|
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
/ PGS.TS. Nguyễn Hoàng Vũ (chủ nhiệm đề tài)
, TS. Lương Đình Thi, TS. Trần Anh Trung, PGS.TS. Nguyễn Trung Kiên, TS. Nguyễn Đình Tuấn, ThS. Phạm Trung Kiên, ThS. Khổng Văn Nguyên, ThS. Trần Trọng Tuấn, ThS. Vũ Đức Mạnh, KS. Phùng Văn Được.
- Hà Nội :
Học viện Kỹ thuật quân sự
, 2017.
- 154 tr.
|
|
Xác định chi tiết các đặc tính liên quan đến quá trình cháy của diesel và biodiesel (sản xuất tại Việt Nam), theo quy trình thử nghiệm tiêu chuẩn và các trang thiết bị hiện đại có độ chính xác cao. Kết quả nghiên cứu về đặc tính liên quan đến quá trình cháy đảm bảo tính khoa học, độ chính xác, độ tin cậy, ngang tầm với các nghiên cứu khác về biodiesel trong khu vực, trên thế giới. Nắm vững được một số vấn đề chính liên quan đến hệ thống phun nhiên liệu (HTPNL) kiểu CR (mạch thấp áp, mạch cao áp, đặc tính cung cấp của vòi phun, QLCCNL…); sự phối hợp giữa HTPNL kiểu CR với hệ thống tăng áp kiểu VGT (có làm mát khí tăng áp) và hệ thống tuần hoàn khí thải EGR (có làm mát dòng khí EGR). Đây là những vấn đề phức tạp, là bí quyết công nghệ của hãng sản xuất động cơ và chưa được công bố chi tiết trong các tài liệu chuyên ngành. Xây dựng được mô hình mô phỏng xe Huyndai Starex (gồm các mô hình thành phần: mô hình HTPNL kiểu CR, mô hình động cơ, mô hình động lực học xe, mô hình người lái…) trong phần mềm MATLAB/Simulink, làm việc theo thời gian thực. Mô hình xe Huyndai Starex có xét đến ảnh hưởng của tỷ lệ pha trộn của biodiesel, QLCCNL đến các quy luật nhiệt động trong xi lanh, thông số công tác của động cơ, động lực học của xe. Đây là cơ cơ sở để thiết kế Chương trình điều khiển cho ECU mới. Thiết kế được Chương trình điều khiển cho ECU mới trên phần mềm MATLAB/Simulink. Chương trình điều khiển đã thể hiện hầu hết các hàm điều khiển của ECU nguyên bản bao gồm: hàm điều khiển lượng nhiên liệu yêu cầu; hàm điều khiển số lần phun, thời điểm phun và thời gian phun theo các chế độ làm việc của động cơ; hàm điều khiển áp suất Rail, áp suất tăng áp và luân hồi khí thải. Ngoài ra, Chương trình điều khiển có thêm hàm hiệu chỉnh theo tỷ lệ pha trộn của biodiesel. Sử dụng hệ thống thiết bị toàn bộ và phần mềm chuyên dụng để lập trình ECU (MotoTune của hãng MotoHawk, Mỹ), phần cứng tiêu chuẩn (ECU trắng của hãng WoodWard, Mỹ), Chương trình điều khiển ECU sau khi mô phỏng đã được nạp vào ECU trắng và hiệu chỉnh lại các thông số ngoài mô phỏng như lượng nhiên liệu phun ở các chế độ làm việc theo nhiệt độ động cơ, một số hệ số điều khiển vòng kín (không tải, áp suất tăng áp, áp suất Rail, tỷ lệ tuần hoàn khí thải …). Kết quả cho thấy ECU mới có đủ các chức năng cần thiết (điều khiển quá trình tạo hỗn hơp, điều khiển các bộ phận liên quan khác), vận hành ổn định trên động cơ và xe. Có thể khẳng định. Nghiên cứu thực nghiệm đánh giá ảnh hưởng của ECU mới, khi dùng các loại nhiên liệu khác nhau, đến các thông số công tác của động cơ và đặc tính tăng tốc của xe. Kết quả so sánh suất tiêu thụ nhiên liệu, mức phát thải của động cơ lắp ECU mới với động cơ lắp ECU nguyên thủy, sử dụng cùng loại nhiên liệu (B10, B20), theo chu trình thử ECE R49 (13 mode) cho thấy: Suất tiêu hao nhiên liệu giảm tương ứng là 3,0% khi dùng B10 và 3,4% khi dùng B20; Mức phát thải CO giảm tương ứng là 0,2% khi dùng B10 và 4% khi dùng B20; Mức phát thải HC giảm tương ứng là 5% khi dùng B10 và 8% khi dùng B20; Mức phát thải NOx tăng tương ứng là 16,3% khi dùng B10 và 28,6% khi dùng B20; Mức phát thải PM giảm tương ứng là 3,09 % khi dùng B10 và 10,99 % khi dùng B20. Xe Hyundai Starex lắp ECU mới vận hành ổn định, đảm bảo được đặc tính tăng tốc. Quá trình ngâm có gia nhiệt để đánh giá tính tương thích vật liệu của B10, B20 với các chi tiết chính thuộc HTPNL trên động cơ D4CB 2.5 TCI-A cho thấy, mặc dù ít có tác động đến các chi tiết, nhưng mức độ tương thích vật liệu của B10, B20 vẫn thua kém khi so sánh với B0.
|
