Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
3.2. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM
3.2.6. Quy trình thực nghiệm
3.2.6.1. Các bước tiến hành thực nghiệm
Cung cấp nhiên liệu thực nghiệm: Phối trộn trực tiếp Ethanol theo tỉ lệ 5%, 7% thể tích với diesel thương mại để cung cấp cho thực nghiệm. Mỗi loại nhiên liệu sẽ được thực hiện lần lượt để tránh “lẫn tạp”.
Vận hành hệ thống ở chế độ chạy rà: Động cơ hoạt động tại tốc độ 1000 h và 10% mức tải để đưa nhiệt độ động cơ đến giá trị tối ưu nhất nhằm tránh các yếu tố ảnh hưởng bất lợi đến công suất và tiêu hao nhiên liệu.
Vận hành thực nghiệm ở các chế độ tải khác nhau (mỗi chế độ tải tương ứng với một vị trí thanh răng).
Ghi dữ liệu thực nghiệm: Sau khi vận hành động cơ đến điểm cần đo đạc, sẽ tiến hành ghi dữ liệu ở 3 vị trí: Vị trí đo Ne, Me, thì sẽ được máy tính ghi và lưu vào tệp dữ liệu. Khu vực đo ô nhiễm khí thải và khu vực đo tiêu hao nhiên liệu thì sử dụng máy ảnh để lưu lại kết quả trên màn hình hiển thị.
Thực hiện việc thay đổi chế độ hoạt động của động cơ tương ứng với mỗi loại đường đặc tính theo yêu cầu đặt ra cho đến điểm giới hạn cuối của đặc tính này. Như vậy bước này sẽ thực hiện lại thao tác của bước 3 - 4 ở trên.
Thao tác dừng máy: Sau khi thực hiện xong quá trình thí nghiệm ở 1 chế độ tải, tiến hành chuyển sang thao tác dừng động cơ, thao tác này có thể thực hiện bằng tay bằng cách đưa động cơ về chế độ không tải ban đầu, sau đó dừng hệ thống và tắt động cơ.
3.2.6.2 Quá trình thực nghiệm lấy số liệu
Quá trình thực nghiệm được tiến hành qua các giai đoạn như sau:
Giai đoạn 01: Vận hành thực nghiệm với nhiên liệu diesel và nhiên liệu phối trộn DOE3, DOE5, DOE7 nhằm đánh giá tính năng kinh tế kỹ thuật của động cơ thực nghiệm .
Giai đoạn 2: Vận hành thực nghiệm với loại nhiên liệu được chọn để thay đổi góc phun sớm nhằm tìm ra góc phun sớm tối ưu.
Việc lấy dữ liệu nhờ các phần mềm của các thiết bị đo tương ứng như sau.
a) Ghi nhận dữ liệu công suất động cơ
Kết quả đo công suất động cơ được ghi nhận thông qua kết quả đo 2 đại lượng vật lý là mô-men xoắn và tốc độ góc nhờ dụng cụ đo mô-men xoắn (thông qua cảm biến lực LoadCell gắn cách tâm trục quay một cánh tay đòn Lcb) và dụng cụ đo tốc độ Encoder như đã trình bày ở trên.
Các thông số đo được hiển thị và ghi lại trên máy tính thông qua phần mềm ứng dụng Laview như trên hình 3.9a và 3.9b. Theo đó, tốc độ tính bằng [rpm], mô-men tính bằng [N.m]; còn công suất được tính và hiển thị bằng đơn vị mã lực [HP] (xem hình 3.9b).
Hình 3.9a. Màn hình theo dõi dữ liệu đo mô-men và tốc độ động cơ
Hình 3.9b. Màn hình ghi nhận dữ liệu đo mô-men và tốc độ động cơ b) Ghi nhận dữ liệu tiêu hao nhiên liệu động cơ
Kết quả đo tiêu hao nhiên liệu động cơ được ghi nhận thông qua kết quả đo tiêu hao nhiên liệu tính theo giờ nhờ thiết bị đo lưu lượng AVL Fuel Balance 733 như đã trình bày ở trên.
Thông số đo được hiển thị và ghi lại trên máy tính thông qua phần mềm ứng dụng của AVL Fuel Balance 733 như trên hình 3.10. Theo đó, tiêu hao nhiên liệu giờ Gh[kg/h] được tích lũy và lấy mẫu sau 15[s] và mỗi lần ghi liên tục 3 dữ liệu.
Hình 3.10. Màn hình hiển thị dữ liệu đo tiêu hao nhiên liệu động cơ.
c) Ghi nhận dữ liệu các chất khí phát thải của động cơ
Kết quả đo các chất khí ô nhiễm phát thải từ động cơ được ghi nhận thông qua kết quả đo các đại lượng CO2, CO, HC và NOx nhờ thiết bị đo các chất khí xả KEG-500 như đã trình bày ở trên.
Các thông số đo được hiển thị và ghi lại trên máy tính thông qua phần mềm ứng dụng của KEG-500 như trên hình 3.11. Theo đó, Dioxide-Carbon tính bằng [%V], Monoxitcarbon tính bằng [%V], Hydro Carbon tính bằng [ppm]; còn các Oxit Ni-tơ được tính bằng [ppm].
Hình 3.11. Màn hình hiển thị dữ liệu đo các chất khí phát thải động cơ Trình tự thực nghiệm được tiến hành theo từng giai đoạn một, sau khi thực nghiệm xong mỗi loại nhiên liệu sẽ tiến hành súc rửa làm sạch hệ thống thí nghiệm, đảm bảo không ảnh hưởng đến kết quả của các loại nhiên liệu khác nhau.
3.2.6.3 Các chế độ vận hành thực nghiệm
Quá trình thí nghiệm được thực hiện thông qua các chế độ vận hành như sau:
Vận hành ở chế độ không tải & nâng lên 10%
Vận hành với chế độ 30% tải:
- Vị trí thanh răng: 30%.
- Đo Ne, Me, Gnl và thành phần các chất ô nhiễm của khí xả.
Vận hành với chế độ 50% tải:
- Vị trí thanh răng: 50%.
- Đo Ne, Me, Gnl và thành phần các chất ô nhiễm của khí xả.
Vận hành với chế độ 70% tải:
- Vị trí thanh răng: 70%.
- Đo Ne, Me, Gnl và thành phần các chất ô nhiễm của khí xả.