Đặc điểm Thông số kỹ thuật
Loại động cơ 4 kỳ, 4 xilanh, 4 xupáp, làm mát bằng nước Bố trí xilanh 4 xilanh thẳng hàng
Dung tích tồn bộ 1587 cm3
Đường kính và hành trình piston 81,0mm x 76,9mm
Tỷ số nén 9,5
Công suất tối đa 67kW/6.000v/ph
Mô men cực đại 95Nm/3.600v/ph
Hệ thống khởi động Khởi động bằng điện
Hệ thống bôi trơn Kiểu cácte ướt
Dung tích dầu máy 3,8 lít
Dung tích bình xăng 55 lít
Hệ thống đánh lửa Bán dẫn
2.3. Chế độ thử nghiệm.
Thử nghiệm bền động cơ ô tô được thực hiện trên cơ sở so sánh đối chứng khi chạy hai động cơ với 2 loại nhiên liệu khác nhau (xăng RON92 và xăng sinh học E10). Mỗi động cơ được chạy bền 300h trên băng thử động cơ tại chếđộ áp suất có ích trung bình BMEP = 5,65bar (tương ứng với 75% tải) và tốc độ 3000 v/ph. Chế độ này tương đương với vận tốc xe khoảng 80km/h. Tổng quãng đường xe chạy quy đổi vào khoảng 24.000 km.
2.4. Nhiên liệu thử nghiệm
Nhiên liệu thử nghiệm gồm xăng RON92 trên thị trường cung cấp bởi Petrolimex và các hỗn hợp nhiên liệu xăng sinh học E10 được pha trộn bởi Viện Hóa học Cơng nghiệp Việt Nam từ ethanol gốc E100 sản xuất bởi Công ty Cổ phần Đồng Xanh, Quảng Nam, có nồng độ cồn 99,5%. Các tính chất lý hóa của các nhiên liệu thử nghiệm trên được trình bày trong các bảng 2.2.
Bảng 2.2. Tính chất lý hóa của xăng RON92 và E10 dùng trong thử nghiệm [4]
Tính chất Xăng RON92 E10
Nhiệt độ chưngcất (oC)
Điểm sôi đầu 38,9 39,1
51 73,8 161,6 185,5 t10 53,6 t50 93,6 t90 158,6
Điểm sôi cuối 180
Trị số Octan 92,4 94,4
Áp suất hơi Reid (kPa) 60,46 70,46
Hàm lượng lưu huỳnh (ppm) 215 215
Hàm lượng hydrocacbon thơm
(%) 31,6 27,8
Hàm lượng Ôxy (wt%) 0 3,93
Khối lượng riêng ở 15oC (kg/lít) 0,73 0,740
2.5. Phương pháp xác định hao mịn các chi tiết chính trong động cơ
Khi nghiên cứu sử dụng nhiên liệu E10 cho động cơ đốt trong, việc kiểm nghiệm ảnh hưởng của nhiên liệu tới các chi tiết của động cơ là thực sự cần thiết, đặc biệt là các chi tiết tiếp xúc trực tiếp với nhiên liệu và khí cháy và các chi tiết chịu tải trọng động lớn nhằm đảm bảo động cơ hoạt động ổn định và tuổi bền được đảm bảo giống như khi sử dụng nhiên liệu xăng thơng thường. Do đó phương pháp đo phải thể hiện rõ được sự ảnh hưởng của nhiên liệu đến chất lượng làm việc của động cơ.
2.5.1. Phương pháp đo mòn xilanh
Do phải làm việc trong điều kiện áp suất cao, nhiệt độ cao, ma sát giữa xéc măng - xilanh lớn và bơi trơn khó khăn nên bề mặt gương xilanh thường bị mịn khơng đều. Sự phân bố lượng mòn mặt gương xilanh trong điều kiện làm việc bình thường của động cơ được minh họa trên hình 2.15.
Hình 2.15. Đặc điểm sự phân bố lượng mịn mặt gương xilanh theo đường sinh (a) và theo chu vi (b)
Hình 2.16. Vị trí mịn và phương pháp đo
Khi kiểm tra lượng mòn xilanh, thường sử dụng dụng cụ đo lỗ với đồng hồ so có độ chính xác 0,01mm; Các vị trí đo ở vùng mịn sâu nhất tại tiết diện I-I (sát điểm chết trên xécmăng số 1) theo phương dọc trục và phương vng góc, sẽ cho ta độ méo của xilanh tại mặt phẳng này (hình
Để xác định độ cơn, cần đo ở vùng dưới tại tiết diện III-III là nơi mịn ít nhất. Hiệu số của 2 kích thước đo phía trên và phía dưới trong cùng một phương sẽ cho ta độ cơn cần tìm.
Để đảm bảo chính xác, khi đo phải lắc dụng cụ qua lại như hình vẽ. Kích thước đo đúng khi trục đầu đo nằm trên mặt phẳng vng góc với đường tâm, tức là đồng hồ nằm ở vị trí thẳng đứng, lúc này giá trị kim chỉ trên đồng hồ sẽ nhỏ nhất.
Muốn đọc được đường kính, cần sử dụng một pan me cặp vào 2 đầu trục đo của đồng hồ so và điều chỉnh panme sao cho trị số trên đồng hồ so bằng đúng trị số lúc lồng vào xilanh. Giá trị của panme lúc này chính là đường kính xilanh phải xác định.
2.5.2. Phương pháp đo mịn piston
Đo đường kính piston trên phần dẫn hướng (vng góc với bệ chốt) cách chân một khoảng L thường ở giữa chiều cao thân (hình 2.17), sử dụng panme có độ chính xác kích thước 0,01mm là đủ.
Hình 2.17. Đo đường kính piston
Rãnh xéc măng thường được kiểm tra theo điều kiện lắp ghép, bằng cách lăn xéc măng trên rãnh quanh chu vi khơng có điểm nào bị bó chặt và dùng căn lá đo khe hở theo tiêu chuẩn cho phép, khi cài xéc măng vào piston (hình 2.18).
2.5.3. Phương pháp đo mịn xécmăng
Đo khe hở miệng xéc măng bằng cách lồng vào xilanh, dùng căn lá để kiểm tra khe hở này (hình 2.19). Nếu xilanh đã mòn song vẫn sử dụng lại, phải đẩy xéc măng xuống vị trí điểm chết dưới của nó để kiểm tra vì ở phía dưới xilanh thường mịn ít hơn.
Hình 2.19. Đo khe hở miệng xécmăng
2.5.4. Phương pháp đo mòn trục khuỷu
Dụng cụ đo mòn trục phổ biến là panme có độ chính xác 0,01mm. Đối với trục khuỷu, phải kiểm tra mòn của cổ chính và cổ biên. Nhằm tránh góc chuyển tiếp giữa trục và má, chọn các tiết diện đo cách má khuỷu khoảng từ 5-10mm để kiểm tra lượng mòn. Do cổ biên mòn nhiều nhất trên phương A-A nối tâm với cổ chính, nên thường đo trên phương này.
Khi đo trên phương B-B vng góc với phương A-A và lấy hiệu số của 2 kích thước đo, sẽ xác định được độ méo; hiệu số của 2 kích thước đo cùng phương, trên 2 tiết diện A-A và B-B cho ta độ cơn cổ trục.
Đối với cổ chính, nên kiểm tra thêm kích thước ở các phương C-D lệch 45o so với phương nối tâm (hình 2.20).
2.6. Xây dựng quy trình đánh giá
Động cơ ơ tơ được thử nghiệm bền trên cơ sở so sánh đối chứng khi chạy hai động cơ với 2 loại nhiên liệu khác nhau (xăng RON92 và xăng sinh học E10). Mỗi động cơ được chạy bền 300h trên băng thử động cơ tại chế độ áp suất có ích trung bình BMEP = 5,65bar (tương ứng với 75% tải) và tốc độ 3000 v/ph. Chế độ này tương đương với vận tốc xe khoảng 80km/h. Tổng quãng đường xe chạy quy đổi vào khoảng 24.000 km. Sơ đồ quy trình thử nghiệm được thể hiện trong hình 2.21.
Hình 2.21.Sơ đồ quy trình thử nghiệm bền của động cơ xăng ô tô
Động cơ chạy nhiên liệu xăng RON92 Động cơ chạy nhiên liệu sinh học E10 1. Tháo động cơ, đo kích thước pít tơng, xy lanh,
xéc măng, trục khuỷu và lắp động cơ 2. Chạy ổn định trong 2h
Đo các thơng số kinh tế, kỹ thuật theo đặc tính ngồi động cơ Đo áp suất nén
Lấy mẫu dầu bôi trơn
Chạy bền 300h ở tốc độ 3000 v/ph, 75% tải Tần suất thay dầu bôi trơn: 50h Lấy mẫu dầu bôi trơn tại thời điểm 300h
Thực hiện đo lại các nội dung 1 Phân tích và đánh giá kết quả Thực hiện đo lại các nội dung 2
2.7. Kết luận chương 2
Tóm lại để đánh giá độ bền của xăng sinh học E10 đến động cơ lưu hành ta sử dụng các trang thiết bị trên băng thử động lực cao động cơ (trong phịng thí nghiệm động cơ đốt trong – Trường đại học Bách khoa Hà Nội) được trang bị nhiều thiết bị hiện đại và đồng bộ để thực hiện các thử nghiệm và phát triển động cơ như:
- Phanh điện APA 100.
- Thiết bị làm mát dầu bôi trơn AVL 554. - Thiết bị làm mát nước làm mát AVL 553. - Thiết bị đo tiêu hao nhiên liệu AVL 733S. - Bộ điều khiển tay ga THA 100.
- Bộ ổn định nhiệt độ nhiên liệu AVL 753.
Các thiết bị phụ trợ khác như: DiGas 4000, DiSmoke 4000, Opacimeter 439, Smokemeter 415S dùng cho việc nghiên cứu độ phát thải của động cơ (thành phần khí thải, độ mờ khói, độ đen khí thải, mật độ thành phần dạng hạt).
Từ trang thiết bị thử nghiệm ta đánh giá được ảnh hưởng của xăng sinh học E10, RON 92 đến độ bền đặc tính kĩ thuậtvà sự hao mòn chi tiếtcủa động cơ thử nghiệm (Động cơ toyota 4A-F). Từ đó đánh giá được độ bền của xăng sinh học E10 tới động cơ đang lưu hành.
Chương 3. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ ẢNH CỦA XĂNG SINHHỌC E10 TỚI ĐỘ BỀN ĐỘNG CƠ ĐANG LƯU HÀNH
3.1. Đánh giá về độ bền đặc tính kỹ thuật.
- Đánh giá độ bền đặc tính kỹ thuật của xăng RON92 đối với động cơ ô tô
Từ thử nghiệm độ bền trên động cơ ô tô đốivới xăng RON92 ta được kết quả.