Sự khác nhau cơ bản giữa mô hình cháy trong động cơ diesel - LPG và động cơ diesel là thành phần nhiên liệu cấp cho chu trình. Tuy nhiên, các yếu tố khác nhau như đặc điểm quá trình cháy trễ, hệ số truyền nhiệt, tốc độ quá trình cháy…khi thay thế LPG vào nhiên liệu diesel đã được xét đến qua việc định nghĩa tính chất của nhiên liệu sử dụng (mặc dù công thức chung để tính
0 60 120 180 240 300 360 0 15 30 45 60 75 90 Me (N m ) N e (kw ) Tốc độ động cơ(vg/ph) Me mô phỏng Me thực nghiệm Me thực nghiệm Me mô phỏng 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 Ne mô phỏng Ne thực nghiệm
75
toán là như nhau). Bên cạnh các thông số cơ bản như nhiệt trị thấp, tỷ số A/F, nhiên liệu được định nghĩa qua nhiều thông số nhiệt động (nhiệt dung riêng, entanpy, entropy…) phục vụ quá trình tính toán chuyển đổi hóa năng thành nhiệt năng. Mô hình sau khi xây dựng sẽ được kiểm chứng qua thực nghiệm (sẽ được tiến hành ở phần sau của đề tài này). Nếu kết quả mô phỏng sai khác nhiều so với thực nghiệm, có thể điều chỉnh các thông số a, m của mô hình cháy Vibe 2 vùng khi xây dựng mô hình.
Để xây dựng mô hình động cơ diesel - LPG trên AVL-BOOST, cần phải căn cứ vào sơ đồ bố trí hệ thống cung cấp LPG vào động cơ diesel và cách thức pha trộn của chúng. Theo phương án đã chọn, LPG sẽ được phun vào đường ống nạp của động cơ. Do đó trên mô hình động cơ diesel-LPG, ngoài các phần tử cơ bản như mô hình động cơ diesel nguyên thủy sẽ có thêm phần tử vòi phun (I1) để mô phỏng quá trình cung cấp LPG.
Hình 3.4. Mô hình mô phỏng động cơ diesel - LPG trên AVL-BOOST
Bảng 3.6. Các phần tử của mô hình mô phỏng trên hình 3.5
Tên các phần tử Ký hiệu Tên các phần tử Ký hiệu
Xi lanh C1 - C4 Điểm đo các thông số MP1- P9
Đường ống nạp, thải Van xả tua bin WG1
Phần tử biên SB1- SB3 Kiểu động cơ E1
Lọc khí nạp CL1 Máy nén C
Làm mát CO1 Turbo T
Bình ổn áp PL1, PL2 Khoang áp suất thấp L Tuabin máy nén TC1 Khoang áp suất cao H
Điểm nối J1 - J4 Vòi phun LPG I1
Phần tử vòi phun được kết nối với đường ống nạp của động cơ, sau két làm mát. Mô hình mô phỏng động cơ FAWDE- 4DX23-110 có lắp bộ cung cấp LPG sau khi xây dựng được trình bày trên hình 3.4. Chức năng tên gọi của các phần tử trên mô hình mô phỏng được giải thích trong bảng 3.6.
Đối với động cơ lưỡng nhiên liệu diesel – LPG, trong phần khai báo các thông số đầu vào cho mô hình có sự thay đổi cơ bản ở phần hệ thống cung cấp nhiên liệu. Trong mục Classic Specles Setup, sau khi chọn nhiên liệu cho động cơ là diesel cần khai báo các
thành phần hóa học của LPG (Hình 3.5). Tỷ lệ của Propane và Butane được khai báo trong phần tử Injector. Với mô hình động cơ FAWDE- 4DX23-110 sử dụng lưỡng nhiên liệu diesel - LPG, tỷ lệ của Propane và Butane khai báo dựa vào thành phần
hóa học của LPG trên thị trường. Hình 3.5. Khai báo nhiên liệu
77