4.1 Kết luận chung
4.1.1Kết luận về tỷ số nén
Tỷ số nén là một thông số quan trọng để quyết định được công suất của một động cơ và cũng góp phần để giúp động cơ giảm được khả năng tiêu hao nhiên liệu. Nhưng tuy nhiên không phải là khi thay đổi tỷ số nén cũng đều mang lại nhiều lợi ích đối với động cơ, vì các hãng xe của các loại động cơ đó có thể họ đã nghĩ tới việc đó và họ đã tối ưu hóa rồi nhưng mà do động cịn tùy thuộc vào những yếu tố khác như công suất, loại nhiên liệu, sức bền của vật liệu, ngồi ra thì đơi khi cũng một phần là do phải đảm bảo an tồn khi vận hành vì vậy có thể đó cũng đã là tỷ số nén tối ưu nhất rồi. Nên trước khi tối ưu hóa tỉ số nén của động cơ thì nên xem xét về mọi phương diện để có thể đưa ra đề xuất chính xác nhất.
4.1.2 Kết luận về bộ tiết kiệm xăng cho xe dùng bộ chế hịa khí
Như chúng ta thấy thì về xu hướng hiện tại thì đa phần các hãng xe đã dần chuyển qua các loại kĩ thuật phun xăng điện tử nên về việc tối ưu hóa cho bộ chế hịa khí đã có thể khơng cịn được quan tâm nhiều ở hiện tại. Nhưng về lý thuyết thì đây vẫn là một bước điệm để các nhà nghiêm cứu dựa vào mà đưa ra được các kết luận và để bổ sung cho những ưu điểm cho các các công nghệ kĩ thhuật tiết kiệm nhiên liệu cho tương lai.
4.1.3 Kết luận về góc đánh lửa sớm tối ưu
Thời điểm đánh lửa có thể quyết định được khả năng cháy toàn diện và tối ưu nhất của động cơ, nhưng để đưa ra được một góc đánh lửa tối ưu còn phải tùy thuộc vào các yếu tố như về loại nhiên liệu, loại động cơ, khả năng phát thải và mơi trường hoạt động thì chúng ta mới đưa ra được một góc đánh lửa tối ưu để tối ưu hóa được khả năng tiết kiệm nhiên liệu và cơng suất của động cơ, nên thường thì đây cũng là một vấn đề rất được quan tâm của các hãng xe và họ có thể cũng đã tối
ưu hóa được việc đó để đảm bảo được cơng suất, khả năng tiêu hao và an tồn đến với người sử dụng sản phẩm của họ.
4.1.4 Kết luận về hệ thống thu hồi khí thải
Từ những ưu điểm mà hệ thống mang lại thì ta thấy được đây là một hệ thống đang được nghiêm cứu để tối ưu hóa được các tính năng của động cơ đặc biệt là khả năng giảm được tiêu hao nhiên liệu cho động cơ và khả năng giảm khí phát thải để bảo vệ mơi trường. Đây là một trong số công nghệ nên được nghiêm cứu và phát triển mạnh trong thời kì xuy thối về nhiên liệu như hiện nay.
4.1.5 Kết luận về hệ thống bôi chơn
Khả năng bôi chơn của các chi tiết trong động cơ là một trong những yếu tố quan trọng đến khả năng hoạt động của động cơ đó, và để động cơ có thể được hoạt động một cánh tối ưu nhất thì ta cũng có thể tham khảo một vài thơng tin đã được nói trên. Từ đó ta có thể thấy được những yếu tố như nhiệt độ dầu bôi trơn, cấu tạo hệ thống bôi chơn, loại dầu bôi chơn và khả năng làm mát của hệ thống điều ảnh hưởng đến công suất, tiêu hao nhiên liệu và khả năng làm việc của động cơ. Vì vậy các hãng chế tạo động cơ vẫn luôn phải nghiêm cứu và đưa ra các đề suất để cải thiện được những vấn đề của hệ thống bơi trơn và để đưa ra một sản phẩm có thể tối ưu hóa được các tính năng của động cơ.
4.1.6 Kết luận về hệ thống phun xăng điện tử
Khả năng tiêu thụ nhiên liệu của động cơ là một trong những yêu cầu cần để khách hàng đánh giá về sản phẩm của các hãng nên hệ thống phun xăng điện tử là một trong những công nghệ đăng được ứng dụng khá phổ biến hiện nay. Vì do hệ thống có thể điều chỉnh lưu lượng phun và thời gian phun nhiên liệu một cách tối ưu cho động cơ nhờ đó mà động cơ có thể sẽ được nâng cao tuổi thọ, lượng nhiên liệu thất thốt có thể được tối ưu hơn và giúp động cơ hoạt động một cách hiệu quả. Hệ thống khơng chỉ giúp tiết kiệm chi phí nhiên liệu cho khách hàng mà cịn góp phần giảm được lượng khí thải mà động cơ sản sinh ra mơi trường.
4.1.7 Kết luận về các loại thiết bị
Như chúng ta thấy thì để có thể tối ưu hóa được khả năng tiêu hao nhiên liệu thì các hãng xe cũng như là các nhà nghiêm cứu luân phải đưa ra các loại thiết bị để tối ưu hóa được khả năng làm việc và tiêu hao nhiên liệu của động cơ để có thể đưa ra thị trường các thiết bị hỗ trợ để đáp ứng được các yêu cầu về nhiên liệu và khả năng làm việc của động cơ như: hệ thống treo tái tạo năng lượng, vỏ xe tối ưu hóa khi động học,… . Những thiết bị này đang được các hãng xe nghiêm cứu và ứng dụng cho các sản phẩm của họ và những thiết bị của họ luôn phải cải tiến để có thể đuổi theo được xu hướng của thị trường.
4.1.8 Kết luận về tiết kiệm nhiên liệu khi vận hành
Như chúng ta thấy thì đơi khi chính bản thân của những người vận hành một chiếc xe cũng là một trong những yếu tố có thể tiết kiệm được khả năng tiêu hao nhiên liệu của động cơ. Một trong số đó như: thời gian nhiên liệu, bảo dưỡng định kì, áp suất lốp xe,… , để có thể dùng được cái yếu tố này đơi khi nó cịn phải tùy thuộc vào loại động cơ, điều kiện mơi trường, sở thích cá nhân và cũng co thể là kả năng kinh tế nên mặc dù các yếu tố này sẽ giúp được cho động cơ được hoạt động một cách tối ưu hơn, làm tăng tuổi thọ của động cơ và tiếp kiệm được chi phí cho người sử dụng sản phẩm.
4.2 Đề xuất
Những thông tin và tài liệu đã được trình bày trên theo ý kiến một chiều từ nhóm thì biện pháp để có thể tối ưu hóa nhiên liệu hiệu quả nhất đó là: Phương pháp thu hồi khí thải và hệ thống phun xăng điện tử. Do các phương pháp này thì đều mang lại lợi ích về kĩ thuật, kinh tế, và nhân văn:
• Về kĩ thuật: cả hai phương pháp điều mạng lại cho động cơ luôn được trong trạng thái làm việc tối ưu để có thể nâng cao tuổi thọ của động cơ.
• Về kinh tế:
- Phương pháp thu hồi khí thải: Giúp động cơ lấy nguồn nhiệt năng của khí thải để giúp động cơ luôn ở trong trạng thái làm việc tối ưu, ngoài ra hệ
thống cịn biến đổi nhiệt năng của khí thải thành điện năng để nạp vào ắc quy từ đó giúp động cơ có thể tiết kiệm được một phần nhiên liệu.
- Hệ thống phun xăng điện tử: Giúp cho khả năng phun và thời điểm phun của động cơ được tối ưu hóa, giúp cho động cơ có thể hoạt động trong trạng thái tốt nhất để năng cao tuổi thọ và giảm khả năng tiêu hao của động cơ
• Về nhân văn: cả hai phương pháp điều có khả năng giảm lượng khí phát thải có hại cho mơi trường nên cũng đã góp phần bảo vệ môi trường.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Báo của bộ công thương việt nam, khủng hoảng năng lượng bao trùm thế giới, ngày 10-10-2021.
[2] Trang thông tin điện tử hỗn hợp Autopro, tỷ số nén tỷ lệ thuận với khả năng tiết kiệm nhiên liệu, ngày 7-4-2012.
[3] Fields Nguyen, Tìm hiểu sự nén, tỷ số nén và nén biến thiên trong động cơ đốt trong, 2020.
[4] Asthana, S., Bansal, S., Jaggi, S., and Kumar, N., "A Comparative Study of Recent Advancements in the Field of Variable Compression Ratio Engine Technology.," SAE Technical Paper 2016-01-0669, 2016, doi:10.4271/2016-01- 066
[5] http://www.saabnet.com/tsn/press/000318.html
[6] Styron, Joshua. Variable compression ratio connecting rod for internal combustion engine (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
[7] Manousos,Pattakos, Vithleem,Pattakou, Emmanouel,Pattakos,. Variable compression ratio engine.
[8] Thiết kế mới của FEV https://vcr.fev.com
[9] Johnson, Kenneth. Variable compression ratio control
[10] Bowling, William. Movable crankpin, Variable compressionratio, piston engine
[11] Mendler,Edward. Rigid crankshaft cradle and actuator US patent
[12] Ashley, C., "Variable Compression Pistons" SAE Technical, doi:10.4271/901539.
[13] Percival,Wilfred. Piston means for varying the clearance volume of an internal-combustion engine. U.S. Patent 2742027A, filed June 8, 1953, and issued April 17,1956.
[14] Percival,Wilfred. Internal combustion engines and pistons therefor. U.S. Patent 3014468A, filed October 6, 1960, and issued December 26,1961.
[15] Percival,Wilfred. Internal combustion engines and pistons therefor. US patent 3038458A, filed October 5, 1960, and issued June 12,1962.
[16] Sherman, Clarence. Variable compression ratio piston and valve. U.S. Patent 3303831A, filed September 2, 1964, and issued February 14, 1967.
[17] Kadota, M., Ishikawa, S., Yamamoto, K., Kato, M. et al., "Advanced Control System of Variable Compression Ratio (VCR) Engine with Dual Piston Mechanism," SAE Int. J. Engines 2(1):1009-1018, 2009, doi:10.4271/2009-01- 1063
[18]https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.1080.6467&rep=rep 1&type=pdf.
[19] http://www.pattakon.com/pattakonKeyAdv.htm
[20] Stolk Thomas, Galsberg Helfenberg Alexander Von. 2013-variable compression ratio internal combustion engine with displaceable cylinder head and cylinder housing, filed April 7, 2012, and issued July 2, 2013
[21] Yapici Kurt Imren. Piston engine with adjustable compression ratio. German patent DE19841381A1, filed September 10, 1998, and issued May 6, 1999.
[22] Daisuke Akihisa,. Eiichi Kamiyama. Variable compression ratio mechanism. European Patent EP1505276A1, filed August 5, 2004 and Feburary 9, 2005.
[23] Eiichi., kamiyama Masaaki, Kashiwa. Daisuke, Akihisa. Mount device for variable compression ratio internal combustion engine. EP 1762415A1, filed May 13, 2005, and issued March 14, 2007.
[24] Wodischek,Marc et. al. Reciprocating Piston Engine With Variable Compression Ratio US Pub No: US2013/0333670 A1 filed January 25,2015 and published December 19,2013.
[25] Schechter, Michael. Aladar, Simko,. Micheal Levin. Variable displacement and compression ratio piston engine. European Patent EP0520637A1 filed June 5, 1992 issued December 30, 1992
[26] Styron, Joshua. Variable Compression Ratio Sensing System for internal combustion engine. U.S. Patent 6,857,401 B1, filed January 9, 2004, and issued February 22, 2005.
[27] Iwano Hiroshi, Oota Kenji, Osamura Kensuke. Intake-air control system for engine European Patent 1431559A2 filed December 11, 2003, and issued June 23, 2004.
[28] https://www.xecov.com/articles/tim-hieu-su-nen-ty-so-nen-va-nen-bien-thien- trong-dong-co-dot-trong
[29] Nguyễn Tất Tiến, 2005. Nguyên lý động cơ đốt trong. NXB Giáo dục
[30] Chiara, F. & Canova, M. A., Review of Energy Consumption, Management and Recovery in Automotive Systems with Considerations of Future Trends, Proceedings of Institution of Mechanical Engineers: Journal of Automobile Engineering.
[31] Waste heat recovery systems for internal combustion engines: A review Amit Md. Estiaque Arefin1 , Mahadi Hasan Masud1 , Dr. Mohammad U. H. Joardder1 , Monjur Mourshed1 , Naim-Ul-Hasan1 , Fazlur Rashid1
[32] Mehta, A. V., Waste Heat Recovery Using Stirling Engine, International Journal of Advanced Engineering Technology, 3, 2012, 305-310.
[33] ]Kwankaomeng, S., & Promvonge, P., Investigation on a Free-Piston Stirling Engine and Pneumatic Output, The First TSME International Conference on Mechanical Engineering, 2010.
[34] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016236112004644
[35] KS. Bùi Văn Cường, Hệ Thống Phun Xăn Điện Tử, ngày 06 tháng 09 năm 2015
[36] Hucho, W. H. and Sovran, G. (1993) Aerodynamics of road vehicles, Annual Review of Fluid Mechanics, Vol. 25(1), pp485-537. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
[37] Chainani. A, and Perera. N, (2008) CFD Investigation of airflow on a model radio control race car, WCE 2008, 2-4July, London
[38] Kourta, A., and Leclerc, C. (2013) Characterization of synthetic jet actuation with application to Ahmed body wake, Sensors and Actuators A: Physical. 192, pp13-26
[39] Park, H., Cho, J. H., Lee, J., Lee, D. H., and Kim, K. H. (2013) Aerodynamic drag reduction of Ahmed model using synthetic jet array, SAE International Journal of Passenger Cars-Mechanical Systems
[40] Littlewood, R. P., and Passmore, M. A. (2012) Aerodynamic drag reduction of a simplified squareback vehicle using steady blowing, Experiments in fluids, Vol. 53(2), pp519-529
[41] Wassen, E., and Thiele, F. (2010) Simulation of active separation control on a generic vehicle, In at: 5th AIAA Flow Control Conference, Chicago, USA
[42] Harinaldi, Budiarso, Tarakka, R. and Simanungkalit, S.P. (2011) Computational analysis of active flow control to reduce aerodynamics drag on a van model, International Journal of Mechanical & Mechatronics Engineering IJMME-IJENS,Vol. 11(3), pp24-30
[43] ] Harinaldi, B., Warjito, E. A. K., and Rustan Tarakka, S. P. S. (2012) Modification of flow structure over a van model by suction flow control to reduce aerodynamics drag. Makara Seri Teknologi
[44] Review of Research on Vehicles Aerodynamic Drag Reduction Methods, Center for Advanced Research on Energy (CARe), Faculty of Mechanical Engineering, Universiti Teknikal Malaysia Melaka (UTeM), Hang Tuah Jaya, 76100 Durian Tunggal, Melaka, Malaysia
[45] Jahanmiri, M., and Abbaspour, M. (2011) Experimental investigation of drag reduction on ahmed model using a combination of active flow control methods, International Journal of Engineering-Transactions A: Basics, Vol.24(4), pp403-410 [46] van de Wijdeven, T., & Katz, J. (2014) Automotive application of VGs in ground effect, Journal of Fluids Engineering, Vol. 136(2), 021102
[47] Koike, M., Nagayoshi, T., and Hamamoto, N. (2004) Research on aerodynamic drag reduction by VGs, Mitshubishi Motors Technical Review, No. 16, pp11-16
[48] Gopal, P., and Senthilkumar, T. (2012) Aerodynamic drag reduction in a passenger vehicle using vortex generator with varying yaw angles, ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, Vol.7(9), pp1180- 1184
[49] Mazyan, W. I. (2013) Numerical simulations of drag-reducing devices for ground vehicles, Doctoral dissertation, American University
[50] Hu, X. X., and Wong, T. T. (2011) A numerical study on rear-spoiler of passenger vehicle, World Academy of Science, Engineering and technology, Vol. 57, pp636-641
[51] Daryakenari, B., Abdullah, S., Zulkifli, R., Sundararajan, E., and Sood, A. M. (2013) Numerical study of flow over Ahmed body and a road vehicle and the
change in aerodynamic characteristics caused by rear spoiler, International Journal of Fluid Mechanics Research, Vol.40(4), pp354-372
[52] Daryakenari, B., Abdullah, S., Zulkifli, R., Sundararajan, E., and Sood, A. M. (2013) Numerical study of flow over Ahmed body and a road vehicle and the change in aerodynamic characteristics caused by rear spoiler, International Journal of Fluid Mechanics Research, Vol.40(4), pp354-372
[53] Khalighi, B., Chen, K. H., and Iaccarino, G. (2012) Unsteady aerodynamic flow investigation around a simplified square-back road vehicle with drag reduction devices, Journal of Fluids Engineering, Vol.134(6), 061101.
[54] Fourrié, G., Keirsbulck, L., Labraga, L., and Gilliéron, P. (2011) Bluffbody drag reduction using deflector, Experiments in Fluids, Vol.50(2), pp385-395. [55] Rohatgi, U. S. (2012), Methods of reducing vehicle aerodynamic drag, ASME 2012 Summer Heat Transfer Conference, Puerto Rico, USA, July 8-12.
[56] Sharma, R. B., and Bansal, R. (2013) CFD simulation for flow over passenger car using tail plates for aerodynamic drag reduction, IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering (IOSR-JMCE), Vol. 7, No. 5, pp 28-35
[57] Pei S.Z., “Design of Electromagnetic Shock Absorbers for Energy Harvesting from Vehicle Suspensions”, Master Degree Thesis, Stony Brook University, 2010. [58] Velinsky, Steven A. and White, Robert A, “Vehicle Energy Dissipation Due to Road Roughness”, Vehicle System Dynamics, 1980, 9:6, pp.359-384
[59] Segel L, Lu X P, “Vehicular Resistance to Motion as Influenced by Road roughness and Highway Alignment”, Australian Road Research, 1982, 12(4), pp. 211-222.
[60] Nakano K, Suda Y, et al., “Application of Combined Type Self Powered Active Suspensions to Rubber-tired Vehicles”, JSAE Annual
Congress, 2003, 6, pp. 19-22
[61] H su P, “Power recovery property of electrical active suspension systems”, Proceedings of the Inter Society Energy Conversion Engineering Conference, Washington DC, USA: IEEE, 1996, pp. 1899-1 904
[62] Jolly M, Margolis D, “regenerative Systems for Vibration Control”, Journal of Vibration and Acoustics, 1997, 119(2), pp. 208-215
[63] Aoyama Y, Kawabate K, Hasegawa S., “Development of The Fully Active Suspension by Nissan”, SAE Paper 901747
[64] Noritsugu T. “Energy Saving of a Pneumatic System (2). Energy Regenerative Control of a Pneumatic Drive System. Application to Active Air Suspension”, Hydraulics& Pneumatics, 1999, 38(4), pp.1-4
[65] Okada Yohji, Kim Sang-Soo, Ozawa Keisuke, “Energy Regenerative and Active Control Suspension”, Proceedings of the ASME Design, Engineering Technical Conference, 2003, pp.2135-2142
[66] Nakano K, Suda Y., “Combined Type Self-powered Active Vibration Control of Truck Cabins”,Vehicle Systems Dynamics, 2004, 41(6) , pp. 449-473.
[67] R.B. Goldner, P. Zerigan, “Electromagnetic Linear Generator and Shock Absorber”, US Patent number 6952060, 2005 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
[68] Lei Zuo, Scully, Shestani, et al., “Design and characterization of an electromagnetic energy harvester for vehicle suspensions”, Smart Material and Structure,19(2010)
[69] B.L.J. Gysen, Tom P.J., J.J.H. Paulides et al., “Efficiency of a Regenerative Direct-Drive Electromagnetic Active Suspension”, IEEE Trans. on Vehicular Technology, Vol.60, No.4, May 2011
[70] H.B. Arsem, “Electric shock absorber”, US Patent number 3559027, 1971 [71] B.V. Murty, “Electric Variable Damping Vehicle Suspension”, US Patent number 4815575, 1989
[72] Suda Y, Shiiba T, “A New Hybrid Suspension System with Active Control and Energy Regeneration”, Vehicle System Dynamics, 1996, 25(Sup. 1) , pp.641- 654.
[73] Kawamoto Y, Suda Y, Inoue H, et al., “Modeling of Electromagnetic Damper for Automobile Suspension”, Journal of System Design and Dynamics, 2007, 1(3) , pp.524-535.
[74] Xu Lin, Yang Bo, Guo Xuexun, et al., “Simulation and Performance Evaluation of Hydraulic Transmission Electromagnetic Energy-regenerative Active Suspension”, 2010 Second WRI Global Congress on Intelligent Systems.
[75] L. Xu, X.X Guo, “Hydraulic Transmission Electromagnetic Energy regenerative Active Suspension and Its Working Principle”, 2010 2nd International Workshop on Intelligent Systems and Applications (ISA).
[76] In-Ho Kim, Hyung-Jo Jung, and Jeong-Hoi Koo, “Experimental Evaluation of a Self-powered Smart Damping System in Reducing Vibrations of a Full-scale Stay Cable”, Smart Materials and Structures. 19(2010) , pp.1-10.
[77] J.Q ZHANG, Z.Z PENG, J. YUE, et al. “Review of Regenerative Suspension Technology for Vehicle”, Journal of Academy of Armored Force Engineering, 2012, 26(5) , pp.1-7.(in Chinese).
VIẾT TẮT
VCR - Tỷ sốnén biến (Variable Compression Ratio) TEG – Máy phát nhiệt điện (Thermoelectric generator) CR - Tỷ sốnén (Compression ratio)
CO - Carbon Monoxide CO2 - Carbon Dioxide
BMEP - Áp suất hiệu quảtrung bình của phanh (Brake Mean Effective Pressure) TDC - Điểm chết trên (Top Dead Centre)