L ập trình điều khiển hệ thống
5.1. Mục đích thử nghiệm
Đánh giá độ bền và độ tin cậy của CVCC. Đánh giá độ tin cậy của mơ hình mơ phỏng.
Phân tích quá trình hình thành hỗn hợp và cháy hỗn hợp đồng nhất trong CVCC. Phân tích quá trình cháy của hỗn hợp hình thành sau thời điểm CNLM.
Đối tượng thử nghiệm
Đối tượng thử nghiệm là CVCC. Đây là buồng cháy đã được thiết kế, chế tạo và thử nghiệm an tồn với áp suất 80 bar bên trong buồng cháy. Buồng cháy này cĩ thể điều khiển được hệ số dư lượng khơng khí, nhiệt độ, áp suất và thời điểm phun nhiên liệu cũng như cĩ thể quan sát được quá trình hịa trộn và cháy bên trong thơng qua cửa sổ quan sát. Buồng cháy là buồng cháy thống nhất cĩ kích đường kính 80 mm, chiều cao 90 mm và bề dày thành buồng cháy 60 mm (Hình 5. 1).
Hình 5. 1. Hình ảnh thực tế buồng cháy CVCC
Nhiên liệu thử nghiệm
Nhiên liệu dùng trong thử nghiệm là diesel (B0), nhiên liệu bio-diesel 10% (B10) Một số tính chất chính của nhiên liệu thử nghiệm thể hiện trong Bảng 5. 1.
Bảng 5. 1. Tính chất của nhiên liệu B0, B10 [101]
Thơng số B0 B10
Nhiệt trị (MJ/kg) 42,76 42,26
Trị số xêtan 49 50
Khối lượng riêng ở 15°C (kg/m3) 838 840 Độ nhớt động học ở 40°C (cSt) 3,22 3,31
101
5.1.2.1. Xây dựng đặc tính của nhiên liệu thử nghiệm
Xây dựng đường đặc tính phun nhiên liệu cho hệ thống nhiên liệu bằng phương pháp cân nhiên liệu (Hình 5. 3). Bơm cấp nhiên liệu tại tần số 9 Hz, thời gian phun nhiên liệu từ 1 ms đến 4 ms (Bảng 5. 2), sử dụng cân nhiên liệu AVL (Hình 5. 2). Việc xây dựng đặc tính của vịi phun làm cơ sở cho việc tính hệ số dư lượng khơng khí cũng như xác định lượng khơng khí cấp vào CVCC.
Hình 5. 2. Cân nhiên liệu AVL
Hình 5. 3. Đặc tính vịi phun
Bảng 5. 2. Nhiên liệu thử nghiệm theo thời gian
T.gian (ms) B0 (gam) B10 (gam)
0 0 0 1 0.00205 0.00201 2 0.02153 0.02073 3 0.04034 0.03956 4 0.06602 0.06492 -0.01 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0 1 2 3 4 5 L ượ ng nh iên li ệu (g am )
Thời gian phun (ms)
B0 (gam) B10 (gam)
Điểm chớp cháy(0C) 67 71
Thành phần lưu huỳnh (ppm) 428 430
102
5.1.2.2. Điều kiện thí nghiệm
Thí nghiệm được thực hiện bằng cách sử dụng CVCC với vịi phun 6 lỗ, đường kính lỗ vịi 0,14 mm. Áp suất phun giữ khơng đổi 1500 bar. Thời gian phun nhiên liệu 3ms. Nhiệt độ mơi trường thay đổi 300K, 450K. Nồng độ ơxy được giữ nguyên ở 20% hoặc 10% theo mục đích thử nghiệm. Điều kiện thí nghiệm được tiến hành như Bảng 5. 3.
Bảng 5. 3. Điều kiện thí nghiệm
STT Thơng số Điều kiện thí nghiệm
1 Nhiên liệu thử B0, B10
2 Đương kính và số lỗ vịi phun 6 lỗ, đường kính lỗ 0,14 mm
3 Thời gian phun 3ms
4 Áp suất phun 1500 bar
5 Nhiệt độ buồng cháy 300K; 450K;
6 Nồng độ ơxy 10%; 20%
7 Số lần thử nghiệm 10