Luận án Nghiên cứu ảnh hưởng của phun chính nhiều giai đoạn đến các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của động cơ diesel kiểu commonrail khi sử dụng nhiên liệu diesel sinh học

Hiện nay, thách thức lớn nhất đối với các nhà sản xuất động cơ đốt trong

(ĐCĐT) là việc giảm suất tiêu hao nhiên liệu đồng thời giảm phát thải. Với sự phát

triển mạnh mẽ của hệ thống phun nhiên liệu (HTPNL) điều khiển điện tử (ĐKĐT),

các thách thức đã dần được giải quyết. Trong vài năm qua, việc cải thiện quá trình

cháy của động cơ bằng việc tối ưu hóa quy luật cung cấp nhiên liệu (QLCCNL) và áp

dụng các kỹ thuật phun tiên tiến đã trở thành các giải pháp kỹ thuật tiềm năng. Để đạt

được mục tiêu giảm suất tiêu hao nhiên liệu đồng thời giảm lượng phát thải, các nhà

nghiên cứu trong lĩnh vực ĐCĐT đã phát triển nhiều kỹ thuật phun khác nhau, bao

gồm kỹ thuật thay đổi áp suất phun, tỷ lệ phun, hình dạng chùm tia phun hoặc thay

đổi số lần phun: từ phun một giai đoạn đến phun nhiều giai đoạn (phun mồi, phun

chính, phun muộn), hoặc tách giai đoạn phun chính thành nhiều giai đoạn phun, gọi là

phun chính nhiều giai đoạn (PCNGĐ). Mỗi kỹ thuật phun đều có ưu điểm và nhược

điểm riêng, tùy theo từng quan điểm và mục đích nghiên cứu có thể lựa chọn kỹ thuật

phun phù hợp nhằm đạt được kết quả mong muốn.

Các công trình nghiên cứu công bố trong những năm gần đây đã đóng góp

lớn cho nền tảng kiến thức về các kỹ thuật phun, trong đó có PCNGĐ. Tuy nhiên,

các kết quả đó vẫn còn chưa đầy đủ, đặc biệt khi sử dụng các loại nhiên liệu thay

thế, trong đó có diesel sinh học. Các kết quả nghiên cứu lý thuyết cũng như thực

nghiệm về PCNGĐ trên động cơ diesel đang gia tăng trong những năm gần đây, tuy

nhiên, đa phần các công trình nghiên cứu vẫn đang trong quy mô phòng thí nghiệm,

có ít công trình nghiên cứu cho động cơ diesel thế hệ mới, sử dụng các hệ thống phụ

trợ phức tạp. Bên cạnh đó, việc lượng hóa các thông số của cơ cấu chấp hành, các

thông số điều khiển vòi phun và mối liên hệ giữa chúng còn chưa được làm rõ, dẫn

tới sự khó khăn khi đánh giá ảnh hưởng của các kỹ thuật phun mới. Ngoài ra, các

nghiên cứu về ảnh hưởng của đặc tính nhiên liệu diesel sinh học đến diễn biến quá

trình phun khi sử dụng PCNGĐ còn nhiều hạn chế.

Động cơ Hyundai 2.5 TCI-A là động cơ diesel sử dụng HTPNL kiểu

CommonRail (CR), tăng áp bằng tua bin khí thải kiểu VGT có làm mát khí tăng áp,

dùng hệ thống tuần hoàn khí thải EGR có làm mát khí EGR và đạt chuẩn ô nhiễm

EURO 3 [1]. Động cơ đã áp dụng kỹ thuật phun nhiều giai đoạn (KTPNGĐ) như:

phun mồi, phun chính, phun bổ sung và phun muộn ở vùng tốc độ thấp và trung bình,

đảm bảo động cơ làm việc êm, mức phát thải các chất ô nhiễm khá thấp. Tuy nhiên,

khi tốc độ động cơ càng lớn thì thời gian phun thực đối với động cơ càng giảm, do đó

khả năng áp dụng KTPNGĐ sẽ càng giảm đi do việc tổ chức (điều khiển) quá trình2

phun trở lên phức tạp. Vì vậy, ở vùng tốc độ cao, tải cao động cơ chỉ sử dụng kỹ thuật

phun một giai đoạn, điều này làm cho mức phát thải của động cơ ở vùng tốc độ cao,

tải cao tăng và tiếng ồn lớn [2].

Những kết quả nghiên cứu ban đầu cho thấy kỹ thuật PCNGĐ mang lại hiệu

quả trong việc cải thiện hiệu suất, công suất và giảm phát thải cho động cơ (tùy theo

chế độ khảo sát). PCNGĐ có hiệu quả cao khi hai lần phun (ứng với phun chính hai

giai đoạn) tương đối gần nhau, tức là giãn cách giữa hai lần phun không quá lớn

(trong khi đối với KTPNGĐ, ví dụ như phun mồi - phun chính: khuyến cáo rằng, thời

điểm phun mồi cần phải khá sớm và không quá gần so với thời điểm phun chính để

đảm bảo hiệu quả của phun mồi; thực tế thời điểm phun mồi trên động cơ Hyundai

2.5 TCI-A thường cách thời điểm phun chính từ 24o GQTK đến 55o GQTK). Vì vậy,

việc tổ chức phun chính hai giai đoạn ở chế độ tốc độ cao và tải cao đối với động cơ

là khả thi. Động cơ Hyundai 2.5 TCI-A sử dụng vòi phun CommonRail kiểu điện từ

(CRI2.2) có thể phun tối đa 5 lần trong một chu trình công tác, do đó nó có khả năng

đáp ứng yêu cầu phun chính hai giai đoạn trong vùng tốc độ cao của động cơ.

Dựa trên một số kết quả nghiên cứu ban đầu về PCNGĐ và nền tảng công nghệ

của động cơ Hyundai 2.5 TCI-A, nghiên cứu sinh lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu ảnh

hưởng của phun chính nhiều giai đoạn đến các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của động

cơ diesel kiểu CommonRail khi sử dụng nhiên liệu diesel sinh học”. Với đề tài này,

nghiên cứu sinh mong muốn đóng góp thêm những kiến thức mới về PCNGĐ, đánh

giá hiệu quả của PCNGĐ khi sử dụng nhiên liệu diesel sinh học; làm rõ hơn nữa các

thuật ngữ mô tả QLCCNL khi phun một giai đoạn và khi PCNGĐ; lượng hóa chính

xác hơn mối quan hệ giữa các thông số điều khiển với các thông số của QLCCNL.

pdf 178 trang chauphong 16/08/2022 780
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận án Nghiên cứu ảnh hưởng của phun chính nhiều giai đoạn đến các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của động cơ diesel kiểu commonrail khi sử dụng nhiên liệu diesel sinh học", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu ảnh hưởng của phun chính nhiều giai đoạn đến các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của động cơ diesel kiểu commonrail khi sử dụng nhiên liệu diesel sinh học

Luận án Nghiên cứu ảnh hưởng của phun chính nhiều giai đoạn đến các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của động cơ diesel kiểu commonrail khi sử dụng nhiên liệu diesel sinh học
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ 
NGUYỄN XUÂN ĐẠT 
NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA PHUN CHÍNH NHIỀU GIAI 
ĐOẠN ĐẾN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ, KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG 
CƠ DIESEL KIỂU COMMONRAIL KHI SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU 
DIESEL SINH HỌC 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
HÀ NỘI - NĂM 2022 
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ 
NGUYỄN XUÂN ĐẠT 
NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA PHUN CHÍNH NHIỀU GIAI 
ĐOẠN ĐẾN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ, KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG 
CƠ DIESEL KIỂU COMMONRAIL KHI SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU 
DIESEL SINH HỌC 
Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí động lực 
Mã số: 9 52 01 16 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 
1. PGS.TS Nguyễn Hoàng Vũ 
2. TS Phạm Xuân Phƣơng 
HÀ NỘI - NĂM 2022 
i 
LỜI CAM ĐOAN 
Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu do tôi thực hiện. Luận án có sử dụng một 
phần kết quả nghiên cứu của Đề tài NCKH & PTCN cấp Quốc gia “Nghiên cứu, chế tạo 
thử nghiệm ECU phù hợp cho việc sử dụng nhiên liệu sinh học biodiesel với các mức pha 
trộn khác nhau”, mã số ĐT.08.14/NLSH do Đại tá, PGS.TS Nguyễn Hoàng Vũ là Chủ 
nhiệm đề tài và cơ quan chủ trì là Học viện Kỹ thuật Quân sự, thuộc Đề án Phát triển nhiên 
liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025, do Bộ Công Thương quản lý. Tôi đã 
được Chủ nhiệm đề tài đồng ý cho sử dụng một phần kết quả nghiên cứu của Đề tài mã số 
ĐT.08.14/NLSH vào việc viết và bảo vệ luận án. 
Tôi xin cam đoan các số liệu kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng 
được ai công bố trong các công trình nào khác. 
 Hà Nội, ngày tháng năm 2022 
 Nghiên cứu sinh 
Nguyễn Xuân Đạt 
ii 
LỜI CẢM ƠN 
Tôi xin chân thành cảm ơn Học viện Kỹ thuật Quân sự, Khoa Động lực, Bộ môn 
Động cơ đã cho phép, đồng thời hỗ trợ và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình tôi làm luận án. 
Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Hoàng Vũ và TS Phạm Xuân Phương đã 
hướng dẫn tôi hết sức tận tình và chu đáo để tôi có thể thực hiện và hoàn thành luận án; xin 
chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm Đề tài ĐT.08.14/NLSH đã đồng ý cho tôi sử dụng một 
số kết quả nghiên cứu của Đề tài để thực hiện luận án. 
Tôi xin chân thành cảm ơn PGS Lucio Postrioti, TS Andrea Cavicchi cùng các thành 
viên trong nhóm nghiên cứu đã giúp đỡ và dành cho tôi những điều kiện hết sức thuận lợi 
để hoàn thành quá trình nghiên cứu thực nghiệm tại PTN SprayLab, Khoa Kỹ thuật, Đại 
học Perugia, Italia. 
Tôi xin cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Sĩ quan Lục quân 1, Ban chủ nhiệm Khoa 
Binh chủng và các thầy trong Bộ môn Xe máy đã ủng hộ, động viên tôi trong suốt quá 
trình nghiên cứu học tập. 
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các chuyên gia, các nhà khoa học thuộc lĩnh 
vực Cơ khí - Động lực ở trong và ngoài Học viện KTQS đã ủng hộ, giúp đỡ tôi trong suốt 
quá trình thực hiện luận án. 
 Nghiên cứu sinh 
Nguyễn Xuân Đạt 
iii 
MỤC LỤC 
LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................................. i 
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................................... ii 
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ....................................................... vi 
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ..................................................................................... viii 
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ ....................................................................... x 
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................... 1 
i. Mục đích nghiên cứu của luận án ........................................................................ 2 
ii. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án ................................................... 3 
iii. Phương pháp nghiên cứu của luận án ................................................................ 3 
iv. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ........................................................................... 3 
v. Bố cục của luận án .............................................................................................. 4 
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .............................................. 6 
1.1. Kỹ thuật phun nhiên liệu trên động cơ diesel ĐKĐT ...................................... 6 
1.1.1. Phun một giai đoạn ................................................................................... 7 
1.1.2. Phun nhiều giai đoạn ................................................................................ 8 
1.1.3. Phun chính nhiều giai đoạn .................................................................... 12 
1.2. Mối quan hệ giữa thông số điều khiển và QLCCNL của vòi phun điện từ ... 15 
1.3. Sử dụng nhiên liệu diesel sinh học cho động cơ diesel ................................. 18 
1.4. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước .................................................... 22 
1.4.1. Trên thế giới ........................................................................................... 22 
1.4.2. Ở trong nước ........................................................................................... 30 
1.5. Lựa chọn đối tượng nghiên cứu và loại nhiên liệu sử dụng .......................... 32 
1.6. Trình tự và hướng nghiên cứu của Luận án ................................................... 33 
1.7. Kết luận Chương 1 ......................................................................................... 35 
CHƢƠNG 2. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ............................................................. 37 
2.1. Mục đích và đối tượng thực nghiệm .............................................................. 37 
2.1.1. Mục đích ................................................................................................. 37 
iv 
2.1.2. Đối tượng thực nghiệm ........................................................................... 37 
2.2. Thực nghiệm xác định các thông số vận hành của động cơ .......................... 38 
2.2.1. Nhóm các thông số về QLCCNL ........................................................... 39 
2.2.2. Nhóm các thông số về hệ thống nạp thải ................................................ 40 
2.3. Thực nghiệm đo QLCCNL bằng phương pháp Zeuch .................................. 41 
2.3.1. Chế độ thực nghiệm ................................................................................ 41 
2.3.2. Trang thiết bị thực nghiệm ..................................................................... 42 
2.3.3. Trình tự tiến hành thực nghiệm .............................................................. 46 
2.3.4. Kết quả đánh giá ảnh hưởng của phun một giai đoạn đến QLCCNL .... 51 
2.3.5. Kết quả đánh giá ảnh hưởng của PC2GĐ đến QLCCNL ....................... 61 
2.4. Kết luận Chương 2 ......................................................................................... 72 
CHƢƠNG 3. XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG VÒI PHUN KIỂU 
COMMONRAIL CRI2.2 ................................................................................................... 74 
3.1. Các vấn đề chung ........................................................................................... 74 
3.2. Đánh giá và lựa chọn phần mềm ................................................................... 74 
3.3. Xây dựng mô hình mô phỏng vòi phun CRI2.2 trong phần mềm GT-Suite . 75 
3.3.1. Cơ sở lý thuyết ........................................................................................ 75 
3.3.2. Xây dựng mô hình mô phỏng vòi phun CRI2.2 trong phần mềm GT-
Suite .................................................................................................................. 80 
3.3.3. Đánh giá và hiệu chỉnh mô hình vòi phun CRI2.2 ................................. 85 
3.4. Kết quả mô phỏng vòi phun CRI2.2 .............................................................. 89 
3.5. Kết luận Chương 3 ......................................................................................... 93 
CHƢƠNG 4: KHẢO SÁT ẢNH HƢỞNG CỦA PHUN CHÍNH HAI GIAI ĐOẠN 
ĐẾN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ, KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ HUYNDAI 2.5 TCI-
A KHI SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU DIESEL SINH HỌC ................................................. 95 
4.1. Đặt vấn đề ...................................................................................................... 95 
4.2. Xây dựng mô hình mô phỏng CTCT động cơ diesel Hyundai 2.5 TCI-A .... 95 
4.2.1. Cơ sở lý thuyết ........................................................................................ 95 
4.2.2. Xây dựng mô hình mô phỏng CTCT .................................................... 102 
v 
4.2.3. Kết quả hiệu chỉnh mô hình theo đặc tính ngoài .................................. 106 
4.3. Ảnh hưởng của PC2GĐ đến diễn biến các thông số nhiệt động và phát thải 
của động cơ Hyundai 2.5 TCI-A......................................................................... 109 
4.3.1. Ảnh hưởng của PC2GĐ đến các thông số nhiệt động trong xi lanh .... 109 
4.3.2. Ảnh hưởng của PC2GĐ đến diễn biến các chất phát thải .................... 112 
4.3.3. Ảnh hưởng của diesel sinh học đến diễn biến các thông số nhiệt động 
trong xi lanh khi PC2GĐ ................................................................................ 114 
4.4. Ảnh hưởng của PC2GĐ đến các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của động cơ 
Huyndai 2.5 TCI-A ............................................................................................. 116 
4.4.1. Ảnh hưởng của tỉ lệ phun và RDT khi PC2GĐ đến các chỉ tiêu kinh tế, 
kỹ thuật của động cơ ....................................................................................... 117 
4.4.2. Ảnh hưởng của thời điểm bắt đầu phun lần 1 khi PC2GĐ đến các thông 
số công tác của động cơ .................................................................................. 120 
4.4.3. Ảnh hưởng của nhiên liệu diesel sinh học đến các thông số công tác của 
động cơ khi PC2GĐ ....................................................................................... 123 
4.5. Kết luận Chương 4 ....................................................................................... 129 
KẾT LUẬN CHUNG, HƢỚNG PHÁT TRIỂN ............................................................ 131 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ .......................... 133 
LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ........................................................................................ 133 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................... 134 
DANH MỤC PHỤ LỤC .................................................................................................. 143 
vi 
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 
Ký hiệu Giải thích Đơn vị 
CR CommonRail - 
CTCT Chu trình công tác - 
DT Thời gian dừng giữa hai lần cấp điện (Dwell Time) ms 
ĐCĐT Động cơ đốt trong - 
ĐCT Điểm chết trên oGQTK 
ĐKĐT Điều khiển điện tử - 
ET Thời gian cấp điện (Energizing ... oại nhiên liệu sử 
dụng như B0, B40, B100 thì thời gian cháy trễ thay đổi rõ rệt, dẫn đến sự ảnh hưởng 
của Cign đến diễn biến áp suất trong xi lanh cũng rõ rệt hơn. 
Hình P2.2. Ảnh hưởng của hệ số hiệu chỉnh Cign đến áp suất xi lanh 
* Hệ số tốc độ cháy trước (Premixed Combustion Rate Multiplier-Cpm): đánh 
giá tốc độ cháy hỗn hợp hòa trộn trước. Quá trình cháy trước sẽ thực hiện một loạt 
các phản ứng sơ bộ, nhằm tạo ra các sản vật trung gian, chuẩn bị sẵn cho quá trình 
cháy khuếch tán, do đó nhiệt lượng giải phóng trong giai đoạn này không lớn, vì vậy 
khi thay đổi hệ số Cpm, nó không ảnh hưởng nhiều đến diễn biến quá trình cháy trước, 
do đó nó ảnh hưởng không nhiều đến diễn biến áp suất trong xi lanh (Hình P2.3). 
* Hệ số tốc độ cháy khuếch tán (Diffusion Combustion Rate Multiplier- Cdf): 
đánh giá tốc độ cháy trong giai đoạn cháy khuếch tán của động cơ. Theo công thức 
(4.13), hệ số Cdf càng tăng thì tốc độ cháy khuếch tán của hỗn hợp nhiên liệu không 
khí càng tăng, điều này làm gia tăng lượng nhiệt giải phóng khi cháy, từ đó làm gia 
tăng áp suất trong xi lanh (pcyl-max tăng lên), điều này thể hiện trên Hình P2.4. Tuy 
nhiên, khác với quá trình cháy với hỗn hợp hòa trộn tốt (cháy nhanh, đồng đều ở 
nhiều khu vực và trong toàn bộ thời gian từ khi bắt đầu cháy) thì hiện tượng cháy 
này chỉ xảy ra trong giai đoạn cháy khuếch tán, dẫn đến thời điểm đạt pcyl_max muộn 
hơn khi hệ số Cdf tăng. Khi khảo sát động cơ ở chế độ tải cao, hệ số Cdf thường được 
chọn trong dải giá trị cao nhằm kéo dài thời gian cháy trong giai đoạn cháy khuếch 
tán, từ đó gia tăng mô men cho động cơ. 
12 
Hình P2.3. Ảnh hưởng của hệ số hiệu chỉnh Cpm đến áp suất xi lanh 
Hình P2.4. Ảnh hưởng của hệ số hiệu chỉnh Cdf đến áp suất xi lanh 
Căn cứ vào đồ thị các Hình P2.1, Hình P2.2, Hình P2.3 và Hình P2.4 và đồ thị 
áp suất xi lanh thực nghiệm, có thể lựa chọn được bộ tham số hiệu chỉnh phù hợp 
cho mô hình cháy của động cơ 2.5 TCI-A (được trình bày trên Bảng P2.2). 
Bảng P2.2. Bộ tham số hiệu chỉnh mô hình cháy DI-Pulse dùng cho động cơ 
Hyundai 2.5 TCI-A 
Phạm vi giá trị Nhỏ nhất Lớn nhất Chọn 
Entrainment Rate Multiplier - Cent 0,95 2,8 1,2 
Ignition Delay Multiplier - Cign 0,3 1,7 1,1 
Premixed Combustion Rate Multiplier - Cpm 0,05 2,5 1,1 
Diffusion Combustion Rate Multiplier- Cdf 0,4 1,4 1,01 
13 
PHỤ LỤC 3. THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ HYUNDAI 2.5 TCI-A 
3.1. Nhóm các thông số chung 
Nhóm các thông số chung của động cơ bao gồm các thông số cơ bản của 
động cơ như: đường kính xi lanh và hành trình của pít tông, tỷ số nén, tốc độ vòng 
quay định mức; các thông số của hệ thống làm mát; các dữ liệu cần thiết cho việc 
tính toán tổn thất cơ khí, tính toán trao đổi nhiệt ... Kết quả xác định các thông số 
chung của động cơ được trình bày trong Bảng P3.1. 
Bảng P3.1. Nhóm các thông số chung của động cơ, [1,3]. 
TT Tên thông số Tiếng Anh 
Đơn 
vị 
Giá trị 
1 Tên động cơ Engine title - 
Hyundai 2.5 
TCI-A 
2 Loại động cơ Number of cylinders - 4 xi lanh 
3 Kiểu động cơ Engine Type - chữ I 
4 Số kỳ Cycle Type - 4 kỳ 
5 Loại nhiên liệu Fuel type - Diesel 
6 Tỷ số nén () Compression Ratio - 17,6 
7 Vòng quay lớn nhất Nominal Engine speed vg/ph 3800 
8 Số xi lanh (i) Number of cylinders - 4 
9 Đường kính xy lanh (D) Cylinder Bore mm 91 
10 Hành trình pít tông (S) Piston Stroke mm 96 
11 Vật liệu nắp máy Material of cylinder Head - HK nhôm 
12 Số xu páp trên nắp máy Cylinder Head design cái 4 
13 Áp suất nước trong hệ 
thống làm mát 
Pressure of Water in the 
engine cooling system 
bar 1,5 
14 Nhiệt độ nước làm mát 
động cơ (ở 100% tải) 
Engine Coolant 
Temperature 
K 368 
3.2. Nhóm các thông số về buồng cháy động cơ 
Các thông số mô tả kết cấu buồng cháy của động cơ Hyundai 2.5 TCI-A 
được thể hiện trong Hình P3.1 và Bảng P3.2. 
14 
Hình P3.1. Các thông số mô tả buồng cháy động cơ diesel Hyundai 2.5 TCI-A 
Bảng P3.2. Nhóm các thông số buồng cháy của động cơ Hyundai 2.5 TCI-A, [1,3] 
TT Tên thông số Tiếng Anh 
Đơn 
vị 
Giá trị 
1 
Đường kính miệng buồng cháy 
trên đỉnh pít tông (dc) 
External Diameter mm 52 
2 Hình dạng mặt đáy bát piston Floor of piston bowl - 
Không 
phẳng 
3 Độ sâu tại tâm bát piston (hc) In-center Piston bowl dept mm 2 
4 Bán kính đỉnh lồi đáy (rc) 
Radius of Sphere in center 
of piston bowl 
mm R26 
5 
Chiều cao từ đỉnh lõm đến mặt 
đỉnh pít tông (hp) 
Depth of combustion 
chamber in periphery 
mm 13,1 
6 Bán kính đỉnh lõm đáy (rp) 
Radius of hollow chamfer 
in periphery of bowl 
mm R5 
7 
Góc nghiêng của thành bát 
piston với mặt phẳng đỉnh 
piston (γ) 
Inclination Angle of a 
Bowl Forming to a Plane 
of the Piston Crown 
độ 1200 
8 
Khe hở đỉnh pít tông với mặt 
phẳng buồng cháy (hclr) 
Top-clearance at TDC mm 2,1 
9 
Vật liệu làm piston hoặc đầu 
piston 
Material of Piston or 
Piston Head 
- 
HK 
nhôm 
10 
Số lượng xéc măng phía trên 
chốt piston 
Number of Rings in 
Zone I 
Cái 3 
11 
Số lượng xéc măng phía dưới 
chốt piston 
Number of Rings in 
Zone II 
Cái 0 
3.3. Nhóm các thông số về HTPNL 
Nhóm các thông số về HTPNL được trình bày trong Bảng P3.3. 
15 
Bảng P3.3. Nhóm các thông số về HTPNL, [1,3] 
TT Tên thông số Tiếng Anh 
Đơn 
vị 
Giá trị 
1 Hệ thống phun nhiên liệu Fuel injection system 
CommonRail 
CP1-H 
2 Áp suất phun lớn nhất Maximum rail pressure bar 1600 
3 Số vòi phun của động cơ Number of injectors - 4 
4 Số lỗ phun trên 1 vòi phun Number of nozzles lỗ 8 
5 Đường kính lỗ phun Injector nozzles bore mm 0,144 
6 
Độ lệch giữa tâm vòi phun 
và tâm bát piston (Si) 
Distance between spray 
center and bowl axis 
mm 0 
3.4. Nhóm các thông số về hệ thống nạp thải 
Nhóm các thông số về hệ thống nạp, thải bao gồm các thông số cơ bản của 
hệ thống nạp, thải như: đường kính, chiều dài các đường ống nạp thải, thời gian 
đóng mở xu páp, kết cấu cửa nạp, cửa thải... được trình bày trong Bảng P3.4. 
Bảng P3.4. Nhóm các thông số về hệ thống nạp, thải, [1,3] 
Phần 
tử 
TT Tên thông số Tiếng Anh Đơn vị 
Giá 
trị 
Ống 
góp 
nạp 
1 Chiều dài đường ống nạp Length of the manifold mm 110,5 
2 Đường kính ống nạp Diameter of the manifold mm 41 
3 Chu vi của mặt cắt ngang 
ống nạp 
Perimeter of cross 
section of an intake 
manifold 
mm 
177,1 
4 Số xy lanh kết nối với 
cùng 1 ống nạp 
Number of the cylinders 
connected with one 
common manifold 
- 4 
Ống 
góp 
xả 
5 Chiều dài ống thải Length of the manifold mm 80 
6 Đường kính ống thải Diameter of the manifold mm 40 
7 Số xy lanh kết nối với 
cùng 1 ống thải 
Number of the cylinders 
connected with one 
common manifold 
- 4 
8 Đường kính ống tại đoạn 
nối với ống thải (Dp) 
Diameter for calculation 
of cross section area. 
mm 37 
Cửa 9 Số xu páp nạp trên 1 xy Number of valves per - 02 
16 
Phần 
tử 
TT Tên thông số Tiếng Anh Đơn vị 
Giá 
trị 
nạp 
lanh cylinder 
10 Chiều dài cửa nạp (Lp) Length of port mm 125 
11 Đường kính để tính diện 
tích đoạn ống ngang (Dp) 
Diameter for calculation 
of cross section area 
mm 33,4 
Cửa 
thải 
12 Số xu páp thải trên 1 xy 
lanh 
Number of valves per 
cylinder 
- 2 
13 Chiều dài cửa thải (Lp) Length of port mm 104 
14 Đường kính để tính diện 
tích đoạn ống ngang (Dp) 
Diameter for calculation 
of cross section area 
mm 37 
15 Chu vi đoạn ống ngang 
(Pp) 
Perimeter of cross 
section 
mm 116,2 
Xupap 
nạp 
16 Góc mở sớm xu páp nạp, 
trước ĐCT 
Phases of opening (IVO) 
of inlet valve 
Độ 
GQTK 
8 
17 Góc đóng muộn xu páp 
nạp, sau ĐCD 
Phases of closing (IVC) 
of inlet valve 
Độ 
GQTK 
38 
18 Đường kính thân lắp với 
ống dẫn hướng (dr) 
Valve stem diameter mm 6,9 
19 Đường kính phần nấm 
tiếp xúc với đế xu páp (dt) 
Valve inner seat diameter mm 23,7 
Xupap 
thải 
20 Góc mở sớm xu páp thải, 
trước ĐCD 
Phases of opening of 
exhaust valve 
Độ 
GQTK 
52 
21 Góc đóng muộn xu páp 
thải, sau ĐCT 
Phases of closing of 
exhaust valve 
Độ 
GQTK 
8 
22 Đường kính thân lắp với 
ống dẫn hướng (dr) 
Valve stem diameter mm 6,9 
23 
Đường kính phần nấm 
tiếp xúc với đế xu páp, 
(dt) 
Valve inner seat diameter mm 23,35 
3.5. Nhóm các thông số hệ thống tăng áp 
Nhóm các thông số của hệ thống tăng áp (Turbocharging) bao gồm các 
thông số cơ bản của bộ tua bin, máy nén và làm mát trung gian (Intercooler) 
như: loại tua bin, các thông số hình học của bộ tua bin, hiệu suất cơ khí của 
tua bin, loại máy nén, tỉ số tăng áp của máy nén, các thông số về hiệu suất bộ 
17 
làm mát trung gian và nhiệt độ nước làm mát của nó... Các thông số hệ thống 
tăng áp của động cơ Hyundai 2.5 TCI-A, được trình bày trong Bảng P3.5. 
Bảng P3.5. Nhóm các thông số về hệ thống tăng áp động cơ, [1,3]. 
Phần 
tử 
TT Tên thông số Tiếng Anh 
Đơn 
vị 
Giá trị 
Tuabin 
1 Loại tua bin - Hướng kính 
2 
Góc của dòng khí khi ra 
khỏi cánh tua bin ( 1) 
Designed angle of 
vanes outlet, 
độ 18o 
3 
Đường kính trung bình của 
cánh tua bin (D1) 
Average diameter of 
the outlet of vanes 
mm 50,3 
4 
Đường kính trung bình của 
lưỡi tua bin (D2) 
Average diameter of 
the outlet of blades 
mm 42,6 
5 
Chiều rộng cánh của bánh 
công tác của tuabin (b1) 
Vanes length, 
(b1 = 0,15.D1) 
mm 7,545 
Máy 
nén 
6 Kiểu máy nén Compressor design - Hướng kính 
7 Tỷ số tăng áp Pressure ratio - 
Theo chế độ 
vận hành 
8 
Nhiệt độ nước làm mát cho 
máy nén 
Coolant temperature 
in the air intercooler 
K 298 
3.6. Nhóm các thông số hệ thống tuần hoàn khí thải 
Nhóm các thông số về hệ thống tuần hoàn khí xả EGR (Exhaust Gas 
Recirculation) bao gồm: độ mở van EGR, hiệu suất làm mát của bộ làm mát 
van EGR, nhiệt độ nước làm mát... được thể hiện trong Bảng P3.6. 
Bảng P3.6. Nhóm các thông số về hệ thống tuần hoàn khí xả EGR, [1,3]. 
TT Tên thông số Tiếng Anh 
Đơn 
vị 
Giá trị 
1 Độ mở EGR EGR ratio - 0,05 
2 
Hiệu suất bộ làm mát 
EGR 
Thermal Efficiency of 
cooler 
- 0,8 
3 
Nhiệt độ nước làm mát 
EGR 
Coolant Temperature K 
Bằng nhiệt độ 
nước làm mát 
động cơ 
18 
PHỤ LỤC 4. MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU THỰC 
NGHIỆM 
Hình P4.1. Động cơ Hyundai 2.5 TCI-A trên bệ thử tại PTN Động cơ - Viện Cơ khí Động 
lực/ĐHBK Hà Nội. 
Hình P4.2. Thử nghiệm đo tổn thất nạp/thải của động cơ 2.5 TCI-A 
tại PTN Động cơ - Viện Cơ khí Động lực/ĐHBK Hà Nội. 
19 
Hình P4.3. Chuẩn bị và thay nhiên liệu tại PTN SprayLab - Đại học Perugia 
Hình P4.4. Hiệu chỉnh dòng điện điều khiển vòi phun 
 tại PTN SprayLab - Đại học Perugia 
Hình P4.5. Thực hành điều khiển sự vận hành của thiết bị đo UniPg STS 
tại PTN SprayLab - Đại học Perugia 
20 
Hình P4.6. Lắp đặt, bố trí trang thiết bị trên bệ thử UniPg STS 
tại PTN SprayLab - Đại học Perugia. 
Hình PL4.7. Đo đường kính lỗ zích lơ vào, zích lơ ra, của khoang điều khiển và đường 
kính lỗ vòi phun CRI2.2 bằng kính hiển vi điện tử Heidenhain Quadra-Chek tại Cục 
Tiêu chuẩn - Đo lường - Chất lượng (Bộ Quốc Phòng) 

File đính kèm:

  • pdfluan_an_nghien_cuu_anh_huong_cua_phun_chinh_nhieu_giai_doan.pdf
  • pdf1-Tom tat LATS_Nguyen Xuan Dat_NCS37.pdf
  • doc2-Trich yeu LATS_TV_Nguyen Xuan Dat_NCS37.doc