áp; 4- ECU; 5-Van tiết lưu điều khiển bằng điện tử; 6-Bộ chế hịa khí xăng; 7-Bộ hịa trộn; 8-Van điện từ đóng mở đường xăng; 9- Bình xăng.
Nhìn chung, các hệ thống cung cấp CNG và tạo hỗn hợp nhờ sử dụng bộ hịa trộn có ưu điểm là lắp đặt và điều chỉnh dễ dàng; mặt khác có thể sử dụng song song hoặc độc lập 2 loại nhiên liệu xăng và CNG tùy theo điều kiện sử dụng. Tuy nhiên, hệ thống cung cấp CNG sử dụng bộ hịa trộn cũng có nhược điểm như của bộ
chế hịa khí trong động cơ xăng là có tổn thất khí động do sức cản của ống venturi và sựkhông đồng nhất của hỗn hợp giữa các xylanh. Điều này sẽ làm xấu đi các chỉ
tiêu kinh tế, kỹ thuật và phát thải của động cơ so với phương pháp phun CNG vào đường nạp.
1.3.2.2. Phương pháp phun CNG vào đường nạp
Hình 1.9 trình bày sơ đồ nguyên lý của hệ thống phun CNG vào đường nạp
theo nguyên lý phun đa điểm. Nguyên lý điều khiển phun CNG đa điểm bằng điện tử hoàn toàn tương tự như hệ thống phun xăng đa điểm. Chỉ có một điểm khác là
các vịi phun CNG được bố trí trên một cụm và từ mỗi vịi phun này có một đường dẫn nhiên liệu khí tới cửa nạp của mỗi xylanh động cơ. Áp suất hơi sau bộ giảm áp
và trước vòi phun được duy trì vào khoảng 1-3 [7,47] bar tùy theo yêu cầu của mỗi hệ thống.
23
Hệ phống phun CNG vào cửa nạp khắc phục được một sốnhược điểm của hệ
thống cung cấp CNG dùng bộ hòa trộn. Hệ thống khơng bị tổn thất khí động qua họng khuếch tán và đảm bảo định lượng chính xác và độ đồng đều giữa các xylanh
nên tăng được công suất, giảm tiêu hao nhiên liệu và phát thải so với sử dụng bộ
chế hịa khí hay bộ hịa trộn.
CNG ECU 1 3 2 4 5 6 7 8 9
Hình 1.9. Sơ đồ hệ thống phun CNG vào đường nạp theo nguyên lý phun đa điểm Chú thích: 1-Bình nhiên liệu CNG; 2-Van điện từ đóng mở đường CNG; 3- Bộ giảm áp; 4-Ống phân phối;5-Đường cấp CNG; 6-Động cơ; 7-ECU 8- Tín hiệu tốc từ các cảm biến; 9- Dây điều khiển vòi phun.
Hai phương pháp dùng bộ hòa trộn hay phun trên đường nạp có thể áp dụng để
chuyển đổi động cơ xăng đang lưu hành sang sử dụng nhiên liệu CNG. Tuy nhiên, cảhai phương pháp đều gặp phải vấn đề là ảnh hưởng chiếm chỗ khơng khí nạp của nhiên liệu CNG làm giảm lượng hỗn hợp nạp vào xylanh, từđó làm giảm tính năng
kỹ thuật của động cơ trên một đơn vị thểtích cơng tác. Nhược điểm này được khắc phục nhờphương pháp phun trực tiếp CNG vào xylanh động cơ tương tựnhư động
cơ phun xăng trực tiếp GDI (Gasoline Direct Injection).
1.3.2.3. Phương pháp phun trực tiếp CNG vào trong xylanh động cơ
Hệ thống phun trực tiếp CNG vào trong xylanh động cơ được mơ tả trên Hình 1.10. Ngun lý làm việc của hệ thống phun trực tiếp CNG cũng tương tự hệ thống
phun xăng trực tiếp GDI. CNG được hạ áp tới áp suất phun phù hợp và phun trực tiếp vào xylanh của động cơ qua vòi phun điện từ. Hỗn hợp nhiên liệu-khơng khí
24
được tạo thành trong xylanh động cơ dưới dạng phân lớp hoặc đồng nhất tùy theo chế độ làm việc của động cơ. Theo sơ đồ Hình 1.10, CNG từ bình chứa được dẫn tới bộ điều áp rồi đưa tới vòi phun. Áp suất khí được điều chỉnh ổn định nhờ bộ điều áp CNG thông qua bộđiều khiển tử ECU. Bộđiều khiển ECU mở vòi phun để
phun nhiên liệu vào động cơ đảm bảo đúng thời điểm, đủ lượng phun phù hợp với các chếđộ làm việc của động cơ.
Hệ thống phun trực tiếp CNG khắc phục được ảnh hưởng chiếm chỗ khơng khí nạp của phương pháp cung cấp CNG vào đường nạp của động cơ nên có thể duy
trì được cơng suất tương tự như khi chạy nhiên liệu xăng [38]. Tuy nhiên, phương
pháp này phức tạp nên thường được áp dụng trên động cơ CNG chế tạo mới và khó áp dụng được trên các động cơ chuyển đổi.
1 2 3 4 5 6 7
Chú thích: 1- Bình chứa CNG; 2- Đồng hồ áp suất; 3- Van điện từ; 4- Máy tính điều khiển; 5- Bộ giảm áp; 6- Vịi phun khí CNG; 7- Động cơ
Hình 1.10. Sơ đồ hệ thống phun CNG trực tiếp
1.3.3. Bộ phụ kiện chuyển đổi động cơ đánh lửa cưỡng bức sang chạy nhiên liệu CNG CNG
Như giới thiệu ở trên, có thể thấy cơng việc chính của việc chuyển đổi động cơ đốt cháy cưỡng bức chạy nhiên liệu truyền thống sang chạy nhiên liệu CNG là trang
25
bị hệ thống cung cấp CNG cho động cơ, trong đó chủ yếu là dùng phương pháp cấp nhiên liệu CNG và tạo hỗn hợp trên đường ống nạp. Do đó, một số hãng cơng nghệ đã sản xuất các bộ linh kiện của hệ thống cung cấp nhiên liệu CNG cho từng loại
động cơ (được gọi là bộ kít chuyển đổi). Đây là bộ linh kiện vạn năng được thiết kế
và sử dụng các loại động cơ theo gam cơng suất hay dung tích xylanh đểgiúp người sử dụng có thể mua về và tự lắp đặt lên động cơ một cách dễ dàng.
Sau khi lắp đặt bộ linh kiện, người dùng cần điều chỉnh theo tài liệu hướng dẫn của nhà sản xuất đểđộng cơ có thể vận hành bình thường. Sau khi lắp bộ linh kiện cung cấp CNG vẫn có thể cho phép giữ nguyên hệ thống nhiên liệu xăng để có thể chuyển đổi linh hoạt từ chạy xăng sang CNG và ngược lại.
Hiện nay, trên thị trường một số hãng cơng nghệđã cho ra đời các bộ kít cho phép có thể chuyển đổi động cơ xăng sang sử dụng hoàn toàn CNG hoặc sử dụng
dưới dạng động cơ lưỡng nhiên liệu. Các bộ kít gồm 2 loại chính là sử dụng ống
venturi và phun trên đường nạp. Hình 1.11 thể hiện bộ kít chuyển đổi của hãng LGC (Hồng