8. NHỮNG HẠN CHẾ CỦA LUẬN ÁN
3.3. Kết quả mơ phỏng
3.3.2. Sự biến thiên áp suất cháy trong xi lanh
Trên hình 3.10 trình bày quy luật biến thiên áp suất cháy trong xi lanh của các mẫu nhiên liệu, hình dáng tổng thể của đường cong áp suất cháy được thể hiện trong khoảng thời gian từ cuối quá trình nén TĐCT đến kết thúc quá trình cháySĐCT, quá trình cháy của các mẫu nhiên liệu xảy ra đều cĩ sự thay đổi và nhiên liệu DO cĩ áp suất cháy cực đại lớn hơn B10 khoảng 2% ở trường hợp sử dụng tốc độ 1200 v/p (bảng 3.7), điều này là do lượng nhiên liệu DO bay hơi lớn hơn so với B10 dẫn đến gia tăng quá trình cháy.
Khi mơ phỏng ở chế độ 1400 v/p, nhiên liệu B10 cũng cháy sớm hơn so với nhiên liệu DO, đặc tính này khơng thay đổi khi mơ phỏng ở chế độ 1600 v/p và 1800 v/p. Điều lưu ý là ở tất cả các trường hợp mơ phỏng thì áp suất cháy cực đại của nhiên liệu B10 luơn thấp hơn so với nhiên liệu DO như trình bày trên các hình 3.11, hình 3.12, hình 3.13 và bảng 3.5. Nguyên nhân trên chính là bởi nhiên liệu B10 cĩ chỉ số Cetan cao, thêm vào đĩ là lượng ơ xy cĩ trong nhiên liệu lớn làm thời gian cháy trễ ngắn nên lượng nhiên liệu bay hơi ít hơn dẫn đến áp suất cháy giảm.
Hình 3.11. Biến thiên áp suất cháy trong xi lanh của các mẫu nhiên liệu ở 1400 v/p
Hình 3.12. Biến thiên áp suất cháy trong xi lanh của các mẫu nhiên liệu ở 1600 v/p
Như vậy, khi tăng tốc độ thì mức chênh lệch áp suất cháy giữa hai loại nhiên liệu càng giảm, vì tốc độ tăng sẽ làm quá trình phun nhiên liệu B10 cĩ độ nhớt lớn được đồng đều hơn, sự hình thành hỗn hợp cháy diễn ra gần với sự hình thành hỗn hợp cháy của nhiên liệu DO (bảng 3.5).
Bảng 3.5. Mức độ giảm áp suất cháy của nhiên liệu B10 so với DO ở các chế độ mơ phỏng ở các chế độ mơ phỏng
Tốc độ (v/p)
Nhiên liệu
DO B10
Áp suất (bar) Áp suất (bar) Độ giảm áp suất của
B10 so với DO (%)
1200 77,66 76,39 1,63
1400 79,21 78,61 0,75
1600 80,26 80,01 0,31
1800 80,98 80,81 0,20
Sự thay đổi thời gian cháy trễ của nhiên liệu B10 so với DO cĩ thể nhận thấy rất rõ trên các đồ thị áp suất tại thời điểm bắt đầu cĩ sự gia tăng áp suất đột ngột (đường cong áp suất cháy tách khỏi đường cong áp suất nén của nhiên liệu B10 sớm hơn so với DO), chính vì thế cơng suất động cơ sử dụng nhiên liệu B10 bị giảm xuống, suất tiêu hao nhiên liệu riêng cĩ ích tăng lên (hình 3.14, bảng 3.6, hình 3.15, bảng 3.7).
Bảng 3.6. Cơng suất khi động cơ sử dụng nhiên liệu DO và B10
Tốc độ (v/p)
Nhiên liệu
DO B10
Cơng suất (kW) Cơng suất (kW) Độ giảm cơng suất của
B10 so với DO (%)
1200 124,87 122,86 -1,60
1400 172,27 165,87 -3,71
1600 204,62 201,64 -1,45
1800 212,78 207,82 -2,33
Hình 3.15. Đặc tính suất tiêu hao nhiên liệu riêng của động cơ sử dụng nhiên liệu B10 so với DO sử dụng nhiên liệu B10 so với DO
Bảng 3.7. Suất tiêu hao nhiên liệu riêng khi động cơ sử dụng nhiên liệu DO và B10 DO và B10
Tốc độ (v/p)
Nhiên liệu
DO B10
Suất tiêu hao nhiên liệu riêng (g/kW.h)
Suất tiêu hao nhiên liệu riêng
(g/kW.h)
Độ tăng suất tiêu hao nhiên liệu của B10 so với DO (%)
1200 280,17 286,81 2,36
1400 241,77 252,90 4,60
1600 233,83 241,33 2,20
Đặc tính cơng suất và suất tiêu hao nhiên liệu riêng của động cơ khi sử dụng nhiên liệu B10 và DO so với catalogue được thể hiện trên hình 3.16, bảng 3.8, hình 3.17, bảng 3.9.
Hình 3.16. Cơng suất của động cơ khi sử dụng nhiên liệu B10 và DO so với catalogue (lý lịch máy) so với catalogue (lý lịch máy)
Bảng 3.8. Cơng suất và suất tiêu hao nhiên liệu riêng khi động cơ sử dụng nhiên liệu DO so với catalogue
Tốc độ (v/p) Mơ men (Nm) Nhiên liệu DO
Cơng suất (kW) Suất tiêu hao nhiên liệu riêng
(g/kW.h) (kW) Độ lệch so với catalogue (%) (g/kW.h) Độ lệch so với catalogue (%) 1200 993 124,87 -6,81 280,17 7,31 1400 1175 172,27 -4,29 241,77 4,49 1600 1221 204,62 -4,82 233,83 5,07 1800 1128 212,78 -5,43 242,72 5,74
Bảng 3.9. Cơng suất và suất tiêu hao nhiên liệu khi động cơ sử dụng nhiên liệu B10 so với catalogue Tốc độ (v/p) Mơ men (Nm) Nhiên liệu B10
Cơng suất (kW) Suất tiêu hao nhiên liệu
(g/kW.h) (kW) Độ lệch so với catalogue (%) (g/kW.h) Độ lệch so với catalogue (%) 1200 977 122,86 -8,31 286,81 9,85 1400 1131 165,87 -7,85 252,90 9,30 1600 1203 201,64 -6,21 241,33 7,39 1800 1102 207,82 -7,63 250,30 9,05
Hình 3.17. Suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ khi sử dụng nhiên liệu B10 và DO so với catalogue so với catalogue
Đồ thi so sánh mơ men động cơ khi sử dụng nhiên liệu DO, B10 theo mơ phỏng so với đặc tính gốc được trình bày trên hình 3.18.
Hình 3.18. Cơng suất của động cơ khi sử dụng nhiên liệu B10 và DO so với catalogue so với catalogue