ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYEN VAN TONG EM NGHIÊN CUU ANH HUONG CHE ĐỘ PHUN DEN QUA TRINH CHAY VA KHi THAI DONG CO RV125-2 B NG PHƯƠNG PHAPM PH NG Chuyên ngành : (© hu My o Mã số: 60 52 35 LUẬN VÁN THẠC SĨ TP. HO CHÍ MINH h ng 06 năm 2014 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BACH KHOA — ĐHQG - HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học : TS. Nguyễn Lê Duy Khải.
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Cán bộ chấm nhận xét I : PGS. Dang Thành Trung. (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. Huỳnh Thanh Công.
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Truong Đại học Bách Khoa, DHQG TP. HCM ngày 28 tháng 07 năm 2014. Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) I. Nguyễn Hữu Hường 2.
Phạm Tuấn Anh 3. Dang Thanh Trung 4. Huynh Thanh Công 5. Nguyễn Lê Duy Khải Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nêu có).
CHỦ TỊCH HOI DONG TRƯỞNG KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do- Hạnh Phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ và tên học viên: NGUYEN VAN TONG EM MSHV: 12130487 Ngày, tháng, năm sinh: 09/10/1981 Nơi smh: An Giang Chuyên ngành: Kỹ thuật Ô tô - Máy kéo Mã số: 605235 I. TÊN ĐÈ TÀI: “Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ phun đến quá trình cháy và khí thải động cơ RV125-2 bằng phương pháp mô phỏng”. NHIỆM VU VÀ NỘI DUNG: 1. Tổng quan về tình hình nghiên cứu ảnh hưởng của quá trìh phun nhiên liệu đến quá trình cháy và khí thải của động cơ diesel tại Việt Nam và trên Thê Giới.
Nghiên cứu ứng dụng phần mềm mô phóng KIVA3V vào động cơ cụ thể (động cơ diesel RV125-2, Phong Thí nghệm Động cơ đôt trong, Truong Đại học Bách khoa Tp. Nghiên cứu mô phỏng ảnh hưởng của thông số “thời điểm phun” đến quá trình cháy va khí thải trên động co diesel RV125-2. Nghiên cứu mô phỏng ảnh hưởng của thông số “thời gian phun” đến quá trình cháy và khí thải trên động cơ diesel RV125-2. Kếtluận và đề xuất hướng phát triển.
NGÀY GIAO NHIỆM VU: 20/01/2014 IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 20/06/2014 V. HO VÀ TÊN CÁN BỘ HUONG DAN: TS. NGUYÊN LE DUY KHAI ; ; - Tp.
năm 2014 CAN BỘ HUONG DAN CHU NHIEM BO MON DAO TAO (Họ tên và chữ ky) (Họ tên và chữ ký) TRUONG KHOA KY THUẬT GIAO THONG (Họ tên va chữ ky) LOI CAM ON Với khoảng thời gian 2 năm hoc cao học tại Trường Dai Hoc Bach Khoa Tp Hồ Chí Minh, được sự giảng dạy nhiệt tinh của Qui thay cô trong Bộ môn Ô tô - Máy động lực, Khoa kỹ thuật giao thông, tôi đã tiếp thu được nhiều kiến thức quý báo làm cơ sở và nền tảng trong việc nghiên cứu và tiếp cận thêm tài liệu mới từ đó giúp tôi hoàn thiện thêm trên rất nhiều lĩnh vực nhất là về lĩnh vực chuyên môn. Đầu tiên em xin dành lời cảm ơn sâu sắc đến thay hướng dẫn TS. Nguyễn Lê Duy Khải, người Thầy đã hết lòng tận tình hướng dẫn, cung cấp những tài liệu, phan mềm quan trọng và tận tình hướng dẫn em trong suốt thời gian thực hiện luận van. Em xin chân thành cảm ơn TS.
Huynh Thanh Công, quý thầy đang công tác tại phòng Thí nghiệm Động cơ đốt trong - Trường Đại học Bách khoa Tp.Hồ Chí Minh - đã nhiệt tình giúp đỡ em trong công việc thu thập số liệu thực nghiệm của Động cơ RV125-2. Xin cảm ơn các Thầy phản biện đã đóng góp nhiều ý kiến quý báo giúp em hoàn thiện nội dung tập luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn Trường Cao Đăng Nghề An Giang đã tạo điều kiện thuận lợi dé tôi tham gia khóa học. Dù tôi đã hoàn thành luận văn nhưng chắc sẽ còn nhiều thiếu sót, mong nhận được ý kiến đóng góp của quý thay cô dé luận văn được hoàn thiện tốt hơn.
Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn chân thành và gửi lời chúc sức khỏe đến quý Thay cô, gia đình và mọi người. Học viên thực hiện, Nguyễn Văn Tổng Em TÓM TÁT Luận văn này nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ phun đến quá trình cháy và khí thải trên động co diesel phun trực tiếp bang phương pháp mô phỏng. Cụ thẻ, nghiên cứu anh hưởng của thời điểm phun va thời gian phun được thay đổi để đánh giá ảnh hưởng của chế độ phun đến quá trình cháy và khí thải trên đông cơ diesel 12.5 mã lực phun trực tiếp. Thời điểm phun được thay đổi từ 10 đến 22° góc quay trục khuyu trước điểm chết trên và thời gian phun được thay đổi từ 6 đến 12° góc quay trục khuyu.
Kết quả nghiên cứu luận của văn này chỉ ra răng, công suất của động cơ đạt giá trị cực đại khi thời điểm phun năm trong khoảng 18 đến 20 độ góc quay trục khuỷu trước điểm chết trên và thời gian phun là năm trong khoảng 8 đến 9 độ góc quay trục khuỷu. Khi thời điểm phun sớm, áp suất và nhiệt độ trong xy lanh tăng, đồng thời nồng độ phát thải NO, tăng và bồ hóng giảm. Khi thời gian phun giảm, áp suất và nhiệt độ trong xy lanh tăng, đồng thời nồng độ phát thải NO, tăng và bồ hóng giảm. ABSTRACT This thesis studies the effects of injection characteristics on emissions and combustion in a direct injection diesel engine, using simulation.
Specifically, study of the effects of injection timing and injection duration was changed to assess the effect of injection characteristics on emissions and combustion in 12.5HP direct injection diesel engine. Injection timing was changed from 10 to 22° CA BIDC and injection duration was changed from 6 to 12° CA. The findings of this thesis indicate that the capacity of the engine reaches its maximum value when the injection timing in range 18 to 20° CA BTDC and injection duration in range 8 to 9° CA. when the injection timing is increased, in-cylinder pressure, in- cylinder temperature and NO, emission were fomation increased and soot emission was decreased.
When the injection duration is decreased, in-cylinder pressure, in-cylinder temperature and NO, emission were fomation increased and soot emission was decreased. LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, luận văn: “Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ phun đến quá trình cháy và khí thải động cơ RV125-2 bang phương pháp mô phỏng” dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Lê Duy Khải, tất cả kết quả trong luận văn này đều do tôi thực hiện và chưa được công bô bởi các tác giả khác. Học viên Nguyễn Văn Tổng Em IV LOL CAM OD.
i TOM tat — ADStract nh. il LOL CAM OAM. IV Danh muc hinh ath.Vill Danh mục bảng DiGU.ecceeccescccsessscsseesessessesssssesssssesssssssecsscssessessessssssssecsssssesseesseseessesees XI Damh mu 0000111777777. XV Danh mục chữ viẾt tắ .- - -- St SE9EE S311 E1 9113111901717 erkd XVI h ong 1 GIỚI THIỆU HUNG 1 1.
Tổng quan tình hình nghiên cứu liên quan trong và ngoài nước. Lý do chọn để tải. Mục tiêu và đối tượng nghiên cứu. Mục tiêu nghiÊn CỨU.
HH TH HH vn 6 1. Đối tượng nghiên CỨU.----- 2-2-5552 ©EESEE9EEEE2EE1 3E 211111221711211 11. Nội dung và phạm vi nghiÊn CỨU.-- 5 << + + 1 E3 911 E1 93 11 vn ng ghe 6 1. Nội dung nghiÊn CỨU .-- << <1 9 HH nọ gu HH ng 6 1.
Pham vi nghién COU. Phurong phap nghién CUu oc. Khái niệm và tam quan trọng của phương pháp mô phỏng. Y nghĩa khoa học và thực tiễn của dé tài.-- +22 ©5¿©S++S2£E£EEEEErEerrkersred 8 h ong2 OSO Y THUYẾT 9 2.
Khái quát quá trình cháy và các chất gây 6 nhiễm trong khí thải động co COS] oo. Khái quát về quá trình cháy trong động co Diesel. Các chất gây ô nhiễm trong khí thải động cơ Diesel. Các biện pháp kỹ thuật làm giảm mức độ ô nhiễm trên động cơ Diesel.
Các tính chất đặc trưng cho quá trình phun nhiên liệu trong động cơ J0. Van đề phun nhiên liệu .----- ¿2£ ©S££+£EE££EE£EE£EESEEEEEEEEEEEEvEErrkrrrerred 14 2. Cau trúc tông quát của tia nhiên liệu. GOC MO CUA tia 0ï.
Độ xuyên thâu của tia nhiên liệu trong buồng cháy. Sự phân bố kích thước hat. Sự bốc hơi nhiên liệu. Quá trình cháy trong động co Diesel phun trực tiếp.
Các yếu tố ảnh hưởng đến thời kỳ cháy trễ trong động co Diesel. Khái niệm thời kỳ cháy trỄ.---- +2 ©+5ESE 2£ 2xx eEEErkrkerxrrxrrrrrerrrred 30 2. Các yếu tố vật lý ảnh hưởng đến thời kỳ cháy trễ. Các quan hệ về thời kỳ cháy trễ trong động cơ.
Các mô hình toán sử dụng trong mô phỏng. Mô hình dòng chảy rối “Renormalized Group k-epsilon”(RNG k - &). Mô hình phân rã tia phun “Kelvin-Helmholtz va Rayleigh- Taylor”. Mô hình hình thành NOx.
Mô hình hình thành bồ hóng.-- 2 5-52 2£ 5£ ©S££E£EE2EEE£EE£ES2EEEcEEvrxerrerred42 h ong 3 NGHIÊN ỨU XÂY DUNG ÔHÌNH ÔPHỎNG ĐỌNG O RV125-2 45 3. Nghiên cứu xây dựng mô hình mô phỏng động co diesel RVI25-2. Giới thiệu cấu trúc chương trình mô phỏng KIVA3V-ERC.Tổng quan về động co diese] R`V125-2. Xây dựng mô hình mô phỏng động cơ diesel RV] 25-2.
Nghiên cứu thực nghiệm xác định áp suất buồng cháy động cơ Diesel RV1 25-2 ee. Sơ đồ bồ trí thiết bị thực nghiệm. Thiết bị thực nghiệm. Các cảm biến do thông số van hành của động cơ.
Cân điện tử dùng dé do mức tiêu thụ nhiên liệu. Cảm biến đo góc quay trục khuyu AUTONICS E50§S8§-360-3-T-24. Cảm biến áp suất buồng đốt (kiểu áp điện) AVL-GU21C. Quy trình thực nghiỆm.
Các hiệu chỉnh để đồng nhất thông số mô phỏng và thực nghiệm. Đồng nhất áp suất xy lanh khi không phun nhiên liệu. Đồng nhất áp suất xy lanh khi có phun nhiên liệu.---2- 222 2c<ccs¿58 h ong 4 OPHONG ANH HUONG UA THỜI DIE PHUN DEN QUA TRINH HAY VÀ KHÍ THÁI 60 4. Điều kiện mô phỏng và thông số thay đổi.
Kết quả và bình luận .------- ¿2 S£©+£++£*EE££EE£EE£EEEEEEEEEEEEEE21121112 271211 re. Anh hưởng của thời điểm phun đến áp suất và nhiệt độ trong xy lanh. Ảnh hưởng của thời điểm phun đến áp suất trong xy lanh. Anh hưởng của thời điểm phun đến nhiệt độ trong xy lanh_.
Ảnh hưởng của thời điểm phun đến tốc độ tỏa nhiệt. Ảnh hưởng của thời điểm phun đến hình thành bồ hong và NO. Anh hưởng của thoi điểm phun đến hình thành bồ hóng. Ảnh hưởng của thời điểm phun đến hình thành NO,.79 hơng5 OPHONG ANH HUONG UA THỜI GIAN PHUN DEN QUA TRINH HAY VA KHÍ THAI 80 5.
Điều kiện mô phỏng và thông số thay đổi. Kết quả và bình luận .---- + 2 2£ ©+£+£EE£EE£+EE£EEEEE£EEEEEEEEEEEE1521E12271 21.