MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRÊN ĐỘNG CƠ TRANSPARENT PHUN NHIÊN LIỆU LPG LỎNG SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN CỦA HỆ THỐNG SODEMO SOME RESEACH RESULTS OF A TRANSPARENT ENGINE USING LIQUID FUEL INJECTION WITH SODEMO SYSTEM CONTROLLERS NGUYỄN HỮU HUỆ Trường Trung học Thủy sản Thanh Hoá HỒ TẤN QUYỀN Sở Khoa học Công nghệ Quảng Nam ĐẶNG BẢO LÂM Trung tâm Đăng kiểm Thủy Quảng Nam TÓM TẮT Trên động ô tô sử dụng hệ thống phun nhiên liệu lỏng điều khiển điện tử tiết kiệm tới 11 % nhiên liệu so với động dùng chế hoà khí cổ điển [1] Tuy nhiên nghiên cứu cho thấy: Dùng hệ thống sodemo cho phép can thiệp đồng thời vào hệ thống đánh lửa khống chế thời gian phun, tối ưu hoá trình hoà trộn hỗn hợp điều làm tăng công suất, hiệu suất động cơ, giảm thiểu khí thải gây ô nhiễm môi trường [4] ABSTRACT Engines using liquid fuel injection system with Electronic controls can save 11 % fuel compared with the engines using classical carburator However, recently research has shown that using SODEMO system allows us to intervene spark system and control the injection time at the same time This will help to optimize the mixing process, increasing the power, performance and efficiency of motors and to reduce environmental pollution caused by Exhaust Gas Đặt vấn đề Hiện giới áp dụng nghiên cứu nhằm hoàn thiện động theo hướng tăng công suất, giảm tiêu hao nhiên liệu, sử dụng nhiên liệu thay nhiên liệu truyền thống (xăng, diesel), điện tử hoá trình điều khiển đồng thời dùng biện pháp, thành tựu khoa học để giảm đến mức tối thiểu chất độc hại có khí xả động như: cacbua hydrro (HC), monoxyt cacbon (CO), oxyt nitơ (NOx), hạt bon tự (C).v.v Trong việc sử dụng nhiên liệu thay kết hợp với điện tử hoá trình điều khiển quan tâm sử dụng Hệ thống điện tử SODEMO EV9 đại diện cho hệ thống hệ thống điều khiển trình phun nhiên liệu cho động hệ góp phần đáng kể việc nghiên cứu phát triển động đốt Giới thiệu hệ thống điều khiển phun điện tử-Sodemo EV9 Hệ thống điện tử SODEMO EV9 gồm thiết bị ngoại vi vi xử lý trung tâm Siemens C167 CR cho phép quản lý tất đặc tính, thông số động phần mềm SODEMO 2.1 Bộ xử lý điều khiển trung tâm SIEMENS C167CR Sơ đồ nguyên lý cấu tạo tính kỹ thuật nêu [4]: Bộ điều khiển trung tâm tiếp nhận tín hiệu dạng tín hiệu điện cảm biến truyền đến, tín hiệu chuyển thành tín hiệu số sau xử lý theo chương trình định sẵn phần mềm EV9 Những số liệu cần cho việc tính toán thời gian phun tp, góc đánh lửa sớm φ độ đậm đặc hỗn hợp Φ, ghi nhớ máy tính dạng số dạng đồ thị (cartographie) Hình Hệ thống phun xăng điều khiển điện tử Bộ điều khiển trung tâm cho phép xây dựng đồ thị (cartographies) chứa đến 32 điểm chế độ 33 điểm tải trọng Những điểm lề (points charnières) đồ thị cấu hình việc điều khiển thời gian phun tp, góc đánh lửa sớm φ độ đậm đặc hỗn hợp Φ 2.2 Mô tả cửa số Chương trình EV9 2.2.1 Cửa sổ Cửa sổ cho phép truy cập vào tất lựa chọn phần mềm Sau mở cửa sổ này, toàn thiết bị kết nối với chương trình EV9 tự động chạy Hình Cửa sổ chương trình EV9 2.2.2 Mô tả lựa chọn menu Hình Lựa chọn phương thức hoạt động động Hình Các giá trị thực tế hoạt động động Hình Cửa sổ hiển thị cartographie Nghiên cứu thực nghiệm 3.1 Trang thiết bị thí nghiệm Quá trình nghiên cứu thực nghiệm thực Phòng Thí nghiệm Máy Nhiệt, Đại học Trung tâm Lyon, Cộng hoà Pháp a Động thí nghiệm có thông số sau Động thí nghiệm hiệu Lombardini Transparent - Số xy lanh: 1; - Số mô bin: 1; - Góc điểm chết (ĐCT): 1050; - Ngưỡng chế độ để dừng đọc đồng bộ: 0; - Ngưỡng phát đồng bộ: 0; - Chế độ lớn để theo dõi đồng bộ: 0; - Chu kỳ góc để đo tốc độ vòng (0 thực tế): 120; - Lựa chọn số bánh đà thí nghiệm: 28 b Hệ thống cung cấp nhiên liệu LPG/xăng cho động thí nghiệm Hệ thống cung cấp nhiên liệu cho phép cung cấp loại nhiên liệu LPG/ xăng cho phép ta định lượng xác lưu lượng nhiên liệu cung cấp vào động chu trình làm việc để ta thay đổi độ đậm đặc theo yêu cầu thí nghiệm Lưu lượng khí nạp đo theo nguyên lý Colsonique, lưu lượng khí qua ống colsonique tính theo biểu thức sau đây:  P Qkn  K * S acol acol pA    1 Tacol , (g/s)  -   (4.1) pB    1 : Trọng lượng riêng LPG (=0,7168 kg/N.m3 3.2 Kết thí nghiệm Thí nghiệm nhằm xác định quan hệ thực nghiệm sau: Các quan hệ khối lượng nhiên liệu, độ mở bướm ga thời gian phun Điều kiện thí nghiệm: - Ổn định nhiệt độ khí nạp Ta = 200C; - Nhiệt độ nước làm mát 500C; - Điều chỉnh áp suất khí nạp pa = p0; - Thay đổi tốc độ động 1.000 vòng/phút 2.000 vòng/phút; - Hệ thống tạo tải động không đồng với công suất KW; - Ổn định áp suất nhiên liệu LPG trước vòi phun 12 bars áp suất nhiên liệu xăng bars, thông qua việc điều chỉnh nhiên liệu LPG lỏng xăng ắc quy thuỷ lực a/ Quan hệ khối lượng nhiên liệu (kg/h) với độ mở bướm ga (% C): Tính toán lưu lượng không khí nạp thông qua công thức (4.1) theo độ mở bướm ga, sau tính toán khối lượng nhiên liệu ta chọn tỷ lệ không khí/nhiên liệu điều kiện độ đậm đặc (LPG = 15,5 xăng = 15,1) Đồ thị quan hệ độ mở bướm ga với khối lượng nhiên liệu cung cấp thể hình 1.6 Q (kg/h) 1.4 1.2 LPG-1000 vg/ph X¨n Xang-1000 vg/ph 0.8 LPG-2000 vg/ph X¨n Xang-2000 vg/ph g 0.6 0.4 0.2 90 100 80 70 60 50 45 40 35 30 25 20 15 10 0 %C Hình Quan hệ độ mở bướm ga với khối lượng nhiên liệu với Φ =1 b/ Quan hệ khối lượng nhiên liệu (kg/h) với thời gian phun (Tp): Thời gian điều chỉnh thực tế ghi nhận máy tính quản lý hệ thống SODEMO, giá trị QLPG ghi nhận đồng hồ đo lưu lượng hệ thống đo nhiên liệu Kết thí nghiệm bảng sau: Tp (ms) QLPG (kg/h) 2,5 0,225 0,315 10 11 0,62 0,89 1,08 1,32 1,59 1,84 2,12 2,35 Hình Đồ thị biểu diễn quan hệ góc đánh lửa sớm chế độ động Kết luận 12 2,65 Hình Đồ thị biểu diễn quan hệ thời gian phun chế độ động Các kết thí nghiệm thực hệ thống thiết bị thực nghiệm cho trường hợp phun LPG lỏng phun xăng Dựa vào kết thí nghiệm giải vấn đề sau: Xác định hệ số hiệu chỉnh giá trị hiệu chỉnh ảnh hưởng trực tiếp đến trình cung cấp nhiên liệu nhằm hoàn thiện trình cháy động đốt Xác định đồ thị thể mối quan hệ thời gian mở kim phun lưu lượng phun áp suất LPG lỏng 12 bars Từ cho phép ta tính toán xác thời gian phun nhiên liệu LPG lỏng đo đạc lưu lượng không khí nạp ứng với chế độ vận hành động Việc sử dụng hệ thống SODEMO cho phép ta tối ưu hoá thời gian phun, góc đánh lửa sớm giá trị Lambda theo tốc độ vòng quay tải trọng Kết cho phép ta xây dựng xác đồ thị động (cartographies) sở động thí nghiệm Bộ điều khiển trung tâm cho phép quản lý đặc tính động như: Chế độ phun nhiên liệu LPG lỏng (phun liên tục hay phun theo kỳ), thích ứng việc vận hành động tăng tốc hay giảm tốc TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bùi Văn Ga, “Nghiên cứu sử dụng động nhiên liệu khí Việt Nam”, đề tài trọng điểm cấp Bộ, Mã số B97-III-01TĐ, nghiệm thu tháng 11 năm 1999 [2] TOYOTA, EFI (Hệ thống phun xăng điện tử), Pub No TTM205VN [3] Nguyễn Hữu Huệ, "Xe gắn máy bánh chạy khí dầu mỏ hoá lỏng LPG", Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật, Đại học Đà Nẵng, 2000 [4] Hồ Tấn Quyền, “Ứng dụng hệ thống SODEMO để xây dựng đồ thị động (Cartographies) phun nhiên liệu LPG lỏng”, Kỷ yếu Hội nghị Khoa học lần thứ 3, Đại học Đà Nẵng, 11-2004  ... nghiệm Bộ điều khiển trung tâm cho phép quản lý đặc tính động như: Chế độ phun nhiên liệu LPG lỏng (phun liên tục hay phun theo kỳ), thích ứng việc vận hành động tăng tốc hay giảm tốc TÀI LIỆU... hoá lỏng LPG" , Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật, Đại học Đà Nẵng, 2000 [4] Hồ Tấn Quyền, “Ứng dụng hệ thống SODEMO để xây dựng đồ thị động (Cartographies) phun nhiên liệu LPG lỏng , Kỷ yếu Hội nghị Khoa. .. gian phun (Tp): Thời gian điều chỉnh thực tế ghi nhận máy tính quản lý hệ thống SODEMO, giá trị QLPG ghi nhận đồng hồ đo lưu lượng hệ thống đo nhiên liệu Kết thí nghiệm bảng sau: Tp (ms) QLPG