Ứng Dụng Phần Mềm AVL Boost Hydsim Mô Phỏng Hệ Thống Common Rail Trên Động Cơ Hyundai SantaFe

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

LỜI CẢM ƠN

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG BIỂU

DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Mục tiêu của đề tài

1.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.2.1. Đối tượng nghiên cứu

1.2.2. Phạm vi nghiên cứu

1.3. Phương pháp nghiên cứu

1.4. Nội dung nghiên cứu

2. CHƯƠNG 2: KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU COMMON RAIL ĐỘNG CƠ HYUNDAI SANTAFE

2.1. Khái quát về động cơ D4HB

2.2. Hệ thống Common Rail trên xe Hyundai Santafe

2.3. Cấu tạo hệ thống nhiên liệu Common Rail Động cơ Hyundai Santafe

2.3.1. Thùng nhiên liệu

2.3.2. Lọc nhiên liệu

2.3.3. Bơm cung cấp nhiên liệu

2.3.4. Kim phun CRI2-20 của Bosch được sử dụng trong động cơ D4HB

2.3.5. Không hoạt động (chưa phun nhiên liệu)

2.3.6. Phun nhiên liệu

2.3.7. Kết thúc phun. Bộ điều khiển ECM

2.3.8. Nguyên lí hoạt động của hệ thống nhiên liệu Common Rail

3. CHƯƠNG 3: PHẦN MỀM AVL BOOST HYDSIM

3.1. Giới thiệu về phần mềm AVL Boost Hydsim

3.2. Mô hình không gian hai chiều 2D

3.3. Trình bày mô hình BOOST Hydsim

3.4. Nhập thông số các phần tử

3.5. Bộ tiền xử lý (GUI)

3.6. Xác định các thuộc tính và thông số kỹ thuật

3.7. Tạo dữ liệu tác động từ bên ngoài

3.8. Thực hiện tính toán (chạy chương trình)

3.9. Truy cập kết quả tính toán IMPRESSTM Chart

3.10. Hệ thống đơn vị

3.11. Trợ giúp trực tuyến

3.12. Bắt đầu chương trình

3.13. Truy cập vào AVL Boost Hydsim

3.14. Bắt đầu tìm hiểu và sử dụng Boost Hydsim

3.15. Chạy chương trình

3.16. Hiển thị kết quả

3.17. Định dạng một biến ngẫu nhiên thành biến toàn cục

3.18. Tạo Case mới

4. CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG AVL BOOST HYDSIM MÔ PHỎNG HỆ THỐNG COMMON RAIL ĐỘNG CƠ SANTAFE

4.1. Mô hình mô phỏng hệ thống nhiên liệu Common Rail của động cơ Hyundai Santafe 2014

4.2. Khối đường ống cao áp

4.3. Khối buồng cháy

4.4. Kết nối các phần tử thành mô hình mô phỏng hệ thống nhiên liệu

4.5. Nhập các thông số vào phần tử

4.5.1. Nhập dữ liệu cho các phần tử của bơm cao áp

4.5.2. Đối với đường ống cao áp (Common Rail)

4.5.3. Nhập dữ liệu đầu vào cho các phần tử của kim phun

4.6. Chạy chương trình tính toán

4.6.1. Khai báo hộp thoại “điều khiển tính toán”

4.6.2. Tiến hành chạy chương trình tính toán

4.7. Xuất kết quả mô phỏng

4.8. Đánh giá kết quả mô phỏng

4.8.1. Lưu lượng phun và độ nhấc kim

4.8.2. Áp suất buồng điều khiển và áp suất tại đường dầu hồi

4.8.3. Tốc độ dòng chảy qua van tiết lưu đầu vào và van tiết lưu đầu ra

5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Ứng dụng phần mềm AVL Boost Hydsim

Ứng dụng phần mềm AVL Boost Hydsim là một công cụ mạnh mẽ trong việc mô phỏng hệ thống nhiên liệu Common Rail trên động cơ Hyundai SantaFe. Phần mềm này dựa trên lý thuyết động lực học chất lỏng và chuyển động của các hệ thống đa vật thể, giúp tối ưu hóa hiệu suất động cơ. AVL Boost Hydsim được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu và phát triển động cơ, đặc biệt là trong việc mô phỏng hệ thống phun nhiên liệu. Phần mềm này không chỉ tiết kiệm thời gian và chi phí mà còn mang lại kết quả chính xác và trực quan.

1.1. Giới thiệu về AVL Boost Hydsim

AVL Boost Hydsim là một phần mềm mô phỏng chuyên dụng, được phát triển để mô phỏng hệ thống phun nhiên liệu cho động cơ GDI. Phần mềm này hỗ trợ nhiều loại nhiên liệu như xăng, dầu nặng, và nhiên liệu thay thế. AVL Boost Hydsim cung cấp các công cụ để phân tích và tối ưu hóa hệ thống nhiên liệu, giúp cải thiện hiệu suất động cơ và giảm lượng khí thải.

1.2. Lợi ích của AVL Boost Hydsim

Việc sử dụng AVL Boost Hydsim mang lại nhiều lợi ích, bao gồm tiết kiệm chi phí và thời gian so với việc thử nghiệm trên động cơ thực tế. Phần mềm này cung cấp khả năng mô phỏng chính xác, giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về cách hoạt động của hệ thống nhiên liệu Common Rail. Ngoài ra, AVL Boost Hydsim còn hỗ trợ trong việc phát triển các loại kim phun hiện đại và tối ưu hơn.

II. Mô phỏng hệ thống Common Rail

Mô phỏng hệ thống Common Rail trên động cơ Hyundai SantaFe là một phần quan trọng của nghiên cứu này. Hệ thống Common Rail đóng vai trò quan trọng trong việc tăng hiệu suất động cơ, giảm tiêu thụ nhiên liệu và giảm khí thải. Việc mô phỏng hệ thống này giúp hiểu sâu hơn về cách nó hoạt động và cách nó cải thiện hiệu suất động cơ.

2.1. Cấu tạo hệ thống Common Rail

Hệ thống Common Rail trên động cơ Hyundai SantaFe bao gồm các thành phần chính như thùng nhiên liệu, lọc nhiên liệu, bơm cung cấp nhiên liệu, và kim phun. Kim phun CRI2-20 của Bosch được sử dụng trong động cơ D4HB, tạo ra áp suất rất cao lên đến 1800 bar. Hệ thống này được điều khiển bởi bộ điều khiển ECM, giúp tối ưu hóa quá trình phun nhiên liệu.

2.2. Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của hệ thống Common Rail dựa trên việc cung cấp nhiên liệu vào buồng cháy đúng thời điểm và với chất lượng tia phun phù hợp. Hệ thống này sử dụng bơm cao áp để tạo ra áp suất nhiên liệu, sau đó nhiên liệu được phun vào buồng cháy thông qua kim phun. Quá trình này được điều khiển bởi ECM, giúp tối ưu hóa hiệu suất động cơ.

III. Động cơ Hyundai SantaFe

Động cơ Hyundai SantaFe sử dụng công nghệ Common Rail để tăng hiệu suất và giảm khí thải. Động cơ D4HB của Hyundai SantaFe là một ví dụ điển hình của công nghệ này, với các cải tiến như bộ tăng áp biến thiên hình học được quản lý điện tử (e-VGT) và hệ thống tuần hoàn khí thải (EGR).

3.1. Thông số kỹ thuật

Động cơ D4HB có các thông số kỹ thuật như số vòng quay lớn nhất là 3800 v/ph, tỷ số nén 16:1, và đường kính xy lanh 85.4 mm. Động cơ này sử dụng hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp Common Rail thế hệ thứ 3 của Bosch, giúp tăng hiệu suất và giảm khí thải.

3.2. Cải tiến công nghệ

Các cải tiến công nghệ trên động cơ D4HB bao gồm việc sử dụng vật liệu nhẹ như nhựa để giảm trọng lượng và tăng hiệu suất. Ngoài ra, động cơ này còn được trang bị bộ lọc hạt màu động cơ Diesel (DPF) và hệ thống tuần hoàn khí thải (EGR) để đáp ứng các quy định khí thải nghiêm ngặt.

IV. Tối ưu hóa hiệu suất động cơ

Việc tối ưu hóa hiệu suất động cơ là một mục tiêu quan trọng trong nghiên cứu này. AVL Boost Hydsim được sử dụng để mô phỏng và phân tích các thông số kỹ thuật của hệ thống nhiên liệu Common Rail, giúp cải thiện hiệu suất động cơ và giảm lượng khí thải.

4.1. Phân tích kết quả mô phỏng

Kết quả mô phỏng từ AVL Boost Hydsim cho thấy các thông số như lưu lượng phun, áp suất buồng điều khiển, và tốc độ dòng chảy qua van tiết lưu. Những kết quả này giúp đánh giá hiệu suất của hệ thống nhiên liệu Common Rail và đề xuất các cải tiến để tối ưu hóa hiệu suất động cơ.

4.2. Ứng dụng thực tế

Những kết quả từ nghiên cứu này có thể được áp dụng trong thực tế để cải thiện hiệu suất của động cơ Hyundai SantaFe. Việc tối ưu hóa hệ thống nhiên liệu Common Rail không chỉ giúp tăng hiệu suất động cơ mà còn giảm lượng khí thải, đáp ứng các quy định bảo vệ môi trường.

Ứng Dụng Phần Mềm AVL Boost Hydsim Để Mô Phỏng Hệ Thống Common Rail Trên Động Cơ Hyundai SantaFe