TỐI ưu áp SUẤT PHUN và THỜI điểm PHUN của hệ THỐNG NHIÊN LIỆU COMMON RAIL sử DỤNG TRÊN ĐỘNG cơ AVL 5402

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI HOÀNG QUANG TUỆ TỐI ƯU ÁP SUẤT PHUN VÀ THỜI ĐIỂM PHUN CỦA HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU COMMON RAIL SỬ DỤNG TRÊN ĐỘNG CƠ AVL-5402 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Hà Nội - Năm 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI HOÀNG QUANG TUỆ TỐI ƯU ÁP SUẤT PHUN VÀ THỜI ĐIỂM PHUN CỦA HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU COMMON RAIL SỬ DỤNG TRÊN ĐỘNG CƠ AVL-5402 Chuyên ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS TS KHỔNG VŨ QUẢNG Hà Nội - Năm 2014 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu Các thông tin, số liệu luận văn trung thực có nguồn gốc rõ ràng, cụ thể Kết nghiên cứu luận văn đắn, trung thực chưa có công bố công trình nghiên cứu khác Hà Nội, ngày 25 tháng năm 2014 Học viên thực Hoàng Quang Tuệ i LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn PGS TS Khổng Vũ Quảng, người tận tình hướng dẫn em suốt trình thực luận văn Em xin bày tỏ lòng biết ơn đến thầy cô giáo Bộ môn động đốt trong, Phòng thí nghiệm Động đốt trong, Viện Cơ khí Động lực, Viện Đào tạo sau đại học Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ em thời gian làm luận văn Em xin bày tỏ lòng biết ơn đến thầy cô giáo phản biện và Hội đồng chấm luận văn đã đọc, có những ý kiến quý báu để em hoàn thành luận văn một cách tốt nhất và có những định hướng tương lai Em xin cảm ơn ban giám hiệu Trường Đại học sư phạm kỹ thuật Hưng Yên, Trường Cao đẳng nghề LICOGI toàn thể bạn đồng nghiệp và gia đình tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành luận văn Hà Nội, ngày 25 tháng 03 năm 2014 Học viên thực Hoàng Quang Tuệ ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ii 2.2 Cơ sở lý thuyết tối ưu áp suất phun góc phun sớm 36 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT PC Máy tính CB Cảm biến ADC Bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số COM Cổng nối tiếp để kết nối máy tính vi xử lý λ Hệ số dư lượng không khí ge Suất tiêu hao nhiên liệu (g/kW.h) Ne Công suất động (kW) M Mômen (Nm) P Áp suất (bar) PTN ĐCĐT Phòng thí nghiệm động đốt VCKĐL Viện – Cơ khí động lực SCTB Băng thử động CR Hệ thống nhiên liệu Common rail iii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Bảng mốc thời gian phát triển hệ thống nhiên liệu Common rail 27 Bảng 2.1 Bả ng giải thích thông số vào điều khiển trình phun nhiên liệu động AVL-5402 43 Bảng 3.1 Bảng thông số động AVL-5402 50 Bảng 4.1 Bảng kết thí nghiệm xác định áp suất phun chế độ tải 25% 59 Bảng 4.2 Bảng kết thí nghiệm xác định áp suất phun chế độ tải 50% 61 Bảng 4.3 Bảng kết thí nghiệm xác định áp suất phun chế độ tải 75% 63 Bảng 4.4 Bảng kết thí nghiệm xác định góc phun sớm chế độ tải 25% 65 Bảng 4.5 Bảng kết thí nghiệm xác định góc phun sớm chế độ tải 50% 66 Bảng 4.6 Bảng kết thí nghiệm xác định góc phun sớm chế độ tải 75% 68 iv DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Bơm dãy PE điều khiển điện tử Hình 1.2 Bơm cao áp VE hướng trục điều khiển điện tử cấu điều ga điện từ Hình 1.3 Hoạt động van TCV (làm sớm thời điểm phun) 10 Hình 1.4 Cấu trúc bơm VE điều khiển điện tử van xả áp - máy bơm piston hướng trục v 11 Hình 1.5 Vị trí van SPV bơn VE điền khiển điện tử 11 Hình 1.6 Cấu trúc bơm VE điều khiển điện tử van xả áp - máy bơm piston hướng kính 12 Hình 1.7 Hoạt động van TCV bơm VE điều khiển điện tử - máy bơm hướng kính 12 Hình 1.8 Sơ đồ điều khiển bơm VE điện tử loại dùng van xả áp 13 Hình 1.9 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu EUI 13 Hình 1.10 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu HEUI 14 Hình 1.11 Sơ đồ giới thiệu chung hệ thống nhiên liệu Common rail 15 Hình 1.12 So sánh lượng phun phun giai đoạn phun hai giai đoạn 16 Hình 1.13 So sánh tiếng ồn phun giai đoạn phun hai giai đoạn 17 Hình 1.14 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu Common rail 17 Hình 1.15 Bình tích áp (ống rail) 18 Hình 1.16 Bơm thấp áp 18 vi Hình 1.17 Bơm cao áp 19 Hình 1.18 Sơ đồ nguyên lý hoạt động bơm cao áp 19 Hình 1.19 Chu kỳ hoạt động bơm cao áp 20 Hình 1.20 Vị trí lắp cảm biến tốc độ 21 Hình 1.21 Cảm biến áp suất ống rail 21 Hình 1.22 Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu 22 Hình 1.23 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát 22 Hình 1.24 Van điều khiển áp suất ống rail 23 Hình 1.25 Van điều chỉnh áp suất nhiên liệu 23 Hình 1.26 Cấu tạo vòi phun 24 Hình 1.27 Ảnh hưởng của các tham số điều chỉnh tới các tính kinh tế kỹ thuật của động 28 Hình 2.1 Quá trình cháy động diesel 33 Hình 2.2 Đồ thị thể áp suất phun có phun mồi 36 Hình 2.3 Sơ đồ điề u khiể n quá trì n h phun 42 vii Hình 2.4 Ảnh hưởng của góc phun sớm đến Ne, Gnl, ge n 45 Hình 2.5 Ảnh hưởng của áp suất phun đến Ne,Gnl, và ge 46 Hình 3.1 Mặt cắt ngang động AVL-5402 49 Hình 3.2 Sơ đồ băng thử động xylanh SCTB 51 Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý đo AVL Fuel balance 733s 52 Hình 3.4 Sơ đồ nguyên lý làm việc AVL 577 53 Hình 3.5 Thiết bị điều chỉnh tay ga THA100 hộp tín hiệu 54 Hình 3.6 Thiết bị Dismoke 4000 55 Hình 3.7 Thiết bị đo độ khói Smoke Meter AVL 415 55 Hình 4.1 Đồ thị xác định áp suất phun tới công suất, suất tiêu hao nhiên liệu chế độ tải 25% 58 Hình 4.2 Đồ thị xác định áp suất phun tới CO, HC, CO2 chế độ tải 25% 58 Hình 4.3 Đồ thị xác định áp suất phun tới NOx, Smoke chế độ tải 25% 59 Hình 4.4 Đồ thị xác định áp suất phun tới công suất, suất tiêu hao nhiên liệu chế độ tải 50% 60 viii Kết luận chương Với yêu cầu đặt là tối ưu áp suất phun và thời điểm phun của hệ thống nhiên liệu Common rail lắp động AVL-5402 Tác giả đã xây dựng chương trình thử nghiệm động AVL-5402 băng thử SCTB Thông qua chương trình thử nghiệm để có thể xác định được các giá trị cụ thể, làm sở cho việc tối ưu áp suất phun, góc phun sớm của hệ thống nhiên liệu Common rail lắp động AVL5402 Điều này rất quan trọng cho việc thảo luận và tổng hợp các số liệu một cách chính xác, để có thể đến kết luận và đưa hướng phát triển cho hệ thống nhiên liệu Common rail lắp động diesel ở chương tiếp theo của đề tài Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1 Xác định áp suất phun 57 4.1.1 Tại chế độ tải 25 % Trên Hình 4.1 cho ta thấy tăng áp suất phun từ 400 (bar) tới 800 (bar) công suất động tăng đồng thời suất tiêu hao nhiên liệu giảm Pf (bar) Hình 4.1 Đồ thị ảnh hưởng của áp suất phun đến công suất, suất tiêu hao nhiên liệu chế độ tải 25% Trên Hình 4.2 thể hiện các giá trị cho thấy tăng áp suất phun từ 400 (bar) tới 800 (bar) nồng độ CO tăng, CO giảm đồng thời lượng HC thay đổi không CO2 (ppm) CO, HC (ppm) nhiều Pf (bar) Hình 4.2 Đồ thị ảnh hưởng của áp suất phun đến CO, HC, CO2 chế độ tải 25% Trên Hình 4.3 thể hiện các giá trị cho thấy tăng áp suất phun từ 400 (bar) tới 800 (bar) độ khói động thay đổi không nhiều NOx tăng tăng áp suất phun trình cháy cải thiện nên nhiệt độ tăng dẫn tới NOx tăng 58 Pf (bar) Hình 4.3 Đồ thị ảnh hưởng của áp suất phun đến NOx, Smoke chế độ tải 25% Sau tiến hành thí nghiệm với chế độ 25% để xác định áp suất phun nêu ta có kết quả thể hiện Bảng 4.1 thành phần khí thải, công suất và tiêu thụ nhiên liệu Điều phù hợp với lý thuyết tăng áp suất chất lượng phun nhiên liệu cải thiện, nhiên liệu phun vào buồng cháy tơi, nhiên liệu phân bố không gian buồng cháy làm tăng nhanh tốc độ hình thành hỗn hợp, rút ngắn trình cháy làm cho nhiên liệu đốt kiệt cháy kịp thời nên tăng công suất suất tiêu hao nhiên liệu giảm Bảng 4.1 Bảng kết thí nghiệm xác định áp suất phun chế độ tải 25% P (bar) 400 500 600 700 800 Ne (kW) 1,04 1,50 2,08 2,73 3,18 Me (Nm) 4,93 7,17 9,90 13,03 15,17 ge (g/kW.h) 420,57 345,77 318,15 277,13 259,62 λ 4,66 3,54 2,84 2,54 2,26 CO2 (ppm) 24565 26578 35127 40390 48400 HC (ppm) 77 83 79 82 85 NOx (ppm) 423 593 784 948 1157 Smoke (FSN) 0,09 0,09 0,09 0,10 0,10 4.1.2 Tại chế độ tải 50 % Trên Hình 4.4 thể hiện các giá trị cho thấy tăng áp suất phun từ 400 (bar) tới 800 (bar) công suất động tăng Khi tăng áp suất phun tới 700 (bar) suất tiêu hao nhiên liệu đạt giá trị nhỏ nhất, tiếp tục tăng áp suất phun g e tăng 59 Pf (bar) Hình 4.4 Đồ thị ảnh hưởng của áp suất phun đến công suất, suất tiêu hao nhiên liệu chế độ tải 50% Trên đồ thị Hình 4.5 thể hiện các giá trị cho thấy tăng áp suất phun từ 400 (bar) tới 800 (bar) nồng độ CO 2, CO tăng, đồng thời lượng HC thay đổi không nhiều Pf (bar) Hình 4.5 Đồ thị ảnh hưởng của áp suất phun đến CO, HC, CO2 chế độ tải 50% Trên Hình 4.6 thể hiện các giá trị cho thấy tăng áp suất phun từ 400 (bar) tới 800 (bar) độ khói động thay đổi nhiều NO x tăng tăng áp suất phun trình cháy cải thiện nên nhiệt độ tăng dẫn tới NOx tăng 60 Pf (bar) Hình 4.6 Đồ thị ảnh hưởng của áp suất phun đến NOx, Smoke chế độ tải 50% Sau tiến hành thí nghiệm với chế độ 50% để xác định áp suất phun nêu ta có kết quả thể hiện Bảng 4.2 thành phần khí thải, công suất và tiêu thụ nhiên liệu Điều phù hợp với lý thuyết tăng áp suất chất lượng phun nhiên liệu cải thiện, nhiên liệu phun vào buồng cháy tơi, nhiên liệu phân bố không gian buồng cháy làm tăng nhanh tốc độ hình thành hỗn hợp, rút ngắn trình cháy làm cho nhiên liệu đốt kiệt cháy kịp thời nên tăng công suất suất tiêu hao nhiên liệu giảm Bảng 4.2 Bảng kết thí nghiệm xác định áp suất phun chế độ tải 50% P (bar) 400 500 600 700 800 Ne (kW) 3,20 3,88 4,68 5,33 5,47 Me (Nm) 15,30 18,53 22,37 25,43 26,10 ge (g/kW.h) 258,46 250,06 245,60 243,64 244,84 λ 2,28 1,94 1,64 1,44 1,41 CO2 (ppm) 35500 45810 54388 65978 74794 HC (ppm) 80 77 78 85 88 NOx (ppm) 603 753 900 1122 1244 Smoke (FSN) 0,34 0,51 0,68 1,23 2,12 4.1.3 Tại chế độ tải 75 % Trên Hình 4.7 thể hiện các giá trị cho thấy tăng áp suất phun từ 400 (bar) tới 800 (bar) công suất động tăng Khi tăng áp suất phun tới 500 (bar) suất tiêu hao nhiên liệu đạt giá trị nhỏ nhất, tiếp tục tăng áp suất phun suất tiêu hao nhiên liệu ge tăng Như vậy sau thực nghiệm xác định áp suất phun ở các chế độ tải ta có thể chọn áp suất Pf = 500 (bar) là hợp lý cả 61 Pf (bar) Hình 4.7 Đồ thị ảnh hưởng của áp suất phun đến công suất, suất tiêu hao nhiên liệu chế độ tải 75% Trên đồ thị Hình 4.8 thể hiện các giá trị cho thấy tăng áp suất phun từ 400 (bar) tới 800 (bar) nồng độ CO 2, CO tăng, đồng thời lượng HC thay đổi không nhiều Pf (bar) Hình 4.8 Đồ thị ảnh hưởng của áp suất phun đến CO, HC, CO2 chế độ tải 75% Trên đồ thị Hình 4.9 thể hiện các giá trị cho thấy tăng áp suất phun từ 400 (bar) tới 800 (bar) độ khói động tăng NOx tăng không nhiều Pf (bar) Hình 4.9 Đồ thị ảnh hưởng của áp suất phun đến NOx, Smoke chế độ tải 75% 62 Sau tiến hành thí nghiệm với chế độ 75% để xác định áp suất phun thể hiện ta có kết quả thành phần thể hiện Bảng 4.3 như: khí thải, công suất và tiêu thụ nhiên liệu Điều phù hợp với lý thuyết tăng áp suất chất lượng phun nhiên liệu cải thiện, nhiên liệu phun vào buồng cháy tơi, nhiên liệu phân bố không gian buồng cháy làm tăng nhanh tốc độ hình thành hỗn hợp, rút ngắn trình cháy làm cho nhiên liệu đốt kiệt cháy kịp thời nên tăng công suất suất tiêu hao nhiên liệu giảm Bảng 4.3 Bảng kết thí nghiệm xác định áp suất phun chế độ tải 75% P (bar) 400 500 600 700 800 Ne (kW) 1,04 1,50 2,08 2,73 3,18 Me (Nm) 4,93 7,17 9,90 13,03 15,17 ge (g/kW.h) 420,57 345,77 318,15 277,13 259,62 λ 4,66 3,54 2,84 2,54 2,26 CO2 (ppm) 24565 26578 35127 40390 48400 HC (ppm) 77 83 79 82 85 NOx (ppm) 423 593 784 948 1157 Smoke (FSN) 0,09 0,09 0,09 0,10 0,10 4.2 Xác định góc phun sớm 4.2.1 Tại chế độ tải 25 % Trên Hình 4.10 thể hiện các giá trị cho thấy tăng góc phun sớm từ 12 ÷ 160 công suất động tăng đồng thời suất tiêu hao nhiên liệu giảm Tại góc φ s = 160 công suất đạt cực đại suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ Nếu tiếp tục tăng góc phun sớm công suất động giảm đồng thời suất tiêu hao nhiên liệu tăng lên 63 Hình 4.10 Đồ thị ảnh hưởng của góc phun sớm đến công suất, suất tiêu hao nhiên liệu chế độ tải 25% Trên Hình 4.11 thể hiện các giá trị cho thấy tăng góc phun sớm từ 12 ÷ 240 nồng độ CO, HC tăng không nhiều, nồng độ NO x tăng độ khói lại giảm Góc phun sớm giảm, tức phun muộn nhiệt độ trình cháy giảm, NO x giảm đồng thời cường độ oxy hóa muội than giảm nên PM tăng Hình 4.11 Đồ thị ảnh hưởng của góc phun sớm đén nồng độ phát thải chế độ 25% tải Sau tiến hành thí nghiệm ở chế độ 25% tải để xác định góc phun sớm trình bày ta có kết quả thành phần thể hiện Bảng 4.4 như: khí thải, công suất tiêu thụ nhiên liệu Bảng 4.4 Bảng kết thí nghiệm xác định góc phun sớm chế độ tải 25% φs 12 14 16 18 20 22 24 Ne (kW) 1,41 1,42 1,49 1,46 1,45 1,37 1,22 Me (Nm) 6,97 6,73 7,13 7,01 6,90 6,57 ge (g/kW.h) 344,54 353,77 349,10 350,85 357,28 392,48 λ 3,83 3,77 3,54 3,80 3,70 3,60 5,87 422,67 3,50 CO (ppm) 360 350 361 391 423 CO2 (ppm) 28885 29156 29230 29032 28948 466 511 29048 28788 HC (ppm) 66 67 75 83 99 118 NOx (ppm) 322 406 510 607 730 824 Smoke (FSN) 0,40 0,26 0,17 0,11 0,07 0,10 143 876 0,09 Kết phân tích phù hợp với lý thuyết: “Tăng góc phun sớm, nhiên liệu phun vào khối không khí có áp suất nhiệt độ không lớn, điều kiện chuẩn bị vật lý hoá học tương đối kém, kéo dài thời kỳ cháy trễ làm cho tốc độ 64 tăng áp suất ∆p/∆ϕ áp suất Pz tăng cao, động làm việc rung giật Nhưng phun nhiên liệu muộn quá, trình cháy kéo dài sang kỳ giãn nở, làm giảm ∆p/∆ϕ áp suất Pz, tăng nhiệt độ khí xả 4.2.2 Tại chế độ tải 50 % Trên Hình 4.12 thể hiện các giá trị cho thấy tăng góc phun sớm từ 12 ÷ 160 công suất động tăng đồng thời suất tiêu hao nhiên liệu giảm Tại góc φ s = 160 công suất đạt cực đại suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ Nếu tiếp tục tăng góc phun sớm công suất động giảm đồng thời suất tiêu hao nhiên liệu tăng lên φs (0TK) Hình 4.12 Đồ thị ảnh hưởng của góc phun sớm đến công suất, suất tiêu hao nhiên liệu chế độ tải 50% Trên đồ thị Hình 4.13 thể hiện các giá trị cho ta thấy tăng góc phun sớm từ 120 ÷ 240 nồng độ CO, HC tăng không nhiều, nồng độ NO x tăng độ khói lại giảm Góc phun sớm giảm, tức phun muộn đi, nhiệt độ trình cháy giảm, NO x giảm đồng thời cường độ oxy hóa muội than giảm nên PM tăng 65 φs (0TK) Hình 4.13 Đồ thị ảnh hưởng của góc phun sớm đến nồng độ phát thải động chế độ tải 50% Sau tiến hành thí nghiệm ở chế độ 50% tải để xác định góc phun sớm trình bày ta có kết quả thành phần thể hiện Bảng 4.4 như: khí thải, công suất tiêu thụ nhiên liệu Bảng 4.5 Bảng kết thí nghiệm xác định góc phun sớm chế độ tải 50% Ne φs Me ge λ CO CO2 HC NOx Smoke (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (FSN) (kW) (Nm) (g/kW.h) 12 3,25 15,50 258,90 2,28 305 45056 70 431 1,58 14 3,26 15,57 265,97 2,20 285 45337 72 518 1,13 16 3,18 15,20 250,10 2,38 257 46251 67 632 0,75 18 3,19 15,27 259,11 2,30 248 45416 72 756 0,48 20 3,13 14,90 265,34 2,25 275 44820 93 925 0,25 22 2,93 13,97 292,81 2,28 304 45445 123 1096 0,21 24 2,48 1185 275,59 2,83 310 45987 134 1120 0,12 4.2.3 Tại chế độ tải 75 % Trên đồ thị Hình 4.14 thể hiện các giá trị cho thấy tăng góc phun sớm từ 120 ÷ 180 công suất động tăng đồng thời suất tiêu hao nhiên liệu giảm Tại góc φ s = 180 công suất đạt cực đại suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ Nếu tiếp tục tăng góc phun sớm công suất động giảm đồng thời suất tiêu hao nhiên liệu tăng lên φs (0TK) 66 Hình 4.14 Đồ thị ảnh hưởng của góc phun sớm đến công suất, suất tiêu hao nhiên liệu chế độ tải 75% Trên đồ thị Hình 4.15 thể hiện các giá trị cho thấy tăng góc phun sớm từ 120 ÷ 240 nồng độ CO, HC thay đổi không nhiều, nồng độ NO x tăng độ khói lại giảm Góc phun sớm giảm, tức phun muộn đi, nhiệt độ trình cháy giảm, NO x giảm đồng thời cường độ oxy hóa muội than giảm nên PM tăng φs (0TK) Hình 4.15 Đồ thị ảnh hưởng của góc phun sớm đến nồng độ phát thải chế độ tải 75% Sau tiến hành thí nghiệm ở chế độ 75% tải để xác định góc phun sớm trình bày ta có kết quả thành phần thể hiện Bảng 4.4 như: khí thải, công suất tiêu thụ nhiên liệu Bảng 4.6 Bảng kết thí nghiệm xác định góc phun sớm chế độ tải 75% φs Ne Me (kW) (Nm) ge λ (g/kW.h) CO CO2 HC NOx Smoke (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (FSN) 12 4,75 22,73 252,80 1,59 697 69445 68 559 4,09 14 4,76 22,73 251,63 1,58 640 69344 65 664 3,69 16 4,76 22,73 252,15 1,59 712 69490 64 797 3,33 18 4,82 23,00 246,33 1,60 760 68200 69 921 2,80 20 4,71 22,50 249,45 1,59 686 69681 88 1158 2,35 22 4,72 22,53 251,35 1,58 644 67970 123 1350 1,73 24 4,66 22,23 246,17 1,65 677 68950 169 1572 1,63 67 Qua phân tích và tổng hợp kết quả ở cho ta thấy, ứng với chế độ tải động có góc phun sớm tối ưu tức góc phun động đạt công suất lớn nhất, suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ đồng thời giảm độc hại khí xả Khi giảm tải phải giảm góc phun sớm φ s ngược lại tăng tải phải tăng góc phun sớm φs Như vậy sau thực nghiệm xác định góc phun ở các chế độ tải thì ta có thể chọn góc phun sớm từ 160 ÷ 180 là hợp lý cả “ Góc phun sớm tốt phụ thuộc vào loại buồng cháy động cơ, loại buồng cháy phun trực tiếp, φs tốt nằm giới hạn 25 ÷ 350 góc quay trục khuỷu, loại buồng cháy ngăn cách (các buồng cháy dự bị xoáy lốc), φs tốt nhỏ hơn, khoảng 15 ÷ 200 góc quay trục khuỷu” Kết luận chương Thông qua thí nghiệm động AVL-5402 băng thử SCTB tại PTN ĐCĐT Viện - CKĐL Trường ĐHBKHN Tuy động phun trực tiếp lại có góc phun sớm tối ưu tương tự loại động có buồng cháy ngăn cách Có thể đánh giá kết tin cậy phù hợp trình vận động hỗn hợp cháy tương tự loại động có buồng cháy dự bị xoáy lốc, nhờ hệ thống nhiên liệu Common rail, nhiên liệu phun vào buồng cháy với áp suất cao Kết hợp với việc phân tích và tổng hợp thông số điều khiển áp suất phun, góc phun sớm ảnh hưởng tới công suất động cơ, tiêu hao nhiên liệu phát thải Đã thu được các kết tương đối khả quan, cũng đạt mục đích nghiên cứu đề tài Tuy vậy kết bước đầu, tiến hành phạm vi nhỏ hẹp tại PTN ĐCĐT, nên cũng chỉ mới phản ánh phần nào sự ảnh hưởng thông số điều khiển áp suất phun, góc phun sớm tới tính công suất, tiêu hao nhiên liệu phát thải động 68 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Kết luận chung Qua kết nghiên cứu xác định tối ưu áp suất phun và thời điểm phun của hệ thống nhiên liệu Common rail, đưa kết luận sau: Thông qua việc nghiên cứu sở lý thuyết để xác định áp suất phun và thời điểm phun của hệ thống nhiên liệu Common rail, trình phun điều khiển phun Đã xác định, đánh giá được sự ảnh hưởng của áp suất phun, góc phun sớm tới khả làm việc động cơ, từ đưa áp suất phun, góc phun sớm phù hợp với chế độ làm việc động Xây dựng kết quả thực nghiệm về thông số áp suất phun, góc phun sớm với mục đích cải thiện tính kinh tế, kỹ thuật giảm phát thải động 69 chế độ 25%, 50% 75% tải với tốc độ 2000(v/phút) Việc nâng cao công suất động cơ, giảm tiêu thụ nhiên liệu giảm phát thải mà không ảnh hưởng đến kết cấu của động AVL-5402 Thay đổi áp suất phun phù hợp với chế độ làm việc, thay đổi góc phun sớm tối ưu với chế độ làm việc cải thiện tính kinh tế, kỹ thuật động cơ, giảm phát thải môi trường Với hệ thống nhiên liệu điều khiển điện tử Common rail, phun mồi làm giảm độ ồn, giảm độ rung giật động đồng thời giảm nồng độ CO, HC, NOx, PM giảm hiệu ứng nhà kính, cần được đầu tư nghiên cứu nhiều nữa tương lai Hướng phát triển Đề tài đưa phương pháp xác định các tham số của áp suất phun và thời điểm phun cho hệ thống nhiên liệu Common rail lắp động AVL-5402 Tuy nhiên, thử nghiệm xác định tối ưu áp suất phun và thời điểm phun cho hệ thống nhiên liệu Common rail dừng lại phòng thí nghiệm Muốn đưa nghiên cứu ứng dụng vào thực tiễn, cần thiết phải bổ sung nghiên cứu sau: - Hoàn thiện việc xây dựng thông số điều khiển cho ECU để cải thiện đường đặc tính 25%, 50% 75% tải động nhiều chế độ vòng quay - Tiếp tục nghiên cứu ảnh hưởng thông số khác tính chất nhiên liệu, tỷ số nén, hệ số dư lượng không khí, tốc độ, tải trọng.Tới tính công suất, tiêu thụ nhiên liệu giảm phát thải động - Xây dựng thông số tối ưu để nạp vào ECU - Thương mại hóa hệ thống điều khiển nhiên liệu Common rail 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Khổng Văn Nguyên (2011), Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số điều khiển hệ thống nhiên liệu Common rail đến tính công suất, tiêu thụ nhiên liệu và phát thải động cơ, Luận văn thạc sĩ khí động lực [2] Nguyễn Oanh, Phun xăng điện tử EFI, NXB Thành phố Hồ Chí Minh 2005 [3] Lê Danh Quang (2004), Nghiên cứu khai thác hệ thống băng thử và động thí nghiệm một xy lanh của hãng AVL để nghiên cứu và phát triển động diesel cỡ nhỏ, Luận văn thạc sĩ khí động lực [4] Vũ Khắc Thiện (2012), Nghiên cứu đặc tính của động xy lanh AVL-5402 sử dụng nhiên liệu sinh học Biodiesel- nhiên liệu truyền thống [5] Nguyễn Duy Tiến (2012), Thiết lập đặc tính động AVL-5402, Luận văn thạc sĩ khí động lực [6] Nguyễn Văn Bình, Nguyễn Tất Tiến, Nguyên lý động đốt trong, NXB giáo dục, năm 1994 [7] Phạm Minh Tuấn (2008), Lý thuyết động đốt trong, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [8] AVL GmbH (2001), Singer cylinder research engine 5402, Austria [9] Lino Guzzulla, Christopher H.Onder (2004), Introduction to Modeling and Control of Internal Combustion Engine Systems, Springer, Germany [10] Beatrice, C., Di Iorio, S., Guido, C., Mancaruso, E., Vaglieco, B.M., and Vassallo, A., “The Influence of Alternative Diesel Fuels on the Combustion and Emissions of a Euro4 Automotive Diesel Engine”, SAE Paper offer 09ICE-0187 71 ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI HOÀNG QUANG TUỆ TỐI ƯU ÁP SUẤT PHUN VÀ THỜI ĐIỂM PHUN CỦA HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU COMMON RAIL SỬ DỤNG TRÊN ĐỘNG CƠ AVL-5402 Chuyên ngành: KỸ THUẬT CƠ... đời hệ thống nhiên liệu Common rail vào năm 1997 ứng dụng xe khách, hệ thống có áp suất lớn 1350bar [1] Hệ thống đời cải thiện nhược điểm hệ thống nhiên liệu cũ Lý hệ thống việc tạo áp suất phun. .. thống phun nhiên liệu Common rail có nhiều ưu việt hẳn hệ thống phun nhiên liệu truyền thống hệ thống phun nhiên liệu diesel điện tử thông thường Trước hết phải nói cấu trúc: Hệ thống phun nhiên liệu