Hình 3 .10 Biến tần
Hình 3.16 Piston thiết kế mới
3.2.3 Phương pháp đo và xử lý số liệu
3.2.3.1 Phương pháp đo và xử lý số liệu của hệ thống đo hệ suất nạp khơng cĩ sự
tham gia của quá trình cháy
a. Phương pháp đo
45
- Thí nghiệm được tiến hành sau khi đã thiết lập được thơng số ổn định như tốc độ của động cơ.
- Khởi động động cơ điện
- Quan sát màn hình máy tính hiển thị số vịng quay của động cơ, đồng thời điều chỉnh biến tần để động cơ RV165-2 quay đúng vận tốc ở từng điểm đo: 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2200và 2400 vịng/phút
- Ở từng điểm đo (điểm vận tốc). Ta tiến hành lấy số liệu:
• Khối lượng thực tế dịng khí nạp vào qua dụng cụ đo lưu lượng Flowmeter.
• Nhiệt độ: khí nạp (Ta), nhiệt độ khí trời (To) bằng các cảm biến nhiệt độ và được hiển thị trên Graphtec.
• Áp suất dịng khơng khí nạp (Pa), và áp suất khí quyển (Po) bằng cảm biến đo áp suất TOYOTA 89420-20300.
- Mỗi điểm đo được thực hiện 03 lần để lấy giá trị trung bình. b. Xử lý số liệu thí nghiệm
Các thơng số nhiệt độ, áp suất của dịng khí nạp và khối lượng của dịng khơng khí nạp được đo nhằm mục đích tính tốn hiệu suất nạp của từng phương ántheo cơng thức: 𝜂𝑣 = V̇att V̇alt = mȧ ρa V̇alt (3.1) Với 𝜂𝑣: là hiệu suất nạp (%)
ma: khối lượng khơng khí nạp thực tế (Kg/h)
ρa: là khối lượng riêng của khơng khítrên đường nạp (kg/𝑚3)
46
Đồng thời khi ta phân tích𝜌𝑎, ta được phương trình như sau:
ρa = ρ0.Pa
P0.T0
Ta (3.2)
Trong đĩ:
ρ0:là khối lượng riêng của khơng khí ở điều kiện bình thường (kG/cm3)
Pa, P0:lần lượt là áp suất của khơng khí ở ống nạp và của khí trời (bar)
Ta , T0:lần lượt là nhiệt độ của khơng khí ttrên đường nạp và của điều kiện bình thường (K).
Thể tích khơng khí nạp lý thuyết theo thời gian, khi phân tích ta được;
V̇alt = Va t = Vh+Vc t = Vh30τ+Vc n = (Vh+Vc).n 120 (3.3) Trong đĩ:
Vh, Vc :lần lượt là thể tích cơng tác và thể tích buồng cháy của động của RV165-2 (m3)
𝜏 là số kỳ của động cơ (𝜏 = 4 do sử dụng động cơ diesel 4 kỳ)
nlà số vịng quay của động cơ (vịng/phút)
Để khai triển phương trình (1), thay đồng thời cả 2 phương trình (3.2) và (3.3) vào (3.1), ta được: ηv = 120.ṁa (ρ0.Pa P0. T0 Ta).[(Vh+Vc).n] (3.4) Với:Vh + Vc = 888,8 (cm3) = 888,8. 10−6(m3)
47
ρ0: là hằng số, ρ0= 1,29 (Kg/m3).
Pa và P0:được đo thơng qua thí nghiệm nhờ thiết bị đo áp suất (bar).
ṁa:được đo thơng qua thiết bị đo khối lượng khơng khí nạp (Kg/h). Ta , T0:được đo thơng qua các cảm biến nhiệt độ (K).
3.2.3.2 Phương pháp đo và xử lý số liệu củahệ thống quan sát đánh giá đặc tính
của dịng khí nạp
- Thơng qua động cơ điện và biến tần điều khiển động cơ RV165-2 hoạt động ở số vịng quay 1200 v/ph.
- Cho khĩi màu cĩ nồng độ giống nhau và ổn định cho từng trường hợp đo vào họng nạp của động cơ.
- Sử dụng camera tốc độ cao đặt phía trên Xi-lanh trong suốt quay trong 15 giây để quay quá trình nạp và xốy của dịng khí trong xi-lanh. Các hình ảnh sẽ được cắt ra từ hai video thơng qua phần mềm Free video to JPG converter, lựa chọn những hình ảnh ứng với từng thời điểm mở của xupap của 02 phương án để so sánh và đánh giá.
3.3 Nghiên cứu thực nghiệm đánh giá hiệu suất nạp (cĩ sự cháy), các thơng số kỹ thuật và phát thải ơ nhiễm trên băng thử tải động cơ số kỹ thuật và phát thải ơ nhiễm trên băng thử tải động cơ
3.3.1 Sơ đồ thực nghiệm và nguyên lý vận hành
Động cơ được bố trí và lắp đặt trên băng thử tải thưc tế tại cơng ty SVEAM. Các cảm biến và thiết bị đo nhiệt độ, áp suất, và khối lượng khơng khí nạp được bố trí tương tự như trong thí nghiệm đo áp suất nạp (khơng cĩ sự cháy). Ngồi ra, hệ thống thực nghiệm cịn được trang bị các thiết bị đo khí thải (HESHBON HG-520) và độ mờ khĩi (Dismoke 4000 AVL) để đánh giá sự phát thải ơ nhiễm ra mơi trường. Các phương án họng nạp lần lượt được thay thế vào động cơ để chạy thực nghiệm và đánh giá các thơng số kỹ thuật (cơng suất, mơ-men, suất tiêu hao nhiên liệu) cũng như sự phát thải ơ nhiễm ở 02 chế độ đo là: đặc tính ngồi và ở cơng
48 suất định mức.
Hình 3.17: Sơ đồ thực tế thực nghiệm đánh giá hiệu suất nạp (cĩ quá trình cháy)
49
3.3.2 Các thiết bị thí nghiệm
3.3.2.1 Động cơ RV165-2