Đồ án Khảo nghiệm động cơ D12
1.1. TỔNG QUAN VỀ KHẢO NGHIỆM ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG.
1.1.1. Định nghĩa và yêu cầu chung.
1.1.1.1. Định nghĩa.
Khảo nghiệm động cơ là phương pháp dùng để kiểm tra và nghiên cứu động
cơ đốt trong, để xác định các thông số cơ bản của động cơ, từ đó điều chỉnh sao cho
động cơ có độ tin cậy làm việc và tuổi bền đạt mức cao nhất.
1.1.1.2. Yêu cầu chung.
Khảo nghiệm cần phải tiến hành cho từng động cơ với mục đích kiểm tra các
thông số cơ bản và chất lượng lắp ráp của động cơ. Khảo nghiệm phải tiến hành khi
nghiệm thu lần cuối.
Các động cơ phải được khảo nghiệm định kỳ để kiểm tra các thông số, độ tin
cậy làm việc và độ bền cũng như để kiểm tra tính ổn định của động cơ.
Khảo nghiệm phải được tiến hành trong các điều kiện kỹ thuật cho phép.
1.1.2. Mục đích và nội dung nghiên cứu động cơ đốt trong.
1.1.2.1. Mục đích nghiên cứu động cơ đốt trong.
Với trình độ hiểu biết hiện nay, chúng ta chưa có khả năng xác định một cách
chính xác những tính chất đặc trưng và công dụng thực tế của động cơ đốt trong
bằng con đường tính toán lý thuyết. Bởi vậy, nghiên cứu động cơ đốt trong vẫn là
một công việc cần thiết nhằm mục đích kiểm tra các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật và các
thông số của động cơ, trên cơ sở đó có thể rút ra kết luận về khả năng và phương
hướng hoàn thiện nó.
1.1.2.2. Nội dung nghiên cứu động cơ đốt trong.
1. Nghiên cứu kiểm tra.
Kiểm tra các thông số cơ bản và chất lượng lắp ráp của động cơ sau khi chế
tạo hoặc sữa chữa động cơ. Có hai loại nghiên cứu kiểm tra đó là : “ kiểm tra sản
xuất và kiểm tra định kỳ ”. Cụ thể như sau :
Kiểm tra sản xuất được tiến hành cho các động cơ trước khi xuất xưởng,
kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở cho việc nghiệm thu hay loại bỏ một động cơ cụ thể.- 3 -
Kiểm tra định kỳ được tiến hành cho động cơ chọn từ dây chuyền sản
xuất một cách ngẫu nhiên. Mục đích kiểm tra định kỳ là kiểm tra tính ổn định của
sản xuất, kết quả kiểm tra định kỳ sẽ là cơ sở để đánh giá chất lượng dây chuyền
công nghệ đang được áp dụng.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Đồ án Khảo nghiệm động cơ D12
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG.. Đồ án tốt nghiệp Khảo nghiệm động cơ D12 - 1 - Chương 1 TỔNG QUAN VỀ THỰC NGHIỆM VÀ MỘT SỐ TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL - 2 - 1.1. TỔNG QUAN VỀ KHẢO NGHIỆM ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG. 1.1.1. Định nghĩa và yêu cầu chung. 1.1.1.1. Định nghĩa. Khảo nghiệm động cơ là phương pháp dùng để kiểm tra và nghiên cứu động cơ đốt trong, để xác định các thông số cơ bản của động cơ, từ đó điều chỉnh sao cho động cơ có độ tin cậy làm việc và tuổi bền đạt mức cao nhất. 1.1.1.2. Yêu cầu chung. Khảo nghiệm cần phải tiến hành cho từng động cơ với mục đích kiểm tra các thông số cơ bản và chất lượng lắp ráp của động cơ. Khảo nghiệm phải tiến hành khi nghiệm thu lần cuối. Các động cơ phải được khảo nghiệm định kỳ để kiểm tra các thông số, độ tin cậy làm việc và độ bền cũng như để kiểm tra tính ổn định của động cơ. Khảo nghiệm phải được tiến hành trong các điều kiện kỹ thuật cho phép. 1.1.2. Mục đích và nội dung nghiên cứu động cơ đốt trong. 1.1.2.1. Mục đích nghiên cứu động cơ đốt trong. Với trình độ hiểu biết hiện nay, chúng ta chưa có khả năng xác định một cách chính xác những tính chất đặc trưng và công dụng thực tế của động cơ đốt trong bằng con đường tính toán lý thuyết. Bởi vậy, nghiên cứu động cơ đốt trong vẫn là một công việc cần thiết nhằm mục đích kiểm tra các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật và các thông số của động cơ, trên cơ sở đó có thể rút ra kết luận về khả năng và phương hướng hoàn thiện nó. 1.1.2.2. Nội dung nghiên cứu động cơ đốt trong. 1. Nghiên cứu kiểm tra. Kiểm tra các thông số cơ bản và chất lượng lắp ráp của động cơ sau khi chế tạo hoặc sữa chữa động cơ. Có hai loại nghiên cứu kiểm tra đó là : “ kiểm tra sản xuất và kiểm tra định kỳ ”. Cụ thể như sau : Kiểm tra sản xuất được tiến hành cho các động cơ trước khi xuất xưởng, kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở cho việc nghiệm thu hay loại bỏ một động cơ cụ thể. - 3 - Kiểm tra định kỳ được tiến hành cho động cơ chọn từ dây chuyền sản xuất một cách ngẫu nhiên. Mục đích kiểm tra định kỳ là kiểm tra tính ổn định của sản xuất, kết quả kiểm tra định kỳ sẽ là cơ sở để đánh giá chất lượng dây chuyền công nghệ đang được áp dụng. 2. Nghiên cứu so sánh. Mục đích của nghiên cứu so sánh là đánh giá động cơ về mọi phương diện và lập hồ sơ kỹ thuật của nó. Đối tượng nghiên cứu có thể là động cơ chế thử hoặc động cơ của một hãng chế tạo khác. Nghiên cứu động cơ chế thử là kiểm tra mức độ đúng đắn của phương pháp tính toán, thiết kế và chế tạo. kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở quyết định tiến hành sản xuất hàng loạt hay phải điều chỉnh những giải pháp đã sử dụng. Nghiên cứu động cơ của hãng chế tạo khác nhằm mục đích thu thập thông tin phục vụ cho công việc cải tiến hoặc thiết kế động cơ mới. 3. Nghiên cứu khoa học hay nghiên cứu cơ bản. Mục đích nghiên cứu cơ bản động cơ đốt trong là tìm ra những quy luật chi phối các quá trình diễn ra trong động cơ đốt trong, giải thích bản chất của chúng, thiết lập những phương pháp tính toán và thực nghiệm mới. Kết quả nghiên cứu cơ bản có thể được sử dụng trực tiếp hoặc gián tiếp vào quá trình thực hiện động cơ. Nghiên cứu động cơ đốt trong được tiến hành trong các phòng thí nghiệm hoặc trong điều kiện sử dụng thực tế (gọi là thử nghiệm trực tiếp). Nghiên cứu trong các phòng thí nghiệm cho phép chúng ta điều chỉnh động cơ một cách dễ dàng và sử dụng đa dạng các thiết bị nghiên cứu, kết quả thu được không phụ thuộc vào những ngẫu nhiên bên ngoài. Thử nghiệm trực tiếp cho phép chúng ta đánh giá với mức độ chính xác nhất định, độ tin cậy, tuổi bền và sự hoạt động bình thường của động cơ trong điều kiện sử dụng thực tế. Thông thường kết quả thử nghiệm thực tế có tác dụng bổ sung cho nghiên cứu tại phòng thí nghiệm. 1.1.3. Xưởng khảo nghiệm động cơ đốt trong. 1.1.3.1. Tổ chức xưởng khảo nghiệm động cơ đốt trong. - 4 - Xưởng khảo nghiệm động cơ đốt trong là nơi thực hiện những công việc nghiên cứu động cơ. Nó là một bộ phận trong cơ cấu tổ chức của một cơ sở thiết kế, chế tạo hoặc nghiên cứu động cơ. Quy mô xưởng thí nghiệm động cơ tuỳ thuộc vào mục tiêu, tính chất và nội dung nghiên cứu cũng như khả năng tài chính của cơ sở quản lý. Nói chung xưởng khảo nghiệm động cơ không thể tự thoả mãn đầy đủ về nguồn nhân lực cũng như trang thiết bị mà phải hợp tác với các cơ sở chế tạo và các phòng khảo nghiệm khác như :“ nhiên liệu, dầu bôi trơn, sức bền vật liệu, xưởng gia công cơ khí.v.v Một xưởng khảo nghiệm động cơ đốt trong bao gồm các phòng khảo nghiệm sau : Phòng khảo nghiệm chi tiết động cơ. Phòng khảo nghiệm hệ thống nhiên liệu. Phòng khảo nghiệm động cơ. Phòng khảo nghiệm chi tiết động cơ: là nơi tiến hành nghiên cứu các chi tiết (hoặc cụm chi tiết) riêng lẻ của động cơ hoặc chuẩn bị chúng để nghiên cứu ở phòng khảo nghiệm. Nội dung nghiên cứu ở đây bao gồm : “ thí nghiệm về sức bền, tuổi bền các chi tiết trên các thiết bị giá tải, kiểm tra về các kích thước, độ cứng,.v.v... của các chi tiết so với thiết kế, phòng khảo nghiệm chi tiết động cơ cũng là nơi đánh giá tình trạng các chi tiết tháo ra từ động cơ được nghiên cứu ở phòng khảo nghiệm hoặc sau khi thử nghiệm thực tế. Phòng khảo nghiệm động cơ được trang bị các thiết bị chuyên dùng để khảo nghiệm như : “ bơm dầu bôi trơn, bơm nước làm mát, thiết bị cân bằng trục khuỷu.v.v. Để thực hiện đầy đủ nội dung nghiên cứu, phòng khảo nghiệm chi tiết động cơ phải vận dụng các trang thiết bị của phòng thí nghiệm khác như: “vật liệu học, sức bền vật liệu”. Công việc nghiên cứu các bộ phận của hệ thống nhiên liệu: vòi phun, bơm cao áp, bộ chế hoà khí, bộ điều tốc được thực hiện tại phòng thí nghiệm. Phòng khảo nghiệm về hệ thống nhiên liệu được trang bị các thiết bị cơ bản sau: Bàn khảo nghiệm bơm cao áp. - 5 - Thiết bị khảo nghiệm bộ chế hoà khí. Các loại lưu lượng kế dùng để đo lưu lượng nhiên liệu và không khí. Phòng khảo nghiệm động cơ: là một bộ phận quan trọng của xưởng khảo nghiệm động cơ. Nơi đây thực hiện khảo nghiệm trên các động cơ hoàn chỉnh, làm việc ở các chế độ tải và các tốc độ quay khác nhau. Có thể tại phòng khảo nghiệm động cơ có những nội dung nghiên cứu sau: Xây dựng các đường đặc tính của động cơ. Xác định thành phần khí thải. Nghiên cứu tính năng khởi động của động cơ. Xác định hệ số nạp và các hiệu suất của động cơ. Nghiên cứu độ ổn định của các chu trình công tác. 1.1.3.2. Tổng quát về phòng khảo nghiệm động cơ đốt trong. Một phòng khảo nghiệm động cơ bao gồm những thành phần cơ bản sau: Động cơ được khảo nghiệm. Phanh động cơ (phụ tải). Các hệ thống phục vụ động cơ và phanh làm việc như: Hệ thống nhiên liệu. Dầu bôi trơn. Nước làm mát. Truyền động. Khởi động. Hệ thống điện. Hệ thống thông gió. Những thiết bị và dụng cụ đo 1.1.3.3. Các loại phanh động cơ. Để khảo nghiệm động cơ trên bệ thử cần phải trang bị thiết bị gây tải và tiêu thụ công suất do động cơ sinh ra. Thiết bị gây tải cho động cơ thường được gọi là phanh động cơ, nhiệm vụ của phanh là tạo ra momen hãm gây tải cho động cơ và - 6 - cho phép đo được momen quay của động cơ, hoặc công suất của động cơ từ đó ta tính được các thông số khác có liên quan. Tuỳ theo mức độ thuận lợi của các loại phanh mà ta có thể sử dụng một trong các loại phanh sau : Phanh cơ học. Phanh không khí. Phanh điện. Phanh thuỷ lực. Phanh tổng hợp Phanh động cơ dùng trong khảo nghiệm động cơ đốt trong phải thoả mãn các yêu cầu sau: Sai số cho phép 1,5% theo TCVN_1684_75. Thiết bị phanh có khả năng phanh động cơ trong phạm vi tải trọng và tốc độ quay tương đối rộng. Quá trình phanh phải ổn định. Đảm bảo duy trì một chế độ, tốc độ cho trước trong trường hợp có sự thay đổi tải trọng không lớn trong một thời gian ngắn. Bảo đảm đo được số vong quay và momen chính xác. Có thể chạy rà động cơ. Sử dụng được năng lượng do động cơ phát ra trong quá trình phanh. Có khả năng điều khiển từ xa. 1.1.3.4. Dụng cụ, thiết bị và các thông số cần đo khi thí nghiệm. 1. Dụng cụ, thiết bị thí nghiệm. Tất cả các dụng cụ và thiết bị dùng khi thí nghiệm phải đáp ứng đúng yêu cầu cho kiểm tra định kỳ theo thủ tục quy định. Các dụng cụ và thiết bị được dùng để thử nghiệm phục vụ cho đề tài của em sẽ được trình bày chi tiết ở chương 2. 2. Các thông số cần đo khi thí nghiệm. Công suất : Phải được đo bằng phanh thuỷ lực hoặc phanh điện. - 7 - Mô men : Phải được đo bằng phanh thuỷ lực, phanh điện hoặc bằng xoắn kế. Hay được tính toán bằng công thức theo công suất. Số vòng phút : Phải được đo bằng các máy đo như máy phát đo tốc độ có ghi kết quả trên màn hình huỳnh quang của máy phát hiện sóng ôxilôgrap. Áp suất và sự giảm áp suất : Áp suất cực đại của chu trình và sự giảm áp suất phải được đo bằng áp kế cơ, áp kế điện khí, áp kế điện hay áp kế cao áp. Áp suất chỉ thị trung bình phải được xác định theo biểu đồ áp kế. Áp suất không khí nạp vào và áp suất khí thải được đo trực tiếp bằng áp kế, hay áp kế lò xo, áp kế chân không cấp chính xác 2,5 trở lên. Áp suất khí quyển được đo bằng nhiệt kế. Nhiệt độ : Nhiệt độ khí thải ở ống xả và nhiệt độ khí thải trước và sau tuabin (đối với động cơ diesel tăng áp) phải được đo bằng cặp nhiệt kế đồng bộ với các milivôn kế với cấp chính xác 2,5 trở lên, hay nhiệt kế thủy ngân cấp chính xác 2,5 trở lên. Nhiệt độ ở các hệ thống làm mát và dầu được đo bằng đồng hồ nhiệt cấp chính xác 2,5 trở lên hay nhiệt kế thuỷ ngân, nhiệt kế điện trở có cấp chính xác 2. Lượng tiêu hao nhiên liệu : Tiêu hao nhiên liệu giờ được xác định bằng phương pháp cân hoặc thể tích với sai số cho phép ±0,5% . Tiêu hao dầu nhờn giờ được xác định bằng phương pháp cân hoặc thể tích. Sai số đo cho phép ±0,5% , đối với động cơ diesel có lượng tiêu hao dầu đến 5kg/h thì cho sai số đo là ±10% . Lượng nước qua động cơ diesel được xác định nhờ lưu lượng kế hoặc ống thắt tiêu chuẩn. Độ ẩm : Để đo độ ẩm tương đối của không khí phải sử dụng ẩm kế. - 8 - 1.1.3.5. Chuẩn bị cho khảo nghiệm động cơ. Động cơ diesel khảo nghiệm phải qua quá trình chạy rà, điều chỉnh và chúng phải có chứng từ phù hợp. Thiết bị thí nghiệm để làm bệ thử khi thí nghiệm không được thay đổi những đặc tính riêng của nó trong suốt quá trình khảo nghiệm. Vị trí đo nhiệt độ trong ống xả chung đối với diesel không tăng áp và tăng áp cơ khí, được quy định khoảng cách không nhỏ hơn 5 lần đường kính của ống xả kể từ chỗ nối mặt bích của ống xả, còn nhiệt độ trong các ống xả của các xylanh thì đo ở vị trí mà bản thiết kế cho phép, độ sâu đặt dụng dụng cụ đo phải từ 2/3 đến 3/4 đường kính ống xả. Những dụng cụ đo nhiệt độ và độ ẩm không khí môi trường phải được bố trí cách xa miệng ống nạp với khoảng cách 1,5m và được bảo vệ tránh các luồng không khí và bức xạ nhiệt. Ống thu thanh để đo tiếng ồn của đ ... 08 1,261 11 3,3598 88 235 3,75 1,83 1,433 1,87 1,4074 14 4,2761 93 265 4,5 1,42 1,8544 1,45 1,8118 19,5 5,9560 95 370 5,25 1,12 2,3526 1,08 2,425 22 6,7195 97 410 64 2.5.4.3. Xử lý số liệu thực nghiệm có tải. 1. Lưu đồ thuật toán. Tiến hành xử lý các kết quả thực nghiệm theo phương pháp BPNN như sơ đồ sau: Nhập số liệu thực nghiệm xi ; yir (i = 16; r = 1 2) Xác định hàm hồi quy thực nghiệm: 1ˆ0 .ˆˆ axay Kiểm định tham số 10 ˆ,ˆ aa Xác định khoảng sai lệch của 10 ˆ,ˆ aa Kiểm định sự tương hợp của yˆ với mức ý nghĩa Xác định khoảng sai lệch của iyˆ Không đạt Không đạt 65 2. Xử lý số liệu thực nghiệm động cơ có tải khi sử dụng dầu Diesel. Theo kết quả ( Bảng 2-13) trên ta lập được bảng sau: n x y1 y2 y x2 x y 1 1,5272 0,8030 0,8113 0,8072 2,3322 1,2328 2 2,2908 0,9377 0,9211 0,9295 5,2475 2,1291 3 3,3598 1,1686 1,1954 1,182 11,2880 3,9714 4 4,2761 1,3159 1,35 1,333 18,2847 5,6999 5 5,9560 1,7595 1,8 1,7798 35,4733 10,6 6 6,7195 2,3373 2,2695 2,3034 45,1521 15,478 6 1i 24,1292 . . 8,3349 117,7780 39,112 Trong đó: _ x: công suất có ích của động cơ ( biến điều khiển). _ yir: lượng tiêu hao nhiên liệu giờ, với r = 21 ( r: số lần đo). _ y i: lượng tiêu hao nhiên liệu giờ trung bình (biến bị điều khiển). Bài giải: Phương trình hồi quy lý thuyết dạng: 1.~ 0 axay (2.37) Để giải bài toán này, ta đưa hàm phi tuyến trên về dạng tuyến tính. Lấy logarit cơ số 10 của 2 vế(2.37) ta có: xaay lg.lg~lg 10 (2.38) Đặt: Y = y~lg ; A = 0lg a ; X = xlg (2.39) Ta được hàm tuyến tính mới: XaAY .~ 1 (2.40) Ta tìm tham số A, a1, sau đó đổi(2.40) theo hàm ban đầu 1.10~ aA xy và tính toán như phần trước. Áp dụng công thức trên ta tính được: A = - 0,2194; a1 = 0,6371; a0 = 256,010 =0,5548 Suy ra: yˆ = 0,6371.x0,5548 66 Từ bảng trên, ta có các ma trận: X = 6,71951 5,95601 4,27611 3,35981 2,29081 1,52721 ; Y = 2,3034 1,7798 1,333 1,182 0,9295 0,8072 ; XT = 6,71955,95604,27613,35982,29081,5272 111111 ; XTX = 7780,1171292,24 1292,246 Tính ma trận: (XT.X)-1 = 0482,01939,0 1939,09464,0 ; Kiểm định hệ số jaˆ : Tính ma trận: 2,0308 1,8806 1,5227 1,3058 1,0231 0,7902 Yˆ ; (Y – Yˆ ) = 0.3602 0.0379- 0.1429- 0.1457- 0.0474- 0.1021 ; (Y – Yˆ )T = 0.36020.0379-0.1429-0.1457-0.0474-0.1021 aS ˆ = (Y – Yˆ )T.(Y – Yˆ ) = 0,1855 Ta có: n = 6; m = 1; 776,2)975,0;4(05,0 t ( [12] – bảng 5 trang 134); m00 = 0,9464; m11 = 0,0482. Tính: 1 ˆ2 mn aSSdu = 0322,04 1291,0 Kiểm định 0aˆ : 776,2174,3 9464,0.0322,0 0,5548 , vậy 0aˆ tồn tại. Kiểm định 1aˆ : 776,2039,17 0482,0.0322,0 0.6722 , vậy 1aˆ tồn tại. 67 Tính khoảng sai lệch jaˆ : ) 2 1;1(.ˆ) 2 1;1(..ˆ 22 mntmSaamntmSa jjdujj jj duj Khoảng sai lệch của 0aˆ : 9464,0.0322,0.776,25548,09464,0.0322,0.776,20.5548 0 a 0399,10695,0 0 a Khoảng sai lệch của 1aˆ :Tương tự trên: 7817,05629,0 1 a Kiểm định sự tương hợp của hàm hồi quy: yˆ = 0,6371.x0,5548 Ta có: n = 6; r = 2; 2,230)95,0;1;5(05,0 F ( [12]- bảng 7-2 trang 138) Tính: 6 1 22 )( )1.( 1 i iits yyrn S Tính: 0042,0)( 6 1 2 i ii yy 0007,00042,0.6 12 tsS 874,45 0007,0 0322,0 tF Ta thấy Ft < F(5; 1; 0,95): Vậy hàm hồi quy tương hợp với thực nghiệm. Tính khoảng sai lệch của iy : ) 2 1;1(..ˆ) 2 1;1(..ˆ 22 mntuSyymntuSy iiduii ii dui Trong đó: n = 6; m = 1; 776,2)975,0;4(05,0 t uii là số hạng thứ ii của ma trận U Ma trận: U = [X.(XT.X)-1].[XT] = (uij)nxn Tính ma trận: X.(XT.X)-1 = 1301,03564,0 0933,02084,0 0123,01173,0 0319,02950,0 0834,05023,0 1203,06503,0 ; 68 U = 0,51760,41830,19980,08060,0585-0,1578- 0,41830,34710,19040,10490,00530,0660- 0,19980,19040,16980,15850,14540,1361 0,08060,10490,15850,18780,22190,2463 0,0585-0,00520,14540,22190,31110,3748 0,1578-0,0660-0,13610,24630,37480,4666 Kết quả: u11 = 0,4666; u22 = 0,3111; u33 = 0,1878; u44 = 0,1698; u55 = 0,3471; u66 = 0,5176; Khoảng sai lệch của 1y : 4666,0.0322,0.776,20.73744666,0.0322,0.776,20.7374 1 y 0.3967 1y 1.0781 Tương tự ta có: 0.6903 2y 1.2466 1.0367 3y <1.4689 1.2678 4y 1.6788 1.5471 5y <2.1347 1.6376 6y 2.3552 Nhận xét:Ta thấy các giá trị thực nghiệm ( lượng tiêu hao nhiên liệu giờ trung bình) đo được đều nằm trong khoảng sai lệch giới hạn cho phép của hàm hồi quy thực nghiệm . Vậy các số liệu thực nghiệm và hàm hồi quy trên thỏa mãn yêu cầu. 69 3. Xử lý số liệu thực nghiệm động cơ có tải khi sử dụng dầu Biodiesel. Theo kết quả ( Bảng 2-14) trên ta lập được bảng sau: n x y1 y2 y x2 x y 1 1,5272 0,9007 0,8806 0,8907 2,3322 1,3602 2 2,2908 0,9976 1,0169 1,0073 5,2475 2,3074 3 3,3598 1,3026 1,261 1,2819 11,2880 4,3067 4 4,2761 1,4329 1,4074 1,4202 18,2847 6,0727 5 5,9560 1,8544 1,8118 1,8331 35,4733 10,918 6 6,7195 2,3526 2,425 2,3888 45,1521 16,052 6 1i 24,1292 . . 8.8219 117,7780 41.017 Bài giải: Phương trình hồi quy lý thuyết dạng: 1.ˆ 0 axay Áp dụng công thức trên ta tính được: A = -0,203; a1 = 0,6273; a0 = 203,010 =0,6266 Suy ra: yˆ = 0,6266.x0,6273 Từ bảng trên, ta có các ma trận: X = 6,71951 5,95601 4,27611 3,35981 2,29081 1,52721 ; Y = 2,3888 1,8331 1,4202 1,2819 1,0073 0,8907 ; XT = 6,71955,95604,27613,35982,29081,5272 111111 ; XTX = 7780,1171292,24 1292,246 Tính ma trận: (XT.X)-1 = 0482,01939,0 1939,09464,0 ; 70 Kiểm định hệ số jaˆ : Tính ma trận: 2,0699 1,9191 1,5589 1,3401 1,0539 0,8172 Yˆ ; (Y – Yˆ ) = 0,3188 0,086- 0,1388- 0,0583- 0,0466- 0,0734 ; (Y – Yˆ )T = [ 0,31880,086-0,1388-0,0583-0,0466-0,0734 ] aS ˆ = (Y – Yˆ )T.(Y – Yˆ ) = 0,13928 Ta có: n = 6; m = 1; 776,2)975,0;4(05,0 t ; m00 = 0,9464; m11 = 0,0482. Tính: 1 ˆ2 mn aSSdu = 0.0348 Kiểm định 0aˆ : 776,24518,3 9464,0.0348,0 0,6266 , vậy 0aˆ tồn tại. Kiểm định 1aˆ : 776,2309,15 0482,0.0348,0 0,6273 , vậy 1aˆ tồn tại. Tính khoảng sai lệch aj: ) 2 1;1(.ˆ) 2 1;1(..ˆ 22 mntmSaamntmSa jjdujj jj duj Khoảng sai lệch của a0: 9464,0.0348,0.776,26266,09464,0.0348,0.776,20,6266 0 a 1305,11226,0 0 a Khoảng sai lệch của a1: Tương tự trên: 741,05135,0 1 a Kiểm định sự tương hợp của hàm hồi quy: yˆ = 0,6266.x0,6273 Ta có: n = 6; r = 2; 2,230)95,0;1;5(05,0 F Tính: 6 1 22 )( )1.( 1 i iits yyrn S 71 Tính: 0051,0)( 6 1 2 i ii yy 00085,00051,0.6 12 tsS 8533,40 00085,0 0348,0 tF Ta thấy Ft < F(5; 1; 0,95): Vậy hàm hồi quy tương hợp với thực nghiệm. Tính khoảng sai lệch của yi : ) 2 1;1(..ˆ) 2 1;1(..ˆ 22 mntuSyymntuSy iiduii ii dui Trong đó: n = 6; m = 1; 776,2)975,0;4(05,0 t uii là số hạng thứ ii của ma trận U Ma trận: U = [X.(XT.X)-1].[XT] = (uij)nxn Tính ma trận: X.(XT.X)-1 = 1301,03564,0 0933,02084,0 0123,01173,0 0319,02950,0 0834,05023,0 1203,06503,0 ; U = 0,51760,41830,19980,08060,0585-0,1578- 0,41830,34710,19040,10490,00530,0660- 0,19980,19040,16980,15850,14540,1361 0,08060,10490,15850,18780,22190,2463 0,0585-0,00520,14540,22190,31110,3748 0,1578-0,0660-0,13610,24630,37480,4666 Kết quả: u11 = 0,4666; u22 = 0,3111; u33 = 0,1878; u44 = 0,1698; u55 = 0,3471; u66 = 0,5176; Khoảng sai lệch của 1y : 4666,0.0348,0.776,20,81724666,0.0348,0.776,20,8172 1 y 0,4634 y1 1,1711 72 Tương tự ta có: 0,765 y2 1,3428 1,1156 y3 1,5645 1,3455 y4 1,7724 1,614 y5 2,2243 1,6973 y6 2,4426 Nhận xét: Ta thấy các giá trị thực nghiệm ( lượng tiêu hao nhiên liệu giờ trung bình) đo được đều nằm trong khoảng sai lệch giới hạn cho phép của hàm hồi quy thực nghiệm . Vậy các số liệu thực nghiệm và hàm hồi quy trên thỏa mãn yêu cầu. 4. Đồ thị có tải. Bảng 2-15. Bảng so sánh Gh, ge trung bình của diesel và Biodiesel. Ne(KW) Gh (kg/h) ge(kg/KW.h) %Nen Diesel Biodiesel Diesel Biodiesel 20,6 0,8072 0,89066 0,5286 0,5832 30,9 0,9295 1,00729 0,4057 0,4397 45,3 1,182 1,28185 0,3518 0,3815 57,7 1,333 1,42017 0,3117 0,3321 80,4 1,7798 1,83311 0,2988 0,3078 90,7 2,3034 2,38882 0,3428 0,3555 73 H 2-16. Đồ thị đặc tính tải của Diesel và Biodiesel. Bảng 2-16. So sánh Me, Pe của diesel và Biodiesel. Ne (KW) Me (N.m) Pe (MN/m2) %Nen Diesel Biodiesel Diesel Biodiesel 20,6 0,0087 0,0087 0,1338 0,1338 30,9 0,013 0,013 0,2008 0,2008 45,3 0,0191 0,0191 0,2945 0,2945 57,7 0,0243 0,0243 0,3748 0,3748 80,4 0,0339 0,0339 0,522 0,522 90,7 0.0382 0,0382 0,5889 0,5889 74 H2-17. Đồ thị Me, Pe . Bảng 2-17. So sánh Tx , Tm của diesel và Biodiesel. Ne(KW) Tm (oC) Tx (oC) %Nen Diesel Biodiesel Diesel Biodiesel 20,6 76 75 165 160 30,9 85 80 185 180 45,3 92 88 240 235 57,7 95 93 270 265 80,4 96 95 380 370 90,7 97 97 420 410 75 H 2-18. Đồ thị so sánh nhiệt độ nước làm mát Tm , và nhiệt độ khí xả Tx của dầu Diesel và Biodiesel. Kết luận: Lượng tiêu hao nhiên liệu giờ Gh của dầu Diesel và Biodiesel tăng dần theo phần trăm các mức tải ở số vòng quay cố định n = 1680 v/ph và lượng tiêu hao nhiên liệu giờ Gh của dầu Biodiesel lớn hơn của dầu Diesel. Suất tiêu hao nhiên liệu có ích ge của dầu Diesel và Biodiesel giảm dần ở mức tải ( 20,6 80,4)% Nen và tăng dần ở mức tải ( 80,4 90,7)% Nen. Và suất tiêu hao nhiên liệu có ích ge của dầu Biodiesel lớn hơn của dầu Diesel 8%, nguyên nhân là do nhiệt trị của dầu Diesel lớn hơn nhiệt trị của dầu Biodiesel. 76 Nhiệt độ nước làm mát Tm , và nhiệt độ khí xả Tx của dầu Diesel và Biodiesel tăng dần theo phần trăm các mức tải và Tm, Tx của dầu Diesel đều lớn hơn của dầu Biodiesel. Qua quan sát ta thấy độ mờ khói khí xả của dầu Biodiesel nhỏ hơn của dầu Diesel. 77 Chương 3 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 78 3.1. Kết luận: Qua việc khảo nghiệm động cơ D12 sử dụng nhiên liệu là Diesel và Biodiesel để xác định một số thông số tính năng kỹ thuật cơ bản của động cơ thì tôi có rút ra một số kết luận sau : Biodiesel có đặc tính gần giống Diesel, nó thỏa mãn được các yêu cầu của nhiên liệu sử dụng trong động cơ đốt trong. Biodiesel gần như hoàn toàn thích hợp cho động cơ Diesel, khi sử dụng Biodiesel trên động cơ Diesel gần như không thay đổi đặc tính của động cơ. Biodiesel có thể pha trộn với Diesel ở bất kỳ thành phần hỗn hợp nào. 3.2. Đề xuất ý kiến. Mặc dù qua quá trình khảo nghiệm động cơ D12 sử dụng nhiên liệu là Diesel và Biodiesel để xác định một số thông số tính năng kỹ thuật cơ bản của động cơ thì tôi thu được kết quả cũng khả quan. Nhưng để thu được kết quả cao hơn thì tôi đưa ra một số ý kiến sau : Cần bổ sung, nâng cao chất lượng của máy móc và các thiết bị phục vụ cho việc nghiên cứu và khảo nghiệm động cơ diesel. Động cơ đưa ra khảo nghiệm không phải là động cơ chế tạo để sử dụng cho nhiên liệu Biodiesel. Nên trước khi khảo nghiệm cần tìm giải pháp cải hoán hệ thống nhiên liệu cho phù hợp với nhiên liệu mình sử dụng. Cần có một phòng khảo nghiệm riêng đạt tiêu chuẩn.
File đính kèm:
- do_an_khao_nghiem_dong_co_d12.pdf