CHƯƠNG 4. ỨNG DỤNG KẾT NỐI GIỮA BOOST VÀ MATLAB SIMULINK KHẢO SÁT QUÁ
4.4. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THẢO LUẬN
4.4.2. Kết quả dạng đồ thị, nhận xét và thảo luận
Trên hình 48 mô tả đồ thị vận tốc của cả ba trường hợp: Tăng tốc, tăng hao tổn đường nạp và tăng hao tổn đường thải.
Hình 48: Đồ thị so sánh vận tốc giữa ba trường hợp:
Tăng tốc khi hao tổn đường nạp tăng Tăng tốc khi hao tổn đường thải tăng
Tăng tốc bình thường
Qua đồ thị có thể thấy, vận tốc của ba trường hợp này là khác nhau, mặc dù sự sai khác này là khụng quỏ lớn. Sự khỏc nhau nhận thấy rừ trờn đồ thị cũng như kết quả dạng bảng.
Trong trường hợp tăng tốc bình thường, vận tốc tăng dần lên đến vận tốc cực đại là 2192.8
=============================================================
vòng/phút, còn trong trường hợp tăng hao tổn đường nạp thì vận tốc cũng tăng dần lên nhưng tốc độ tối đa của nó chỉ đạt được là 2188.2 vòng/phút. Trường hợp cuối cùng khi tăng tốc tăng hao tổn đường thải, vận tốc cũng tăng dần lên đến vận tốc cực đại và bắt đầu ổn định, nhưng vận tốc cực đại trong trường hợp này lại nhỏ hơn trường hợp tăng tốc bình thường và lớn hơn trường hợp tăng tốc khi tăng tổn hao đường nạp.
Về mặt lý thuyết, nếu có sự tác động bên ngoài ảnh hưởng đến lượng nhiên liệu hay khí thải vào và ra sẽ ảnh hưởng đến quá trình làm việc của động cơ và sẽ làm cho tốc độ động cơ giảm. Tuy nhiên, khi tăng hao tổn đường nạp sẽ ảnh hưởng nhiều hơn đến quá trình làm việc so với khi tăng hao tổn đường thải vì đường nạp liên quan trực tiếp đến quá trình nạp khí và tạo hỗn hợp, nếu đường nạp bị tắc thì động cơ không thể hoạt động. Còn đường thải thì có ảnh hưởng đến sự làm việc của động cơ nhưng ít hơn, thậm chí trường hợp đường thải bị tắc động cơ vẫn có thể hoạt động được trong một thời gian nhất định.
Trên hình 49 thể hiện đồ thị vận tốc của hai trường hợp: Tăng tốc và tăng tốc có kèm theo việc tăng lượng cung cấp nhiên liệu cực đại cho động cơ.
Hình 49: Đồ thị so sánh vận tốc của hai trường hợp:
Tăng tốc và tăng nhiên liệu cho quá trình tăng tốc
Trờn hỡnh 49 cú thể nhận thấy rừ ràng sự khỏc nhau giữa hai đường vận tốc. Khi ta tăng lượng nhiên liệu lên thì tất yếu là vận tốc sẽ tăng lên (khi các thông số tác động khác được giữ nguyên), nó cũng tương tự như quá trình tăng ga của một loại động cơ nào đó, khi tăng
=============================================================
ga (tăng lượng nhiên liệu nạp vào xylanh) mà các thông số khác không thay đổi thì tốc độ sẽ tăng lên.
Trên hình 50 mô tả đồ thị mô mem quay có ích của ba trường hợp tăng tốc, tăng tốc khi tăng hao tổn đường thải và tăng tốc khi tăng hao tổn đường nạp.
Hình 50: Đồ thị so sánh mô men giữa ba trường hợp:
Tăng tốc khi hao tổn đường thải tăng Tăng tốc khi hao tổn đường nạp tăng
Tăn tốc bình thường
Chú ý rằng trong cả ba trường hợp ta đều khống chế là mô men tải trọng bằng không.
Chính vì thế, sau một khoảng thời gian ổn định, mô men có ích của động cơ cũng tiến dần tới không. Trên hình vẽ, do số bước lặp tính toán cực đại là 200 chu trình nên mô men có ích vẫn chưa thực sự hội tụ và tiến tới không, nếu tăng số chu trình lên thì chắc chắn đường mô men sẽ tiệm cận dần tới không, tuy nhiên, trong trường hợp đó, thời gian tính toán sẽ tăng lên rất lớn. Như vậy, đoạn khúc khuỷu trong khi chạy của đường mô men thể hiện trên hình vẽ chủ yếu là do sự không ổn định và sai số của phần mềm mô phỏng.
Trên hình 51 mô phỏng hai đường mô men có ích thu được khi chạy mô phỏng của quá trình tăng tốc và tăng tốc khi tăng lượng cung cấp cực đại.
Nhận thấy rừ ràng qua đồ thị, khi tăng lượng nhiờn liệu lờn thỡ mụ men cực đại của nú cũng tăng lên và cả hai đường đều tiến dần tới không khi chạy ở chế độ không tải.
=============================================================
Hình 51: Đồ thị so sánh momen của hai trường hợp Tăng tốc và tăng nhiên liệu cho quá trình tăng tốc
Trên hình 52 mô tả quá trình cung cấp nhiên liệu cho các trường hợp đã mô phỏng. Có thể nói nhiên liệu được tăng liên tục cho đến giá trị tối đa. Chính vì thế nó có thể coi là quá trình đạp kịch ga so với thực tế bên ngoài.
Hình 52: Đồ thị nhiên liệu theo tốc độ của trường hợp tăng tốc (TH1), tăng tốc khi tăng hao tổn đường nạp (TH2), tăng tốc khi tăng hoa tổn đường thải (TH3), tăng tốc khi tăng
lượng cung cấp cực đại (TH4)
=============================================================
Trên hình 53 mô tả suất tiêu hao nhiên liệu chị thị của động cơ trong tất cả các trường hợp đó mụ phỏng. Cú thể nhận thấy một cỏch rừ ràng, khi tăng lượng nhiờn liệu lờn thỡ suất tiêu hao nhiên liệu tăng lên, điều đo là đương nhiên, còn các trường hợp còn lại, khi khống chế mức nhiên liệu phun vào là như nhau nên sự thay đổi giữa các trường hợp là rất nhỏ.
Những đoạn mà suất nhiên liệu tự dưng bị vụt lên có thể là do sai số của phần mềm khi mô phỏng.
Hình 53: Suất tiêu hao nhiên liệu của các trường hợp mô phỏng
Trên hình 54 mô tả công suất chỉ thị của các trường hợp đã mô phỏng. Có thể nhận thấy một cách trực quan nhất đó là đường công suất chỉ thị của trường hợp tăng tốc khi tăng lượng nhiên liệu đã lớn hơn hẵn so với các trường hợp còn lại. Công suất chỉ thị lớn nhất của trường hợp này là 14.11 mã lực ứng với vận tốc 2363. Các trường hợp còn lại có sự chênh lệch nhau rất ít, có thể nhận thấy qua kết quả tổng hợp của các trường hợp ở bảng 18.
Bảng 18: Công suất chỉ thị cực đại của các trường hợp STT Trường hợp
mô phỏng Công suất chỉ thị cực đại
(mã lực) Vận tốc ở thời điểm ứng với công suất chỉ thị cực đại (vòng/phút)
1 TH1 13.09469 2192.80
2 TH2 13.06985 2188.21
3 TH3 13.07550 2188.87
4 TH4 14.11154 2363.02
=============================================================
Qua bảng 18 ta thấy. Công suất chỉ thị của trường hợp tăng tốc khi tăng lượng cung cấp cực đại là lớn nhất (14.11154 mã lực) sau đó đến trường hợp tăng tốc bình thường (13.09469 mã lực), tăng tốc khi tăng cản đường thải (13.07550 mã lực) và tăng tốc khi tăng cản đường nạp (13.06985). Có thể thấy rằng giá trị công suất cực đại của 3 trường hợp đầu TH1, TH2 và TH3 chênh lệch rất ít, điều này còn do cản đường nạp và đường thải được tăng lờn nhưng chưa đủ để gõy ra sự khỏc biệt rừ rệt đến cỏc thụng số của động cơ.
Hình 54: Công suất chỉ thị của động cơ trong các trường hợp đã mô phỏng
Về mặt lý thuyết có thể nói khi có sự tác động bên ngoài vào một yếu tố nào đó làm ảnh hưởng đến quá trình hoạt động của động cơ sẽ làm cho công suất của động cơ giảm xuống.
Do trong trường hợp tăng cản đường nạp có ảnh hưởng lớn hơn đến hoạt động của động cơ so với trường hợp tăng cản đường thải. Chính vì thế nên công suất trong trường hợp tăng cản đường nạp sẽ nhỏ hơn so với trường hợp tăng cản đường thải và tất nhiên cả hai trường hợp này đều có công suất nhỏ hơn trường hợp khi đường thải và đường nạp đều không có vấn đề gì (tăng tốc bình thường). Còn trường hợp khi tăng lượng nhiên liệu do nhiên liệu cung cấp nhiều hơn nên công suất tăng lên là đương nhiên, nó cũng như quá trình tăng ga của một loại động cơ.
Còn cả bốn trường hợp mô phỏng đều có công suất rất thấp so với công suất định mức của động cơ (80 mã lực) là do chúng ta đang mô phỏng động cơ trong quá trình không tải, khi không tải thì công suất của động cơ chủ yếu là dùng để thắng lực ma sát. Chính vì thế nên trong trường hợp này công suất nhỏ hơn nhiều so với công suất định mức.
=============================================================
Chương 5. KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG PHÁT