2.5. Nghiên cứu quá trình cung cấp nhiên liệu biogas nén cho động cơ xe gắn máy
2.5.1. Hệ thống cung cấp nhiên liệu biogas nén cho động cơ xe gắn máy Honda
gắn máy honda wave α 110cc
2.5.1. Hệ thống cung cấp nhiên liệu biogas nén cho động cơ xe gắn máy Honda wave α 110cc Honda wave α 110cc
Như đã phân tích ở chương 1, để cung cấp nhiên liệu biogas nén cho động cơ xe gắn máy Honda wave α 110cc chúng ta có thể sử dụng họng Venturi để hút khí biogas vào xylanh động cơ. Hệ thống cung cấp nhiên liệu khí biogas nén cho xe gắn máy Honda wave α 110cc được sử dụng dựa trên hệ thống cung cấp nhiên liệu LPG kiểu van ba chức năng cho xe gắn máy. Tuy nhiên, LPG là nhiên liệu ở thể lỏng cho nên phải tính tốn thiết kế lại cho phù hợp với nhiên liệu biogas nén ở thể khí và khơng làm thay đổi hệ thống cung cấp nhiên liệu xăng của xe nguyên bản.
Để đảm bảo các yêu cầu nói trên, hệ thống cung cấp nhiên liệu gồm những
cụm chi tiết chính như: bình chứa biogas nén (1), van giảm áp (5), cụm van chân không ba chức năng (7, 14, 15) được bố trí như hình 2.9.
Hình 2.9: Sơ đồ tổng thể hệ thống cung cấp biogas kiểu van chân không ba chức năng cho xe gắn máy Honda wave α 110cc
1- Bình chứa biogas nén; 2- Đồng hồ theo dõi áp suất bình chứa; 3- Khóa dịng; 4- Lọc dịng; 5- Cụm van giảm áp; 6- Bộ chia dịng; 7- Van cơng suất; 8- Lỗ cung cấp chính qua họng Venturi; 9- Van làm đậm; 10- Họng hút Venturi; 11- Lỗ cung cấp của mạch làm đậm; 12- Trụ ga; 13- Lỗ không tải; 14- Van không tải; 15- Cơ cấu
điều khiển cưỡng bức van làm đậm;
Theo đó, khi động cơ hoạt động ở chế độ không tải, độ chân không tại vị trí ngay sau trụ ga rất lớn sẽ hút biogas qua van không tải (14) để cấp vào xy lanh động cơ qua lỗ không tải (13). Khi động cơ dần tăng tải, trụ ga được nâng lên, mở rộng dần, độ chân không tại lỗ không tải (13) giảm nhanh, trong khi đó độ chân khơng
qua họng Venturi tăng dần lên theo độ mở trụ ga. Lúc này, van cơng suất của mạch chính (7) làm việc chủ yếu để cấp nhiên liệu qua lỗ cung cấp chính đến họng
Venturi (8). Khi trụ ga được nâng lên cao hơn (chế độ tải lớn), ngồi van mạch
chính làm việc theo chế độ tiết kiệm nhiên liệu, thì lúc này van làm đậm (9) sẽ tham gia cung cấp thêm một lượng nhiên liệu biogas cần thiết để bảo đảm cho động cơ
phát huy công suất ở các chế độ tải lớn. Đặc biệt khi xe cần gia tốc, van làm đậm
cịn có thêm cơ cấu mở cưỡng bức bằng cơ khí, cho phép mở nhanh cửa van để cung cấp kịp thời lượng nhiên liệu cần thiết cho việc gia tốc mà không bị chậm trễ.
Để sử dụng nhiên liệu biogas cho xe gắn máy Honda wave α 110cc một cách
hiệu quả theo các yêu cầu nêu trên, thì phải tính tốn xác định lại các thơng số của cụm van chân không ba chức năng để cung cấp lượng nhiên liệu biogas nén theo yêu cầu tải của động cơ. Sơ đồ nguyên lý của cụm van chân không ba chức năng
được mô tả ở hình 2.10. 6 7 14 9 1 2 3 4 5 8 10 11 12 13 15
Hình 2.10: Sơ đồ nguyên lý cụm van chân không ba chức năng cung cấp nhiên liệu biogas nén cho xe gắn máy
1- Vít điều chỉnh của van gia tốc; 2- Dây điều khiển của van gia tốc; 3- Nắp van gia tốc; 4- Lò xo chịu nén; 5- Lò xo chịu kéo; 6- Lỗ van cấp khí biogas của cụm van gia tốc; 7- Khoang áp suất cao; 8- Đầu vào van gia tốc; 9- Điểm tựa của tay đòn; 10- Tay đòn; 11- Khoang áp suất thấp; 12- Nắp dưới van gia tốc; 13- Giá di động của
đòn 10; 14- Đầu ra van gia tốc; 15- Màng; 16- Đĩa; 17- Nắp trên van gia tốc; 18- Đai ốc; 19- Giá tỳ lò xo nén; 20- Đinh tán; 21- Dây trung gian; 22- Giá đỡ; 23- Đai ốc khóa; 24- Ống dẫn hướng; 25- Ống nối; 26- Lò xo đóng trụ ga; 27- Trụ ga;
28- Lỗ cung cấp của mạch làm đậm; 29- Họng venturi; 30- Nắp trụ ga; 31- Dây ga;32- Chạc rỗng bốn ngã; 33- Van điều chỉnh lưu lượng; 34- Vít điều chỉnh; 35-
Đầu vào khí biogas; 36- Van khơng tải; 37- Đầu ra van không tải; 38- Ziclơ không
tải; 39- Đầu vào van công suất; 40- Đầu ra van công suất; 41 – Vít điều chỉnh van cơng suất.
Hình 2.10 mô tả sơ đồ nguyên lý cụm van chân không ba chức năng cung
cấp biogas cho xe gắn máy. Theo đó, đầu vào khí biogas của các van cơng suất và van làm đậm được nối với hai đầu vng góc của chạc rỗng bốn cửa (32); một đầu cịn lại của chạc này được nối với ziclơ khơng tải (38); đầu cuối cùng của chạc (32)
được bắt chặt vào van điều chỉnh lưu lượng (33) nhờ vít điều chỉnh (34).
Khí biogas sau khi giảm áp suất nhờ van giảm áp được dẫn đến đầu vào (35) của cụm van ba chức năng. Đầu ra (37) của van không tải được nối với lỗ hút không tải lắp ngay sau trụ ga, nhằm cung cấp lượng biogas bảo đảm độ đậm đặc nhiên liệu cần thiết cho động cơ làm việc ổn định ở chế độ không tải. Đầu ra (40) của van
công suất được nối với lỗ cung cấp mạch chính đặt ở tiết diện hẹp nhất của họng
Venturi, có nhiệm vụ định lượng biogas cung cấp vào cho xy lanh động cơ ở tất cả các chế độ tải trọng khác nhau (trừ chế độ không tải). Khi tăng tải động cơ, độ chân không ở họng Venturi tăng lên, lượng biogas cung cấp tăng dần, sau đó ổn định
quanh giá trị của hệ số tỷ lệ tương đương = 1. Muốn cho xe gắn máy phát huy tốt công suất ở chế độ tải lớn cho đến tồn tải thì đầu ra của van làm đậm (14) được nối với lỗ làm đậm đặt tại vị trí trung bình của họng Venturi và trụ ga, để cung cấp bổ sung một lượng biogas cần thiết tương ứng với hệ số tỷ lệ tương đương đậm hơn 1. Thời điểm tác động của van làm đậm có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi vị trí tương đối của vít điều chỉnh (1) so với nắp van.
Đặc tính lưu lượng cung cấp của hệ thống được điều chỉnh chung nhờ vít
(34). Đặc tính lưu lượng cung cấp của mạch chính có thể được điều chỉnh bởi vít
(41) của van cơng suất. Sau khi điều chỉnh xong, các vít này được khóa chặt nhờ đai
ốc ép chặt vòng đệm và vòng cao su để đảm bảo độ kín.
Dựa trên sơ đồ nguyên lý hình 2.9 và hình 2.10 tiến hành xây dựng mơ hình tính tốn xác định các thơng số của hệ thống cung cấp biogas nén cho xe gắn máy Honda wave α 110cc.