5. Phương pháp nghiên cứu
3.3.1 Xây dựng mô hình mô phỏng
Động cơ mô phỏng là động cơ xe máy với dung tích xylanh 97 cm3 có các
thông số kỹ thuật trình bày trong bảng 3.2.
Bảng 3.2. Thông số kỹ thuật của động cơ thử nghiệm
Kiểu động cơ Đánh lửa cưỡng bức
Số xylanh 1 Đường kính xylanh 50 mm Hành trình piston 49,5 mm Tỷ số nén 9:1 Dung tích xylanh 97 cm3 Góc đánh lửa sớm 15oTK trước ĐCT
Mô hình động cơ xe máy trên phần mềm AVL Boost thể hiện trên hình 3.2. Không khí với điều kiện biên thứ nhất (SBI) được lọc bằng bầu lọc khí (CL1). Nhiên liệu chính (xăng) được cung cấp bởi bộ chế hòa khí (I1), khí giàu hyđrô được phun vào đường nạp thông qua vòi phun khí (I2). Hỗn hợp không khí/xăng/khí giàu hyđrô được hút vào trong xylanh (C1) và thực hiện quá trình cháy. Sản phẩm của
36
quá trình cháy được thải ra ngoài môi trường (SB2) sau khi đi qua bình ổn áp (bộ tiêu âm – PL1).
Hình 3.2. Mô hình động cơ thử nghiệm trên AVL Boost
1.Lọc khí; 2. Phần tử cản dòng; 3. Bộ chế hòa khí; 4. Vòi phun khí giàu hyđrô; 5. Xylanh động cơ; 6. Bình ổn áp (bình tiêu âm)
Do sản phẩm khí giàu hyđrô của quá trình tách một phần nhiên liệu thông qua bộ xúc tác lắp trên đường thải chưa tính toán được tỷ lệ các thành phần tại mỗi chế độ một cách cụ thể nên không thiết lập được hỗn hợp khí giàu hyđrô trong trường hợp này. Nội dung nghiên cứu mô phỏng trên phần mềm AVL Boost sẽ chỉ tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của khí HHO đến tính năng cũng như phát thải của động cơ tại các chế độ. Ban đầu thiết đặt General Species Transport được chọn để thiết lập danh sách các loại nhiên liệu bao gồm xăng (gasoline) và 6 thành phần khí
khác bao gồm O2, N2, CO2, H2O, CO và H2. Trong vòi phun nhiên liệu thể lỏng,
nhiên liệu được chọn là xăng (hình 3.3), trong khi đó ở vòi phun khí, hai thành phần hyđrô và ôxy được sử dụng với tỷ lệ tương ứng là 0.1111 và 0.8889 (hình 3.4).
37
Hình 3.3. Giao diện chọn nhiên liệu chính cho động cơ
Hình 3.4. Thiết lập nhiên liệu khí HHO trên AVL Boost