CHƯƠNG II : ĐẶC TÍNH CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL
2.1.1 Kỹ thuật thực nghiệm
16Hình 2.13 Hình dạng tốc độ phun lý tưởng ở các chế độ động cơ khác nhau
Đối với hệ thống phun nhiên liệu được điều khiển cơ học, băng thử nghiệm cơ bản nhất cần cho phép đo áp suất ngay sau bơm và trước kim phun như cũng như nâng kim và tiếp nhiên liệu. Hình 2.15 minh họa các vị trí có thể có của đầu dò áp suất và nâng kim (Kegl 2006; Kegl và Hribernik 2006).
Toàn bộ giường thử nghiệm của hệ thống phun nhiên liệu sẽ trông giống như một được mô tả dưới dạng giản đồ trong Hình 2.16. Một bộ chuyển đổi áp suất (ví dụ: màng ngăn đầu dò loại) nằm ở dòng vào ống áp suất cao ngay sau mũi tiêm bơm. Một bộ chuyển đổi áp suất khác (ví dụ, một bộ chuyển đổi áp suất điện) là nằm ở ống cao áp ngay trước kim phun. Kim nâng và vị trí điểm chết trên có thể được đo bằng cảm biến điện cảm biến đổi được thiết kế đặc biệt và bởi một cảm biến quang học, tương ứng. Lượng nhiên liệu bơm vào thường được đo bằng cách thu thập nhiên liệu được bơm vào hơn 500 chu kỳ vào một kính thử nghiệm. Nhiệt độ nhiên liệu được đo ở dòng vào vào và sau máy bơm để điều chỉnh lượng nhiên liệu có thể xảy ra. Các thử nghiệm phải được thực hiện ở các nhiệt độ khác nhau. Tuy nhiên, nhiệt độ thấp kiểm tra đòi hỏi sự chú ý nhiều nhất. Ví dụ, một hệ thống làm mát đặc biệt phải được phát triển và gắn vào giường thử nghiệm để duy trì giá trị đặt trước mong muốn điều kiện nhiệt độ không đổi. Một thiết lập khả thi với hai hệ thống làm mát riêng biệt hệ thống, điều hòa bơm phun nhiên liệu và nhiên liệu, tương ứng, được trình bày trong Hình 2.17 (Kegl và Hribernik 2006; Kegl 2006). Trong thiết lập này, phun nhiên liệu máy bơm được đặt vào một hộp kim loại cách ly và được kết nối với động cơ điện truyền động của băng thử bằng một trục cứng. Thiết bị bay hơi dạng tấm có thể được sử dụng làm bên trong tường hộp để giải phóng đủ năng lượng để duy trì nhiệt độ tốt bên dưới môi trường xung quanh. Một bộ điều khiển PID có thể được áp dụng để kiểm soát nhiệt độ để đảm bảo dung sai của nhiệt độ cài đặt trong khoảng 0,5 C. Vòi phun nên được gắn bên ngoài vỏ máy được làm mát để có thể hoạt động đơn giản đo lượng nhiên liệu phun vào. Chúng có thể được kết nối với tiêm bơm bằng ống cao áp cách nhiệt tiêu chuẩn. Nguồn cung cấp nhiên liệu tạo thành hệ thống làm mát thứ hai. Một thùng nhiên liệu lớn (ví dụ: 50 L) được đặt vào tủ lạnh, cho phép kiểm soát nhiệt độ trong khoảng từ 30 C đến 40 C. Một bộ trao đổi nhiệt làm mát bằng đá, tức là một cuộn ống được đóng băng bên trong khối đá, được đặt cạnh bình xăng. Bộ trao đổi này làm mát nhiên liệu chảy từ bơm phun trở lại bình xăng. Dòng chảy ngược này sau đó có thể được trộn với nhiên liệu từ bồn chứa trong van trộn 3 ngã và được đưa đến bơm nhiên liệu. Điều này cho phép một kiểm soát nhiệt độ nhiên liệu chính xác tại dòng bơm phun. Băng thử nghiệm và hệ thống phun nhiên liệu phải được trang bị đầy đủ theo thứ tự để đo các thông số cơ bản, đặc trưng cho hoạt động của hệ thống. Một hệ thống đo có sự hỗ trợ của máy tính nên được sử dụng để thu tín hiệu điện từ các cảm biến. Hệ thống kết hợp một máy tính cá nhân và một thẻ đa năng.
18Hình 2.15 Các vị trí của đầu dò
20 H
ìn h
2.17 Giường thử nghiệm hệ thống phun nhiên liệu để đo nhiệt độ nhiên liệu thấp
Phần mềm thích hợp nên được sử dụng để xây dựng các ứng dụng máy tính cho dữ liệu thu thập, phân tích dữ liệu và các thuật toán điều khiển. Các ứng dụng này có thể được sử dụng để kiểm soát hoạt động của thẻ đa năng (thu thập dữ liệu, điện áp DC đầu ra) và để ghi dữ liệu và xử lý hậu kỳ. Hình 2.18 minh họa kết quả đầu ra từ quy trình thử nghiệm điển hình, trong đó pI và pII biểu thị áp suất đo được ngay sau khi bơm và ngay trước đó kim phun. Rõ ràng là áp suất trước khi kim phun bị trễ và chênh lệch từ áp suất sau máy bơm. Điều này là do khả năng nén của nhiên liệu, âm thanh vận tốc của nhiên liệu, lực lò xo, sóng áp suất phản xạ, v.v. Khi kim nâng lên, áp suất trước khi kim phun giảm một chút nhưng bắt đầu tăng trở lại một lần nữa kim phun mở hoàn toàn. Từ các đặc điểm tiêm được đưa ra trong Hình 2.18, Cũng có thể xác định độ trễ tiêm, thời gian tiêm và thời gian tiêm.
21Hình 2.18 Đặc tính phun được đo tại băng thử nghiệm