2.4.1.1 Yêu cầu lắp đặt
Đặt bộ giảm áp/hóa hơi lên xe đảm bảo tuân thủ các yêu cầu sau đây: Việc giảm tốc phải được gắn kết như được chỉ ra trong hình 1.
Đầu Gas ra với bộ trộn phải được làm kín
Bộ giảm áp phải được làm mát bằng dung dịch làm mát động cơ thông qua các đầu nối ống
Bộ giảm áp phải được định vị sao cho nó có thể dễ dàng tiếp cập sau khi lắp ráp, nó cũng phải được dễ dàng tiếp cận các vít điều chỉnh tốc độ không tải và đọc số seri của nó trong quá trình kiểm tra MOT
sau khi lắp rắp xong, bộ giảm áp phải không tiếp xúc gần các bộ phận nóng của xe, và các bộ phận khác.
Hình 2.22:Bộ giảm áp hóa hơi
1. Đầu ga ra 2. Đầu ga vào
3. Vít điều chỉnh chế độ không tải tách rời
4. Đầu nối từ bộ giảm áp tới dòng nước làm mát động cơ 5. Vít điều chỉnh chế độ không tải
2.4.1.2 Lắp đặt bộ giảm áp / hóa hơi lên xe
Hình 2.23:Lắp đặt bộ hóa hơi
1. Bộ giảm áp / hóa hơi
2. Thanh kẹp định vị bộ giảm áp 3. Long đền rộng M10
4. Đai ốc sáu cạnh M10 5. Bulông M10 x 20 6. Ống nối côn 2 đầu
7. Bulông nối được mạ kẽm hoặc thép M10x1
Để lắp đặt bộ giảm áp, tiến hành như sau:
Nếu cần thiết, uốn cong thanh kẹp bằng thép theo yêu cầu. Định vị bộ giảm áp và thanh kẹp bằng đai ốc (4) và long đền (3).
Dùng bulông (5) và đai ốc (4) ráp cụm bộ giảm áp-thanh kẹp vào khung xe ở vị trí được chọn
Gắn bộ giảm áp dọc với vít thoát dầu đi xuống, mặt ống gas ra hướng lên. Bộ giảm tốc cần được đặt song song với hướng chuyển động của xe và đường ống nước phải được hướng về các bộ phận tương đối. Ngăn không cho nó chạm vào bộ phận chuyển động hoặc nóng.
Hình 2.24 1. Đầu LPG ra 2. Đầu LPG vào 3. Thanh kẹp định vị bộ giảm áp 4. Các ống nước 2.4.2 Bố trí vị trí lắp đặt van điện từ
Sau khi lắp đặt xong bộ giảm áp, chọn vị trí để lắp van khóa hoặc mở LPG áp suất cao hoặc dòng khí đốt tự nhiên, đặt van càng gần càng tốt bộ giảm áp càng tốt, nhưng cách xa khu vực thường xuyên bị va chạm. Đặt các van điện từ thẳng đứng với các cuộn dây ở đỉnh.
Hình 2.25:Van điện từ
1. Đầu ga ra 2. Đầu ga vào
2.4.3 Lắp đặt van điện từ
1 LPG lock-off valve
2 Vít có ren 4.8x16 để định vị các LPG lock-off valve vào khung sườn hoặc thân xe của chiếc xe
3 Ống nối Ø6 (ống nối Ø6 bằng thép)
4 Bulông nối được mạ kẽm M10x1 (hoặc bằng thép) 5 Vòng 4x6 bằng đồng hoặc thép
6 Gá kẹp thân xe Ø8 7 Vít có ren 3.9x9.5
Lắp đặt LPG lock-off valve (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ráp LPG lock-off valve trước khi lắp đặt bộ giảm áp; để làm điều này, sử dụng 2 vít số (2)
Ráp van nhiều lỗ trên bình chứa LPG vào LPG lock-off valve với một độ dài thích hợp của ống.
Lắp các ống dẫn vào van nhiều lỗ với ống nối (3) và bulông (4)
Dùng ống kẹp mềm và các vít (7) gá các đường ống vào xe, tránh những nơi nhiều nhiệt hay dể va chạm để tránh làm hư hỏng các đường ống
Lắp ống vào đầu ga vào của LPG lock-off valve dùng miệng loe đôi và bulông (4)
Dùng ống (5) nối van điện từ vào bộ giảm áp, siết chặt nó vào van điện từ và sau đó đến van điện từ với miệng loe đôi và bulông (4)
1. Vít định vị LPG lock-off valve vào thân xe 2. Đầu ga vào
3. Đầu ga ra
4. LPG lock – off valve
2.4.4 Lắp đặt bộ trộn
Hình 2.26:Bộ trộn
1. Vít bắt vào than bướm ga 2. Đầu ga vào
Các bộ trộn phải có kích thước theo đặc điểm của xe được chuyển đổi sang LPG (công suất động cơ - kích cỡ và đặc tính vật lý của thân bướm ga – loại phun nhiên liệu, vv.)
1 2 1 2 3 4
Nói chung, bộ trộn phải được đặt trên bướm ga, trong một số trường hợp nó có thể được đặt nó bên trong miệng hút, bên ngòai bộ lọc không khí, lắp đặt bộ trộn dưới thiết bị đo lưu lượng khí
Ví dụ về lắp đặt bộ trộn bên trong ống góp hút
2.4.5 Các chi tiết phụ đi kèm bộ hóa hơi
2.4.5.1 Nối bộ giảm áp vào dòng nước làm mát của xe
Hình 2.27:Vòng giảm áp
1. Ống nước Ø 15x23 (Ø 7x13 cho hệ thống ống khí đốt tự nhiên) 2. Khớp nối dẫn nước chữ T
3. Vòng siết Ø 16 ÷ 27 Quá trình lắp đặt như sau:
1. Cắt hai ống nước làm mát động cơ tại các vách ngăn giữa khoang động cơ và khoang bên trong, và chèn hai khớp nối chữ T vào.
2. Buộc chặt tại chỗ nối giữa các ống và khớp nối bằng vòng xiết (3) 3. Cố định toàn bộ mạch thủy bằng các kẹp ống D. 16-27.
2.4.5.2 Nối bộ giảm tốc đến bộ điều chỉnh dòng và bộ trộn
Hình 2.28:Bộ giảm tốc
1. Bộ điều chỉnh dòng
2. Ống gas E67-R01 Ø 19x27 3. Vòng xiết Ø 19 ÷ 32
Dùng ống gas dài Ø 19x27 nối đầu gas ra của bộ giảm áp với bộ điều chỉnh dòng bằng vòng xiết Ø 19x27. Và dùng vòng xiết nối bộ điều chỉnh dòng với bộ trộn bằng một ống dẫn khác. 1. Bộ điều chỉnh dòng 2. Bộ trộn 3. Bộ giam áp 1 2 3
Chương III: NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
3.1 Giải pháp kỹ thuật để động cơ có thể sử dụng nhiên liệu nhiên liệuLPG LPG (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Cho đến nay, hệ thống phun nhiên liệu khí vào đường nạp nhờ độ chân không tại cổ góp nạp được dùng phổ biến nhất. Tuy nhiên, những hệ thống phun nhiên liệu mới đang được nghiên cứu áp dụng thể hiện được nhiều ưu điểm hơn, đặc biệt là hệ thống phun nhiên liệu ở dạng khí hóa lỏng ngay trước supap nạp. Hệ thống này có ưu điểm ngăn chặn sự bốc cháy của hỗn hợp trên đường nạp, hiệu suất của động cơ được nâng cao và mức độ ô nhiễm giảm đi đáng kể.
LPG có thể cung cấp cho động cơ ở dạng khí hay dạng lỏng. Ưu điểm của việc sử dụng LPG dưới dạng khí là tăng sự đồng nhất hoàn toàn của hỗn hợp gas – không khí và tránh hiện tượng ướt thành đường nạp bởi nhiên liệu lỏng, hiện thượng này rất nhạy cảm khi động cơ khởi động và khi động cơ làm việc ở chế độ chuyển tiếp. Điều này cho phép giảm được mức độ phát sinh ô nhiễm. Nhược điểm của việc cung cấp dạng này là quá trình điều khiển dài và sự cung cấp gas liên tục hạn chế khả năng khống chế tỷ lệ không khí / gas. Đặc biệt là giai đoạn quá độ của động cơ. Cũng cần nhấn mạnh thêm rằng công suất động cơ giảm đi khoảng 8% do tổn thất lượng không khí nạp do khí gas chiếm chỗ.
Hệ thống cung cấp LPG bằng cách phun ở dạng lỏng cho phép sử dụng ưu thế của LPG để hạn chế những nhược điểm trên đây. Ưu điểm của việc phun LPG lỏng là tạo khả năng kiểm soát được độ đậm đặc ở mỗi lần phun với thời gian rất ngắn vì vậy có thể áp dụng các biện pháp hữu hiệu nhằm giới hạn mức độ ô nhiễm khi động cơ làm việc ở chế độ quá độ. Sự bốc hơi LPG làm giảm đáng kể nhiệt độ khí nạp do đó làm tăng hệ số nạp của động cơ. Mặt khác, màng nhiên liệu bám trên đường nạp không đáng kể gì so với động cơ xăng.
Tuy nhiên việc sử dụng vòi phun thay vì họng khuyếch tán do làm giảm thời gian tạo hỗn hợp và mật độ nhiên liệu cung cấp dẫn đến sự không đồng nhất của hỗn hợp và do đó có nguy cơ làm tăng nồng độ CO trong khí xả.
Người ta sử dụng đánh lửa bằng cách phun nhiên liệu mồi. Mục đích là tận dụng tối đa các bộ phận của hệ thống động cơ đang sử dụng và hạn chế tối
thiểu việc lắp đặt thêm nhiều cơ cấu và bộ phận khác làm thay đổi quá lớn về kết cấu và tăng chi phí chuyển đổi trên động cơ cải tạo.
3.2 Các phương án đem lại hiệu quả cao3.2.1 Chế tạo động cơ mới 3.2.1 Chế tạo động cơ mới
Chế tạo hẳn một loại động cơ chuyên chạy bằng nhiên liệu LPG, trong đó có thể lợi dụng với mức cao nhất tất cả những tính chất tốt nhất của nhiên liệu. Với loại động cơ như trên động cơ sẽ hoạt động hết công suất mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất, không cần gắn thêm các thiết bị phụ, động cơ só thể sử dụng như động cơ sử dụng nhiên liệu truyền thống như hiện nay.
3.2.2 Động cơ sử dụng song song 2 loại nhiên liệu LPG và nhiên liệuhóa lỏng hóa lỏng
Trên Thế giới việc sử dụng LPG cho các phương tiện vận tải đang trở thành một xu hướng mới. Đối với các nước phát triển việc sử dụng song song hai nhiên liệu cho xe ôtô đang trở nên phổ biến. Sử dụng song nhiên liệu Xăng – LPG, Diezen – LPG mang lại hiệu quả về tiết kiệm và an toàn môi trường, làm giảm các yếu tố ảnh hưởng đến động cơ, làm tăng thời gian sử dụng dầu nhờn…Tất cả các yếu tố trên cho thấy LPG đang trở thành sự phát triển tất yếu làm nhiên liệu cho phương tiện vận tải.
Hình 3.1:Tổng quát các bộ phận trong ôtô
Trong quá trình thực hiện, chúng ta cần tập trung nghiên cứu cải tiến bộ trộn nhằm nâng cao hiệu suất hòa trộn, tiết kiệm nhiên liệu, hoàn thiện các thiết kế lắp đặt bộ chuyển đổi LPG lên xe ôtô. Xây dựng phần mềm thiết kế bộ trộn
giúp cho quá trình thiết kế, chế tạo và sản xuất bộ trộn đảm bảo chính xác và thiết lập được thông số công nghệ tối ưu.
Khi sử dụng LPG thì mạch xăng được khóa hoàn toàn (ngắt khóa xăng và chuyển công tắc sang vị trí LPG). LPG lỏng cao áp (7 kG/cm2) từ bình chứa đi qua van an toàn đến bộ giảm áp hóa hơi để chuyển thành dạng hơi LPG ở áp suất 0,5 kG/cm2 và đi đến bộ chuyển đổi. Khi động cơ làm việc, không khí được hút vào qua bộ lọc khí đến bộ trộn kết hợp với hơi LPG tạo thành hỗn hợp LPG – Không khí ở tỷ lệ phù hợp theo chế độ làm việc của động cơ.
Hình 3.2:Chi tiết các bộ phận trong ôtô
Khi chuyển sang chạy xăng, mở khóa xăng và chuyển công tắc sang vị trí chạy xăng. Lúc này toàn bộ hệ thống LPG sẽ bị ngắt và hệ thống xăng hoạt đông giống như nguyên thủy.
Hình 3.3:Taxi sử dụng nhiên liệu LPG
Hiệu quả giảm ô nhiễm khí thải:
Khi chạy LPG so với khi chạy xăng lượng CO giảm 10,7 lần, lượng HC giảm 2 lần
Khi chạy LPG so với khi chạy xăng lượng NOXgiảm 1,85 lần, lượng CO2 giảm 1,16 lần. Hiệu quả giảm ô nhiễm khí thải
Khi chạy LPG so với TCVN 6438-2001 lượng CO giảm 40 lần; lượng HC giảm 7 lần
Những kết quả nêu trên là tương đối phù hợp với kết luận chung của thế giới. Điều đó có thể khẳng định dung LPG thay xăng để chạy xe ô tô con là làm giảm đáng kể sự phát thải các chất gây ô nhiễm không khí. Trên cơ sở những số liệu thí nghiệm đáng tin cậy, có thể xây dựng riêng tiêu chuẩn về khí thải cho những xe ô tô con sử dụng LPG
3.2.3 Động cơ sử dụng LPG làm nhiên liệu chính, nhiên liệu lỏng làm nhiên liệu mồi
Nghiên cứu trên động cơ điezel
Động cơ diezel được kiểm soát theo tốc độ và tải dựa vào việc điều khiển lượng nhiên liệu cung cấp vào trong buồng đốt. Một bộ phận quan trọng của động cơ là bộ điều tốc. Bộ điều tốc tăng lượng nhiên liệu cung cấp khi động cơ tốc độ thấp và giảm lượng nhiên liệu khi tốc độ cao, nhờ đó giúp động cơ ổn định, tránh trường hợp vượt tốc
Khi cho LPG vào buồng cháy, nó trở thành một phần nhiên liệu cung cấp cho quá trình sinh công, làm cho tốc độ động cơ tăng lên. Khi đó bộ điều tốc sẽ giảm lượng diezel, giảm đến khi lượng diezel mồi còn lại không đủ để đốt cháy LPG, động cơ tắt máy. Chờ cho tốc độ động cơ giảm xuống, lượng diezel tăng lai, tiếp tục quá trình cháy và sinh công. Vì vậy nếu không bỏ bộ điều tốc, động cơ sẽ hoạt động không ổn định, không kiểm soát được lượng diezel cung cấp. Giải pháp đặt ra là phải thiết kế bộ điều tốc điện tử sử dụng motor bước được lắp đặt thay cho bộ điều tốc cơ khí để điều chỉnh lượng dầu phun nhăm ổn định tốc độ động cơ. Motor bước sẽ duy
chuyển thanh răng ở mức thấp, cắt nhiên liệu diezel, phụ trợ trong việc tăng tốc và vượt tải nặng
Nhiên liệu từ bình chứa được cung cấp trực tiếp tới kim phun LPG. Bộ điều khiển tính toán thời gian nhấc kim dựa vào các tín hiệu đầu vào là cảm biến đo gió và cảm biến tốc độ động
cơ. Motor bước kiểm soát lượng dầu diezel bằng cách di chuyển thanh răng bơm cao áp. Motor bước cũng được kiểm soát bởi bộ điều khiển. Bộ đo gió loại dây nhiệt được gắn trên đường ống nạp, dưới bộ lọc gió. Cảm biến tốc độ động cơ được gắn cố định trên thân máy để báo góc quay của bánh đà. Motor bước được
lắp đặt để kéo cần ga, qua đó kéo thanh răng bơm cao áp, quyết định lượng dầu diezel. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Khi bật công tắc khởi động, motor bước kéo thanh răng về vị trí cung cấp nhiên liệu cao, đủ để khởi động. Khi động cơ đã khởi động, tín hiệu động cơ được gởi tới bộ điều khiển, từ đó điều khiển motor bước, điều tốc điện tử ở chế độ hoạt động diezel. Khi bật công tắc sang sử dụng LPG, bộ điều khiển nhập tín hiệu khối lượng không khí nạp, tín hiệu tốc độ động cơ, tính hiệu tay ga rồi tính toán, từ đó điều khiển motor bước và xuất tín hiệu đến kim phun LPG. Lượng không khí cung cấp cho quá trình cháy LPG được tính sau khi trừ đi lượng không khí cần thiết để đốt cháy lượng diezel môi, dựa vào tín hiệu từ bộ đo gió, thời gian mở kim phun được điều chỉnh để cung cấp đủ lượng LPG tùy theo chế độ hoạt động của động cơ
3.3 Lựa chọn phương án
Qua phân tích các phương án điều khiển và cung cấp ta có nhận xét sau: Phương án chế tạo hẳn một động cơ mới không khả thi vì khi chế tạo đòi hỏi phải có đội ngũ kỹ sư chuyên nghiệp và gần như là phải đi lại từ đầu tất cả. Khi đó phải tốn rất nhiều chi phí cho sản xuất, giá thành sản suất lại cao khó có thể xâm nhập vào thị trường để thay thế cho các loại động cơ đang sử dụng nhiên liệu truyền thống như hiện nay.
Phương án thứ ba sử dụng nhiên liệu hóa lỏng làm nhiên liệu mồi và LPG làm nhiên liệu chính có hiệu quả khá cao và chi phí cho việc cải tạo thấp. Biện pháp này cũng đang được sử dụng ở Việt Nam và trên thế giới, được sử dụng trong các thành phố lớn. Nó đáp ứng được việc giảm ô nhiễm môi trường mà động cơ Diezel trước đây đã thải ra. Mặc dù có nhiều ưu điểm nhưng phương pháp này chỉ áp dụng được trong thành phố, khi đi ngoại tỉnh không có nguồn cung cấp nhiên liệu thì lại không phát huy đuợc những ưu điểm nói trên. Mặc khác, Diezel không được dùng phổ biến như động cơ xăng. Với những ưu điểm của động cơ dùng song song 2 loại nhiên liệu xăng – LPG như: loại xe này trong thành phố gần nguồn cung cấp LPG có thể chạy bằng LPG, khi đi xa sẽ chuyển sang chế độ chạy bằng nhiên liệu xăng truyền thống. Các bộ phận cần thiết để