III. THỰC NGHIỆM ĐO CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG HỌC CỦA ĐỘNG CƠ
3.5 Lập bảng tính
Ne = (Kw) ge = (g/Kwh)
λ = .
STT n(v/p) Me(Nm) Ge(Kg/h) air_con(Kg/h) TWO T_EXH Ne(kw) ge(g/kwh) λ
1 1000 68.651 3.085 26.945 71.321 502.220 7.193 415.466 0.602 2 1250 81.649 3.849 32.864 72.090 532.095 10.693 367.705 0.589 3 1500 92.564 4.610 38.570 72.896 560.720 14.547 327.257 0.577 4 1750 101.394 5.369 44.064 73.740 588.095 18.590 294.122 0.566 5 2000 108.141 6.125 49.345 74.621 614.220 22.660 268.298 0.556 6 2250 112.804 6.879 54.414 75.540 639.095 26.592 249.788 0.546 7 2500 115.384 7.630 59.270 76.496 662.720 30.222 238.590 0.536 8 2750 115.879 8.379 63.914 77.490 685.095 33.387 234.704 0.526 9 3000 114.291 9.125 68.345 78.521 706.220 35.923 238.131 0.517 10 3250 110.619 9.869 72.564 79.590 726.095 37.666 248.870 0.507 11 3500 104.864 10.610 76.570 80.696 744.720 38.453 266.922 0.498 12 3750 97.024 11.349 80.364 81.840 762.095 38.120 292.287 0.488 13 4000 87.101 12.085 83.945 83.021 778.220 36.502 324.963 0.479 14 4250 75.094 12.819 87.314 84.240 793.095 33.437 364.953 0.470 15 4500 61.004 13.550 90.470 85.496 806.720 28.761 412.255 0.460 16 4750 44.829 14.279 93.414 86.790 819.095 22.310 466.869 0.451 17 5000 26.571 15.005 96.145 88.121 830.220 13.919 528.796 0.442 18 5250 6.229 15.729 98.664 89.490 840.095 3.426 598.035 0.433 19 5500 -16.196 16.450 100.970 90.896 848.720 -9.333 674.587 0.423 20 5750 -40.706 17.169 103.064 92.340 856.095 - 24.522 758.451 0.414 -
* n tại Memax: F(x) = -1,6667.10-5.x2 + 0,0895x - 4.1788 F'(x) = -0,3334.10-5.x + 0,0895 F'(x) = 0 => x = 2684,95 (vòng/phút) Memax = 115,9725 (Nm) * n tại Nemax: F(x )= -4.10-6.x2 + 0,0301.x – 17,8971 F'(x) = -8.10-6.x +0,0301 F'(x) = 0 => x = 3762,5 (vòng/phút) Nemax = 38,7436 (Nm) * n tại gemax: F(x) = -8.10-22.x3 + 6.10-5.x2 – 0,3227x + 679,63 F'(x) = -24.10-22.x2 + 12.10-5.x – 0,3227 F'(x) = 0 => x1 = 4,9.1020 (vòng/phút) (max) x1 = 2688 (vòng/phút) (min) gemin = 245,733
3.7. Kết quả sau khi điều chỉnh và nhận xét:
Các đồ thị từ hàm xấp xỉ:
Hình 3.7.1 Đồ thị hiệu chỉnh đặc tính bộ phận Ne, Me theo n *Nhận xét:
ỏ mức chấp nhận được.
- Đường cong thể hiên Mo men (Me) là một đường cong khá cân xứng, động cơ đạt giá trị Memax ở vị trí n = 2648,95 (vòng/phút) và đạt giá trị Memax = 115,9725 (Nm) sau đó Me giảm dần theo chiều tang của tốc độ động cơ.
- Đường cong thể hiện công suất (Ne): công suất động cơ có xu hướng tang ở khoảng tốc độ từ 1000 (vòng/phút) và đạt giá trị Nemax = 38,7436 (Nm) tại tốc độ của động cơ là 3762,5 (vòng/phút).
- Vậy nếu so sánh với đường đặc tính lý thuyết thì không có sự chênh lệch nhiều, chứng tỏ động cơ hoạt động tương đối ổn định.
Hình 3.7.2 Đồ thị hiệu chỉnh đặc tính bộ phận Bh và ge theo n
*Nhận xét:
- Suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ là 1 đường cong parabol ngược, điều này cho thấy, khi động cơ quay ở số vòng quay thấp thì suất tiêu hao ở mức cao, sau đó giảm dần và ổn định ở khoảng n = 2200 – 3800 vòng/phút, đạt giá trị thấp nhất ở tốc độ 2688 (vòng/phút)
số vòng quay
*Nhận xét :
- Đồ thị hiệu chỉnh cho thấy nhiệt độ nước làm mát và nhiệt độ khí thải tỉ lệ thuận với tốc độ động cơ, tức là động cơ quay càng nhanh thì sẽ càng nóng. Đỉnh điểm là ở số vòng quay 6000 vòng/phút, nhiệt độ nước làm mát là 93,821 0C và nhiệt độ khí thải là 862,22 0C nhưng nhờ hệ thống làm mát mà nhiệt độ nước vào sẽ thấp hơn nhiệt độ nước ra và được duy trì ở 1 nhiệt độ nhất định. Vì vậy để đảm bảo động cơ hoạt động ổn định và kéo dài tuổi thọ, nên để động cơ làm việc ở số vòng quay vừa phải.
Hình 3.7.4. Đồ thị hiê ̣u chỉnh diễn Air-con và BH theo số vòng quay
vòng/phút, BH đạt 3,0849 (kg/h) và Air_con đạt 26,9454 (kg/h), và đạt max ở tốc độ 6000 vòng/phút, lúc đó BH đạt 17,8849 (kg/h) và Air_con đạt 104,9454 (kg/h)
IV. Phát thải ô nhiễm
Bảng số liệu đo :
STT Tốc độ (%)O2 CO(%) CO2(%) LAMDA HC(pmm) Nox(pmm)
1 1250 1.33 1 15.9 1.023 131 1200 2 1500 1.38 0.35 16.2 1.036 308 1809 3 1750 0.88 0.73 16.9 1.013 79 1966 4 2000 0.64 0.92 17 1 41 1969 5 2250 0.5 1.5 16.9 0.982 23 1766 6 2500 0.43 2.22 16.6 0.963 13 1652 7 2750 0.42 1.86 16.8 0.971 0 1974 8 3000 0.41 2.06 16.7 0.966 0 2134 9 3250 0.31 4.44 15.7 0.911 6 1589 10 3500 0.26 5.83 15.1 0.881 7 1263 11 3750 0.24 6.57 14.8 0.866 7 1182 12 4000 0.21 5.43 15.3 0.888 0 1374 13 4250 0.18 6.13 15.1 0.874 0 1141 14 4500 0.17 5.71 15.2 0.881 0 1231 15 4750 0.27 1.44 16.7 0.975 0 2675
Hình 4.1. Biểu đồ tốc độ phát thải CO theo tốc độ động cơ
*Nhận xét:
- Trong quá trình đốt cháy do oxi không đủ sẽ tạo ra muội than-một dạng cacbon vô định, chính cacbon này tác dụng với O2 thiếu tạo ra CO, ở những tốc độ ban đầu, lúc này lượng khí nạp vào khá nhiều, oxi dồi dào nên khí CO sinh ra khá ít, ở những tốc độ sau, lượng không khí đi vào là không đủ, điều này tạo điều kiện cho khí CO sản sinh ra nhiều và bắt đầu ổn định, đến tốc độ 4500 vòng/phút thì lượng khí CO giảm hẵng.
Hình 4.2. Biểu đồ tốc độ phát thải HC theo tốc độ động cơ
phát thải khí HC đạt đỉnh ở tốc độ 1500 vòng/phút của động cơ, và sau đó giảm nhanh chóng, đến khoảng tốc độ trung bình và cao (n = 2750 – 4750 vòng/phút) thì tốc độ phát thải tiệm cận mức 0.
Hình 4.3. Biểu đồ tốc độ phát thải CO2 theo tốc độ động cơ
*Nhận xét :
- Nhìn chung, lượng phát thải khí CO2 ở động cơ đốt trong luôn ở mực trung bình và cao, đó chính là gánh nặng lên môi trường, lượng khí CO2 cao ở những tốc độ đầu của động cơ, sau đó giảm nhẹ và tăng lại ở những tốc độ cuối (4500 – 4750 vòng/phút).
- Lamda đạt giá trị cao nhất ở tốc độ 1500 vòng/phút sau đó giảm dần và tặng nhẹ ở tốc độ cuối.
Hình 4.5. Biểu đồ tốc độ phát thải NOx theo tốc độ động cơ
*Nhận xét :
- Nhìn chung, lượng phát tải NOx dao động trong một khoảng không quá lớn, đạt giá trị cực tiểu ở tốc độ 4250 vòng/phút với giá trị 1141 (pmm), đạt max ở tốc độ 3000
vòng/phút với giá trị 2134 (pmm)
Hình 4.6. Biểu đồ tốc độ phát thải O2 theo tốc độ động cơ
không đủ để đốt cháy hoàn toàn Oxi có trong khí nạp, về sau, lượng Oxi giảm mạnh, điều này chứng tỏ quá trình cháy trong buồng đốt diễn ra hiệu quả, động cơ làm việc ổn định.
V. KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ BÀI THÍ NGHIỆM.
5.1. Kết luận về các thông số động lực học của động cơ:
Qua thí nghiệm ta thấy rằng các thông số động lực học của Động cơ Daewoo
A16DMS (công suất có ích Ne, momen động cơ Me, suất tiêu hao nhiên liệu ge… ) đảm
bảo cho động cơ làm việc bình thường ở các chế độ tải và các tốc độ thay đổi khác nhau của động cơ tùy thuộc vào mục đích sử dụng.
Tuy nhiên, thông số chính là Ne và Me thay đổi so với thông số lý thuyết của động cơ.
+ Thông số lý thuyết của động cơ:
- Momen cực đại : = 115,97 (Nm) / 2648,95 (vòng/phút). - Công suất cực đại : 38,74 (kW) / 3762,5 (vòng/phút).
+ Thông số thực tế đo được:
- Momen cực đại: 113 (N.m)/ 3600 (vòng/phút)
5.2.Đánh giá so sánh giữa đặc tính bộ phận thực nghiệm với đặc tính bộ phận lý
thuyết.
Đường đặc tính bộ phận thực nghiệm Động cơ Daewoo Nubira 1.6 có quy luật giống với đặc tính lý thuyết, tuy nhiên vẫn còn tồn tại những khoảng khác với quy luật của đặc tính lý thuyết do các yếu tố khác ảnh hưởng đến thực nghiệm và sai số trong quá trình đo đạc các thông số của đường đặc tính.
5.3. Đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến thực nghiệm.
sự lơ đãng, do cẩu thả… Tuy nhiên, khi sử dụng dụng cụ đo chỉ thị số, sai số này hầu như không mắc phải.
Sai số bên ngoài (sai số khách quan): sai số do ảnh hưởng của điều kiện bên ngoài lên đối tượng đo cũng như dụng cụ đo. Ví dụ: sự biến động của nhiệt độ bên ngoài, áp suất, độ ẩm… vượt quá điều kiện tiêu chuẩn.
Sai số thiết bị: sai số của thiết bị sử dụng trong phép đo, nó liên quan đến cấu trúc và mạch đo của dụng cụ đo không được hoàn chỉnh, tình trạng của dụng cụ đo.
Ngoài ra, còn có sai số phương pháp: là sai số do sự không hoàn thiện của phương pháp đo và sự không chính xác của biểu thức lí thuyết cho ta kết quả của đại lượng đo.
*Tổng kết:
Việc thí nghiệm được tiến hành trong một điều kiện tiêu chuẩn, với một quy trình chặt chẽ,khi đó kết quả thí nghiệm sẽ phản ánh một cách khách quan đặc điểm của động cơ làm thí nghiệm, để từ đó cho phép kết luận về tính kinh tế cũng như tính kỹ thuật của động cơ.
Qua quá trình thí nghiệm, từ kết quả thu thập được cho phép chúng ta xây dựng các đường đặc tính tốc độ và đặc tính tải thực tế của động cơ, từ đó so sánh được đặc tính của động cơ thí nghiệm so với các đường đặc tính lý thuyết, phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thí nghiệm.