HCMUTE Ứng Dụng Phương Pháp Đánh Lửa Hybrid Trên Động Cơ Bốn Xy Lanh

• Tác giả: Đỗ Quốc Ấm
• Người hướng dẫn: GVC.ThS Đỗ Quốc Ấm
• Trường học: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Cơ khí động lực
• Đề tài: Ứng Dụng Phương Pháp Đánh Lửa Hybrid Trên Động Cơ Bốn XY Lanh
• Loại tài liệu: báo cáo tổng kết
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 1.1. Nhiệm vụ của hệ thống đánh lửa
• 1.2. Các thông số chủ yếu của hệ thống đánh lửa
• 1.3. Năng lượng đánh lửa
• 1.4. Hệ thống đánh lửa điện cảm
• 1.5. Hệ thống đánh lửa điện dung
• 1.6. Sức điện động tự cảm
• 2. CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG MÔ HÌNH TÍNH TOÁN HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA HYBRID VÀ MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG
• 2.1. Giới thiệu mô hình
• 2.2. Các tính toán giai đoạn đánh lửa điện cảm
• 2.3. Kết luận – Đề xuất nghiên cứu
• 3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
• 3.1. Thực nghiệm đánh giá khả năng tích lũy năng lượng
• 3.2. Thực nghiệm đánh giá hiệu quả làm việc của hệ thống đánh lửa hybrid
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 4.1. Hướng phát triển
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Nghiên cứu về đánh lửa hybrid và động cơ bốn xy lanh tại HCMUTE

Đề tài "Ứng dụng phương pháp đánh lửa hybrid trên động cơ bốn xy lanh tại HCMUTE" tập trung vào việc nghiên cứu, thiết kế và thử nghiệm một hệ thống đánh lửa hybrid mới. Nghiên cứu này được thực hiện tại Trường Đại học Công nghệ TP.HCM (HCMUTE), nhằm mục đích cải thiện hiệu suất, tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải của động cơ bốn xy lanh. Động cơ đốt trong hiện đại sử dụng nhiên liệu xăng, đòi hỏi hệ thống đánh lửa hiệu quả. Hệ thống đánh lửa hybrid, kết hợp ưu điểm của cả hệ thống đánh lửa điện cảm và đánh lửa điện dung, hứa hẹn giải quyết các hạn chế của từng loại riêng lẻ. Việc ứng dụng hệ thống này trên động cơ bốn xy lanh giúp đánh giá hiệu quả thực tiễn của công nghệ mới trong điều kiện vận hành thực tế.

1.1. Cơ sở lý thuyết về đánh lửa hybrid

Phần này trình bày cơ sở lý thuyết về hai loại hệ thống đánh lửa truyền thống: đánh lửa điện cảm và đánh lửa điện dung. Đánh lửa điện cảm tích lũy năng lượng trong cuộn cảm, tạo ra tia lửa điện có thời gian dài nhưng năng lượng không cao ở vòng quay cao. Công thức tính năng lượng tích lũy: 𝑊𝐿 = 2 𝐿1 𝐼𝑛𝑔2/2. Đánh lửa điện dung tích lũy năng lượng trong tụ điện, tạo ra tia lửa điện có năng lượng cao nhưng thời gian ngắn. Công thức tính năng lượng tích lũy: 𝑊𝑐 = 2 𝐶𝑈𝑛𝑔2/2. Đánh lửa hybrid được đề xuất để khắc phục nhược điểm của cả hai loại. Hệ thống này tận dụng năng lượng tự cảm “thừa” trong quá trình đánh lửa điện cảm, tích lũy vào tụ điện và sử dụng cho các lần đánh lửa tiếp theo. Điều này dẫn đến tiết kiệm năng lượng và cải thiện hiệu suất đánh lửa, đặc biệt ở vòng quay cao. Mô hình toán học được xây dựng để mô tả hoạt động của hệ thống đánh lửa hybrid, bao gồm các phương trình mô tả quá trình tích lũy và phóng điện năng lượng.

1.2. Xây dựng mô hình và mô phỏng động cơ

Nghiên cứu tiến hành xây dựng mô hình toán học của hệ thống đánh lửa hybrid. Mô hình này được sử dụng để mô phỏng quá trình hoạt động của hệ thống, bao gồm việc tích lũy năng lượng tự cảm, quá trình chuyển đổi năng lượng và phóng điện tạo tia lửa. Các phân tích số được thực hiện để đánh giá hiệu quả của hệ thống đánh lửa hybrid ở các điều kiện vận hành khác nhau. Các thông số quan trọng của hệ thống, chẳng hạn như điện dung tụ, độ tự cảm cuộn cảm, điện trở mạch, được tối ưu hóa để đạt hiệu quả đánh lửa cao nhất. Mô hình được xây dựng trên phần mềm mô phỏng động cơ chuyên dụng. Kết quả mô phỏng cung cấp cơ sở cho việc thiết kế và chế tạo hệ thống thực tế.

1.3. Thực nghiệm và phân tích kết quả

Phần này trình bày quá trình thực nghiệm trên động cơ bốn xy lanh. Hệ thống đánh lửa hybrid được lắp đặt và thử nghiệm trên động cơ thực tế. Các phép đo được thực hiện để đánh giá hiệu quả của hệ thống, bao gồm năng lượng tích lũy, hiệu suất đánh lửa, hiệu suất động cơ, mức tiêu hao nhiên liệu và lượng khí thải. Dữ liệu thu được được phân tích để xác định hiệu quả của hệ thống đánh lửa hybrid so với hệ thống đánh lửa truyền thống. Các thiết bị đo lường hiện đại như Automotive oscilloscopes, máy đo khí thải được sử dụng để đảm bảo độ chính xác của kết quả. Phân tích số được thực hiện để đánh giá các chỉ tiêu kỹ thuật của hệ thống đánh lửa so với các tiêu chuẩn quốc tế.

1.4. Kết luận và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy hệ thống đánh lửa hybrid có khả năng cải thiện hiệu suất động cơ, tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải. Các kết quả thực nghiệm được trình bày chi tiết, bao gồm các bảng biểu và đồ thị minh họa. Kết luận tổng hợp đánh giá hiệu quả của nghiên cứu và đề xuất hướng phát triển trong tương lai. Nghiên cứu này có ý nghĩa thực tiễn lớn, góp phần vào việc phát triển công nghệ động cơ tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường. Ứng dụng thực tiễn của hệ thống đánh lửa hybrid có thể được mở rộng cho nhiều loại động cơ khác nhau, từ ô tô đến máy móc công nghiệp. Việc cải tiến động cơ và tối ưu hóa động cơ là mục tiêu quan trọng của nghiên cứu này.