Nghiên cứu thử nghiệm bền động cơ ô tô đời cũ sử dụng xăng sinh học e10

Một số giải pháp khắc phục tình trạng trên đã được thực hiện như: tập trung là hoàn thiện quá trình cháy động cơ, sử dụng các loại nhiên liệu không truyền thống cho ô tô như khí dầu mỏ h

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

ĐOÀN VĂN TUẤN

NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM BỀN ĐỘNG CƠ Ô TÔ

ĐỜI CŨ SỬ DỤNG XĂNG SINH HỌC E10

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS LÊ ANH TUẤN

1

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ đề tài nghiên cứu nào khác

Hà nội, ngày tháng năm 2014

Đoàn Văn Tuấn

2

MỤC LỤC

Lời cam đoan

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt

Danh mục các bảng

Danh mục các hình vẽ và đồ thị

LỜI MỞ ĐẦU 8

Mục tiêu nghiên cứu 9

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 9

Phương pháp nghiên cứu 9

Ý nghĩa khoa học và thưc tiễn đề tài 9

Cấu trúc luận văn 10

Chương I: TỔNG QUAN 11

1.1 Etanol và xăng sinh học 11

1.1.1 Khái niệm về ethanol và xăng sinh học 11

1.1.2 Đặc điểm, tính chất lý hóa của ethanol và xăng sinh học 11

1.2 Sản xuất ethanol sinh học từ sắn 15

1.2.1 Quy trình sản xuất etanol 15

1.2.2.Quy trình làm khan ethanol 16

1.3 Tình hình nghiên cứu sử dụng nhiên liệu xăng sinh học dùng cho động cơ xăng trên thế giới và trong nước 17

1.3.1 Tình hình nghiên cứu sử dụng xăng sinh học cho động cơ xăng trên thế giới 17

1.3.2 Tình hình nghiên cứu sử dụng xăng sinh học cho động cơ xăng trong nước 22

1.4 Kết luận chương I 25

Chương II : XÂY DỰNG QUY TRÌNH THỬ NGHIỆM BỀN ĐỘNG CƠ Ô TÔ SỬ DỤNG XĂNG SINH HỌC E10 27

2.1 Mục tiêu thử nghiệm 27

3

2.2 Đối tượng và nhiên liệu thử nghiệm 27

2.2.1 Động cơ thử nghiệm 27

2.2.2 Nhiên liệu thử nghiệm 28

2.3 Trang thiết bị thử nghiệm 29

2.3.1 Băng thử công suất và thiết bị 29

2.3.2 Thiết bị đánh giá phát thải 40

2.4 Xây dựng quy trình thử nghiệm 42

2.4.1 Quy trình thử nghiệm đối chứng 42

2.4.2 Quy trình thử nghiệm bền 42

2.5 Phương pháp đánh giá hao mòn các chi tiết của động cơ 44

2.5.1 Thiết bị đánh giá hao mòn chi tiết 44

2.5.2 Phương pháp đánh giá 46

2.6 Kết luận chương II 60

Chương III : ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN 61

3.1 Đánh giá công suất, suất tiêu thụ nhiên liệu và độ lọt khí các te trong 300h chạy bền trên băng thử 61

3.2 Mức độ hao mòn của các chi tiết động cơ trong thời gian chạy bền 300h 63

3.2.1 Kết quả đo chi tiết xy lanh và píttông 63

3.2.2 Kết quả đo chi tiết xéc măng 67

3.2.3 Kết quả đo chi tiết trục khuỷu 69

3.3 Đánh giá áp suất nén của hai động cơ trong quá trình thử nghiệm bền 69

3.4 Đánh giá tính chất của dầu bôi trơn sau 300 h chạy bền 70

3.5 Kết luận chương III 72

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 74 76

TÀI LIỆU THAM KHẢO …76

4

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

5

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 1: Tính chất của etanol 12

Bảng 2: Quy chuẩn của tính chất etanol nhiên liệu 13

Bảng 3: Tính chất lý hóa của xăng sinh học 14

Bảng 4: Yêu cầu kỹ thuật của etanol nhiên liệu 15

Bảng 5: Những cải tiến cần thiết khi sử dụng xăng sinh học 21

Bảng 6: Thông số kỹ thuật của động cơ thử nghiệm 28

Bảng 7: Kết quả phân tích xăng Mogas 92 và etanol gốc 29

Bảng 8: Kích thước xy lanh trước và sau chạy bền 65

Bảng 9: Kích thước và khối lượng xéc măng trước và sau chạy bền 68

Bảng 10: Kết quả phân tích dầu trước và sau chạy bền 71

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1.Sơ đồ sản xuất etanol từ sắn 16

Hình 1.2 Công suất (a) và suất tiêu hao nhiên liệu (b) khi sử dụng E0 và E10 18

Hình 1.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ etanol với hệ số dư lượng không khí tương đương (a) và hệ số nạp (b) 19

Hình 1.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ etanol với mômen của động cơ (a) và suất tiêu hao nhiên liệu (b) 20

Hình 1.5 So sánh các thông số của động cơ xe máy khi sử dụng E5 và E10 với RON92 23

Hình 2.1 Sơ đồ phòng thử động lực cao động cơ 30

Hình 2.2 Phanh điện APA 100 30

Hình 2.3 Đặc tính phanh ở chế độ máy phát 32

Hình 2.4 Đặc tính phanh ở chế độ động cơ điện 32

Hình 2.5 Sơ đố khối thiết bị làm mát dầu bôi trơn AVL 554 33

Hình 2.6 Sơ đồ nguyên lý thiết bị làm mát dầu bôi trơn AVL 554 34

Hình 2.7 Sơ đồ khối cụm làm mát nước, làm mát AVL 553 34

Hình 2.8 Sơ đồ nguyên lý thiết bị làm mát nước AVL 553 35

6

Hình 2.9 Hệ thống đo tiêu thụ nhiên liệu AVL 733S 36

Hình 2.10 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống AVL733 37

Hình 2.11 Hệ thống ổn định nhiệt độ nhiên liệu AVL 753 38

Hình 2.12 Sơ đồ nguyên lý hệ thống làm mát nhiên liệu 39

Hình 2.13 Hệ thống tay ga điều khiển THA-100 40

Hình 2.14 Tủ phân tích khí thải CEBII 41

Hình 2.15 Cấu tạo Panme đo ngoài 45

Hình 2.16 Đồng hồ lò xo 46

Hình 2.17 Biên dạng xy lanh mòn theo phương dọc trục 48

Hình 2.18 Ảnh hưởng của hàm lượng 50

Hình 2.19 Ảnh hưởng của phụ gia 50

Hình 2.20 Hao mòn xy lanh lúc khởi động khi dùng dầu có độ nhớt khác nhau 50

Hình 2.21 Hao mòn xy lanh lúc khởi động khi có sấy nóng (b) và không sấy nóng dầu - nước (a) 50

Hình 2.22 Ảnh hưởng của chất lượng lọc dầu bôi trơn và lọc không khí mài mòn động cơ 51

Hình 2.23 Đặc điểm sự phân bố lượng mòn mặt gương xi lanh theo đường sinh (a) và theo chu vi (b) 52

Hình 2.24 Vị trí mòn và phương pháp đo 52

Hình 2.25 Đo đường kính píttông 53

Hình 2.26 Đo rãnh xéc măng 54

Hình 2.27 Mòn theo chu vi xéc măng 55

Hình 2.28 Mức độ tăng khe hở miệng của xéc măng 1,2,3 xéc măng hơi; 4,5 xéc măng dầu 55

Hình 2.29.Đo khe hở miệng xéc măng 56

Hình 2.30 Biên dạng mòn cổ biên khi chạy các chế độ tải 59

Hình 2.31 Biên dạng mòn cổ chính khi thử nghiệm tăng tốc 59

Hình 2.32 Đo mòn cổ trục khuỷu 60

7

Hình 3.1 Kết quả đo mômen và công suất của động cơ chạy nhiên liệu RON 92 trước chạy bền và sau chạy bền 62 Hình 3.2 Kết quả đo tiêu hao nhiên liệu động cơ chạy nhiên liệu RON92 trước và sau chạy bền 62 Hình 3.3 Kết quả đo mômen và công suất động cơ chạy nhiên liệu E10 trước và sau chạy bền 63 Hình 3.4 Kết quả đo suất tiêu hao nhiên liệu động cơ chạy nhiên liệu E10 trước chạy bền và sau chạy bền 63 Hinh 3.5 Thay đổi kích thước xy lanh trước và sau chạy bền tại vị trí ĐCT của xéc măng hơi thứ nhất 66 Hình 3.6 Thay đổi kích thước phần dẫn hướng píttông trước và sau chạy bền 67 Hình 3.7 So sánh lượng mòn trung bình trước và sau chạy bền của chi tiết xy lanh

và píttông 67 Hình 3.8 So sánh lượng mòn trung bình trước và sau chạy bền của cổ biên 69 Hình 3.9 Kết quả đo áp suất cuối kỳ nén động cơ chạy nhiên liệu E10 trước và sau chạy bền 70

8

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, vấn đề phát triển bền vững, tức là phát triển nhưng vẫn bảo vệ môi trường, theo ước tính hiện nay, có khoảng 80%CO, 60%HC, 40%NOx trong bầu khí quyển là do khí thải động cơ đốt trong gây ra Thời gian gần đây một số thành phố lớn như Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh đã bắt đầu xuất hiện nhiều đám sương mù do nồng độ khí thải quá lớp tích tụ Khí thải ô nhiễm với nhiều loại chất

có hại cho con người như: Chì, benzene, toluene, xylene, hạt bụi lơ lửng, khí CO,

2005 Chính Phủ đã ban hành Quyết định số 249/2005/QĐ-TTg ngày 10 tháng 10 năm 2005 quy định lộ trình áp dụng tiêu chuẩn khí thải đối phương tiện giao thông

cơ giới đường bộ tương đương Euro 2 Cho dến nay một số nước tiên tiến đã áp dụng đến tiêu chuẩn Euro 6

Trong khí đó, thế giới ngày nay đã bị lệ thuộc quá nhiều vào dầu mỏ sắp cạn kiệt các chuyên gia kinh tế năng lượng rằng nếu không phát triển thêm trữ lượng mới, nguồn dầu mỏ khai thác cũng chỉ đủ dùng trong vòng 40 đến 50 năm nữa Một

số giải pháp khắc phục tình trạng trên đã được thực hiện như: tập trung là hoàn thiện quá trình cháy động cơ, sử dụng các loại nhiên liệu không truyền thống cho ô

tô như khí dầu mỏ hóa lỏng, khí thiên nhiên, methanol, ethanol, biodiesel, điện pin nhiên liệu, năng lượng mặt trời, ô tô lai (hybrid)… trong đó biện pháp sử dụng xăng sinh học là một giải pháp phù hợp nền kinh tế nước ta

Hiện nay một số nước trên thế giới đã bắt buộc sử dụng nhiên liệu sinh học trong GTVT Đi theo hướng này, vào năm 2007 Thủ tướng Chính phủ Việt Nam đã ban hành Quyết định 177/2007/QĐ-TTg về việc “Phê duyệt đề án phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025” Tháng 8 năm 2010 Tập đoàn dầu khí Việt Nam đã chính thức đưa xăng sinh học E5 (hỗn hợp 95% xăng không chì với 5% ethanol, nồng độ 99,7%) ra bán chính thức Tuy nhiên người sử dụng phương tiện giao thông vận tải vẫn còn e ngại khi sử dụng xăng sinh học E5, trong

Để đảm bảo anh ninh nặng lượng Quốc Gia hạn chế phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và giảm ô nhiễm môi trường đang là vấn đề mà Đảng và Nhà nước ta quan tâm có nhiều giải pháp tìm nguồn nhiên liệu sạch để thay thế, trong đó nhiên liệu Etanol được chú trọng nhiều nhất bởi lẽ nhiên liệu sinh học là xu hướng phát triển tất yếu trong những năm tới Nhất là ở các nước nông nghiệp Với lý do đó đề

tài “Nghiên cứu thử nghiệm bền động cơ ô tô đời cũ sử dụng xăng sinh học E10”

của luận văn có ý nghĩa to lớn và hết sức cấp thiết trong đời sống hiện nay

Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu đánh giá thử nghiệm bền động cơ ô tô khi sử dụng nhiên liệu xăng sinh học E10 qua đó kiến nghị hoặc khuyến cáo khi sử dụng xăng sinh học E10

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng

Động cơ TOYOTA 4A-F được sử dụng làm đối tượng nghiên cứu trong luận văn Hai động cơ có tính trạng tương đương được sử dụng, 1 động cơ chạy nhiên liệu xăng RON 92, 1 động cơ chạy nhiên liệu E10

Phạm vi nghiên cứu

Đánh giá bền động cơ, trong đó tập trung đánh giá các chỉ tiêu như công suất, suất tiêu hao nhiên liệu, áp suất nén, mài mòn các chi tiết và dầu bôi trơn động cơ

Ý nghĩa khoa học và thưc tiễn đề tài

Luận văn góp phần xây dựng đánh giá bền động cơ sử dụng xăng sinh học E10 cho động cơ và ứng dụng quá trình này đánh giá động cơ thực tế trong phòng

10

thí nghiệm Các kết quả nghiên cứu có ý nghĩa định hướng sử dụng đại trà xăng E10 cho các phương tiện

Cấu trúc luận văn

Đề tài của luận văn “Nghiên cứu thử nghiệm bền ô tô đời cũ sử dụng xăng

sinh học E10” được trình bày trong 4 chương có cấu trúc như sau:

Chương 1 Nghiên cứu tổng quan về Ethanol và xăng sinh học, quy trình sản

xuất ethanol sinh học từ sắn, tình hình nghiên cứu sử dụng nhiên liệu xăng sinh học dùng cho động cơ xăng trên thế giới

Chương 2 Xây dựng quy trình thử nghiệm bền động cơ ô tô sử dụng xăng sinh

học E10 Từ đó đánh giá hao mòn các chi tiết của động cơ

Chương 3 Đánh giá kết quả thử nghiệm và thảo luận, đưa ra kết luận khi sử

dụng nhiên liệu sinh học E10 trên ô tô đời cũ

11

Chương I: TỔNG QUAN 1.1 Ethanol và xăng sinh học

1.1.1 Khái niệm về ethanol và xăng sinh học

1.1.1.1 Khái niệm về ethanol

đồng đẳng của ancol methylic Etanol là chất lỏng, không màu, mùi thơm dễ chịu và

Ethanol được chế biến thông qua quá trình lên men các sản phẩm hữu cơ như tinh bột, cellulose, lignocellulose

1.1.1.2 Khái niệm về xăng sinh học

Xăng sinh học là hỗn hợp giữa xăng truyền thống và etanol theo một tỷ lệ nhất định Etanol pha vào xăng là etanol nguyên chất với độ tinh khiết đạt ít nhất 92,1% theo QCVN 1: 2009/BKHCN

1.1.2 Đặc điểm, tính chất lý hóa của ethanol và xăng sinh học

1.1.2.1 Đặc điểm, tính chất lý hóa của ethanol

* Tính chất vật lý

Etanol là chất lỏng không màu, mùi thơm dễ chịu, vị cay, nhẹ hơn nước (khối

trong nước Sở dĩ etanol tan tốt trong nước và có nhiệt độ sôi cao hơn nhiều so với este hay aldehit có cùng số cacbon là do sự tạo thành liên kết hydro giữa các phân

tử với nhau và với nước

* Tính chất hóa học

Tính chất của một rượu đơn chức

- Phản ứng loại nước:

12

- Phản ứng ôxy hóa:

+ Phản ứng ôxy hóa có thể xẩy ra theo các mức khác nhau: Ôxy hóa không

đó xảy ra phản ứng loại nước tạo butadien:

Nghiện, xơ gan

3,5 ÷ 15%

1.1.2.2 Đặc điểm, tính chất lý hóa của xăng sinh học

Xăng sinh học là hỗn hợp giữa xăng truyền thống và etanol theo một tỷ lệ nhất định Etanol pha vào xăng là etanol nguyên chất với độ tinh khiết đạt ít nhất 92,1% theo QCVN 1: 2009/BKHCN thể hiện ở bảng 2

Sau khi phối trộn, xăng sinh học có tính chất mùi đặc trưng của xăng RON 92

do đó khó nhận biết được xăng sinh học E10 Những thay đổi nhất định về tính chất

so với xăng gốc, ví dụ về tính chất một số loại xăng sinh học thể hiện ở bảng 3 dưới đây

Bảng 2 Quy chuẩn tính chất của etanol nhiên liệu [1]

Tên chỉ tiêu Mức Phương pháp thử

4 Độ axit (tính theo axit axetic

14

Bảng 3.Tính chất lý hóa của xăng sinh học

So sánh thuộc tính của xăng pha cồn và xăng nguyên chất

Đặc tính Nhiên liệu

15

(RVP- Reid Vapor Pressure)

- Áp suất hơi bão hòa

Etanol pha xăng ngày nay đã được tiêu chuẩn hóa về chất lượng, tùy theo quốc gia quy định, sau đây là một số tiêu chuẩn điển hình

Bảng 4.Yêu cầu kỹ thuật của etanol nhiên liệu STT Tên chỉ tiêu Giới hạn

1.2 Sản xuất ethanol sinh học từ sắn

1.2.1 Quy trình sản xuấtetanol

Etanol có thể được sản xuất bằng công nghệ lên men, nguyên liệu là sắn (hoặc ngũ cốc) chứa tinh bột (Hình 1.1) Sắn gồm các phần tử cacbonhydrat phức tạp nên phải phân hủy thành đường đơn giản nhờ quá trình thủy phân trước khi lên men Sắn được xay, nghiền ướt thành dạng bột nhão, sau đó được nấu và thủy phân bằng enzym (ví dụ amylaza) để tạo đường Trong trường hợp thủy phân bằng axit thì cần rót axit loãng vào khối bột nhão trước khi đem nấu Quá trình lên men được xúc

16

tiến mạnh khi có mặt một số chủng men ancol Để thuận lợi cho quá trình lên men,

pH của dung dịch thủy phân cần điều chỉnh ở mức 4,8 - 5,0 Etanol sinh ra trong quá trình lên men sẽ hòa tan trong nước nên sau đó phải tiến hành chưng cất và tinh cất để tạo etanol nguyên chất (có thể đạt mức etanol tuyệt đối- etanol khan)

Hình 1.1 Sơ đồ quy trình sản xuất etanol từ sắn

1.2.2 Quy trình làm khan ethanol

*Phương pháp làm khan etanol

Thông thường etanol sản xuất theo các phương pháp nêu trên thường có nồng độ

≤ 96% vì vậy để tạo ra etanol có nồng độ lớn hơn 99% thì chúng ta phải sử dụng các biện pháp loại nước, hay còn gọi là làm khan Các phương pháp làm khan như sau:

Làm khan bằng các chất hút nước: Có thể dùng các chất hút nước như: Clorua canxi khan, vôi.… Tuy nhiên biện pháp này ít hiệu quả

Chưng cất phân đoạn: Đó là phương pháp cho thêm một cấu tử vào hỗn hợp để phá vỡ điểm sôi Cấu tử thêm là benzen và hỗn hợp lại được chưng cất phân đoạn lần nữa Benzen tạo ra điểm sôi hỗn hợp cấp ba với nước và etanol nhằm loại bỏ etanol ra khỏi nước, điểm sôi hỗn hợp cấp 2 với etanol để loại bỏ phần lớn benzen Phương pháp này có thể tạo ra etanol có độ khan rất cao tuy nhiên vẫn còn một

17

lượng nhỏ benzen còn lại trong etanol gây độc hại Do vậy phương này chỉ ứng dụng để tạo etanol làm nhiên liệu (ví dụ như pha vào xăng) mà không được sử dụng cho thực phẩm

Sử dụng rây phân tử: Rây phân tử là vật liệu xốp, sử dụng để hấp thụ chọn lọc nước từ dung dịch 96% etanol Có thể sử dụng zeolit dạng viên hoặc bột yến mạch tuy nhiên zeolit có giá trị hơn do khả năng hấp phụ chọn lọc cao, lại tái sinh được

Số lần sử dụng zeolit không hạn chế do có thể tái tạo bằng cách làm khô với luồng

benzen do vậy etanol tinh khiết loại này có thể sử dụng trong thực phẩm, y học và

mỹ phẩm

92% làm nhiên liệu Đối với etanol dạng này yêu cầu phải có phụ gia có vai trò xúc tiến quá trình hòa trộn giữa xăng và etanol đồng thời nó ngăn ngừa sự tách pha của nước trong hỗn hợp cũng như ngăn cản quá trình hấp thụ hơi nước từ khí quyển trong quá trình bảo quản sử dụng Phụ gia thường dùng là các loại ancol có phân tử lớn như ancol isopropylic, isobutyric

1.3.Tình hình nghiên cứu sử dụng nhiên liệu xăng sinh học dùng cho động cơ xăng trên thế giới và trong nước

1.3.1 Tình hình nghiên cứu sử dụng xăng sinh học cho động cơ xăng trên thế giới

Etanol được chế biến từ nguồn gốc thực vật có khả năng tái tạo nên nghiên cứu

sử dụng xăng sinh học với tỷ lệ etanol tăng dần cho phương tiện giao thông giúp

phần độc hại khác Tuy nhiên do có một số tính chất khác với xăng truyền thống nên để ứng dụng trong thực tế nhiều nghiên cứu đã được thực hiện nhằm đánh giá ảnh hưởng của xăng sinh học tới tính năng kỹ thuật, phát thải và độ bền của động

cơ

- Ảnh hưởng của xăng sinh học tới tính năng kỹ thuật động cơ

Động cơ sử dụng xăng sinh học thường cho kết quả về công suất, mômen tốt

18

hơn, tuy nhiên tiêu hao nhiên liệu có thể cao hơn so với xăng truyền thống

Thử nghiệm với động cơ 4 xylanh, phun xăng điện tử, tỷ số nén 9,8:1 với xăng E10 tại chế độ toàn tải cho thấy công suất và suất tiêu hao nhiên liệu đều tăng chút

ít so với khi sử dụng xăng thông thường (Hình 1.2) Lượng ô xy sẵn có trong xăng sinh học giúp cải thiện quá trình cháy tăng công suất động cơ, tuy nhiên nhiệt trị của xăng sinh học thấp hơn nên suất tiêu hao nhiên liệu tăng so với khi sử dụng xăng thông thường

a) b)

Hình 1.2 Công suất (a) và suất tiêu hao nhiên liệu

(b) khi sử dụng E0 và E10 Thử nghiệm tương tự với động cơ xăng 4 xylanh, tỷ số nén 9:1 đối với xăng sinh học có tỷ lệ etanol biến thiên từ 0% đến 25%, ở các tốc độ 1000, 2000, 3000, 4000vòng/phút và bướm ga mở 75% cũng cho thấy tính năng kỹ thuật của động cơ được cải thiện [10] Khi tăng tỷ lệ etanol, hệ số dư lượng không khí tương đương (tỷ

lệ nghịch với hệ số dư lượng không khí lambda) giảm xuống, tức là hỗn hợp có xu hướng nhạt dần (Hình 1.3a) Điều này gây bởi hai nguyên nhân:

- Lượng không khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy hết 1 đơn vị khối lượng xăng sinh học giảm

- Lượng ôxy nạp vào trong xylanh động cơ tăng vì ngoài lượng ôxy trong không khí nạp còn có một lượng ôxy chứa sẵn trong xăng sinh học

Tuy nhiên, khi nồng độ etanol lớn hơn 20%, hệ số dư lượng không khí tương

19

đương biến thiên theo chiều ngược lại vì mật độ nhiên liệu lúc này tăng làm giảm lượng không khí thực tế đi vào xylanh

a) b)

Hình 1.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ etanol tới hệ số dư lượng

không khí tương đương (a) và hệ số nạp (b) [10]

Với tỷ lệ etanol nhỏ hơn 20%, hệ số nạp của động cơ tăng khi tăng tỷ lệ etanol trong xăng sinh học do nhiệt độ của môi chất nạp giảm xuống (Hình 1.3b) Tăng tỷ

lệ etanol làm tăng độ bay hơi và nhiệt ẩn của xăng sinh học dẫn đến nhiệt độ khí nạp giảm Tuy nhiên, tỷ lệ etanol lớn lại làm tăng nhiệt dung riêng (vì nhiệt dung riêng của etanol cao hơn của xăng thông thường) nên nhiệt độ của khí nạp tăng lên Như vậy tăng tỷ lệ etanol sẽ có hai tác dụng ngược nhau đối với nhiệt độ môi chất nạp và giá trị nhiệt độ này sẽ tùy vào ảnh hưởng của yếu tố nào mạnh hơn Với tỷ lệ etanol nhỏ hơn 20%, ảnh hưởng của sự tăng độ bay hơi và ẩn nhiệt của xăng sinh học lớn hơn nên nên hệ số nạp tăng, trong khi với tỷ lệ etanol lớn hơn nữa thì ảnh hưởng của nhiệt dung riêng lớn hơn nên hệ số nạp có xu hướng giảm dần Mômen động cơ cũng có xu hướng biến thiên tương tự như hệ số nạp và suất tiêu hao nhiên liệu cũng có sự thay đổi tương ứng (Hình 1.4)

20

a) b)

Hình 1.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ etanol tới mômen động cơ (a) và

suất tiêu hao nhiên liệu (b) [10]

Với tỷ lệ etanol cao hơn, thử nghiệm trên động cơ phun xăng điện tử trong điều kiện góc đánh lửa tối ưu (MBT, góc đánh lửa tại đó mômen đạt lớn nhất), hệ số dư lượng không khí được duy trì bằng 1, tỷ số nén 10:1 cho thấy mômen tăng khoảng 2%, suất tiêu hao nhiên liệu tăng khoảng 20,3% và 45,6% đối với E50 và E85 so với E0 [11] Điều này cho thấy mặc dù nhiệt trị của xăng sinh học thấp hơn xăng thông thường, tuy nhiên các yếu tố như sự có mặt của ôxy trong nhiên liệu, khối lượng riêng tăng, nhiệt hóa hơi lớn làm giảm nhiệt độ khí nạp và tăng hệ số nạp đã dẫn tới sự tăng mômen khi sử dụng xăng sinh học Một thử nghiệm khác với dải tỷ

lệ etanol rộng hơn, từ 0 đến 100%, ở cùng chế độ tốc độ và công suất, hiệu suất nhiệt động cơ đạt được lớn nhất với E60 và suất tiêu hao nhiên liệu tăng cùng với tỷ

lệ của etanol trong nhiên liệu [14]

Nghiên cứu trên động cơ có thiết kế cũ, trang bị bộ chế hòa khí cho thấy với xăng E10, E20 và E30 công suất động cơ tăng và suất tiêu hao nhiên liệu giảm so với xăng thông thường [12] Nguyên nhân được giải thích là do sự tăng lên của khối lượng nhiên liệu nạp vào, của hệ số nạp và trị số Octan

Xăng sinh học có trị số Octan lớn hơn xăng thông thường nên có thể tăng tỷ số nén của động cơ mà không gây hiện tượng kích nổ Thông thường, khi trị số Octan tăng 5 đơn vị thì có thể tăng tỷ số nén lên 1 đơn vị [14], như vậy nếu sử dụng etanol

ý tới khả năng chịu bền của xécmăng, thanh truyền, xupáp, bugi và tính cân bằng của trục khuỷu [13]

- Ảnh hưởng tới vật liệu của các chi tiết

Động cơ đốt trong nói chung và hệ thống nhiên liệu nói riêng gồm nhiều chi tiết

có vật liệu khác nhau và cần phải đảm bảo phù hợp với loại nhiên liệu sử dụng Tùy vào hàm lượng etanol trong nhiên liệu, động cơ xăng truyền thống khi sử dụng xăng sinh học trên có thể cần có thay đổi nhất định Bảng 5 trình bày những cải tiến cần thiết theo những khuyến cáo về cải tiến động cơ của Brazin khi bắt đầu chương trình sử dụng etanol ở Brazin năm 1979

Bảng 5 Những cải tiến cần thiết khi sử dụng xăng sinh học

Theo đó, động cơ xăng thông thường có thể sử dụng đến E10 mà không cần phải thay đổi, ngoại trừ cần chú ý một số chi tiết trong bộ chế hòa khí Xăng sinh

22

học có khả năng ăn mòn bởi các yếu tố như tính axít, hoạt tính và các phản ứng hóa học trực tiếp giữa etanol và một số kim loại Etanol trong xăng sinh học có thể hấp thụ và hòa tan nước tạo ra dung dịch có tính axít yếu

Do vậy khi sử dụng xăng sinh học có tỷ lệ etanol lớn các chi tiết bằng vật liệu này

có thể bị ảnh hưởng và cần phải được bổ sung thêm các chất ức chế ăn mòn Những tác động của xăng sinh học ảnh hưởng tới chức năng làm việc của các chi tiết và chất lượng động cơ Mặc dù chưa nhiều nhưng đến nay đã có một số nghiên cứu nhằm đánh giá mức độ ảnh hưởng cũng như khả năng tương thích của các chi tiết và vật liệu các chi tiết trong hệ thống nhiên liệu động cơ xăng truyền thống với xăng sinh học có tỷ lệ etanol lớn

1.3.2 Tình hình nghiên cứu sử dụng xăng sinh học cho động cơ xăng trong nước

Ở Việt Nam, nghiên cứu sử dụng hỗn hợp nhiên liệu sinh học etanol trên động

cơ xăng ở các tỷ lệ 5% và 10% (E5 và E10) đã được đề cập trong các nghiên cứu tại Phòng Thí nghiệm Động cơ đốt trong, Đại học Bách khoa Hà Nội [5] và Đại học Bách khoa Đà Nẵng [12] Các kết quả nghiên cứu đều phản ánh tích cực tính tương đồng về các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật và phát thải cũng như một số kết quả khá khiêm tốn liên quan đến độ bền, tuổi thọ của động cơ khi sử dụng nhiên liệu xăng truyền thống và xăng sinh học

Thử nghiệm trên xe máy trang bị bộ chế hòa khí với nhiên liệu xăng RON92 thông thường, E5 và E10 [3] cho thấy khi sử dụng E5, công suất và lực kéo lần lượt tăng 6,50% và 6,24% so với khi sử dụng nhiên liệu RON 92, suất tiêu thụ nhiên liệu giảm tới 6,37% nhờ công suất được cải thiện trong khi lượng nhiên liệu tiêu thụ tính theo kg trên giờ (kg/h) gần như không thay đổi (Hình 1.5)

23

Hình 1.5 So sánh các thông số của động cơ xe máy khi sử dụng

E5 và E10 với RON 92 [5]

Cùng với đó, các thành phần phát thải CO và HC giảm lần lượt là 14,40% và 21,65% đối với nhiên liệu E5 so với khi sử dụng xăng RON 92 Đây là kết quả rất

có lợi đối với môi trường, nhất là đối với thành phần phát thải CO, một thành phần phát thải được quan tâm nhất đối với động cơ xe máy Quá trình cháy được cải thiện nhờ hỗn hợp giữa không khí và nhiên liệu đồng đều hơn do khả năng bay hơi tốt và

trường hợp sử dụng E5 và E10 cao hơn so với xăng RON92 Đây là hệ quả của việc quá trình cháy trong động cơ được cải thiện, nhiệtđộ cháy tăng làm tăng phát thải

Nghiên cứu đánh giá độ bền động cơ ô tô sử dụng nhiên liệu E5 so với nhiên liệu xăng RON92 thị trường đãđược thực hiện khá bài bản và chi tiết [12] Theo đó, động cơ của hai ô tô tải hoàn toàn mới của hãng Suzuki đãđược vận hành trong điều kiện đối chứng trên băng thử của phòng thí nghiệm, một xe sử dụng nhiên liệu E5,

xe còn lại sử dụng nhiên liệu xăng RON92 thị trường Kết quả thử nghiệm bền cho thấy, sau 455 giờ chạy động cơ (tương đương với khoảng 36.000km vận hành ô tô trên đường) thì công suất ở tốc độ 5.500 v/ph và 95% tải của động cơ sử dụng xăng E5 giảm 1,887% trong khi công suất ở cùng chếđộ của động cơ dùng nhiênliệu

24

RON92 giảm 2,242%

Như vậy, có thể thấy rằng công suất động cơ sử dụng E5 sau 455 giờ vận hành suy giảm ít hơn so với động cơ sử dụng xăng thông thường Mức độ tăng tiêu hao nhiên liệu (tính theo kg/giờ) sau 455 giờ vận hành động cơ cũng cho thấy tác động tích cực của nhiên liệu E5, tiêu thụ nhiên liệu của động cơ sử dụng E5 tăng 3,977%, trong khi giá trị này là 4,406% đối với trường hợp sử dụng xăng thị trường Qua các kết quả trên, có thể nhận định rằng, áp suất nén, độ mòn các chi tiết của động cơ khi

sử dụng E5 là tương đồng, thậm chí tốt hơn, so với khi sử dụng xăng thông thường Nghiên cứu của Viện dầu khí Việt Nam cũng đã chỉ ra rằng nhiên liệu xăng pha cồn etanol E5 hoàn toàn không xẩy ra hiện tượng tách lớp sau 60 ngày theo dõi trong môi trường kín Điều này là một cơ sở quan trọng trong việc quyết định có nên sử dụng phụ gia chống tách lớp cho nhiên liệu E5 hay không Tuy nhiên, trong trường hợp sử dụng hỗn hợp nhiên liệu xăng RON92 và cồn 97 với tỷ lệ 90:10 (hỗn hợp E10) thì hiện tượng mờđục đã xảy ra ngay sau khi pha trộn nếu không sử dụng phụ gia chống tách lớp Hiện tượng mờđục này có xảy ra hay không khi sử dụng hỗn hợp xăng và cồn tuyệt đối E10 vẫn là một câu hỏi cần được các nhà khoa học trong nước giải đáp

Cũng cần phải kể thêm rằng nghiên cứu sử dụng xăng pha etanol ở Việt Nam còn được thực hiện bởi khá nhiều đơn vị khác và ở nhiều quy mô khác nhau Đề tài độc lập cấp Nhà nước của KS Cù Việt Cường, Công ty CP phát triển phụ gia và sản phẩm dầu mỏ (APP) về“Nghiên cứu công nghệ sản xuất nhiên liệu sinh học có pha etanol và một số hợp chất có nguồn gốc dầu thực vật”, hoàn thành năm 2006 Nghiên cứu sử dụng etanol E5 trên 50 xe taxi thuộc hiệp hội taxi TP Hà Nội năm

2008 do Công ty Cổ phần Hoá dầu&Nhiên liệu Sinh học Dầu khí, Tập đoàn Dầu khí quốc gia VN thực hiện, tuy nhiên, kết quả nghiên cứu chưa được công bố một cách rộng rãi Ở thời điểm hiện tại, Viện Dầu khí thuộc Tập đoàn Dầu khí quốc gia

VN đang phối hợp với Phòng thí nghiệm Động cơ đốt trong, Viện Cơ khí động lực, Đại học Bách khoa Hà Nội thực hiện một nghiên cứu về lựa chọn các chất phụ gia cho hỗn hợp nhiên liệu sinh học với nhiên liệu gốc khoáng (xăng và diesel) nhằm

Sự cần thiết này thể hiện ở những luận điểm sau:

Khí hậu nóng ẩm ở Việt Nam là cơ sở cho việc hút ẩm xẩy ra mạnh đối với những động cơ sử dụng xăng sinh học Nước tích tụ trên các bề mặt ma sát có thể sẽ gây ô xy hóa bề mặt các chi tiết,

Vật liệu chế tạo các chi tiết của động cơđáp ứng được yêu cầu sử dụng xăng nhưng khi chuyển sang sử dụng xăng sinh học có tỷ lệ etanol lớn có thể bị trương

nở, tăng độ cứng (đối với các chi tiết nhựa và cao su) và ăn mòn hóa học (đối với một số chi tiết kim loại)

26

Các yếu tố tác động của xăng sinh học với tỷ lệ etanol lớn đến tính năng kinh tế,

kỹ thuật, phát thải và tuổi thọ của động cơ Qua đó giúp cho các nhà sản xuất và người sử dụng biết được những tác động có thể xảy ra và những điều chỉnh cần thiết

đối với phương tiện khi sử dụng xăng sinh học có tỷ lệ etanol lớn

27

Chương II : XÂY DỰNG QUY TRÌNH THỬ NGHIỆM BỀN

ĐỘNG CƠ Ô TÔ SỬ DỤNG XĂNG SINH HỌC E10

2.1 Mục tiêu thử nghiệm

Đánh giá ảnh hưởng của nhiên liệu xăng pha 10% etanol (E10) đến tuổi bền và các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của động cơ xe ô tô thế hệ cũ sử dụng chế hòa khí Hai động cơ 4 xy lanh 1.8L giống nhau đã đại tu và chạy rà ổn định sử dụng hai loại nhiên liệu RON92 và E10 lần lượt được đặt lên băng thử công suất động cơ, làm việc với mức tải ổn định tương đương với vận tốc xe tại 80 km/h và thời gian chạy là 300h

Các thông số của hai động cơ bao gồm mô men, công suất, suất tiêu hao nhiên liệu, các chỉ tiêu của dầu bôi trơn, kích thước và khối lượng các chi tiết tiếp xúc trực tiếp với khí cháy được ghi lại tại thời điểm trước và sau quá trình thử nghiệm để

đánh giá so sánh

2.2 Đối tượng và nhiên liệu thử nghiệm

2.2.1 Động cơ thử nghiệm

Động cơ thử nghiệm là động cơ TOYOTA 4A-F đã được bảo dưỡng và đại tu lại toàn bộ, với các thông số cơ bản của xe được thể hiện trong bảng 6

Các thử nghiệm được thực hiện trên cơ sở so sánh tỷ lệ hao mòn khi chạy hai động cơ giống nhau đã được đại tu với 2 loại nhiên liệu (xăng RON 92, E10) mà không thay đổi bất kỳ chi tiết nào của động cơ

Ứng với mỗi loại nhiên liệu sẽ thực hiện chạy bền 300 giờ trên băng thử động cơ tại áp suất có ích trung bình BMEP = 5,65bar (75% tải) và tốc độ 3000 vòng/phút tương đương với vận tốc xe 80km/h, so sánh đánh giá mức độ hao mòn của các chi tiết nhóm pít tông, xy lanh và xéc măng và trục khuỷu của động cơ khi sử dụng các nhiên liệu xăng pha cồn so với khi sử dụng nhiên liệu RON 92

2.2.2 Nhiên liệu thử nghiệm

Etanol nhiên liệu biến tính E100 có xuất xứ sản xuất từ Công ty Cổ phần Đồng Xanh, Quảng Nam

Xăng RON92 được cung cấp bởi Petrolimex

Trên cơ sở 2 loại nhiên liệu gốc trên, hỗn hợp xăng- etanol (Gasohol) được pha trộn như sau:

Gasohol E10: 10% etanol biến tính và 90% xăng Mogas 92, Gasohol E15: 15% ethanol biến tính và 85% xăng Mogas 92, Gasohol E20: 20% ethanol biến tính

và 80% xăng Mogas 92,

Sau khi pha trộn và chờ cho nhiên liệu ổn định, tất cả các mẫu nhiên liệu được thử nghiệm tại phòng thí nghiệm trọng điểm quốc gia về công nghệ lọc và hóa dầu - Viện Hóa học Công nghiệp để xác định các tính chất lý hóa chính

Kết quả phân tích đối với xăng Mogas 92 và etanol gốc cho trong bảng 7

29

Bảng 7 Kết quả phân tích xăng Mogas 92 và Etanol gốc

2.3 Trang thiết bị thử nghiệm

2.3.1 Băng thử công suất và thiết bị

Thiết bị thử nghiệm bao gồm:

- Băng thử tính năng động lực học cao (ETB)

- Hệ thống đo khí thải CBII, Smart Sampler

Các băng thử và hệ thống trên đều là những trang thiết bị hiện đại được cung cấp đồng bộ bởi Hãng AVL, Cộng Hòa Áo

2.3.1.1 Băng thử tính năng động lực học cao (ETB)

mục đích thực hiện các thử nghiệm phục vụ công tác nghiên cứu và phát triển động

cơ được trang bị nhiều thiết bị hiện đại và đồng bộ như:

- Phanh điện APA 100

- Thiết bị làm mát dầu bôi trơn AVL 554

- Thiết bị làm mát nước làm mát AVL 553

- Thiết bị đo tiêu hao nhiên liệu AVL 733S

- Bộ ổn định nhiệt độ nhiên liệu AVL 753

- Bộ điều khiển tay ga THA 100

Nhiệt độ sôi đầu

Nhiệt độ sôi cuối

30

Các thiết bị phụ trợ khác như: DiGas 4000, DiSmoke 4000, Opacimeter 439, Smokemeter 415S dùng cho việc nghiên cứu độ phát thải của động cơ (thành phần khí thải, độ mờ khói, độ đen khí thải, mật độ thành phần dạng hạt)

Hình 2.1 Phòng thử động lực cao động cơ

2.3.1.2 Phanh điện APA 100

Hình 2.2 Phanh điện APA 100

31

Phanh điện APA 100 có thể hoạt động được ở chế độ phanh điện và động cơ điện Tác dụng tương hỗ giữa lực từ của stato và rotor sẽ tạo ra tải trọng cho động

cơ hoặc kéo động cơ đốt trong quay Vỏ stato do được đặt trên hai gối đỡ nên cũng

có xu hướng quay theo Một cảm biến lực (loadcell) giữ vỏ stato ở vị trí cân bằng và xác định giá trị lực tương hỗ này

Thay đổi giá trị của lực này bằng cách thay đổi cường độ dòng điện vào băng thử Tốc độ quay của băng thử được xác định bằng cảm biến tốc độ kiểu đĩa quang Công suất lớn nhất của băng thử ở chế độ động cơ điện là 200kW, ở chế độ phanh điện là 220kW trong dải tốc độ từ 2250 đến 4500 vòng/phút, tốc độ cực đại 8000 vòng/phút Băng thử được trang bị các hệ thống điều khiển, xử lý số liệu tự động và hiển thị kết quả, mô hình hoá như PUMA, EMCON 300, Concerto và ISAC 300, giúp cho quá trình điều khiển được dễ dàng và bảo đảm kết quả thử nghiệm chính xác

Từ trường tương hỗ giữa rotor và stator tạo ra mô men cản với rotor và cân băng với momen dẫn động từ rotor (rotor là cụm phanh được nối với trục dẫn động

từ động cơ) Cường độ từ trường tương hỗ giữa rotor và stator được điều chỉnh để tăng hoặc giảm mô men cản trên trục dẫn động từ động cơ Khả năng thay đổi mô men phanh thích hợp cho việc điều khiển tự động ở các chế độ thử của động cơ

Cụm phanh có chức năng làm việc ở chế độ máy phát (phanh đối với động cơ) và chế độ động cơ (kéo động cơ quay) nên có thể dùng để chạy rà nguội và thí nghiệm động cơ trên cùng một băng thử Hình 2.3 giới thiệu đặc tính phanh ở chế

32

Hình 2.3.Đặc tính phanh chế độ máy phát

Hình 2.4 Đặc tính phanh chế độ động cơ điện

2.3.1.3 Thiết bị làm mát dầu bôi trơn AVL 554

Theo tiêu chuẩn thử nghiệm về động cơ cũng như về khí thải đều có yêu cầu

về nhiệt độ dầu bôi trơn phải nằm trong giới hạn cho phép Cụm làm mát dầu có chức năng giữ ổn định nhiệt độ dầu bôi trơn hình 2.5

33

Khi động cơ làm việc một phần nhiệt sẽ truyền cho dầu bôi trơn, sẽ làm nóng dầu bôi trơn, do đó ảnh hưởng đến chất lượng bôi trơn (tính năng lý hoá của dầu bôi trơn) nên cần làm mát dầu bôi trơn Và khi động cơ bắt đầu làm việc ở môi trường

có nhiệt độ thấp, lúc này nhiệt độ động cơ thấp (độ nhớt của dầu cao) ảnh hưởng đến chất lượng bôi trơn (tính lý hoá của dầu bôi trơn) cũng như làm tăng thời gian hâm nóng động cơ (có thể động cơ không thể làm việc được) do vậy cần làm nóng dầu bôi trơn

Hình 2.6 giới thiệu sơ đồ nguyên lý hệ thống làm mát dầu bôi trơn, dầu từ các te được bơm 3 hút qua đầu nối nhanh 1 và lọc dầu 2 Dầu sau khi qua bơm được đưa tới bộ làm mát dầu 4 và bộ sấy 5 Tùy theo nhiệt độ dầu mà van 3 ngả sẽ cho dầu đi qua bộ làm mát hay đi qua bộ sấy Dầu từ van 3 ngả đi qua đầu nối nhanh để trở về các te dầu Van 6 sử dụng trong trường hợp dầu bôi trơn được lấy đằng sau bơm dầu của động cơ và không có bộ sấy dầu, trong trường hợp này nếu nhiệt độ chưa đạt van 6 sẽ mở ra để dầu không qua hệ thống làm mát mà trực tiếp đi bôi trơn

Hình 2.5 Sơ đồ khối thiết bị làm mát dầu bôi trơn AVL 554

34

Hình 2.6 Sơ đồ nguyên lý thiết bị làm mát dầu bôi trơn AVL 554

1 Đầu nối nhanh 2 Lọc dầu 3 Bơm dầu 4 Bộ trao đổi nhiệt với nước làm mát bên ngoài 5 Bộ sấy dầu 6 Van điều chỉnh nhiệt 7 Van 3 ngả 8 Cảm biến nhiệt

9 Cảm biến áp suất

2.3.1.4 Thiết bị làm mát nước AVL 553

Theo các tiêu chuẩn thử nghiệm về động cơ cũng như về khí thải đều có yêu cầu

về nhiệt độ nước làm mát Cụm làm mát nước có chức năng giữ ổn định nhiệt độ nước làm mát động cơ

Hình 2.7 Sơ đồ khối cụm làm mát nước làm mát AVL 553

35

Khi động cơ làm việc một phần nhiệt được truyền cho các chi tiết động cơ,

do đó gây ra các ứng suất nhiệt cho các chi tiết nên cần phải làm mát động cơ

Khi động cơ bắt đầu làm việc, khi nhiệt độ động cơ còn thấp, do đó rất khó khởi động nên làm nóng nước vòng ngoài để hâm nóng động cơ, khi động cơ đã làm việc nhiệt độ động cơ tăng khi đó cụm AVL 553 hình 2.7 sẽ điều chỉnh nhiệt độ nước vòng ngoài phù hợp để làm mát nhiệt độ nước làm mát động cơ

Hình 2.8 Sơ đồ nguyên lý thiết bị làm mát nước AVL 553

1 Van xả 2.Van điều khiển nhiệt độ 3 Bộ trao đổi nhiệt

4 Lọc nước vòng ngoài 5,6 Đầu nối nhanh 7 Tủ điều khiển Hình 2.8 giới thiệu sơ đồ nguyên lý làm việc của thiết bị làm mát nước AVL

553 Đường nước ra từ động cơ được nối vào đầu B, nước đi qua bộ trao đổi nhiệt 3 nhiều hay ít phụ thuộc vào độ mở của van 2, độ mở van 2 được điều khiển từ tủ 7 tùy theo nhiệt độ nước quay về động cơ cửa A Nước vòng ngoài được bơm đẩy qua đầu nối nhanh 5, qua lọc 4 đi vào bộ trao đổi nhiệt với nước vòng trong, sau đó nước đi ra theo đường đầu nối nhanh 6

36

2.3.1.5 Thiết bị đo tiêu hao nhiên liệu AVL Fuel Balance 733S

Hình 2.9 Hệ thống đo tiêu thụ nhiên liệu AVL 733S

Nguyên lý đo phân tích trọng lượng cho phép đo trực tiếp khối lượng nhiên liệu tiêu thụ Do đó sẽ không có ảnh hưởng của nhiệt độ và tỷ trọng nhiên liệu tới phép

Sai số của thiết bị là 0,1%

Giải đo từ 0 đến 150 kg/h Có thể cho phép tới 400 kg/h

Tổng khối lượng của bình đo 1800g Với khối lượng này cho phép đo liên tục áp dụng cho các loại xe từ xe máy tới ôtô khi áp dụng các tiêu chuẩn thử nghiệm như

là lớn nhất Van điện từ 12 đóng lại ngăn không cho dòng nhiên liệu vào thùng đo trong khi đó đường cấp vào động cơ vẫn mở

Một phần lượng nhiên liệu trên đường hồi của động cơ trở về (đối với hệ thống phun xăng điện tử), áp suất trong bình được giữ ổn định nhờ ống thông hơi 4 Đồng thời với quá trình đó bộ phận đếm thời gian hoạt động Lượng nhiên liệu trong bình chứa được đo liên tục trong từng giây dựa vào lượng nhiên liệu còn trong bình ECU

sẽ tính ra lượng nhiên liệu tiêu thụ của động cơ

Hình 2.10 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống AVL 733

38

2.3.1.6 Bộ ổn định nhiệt độ nhiên liệu AVL 753

Nhiệt độ nhiên liệu trong hệ thống không giống như nhiệt độ nhiên liệu trên đường cung cấp, do có đường nhiên liệu hồi mang nhiệt từ động cơ Do đó mật độ nhiên liệu có thể làm thay đổi làm sai lệch kế quả đo Bộ ổn định nhiệt độ nhiên liệu AVL 753 (hình 2.11) có nhiệm vụ điều hoà nhiệt độ nhiên liệu đồng thời đảm bảo lưu lượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ

AVL 753 dùng nước vòng ngoài làm mát lượng nhiên liệu đã được định sẵn từ cân nhiên liệu Lưu lượng nhiên liệu được đảm bảo bằng một bơm trên đường nhiên liệu cung cấp cho động cơ

Hình 2.11 Hệ thống ổn định nhiệt độ nhiên liệu AVL 753

Hình 2.11 giới thiệu sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống ổn định nhiệt độ nhiên liệu