Chương V: HÌNH THÀNH HỖN HỢP ĐỒNG NHẤT VÀ CHÁY DO NÉN (HCCI)
5.5. ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH CHUYỂN TIẾP
Công nghệ HCCI sử dụng khí nóng từ quá trình cháy trước sẽ được đưa trở lại buồng cháy; động cơ sẽ sử dụng kết hợp nhiệt lượng của khí nóng và nhiệt sinh ra bởi
quá trình nén hỗn hợp để tạo nên nhiệt độ đủ lớn để hỗn hợp bốc cháy.
Nhưng nếu nhiệt độ của động cơ quá thấp, ví dụ như khi khởi động lạnh hay chạy ở chế độ tải quá thấp, hỗn hợp sẽ không đủ nhiệt để cháy. Và tại chế độ tải cao, khi nhiệt độ động cơ cao, hỗn hợp có thể tự cháy quá dễ dàng, lệch so với chu kỳ của động cơ, có thể gây ra hiện tượng kích nổ. Vì thế một trong những thách thức lớn nhất là sự chuyển đổi chế độ giữa HCCI và cháy thường.
Hệ thống lai sẽ chuyển đổi qua lại giữa hai kiểu cháy. Khi sử dụng ở chế độ toàn tải và tải nhỏ thì cháy kiểu thông thường, còn ở chế độ tải trung bình chạy ở chế độ HCCI. Để làm điều đó cần thay đổi mối quan hệ giữa động cơ và khí cháy. Trong quá trình cháy bằng đánh lửa, khi cháy bị đẩy qua một van mở. Tại quá trình HCCI, thời gian mở van được thay đổi ngắn lại trước khi khí cháy thoát hết, để giữ chúng lại.
5.6. ỨNG DỤNG CỦA CHẾ ĐỘ HCCI TRÊN ĐỘNG
Động cơ HCCI đã chứng minh được tiềm năng rất lớn là giảm NOx và PM, cũng như hiệu suất nhiệt lớn. Tuy nhiên, để áp dụng vào động cơ hiện đại vẫn còn rất nhiêu vấn đề cần quan tâm. Mặc dù hầu hết động cơ HCCI về mặt lý thuyết đều có thể khai thác lợi ích lớn của quá trình cháy HCCI, nhưng vẫn còn một vấn đề lớn là ở chế độ toàn tải quan niệm về quá trình cháy sẽ như thế nào.
Ngày nay, áp dụng HCCI thường ở chế độ tải trung bình, nhưng nó vẫn được hy vọng phát triển hơn nữa đặc biệt trong sự điều chỉnh nhiên liệu HCCI, điều khiển sự định pha quá trình cháy phải nhờ sự giúp đỡ mở rộng đặc tính của động cơ. Một số nhà nghiên cứu dự đoán tương lai sẽ phát triển CCS (combined combustion system) – Hệ thống cháy hỗn hợp. Sẽ không có sự khác biệt nhiều giữa HCCI và CAI
Khi mà HCCI có một vài giới hạn vận hành, thì chúng ta có thể sử dụng một cách tiếp cận “lai”, chuyển từ HCCI sang động cơ đánh lửa truyền thống. Sử dụng những phụ tùng sản xuất hàng loạt sẵn có có thể giảm được giá thành của động cơ lai.
Có thể nói, với những lợi ích mà HCCI đem lại, thì công nghệ này sẽ xuất hiện trong một tương lai không xa trên các xe thông dụng. Và cũng là một biện pháp để tiết kiệm tài nguyên, bảo vệ môi trường và đóng góp vào công cuộc phát triển bên vững.
Những vấn đề như khởi động lạnh, tiếng ồn, làm việc lâu dài cần được quan tâm, tuy nhiên nhờ các công nghệ tiên tiến, HCCI vẫn được tin dùng:
Điều khiển hoàn toàn đóng mở xupap
Điều khiển tăng áp giúp cung cấp đủ áp suất để nhiệt độ khí thải thấp Phun nhiều lần
Vòi phun có lỗ phun thay đổi.
Những công nghệ này sẽ được áp dụng trên động cơ HCCI trong tương lai gần.
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN i. Kết luận
Sau một thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài “ Ngiên cứu quá trình hình thành hỗn hợp và cháy trên động cơ ôtô hiện đại ” có thể nói đây là một đề tài khá mới mẻ với chúng em và nguồn tài liệu tham khảo cũng không nhiều. Nhưng dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo hướng dẫn Th. S Khổng Văn Nguyên và sự giúp đỡ của các thầy, cô giáo trong khoa, cùng các bạn trong lớp, đến nay nội dung của đề tài của chúng em đã được hoàn thành.
Nội dung gồm có:
Thuyết minh của đề tài được trình bày theo các phần như sau:
Mở đầu
Chương 1. Các phương pháp ngiên cứu hình thành hỗn hợp trên động cơ
Chương 2. Tổng quan về quá trình hình thành hỗn hợp và cháy trên động cơ
Chương 3. Hình thành hỗn hợp và cháy trên động cơ xăng hiện đại
Chương 4. Hình thành hỗn hợp và cháy trên động cơ diesel hiện đại
Chương 5. Hình thành hỗn hợp và cháy do nén (HCCI)
Kết luận và đề xuất ý kiến
Tuy nhiên, do chưa tiếp xúc thực tế nhiều và kinh nghiệm bản thân còn hạn chế nên nội dung đề tài của chúng em chưa được đầy đủ và còn nhiều sai sót.
Vậy chúng em kính mong quý thầy cô và các bạn sinh viên tham gia đóng góp ý kiến để đề tài của chúng em ngày càng được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng chúng em xin chân thành cảm ơn sự nhiệt tình chỉ bảo giúp đỡ của các thầy, cô trong khoa Cơ khí động lực đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn Khổng Văn
Nguyên đã giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án này.
ii. Đề xuất ý kiến
Sau khi hoàn thành đề tài này, chúng em có một số ý kiến đề xuất như sau:
- Nên lấy nội dung của đề tài này bổ sung vào nội dung nghiên cứu và tìm hiểu quá trình hình thành hỗn hợp và cháy trên động cơ hiện đại để đưa ra những phương pháp giảm phát thải khí thải độc hại ra môi trường.
- Đề nghị khoa trang bị thêm một số thiết bị, máy móc phục vụ cho việc giảng dạy cũng như học thêm về cấu tạo động cơ ôtô hiện đại và các biện pháp làm giảm phát thải phát sinh ra môi trường.
Hưng Yên, ngày tháng năm 2012 Nhóm sinh viên thực hiện:
Nguyễn Văn Hùng Cao Xuân Triệu