BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG HỒ VĂN PHÚ THIẾT KẾ CHẾ TẠO HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH GÓC ĐÁNH LỬA SỚM CHO ĐỘNG CƠ SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU LPG KÉO MÁY PHÁT ĐIỆN CỠ NHỎ Chuyên ngành: Kỹ thuật động nhiệt Mã số: 60.52.34 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng – Năm 2014 Cơng trình hồn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Trần Thanh Hải Tùng Phản biện 1: TS Nguyễn Hoàng Việt Phản biện 2: TS Phùng Xuân Thọ Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ Kỹ thuật họp Đại Học Đà Nẵng vào ngày 27 tháng 12 năm 2014 Có thể tìm hiểu Luận văn tại: - Trung tâm Thơng tin-Học liệu, Đại học Đà Nẵng - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trong thập niên vừa qua ngành động đốt có bước phát triển vượt bậc công nghệ, với phát triển chung ngành điều khiển tự động ứng dụng trên động ngày nhiều Các hệ thống điều khiển động cơ khí trước dần thay hệ thống điều khiển điện tử tự động, góp phần làm cho q trình điều khiển động ngày xác hiệu Trong hệ thống đó, hệ thống đánh lửa hệ thống đặc biệt quan trọng, ảnh hưởng lớn tới trình làm việc động châm cháy cưỡng Hệ thống đánh lửa đại yêu cầu phải điều chỉnh góc đánh lửa sớm thay đổi linh hoạt phù hợp với tất chế độ làm việc nhằm phát huy hết công suất hiệu suất động Hiện nay, hầu hết động kéo máy phát điện cỡ nhỏ, sử dụng nhiên liệu xăng nhà sản xuất thiết kế hệ thống đánh lửa đơn giản, với góc đánh lửa cố định nhằm giảm chi phí sản xuất hạ giá thành sản phẩm nên động hoạt động hiệu vài chế độ định Khi thực việc cải tạo động sang sử dụng nhiên liệu LPG, hệ thống đánh lửa ngun thủy khơng cịn phù hợp dẫn đến hiệu sử dụng tính kinh tế - kỹ thuật động dùng nhiên liệu LPG cịn thấp Vì vậy, với mong muốn điều khiển linh hoạt góc đánh lửa nâng cao tiêu kinh tế - kỹ thuật động xăng kéo máy phát điện chuyển đổi sang sử dụng nhiên liệu LPG, chọn đề tài “Thiết kế chế tạo hệ thống tự động điều khiển góc đánh lửa sớm cho động sử dụng LPG kéo máy phát điện cỡ nhỏ” Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống tự động điều khiển góc đánh lửa sớm cho động 168F sử dụng nhiên liệu xăng chuyển đổi sang sử dụng nhiên liệu LPG Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu Động xăng 168F gắn máy phát điện Vikyno MF2X-L chuyển đổi sử dụng nhiên liệu LPG 3.2 Phạm vi nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu xác định góc đánh lửa phù hợp với mức tải khác thiết kế chế tạo hệ thống tự động điều chỉnh góc đánh lửa theo tải cho động 168F sử dụng nhiên liệu LPG Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu 4.1 Cách tiếp cận Tìm kiếm tài liệu, thu thập thơng tin dựa cơng trình công bố hệ thống đánh lửa động nay, thiết kế- chế tạo thử nghiệm, phân tích số liệu, viết báo cáo, trình bày báo cáo 4.2 Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm Trung tâm nghiên cứu ứng dụng lượng thay - Đại học Đà Nẵng Cấu trúc luận văn MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Nêu tổng quan tình tình nghiên cứu hệ thống đánh lửa động động sử dụng nhiên liệu khí, tổng quan tình hình sử dụng máy phát điện, tình hình sử dụng nhiên liệu LPG động nêu rõ lý chọn đề tài CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT Cung cấp thông tin LPG, sở trình cháy, ảnh hưởng góc đánh lửa sớm, sở điều chỉnh góc đánh lửa sớm, phương pháp điều chỉnh góc đánh lửa sớm Chuẩn bị bước cần thiết cho việc tính tốn thiết kế, chế tạo thí nghiệm chương sau CHƯƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM Nghiên cứu đặc điểm động thí nghiệm 168F, đưa phương án thiết kế hệ thống đánh lửa Thiết kế chế tạo hệ thống đánh lửa Lên kế hoạch thí nghiệm, thiết bị cần thiết cho việc thu thập số liệu Đánh giá sơ kết CHƯƠNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ BÀN LUẬN Phân tích số liệu thu từ thí nghiệm, nhận xét đánh giá kết đưa kết luận KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI TÀI LIỆU THAM KHẢO QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (bản sao) PHỤ LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 1.1 TÌNH HÌNH SỬ DỤNG LPG TRÊN ĐỘNG CƠ Nhiên liệu LPG sử dụng động phương tiện ngày rộng rãi giới Việt Nam Tuy nhiên nghiên cứu ứng dụng động tĩnh máy phát điện cịn hạn chế Do nghiên cứu nhân rộng việc sử dụng LPG động góp phần giảm thiểu nhiễm mơi trường mang lại nhiều lợi ích kinh tế xã hội 1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRÊN ĐỘNG CƠ [2][3] Các hệ thống đánh lửa điều khiển khí thay hệ thống điều khiển điện tử tự động, với khả điều chỉnh linh hoạt, xác chế độ làm việc, góp phần nâng cao tính kinh tế kỹ thuật động 1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRÊN ĐỘNG CƠ SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU LPG Nhiều cơng trình nghiên cứu động xăng chuyển đổi sang sử dụng LPG ảnh hưởng góc đánh lửa sớm đến hoạt động động cần thiết phải thay đổi góc đánh lửa[5] Tuy nhiên cơng trình nghiên cứu hệ thống điều chỉnh góc đánh lửa sớm cho nhiên liệu LPG hạn chế Do tính kinh tế, kỹ thuật động chuyển đổi sử dụng LPG chưa cao dẫn đến khó triển khai ứng dụng rộng rãi 1.4 TÌNH HÌNH SỬ DỤNG MÁY PHÁT ĐIỆN HIỆN NAY Nhu cầu sử dụng điện doanh nghiệp cá nhân ngày tăng.Thị trường máy phát điện đa dạng mẫu mã chủng loại Tuy nhiên hầu hết máy phát điện sử dụng nhiên liệu truyền thống xăng dầu Diesel.Việc ứng dụng nhiên liệu LPG cho động kéo máy phát điện chưa sản phẩm hoàn thiện KẾT LUẬN CHƯƠNG LPG với nhiều ưu điểm bật, nghiên cứu ứng dụng động kéo máy phát điện thay cho nguồn nhiên liệu truyền thống cạn kiệt giải vấn đề ô nhiễm mơi trường, biến đổi khí hậu, mà cịn giúp chủ động nhu cầu điện ngày tăng Tuy nhiên nghiên cứu nước dừng lại việc hoàn thiện hệ thống cung cấp, nghiên cứu hệ thống đánh lửa cho động LPG cịn hạn chế tơi chọn đề tài “Thiết kế chế tạo hệ thống tự động điều chỉnh góc đánh lửa sớm cho động sử dụng nhiên liệu LPG kéo máy phát điện cỡ nhỏ” để nâng cao tính kinh tế kỹ thuật động góp phần đưa LPG vào sử dụng rộng rãi động máy phát điện CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chương có đánh giá tổng quan tình hình nghiên cứu ứng hệ thống đánh lửa động sử dụng LPG tồn trình nghiên cứu Chương trình bày sở lý thuyết cho việc cải tiến thay hệ thống đánh lửa động dùng xăng chuyển sang dùng LPG 2.1 TÍNH CHẤT LÝ HĨA CỦA LPG Bảng 2.2 So sánh đặc tính xăng LPG (50% C3H8, 50% C4H10) điều kiện tiêu chuẩn p = 760 [mmHg] t = 15 [0C] TT Đặc tính Ký hiệu Đơn vị Thành phần hóa học Phân tử lượng Khối lượng riêng 150C Độ nhớt động học 200C Nhiệt độ bay Nhiệt độ tự cháy Nhiệt ẩn hóa Nhiệt trị Theo khối thấp lượng Theo thể tích Lượng khơng khí cần thiết để đốt cháy kg L0 nhiên liệu Chỉ số octane Chỉ số cetane 10 11 12 Áp suất bão hịa 15 ÷ 300C LPG μnl ρ15 50% C3H8, 50% C4H10 kg/kmol 49,06 kg/m3 2,1075 ν cSt pbh Xăng 14,5% H2 85,5% C 115 750 0,6 ÷ 0,85 30 ÷ 190 240 314 C C kJ/kg - 42 400 MJ/kg 49,864 47,300 MJ/m3 105,089 35948 kgkk/kgnl 15,5335 14,7 - 95 110 ÷ 120 kg/cm2 15 7,8 0,095 2.2 ĐẶC ĐIỂM QUÁ TRÌNH CHÁY CỦA LPG TRONG ĐỘNG CƠ 2.2.1 Diễn biến trình cháy bình thường động đánh lửa cưỡng [9] Diễn biến trình cháy bình thường động cháy cưỡng cực bugi, tạo nên màng lửa lan truyền với tốc độ tăng dần theo hướng tới đốt hết hịa khí III 42 p ( x 105 Pa) 35 II 28 21 I 14 q 100 80 60 40 20 20 40 60 80 j0 Hình 2.2 Quá trình cháy động châm cháy cưỡng I- Cháy trễ, II- Cháy nhanh, III- Cháy rớt; 1- Đánh lửa, 2- Hình thành màng lửa trung tâm, 3- Áp suất lớn pz Dựa vào đặc trưng biến thiên áp suất đồ thị p-j, người ta chia trình cháy động cháy cưỡng thành ba thời kì (hình 2.2) 2.2.2 Đặc điểm trình cháy LPG động Hỗn hợp LPG - khơng khí hỗn hợp hịa khí đồng Tốc độ cháy hỗn hợp LPG-khơng khí lớn tốc độ cháy hỗn xăng–khơng khí tỷ lệ hỗn hợp loãng nhiên tỷ lệ hỗn hợp đậm tốc độ cháy hỗn hợp xăng- khơng khí có tốc độ cháy cao Tốc độ cháy hỗn hợp LPG–khơng khí lớn hệ số dư lượng khơng khí 0,95 hay độ đậm đặc 1,05.[12] a Đặc tính màng lửa hịa khí đồng [9] b Lan truyền màng lửa chảy rối [9] c Hiện tượng cháy kích nổ[9] 2.3 ẢNH HƯỞNG GÓC ĐÁNH LỬA SỚM TRÊN ĐỘNG CƠ ĐÁNH LỬA CƯỠNG BỨC [9] 2.3.1 Góc đánh lửa sớm Góc đánh lửa sớm q (độ, góc quay trục khuỷu) tính từ thời điểm bắt đầu bật tia lửa điện pittông lên tới ĐCT 2.3.2 Các thông số ảnh hưởng tới điều chỉnh góc đánh lửa tối ưu[9] a Số vòng quay động Khi tốc độ động tăng lên hay giảm xuống thời gian dành cho q trình cháy thay đổi cần phải điều chỉnh góc đánh lửa sớm cho phù hợp Thơng thường tốc độ động tăng góc đánh lửa sớm tăng theo b Hệ số dư lượng khơng khí α Ảnh hưởng tới tốc độ cháy hỗn hợp Khi thành phần hỗn hợp đậm hay nhạt ảnh hưởng đến trình bốc cháy Thành phần hỗn hợp ảnh hưởng lớn đến việc chọn góc đánh lửa sớm tối ưu Khi tăng hay giảm hệ số dư lượng khơng khí α giá trị góc đánh lửa sớm tối ưu điều tăng lên c Tỷ số nén ε Khi tăng tỷ số nén làm tăng áp suất nhiệt độ cuối ký nén làm tăng tốc độ cháy hỗn hợp hịa khí, tăng tỷ số nén góc đánh lửa sớm phải giảm d Tải động 10 Hình 2.17 So sánh đặc tính điều chỉnh góc đánh lửa sớm kiểu khí điện tử Với ưu điểm bật hệ thống đánh lửa điều khiển góc đánh lửa sớm điện tử thay hồn tồn hệ thống điều khiển góc đánh lửa sớm khí, giải yêu cầu ngày cao chất lượng trình đánh lửa 2.5 TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN[1] 2.5.1 Giới thiệu chung vi điều khiển 2.5.2 Cấu trúc chung vi điều khiển 2.5.3 Các dịng vi điều khiển thơng dụng 2.6 CƠ SỞ XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH TẢI ĐỘNG CƠ [9] Đối với động kéo máy phát điện, tốc độ động khơng đổi nên xét đặc tính tải động [1] KẾT LUẬN CHƯƠNG Những sở lý thuyết nêu cho thấy LPG sử dụng để thay cho nhiên liệu xăng truyền thống động đánh lửa cưỡng ảnh hưởng góc đánh lửa sớm đến tính kỹ thuật động sử dụng LPG nên cần thiết phải thay đổi góc đánh lửa sớm phù hợp 11 CHƯƠNG THIẾT KẾ THỰC NGHIỆM Trên sở lý thuyết nghiên cứu chương II ta thấy tính khả dụng LPG động kéo máy phát điện ảnh hưởng góc đánh lửa sớm đến q trình cháy LPG công suất động Trong chương trình bày trình thiết kế hệ thống đánh lửa phù hợp cho động 168F lắp máy phát điện Vikyno MF2X-L chuyển đổi sang sử dụng LPG 3.1 ĐẶC ĐIỂM ĐỘNG CƠ ĐÃ ĐƯỢC CẢI TẠO SỬ DỤNG LPG 3.1.1 Thông số kỹ thuật động 168F Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật động 168F Thông số Giá trị Dài x Rộng x Cao 304 x 362 x 355 mm Loại động kỳ, OHV, xilanh Công suất cực đại kW / 3600 vòng/phút Monen cực đại 10,8 N.m / 2500 vịng/phút Dung tích xi lanh 163 cm3 Đường kính x hành trình pittong 68 x 45 mm Hệ thống làm mát Bằng gió cưỡng Hệ thống bơi trơn Kiểu vung tóe Hệ thống đánh lửa Magneto bán dẫn Góc đánh lửa sớm 25° Tỷ số nén 7,5 Suất tiêu hao nhiên liệu (xăng) 310 g/kW.h 3.1.2 Đặc điểm hệ thống cung cấp LPG[10] Hệ thống cung cấp LPG cho động thơng qua BCHK LPG 12 có đặc điểm thành phần hịa khí thay đổi theo mức tải khác 3.2 ĐẶC ĐIỂM HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRÊN ĐỘNG CƠ 168F Hình 3.5 Cấu tạo hệ thống đánh lửa nguyên thủy Hệ thống đánh lửa nguyên thủy có cấu tạo hoạt động đơn giản góc đánh lửa sớm khơng thay đổi lựa chọn tối ưu nằm vùng công suất thường xuyên sử dụng nhiên liệu xăng.Cần điều chỉnh góc đánh lửa thực chuyển đổi sang sử dụng LPG 3.3 THIẾT KẾ-CHẾ TẠO HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRÊN ĐỘNG CƠ 168F 3.3.1 Yêu cầu hệ thống đánh lửa cho động 168F + Hệ thống đánh lửa phải sinh dịng thứ cấp đủ lớn để phóng điện qua khe hở bugi tất chế độ làm việc động + Tia lửa sinh điện cực bugi phải đủ lượng thời gian để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu-khơng khí điều kiện làm việc động + Góc đánh lửa sớm thay đổi phù hợp chế độ tải động + Động dễ dàng khởi động trạng thái lạnh 13 + Độ tin cậy làm việc hệ thống đánh lửa phải tương ứng với độ tin cậy làm việc động + Đơn giản, dễ lắp đặt, sửa chữa bảo dưỡng 3.3.2 Phương án thiết kế hệ thống đánh lửa cho động 168F a Hệ thống đánh lửa CDI: [13] Hệ thống đánh lửa CDI hệ thống đánh lửa điện dung, lượng đánh lửa tích trữ tụ điện, trang bị hầu hết động xe gắn máy b Hệ thống đánh lửa xoay chiều AC-CDI: [16] c Hệ thống đánh lửa chiều CD-CDI: [16] Hình 3.9 Sơ đồ hệ thống đánh lửa DC-CDI 1-Khóa điện; 2-Bộ khuếch đại điện áp; 3-Tụ điện; 4-Biến áp đánh lửa; 5-Ắc quy; 6-Cuộn kích; 7-Điốt; 8-Thysistor; 9-Bugi d So sánh hệ thống đánh lửa chiều xoay chiều Nhờ có nhiều ưu điểm nên hệ thống đánh lửa DC-CDI phương án phù hợp để thiết kế cho động 168F 3.3.3 Thiết kế hệ thống đánh lửa a Thiết kế gia công mạch điều khiển + Mạch nguồn + Mạch vi điều khiển 14 + Mạch xử lý tín hiệu cảm biến tốc độ + Mạch xử lý tín liệu cảm biến vị trí ga + Mạch biến khuếch đại áp điều khiển đánh lửa b Xây dựng thuật tốn điều khiển [8] Hình 3.16.Giản đồ mô tả nguyên lý đo tốc độ động điều khiển thời điểm đánh lửa c Lưu đồ thuật tốn[4] Hình 3.18.Lưu đồ thuật tốn điều khiển d Chương trình nạp cho vi điều khiển 15 3.4 QUI TRÌNH THÍ NGHIỆM 3.4.1 Mục đích thí nghiệm 3.4.2 Các thơng số cần đo + Góc đánh lửa + Tốc độ động + Vị trí bướm ga + Tiêu hao nhiên liệu + Công suất động + Thành phần khí thải 3.4.3 Trang thiết bị thí nghiệm a Các thiết bị đo lường b Cảm biến mạch xử lý tín hiệu c Hệ thống cung cấp nhiên liệu e Thiết bị gây tải c Thiết bị đo góc đánh lửa DG86 d Thiết bị phân tích khí thải QRO-401 3.4.4 Quy trình thí nghiệm a Trình tự thí nghiệm b Bố trí thí nghiệm KẾT LUẬN CHƯƠNG Sau phân tích lựa chọn phương án, việc thiết kế chế tạo hệ thống đánh lửa cho động chuyển đổi sử dụng LPG hoàn thành Bước đầu q trình thí nghiệm cho thấy khả làm việc hệ thống đánh lửa ảnh hưởng góc đánh lửa sớm đến trình cháy động sử dụng LPG Các số liệu thu thập từ trang thiết bị thí nghiệm phân tích cụ thể chương IV 16 CHƯƠNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ BÀN LUẬN 4.1 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ PHÂN TÍCH LỰA CHỌN GĨC ĐÁNH LỬA Mức tải bóng bóng bóng Bảng 4.1.Cơng suất động kéo máy phát điện % bướm ga U(V) I(A) P(W) Ne (kW) 230 2.3 529 0.588 36 230 4.9 1127 1.252 55 230 7.1 1633 1.814 83 Để xây dựng đường đặc tính điều chỉnh góc đánh lửa sớm theo tải, góc đánh lửa sớm lựa chọn dựa sở phân tích suất tiêu hao nhiên liệu chất lượng trình cháy xilanh động thay đổi góc đánh lửa mức tải khác 4.1.1 Chế độ khơng tải, tốc độ 3000 vịng/phút ppm Vol % Vol 10 250 200 150 100 50 0 12 17 CO 22 CO2 HC 27 θs (độ) NOx Hình 4.1.Thành phần khí thải chế độ khơng tải 17 Gnl kg/h 0.34 0.32 0.3 0.28 0.26 0.24 0.22 0.2 12 17 22 Gnl 27 θs (độ) Hình 4.2 Mức tiêu thụ nhiên liệu theo góc đánh lửa sớm chế độ khơng tải Chọn góc đánh lửa 25°là góc đánh lửa sớm chế độ không tải để xây dựng đường đặc tính đánh lửa sở cho việc lập trình điều khiển 4.1.2 Mức tải 0,588 kW, tốc độ 3000 vòng/phút kg/kW.h ge LPG 0.70 0.65 0.60 0.55 0.50 10 15 20 ge LPG 25 30 θs (độ) Hình 4.3 Suất tiêu hao nhiên liệu theo góc đánh lửa sớm mở mức tải 0,588 kW 18 % Vol ppm Vol 450 10 400 350 300 250 200 150 100 50 10 15 CO CO2 20 HC 25 NOx 30 θs (độ) Hình 4.4 Thành phần khí thải theo góc đánh lửa sớm mức tải 0,588 kW Chọn góc 21° làm sở xây dựng đặc tính điều chỉnh góc đánh lửa lập trình điều khiển cho hệ thống đánh lửa ứng với mức tải nằm khoảng 0,588 kW 4.1.3 Mức tải 1,252 kW, tốc độ 3000 vòng/phút kg/kW.h ge LPG 0.54 0.53 0.52 0.51 0.50 10 12 14 16 18 ge 20 22 24 θs (độ) Hình 4.5 Suất tiêu hao nhiên liệu theo góc đánh lửa sớm mức tải 1,252 kW 19 % Vol ppm Vol 800 10 700 600 500 400 300 200 100 10 15 CO2 CO 20 HC NOx θs (độ) Hình 4.6 Thành phần khí thải theo góc đánh lửa sớm mức tải 1,252 kW Chọn góc 18° làm sở xây dựng đặc tính điều chỉnh góc đánh lửa lập trình điều khiển cho hệ thống đánh lửa ứng với mức tải 1,252 kW 4.1.4 Mức tải 1,814 kW, tốc độ 3000 vòng/phút kg/kW.h 0.51 ge LPG 0.46 10 12 14 16 ge 18 20 22θs(độ) Hình 4.7 Suất tiêu hao nhiên liệu theo góc đánh lửa sớm mức tải 1,814 kW 20 % Vol ppm Vol 10 900 800 700 600 500 400 300 200 100 22θs(độ) 10 12 CO 14 CO2 16 18 HC 20 NOx Hình 4.8 Thành phần khí thải theo góc đánh lửa sớm mức tải 1,814 kW Chọn góc 15° làm sở xây dựng đặc tính điều chỉnh góc đánh lửa lập trình điều khiển cho hệ thống đánh lửa ứng với mức tải 1,814 kW 4.2 XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH ĐIỀU CHỈNH GĨC ĐÁNH LỬA SỚM THEO TẢI θs (độ) kg/kW.h 30 0.800 0.750 25 0.700 y = -5.3982x + 24.681 20 0.650 15 0.600 0.550 10 0.500 0.450 0.400 0.5 Góc đánh lửa θs 1.5 ge kW Hình 4.9 Đặc tính điều chỉnh góc đánh lửa theo tải 21 Xu hướng thay đổi góc đánh lửa gần tuyến tính thay đổi tải góc đánh lửa có xu hướng giảm tải tăng, điều hoàn toàn so với lý thuyết nghiên cứu 4.3 SO SÁNH VỚI GÓC ĐÁNH LỬA NGUYÊN THỦY kg/h Gnl 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.5 HTĐL thiết kê 1.5 HTĐL nguyên thủy kW Hình 4.10 So sánh lượng nhiên liệu tiêu thụ hệ thống đánh lửa nguyên thủy hệ thống đánh lửa thiết kế Mức tiêu thụ nhiên liệu thực việc thay đổi góc đánh lửa HTĐL thiết kế thấp so với góc đánh lửa cố định HTĐL nguyên thủy tất chế độ tải 4.4 ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA THIẾT KẾ KẾT LUẬN CHƯƠNG - Qua q trình phân tích đánh giá kết thí nghiệm, học viên xây đường đặc tính điều chỉnh góc đánh lửa sớm tải thay đổi cho động 168F chuyển đổi sang sử dụng LPG với hàm biểu diễn quan hệ góc đánh lửa cơng suất động sau: Y = -5,3982.X + 24,681 Với Y : Góc đánh lửa sớm (độ) X : Công suất động (kW) 22 Đây sở quan trọng cho trình lập trình điều chỉnh góc đánh lửa sớm cho hệ thống đánh lửa thết kế - Hệ thống đánh lửa động xăng 168F nguyên thủy với góc đánh lửa cố định 25° không phù hợp chuyển đổi sang sử dụng LPG việc thiết kế hệ thống đánh lửa cần thiết - Hệ thống đánh lửa thay đổi góc đánh lửa sớm linh hoạt theo mức tải động hồn tồn thay cho hệ thống đánh lửa nguyên thủy - Hệ thống đánh lửa có kết cấu đơn giản, dễ lắp đặt lên cụm máy phát điện mà không cần phải thay đổi cấu tạo ban đầu 23 KẾT LUẬN Thông qua kết nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm đề tài rút kết luận sau: Việc nghiên cứu ứng dụng nhiên liệu “sạch” LPG cho động đốt cần thiết, đặt biệt nghiên cứu ứng dụng động kéo máy phát điện có ý nghĩa việc giảm thiểu nhiễm môi trường, chủ động nguồn điện tiết kiệm chi phí Các kết nghiên cứu tổng hợp cho thấy động xăng nguyên thủy chuyển đổi sang sử dụng LPG cần điều chỉnh lại góc đánh lửa sớm cải tiến hệ thống đánh lửa để phát huy hết tính ưu việt nhiên liệu LPG Đề tài xác định quy luật điều chỉnh góc đánh lửa sớm theo phụ tải cho động 168F với nhiên liệu LPG Một quy luật quan trọng động hoạt động theo đặc tính tải động kéo máy phát điện Ứng dụng vi điều khiển tự động hóa vào q trình giám sát, điều khiển hoạt động động góp phần nâng cao tính kinh tế kỹ thuật động Đề tài thiết kế chế tạo thành công hệ thống tự động điều chỉnh góc đánh lửa sớm cho động 168F sử dụng nhiên liệu LPG kéo máy phát điện cỡ nhỏ Vikyno MF2X-L Hệ thống điều khiển linh hoạt, lượng tia lửa lớn, cải thiện tính kinh tế, kỹ thuật động 24 KIẾN NGHỊ - Xây dựng hệ thống băng thử cho việc thí nghiệm động cỡ nhỏ nhằm rút ngắn thời gian thí nghiệm, tăng độ tin cậy số liệu thu thập - Hoàn thiện hệ thống cung cấp điều khiển đánh lửa để việc ứng dụng LPG động động kéo máy phát điện rộng rãi HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Do giới hạn nội dung nghiên cứu đề tài nên chưa thể giải vấn đề tồn Vì vậy, đề tài mở rộng nghiên cứu phát triển số nội dung cụ thể sau: - Xây dựng đồ điều khiển đánh lửa thay đổi theo phụ tải mà thay đổi theo tốc độ động trạng thái nhiệt động cơ, điều khiển hồi tiếp chống kích nổ - Nghiên cứu hồn thiện hệ thống đánh lửa với góc đánh lửa sớm tối ưu cho nhiên liệu thay LPG, biogas, biomass, cồn, hydro…tiến đến thương mại hóa sản phẩm - Nghiên cứu ứng dụng động nhiều xi lanh, động kéo máy phát điện cỡ lớn ... DỤNG LPG TRÊN ĐỘNG CƠ Nhiên liệu LPG sử dụng động phương tiện ngày rộng rãi giới Việt Nam Tuy nhiên nghiên cứu ứng dụng động tĩnh máy phát điện cịn hạn chế Do nghiên cứu nhân rộng việc sử dụng LPG. .. ĐỘNG CƠ SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU LPG Nhiều công trình nghiên cứu động xăng chuyển đổi sang sử dụng LPG ảnh hưởng góc đánh lửa sớm đến hoạt động động cần thiết phải thay đổi góc đánh lửa[5] Tuy nhiên cơng... loại Tuy nhiên hầu hết máy phát điện sử dụng nhiên liệu truyền thống xăng dầu Diesel.Việc ứng dụng nhiên liệu LPG cho động kéo máy phát điện chưa sản phẩm hoàn thiện KẾT LUẬN CHƯƠNG LPG với nhiều