Giới thiệu dự án

Thử nghiệm động cơ đốt trong (Internal Combustion Engine - ICE) là giai đoạn then chốt trong chu trình nghiên cứu, phát triển và kiểm định chất lượng ngành công nghệ kỹ thuật ô tô. Theo thống kê từ các tổ chức đo lường công nghiệp ô tô quốc tế, việc xây dựng và vận hành một phòng thử nghiệm động cơ chuyên dụng (Engine Test Cell) đạt chuẩn ISO 17025 với hệ thống bệ thử động lực học (Dynamometer), hệ thống điều hòa khí nạp, phân tích khí thải CVS (Constant Volume Sampling) tiêu tốn ngân sách từ 150.000 USD đến hơn 500.000 USD, đi kèm chi phí tiêu hao nhiên liệu, bảo dưỡng và nhân công vận hành liên tục.

Tại Việt Nam, các cơ sở đào tạo đại học và viện nghiên cứu chuyên ngành cơ khí động lực gặp rào cản tài chính lớn trong việc trang bị phòng thử nghiệm hoàn chỉnh, dẫn đến hạn chế trong công tác thực hành đo kiểm đường đặc tính động cơ, đánh giá suất tiêu hao nhiên liệu và nồng độ phát thải.

Đề tài "Ứng dụng MATLAB/Simulink mô phỏng thử nghiệm động cơ" (thực hiện tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh - HCMUTE, GVHD: PGS.TS Lý Vĩnh Đạt, SVTH: Nguyễn Viết Tri, Nguyễn Quốc Hoàng) giải quyết triệt để bài toán rào cản chi phí và an toàn vận hành bằng phương pháp Model-Based Design (MBD). Đề tài xây dựng một bệ thử ảo toàn diện (Virtual Engine Dynamometer Test Bench) có khả năng tái lập chính xác các phép đo động lực học, nhiệt động học và xử lý khí xả trong môi trường số.

Mục tiêu nghiên cứu cụ thể

  1. Hệ thống hóa cơ sở lý thuyết vận hành phòng thử nghiệm động cơ thực tế: cấu trúc buồng thử, băng thử thủy lực/điện (AC/DC/Eddy Current), hệ thống nhiên liệu, hệ thống thông gió và phân tích khí xả.
  2. Thiết lập mô hình toán học và xây dựng khối mô phỏng động cơ đánh lửa cưỡng bức (SI Engine) tích hợp tăng áp (Turbocharger), điều khiển phối khí biến thiên cam nạp/xả ($\varphi_{ICP}, \varphi_{ECP}$), tuần hoàn khí xả EGR trên MATLAB/Simulink và Stateflow.
  3. Xây dựng thuật toán điều khiển băng thử tự động (Dynamometer Control) quét toàn bộ dải vòng tua và mức tải để lập bản đồ đặc tính ngoài, đặc tính tải, tiêu hao nhiên liệu ($g_e$) và khí thải (CO, HC, $\text{NO}_x$, $\text{CO}_2$) qua bộ xúc tác ba chiều (Three-Way Catalytic Converter - TWC).
  4. Kiểm chứng và đánh giá độ chính xác của mô hình ảo so với lý thuyết nhiệt động cơ sở, cung cấp công cụ đào tạo và tiền cân chỉnh (pre-calibration) cho kỹ sư ô tô.

Phạm vi và giới hạn đề tài

  • Đối tượng mô phỏng: Động cơ xăng 4 kỳ, đánh lửa cưỡng bức (SI), nhiều xi lanh ($N_{cyl}$), trang bị van bướm ga điện tử (ETB), hệ thống tăng áp Turbocharger và bộ xúc tác xử lý khí xả 3 đường.
  • Chế độ thử nghiệm: Thử nghiệm trạng thái ổn định (Steady-State Engine Test) và chuỗi biến thiên tải/tốc độ có điều khiển.
  • Môi trường triển khai: Nền tảng phần mềm MATLAB/Simulink R2023b/R2024a tích hợp thư viện Powertrain Blockset và Stateflow.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Trước khi xây dựng mô hình mô phỏng, việc đối chiếu giữa các phương pháp thử nghiệm động cơ hiện hành cho thấy rõ tính cấp thiết của giải pháp:

Tiêu chí đánh giá Phòng thử nghiệm vật lý (SF902 / AVL APA Dyno) Mô phỏng 1D CFD nhiệt động học (GT-POWER / AVL BOOST) Mô phỏng hệ thống điều khiển (MATLAB/Simulink Powertrain)
Chi phí đầu tư Cực kỳ cao ($150,000 - $500,000+) Cao ($15,000 - $40,000 license) Tối ưu, tận dụng bản quyền học thuật
Thời gian thiết lập 2 - 4 tuần lắp đặt cơ khí, cảm biến 2 - 5 ngày xây dựng lưới 1D 1 - 2 giờ cấu hình tham số
Độ an toàn Tiềm ẩn rủi ro cháy nổ, rung động, nhiệt độ An toàn tuyệt đối An toàn tuyệt đối
Khả năng kiểm soát thuật toán Phụ thuộc vào giao diện mở của ECU/Dyno Chuyên sâu dòng khí, khó ghép nối ECU phức tạp Tối ưu cho thuật toán điều khiển vòng kín (Stateflow/Simulink)
Tốc độ tính toán Thời gian thực (Real-time) Chậm hơn thời gian thực (0.1x - 0.5x Real-time) Nhanh hơn thời gian thực (5x - 10x Real-time)

Phân tích ưu tiên yêu cầu hệ thống theo mô hình MoSCoW:

  • Must have: Khối tính toán mô-men xoắn hiệu dụng ($T_{brake}$), mô-men chỉ thị ($T_{qinr}$), mô-men ma sát ($T_{fric}$), mô-men tổn hao bơm ($T_{pump}$); Khối điều khiển bệ thử tự động Dyno Controller; Khối tính suất tiêu hao nhiên liệu ($g_e$) và chuyển đổi khí xả TWC.
  • Should have: Khối hiệu chỉnh khối lượng khí giữ lại theo vị trí đóng xupap nạp ($V_{IVC}, f_{TMcorr}$), thuật toán tự động dò điểm ổn định SteadyStateFlag.
  • Could have: Tích hợp mô hình nhiệt độ nước làm mát ($T_{coolant}$), nhiệt độ khí nạp ($MAT$) và áp suất cổ nạp ($MAP$) phụ thuộc thời gian.
  • Won't have: Mô hình cháy 3D phân lớp trong buồng đốt (CFD in-cylinder combustion).

Thiết kế hệ thống

Kiến trúc mô hình phòng thử nghiệm động cơ ảo được tổ chức thành các phân hệ tương tác hai chiều thông qua bus tín hiệu điều khiển và động lực học:

graph TB
    subgraph Environment_Block ["Khối Thông Số Môi Trường (Env)"]
        ENV[Nhiệt độ Tamb, Áp suất PAmb, Mật độ không khí]
    end

    subgraph Dyno_Subsystem ["Hệ Thống Băng Thử Ảo (Dynamometer)"]
        DC[Bộ Điều Khiển Dyno - DynoCtrl / Stateflow]
        DP[Băng Thử Động Lực - DynoPlnt]
    end

    subgraph Engine_Subsystem ["Hệ Thống Động Cơ Đốt Trong (SI Engine)"]
        EC[Bộ Điều Khiển Động Cơ - EngCtrl]
        EP[Khối Chi Tiết Động Cơ - EngPnt]
        TWC[Bộ Xúc Tác Khí Xả Ba Chiều - Catalytic Converter]
    end

    ENV --> EP
    DC -- "Lệnh vị trí bướm ga TPPcmd, Lệnh van xả WAPcmd" --> EC
    DC -- "Tốc độ / Mô-men yêu cầu (SpdCmd / TrqCmd)" --> DP
    EC -- "Độ rộng xung kim phun InjPw, Góc đánh lửa SA, Cam phase" --> EP
    EP -- "Tốc độ động cơ EngSpd (N), Mô-men động cơ EngTrq (Tbrake)" --> DP
    DP -- "Tín hiệu phản hồi tốc độ thực tế & trạng thái ổn định" --> DC
    EP -- "Thành phần khí thải trước xúc tác (EO HC, CO, NOx, CO2)" --> TWC
    TWC -- "Nồng độ khí thải sau xúc tác (TP Emissions)" --> DC

Stack công nghệ và công cụ

  • Phần mềm lõi: MathWorks MATLAB version R2023b / R2024a.
  • Môi trường mô hình hóa: Simulink, Powertrain Blockset, Simscape Driveline.
  • Điều khiển trạng thái hữu hạn: Stateflow (quản trị chu trình chuyển đổi trạng thái StartCtrl, LogCtrlValues, SteadyStateFlag).
  • Xử lý số liệu & Đồ thị: MATLAB Scripts, Data Inspector, Look-Up Tables 2D/3D Toolbox.

Phương pháp nghiên cứu và quản lý tiến độ

Dự án được thực hiện theo quy trình phát triển chữ V (V-Model) trong kỹ thuật phần mềm nhúng ô tô:

  • Giai đoạn 1 (Tuần 1 - 4): Nghiên cứu lý thuyết phòng thử, chuẩn hóa hệ thống phương trình nhiệt động học và động lực học trục khuỷu.
  • Giai đoạn 2 (Tuần 5 - 10): Xây dựng các khối chức năng con trong Simulink: Khối nạp khí/nhiên liệu, khối cơ cấu phối khí biến thiên, khối đánh lửa và ma sát, khối bộ xúc tác 3 chiều.
  • Giai đoạn 3 (Tuần 11 - 14): Thiết kế máy trạng thái Stateflow cho Dyno Controller, thiết lập vòng quét tự động điểm tốc độ ($N$) và độ mở bướm ga ($TPP$).
  • Giai đoạn 4 (Tuần 15 - 16): Chạy mô phỏng kiểm chứng, trích xuất dữ liệu đặc tính ngoài, đặc tính kinh tế, nồng độ khí xả và đóng gói báo cáo kỹ thuật.

Implementation và kết quả

Chi tiết thuật toán và phương trình toán học cốt lõi

1. Mô hình tính toán mô-men xoắn hiệu dụng ($T_{brake}$)

Mô-men xoắn phanh của động cơ được xác định thông qua cân bằng mô-men nội chỉ thị, các hệ số bù trừ hiệu chỉnh nhiệt động và tổn thất ma sát cơ khí:

$$T_{brake} = T_{qinr} \cdot M_{SA} \cdot M_{\lambda} - T_{fric} - T_{pump}$$

Trong đó:

  • $T_{qinr} = f_{Tqinr}(N, L_{est})$: Mô-men xoắn nội tối đa tra từ bảng 2D theo tốc độ động cơ $N$ (RPM) và tải ước tính $L_{est}$.
  • $M_{SA} = f_{Msa}(\Delta SA)$: Hệ số suy giảm mô-men do góc đánh lửa sớm lệch khỏi điểm tối ưu $SA_{opt}$, với $\Delta SA = SA_{opt} - SA$.
  • $M_{\lambda} = f_{M\lambda}(\lambda)$: Hệ số suy giảm mô-men theo hệ số dư lượng không khí $\lambda = \frac{AFR}{AFR_{stoich}}$.
  • $T_{fric} = f_{Tfric}(N, L_{est}, T_{coolant})$: Mô-men cản do ma sát giữa piston - xi lanh, trục khuỷu và cơ cấu phối khí.
  • $T_{pump} = f_{Tpump}(N, MAP, P_{exh})$: Tổn thất công bơm trong hành trình nạp và xả.

2. Mô hình tính toán khối lượng khí nạp tại thời điểm đóng xupap nạp (IVC)

Khối lượng khí thực tế nạp vào xi lanh qua mỗi chu kỳ được hiệu chỉnh bằng biến thiên góc pha cam nạp/xả ($\varphi_{ICP}, \varphi_{ECP}$):

$$M_{trapped} = f_{TMcorr}(\rho_{norm}, N) \cdot \frac{MAP_{IVC} \cdot V_{IVC}(\varphi_{ICP})}{R_{air} \cdot MAT_{IVC}}$$

Khối lượng chuẩn hóa nạp:

$$\rho_{norm} = \frac{MAP_{IVC}}{P_{std}} \cdot \frac{T_{std}}{MAT_{IVC}}$$

3. Thuật toán điều khiển quét bệ thử tự động (Dyno Controller Logic)

Bộ điều khiển Stateflow thực thi thuật toán quét bước tải và bước tốc độ, tự động lưu giá trị khi hệ thống đạt trạng thái cân bằng động:

% MATLAB Function: Thuật toán điều khiển chuyển bước bệ thử Dyno
function [DynoTrqCmd, TPPcmd, SteadyStateFlag] = DynoControlStep(EngSpd, EngSpdCmd, EngTrq, SettleTime, StepDelta)
    persistent Timer LastSpd;
    if isempty(Timer)
        Timer = 0;
        LastSpd = EngSpd;
    end
    
    SpdError = abs(EngSpd - EngSpdCmd);
    SpdDerivative = abs(EngSpd - LastSpd);
    
    % Kiểm tra điều kiện ổn định động học
    if (SpdError < 15.0) && (SpdDerivative < 2.0)
        Timer = Timer + StepDelta;
        if Timer >= SettleTime
            SteadyStateFlag = true;
            Timer = 0; % Reset bộ đếm cho điểm đo tiếp theo
        else
            SteadyStateFlag = false;
        end
    else
        Timer = 0;
        SteadyStateFlag = false;
    end
    
    % Cập nhật lệnh điều khiển bướm ga và mô-men hãm bệ thử
    DynoTrqCmd = EngTrq;
    TPPcmd = min(100.0, max(5.0, (EngSpdCmd / 6000.0) * 100.0));
    LastSpd = EngSpd;
end

4. Mô hình suất tiêu hao nhiên liệu ($g_e$) và khí thải TWC

Lượng tiêu hao nhiên liệu giờ ($G_{nl}$, đơn vị kg/h) và suất tiêu hao nhiên liệu có ích ($g_e$, đơn vị g/kWh):

$$G_{nl} = \dot{m}_{fuel} \cdot 3.6 \quad (\text{kg/h})$$

$$g_e = \frac{\dot{m}{fuel} \cdot 3600 \cdot 1000}{P_e} = \frac{G{nl} \cdot 10^6}{\frac{T_{brake} \cdot \pi \cdot N}{30 \cdot 1000}} \quad (\text{g/kWh})$$

Nồng độ phát thải sau bộ xúc tác ($TP_i$) tính toán qua hiệu suất chuyển đổi $\eta_{conv,i}(\lambda, T_{cat})$:

$$\dot{m}{TP, i} = \dot{m}{EO, i} \cdot \left[1 - \eta_{conv, i}(\lambda, T_{cat})\right] \quad (i = \text{CO}, \text{HC}, \text{NO}_x)$$

Kết quả đo kiểm và kiểm chứng

Quá trình mô phỏng thử nghiệm băng thử ảo được thực hiện quét toàn bộ dải tốc độ động cơ từ $N = 1000\text{ RPM}$ đến $N = 6000\text{ RPM}$ với bước quét $\Delta N = 500\text{ RPM}$, thời gian giữ ổn định tại mỗi điểm là $t_{settle} = 5.0\text{ s}$.

========================================================================================
BẢNG DỮ LIỆU KẾT QUẢ MÔ PHỎNG ĐẶC TÍNH NGOÀI VÀ PHÁT THẢI ĐỘNG CƠ
========================================================================================
Tốc độ N    Mô-men T_brake  Công suất P_e   Suất THNL g_e   HC (ppm)   CO (%)   NOx (ppm)
(RPM)       (N.m)           (kW)            (g/kWh)         (Sau TWC)  (Sau TWC)(Sau TWC)
----------------------------------------------------------------------------------------
1000        142.5           14.92           285.4           18.2       0.04     45.0
1500        168.0           26.39           262.1           14.5       0.03     52.3
2000        185.2           38.79           248.6           11.0       0.02     68.1
2500        198.4           51.94           239.2            8.4       0.02     82.4
3000        205.0           64.40           234.5            7.1       0.01     95.0
3500        208.5 (Max)     76.42           232.0 (Min)      6.5       0.01    110.2
4000        204.1           85.49           236.8            7.8       0.02    135.6
4500        195.8           92.27           244.3            9.2       0.02    168.0
5000        184.2           96.45 (Max)     255.0           12.4       0.03    210.5
5500        169.5           97.62           271.8           16.8       0.04    265.4
6000        151.0           94.88           294.2           22.5       0.06    330.1
========================================================================================
  • Mô-men xoắn cực đại ($T_{max}$): Đạt $208.5\text{ N.m}$ tại vùng vòng tua trung bình $3500\text{ RPM}$.
  • Công suất cực đại ($P_{max}$): Đạt $97.62\text{ kW}$ (xấp xỉ $130.9\text{ HP}$) tại dải $5200 - 5500\text{ RPM}$.
  • Vùng tiêu hao nhiên liệu tối ưu: Suất tiêu hao đạt giá trị nhỏ nhất $g_{e,min} = 232.0\text{ g/kWh}$ tại dải vòng tua làm việc kinh tế $3000 - 3500\text{ RPM}$.
  • Hiệu suất xử lý khí xả của bộ xúc tác 3 chiều (TWC): Tại hệ số $\lambda = 1.0 \pm 0.01$, hiệu suất chuyển đổi khí CO và HC đạt trên $96.5%$, nồng độ $\text{NO}_x$ giảm hơn $92%$ so với trước xúc tác ($EO \rightarrow TP$).

Đổi mới và đóng góp

  1. Tự động hóa hoàn toàn chu trình đo kiểm băng thử ảo (Automated Virtual Dynamometer): Thay vì gán tải thủ công, đề tài thiết lập cơ chế Stateflow thông minh điều khiển đồng bộ giữa bướm ga ($TPP$), van xả turbo ($WAP$) và mô-men cản phanh, loại bỏ thời gian trễ do con người can thiệp.
  2. Tích hợp trọn vẹn mô hình khí động học phối khí biến thiên và khí xả: Kết hợp tác động qua lại của góc cam nạp/xả ($\varphi_{ICP}, \varphi_{ECP}$) lên hệ số nạp thực tế ($M_{trapped}$), tái hiện sát thực tế hiện tượng tổn hao công bơm $T_{pump}$ và hiệu quả của bộ xúc tác TWC.
  3. Tiết kiệm 99.8% chi phí so với đo kiểm thực nghiệm: Cho phép sinh viên và kỹ sư thực hiện hàng nghìn chu trình thử nghiệm lặp lại không tốn nhiên liệu, loại trừ hoàn toàn nguy cơ hư hỏng cơ khí hoặc quá nhiệt bệ thử.

Ứng dụng thực tế và triển khai

Trường hợp ứng dụng điển hình

  • Giảng dạy và thực hành đại học: Ứng dụng làm phòng thí nghiệm ảo (Virtual Lab) cho các học phần Lý thuyết Động cơ đốt trong, Tính toán Thiết kế Động cơ, Thí nghiệm Động cơ Ô tô.
  • Phát triển và tiền cân chỉnh ECU (Virtual Calibration): Thử nghiệm trước các bản đồ góc đánh lửa ($SA$), tỷ lệ hòa khí ($AFR$) nhằm tối ưu hóa công suất và mức tiêu hao nhiên liệu trước khi nạp vào phần cứng ECU thực tế.
  • Hệ thống thử nghiệm Hardware-in-the-Loop (HIL): Đóng gói mô hình Simulink thành mã nguồn C/C++ (thông qua Simulink Coder) nhúng trực tiếp vào các hệ thống máy tính thời gian thực (Speedgoat, dSPACE, NI PXI) để test ECU vật lý.

Đánh giá hiệu quả kinh tế (Cost-Benefit Analysis)

  • Chi phí thiết lập phòng thử vật lý: $\approx 3.5 - 7$ tỷ VNĐ (Dynamometer + buồng cách âm + cảm biến + phân tích khí xả).
  • Chi phí giải pháp mô phỏng: $\approx 0$ VNĐ phụ phí vận hành khi tận dụng hạ tầng phòng máy tính hiện có của nhà trường.
  • Thời gian hoàn vốn (ROI): Ngay lập tức từ năm đầu tiên đào tạo, giúp phục vụ đồng thời hàng trăm sinh viên/kỳ thay vì chỉ 3-5 sinh viên/nhóm trên bệ thử vật lý.

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật

  • Mô hình sử dụng các bảng tra cứu đặc tính (Look-Up Tables) dạng bán thực nghiệm, độ chính xác phụ thuộc vào dữ liệu tham chiếu ban đầu.
  • Chưa tích hợp động học dòng chất lỏng 3D trong đường ống nạp và hiện tượng dao động áp suất sóng âm (acoustic pulsation).

Hướng phát triển tiếp theo

  • Kết nối đồng mô phỏng (Co-simulation) giữa MATLAB/Simulink với phần mềm mô phỏng dòng chảy 1D/3D chuyên sâu (GT-POWER / ANSYS Fluent).
  • Mở rộng mô hình bệ thử sang hệ thống động lực xe lai điện (Hybrid Powertrain Dyno) và bệ thử khung gầm (Chassis Dynamometer).

Đối tượng hưởng lợi

+---------------------------------------------------------------------------------------+
|                              ĐỐI TƯỢNG HƯỞNG LỢI                                      |
+---------------------------------------------------------------------------------------+
| 🎓 SINH VIÊN / HỌC VIÊN                                                                |
| - Trực quan hóa 100% các khái niệm lý thuyết: áp suất nạp, đường đặc tính ngoài, TWC. |
| - Tự do thay đổi thông số động cơ mà không lo hỏng hóc thiết bị.                       |
+---------------------------------------------------------------------------------------+
| 👨‍🏫 GIẢNG VIÊN / CƠ SỞ ĐÀO TẠO                                                         |
| - Giải quyết bài toán thiếu hụt thiết bị thực hành tại xưởng động lực.                |
| - Tiết kiệm hàng trăm triệu đồng ngân sách mua nhiên liệu xăng/diesel mỗi năm.         |
+---------------------------------------------------------------------------------------+
| 🚗 KỸ SƯ R&D / NGHIÊN CỨU VIÊN                                                        |
| - Nền tảng kiểm chứng nhanh (Rapid Prototyping) thuật toán điều khiển động cơ.         |
| - Dễ dàng mở rộng cho các bài toán tối ưu hóa tiêu hao năng lượng và khí thải.        |
+---------------------------------------------------------------------------------------+

Câu hỏi thường gặp

1. Cấu hình máy tính tối thiểu để chạy mô hình mô phỏng này là gì?

Hệ thống yêu cầu máy tính chạy hệ điều hành Windows 10/11 hoặc Linux 64-bit, CPU tối thiểu 4 nhân (khuyến nghị Intel Core i5/AMD Ryzen 5 trở lên), RAM tối thiểu 8GB (khuyến nghị 16GB) và cài đặt sẵn MATLAB R2022b trở lên với các toolbox: Simulink, Powertrain Blockset, Stateflow.

2. Mô hình có thể mô phỏng động cơ Diesel hoặc động cơ sử dụng nhiên liệu sinh học không?

Có. Cấu trúc mô hình được thiết kế theo module hóa. Người dùng chỉ cần thay thế phương trình nhiệt trị thấp của nhiên liệu ($LHV$), tỷ lệ hòa khí lý thuyết ($AFR_{stoich}$), và cập nhật lại bảng Look-Up Table mô-men nội ($T_{qinr}$) cùng đặc tính cháy nén (CI) của Diesel.

3. Làm thế nào để xuất dữ liệu đồ thị từ Simulink ra báo cáo kỹ thuật?

Dữ liệu từ các khối Scope và cảm biến ảo được tự động ghi vào không gian làm việc (MATLAB Workspace) dưới dạng mảng Simulink.SimulationData.Dataset. Người dùng có thể sử dụng các hàm vẽ đồ thị (plot, subplot, grid) hoặc xuất sang định dạng .csv, .xlsx để phân tích chuyên sâu.

4. Bệ thử ảo có khả năng kết nối trực tiếp với bướm ga và cảm biến vật lý bên ngoài không?

Có thể tích hợp. Khi sử dụng hộp giao tiếp DAQ (Data Acquisition) của National Instruments hoặc bo mạch Arduino/STM32 qua giao thức Serial/CAN Bus, mô hình Simulink có thể nhận tín hiệu điện áp bướm ga thực tế và điều khiển động cơ ảo theo thời gian thực (Real-time Simulation).

5. Sai số giữa mô hình mô phỏng và bệ thử thực tế nằm trong khoảng bao nhiêu?

Theo các nghiên cứu đối chiếu của Powertrain Blockset trên các dòng động cơ SI tiêu chuẩn, sai số trung bình về mô-men xoắn ($T_{brake}$) và công suất ($P_e$) ở trạng thái ổn định dao động trong khoảng $2.5% - 4.5%$, hoàn toàn đáp ứng tiêu chuẩn kiểm định sơ bộ và giảng dạy kỹ thuật.

Kết luận

Đề tài tốt nghiệp "Ứng dụng MATLAB/Simulink mô phỏng thử nghiệm động cơ" của nhóm tác giả tại Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM đã giải quyết xuất sắc bài toán số hóa quy trình đo kiểm động cơ đốt trong. Bằng việc kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết nhiệt động cơ sở, động lực học cơ khí và công cụ điều khiển tiên tiến Stateflow, đề tài đã tạo ra một hệ thống băng thử ảo hoàn chỉnh, phản ánh chính xác các đường đặc tính công suất ($97.62\text{ kW}$ tại $5500\text{ RPM}$), mô-men cực đại ($208.5\text{ N.m}$ tại $3500\text{ RPM}$), suất tiêu hao nhiên liệu tối ưu ($232.0\text{ g/kWh}$) và hiệu năng xử lý khí thải vượt trội của bộ xúc tác TWC.

Đây là công trình có giá trị học thuật và ứng dụng thực tiễn cao, mở ra hướng đi bền vững, tiết kiệm và an toàn cho công tác đào tạo và nghiên cứu kỹ thuật ô tô hiện đại. Bạn đọc, sinh viên và kỹ sư quan tâm có thể khai thác mô hình này để phát triển các thuật toán điều khiển động cơ chuyên sâu hoặc mở rộng sang các hệ thống truyền động xe điện và hybrid trong tương lai.