Nghiên cứu phương pháp điều khiển cung cấp nhiên liệu trên động cơ common rail diesel sử dụng nhiên liệu kép (CNG – diesel)

i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận án trung thực chưa người công bố cơng trình khác! Đà Nẵng, tháng 04 năm 2018 Tác giả luận án Huỳnh Phƣớc Sơn i MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i MỤC LỤC i DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ .vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU xi MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết Mục tiêu nghiên cứu Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 4 Nội dung nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Tên đề tài Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài nghiên cứu Cấu trúc nội dung luận án Các điểm chủ yếu luận án 10 Hạn chế luận án Chƣơng 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN 1.1 Tình hình sử dụng nhiên liệu hóa thạch nhiễm mơi trƣờng 1.2 CNG – nguồn nhiên liệu sạch, thân thiện với môi trƣờng ứng dụng 10 1.2.1 Khí thiên nhiên nén CNG 10 1.2.2 Trữ lƣợng tình hình khai thác kh thiên nhiên 12 1.2.3 Tình hình sử dụng CNG làm nhiên liệu cho động đốt trong, ô tô xu hƣớng phát triển 14 1.3 Các nghiên cứu chuyển đổi động xăng, diesel sang sử dụng CNG 15 1.3.1 Nghiên cứu chuyển đổi động xăng, diesel sang sử dụng hoàn toàn nhiên liệu CNG 16 1.3.2 Nghiên cứu chuyển đổi động xăng sang sử dụng nhiên liệu kép CNG – xăng 17 1.3.3 Nghiên cứu chuyển đổi động diesel sang sử dụng nhiên liệu kép CNGdiesel 18 1.4 Các phƣơng pháp cung cấp CNG diesel động nhiên liệu kép 19 1.4.1 Cung cấp CNG hòa trộn 19 ii 1.4.2 Cung cấp CNG vòi phun đƣờng ống nạp 21 1.4.3 Cung cấp CNG vòi phun trực tiếp vào buồng cháy 22 1.4.4 Các phƣơng pháp điều khiển tỷ lệ cung cấp CNG-diesel 26 1.5 Các nghiên cứu ảnh hƣởng điều kiện cung cấp đến đặc t nh động sử dụng nhiên liệu kép CNG-diesel 26 1.5.1 Các nghiên cứu giới 26 1.5.2 Các nghiên cứu nƣớc 30 1.6 Kết luận định hƣớng nghiên cứu đề tài 33 Chƣơng 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 35 2.1 Lý thuyết điều khiển động nhiên liệu kép 35 2.1.1 Hệ thống điều khiển động đốt 35 2.1.2 Lý thuyết điều khiển động đốt 38 2.1.3 Hệ thống điều khiển động nhiên liệu kép 43 2.2 Mơ hình hóa q trình cháy nhiên liệu kép CNG-diesel động VIKYNO RV125 phần mềm CFD FLUENT 46 2.2.1 Quá trình cháy hòa trộn trƣớc cục nhiên liệu kép CNG-diesel 47 2.2.2 Sự lan tràn màng lửa trình cháy động CNG-diesel 49 2.2.3 Thiết lập mơ hình t nh tốn mơ ph ng q trình cháy 51 2.2.4 Khảo sát diễn biến trình cháy 53 2.2.5 Đánh giá ảnh hƣởng thông số đến trình cháy động nhiên liệu kép CNG-diesel 56 2.3 Mơ ph ng t nh tốn đặc tính kỹ thuật động VIKYNO RV125 sử dụng nhiên liệu kép CNG-diesel phần mềm AVL-BOOST 58 2.3.1 Phƣơng trình nhiệt động học thứ 59 2.3.2 Mơ hình cháy Vibe vùng xy-lanh 60 2.3.3 Xây dựng mơ hình mơ ph ng động VIKYNO RV125 63 2.3.4 Kết mô ph ng động nhiên liệu kép CNG-diesel 67 2.4 Phát thải động VIKYNO RV125 70 2.4.1 Phát thải NOx 71 2.4.2 Phát thải CO 71 2.4.3 Phát thải SOOT 72 2.5 Kết luận chƣơng 73 Chƣơng 3: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU KÉP CNG-DIESEL VÀ THỰC NGHIỆM 75 iii 3.1 Phƣơng án thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu kép CNG-diesel 76 3.2 Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu kép CNG-diesel 78 3.2.1 Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu CRDI 79 3.2.2 Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu CNG 81 3.2.3 Thiết kế hệ thống điều khiển cung cấp nhiên liệu kép 82 3.3 Lập trình điều khiển hệ thống cung cấp nhiên liệu 90 3.3.1 Thuật toán điều khiển cung cấp nhiên liệu diesel 90 3.3.2 Thuật toán điều khiển cung cấp nhiên liệu CNG 92 3.4 Thiết kế, chế tạo ECU điều khiển hệ thống cung cấp nhiên liệu 92 3.5 Mơ hình thực nghiệm 95 3.5.1 Mục đ ch nội dung thực nghiệm 96 3.5.2 Sơ đồ thực nghiệm 96 3.5.3 Quy trình thực nghiệm 99 3.6 Kết luận chƣơng 101 Chƣơng 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN 102 4.1 Thực nghiệm xác định đặc tính vòi phun diesel vòi phun CNG 102 4.2 Thực nghiệm đánh giá đặc tính mơ-men công suất động 104 4.3 Thực nghiệm nghiên cứu ảnh hƣởng tỷ lệ CNG/DO đến mô-men công suất động 107 4.4 Thực nghiệm đánh giá đặc tính phát thải động 109 4.5 Thực nghiệm nghiên cứu ảnh hƣởng tỷ lệ CNG/diesel đến đặc tính phát thải động 112 4.6 Thực nghiệm xác định suất tiêu hao lƣợng 114 4.7 Thực nghiệm đo áp suất cháy động 117 4.8 Xây dựng giản đồ tỷ lệ CNG/diesel 119 4.9 Kết luận chƣơng 123 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 125 CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ TÀI LIỆU THAM KHẢO iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Các ký hiệu mẫu tự La-tinh: Vh [cm3] Thể tích cơng tác Vc [cm3] Thể t ch buồng cháy S D n i Wi Ni [mm] [mm] [v/ph] [-] [J] [kW] Hành trình piston f [-] Giá trị trung bình tỷ lệ hỗn hợp ge Suất tiêu hao nhiên liệu động ee R Re [g/kW.h] [J/kW.h] [J/kg.oK] [-] S [J/mol.oK] Entropy phân tử mol t Thời gian Q [ms], [s] [J] QF [J] Nhiệt lƣợng nhiên liệu cung cấp Qw [J] Tổn thất nhiệt qua vách QMCC [-] Hằng số chất kh QComb [-] Hằng số cháy mDO [kg] Khối lƣợng diesel tiêu thụ mCNG [kg] Khối lƣợng CNG tiêu thụ EDO [kJ] Năng lƣợng diesel tiêu thụ ECNG [kJ] Năng lƣợng CNG tiêu thụ eeDO [kJ/kW.h] Suất tiêu hao lƣợng diesel eeCNG [kJ/kW.h] Suất tiêu hao lƣợng CNG Đƣờng kính xylanh Số vòng quay động Số xylanh Cơng thị chu trình Cơng suất có ch Suất tiêu hao lƣợng động Hằng số kh Chuẩn số Reynolds Tổng nhiệt lƣợng t a trình cháy v mc [kg] Khối lƣợng môi chất xylanh hBB Trị số entanpy dmi [-] [kJ] dme [kJ] Lƣợng kh kh i xylanh hi [-] Entanpy môi chất kh vào xylanh he [-] Entanpy môi chất kh i xylanh qev [kJ] Nhiệt hóa nhiên liệu mew [kJ] Khối lƣợng nhiên liệu bay Ro [-] Hằng số chất kh Lƣợng kh vào xylanh Các ký hiệu mẫu tự Hy Lạp:  [-] Số kỳ động  [-] Tỷ số nén động s [độ] Góc phun sớm  [-] Hệ số dƣ lƣợng khơng khí  [-] Hệ số tƣơng đƣơng  ~ 2 [ ] Giá trị trung bình hàm [ ] Độ lệch trung bình phƣơng hàm nl [kg/m3] [kg/m3] Khối lƣợng riêng nhiên liệu kk Khối lƣợng riêng khơng khí  [N.s/m ], [kg/m.s] Hệ số nhớt động lực  [kg/m3] Khối lƣợng riêng x [m] Hệ số khuếch tán theo phƣơng x y [m] Hệ số khuếch tán theo phƣơng y z [m] Hệ số khuếch tán theo phƣơng z λDiff [-] Hệ số dƣ lƣợng khơng kh q trình cháy vi Các chữ viết tắt: A/F CNG Air/Fuel (tỷ số hỗn hợp khơng khí/nhiên liệu) LNG Liquefied Natural Gas khí thiên nhiên h a l ng LPG CRDI Liquefied Petroleum Gas khí d u m h a l ng CFD Computational Fluid Dynamics RNG Re-Normalisation Group (mơ hình k - ɛ đơn giản hóa theo nhóm) ECU Electronic Control Module (hộp điều khiển điện tử) BTDC Before Top Dead Center (trước điểm chết trên) CA Crankshaft Angle (góc quay trục khuỷu) RSM Reynolds Stress Models (mơ hình ứng suất Reynolds) EVM Eddy Viscovity Models (mơ hình độ nhớt động) AVL MCC Mơ hình cháy hãng AVL SOOT Muội than ĐCT Điểm chết ĐCD Điểm chết dƣới GTVT MP TN CO HC Giao thông vận tải NOX Oxyde nitơ Smoke Độ khói SOx Ơx t lƣu huỳnh Compressed Natural Gas (khí thiên nhiên nén) Commom Rail Diesel Injection Mô ph ng Thực nghiệm Monoxyde carbon Hydro cacbon vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1: Nguồn gốc kh thải gây hiệu ứng nhà k nh Mỹ năm 2013 Hình 1.2: Nguồn phát thải động ô tô gây ô nhiễm môi trƣờng trầm trọng Hình 1.3: Thành phần kh thiên nhiên cấu trúc phân tử kh methane (CH4) 11 Hình 1.4: Các ƣu điểm sử dụng nhiên liệu CNG thay cho xăng dầu diesel 12 Hình 1.5: Bản đồ phân bố kh thiên nhiên toàn giới 13 Hình 1.6: Bản đồ phân bố vùng có trữ lƣợng kh thiên nhiên lớn Việt Nam 13 Hình 1.7: Ơ tơ buýt sử dụng nhiên liệu CNG TP.HCM .14 Hình 1.8: Hệ thống cung cấp nhiên liệu CNG động xăng, diesel chuyển sang sử dụng hoàn toàn CNG 16 Hình 1.9: Hệ thống cung cấp nhiên liệu kép xăng-CNG 17 Hình 1.10: Động diesel chuyển đổi sử dụng nhiên liệu kép CNG-diesel 18 Hình1.11: Bốn phƣơng pháp cung cấp CNG động .19 Hình 1.12: Cung cấp CNG hòa trộn 20 Hình 1.13: Cung cấp CNG hòa trộn động sử dụng nhiên liệu kép 20 Hình 1.14: Sơ đồ cung cấp CNG vòi phun đƣờng ống nạp 22 Hình 1.15: Sơ đồ cung cấp CNG với kiểu phun vào buồng cháy phụ 23 Hình 1.16: Phun trực tiếp CNG vào buồng cháy thống 24 Hình 1.17: Vòi phun liên hợp kép CNG-diesel .25 Hình 1.18: Các phƣơng án điều khiển cung cấp tỷ lệ CNG/diesel động nhiên liệu kép 26 Hình 1.19: Mơ-men, cơng suất tỷ lệ CNG thay động X6-130 sử dụng nhiên liệu kép 27 Hình 1.20: Hiệu suất nhiệt suất tiêu hao nhiên liệu động thử nghiệm thay đổi tỷ lệ CNG-diesel tỷ số nén động chế độ tải .28 Hình 1.21: Tỷ lệ CNG-diesel động sử dụng nhiên liệu kép .29 Hình 1.22: Cơng suất suất tiêu hao nhiên liệu động diesel động sử dụng nhiên liệu kép (CNG% = 65÷85%) 29 Hình 1.23: Áp suất nhiệt độ cháy động sử dụng diesel nhiên liệu kép 30 Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo chung hệ thống điều khiển động 36 Hình 2.2: Sơ đồ mạch giao tiếp ngõ vào ECU 36 Hình 2.3: Sơ đồ hệ thống điều khiển tự động 37 Hình 2.4: Cấu trúc điều khiển PID .37 Hình 2.5: Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển động diesel 38 Hình 2.6: Mơ hình mơ men động diesel .40 Hình 2.7: Sơ đồ hệ thống điều khiển mơ men động diesel 40 viii Hình 2.8: Điều khiển giới hạn khói với tỷ lệ tối thiểu khơng kh /nhiên liệu 42 Hình 2.9: Sơ đồ điều khiển chống k ch nổ kiểu hồi tiếp 43 Hình 2.10: Sơ đồ điều khiển hệ thống cung cấp nhiên liệu kép 43 Hình 2.11: Sự gia tăng áp suất theo thời gian động nhiên liệu kép hoạt động methane dƣới điều kiện k ch nổ không k ch nổ 46 Hình 2.12: Phân chia vùng cháy động CNG-diesel 49 Hình 2.13: Hƣớng lan truyền màng lửa buồng cháy 50 Hình 2.14: Sơ đồ xy-lanh buồng cháy động 51 Hình 2.15: Chia lƣới xác lập điều kiện biên cho mô hình 52 Hình 2.16: Diễn biến nồng độ CH4 nhiệt độ buồng cháy động .54 VIKYNO RV125 (n=2200v/ph; s=20; =1) 54 Hình 2.17: Trƣờng tốc độ vị tr 330 môi chất công tác buồng cháy động VIKYNO RV125 chế độ (n=2200v/ph; s=20; =1) .54 Hình 2.18: Biến thiên nồng độ O2 trình cháy nhiên liệu kép CNG-diesel động VIKYNO RV125 (n=2200v/ph; φs=20o; ϕ=1) 55 Hình 2.19: Biến thiên nồng độ CH4 trình cháy nhiên liệu kép CNG-diesel động VIKYNO RV125 (n=2200v/ph; φs=20o; ϕ=1) 55 Hình 2.20: Biến thiên nhiệt độ trình cháy nhiên liệu kép CNG-diesel động VIKYNO RV125 (n=2200v/ph; s=20; =1) 55 Hình 2.21: Biến thiên áp suất trình cháy nhiên liệu kép nhiên liệu kép CNG-diesel động VIKYNORV125 (n=2200v/ph; φs=20o; ϕ=1) 56 Hình 2.22: Đồ thị công p-Vcủa động VIKYNO RV125 sử dụng nhiên liệu kép CNG-diesel (n=2200v/ph; φs=20o; ϕ=1) 56 Hình 2.23: Áp suất thị trình cháy ứng với s : 10, 20, 30 độ, .56 n=2000v/ph, =1 56 Hình 2.24: Đồ thị cơng P-V ứng với s: 10, 20, 30 độ, n=2000v/ph, =1 57 Hình 2.25: Ảnh hƣởng góc phun sớm đến cơng thị chu trình Wi ứng với φs:10, 20, 30 độ, n=2000v/ph, =1 57 Hình 2.26: Cân lƣợng xy-lanh động 60 Hình 2.27: Mơ hình mơ ph ng động VIKYNO RV125 64 Hình 2.28: Đồ thị mơ ph ng đặc t nh mô-men động thay đổi tỷ lệ CNG/diesel 68 Hình 2.29: Đồ thị mô ph ng công suất động thay đổi tỷ lệ CNG/diesel 69 Hình 2.30: Đồ thị suất tiêu hao lƣợng theo tỷ lệ CNG/diesel theo mô ph ng 70 Hình 2.31: Đồ thị biểu diễn kh thải NOx theo số vòng quay tỷ lệ CNG/diesel 71 Hình 2.32: Đồ thị biểu diễn kh thải CO theo số vòng quay tỷ lệ CNG/diesel 72 ix Hình 2.33: Đồ thị biểu diễn bồ hóng theo số vòng quay tỷ CNG/diesel 73 Hình 3.1: Động VIKYNO RV125 đồ thị đặc t nh động .76 Hình 3.2: Sơ đồ làm việc hệ thống cung cấp nhiên liệu kép CNG-diesel 77 Hình 3.3: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển cung cấp nhiên liệu kép CNG-diesel .78 Hình 3.4: Hệ thống cung cấp nhiên liệu common rail diesel 79 Hình 3.5: Sơ đồ thiết kế hệ thống CRDI động VIKYNO RV125 80 Hình 3.6: Lắp đặt bơm cao áp HP3 80 Hình 3.7: Ống cao áp, cảm biến áp suất vòi phun diesel .80 Hình 3.8: Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu CNG 81 Hình 3.9: Bình chứa CNG van giảm áp .81 Hình 3.10: Vòi phun CNG 82 Hình 3.11: Các cảm biến tốc độ, lƣu lƣợng kh nạp, k ch nổ nhiệt độ nƣớc .82 Hình 3.12: cấu trúc ECU điều khiển hệ thống nhiên liệu kép 83 Hình 3.13: Sơ đồ hệ thống điều khiển cung cấp nhiên liệu kép .83 Hình 3.14: Sơ đồ khối điều khiển PID điều khiển áp suất nhiên liệu diesel 84 Hình 3.15: Sơ đồ khối điều khiển phun nhiên liệu CNG diesel 85 Hình 3.16: Giản đồ thời điểm phun nhiên liệu kép CNG-diesel .86 Hình 3.17: T n hiệu k ch nổ 90 Hình 3.18: Sơ đồ thuật tốn điều khiển áp suất nhiên liệu diesel .91 Hình 3.19: Sơ đồ thuật toán điều khiển thời gian phun nhiên liệu diesel tD .91 Hình 3.20: Sơ đồ thuật tốn điều khiển thời điểm phun sớm diesel 91 Hình 3.21: Sơ đồ thuật tốn điều khiển thời gian mở vòi phun CNG 92 Hình 3.22: Sơ đồ mạch ECU điều khiển hệ thống cung cấp nhiên liệu 93 Hình 3.23: Mạch cấp nguồn thiết bị 93 Hình 3.24: Mạch điện nhận t n hiệu CKP 94 Hình 3.25: Mạch điện điều khiển vòi phun diesel CNG 95 Hình 3.26: Mơ hình động VIKYNO RV125 nhiên liệu kép CNG-diesel 95 Hình 3.27: Sơ đồ thực nghiệm động VIKYNO RV125 sử dụng nhiên liệu kép 97 Hình 3.28: Bệ thử công suất động xy lanh 98 Hình 3.29: Cân nhiên liệu Vibra thiết bị đo lƣu lƣợng khí nạp ABB 98 Hình 3.30: Thiết bị phân tích khí xả đo độ mờ khói 98 Hình 3.31: Thiết bị thu thập liệu số vòng quay động áp suất cháy 98 Hình 3.32: Thiết bị thu thập liệu số vòng quay động áp suất cháy 99 Hình 3.33: Sơ đồ quy trình thực nghiệm 100 Hình 4.1: Đồ thị đặc t nh vòi phun diesel mơ hình thực nghiệm .103 Hình 4.2: Đồ thị đặc t nh vòi phun CNG mơ hình thực nghiệm 103 PL23 Hình PL2.9: Đ thị biểu di n t n số kích n Hình PL2.10: Mạch điện cảm biến kích n SCV (Van điều khiển lƣu lƣợng) Hình PL2.11: Van điều khiển lưu lượng CV ECU điều khiển thời gian dòng điện cung cấp tới van SCV để điều khiển lƣợng nhiên liệu cung cấp đến bơm cao áp Khi cấp dòng điện đến van SCV có biến thiên từ thơng cuộn dây làm xuất suất điện động cảm ứng tƣơng ứng với tần số dòng điện đẩy phần ứng (lõi) bên trái làm cho xy lanh dịch chuyển sang trái làm thay đổi tiết diện đƣờng dẫn nhiên liệu Do điều chỉnh đƣợc lƣợng nhiên liệu cấp tới bơm cao áp PL24  Nếu thời gian cấp dòng điện đến SCV lớn: Vì cƣờng độ trung bình dòng điện chạy đến cuộn dây tăng, van kim mở ngoài, SCV mở rộng Do lƣợng nhiên liệu hút tăng  Nếu thời gian cấp dòng điện đến SCV nh : Cƣờng độ trung bình dòng điện chạy đến cuộn dây giảm, lực lò xo hút van kim vào SCV mở hẹp Do lƣợng nhiên liệu hút giảm Cảm biến áp suất nhiên liệu (FPS): T n hiệu áp suất nhiên liệu đƣợc lấy từ cảm biến áp suất nhiên liệu - Vị tr : Cảm biến áp suất nhiên liệu đƣợc lắp đặt trên ống phân phối cao áp Hình PL2.12: vị trí cảm biến áp suất ống rail - Công dụng: Cảm biến áp suất nhiên liệu xác định áp suất nhiên liệu tức thời ống phân phối gửi t n hiệu ECM để làm thông tin phản hồi áp suát nhiên liệu để:  xác định lƣợng nhiên liệu phun  Xác định thời điểm phun nhiên liệu phù hợp  Điều khiển van định lƣợng (SCV) nhiên liệu bơm cao áp hệu chỉnh áp suát nhiên liệu phù hợp với chế độ hoạt động động PL25 - Cấu tạo: Hình PL2.13: cảm biến áp suất ống phân phối 1- Cực điện; -Màng so; 3- Màng ph n cảm biến; 4- Ống dẫn suất Cảm biến áp suất nhiên liếu gồm mốt lớp chất bán dẫn (ch p silicon) gắn màng cảm biến Giữa hai màng lớp silicon đƣợc phủ lớp thạch anh để trở thành diện trở áp điện Khi áp suất nhiên liệu tác dụng lên ch p silicon làm biến dạng điện trở thay đổi dẫn tới điện áp thay đổi đƣợc IC khuếch đại chuyển thành t n hiệu điện áp gửi ECM - Mạch điện: Hình PL2.14: Mạch điện cảm biến PCR Ký hiệu chân 1(E2)- 2(PR) 2(PR)-3(VC) Vòi phun diesel: - Cấu tạo: Giá trị tiêu chuẩn 1.6kΩ hay nh 3kΩ hay nh PL26 Vòi phun có van điện từ (solenoid valve) Nó cấu chấp hành có độ ch nh xác cao, đƣợc chế tạo với độ k n kh t cao Các van, kim phun cuộn dây điện từ đƣợc định vị thân vòi phun Dòng nhiên liệu từ giắc nối mạch áp suất cao qua van tiết lƣu vào buồng chứa van điều khiển, nhiên liệu sau vào vòi phun với áp suất cao chi tiết nhƣ lò xo, van bi, kim phun van điện từ làm việc phải ch nh xác + Các phân vòi phun: Solenoid; Lỗ tiết lưu d u về; Pittơng điều khiển; Lò xo kim; Van kim - Nguyên lý hoạt động vòi phun: Hình PL2.15: nguyên lý hoạt động v i phun PL2.2 Hệ thống nhiên liệu CNG Bình chứa CNG: Hình PL2.16: Bình chứa CNG PL27 Van điện từ CNG: Hình PL2.17: Van điện từ CNG - Thông số kỹ thuật Tên thông số Giá trị Dãy áp suất làm việc 0-250 bar Áp suất phá hủy > 650 Bar Nhiệt độ mơi trƣờng làm việc -40oC ÷135oC theo tiêu chuẩn R110 Khối lƣợng 32 g Thiết bị giảm áp CNG: Hình PL2.18: Thiết bị giảm áp CNG PL28 Thơng số kỹ thuật Tên thông số Giá trị Áp suất làm việc cực đại 260 bar Áp suất phá hủy > 1000 bar Tốc độ dòng chảy gas Max 12 g/s @ 10 bar - Max 20 g/s @ 20 bar Nhiệt độ làm việc -40°C÷120°C theo tiêu chuẩn R110 Khối lƣợng giảm áp 1,4 kg Khối lƣợng giảm áp + lọc 1,7 kg Chiều cao 140 mm Đƣờng k nh bao (khơng có cảm biến) 103 mm Vòi phun CNG: Hình PL2.19: Vòi phun CNG Hình PL2.20: Cấu tạo v i phun CNG: PL29 Thống số kỹ thuật: Tên thông số Giá trị Điện trở cuộn dây 1,08 Ω Điện áp điều khiển kim phun 6÷16 V Áp suất làm việc 0.8÷3.0 bar ( 11.8÷44.12 psi) Nhiệt độ làm việc -40÷120oC Van bình chứa: Van bình chứa cho phép nạp cấp CNG cho hệ thống, đồng thời van có lắp van an tồn để bảo vệ cho bình chứa hệ thống sảy cố, v dụ nhƣ bị va đập áp suất tăng van an tồn bật Khi bình bị đốt nóng, Trong van an tồn có đĩa cháy làm chì chảy cho CNG ngồi A-A A 12 10 11 13 A Hình PL3.7: Kết cấu van bình chứa 1: Đường nạp CNG vào bình chứa; 2: Đế chặn trên; 3: Van điều khiển b ng tay; 4.Đường cấp CNG; 5: Thân van; 6: Đ u nối với bình chứa; 7: Đế van; 8: Đế chặn dưới; 9: Đường ống CNG đến van an toàn; 10: Van an toàn; 11: Đĩa cháy; 12: C n điều khiển van b ng tay; 13: V ng làm kín Tên thông số Lỗ cắm kép bên Lỗ cắm kép bên Áp suất làm việc tối đa Biên độ áp suất Đĩa cháy thử áp suất Bộ bảo vệ cách li từ đĩa cháy Giá trị M12x1 ½’’BSP 200 Bar -40 ÷ 85 oC 300+10% Bar 110oC PL30 PHỤ LỤC THIẾT BỊ THỰC NGHIỆM Mơ hình thực nghiệm: Hình PL3.1: đ thực nghiệm khả vận hành động nhiên liệu kép Diesel – CNG chế độ 100% tải Hệ thống băng thử động tĩnh xylanh Phòng Th nghiệm trọng điểm Động đốt Trƣờng Đại Học Bách Khoa – ĐHQG Tp.Hồ Ch Minh thiết kế phát triển Hình PL3.2: Bộ tạo tải PL31 Thông số k thuật tạo tải: Thông số kỹ thuật Q R U Thiết bị đo khí thải Heshbon-520 Giá trị 10 kVAr 10 Ω 220 V Thiết bị phân t ch kh thải đƣợc đo máy Heshbon HG-520 Heshbon HG-520 giao tiếp với máy t nh thống qua cổng kết nối RS 232 Thiết bị đo phân t ch loại kh thải nhƣ : CO, HC, CO2, O2, NOx Ngoài việc kết nối với máy t nh để hiển thị kết đo, thiết bị giao tiếp trực tiếp với ngƣời sử dụng thơng qua hình điều khiển nh máy Hình PL3.3: Thiết bị phân tích khí xả Heshbon HG-520 Thơng số k thuật thiết bị đo khí xả HG-520 : HG-520 Thông số đo Phạm vi đo Sai số CO CO2 0.00 ~ 9.99% 0.0 ~ 20.0% 0.01% 0.1% HC O2 λ ~ 9999 ppm 0.00 ~ 25.00 % ~ 2.000 ppm 0.01 % 0.001 PL32 Máy phân tích độ mờ khói (Opacimeter) Dismoke 4000: Thiết bị đo độ mờ khói động AVL DiSmoke Dùng để kiểm tra đo phần trăm độ mờ khói khí xả từ độ Thiết bị gồm buồng đo dùng để cắm trực tiếp vào đƣờng xả động thiết bị có nhiệm vụ phân tích truyền tính hiệu hình hiển thị Hình PL3.4: Thiết bị AVL Dismoke 4000 Thơng số k thuật thiết bị đo độ mờ kh i AVL Dismoke: Thơng số Độ mờ khói Sự hấp thụ (k) Thời gian tăng tốc Tốc độ động Các phép đo Phạm vi đo 0-100 % 0-99,99 m-1 0-5 s 250-9.990 rpm/min Sai số 0,1 % 0,01 m-1 0,05 s 10 rpm Thiết bị đo lƣu lƣợng kh nạp FLOWMETER hãng AVL thiết bị hiển thị SENSYFLOW FMT700-P ABB Để xác định thay đổi lƣu lƣợng không kh nạp, thiết bị đo lƣu lƣợng chuyên dùng Flowmeter hãng AVL thiết bị hiển thị Sensyflow ABB.Thiết bị đo lƣu lƣợng không kh nạp đƣợc gắn đƣờng nạp động Đơn vị đo đƣợc t nh kg/h PL33 Hình PL3.5: Thiết bị đo hiển thị lưu lượng khơng khí nạp Thông số k thuật thiết bị đo lưu lượng khí nạp AVL FLOWMETER: Thơng số kỹ thuật Giá trị Phạm vi đo 125 kg/h, 165 l/h (ở 0.75 g/cm³) Tỉ trọng đo ổn định ≤ 0.0005 g/cm³ Thời gian phản hồi theo ISO16183: T10 T90 < 125 ms Tần số đo tối đa 20 Hz Súng đo nhiệt độ INFRACRED THERMOMETER AR300 SENSOR SMART Để giám sát kiểm tra nhiệt độ động sử dụng súng đo nhiệt độ tia hồng ngoại Hình PL3.6: úng đo nhiệt độ PL34 Thơng số k thuật INFRACRED THERMOMETER AR 300: Thông số kỹ thuật Tính xác Nhiệt độ Phát xạ Sai số Bƣớc sóng & Thời gian đáp ứng Giá trị ± 1.5% ± 1.5 °C -32 °C ~ 400 °C (-26 °F ~ 752 °F) 0.1 – 1.00 0.1 °C 0.1 °F (