Luận án tiến sĩ về nghiên cứu ứng dụng LPG trên động cơ nén cháy

Trường đại học

Đại học Đà Nẵng

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

luận án tiến sĩ

2014

213
0
0

Phí lưu trữ

40.000 VNĐ

Mục lục chi tiết

LỜI CAM ĐOAN

1. MỞ ĐẦU

2. NHỮNG VẤN ĐỀ MỞ ĐẦU CỦA LUẬN ÁN

2.1. TỔNG QUAN

2.2. Môi trường và phương tiện giao thông

2.3. Nhiên liệu thay thế sử dụng trên phương tiện giao thông

2.4. Động cơ nén cháy dùng hai nhiên liệu

2.5. Tình hình nghiên cứu động cơ dùng hai nhiên liệu diesel - LP trên thế giới và ở Việt Nam

2.6. Các nghiên cứu động cơ dùng hai nhiên liệu diesel - LPG trên thế giới

2.7. Các nghiên cứu động cơ dùng hai nhiên liệu diesel - LPG ở Việt Nam

2.8. Những vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu

3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ QUÁ TRÌNH CHÁY HỖN HỢP DIESEL - LPG - KHÔNG KHÍ TRONG BUỒNG CHÁY

3.1. Cơ sở lý thuyết về quá trình cháy của động cơ dùng diesel - LPG

3.2. Xác định nồng độ oxygen, nồng độ nhiên liệu của hỗn hợp trong buồng cháy ngăn cách

3.3. Phương trình năng lượng của hỗn hợp hai nhiên liệu

3.4. Sự lan tràn màng lửa trong quá trình cháy hỗn hợp hai nhiên liệu

3.5. Tốc độ lan tràn màng lửa cháy chảy tầng

3.6. Tốc độ lan tràn màng lửa cháy rối

3.7. Nhiệt độ cháy và khối lượng riêng của hỗn hợp hai nhiên liệu

3.8. Tính năng công tác của động cơ sử dụng nhiên liệu diesel - LPG

3.9. Cháy kích nổ khi động cơ dùng hai nhiên liệu diesel - LPG

3.10. Thời kỳ cháy trễ. Các yếu tố ảnh hưởng đến cháy kích nổ ở động cơ hai nhiên liệu

3.11. Các yếu tố vận hành ảnh hưởng đến nồng độ các chất ô nhiễm của động cơ nén cháy

3.11.1. Trường hợp động cơ dùng 100% diesel

3.11.2. Trường hợp động cơ dùng diesel - LPG

4. MÔ HÌNH HÓA QUÁ TRÌNH CHÁY VÀ XÁC ĐỊNH MỨC PHÂN BỐ NHIỄM ỦA NHIÊN LIỆU WL - TURBO DÙNG DIESEL - LPG

4.1. Giới thiệu phần mềm ANSYS - Fluent

4.2. Thiết lập mô hình quá trình cháy hỗn hợp hai nhiên liệu diesel - LPG trong động cơ WL - Turbo

4.3. Kết cấu hình học và lưới động của buồng cháy động cơ. Các thông số của mô hình buồng cháy

4.4. Tính chất của nhiên liệu

4.5. Diễn biến quá trình cháy của diesel, hỗn hợp LPG-không khí và nồng độ bồ hóng – NOx trong buồng cháy ngăn cách khi mô phỏng bằng Fluent

4.5.1. Diễn biến quá trình cháy nhiên liệu diesel

4.5.2. Diễn biến quá trình cháy LPG trong buồng cháy ngăn cách

4.5.3. Diễn biến nồng độ bồ hóng và NOx trong buồng cháy ngăn cách

4.6. Các yếu tố vận hành ảnh hưởng đến tính năng kỹ thuật của động cơ

4.6.1. Ảnh hưởng của thành phần CO2 trong hỗn hợp

4.6.2. Ảnh hưởng của hệ số dư lượng không khí

4.6.3. Ảnh hưởng của tốc độ động cơ

4.6.4. Ảnh hưởng của lưu lượng diesel phun mồi

4.6.5. Ảnh hưởng của cháy kích nổ

5. XÂY DỰNG THÍ NGHIỆM

5.1. Mục tiêu, điều kiện, phương pháp và nội dung thí nghiệm

5.1.1. Mục tiêu thí nghiệm

5.1.2. Điều kiện thí nghiệm

5.1.3. Quy hoạch thí nghiệm

5.1.4. Nội dung thí nghiệm

5.2. Bố trí thí nghiệm

5.2.1. Bố trí hệ thống cấp LPG vào động cơ 1KZ - TE qua họng khuếch tán

5.2.2. Bố trí bộ điều chỉnh cung cấp nhiên liệu diesel, phun khí LPG và hồi lưu khí thải trên đường nạp động cơ WL - Turbo

5.2.3. Thiết bị AVL dùng trong thí nghiệm

5.2.4. Băng thử công suất APA 204/8

5.2.5. Thiết bị dùng thí nghiệm

5.2.6. Thiết bị cung cấp LP và hồi lưu khí thải dùng trong thí nghiệm. Van hồi lưu khí thải. Bộ làm mát khí thải hồi lưu

5.2.7. Bộ điều chỉnh cung cấp diesel - LP và tiết lưu khí thải hồi lưu

5.2.7.1. Nguyên lý hoạt động của bộ điều chỉnh
5.2.7.2. Các cảm biến sử dụng trong bộ điều chỉnh
5.2.7.3. Các cơ cấu chấp hành cung cấp LPG và hồi lưu khí thải
5.2.7.4. Mạch điện tử điều khiển lưu lượng diesel - LPG và hồi lưu khí thải

6. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM

6.1. Kết quả thực nghiệm

6.1.1. Phạm vi làm việc thường xuyên của động cơ ô tô du lịch dùng 100% diesel

6.1.2. Vận hành ở chế độ không tải (thí nghiệm trên động cơ 1KZ - TE dùng diesel - LPG được bổ sung CO2)

6.1.3. Vận hành chế độ tải thấp (thí nghiệm trên động cơ WL - Turbo dùng diesel - LPG khi áp dụng các giải pháp hạn chế kích nổ)

6.1.4. Vận hành chế độ tải thấp (thí nghiệm trên động cơ WL - Turbo dùng diesel - LPG khi điều chỉnh góc phun sớm)

6.1.5. Vận hành chế độ tải trung bình (thí nghiệm trên động cơ WL - Turbo dùng diesel - LPG bổ sung CO2)

6.1.6. Thí nghiệm phối hợp các giải pháp hạn chế kích nổ

6.1.7. Đánh giá kết quả động cơ dùng LP cho bởi mô phỏng và thực nghiệm

6.1.7.1. Về áp suất chỉ thị của động cơ WL - Turbo dùng diesel - LPG ở chế độ tải trung bình
6.1.7.2. Về công suất và mô men của động cơ WL - Turbo dùng LPG - diesel ở chế độ tải trung bình
6.1.7.3. So sánh nồng độ bồ hóng và NOx cho bởi mô phỏng và thực nghiệm của động cơ WL - Turbo dùng diesel - LPG ở chế độ tải trung bình
6.1.7.4. So sánh nồng độ bồ hóng của khí thải, nhiệt độ môi chất và ngọn lửa trong buồng cháy xoáy lốc của động cơ WL - Turbo cho bởi phần mềm ANSYS Fluent và thiết bị quay phim kỹ thuật số AVL - 513D

6.2. Kết luận về thực nghiệm

6.2.1. So sánh kết quả giữa mô phỏng và thực nghiệm

KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ

7. Kết luận của luận án

8. Kiến nghị về những nghiên cứu tiếp theo

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC HÌNH

Tóm tắt

I. Tổng quan về Nghiên Cứu Ứng Dụng LPG Trên Động Cơ Nén Cháy

Nghiên cứu ứng dụng LPG trong động cơ nén cháy đang trở thành một xu hướng quan trọng trong ngành công nghiệp ô tô. Việc sử dụng nhiên liệu LPG không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn nâng cao hiệu suất động cơ. Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng việc chuyển đổi từ nhiên liệu diesel sang LPG có thể mang lại nhiều lợi ích về mặt kinh tế và môi trường.

1.1. Lợi ích của việc sử dụng LPG trong động cơ nén cháy

Việc sử dụng nhiên liệu LPG giúp giảm lượng khí thải độc hại, đồng thời cải thiện hiệu suất động cơ. Nghiên cứu cho thấy rằng động cơ sử dụng LPG có thể giảm thiểu ô nhiễm không khí và tiết kiệm nhiên liệu hiệu quả.

1.2. Tình hình nghiên cứu LPG trên thế giới và Việt Nam

Trên thế giới, nhiều quốc gia đã áp dụng công nghệ động cơ sử dụng LPG để giảm thiểu ô nhiễm. Tại Việt Nam, nghiên cứu về động cơ nén cháy sử dụng LPG cũng đang được quan tâm và phát triển mạnh mẽ.

II. Vấn đề và Thách thức trong Nghiên Cứu LPG Trên Động Cơ

Mặc dù có nhiều lợi ích, việc ứng dụng LPG trong động cơ nén cháy cũng gặp phải một số thách thức. Các vấn đề như hiệu suất động cơ, chi phí chuyển đổi và an toàn khi sử dụng LPG cần được nghiên cứu và giải quyết. Những thách thức này đòi hỏi các nhà nghiên cứu phải tìm ra giải pháp tối ưu để đảm bảo tính khả thi của việc sử dụng LPG.

2.1. Các vấn đề về hiệu suất động cơ khi sử dụng LPG

Một trong những thách thức lớn nhất là đảm bảo rằng động cơ vẫn duy trì được hiệu suất động cơ cao khi chuyển sang sử dụng LPG. Nghiên cứu cho thấy rằng cần phải điều chỉnh các thông số kỹ thuật để tối ưu hóa hiệu suất.

2.2. Chi phí và an toàn khi chuyển đổi sang LPG

Chi phí đầu tư cho việc chuyển đổi động cơ sang sử dụng LPG có thể cao. Bên cạnh đó, vấn đề an toàn khi sử dụng khí hóa lỏng cũng cần được xem xét kỹ lưỡng để đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Ứng Dụng LPG Trên Động Cơ Nén Cháy

Để nghiên cứu ứng dụng LPG trong động cơ, các phương pháp nghiên cứu hiện đại như mô phỏng và thực nghiệm được áp dụng. Việc sử dụng phần mềm mô phỏng như ANSYS giúp các nhà nghiên cứu có thể dự đoán được hiệu suất và các thông số kỹ thuật của động cơ khi sử dụng LPG.

3.1. Mô phỏng quá trình cháy trong động cơ sử dụng LPG

Mô phỏng quá trình cháy giúp hiểu rõ hơn về tính năng động cơ khi sử dụng LPG. Các thông số như nhiệt độ, áp suất và nồng độ khí thải được phân tích để tối ưu hóa hiệu suất.

3.2. Thực nghiệm trên động cơ WL Turbo sử dụng LPG

Thực nghiệm trên động cơ WL-Turbo cho thấy rằng việc sử dụng LPG có thể cải thiện đáng kể hiệu suất động cơ. Các kết quả thực nghiệm đã chỉ ra rằng động cơ hoạt động ổn định và hiệu quả khi sử dụng LPG.

IV. Kết quả Nghiên Cứu và Ứng Dụng Thực Tiễn của LPG

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng LPG trong động cơ nén cháy không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn nâng cao hiệu suất động cơ. Các ứng dụng thực tiễn đã được triển khai tại một số nhà máy và cơ sở sản xuất ô tô, cho thấy tính khả thi của việc sử dụng LPG.

4.1. Ứng dụng LPG trong ngành công nghiệp ô tô

Nhiều nhà sản xuất ô tô đã bắt đầu áp dụng LPG như một giải pháp thay thế cho nhiên liệu truyền thống. Điều này không chỉ giúp giảm chi phí vận hành mà còn góp phần bảo vệ môi trường.

4.2. Kết quả thực nghiệm và đánh giá hiệu suất động cơ

Kết quả thực nghiệm cho thấy động cơ sử dụng LPG có thể đạt được hiệu suất tương đương hoặc cao hơn so với động cơ sử dụng diesel. Điều này mở ra hướng đi mới cho ngành công nghiệp ô tô tại Việt Nam.

V. Kết Luận và Tương Lai của Nghiên Cứu LPG Trên Động Cơ

Nghiên cứu ứng dụng LPG trong động cơ nén cháy đã chỉ ra nhiều lợi ích và tiềm năng phát triển trong tương lai. Việc tiếp tục nghiên cứu và phát triển công nghệ này sẽ giúp nâng cao hiệu suất động cơ và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

5.1. Tương lai của công nghệ LPG trong động cơ

Công nghệ sử dụng LPG trong động cơ dự kiến sẽ tiếp tục phát triển, với nhiều cải tiến về hiệu suất và an toàn. Các nghiên cứu mới sẽ giúp tối ưu hóa quy trình và giảm thiểu chi phí.

5.2. Khuyến nghị cho các nghiên cứu tiếp theo

Cần có thêm nhiều nghiên cứu về tính năng động cơ và các giải pháp kỹ thuật để tối ưu hóa việc sử dụng LPG. Điều này sẽ giúp nâng cao tính khả thi và hiệu quả của việc sử dụng LPG trong ngành công nghiệp ô tô.

27/06/2025
Luận án tiến sĩ góp phần nghiên cứu ứng dụng lpg trên động cơ nén cháy

Bạn đang xem trước tài liệu:

Luận án tiến sĩ góp phần nghiên cứu ứng dụng lpg trên động cơ nén cháy

Tài liệu "Nghiên Cứu Ứng Dụng LPG Trên Động Cơ Nén Cháy" cung cấp cái nhìn sâu sắc về việc sử dụng khí hóa lỏng (LPG) trong động cơ nén cháy, một giải pháp tiềm năng nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tiết kiệm năng lượng. Nghiên cứu này không chỉ phân tích hiệu suất của động cơ khi sử dụng LPG mà còn chỉ ra những lợi ích kinh tế và môi trường mà nó mang lại. Độc giả sẽ tìm thấy thông tin hữu ích về cách thức LPG có thể thay thế nhiên liệu truyền thống, từ đó góp phần vào việc phát triển bền vững trong ngành giao thông vận tải.

Để mở rộng thêm kiến thức về các giải pháp phát triển bền vững trong lĩnh vực vận tải, bạn có thể tham khảo tài liệu Luận án tiến sĩ kinh tế các giải pháp phát triển bền vững vận tải hành khách bằng ô tô ở Việt Nam. Ngoài ra, nếu bạn quan tâm đến các nghiên cứu về năng lượng và xúc tác, tài liệu Luận văn thạc sĩ kỹ thuật hóa dầu nghiên cứu tính chất và hoạt tính xúc tác niceo2 trong phản ứng bi reforming ch4 sẽ cung cấp thêm thông tin quý giá. Cuối cùng, để tìm hiểu về các phương pháp điều khiển năng lượng trong ô tô điện, bạn có thể xem tài liệu Luận án nghiên cứu các phương pháp điều khiển năng lượng cho hệ thống nguồn lai ắc quy siêu tụ điện trong ô tô điện. Những tài liệu này sẽ giúp bạn có cái nhìn toàn diện hơn về các xu hướng và công nghệ mới trong ngành giao thông vận tải.