TT n Ne ở 100% tải Ne ở 75% tải (vg/ph) (kW) (kW) 1 1000 71,74 52,04 2 1200 89,67 66,81 3 1400 103,93 76,66 4 1600 118,92 89,67 5 1800 130,68 96,73 6 2000 140,53 105,69 7 2200 144,80 110,10
VIỆN CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
HV: Trần Thanh Tuấn -53- MSHV: CA120171
3.2.2. Các kết quả thử nghiệm phát thải động cơ khi sử dụng LPG/diesel ở chế độ động cơ làm việc 100% tải
Kết quả thử nghiệm hàm lượng phát thải CO, HC, NOx, CO2 và độđen (Smoke) của động cơ khi sử dụng LPG/diesel làm việc ở chế độ 100% tải được thể hiện ở các hình 3.11 đến 3.15.
VIỆN CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
HV: Trần Thanh Tuấn -54- MSHV: CA120171
Hình 3.12. Kết quả đo phát thải NOxcủa khí thải tại 100% tải
VIỆN CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
HV: Trần Thanh Tuấn -55- MSHV: CA120171
Hình 3.14. Kết quả đo phát thải CO của khí thải tại 100% tải
VIỆN CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
HV: Trần Thanh Tuấn -56- MSHV: CA120171
3.2.3. Các kết quả thử nghiệm phát thải động cơ khi sử dụng LPG/diesel ở chế độ động cơ làm việc 75% tải
Kết quả thử nghiệm hàm lượng phát thải CO, HC, NOx, CO2 và độđen (Smoke) của động cơ khi sử dụng LPG/diesel làm việc ở chếđộ 75% tải được thể hiện ở các hình 3.16 đến 3.20.
VIỆN CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
HV: Trần Thanh Tuấn -57- MSHV: CA120171
Hình 3.17. Kết quả đo phát thải NOxcủa khí thải tại 75% tải
VIỆN CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
HV: Trần Thanh Tuấn -58- MSHV: CA120171
Hình 3.19. Kết quả đo phát thải COcủa khí thải tại 75% tải
VIỆN CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
HV: Trần Thanh Tuấn -59- MSHV: CA120171
3.3. Ảnh hưởng góc phun sớm nhiên liệu diesel tới đặc tính kỹ thuật động cơ
D1146TI.
Nhằm lựa chọn góc phun sớm tối ưu khi chạy lưỡng nhiên liệu LPG/diesel, góc phun sớm (GPS) được thay đổi theo cả hai chiều tăng và giảm góc phun sớm. Góc phun sớm nguyên thủy của động cơ D1146TI là 90 trước điểm chết trên (tại tốc độ 2200vòng/phút). Dựa trên kết quả mơ phỏng, góc phun sớm được thay đổi so với giá trị nguyên thủy lần lượt như sau: giảm 5 độ (GPS = 40), giảm 3 độ (GPS = 60), tăng 2 độ (GPS = 110), tăng 5 độ (góc GPS = 140).
Q trình điều chỉnh được thực hiện thơng qua thay đổi vị trí giữa trục cam của bơm cao áp và bánh răng dẫn động bơm cao áp và được kiểm tra bằng thiết bị đo góc phun sớm. Ứng với từng giá trị góc phun sớm nhiên liệu diesel, các thơng số cơng suất, mơmen, suất tiêu thụ nhiên liệu, lọt khí cácte và phát thải của động cơ được đo và so sánh.
3.3.1. Chế độ thử nghiệm:
Thử nghiệm theo đường đặc tính ngồi, tốc độ thay đổi từ 1000 đến 2200 vịng/phút, đo các thơng số cơng suất, mơmen, tiêu hao nhiên liệu, lọt khí cácte. Các thành phần phát thải CO, HC, CO2, NOx, và PM theo chu trình thử 13 mode ECE R49 (tiêu chuẩn Euro II) khi động cơ sử dụng đơn nhiên liệu diesel và động cơ sử dụng lưỡng nhiên liệu LPG/diesel.
VIỆN CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
HV: Trần Thanh Tuấn -60- MSHV: CA120171
3.3.2. Kết quả đánh giá công suất, mơ men, tiêu hao nhiên liệu và lọt khí cácte theo đường đặc tính tốc độ
Hình 3.21. Cơng suất động cơ tại 100% tải với các góc phun sớm khác nhau
VIỆN CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
HV: Trần Thanh Tuấn -61- MSHV: CA120171
Hình 3.23.Tiêu hao nhiên liệu tại 100% tải với các góc phun sớm khác nhau
VIỆN CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
HV: Trần Thanh Tuấn -62- MSHV: CA120171 Kết quả thử nghiệm trên hình 3.21 đến 3.24 cho thấy khi thay đổi góc phun sớm, cơng suất và mơmen động cơ thay đổi ít theo cả hai chiều tăng và giảm nhưng đều nhỏ hơn 1,5%. Lượng khí lọt cácte hầu như khơng bị ảnh hưởng bởi góc phun sớm. Suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ thay đổi nhỏ, mức giảm lớn nhất tính trung bình trên tồn dải tốc độ với giá trị 6,09% khi giảm góc phun sớm 30. Tiếp tục giảm góc phun sớm đi 50 thì suất tiêu thụ nhiên liệu giảm ít hơn, giá trị lúc này chỉ là 5,32%. Đối với trường hợp tăng góc phun sớm thì suất tiêu thụ nhiên liệu vẫn giảm, tuy nhiên giá trị trung bình trên tồn dải tốc độ lúc này chỉ giảm tương ứng là 4,40% khi tăng góc phun sớm lên 2 độ và giảm 3,69% khi tăng góc phun sớm lên 50.
Như vậy khi động cơ sử dụng lưỡng nhiên liệu LPG/diesel có thể giảm suất tiêu thụ nhiên liệu trung trên theo đường đặc tính ngồi đến 6,09% khi thay giảm góc phun sớm 30.
VIỆN CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
HV: Trần Thanh Tuấn -63- MSHV: CA120171
3.4. Ảnh hưởng góc phun sớm nhiên liệu diesel tới phát thải động cơ D1146TI.
3.4.1.Kết quả đánh giá phát thải
Hình 3.25. Phát thải CO tại 100% tải với các góc phun sớm khác nhau
VIỆN CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
HV: Trần Thanh Tuấn -64- MSHV: CA120171
Hình 3.27.Phát thải HC tại 100% tải với các góc phun sớm khác nhau
VIỆN CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
HV: Trần Thanh Tuấn -65- MSHV: CA120171
Hình 3.29.Phát thải NOx tại 100% tải với các góc phun sớm khác nhau
VIỆN CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
HV: Trần Thanh Tuấn -66- MSHV: CA120171
Hình 3.31.Độ đen trong khí thải tại 100% tải với các góc phun sớm khác nhau
VIỆN CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
HV: Trần Thanh Tuấn -67- MSHV: CA120171 Qua kết quả thực nghiệm trên hàm lượng phát thải ứng với thay đổi góc phun sớm theo hai chiều tăng và giảm lần lượt là: Giảm 50 (GPS=40), giảm 30 (GPS=60) và tăng 20 (GPS=110), tăng 50(GPS=140) so với góc phun sớm nguyên thủy (90) ở chế độ 100% tải thể hiện trên các hình 3.25 đến 3.32. Phát thải CO đạt giá trị thấp nhất khi giảm góc phun sớm 30 so với nguyên thủy, khi này CO của động cơ sử dụng lưỡng nhiên liệu giảm trung bình trên tồn dải tốc độ là 6,90% so với động cơ sử dụng lưỡng nhiên liệu với góc phun sớm nguyên thủy. Đối với các góc phun sớm cịn lại thì phát thải CO trung bình khi sử dụng lưỡng nhiên liệu ln cao hơn. Phát thải HC tăng khi tăng góc phun sớm và giảm khi giảm góc phun sớm. Với góc phun sớm giảm 30, hàm lượng phát thải HC giảm nhiều nhất khoảng 9% so với góc nguyên thủy. Tương tự, phát thải NOx có xu hướng tăng khi tăng góc phun sớm và giảm khi giảm góc phun sớm, mức giảm NOx lớn nhất với giá trị 13,76% trong trường hợp giảm góc phun sớm 30. Khi giảm góc phun sớm 30 thì phát thải HC trung bình giảm 9,29%. Ngược lại, độ đen trong khí xả có xu hướng tăng khi giảm góc phun sớm và giảm khi tăng góc phun sớm, mức độtăng lớn nhất khi giảm góc phun sớm 50 là 13,68% và mức độ giảm lớn nhất khi tăng góc phun sớm 50 là 14,93%.
Qua kết quả thử nghiệm đánh giá ở trên, có thể thấy góc phun sớm hợp lý là giảm 30 độ so với nguyên thủy, tương ứng với góc phun sớm 60 trước điểm chết trên.Với giá trị góc phun sớm này có thể giảm hầu hết các thành phần độc hại trong khí thải động cơ.
VIỆN CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
HV: Trần Thanh Tuấn -68- MSHV: CA120171
3.4.2 . Kết quả đánh giá phát thải động cơ theo chu trình thử ECE R49 với góc phun sớm diesel là 60 trước điểm chết trên
Hình 3.33. Chu trình thử ECE R49
Các chếđộđo và trọng số của từng chếđộ trong chu trình được cho trong bảng 3.2