Động cơ cháy do nén (HCCI) có phương thức cháy tương đối khác biệt so với động cơ truyền thống (động cơ xăng và diesel). Động cơ HCCI có ưu điểm trong việc giảm phát thải muội và NOx (vốn là nhược điểm lớn trên các thế hệ động cơ diesel), mà vẫn đảm bảo được đặc tính kinh tế nhiên liệu của động cơ. Tuy nhiên, việc chế tạo động cơ HCCI cũng gặp rất nhiều thách thức như khó khăn trong việc kiểm soát quá trình cháy, giới hạn về vùng hoạt động ổn định. Việc thay đổi các thông số của động cơ có thể hạn chế các nhược điểm này và vì vậy có thể cải thiện hiệu suất của động cơ. Công cụ nghiên cứu về động cơ HCCI trong luận văn là phần mềm mô phỏng AVL Boost do tập đoàn AVL phát triển, với đối tượng nghiên cứu là động cơ diesel nguyên bản Kubota BD178F(E). Để phù hợp với việc nghiên cứu quá trình cháy động cơ HCCI thì động cơ sẽ được thay đổi kết cấu từ cấp nhiên liệu trực tiếp trong buồng cháy động cơ sang dạng cấp nhiên liệu trên đường nạp, nhằm đảm bảo hòa khí nạp vào động cơ là hòa khí đồng nhất. Luận văn sẽ tập trung vào phân tích ảnh hưởng của 3 thông số: nhiệt độ sấy nóng khí nạp, mức độ luân hồi khí thải và tỉ số nén đến đặc tính cháy của động cơ HCCI trên mô hình mô phỏng động cơ Kubota sử dụng nhiên liệu là nheptan. Từ những kết quả mô phỏng của mô hình đã được khảo sát, học viên sẽ phân tích ảnh hưởng của các thông số này đến công suất của động cơ và tìm ra các thông số phù hợp nhất để nâng cao hiệu suất của động cơ HCCI. Các kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ giúp hạn chế các điểm cần khảo sát khi nghiên cứu động cơ HCCI bằng các phần mềm mô phỏng đa chiều hoặc bằng thực nghiệm để giảm thiểu thời gian, chi phí của các nghiên cứu khác về động cơ HCCI. Nhược điểm của mô hình hiện tại là vẫn chưa mô phỏng được phát thải độc hại của động cơ cũng như nhiên liệu được sử dụng là nheptan chứ không phải diesel truyền thống. Để có thể khắc phục nhược điểm này thì mô hình mô phỏng sẽ được nghiên cứu, kết hợp thêm với phần mềm mô phỏng đa chiều AVL Fire (cũng là một trong các phần mềm do hãng AVL phát triển). Đây cũng là hướng phát triển tiếp theo của đề tài. HỌC VIÊN (
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn: Nguyễn Thiều Quang Đề tài luận văn: Nghiên cứu mơ chu trình cơng tác đặc tính cháy động HCCI Chun ngành: Kỹ thuật tô Mã số SV: CB180166 Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 27 tháng 12 năm 2019 với nội dung sau: - Chỉnh sửa lại lỗi chế (sai tả, đơn vị trục số đồ thị); chỉnh sửa lại câu cịn lủng củng, khơng rõ nghĩa luận văn chỉnh lại luận văn theo format quy định - Chỉnh sửa lại hình vẽ chưa xác loại bỏ hình khơng phù hợp với nội dung luận văn - Chỉnh sửa lại phần tóm tắt nội dung luận văn bổ sung thêm mục kết luận 1.4, 2.5 3.3 để trình bày rõ ràng nội dung chương, mục đích đề tài Đồng thời bổ sung thêm mục 2.4 để định nghĩa rõ chế độ tải trọng thực mô động - Bổ sung thêm chương để kết luận lại toàn luận văn, làm nội dung luận văn rõ ràng Ngày tháng 1, năm 2020 Giáo viên hướng dẫn Tác giả luận văn CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG Mẫu 1c Lời cảm ơn Để hoàn thành đề tài em xin gửi lời cám ơn sâu sắc tới giáo viên hướng dẫn em GS.TS Lê Anh Tuấn, người tạo điều kiện, giúp đỡ có góp ý mặt chuyên mơn để em hồn thành đề tài Đồng thời em xin trân trọng cảm ơn thầy cô môn Động đốt Trung tâm nghiên cứu động cơ, nhiên liệu khí thải – Viện Cơ khí Động lực giúp đỡ tạo điều kiện sở vật chất suốt thời gian học tập trường thời gian làm đề tài tốt nghiệp Tóm tắt nội dung luận văn Động cháy nén (HCCI) có phương thức cháy tương đối khác biệt so với động truyền thống (động xăng diesel) Động HCCI có ưu điểm việc giảm phát thải muội NOx (vốn nhược điểm lớn hệ động diesel), mà đảm bảo đặc tính kinh tế nhiên liệu động Tuy nhiên, việc chế tạo động HCCI gặp nhiều thách thức khó khăn việc kiểm sốt q trình cháy, giới hạn vùng hoạt động ổn định Việc thay đổi thơng số động hạn chế nhược điểm cải thiện hiệu suất động Công cụ nghiên cứu động HCCI luận văn phần mềm mơ AVL Boost tập đồn AVL phát triển, với đối tượng nghiên cứu động diesel nguyên Kubota BD178F(E) Để phù hợp với việc nghiên cứu trình cháy động HCCI động thay đổi kết cấu từ cấp nhiên liệu trực tiếp buồng cháy động sang dạng cấp nhiên liệu đường nạp, nhằm đảm bảo hịa khí nạp vào động hịa khí đồng Luận văn tập trung vào phân tích ảnh hưởng thơng số: nhiệt độ sấy nóng khí nạp, mức độ luân hồi khí thải tỉ số nén đến đặc tính cháy động HCCI mơ hình mô động Kubota sử dụng nhiên liệu n-heptan Từ kết mơ mơ hình khảo sát, học viên phân tích ảnh hưởng thông số đến công suất động tìm thơng số phù hợp để nâng cao hiệu suất động HCCI Các kết nghiên cứu đề tài giúp hạn chế điểm cần khảo sát nghiên cứu động HCCI phần mềm mô đa chiều thực nghiệm để giảm thiểu thời gian, chi phí nghiên cứu khác động HCCI Nhược điểm mơ hình chưa mô phát thải độc hại động nhiên liệu sử dụng n-heptan khơng phải diesel truyền thống Để khắc phục nhược điểm mơ hình mơ nghiên cứu, kết hợp thêm với phần mềm mô đa chiều AVL Fire (cũng phần mềm hãng AVL phát triển) Đây hướng phát triển đề tài HỌC VIÊN (Ký ghi rõ họ tên) MỤC LỤC CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU VỀ CHU TRÌNH CƠNG TÁC VÀ ĐẶC TÍNH CHÁY ĐỘNG CƠ HCCI 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Nguyên lý động HCCI 1.2.1 Đặc điểm trình cháy động HCCI .4 1.2.2 Cơ sở hóa học phương pháp cháy nén (HCCI) 1.3 Các mơ hình động HCCI 12 1.3.1 Động HCCI dựa động xăng 12 1.3.2 Động HCCI dựa động diesel 15 1.4 Kết luận 24 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG ĐỘNG CƠ HCCI 26 2.1 Tổng quan mô chế cháy HCCI 26 2.2 Xây dựng mơ hình mơ động HCCI phần mềm AVL Boost30 2.3 Cơ sở lý thuyết tính tốn phần mềm AVL Boost 35 2.4 Các chế độ mô động 36 2.5 Kết luận 37 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 39 3.1 Kiểm chứng mơ hình mô 39 3.2 Ảnh hưởng thông số đến trình cháy động HCCI: 41 3.2.1 Ảnh hưởng nhiệt độ sấy nóng khí nạp đến cơng suất động 41 3.2.2 Ảnh hưởng luân hồi khí thải đến cơng suất động 44 3.2.3 Ảnh hưởng tỉ số nén đến công suất động 47 3.3 Kết luận 51 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 53 4.1 Kết luận 53 4.2 Hướng phát triển đề tài 54 PHỤ LỤC 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Sự thay đổi hiệu suất nhiệt theo phần trăm hydro hỗn hợp nhiên liệu 60% 80% tải (tài liệu [15]) Hình 1.2: Sự thay đổi phát thải NOx theo phần trăm hydro hỗn hợp nhiên liệu 60% 80% tải (tài liệu [15]) Hình 1.3: Sự thay đổi phát thải HC theo phần trăm hydro hỗn hợp nhiên liệu 60% 80% tải (tài liệu [15]) Hình 1.4: Sơ đồ sản phẩm tạo từ q trình đồng phân hóa RO2 với chuỗi mạch hydrocacbon thẳng (tài liệu [1], trang 440) Hình 1.5: Sơ đồ q trình đồng phân hóa RO2 (gồm phần tử C vòng chuyển tiếp) (tài liệu [1], trang 439) 10 Hình 1.6: Giới hạn hoạt động động HCCI cho động xăng (tài liệu [1], trang 23) 13 Hình 1.7: Đặc điểm trình cháy thay đổi tỉ lệ luân hồi khí thải (EGR) (Góc phun sớm 40o trước điểm chết trên) (tài liệu [1] trang 279) 18 Hình 1.8: Đặc điểm trình cháy thay đổi tỉ lệ ln hồi khí thải (EGR) (Góc phun sớm 30o trước điểm chết trên) (tài liệu [1] trang 280) 19 Hình 1.9: Đặc điểm trình cháy thay đổi tỉ lệ luân hồi khí thải (EGR) (Góc phun sớm 20o trước điểm chết trên) (tài liệu [1] trang 281) 20 Hình 1.10: Hiệu suất động thay đổi góc phun sớm tỉ lệ luân hồi khí thải tải nhẹ (tài liệu [1] trang 282) 21 Hình 1.11: Sự thay đổi phát thải độc hại thay đổi góc phun sớm tỉ lệ luân hồi khí thải (tài liệu [1] trang 283) 22 Hình 1.12: So sánh kết cấu động diesel truyền thống với động cháy nén với nhiên liệu hòa trộn trước (tài liệu [1], trang 273) 23 Hình 2.1: Mơ hình mô động AVL-5402 với nguyên lý cháy HCCI (tài liệu [18]) 27 Hình 2.2: Mơ hình mơ động HCCI với động nhiều xylanh (tài liệu [20]) 27 Hình 2.3: Diễn biến áp suất theo góc quay trục khuỷu mơ hình mơ thực nghiệm (tài liệu [18]) 28 Hình 2.4: Diễn biến áp suất theo góc quay trục khuỷu mơ hình mơ thực nghiệm (tài liệu [20]) 28 Hình 2.5: Mơ hình chia lưới động hai trường hợp: a) piston điểm chết trên; b) piston điểm chết (hình 4, tài liệu [32]) 29 Hình 2.6: So sánh diễn biến áp suất xylanh mơ với thực nghiệm (hình 5, tài liệu [32]) 29 Hình 2.7: Phân phối nhiệt độ với dạng đỉnh piston khác (hình 11, tài liệu [32]) 29 Hình 2.8: Giao diện phần mềm AVL Boost 31 Hình 2.9: Mơ hình mơ động Kubota BD178F(E) sau thay đổi 32 Hình 2.10: Tổn thất ma sát động 33 Hình 2.11: Thơng số q trình cháy động 33 Hình 2.12: Thơng số trình truyền nhiệt động 34 Hình 2.13: Bảng thơng số phần tử 34 Hình 2.14: Thơng số số phần tử mơ hình 35 Hình 2.15: Kết sau thực mô 35 Hình 2.16: Đường đặc tính ngồi động Kubota BD178F(E) 37 Hình 3.1: Diễn biến áp suất tốc độ tỏa nhiệt mô thực nghiệm tốc độ 1600 vòng/phút tải trọng 30% 39 Hình 3.2: Diễn biến áp suất tốc độ tỏa nhiệt mô thực nghiệm tốc độ 2000 vòng/phút tải trọng 30% 39 Hình 3.3: Diễn biến áp suất tốc độ tỏa nhiệt mô thực nghiệm tốc độ 2400 vòng/phút tải trọng 30% 40 Hình 3.4: Ảnh hưởng nhiệt độ sấy nóng khơng khí nạp đến cơng suất động tốc độ 2000 vòng/phút 30% tải 41 Hình 3.5: Tốc độ tỏa nhiệt số nhiệt độ sấy nóng khí nạp tốc độ 2000 vòng/phút 30% tải 42 Hình 3.6: Ảnh hưởng nhiệt độ đến công suất động tốc độ 2000 vòng/phút 20% tải 43 Hình 3.7: Ảnh hưởng nhiệt độ sấy nóng khí nạp đến công suất động tốc dộ 2000 vịng/phút khơng sấy nóng khí nạp tải trọng khác 43 Hình 3.8: Ảnh hưởng ln hồi khí thải đến cơng suất động tốc dộ 2000 vịng/phút khơng sấy nóng khí nạp tải trọng khác 44 Hình 3.9: Ảnh hưởng tỉ số nén đến cơng suất động tốc độ 2000 vòng/phút 30% tải khí nạp sấy nóng đến nhiệt độ 66.9°C 47 Hình 3.10: Thời gian trình cháy diễn theo góc quay trục khuỷu tải trọng 30% tốc độ 1600, 2000 2400 vòng/phút 50 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Tiêu chuẩn phát thải ô tô (tài liệu [1] trang 4) Bảng 2.1: Một số thông số động Kubota BD178F(E) 30 Bảng 2.2: Các phần tử mơ hình mơ 31 Bảng 2.3: Lượng nhiên liệu cấp ứng với chế độ tải trọng tốc độ động 37 Bảng 3.1: Cơng suất động với nhiệt độ sấy nóng mức luân hồi khí thải khác hoạt động tốc độ 1600, 2000 2400 vòng/phút 45 Bảng 3.2: Công suất động hoạt động với tỉ số nén 14 chế độ khác tốc độ 1600, 2000 2400 vòng/phút 48 Bảng 5.1: Công suất động theo tỉ số nén, tốc độ tải trọng chế độ khác 56 CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU VỀ CHU TRÌNH CƠNG TÁC VÀ ĐẶC TÍNH CHÁY ĐỘNG CƠ HCCI 1.1 Đặt vấn đề Động cháy nén (HCCI) có phương thức cháy tương đối khác biệt so với động truyền thống (động xăng diesel) Bằng kết hợp hịa khí nghèo khơng khí, nhiên liệu q trình cháy đa điểm toàn buồng cháy giúp loại bỏ vùng cháy có nhiệt độ cao, giảm hình thành muội NOx (vốn nhược điểm lớn hệ động diesel) Đồng thời, sử dụng kết hợp hịa khí nghèo ln hồi khí thải giúp nâng cao hiệu suất nhiệt động HCCI so với động xăng truyền thống [1] Mặc dù lợi ích động HCCI rõ ràng, việc chế tạo động HCCI gặp nhiều thách thức khó khăn việc kiểm sốt q trình cháy, giới hạn vùng hoạt động ổn định phát thải HC cao Do đó, thời gian gần đây, có nhiều cơng trình nghiên cứu mơ ([2]÷[7]) thực nghiệm ([8]÷[12]) nhằm hiểu chi tiết q trình hóa, lý phương pháp cháy nén (HCCI) này, giải pháp kỹ thuật để đưa loại động ứng dụng động thương mại [1] Nếu khắc phục nhược điểm kể động HCCI hệ động HCCI mang đến hiệu suất cao, giảm lượng phát thải độc hại, cải thiện đặc tính kinh tế đáp ứng tiêu chuẩn khí thải ngày ngặt nghèo đặt Bảng 1.1: Tiêu chuẩn phát thải ô tô (tài liệu [1] trang 4) Từ bảng 1.1, thấy yêu cầu tiêu chuẩn khí thải ngày tăng cao khiến cho hệ động ngày phải bổ sung thêm xử lý khí thải để đáp ứng tiêu chuẩn khí thải hành Tuy nhiên, việc lắp thêm xử lý khí thải đồng thời làm giảm hiệu suất động Chính vậy, việc nghiên cứu hệ thống động đáp ứng tiêu chuẩn khí thải trở nên cần kíp Một giải pháp động HCCI Bên cạnh đó, có nhiều nghiên cứu khác liên quan đến việc tận dụng đặc điểm nguyên lý cháy HCCI loại nhiên liệu thay để động hoạt động hiệu ([13]÷[16]) Một số nhiên liệu nghiên cứu để áp dụng cho động HCCI như: n-heptan [4], dimethyl ether [13], hay biodiesel làm từ sồi, biodiesel làm từ hạt [15], hay ethanol [16], loại khí thiên nhiên [17] v.v… Chính áp dụng cho nhiều loại nhiên liệu khác nhau, động HCCI ứng dụng cho loại nhiên liệu thay cho nguồn nhiên liệu hóa thạch dần bị cạn kiệt, giúp cho ứng phó với khủng hoảng lượng tương lai Một số nghiên cứu áp dụng nhằm tìm nhiên liệu thay ứng dụng cho động HCCI tài liệu [9], [15], [16], [17], [19] Một số kết thu hình 1.1÷1.3 Hiệu suất nhiệt (%) Tỉ số nén: 17,5, tốc độ: 1500 vòng/phút, áp suất phun: 900 bar, vòi phun lỗ, đường kính 0.2 mm - BCO: Bio diesel từ hạt - BHO: Biodiesel từ sồi Tỉ lệ hydro hỗn hợp nhiên liệu (%) Hình 1.1: Sự thay đổi hiệu suất nhiệt theo phần trăm hydro hỗn hợp nhiên liệu 60% 80% tải (tài liệu [15]) Phát thải NOx (ppm) Tỉ số nén: 17,5, tốc độ: 1500 vòng/phút, áp suất phun: 900 bar, vịi phun lỗ, đường kính 0.2 mm - BCO: Bio diesel từ hạt -BHO: Biodiesel từ sồi Tỉ lệ hydro hỗn hợp nhiên liệu (%) Hình 1.2: Sự thay đổi phát thải NOx theo phần trăm hydro hỗn hợp nhiên liệu 60% 80% tải (tài liệu [15]) Phát thải HC (ppm) Tỉ số nén: 17,5, tốc độ: 1500 vòng/phút, áp suất phun: 900 bar, vòi phun lỗ, đường kính 0.2 mm - BCO: Bio diesel từ hạt -BHO: Biodiesel từ sồi Tỉ lệ hydro hỗn hợp nhiên liệu (%) Hình 1.3: Sự thay đổi phát thải HC theo phần trăm hydro hỗn hợp nhiên liệu 60% 80% tải (tài liệu [15]) Có thể thấy việc áp dụng nguyên lý cháy HCCI có tác động tích cực đến nhiên liệu thay Khơng có phát thải độc hại động giảm mà - Từ hình 3.9 thấy cơng suất tối đa mà động HCCI đạt tỉ số nén 14, tỉ số nén vốn thông số kết cấu khó để thay đổi q trình làm việc động Do vậy, xét đến tỉ số nén cần xét đến ảnh hưởng tỉ số nén đến chế độ hoạt động khác động Chính vậy, xét đến ảnh hưởng tỉ số nén đến công suất động đồng thời xét đến ảnh hưởng thơng số khác (nhiệt độ khí nạp mức độ luân hồi khí thải) đến khả hoạt động động Bảng 3.2 mô tả khả hoạt động động tỉ số nén 14 tốc độ chế độ tải trọng khác Bảng 3.2: Công suất động hoạt động với tỉ số nén 14 chế độ khác tốc độ 1600, 2000 2400 vịng/phút Cơng suất động (kW) Chế độ động EGR_0_ EGR_0_ EGR_0_ EGR_0_ EGR_0_ EGR_0_ EGR_0_ EGR_20 EGR_20 EGR_20 EGR_20 EGR_20 EGR_20 T_25 T_46.4 T_56.4 T_66.8 T_73.7 T_80.6 T_87.4 _T_25 _T_46.4 _T_66.8 _T_73.7 _T_80.6 _T_87.4 Cơng suất tốc độ 1600 (vịng/phút) - 10% tải -0.34 -0.34 -0.32 -0.28 -0.25 -0.20 -0.37 -0.38 -0.37 -0.36 -0.34 -0.31 -0.29 Cơng suất tốc độ 1600 (vịng/phút) - 20% tải -0.35 -0.32 -0.26 0.18 0.26 0.23 -0.39 -0.38 -0.33 -0.27 -0.13 0.07 -0.15 Công suất tốc độ 1600 (vòng/phút) - 30% tải -0.25 -0.04 0.40 0.29 0.25 0.21 -0.29 -0.23 0.22 0.22 0.17 0.12 0.08 Công suất tốc độ 1600 (vòng/phút) - 40% tải 0.58 0.52 0.44 0.33 0.30 0.26 0.14 0.45 0.30 0.25 0.20 0.15 0.11 Cơng suất tốc độ 1600 (vịng/phút) - 50% tải 1.09 1.01 0.94 0.83 0.80 0.76 1.02 0.92 0.78 0.73 0.68 0.63 0.59 Công suất tốc độ 2000 (vòng/phút) - 10% tải -0.36 -0.28 -0.12 -0.08 -0.08 -0.07 -0.06 -0.32 -0.22 -0.12 -0.12 -0.12 -0.13 Công suất tốc độ 2000 (vòng/phút) - 20% tải -0.36 -0.05 -0.02 0.01 0.05 0.11 0.21 -0.30 -0.08 -0.08 -0.07 -0.05 -0.03 Cơng suất tốc độ 2000 (vịng/phút) - 30% tải 0.13 0.17 0.34 1.21 1.17 1.12 1.08 0.06 0.08 0.20 0.39 0.80 0.87 Công suất tốc độ 2000 (vòng/phút) - 40% tải 0.42 1.52 1.44 1.36 1.32 1.27 1.23 0.32 1.08 1.20 1.14 0.80 0.87 Công suất tốc độ 2000 (vòng/phút) - 50% tải 1.82 1.75 1.67 1.59 1.54 1.49 1.45 1.68 1.58 1.43 1.37 1.31 1.26 Cơng suất tốc độ 2400 (vịng/phút) - 10% tải -0.46 -0.38 -0.22 -0.18 -0.18 -0.17 -0.16 -0.42 -0.32 -0.22 -0.22 -0.22 -0.23 Cơng suất tốc độ 2400 (vịng/phút) - 20% tải -0.07 0.08 0.25 1.43 1.39 1.35 1.31 -0.05 0.03 0.55 1.23 1.17 1.12 Công suất tốc độ 2400 (vòng/phút) - 30% tải 0.24 1.29 1.69 1.62 1.57 1.52 1.48 0.20 0.91 1.47 1.41 1.35 1.30 Công suất tốc độ 2400 (vòng/phút) - 40% tải 2.03 1.96 1.87 1.80 1.74 1.70 1.65 1.93 1.84 1.66 1.59 1.53 1.46 Cơng suất tốc độ 2400 (vịng/phút) - 50% tải 2.22 2.13 2.04 1.96 1.91 1.86 1.81 2.15 2.03 1.84 1.76 1.69 1.63 - Có thể thấy từ bảng 3.2 vùng tải trọng nhỏ tỉ số nén thấp giúp công suất động tốc độ 2000 vịng/phút 30% tải đạt cơng suất cao lại khiến cho nhiều chế độ hoạt động mà động không hoạt động hoạt động với công suất nhỏ (đặc biệt với tốc độ vịng quay thấp tải trọng thấp) Do đó, để cải thiện công suất động mà động hoạt động cần phải điều chỉnh lại tỉ số nén điều chỉnh lại lượng nhiên liệu cấp cho động vùng tải trọng thấp (do tải trọng động dựa động diesel Kubota nguyên bản) Ngoài ra, đề cập đến phần 3.2.1 3.2.2, yếu tố nhiệt độ có ảnh hưởng lớn đến q trình cháy động nên 48 xét động hoạt động tỉ số nén cần quan tâm đến nhiệt độ sấy nóng khí nạp mức độ luân hồi khí thải Lượng khí luân hồi kết luận mục 3.2.2 để cải thiện công suất động nên luân hồi lượng nhỏ nên xét đến ảnh hưởng tỉ số nén đến công suất động xét đến mức độ luân hồi 20% - Tỉ số nén 14 tỉ số nén mà cơng suất động tối ưu Nếu tỉ số nén này, công suất động tụt giảm mạnh điều kiện hình thành q trình cháy động khơng đảm bảo Tuy nhiên, chế độ tải trọng khác nhau, tốc độ động khác động HCCI cơng suất động lại tối ưu tỉ số nén, nhiệt độ sấy nóng khí nạp mức độ luân hồi khí thải khác Chi tiết công suất động chế độ động khác liệt kê chi tiết bảng 5.1 nằm phần phụ lục luận văn - Có thể thấy từ bảng 5.1, vùng tải trọng cao tốc độ cao 2000 2400 vịng/phút, cơng suất đạt cao tỉ số nén từ 13 đến 15; tỉ số nén thấp động tụt giảm mạnh thấy hình 3.9 bảng 3.2 Trong đó, tốc độ thấp 1600 vịng/phút chế độ đặc biệt chế độ tải thấp hiệu suất nhiệt đạt cao khoảng tỉ số nén 16 đến 18, tỉ số nén thấp động chí khơng hoạt động Cịn vùng tải trọng tốc độ cao 30÷50% tải tốc độ 2000÷2400 vịng/phú muốn tối ưu cơng suất cho động cần hạ tỉ số nén xuống thấp Tuy nhiên, điều giảm khả động hoạt động chế độ tải trọng thấp tốc độ thấp + Vì vậy, động sử dụng vùng tải trọng thấp tốc độ thấp động Kubota nguyên gốc giảm tỉ số nén xuống 16 ÷ 18 chấp nhận động không hoạt động tối ưu vùng tải trọng trung bình cao tốc độ cao + Nếu để tối ưu công suất cho động vùng tải trọng (30% ÷ 50%), động nên hoạt động tỉ số nén từ 14 đến 15, chế độ tải trọng thấp tốc độ thấp nghiên cứu thay đổi lại hệ thống cấp nhiên liệu để tránh tượng động hoạt động không hoạt động (tăng lượng nhiên liệu cấp cho động chế độ tải trọng thấp) + Bên cạnh cân nhắc phương pháp sử dụng động HCCI hoạt động chế độ động diesel chế độ tải trọng thấp Hua Zhao đề cập đến [1] làm giải pháp với vấn đề nêu Tuy nhiên, làm ưu điểm động HCCI phát thải phát huy - Ngồi ra, kết chạy mơ thể bảng 5.1 xu thay đổi tỉ số nén nhiệt độ sấy nóng động Ở vùng tải trọng cao tốc độ trung bình cao, tối ưu công suất động chế độ tỉ số 49 nén thấp khơng khí khơng cần sấy nóng cần sấy nóng Điều hoàn toàn phù hợp với nghiên cứu đặc tính cháy động HCCI (trong tài liệu [1] ÷ [6]), tỉ số nén động cao động diesel ngun khơng khí khơng cần sấy nóng phù hợp để trình cháy diễn thuận lợi đặc biệt vùng tải trọng trung bình 30 ÷ 50% tải Nếu sấy nóng khí nạp động chế độ tải trọng cao dẫn đến trình cháy diễn sớm đồng thời phản ứng tạo gốc OH dịch chuyển theo chiều nghịch, khiến q trình cháy động khơng tối ưu Ngược lại, chế độ mà tốc độ động thấp tải trọng thấp cơng suất động tối ưu chế độ tỉ số nén cao khí nạp sấy nóng đến 66.8°C đến 80.6°C tùy thuộc vào chế độ tải trọng tốc độ động khác - Mặc dù vậy, thay đổi tỉ số nén động HCCI nhằm nâng cao hiệu suất động hiệu suất động bị giới hạn Từ bảng 5.1 quan sát được, công suất cao động tốc độ 2400 vịng/phút cơng suất tối đa mà động tốc độ 2000 vòng/phút khoảng 10% Thậm chí xét đến động hoạt động tốc độ 2400 vịng/phút chế độ tải trọng công suất cao động tăng khoảng 10 ÷ 15%, khơng tương ứng với việc tăng tải trọng động hay hiệu suất nhiệt tối đa động có xu hướng giảm tốc độ động cao lên Nguyên nhân vấn đề trình cháy động HCCI dài hình 3.10 (thời gian diễn biến trình cháy xảy khoảng 75° đến 100° góc quay trục khuỷu) nên tốc độ cao việc điều chỉnh cho hỗn hợp hịa khí khơng khí nhiên liệu cháy tập trung điểm chết gặp nhiều khó khăn 110.00 1600 vịng/phút Thời gian cháy (độ) 100.00 2000 vòng/phút 2400 vòng/phút 90.00 80.00 70.00 60.00 50.00 40.00 12 14 16 18 20 Tỉ số nén Hình 3.10: Thời gian q trình cháy diễn theo góc quay trục khuỷu tải trọng 30% tốc độ 1600, 2000 2400 vòng/phút - Bị giới hạn hiệu suất nhiệt khả hoạt động giới hạn động HCCI mà tác giả Lê Anh Tuấn đề cập đến tài liệu [37] 50 Hua Zhao đề cập đến tài liệu [1] Bù lại động HCCI có ưu điểm việc giảm phát thải muội NOx kết luận tài liệu [1] ÷ [14], [22] ÷ [37] Hiện chưa có giải pháp kỹ thuật để giải triệt để giới hạn động HCCI mà dùng chế độ HCCI số chế độ định động nhằm giảm thiểu phát thải độc hại Còn chế độ như: chế độ khởi động lạnh hay chế độ tốc độ cao, tải trọng cao cần chuyển sang chế độ xăng hay diesel để động đạt cơng suất cao hơn, đáp ứng u cầu mà người thiết kế tính tốn động mong muốn - Bên cạnh đó, q trình cháy động HCCI phụ thuộc lớn vào đặc tính nhiên liệu, nên việc áp dụng động HCCI cho nhiên liệu thay giải pháp tương lai nhằm giải hạn chế hệ động đề cập đến phần 1.1 luận văn Tuy nhiên, thân trình cháy q trình hóa lý phức tạp, nên để ứng dụng nhiên liệu thay lên động HCCI cần thêm nhiều thời gian nghiên cứu để tìm tỉ lệ pha trộn hay loại nhiên liệu hoàn toàn phù hợp với động HCCI 3.3 Kết luận - Trong việc sấy nóng khí nạp động có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất động thông số ảnh hưởng đến thời điểm cháy ảnh hưởng đến trình cháy động Nếu nhiệt độ sấy nóng khơng phù hợp dẫn đến q trình cháy diễn sớm hiệu suất nhiệt bị giảm Ngược lại vùng tải trọng thấp, tốc độ thấp, môi chất không thật phù hợp để diễn trình cháy, trình cháy diễn muộn dẫn đến hiệu suất nhiệt giảm Bởi vậy, nhiệt độ sấy nóng khí nạp thơng số quan trọng điều chỉnh động HCCI hoạt động chế độ khác - Khác với nhiệt độ sấy nóng khí nạp mức độ ln hồi khí thải có tác động đến cơng suất động Việc gia tăng mức độ luân hồi khí thải, giúp điều khiển q trình cháy chậm việc gia tăng lượng khí thải luân hồi lại làm giảm lượng môi chất nạp vào động cơ, làm giảm môi chất tham gia phản ứng cháy Bởi vậy, rút từ mục 3.2.2 lượng khí ln hồi động nên trì mức nhỏ (có thể cải thiện cơng suất động số chế độ) tác động chủ yếu việc luân hồi khí thải yếu tố sấy nóng khí nạp động - Đối với trường hợp thay đổi kết cấu động mà cụ thể tỉ số nén động thấy cơng suất động HCCI cải thiện thay đổi tỉ số nén động Ở chế độ tốc độ cao tải trọng từ 30 ÷ 50% tải cơng suất tối đa động đạt tỉ số nén động nằm khoảng 13 đến 15, tỉ số nén thấp cơng suất động giảm mạnh Tuy nhiên, tỉ số nén 13 đến 15, động hoạt động chế độ 51 tải trọng thấp động khơng hoạt động Vấn đề lại nghiêm trọng hoạt động tốc độ thấp 1600 vòng/phút Do đó, điều chỉnh cho động hoạt động hiệu vùng tải trọng cao cần tăng lượng cấp nhiên liệu so với động diesel nguên để động hoạt động vùng tải trọng này, giúp động hoạt động ổn định nhiều vùng tốc độ tải trọng khác Bên cạnh việc điều chỉnh tỉ số nén động việc sấy nóng nhiệt độ động cần lưu ý, đặc biệt chế độ tải trọng thấp thông số động diễn không phù hợp để thực q trình tự cháy Lúc này, việc sấy nóng khí nạp có tác động tích cực đến cơng suất động tùy vào chế độ tải trọng khác khảo sát chi tiết bảng 5.1 - Tuy nhiên, thay đổi tỉ số nén nhằm nâng cao hiệu suất động hiệu suất động bị giới hạn đặc điểm dạng mơ hình cháy để khắc phục cần kết hơp động HCCI chế độ diesel xăng để mở rộng vùng hoạt động Một biện pháp tiềm việc ứng dụng động HCCI cho nhiên liệu thay thế, vấn đề phức tạp cần thêm nhiều nghiên cứu tương lai 52 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 4.1 Kết luận - Động cháy nén HCCI có nhiều ưu điểm yếu tố phát thải độc hại tính kinh tế nhiên liệu Thêm vào đó, động HCCI cịn có tiềm lớn việc ứng dụng nhiều loại nhiên liệu thay khác, giúp đối phó với khủng hoảng lượng tương lai Tuy nhiên, kèm với ưu điểm động HCCI tồn đọng nhược điểm khó khăn việc kiểm sốt q trình cháy, vùng hoạt động ổn định nhỏ, phát thải HC CO cao Chính đặc điểm cản trở việc thương mại hóa động HCCI - Đã có nhiều nghiên cứu trước để tìm giải pháp nhằm mục đích cải thiện khả hoạt động động HCCI Trong số giải pháp việc thay đổi thông số động phương pháp đặt lên hàng đầu phương pháp khơng địi hỏi q nhiều thay đổi cho việc sản xuất động cơ, tận dụng động truyền thống để hoạt động chế độ HCCI Điều giúp giảm đáng kể chi phí liên quan đến việc sản xuất động giúp động dễ dàng thương mại hóa - Để nghiên cứu vấn đề này, phương pháp mô thực nghiệm sử dụng để nghiên cứu ảnh hưởng thông số ảnh hưởng đến khả hoạt động động HCCI Trong phương pháp thực nghiệm có ưu điểm độ xác, phương pháp mơ lại có ưu thời gian chi phí để thực Bởi vậy, việc sử dụng công cụ mô để nghiên cứu dạng động phổ biến có đóng góp quan trọng q trình nghiên cứu động HCCI - Trong số công cụ mơ cơng cụ mơ chiều AVL Boost phần mềm sử dụng nhiều nghiên cứu trước đây, với độ tin cậy cao kiểm chứng nhiều nghiên cứu trước Bởi công cụ dùng để mô phỏng, khảo sát luận văn - Dựa mơ hình mơ động Kubota BD178F(E), kết tính tốn phần mềm thay đổi thơng số động chế độ hoạt động khác tóm tắt lại lại sau: + Trong việc sấy nóng khí nạp động có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất động thông số ảnh hưởng đến thời điểm ảnh hưởng đến trình cháy động Nếu nhiệt độ sấy nóng khơng phù hợp dẫn đến trình cháy diễn sớm làm giảm hiệu suất nhiệt động Ngược lại, vùng tải trọng thấp, tốc độ thấp, môi chất không thật phù hợp để diễn trình cháy trình cháy diễn muộn dẫn đến hiệu suất nhiệt giảm Bởi vậy, nhiệt độ sấy nóng khí nạp thông số quan trọng điều chỉnh động HCCI hoạt động chế độ khác 53 + Cịn thơng số mức độ ln hồi khí thải, thơng số có tác động đến công suất động Việc gia tăng mức độ ln hồi khí thải, giúp điều khiển trình cháy chậm đi, giúp thời điểm cháy diễn gần điểm chết trên, việc gia tăng lượng khí thải luân hồi lại làm giảm lượng môi chất nạp vào động cơ, làm giảm môi chất tham gia phản ứng cháy Bởi vậy, lượng khí luân hồi động nên trì mức nhỏ (có thể cải thiện cơng suất động số chế độ) tác động chủ yếu việc luân hồi khí thải chủ yếu để sấy nóng khí nạp động + Đối với trường hợp thay đổi kết cấu động mà cụ thể tỉ số nén động thấy cơng suất động HCCI cải thiện thay đổi tỉ số nén động Ở chế độ tốc độ cao tải trọng 30 ÷ 50% tải cơng suất tối đa động đạt tỉ số nén động nằm khoảng 13 đến 15, tỉ số nén thấp cơng suất động giảm mạnh Tuy nhiên, tỉ số nén từ 13 đến 15 chế độ tải trọng thấp động tốc độ 2000 2400 vòng/phút, động sinh công âm không hoạt động Vấn đề lại nghiêm trọng đối động hoạt động tốc độ thấp 1600 vịng/phút Do đó, điều chỉnh cho động hoạt động hiệu vùng tải trọng cao cần tăng lượng cấp nhiên liệu cho động so với động nguyên bản, giúp động hoạt động vùng Ngoài việc điều chỉnh tỉ số nén động việc sấy nóng nhiệt độ động cần lưu ý chế độ tải trọng thấp thông số động không phù hợp để diễn q trình cháy Bởi vậy, việc sấy nóng khí nạp có tác động tích cực đến cơng suất động tùy vào chế độ tải trọng khác - Mặc dù việc thay đổi thông số động cải thiện cơng suất động HCCI, hiệu suất động bị giới hạn đặc điểm dạng mơ hình cháy để khắc phục cần kết hơp động HCCI với chế độ diesel xăng, giúp động hoạt động ổn định nhiều chế độ Một biện pháp tiềm việc ứng dụng động HCCI cho nhiên liệu thay lựa chọn tỉ lệ hòa trộn phù hợp để làm thay đổi đặc tính lý hóa nhiên liệu, giúp động hoạt động tốt chế độ tải trọng cao, tốc độ cao Tuy nhiên, vấn đề phức tạp cần thêm nhiều nghiên cứu tương lai 4.2 Hướng phát triển đề tài Nhiên liệu động thực để mô n-heptan có tính chất tương đồng diesel lại nhiên liệu phổ biến Bởi vậy, kết nghiên cứu luận văn chủ yếu ứng dụng cho động phòng thí nghiệm Bên cạnh đó, mơ hình khơng thể mơ phát thải độc hại vốn vấn đề động HCCI Những thiếu sót phần mềm khắc phục cách kết hợp với phần mềm 54 mô thêm phần mềm mô đa chiều AVL Fire (là phần mềm hãng AVL phát triển) Nhờ vậy, mơ hình mơ khảo sát chi tiết đặc tính q trình phát thải, nâng cao độ xác kết mơ Do đó, hướng phát triển đề tài kết hợp mơ hình mơ phần mềm AVL Boost với phần mềm AVL Fire để nghiên cứu động Kubota sử dụng nhiên liệu diesel 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hua Zhao, “HCCI and CAI engines for the automotive industry”, Woodhead Publishingm Limited, August 16, 2007 [2] I.Orlandini, A.Kulzer, F.Weberbauer and M.Rauscher, "Simulation of Self Ignition in HCCI and Partial HCCI Engines Using a Reduced Order Model", SAE Technical Paper 2005-01-0159, 2005 [3] J.Qin, H.Xi, Y.Zhang, and H.Zhao, "A Combustion Heat Release Correlation for CAI Combustion Simulation in 4-Stroke Gasoline Engines", SAE Technical Paper 2005-01-0183, 2005 [4] H.Huang W.Su, "A New Reduced Chemical Kinetic Model for Autoignition and Oxidation of Lean n-heptane/Air Mixtures in HCCI Engines", SAE Technical Paper 2005-01-0118, 2005 [5] Sebastian Mosbach, Markus Kraft, Amit Bhave, Fabian Mauss, “Simulating a homogenous charge compression ignition engine fuelled with a DEE/EtOH blend”, SAE Paper, 2006-01-1362 [6] Andrew J Smallbone, Aaron R Coble, Amit Bhave, et al, “Simulating PM emissions and combustion stability in gasoline/diesel fuelled engines”, SAE Paper, 2011-01-1184 [7] Ali M Aldawood, Sebastian Mosbach, Markus Kraft, et al, “Multi-Objective Optimization of a Kinetics-Based HCCI Model Using Engine Data”, SAE Paper, 2011-01-1783 [8] S.Yamaoka, H.Kakuya, S.Nakagawa, T.Okada, et al, "HCCI Operation Control in a Multi-Cylinder Gasoline Engine", SAE Technical Paper 200501-0120, 2005 [9] Ali M Aldawood, Sebastian Mosbach, Markus Kraft, “Dual-Fuel Effects on HCCI Operating Range: Experiments with Primary Reference Fuels”, SAE Paper 2013-01-1673, 2013 [10] Yanzhao An, Mohammed Jaasim, Vallinayagam Raman, “Homogeneous charge compression ignition (HCCI) and partially premixed combustion (PPC) in compression ignition engine with low octane gasoline”, Energy (2018), doi:10.1016/j.energy.2018.06.057 [11] Ahmet Uyumaz “An experimental investigation into combustion and performance characteristics of an HCCI gasoline engine fueled with nheptane, isopropanol and n-butanol fuel blends at different inlet air temperatures” Energy Conversion and Management Volume 98, July 2015, p.p.199-207 [12] Darko Kozarac, Ivan Taritas, David Vuilleumier, “Experimental and numerical analysis of the performance and exhaust gas emissions of a biogas/n-heptane fueled HCCI engine”, Energy 115 (2016), 2016, p.p.180193 60 [13] M.M Hasan, M.M Rahman, K Kadirgama, D Ramasamy, “Numerical study of engine parameters on combustion and performance characteristics in an nheptane fueled HCCI engine”, Applied Thermal Engineering (2017) [14] Seyfi Polat, “An experimental study on combustion, engine performance and exhaust emissions in a HCCI engine fuelled with diethyl ether–ethanol fuel blends”, Fuel Processing Technology Volume 143, March 2016, p.p.140-150 [15] S.V.Khandal, N.R.Banapurmath, V.N.Gaitonde, “Performance studies on homogeneous charge compression ignition (HCCI) engine powered with alternative fuels”, Renewable Energy Volume 132, March 2019, p.p.683-693 [16] Bahram Bahri, Azhar Abdul Aziz, Mahdi Shahbakhti, Mohd Farid, Muhamad Said, “Understanding and detecting misfire in an HCCI engine fuelled with ethanol”, Applied Energy Volume 108, August 2013, p.p.24-33 [17] P.V.Ramana, B.Umaheswar gowd, D.maheswar, et al, “Development of Alternative fuels for HCCI Engine Technology”, JETIR (ISSN-2349-5162), Volume 2, Issue 4, April 2015 [18] Duc-Khanh Nguyen, Anh-Tuan Le, Thu-Huong Tran Thi and Ming-Hsun Wu, “A 1-D Numerical Analysis on the Control of HCCI Combustion in a CI Engine Through Exhaust Gas Recirculation”, Journal of the Chinese Society of Mechanical Engineers, Vol.39, No.2, 2018 [19] Yanuandri Putrasari, Narankhuu Jamsran, Ocktaeck Lim, “An investigation on the DME HCCI autoignition under EGR and boosted operation”, Fuel 200 (2017), p.p.447–457 [20] Sunil Kumar Pandey, Muralitharan N., and Ravikrishna R.V, “QuasiDimensional Modelling and Parametric Studies of a Heavy-Duty HCCI Engine”, Journal of Combustion Volume 2011, Article ID 216762, 2011, doi:10.1155/2011/216762 [21] T.Peng, Z.Zhao, H.Ma, N.Ladommatos, “Characteristics of Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI) Combustion and Emissions of nHeptane”, Combust Sci Technol 177, 2005, p.p.2113–2150 [22] M.Christensen, B.Johansson, P.Einewall, “Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI) Using Isooctane, Ethanol and Natural Gas – A Comparison with Spark Ignition Operation”, SAE 972874, 1997 [23] M.Christensen, B.Johansson, P.Amneus, F.Mauss, “Supercharged Homogeneous Charge Compression Ignition”, SAE 980787, 1998 [24] M.Christensen, B.Johansson, “Influence of Mixture Quality on Homogeneous Charge Compression Ignition”, SAE 982454, 1998 [25] M.Sjöberg, J.E.Dec, “Comparing Late-Cycle Auto-ignition Stability for Single- and Two-Stage Ignition Fuels in HCCI Engines”, Proc Comb Inst, 31, 2007, p.p.2895–2902 [26] S.M.Aceves, D.L.Flowers, C.K.Westbrook, J.R.Smith, W.J.Pitz, R.Dibble, M.Christensen, B.Johansson, “A Multi-Zone Model for Prediction of HCCI 61 [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] Combustions and Emissions”, SAE Trans (2000), Section 3, Volume 109, 2011, p.p.431–441 G.Haraldsson, P.Tunestål, B.Johansson, J.Hyvönen, “Transient control of a multi cylinder HCCI engine during a drive cycle”, SAE Technical Paper 2005-01-0153, 2005 M.Christensen, B.Johansson, “Influence of mixture quality on homogeneous charge compression ignition”, SAE International, SAE no 982454, 1998 Łukasz Grabowski, Konrad Pietrykowski, Miroslaw Wendeker, “AVL simulation tools practical applications”, Lublin University of Technology, ISBN: 978-83-62596-89-8, 2012 Kamran Poorghasemi, Rahim Khoshbakhti Saray, Keyvan Bahlouli, Alborz Zehni, “3D CFD simulation of a natural gas fueled HCCI engine with employing a reduced mechanism”, Fuel 182 (2016) 816–830 Li Cao, Hua Zhao, Xi Jiang, “Analysis of Controlled Auto-Ignition/HCCI Combustion in a Direct Injection Gasoline Engine with Single and Split Fuel Injections”, Combustion Science and Technology 180:1, p.p.176-205 Hassan A Aljaberi, Nurani Abdul Aziz, A Aziz Hairuddin, “CFD Modeling and Experimental Validation of Different Piston Crown Designs in an HCCI Engine Fuelled with ISO-Octane”, Journal of Engineering and Applied Science 13 (12): 4286-4299, 2018 R Bounaceur, P.A Glaude, R Fournet and F Battin-Leclerc, “Kinetic modelling of a surrogate diesel fuel applied to 3D auto-ignition in HCCI engines”, Int J Vehicle Design, Vol 44, Nos 1/2, 2007 Ali Alqahtani, Farzad Shokrollahihassanbarough, Miroslaw, L.Wyszynski, “Thermodynamic simulation comparison of AVL BOOST and Ricardo WAVE for HCCI and SI engines optimisation”, Combustion Engines 2015, 161(2), ISSN 2300-9896 p.p.68-72 A Benkenida and C Angelberger, “Toward a threedimensional CFD model for HCCI combustion in diesel engines”, Combustion Science and Technology 176:5-6, p.p.667-683 Khương Thị Hà, “Nghiên cứu thiết lập chế độ cháy nén hỗn hợp đồng (HCCI) động diesel”, Luận án Tiến sĩ kỹ thuật Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, 2016 Tuan Le Anh, Vinh Nguyen Duy, et al, “Experimental Investigation on Establishing the HCCI Process Fueled by N-Heptane in a Direct Injection Diesel Engine at Different Compression Ratios”, Sustainability 2018, 10, 3878, 2018, doi:10.3390/su10113878 62 PHỤ LỤC Bảng 5.1: Công suất động theo tỉ số nén, tốc độ tải trọng chế độ khác Công suất động (kW) Chế độ động Tỉ số nén EGR_0_ T_25 EGR_0_ T_46.5 EGR_0_T _56.5 EGR_0_ T_66.9 EGR_0_ T_73.8 EGR_0_ T_80.7 EGR_0_ T_87.4 EGR_20_ T_25 Công suất tốc độ 1600 (vịng/ph út) 10% tải Cơng suất tốc độ 1600 (vịng/ph út) 20% tải Cơng suất tốc độ 1600 (vịng/ph út) 30% tải Cơng suất tốc độ 1600 (vòng/ph út) - 14 -0.34 -0.34 -0.32 -0.28 -0.25 -0.20 -0.37 -0.38 -0.37 -0.36 16 -0.34 -0.33 -0.31 -0.24 -0.18 -0.07 -0.37 -0.37 -0.36 18 -0.18 -0.15 -0.11 0.12 0.23 0.26 -0.21 -0.21 -0.16 20 -0.16 -0.10 0.02 0.23 0.21 0.18 -0.19 -0.17 14 -0.35 -0.32 -0.26 0.18 0.26 0.23 -0.39 16 -0.33 -0.28 -0.16 0.24 0.20 0.16 18 -0.01 0.17 0.45 0.37 0.33 20 0.16 0.40 0.36 0.26 14 -0.25 -0.04 0.40 16 -0.15 0.37 18 0.47 20 EGR_20_ T_46.5 EGR_20_ T_56.5 EGR_20_ T_73.8 EGR_20_ T_80.7 EGR_20_ T_87.4 -0.34 -0.31 -0.29 -0.34 -0.31 -0.26 -0.22 -0.11 -0.02 0.10 0.23 -0.04 0.07 0.12 0.12 0.12 -0.38 -0.33 -0.27 -0.13 0.07 -0.15 -0.37 -0.36 -0.25 -0.09 0.07 0.09 0.11 0.30 -0.07 -0.02 0.29 0.32 0.28 0.24 0.20 0.22 0.19 0.07 0.26 0.27 0.22 0.18 0.14 0.11 0.29 0.25 0.21 -0.29 -0.23 0.22 0.22 0.17 0.12 0.08 0.33 0.22 0.18 0.15 -0.22 -0.04 0.21 0.16 0.11 0.06 0.02 0.42 0.34 0.24 0.20 0.17 0.31 0.37 0.23 0.19 0.14 0.10 0.06 0.42 0.33 0.26 0.16 0.13 0.09 0.39 0.30 0.17 0.13 0.09 0.05 0.01 14 0.58 0.52 0.44 0.33 0.30 0.26 0.14 0.45 0.30 0.25 0.20 0.15 0.11 16 0.52 0.44 0.36 0.26 0.22 0.18 0.46 0.37 0.23 0.18 0.13 0.09 0.05 18 0.81 0.73 0.66 0.56 0.52 0.49 0.78 0.68 0.55 0.50 0.46 0.42 0.38 20 0.67 0.59 0.52 0.42 0.38 0.35 0.64 0.55 0.43 0.38 0.34 0.30 0.26 56 40% tải Cơng suất tốc độ 1600 (vịng/ph út) 50% tải Cơng suất tốc độ 2000 (vịng/ph út) 10% tải Cơng suất tốc độ 2000 (vịng/ph út) 20% tải Cơng suất tốc độ 2000 (vịng/ph út) 30% tải Công suất tốc độ 2000 14 1.09 1.01 0.94 0.83 0.80 0.76 1.02 0.92 0.78 0.73 0.68 0.63 0.59 16 1.00 0.92 0.85 0.75 0.71 0.67 0.94 0.85 0.70 0.66 0.61 0.57 0.52 18 0.83 0.76 0.69 0.58 0.54 0.51 1.08 0.70 0.57 0.52 0.47 0.43 0.39 20 0.68 0.60 0.53 0.43 0.39 0.35 0.65 0.56 0.43 0.39 0.34 0.30 0.26 13 -0.40 -0.39 -0.37 -0.35 -0.31 -0.26 -0.16 -0.37 -0.36 -0.32 -0.27 -0.19 -0.14 14 -0.36 -0.28 -0.12 -0.08 -0.08 -0.07 -0.06 -0.32 -0.22 -0.12 -0.12 -0.12 -0.13 15 -0.20 -0.18 -0.18 -0.16 -0.15 -0.13 0.06 -0.20 -0.21 -0.21 -0.21 -0.21 -0.20 16 -0.20 -0.18 -0.17 -0.15 -0.13 -0.10 0.11 -0.21 -0.21 -0.20 -0.20 -0.19 -0.17 18 -0.19 -0.17 -0.14 -0.09 -0.05 0.03 0.18 -0.21 -0.20 -0.17 -0.15 -0.11 -0.05 20 -0.18 -0.13 -0.07 0.03 0.18 0.32 0.37 -0.19 -0.17 -0.09 -0.02 0.09 0.18 13 -0.48 -0.47 -0.44 -0.36 -0.18 -0.05 -0.02 -0.46 -0.44 -0.30 -0.12 -0.10 -0.10 14 -0.36 -0.05 -0.02 0.01 0.05 0.11 0.21 -0.30 -0.08 -0.08 -0.07 -0.05 -0.03 15 -0.03 0.01 0.08 0.21 0.53 0.83 0.81 -0.07 -0.05 0.00 0.06 0.17 0.45 16 -0.01 0.06 0.18 0.64 0.82 0.78 0.74 -0.05 -0.02 0.10 0.26 0.52 0.55 18 0.07 0.30 0.75 0.74 0.69 0.64 0.60 0.01 0.10 0.55 0.55 0.50 0.45 20 0.29 0.73 0.68 0.60 0.55 0.51 0.47 0.16 0.48 0.50 0.44 0.38 0.33 13 -0.47 -0.44 -0.36 0.08 0.15 0.25 0.63 -0.44 -0.40 0.03 0.05 0.07 0.11 14 0.13 0.17 0.34 1.21 1.17 1.12 1.08 0.06 0.08 0.20 0.39 0.80 0.87 15 0.28 1.18 1.13 1.05 1.01 0.96 0.92 0.17 0.33 0.91 0.85 0.79 0.74 16 0.61 1.14 1.05 0.97 0.92 0.88 0.84 0.30 0.95 0.84 0.78 0.72 0.67 18 1.07 0.97 0.89 0.81 0.76 0.72 0.68 0.98 0.86 0.69 0.63 0.58 0.53 20 0.90 0.81 0.73 0.65 0.61 0.56 0.52 0.83 0.71 0.55 0.49 0.44 0.39 13 -0.44 -0.38 0.23 1.51 1.48 1.44 1.41 -0.41 -0.32 0.35 0.51 0.07 0.11 14 0.42 1.52 1.44 1.36 1.32 1.27 1.23 0.32 1.08 1.20 1.14 0.80 0.87 15 1.42 1.34 1.25 1.18 1.13 1.08 1.04 1.32 1.20 1.04 0.98 0.79 0.74 57 (vòng/ph út) 40% tải Cơng suất tốc độ 2000 (vịng/ph út) 50% tải Cơng suất tốc độ 2400 (vịng/ph út) 10% tải Cơng suất tốc độ 2400 (vịng/ph út) 20% tải Cơng suất tốc độ 2400 (vịng/ph út) 30% tải 16 1.32 1.24 1.16 1.08 1.03 0.98 0.94 1.23 1.12 0.95 0.89 0.72 0.67 18 1.13 1.05 0.97 0.89 0.84 0.80 0.75 1.05 0.94 0.77 0.71 0.58 0.53 20 0.95 0.87 0.78 0.70 0.66 0.61 0.57 0.88 0.76 0.60 0.54 0.44 0.39 13 -0.37 1.93 1.86 1.80 1.75 1.71 1.67 -0.33 1.67 1.57 1.53 1.48 1.44 14 1.82 1.75 1.67 1.59 1.54 1.49 1.45 1.68 1.58 1.43 1.37 1.31 1.26 15 1.60 1.52 1.43 1.35 1.30 1.25 1.21 1.49 1.38 1.22 1.16 1.11 1.05 16 1.48 1.40 1.32 1.23 1.17 1.13 1.08 1.38 1.27 1.12 1.06 1.00 0.95 18 1.26 1.17 1.08 0.99 0.94 0.90 0.85 1.17 1.06 0.90 0.84 0.78 0.73 20 1.04 0.95 0.86 0.78 0.72 0.67 0.62 0.96 0.85 0.69 0.63 0.58 0.53 13 -0.50 -0.49 -0.47 -0.45 -0.41 -0.36 -0.26 -0.47 -0.46 -0.42 -0.37 -0.29 -0.24 14 -0.46 -0.38 -0.22 -0.18 -0.18 -0.17 -0.16 -0.42 -0.32 -0.22 -0.22 -0.22 -0.23 15 -0.20 -0.18 -0.18 -0.16 -0.15 -0.13 -0.11 -0.20 -0.21 -0.21 -0.21 -0.21 -0.20 16 -0.20 -0.18 -0.17 -0.15 -0.13 -0.10 -0.06 -0.21 -0.21 -0.20 -0.20 -0.19 -0.17 18 -0.19 -0.17 -0.14 -0.09 -0.05 0.03 0.18 -0.21 -0.20 -0.17 -0.15 -0.11 -0.05 20 -0.18 -0.13 -0.07 0.03 0.18 0.32 0.37 -0.19 -0.17 -0.09 -0.02 0.09 0.18 13 -0.63 -0.60 -0.53 -0.06 0.06 0.18 0.49 -0.63 -0.59 -0.07 0.01 0.10 0.31 14 -0.07 0.08 0.25 1.43 1.39 1.35 1.31 -0.05 0.03 0.55 1.23 1.17 1.12 15 0.22 0.96 1.36 1.27 1.22 1.17 1.04 0.15 0.58 1.14 1.08 1.02 0.96 16 0.52 1.37 1.27 1.18 1.13 1.08 1.04 0.36 1.25 1.06 1.00 0.94 0.88 18 1.29 1.18 1.09 1.00 0.94 0.89 0.85 1.21 1.08 0.89 0.83 0.77 0.71 20 1.11 1.00 0.91 0.82 0.77 0.72 0.67 1.03 0.91 0.73 0.66 0.61 0.55 13 -0.61 -0.56 -0.35 0.36 1.71 1.69 1.66 -0.61 -0.53 0.26 1.51 1.49 1.45 14 0.24 1.29 1.69 1.62 1.57 1.52 1.48 0.20 0.91 1.47 1.41 1.35 1.30 15 1.69 1.60 1.50 1.42 1.37 1.32 1.15 1.60 1.48 1.29 1.23 1.17 1.11 16 1.59 1.49 1.40 1.32 1.27 1.21 1.17 1.51 1.38 1.20 1.13 1.07 1.01 18 1.39 1.29 1.19 1.11 1.05 1.00 0.96 1.31 1.19 1.00 0.93 0.87 0.81 20 1.19 1.09 0.99 0.90 0.84 0.79 0.75 1.12 0.99 0.81 0.74 0.69 0.62 58 Cơng suất tốc độ 2400 (vịng/ph út) 40% tải Cơng suất tốc độ 2400 (vịng/ph út) 50% tải 13 -0.58 -0.48 0.65 1.98 1.93 1.90 1.86 -0.58 -0.34 1.80 1.76 1.71 1.65 14 2.03 1.96 1.87 1.80 1.74 1.70 1.65 1.93 1.84 1.66 1.59 1.53 1.46 15 1.84 1.75 1.65 1.57 1.51 1.46 1.41 1.77 1.64 1.44 1.37 1.31 1.25 16 1.73 1.63 1.54 1.45 1.40 1.34 1.30 1.66 1.53 1.33 1.26 1.20 1.14 18 1.50 1.40 1.30 1.21 1.16 1.10 1.05 1.43 1.30 1.11 1.03 0.97 0.92 20 1.27 1.18 1.08 0.98 0.92 0.87 0.83 1.21 1.08 0.89 0.82 0.75 0.69 13 -0.54 0.58 2.23 2.18 2.13 2.09 2.05 -0.52 2.10 2.02 1.96 1.90 1.83 14 2.22 2.13 2.04 1.96 1.91 1.86 1.81 2.15 2.03 1.84 1.76 1.69 1.63 15 1.99 1.89 1.80 1.70 1.65 1.59 1.55 1.93 1.80 1.59 1.51 1.44 1.38 16 1.86 1.76 1.66 1.57 1.52 1.47 1.41 1.81 1.67 1.46 1.38 1.32 1.26 18 1.61 1.51 1.40 1.31 1.26 1.20 1.15 1.55 1.42 1.21 1.14 1.07 1.00 20 1.35 1.26 1.14 1.05 0.99 0.94 0.89 1.30 1.16 0.96 0.89 0.83 0.77 59 ... CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU VỀ CHU TRÌNH CƠNG TÁC VÀ ĐẶC TÍNH CHÁY ĐỘNG CƠ HCCI 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Nguyên lý động HCCI 1.2.1 Đặc điểm trình cháy động HCCI .4 1.2.2 Cơ sở... 56 CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU VỀ CHU TRÌNH CƠNG TÁC VÀ ĐẶC TÍNH CHÁY ĐỘNG CƠ HCCI 1.1 Đặt vấn đề Động cháy nén (HCCI) có phương thức cháy tương đối khác biệt so với động truyền thống (động xăng diesel)... pháp cháy nén (HCCI) 1.3 Các mơ hình động HCCI 12 1.3.1 Động HCCI dựa động xăng 12 1.3.2 Động HCCI dựa động diesel 15 1.4 Kết luận 24 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG