Một phần khớ xả được hỳt vào trong kỳ nạp, nhờ cú thời gian trựng lặp của xupỏp nạp và xupỏp xả. Hệ thống VVT-i kiểm soỏt thời điểm đúng mở xupỏp để chủ động điều chỉnh EGR.
ThS.Tr ng M nh Hựng
Hệ thống VVT-i nhanh chúng mở xupỏp nạp để một phần khớ xả quay lại phớa nạp, vào cuối kỳ xả.
EGR được thực hiện bằng cỏch hỳt lượng khớ xả hồi lại này vào trong xy-lanh cựng với hỗn hợp khụng khớ-nhiờn liệu, trong kỳ nạp.
Hệ thống VVT-i sử dụng ECU của động cơ để thay đổi thời điểm mở xupỏp. Hóy tham khảo phần hệ thống điều khiển động cơ để biết thờm chi tiết.
Hỡnh 5.12. Tuần hoàn khớ xả trong hệ thống VVT-I
5.4. Điều khiển tỷ lệ hỗn hợp nhiờn liệu
5.4.1. Động cơ xăng
ạĐiều chỉnh chớnh xỏcλ
- Sử dụng bộ chế hoà khớ điện tử hoặc hệ thống phun xăng thay cho bộ chế hoà khớ cơ khớ thụng thường.
- Hạn chế tối đa sự khỏc biệt về λ giữa cỏc xy lanh bằng cỏc biện phỏp như: sử dụng hệ thống phun xăng đa điểm thay cho phun đơn điểm để cú λ đồng đều giữa cỏc xy lanh.
- Dựng cảm biến λ để lấy chớnh tớn hiệu λ làm tớn hiệu ngược để điều chỉnh chớnh xỏc λ . - Dựng bộ điều chỉnh điện tử ở hệ thống nhiờn liệu phun xăng để điều chỉnh λ tối ưu tuỳ thuộc vào cỏc thụng số như tải trọng, tốc độ vũng quay, nhiệt độ nước làm mỏt, gúc phun sớm . . . Đõy là biện phỏp khỏ triệt để được sử dụng ở những động cơ xe hiện đạị
b. Thiết kế động cơ dựng hỗn hợp nghốọ
- Hỡnh thành khớ hỗn hợp phõn lớp. Bản chất của phương phỏp này là bố trớ một bu-gi đỏnh lửa trong buồng chỏy của động cơ tại vị trớ cú thành phần λ nhỏ (hỗn hợp đậm) để đốt chỏy hỗn hợp
bằng tia lửa điện. Phần hỗn hợp này sau khi bốc chỏy sẽ làm mồi để đốt chỏy phần hỗn hợp cũn lại cú thành phần λ lớn (hỗn hợp nhạt).
- Điều chỉnh chớnh xỏc λ
- Tạo xoỏy lốc và rối trong buồng chỏy
Xoỏy lốc và rối trong buồng chỏy tạo thuận lợi trong quỏ trỡnh hoà trộn và chỏy của hỗn hợp, tạo điều kiện cho nhiờn kiệu chỏy kiệt và mở rộng giới hạn chỏy
- Thiết kế buồng chỏy thớch hợp
Buồng chỏy gọn và cú tỷ số nộn ε lớn, vị trớ đặt bu-gi tối ưụ
ThS.Tr ng M nh Hựng
Thiết kế đường nạp - thải tối ưu về khớ động, lựa chọn đựơc gúc phối khớ tối ưu khi thiết kế . . . nhằm đạt được chất lượng của quỏ trỡnh trao đổi khớ cao nhất, cụ thể là thải sạch và nạp đầy, tạo điều kiện hỡnh thành hỗn hợp sạch nờn tăng được giới hạn của λ.
c. Hạn chế sử dụng động cơ ở chế độ tải nhỏ
Ở chế độ tải nhỏ, lượng khớ nạp mới ớt, hệ số khớ sút lớn (hỗn hợp bẩn hơn), hỗn hợp chỏy khụng tốt nờn chất lượng khớ thải kộm và suất tiờu thụ nhiờn liệu caọ Do đú ụ tụ, xe mỏy khụng nờn chạy ở chế độ tay số thấp.
5.4.2. Động cơ Diesel
ạ Điều chỉnh để hạn chế lượng nhiờn liệu chu trỡnh
Trờn hỡnh 5.5 đó chỉ rừ, khi động cơ làm việc ở chế độ tải cực đại tức là với λ rất nhỏ thỡ cỏc thành phần độc hại như CO, NOx, và PM rất caọ Để trỏnh khụng cho động cơ làm việc tại chế độ tải cực đại thỡ cú thể điều chỉnh cơ cấu hạn chế về phớa giảm lượng nhiờn liệu, do đú giảm cỏc thành phần độc hạị
b. Lựa chọn phương phỏp tạo thành hỗn hợp thớch hợp
Trong động cơ diesel cú hai phương phỏp tạo thành hỗn hợp, đú là hỡnh thành hỗn hợp trong buồng chỏy thống nhất (cũn gọi là phun trực tiếp) và hỡnh thành hỗn hợp trong buồng chỏy ngăn cỏch (cũn gọi là phun giỏn tiếp). Do cường độ xoỏy lốc mónh kiệt trong quỏ trỡnh hỡnh thành hỗn hợp và chỏy nờn trong buồng chỏy ngăn cỏch nhiờn liệu và khụng khớ được hoà trộn tốt hơn dẫn đến thành phần CO ớt hơn. Mặt khỏc do quỏ trỡnh chỏy diễn ra trong buồng chỏy phụ rất thiếu ụ- xy và diễn ra trong buồng chỏy chớnh với nhiệt độ chỏy khụng cao nờn NOx thấp hơn. Ngoài ra, do hoà trộn tốt hơn làm giảm hiệu ứng sỏt vỏch nờn HC cũng giảm hơn.
c. Lựa chọn gúc phun sớm thớch hợp
Nếu gúc phun sớm càng giảm (tớnh từ gúc phun sớm tối ưu) tức là phun càng muộn thỡ nhiệt độ
quỏ trỡnh chỏy càng giảm, do đú NOx giảm, và đồng thời cường độ ụ-xy hoỏ muội than giảm nờn PM tăng. Núi chung, giảm gúc phun sớm là một biện phỏp chỉ dựng để giảm NOx.
d. Luõn hồi khớ thải
Giống như ở động cơ xăng, tuy nhiờn tỷ lệ khớ thải luõn hồi ở động cơ diesel cú thể cao hơn, cụ
thể là ở động cơ buồng chỏy thống nhất cú thể tới 60% và ở động cơ buồng chỏy ngăn cỏch tới 30%. Ngoài ra NOx cú thể cũn giảm hơn nữa nếu làm mỏt khớ luõn hồị
ẹ Dựng hệ thống phun nhiờn liệu điện tử
Hệ thống phun nhiờn liệu điều khiển điện tử cú khả năng liờn kết và xử lý nhiều tớn hiệu trong miền đặc tớnh làm việc của động cơ để đạt được cỏc thụng số làm việc tối ưụ Trong đú điều chỉnh chớnh xỏc gúc phun sớm cú vai trũ rất quan trọng, quyết định chất lượng quỏ trỡnh hỡnh thành khớ hỗn hợp và chỏy, do đú ảnh hưởng tới chất lượng khớ thảị Sử dụng hệ thống phun nhiờn liệu điện tử cú thể giảm được cỏc thành phần khớ thải độc hại trong khớ thải tới mức thấp nhất cú thể.
f. Dựng mờ-tha-nol thay cho nhiờn liệu diesel
Khớ thải của động cơ diesel dựng mờ-tha-nol cú thành phần PM rất thấp. Tuy nhiờn, lượng mờ-
tha-nol cụng nghiệp hiện rất ớt nờn hiện nay mới chỉ cú một số nước CHLB Đức, Braxin, Ba lan,. . . lắp động cơ diesel cải tiến sử dụng mờ-tha-nol cho xe bus chạy trong thành phố.
ThS.Tr ng M nh Hựng
Chương 6. ĐỘNG CƠ TƯƠNG LAI Xu hướng phỏt triển động cơ hiện đại
Để đỏp ứng với yờu cầu của luật bảo vệ mụi trường ngày càng trở nờn khắt khe, cỏc nhà chế tạo ụ tụ đó khụng ngừng cải tiến sản phẩm của mỡnh. Những tiến bộ mới đõy trong lĩnh vực tổ chức quỏ trỡnh phun nhiờn liệu nhờ ứng dụng thành tựu của kĩ thuật điều khiển cũng như sử dụng cỏc loại nhiờn liệu khớ để chạy động cơ đó tạo ra một hướng phỏt triển khỏ lạc quan cho sự phỏt triển động cơ nhiệt truyền thống. Trong chương này, chỳng ta sẽ đề cập đến cỏc xu hướng hoàn thiện động cơ đốt trong lắp trờn cỏc phương tiện giao thụng vận tảị