pepuon_pekhocvianh
New Member
Download miễn phí Nghiên cứu ứng dụng nguyên lý HCCI trên động cơ diesel công suất nhỏ
Nhiên liệu LPG được chọn làm nhiên liệu HC . Cô ́c đo 2 và van 3 để kiểm soát lưu
lươ ̣ ng LPG. Thiê ́ t bi ̣ AVL 442 Blow By meter du ̀ ng đê ̉ xa ́ c đi nh chi ́nh xac lưu lương LPG.
1- Van giảm áp.2- Cốc đo lưu lượng.
3- Van điều chỉnh lưu lựơng.
4- Đường ống dẫn LPG.
5- Đường ống nạp.6- Động cơ.
7- Bơm cao áp.8- Bầu lọc.
9- Thùng dầu. 10 - Vòi phun nhiên liệu.
11-Thiê ́ t bi ̣ đo tiêu hao LPG
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Tuyển tập Báo cáo “Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học” lần thứ 6 Đại học Đà Nẵng - 200812
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG NGUYÊN LÝ HCCI TRÊN
ĐỘNG CƠ DIESEL CÔNG SUẤT NHỎ
APPLIED RESEARCH PRINCIPLE HCCI FOR THE SMALL POWER DIESEL
SVTH: LÊ MINH ĐỨC, TRẦN NAM VIỆT
Lớp 03C4A
NGUYỄN VĂN CÔNG TỨ
Lớp 03C4B
GVHD: TS. DƢƠNG VIỆT DŨNG
Khoa Cơ khí Giao thông, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Tóm tắt:
Báo cáo trình bày phương án thiết kế cải tạo động cơ Diesel công suất nhỏ thành động cơ làm
việc theo nguyên lý HCCI : Phương án thiết kế là giảm tỷ số nén, thiết kế hệ thống đánh lửa,
thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu LPG, thiết kế hệ thống hồi lưu khí thải . Tính toán phương
án cải tạo lý thuyết , lắp đặt mô hình thí nghiệm, kiểm chứng kết quả bằng thực nghiệm.
Từ khóa: Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI)
Abstract:
What a little power Diesel engine reclamation design variant representation Report to become
the engine to work according to the principle HCCI: detract from the compression ratio, design
the ignition system, the design is the fuel supply LPG system, the design is synstematic the
sewage gas reflux. Calculate the reclamation variant theoretically, model instal and experiment
according to the principle HCCI.
Keyword: Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI)
1. Mở đầu
Hiện nay, thế giới đang phải đối mặt với nguy cơ cạn kiệt nguồn tài nguyên dầu mỏ do
tốc độ khai thác và sử dụng ồ ạt, kéo theo đó là tình trạng ô nhiễm môi trƣờng cũng gia tăng.
Đề tài nghiên cứu theo hƣớng giảm tiêu hao nhiên liệu, hạn chế ô nhiễm môi trƣờng và nâng
cao chức năng của động cơ diesel công suất nhỏ bằng cách ứng dụng công nghệ HCCI. HCCI
là một công nghệ mới của ngành động cơ đốt trong, cho phép động cơ tiết kiệm 15% nhiên
liệu và giảm độ phát thải các chất ô nhiễm ra môi trƣờng so với các loại động cơ truyền thống
[8],[9],[10]. Trong động cơ HCCI , nhiệt độ cháy thấp hơn so với các loại động cơ truyền
thống, do hỗn hợp nạp cùng kiệt , không có hiện tƣợng ngọn lƣ̉a lan truyền suốt buồng đốt mà tất
cả nhiên liệu trong buồng đ ốt đƣợc cháy đồng thời , giảm thiểu ô nhiễm NO x và bồ hóng phát
ra tƣ̀ động cơ . Động cơ HCCI có thể thích nghi với nhiều loại nhiên liệu khác nhau [1], [2],
[3].Việc nghiên cứu nghiên cứu áp dụng nguyên lý HCCI cho động cơ gặp phải khó khăn là
không kiểm soát đƣợc quá trình cháy của nhiên liệu trong xilanh động cơ.
Báo cáo trình bày một số kết quả nghiên cứu ứng dụng công nghệ HCCI cho động cơ
diesel cỡ nhỏ. Động cơ đƣợc chọn để cải tạo và xây dựng mô hình thí nghiệm là động cơ
diesel 1 xylanh DONGFENG S1100A, công suất 12 kW/ 2200 (vòng/phút).
2. Nội dung nghiên cứu
2.1. Lý thuyết
2.1.1. Điều kiện cháy đồng nhất của nhiên liệu theo nguyên lý HCCI
Để nhiên liệu có thể cháy đồng nhất theo nguyên lý HCCI thì phải thỏa mãn điều kiện
[12]:
Tuyển tập Báo cáo “Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học” lần thứ 6 Đại học Đà Nẵng - 2008
13
1
( , )
it
it
dt
T p
Trong đó: )()( tT
B
n
i etAp
- thời gian
cháy trễ, t-thời điểm đóng van nạp, ti-thời điểm
cháy.
Với: A =0.01869(ON/100)3.4017, ON là
chỉ số octane của nhiên liệu, n = 1.7, B = 3800.
Nhiệt lƣợng của động cơ phát ra đƣợc xác
định theo công thức Wiebe [12]:
4
5 11
SOCC
C
bx e
Trong đó: SOC- Góc quay trục khuỷu
tƣơng ứng tại thời điểm cháy, -góc quay trục
khuỷu tƣơng ứng thời gian cháy, xb-nhiệt lƣợng
phản ứng, C4 và C5 là các hằng số xác định bằng thực nghiệm.
Trong đó: SOC- Góc quay trục khuỷu tƣơng ứng tại thời điểm cháy, -góc quay trục
khuỷu tƣơng ứng thời gian cháy, xb-nhiệt lƣợng phản ứng, C4 và C5 là các hằng số xác định
bằng thực nghiệm.
2.1.2. Phương án lý thuyết
Thiết kế hệ thống hồi lƣu khí thải ( Exhaust Gas Recirculation – EGR): Mục tiêu của
tuần hoàn khí thải là giảm nhiệt độ cháy đoạn nhiệt hay giảm nồng độ ôxi trong hỗn
hợp cháy động cơ diesel, tăng nhiệt dung riêng của khí nạp nên giảm nhiệt độ cháy, với
mục tiêu giảm thiểu sự phát thải NOx của động cơ ra môi trƣờng. [2]
Thiết kế thay đổi tỉ số nén của động cơ (Variable Compression Ratio - VCR):
Thay đổi tỉ số nén động cơ cho phù hợp có thể giúp động cơ phát huy hết chức năng vốn
có của công nghệ HCCI.[2]
Thay đổi thời điểm đóng mở van (Variable Valve Timing - VVT):
Trên động cơ HCCI, van xả sẽ đƣợc điều khiển đóng sớm hơn và van nạp đƣợc điều
khiển mở muộn hơn so với động cơ thông thƣờng. [2], [3], [4], [5], [6]
Cải thiện sƣ̣ cháy của động cơ.
Trong phạm vi của đề tài, chỉ áp dụng phương pháp hồi lưu khí thải, thay đổi tỷ số nén
của động cơ, nhiên liệu sử dụng cho động cơ là LPG, Diesel.
2.1.3. Thiết kế cải tạo động cơ DONGFENG S1100A
a. Thông số kỹ thuật động cơ thí nghiệm DONGFENG S1100A
Động cơ diesel DONGFENG S1100A 4kỳ 1 xilanh, tỷ số nén =20, công suất 12 kW,
số vòng quay định mức n=2200 v/ph.
b. Giảm tỷ số nén của động cơ
Tỷ số nén của động cơ diesel DONGFENG S1100A là = 20, với tỷ số nén này thì
động cơ không thể làm việc ổn định khi sử dụng nhiên liệu có chỉ số octane cao, khả năng kích
nổ mạnh sẽ xảy ra. Chính vì vậy, giảm tỷ số nén cho động cơ là bắt buộc , khoét đỉnh piston là
phƣơng án đƣợc lựa chọn để tăng thể tích buồng cháy(Bảng 2).
Bảng2.1: Giá trị chiều sâu khoét đỉnh piston tương ứng tỷ số nén cần đạt
i Vc[mm
3
] Vci [mm
3
] hi [mm] pc[MN/m
2
] pz[MN/m
2
]
16 60213.81 12700.7 1.6171 3.52749 6.34949
Hình 2.1: Tương quan áp suất cháy
và nhiệt lượng tỏa ra của động cơ
Tuyển tập Báo cáo “Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học” lần thứ 6 Đại học Đà Nẵng - 2008
14
c. Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu LPG
Nhiên liệu LPG đƣợc chọn làm nhiên liệu HC . Cốc đo 2 và van 3 để kiểm soát lƣu
lƣợng LPG. Thiết bị AVL 442 Blow By meter dùng để xác đinh chính xác lƣu lƣợng LPG.
1- Van giảm áp.2- Cốc đo lưu lượng.
3- Van điều chỉnh lưu lựơng.
4- Đường ống dẫn LPG.
5- Đường ống nạp.6- Động cơ.
7- Bơm cao áp.8- Bầu lọc.
9- Thùng dầu. 10 - Vòi phun nhiên liệu.
11-Thiết bị đo tiêu hao LPG
Hình 2.2: Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu
LPG cho động cơ
d. Thiết kế hệ thống hồi lưu khí thải (EGR)
Khí thải hồi lƣu có tác dụng gia nhiệt cho khí nạp (LPG) tới nhiệt độ đủ để nhiên liệu
có thể bốc cháy khi piston ở kỳ nén đi lên tới điểm chết trên của động cơ. Kết cấu hệ thống hồi
lƣu khí thải cho động cơ nhƣ (hình 8).
56
100
56
8
72
Khê naûp
Khäng khê
Kãút cáúu âæåìng äúng naûp sau caíi taûo
10
0
45
105
12
0
Khê naûp
Khäng khê
16 8
11
Vë trê cáúp khê thaíi häöi læu
Vë trê cáúp LPG
Khê thaíi
Khê thaíi
81,5
72
60
55
Kãút cáúu âæåìng äúng thaíi sau caíi taûo
1
0
0
100
6
0
5
5
Khê thaíi
Khê thaíi
16
60
Vë trê trêch khê thaíi häöi læu
Hình 2.3: Kết cấu đường ống nạp-thải thiết kế
2.2. Thực nghiệm
Động cơ DONGFENG S1100A đƣợc thí nghiệm tại Phòng thí nghiệm đ