(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu mô phỏng và đánh giá các đặc tính kỹ thuật của động cơ vikyno RV125 sử dụng nhiên liệu kép CNG DIESEL

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ VÕ VĂN MẪN NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG VÀ ÐÁNH GIÁ CÁC ÐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA ÐỘNG CƠ VIKYNO RV125 SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU KÉP CNG - DIESEL NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ÐỘNG LỰC – 60520116 SKC004989 Tp Hồ Chí Minh, tháng 10/2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ VÕ VĂN MẪN NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ VIKYNO RV125 SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU KÉP CNG DIESEL NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC – 60520116 Hướng dẫn khoa học: TS LÝ VĨNH ĐẠT ThS HUỲNH PHƯỚC SƠN Tp Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2016 LÝ LỊCH KHOA HỌC (Dùng cho nghiên cứu sinh & học viên cao học) I LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Dán hình 3x4 & đóng mộc giáp lại Họ & tên : Võ Vă n Mẫ n Gi ới tín h: Na m Ng ày, thá ng, nă m sin h: 25/ 04/ 19 88 Nơ i sin h: Bì nh Th uậ n Qu ê qu án: Hà m Nh ơn Hà m Thuận Bắc_Bình Thuận tộc: Kinh Dân Chức vụ, đơn vị công tác trước học tập, nghiên cứu: Chỗ riêng địa liên lạc: 7/8A_ Lã Xuân Oai_Kp3_P.Trường Thạnh_Quận 9_ Tp.Hồ Chí Minh Điện thoại quan: Fax: AI Q TRÌNH ĐÀO TẠO: Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ ……/…… đến ……/ …… Nơi học (trường, thành phố): Ngành học: Cao đẳng: Hệ đào tạo: Chính qui tập trung đến 10/2010 Thời gian đào tạo từ 09/2007 Nơi học (trường, thành phố): Trường Cao đẳng Kỹ thuật công nghệ Đồng Nai Ngành học: Cơ Khí Động Lực Tên đồ án, luận án môn thi tốt nghiệp: “Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống treo trước Ơtơ con” Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: tháng 10/2010 Trường Cao đẳng Kỹ thuật công nghệ Đồng Nai Người hướng dẫn: Ks.Trương Thành Trung Đại học: Hệ đào tạo: Chính qui tập trung đến 11/2012 Thời gian đào tạo từ 11/2010 Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại học giao thơng vận tải Tp.Hồ Chí Minh i Ngành học: Cơ Khí Động Lực Tên đồ án, luận án môn thi tốt nghiệp: “Mô khác hệ thống treo phụ thuộc hệ thống treo độc lập” Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: tháng 11/2012 Trường Đại học giao thơng vận tải Tp.Hồ Chí Minh Người hướng dẫn: ThS.Nguyễn Văn Thắng Thạc sĩ: Hệ đào tạo: Chính qui tập trung Thời gian đào tạo từ 10/2014 đến 10/2016 Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM Ngành học: Kỹ thuật Cơ khí Động lực Tên luận văn: “Nghiên cứu mơ đánh giá đặc tính kỹ thuật động Vikyno RV125 sử dụng nhiên liệu kép CNG diesel” Ngày & nơi bảo vệ luận văn: 30/10/2016 - Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM Người hướng dẫn: TS Lý Vĩnh Đạt ThS.Huỳnh Phức Sơn Tiến sĩ: Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ ……/…… đến ……/ …… Tại (trường, viện, nước): Tên luận án: Người hướng dẫn: Ngày & nơi bảo vệ Trình độ ngoại ngữ (biết ngoại ngữ gì, mức độ): Anh Văn (Trình độ B1) Học vị, học hàm, chức vụ kỹ thuật đƣợc thức cấp; số bằng, ngày & nơi cấp: ii BI Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Công việc đảm nhiệm Nơi cơng tác IV CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ: XÁC NHẬN CỦA CƠ QUAN/ĐỊA PHƢƠNG (Ký tên, đóng dấu) Ngày 04 tháng 11 năm 2016 Ngƣời khai ký tên Võ Văn Mẫn iii LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 10 năm 2016 (Ký tên ghi rõ họ tên) Võ Văn Mẫn iv LỜI CẢM ƠN V lịngĐạt kínhcùng trọng vàThầy biết ơn sâu sắc, em xin bày tỏ lời cảmquá ơn chân tới Thầy TS.LýớiVĩnh với ThS.Huỳnh Phƣớc Sơn Trong trình thành thực luận văn, bận rộn công việc Thầy dành nhiều quan tâm tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành luận văn tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô Ban Giám Hiệu, phòng Đào tạo Sau Đại Học, Thầy khoa khí Động lực, anh bạn lớp cao học CKD14B – Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí minh tận tình giúp đỡ tạo điều kiện tốt để em hoàn thành luận văn tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn Thầy phản biện dành thời gian công sức để đọc đóng góp ý kiến quý báu giúp em hoàn thiện nội dung đồ án luận văn Con xin gửi lời biết ơn chân thành đến Bố Mẹ gia đình ln bên cạnh ủng hộ, hết lòng động viên, tạo điều kiện tốt để yên tâm học tập, làm việc hoàn thành luận văn tốt nghiệp Mặc dù cố gắng để hoàn thành luận văn cách tốt có thể, khơng tránh khỏi thiếu xót Rất mong nhận đóng góp, chia sẻ ý kiến kinh nghiệm quý Thầy, Cơ anh, bạn để đề tài hoàn thiện phát triển mức cao Xin chân thành cảm ơn! TPHCM, ngày 30 tháng 10 năm 2016 Học viên thực Võ Văn Mẫn v TÓM TẮT Để đánh giá hiệu sử dụng nhiên liệu CNG động Vikyno RV125 sử dụng nhiên liệu kép CNG diesel, việc đánh giá ảnh hưởng tỉ lệ CNG diesel đến đặc tính động cần thiết Bài báo trình bày kết nghiên cứu mô thực nghiệm đặc tính kỹ thuật động Vikyno RV125 sử dụng nhiên liệu kép thông qua việc so sánh moment, công suất mức độ phát thải động thay đổi tỷ lệ sử dụng CNG diesel Kết nghiên cứu mô phù hợp với kết thực nghiệm băng thử, qua định hướng cho công việc thiết kế, chế tạo hệ thống điều khiển cung cấp nguyên liệu kép CNG diesel mơ hình thực nghiệm Đây sở cho việc xây dựng đồ tỷ lệ CNG diesel (engine map) cho động sử dụng nhiên liệu kép, góp phần nghiên cứu, ứng dụng nguồn nhiên liệu CNG động nén cháy có tỷ số nén cao vi ABSTRACT To evaluate the effect of using CNG on Vikyno RV125 that uses dual fuel CNG diesel, the examining of CNG diesel rate to engine performnce is addressed in paper This work compares the research results between simulation and experiment for engine performance, emissions and fuel consumption for dual fuel CNG diesel engine at different CNG fuel rates.The study shows that the simulation results are totally agreeable to experimental results Hence, it has advances in designing, manufactering, improving dual fuel system on original fuel system in RV125 engine The research is fundamental for setting up the map of CNG diesel rate for dual fuel engin, this results in studying, applying fuel dual CNG diesel in CI engines vii Trang 108 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 Tốc độ động (v/p) Hình 1.2 Đồ thị biểu diễn đặc tính tốc độ cơng suất tỷ lệ hòa trộn CNG– diesel từ thực nghiệm 1.2 Suất tiêu hao nhiên liệu Để đánh giá tính tiết kiệm nhiên liệu động suất tiêu hao nhiên liệu tiêu chí quan trọng Suất tiêu nhiên liệu thay đổi theo tốc độ tỷ lệ hòa trộn CNG Diesel thể bảng 1.3 Bảng 1.3 Suất tiêu hao nhiên liệu theo tốc độ tỷ lệ hòa trộn CNG diesel theo mô Ge (g/kWh) ne(v/p) 1200 Tỷ lệ 100%DO– 0%CNG 90%DO– 268,174 259,41 253,783 251,53 10%CNG Trang 109 252,78 257,44 266,08 80%DO– 20%CNG 70%DO– 30%CNG 60%DO– 40%CNG 50%DO– 50%CNG 40%DO– 60%CNG 30%DO– 70%CNG Sau chạy mô xong ta có kết tiêu hao theo khối lượng nhiên liệu bảng 1.3 sau ta đổi qua suất tiêu hao theo lượng qua công thức 3.1(ở chương 3) ta bảng 1.4 kết tiêu hao nhiên liệu theo lượng Bảng 1.4 Suất tiêu hao lượng theo tốc độ tỷ lệ hịa trộn CNG diesel theo mơ Ge (kJ/kWh) ne (vp) 100/0 1200 13408,70 1400 12970,35 1600 12689,15 1800 12576,35 2000 12638,75 Trang 110 2200 128 2400 133 Bảng 1.5 Suất tiêu hao lượng theo tốc độ tỷ lệ h Trang 111 Suất tiêu hao lượng 12000 11500 100Do Tốc độ động (vịng/phút) Hình 1.3 Đồ thị biểu diễn suất tiêu hao lượng theo tốc độ tỷ lệ hòa trộn CNG diesel từ thực nghiệm 1.3 Phát thải động Bảng 1.6 Lượng khí thải NOx theo tốc độ tỷ lệ hòa trộn CNG diesel NOx (g/kWh) ne(v/p) Tỷ lệ 100%DO– 0%CNG 90%DO– 10%CNG 80%DO– 20%CNG 70%DO– 30%CNG 60%DO– 40%CNG 50%DO– 50%CNG 40%DO– 60%CNG 30%DO– 70%CNG Trang 112 Bảng 1.7 Lượng khí thải CO theo tốc độ tỷ lệ hịa trộn CNG diesel CO (g/kWh) ne(v/p) Tỷ lệ 100%DO– 0%CNG 90%DO– 10%CNG 80%DO– 20%CNG 70%DO– 30%CNG 60%DO– 40%CNG 50%DO– 50%CNG 40%DO– 60%CNG 30%DO– 70%CNG Bảng 1.8 Lượng bồ hóng sinh theo tốc độ tỷ lệ hòa trộn CNG diesel SOOT (g/kWh) ne(v/p) Tỷ lệ 100%DO– 0%CNG 90%DO– 10%CNG 80%DO– 20%CNG 70%DO– 30%CNG Trang 113 60%DO– 40%CNG 50%DO– 50%CNG 40%DO– 60%CNG 30%DO– 70%CNG 1.4 Ảnh hưởng góc phun sớm đến phát thải động Bảng 1.9 Nồng độ NOx thay đổi góc phun sớm động sử dụng nhiên liệu kép với tỷ lệ 30%DO 70%CNG NOx(g/kWh) Ban đầu Sớm 2o Sớm 4o Muộn 2o Muộn 4o NOx NOx Thay đổi% NOx Thay đổi% NOx Thay đổi% NOx Thay đổi% Trang 114 Bảng 1.10 Nồng độ CO thay đổi góc phun sớm động sử dụng nhiên liệu kép với tỷ lệ 30%DO 70%CNG CO(g/kWh) Ban đầu Sớm 2o NOx NOx Thay đổi% Sớm 4o NOx Thay đổi% Muộn 2o NOx Thay đổi% Muộn 4o NOx Thay đổi% Bảng 1.11 Nồng độ SOOT thay đổi góc phun sớm động sử dụng nhiên liệu kép với tỷ lệ 30%DO 70%CNG SOOT(g/kWh) Ban đầu Sớm 2o NOx NOx Thay đổi% Sớm 4o NOx Thay đổi% Muộn Trang 115 NOx ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ VÕ VĂN MẪN NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ VIKYNO RV125 SỬ DỤNG NHIÊN... trình cháy động sử dụng nhiên liệu kép CNG – diesel 2.2.2.1 Cơ sở lý thuyết trình cháy động sử dụng nhiên liệu kép CNG – diesel Trong động sử dụng nhiên liệu kép CNG diesel, CNG phun vào đường... tốn mơ đặc tính kỹ thuật động Vikyno RV125 dùng nhiên liệu kép CNG diesel Trang 1.2 Các nghiên cứu nước sử dụng nhiên liệu kép CNG diesel 1.2.1 Kết nghiên cứu nước Hiện nay, việc nghiên cứu chuyển