4. Phương phỏp nghiờ nc u
4.2.2 .H th ng Chassis Dynamometer 20"
Cỏc ch c năng chớnh c a h th ng như xỏc ủ(nh t c ủ c a xe, xỏc ủ(nh l c t i b m$t con lăn, xỏc ủ(nh gia t c và cụng su t c a xe, mụ hỡnh hoỏ t i tr ng ủư ng trờn băng th). Ngoài ra băng th) Chassis Dynamometer 20” cũn k t h!p v i h th ng l y m u CVS và b phõn tớch khớ x CEBII ủ phõn tớch thành ph n khớ x c a ủ ng cơ thụng qua ph n m m CESAR100 trong quỏ trỡnh th) nghi m.
Băng th) Chassis Dynamometer 20” ủư!c ủi u khi n nh ph n m m ZệLLER. Ph n m m này cung c p nhi u ch c năng và nú cú th giỳp cho ngư i v n hành cú th quan sỏt ch ủ hi n hành thụng qua giao di n c a nú là MMI. Thụng qua giao di n này chỳng ta cú th bi t ủư!c m t s thụng s kC thu t c a xe như t c ủ , gia t c và cụng su t c a xe.
4.2.3. H, th-ng l y mEu khớ x CVS
H th ng CVS t o ra lưu lư!ng th tớch khụng ủ'i trong h th ng ủo, qua ủú giỳp cho vi c tớnh toỏn lư!ng khớ th i cũng như lư!ng ủ c h i ủư!c chớnh xỏc. H th ng này hi n nay cho ta cỏc k t qu phự h!p v i cỏc tiờu chu"n th) c a chõu Âu và MC, hỡnh 4-4.
H th ng l y m u khụng ủ'i AVL CEC CFC k t h!p v i cỏc b x) lý thớch h!p s. cung c p chớnh xỏc k t qu ủo và cỏc thành ph n phỏt ra trong khớ x c a ủ ng cơ, nh Dynamometer gi l p quỏ trỡnh chuy n
ủ ng c a xe trờn ủư ng th t. Hỡnh 4-4. H th ng l y m+u CVS
H th ng CVS ho t ủ ng nh cú h th ng PC ủi u khi n, s) d ng cỏc b chuy n ủ'i ỏp su t, cỏc c m bi n nhi t ủ ki u ủi n tr% và cỏc b tớnh toỏn lưu
lư!ng. Lưu lư!ng th c và t'ng lưu lư!ng s. ủư!c ủưa ra nh cỏc thụng s chu"n và ủư!c hi n th( trờn màn hỡnh trong su t quỏ trỡnh th).
Mỏy tớnh ủi u khi n c a hóng AVL cung c p m t giao di n thõn thi n v i ngư i s) d ng trờn cơ s% ủư ng truy n t c ủ cao.
4.2.4. T+ phõn tớch khớ CEBII
T phõn tớch khớ x CEBII, hỡnh 4-5 là h th ng bao g m toàn b cỏc mụủun th c hi n quỏ trỡnh phõn tớch cỏc thành ph n khớ th i (cỏc
b phõn tớch) và cỏc thi t b( ủ m b o ủi u ki n làm vi c chớnh xỏc c a h th ng như: kh i làm núng (HSU), kh i chu"n ủoỏn, kh i ủi u khi n.
Ngoài ra, t CEBII cũn ủư!c l p ủ$t m t mỏy tớnh cụng nghi p v i ph n m m ủi u khi n GEM110. Vi c k t n i mỏy tớnh ủi u khi n v i cỏc b phõn tớch ủư!c th c hi n thụng qua cỏc tớn hi u s , tựy thu c vào b phõn tớch mà cú th k t n i v i mỏy tớnh qua m ng CAN, m ng LON hay c'ng n i ti p RS232.
Cỏc b phõn tớch ủư!c l p ủ$t trong t ủư!c s) d ng ủ ủo cỏc thành ph n cú trong khớ th i như: carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO2), oxygen (O2), nitrogen oxides
(NO và NOx), carbon hydro (HC). Hỡnh 4-5. T phõn tớch khớ x CEBII
Ngoài ch c năng phõn tớch thành ph n khớ th i t CEBII cũn cú ch c năng phõn tớch thành ph n cỏc ch t ph gia tham gia vào quỏ trỡnh th) nghi m, hi n th( k t qu trờn màn hỡnh và ủưa k t qu ủú sang cỏc b ph n khỏc ủ tớnh toỏn ho$c làm d* li u tớnh toỏn.
4.2.5. Thi0t b(ủo tiờu hao nhiờn li,u AVL Fuel Balance 733S
Hỡnh 4-6. Sơủ nguyờn lýc a h th ng AVL 733S
1. Nhiờn li u c p vào thựng ủo; 2. Nhiờn li u t i ủ ng cơ; 3. Nhiờn li u h i t ủ ng cơ; 4. -ng thụng hơi; 5. Cỏc ng n i m"m; 6. Thựng ủo; 7. Thanh cõn; 8. Lũ xo lỏ;
9. Cõn bỡ; 10. C m bi n lưu lư ng; 11. Gi m ch n; 12. Van ủi n t ủư!ng n p
AVL Fuel Balance 733S dựng c m bi n ủo lư!ng nhiờn li u tiờu th cung c p cho ủ ng cơ b ng cỏch cõn lư!ng nhiờn li u trong bỡnh ch a (ủo theo ki#u kh i lư ng). AVL Fuel Balance 733S dựng c m bi n ủo lưu lư!ng ủú xỏc ủ(nh lư!ng tiờu th nhiờn li u. Yờu c u c m bi n ph n ng v i t c ủ nhanh và ủ nh y và ủ chớnh xỏc cao. D a vào cỏc k t qu thu th p ECU s. tớnh ra lư!ng nhiờn li u tiờu th c a ủ ng cơ.
4.2.6. H, th-ng ủi3u khi&n
Toàn b s ho t ủ ng c a h th ng cú th th c hi n thụng qua mỏy tớnh cụng nghi p n m trong t ho$c ủi u khi n b ng tay thụng qua màn hỡnh giao di n mỏy tớnh ủi u khi n (t làm vi c ủ c l p). Khi mỏy tớnh này ủư!c k t n i v i mỏy tớnh ch (CESAR) khi ch y ủ ng cơ theo chu trỡnh, m i ho t ủ ng c a t s. ủư!c ủi u khi n t ủ ng t mỏy tớnh ch .
Ph n m m CESAR cú ch c năng thụng s húa cỏc d* li u nh p, thi t l p cỏc chu trỡnh th). Quỏ trỡnh thu th p và phõn tớch thành ph n khớ th i ủư!c th c hi n hoàn toàn t ủ ng. Ngoài ra, ph n m m này cũn cú ch c năng ủi u khi n quỏ trỡnh
thu th p phõn tớch khớ th i t i cỏc ủi m l y m u khỏc nhau, theo tiờu chu"n khỏc nhau và t ủ ng tớnh toỏn hàm lư!ng cỏc ch t ủ c h i trong khớ th i.
4.3. TH NGHI M VÀ ĐÁNH GIÁ K T QU
Sau quỏ trỡnh th c nghi m tỡm ra ủư!c b tham s t i ưu cho ECU, ti n hành l p trỡnh và n p d* li u cho ECU ủi u khi n chu"n b( cho quỏ trỡnh th) nghi m xe, ph l c 6. Ti n hành gỏ l p xe th) nghi m lờn băng th) xe mỏy t i phũng thớ nghi m ủ ng cơ ủ t trong AVL.
Trong quỏ trỡnh thớ nghi m ta s. ủo ủ c cỏc thụng s th hi n tớnh năng kinh t kC thu t c a xe như: ủ$c tớnh cụng su t, su t tiờu hao nhiờn li u, kh năng gia t c, lư!ng phỏt th i cỏc ch t th i ủ c h i c a ủ ng cơ.
Đ cú cơ s% ủ so sỏnh s khỏc bi t gi*a xe nguyờn b n dựng ch hũa khớ và xe sau khi c i ti n dựng EFI, tỏc gi ph i th c hi n 02 l n ủo. Trư c tiờn th c hi n ủo ủ c cỏc thụng s , ủ$c tớnh c a xe ho t ủ ng v i b ch hũa khớ sau ủú l i ti n hành ủo cỏc thụng s và ủ$c tớnh c a xe khi ho t ủ ng v i h th ng EFI.
Trờn cơ s% nh*ng k t qu ủo ủư!c s. ti n hành so sỏnh, phõn tớch, ủỏnh giỏ k t qu c a s khỏc bi t gi*a xe s) d ng b ch hũa khớ và EFI.
Sau khi th) nghi m ủỏnh giỏ tớnh năng kC thu t trờn băng th), tỏc gi ti n hành ch y xe trờn ủư ng nh m ki m tra cỏc tớnh năng s) d ng c a xe so v i xe nguyờn b n.
4.3.1. Quy trỡnh th) nghi,m xe trờn băng th)
1. L p rỏp hoàn thi n h th ng phun xăng m i c i ti n lờn xe.
2. L p xe lờn băng th) ki m tra cỏc thụng s ủ m b o ủi u ki n v n hành xe như: ỏp su t l p, tỡnh tr ng hoa l p, lư!ng d u bụi trơn ủ ng cơ...
3. KYp ch$t bỏnh trư c c a xe b ng cơ c u khớ nộn.
4. L p ủ$t h th ng th i c a xe vào h th ng th i c a phũng th).
5. Đi u ch#nh tõm bỏnh xe ch ủ ng và tõm c a qu lụ cựng n m trờn m t m$t ph]ng ủ trỏnh xe b( trư!t làm mũn l p và gõy sai s ủ n k t qu ủo.
6. Gi* ch$t xe b ng 2 dõy múc ủ xe luụn % phương th]ng ủ ng khi v n hành. 7. B t qu t hỳt và qu t ủ"y trong phũng.
8. Ch y m mỏy ủ ng cơ.
9. B t h th ng mỏy tớnh ủi u khi n. 10.B t ph n m m giao di n MMI
11.Kh%i ủ ng ph n m m Zửller (ủi u khi n Dynamometer).
12.Thi t l p ch ủ ủo su t tiờu hao nhiờn li u và xe % tay s 4 ng v i ủư ng ủ$c tớnh ngoài c a ủ ng cơ.
4.3.2. K0t qu ch y th) nghi,m
4.3.2.1. K t qu ủo ủ c trờn băng th nghi m xe mỏy
M t trong nhưng thụng s ủ$c trưng cho quỏ trỡnh làm vi c c a ủ ng cơ ủú là cụng su t cú ớch Ne. Đ ủo cụng su t cú ớch c a ủ ng cơ trong c 2 trư ng h!p dựng b ch hũa khớ và EFI ta thi t l p ch ủ ủo cụng su t và su t tiờu hao nhiờn li u c a ủ ng cơ % tay s 4 c a xe, ng v i ủư ng ủ$c tớnh ngoài c a ủ ng cơ. Quỏ trỡnh th) nghi m ủư!c th c hi n trong kho ng v n t c c a xe t 45ữ90 km/h, k t qu ủo ủư!c t'ng h!p trong b ng 4-1.
B ng 4-1. B ng k t qu ủo cụng su t ng v i ủ c tớnh ngoài tay s 4
Ne(kW)
V(km/h) B ch hũa khớ Phun xăng ủi n t)
45 2,2 2,5 50 2,4 2,7 60 2,9 3,1 70 3,3 3,4 80 3,3 3,5 90 2,6 3,1
T b ng t'ng h!p k t qu ủo, tỏc gi ủi xõy d ng ủ th( ủ thu n ti n cho vi c so sỏnh, ủỏnh giỏ k t qu , ủư!c th hi n c th trờn hỡnh 4-7.
1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 40 50 60 70 80 90 T c ủ xe (km/h) C ụ n g s u t ủ n g c ơ ( k W ) Che_hoa_khi Phun_xang
Hỡnh 4-7.Đ c tớnh ngoài c a ủ ng khi dựng b ch hũa khớ và EFI
T ủ th( hỡnh 4-7 ta nh n th y, trong cỏc d i t c ủ th) nghi m cụng su t c a xe s) d ng EFI thư ng cao hơn trư ng h!p dựng b ch hũa khớ. S% dĩ cú s ch nh l ch này, theo tỏc gi là do % h th ng EFI khụng cú h ng khu ch tỏn nờn t'n th t trờn ủư ng n p gi m, h s n p tăng d n t i cụng su t ủ ng cơ ủ t ủư!c cao hơn.
Tương t cụng su t cú ớch, su t tiờu hao nhiờn li u cú ớch ge cũng ủư!c ủo và t'ng h!p t i b ng 4-2 tương ng v i cỏc v n t c th) nghi m % ủ$c tớnh ngoài.
B ng 4-2. B ng k t qu ủo su t tiờu hao nhiờn li u c a ủ ng cơ
ge (g/kW.h)
V(km/h) B ch hũa khớ Phun xăng ủi n t)
45 320 314 50 312 309 60 316 314 70 320 317.5 80 324 323 90 331 327
Đ so sỏnh su t tiờu hao nhiờn li u gi*a 2 h th ng, tỏc gi cũng ủi xõy d ng ủ th( su t tiờu hao nhiờn li u c a ủ ng cơ trong cỏc trư ng h!p trờn. K t qu so sỏnh ủư!c trỡnh bày trờn ủ th( hỡnh 4-8.
305 310 315 320 325 330 335 35 45 55 65 75 85 95 T c ủ xe (km/h) S u t ti ờ u h a o n h iờ n l i u ( g /k W .h ) Che_hoa_khi Phun_xang
Hỡnh 4-8. Su t tiờu hao nhiờn li u c a ủ ng cơ khi dựng b ch hũa khớ và khi dựng h th ng phun xăng ủi n t
Thụng qua k t qu th c nghi m ủo ủ c ủư!c th hi n trờn ủ th( su t tiờu hao nhiờn li u thỡ ủ i v i xe s) d ng h th ng EFI cũng cú su t tiờu hao nhiờn li u th p hơn. Như v y tớnh kinh t c a h thụng EFI m t l n n*a l i ủư!c kh]ng ủ(nh. Tuy nhiờn theo quan ủi m c a tỏc gi , s% dĩ EFI cú ưu ủi m như v y là do h th ng này ủ(nh lư!ng chớnh xỏc lư!ng nhiờn li u t i cỏc ch ủ thụng qua hi u ch#nh ph n h i.
Ngoài cỏc ch# tiờu kinh t kC thu t ra thỡ v n ủ phỏt th i c n ph i ủư!c coi tr ng và ủỏnh giỏ theo tiờu chu"n hi n hành v tiờu chu"n khớ th i c a ủ ng cơ ta.
Theo tiờu chu"n TCVN 7357:2003 c a Vi t Nam hi n nay ủang ỏp d ng tương ng v i EURO2.
Chương trỡnh th) nghi m xe mỏy theo tiờu chu"n chõu Âu cú 2 lo i là ECER47 cho xe cú dung tớch ≤ 50 cc ng v i TCVN 7358:2003 và ECE R40 cho xe > 50 cc ng v i TCVN 7357: 2003 [10] (tr.34).
K t qu th) nghi m thu ủư!c khi ki m tra xe SuperDream theo chu trỡnh th) ECE R40 khi l p b ch hũa khớ và l p h th ng EFI ủư!c th hi n trờn b ng 4-3 và b ng 4-4.
B ng 4-3. K t qu th nghi m khớ th i xe SuperDream khi dựng b ch hũa khớ
Thành phFn Đơn v( LưCng Tiờu chuGn EURO2 Tỡnh tr ng
HC [g/km] 0.864 1,2 Đ t
NOx [g/km] 0.328 0,3 Khụng ủ t HC + NOx [g/km] 1.192
CO [g/km] 5.462 5,5 Đ t
CO2 [g/km] 33.927
Đơn v( Lư!ng Tiờu chu"n EURO 2 Tỡnh tr ng Tiờu th
Nhiờn li u [l/100km] 1,972
B ng 4-4. K t qu th nghi m khớ th i xe SuperDream khi dựng h th ng EFI
Thành phFn Đơn v( LưCng Tiờu chuGn ERO2 Tỡnh tr ng
HC [g/km] 1.213 1,2 Khụng ủ t NOx [g/km] 0.336 0,3 Khụng ủ t HC + NOx [g/km] 1.549
CO [g/km] 5.316 5,5 Đ t
CO2 [g/km] 28.527
Đơn v( Lư!ng Tiờu chu"n ERO2 Tỡnh tr ng Tiờu th
Nhiờn li u [l/100km] 1,860
T k t qu th) nghi m cho th y v i h th ng EFI m i ủư!c thi t k ch t o thỡ ch# tiờu v CO là ủ t tiờu chu"n EURO2, khụng nh*ng v y mà so v i xe dựng b ch hũa khớ thỡ lư!ng CO, CO2 ủư!c t o ra th p hơn so v i xe ch y ch hũa khớ.
Xột ủ n cỏc ch# tiờu v HC và NOx thỡ hi n t i h th ng EFI m i ủư!c thi t k ch t o chưa ủ t ủư!c so v i tiờu chu"n. Theo ủỏnh giỏ ch quan c a tỏc gi thỡ nguyờn nhõn là do vi c xõy d ng b tham s lư!ng phun cho ECU chưa th c s t i ưu. Đ kh c ph c c n ph i ti n hành chia nh thành nhi u bư c t i hơn n*a ủ thớ nghi m tỡm thụng s t i ưu cho ECU. N u cú ủ ủi u ki n v tài chớnh nờn trang b( b xỳc tỏc khớ th i cho ủ ng cơ.
Lư!ng khớ th i ủo ủư!c c a xe ủư!c so sỏnh v i tiờu chu"n khớ th i TCVN 7357: 2003 th hi n trờn hỡnh 4-9. 0 5 10 15 20 25 30 35 40
HC NOx HC + NOx CO CO2 Tiờu th! nl
(l/100 km)
g/km
Che_hoa_khi Phun_xang EURO2
Hỡnh 4-9. T l cỏc thành ph n khớ th i ủo ủư c và tiờu chu)n EURO2
4.3.2.2. V n hành ch y th nghi m trờn ủư ng
Nh m m c ủớnh ki m tra tớnh năng v n hành c a xe trờn ủư ng, tỏc gi ủó ủưa xe ra th) nghi m ch y xe th c t trờn ủư ng. Sau quỏ trỡnh th) nghi m tỏc gi nh n th y n u ủ xe v n hành % ch ủ 'n ủ(nh ho$c trong ủi u ki n m c ủ gia t c cú s thay ủ'i khụng l n v t c ủ thỡ xe ho t ủ ng t t, khỏ gi ng v i xe nguyờn b n. Tuy nhiờn trong trư ng h!p tăng t c ủ t ng t thỡ cú c m giỏc quỏ trỡnh chuy n ti p c a xe chưa ng t, kh năng tăng t c c a xe v n kộm.
Cỏc ch ủ ho t ủ ng khỏc c a xe như kh%i ủ ng tương ủ i d+ dàng ngay c khi ủ ho$c ủ p n', trong ủi u ki n v n hành khi l nh h th ng van khụng t i ho t ủ ng khỏ t t, ủ ng cơ ch y khụng t i khỏ ờm.
K T LU<N VÀ KI N NGH
Sau m t th i gian th c hi n lu n văn t t nghi p v i s n l c c a b n thõn cựng v i s hư ng d n t n tỡnh c a GS.TS. Ph m Minh Tu n, s quan tõm nhi t tỡnh c a cỏc th y cụ Vi n Cơ khớ Đ ng l c ủ$c bi t là cỏc th y cụ trong b mụn Đ ng cơ ủ t trong trư ng Đ i h c Bỏch Khoa Hà N i tụi ủó hoàn thành ủ tài ủó ch n "Tớnh toỏn thi t k h th ng phun xăng ủi n t trờn xe mỏy", qua cỏc k t qu
th c hi n ủ tài cú th ủưa ra nh*ng k t lu n như sau: