Nghiên cứu xây dựng bộ thông số tối ưu điều khiển LPG trên động cơ diesel sử dụng hệ thống cung cấp nhiên liệu commonrail

- NGUYỄN THẾ TRỰC NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG B THÔNG SỐ TỐI ƯU ĐIỀU KHIỂN LPG TRÊN ĐNG C DIESEL SỬ DỤNG H THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIU COMMONRAIL Chuyên ngành: K thut Đng c nhit LUN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC K THUT ĐNG C NHIT NGƯỜI HƯNG DẪN KHOA HỌC:PGS.TS.
- TNG QUAN V KHÍ HÓA LNG (LPG) VÀ MT S KT QU NGHIÊN CU NG DNG LPG TRÊN PHNG TIN GIAO THÔNG VN TI...51.1.Tng quan v nhiên liu LPG Tính cht vật lý của LPG Tính cht hóa học của LPG Các đặc tính khác của LPG Phân loi LPG u điểm của LPG Tình hình sn xut và s dng LPG trên th gii Tình hình sn xut LPG Tình hình sử dụng LPG Tình hình sn xut và s dng LPG  Vit Nam Mt s kt qu nghiên cu LPG trên đng c diesel  Vit Nam Kết qu đo độ khói trong khí thi với giá trị áp sut LPG sau bộ hóa hơi khác nhau Kết qu đo mức tiêu hao nhiên liệu  chế độ chy ổn định Kết qu thử nghiệm khí thi Kết qu thử nghiệm đặc tính động cơ Kt lun CHNG 2.
- THC NGHIM, KT QU VÀ THO LUN Gii thiu băng th đng c Cu to băng thử Động cơ thử nghiệm Các hệ thng đo và phụ trợ của băng thử Ni dung th nghim Đặc tính thử ngiệm Các bớc thử nghiệm Tiêu chí th nghim Công thc tính toán và hiu chnh kt qu thc nghim Công thức tính hiệu chỉnh giá trị cm biến lu lợng Công thức tính lu lợng LPG Kt qu th nghim .
- 4.5.1. Xác định hệ s hiệu chỉnh lu lợng nhiên liệu phun KG Kết qu thử nghiệm đánh giá nh hng của áp sut phun LPG Kết qu thử nghiệm đánh giá tỷ lệ nhiên liệu LPG-Diesel Kết qu thử nghiệm đánh giá nh hng của góc phun sớm của động cơ trong trng hợp sử dụng lỡng nhiên liệu diesel/LPG Kết qu thử nghiệm đánh giá nh hng của phun mồi diesel trong trng hợp sử dụng lỡng nhiên liệu diesel/LPG Kt lun chng KT LUN CHUNG VÀ KIN NGH TÀI LIU THAM KHO .
- DANH MC CÁC KÝ HIU VÀ CH VIT TT LPG Khí dầu m hóa lng HV Nhiệt trị thp theo thể tích của LPG A/F Tỷ lệ không khí / nhiên liệu LNG Khí tự nhiên hóa lng CNG Khí tự nhiên nén ELC Bộ điều khiển điện tử hệ thng cung cp LPG PC Máy tính CB Cm biến ADC Bộ chuyển đổi tín hiệu tơng tự sang tín hiệu s COM Cổng ni tiếp để kết ni máy tính và vi xử lý VXL Vi xử lý W0 Chỉ s Wobbe ρ Trọng lợng riêng của LPG - vii.
- Kết qu đo tiêu hao nhiên liệu (kg/h Bng 1.6.
- chế độ 85% ti khi sử dụng lỡng nhiên liệu diesel/LPG với nhiên liệu diesel Bng 3.1.
- Mômen động cơ  tc độ 2000vg/ph khi động cơ sử dụng diesel và sử dụng lỡng nhiên liệu diesel/LPG  các giá trị áp sut và tỷ lệ LPG khác nhau Bng 4.3.
- So sánh mômen động cơ khi sử dụng lỡng nhiên liệu  các tỷ lệ LPG khác nhau Bng 4.4.
- So sánh lợng nhiên liệu tiêu thụ khi sử dụng lỡng nhiên liệu  các tỷ lệ LPG khác nhau Bng 4.5.
- Giá thành nhiên liệu LPG ti đa khi sử dụng lỡng nhiên liệu diesel/LPG với tỷ lệ LPG khác nhau (tính trong 1 gi Bng 4.6.
- So sánh phát thi nhà kính CO2 khi sử dụng lỡng nhiên liệu  các tỷ lệ LPG khác nhau .
- Cu trúc hóa học của các thành phần trong nhiên liệu LPG Hình 1.2.
- Tỷ trọng tiêu thụ LPG trên toàn cầu theo lĩnh vực sử dụng năm Hình 1.6.
- Sơ đồ thiết kế lắp đặt hệ thng cung cp LPG trên động cơ AVL Hình 2.2.
- Sơ đồ tín hiệu điều khiển cung cp nhiên liệu LPG Hình 2.3.
- Cm biến nhiệt độ Hình 2.10.
- Nguyên lý của cm biến tc độ Hình 2.11.
- Cm biến lu lợng khí np Hình 2.12.
- Cm biến đo áp sut LPG Hình 2.13.
- Cm biến vị trí chân ga Hình 2.14.
- Vòi phun LPG Hình 2.15.
- Bộ ELC điều khiển hệ thng nhiên liệu LPG Hình 2.16.
- Sơ đồ nguyên lý to nguồn 5V Hình 2.17.
- Mch xử lý tín hiệu tc độ Hình 2.18.
- Mch xử lý tín hiệu lu lợng và áp sut LPG Hình 2.19.
- Mch xử lý tín hiệu nhiệt độ và công tắc ON/OFF nhiên liệu LPG Hình 2.20.
- Mch xử lý tín hiệu lu lợng và nhiệt độ khí np Hình 2.21.
- Mch xử lý tín hiệu vị trí chân ga và tín hiệu không ti Hình 2.22.
- Hình 2.23.
- Mch xử lý tín hiệu điều khiển vòi phun LPG Hình 2.24.
- Mch xử lý tín hiệu điều khiển van điện từ và rơle đóng m LPG Hình 2.25.
- Sơ đồ khi vi điều khiển hệ thng cung cp nhiên liệu LPG Hình 2.27.
- Khi mch Reset Hình 2.26.
- Khi to xung nhịp Hình 2.28.
- Sơ đồ chân ATmega Hình 2.30.
- Sơ đồ nguyên lý mch kết ni theo chuẩn RS Hình 2.31.
- Sơ đồ thuật toán đọc tc độ động cơ Hình 3.2.
- Sơ đồ thuật toán điều khiển chung hệ thng phun LPG Hình 3.10.
- Sơ đồ thuật toán điều khiển chế độ không ti Hình 3.11.
- Sơ đồ thuật toán điều khiển chế độ chuyển tiếp không ti - có ti Hình 3.12.
- Sơ đồ thuật toán điều khiển chế độ ổn định Hình 3.13.
- Sơ đồ băng thử động cơ 1 xylanh SCTB Hình 4.2.
- Mặt cắt ngang động cơ Hình 4.3.
- Sơ đồ cu to hệ thng đo CnHm Hình 4.10.
- Thiết bị đo độ khói Smoke Meter AVL Hình 4.11.
- Hình 4.12.
- Lợng tiêu thụ LPG  các giá trị áp sut và tỷ lệ LPG khác nhau Hình 4.13.
- Tổng lợng tiêu thụ nhiên liệu  các tỷ lệ thay thế diesel khác nhau Hình 4.14.
- Kết qu đo khí thi CO  các tỷ lệ và áp sut LPG khác nhau Hình 4.15.
- Kết qu đo khí thi Smoke  các tỷ lệ và áp sut LPG khác nhau Hình 4.16.
- Kết qu đo khí thi HC  các tỷ lệ và áp sut LPG khác nhau Hình 4.17.
- Kết qu đo khí thi NOx  các tỷ lệ và áp sut LPG khác nhau Hình 4.18.
- Diễn biến áp sut xylanh khi sử dụng đơn nhiên liệu diesel và lỡng nhiên liệu với tỷ lệ LPG 16.
- các giá trị áp sut khác nhau Hình 4.19.
- Kết qu đo độ rung động của động cơ khi sử dụng nhiên liệu diesel và lỡng nhiên liệu với tỷ lệ LPG 16% diesel  các giá trị áp sut khác nhau Hình 4.20.
- Mômen, công sut và sut tiêu thụ nhiên liệu khi động cơ sử dụng đơn nhiên liệu diesel theo đng đặc tính ngoài Hình 4.21.
- Lợng nhiên liệu tiêu thụ khi động cơ sử dụng diesel và khi sử dụng lỡng nhiên liệu diesel/LPG  các tỷ lệ LPG khác nhau Hình 4.22.
- Kết qu phát thi NOx khi thử nghiệm  các tỷ lệ LPG khác nhau Hình 4.23.
- Kết qu phát thi CO khi thử nghiệm  các tỷ lệ LPG khác nhau Hình 4.24.
- Kết qu phát thi độ khói (Smoke) khi thử nghiệm  các tỷ lệ LPG khác nhau Hình 4.25.
- Kết qu phát thi HC khi thử nghiệm  các tỷ lệ LPG khác nhau Hình 4.26.
- Diễn biến áp sut xylanh  tc độ 2000vg/ph, 100% ti, với các tỷ lệ LPG khác nhau Hình 4.27.
- Độ rung động của động cơ  tc độ 2000vg/ph, 100% ti, với các tỷ lệ LPG khác nhau Hình 4.28.
- Diễn biến áp sut xylanh  tc độ 3000vg/ph, 100% ti, với các tỷ lệ LPG khác nhau Hình 4.29.
- Độ rung động của động cơ  tc độ 3000vg/ph, 100% ti, với  các tỷ LPG khác nhau Hình 4.30.
- Mômen và công sut động cơ khi thay đổi góc phun sớm Hình 4.31.
- Kết qu phát thi CO và Smoke khi thay đổi góc phun sớm Hình 4.32.
- Kết qu phát thi NOx và HC khi thay đổi góc phun sớm Hình 4.33.
- Hình 4.34.
- Độ rung động của động cơ khi thay đổi góc phun sớm  1400vg/ph, 100% ti Hình 4.35.
- Biến thiên áp xut xylanh khi thay đổi góc phun sớm  2000vg/ph, 100% ti99Hình 4.36.
- Độ rung động của động cơ khi thay đổi góc phun sớm  2000vg/ph, 100% ti Hình 4.37.
- nh hng của phun mồi đến phát thi CO và Smoke Hình 4.38.
- nh hng của phun mồi đến phát thi NOx và HC Hình 4.39.
- Lu lợng xe lớn và cht lợng nhiên liệu sử dụng cha tt (hàm lợng benzen khong 5% so với 1.
- nâng cao phẩm cp của nhiên liệu truyền thng bằng cách sử dụng công nghệ hiện đi xử lý sâu trong các nhà máy lọc dầu kết hợp với - 2.
- việc sử dụng động cơ thế hệ mới hoặc sử dụng các loi nhiên liệu “sch.
- Việt Nam các chơng trình phát triển nhiên liệu sch đang rt đợc quan tâm nh sử dụng biodiesel, sử dụng nhiên liệu xăng, diesel pha ethanol, sử dụng nhiên liệu LPG, nớc, pin nhiên liệu, lỡng nhiên liệu diesel/LPG, autogas.
- Việc sử dụng các loi nhiên liệu sch trên cho các phơng tiện vận ti ngoài việc đa dng hoá nguồn năng lợng còn góp phần đáng kể vào việc gii quyết vn đề ô nhiễm môi trng do động cơ đt trong gây ra.
- Tuy nhiên do lợng nhiên liệu sử dụng cho các phơng tiện vận ti là rt lớn.
- Việt Nam tính đến năm 2010 là khong hơn 12 triệu tn) do đó nguồn nguyên liệu cần có để sn xut các loi nhiên liệu sch là vn đề cần quan tâm.
- Chính vì vậy Việt Nam đã xây dựng Đề án phát triển nhiên liệu sinh học (NLSH) và các dự án phát triển nguồn nguyên liệu sử dụng cho NLSH năm 2015 và tầm nhìn 2025.
- Xét về mặt năng lợng và môi trng cũng nh nguồn nguyên liệu  Việt nam thì việc sử dụng khí thiên nhiên để chy phơng tiện giao thông về lâu dài là ti u nht.
- Tuy nhiên việc sử dụng và phân phi khí thiên nhiên gia dụng trong thành ph cha đợc thiết lập.
- Vì vậy trong điều kiện của nớc ta từ nay đến 2020, sử dụng khí dầu m hoá lng LPG để chy phơng tiện giao thông trong đô thị là phù hợp nht.
- Mặt khác, giá LPG nhập khẩu cũng rẻ hơn so với nhập khẩu nhiên liệu khoáng xăng hay diesel, giá nhập LPG khong 820 USD/tn so với khong 1000 USD/tn xăng, diesel (theo bng giá tháng 1/2010).
- Trong thi gian vừa qua, để phục vụ cho các triển lãm Auto Petro và 2004, Viện dầu khí đã chuyển đổi 02 động cơ diesel cỡ nh và vừa sử dụng LPG dng đơn nhiên liệu.
- Nhng việc sử dụng dng đơn nhiên liệu LPG cũng cha thực sự kh thi vì chi phí đầu t ban đầu lớn do phi thay đổi hoàn toàn kết cu của động - 3.
- Để tiết kiệm chi phí đầu t ban đầu thì việc sử dụng công nghệ “chuyển đổi động cơ diesel từ dng sử dụng đơn nhiên liệu diesel sang sử dụng dng lưỡng nhiên liệu diesel/LPG” mà không cần thay đổi kết cu của động cơ là phù hợp hơn c và cũng là công nghệ đang đợc nghiên cứu thử nghiệm  các nớc phát triển trên thế giới.
- Nhằm xây dựng cơ s cho việc chuyển đổi động cơ diesel sang sử dụng lỡng nhiên liệu diesel/LPG trong thi gian tới, đề tài “Nghiên cu xây dng b thông s ti u điu khin LPG trên đng c Diesel s dng h thng cung cp nhiên liu CommonRail” là một hớng đi đúng, đáp ứng đợc tính khoa học và thực tiễn.
- Nó xem xét đến các nh hng tích cực của việc sử dụng lỡng nhiên liệu diesel/LPG trên động cơ diesel truyền thng.
- Mục đích nghiên cứu Đa ra gii pháp cung cp và tỷ lệ cung cp LPG ti đa cho động cơ diesel, đánh giá hiệu qu kinh tế, kỹ thuật, phát thi độc hi và phát thi gây hiệu ứng nhà kính của việc sử dụng LPG trên động cơ diesel.
- Đối tượng và phm vi nghiên cứu Đề tài đợc thực hiện ti Phòng thí nghiệm Động cơ đt trong - Viện Cơ khí động lực - Trng Đi học Bách khoa Hà Nội.
- Động cơ nghiên cứu là động cơ mẫu 1 xylanh có các thông s cơ bn (đng kính xylanh, hành trình piston…) tơng đơng với các động cơ lắp trên xe buýt, xe ti nên kết qu nghiên cứu có thể đợc chuyển đổi áp dụng một cách tin cậy.
- Phng pháp nghiên cu Đề tài sử dụng phơng pháp tổng hợp các kết qu nghiên cứu về công nghệ chuyển đổi từ động cơ sử dụng đơn nhiên liệu sang sử dụng lỡng nhiên liệu trên thế giới để đa ra gii pháp chuyển đổi cho một động cơ mẫu.
- việc sử dụng lỡng nhiên liệu diesel/LPG đến tính năng và phát thi của động cơ đợc thực hiện trên cơ s đi chứng.
- Ý nghĩa khoa hc và ý nghĩa thc tin - Đánh giá nh hng của việc sử dụng lỡng nhiên liệu diesel/LPG trên động cơ diesel - Lựa chọn tỷ lệ cung cp LPG ti u - Thiết kế, lắp đặt hệ thng cung cp LPG cho động cơ diesel, chuyển đổi động cơ sử dụng đơn nhiên liệu diesel sang lỡng nhiên liệu diesel/LPG - Kết qu đề tài góp phần thúc đẩy việc sử dụng nhiên liệu thay thế cho loi nhiên liệu truyền thng cho phơng tiện giao thông vận ti  Việt Nam.
- Thiết kế hệ thng cung cp nhiên liệu LPG ¬ Chơng 3.
- Xây dựng thuật toán và chơng trình điều khiển hệ thng cung cp nhiên liệu LPG ¬ Chơng 4

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt