Hiện nay phương ỏn chung để cung cấp LPG trờn động cơ người ta đều sử dụng hệ thống cung cấp DO-LPG song song.
Lượng nhiờn liệu LPG và diesel được điều khiển bởi mụđun điều khiển sẽ đưa tới hiệu quả cao về mặt hiệu suất nhiệt, đồng thời cung cấp lượng nhiờn liệu chớnh xỏc đỳng thời điểm. Lượng LPG trước khi qua mụ đun điều khiển phải qua van an toàn để đảm bảo sự an toàn về sử dụng LPG.
STT TấN CHI TIẾT
1 Thõn van
2 Vũi phun và hộp chứa vũi phun 3 Đai ốc của van nhiờn liệu
4 Lũ xo của van kim
5 Miếng đỡ của lũ xo van kim
6 Chốt điều khiển
7 Giỏ đỡ lũ xo của van nhiờn liệu
8 Đệm kớn của giỏ đỡ
9 Tấm điều chỉnh lũ xo
24
Hỡnh 2.6 Hệ thống nhiờn liệu LPG và diesel song song
Trờn cơ sở xem xột một số hệ thống sử dụng LPG trờn động cơ Diesel hiện nay ta cú một số phương ỏn điều khiển như sau:
Sử dụng bộ giảm ỏp húa hơi và bộ hũa trộn.
Sử dụng hệ thống phun nhiờn liệu LPG phun trực tiếp nhờ xupỏp LPG. Sử dụng hệ thống phun nhiờn liệu LPG vào đường nạp.
2.3.1. Phõn tớch và lựa chọn phương ỏn điều khiển phun LPG thớch hợp với bộ mụn động lực hiện nay và động cơ thớ nghiệm.
Về phương ỏn điều khiển phun tụi được kế thừa cỏc đề tài :
“Thiết kế chế tạo bộ điều khiển cung cấp LPG và dầu DO khi sử dụng hỗn hợp này làm nhiờn liệu cho mỏy 4CH-JANMAR” của Phạm Văn Toản.
“Thiết kế chế tạo bộ điều khiển điện tử hệ thống phun nhiờn liệu LPG cho động cơ D12 sử dụng hệ thống nhiờn liệu kộp” của Nguyễn Văn Trọng.
Đề tài thứ nhất sử dụng phương ỏn Sử dụng bộ giảm ỏp húa hơi và bộ hũa trộn lắp đặt bộ trộn hỗn hợp LPG-khụng khớ trờn họng nạp đó được ỏp dụng thành cụng tại bộ mụn nhưng nú cũng thể hiện nhược điểm đú là hàm lượng khớ xả chứa
25
nhiều HC và CO do LPG thoỏt ra ngoài trong thời kỳ trựng điệp và một lượng LPG bị dội ngược lại khi cửa nạp đúng đột ngột trong thời kỳ nạp.
Hỡnh 2.7 Bộ hũa trộn lắp trờn họng nạp
Đề tài thứ hai sử dụng phương ỏn phun nhiờn liệu vào đường nạp đó khắc phục được nhược điểm của đề tài thứ nhất tuy nhiờn chỉ mới thực hiện trờn động cơ 1 xylanh và sử dụng cảm biến vị trớ đúng mở xuppap chưa thực sự tin cậy.Vỡ vậy tụi thực hiện đề tài này với nhiệm vụ thiết kế bộ điều khiển phun LPG trờn động cơ 3 xylanh và sử dụng cảm biến thời điểm đúng mở xuppap tin cậy hơn.
Tổng quan về phương ỏn Sử dụng hệ thống phun nhiờn liệu LPG vào đường nạp.
Nhiờn liệu LPG được cung cấp bằng hệ thống phun vào trước xupỏp nạp của từng xylanh (phun riờng rẽ). Áp suất nhiờn liệu trước vũi phun của hai kiểu này đều cao hơn ỏp suất khi quyển. Nhiờn liệu phun vào đường nạp động cơ cú thể dưới dạng khớ, trong đú phun nhiờn liệu dạng lỏng cú nhiều triển vọng về việc sử dụng song song hai nhiờn liệu DO-LPG.
Nguyờn lý hoạt động: Nhiờn liệu LPG dưới dạng lỏng từ bỡnh nhiờn liệu được hỳt nhờ một bơm chuyển và duy trỡ ỏp suất dư trờn đường ống khoảng 5 bar để trỏnh sự bốc hơi. Nhiờn liệu sau đú được đưa qua bộ lọc và bộ điều ỏp trước khi dẫn đến vũi phun. Vũi phun được một bộ vi xử lý chuyờn dụng điều khiển một cỏch tự động.
26
Bộ vi sử lý này nhận phần lớn cỏc tớn hiệu cần thiết từ hệ thống cung cấp nhiờn liệu đó cú và bổ xung thờm những thụng tin đặc thự khỏc của hệ thống cung cấp nhiờn liệu LPG.
Hỡnh 2.8 Hệ thống phun nhiờn liệu LPG vào đường nạp (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
LPG cú thể cung cấp cho động cơ ở dạng khớ hay dạng lỏng. Ưu điểm của việc sử dụng LPG dưới dạng khớ là tăng sự đồng nhất hoàn toàn của hỗn hợp LPG – khụng khớ và trỏnh hiện tượng ướt thành đường nạp bởi nhiờn liệu lỏng, hiện thượng này rất nhạy cảm khi động cơ khởi động và khi động cơ làm việc ở chế độ chuyển tiếp. Điều này cho phộp giảm được mức độ phỏt sinh ụ nhiễm. Nhược điểm của việc cung cấp dạng này là quỏ trỡnh điều khiển dài và sự cung cấp LPG liờn tục hạn chế khả năng khống chế tỷ lệ khụng khớ / LPG, khớ xả cú nồng độ HC tăng . Đặc biệt là giai đoạn quỏ độ của động cơ. Cũng cần nhấn mạnh thờm rằng cụng suất động cơ giảm đi khoảng 8% do tổn thất lượng khụng khớ nạp do khớ LPG chiếm chỗ.
27
Hệ thống phun LPG lỏng cải thiện được đỏng kể tớnh năng của động cơ cả về hiệu suất cũng như mức độ phỏt sinh ụ nhiễm. cụng suất và momen tăng do tăng hệ số nạp cũn suất tiờu hao nhiờn liệu giảm do điều chỉnh tốt lượng nhiờn liệu cung cấp theo chế độ làm việc của động cơ. Ưu điểm của việc phun LPG lỏng là tạo khả năng kiểm soỏt được độ đậm đặc ở mỗi lần phun với thời giỏn rất ngắn vỡ vậy cú thể ỏp dụng cỏc biện phỏp hữu hiệu nhằm giới hạn mức độ ụ nhiễm khi động cơ làm việc ở chế độ quỏ độ. Sự bốc hơi LPG làm giảm đỏng kể nhiệt độ khớ nạp do đú làm tăng hệ số nạp của động cơ. . Tuy nhiờn việc sử dụng vũi phun thay vỡ họng khuyếch tỏn do làm giảm thời giỏn tạo hỗn hợp và mật độ nhiờn liệu cung cấp dẫn đến sự khụng đồng nhất của hỗn hợp và do đú cú nguy cơ làm tăng nồng độ CO trong khớ xả.
Người ta sử dụng đỏnh lửa bằng cỏch phun nhiờn liệu mồi. Mục đớch là tận dụng tối đa cỏc bộ phận của hệ thống động cơ Diesel đang sử dụng và hạn chế tối thiểu việc lắp đặt thờm nhiều cơ cấu và bộ phận khỏc làm thay đổi quỏ lớn về kết cấu và tăng chi phớ chuyển đổi trờn động cơ cải tạo.
Lượng nhỏ nhiờn liệu Diesel phun mồi được phun trước khi piston đến điểm chết trờn. Cỏc hạt nhiờn liệu Diesel này sẽ tự bốc chỏy và tạo ra chừng ấy điểm đỏnh lửa trong hỗn hợp nhiờn liệu khụng khớ để đốt chỏy lượng LPG đưa vào. Hệ thống đỏnh lửa này cú năng lượng tỏa ra rất lớn và hầu như khụng phụ thuộc vào sự phõn bố hỗn hợp trong buồng chỏy. Trong trường hợp đú sự tăng ỏp suất diễn ra nhành chóng hơn và hiệu suất động cơ được cải thiện đỏng kể. Lượng nhiờn liệu phun mồi cần thiết bằng lượng nhiờn liệu để duy trỡ chế độ khụng tải của động cơ Diesel. mục đớch là để đốt chỏy kiệt lượng nhiờn liờu LPG đưa vào và chuyển đổi dễ dàng sang dựng chỉ mỡnh nhiờn liệu Diesel khi động cơ đang hoạt động với hỗn hợp Diesel-LPG. Nếu khụng cú đủ lượng nhiờn liệu Diesel để duy trỡ chế độ khụng tải thỡ khi cắt nhiờn liệu LPG thỡ động cơ sẽ bị chết mỏy.
Hệ thống phun nhiờn liệu vào đường nạp cú hai phương phỏp: phun liờn tục và phun giỏn đoạn. Trong đú phun liờn tục cú thởi gian điều khiển dài hơn, dễ điều khển hơn khi hoạt động nhưng cú hạn chế về mặt kinh tế và ụ nhiễm mụi
28
trường do lượng nhỏ LPG khụng chỏy hết thoỏt ra mụi trường. Phun giỏn đoạn cú nhiều ưu điểm hơn, khắc phục được nhược điểm của phun liờn tục, mà lịa khụng can thiệp quỏ sõu vào kết cấu của động cơ.
vỡ thế ta lựa chọn phương ỏn cung cấp LPG bằng cỏch phun giỏn đoạn LPG trờn đường nạp của động cơ.
Phương ỏn điều khiển điện tử cung cấp LPG cho động cơ là phương ỏn dựng bộ điều khiển điện tử lấy tớn hiệu qua cảm biến thời điểm đúng mở xupỏp để điều chỉnh thời điểm phun LPG cho động cơ. Ngũai ra chỳng ta cũn sử dụng cảm biến nhiệt độ nước làm mỏt, cảm biến nhiệt độ khi xả để đối chiếu cỏc thụng số của động cơ tiện cho theo dừi hoạt động của động cơ.
Phương ỏn này phự hợp với điều kiện tại phũng động cơ của bộ mụn động lực hiện nay.
29
CHƯƠNG 3
THIẾT KẾ CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN PHUN LPG
Sơ đồ cấu tạo hệ thống cung cấp LPG trờn động cơ thớ nghiệm
Trờn cơ sở hệ thống điều khiển cung cấp nhiờn liệu kộp đó phõn tớch ở chương 2 ta cú sơ đồ của hệ thống cung cấp DO-LPG như sau:
Hỡnh 3.1 Sơ đồ cung cấp LPG cho động cơ
1,5,7: Đồng hồ đo ỏp suất 8: Van tiết lưu. 2: Van khúa bớnh LPG 10: Bỡnh tớch ỏp
3: Van điện từ (24v) 12, 13, 14: Van điện từ 4: Van giảm ỏp 15: Bẫy lửa
30