Khảo sát và đánh giá thiết bị làm sạch kim phun trên động cơ đốt trong

Khảo sát và đánh giá thiết bị làm sạch kim phun trên động cơ đốt trong trong luận văn thạc sĩ HCMUTE, cung cấp giải pháp tối ưu cho hiệu suất động cơ.

• Tác giả: Nguyễn Huỳnh Minh
• Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Hữu Hường
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ Khí Động Lực
• Đề tài: Khảo Sát Và Đánh Giá Thiết Bị Làm Sạch Kim Phun Trực Tiếp Trên Động Cơ Đốt Trong
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
• 1.1. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu về thiết bị làm sạch kim phun trực tiếp trên ô tô hiện nay
• 1.2. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc
• 1.3. Tình hình nghiên cứu ngoài nƣớc
• 2. THIẾT KẾ THIẾT BỊ LÀM SẠCH KIM PHUN TRỰC TIẾP TRÊN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
• 2.1. Thiết kế mẫu, tính toán và lựa chọn các chi tiết
• 2.2. Tổng quan thiết kế mẫu thiết bị làm sạch kim phun
• 2.3. Các bộ phận cơ bản của thiết bị
• 2.4. Tóm tắt các dòng của chip STM32F103 điều khiển mạch điện
• 2.5. Thiết kế phần cứng dựa trên ý tưởng thiết kế mẫu
• 2.6. Phạm vi ứng dụng
• 2.7. Các đặc điểm chính của phần cứng
• 2.8. Thiết kế phần cứng cho mạch hiển thị
• 2.9. Tổng quan về Chíp STM32F
• 2.10. Tính toán thiết kế thực tế các mạch điều khiển và lập trình
• 3. ĐÁNH GIÁ NHIÊN LIỆU SÚC RỬA KIM PHUN TRỰC TIẾP TRÊN ĐỘNG CƠ XĂNG
• 3.1. Nhiên liệu xăng (gasoline)
• 3.2. Tính chất của nhiên liệu
• 3.3. Đánh giá tính chống kích nổ của nhiên liệu xăng
• 3.4. Tính chất hoá học
• 3.5. Sản xuất Acetone
• 3.6. Tính chất vật lí của Benzen & Toluen
• 3.7. Tính chất hóa học của toluen
• 3.8. Kết quả kiểm nghiệm thành phần nhiên liệu mới
• 3.9. Ảnh hưởng của nhiên liệu súc rửa đến động cơ xăng
• 5. THỰC NGHIỆM THIẾT BỊ LÀM SẠCH KIM PHUN TRỰC TIẾP TRÊN ĐỘNG CƠ XĂNG
• 5.1. Qui trình sử dụng thiết bị làm sạch kim phun
• 5.2. Giới thiệu thiết bị đo khí thải HESHBON-Model HG 520
• 5.3. Thực nghiệm thiết bị súc rửa trên động cơ TOYOTA- D4 model 1997
• 5.4. Đánh giá hóa chất súc rửa ở thị trường FUEL INJECTION của Mỹ
• 5.5. Đánh giá nhiên liệu súc rửa đã được nghiên cứu, kết nối trên động cơ TOYOTA D4
• 5.6. Thực nghiệm thiết bị súc rửa trên xe SYM model 2010
• 6. KẾT LUẬN - HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI
• 6.1. Hướng phát triển của đề tài
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC 1: Điều khiển chương trình
• PHỤ LỤC 2: Sơ đồ khối mạch điện điều khiển
• PHỤ LỤC 3: Kết nối thiết bị với động cơ D4
• PHỤ LỤC 4: Kiểm nghiệm thực tế

Tóm tắt

I. Tổng quan nghiên cứu

Nghiên cứu về thiết bị làm sạch kim phun cho động cơ đốt trong đã trở thành một lĩnh vực quan trọng trong ngành công nghiệp ô tô. Sự phát triển của công nghệ phun xăng điện tử đã tạo ra nhu cầu cấp thiết về việc duy trì hiệu suất của kim phun. Thiết bị làm sạch kim phun trực tiếp không chỉ giúp tiết kiệm thời gian bảo trì mà còn giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Theo nghiên cứu, việc sử dụng thiết bị này có thể giảm đáng kể lượng khí thải độc hại từ động cơ xăng và động cơ diesel. Việc áp dụng công nghệ mới trong thiết bị làm sạch giúp nâng cao hiệu suất động cơ, đồng thời bảo vệ môi trường.

1.1 Tình hình nghiên cứu trong nước

Tại Việt Nam, ngành công nghiệp ô tô đang trong quá trình phát triển mạnh mẽ. Tuy nhiên, việc nghiên cứu và phát triển thiết bị làm sạch kim phun vẫn còn hạn chế. Nhiều gara ô tô vẫn sử dụng phương pháp thủ công, chưa áp dụng công nghệ hiện đại. Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng việc áp dụng công nghệ làm sạch mới có thể giúp nâng cao hiệu suất động cơ và giảm thiểu ô nhiễm. Việc phát triển thiết bị làm sạch kim phun trực tiếp là một bước tiến quan trọng trong việc nâng cao chất lượng dịch vụ bảo trì ô tô tại Việt Nam.

1.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Nghiên cứu quốc tế về thiết bị làm sạch kim phun đã đạt được nhiều thành tựu đáng kể. Các công nghệ tiên tiến như Sonex GDI đã được phát triển để cải thiện hiệu suất động cơ và giảm phát thải. Các nghiên cứu cho thấy rằng việc tối ưu hóa quá trình cháy trong động cơ có thể giảm lượng khí thải độc hại xuống mức tối thiểu. Các nhà khoa học đang tiếp tục tìm kiếm giải pháp để cải thiện hiệu suất và giảm ô nhiễm, điều này cho thấy tầm quan trọng của việc nghiên cứu và phát triển thiết bị làm sạch kim phun trong bối cảnh toàn cầu.

II. Thiết kế thiết bị làm sạch kim phun

Thiết kế thiết bị làm sạch kim phun trực tiếp trên động cơ đốt trong là một quá trình phức tạp, bao gồm nhiều yếu tố kỹ thuật. Thiết bị này cần phải đảm bảo tính an toàn và hiệu quả trong quá trình vận hành. Các bộ phận cơ bản của thiết bị bao gồm hệ thống điều khiển, bơm nhiên liệu và các cảm biến. Việc lựa chọn vật liệu và thiết kế mạch điện cũng đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất của thiết bị. Theo nghiên cứu, thiết bị này có thể hoạt động hiệu quả trên cả động cơ xăng và động cơ diesel, giúp rút ngắn thời gian bảo trì và nâng cao hiệu suất động cơ.

2.1 Các bộ phận cơ bản của thiết bị

Các bộ phận chính của thiết bị làm sạch bao gồm bơm, van điều khiển và hệ thống cảm biến. Bơm có nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu làm sạch đến kim phun, trong khi van điều khiển giúp điều chỉnh lưu lượng nhiên liệu. Hệ thống cảm biến theo dõi các thông số hoạt động của thiết bị, đảm bảo rằng quá trình làm sạch diễn ra an toàn và hiệu quả. Việc thiết kế các bộ phận này cần phải tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo tính đồng bộ và hiệu suất cao trong quá trình làm việc.

2.2 Tính toán thiết kế thực tế

Tính toán thiết kế thực tế cho thiết bị làm sạch kim phun bao gồm việc xác định các thông số kỹ thuật như áp suất, lưu lượng và nhiệt độ. Các thông số này cần phải được tối ưu hóa để đảm bảo rằng thiết bị hoạt động hiệu quả nhất. Việc sử dụng các công nghệ mới trong thiết kế mạch điện và lập trình cũng giúp nâng cao hiệu suất của thiết bị. Các nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng công nghệ hiện đại có thể giúp giảm thiểu chi phí sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm.

III. Đánh giá hiệu suất thiết bị

Đánh giá hiệu suất của thiết bị làm sạch kim phun là một phần quan trọng trong nghiên cứu. Các thử nghiệm thực tế cho thấy rằng thiết bị này có khả năng làm sạch hiệu quả, giúp cải thiện hiệu suất của động cơ đốt trong. Việc sử dụng nhiên liệu làm sạch mới cũng đã được chứng minh là có tác dụng tích cực trong việc giảm lượng khí thải độc hại. Các kết quả thử nghiệm cho thấy rằng thiết bị có thể hoạt động ổn định và an toàn trong nhiều điều kiện khác nhau, từ đó khẳng định giá trị thực tiễn của nó trong ngành công nghiệp ô tô.

3.1 Kết quả thử nghiệm

Kết quả thử nghiệm cho thấy rằng thiết bị làm sạch kim phun có thể giảm đáng kể lượng khí thải độc hại từ động cơ xăng và động cơ diesel. Các thông số như CO, NOx và HC đều giảm xuống mức cho phép theo tiêu chuẩn EURO 2. Điều này chứng tỏ rằng thiết bị không chỉ giúp cải thiện hiệu suất động cơ mà còn góp phần bảo vệ môi trường. Việc áp dụng thiết bị này trong thực tế sẽ mang lại lợi ích lớn cho ngành công nghiệp ô tô tại Việt Nam.

3.2 Tác động đến môi trường

Việc sử dụng thiết bị làm sạch kim phun không chỉ mang lại lợi ích về hiệu suất động cơ mà còn có tác động tích cực đến môi trường. Giảm lượng khí thải độc hại từ động cơ đốt trong sẽ góp phần cải thiện chất lượng không khí. Các nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng công nghệ làm sạch mới có thể giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường, từ đó nâng cao sức khỏe cộng đồng. Điều này cho thấy tầm quan trọng của việc phát triển và ứng dụng thiết bị làm sạch trong ngành công nghiệp ô tô.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp ô tô và sự gia tăng nghiêm trọng của ô nhiễm môi trường do khí thải từ động cơ đốt trong, việc nghiên cứu và ứng dụng các thiết bị làm sạch kim phun trực tiếp trên động cơ đốt trong trở nên cấp thiết. Theo ước tính, ô tô là nguồn phát thải chính các chất ô nhiễm như NOx, CO, HC và bồ hóng, góp phần làm gia tăng hiệu ứng nhà kính và ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe cộng đồng. Luật bảo vệ môi trường tại Việt Nam đã được áp dụng từ năm 1994 nhằm kiểm soát nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải ô tô, tuy nhiên, việc bảo dưỡng và làm sạch kim phun động cơ vẫn còn nhiều hạn chế, chủ yếu dựa vào phương pháp thủ công và sử dụng hóa chất làm sạch bên ngoài thị trường với chi phí cao và hiệu quả chưa tối ưu.

Mục tiêu của luận văn là khảo sát và đánh giá thiết bị làm sạch kim phun trực tiếp trên động cơ đốt trong, đặc biệt là động cơ phun xăng điện tử, nhằm rút ngắn thời gian bảo dưỡng, nâng cao hiệu suất động cơ và giảm phát thải ô nhiễm môi trường. Nghiên cứu tập trung vào thiết kế, chế tạo thiết bị làm sạch kết hợp với nhiên liệu làm sạch mới, phù hợp với điều kiện công nghệ trong nước và tiêu chuẩn khí thải EURO 2. Phạm vi nghiên cứu bao gồm các loại động cơ xăng và diesel lắp trên ô tô con tại Việt Nam, với các thử nghiệm thực tế trên động cơ Toyota D4 và xe SYM model 2010.

Ý nghĩa của nghiên cứu thể hiện qua việc cung cấp giải pháp công nghệ mới, tiết kiệm chi phí, nâng cao hiệu quả bảo dưỡng và góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường, đồng thời thúc đẩy nội địa hóa công nghệ trong ngành công nghiệp ô tô Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về hệ thống phun xăng điện tử và quá trình cháy trong động cơ đốt trong. Hai hệ thống phun xăng chính được nghiên cứu là L-JETRONIC và GDI (Gasoline Direct Injection). Trong đó, hệ thống GDI được chú trọng do tính năng phun nhiên liệu trực tiếp vào buồng đốt, giúp tăng hiệu suất và giảm phát thải.

Ba khái niệm chính được áp dụng gồm:

• Tỉ số không khí/nhiên liệu (A/F): Xác định mức độ hòa trộn nhiên liệu và không khí, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất cháy và lượng khí thải.
• Quá trình cháy và màng lửa: Phân tích đặc tính cháy đồng nhất và khuếch tán, ảnh hưởng đến tốc độ cháy và phát sinh khí thải.
• Cơ chế hình thành khí thải NOx, CO, HC: Giải thích các phản ứng hóa học trong buồng đốt dẫn đến phát sinh các chất ô nhiễm, từ đó đề xuất giải pháp giảm thiểu.

Ngoài ra, nghiên cứu còn tham khảo các tiêu chuẩn khí thải quốc gia và quốc tế (QCVN 05:2009/BGTVT, tiêu chuẩn EURO 2) để đánh giá hiệu quả thiết bị làm sạch.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm số liệu thực nghiệm từ các thiết bị đo khí thải HESHBON Model HG-520, thử nghiệm trên động cơ Toyota D4 và xe SYM model 2010, cùng với phân tích thành phần nhiên liệu làm sạch mới (Aceton, Toluen). Cỡ mẫu thử nghiệm gồm nhiều lần đo khí thải trước và sau khi sử dụng thiết bị làm sạch, đảm bảo tính khách quan và độ tin cậy.

Phương pháp phân tích sử dụng kết hợp giữa phân tích hóa học nhiên liệu, đo lường khí thải và đánh giá hiệu suất thiết bị làm sạch. Thiết bị được điều khiển bằng chip vi điều khiển STM32F103RTC6, lập trình qua giao thức USART1, cho phép kiểm soát chính xác quá trình làm sạch.

Timeline nghiên cứu kéo dài từ thiết kế, chế tạo thiết bị, thử nghiệm nhiên liệu làm sạch, đến đánh giá kết quả thực tế trên các loại động cơ trong khoảng thời gian từ năm 2013 đến 2014.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hiệu quả làm sạch kim phun trực tiếp: Thiết bị làm sạch kết hợp nhiên liệu súc rửa mới (Aceton, Toluen) đã giảm đáng kể lượng muội than bám trên đầu bugi và kim phun. Sau quá trình làm sạch, nồng độ CO trong khí thải giảm từ khoảng 3,5% xuống dưới 1,5%, tương đương giảm hơn 57%.

2. Giảm phát thải khí ô nhiễm: Nồng độ HC và NOx trong khí thải sau khi sử dụng thiết bị giảm lần lượt khoảng 40% và 35% so với trước khi làm sạch, đáp ứng tiêu chuẩn khí thải EURO 2.

3. Tiết kiệm thời gian bảo dưỡng: Thiết bị cho phép làm sạch kim phun trực tiếp mà không cần tháo rời, rút ngắn thời gian bảo dưỡng từ khoảng 4 giờ xuống còn dưới 1,5 giờ, tiết kiệm hơn 60% thời gian.

4. An toàn và chi phí hợp lý: Thiết bị vận hành an toàn với nguồn điện 12V, áp suất nhiên liệu ổn định từ 2,5 đến 6 kG/cm², chi phí chế tạo thấp hơn 30% so với các thiết bị nhập khẩu cùng loại.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của hiệu quả làm sạch cao là do sự kết hợp giữa thiết bị điều khiển vi mạch STM32F103 với nhiên liệu súc rửa có tính chất hóa học phù hợp, giúp loại bỏ các cặn bẩn carbon và muội than hiệu quả. So với các nghiên cứu trước đây chỉ sử dụng hóa chất làm sạch bên ngoài, thiết bị này cho phép làm sạch trực tiếp, tăng tính tiện lợi và giảm rủi ro hư hỏng kim phun.

Kết quả giảm phát thải khí ô nhiễm phù hợp với các tiêu chuẩn quốc tế, góp phần bảo vệ môi trường và nâng cao tuổi thọ động cơ. Biểu đồ so sánh nồng độ CO, HC, NOx trước và sau khi làm sạch thể hiện rõ sự cải thiện đáng kể, minh chứng cho hiệu quả của thiết bị.

So với các thiết bị làm sạch khí nén ECO POWER MINI PETROL nhập khẩu, thiết bị nghiên cứu có mức độ an toàn cao hơn và phù hợp với điều kiện công nghệ trong nước. Điều này mở ra hướng phát triển công nghệ nội địa hóa, giảm phụ thuộc vào nhập khẩu.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Triển khai ứng dụng rộng rãi thiết bị làm sạch kim phun trực tiếp trong các gara ô tô và trung tâm bảo dưỡng, nhằm nâng cao hiệu quả bảo trì động cơ và giảm phát thải môi trường. Thời gian thực hiện: 1-2 năm; Chủ thể: các doanh nghiệp dịch vụ ô tô.

2. Phát triển và thương mại hóa nhiên liệu súc rửa mới dựa trên thành phần Aceton và Toluen đã nghiên cứu, đảm bảo an toàn và hiệu quả làm sạch cao. Thời gian: 1 năm; Chủ thể: các công ty sản xuất hóa chất và nhiên liệu.

3. Đào tạo kỹ thuật viên và cán bộ kỹ thuật về vận hành và bảo trì thiết bị, nâng cao năng lực công nghệ trong ngành ô tô Việt Nam. Thời gian: liên tục; Chủ thể: các trường đại học, trung tâm đào tạo nghề.

4. Nâng cấp và cải tiến thiết bị tích hợp công nghệ điều khiển vi mạch mới, tăng tính tự động và khả năng tương thích với các loại động cơ hiện đại hơn, hướng tới tiêu chuẩn khí thải EURO 4 và EURO 5. Thời gian: 2-3 năm; Chủ thể: các viện nghiên cứu và doanh nghiệp công nghệ.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà nghiên cứu và kỹ sư cơ khí động lực: Nghiên cứu sâu về thiết kế và vận hành thiết bị làm sạch kim phun, áp dụng công nghệ vi điều khiển STM32F103 trong điều khiển thiết bị.

2. Doanh nghiệp sản xuất và bảo dưỡng ô tô: Áp dụng giải pháp làm sạch kim phun trực tiếp để nâng cao chất lượng dịch vụ, giảm chi phí bảo dưỡng và đáp ứng tiêu chuẩn khí thải.

3. Cơ quan quản lý môi trường và giao thông vận tải: Tham khảo các giải pháp công nghệ giảm phát thải ô nhiễm từ động cơ đốt trong, hỗ trợ xây dựng chính sách và quy chuẩn kỹ thuật.

4. Sinh viên và học viên ngành kỹ thuật ô tô, cơ khí động lực: Tìm hiểu về quá trình cháy, hệ thống phun nhiên liệu và ứng dụng công nghệ điện tử trong bảo dưỡng động cơ.

Câu hỏi thường gặp

1. Thiết bị làm sạch kim phun trực tiếp hoạt động như thế nào?
   Thiết bị sử dụng nhiên liệu súc rửa pha trộn với nhiên liệu chính, tuần hoàn trực tiếp trong hệ thống phun nhiên liệu mà không cần tháo rời kim phun, giúp loại bỏ cặn bẩn và muội than hiệu quả.

2. Nhiên liệu súc rửa mới có ưu điểm gì so với hóa chất truyền thống?
   Nhiên liệu súc rửa mới dựa trên Aceton và Toluen có tính chất hóa học phù hợp, làm sạch hiệu quả hơn, an toàn cho các chi tiết động cơ và tiết kiệm chi phí hơn so với hóa chất làm sạch bên ngoài thị trường.

3. Thiết bị có phù hợp với tất cả các loại động cơ không?
   Thiết bị được thiết kế để áp dụng cho cả động cơ xăng và diesel, đặc biệt hiệu quả với động cơ phun xăng điện tử đạt tiêu chuẩn khí thải EURO 2.

4. Thời gian bảo dưỡng được rút ngắn bao nhiêu khi sử dụng thiết bị?
   Thời gian bảo dưỡng giảm từ khoảng 4 giờ xuống còn dưới 1,5 giờ, tiết kiệm hơn 60% so với phương pháp làm sạch thủ công truyền thống.

5. Thiết bị có đáp ứng các tiêu chuẩn khí thải hiện hành không?
   Kết quả thử nghiệm cho thấy thiết bị giúp giảm nồng độ CO, HC, NOx trong khí thải, đáp ứng tiêu chuẩn khí thải quốc gia QCVN 05:2009/BGTVT và tiêu chuẩn EURO 2.

Kết luận

• Thiết bị làm sạch kim phun trực tiếp trên động cơ đốt trong đã được thiết kế và chế tạo thành công, vận hành an toàn và hiệu quả.
• Nhiên liệu súc rửa mới kết hợp Aceton và Toluen giúp làm sạch hiệu quả các cặn bẩn, giảm phát thải khí ô nhiễm.
• Thiết bị rút ngắn thời gian bảo dưỡng động cơ hơn 60%, tiết kiệm chi phí và nâng cao hiệu suất động cơ.
• Kết quả thử nghiệm đáp ứng tiêu chuẩn khí thải quốc gia và quốc tế, góp phần bảo vệ môi trường.
• Đề xuất triển khai ứng dụng rộng rãi, đào tạo kỹ thuật viên và tiếp tục nghiên cứu nâng cấp thiết bị hướng tới tiêu chuẩn khí thải cao hơn.

Khuyến khích các doanh nghiệp và cơ sở bảo dưỡng ô tô áp dụng thiết bị, đồng thời thúc đẩy nghiên cứu phát triển nhiên liệu súc rửa và công nghệ điều khiển mới để nâng cao hiệu quả và mở rộng phạm vi ứng dụng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN HUỲNH MINH KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ THIẾT BỊ LÀM SẠCH KIM PHUN TRỰC TIẾP TRÊN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - 60520116 S K C0 0 4 3 6 5 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 09/2014 Luan van BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN HUỲNH MINH KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ THIẾT BỊ LÀM SẠCH KIM PHUN TRỰC TIẾP TRÊN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC -60520116 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN HỮU HƯỜNG Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 9 năm 2014 Luan van Khảo sát và đánh giá thiết bị làm sạch kim phun trực tiếp trên động cơ đốt trong LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: Nguyễn Huỳnh Minh Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 17 / 01 / 1973 Nơi sinh: Ninh Thuận Quê quán: TP Phan Rang – Ninh Thuận Dân tộc: Kinh Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: 715 Thống Nhất – TP Phan Rang – N.Thuận Điện thoại nhà riêng: 0907653372 E-mail: minhdaynghe@gmail. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: 1.

Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 7/1992 đến 7/1995 Nơi học (trƣờng, thành phố): Trƣờng CĐGTVT.HCM Ngành học: Kỹ Thuật Ô Tô 2. Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 09/1995 đến 07/1999 Nơi học (trƣờng, thành phố): Trƣờng Đại Học Sƣ phạm Kỹ Thuật TP.HCM Ngành học: Cơ Khí Động Lực Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp: Nghiên cứu thiết bị cân bơm cao áp động cơ diesel Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp: Tháng 7 năm 1999, Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP. Ngƣời hƣớng dẫn: GVC Bùi Dũng III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm Trƣờng Dạy nghề Ninh 07/2003 – 07/2008 Giáo viên công nghệ ô tô Thuận Trƣờng Trung Cấp Nghề Trƣởng bộ môn công nghệ 10/2008 – 10/2012 Ninh Thuận ô tô Trƣờng Cao đẳng Nghề 2012 – đến nay Phó khoa công nghệ ô tô Ninh Thuận CBHD: PGS.

NGUYỄN HỮU HƢỜNG HVTH: KS. NGUYỄN HUỲNH MINH i Luan van Khảo sát và đánh giá thiết bị làm sạch kim phun trực tiếp trên động cơ đốt trong LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng 09 năm 2014 (Ký tên và ghi rõ họ tên) Nguyễn Huỳnh Minh CBHD: PGS.

NGUYỄN HỮU HƢỜNG HVTH: KS. NGUYỄN HUỲNH MINH ii Luan van Khảo sát và đánh giá thiết bị làm sạch kim phun trực tiếp trên động cơ đốt trong LỜI CẢM ƠN Trải qua khóa học cao học cũng như trong quá trình thực hiện đề tài luận văn thạc sĩ tại trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh, tôi chân thành cảm ơn đến: - Ban giám hiệu, bộ phận Sau Đại Học – Phòng Đào Tạo, quý Thầy Cô khoa Cơ Khí Động Lực trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi theo học lớp cao học chuy n ngành Kỹ thuật Cơ Khí Động Lực, tôi đã tiếp thu được nhiều kiến thức quý báu từ qúy Thầy, Cô để làm cơ sở và nền tảng trong việc nghi n cứu và tiếp cận th m tài liệu mới, từ đó giúp tôi hoàn thiện th m tr n rất nhiều lĩnh vực nhất là về lĩnh vực chuyên môn. - Bộ môn ô tô – Khoa Cơ Khí Giao Thông, Phòng Thí nghiệm Trọng điểm Động cơ đốt trong trường Đại Học Bách Khoa TP.

Hồ Chí Minh. - Xin cảm ơn thầy PGS.TS Nguyễn Hữu Hường. Thầy đã hướng dẫn chỉ bảo tận tình giúp tôi hoàn thành tập luận văn này, xin chúc Thầy mạnh khỏe và hạnh phúc. - Xin cảm ơn Công ty TNHH ô tô Minh Hùng trường Đại Học Trần Đại Nghĩa TP.

- Xin cảm ơn Trạm Đăng Kiểm PTCGĐB - 5001S TP. Hồ Chí Minh. - Xin cảm ơn các Thầy phản biện đã đóng góp nhiều ý kiến quý báo giúp tôi hoàn thiện nội dung tập luận văn. - Xin cảm ơn các học vi n lớp cao học 12B – Kỹ Thuật Cơ Khí Động Lực, đã có nhiều hỗ trợ và giúp đỡ tôi hoàn thành tập luận văn.

- Về phía trường Cao Đẳng Nghề Ninh Thuận, tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu nhà trường, Khoa Cơ khí động lực đã tạo điều kiện và giúp đỡ tận tình để tôi tham gia khóa học và hoàn thành tốt luận văn này. TP Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng 09 năm 2014 Học vi n Nguyễn Huỳnh Minh CBHD: PGS. NGUYỄN HỮU HƢỜNG HVTH: KS. NGUYỄN HUỲNH MINH iii Luan van Khảo sát và đánh giá thiết bị làm sạch kim phun trực tiếp trên động cơ đốt trong TÓM TẮT "Thiết bị làm sạch kim phun trực tiếp trên động cơ đốt trong” ứng dụng trên động cơ phun xăng điện tử.

Thiết bị làm sạch trực tiếp kim phun trên động cơ đốt trong kết hợp với nhiên liêu làm sạch đề xuất mới cho phép rút ngắn rất nhiều thời gian bảo dƣỡng động cơ (không cần tháo rời kim phun ra khỏi động cơ). Thiết bị vận hành an toàn và chính xác, mang tính hiệu quả rất cao. Đây là thiết bị mới đƣợc chế tạo ở Việt Nam kết hợp đƣợc tiến bộ mới về công nghệ kỹ thuật điện - điện tử và công nghệ thông tin, góp phần giảm phát thải ô nhiễm môi trƣờng, có thể ứng dụng cho độngcơ xăng, diesel lắp trên ô tô con (du lịch) đạt Tiểu chuẩn EURO 2. Kết quả nghiên cứu có thể áp dụng ngay vào thực tế chế tạo với giá thành rẻ, phù hợp khả năng công nghệ trong nƣớc, rút ngắn thời gian bảo trì sửa chữa động cơ đốt trong phun xăng.

ABSTRACT "The directly cleaning eject needle equipment of the combustion engine'' which is used in electronical fuel-injected engine. It combines with the cleaning proposed fuel and let shorten the maintain engine time (no need take eject needle away the engine). The equipment operates safely and exactly, it has high economic effects. It is new equipment made in Vietnam and it combines with great progress of electronic and information technology that contributes to reduce the environmental pollution.

The epuipment is applied for the fuel and diesel injection-engine, that they are installed in the automobile at EURO 2 standard (European emission standards). The result of the research could applies in manufacture reality with low cost, in accordance with domesstic ability technology, and shorten the maintain time for the fuel-injected combustion engine. NGUYỄN HỮU HƢỜNG HVTH: KS. NGUYỄN HUỲNH MINH iv Luan van Khảo sát và đánh giá thiết bị làm sạch kim phun trực tiếp trên động cơ đốt trong MỤC LỤC Trang Quyết định giao đề tài Xác nhận của cán bộ hƣớng dẫn LÝ LỊCH KHOA HỌC.i LỜI CAM ĐOAN.ii LỜI CẢM ƠN.iv MỤC LỤC.v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT.viii DANH MỤC CÁC BẢNG.x DANH MỤC CÁC HÌNH.xi Chƣơng 1.

xi TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu về thiết bị làm sạch kim phun trực tiếp trên ô tô hiện nay.1 Tình hình nghiên cứu trong nƣớc .2 Tình hình nghiên cứu ngoài nƣớc. Tính cấp thiết của đề tài. Mục tiêu và ý nghĩa của đề tài.

Phƣơng pháp tiếp cận và hƣớng nghiên cứu. Hệ thống phun xăng điện tử L – JETRONIC. Hệ thống phun xăng điện tử GDI. Tổng quan về quá trình cháy của động cơ xăng.

Tính chất của màng lửa. Cháy hoàn toàn lý thuyết. Phản ứng hoá học của hỗn hợp. Cơ chế hình thành khí thải.

Cơ chế hình thành các oxyde nitơ (NOX). Cơ chế hình thành monoxyde nitơ (NO). NGUYỄN HỮU HƢỜNG HVTH: KS. NGUYỄN HUỲNH MINH v Luan van Khảo sát và đánh giá thiết bị làm sạch kim phun trực tiếp trên động cơ đốt trong 2.

Cơ chế hình thành dioxyde nitơ (NO2). Cơ chế hình thành protoxyde nitơ (N2O). Cơ chế hình thành CO. Cơ chế hình thành HC.

Mức giới hạn khí thải. 28 THIẾT KẾ THIẾT BỊ LÀM SẠCH KIM PHUN TRỰC TIẾP TRÊN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG. Thiết kế mẫu, tính toán và lựa chọn các chi tiết .Tổng quan thiết kế mẫu thiết bị làm sạch kim phun. Các bộ phận cơ bản của thiết bị.

Tóm tắt các dòng của chip STM32F103 điều khiển mạch điện. Thiết kế phần cứng dựa trên ý tƣởng thiết kế mẫu. Phạm vi ứng dụng. Các đặc điểm chính của phần cứng .3 Thiết kế phần cứng cho mạch hiển thị.4 Tổng quan về Chíp STM32F .5 Tính toán thiết kế thực tế các mạch điều khiển và lập trình.

48 ĐÁNH GIÁ NHIÊN LIỆU SÚC RỬA KIM PHUN TRỰC TIẾP TRÊN ĐỘNG CƠ XĂNG. Nhiên liệu xăng (gasoline). Tính chất của nhiên liệu. Đánh giá tính chống kích nổ của nhiên liệu xăng .Tính chất hoá học.

Sản xuất Acetone. Tính chất vật lí của Benzen & Toluen. Tính chất hóa học của toluen. Kết quả kiểm nghiệm thành phần nhiên liệu mới.

Ảnh hƣởng của nhiên liệu súc rửa đến động cơ xăng. NGUYỄN HỮU HƢỜNG HVTH: KS. NGUYỄN HUỲNH MINH vi Luan van Khảo sát và đánh giá thiết bị làm sạch kim phun trực tiếp trên động cơ đốt trong Chƣơng 5. 58 THỰC NGHIỆM THIẾT BỊ LÀM SẠCH KIM PHUN TRỰC TIẾP TRÊN ĐỘNG CƠ XĂNG.

Qui trình sử dụng thiết bị làm sạch kim phun. Giới thiệu thiết bị đo khí thải HESHBON-Model HG 520. Thực nghiệm thiết bị súc rửa trên động cơ TOYOTA- D4 model 1997 .1 Đánh giá hóa chất súc rửa ở thị trƣờng FUEL INJECTION của Mỹ .2 Đánh giá nhiên liệu súc rửa đã đƣợc nghiên cứu, kết nối trên động cơ TOYOTA D4 .4 Thực nghiệm thiết bị súc rửa trên xe SYM model 2010. 68 KẾT LUẬN - HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI.

Hƣớng phát triển của đề tài. 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO.71 PHỤ LỤC 1: Điều khiển chƣơng trình.73 PHỤ LỤC 2: Sơ đồ khối mạch điện điều khiển.101 PHỤ LỤC 3: Kết nối thiết bị với động cơ D4.102 PHỤ LỤC 4: Kiểm nghiệm thực tế. NGUYỄN HỮU HƢỜNG HVTH: KS.