I. Giới thiệu
Chương đầu tiên của luận văn giới thiệu về thiết kế bộ đo lưu lượng khí sử dụng công nghệ chênh áp trong động cơ ô tô máy kéo. Nghiên cứu này tập trung vào việc tìm hiểu các phương pháp đo lưu lượng khí dựa trên nguyên lý chênh áp, mô phỏng đặc tính làm việc của các bộ đo trong điều kiện thực tế của động cơ đốt trong. Mục tiêu chính là thiết kế và chế tạo một bộ đo lưu lượng khí phù hợp với ứng dụng trên động cơ đốt trong, đảm bảo độ chính xác và độ nhạy cần thiết.
1.1 Ứng dụng trong điều khiển động cơ
Thiết bị đo lưu lượng khí đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển hoạt động của động cơ ô tô máy kéo. Các thông số như lưu lượng không khí nạp, lượng nhiên liệu, và lượng khí xả được đo lường chính xác giúp tối ưu hóa quá trình làm việc của động cơ, từ đó nâng cao hiệu suất và giảm tiêu hao nhiên liệu.
1.2 Ứng dụng trong thử nghiệm động cơ
Trong thử nghiệm động cơ đốt trong, việc đo lưu lượng khí chính xác giúp cải tiến và tối ưu hóa các quá trình hoạt động của động cơ. Các bộ đo lưu lượng khí được phát triển với độ chính xác cao hỗ trợ đắc lực cho công tác nghiên cứu và phát triển trong ngành công nghiệp ô tô và máy kéo.
II. Cơ sở lý thuyết
Chương này trình bày cơ sở lý thuyết về công nghệ chênh áp và các phương pháp đo lưu lượng khí. Các nguyên lý cơ bản của việc đo lưu lượng dựa trên độ chênh áp được phân tích chi tiết, bao gồm các phương pháp như ống Venturi, ống Pitot, và ống Orifice. Các ưu điểm và nhược điểm của từng phương pháp được so sánh để lựa chọn phương án phù hợp nhất.
2.1 Nguyên lý đo lưu lượng dựa trên chênh áp
Công nghệ chênh áp dựa trên nguyên lý đo sự chênh lệch áp suất giữa hai điểm trong dòng chảy để tính toán lưu lượng khí. Các thiết bị như ống Venturi, ống Pitot, và ống Orifice được sử dụng rộng rãi do kết cấu đơn giản và chi phí thấp.
2.2 So sánh các phương pháp đo
Các phương pháp đo lưu lượng khí dựa trên công nghệ chênh áp được so sánh về độ chính xác, độ nhạy, và khả năng ứng dụng trong thực tế. Ống Venturi được đánh giá cao do độ chính xác và độ bền, trong khi ống Orifice có chi phí thấp hơn nhưng độ chính xác kém hơn.
III. Thiết kế và chế tạo
Chương này tập trung vào quá trình thiết kế bộ đo lưu lượng khí sử dụng công nghệ chênh áp. Các bước thiết kế bao gồm lựa chọn vật liệu, tính toán kích thước, và mô phỏng hoạt động của bộ đo. Phần mềm ANSYS FLUENT và ANSYS CFX được sử dụng để mô phỏng và tối ưu hóa thiết kế, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí trong quá trình chế tạo.
3.1 Lựa chọn phương án thiết kế
Dựa trên kết quả phân tích và so sánh, phương án sử dụng ống Venturi được lựa chọn do độ chính xác cao và kết cấu đơn giản. Các thông số kỹ thuật của ống Venturi được tính toán chi tiết để đảm bảo hiệu suất đo lường tối ưu.
3.2 Mô phỏng và tối ưu hóa
Phần mềm ANSYS FLUENT và ANSYS CFX được sử dụng để mô phỏng dòng chảy và tối ưu hóa thiết kế của bộ đo lưu lượng khí. Kết quả mô phỏng cho thấy hiệu suất đo lường của ống Venturi đạt yêu cầu kỹ thuật với độ chính xác cao.
IV. Thử nghiệm và đánh giá
Chương này trình bày quá trình thử nghiệm và đánh giá bộ đo lưu lượng khí được chế tạo. Các thử nghiệm được thực hiện trong điều kiện thực tế trên động cơ ô tô máy kéo để kiểm tra độ chính xác và độ nhạy của bộ đo. Kết quả thử nghiệm cho thấy bộ đo đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật và có khả năng ứng dụng rộng rãi trong thực tế.
4.1 Phương pháp thử nghiệm
Các thử nghiệm được thực hiện trên động cơ đốt trong để kiểm tra hiệu suất của bộ đo lưu lượng khí. Các thông số như lưu lượng không khí nạp, độ chênh áp, và độ nhạy được đo lường và so sánh với các thiết bị đo tiêu chuẩn.
4.2 Kết quả và đánh giá
Kết quả thử nghiệm cho thấy bộ đo lưu lượng khí đạt độ chính xác cao và độ nhạy tốt trong các điều kiện làm việc khác nhau. Bộ đo có khả năng ứng dụng rộng rãi trong việc điều khiển và thử nghiệm động cơ ô tô máy kéo.
