Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số phun Ethanol vào đường nạp đến các chỉ tiêu công tác của động cơ lưỡng nhiên liệu diesel ethanol (Luận văn thạc sĩ)

Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số phun Ethanol vào đường nạp đến các chỉ tiêu công tác của động cơ lưỡng nhiên liệu diesel ethanol (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số phun Ethanol vào đường nạp đến các chỉ tiêu công tác của động cơ lưỡng nhiên liệu diesel ethanol (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số phun Ethanol vào đường nạp đến các chỉ tiêu công tác của động cơ lưỡng nhiên liệu diesel ethanol (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số phun Ethanol vào đường nạp đến các chỉ tiêu công tác của động cơ lưỡng nhiên liệu diesel ethanol (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số phun Ethanol vào đường nạp đến các chỉ tiêu công tác của động cơ lưỡng nhiên liệu diesel ethanol (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số phun Ethanol vào đường nạp đến các chỉ tiêu công tác của động cơ lưỡng nhiên liệu diesel ethanol (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số phun Ethanol vào đường nạp đến các chỉ tiêu công tác của động cơ lưỡng nhiên liệu diesel ethanol (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số phun Ethanol vào đường nạp đến các chỉ tiêu công tác của động cơ lưỡng nhiên liệu diesel ethanol (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số phun Ethanol vào đường nạp đến các chỉ tiêu công tác của động cơ lưỡng nhiên liệu diesel ethanol (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số phun Ethanol vào đường nạp đến các chỉ tiêu công tác của động cơ lưỡng nhiên liệu diesel ethanol (Luận văn thạc sĩ)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP HOÀNG TUẤN HẢI NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ PHUN ETHANOL VÀO ĐƯỜNG NẠP ĐẾN CÁC CHỈ TIÊU CÔNG TÁC CỦA ĐỘNG CƠ LƯỠNG NHIÊN LIỆU DIESEL - ETHANOL LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí Động lực Thái Nguyên - Năm 2019 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN i http://lrc.tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên, Phòng Đào tạo Khoa kỹ thuật Ô tô Máy động lực cho phép thực luận văn Xin cảm ơn Phòng Đào tạo Khoa kỹ thuật Ơ tơ Máy động lực hỗ trợ giúp đỡ suốt q trình tơi học tập làm luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Trung Kiên hướng dẫn tơi tận tình chu đáo mặt chun mơn để tơi thực hồn thành luận văn Tơi xin cảm ơn lãnh đạo, đồng nghiệp Cơ quan nơi công tác tạo điều kiện động viên suốt q trình học tập Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy phản biện, thầy hội đồng chấm luận văn đồng ý đọc duyệt góp ý kiến quý báu để tơi hồn chỉnh luận văn Cuối xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình bạn bè, người động viên khuyến khích tơi suốt thời gian tơi học tập Tuy nhiên có hạn chế thời gian kiến thức thân nên đề tài tơi nhiều thiếu sót Tơi mong nhận góp ý để luận văn hồn thiện Học viên Hồng Tuấn Hải Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN ii http://lrc.tnu.edu.vn MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ viii MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích đề tài Ý nghĩa khoa học thực tiễn * Ý nghĩa khoa học: * Ý nghĩa thực tiễn: 4 Đối tượng nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Nội dung nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Vấn đề thiếu hụt lượng ô nhiễm môi trường 1.2 Tổng quan nhiên liệu sinh học 1.3 Nhiên liệu ethanol 1.3.1 Tính chất vật lý ethanol 1.3.2 Công nghệ sản xuất ethanol 10 1.3.3 Tình hình sản xuất ethanol giới Việt Nam 14  Tình hình sản xuất sử dụng ethanol giới 14  Tình hình sản xuất sử dụng ethanol Việt Nam 16 1.3.4 Nghiên cứu ứng dụng ethanol cho động diesel 18  Tình hình nghiên cứu nước 18  Tình hình nghiên cứu ngồi nước 19 1.4 Kết luận chương 24 CHƯƠNG MÔ PHỎNG ĐỘNG CƠ 25 SỬ DỤNG LƯỠNG NHIÊN LIỆU DIESEL - ETHANOL 25 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN iii http://lrc.tnu.edu.vn 2.1 Vấn đề kiểm soát phát thải độc hại động đốt 25 2.1.1 Đặc điểm phát thải độc hại động đốt 25 2.1.2 Các biện pháp giảm phát thải độc hại 28 2.2 Giới thiệu phương pháp mơ hình tính tốn q trình cơng tác động 30 2.2.1 Phương pháp Grinhevesky - Mading 30 2.2.2 Mơ hình tính theo Vibe 31 2.2.3 Mơ hình Vibe mở rộng 32 2.2.4 Mô hình theo Glagơlep 32 2.2.5 Mơ hình theo Vơlơđin 33 2.3 Mô hình cung cấp lưỡng nhiên liệu diesel - ethanol 34 2.4 Lựa chọn mơ hình phương pháp tính 35 2.4.1 Mơ hình vật lý phương trình tính tốn 35 2.4.2 Xác định thay đổi thơng số đặc trưng kích thước hình học xi lanh động 36 2.4.3 Tính nhiệt lượng tỏa cháy xi lanh 39 2.4.4 Tính trao đổi nhiệt xi lanh động 41 2.5 Tính tốn thơng số nhiệt động động V12 42 2.5.1 Mơ hình hóa động V12 42 2.5.1.1 Giới thiệu chung phần mềm GT-Power 42 2.5.1.2 Xây dựng mơ hình động V12 44 2.5.2 Kết tính tốn động V12 48 2.6 Kết luận chương 51 CHƯƠNG MÔ PHỎNG ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI ĐIỂM PHUN 52 VÀ TỐC ĐỘ PHUN ETHANOL VÀO ĐƯỜNG NẠP 52 ĐẾN CÁC CHỈ TIÊU CÔNG TÁC CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL V12 52 3.1 Đặt vấn đề 52 3.2 Mô ảnh hưởng thời điểm phun ethanol 52 3.2.1 Ảnh hưởng thời điểm phun ethanol tới tiêu công tác động 53 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN iv http://lrc.tnu.edu.vn  Ảnh hưởng tới nhiệt độ môi chất xi lanh 53  Ảnh hưởng tới áp suất môi chất xi lanh 54  Ảnh hưởng tới dòng nhiệt mơi chất truyền cho thành vách buồng cháy 56  Ảnh hưởng tới tốc độ tỏa nhiệt 57  Ảnh hưởng tới quy luật cháy nhiên liệu 58 3.2.2 Ảnh hưởng tới tiêu phát thải động 60  Ảnh hưởng tới thành phần phát thải CO2 60  Ảnh hưởng tới thành phần phát thải NOx 61 3.3 Mô ảnh hưởng tốc độ phun ethanol 61 3.3.1 Ảnh hưởng tốc độ phun ethanol tới tiêu công tác 62  Ảnh hưởng tới nhiệt độ môi chất xi lanh 62  Ảnh hưởng tới áp suất môi chất xi lanh 63  Ảnh hưởng tới dòng nhiệt 64  Ảnh hưởng tới tốc độ tỏa nhiệt môi chất xi lanh 65  Ảnh hưởng tới quy luật cháy nhiên liệu 66 3.3.2 Ảnh hưởng tốc độ phun ethanol tới thành phần phát thải 66  Ảnh hưởng tốc độ phun ethanol đến phát thải NOx 66  Ảnh hưởng tốc độ phun ethanol đến phát thải CO2 68 3.4 Kết luận chương 68 KẾT LUẬN CHUNG 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN v http://lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Diễn giải LNG Khí thiên nhiên hóa lỏng CNG Khí nén thiên nhiên LPG Khí dầu mỏ hóa lỏng HVO Dầu thực vật/mỡ động vật hydro hóa BTL Sinh khối hóa lỏng m Thống số đặc trưng cháy x Quy luật cháy dx/d Tốc độ cháy mnl Lượng nhiên liệu cấp cho chu trình, [kg/ct] QH Nhiệt trị thấp nhiên liệu PM Chất ô nhiễm dạng hạt FFV Phương tiện sử dụng nhiên liệu linh hoạt Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN vi http://lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Tính chất vật lý ethanol 10 Bảng 2.1 Các phần tử mơ hình động V12 44 Bảng 2.2 Các thông số đầu vào động V12 sử dụng mơ hình 46 Bảng 2.3 Kết tính tốn tiêu công tác động V12 49 Bảng 2.4 Kết tính tốn so sánh với số liệu nhà sản xuất 49 theo đặc tính ngồi động V12 49 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN vii http://lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Sơ đồ sản xuất ethanol từ lúa mì xi-rơ đường 12 Hình 1.2 Sơ đồ sản xuất ethanol từ xenluloza 13 Hình 2.1 Sự lựa chọn nhiên liệu thay 30 Hình 2.2 Sơ đồ động lưỡng nhiên liệu diesel-alcohol, [1] 34 Hình 2.3 Mơ hình dòng lượng khối lượng qua biên 35 thể tích xi lanh chu trình [3] 35 Hình 2.4 Sơ đồ cấu khuỷu trục truyền động 37 trường hợp tổng quát 37 Hình 2.5 Các thơng số hình học xu páp dùng để xây dựng mơ hình 38 Hình 2.6 Hình dáng quy luật tỏa nhiệt cháy theo Vibe 40 Hình 2.7 Mơ hình động V12 44 Hình 2.8 Cửa sổ giao diện nhập liệu cho phần tử vòi phun ethanol 51 vào đường nạp động 51 Hình 2.9 Mơ hình nhánh cụm đường ống nạp động V12 51 thiếp lập mơ hình chạy lưỡng nhiên liệu diesel - ethanol 51 Hình 3.1 Diễn biến nhiệt độ mơi chất xi lanh động lưỡng nhiên liệu diesel - ethanol thay đổi thời điểm phun ethanol vào đường nạp 53 Hình 3.2 Nhiệt độ cực đại mơi chất công tác xi lanh động 54 lưỡng nhiên liệu diesel - ethanol thay đổi thời điểm phun ethanol 54 Hình 3.3 Diễn biến áp suất môi chất xi lanh động thay đổi thời điểm phun ethanol vào đường nạp 55 Hình 3.4 Áp suất cực đại động lưỡng nhiên liệu diesel – ethanol thay đổi thời điểm phun ethanol 55 Hình 3.5 Tốc độ tăng áp suất trung bình động lưỡng nhiên liệu diesel ethanol thay đổi thời điểm phun ethanol 56 Hình 3.6 Dòng nhiệt động lưỡng nhiên liệu diesel - ethanol 57 thay đổi thời điểm phun ethanol vào đường nạp 57 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN viii http://lrc.tnu.edu.vn Hình 3.7 Tốc độ tỏa nhiệt môi chất động lưỡng nhiên liệu diesel ethanol thay đổi thời điểm phun ethanol vào đường nạp 58 Hình 3.8 Quy luật cháy động lưỡng nhiên liệu diesel - ethanol 59 thay đổi thời điểm phun ethanol vào đường nạp 59 Hình 3.9 Đặc tính phát thải CO2 động lưỡng nhiên liệu 60 diesel - ethanol thay đổi thời điểm phun ethanol 60 Hình 3.10 Đặc tính phát thải NOx động lưỡng nhiên liệu 61 diesel - ethanol thay đổi thời điểm phun ethanol 61 Hình 3.11 Các tốc độ phun ethanol vào đường nạp 62 động lưỡng nhiên liệu diesel - ethanol 62 Hình 3.12 Diễn biến nhiệt độ mơi chất cơng tác động lưỡng nhiên liệu 63 diesel - ethanol theo tốc độ phun ethanol khác 63 Hình 3.13 Diễn biến áp suất mơi chất công tác xi lanh động 64 lưỡng nhiên liệu diesel - ethanol theo tốc độ phun ethanol khác 64 Hình 3.14 Dòng nhiệt động thay đổi tốc độ phun ethanol 64 vào đường nạp 64 Hình 3.15 Tốc độ tỏa nhiệt môi chất động lưỡng nhiên liệu diesel - ethanol thay đổi tốc độ phun ethanol vào đường nạp 65 Hình 3.16 Quy luật cháy động lưỡng nhiên liệu diesel - ethanol thay đổi tốc độ phun ethanol vào đường nạp 66 Hình 3.17 Đặc tính phát thải NOx động lưỡng nhiên liệu 67 diesel - ethanol thay đổi tốc độ phun ethanol vào đường nạp 67 Hình 3.18 Đặc tính phát thải CO2 động lưỡng nhiên liệu diesel - ethanol thay đổi tốc độ phun ethanol vào đường nạp 68 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN ix http://lrc.tnu.edu.vn MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Hiện lượng ô nhiễm môi trường hai vấn đề quan trọng cấp bách cần giải Thực tế cho thấy, với phát triển mạnh mẽ cơng nghiệp kéo theo lượng lượng cần cho tăng lên lớn Trong nguồn lượng hóa thạch ngày cạn kiệt, theo dự báo nhà khoa học với tốc độ khai thác nay, trữ lượng xăng dầu toàn giới đủ cho khoảng năm Mặt khác việc sử dụng nguồn nhiên liệu hóa thạch làm cho môi trường bị ô nhiễm nghiêm trọng Việc đốt cháy nhiên liệu hóa thạch thải nhiều khí nhiễm COx, NOx, SOx, hợp chất hydrocacbon, bụi… gây nên nhiều hiệu ứng xấu đến môi trường, hệ sinh thái ảnh hưởng lớn đến chất lượng sống Vì việc tìm nguồn lượng có khả tái tạo thân thiện với mơi trường điều quan trọng cần thiết Bên cạnh việc sử dụng nguồn lượng lượng thủy điện, lượng nguyên tử, lượng mặt trời, lượng gió, lượng thủy triều… Năng lượng có nguồn gốc sinh học quan tâm Nhiên liệu sinh học cho động nói chung phương tiện giao thơng nói riêng nhận quan tâm lớn giới Một mặt nhiên liệu sinh học góp phần giải vấn đề thiếu hụt lượng ô nhiễm môi trường Mặt khác nhiên liệu sinh học góp phần phát triển kinh tế nơng thôn, tăng thu nhập cho người dân vùng sâu, vùng xa Một phát triển bền vững, phát triển kinh tế gắn liền với yếu tố xã hội mơi trường có vai trò thiết yếu quốc gia, lãnh thổ nguồn lượng xanh, lượng có phát thải cácbon thấp nhận ưu tiên phát triển Ngày nay, với phát triển vượt bậc ngành Khoa học - Kĩ thuật đặc biệt khởi đầu cơng nghiệp 4.0 hình thành trở thành xu hướng phát triển chung kinh tế giới Ngành Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn  Ảnh hưởng tới thành phần phát thải NOx Hình 3.10 Đặc tính phát thải NOx động lưỡng nhiên liệu diesel - ethanol thay đổi thời điểm phun ethanol Biến thiên hàm lượng phát thải NOx theo thời điểm phun ethanol thể hình 3.10 Kết cho thấy, trình cháy giãn nở q trình thải phát thải NOx có thay đổi mạnh so với diesel khoáng, đặc biệt lượng phun ethanol phun muộn phát thải NOx giảm mạnh, điều giải thích nhiệt độ mơi chất xi lanh thấp cho với thời điểm phun lại 3.3 Mơ ảnh hưởng tốc độ phun Ethanol Mô thực sau: ứng với mức chia sẻ 30% khối lượng với diesel khống, ta có lượng ethanol cần thiết phun vào đường nạp gọi gct-[ethanol], lượng phun ta tiến hành cố định thời điểm bắt đầu phun, thay đổi tốc độ phun ethanol vào đường nạp minh họa hình Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN 61 http://lrc.tnu.edu.vn 3.11 Kết mô ảnh hưởng tốc độ phun ethanol khác tới tiêu công tác động phân tích chi tiết Hình 3.11 Các tốc độ phun ethanol vào đường nạp động lưỡng nhiên liệu diesel - ethanol 3.3.1 Ảnh hưởng tốc độ phun ethanol tới tiêu công tác  Ảnh hưởng tới nhiệt độ môi chất xi lanh Ảnh hưởng tốc độ phun ethanol khác tới nhiệt độ môi chất cơng tác thể hình 3.12 Thơng qua kết này, nhận thấy so với diesel khống tốc độ phun nhiệt độ môi chất giảm, nhiên tốc độ phun (Inj-Rate_1) (Inj-Rate_2) khơng có thay đổi, tốc độ phun thấp sụt giảm rõ ràng Điều giải thích tốc độ phun thấp thời điểm phun kết thúc vào cuối trình nạp nên chất lượng bay hơi, hòa trộn với khơng khí khơng tốt so với tốc độ phun cao Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN 62 http://lrc.tnu.edu.vn Hình 3.12 Diễn biến nhiệt độ môi chất công tác động lưỡng nhiên liệu diesel - ethanol theo tốc độ phun ethanol khác  Ảnh hưởng tới áp suất môi chất xi lanh Thông qua kết hình 3.13 nhận thấy rằng, thay đổi áp suất môi chất công tác động lưỡng nhiên liệu thấp so với diesel khoáng tập trung nhiều xung quanh điểm áp suất đạt giá trị cực đại Khi giảm tốc độ phun ethanol vào đường nạp, dẫn tới chất lượng phun ethanol bay hòa trộn giảm so với tốc độ phun cao nên dẫn tới làm giảm áp suất cực đại xi lanh Ngoài ra, tốc độ tăng áp suất trung bình khơng thay đổi q nhiều điều chỉnh thời điểm bắt đầu phun ethanol giữ nguyên tốc độ phun Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN 63 http://lrc.tnu.edu.vn Hình 3.13 Diễn biến áp suất mơi chất cơng tác xi lanh động lưỡng nhiên liệu diesel - ethanol theo tốc độ phun ethanol khác  Ảnh hưởng tới dòng nhiệt Hình 3.14 Dòng nhiệt động thay đổi tốc độ phun ethanol vào đường nạp Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN 64 http://lrc.tnu.edu.vn Cũng giống ảnh hưởng thời điểm phun ethanol tới dòng nhiệt, thay đổi tốc độ phun ethanol dẫn tới giảm dòng nhiệt động Tuy nhiên, sụt giảm diễn xung quanh ĐCT thời điểm đầu trình cháy giãn nỡ Và thay đổi không nhiều so với ảnh hưởng thời điểm phun ethanol  Ảnh hưởng tới tốc độ tỏa nhiệt môi chất xi lanh Diễn biến tốc độ tỏa nhiệt môi chất xi lanh khảo sát theo tốc độ phun ethanol khác thể chi tiết hình 3.15 Qua kết nhận thấy, thời điểm bắt đầu tỏa nhiệt động lưỡng nhiên liệu diesel - ethanol không muộn so với với diesel khoáng so với chế độ khảo sát có tốc độ phun cao Sự thay đổi lớn tốc độ tỏa nhiệt diễn xung quanh ĐCT thời điểm đầu trình cháy giãn nở tốc độ phun ethanol thấp Hình 3.15 Tốc độ tỏa nhiệt môi chất động lưỡng nhiên liệu diesel - ethanol thay đổi tốc độ phun ethanol vào đường nạp Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN 65 http://lrc.tnu.edu.vn  Ảnh hưởng tới quy luật cháy nhiên liệu Kết quy luật cháy nhiên liệu động lưỡng nhiên liệu diesel - ethanol thay đổi tốc độ phun ethanol thể hình 3.16 Qua kết này, nhận thấy quy luật cháy nhiên liệu thay đổi nhỏ so với động sử dụng nhiên liệu diesel khống Điều giải thích do: thời điểm phun nhiên liệu diesel lượng ethanol phun vào đường nạp không thay đổi, tốc độ phun ethanol có thay đổi khơng ảnh hưởng tới thời điểm cháy nhiên liệu Hình 3.16 Quy luật cháy động lưỡng nhiên liệu diesel - ethanol thay đổi tốc độ phun ethanol vào đường nạp 3.3.2 Ảnh hưởng tốc độ phun ethanol tới thành phần phát thải  Ảnh hưởng tốc độ phun ethanol đến phát thải NOx Biến thiên hàm lượng phát thải NOx theo tốc độ phun ethanol thể hình 3.17 Kết cho thấy, trình cháy giãn nở trình thải phát thải NOx có thay đổi mạnh so với diesel khống, đặc biệt Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN 66 http://lrc.tnu.edu.vn lượng phun ethanol phun với tốc độ phun thấp phát thải NOx giảm mạnh, điều giải thích nhiệt độ môi chất xi lanh thấp cho với tốc độ phun ethanol cao Ngoài ra, lượng ethanol ảnh hưởng tốc độ phun tới thành phần phát thải NOx không lớn thay đổi thời điểm bắt đầu phun ethanol Hình 3.17 Đặc tính phát thải NOx động lưỡng nhiên liệu diesel - ethanol thay đổi tốc độ phun ethanol vào đường nạp Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN 67 http://lrc.tnu.edu.vn  Ảnh hưởng tốc độ phun ethanol đến phát thải CO2 Hình 3.18 Đặc tính phát thải CO2 động lưỡng nhiên liệu diesel ethanol thay đổi tốc độ phun ethanol vào đường nạp Biến thiên phát thải CO2 thay đổi tốc độ phun ethanol so với trường hợp động chạy diesel gốc chế độ thể hình 3.18 Thơng qua đó, nhận thấy tốc độ phun ethanol nhỏ lượng phát thải CO2 có xu hướng giảm đi, nhiên xu hướng giảm nhỏ lượng ethanol chia sẻ điều chỉnh thời điểm bắt đầu phun ethanol vào đường nạp 3.4 Kết luận chương - Trên sở số liệu động V12 xây dựng mơ hình mơ động lưỡng nhiên liệu diesel - ethanol ethanol chia sẻ 30% khối lượng với diesel khoáng, thiết lập vòi phun ethanol có kể đến dạng tốc độ phun thời điểm phun khác Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN 68 http://lrc.tnu.edu.vn - Khi thay đổi thời điểm bắt đầu phun ethanol vào đường nạp dẫn nhiệt độ áp suất môi chất xi lanh có xu hướng giảm dần phun ethanol muộn Động làm việc êm thời điểm bắt đầu phun ethanol muôn tốc độ tăng trung bình áp suất giảm Trong quy luật cháy nhiên liệu không thây đổi nhiều so với động sử dụng nhiên liệu diesel Hai thành phần phát thải CO2 NOx có xu hướng giảm mạnh giảm thời điểm phun ethanol - Khi thay đổi tốc độ phun ethanol vào đường nạp xu hướng tác động tới nhiệt độ, áp suất, dòng nhiệt, tốc độ tăng áp suất, quy luật cháy nhiên liệu phát thải CO2, NOx có xu hướng giống thay đổi thời điểm phun ethanol; nhiên thay đổi so với ta thay đổi thời điểm phun ethanol Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN 69 http://lrc.tnu.edu.vn KẾT LUẬN CHUNG Qua thời gian nghiên cứu, luận văn thực xong nội dung đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng thông số phun ethanol vào đường nạp đến tiêu công tác động lưỡng nhiên liệu diesel - ethanol”, thông qua q trình tính tốn mơ khảo sát đưa số kết luận sau: Với lượng ethanol chia sẻ với diesel khoáng, tác giả thiết lập vòi phun ethanol với thời điểm tốc độ phun ethanol khác Từ khảo sát ảnh hưởng thông số phun ethanol vào đường nạp đến tiêu công tác động lưỡng nhiên liệu diesel - ethanol Khi thay đổi thời điểm bắt đầu phun ethanol vào đường nạp dẫn nhiệt độ áp suất môi chất xi lanh có xu hướng giảm dần phun ethanol muộn Động làm việc êm thời điểm bắt đầu phun ethanol muôn tốc độ tăng trung bình áp suất giảm Trong quy luật cháy nhiên liệu không thây đổi nhiều so với động sử dụng nhiên liệu diesel Hai thành phần phát thải CO2 NOx có xu hướng giảm mạnh giảm thời điểm phun ethanol Khi thay đổi tốc độ phun ethanol vào đường nạp xu hướng tác động tới nhiệt độ, áp suất, dòng nhiệt, tốc độ tăng áp suất, quy luật cháy nhiên liệu phát thải CO2, NOx có xu hướng giống thay đổi thời điểm phun ethanol; nhiên thay đổi so với ta thay đổi thời điểm phun ethanol Hướng nghiên phát triển đề tài: Khảo sát đầy đủ ảnh hưởng thông số phun ethanol tới tiêu công tác động chế độ tải nhỏ đến tải lớn chế độ chuyển tiếp Xây dựng đồ phun alcohol vào đường nạp ứng với tồn vùng làm động Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN 70 http://lrc.tnu.edu.vn Thiết lập chế tạo ECU điều khiển phun ethanol động chuyển sang vận hành lưỡng nhiên liệu diesel - ethanol Do khả điều kiện kinh phí có hạn, trang thiết bị thực nghiệm khơng đảm bảo nên kết luận văn có sai sót, hạn chế định, mong giúp đỡ đóng góp ý kiến thầy bạn đồng nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN 71 http://lrc.tnu.edu.vn [1] Nguyễn Thành Bắc (2017), "Nghiên cứu chuyển đổi động diesel thành động lưỡng nhiên liệu", LATS Kỹ thuật Cơ khí động lực [2] Hà Quang Minh (2002), "Lý thuyết động đốt trong", NXB Quân đội nhân dân, Hà Nội [3] Hà Quang Minh (2001), "Phương pháp tính tốn chu trình cơng tác động cơ", giáo trình Cao học, Học viện Kỹ thuật Quân sự, Hà Nội [4] Lê Anh Tuấn, Phạm Hữu Tuyến, Văn Đình Sơn Thọ (2017), “Nhiên liệu thay dùng cho động đốt trong”, NXB ĐHBK Hà Nội Tiếng Anh [5] Ghazi A.Karim (2015), "Dual-Fuel diesel engines", CRC Press, Taylor & Francis Group [11] Nadir Yilmaz, Alpaslan Atmanli (2017), "Experimental evaluation of a diesel engine running on the blends of diesel and pentanol as a next generation higher alcohol", Elsevier [12] T Balamurugan, R Nalini (2014), "Experimental investigation on performance, combustion and emission characteristics of four stroke diesel engine using diesel blended with alcohol as fuel", Elsevier [13] H.K Imdadul, H.H Masjuki, etc (2015), "Higher alcohol–biodiesel– diesel blends: An approach for improving the performance, emission, and combustion of a light-duty diesel engine", Elsevier [14] M.S.M Zaharin, N.R Abdullah, etc (2017), "Effects of physicochemical properties of biodiesel fuel blends with alcohol on diesel engine performance and exhaust emissions: A review", Elsevier [15] B Rajesh Kumar, S Saravanan, D Rana, A Nagendran (2016), "A comparative analysis on combustion and emissions of some next generation higher-alcohol: diesel blends in a direct-injection diesel engine", Elsevier Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN 72 http://lrc.tnu.edu.vn [16] Arkadiusz Jamrozik (2017), "The effect of the alcohol content in the fuel mixture on the performance and emissions of a direct injection diesel engine fueled with diesel-methanol and diesel-ethanol blends", Elsevier [17] Ambarish Datta, Bijan Kumar Mandal (2015), "Impact of alcohol addition to diesel on the performance combustion and emissions of a compression ignition engine", Elsevier [18] M Abu-Qudais, O Haddad, M Qudaisat (1999), "The effect of alcohol fumigation on diesel engine performance and emissions", Energy Conversion & Management 41 [19] Satish Kumar, Jae Hyun Cho, Jaedeuk Park, Il Moon (2013), "Advances in diesel–alcohol blends and their effects on the performance and emissions of diesel engines", Elsevier [20] B Rajesh Kumar, S Saravanan (2016), "Use of higher alcohol biofuels in diesel engines: A review", Elsevier [21] A Imran, M Varman, H.H Masjuki, M.A Kalam (2013), "Review on alcohol fumigation on diesel engine: A viable alternative dual fuel technology for satisfactory engine performance and reduction of environment concerning emission", Elsevier [22] Wojciech Tutak, etc (2015), "Alcohol–diesel fuel combustion in the compression ignition engine", Fuel, Elsevier [23] M Abu-Qudais, O Haddad, M Qudaisat (1999), "Effect of alcohol fumigation on diesel engine performance", Energy Conversion & Management 41 [24] Chunde Yao, Wang Pan, AnrenYao (2017), "Methanol fumigation in compression-ignition engines: "A critical review of recent academic and technological developments", Fuel, Elsevier [25] Arkadiusz Jamrozik (2017), "The effect of the alcohol content in the fuel mixture on the performance and emissions of a direct injection diesel engine Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN 73 http://lrc.tnu.edu.vn fueled with diesel-methanol and diesel-ethanol blends", Energy Conversion & Management, Elsevier [26] Z.H Zhang, C.S Cheung, T.L Chan, C.D Yao (2009), "Experimental investigation of regulated and unregulated emissions from a diesel engine fueled with Euro V diesel fuel and fumigation methanol", Atmospheric Environment, Elsevier [27] Xinlei Liu, etc (2016), "Development of a combined reduced primary reference fuel-alcohol (methanol-ethanol-propanols-butanols-n-pentanol) mechanism for engine applications", Energy, Elsevier [28] Z.H Zhang, C.S Cheung, T.L Chan, C.D Yao (2013), "Influence of fumigation methanol on the combustion and particulate emissions of a diesel engine", Fuel, Elsevier [29] A Osman Emiroglu, Mehmet, Sen (2017), “Combustion, performance and emission characteristics of various alcohol blends in a single cylinder diesel engine”, Fuel, Elsevier [30] Gamma Technologies (2016), GT-SUITE Tutorial Ver 7.3 [31] www.gtisoft.com [32] Pham Huu Tuyen Nguyen The Luong, Vu Khac Thien, Luong Duc Nghia, (2013) "An Experimental Study on the Performance and Emissions of Diesel Engine Fuelled by Ethanol-Diesel Blends" (The 3rd International Conference on Sustainable Energy) [33] E.A Ajav, Bachchan Singh T.K Bhattacharya, (1999) "Experimental study of some performance parameters of a constant speed stationary diesel engine using ethanol-diesel blends as fuel", Biomass and Bioenergy(17(4): 357-365) [34] Eugene EE cộng sự., (1984) "State-of-the-art report on the use of alcohols in diesel engines", SAE Paper 840118 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN 74 http://lrc.tnu.edu.vn [35] Alan C Hansen, Qin Zhang Peter W.L Lyne, (2005) "Ethanol–diesel fuel blends - a review" (Bioresource Technology 96 277 - 285) [36] Murayama T cộng sự., (1982), "A method to improve the solubility and combustion characteristics of alcohol diesel fuel blends", SAE Paper 821113 [37] Weidmann K, Menard H Fleet test, (1984) "Performance and emissions of diesel engine using different alcohol fuel blends", SAE Paper 841331 [38] Czerwinski J, (1994), "Performance of HD-DI-diesel engine with addition of ethanol and rapeseed oil", SAE Paper 940545 [39] Savage LD Hayes TK, White RA, Sorenson SC, (1988) "The effect of fumigation of different ethanol proofs on a turbo-charged diesel engine", SAE Paper 880497 [40] M Abu-Qudais, O Haddad M Qudaisat, (2000) "The effect of alcohol fumigation on diesel engine performance and emissions"(Elsevier Science Ltd) [41] Ogawa H, Setiapraja H Nakamura T, (2010) "Improvements to Premixed Diesel Combustion with Ignition Inhibitor Effects of Premixed Ethanol by Intake Port Injection", SAE Technical Paper 01-0866 [42] Orlando Volpato cộng sự., (2010) "Control System for DieselEthanol Engines" Tiếng Nga [43] Двигатели В-2 и В-6 Техническое описание М.: Военное издательство, 1975 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN 75 http://lrc.tnu.edu.vn ... hình động lưỡng nhiên liệu diesel - ethanol phần mềm mô động chuyên dụng GT-Power - Khảo sát ảnh hưởng thông số thời điểm phun tốc độ phun ethanol vào đường nạp đến tiêu công tác động lưỡng nhiên. .. này, ảnh hưởng thông số thời điểm phun tốc độ phun phun ethanol vào đường nạp đến tiêu công tác động lưỡng nhiên liệu diesel - ethanol khảo sát đánh giá để làm sở cho việc đánh giá sau nghiên cứu. .. vào đường nạp, thơng số phun có ảnh hưởng tới tiêu công tác phát thải động chưa đề cập nghiên cứu liên quan gần Chính vậy, tơi lựa chọn đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng thông số phun Ethanol vào đường