Luận án được nghiên cứu với mục tiêu nhằm thiết kế cải tiến và chế tạo hệ thống cung cấp nhiên liệu đảm bảo tỷ lệ thay thế ethanol tối ưu ở mọi chế độ làm việc của động cơ và thay đổi ít nhất về kết cấu động cơ. Xây dựng mô hình động cơ lưỡng nhiên liệu diesel-ethanol đảm bảo tin cậy. Thiết kế và chế tạo hệ thống cung cấp lưỡng nhiên liệu diesel-ethanol.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN THÀNH BẮC NGHIÊN CỨU CHUYỂN ĐỔI ĐỘNG CƠ DIESEL THÀNH ĐỘNG CƠ LƯỠNG NHIÊN LIỆU DIESEL-ETHANOL LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC HÀ NỘI - 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN THÀNH BẮC NGHIÊN CỨU CHUYỂN ĐỔI ĐỘNG CƠ DIESEL THÀNH ĐỘNG CƠ LƯỠNG NHIÊN LIỆU DIESEL-ETHANOL Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí Động lực Mã số: 62520116 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS TS PHẠM MINH TUẤN TS TRẦN ANH TRUNG HÀ NỘI - 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi, Nguyễn Thành Bắc, xin cam đoan đề tài nghiên cứu riêng hướng dẫn GS.TS Phạm Minh Tuấn TS Trần Anh Trung Các số liệu kết nêu luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác! Hà Nội, tháng … năm 2017 TẬP THỂ HƯỚNG DẪN Người hướng dẫn Người hướng dẫn Nghiên cứu sinh GS.TS Phạm Minh Tuấn TS Trần Anh Trung Nguyễn Thành Bắc i LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Viện Đào tạo Sau đại học, Viện Cơ khí Động lực Bộ môn Động đốt cho phép thực đề tài nghiên cứu Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Xin cảm ơn Viện Đào tạo Sau đại học Viện Cơ khí Động lực hỗ trợ giúp đỡ suốt trình tơi thực luận án Tơi xin chân thành cảm ơn GS.TS Phạm Minh Tuấn TS Trần Anh Trung hướng dẫn tơi tận tình chu tơi thực hồn thành luận án Tôi xin chân thành biết ơn thầy, Bộ mơn Phịng thí nghiệm Động đốt - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội giúp đỡ dành cho điều kiện thuận lợi để hoàn thành luận án Tơi xin chân thành biết ơn Bộ mơn Phịng thí nghiệm Động đốt - Trường Đại học Công nghệ Giao thông Vận tải giúp đỡ dành cho điều kiện thuận lợi để thực thực nghiệm băng thử động Tôi xin cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Công nghiệp Hà Nội, Ban chủ nhiệm Khoa Công nghệ Ôtô thầy Khoa hậu thuẫn động viên tơi suốt q trình nghiên cứu học tập Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến thầy, cô phản biện, thầy, cô hội đồng đồng ý đọc duyệt góp ý kiến q báu để tơi hồn chỉnh luận án Cuối xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình bạn bè, người động viên khuyến khích tơi suốt thời gian tham gia nghiên cứu thực nghiên cứu Hà Nội, ngày … tháng … năm 2017 Nghiên cứu sinh Nguyễn Thành Bắc ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii 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 i Mục đích nội dung nghiên cứu đề tài ii Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài iii Phương pháp nghiên cứu đề tài iv Ý nghĩa khoa học đề tài v Ý nghĩa thực tiễn đề tài vi Điểm luận án vii Bố cục luận án CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1.Vấn đề thiếu hụt lượng ô nhiễm môi trường 1.2.Nhiên liệu thay 1.2.1 Nhiên liệu thay dạng khí 1.2.1.1 Khí thiên nhiên nén (CNG-Compressed Natural Gas) 1.2.1.2 Hyđrơ khí giàu hyđrơ 1.2.2 Nhiên liệu thay dạng lỏng 1.2.2.1 Khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG - Liquefied Petroleum Gas) 1.2.2.2 Than hóa lỏng (CTL-Coal To Liquid) khí hóa lỏng (GTL -Gas To Liquid) 1.2.2.3 Dimethyl Ether (DME) 1.2.2.4 Biodiesel 1.2.2.5 Ethanol 1.3.Đặc điểm nhiên liệu ethanol 1.3.1 Các tính chất vật lý hóa học ethanol 1.3.1.1 Tính chất vật lý ethanol 1.3.1.2 Tính chất hóa học ethanol 1.3.2 Tình hình sản xuất ethanol giới Việt Nam 1.3.2.1 Tình hình sản xuất sử dụng ethanol giới 1.3.2.2 Tình hình sản xuất sử dụng ethanol Việt Nam 10 1.4.Nghiên cứu ứng dụng ethanol cho động đốt 11 1.4.1 Nghiên cứu ứng dụng ethanol cho động xăng 11 1.4.1.1 Tình hình nghiên cứu nước 11 1.4.1.2 Tình hình nghiên cứu nước 12 1.4.2 Nghiên cứu ứng dụng ethanol cho động diesel 13 1.4.2.1 Tình hình nghiên cứu nước 13 1.4.2.2 Tình hình nghiên cứu nước 14 a) Sử dụng hỗn hợp diesel-ethanol hòa trộn sẵn 14 b) Ethanol phun trực tiếp 15 c) Ethanol phun đường ống nạp 15 1.5.Phương pháp xây dựng mơ hình động .17 iii 1.6.Phương pháp xây dựng mơ hình điều khiển 19 1.7.Nội dung nghiên cứu 22 1.8.Kết luận chương .23 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÂY DỰNG MƠ HÌNH ĐỘNG CƠ SỬ DỤNG LƯỠNG NHIÊN LIỆU DIESEL-ETHANOL LÀM VIỆC THEO THỜI GIAN THỰC 25 2.1.Đặt vấn đề 25 2.2.Mơ hình trao đổi khí 26 2.3.Mơ hình hệ thống cung cấp lưỡng nhiên liệu diesel-ethanol 27 2.4.Mơ hình động lực học 29 2.5.Mơ hình ma sát 30 2.6.Mơ hình truyền nhiệt 33 2.7.Mô hình cháy 33 2.7.1 2.7.2 Cơ sở lựa chọn mơ hình cháy 33 Mơ hình cháy 35 2.8.Tính tốn áp suất xy lanh 39 2.9.Tính tốn mơ men cơng suất động .40 2.10.Xác định hệ số dư lượng khơng khí tỷ lệ ethanol thay 41 2.11.Kết luận chương 42 CHƯƠNG ĐỘNG CƠ LƯỠNG NHIÊN LIỆU DIESEL-ETHANOL VÀ MƠ HÌNH MƠ PHỎNG 43 3.1.Đặt vấn đề 43 3.2.Đối tượng nghiên cứu .43 3.3.Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu .44 3.4.Trang thiết bị nghiên cứu 46 3.4.1 Băng thử tính động lực cao (AVL APA 100) 47 3.4.2 Thiết bị cung cấp, đo tiêu hao nhiên liệu diesel kiểu khối lượng AVL 733S điều khiển nhiệt độ nhiên liệu diesel AVL 753 47 3.4.3 Thiết bị cung cấp điều khiển nhiệt độ dung dịch làm mát động AVL 553 48 3.4.4 Thiết bị phân tích khí xả AVL CEB-II 49 3.4.5 Bộ điều khiển vòi phun ethanol 49 3.4.6 Cảm biến áp suất xy lanh AVL QC33C 51 3.4.7 Thiết bị đo áp suất xy lanh AVL 620 Indiset 52 3.4.8 Cảm biến kích nổ 52 3.4.9 Cảm biến lambda LSU 4.9 53 3.5.Qui trình chế độ thực nghiệm động .53 3.6.Xác định thông số đầu vào mơ hình động .56 3.6.1 3.6.2 3.6.3 3.6.4 Quy luật phối khí 56 Lưu lượng khí qua xupáp nạp thải 57 Áp suất xy lanh 58 Đặc tính bơm cao áp vòi phun ethanol 59 3.7.Phân tích số liệu thực nghiệm xây dựng mơ hình động .61 3.7.1 3.7.2 3.7.3 3.7.4 3.7.5 Xác định hệ số lưu lượng dịng khí qua xupáp 62 Xác định tốc độ tỏa nhiệt 62 Xác định thời điểm bắt đầu cháy, khoảng thời gian cháy phần nhiên liệu cháy 64 Mơ hình hóa hệ thống nhiên liệu 68 Xây dựng mơ hình động 69 iv 3.8.Đánh giá độ tin cậy mô hình chế độ ổn định 70 Đánh giá lưu lượng khơng khí nạp 71 Đánh giá áp suất xy lanh 71 Đánh giá mô men công suất động 75 Đánh giá tốc độ động chế độ ổn định chuyển tiếp 78 3.8.1 3.8.2 3.8.3 3.8.4 3.9.Bộ điều khiển động lưỡng nhiên liệu diesel-ethanol mơ hình mơ 81 3.9.1 Sơ đồ tổng quan điều khiển 81 3.9.2 Thuật toán điều khiển 81 3.9.2.1 3.9.2.2 3.9.2.3 3.9.2.4 3.9.3 Mô men yêu cầu 82 Lượng phun diesel ethanol chế độ ổn định 83 Điều khiển giới hạn hệ số chế độ chuyển tiếp 85 Xác định vị trí tay ga thời gian phun ethanol 86 Đánh giá mơ hình điều khiển mơ hình động 86 3.9.3.1 3.9.3.2 Đánh giá mơ hình điều khiển mơ hình động chế độ ổn định 86 Đánh giá điều khiển mơ hình động chế độ chuyển tiếp 87 3.10.Kết luận chương 89 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 90 4.1.Đặt vấn đề mục tiêu thực nghiệm 90 4.2.Phạm vi nghiên cứu thực nghiệm 90 4.3.Điều kiện nghiên cứu thực nghiệm 90 4.4.Phương pháp thực nghiệm .90 4.5.Kết thực nghiệm chế độ ổn định 91 4.5.1 Ảnh hưởng tỷ lệ ethanol thay đến nhiệt tỏa 91 4.5.2 Mối quan hệ tỷ lệ ethanol thay tốc độ động 92 4.5.3 Ảnh hưởng tỷ lệ ethanol thay đến suất tiêu hao lượng 92 4.5.4 Xác định tỷ lệ ethanol thay lớn 94 4.5.5 Ảnh hưởng tỷ lệ ethanol thay đến hệ số dư lượng khơng khí 95 4.5.6 Ảnh hưởng tỷ lệ ethanol thay đến tiêu hao nhiên liệu 97 4.5.7 Ảnh hưởng tỷ lệ ethanol thay đến phát thải động 100 4.5.7.1 Phát thải HC 100 4.5.7.2 Phát thải CO 101 4.5.7.3 Phát thải NOx 103 4.5.7.4 Phát thải CO2 104 4.5.7.5 Phát thải smoke 105 4.6.Kết thực nghiệm chế độ chuyển tiếp 106 4.6.1 Tốc độ động 106 4.6.2 Mô men động 107 4.6.3 Công suất động 108 4.6.4 Suất tiêu hao lượng 108 4.6.5 Hệ số dư lượng khơng khí 109 4.6.6 Phát thải động 110 4.6.6.1 Phát thải HC 110 4.6.6.2 Phát thải CO 110 4.6.6.3 Phát thải NOx 111 4.6.6.4 Phát thải CO2 111 4.7.Kết luận chương 112 KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 114 TÀI LIỆU THAM KHẢO 115 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ 121 v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu A/F A/Fdie Diễn giải Tỷ lệ khơng khí nhiên liệu Tỷ lệ khơng khí nhiên liệu diesel A/Feth Tỷ lệ khơng khí nhiên liệu ethanol Diện tích đỉnh piston Độ mở bàn đạp chân ga (accelerator pedal position) Áp suất có ích trung bình động Suất tiêu hao lượng Vị trí tay ga bơm cao áp (control lever position) Cồn 100% Bộ điều khiển điện tử (Electronic Control Unit) Tỷ lệ ethanol thay Tổn thất áp suất trung bình ma sát (Friction mean FMEP effective pressure) IMEP Áp suất thị trung bình động Phần mềm mơ phỏng, tính tốn điều khiển đa ngành Matlab Simulink hãng MathWorks Mỹ sản xuất Ahp APP BMEP BSEC CLP E100 ECU ED vi Đơn vị m2 % N/m2 MJ/kW.h % % % N.m J/m3 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1.Tính chất ethanol [7, 59, 105] Bảng 2.1.Tham số mơ hình mi 38 Bảng 3.1.Các thông số kỹ thuật nhiên liệu diesel ethanol [30, 73, 105] 43 Bảng 3.2.Những thông số động D4BB [52] 43 Bảng 3.3.Thông số thiết bị đo tiêu hao nhiên liệu AVL733S AVL 753 [108] 48 Bảng 3.4.Thông số thiết bị AVL 553 48 Bảng 3.5.Thông số cảm biến áp suất QC33C [106, 109] 51 Bảng 3.6.Bảng thông số thiết bị AVL 620 Indiset 52 Bảng 3.7.Thơng số cảm biến kích nổ 52 Bảng 3.8.Thông số cảm biến LSU 4.9 [31] 53 Bảng 3.9.Mối quan hệ tham số mơ hình cháy SOCi i theo tỷ lệ ethanol thay 50% tải tốc độ động 2000 vg/ph 67 Bảng 3.10.Mối quan hệ tham số mơ hình cháy SOCi i theo tỷ lệ ethanol thay 75% tải tốc độ động 2000 vg/ph 68 Bảng 3.11.Mối quan hệ tham số mơ hình cháy SOCi i theo tỷ lệ ethanol thay 100% tải tốc độ động 2000 vg/ph 68 Bảng 3.12.Phần nhiên liệu cháy cho giai đoạn cháy 68 Bảng 3.13.Lượng phun diesel theo mô men yêu cầu tốc độ động 84 Bảng 3.14.Lượng phun ethanol theo mô men yêu cầu tốc độ động 84 vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1.Biểu đồ sản lượng ethanol giới từ 2007 đến 2015 [96, 97] 10 Hình 1.2.Sơ đồ bố trí hệ thống phun ethanol [61] 15 Hình 1.3.Mơ hình làm việc theo thời gian thực 18 Hình 1.4.Sơ đồ tổng quan thiết kế mơ hình điều khiển dựa mơ hình động sử dụng lưỡng nhiên liệu diesel-ethanol 20 Hình 1.5.Bơm cao áp phân phối 21 Hình 1.6.Đặc tính ga theo tốc độ động vị trí tay ga 21 Hình 1.7.Sơ đồ nội dung nghiên cứu 23 Hình 2.1.Sơ đồ động diesel truyền thống kết hợp thêm hệ thống cung cấp nhiên liệu ethanol 25 Hình 2.2.Đặc tính bơm cao áp động diesel [63] 28 Hình 2.3.Mơ hình bơm cao áp [63] 28 Hình 2.4.Sơ đồ loại mơ hình cháy 34 Hình 2.5.Sơ đồ loại mơ hình cháy khơng chiều 34 Hình 2.6.Hai hướng kết hợp áp dụng mơ hình cháy khơng chiều vùng 35 Hình 2.7.Tốc độ tỏa nhiệt thực nghiệm động sử dụng lưỡng nhiên liệu diesel-syngas chế độ tải 40% với tỷ lệ syngas thay 60,8% [34] 36 Hình 2.8.Tốc độ tỏa nhiệt mơ hình lưỡng nhiên liệu diesel-syngas sử dụng ba hàm Wiebe [34] 36 Hình 2.9.Tốc độ tỏa nhiệt hai trường hợp lựa chọn tham số mơ hình mi=1,4 mi=0,65 [90] 38 Hình 2.10.Nhiệt tỏa hai trường hợp lựa chọn tham số mơ hình mi=1,4 mi=0,65 [90] 38 Hệ thống phun ethanol, hệ thống điều khiển phun vị trí lắp vịi phun 44 Hình ảnh lắp đặt vịi phun ethanol đường ống nạp động 45 Hình ảnh lắp đặt động điều khiển ga cảm biến vị trí tay ga 45 Sơ đồ bố trí thiết bị thực nghiệm 46 Động diesel D4BB lắp băng thử dùng Phanh điện AVL APA 100 47 Hệ thống làm mát nước AVL 553 49 Tủ AVL CEB-II 49 ECM MotoHawk ECM‐0565‐128‐0702‐C [110] 50 Hình ảnh tổng quan kết nối điều khiển MotoHawk với công cụ Mototune 51 Cảm biến QC33C 52 Thiết bị AVL 620 Indiset 52 Hình ảnh bố trí lắp đặt cảm biến kích nổ động D4BB 53 viii 2400 2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 10 15 20 25 30 35 Thời gian (s) ne_WI Độ mở chân ga yêu cầu 40 Tốc độ động (vg/ph) Độ mở chân ga (%) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 45 ne_WO Hình 4.24 Tốc độ động chế độ chuyển tiếp hai trường hợp có phun khơng phun ethanol ne_WI- Tốc độ động trường hợp có phun ethanol; ne_WO- Tốc độ động trường hợp không phun ethanol Qua Hình 4.24 cho thấy tăng độ mở chân ga tốc độ động tăng lên nhanh so sánh với trường hợp không phun ethanol Điều trường hợp có phun ethanol điều khiển theo mô men yêu cầu (đã trình bày phần thuật tốn điều khiển Chương 3), tăng ga lượng nhiên liệu cấp nhiều dẫn đến tốc độ tăng lên nhanh 4.6.2 Mô men động 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 10 15 20 25 30 35 Thời gian (s) Tb_WI Độ mở chân ga yêu cầu 40 Mô men động (N.m) Độ mở chân ga (%) Kết mơ men động hai trường hợp có phun không phun ethanol chế độ chuyển tiếp thể Hình 4.25 45 Tb_WO Hình 4.25 Mô men động chế độ chuyển tiếp hai trường hơp có phun khơng phun ethanol Tb_WI- Mơ men động trong trường có phun ethanol; Tb_WO- Mô men động trong trường không phun ethanol Qua Hình 4.25 cho thấy tăng độ mở bàn đạp chân ga mơ men động tăng lên sớm giảm ga mơ men động giảm so sánh với trường hợp không phun ethanol Đồng thời tăng độ mở chân ga vùng nhỏ 50% mô men động tăng lên sớm lớn so sánh với trường hợp khơng phun ethanol, cịn vùng độ mở chân ga lớn 50% cho thấy mô men động nhỏ tăng hơn, độ mở 107 chân ga 100% mô men nhỏ Khi giảm độ mở chân ga vùng lớn 50% mơ men động nhỏ giảm hơn, vùng độ mở chân ga nhỏ 50% mơ men lớn giảm 4.6.3 Công suất động 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 35 30 25 20 15 10 Công suất động (kW) Độ mở chân ga (%) Kết công suất động chế độ chuyển tiếp hai trường hợp có phun khơng phun ethanol thể thiện Hình 4.26 0 10 15 20 25 30 Thời gian (s) Pb_WI Độ mở chân ga u cầu 35 40 45 Pb_WO Hình 4.26 Cơng suất động chế độ chuyển tiếp hai trường hợp có phun khơng phun ethanol Pb_WI- Mơ men động trong trường có phun ethanol; Pb_WO- Mô men động trong trường không phun ethanol Qua Hình 4.26 cho thấy so sánh với trường hợp khơng phun ethanol vùng độ mở bướm ga nhỏ 50% công suất động lớn tăng lên sớm tăng độ mở chân ga, giảm độ mở chân ga mơ men động lớn giảm theo độ giảm độ mở chân ga Tại vùng độ mở chân ga lớn 50% công suất động tăng lên nhỏ tăng độ mở chân ga ngược lại giảm độ mở chân ga công suất động giảm nhỏ hơn, nhiên độ mở chân ga đạt 100% cơng suất động nhỏ so sánh với trường hợp không phun ethanol, điều chưa phải vùng tốc độ mà động đạt cơng suất lớn 4.6.4 Suất tiêu hao lượng Kết suất tiêu hao lượng hai trường hợp không phun có phun ethanol chế độ chuyển tiếp thể Hình 4.27 Qua Hình 4.27 cho thấy suất tiêu hao lượng thấp tồn chu trình so sánh với trường hợp không phun ethanol, chứng tỏ hiệu thay nhiên liệu ethanol cao rõ rệt Điều giải thích ethanol có 34,8% khối lượng oxy làm cho q trình cháy hồn thiện hơn, dẫn đến suất tiêu hao lượng nhỏ 108 10000 90 80 1000 70 60 50 100 40 30 10 20 10 Suất tiêu hao lượng (MJ/kW.h) Độ mở chân ga (%) 100 10 15 20 25 30 35 Thời gian (s) BSEC_WI Độ mở chân ga yêu cầu 40 45 BSEC_WO Hình 4.27 Suất tiêu hao lượng chế độ chuyển hai trường hợp khơng phun có phun ethanol BSEC_WI- Suất tiêu hao lượng trường hợp có phun ethanol; BSEC_WO- Suất tiêu hao lượng trường hợp không phun ethanol 4.6.5 Hệ số dư lượng không khí 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 12 λ Độ mở chân ga (%) Kết hệ số dư lượng khơng khí chế độ chuyển tiếp hai trường hợp có phun khơng phun ethanol thể Hình 4.28 10 0 10 15 20 25 30 Thời gian (s) Độ mở chân ga yêu cầu λ_WI 35 40 45 λ_WO Hình 4.28 Hệ số dư lượng khơng khí chế độ chuyển tiếp hai trường hợp có phun khơng phun ethanol _WI- Hệ số dư lượng khơng khí trường hợp có phun ethanol; _WO- Hệ số dư lượng khơng khí trường hợp khơng phun ethanol Qua Hình 4.28 cho thấy hai trường hợp có phun không phun ethanol chế độ chuyển tiếp hệ số lớn 1,2 Giá trị hệ số thỏa mãn cho động diesel làm việc bình thường theo điều kiện hệ số Trong trường hợp có phun ethanol lượng nhiên liệu diesel ethanol ECU tự động điều khiển theo thuật toán điều khiển trình bày Chương đảm bào hệ số lớn 1,2 109 4.6.6 Phát thải động 4.6.6.1 Phát thải HC 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 1500 1250 1000 HC (ppm) Độ mở chân ga (%) Kết phát thải HC chế độ chuyển tiếp hai trường hợp có phun khơng phun ethanol thể Hình 4.29 750 500 250 0 10 15 20 25 30 35 Thời gian (s) HC_WI Độ mở chân ga yêu cầu 40 45 HC_WO Hình 4.29 Phát thải HC chế độ chuyển tiếp hai trường hợp có phun khơng phun ethanol HC_WI- Phát thải HC trường hợp có phun ethanol; HC_WO- Phát thải HC trường hợp không phun ethanol Qua Hình 4.29 cho thấy phát thải HC cao so sánh với trường hợp không phun ethanol Đồng thời phát thải HC tỷ lệ thuận với độ mở chân ga mô men động ngược lại Điều động D4BB sử dụng buồng cháy ngăn cách nên tồn nhiều vùng thể tích chết, màng lửa khơng lan tràn đến nơi nên HC tăng 4.6.6.2 Phát thải CO 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 3500 3000 2500 CO (ppm) Độ mở chân ga (%) Kết phát thải CO chế độ chuyển tiếp hai trường hợp có phun khơng phun ethanol thể Hình 4.30 2000 1500 1000 500 0 10 15 20 25 30 35 Thời gian (s) CO_WI Độ mở chân ga yêu cầu 40 45 CO_WO Hình 4.30 Phát thải CO chế độ chuyển tiếp hai trường hợp có phun khơng phun ethanol CO_WI- Phát thải CO trường hợp có phun ethanol; CO_WO- Phát thải CO trường hợp không phun ethanol 110 Qua Hình 4.30 cho thấy phát thải CO lớn so sánh với trường hợp không phun ethanol, kết nhiên liệu ethanol bay thu nhiệt làm giảm nhiệt độ nhiệt độ cháy nhiều vùng buồng cháy không đủ cao để oxy hóa CO thành CO2 CO tăng 4.6.6.3 Phát thải NOx 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 250 Vùng B Vùng C 200 Vùng A 150 NOx (ppm) Độ mở chân ga (%) Kết phát thải NOx chế độ chuyển tiếp hai trường hợp có phun khơng phun ethanol thể Hình 4.31 100 50 0 10 15 20 25 30 35 Thời gian (s) NOx_WI Độ mở chân ga yêu cầu 40 45 NOx_WO Hình 4.31 Phát thải NOx chế độ chuyển tiếp hai trường hợp có phun không phun ethanol NOx_WI- Phát thải NOx trường hợp có phun ethanol; NOx_WO- Phát thải NOx trường hợp khơng phun ethanol Qua Hình 4.31 cho thấy chế độ chuyển tiếp thay đổi độ mở chân ga, vùng mô men động nhỏ (vùng A C) phát thải NOx nhiều điều vùng tải nhỏ, vùng mô men động lớn (vùng B) phát thải NOx so sánh với trường hợp không phun ethanol 4.6.6.4 Phát thải CO2 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 140000 Vùng E 120000 100000 Vùng F Vùng D CO2 (ppm) Độ mở chân ga (%) Kết phát thải CO2 chế độ chuyển tiếp hai trường hợp có phun khơng phun ethanol thể Hình 4.32 80000 60000 40000 20000 0 10 15 20 25 30 35 Thời gian (s) CO2_WI Độ mở chân ga yêu cầu 40 45 CO2_WO Hình 4.32 Phát thải CO2 chế độ chuyển tiếp hai trường hợp có phun khơng phun ethanol 111 CO2_WI- Phát thải CO2 trường hợp có phun ethanol; CO2_WO- Phát thải CO2 trường hợp không phun ethanol Qua Hình 4.32 cho thấy chế độ chuyển tiếp thay đổi độ mở chân ga, vùng mô men động nhỏ (vùng D F) phát thải CO2 nhiều hơn, vùng mô men động lớn (vùng E) phát thải CO2 so sánh với trường hợp không phun ethanol Điều trường hợp có phun ethanol điều khiển theo mơ men u cầu (đã trình bày phần thuật toán điều khiển Chương 3), tăng ga lượng nhiên liệu cấp nhiều để đạt mô men yêu cầu nên phát thải CO2 lớn trường hợp không phun ethanol 4.7 Kết luận chương Tại chế độ tải khác 50%, 75%, 100% tốc độ động ổn định 2000 vg/ph tăng tỷ lệ ethanol thay từ khơng phun ethanol thì: - Thời điểm đạt đỉnh áp suất không thay đổi, tốc độ tỏa nhiệt tăng, thời điểm bắt đầu cháy muộn đi, góc cháy trễ tăng lên, nhiệt tỏa không đổi; - Mô men công suất động sử dụng lưỡng nhiên liệu diesel-ethanol đảm bảo trì gần động sử dụng nhiên liệu diesel gốc sai lệch trung bình khơng q 1,19%; - Hiệu thay tải thấp tải cao, nhiên tỷ lệ thay cho phép tải thấp đạt cao hơn; - Tỷ lệ ethanol thay lớn đạt 60,09% chế độ 50% tải, 49,12% chế độ 75% tải 38,19% chế độ 100% tải xét theo tiêu chí kích nổ; - Hệ số dư lượng khơng khí lớn 1,2 cho thấy đảm bảo điều kiện làm việc bình thường động diesel xét theo tiêu chí này; - Tổng tiêu hao lưỡng nhiên liệu tăng lượng nhiên liệu ethanol phải tăng lên nhiều lượng nhiên liệu diesel giảm nhiệt trị nhiên liệu ethanol thấp nhiều so với nhiệt trị nhiên liệu diesel, đồng thời để đảm bảo ổn định mô men công suất động cơ; - Phát thải HC CO tăng, chế độ tải nhỏ tăng nhiều chế độ tải lớn 100% tăng Trong khí phát thải CO2 giảm, đặc biệt chế độ tải cao CO2 giảm mạnh; - Ở vùng tải thấp hàm lượng NOx không tăng, nhiên vùng tải cao 100% lượng NOx tăng nhanh Trong phát thải smoke giảm, đặc biệt chế độ 100% tải phát thải smoke giảm mạnh Tại chế độ tải 50%, 75%, 100% theo tốc độ động với tỷ lệ ethanol thay thay đổi so với trường hợp chạy diesel gốc chế độ thì: - Tỷ lệ ethanol thay giảm dần tăng tốc độ động chế độ tải khác nhau, tải cao tỷ lệ ethanol thay giảm; - Sai số trung bình mơ men cơng suất động lớn 1,3766% tất chế độ tải toàn dải tốc độ động với tỷ lệ ethanol thay khác nhau; - Suất tiêu hao lượng nhỏ nhiều chế độ tải cao 100%, chế độ tải 50% 75% suất tiêu hao lượng lớn toàn dải tốc độ động với tỷ lệ ethanol thay khác Như vậy, hiệu thay tải cao lớn tải thấp; 112 - Hệ số dư lượng khơng khí lớn 1,1 đảm bảo điều kiện làm việc bình thường động diesel xét theo tiêu chí này; - Tiêu hao nhiên liệu chế độ tải cao 100% nhỏ hơn, chế độ tải 50% 75% tiêu hao nhiên liệu cao toàn dải tốc độ động cơ; Tại chế độ chuyển tiếp so sánh trường hợp có phun ethanol với trường hợp khơng phun ethanol thì: - Khi tăng độ mở chân ga tốc độ động tăng lên nhanh hơn; - Mô men công suất động lớn vùng độ mở chân ga nhỏ 50%; - Hiệu thay nhiên liệu ethanol cao rõ rệt; - Hệ số lớn 1,2; - Phát thải HC CO cao hơn; - Tại vùng mô men động nhỏ phát thải NOx nhiều hơn, vùng mơ men động lớn phát thải NOx hơn; - Tại vùng mô men động nhỏ phát thải CO2 nhiều hơn, vùng mô men động lớn phát thải CO2 113 KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Kết luận chung: Đề tài đưa phương pháp sở khoa học chuyển đổi động diesel sang sử dụng lưỡng nhiên liệu diesel-ethanol, áp dụng linh hoạt cho động phổ biến Việt Nam nhằm tăng tỷ lệ tiêu thụ nhiên liệu sinh học Với kết sau: - Đã chuyển đổi thành cơng động diesel D4BB sang chạy lưỡng nhiên liệu diesel-ethanol thông qua thiết kế cải tiến chế tạo hệ thống cung cấp nhiên liệu với điều kiện giữ nguyên mô men, tỷ lệ thay ethanol tối ưu chế độ làm việc động Động làm việc bình thường chế độ ổn định chuyển tiếp, giảm phát thải Trên sở phương pháp mô trực tiếp đối tượng: + Xây dựng mơ hình động lưỡng nhiên liệu diesel-ethanol, từ giúp cho việc chuyển đổi động diesel thành động lưỡng nhiên liệu diesel-ethanol đạt mục tiêu nói + Xây dựng mơ hình điều khiển phối hợp lượng nhiên liệu diesel ethanol, tiến hành chạy mô hình để tìm liệu phục vụ cho việc chuyển đổi động diesel thành động lưỡng nhiên liệu diesel-ethanol + Đã xây dựng mơ hình điều khiển động có xét đến ảnh hưởng điều tốc cho động lưỡng nhiên liệu diesel-ethanol để từ nghiên cứu q trình chuyển tiếp - Kết so sánh mô với thực nghiệm đảm bảo tin cậy khẳng định tính đắn mơ hình cách tiếp cận Hướng phát triển: Phạm vi nghiên cứu luận án giới hạn phịng thí nghiệm Nhằm đưa nghiên cứu ứng dụng vào thực tiễn, cần thiết phải bổ sung nghiên cứu sau: - Thử nghiệm bền động thử nghiệm trường để đánh giá khả làm việc động lưỡng nhiên liệu diesel-ethanol thời gian dài môi trường thực tế - Mở rộng áp dụng động diesel đời có tích hợp hệ thống EGR, tăng áp đường nạp, hệ thống nhiên liệu CR, … - Đánh giá ảnh hưởng góc phun sớm đến tính kính tế, kỹ thuật phát thải động 114 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] PGS.TS Lê Anh Tuấn, "Nhiên liệu thay dùng cho động đốt trong: Tiềm năng, sản xuất sử dụng Việt Nam" TS Trần Thanh Hải Tùng, (2006) "Nghiên cứu ứng dụng hôn hợp cồn – xăng tối ưu cho xe gắn máy động kỳ" Truy cập ngày 11-04-2015, trang web http://www.thegioidaunhon.vn/vn/detail/news/tinh-hinh-nghien-cuu-va-san-xuatnhien-lieu-sinh-hoc-tren-the-gioi-va-viet-nam/1265 Truy cập ngày 12-04-2015, trang web http://hiephoisanvietnam.org.vn/chi-tiettin/hoi-thao-ve-thuc-trang-va-phuong-huong-phat-trien-nganh-ethanol-tai-viet-namngay-14-11-2014/page:2 Nguyễn Thành Bắc, Phạm Minh Tuấn Trần Anh Trung, (2015) "Nghiên cứu thực nghiệm đánh giá tiêu kinh tế, kỹ thuật phát thải động diesel sử dụng lưỡng nhiên liệu diesel-ethanol"(Kỷ yếu Hội nghị Khoa học Cơng nghệ tồn quốc Cơ khí lần thứ IV Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 11) Nguyễn Thành Bắc, Phạm Minh Tuấn Trần Anh Trung, (2015) "Xác định tỷ lệ ethanol thay lớn cho động diesel"(Tạp chí Khoa học Cơng nghệ - Đại học Công Nghiệp Hà Nội) PGS.TS Đinh Thị Ngọ TS Nguyễn Khánh Diệu Hồng, (2008) "Nhiên liệu q trình xử lý hóa dầu", Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Phạm Minh Tuấn, (1999) "Động đốt trong", Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội Phạm Minh Tuấn, (2013) "Lý thuyết Động đốt trong", Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội Lê Danh Quang, (2014) "Nghiên cứu ảnh hưởng phụ gia nhiên liệu sinh học E10 D5 đến tiêu kinh tế kỹ thuật động cơ", Luận án Tiến sĩ - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội "Quyết định việc phê duyệt "Đề án phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến 2025" Số 177/2007/QĐ-TTg", (2007) "Quyết định: Về việc ban hành lộ trình áp dụng tỷ lệ phối trộn nhiên liệu sinh học với nhiên liệu truyền thống", (2012) (Số 53/2012/QĐ-TTg) ThS Vũ Thành Trung, TS Nguyễn Đình Tuấn PGS.TS Nguyễn Hồng Vũ, (2015) "Nghiên cứu xác định hệ số khối lượng quay phục vụ việc mô động lực học chuyển động xe hyundai starex"(Kỷ yếu Hội nghị Khoa học Công nghệ tồn quốc Cơ khí lần thứ IV Tp Hồ Chí Minh, - 11) Nguyễn Tất Tiến, (2003) "Nguyên lý động đốt trong", Nhà xuất Giáo dục Phạm Hữu Truyền, (2014) "Nghiên cứu nâng cao tỷ lệ nhiên liệu sinh học bio-etanol sử dụng động xăng", ĐHBKH PGS.TS Lê Anh Tuấn, (2012) "Nghiên cứu khả tương thích động nổ hệ cũ sử dụng xăng sinh học có tỷ lệ etanol E100 lớn 5%"(Đề tài cấp Nhà nước thuộc Đề án Nhiên liệu sinh học mã số 06/HĐ-ĐT.06.11/NLSH) PGS.TS Lê Anh Tuấn TS Trần Anh Trung, (2015) "Nghiên cứu phát triển cơng nghệ tạo khí giàu hydro để bổ sung cho động xăng nhằm nâng cao hiệu sử dụng nhiên liệu giảm phát thải cho động cơ", Bộ Khoa học Công nghệ Nguyễn Tường Vi, (2014) "Nghiên cứu sử dụng LPG làm nhiên liệu thay động diesel hành"Trường ĐH BK HN 115 Tiếng Anh [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] Truy cập ngày 3-11-2016, trang web https://en.wikipedia.org/wiki/Liquefied_petroleum_gas Truy cập ngày 22-04-2015, trang web http://www.mathworks.com/help/signal/ref/spectrum.music.html?refresh=true Truy cập ngày 14-11-2016, trang web https://www.avl.com/boost O Le Corre A Bilcan, M Tazerout, A Ramesh and S Ganesan, (2001) "Characterization of the LPG – Diesel dual fuel combustion"(Society of Automotive Engineers, Inc) Osman M.M, Abdel-Rahman A.A., (1997) "Experimental investigation on varying the compression ratio of SI engine working under different ethanol–gasoline fuel blends", Int J Energy Res Abdulrahman Al-Saadi and Ishak Bin Aris Abdulwahab A, (2015) "CNG-Diesel Dual Fuel Engine"(IEEE) Alan C Hansen, Qin Zhang Peter W.L Lyne, (2005) "Ethanol–diesel fuel blends - a review"(Bioresource Technology 96 277–285) G H A Alla, (2002) "Computer Simulation of a Four Stroke Spark Ignition Engine"(Energy Conversion and Management) W.M Ambrós cộng sự., (2015) "Experimental analysis and modeling of internal combustion engine operating with wet ethanol"(Elsevier Ltd) Bang-Quan He, (2004) "Homogeneous Charge Combustion and Emissions of Ethanol Ignited by Pilot Diesel on Diesel Engines"(SAE paper No 01-0094) Richard L Bechtold, (1997) "Alternative Fuels Guidebook - Properties, Storage, Dispensing, and Vehicle Facility Modifications", SAE International Naveen Kumar Bhupendra Singh Chauhan, Shyam Sunder Pal and Yong Du Jun, (2010) "Experimental studies on fumigation of ethanol in a small capacity Diesel engine"(Elsevier Ltd) Bosch, (2016) "Lambda sensor LSU 4.9", chủ biên, Germany Breda Kegl, Marko Kegl Stanislav Pehan, (2013) "Green diesel engines", Springer-Verlag London Yuli Brown, (1978) "United States Patent 4,081,656 Mar 28", chủ biên A Bilcan C Garnier, O Le Corre and C Rahmouni, (2005) "Characterisation of a syngas-diesel fuelled CI engine"(SAE World Congress Detroit, Michigan) D.T Hountalas C.D Rakopoulos, A.P Koutroubousis and T.C Zannis, (2002) "Application and evaluation of a detailed friction model on a DI diesel engine with extremely high peak combustion pressures", SAE TECHNICAL PAPER SERIES(SAE TECHNICAL PAPER SERIES) Jerald A Caton, (2016) "An introduction to thermodynamic cycle simulations for internal combustion engines", John Wiley & Sons, Ltd Chinda Chareonphonphanich Prathan Srichai, (2009) "Flame Propagation of BioEthanol in a Constant Volume Combustion Chamber"(SAE paper No 32- 0113) Constantine D Rakopoulos Evangelos G Giakoumis, (2009) "Diesel engine transient operation principles of operation and simulation snalysis", SpringerVerlag London Limited Czerwinski J, (1994) "Performance of HD-DI-diesel engine with addition of ethanol and rapeseed oil", SAE Paper 940545 C D Rakopoulos D A Kouremenos, D T Hountalas and T K Zannis, (2001) "Development of a detailed friction model to predict mechanical losses at elevated maximum combustion pressures", SAE TECHNICAL PAPER SERIES(SAE World Congress Detroit, Michigan) 116 [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] Dohoy Jung Dennis N Assanis, (2001) "Multi-Zone DI Diesel Spray Combustion Model for Cycle Simulation Studies of Engine Performance and Emissions"(SAE 2001 World Congress Detroit, Michigan March 5-8) 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) Eugene EE cộng sự., (1984) "State-of-the-art report on the use of alcohols in diesel engines", SAE Paper 840118 Fabrizio Ponti cộng sự., (2017) "Common rail multi-Jet diesel engine combustion model development for control purposes"(World Congress Detroit, Michigan April 16-19) Fabrizio Ponti cộng sự., (2010) "Common rail multi-jet Diesel engine combustion development investigation for MFB50 on-board estimation"(SAE International 01-2211) Christian Felsch, (2009) "Combustion modeling for diesel engine control design", Shaker Verlag C D Rakopoulos and E G Giakoumis, (2006) "Review of thermodynamic diesel engine simulations under transient operating conditions"(SAE World Congress Detroit, Michigan April 3-6) C.D Rakopoulos and E.G Giakoumis, (2009) "Diesel Engine Transient Operation", Springer-Verlag London Limited 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 J J Moskwa and J K Hedrick, (1992) "Modeling and Validation of Automotive Engines for Control Algorithm Development"(Transactions of the ASME, Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control) Chen R.H Hsieh W.D., Wu T.L., and Lin T.H, (2002) "Engine performance and pollutant emission of an SI engine using ethanol–gasoline blended fuels"(Elsevier Science Ltd) Hyundai, (2009) "Automotive diesel engines catalogue", chủ biên, Perez Wholesale Distributor, Inc John B.Heywood, (1988) "Internal combustion engine fundamentals", New York McGraw-Hill, Inc P.A Lakshminarayanan Yogesh V Aghav, (2010) "Modelling diesel combustion", Springer Science + Business Media B.V Lars Eriksson Lars Nielsen, (2014) "Modeling and control of engines and drivelines", John Wiley and Sons Ltd Le Anh Tuan Pham Minh Tuan, (2009) "Impacts of gasohol E5 and E10 on performance and exhaust emissions of in-used motorcycle and car: a case study in VietNam"(Journal of science & technology) Sunggyu Lee, James G Speight Sudarshan K Loyalka, (2007) "Handbook of alternative fuel technologies", Taylor & Francis Group Kazimierz Lejda Paweł Woś, (2012) "Internal combustion engines", Janeza Trdine 9, 51000 Rijeka, Croatia Yang Jian-guang Lu Xing-cai, Zhang Wu-gao and Huang Zhen, (2004) "Effect of cetane number improver on heat release rate and emissions of high speed diesel engine fueled with ethanol–diesel blend fuel"(Elsevier Ltd) Al-Hasan M, (2003) "Effect of ethanol–unleaded gasoline blends on engine performance and exhaust emissions", Energy Conversion and Management 117 [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] M Abu-Qudais, O Haddad M Qudaisat, (2000) "The effect of alcohol fumigation on diesel engine performance and emissions"(Elsevier Science Ltd) Fadila Maroteaux, Charbel Saad Fabrice Aubertin, (2015) "Development and validation of double and single Wiebe function for multi-injection mode Diesel engine combustion modelling for hardware-in-the-loop applications"(Elsevier Ltd) Robert Kee Martin Murtagh, Geoffrey McCullough, Charles Stuart, Conor Bradley, Stephen Trimble, Matthew Allen, Chenyao Chen, Alan Kolkemo and Drew Reichenbach, (2013) "Development and validation of a forklift truck powertrain simulation"(SAE International) MathWorks, (2015) "Simulink Design Optimization User's Guide", The MathWorks, Inc MathWorks, (2011) "Simulink Design Optimization Getting Started Guide", The MathWorks, Inc Günter P Merker cộng sự., (2006) "Simulation of combustion and pollutant formation for engine-development", Springer-Verlag Berlin Heidelberg Mohamed H Morsy, (2015) "Assessment of a direct injection diesel engine fumigated with ethanol/water mixtures"(Energy Conversion and Management 94 406–414) Murayama T cộng sự., (1982) "A method to improve the solubility and combustion characteristics of alcohol diesel fuel blends.", SAE Paper 821113 Mustafa Koỗ v cộng sự., (2009) "The effects of ethanol–unleaded gasoline blends on engine performance and exhaust emissions in a spark-ignition engine", Elsevier Ltd Rezeka SF and Henein NA, (1984) "A new approach to evaluate instantaneous friction and its components in internal combustion engines"(SAE Paper No 840179) 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) 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 Orhan Durgun, Mustafa Kurt, and Zehra S ahin, (2014) "Experimental investigation of improving diesel combustion and engine performance by ethanol fumigation-heat release and flammability analysis"(Elsevier Ltd) Orlando Volpato cộng sự., (2010) "Control System for Diesel-Ethanol Engines"(XIX Congresso e Exposiỗóo Internacionais de Tecnologia da Mobilidade São Paulo, Brasil 05 a 07 de outubro) Ozer Cana, Ismet Celikten Nazım Usta, (2004) "Effects of ethanol addition on performance and emissions of a turbocharged indirect injection Diesel engine running at different injection pressures"(Energy Conversion and Management 45 2429–2440) P Satge´ de Caro cộng sự., (2001) "Interest of combining an additive with diesel–ethanol blends for use in diesel engines"(Fuel, Vol 80, 565-574) P.K Sahoo L.M Das, (2009) "Combustion analysis of jatropha, karanja and polanga based biodiesel as fuel in a diesel engine"(Fuel 88 994–999) Carlos Adolfo Finol Parra, (2008) "Heat transfer investigations in a modern diesel engine", Department of Mechanical Engineering University of Bath Di Martino Raffaele, (2005) "Modelling and simulation of the dynamic behaviour of the automobile", PhD thesis in Mechanical Engineering, University of Salerno 118 [80] C.D Rakopoulos, Giakoumis, E.G and Hountalas,D.T, (1998) "Experimental and simulation analysis of the transient operation of a turbocharged, multicylinder idi diesel engine"(Vol 21, pp 317-332) [81] C.D Rakopoulos, Giakoumis, E.G., Hountalas, D.T and Rakopoulos, D.C, (2004) "The effect of various dynamic, thermodynamic and design parameters on the performance of a turbocharged diesel engine operating under transient load conditions"(SAE Paper No 01-0926) [82] Konrad Reif, (2014) "Diesel Engine Management", Springer Fachmedien Wiesbaden [83] Reza Rezaei cộng sự., (2012) "Zero-dimensional modeling of combustion and heat release rate in DI diesel engines"(SAE 01-1065) [84] Seungmook Oh cộng sự., (2010) "Combustion and emission characteristics in a direct injection LPG/Gasoline spark ignition engine"(SAE International) [85] S.S Shamsi, (1980) "Development of a real-time digital computer simulation of a turbocharged diesel engine"(SAE Paper No 800521) [86] Zongxuan Sun Guoming G.Zhu, (2015) "Design and control of automotive propulsion systems", CRC Press [87] P J Yoon and M Sunwoo, (2001) "A Nonlinear dynamic modeling of SI Engines for Controller Design"(International Journal of Vehicle Design) [88] Talal F Yusaf and Mushtak Talib, (2003) "Experimental Investigation for the Design of ECU for A Single Cylinder Engine Using Dual-Fuel (CNG-Diesel)"(AsiaSENSE) [89] Anh-Trung Tran, (2012) "Design and Control of Semi-Direct Injection Spark Ignition Engine Fuelled by LPG", Thesis - National Taipei University of Technology [90] Vittorio Ravaglioli Davide Moro, (2011) "MFB50 On-Board Evaluation Based on a Zero Dimensional ROHR Model" [91] Vladimir Gavrilov Vladimir Zhukov, Sergei Sokolov, Aleksandr Zhelezniak and Aleksandr Bordiug, (2017) "Control System of Gas and Dual Fuel Engines of Generating Units by Way of Accuracy Increasing of Load Allocation"(IEEE) [92] N and Marzouk Watson, M, (1977) "A non-linear digital simulation of turbocharged diesel engines under transient conditions"(SAE Paper No 770123) [93] ChunHua Zhang and JieChao Jiang Wei Zhao, (2011) "Simulation research on the accuracy control of the mixing ratio of CNG and diesel in CNG/diesel dual-fuel engine based on Proteus"(IEEE) [94] Weidmann K, Menard H Fleet test, (1984) "Performance and emissions of diesel engine using different alcohol fuel blends", SAE Paper 841331 [95] D.E Winterbone, Thiruarooran, C and Wellstead, P.E, (1977) "A wholly dynamic model of a turbocharged diesel engine for transfer function evaluation"(SAE Paper No 770124) [96] World Fuel Ethanol Production Truy cập ngày 02-08-2016, trang web http://www.afdc.energy.gov/data/10331 [97] World Fuel Ethanol Production Truy cập ngày 02-08-2016, trang web http://ethanolrfa.org/resources/industry/statistics/#1454098996479-8715d404-e546 [98] Chen R-H Wu C-W., Pu J-Y., and Lin T-H, (2004) "The influence of air – fuel ratio on engine performance and pollutant emission of an SI engine using ethanol – gasoline blended fuels", Atmospheric Environment [99] Yuh-Yih Wu cộng sự., (2009) "New charging model imparting the valve timing for real-time simulation"(Proceedings of ASME Internal Combustion Engine Division) [100] Hongming Xu, (2001) "Some critical technical issues on the steady flow testing of cylinder heads"(Society of Automotive Engineers, Inc) 119 [101] Ding Yu, (2011) "Characterising Combustion in Diesel Engines", VSSD [102] Sozen A Yucesu H.S., Topgu T., and Arcakliog E, (2006) "Comparative study of mathematical and experimental analysis of spark ignition engine performance used ethanol – gasoline blend fuel", Applied Thermal Engineering [103] H S Soliman Z H Kodah, M A Qudais, and Z A Jahmany, (2000) "Combustion in a Spark-ignition Engine"(Applied Energy) [104] Truy cập ngày 13-11-2016, trang web http://www.diesel-rk.bmstu.ru/ [105] Andrzej Kowalewicz Zbigniew Pajączek, (2003) "Dual fuel engine fuelled with ethanol and diesel fuel"(Journal of KONES Internal Combustion Engines, vol.10, No1-2 ) [106] AVL Group, (2000) "AVL Pressure Sensors QC33C", chủ biên [107] Olivier Grondin cộng sự., (2004) "Modelling the compression ignition engine for control: review and future trends", SAE International [108] AVL Group, (2009) "AVL fuel balance", chủ biên, A-8020 Graz, Austria [109] AVL Group, (2013) "AVL Pressure sensors for combustion analysis", chủ biên, A8020 Graz, Austria [110] Woodward, (2015) "MotoHawk ECM‐0565‐128‐0702‐C", chủ biên, Woodward [111] Yasufumi Yoshimoto, (2010) "Combustion characteristics of a dual fuel diesel engine with natural gas (Study with fatty acid methyl esters used as ignition fuels)", SAE International 120 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ Nguyễn Đức Khánh, Nguyễn Thành Bắc (2013) - “Đánh giá tính làm việc phát thải độc hại động diesel sử dụng lưỡng nhiên liệu cồn-diesel phương pháp phun đường nạp hịa trộn” - Tạp chí Khoa học Công nghệ Giao thông vận tải - ISSN: 1859-4263 - Tr 20 24 Nguyễn Thành Bắc, Phạm Minh Tuấn, Trần Anh Trung, Nguyễn Đức Khánh (2014) “Đánh giá tính làm việc phát thải độc hại động diesel sử dụng lưỡng nhiên liệu diesel-ethanol cách cung cấp ethanol vào đường nạp” - Tuyển tập cơng trình Hội nghị Khoa học Cơ học Thủy khí tồn quốc năm 2014 - ISSN 1859-4182 – Nhà xuất khoa học tự nhiên công nghệ - Tr 35 41 Nguyễn Thành Bắc, Phạm Minh Tuấn, Trần Anh Trung (2015) – “Xác định tỷ lệ ethanol thay lớn cho động diesel” – Tạp chí Khoa học cơng nghệ - Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội - ISSN 1859-3585 – Tr 83 85 Nguyễn Thành Bắc, Phạm Minh Tuấn, Trần Anh Trung (2015) – “Nghiên cứu đánh giá trình cháy động diesel idi sử dụng lưỡng nhiên liệu diesel-ethanol” - Tuyển tập cơng trình Hội nghị Khoa học Cơ học Thủy khí tồn quốc năm 2015 - ISBN 978-604913-473-9 - Nhà xuất khoa học tự nhiên công nghệ - Tr 31 38 Nguyễn Đức Khánh, Nguyễn Thành Bắc (2015) – “Nghiên cứu mơ q trình hình thành hỗn hợp động lưỡng nhiên liệu diesel-ethanol phần mềm ansys ice” Tuyển tập cơng trình Hội nghị Khoa học Cơ học Thủy khí tồn quốc năm 2015 - ISBN 978-604-913-473-9 - Nhà xuất khoa học tự nhiên công nghệ - Tr 404 414 Nguyễn Thành Bắc, Phạm Minh Tuấn, Trần Anh Trung (2015) – “Nghiên cứu thực nghiệm đánh giá tiêu kinh tế, kỹ thuật phát thải động diesel sử dụng lưỡng nhiên liệu diesel-ethanol” - Kỷ yếu Hội nghị Khoa học Cơng nghệ tồn quốc Cơ khí lần thứ IV Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 11 năm 2015 - ISBN: 978-604-733690-6 - Nhà xuất Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh – Tr 372 378 Nguyễn Thành Bắc, Phạm Minh Tuấn, Trần Anh Trung (2016) – “Nghiên cứu xây dựng mô hình cháy động diesel sử dụng lưỡng nhiên liệu diesel-ethanol” - Tạp chí Cơ khí Việt Nam -ISSN 0866-7056 - Tr 27 32 121 ... NGUYỄN THÀNH BẮC NGHIÊN CỨU CHUYỂN ĐỔI ĐỘNG CƠ DIESEL THÀNH ĐỘNG CƠ LƯỠNG NHIÊN LIỆU DIESEL- ETHANOL Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí Động lực Mã số: 62520116 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC... phương án sử dụng lưỡng nhiên liệu diesel- ethanol cho động diesel hai hệ thống phun riêng biệt thích hợp nghiên cứu chuyển đổi động diesel sang chạy lưỡng nhiên liệu diesel- ethanol Tuy nhiên nghiên. .. hình động lưỡng nhiên liệu diesel- ethanol, từ giúp cho việc chuyển đổi động diesel thành động lưỡng nhiên liệu diesel- ethanol đạt mục đích nói + Xây dựng mơ hình điều khiển phối hợp lượng nhiên liệu