Ảnh hưởng thời điểm phun nhiên liệu đến đặc tính động cơ vikyno RV 125 2

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - CHIÊM TRẤN LÂM ẢNH HƯỞNG THỜI ĐIỂM PHUN NHIÊN LIỆU ĐẾN ĐẶC TÍNH ĐỘNG CƠ VIKYNO RV125-2 Chun ngành: Ơtơ- Máy kéo Mã số: 605235 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 06 năm 2013 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM Cán hướng dẫn khoa học:TS Huỳnh Thanh Công (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 1:TS Nguyễn Lê Duy Khải (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 2:TS Nguyễn Ngọc Dũng (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 26 tháng năm 2013 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) PGS TS Phạm Xuân Mai 2.TS Đặng Thành Trung TS Nguyễn Lê Duy Khải TS Nguyễn Ngọc Dũng TS Huỳnh Thanh Công Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn đãđược sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG PGS TS Phạm Xuân Mai TRƯỞNG KHOA TS Nguyễn Lê Duy Khải ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Chiêm Trấn Lâm MSHV:11130428 Ngày, tháng, năm sinh: 01/06/1988 Nơi sinh: Cà Mau Chun ngành: Ơ-tơ máy kéo Mã số : 605235 I TÊN ĐỀ TÀI: Ảnh hưởng thời điểm phun nhiên liệu đến đặc động Vikyno RV125-2 II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Nghiên cứu tổng quan lý thuyết về hệ thống nhiên liệu động diesel xy-lanh ảnh hưởng thời điểm phun đến đặc tính động Nghiên cứu thực nghiệm đánh giá đặc tính khí thải công suất động Vikyno RV125-2 Nghiên cứu thực nghiệm đánh giá ảnh hưởng sự thay đổi thời điểm phun nhiên liệu đến đặc tính động diesel xy-lanh RV125-2 theo chu trình thử khí thải ISO 8178 C1 tiêu chuẩn TIER 2.Từ đó, rút kết luận có ý kiến đề xuất cải tiến động RV125-2 III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 7/2013 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ghi rõ học hàm, học vị, họ, tên): TS Huỳnh Thanh Công Tp HCM, ngày tháng năm 20 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) TS Huỳnh Thanh Công TS Trần Hữu Nhân TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG (Họ tên chữ ký) TS Nguyễn Lê Duy Khải LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình ủng hộ động, động viên tạo điều kiện để tơi có thể hồn thành khoá học thạc sĩ Luận văn thực khuôn khổ Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trọng điểm ĐHQG-HCM (Mã số: B2011-20-02TĐ), xin gửi lời cảm ơn đến chủ nhiệm đề tài cán hướng dẫn tơi TS Huỳnh Thanh Công, hỗ trợ, hướng dẫn suốt trình tơi thực Luận văn tốt nghiệp Tơi xin gửi lời cảm ơn đến ThS Trần Đăng Long TS Nguyễn Anh Thi hướng dẫn giúp đỡ suốt trình thực đề tài luận văn Kết thực nghiệm đề tài thực Phịng thí nghiệm trọng điểm ĐHQG-HCM Động đốt Tôi xin gửi lời cảm ơn đến tồn thể cán phịng thí nghiệm (Thầy Trần Tiến Dũng, Võ Lê Hoài Phương, Phan Thế Anh, Vũ Thị Kim Chi) giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành Luận văn tốt nghiệp Cuối xin gửi lời cảm ơn đến tất bạn bè, bạn sinh viên khóa 09, người giúp đỡ, ủng hộ cở vũ tơi suốt q trình tơi học cao học trường đại học Bách Khoa TP HCM TĨM TẮT Đề tài trình bày thực nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng thời điểm phun nhiên liệu, phương pháp hiệu để cải thiện trình cháy đặc tính làm việc động Diesel 12,5 mã lực buồng cháy trực tiếp Thời điểm phun nhiên liệu thay đổi hệ thống MCVIT (Hệ thống thay đổi thời điểm phun nhiên liệu liên tục khí) phát triển để thay đổi thời điểm phun nhiên liệu dãy rộng từ đến 400CA BTDC Các đặc tính động bao gồm công suất, mô-men, suất tiêu hao nhiên liệu, hiệu suất nhiệt, nồng độ NOx, độ mờ khói động đo thời điểm phun nhiên liệu khác từ đến 240 CA BTDC Kết thu cho thấy giá trị công suất, mô-men, hiệu suất nhiệt động đạt giá trị cao thời điểm phun nhiên liệu từ 12160CA BTDC Khi thay đổi thời điểm phun nhiên liệu từ đến 240 CA BTDC nồng độ NOx tăng 57% tốc độ động 1800v/ph, tăng khoảng 66% tốc độ động 2400v/ph, độ mờ khói khí thải giảm khoảng 18% tốc độ động 1800v/ph giảm 2% tốc độ động đạt 2400v/ph ABSTRACT This thesis presents the experimental investigation the effect of injection timing, one of the efficient methods for improving the combustion process, on the performance characteristics of 12.5HP diesel DI engine Injection timing is adjusted by a Mechanically Continuously Variable Injection Timing (MCVIT) system, which is developed that can continuously adjust the injection timing in a wide range from to 400CA BTDC Engine performance characteristics, including brake torque, brake specific fuel consumption, thermal efficiency, the NOx and opacity emission is measured for different regulated injection timings ranging from to 240CA BTDC The obtained results show that brake power, brake torque and BTE reach maximum value when the injection timing in range 12-160CA BTDC When the injection timing changes from to 240CA BTDC, the NOx increases about 57% at engine speeds of 1800rpm and about 66% at engine speeds of 2400rpm, the opacity decreases about 18% at engine speeds of 1,800rpm and about 2% at engine speeds of 2400rpm LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam kết tất kết luận văn đều thực chưa công bố tác giả khác Tp HCM, Ngày 16 tháng 07 năm 2013 CHIÊM TRẤN LÂM i Mục lục Chương Tổng quan 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.4 Nội dung nghiên cứu 1.5 Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu kỹ thuật sử dụng 1.6 Mơ hình thực nghiệm 1.7 Tính đề tài 1.8 Ý nghĩa khoa học tính thực tiễn đề tài Chương Nghiên cứu lý thuyết 2.1 Đặc điểm động Diesel 2.2 Ô nhiễm từ động Diesel 2.2.1 Thành phần khí thải từ động Diesel 2.2.2 Cơ chế hình thành muội than 2.2.3 Cơ chế hình thành khí thải khác động Diesel 10 2.3 Ảnh hưởng thời điểm phun nhiên liệu đặc tính động Diesel 13 2.3.1 Ảnh hưởng đến tính vận hành động 15 2.3.2 Ảnh hưởng đến đặc tính phát thải động 17 Chương Nghiên cứu thực nghiệm 20 3.1 Sơ đồ thực nghiệm 20 3.2 Thiết bị thực nghiệm 20 3.2.1 Cân điện tử dùng để đo mức tiêu hao nhiên liệu: 21 3.2.2 Thiết bị đo lưu lượng khơng khí nạp 22 3.2.3 Thiết bị đo khí thải động cơ: 22 3.2.4 Hệ thống đo lưu lượng phát thải khí thải 23 3.3 Hệ thống điều khiển thời điểm phun diesel cho động RV125-2 24 ii 3.3.1 Giới thiệu hệ thống 24 3.3.2 Nguyên lý làm việc hệ thống điều khiển thời điểm phun diesel cho động RV125-2 24 3.3.3 Thiết kế bố trí chung hệ thống MCVIT 26 3.3.4 Phương pháp xác định thời điểm phun động 29 3.4 Phương pháp trình tự thực nghiệm 32 3.4.1 Đo kiểm tra thực trạng đặc tính động 32 3.4.2 Xác định ảnh hưởng từng thời điểm phun nhiên liệu đến đặc tính động (công suất, mô-men, suất tiêu hao nhiên liệu, hiệu suất nhiệt, nồng độ thành phần khí thải…): 34 3.4.3 Xác định đặc tính khí thải động theo chu trình ISO 8178 C1 với điểm đo thời điểm phun để xuất thử nghiệm 34 Chương Kết thảo luận 35 4.1 Xác định thực trạng đặc tính khí thải động theo chu trình ISO 8178 C1 35 4.2 Đánh giá ảnh hưởng thời điểm phun đến đặc tính động 37 4.3 Thực nghiệm đánh giá đặc tính động thời điểm phun nhiên liệu 40 Chương Kết luận và hướng phát triển 43 Danh mục cơng trình khoa học 44 Tài liệu tham khảo 45 Phụ lục Thưc nghiệm đánh giá hệ thống MCVIT i Phụ lục các bài báo đính kèm v iii Mục lục hình bảng biểu Hình 1.1: Động Vikyno RV125-2 Hình 2.1: Chu kì động Diesel [7] Hình 2.2: Thành phần hạt muội than từ động Diesel Hình 2.3: Cơ chế hình thành muội than 10 Hình 2.4: Giản đồ biểu diễn chu kì hoạt động Diesel phun trực tiếp [9] 13 Hình 2.5: Áp suất xy lanh từng giai đoạn[9] 14 Hình 2.6: Nhiệt độ buồng cháy động theo từng giai đoạn.[9] 15 Hình 2.7: Áp suất bên xy lanh thời điểm phun nhiên liệu khác nhau.[8] 16 Hình 2.8: Ảnh hưởng thời điểm phun nhiên liệu đến thành phân khí xả NOx muội than động thương mại tốc độ 1.425 v/ph [8] 18 Hình 2.9: Khí thải NOx, khói đen lượng tiêu hao nhiên liệu ứng với tường thời điểm phun nhiên liệu áp suất phun [8] 18 Hình 3.1: Sơ đồ thực nghiệm động có trang bị hệ thống MCVIT 20 Hình 3.2 Cân điện tử dùng đo lượng tiêu hao xăng 21 Hình 3.3 Thiết bị đo lưu lượng khơng khí nạp 22 Hình 3.5 AVL Dismoke 4000 23 Hình 3.4 Hệ thống đo lưu lượng khí thải dựa nguyên tắc chênh lệch áp suất 23 Hình 3.6:Sơ đồ nguyên lý phương pháp thay đổi góc phun sớm cặp bánh đai chuyển động ngược chiều[23] 24 Hình 3.7 : Sơ đồ bố trí phương hệ thống đổi thời điểm phun nhiên liệu động Diesel 25 Hình 3.8: hình biểu diễn mối quan hệ sự dịch chuyển tịnh tiến cặp bánh căng đai góc quay trục cam 26 Hình 3.9: Hình chiếu đứng hệ thống điều khiển phun dầu động RV125-2 27 Hình 3.10: Sơ đồ tổng thể hệ thống điều khiển phun dầu động RV125-2 (3D) 27 Hình 3.11: Mối quan hệ giữ chuyển động tịnh tiến cặp bánh di động góc xoay trục cam 28 iv Hình 3.12: Mơ hình bệ thử động RV125-2 28 Hình 3.13 Đĩa Incremental Encoder 29 Hình 3.14 Incremental Encoder 29 Hình 3.15 Các xung Encoder 30 Hình 3.16 Phương pháp xác định góc phun sớm 31 Hình 3.17: Mơ hình sự thay đởi góc phun dầu sớm động xy-lanh 32 Hình 4.1 Đặc tính ngồi động RV125-2 35 Hình 4.2: Thành phần khí thải động theo chu trình ISO 8178 C1 35 Hình 4.3 Ảnh hường thời điểm phun đến đặc tính động tốc độ 1800v/ph chế độ toàn tải 37 Hình 4.4 Ảnh hường thời điểm phun đến đặc tính động tốc độ 2400 v/ph 38 Hình 4.5 Cơng suất động tương ứng với thời điểm phun 14, 200 CA BTDC 40 Hình 4.6 Mơ-men động tương ứng với thời điểm phun 14, 200 CA BTDC 40 Hình 4.7 Suất tiêu hao nhiên liệu động tương ứng với thời điểm phun 14, 200 CA BTDC 41 Hình 4.8 So sánh mức độ phát thải ô nhiễm động thời điểm phun nhiên liệu khác 42 PL- Hình 1: Độ xác hệ thống ii PL- Hình 2: Độ ổn định hệ thống .iii PL- Hình 3: Độ tổn hao khí hệ thống theo tốc độ iii Bảng 1.1 : Thơng số đặc tính kỹ thuật động RV 125-2 Bảng 2.1: Các thông số ảnh hưởng đến khí xả động [8] 17 Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật thiết bị cân điện tử 21 Bảng 3.2: Bảng thống kê chu trình thử ISO 8178 33 Bảng 4.1Kết tính toán sự phát thải theo hệ số chu trình ISO 8178 C1 36 Bảng 4.2 Cơng suất khí thải tính theo hệ số chu trình ISO 8178 41 38 11 Công suất Mô-men 40 10 38 36 34 32 500 26 BTE STHNL Hiệu suất nhiệt (%) STHNL (g/kW.h) Công suất (kW) Mô-men (N.m) 42 24 450 22 400 20 350 1.500 18 101 NOx OPA 100 900 99 600 98 300 Taûi =100% ne=2400 v/ph -24 -22 -20 -18 -16 -14 -12 OPA (%) NOx (ppm) 1.200 97 -10 Thời điểm phun ( CA BTDC) -8 -6 Hình 4.4 Ảnh hường thời điểm phun đến đặc tính động tốc độ 2400 v/ph Hình 4.3 Hình 4.4 trình bày ảnh hưởng thời điểm phun đến đặc tính làm việc đặc tính phát thải động Cơng suất, mô-men, suất tiêu hao nhiên liệu, hiệu suất nhiệt động điểm tốc độ từ 1800 v/ph với thời điểm 39 phun thay đổi từ đến 240CA BTDCvà tốc độ 2400 v/ph với thời điểm phun nhiên liệu từ đến 240CA BTDC Kết từ Hình 4.3 cho thấy, trường hợp tốc độ động đạt 1800 v/ph, thay đổi thời điểm phun nhiên liệu từ 240CA BTDC đến 40CA BTDC, mô-men, công suất hiệu suất nhiệt động có xu hướng đạt giá trị cực đại thời điểm 140CA BTDC suất tiêu hao nhiên liệu có xu hương giảm đạt giá trị tốt thời điểm phun nói Tại trường hợp động vận hành với tốc độ 2400 v/ph kết thu có hướng tương tự động vận hành tốc động 1800 v/ph Ngoài ra, nồng độ NOx khí thải giảm khoảng 1000 ppm thay đổi thời điểm phun nhiên liệu từ 240 đến 40CA BTDC hai trường hợp Trong đó, độ mờ khói khí thải động thì có xu hướng ngược lại, phần trăm độ mờ khói tăng khoảng 15% trường hợp tốc độ động 1800 v/ph, tăng khoảng % trường hợp tốc độ động 2400 v/ph Các kết cho thấy, dãy thời điểm phun nhiên liệu từ 120 đến 160CA BTDC thì có đặc tính động tốt Nguyên nhân thời điểm phun tạo điều kiện tốt cho q trình hồ trộn, hình thành hỗn hợp cháy q trình chủn hố động bên buồng đốt động Trong trường hợp nhiên liệu phun buồng đốt sớm (sớm 160CA BTDC), trình cháy diễn sớm Đây nguyên nhân dẫn đến nhiệt động áp suát buồng đốt đột ngột tăng lên, pit-tông di chuyển đến điểm chết nên làm cho lượng tởn thất q trình cháy tăng Do đó công suất, mô-men, hiệu suất nhiệt động giảm, làm tăng suất tiêu hao nhiên liệu động Nhiệt độ áp suất cao tạo điều kiện tốt cho việc hình thành khí NO x khí thải Ngược lại, độ mờ khói khí thải giảm nhiên liệu dễ cháy thời gian cháy kéo dài hơn, đó cho q trình cháy diễn hồn tồn Khi thời điểm phun diễn trễ (trễ 120CA BTDC) có thể dẫn điến thời điểm bắt đầu cháy diễn muộn Quá trình cháy diễn pit-tông động bắt đầu di chuyển xa điểm chết Trong trường hợp này, thể tích vùng cháy buồng đốt tăng nhanh dẫn đến làm giảm nhiệt độ trình cháy Kết làm giảm hiệu suất nhiệt công suất mô-men động làm tăng suất tiêu hao nhiên liệu động Nhiệt độ cháy bên buồng đốt thấp dẫn đến thu khí NOx khí thải Tuy nhiên, nhiệt độ cháy thấp thời gian hỗn hợp nhiên liệu cháy trước xu-páp thải mở ít làm cho độ mờ khói khí thải tăng 40 4.3 Thực nghiệm đánh giá đặc tính động thời điểm phun nhiên liệu mới 10 20 CA BTDC 14 CA BTDC Công suất (kW) 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 Tốc độ (v/ph) Hình 4.5 Cơng suất động tương ứng với thời điểm phun 14, 200 CA BTDC 45 20 CA BTDC 14 CA BTDC Moâ-men(N.m) 40 35 30 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 Tốc độ (v/ph) Hình 4.6 Mô-men động tương ứng với thời điểm phun 14, 200 CA BTDC 41 Suất tiêu hao nhiên liệu (g/kW.h) 500 20 CA BTDC 14 CA BTDC 450 400 350 1200 1400 1600 1800 2000 Tốc độ (v/ph) 2200 2400 Hình 4.7 Suất tiêu hao nhiên liệu động tương ứng với thời điểm phun 14, 200 CA BTDC Hình 4.5, Hình 4.6 Hình 4.7 trình bày đặc tính cơng suất, mơ-men suất tiêu hao nhiên liệu động thời điểm phun nhiên 14, 200CA BTDC chế độ toàn tải Kết thu cho thấy công suất mô-men động tăng, cụ thể công suất cực đại mô-men cực đại tăng khoảng 4,5% Như đề cập nội dung 4.2, động hoạt động với thời điểm phun nhiên liệu 140 CA BTDC tạo điều kiện tốt cho q trình hồ trộn, hình thành hỗn hợp cháy q chình chủn hố động bên động cơ, đó trình cháy diễn tốt nâng cao mô-men công suất động Ở thực nghiệm này, hai trường hợp điều cung cấp mức nhiêu liệu nhau, đó công suất động thời điểm 140 CA BTDC cao làm cho suất tiêu hao nhiên liệu động thấp Bảng 4.2 Cơng suất khí thải tính theo hệ số chu trình ISO 8178 Өi Cơng suất CO HC NOx PM CA (kW) (g/h) (g/h) (g/h) (g/h) 20 4,85 346,58 0,15 49,74 168,74 14 5,15 291,5 0,19 35,37 191,75 42 100 g/kW.h Ti=20 Ti=14 80 60 40 20 CO HC+NOx PM Hình 4.8 So sánh mức độ phát thải ô nhiễm động thời điểm phun nhiên liệu khác Bảng 4.2 Hình 4.8 trình bày kết phát thải động hai thời điểm phun nhiên liệu khác (200 140 CA BTDC) theo chu trình ISO 8178 Lượng PM tăng nhẹ lượng CO NOx khí thải có xu hướng giảm Kết hồn toàn đúng với lý thuyết kết thực nghiệm đề cập mục 4.2 43 Chương Kết luận và hướng phát triển Các đặc tính làm việc quan trọng động (gồm công suất, mô-men, suất tiêu hao nhiên liệu, hiệu suất nhiệt) đặc tính phát thải (nồng độ NOx, độ mờ khói) thời điểm phun nhiên liệu khác đo đánh giá thực nghiệm Kết nghiên cứu chính luận văn tìm thấy sau: Thời điểm phun dầu sớm có ảnh hưởng đáng kể đến đặc tính công suất khí thải động Diesel xy-lanh Sự thay đổi thời điểm phun dầu sớm dãy rộng (từ đến 240CA BTDC) giúp tìm thời điểm phù hợp cho động nhằm cải thiện đặc tính công suất khí thải động RV125-2 Kết thực nghiệm cho thấy giá trị công suất, mô-men, hiệu suất nhiệt động đạt giá trị cao thời điểm phun nhiên liệu từ 140CA BTDC Đối với động thực nghiệm khảo sát đề tài thời điểm phun nhiên liệu phù hợp cho động chế độ hoạt động 100% tải khoảng 140 CA BTDC Tại thời điểm phun mơ-men cơng suất cực đại tăng 4,5%, lượng khí thải CO NOx giảm, PM có xu hướng tăng Khi thay đổi thời điểm phun nhiên liệu từ đến 240CA BTDC nồng độ NOx tăng 57% tốc độ động 1800v/ph, tăng khoảng 66% tốc độ động 2400v/ph, độ mờ khói khí thải giảm khoảng 18% tốc độ động 1800v/ph giảm 2% tốc độ động đạt 2400v/ph Hướng phát triển tiếp theonhằm nâng cao tính làm việc đặc tính công suất & khí thải dòng động diesel xy- lanh nên kết hợp sự tối ưu thời điểm phun áp suất phun nhiên liệu, kết hợp tối ưu kết cấu buồng cháy thống (kết cấu đỉnh piston thơng số đặc tính vịi phun (như góc đặt vòi phun, số lỗ tia,…) nhằm nâng cao trình hình thành hỗn hợp vì tạo sự cháy hoàn thiện, kết hợp phương pháp mô thực nghiệm kiểm chứng kết nghiên cứu rút ngắn thời gian cải tiến động 44 Danh mục các cơng trình khoa học Tên tác giả, tên viết, tên Hội nghị, thời gian tổ chức, nơi tố chức Sản phẩm đề Số hiệu tài/ dự án Ghi ISBN (chỉ ghi mã số) Chiem Tran Lam, Tran Dang Long, Nguyen Anh Thi, Huynh Thanh Cong, “A Study on Emission Characteristic of a Small Agricultural DI Diesel Engine Using Injection Timing and ISO 8178 Test Cycle”, The 2nd International Conference on Automotive Technology, Engine and Alternative Fuels, 2012 Đề tài NCKH cấp ĐHQG-HCM 9782011 trọng điểm 604-73(B2011-201496-6 02TĐ) Chiem Tran Lam, Tran Dang Long, Nguyen Anh Thi, Huynh Thanh Cong, Le Viet Hung, Nguyen Ngoc Chanh, “Effect of Injection Timing on Performance Characteristic of a Small Agricultural Diesel DI Engine”, The 2nd International Conference on Automotive Technology, Engine and Alternative Fuels, 2012 Đề tài NCKH cấp ĐHQG-HCM 9782011 trọng điểm 604-73(B2011-201496-6 02TĐ) Chiem Tran Lam, Tran Dang Long, Nguyen Anh Thi, Huynh Thanh Cong, “Development of MCVIT system for Evaluation of Proper Injection Timing of Small Diesel DI Engine”, the 5th AUN/SEED-Net Regional Conference on New/Renewable Energy, HaNoi University Science and Technology, 2012 Đề tài NCKH cấp ĐHQG-HCM 2011 trọng điểm (B2011-2002TĐ) 978604911121-1 Chiem Tran Lam, Vo Le Hoai Phuong, Tran Dang Long, Huynh Thanh Cong,“A Preliminary Study on Performance Characteristics of An Agricultural 12.5HP Engine”, The 4th AUN/SEED-Net Regional Conference in Mechanical and Aerospace, pp 199204, 2012 Đề tài NCKH cấp ĐHQG-HCM 2011 trọng điểm (B2011-2002TĐ) ISBN 978604-730701-2 TT 45 Tài liệu tham khảo [1] D T Việt, L D Linh, and D V Dũng, "Tính tốn mơ trình tạo hỗn hợp hệ thống cung cấp biogas cho động RV125-2," in Tuyển tập Báo cáo Hội nghị sinh viên NCKH lần thứ 7, 2010 [2] P T Anh, C T Lam, T T Dat, and H T Cong, "A Simulation Study on Performance Characteristics of an Agricultural Small Diesel Engine by AVL Boost," in The 44th AUN/SEED-Net Regional Conferenc in Mechanical and Aerospace Technology, HoChiMinh, 2012 [3] N H Hường and N Đ Hùng, "Nghiên cứu ứng dụng biodiesel từ mỡ cá basa động đốt trong," in Hội nghị học toàn quốc, 2007, 2007 [4] Đ V Dũng, L T Phúc, and L V Hùng, "Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống cung cấp nhiên liệu khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) cho động Diesel RV125-2." [5] N Đ Hùng, N H Hường, and T H Thuận, "Design and Testing A new Diffuse-Mixer for RV125-2 Engine using Dual Fuel Biogas-Diesel," in International Workshop on Automotive Engineering, Engine and Alternative Fuels, HoChiMinh, 2008 [6] N L Ninh, "hướng dẫn Đề tài luận văn cao học: Nghiên cứu ứng dụng Biodiesel động diesel RV125-2," Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật, 2008 [7] N D Tiến, Nguyên lý động đốt NXB Giao thông vận tải Hà Nội, 2007 [8] K Mollenhauer and H Tschoke, Handbook of Diesel Engines Springer, 2010 [9] M Hillion, H Buhlbuck, J Chauvin, and N.Petit, "Combustion Control of Diesel Engine Using Injection Timing," SAE TECHNICAL PAPER SERIES, 2009 [10] G L Borman and K W Ragland, "Direct-Injection Engine Combustion," in Combustion Engineering, ed: McGRAW-HILL, 1998 [11] J.B.Heywood, Internal Combustion Engine Fundamentals: New York, McGrawHill, 1988 [12] Z Huang, S Shiga, T Ueda, H Nakamura, T Ishima, T Obokata, and M K M Tsue, "Effect of Fuel Injection Timing Relative to Ignition Timing on the Natural-Gas Direct-Injection Combustion," Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, vol 125, p 783, 2003 [13] L Shi, Y Cui, K Deng, H Peng, and Y Chen, "Study of low emission homogeneous charge compression ignition (HCCI) engine using combined internal and external exhaust gas recirculation (EGR)," Energy, 2006 [14] T V Johnson, "Diesel emission control technology – 2003 " Review, 2004 46 [15] M Hasegawa, Y Shimasaki, S Yamaguchi, M Kobayashi, H Sakamoto, N Kitayama, and T Kanda, "Study on Iginiton Timing Control for Diesel Engines Using In-Cylanhder Pressure," SAE TECHNICAL PAPER SERIES, 2006 [16] T Aoyama, J i Mizuta, and Y Oshima, "NOx Reduction by Injectuon Control," SAE TECHNICAL PAPER SERIES, vol 900637 [17] P J Tennison and R Reitz, "An Experimental Investigation of the Effects of Common-Rail Injection System Parameters on Emissions and Performance in a High-Speed Direct-Injection Diesel Engine," Eng Gas Turbines Power, p 123, 2001 [18] Venkatraman.M and Devaradjane.G, "Effect of Compression ratio, Injection Timing and Injection Pressure on a DI Diesel engine for better performance and emission fueled with diesel-diesel biodiesel blends," INTERNATIONAL JOURNAL OF APPLIED ENGINEERING RESEARCH, DINDIGUL, vol 2, 2010 [19] I K.Reksowadojo, D K Dinh, N Surjana, A J Kigour, T P.Brodjoegoro, T H.Soerawidjaja, and W Arismunandar, "Performance, Emissions of Pure Plant Oils (PPO) fuelled a Low Speed Indirect Injection Diesel Engine," in The 4th AUN/SEED-Net RC MeAe, HoChiMinh, 2012 [20] F Mallamo, M Badami, and F Millo, "Analysis of Multiple Injection Strategie for the Reduction of Emissions, Noise and BSFC of a DI CR Small Displacement Non-Road Diesel Engine," SAE TECHNICAL PAPER SERIES, 2002 [21] "Porsche 968 Variocam Assembly: Inspection Procedure and Maintenance Schedule," ed [22] "VVT-i (Variable Valve Timing-intelligent) System," in NEW FEATURES – 1GR-FE ENGINE, ed [23] H T Cong, "A Study on Backfire Control and Performance Improvement by Changing the Valve Timings in a Hydrogen-Fueled Engine with External Injection," PhD Dissertation, The Graduate School Sungkyunkwan University, Department of Mechanical Engineering i Phụ lục Thưc nghiệm đánh giá hệ thống MCVIT Điều kiện thử nghiệm 1.1 Đo kiểm chứng độ xác và độ tin cậy hệ thống MCVIT Để xác định sai số điều khiển hệ thống MCVIT, động vận hành điều kiện tốc độ không đổi, thời điểm phun nhiên liệu điều chỉnh từ 2-400CA BTDC Tại thời điểm phun, thông số vận hành giữ cố định lượng thời gian để xác định độ ởn định tín hiệu góc phun gửi về từ cảm biến đo thởi điểm phun động Độ ổn định tín hiệu phun bao gồm độ chính xác độ tin cậy tín hiệu xác định theo phương pháp thời gian thực 1.2 Xác định tổn hao khí hệ thống MCVIT Tởn hao khí hệ thống MCVIT xác định cách đo mô-men công suất động trường hợp:  Trường hợp 1: Xác định mô-men công suất động nguyên thuỷ  Trường hợp 2: Xác định mô-men công suất động dẫn động hệ thống MCVIT, nhiên bơm cao áp lắp đặt động nguyên thuỷ  Trường họp 3: Xác định mô-men công suất động vận hành hệ thống MCVIT, nghĩa động dẫn động hệ thống MCVIT bơm cao áp lắp đặt hệ thống MCVIT Trong đó, trường hợp điều vận hành với điều kiện tải, mức tiêu thụ nhiên liệu, tốc độ động Trường hợp dùng để kiểm chứng ảnh hưởng việc cung cấp nhiên liệu từ cụm điều khiển bơm cao áp đến đặc tính động Trường hợp dùng để xác định tổn hao khí hệ thống sử dụng không sử dụng hệ thống MCVIT ii Kết thảo luận 2.1 Xác định độ xác và độ ổn định hệ thống MCVIT PL- Hình 1: Độ xác hệ thống PL- Hình trình bày độ xác hệ thống khí vận hành Động vận hành tốc độ 1800v/ph (tốc độ mà động đạt mô-men cực đại), thời điểm phun từ 40CA BTDC đến 400CA BTDC Thời điểm phun thay đởi hệ thống MCVIT TheoPL- Hình 1, tính hiệu thời điểm phun gửi về ổn định, độ dao động quanh điểm trung bình nhỏ 5%, thời điểm phun, độ dao động nằm khoảng 1 GQTK Nguyên nhân do, động thử nghiệm động xy lanh truyền động hệ thống MCVIT động dây đai Đặc biệt động vận hành thời điểm phun q sớm có sự rung động mạnh hơn, làm cho tính hiệu phun bị nhiễu Điều chứng tỏ thông qua PL- Hình 2.PL- Hình 2cũng cho thấy động vận hành ổn định xác dãy rộng có khả vận hành liên tục iii PL- Hình 2: Độ ổn định hệ thống 2.2 Đánh giá tổn hao khí hệ thống MCVIT 35 kg/h 3.0 2.4 1.8 Trường hợp Trường hợp Trường hợp 30 Mô-men đo 25 20 N.m 3.6 Lượng nhiên liệu 15 1.2 10 0.6 0.0 tiêu thụ Tổn hao Mô-men 1,200 1,400 1,600 1,800 2,000 2,200 2,400 Tốc độ động (v/ph) PL- Hình 3: Độ tổn hao khí hệ thống theo tốc độ Trong PL- Hình 3động vận hành trường hợp với điều kiện để xác định tổn hao khí hệ thống Kết cho thấy sử dụng mức nhiên liệu điều kiện vận hành thì trường hợp trường hợp cho kết tương tự tất điểm vận tốc (sai số lớn 0.4N.m) Điều chứng tỏ, bơm cao áp gắn bên động bên cụm dẫn động bơm cao áp có điều kiện làm việc hệ thống MCVIT hồn tồn có iv thể đảm bảo điều kiện đặc tính động không bị ảnh hưởng sử dụng hệ thống MCVIT Kết đo từ trường hợp cho thấy, mô-men đo bị giảm tổn hao khí truyền động Sự chênh lệch mơ-men chính tởn hao khí hệ thống MCVIT dãy tốc độ tiến hành đo thực nghiệm Do đó dãy tốc độ ngắn thực nghiệm, tởn hao mơ-men có thể xấp xỉ thành hàm tuyến tính phương trình sau: FT=[0.0004 0.84107][ne 1]T Trong đó : (PT.1) FT [N.m]: Tổn hao mô-men ne [rpm] : tốc độ động PT sử dụng việc tính tốn lại cơng suất mô-men thực động sử dụng hệ thống MCVIT, để đánh giá đặc tính động về mặt tiêu hao nhiên liệu hiệu suất nhiệt động v Phụ lục báo đính kèm An Preliminary Investigation of Performance Characteristics of Agricultural Diesel 12.5 HP Engine Đánh Giá Đặc Tính Động Cơ Diesel RV125-2 Dùng Nông Nghiệp Development of a MeChanical Continuous Variable Injection Timing System for Evaluation of Proper Injection Timing of Agricultural Small Diesel DI Engine Effect of Injection Timing on Performance Characteristics of a Small Agricultural Diesel DI Engine A Study on Emission Characteristics of a Small Agricultural DI Diesel Engine Using Injection Timing and ISO 8178 Test Cycle vi LÍ LỊCH TRÍCH NGANG THÔNG TIN CÁ NHÂN Họ tên: Chiêm Trấn Lâm Ngày, tháng, năm sinh: 01/06/1988 Nơi sinh: Cà Mau Địa liên lạc: 2.07 Lô 6, khu B, chung cư Trường Đua Phú Thọ, Phường 15, Quận 11, TP Hồ Chí Minh Q TRÌNH ĐÀO TẠO 2006-2011: Sinh viên trường đại học Bách Khoa-ĐHQG HCM 2011-nay: Học viên cao học theo phương thức nghiên cứu trường đại học Bách Khoa-ĐHQG HCM Q TRÌNH CƠNG TÁC 2011- nay: Nghiên cứu viên phịng thí nghiệm Trọng điểm ĐHQG HCM -Động đốt ... đích khảo sát sự ảnh hưởng thời điểm phun nhiên liệu đến đặc tính làm việc đặc tính phát thải động qua đó tạo liệu sở cho việc cảo tạo đặc tính phát thải động RV1 25 -2 1 .2 Mục tiêu nghiên cứu... hường thời điểm phun đến đặc tính động tốc độ 24 00 v/ph Hình 4.3 Hình 4.4 trình bày ảnh hưởng thời điểm phun đến đặc tính làm việc đặc tính phát thải động Cơng suất, mơ-men, suất tiêu hao nhiên liệu, ... phun nhiên liệu đến pit-tông lên đến ĐCT gọi thời điểm phun sớm, thời điểm tính từ lúc phun nhiên liệu đến hỗn hợp nhiên liệu- không khí bùng cháy gọi thời gian cháy trễ nhiên liệu Hình 2. 5