Nghiên cứu mô phỏng sử dụng CNG trên động cơ xăng hiện hành bằng phần mềm AVL-Boost

Bài viết Nghiên cứu mô phỏng sử dụng CNG trên động cơ xăng hiện hành bằng phần mềm AVL-Boost nghiên cứu mô phỏng sử dụng CNG trên động cơ xăng hiện hành bằng phần mềm AVL-Boost làm tài liệu tham khảo và định hướng cho việc nghiên cứu thực nghiệm.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu mô phỏng sử dụng CNG trên động cơ xăng hiện hành bằng phần mềm AVL-Boost Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8 NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG SỬ DỤNG CNG TRÊN ĐỘNG CƠ XĂNG HIỆN HÀNH BẰNG PHẦN MỀM AVL-BOOST Nguyễn Tường Vi1, Hoàng Đình Long2, Nguyễn Thành Trung3 1 Trường Đại học Thủy lợi, email: Nguyentuongvi1978@tlu.edu.vn 2 Viện Cơ khí Động lực, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội 3 Khoa Công nghệ Ô tô, Trường Cao đẳng nghề Cơ khí Nông nghiệp 1. ĐẶT VẤN ĐỀ nhiễm từ khí thải động cơ xăng và diesel. Một trong các biện pháp nhằm giảm thiểu ô Ngày nay, tình trạng thiếu nhiên liệu và ô nhiễm môi trường là nghiên cứu sử dụng nhiễm môi trường do khí thải động cơ sử nhiên liệu thay thế có mức phát thải thấp như dụng nhiên liệu truyền thống đang ở mức báo khí CNG. Vấn đề mô phỏng trong lĩnh vực động. Do đó, vấn đề đặt ra là cần nghiên cứu nghiên cứu và ứng dụng khoa học kỹ thuật và sử dụng các loại nhiên liệu thay thế có được sử dụng rất rộng rãi với nhiều mục đích mức phát thải độc hại thấp để một mặt giảm khác nhau tùy thuộc vào điều kiện và phạm ô nhiễm môi trường, mặt khác có thể bù đắp vi nghiên cứu. Đối với lĩnh vực động cơ đốt một phần sự thiếu hụt nhiên liệu truyền trong, phương pháp mô hình hoá và mô thống. Ở Việt Nam hiện nay cũng đang tồn phỏng đã và đang được ứng dụng ngày càng tại và lưu hành một số lượng lớn các động cơ phổ biến, nhiều phần mềm mô phỏng hữu ích xăng có thể sử dụng CNG (Compressed được phát triển và sử dụng, trong đó, phần Natural Gas - Khí thiên nhiên nén, được tạo mềm AVL-Boost là phần mềm một chiều ra từ xác của sinh vật phù du, các vi sinh vật mạnh mẽ và có độ tin cậy cao. sống dưới nước bao gồm tảo và động vật Bài báo này thực hiện nghiên cứu mô nguyên sinh) một cách dễ dàng theo phương phỏng sử dụng CNG trên động cơ xăng hiện pháp phun CNG vào đường nạp hoặc cấp hành bằng phần mềm AVL-Boost làm tài liệu CNG bằng bộ hòa trộn kiểu ống venturi. Vì tham khảo và định hướng cho việc nghiên cứu thực nghiệm. vậy, bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu mô phỏng sử dụng CNG trên động cơ xăng 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU hiện hành theo hai phương pháp trên. Kết quả nghiên cứu cho thấy công suất động cơ giảm Nghiên cứu được thực hiện bằng mô trung bình 11,5% và 19%; suất tiêu hao nhiên phỏng trên phần mềm AVL-Boost về sử dụng liệu giảm 6% và 3%; phát thải CO giảm trung CNG cho động cơ xăng 1NZ-FE theo phương bình 80% và 78,5%, HC giảm trung bình pháp phun CNG vào đường nạp và phương 85% và 83% và NOx giảm trung bình 50% và pháp cấp CNG nhờ bộ hòa trộn kiểu ống 53% tương ứng với phương pháp phun CNG venturi. So sánh công suất, tiêu hao nhiên vào đường nạp và cấp CNG bằng bộ hòa trộn liệu và phát thải của động cơ nguyên bản và kiểu ống venturi. động cơ CNG sử dụng 2 phương pháp cung cấp nhiên liệu sẽ đánh giá được sự thay đổi 2. GIỚI THIỆU CHUNG đặc tính làm việc của động cơ khi chuyển sang sử dụng CNG. Động nghiên cứu là động Hiện nay, chất lượng không khí của các cơ xăng 1NZ-FE của TOYOTA với các trung tâm thành phố xuống rất thấp do bị ô thông số được ghi trong Bảng 1. 246 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8 Bảng 1. Thông số kỹ thuật động cơ 1NZ-FE Hành trình piston (mm) 84,7 Đường kính xi lanh (mm) 75 Công suất lớn nhất (Kw - vòng/phút) 80-6.000 Mô-men lớn nhất (N.m - vòng/phút) 140-4.200 Tỉ số nén 10,5: 1 Hình 3. So sánh công suất mô phỏng khi sử 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU dụng xăng và CNG ở các tốc độ 4.1. Thiết lập mô hình động cơ 1NZ-FE venturi cho công suất giảm trung bình 19% Việc tính toán mô phỏng các thông số làm so với khi sử dụng xăng (Hình 3). Công suất việc của động cơ được thực hiện trên phần động cơ khi sử dụng CNG giảm so với khi sử mềm AVL-Boost. Các sơ đồ mô phỏng động dụng xăng là vì CNG ở dạng khí được cấp cơ 1NZ-FE khi sử dụng CNG theo 2 phương vào đường ống nạp nên khi được nạp vào xi pháp được thể hiện trên Hình 1 và Hình 2. lanh động cơ cùng với không khí nạp nó sẽ chiếm chỗ của không khí nạp trong xi lanh, dẫn đến làm giảm khối lượng hỗn hợp khí nạp vào xi lanh, do đó làm giảm năng lượng cấp vào dẫn đến giảm công suất của động cơ. 4.3. Kết quả về tiêu hao nhiên liệu Suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ được cải thiện rõ rệt khi sử dụng nhiên liệu CNG so với nhiên liệu xăng (Hình 4). Tiêu hao nhiên liệu giảm trung bình 6% khi sử dụng Hình 1. Mô hình mô phỏng động cơ phun CNG và giảm trung bình 3% khi sử phun xăng và phun CNG dụng bộ hòa trộn so với khi sử dụng xăng. Do CNG có nhiệt trị khối lượng cao hơn xăng nên công suất sinh ...