Luận án: Ảnh hưởng thông số phun nhiên liệu đến đặc tính làm việc động cơ CNG - ĐHBKHN
Nghiên cứu ảnh hưởng phun nhiên liệu đến động cơ CNG, phân tích cơ chế. Đề xuất giải pháp tối ưu hiệu suất, tiết kiệm.
Kỹ thuật cơ khí động lực
Luan An
Luận án
Năm xuất bản
Số trang
157
Thời gian đọc
24 phút
Lượt xem
0
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
50 Point
Mục lục chi tiết
Tóm tắt nội dung
I.Tổng quan về động cơ CNG và nhiên liệu khí nén thiên nhiên
Nghiên cứu này khảo sát sâu rộng động cơ CNG và đặc tính nhiên liệu khí nén thiên nhiên. Động cơ CNG ngày càng được quan tâm. Đây là giải pháp bền vững trong ngành giao thông. Nhiên liệu khí nén thiên nhiên (CNG) mang lại nhiều ưu điểm. Nó giúp giảm phát thải ô nhiễm. Đồng thời, CNG cũng là lựa chọn kinh tế. Tuy nhiên, động cơ CNG còn tồn tại những thách thức. Đặc biệt là về hiệu suất và công suất. Việc tối ưu hóa các thông số vận hành động cơ là cần thiết. Nghiên cứu này tập trung vào ảnh hưởng của các thông số phun nhiên liệu. Mục tiêu là nâng cao hiệu suất động cơ CNG. Đồng thời giảm tiêu hao nhiên liệu và khí thải động cơ. Đây là yếu tố then chốt cho sự phát triển của công nghệ xe sử dụng CNG.
1.1. Vai trò nhiên liệu khí nén thiên nhiên CNG
Nhiên liệu khí nén thiên nhiên (CNG) đóng vai trò quan trọng trong ngành giao thông vận tải. CNG được xem là giải pháp thay thế hiệu quả cho nhiên liệu truyền thống. Việc sử dụng CNG giúp giảm đáng kể lượng phát thải các chất độc hại ra môi trường. Đây là ưu điểm vượt trội so với xăng và diesel. Chi phí nhiên liệu cho động cơ CNG cũng thường thấp hơn. Nguồn cung cấp khí tự nhiên dồi dào trên thế giới. Tuy nhiên, động cơ CNG đối mặt với thách thức về hiệu suất. Công suất động cơ có thể giảm so với động cơ xăng. Cần tối ưu hóa các thông số vận hành. Nghiên cứu sâu về ảnh hưởng của thông số phun nhiên liệu là cần thiết. Điều này nhằm nâng cao hiệu suất động cơ CNG. Đồng thời giảm tiêu hao nhiên liệu và khí thải động cơ.
1.2. Các nghiên cứu trước về động cơ CNG
Nhiều nghiên cứu đã tập trung vào động cơ CNG. Các công trình trước đây đánh giá đa dạng các khía cạnh. Một số nghiên cứu xem xét việc chuyển đổi động cơ diesel sang CNG. Các phương pháp chuyển đổi ảnh hưởng đến đặc tính làm việc. Một số khác phân tích tối ưu hóa hệ thống cung cấp nhiên liệu. Đặc biệt là vòi phun và bộ điều khiển. Các nhà khoa học cũng đã khám phá ảnh hưởng của tỷ lệ hòa trộn nhiên liệu. Điều này quan trọng trong động cơ lưỡng nhiên liệu. Tuy nhiên, việc nghiên cứu tổng thể các thông số phun nhiên liệu động cơ CNG còn hạn chế. Nhất là áp suất phun nhiên liệu, thời điểm phun nhiên liệu và góc phun nhiên liệu. Sự thiếu hụt này tạo ra khoảng trống trong kiến thức. Nghiên cứu này nhằm lấp đầy khoảng trống đó. Nó tập trung vào ảnh hưởng của các thông số phun chính.
II.Cơ sở lý thuyết chuyển đổi động cơ CNG và quá trình cháy
Nghiên cứu xây dựng nền tảng lý thuyết vững chắc cho động cơ CNG. Nó bao gồm cơ sở hình thành hỗn hợp và quá trình cháy. Hiểu rõ các nguyên lý này là chìa khóa. Điều này giúp tối ưu hóa hiệu suất động cơ. Việc chuyển đổi động cơ từ diesel sang CNG cũng được phân tích. Quy trình này đòi hỏi sự điều chỉnh kỹ thuật. Hệ thống phun nhiên liệu và đánh lửa cần được thay đổi. Phương pháp mô phỏng hiện đại được áp dụng. Nó giúp dự đoán và đánh giá ảnh hưởng của các thông số. Công cụ như AVL Boost và Ansys Fluent được sử dụng. Chúng hỗ trợ phân tích toàn diện chu trình công tác. Đồng thời, nghiên cứu chi tiết quá trình cháy trong buồng đốt. Điều này đảm bảo tính chính xác cho các kết quả. Nó cũng giúp tiết kiệm nguồn lực nghiên cứu thực nghiệm.
2.1. Cơ sở lý thuyết hình thành hỗn hợp và quá trình cháy
Quá trình hình thành hỗn hợp và cháy trong động cơ CNG phức tạp. Nó khác biệt đáng kể so với động cơ xăng hoặc diesel. Khí thiên nhiên có nhiệt độ tự bốc cháy cao. Tốc độ cháy chậm hơn so với xăng. Điều này đòi hỏi hệ thống đánh lửa và phun nhiên liệu phải được tối ưu. Hiệu quả cháy ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất động cơ. Nó cũng tác động lớn đến lượng khí thải động cơ. Cần hiểu rõ cơ chế khuếch tán, trộn lẫn nhiên liệu khí và không khí. Điều này để đảm bảo hỗn hợp đồng nhất. Việc kiểm soát thời điểm phun nhiên liệu và lượng phun nhiên liệu là tối quan trọng. Nó ảnh hưởng đến việc đốt cháy hoàn toàn. Các mô hình lý thuyết về quá trình cháy giúp dự đoán. Chúng hỗ trợ việc tối ưu hóa thiết kế động cơ.
2.2. Phương pháp mô phỏng động cơ đốt trong
Mô phỏng động cơ đốt trong là công cụ mạnh mẽ. Nó giúp phân tích hành vi động cơ dưới nhiều điều kiện. Phần mềm như AVL Boost và Ansys Fluent được sử dụng rộng rãi. AVL Boost là phần mềm mô phỏng chu trình công tác. Nó cho phép đánh giá hiệu suất động cơ tổng thể. Ansys Fluent hỗ trợ mô phỏng động học chất lưu (CFD). Nó phân tích chi tiết quá trình phun, trộn lẫn và cháy. Việc xây dựng mô hình động cơ CNG chính xác là bước đầu tiên. Sau đó, hiệu chuẩn mô hình bằng dữ liệu thực nghiệm. Điều này đảm bảo độ tin cậy của kết quả mô phỏng. Các công cụ này giúp tiết kiệm thời gian và chi phí. Chúng giảm thiểu số lượng thí nghiệm thực tế. Qua mô phỏng, có thể nghiên cứu ảnh hưởng của nhiều thông số khác nhau. Đặc biệt là thông số phun nhiên liệu mà không cần thay đổi phần cứng.
2.3. Quy trình chuyển đổi động cơ sang sử dụng CNG
Chuyển đổi động cơ từ diesel hoặc xăng sang CNG cần quy trình chặt chẽ. Động cơ diesel S1100 là đối tượng nghiên cứu. Việc chuyển đổi bao gồm thay thế hệ thống phun dầu diesel. Nó được thay bằng hệ thống phun nhiên liệu CNG. Bao gồm vòi phun CNG và bộ điều khiển điện tử. Hệ thống đánh lửa cũng cần được thêm vào. Đồng thời, điều chỉnh tỷ số nén của động cơ. Điều này để phù hợp với đặc tính của nhiên liệu khí nén thiên nhiên. Các thay đổi về cấu trúc có thể cần thiết. Ví dụ như điều chỉnh buồng đốt hoặc đường nạp. Mục tiêu là đảm bảo động cơ hoạt động ổn định. Nó phải đạt hiệu suất cao nhất với CNG. Sau khi chuyển đổi, cần xây dựng đặc tính làm việc. Điều này thông qua các thí nghiệm cụ thể.
III.Nghiên cứu mô phỏng ảnh hưởng thông số phun nhiên liệu
Nghiên cứu này sử dụng các mô hình động cơ chi tiết. Nó được xây dựng và hiệu chuẩn bằng AVL Boost và Ansys Fluent. Mục tiêu là phân tích ảnh hưởng của thông số phun nhiên liệu. Cụ thể là thời điểm phun, thời gian phun, áp suất phun và vị trí đặt vòi phun. Kết quả mô phỏng cho thấy sự tác động rõ rệt. Các thông số này ảnh hưởng đến quá trình cháy. Chúng cũng tác động đến hiệu suất động cơ. Đồng thời ảnh hưởng đến mức độ khí thải động cơ. Mô phỏng giúp xác định dải hoạt động tối ưu. Nó cung cấp cơ sở cho các thí nghiệm thực tế. Việc này giúp giảm thiểu rủi ro. Đồng thời tăng hiệu quả nghiên cứu. Các phát hiện từ mô phỏng là hướng dẫn quan trọng. Nó giúp điều chỉnh hệ thống phun nhiên liệu động cơ CNG.
3.1. Xây dựng hiệu chuẩn mô hình động cơ CNG
Mô hình động cơ CNG được xây dựng chi tiết bằng AVL Boost. Mô hình này bao gồm các thành phần chính của động cơ. Các thông số hình học và vận hành được nhập liệu chính xác. Dữ liệu từ thí nghiệm thực tế được dùng để hiệu chuẩn mô hình. Việc này đảm bảo kết quả mô phỏng phù hợp với thực tế. Sau đó, mô hình chi tiết hơn được xây dựng trên Ansys Fluent. Ansys Fluent giúp hình dung quá trình phun nhiên liệu. Nó mô tả sự hòa trộn nhiên liệu khí với không khí. Đồng thời phân tích quá trình cháy trong buồng đốt. Mô hình đã hiệu chuẩn là nền tảng tin cậy. Nó cho phép nghiên cứu sâu về ảnh hưởng của từng thông số phun nhiên liệu. Việc này giúp xác định các giá trị tối ưu.
3.2. Ảnh hưởng thời điểm thời gian phun nhiên liệu
Nghiên cứu mô phỏng đã khảo sát ảnh hưởng của thời điểm phun nhiên liệu. Thời điểm bắt đầu phun được thay đổi ở các góc quay trục khuỷu khác nhau. Kết quả cho thấy thời điểm phun sớm quá mức có thể gây cháy sớm. Điều này làm giảm hiệu suất động cơ và tăng khí thải. Ngược lại, phun quá muộn có thể dẫn đến cháy không hoàn toàn. Điều này cũng ảnh hưởng xấu đến hiệu suất và tiêu hao nhiên liệu. Thời gian phun nhiên liệu cũng được xem xét kỹ lưỡng. Thời gian phun ảnh hưởng trực tiếp đến lượng phun nhiên liệu. Nó tác động đến sự phân bố nhiên liệu trong buồng đốt. Việc tối ưu cả hai thông số này là cần thiết. Nó giúp đạt được hiệu suất động cơ cao nhất. Đồng thời giảm thiểu khí thải động cơ.
3.3. Ảnh hưởng áp suất và vị trí phun nhiên liệu
Ảnh hưởng của áp suất phun nhiên liệu được phân tích qua mô phỏng. Áp suất phun cao hơn thường cải thiện sự hòa trộn. Điều này dẫn đến quá trình cháy hiệu quả hơn. Tuy nhiên, áp suất quá cao có thể tăng năng lượng tiêu thụ cho bơm. Vị trí đặt vòi phun cũng là yếu tố quan trọng. Các vị trí khác nhau trong đường nạp hoặc buồng đốt được thử nghiệm. Vị trí tối ưu giúp phân bố nhiên liệu đồng đều. Nó thúc đẩy quá trình cháy nhanh và hoàn toàn. Điều này tác động trực tiếp đến hiệu suất động cơ. Nó cũng ảnh hưởng đến lượng khí thải động cơ. Các kết quả mô phỏng chỉ ra mối liên hệ phức tạp. Giữa áp suất phun nhiên liệu, vị trí phun và đặc tính làm việc. Việc lựa chọn thông số phù hợp rất quan trọng.
IV.Thực nghiệm đánh giá ảnh hưởng áp suất phun nhiên liệu
Phần này trình bày kết quả nghiên cứu thực nghiệm. Nó tập trung vào ảnh hưởng của áp suất phun nhiên liệu. Cả hai phương pháp điều khiển cơ khí và điện tử đều được khảo sát. Việc lựa chọn và kiểm tra vòi phun CNG chất lượng là bước đầu tiên. Nó đảm bảo tính chính xác của các thí nghiệm. Các kết quả cho thấy áp suất phun tác động lớn đến lượng nhiên liệu cung cấp. Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến mô men và công suất động cơ. Khí thải động cơ cũng thay đổi đáng kể theo áp suất phun. Phương pháp điều khiển điện tử mang lại khả năng điều chỉnh linh hoạt hơn. Nó giúp tối ưu hóa hiệu suất và giảm phát thải. Nghiên cứu thực nghiệm xác nhận lại các phát hiện từ mô phỏng. Nó cung cấp dữ liệu tin cậy cho việc ứng dụng thực tế.
4.1. Lựa chọn kiểm tra vòi phun nhiên liệu CNG
Quá trình thí nghiệm bắt đầu bằng việc lựa chọn vòi phun CNG. Vòi phun phải đáp ứng yêu cầu kỹ thuật của động cơ chuyển đổi. Các vòi phun điều khiển bằng điện được ưu tiên. Chúng mang lại khả năng điều chỉnh linh hoạt. Sau khi lựa chọn, vòi phun được kiểm tra kỹ lưỡng. Kiểm tra bao gồm lưu lượng phun, độ kín khít và độ bền. Việc này đảm bảo vòi phun hoạt động chính xác. Nó cần cung cấp lượng phun nhiên liệu ổn định. Chất lượng vòi phun ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả quá trình phun. Nó tác động đến khả năng hòa trộn và quá trình cháy. Điều này rất quan trọng để có được dữ liệu thực nghiệm đáng tin cậy.
4.2. Ảnh hưởng áp suất phun nhiên liệu cơ khí
Các thí nghiệm đầu tiên khảo sát ảnh hưởng của áp suất phun nhiên liệu. Phương pháp điều khiển bằng cơ khí được áp dụng. Áp suất phun được điều chỉnh thông qua các bộ phận cơ khí. Việc này ảnh hưởng trực tiếp đến lượng nhiên liệu cung cấp. Thay đổi áp suất phun gây ra sự thay đổi về mô men và công suất động cơ. Khi áp suất phun tăng, mô men và công suất có xu hướng cải thiện. Tuy nhiên, mức độ cải thiện không phải là tuyến tính. Các giá trị khí thải động cơ cũng được ghi nhận. Áp suất phun nhiên liệu ảnh hưởng đến quá trình cháy. Điều này tác động đến nồng độ các chất độc hại trong khí thải. Cần tìm ra dải áp suất phun tối ưu.
4.3. Ảnh hưởng áp suất phun nhiên liệu điện tử
Nghiên cứu tiếp tục với áp suất phun nhiên liệu điều khiển điện tử. Hệ thống này cho phép điều chỉnh áp suất chính xác hơn. Ảnh hưởng của áp suất phun đến lượng nhiên liệu cung cấp được đánh giá. Áp suất phun cao hơn làm tăng tốc độ dòng chảy. Điều này ảnh hưởng đến lượng nhiên liệu đi vào buồng đốt. Các thí nghiệm ghi nhận sự thay đổi về công suất và mô men động cơ. Áp suất phun tối ưu có thể làm tăng hiệu suất động cơ. Nó đồng thời giảm tiêu hao nhiên liệu. Khí thải động cơ cũng được phân tích. Áp suất phun điện tử mang lại khả năng kiểm soát tốt hơn. Điều này giúp giảm các chất gây ô nhiễm. So sánh với phương pháp cơ khí, điều khiển điện tử vượt trội.
V.Đánh giá hiệu suất khí thải động cơ CNG và đóng góp
Nghiên cứu tổng hợp các kết quả từ mô phỏng và thực nghiệm. Mục tiêu là đánh giá toàn diện hiệu suất động cơ CNG. Đồng thời phân tích tác động đến khí thải động cơ. Các thông số phun nhiên liệu tối ưu đã được xác định. Chúng giúp cải thiện đáng kể mô men và công suất động cơ. Việc điều chỉnh chính xác thời điểm phun, áp suất phun và lượng phun nhiên liệu mang lại lợi ích kép. Nó không chỉ nâng cao hiệu suất. Mà còn giảm thiểu tiêu hao nhiên liệu và khí thải độc hại. Luận án đưa ra các kết luận cụ thể. Nó cung cấp các giải pháp kỹ thuật có giá trị. Nghiên cứu này đóng góp vào sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp ô tô. Đặc biệt là công nghệ động cơ sử dụng nhiên liệu sạch.
5.1. Phân tích ảnh hưởng đến mô men công suất động cơ
Kết quả nghiên cứu đã phân tích sâu sắc ảnh hưởng của thông số phun nhiên liệu. Đặc biệt là áp suất phun, thời điểm phun và lượng phun nhiên liệu. Các thông số này tác động đáng kể đến mô men và công suất động cơ. Việc tối ưu hóa các thông số phun có thể cải thiện đáng kể hiệu suất động cơ CNG. Nghiên cứu chỉ ra rằng có một dải thông số tối ưu. Trong dải này, động cơ đạt mô men và công suất cực đại. Vượt ra ngoài dải này, hiệu suất động cơ có thể giảm sút. Hiệu suất động cơ được nâng cao thông qua việc cải thiện quá trình cháy. Điều này đảm bảo sự đốt cháy nhiên liệu hiệu quả hơn.
5.2. Đánh giá tác động đến khí thải động cơ
Nghiên cứu cũng tập trung vào tác động của thông số phun nhiên liệu đến khí thải động cơ. Các thông số phun không tối ưu có thể làm tăng khí thải độc hại. Bao gồm CO, HC, NOx. Việc điều chỉnh áp suất phun nhiên liệu, thời điểm phun và lượng phun nhiên liệu hợp lý. Nó giúp giảm nồng độ các chất ô nhiễm. Đặc biệt, việc tối ưu hóa quá trình cháy giúp giảm phát thải. Nó đạt được sự đốt cháy nhiên liệu khí nén thiên nhiên hoàn toàn hơn. Đây là mục tiêu quan trọng. Nó góp phần bảo vệ môi trường. Các phát hiện cung cấp dữ liệu giá trị. Nó hỗ trợ việc thiết kế hệ thống phun hiệu quả.
5.3. Kết luận và đóng góp mới của luận án
Luận án đã cung cấp cái nhìn toàn diện về ảnh hưởng của thông số phun nhiên liệu. Các nghiên cứu mô phỏng và thực nghiệm được tiến hành đồng thời. Kết quả đã xác định được các thông số phun nhiên liệu tối ưu. Nó giúp cải thiện hiệu suất động cơ CNG. Đồng thời giảm tiêu hao nhiên liệu và khí thải động cơ. Điểm mới của luận án là việc đề xuất giải pháp kỹ thuật cụ thể. Đặc biệt là việc điều khiển áp suất phun điện tử cho động cơ CNG. Nó nâng cao khả năng điều khiển và hiệu quả. Luận án đóng góp vào việc phát triển công nghệ động cơ sạch. Nó có ý nghĩa thực tiễn cao cho ngành cơ khí động lực Việt Nam.
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (157 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ PHUN NHIÊN LIỆU ĐẾN ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC ĐỘNG CƠ CNG Ngành: Kỹ thuật cơ khí động lực Mã số: 9520116 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. Trần Đăng Quốc 2. Cao Hùng Phi HÀ NỘI – 2024 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học độc lập của riêng tôi. Các số liệu sử dụng phân tích trong luận án có nguồn gốc rõ ràng, đã công bố theo đúng quy định.
Kết quả nghiên cứu trong luận án do tôi tự tìm hiểu, phân tích một cách trung thực, khách quan. Tôi xin cam đoan các số liệu kết quả nêu trong luận án là trung thực phù hợp với thực tiễn của Việt Nam và chưa từng được ai công bố trong các công trình nào khác. TẬP THỂ HƯỚNG DẪN Hà Nội, ngày tháng năm 2024. Người hướng dẫn 1 Người hướng dẫn 2 Nghiên cứu sinh TS.
Trần Đăng Quốc PGS. Cao Hùng Phi Hồ Hữu Chấn i LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên cho phép tôi gửi lời cảm ơn chân thành đến Đại học Bách khoa Hà Nội, Trường Cơ khí, Phòng đào tạo, Khoa Cơ khí động lực, Nhóm chuyên môn Hệ thống động lực ô tô, đã giúp đỡ và hỗ trợ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Trần Đăng Quốc và PGS.TS Cao Hùng Phi, hai người thầy đã hướng dẫn tôi rất tận tình, chu đáo về chuyên môn trong quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận án.
Tôi xin cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long, khoa Cơ khí động lực đã tạo điều kiện, động viên tôi trong thời gian học tập và nghiên cứu. Tôi xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy, cô, cán bộ Khoa Cơ khí động lực, trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Vĩnh Long đã hỗ trợ, động viên tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến quý thầy cô phản biện, thầy cô trong Hội đồng đánh giá luận án đã đồng ý đọc duyệt và đóng góp các ý kiến quý báu để tôi có thể hoàn chỉnh luận án cũng như đưa ra những định hướng nghiên cứu trong tương lai. Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè và đồng nghiệp, những người đã luôn động viên khuyến khích tôi trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và thực hiện luận án.
Nghiên cứu sinh Hồ Hữu Chấn iii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN. iii MỤC LỤC. iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU. vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT.
xi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ. xiii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU. xv MỞ ĐẦU. Lý do chọn đề tài.
Mục tiêu của luận án. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.
Các điểm mới của luận án. Bố cục của luận án. NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN. Tổng quan về nhiên liệu thay thế.
4 Nhiên liệu sinh học (Biofuel). 5 Nhiên liệu hydrogen. Tổng quan về nhiên liệu khí thiên nhiên. 10 Đặc tính nhiên liệu khí thiên nhiên.
10 Nhiên liệu khí thiên nhiên nén (CNG). 13 Nhiên liệu khí thiên nhiên hóa lỏng (LNG). Các nghiên cứu về động cơ đốt trong sử dụng khí thiên nhiên nén. 15 Hệ thống cung cấp nhiên liệu CNG.
16 Động cơ sử dụng lưỡng nhiên liệu. 19 Động cơ CNG chuyển đổi từ động cơ xăng. 21 Động cơ CNG chuyển đổi từ động cơ diesel. Tổng quan các nghiên cứu về động cơ sử dụng khí thiên nhiên.
23 Các nghiên cứu ngoài nước. 23 Các nghiên cứu trong nước. Kết luận chương 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ NGHIÊN CỨU CHUYỂN ĐỔI ĐỘNG CƠ.
Cơ sở hình thành hỗn hợp. Cơ sở lý thuyết quá trình cháy. 29 iv Các giả thuyết. 31 Mô hình cháy không chiều.
32 Khối lượng hỗn hợp đã cháy. 33 Mô hình cháy một vùng: Tốc độ giải phóng nhiệt. Khái quát về mô phỏng. 33 Phần mềm AVL Boost.
34 Phần mềm Ansys Fluent. Nghiên cứu chuyển đổi động cơ. 37 Lựa chọn động cơ. 37 Nghiên cứu chuyển đổi của tác giả Trần Thanh Tâm.
38 Chuyển đổi động cơ diesel S1100 thành động cơ CNG điều khiển phun nhiên liệu và đánh lửa điện tử:. Xây dựng đặc tính làm việc của động cơ sau chuyển đổi. 45 Phương pháp thí nghiệm. 45 Kết quả thí nghiệm.
Kết luận chương 2. NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG. Xây dựng mô hình động cơ nghiên cứu. 51 Nghiên cứu động cơ mô phỏng bằng phần mềm AVL Boost.
51 Xây dựng mô hình bằng Ansys Fluent. Hiệu chuẩn và điều khiển mô hình. 57 Hiệu chuẩn mô hình trên AVL Boost. 57 Điều khiển mô hình trên Ansys Fluent.
Ảnh hưởng của thông số phun. 59 Ảnh hưởng của thời điểm bắt đầu phun. 59 Ảnh hưởng của lambda. 65 Ảnh hưởng của thời gian phun.
66 Ảnh hưởng của đường kính ống nạp. 70 Ảnh hưởng của vị trí đặt vòi phun. 75 Ảnh hưởng của áp suất phun. Ảnh hưởng của góc đánh lửa sớm đến đặc tính làm việc.
Kết luận chương 3. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM. Lựa chọn vòi phun điều khiển bằng điện. Ảnh hưởng của áp suất phun điều khiển bằng cơ khí đến chất lượng làm việc của động cơ.
86 Ảnh hưởng đến mô men và công suất. 86 v Ảnh hưởng đến phát thải của động cơ. Ảnh hưởng của áp suất phun điều khiển bằng điện đến chất lượng làm việc của động cơ. 89 Ảnh hưởng của áp suất phun điều khiển bằng điện đến lượng nhiên liệu cung cấp.
89 Ảnh hưởng của áp suất phun đến công suất và mô men động cơ. 91 Ảnh hưởng của áp suất phun đến khí thải. So sánh ảnh hưởng của giải pháp phun nhiên liệu đến đặc tính làm việc của động cơ. So sánh kết quả thực nghiệm và mô phỏng.
Kết luận chương 4. 100 KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN. 101 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN. 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO.
Kết quả mô phỏng Ansys Fluent. Kết quả mô phỏng AVL Boost. Kết quả thực nghiệm. Quá trình chuyển đổi hệ thống làm mát động cơ thí nghiệm S1100:.
Hệ thống điều khiển đánh lửa và vòi phun. 126 Phụ lục 6: Thiết bị phân tích khí thải KEG – 500 CE. 131 Phụ lục 7: Thiết lập các thông số cần thiết cho mô hình. 138 vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU STT Kí hiệu Chú thích 1 HC Hydrocacbon 2 CO Carbon monoxit 3 𝑁𝑂𝑋 Nitric oxide (Nitơ monoxide) 4 𝑂2 Oxy 5 𝐶𝐻4 Metan 6 𝐻2 𝑆 Hidro sunfua 7 𝐻𝐸 Heli 8 𝐶𝑂2 Carbon dioxide 9 𝑁2 Nito 10 𝑆𝑂2 Lưu huỳnh dioxide 11 𝐶2 𝐻6 Ethan 12 A/F Tỉ lệ không khí/ nhiên liệu 14 n Tốc độ động cơ (vòng/phút) 15 𝑃𝑓 Áp suất nhiên liệu (bar) 16 𝐷𝑓 Đường kính lỗ (mm) 17 𝑡𝑓 Thời gian duy trì phun của role điện từ (s) 18 Tỷ số nén 19 Hệ số dư lượng không khí 20 𝑀𝑒 Mô men (Nm) 21 𝑁𝑒 Công suất (kW) 22 𝐷𝑥𝑙 Đường kính xylanh (mm) 23 S Hành trình piston (mm) 24 𝑉𝑡𝑝 Dung tích xylanh (Lít) 25 𝐺𝑒 Lượng nhiên liệu cấp cho động cơ (lít/phút) 26 𝑚𝑑𝑒𝑙𝑖𝑣𝑒𝑟𝑦 Lượng nhiên liệu phun (g/s) 27 η𝑣 Hệ số nạp 28 𝜌𝑟𝑒𝑓 Khối lượng riêng không khí (kG/m3) 29 𝑉𝑑𝑖𝑠𝑝 Thể tích công tác xylanh (m3) 30 (𝐴/𝐹) 𝑒𝑛𝑔𝑖𝑛𝑒 Tỷ lệ A/F của nhiên liệu 31 𝑁𝑐𝑦𝑙 Số xylanh động cơ 32 Δ𝛼𝑖𝑛𝑗 Thời gian phun (CAD) vii 33 𝑚𝐹,𝑒𝑓𝑓 Tổng lưu lượng nhiên liệu phun (kg/s) 34 𝑚𝐹,𝑖𝑛𝑗 Lưu lượng nhiên liệu phần tia phun (kg/s) Lưu lượng nhiên liệu bám đọng trên thành ống 35 𝑚𝐹,𝑝𝑢𝑑𝑑𝑙𝑒 (kg/s) Lượng không khí nạp vào trong xylanh động cơ 36 A (g/s) 37 F Khối lượng nhiên liệu cấp (g/s) Tỷ số giữa không khí và nhiên liệu thực tế nạp vào 38 (𝐴/𝐹) 𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙 xylanh Tỷ số giữa không khí và nhiên liệu tính theo lý 39 (𝐴/𝐹) 𝑠𝑡𝑜𝑖𝑐ℎ𝑖𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑖𝑐 thuyết 40 δQ Lượng năng lượng được thêm vào (J) 41 dU Nội năng (J) 42 δW Công (J) 43 P Áp suất (Pa) 44 V Thể tích (m3) 45 m Khối lượng khí (kG) 46 R Hằng số khí 47 T Nhiệt độ (K) 48 hc Hệ số truyền nhiệt 49 Aw Diện tích thành vách buồng cháy (m2) 50 Tw Nhiệt độ thành vách buồng cháy (K) 𝑑𝑄𝐻 Nhiệt truyền cho thành vách buồng cháy bởi khí 51 𝑑𝜃 trong xylanh 52 𝜃 Góc quay trục khuỷu 53 𝛾 Hệ số đoạn nhiệt 54 𝐶𝑉 Nhiệt dung riêng đẳng tích (J/kmol.K) 55 𝐶𝑝 Nhiệt dung riêng đẳng áp (J/kmol.K) Phần khối lượng được đốt cháy tại góc quay trục 56 𝑀𝐹𝐵𝜃 khuỷu Mức tăng áp suất được hiệu chỉnh do quá trình đốt 57 Δ𝑝𝑐,𝑖 cháy 58 i Số nguyên của góc quay 59 ign Góc đánh lửa (CA) viii 60 𝑉𝑑 Dung tích xylanh (Lít) 61 𝜃𝑠 , 𝜃𝑒 Góc quay bắt đầu và kết thúc của quá trình đốt cháy 62 n Chỉ số nén đa biến trung bình 63 t Thời gian phun nhiên liệu (s) 64 D Đường kính ống nạp (mm) 65 𝜌𝑛 Tỷ trọng của hỗn hợp (kG/m3) 66 𝑣𝑚 ⃗⃗⃗⃗⃗ Vận tốc của hỗn hợp (m/s) 67 𝐹 Nội lực của thể tích tính toán (N) 68 𝜇𝑚 Độ nhớt của hỗn hợp (m2/s) 69 𝛼𝑘 Tỷ lệ khối lượng của pha K trong hỗn hợp 70 𝛼𝑗,𝑘 Enthalpy của chất j trong pha k 71 ⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐽𝑗,𝑘 Thông lượng khuếch tán của chất j trong pha k 72 𝑘𝑒𝑓𝑓 Hệ số dẫn nhiệt 73 𝐺𝑘 Động năng rối được tạo ra bởi gradient vận tốc Động năng rối được tạo ra bởi ảnh hưởng của 74 𝐺𝑏 buoyancy Ảnh hưởng của độ giãn nở do dao động trong dòng 75 𝑌𝑚 chảy rối nén được đến hệ số phân tán rối 76 𝐶1 , 𝐶2 , 𝐶3 Hằng số mô hình 77 𝑆𝑟 Swirl ratio 78 𝑇𝑟 Tumble ratio 79 𝐶𝑇𝑟 Cross tumble ratio Vận tốc góc tức thời của dòng khí nạp với các trục 80 𝑤𝑥 , 𝑤𝑦 , 𝑤𝑧 x, y, z tương ứng (rad/s) Mô men động lượng của dòng khí nạp ứng với các 81 𝐿𝑥 , 𝐿𝑦 , 𝐿𝑧 trục x, y, z (kg.m2/s) Mô men quán tính tương ứng với các trục x y z 82 𝐼𝑥 , 𝐼𝑦 , 𝐼𝑧 (kg.
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Nghiên cứu ảnh hưởng thông số phun nhiên liệu động cơ CNG" nghiên cứu về vấn đề gì?
Nghiên cứu ảnh hưởng phun nhiên liệu đến động cơ CNG, phân tích cơ chế. Đề xuất giải pháp tối ưu hiệu suất, tiết kiệm.
Luận án "Nghiên cứu ảnh hưởng thông số phun nhiên liệu động cơ CNG" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại Đại học Bách khoa Hà Nội. Năm bảo vệ: 2024.
Luận án "Nghiên cứu ảnh hưởng thông số phun nhiên liệu động cơ CNG" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Nghiên cứu ảnh hưởng thông số phun nhiên liệu động cơ CNG" thuộc chuyên ngành Kỹ thuật cơ khí động lực. Danh mục: Kỹ Thuật Nhiệt.
Luận án "Nghiên cứu ảnh hưởng thông số phun nhiên liệu động cơ CNG" có bao nhiêu trang?
Luận án "Nghiên cứu ảnh hưởng thông số phun nhiên liệu động cơ CNG" có 157 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Nghiên cứu ảnh hưởng thông số phun nhiên liệu động cơ CNG" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.