanh dùng diesel DME 1400 v/ph (Tăng DME) 72 Bảng 3.16 Tốc độ tỏa nhiệt xylanh diesel DME 1400 v/ph (Tăng DME) 74 Bảng 3.17 Tốc độ thay đổi nhiệt độ diesel DME 1400 v/ph 75 Bảng 3.18 Nhiệt độ cháy xylanh diesel DME 1400 v/ph (Tăng DME) 76 Bảng 3.19 Hệ số truyền nhiệt xylanh diesel DME 1400 v/ph (Tăng DME) 77 Bảng 3.20 So sánh thành phần phát thải động Kubota RT140 78 vii Bảng 3.21 Kết mô thay đổi góc phun sớm 1400 vòng/phút với DME 82 Bảng 3.22 Lượng nhiên liệu cấp cho chu trình trường hợp 0%, 25%, 50%, 75%, 100% DME 84 Bảng 3.23 Mô men động sử dụng 0%, 25%, 50%, 75%, 100% DME 85 Bảng 3.24 Suất tiêu hao nhiên liệu hỗn hợp sử dụng 0%, 25%, 50%, 75%, 100% DME 86 Bảng 3.25 Phát thải NOx sử dụng 0%, 25%, 50%, 75%, 100% DME 87 Bảng 3.26 Phát thải CO sử dụng 0%, 25%, 50%, 75%, 100% DME 88 Bảng 3.27 Muội than sử dụng 0%, 25%, 50%, 75%, 100% DME 89 Bảng 4.1 Thể tích nhiên liệu diesel DME tiêu thụ chu trình 1000 Bảng 4.2 So sánh kết thực nghiệm mô sử dụng diesel 1000 Bảng 4.3 So sánh kết thực nghiệm mô sử dụng DME 1011 Bảng 4.4 So sánh mô men suất tiêu hao nhiên liệu dùng diesel DME 1033 Bảng 4.5 So sánh nhiệt độ khí xả dùng diesel DME 1044 Bảng 4.6 So sánh thành phần độ khói dùng diesel DME 1055 Bảng 4.7 Suất tiêu hao nhiên liệu thay đổi theo mô men 1066 Bảng 4.8 Nhiệt độ khí xả thay đổi theo mô men 1088 Bảng 4.9 Chiều dài góc tia phun 113 viii Góc quay trục khuỷu (độ) 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 591 592 593 594 595 596 597 598 599 600 0% 6,38009 5,84921 5,39057 5,00005 4,60039 4,12332 3,59836 3,08538 2,62184 2,21996 1,88875 1,62842 1,60616 1,58457 1,56363 1,54333 1,52364 1,50456 1,48609 1,46824 1,45091 1,43416 Áp suất xy lanh (bar) 25% 50% 5,88922 5,24447 5,38132 4,77866 4,96079 4,40644 4,60468 4,09444 4,24228 3,7812 3,8143 3,41342 3,34237 3,01012 2,88177 2,6148 2,46354 2,25587 2,10356 1,94948 1,80952 1,70166 1,58023 1,51124 1,56068 1,49512 1,54171 1,47949 1,52331 1,46435 1,50547 1,4497 1,48818 1,43552 1,47142 1,42178 1,45519 1,40847 1,43949 1,39556 1,42431 1,3831 1,4096 1,37107 145 75% 5,33811 4,86541 4,48621 4,16813 3,849 3,47322 3,06094 2,65737 2,29029 1,97662 1,72179 1,52538 1,50871 1,49257 1,47693 1,46178 1,44709 1,43288 1,41914 1,40585 1,39302 1,38061 100% 5,53874 5,04793 4,65524 4,32334 3,98927 3,59689 3,16409 2,74152 2,35697 2,02702 1,75877 1,55018 1,53244 1,51524 1,49857 1,48242 1,46676 1,4516 1,43692 1,42274 1,40903 1,39579 PHỤ LỤC Hình Phanh động Hình Thiết bị đo tốc độ động Hình Thiết bị đo tiêu hao nhiên liệu 146 Hình Cảm biến đo nhiệt độ nước làm mát nhiệt độ dầu Hình Cảm biến đo nhiệt độ khí xả Hình Cảm biến đo áp suất xylanh Hình Cảm biến Model GU12P Hình Thiết bị đo độ khói E-Instruments E8500-OCN-0-12 147 Hình DEWETRON Model 5000-CA-SE 148 PHỤ LỤC Bảng Áp suất xylanh với mô men 15,56 Nm tại 1400 v/ph Góc quay trục khuỷu (độ) / Góc phun sớm 200,0 210,0 220,0 230,0 240,0 250,0 260,0 270,0 280,0 290,0 300,0 310,0 320,0 330,0 340,0 350,0 360,0 360,4 360,8 361,2 361,6 362,0 362,4 362,8 363,2 363,6 364,0 364,4 364,8 365,2 365,6 366,0 366,4 366,8 Áp suất xy lanh (bar) 23 độ 1,127188 1,165428 1,23058 1,316099 1,434825 1,606382 1,841007 2,176947 2,663037 3,40126 4,555684 6,43944 9,696688 15,52526 25,81575 40,54285 52,62122 53,32034 54,07903 54,61061 55,0846 55,68172 56,17209 56,57201 57,10782 57,60978 57,99809 58,48728 58,96657 59,30625 59,67354 60,05011 60,27694 60,51792 25 độ 1,131077 1,168509 1,232748 1,326187 1,454743 1,629272 1,875417 2,224797 2,72586 3,482731 4,672496 6,632533 10,03263 16,14966 26,93601 41,986 60,93613 61,82419 62,52439 63,26143 64,08018 64,73583 65,39 66,10025 66,64938 67,17546 67,76297 68,21821 68,63133 69,0659 69,36152 69,59876 69,82011 69,90463 149 27độ 1,171228 1,215216 1,270851 1,368107 1,488363 1,655508 1,890051 2,227622 2,716747 3,462315 4,636995 6,569027 9,907771 15,89973 26,46582 41,39511 62,63415 63,37301 64,32017 65,12548 65,79848 66,61991 67,32506 67,89781 68,58851 69,19148 69,67982 70,23665 70,67802 71,00339 71,35686 71,58394 71,71528 71,8582 29 độ 1,178448 1,224331 1,288052 1,381023 1,507563 1,678893 1,924202 2,271054 2,771631 3,52872 4,7204 6,676902 10,05795 16,1396 26,81081 41,75889 62,75816 63,51173 64,39644 65,1734 65,82888 66,55656 67,19409 67,68897 68,24853 68,73497 69,10467 69,50618 69,81333 70,01524 70,21873 70,31324 70,30757 70,301 Góc quay trục khuỷu (độ) / Góc phun sớm 367,2 367,6 368,0 368,4 368,8 369,2 369,6 370,0 380,0 390,0 400,0 410,0 420,0 430,0 440,0 450,0 460,0 470,0 480,0 490,0 500,0 510,0 520,0 530,0 540,0 550,0 560,0 570,0 580,0 590,0 600,0 Áp suất xy lanh (bar) 23 độ 60,76832 60,88634 60,97261 61,08105 61,07708 61,03983 61,01293 60,89711 47,00701 29,22018 18,02013 11,84615 8,343666 6,200623 4,816533 3,900236 3,268685 2,825059 2,513279 2,290318 2,145159 2,02944 1,905197 1,736588 1,5379 1,342419 1,185347 1,072371 1,007018 0,989165 25 độ 69,93333 69,9478 69,83854 69,6837 69,51209 69,2372 68,92233 68,59268 49,30507 29,81998 18,43247 12,25291 8,680119 6,47257 5,042547 4,088536 3,437429 2,978472 2,656723 2,429628 2,277371 2,15256 2,00954 1,817848 1,599053 1,375821 1,194896 1,076256 1,019683 0,999167 150 27độ 71,8744 71,81216 71,7572 71,58147 71,34241 71,10775 70,76021 70,35174 50,20507 30,35256 18,68853 12,31517 8,682271 6,45779 5,021832 4,066054 3,41768 2,960973 2,638424 2,412096 2,259804 2,133582 1,989489 1,802848 1,586534 1,371308 1,202683 1,086037 1,02437 1,00132 29 độ 70,18113 69,97697 69,76226 69,44431 69,05879 68,6652 68,18793 67,65038 46,60526 27,97 17,16572 11,29681 7,969251 5,934161 4,625513 3,743249 3,143649 2,720559 2,422462 2,213082 2,074812 1,955737 1,83078 1,670025 1,481229 1,291968 1,148845 1,04687 1,002885 0,994317 Bảng Áp suất xylanh với mô men 15,56 Nm tại 1700 v/ph Góc quay trục khuỷu (độ) / Góc phun sớm 200,0 210,0 220,0 230,0 240,0 250,0 260,0 270,0 280,0 290,0 300,0 310,0 320,0 330,0 340,0 350,0 360,0 360,4 360,8 361,2 361,6 362,0 362,4 362,8 363,2 363,6 364,0 364,4 364,8 365,2 365,6 366,0 366,4 366,8 367,2 367,6 Áp suất xy lanh (bar) 23 độ 1,131643 1,174363 1,243797 1,34082 1,483713 1,676755 1,93315 2,299353 2,819549 3,576104 4,707862 6,512743 9,531198 14,83063 24,29126 38,96668 54,25391 55,11674 56,011 56,75498 57,35517 57,99424 58,64762 59,171 59,65438 60,22352 60,79742 61,28098 61,77609 62,33093 62,80961 63,17121 63,53471 63,87935 64,09049 64,23085 25độ 1,117426 1,163245 1,231878 1,331321 1,46316 1,657404 1,920868 2,292355 2,820749 3,597437 4,743981 6,564912 9,593754 14,90975 24,37555 39,11727 54,50501 55,30772 56,07282 56,70759 57,32156 57,99052 58,59949 59,11432 59,66111 60,26718 60,81649 61,32105 61,88044 62,44754 62,90766 63,3397 63,79454 64,17063 64,43818 64,70654 151 27 độ 1,102122 1,14411 1,220262 1,311999 1,459844 1,659353 1,930185 2,31382 2,848785 3,632208 4,818734 6,699153 9,826547 15,29329 24,89586 39,51177 61,15299 62,23666 63,25353 64,10106 65,08905 66,11155 66,92452 67,67313 68,56306 69,31608 69,91851 70,55115 71,17738 71,62562 72,02454 72,45641 72,79288 72,99684 73,20749 73,37273 29 độ 1,135595 1,182063 1,243898 1,34692 1,488163 1,683573 1,936034 2,29882 2,807583 3,548668 4,673546 6,478474 9,501383 14,81911 24,34579 39,17799 57,37526 58,17315 58,94269 59,63066 60,31273 61,07142 61,80328 62,46403 63,16126 63,8956 64,52735 65,10968 65,71239 66,24752 66,67419 67,0859 67,4715 67,7511 67,9678 68,17538 Góc quay trục khuỷu (độ) / Góc phun sớm 368,0 368,4 368,8 369,2 369,6 370,0 380,0 390,0 400,0 410,0 420,0 430,0 440,0 450,0 460,0 470,0 480,0 490,0 500,0 510,0 520,0 530,0 540,0 550,0 560,0 570,0 580,0 590,0 600,0 Áp suất xy lanh (bar) 23 độ 64,38234 64,44766 64,39761 64,34667 64,27352 64,10454 48,57933 29,24277 17,63223 11,4146 8,006769 6,001711 4,74288 3,904539 3,321188 2,909384 2,61014 2,382408 2,223416 2,096125 1,975019 1,817944 1,621702 1,418426 1,243081 1,119808 1,039735 1,004498 25độ 64,9371 65,05821 65,1296 65,20675 65,21052 65,14363 51,27169 31,27934 18,85469 12,19426 8,585046 6,453039 5,117203 4,22674 3,607539 3,17163 2,850633 2,607288 2,429894 2,28392 2,15108 1,97832 1,75803 1,528663 1,323189 1,171146 1,067789 1,020652 152 27 độ 73,37481 73,32948 73,26547 73,07198 72,79096 72,51723 51,88912 30,37479 18,0578 11,59141 8,050557 5,97111 4,678581 3,830536 3,250335 2,851452 2,5601 2,349173 2,198997 2,086024 1,971027 1,825732 1,644722 1,443562 1,271914 1,142092 1,046904 1,005916 29 độ 68,31547 68,37249 68,41154 68,40757 68,31735 68,17756 51,49497 31,02859 18,72845 12,15951 8,557698 6,423322 5,068766 4,163538 3,535035 3,095612 2,781282 2,549451 2,380307 2,250402 2,115677 1,947337 1,731393 1,506378 1,30525 1,155244 1,056687 1,017152 Bảng Áp suất xylanh với mô men 15,56 Nm tại 2100 v/ph Góc quay trục khuỷu (độ) / Góc phun sớm 200,0 210,0 220,0 230,0 240,0 250,0 260,0 270,0 280,0 290,0 300,0 310,0 320,0 330,0 340,0 350,0 360,0 360,4 360,8 361,2 361,6 362,0 362,4 362,8 363,2 363,6 364,0 364,4 364,8 365,2 365,6 366,0 366,4 366,8 367,2 367,6 Áp suất xy lanh (bar) 23 độ 1,040424 1,090261 1,139929 1,213284 1,331124 1,50673 1,739409 2,071462 2,555283 3,301424 4,472702 6,387204 9,707526 15,70996 26,37055 41,7016 50,97849 50,96627 50,92484 50,8573 50,77668 50,70472 50,63969 50,60769 50,61697 50,64812 50,72089 50,85342 51,00421 51,13191 51,26014 51,37394 51,47272 51,5569 51,62971 51,67009 25 độ 1,018151 1,065056 1,114508 1,213046 1,331237 1,510246 1,759925 2,109492 2,599753 3,367574 4,576288 6,563162 10,03021 16,32672 27,4381 42,9793 54,49297 55,03173 55,56968 56,11766 56,65697 57,16581 57,63132 58,03772 58,34457 58,5912 58,82422 59,06256 59,27864 59,48055 59,67613 59,85304 60,00411 60,11217 60,16567 60,17274 153 27 độ 0,982519 1,034138 1,094922 1,193163 1,313937 1,489011 1,729141 2,065273 2,558318 3,319457 4,525433 6,495374 9,885352 16,02614 26,92113 42,30105 56,05575 56,73667 57,39589 58,02444 58,56003 58,99074 59,37398 59,7348 60,08977 60,43847 60,76062 61,05613 61,3381 61,61566 61,85743 62,01625 62,08977 62,13589 62,14316 62,07827 29độ 1,025855 1,073257 1,129993 1,220299 1,340707 1,51533 1,755275 2,092961 2,591934 3,345825 4,52907 6,485726 9,879402 15,99842 26,85239 42,3096 55,54588 56,13659 56,70524 57,26129 57,78098 58,25279 58,66977 59,02894 59,34869 59,65864 59,96001 60,24606 60,5066 60,75017 60,99198 61,21318 61,36102 61,44132 61,4926 61,51967 Góc quay trục khuỷu (độ) / Góc phun sớm 368,0 368,4 368,8 369,2 369,6 370,0 380,0 390,0 400,0 410,0 420,0 430,0 440,0 450,0 460,0 470,0 480,0 490,0 500,0 510,0 520,0 530,0 540,0 550,0 560,0 570,0 580,0 590,0 600,0 Áp suất xy lanh (bar) 23 độ 51,65616 51,58696 51,48005 51,33993 51,17518 51,00779 42,84913 29,98039 19,81956 13,41464 9,505284 7,091872 5,519272 4,480887 3,789967 3,29174 2,912152 2,635242 2,440625 2,290688 2,156013 1,978871 1,777143 1,564631 1,367307 1,21925 1,117543 1,044307 25 độ 60,15089 60,09452 59,98741 59,82295 59,61286 59,37624 45,98148 29,81663 18,97146 12,63508 8,921434 6,662199 5,211053 4,234824 3,559688 3,071124 2,72494 2,476378 2,30212 2,181428 2,049206 1,878132 1,698524 1,498548 1,321801 1,184927 1,084872 1,022488 154 27 độ 61,95326 61,79749 61,61315 61,38063 61,0927 60,77254 46,08588 29,51363 18,70535 12,46596 8,800077 6,545946 5,086465 4,128733 3,462131 2,981454 2,64737 2,407107 2,226034 2,103041 1,977921 1,822082 1,654953 1,463045 1,299003 1,174027 1,07724 1,0219 29độ 61,49025 61,39185 61,24729 61,07525 60,86496 60,60019 46,42396 29,84681 18,88589 12,53704 8,822128 6,561527 5,106319 4,135185 3,467216 2,990824 2,65077 2,410959 2,245003 2,113262 1,982737 1,82091 1,638121 1,459077 1,295787 1,16811 1,073788 1,018788 PHỤ LỤC 155 156 157 158 159 [...]... nghiên cứu Thuyết minh của đề tài được trình bày gồm các phần như sau: - Mở đầu - Chương 1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 3 - Chương 2 Cơ sở lý thuyết sử dụng nhiên liệu Dimethyl ether cho động cơ diesel - Chương 3 Nghiên cứu mô phỏng chu trình công tác động cơ diesel khi sử dụng Dimethyl ether - Chương 4 Nghiên cứu thực nghiệm tính năng kỹ thuật và phát thải động cơ diesel khi sử dụng Dimethyl ether. .. hợp và cháy trong động cơ diesel khi sử dụng nhiên liệu DME; 2 - Nghiên cứu tính toán mô phỏng chu trình công tác động cơ diesel sử dụng diesel, DME và hỗn hợp diesel/ DME theo các tỷ lệ khác nhau bằng phần mềm chuyên dụng AVL Boost 3.2 Nghiên cứu thực nghiệm - Nghiên cứu tia phun DME thực hiện trên thiết bị cân chỉnh vòi phun Động cơ sử dụng DME được thử nghiệm trên băng thử động cơ với trang bị phù... nghiên cứu của đề tài 2.1 Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu đánh giá tính năng kinh tế, kỹ thuật và phát thải động cơ diesel thông thường khi sử dụng nhiên liệu DME, đề xuất giải pháp thay đổi thông số điều chỉnh nhằm đảm bảo tính năng kỹ thuật của động cơ Qua đó đánh giá được khả năng sử dụng DME cho động cơ diesel cỡ nhỏ phổ biến ở Việt Nam 2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của... nghiên cứu về sử dụng DME làm nhiên liệu cho động cơ diesel ở Việt Nam và trên thế giới 4.2 Ý nghĩa thực tiễn + Bước đầu đánh giá được khả năng ứng dụng nhiên liệu DME trên động cơ diesel truyền thống + Góp phần thúc đẩy việc nghiên cứu và sử dụng nhiên liệu mới, nhiên liệu thay thế nói chung, DME nói riêng ở Việt Nam nhằm giải quyết vấn đề an ninh năng lượng và giảm ô nhiễm môi trường 5 Nội dung nghiên. .. Mô men của động cơ ở vòng quay 1400 v/ph 82 Hình 3.27 Suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ ở vòng quay 1400 v/ph 83 Hình 3.28 Mô men của động cơ khi sử dụng khi sử dụng hỗn hợp DME và diesel 85 Hình 3.29 Suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ khi sử dụng hỗn hợp DME và diesel 86 Hình 3.30 Phát thải NOx khi sử dụng hỗn hợp DME và diesel 87 Hình 3.31 Phát thải NOx khi sử dụng hỗn... thống cung cấp nhiên liệu DME cho động cơ đốt trong 1.4.1 Yêu cầu của hệ thống cung cấp nhiên liệu DME Nhiên liệu DME có nhiều tiềm năng sử dụng trên động cơ diesel Tuy nhiên, do có sự khác biệt về tính chất so với nhiên liệu diesel truyền thống nên khi thiết kế hoặc cải tiến động cơ diesel sang sử dụng DME cần lắp thêm bộ phận phụ trợ và thay đổi một số kết cấu trong hệ thống nhiên liệu Nhiệt trị... LPG… và Dimethyl ether Dimethyl ether (DME) được chế biến và sản xuất từ nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau như sinh khối, than, khí thiên nhiên Một số nghiên cứu trên thế giới đã cho thấy hiệu quả và các vấn đề đặt ra khi sử dụng DME làm nhiên liệu cho động cơ diesel Ở Việt Nam, việc nghiên cứu ứng dụng xăng sinh học và diesel sinh học đã được quan tâm khuyến khích qua đề án phát triển nhiên liệu sinh... NGHIÊN CỨU 1.1 Nhiên liệu thay thế sử dụng trên động cơ đốt trong 1.1.1 Sự cần thiết phải sử dụng nhiên liệu thay thế Từ những năm 1970, trước áp lực của các cuộc khủng hoảng dầu mỏ và vấn đề giảm thải các chất gây ô nhiễm môi trường, nhiều nước trên thế giới đã hoạch định những chính sách nghiên cứu sử dụng nhiên liệu thay thế cho nguồn nhiên liệu gốc dầu mỏ trên các động cơ đốt trong nói chung, động. .. học, diesel sinh học 6 là các methyl, ethyl ester của những acid béo, có tính chất tương tự như diesel khoáng Sử dụng biodiesel làm nhiên liệu cho động cơ diesel có nhiều ưu điểm vì đây là nhiên liệu có khả năng tái tạo và chất lượng khí thải từ động cơ diesel được cải thiện đáng kể, đặc biệt là thành phần muội than 1.1.2.5 Dimethyl ether Dimethyl ether (DME) được coi là nhiên liệu có nhiều tiềm năng sử. .. với nhiên liệu diesel 1011 Hình 4.8 Suất tiêu hao nhiên liệu thực nghiệm và mô phỏng với nhiên liệu diesel 1011 Hình 4.9 Mô men thực nghiệm và mô phỏng với nhiên liệu DME 1022 Hình 4.10 Suất tiêu hao nhiên liệu thực nghiệm và mô phỏng với nhiên liệu DME 1022 xi Hình 4.11 Mô men của động cơ với nhiên liệu diesel và DME 1044 Hình 4.12 Suất tiêu hao nhiên liệu với nhiên liệu diesel