NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN ĐƯỜNG NẠP ĐỘNG CƠ DIESEL MỘT XILANH 16,5 HP SỬ DỤNG TRONG NÔNG – LÂM – NGƯ NGHIỆP. TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LÊ VIỆT HÙNG NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN ĐƯỜNG NẠP ĐỘNG CƠ DIESEL MỘT XILANH 16,5 HP SỬ DỤNG TRONG NÔNG – LÂM – NGƯ NGHIỆP TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH: CƠ KỸ THUẬT MÃ SỐ: 12252010105 Tp Hồ Chí Minh - 2019 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Người hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS Đỗ Văn Dũng (Ghi rõ họ, tên, chức danh khoa học, học vị chữ ký) Người hướng dẫn khoa học 2: PSG.TS Nguyễn Anh Thi (Ghi rõ họ, tên, chức danh khoa học, học vị chữ ký) Luận án tiến sĩ bảo vệ trước HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN ÁN TIẾN SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT, Tháng 07 năm 2019 CÁC KẾT QUẢ ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN Le Viet Hung, Do Van Dung, Nguyen Anh Thi, Luong Huynh Giang “Performance characteristics of small Diesel DI engine using different geometry intake parts” Journal of Key Engineering Materials (KEM), 2019, ISSN: 1013 9826 (Scopus) Le Viet Hung, Do Van Dung, Nguyen Anh Thi “Improve Intake Port/Valve Of RV165-2 Engine By Simulation Method” International Conference on Fluid Machinery and Automation Systems - ICFMAS2018, Ha Noi City, Vietnam, pp 539-544, 2018 Hung – Le Viet, Dung – Do Van, Giang – Luong Huynh, Thanh – Doan Minh “Evaluation Of RV165-2 Engine Performance” The Fourth International Conference on Green Technology and Sustainable Development (GTSD2018), HoChiMinh City, Vietnam, 2018 Le Viet Hung, Do Van Dung, Nguyen Anh Thi, Luong Huynh Giang, Vo Van An, Do Minh Dung “Improving characteristics of diesel engine by changing the engine's charging and design method” Journal of Science Technology Technical Universities, 2019 i Lê Việt Hùng, Phạm Văn Giang, Trần Thị Thu Hương, Nguyễn Anh Thi “Nghiên cứu số hóa mơ hình 3D đường nạp, thải buồng cháy làm sở mô động diesel” Tạp chí giao thơng vận tải, số 11, tr 137-139, 2018, ISSN: 2354 - 0818 Lê Việt Hùng, Khổng Vũ Quảng, Nguyễn Đức Khánh, Phạm Văn Trọng “Nghiên cứu mô đánh giá phát thải độc hại động máy nông nghiệp RV165-2 động Kubota RT155 theo tiêu chuẩn ISO 8178”, Tạp chí khoa học kỹ thuật thủy lợi môi trường, số 64, tr 69-75, 2019 ISSN: 1859 - 3941 Lê Việt Hùng, Nguyễn Văn Giang, Võ Khắc Hồng, Đào Chí Cường, Đỗ Văn Dũng, Nguyễn Anh Thi “Nghiên cứu trình nạp-nén động Diesel buồng cháy thống phần mềm Ansys-ICE” Tạp chí giao thơng vận tải, số 04, tr 101 – 105, 2019, ISSN: 2354 - 0818 Võ Danh Toàn, Nguyễn Thanh Tuấn, Lê Việt Hùng, Lương Huỳnh Giang, Huỳnh Thanh Cơng “Mơ nâng cao tính làm việc cho động diesel xi-lanh thiết kế cải tiến họng nạp” Tạp chí phát triển KH&CN, tập 16, số K3 – 2015 ii Chương TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề Năm 2005, động Diesel RV165-2 (có cơng suất tối đa 16,5 mã lực) SVEAM tự thiết kế, chế tạo với tỷ lệ nội địa hóa đạt 90% bán thị trường, đánh dấu cột mốc quan trọng, mang tính bước ngoặt lịch sử phát triển SVEAM (xem Hình 1.1) Các thơng số kỹ thuật đặc tính kỹ thuật động RV165-2 trình bày bảng 1.1 Hình 1.1: Động RV165-2 SVEAM sản xuất Bảng 1.1: Đặc tính kỹ thuật động RV165-2 Kiểu Mục tiêu thiết kế Loại kỳ, xylanh, nằm ngang 𝑆 × 𝐷 (mm) 97 x 105 Thể tích xylanh (cm3) 839 Cơng suất tối đa (Mã 16,5/2400 lực/vịng/phút) Cơng suất định mức 14/2200 (Mã lực/vịng/phút) Moment cực đại 4,9/1800 (KG.m/vòng/phút) Tỉ số nén 20 Nhiên liệu Dầu Diesel Thể tích thùng nhiên liệu (lít) Suất tiêu thụ nhiên liệu (g/Mã lực/giờ) Áp suất mở vòi phun 11 206 220 (Kg/cm2) Hệ thống đốt nhiên liệu Phun trực tiếp Thể tích nước làm mát (lít) 2,6 Trọng lượng (kg) 132 Kích thước: 759 x 388 x 496 Dài x Rộng x Cao (mm) Đối với động Diesel thì, hiệu nạp động đặc trưng hệ số nạp (volumetric efficiency): v  ma 2ma 2m   a a ,iVh a ,iVh n a ,i Ap S p (1.1) Trong đó, ma khối lượng khơng khí hút vào  a lưu lượng khối lượng khơng khí nạp vào xylanh; m xylanh chu trình cơng tác động (tính trung bình cho chu trình cơng tác động cơ); Vh thể tích cơng tác xylanh; n tốc độ quay động cơ;  a,i khối lượng riêng khơng khí phía trước họng nạp động cơ; Ap diện tích đỉnh piston; S p vận tốc di chuyển trung bình piston Hiệu trình nạp mơi chất cơng tác có ảnh hưởng trực tiếp đến tính động đốt nỗ lực nâng cao hiệu trình nạp (nạp đầy với tổn hao lượng thấp nhất) quan tâm suốt chiều dài lịch sử phát triển ngành động đốt Các đặc trưng vĩ mơ (như chuyển động xốy quanh trục xylanh (swirl flow) hay chuyển động xốy quanh trục vng góc với trục xylanh (tumble flow) vi mô (đặc trưng không gian thời gian chuyển động rối) khơng khí chuyển động bên xylanh cuối q trình nạp có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng hình thành hỗn hợp nhiên liệu/khơng khí xylanh có tác động lớn đến hiệu q trình cháy, cơng suất phát thải nhiễm động cơ, đặc biệt động Diesel phun trực tiếp (direct injection Diesel engine) Thời gian chi phí thiết kế họng nạp cắt giảm cách tự động hóa bước quy trình này, đồng thời tích hợp vào quy trình giải thuật tính tốn tối ưu (optimizer) 1.2 Nhận xét tình hình nghiên cứu ngồi nước Trong q khứ, việc tìm lời giải tường minh cho toán học lưu chất phức tạp bên xylanh động gần điều Nhưng nhờ phần mềm mô chun nghiệp việc mơ để tốn học lưu chất phức tạp trở nên đơn giản nhiều Ở Việt Nam giới có nhiều nghiên cứu nhằm cải tiến cũa tối ưu hóa cụm họng nạp động như: Nghiên cứu “Tối ưu hóa q trình cung cấp biogas cho động tĩnh sử dụng hai nhiên liệu biogas dầu mỏ” Bùi Văn Ga, Trần Văn Quang, Trương Lê Bích Trâm, Nguyễn Phi Quang (2008) Tạp chí Khoa học Công Nghệ, Đại Học Đà Nẵng , Nghiên cứu: “Mơ nâng cao tính làm việc cho động diesel xylanh thiết kế cải tiến họng nạp” Võ Danh Toàn, Nguyễn Thanh Tuấn, Lê Việt Hùng, Lương Huỳnh Giang, Huỳnh Thanh Công Tạp chí phát triển KH&CN, tập 16, số K3 – 2015, Nghiên cứu S.K Sabale S.B Sanap với đề tài: “Thiết kế phân tích họng nạp dạng xoắn ốc động Diesel nhằm đạt giá trị hệ số xoáy mong muốn”, nghiên cứu Frantisek SEDLACEK Michal SKOVAJSA với đề tài “Tối ưu hóa họng nạp động phương pháp mô số” Với luận án này, đối tượng nghiên cứu động nông nghiệp hệ cũ (VIKYNO RV165-2), với hệ thống cung cấp nhiên liệu khí Tác giả đưa hướng tiếp cận hoàn toàn như: tham số hóa mơ hình 3D cụm họng nạp dạng xoắn ốc, xây dựng thực hóa q trình tự động tính tốn mơ kì nạp động VIKYNO RV165-2 Chế tạo, thử nghiệm đánh giá sản phẩm cải tiến cuối cùng, ứng dụng vào thực tế sản xuất SVEAM 1.3 Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu là: cải tiến họng nạp động xylanh để nâng cao tối đa giá trị hệ số nạp, đưa thiết kế cải tiến cụ thể, chế tạo ứng dụng sản xuất hàng loạt công ty SVEAM ... đề nghiên cứu  Chương Cơ sở lý thuyết cải tiến cụm họng nạp động Diesel xylanh  Chương Nghiên cứu cải tiến cụm họng nạp động Diesel 16,5 Hp (Động VIKYNO RV165-2)  Chương Kết nghiên cứu  Chương... đun ICE Ansys Họng nạp (bên nắp xylanh) Phương án cải tiến số Phương án cải tiến số Phương án ngẫu nhiên Chương Phương án hữu Cải tiến (Bước 2) Thực nghiệm đánh giá Phương án ngẫu nhiên Theo... xuất SVEAM 1.3 Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu là: cải tiến họng nạp động xylanh để nâng cao tối đa giá trị hệ số nạp, đưa thiết kế cải tiến cụ thể, chế tạo ứng dụng sản xuất hàng loạt