Luận văn thạc sĩ nghiên cứu Điều khiển van luân hồi egr cho hệ thống luân hồi Áp suất thấp lắp trên Động cơ diesel tăng Áp

DANA MUC CAC KY HIEU VA CHU VIET TAT Lydré cacbon Phat thai hat Particulate Matter Onxit nito Oxit iru huynh Bé xuc tac dxy héa Diesel Oxidation Catalyst ‘He thang luan hoi khi thai E

BO GIAO DUC VA DAO TAO TRUONG DAI HOC BACH KHOA HA NOI

VU DINH SON

NGHIEN CUU DIEU KHIEN VAN LUAN HOI EGR CHO

HE THONG LUAN HOI AP SUAT THAP LAP

TREN DONG CO DIESEL TANG AP

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

HA NOI- NAM 2014

BO GIAO DUC VA DAO TAO TRUONG DAI HOC BACH KHOA HA NOI

VU DINH SON

NGHIEN CUU DIEU KHIEN VAN LUAN HOI EGR CHO

HE THONG LUAN HOI AP SUAT THAP LAP

TREN DONG CO DIESEL TANG AP

Chuyên ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS TS KHONG VU QUANG

HA NOI- NAM 2014

LOT CAM BOAN

Tai xin cam đoạn luận van nay là công Irình nghiên cứu của riêng cá nhận lôi

Các kết quả, số liệu trong luận văn là trung thực vả chưa từng dược ai công bổ trong các công trình nảo khác

Hà Nội, thàng 1Ì năm 2014

'Hục viên thực hiện

Vũ Đình Sơn

DANH MUC HINH VE VA BO THT

Tình 1.1 Số lượng ôtỗ và xe máy hoạt động hảng năm của Việt Nam 6

Hình 1.2 Số lượng và tý lệ xe con sử dụng động cơ diesel ở Đức 6 Tình 1.3 Dặc tính các thành phân độc hại của động cơ điesel theo Á 7

Hình 1.4 Tỷ lệ của các thành phần khí Hải rong ding co diesel H

Hình 1.5 Các giải pháp giảm phát thái NOx và PM nhằm hướng tới các tiểu chuẩn

Tình 1.9 Sơ đồ nguyễn lý hoại động của hệ thống SCR - - 18

Tĩnh 1.10 Sø để bó trí chung, của hệ thông luân hỏi khí thải mm LD Hình 1.11 Ảnh hưởng của luản hỏi khi xã đến lượng phat thai NÓx 20 Tình 1.12 Ảnh hưởng của các loại khí dễn hiệu quả giảm NOx 22 Hình 1.13 Áp suất tuabin, tầng áp vả tý lệ luân hỏi khi tăng áp suất ra tuabin 23 Tình 1.14 Hệ thông luân hồi đúng bộ tăng áp VŒT 24 Hình 1.15 Đặc tính của bộ tăng áp VỚT,

1Iinh 1.16 Quan hệ giữa vị trí cảnh hướng giỏ và tỷ lệ luân hồi

Tlinh 1.18, IIệ thông luân hồi áp suất cao co ¬

Hinb 1.19 Hệ thống luân hồi áp suất cao với ông venturi - - 26 Hình 1.20 Hệ thống tuan héi ap swt thap ccc Hee ZĐ,

linh 2.3 llệ thống luận hỏi nội tại óc cnttrerrrecer ve " BL Tình 2.4 Hệ thống luân hỏi lai 31

Tình 3.5 Van luận hếi khí thải được thiết kế cùng với đường nạp - 35

vil

Chương 1 TÓNG QUAN VE PHAT THAT V

111 Xu hướng khai tháo sử dụng động cơ diesel aA

1.1.2, Các thành phần trong phát thdi ding co diese 6

1.1.3 Tiêu chuẩn quy định phát thai của phương tiện sit dung déng co diesel 10

1.2 Các giải pháp giảm phat thải trén dong co diesel - 12

1.2.3 Các giải pháp giăm NOx cho động cơ diesel 1

13.1 Khái quất chúng về loần hỏi khí thải tên động co diesel "“—.-

1.3.2, Luân hỏi khí thải trên động cơ diesel tăng áp wad

Chương 2 LỰA CIION GIAI PITAP GIAM PIIAT THAI NOx - 2g

2.1 Bỗi trợng nghiên cứu - - 29

2.3 Lựa chọn giải pháp giảm phát thai cho đông eo D114611 - 30

2.3.2, Các cụm chỉ tiết chính trong hệ thống luân hải khí thải -Ö„32

2.4.1 Dặc điểm của van HGR - 34

2.4.2 Phân loạt van EGR nnrieeerrrre

ili

Linh 2.7 136 trí các đường ống dẫn khí trong hệ thống luân hễ 33 Hình 3.8 Bế trí van RGR điều khiển bằng cơ khí trên động cơ - 34 Hình 2.9 Kết cầu van EGR diện từ diễu khiến bằng cuộn dây 35 Tinh 2.10 Câu tạo van HGR điện từ điều khiển bằng động cơ điện một chiều có

Tình 3.12 Câu tạo động cơ điện một chiên không chối than 36

Hình 3.2 Ảnh hưởng của hệ số thu hẹp đến tồn thất áp suất va tỷ lệ luân hải 39 Tình 3.3 Ảnh hưởng của bình dựng ống venhri tới tốn thải áp suất và tỷ lệ luân

Hình 3.4 Ảnh hưởng của dạng ống khuếch tán tỏi tốn thất áp suất - Al

Hình 3.6, Cac vj tri dit €ng venturi cssssssssccccsessssseeeieeee wo AB

Hình 3.7 Các giai đoạn Irao đổi nhiệt của khí luân hồi 45

Hình 3.8, Kết câu óng làm mát khí luân hỏi

linh 3.9 Sơ đề bề trị van điều khiển lưu lượng nước làm mát khí luân hỏi

Tình 3.10 Lắp đất Ống làm ruát khí luận hỗi trên động cơ ở luân hồi áp suất tháp 48

Hình 3.11 Sơ đỏ chân vị xứ lý PIC]6IF727 àceieerieerre estes eee AD THỉnh 3.12 Cấu trúc vi xử lý PECL6F727 sec Thaeeeeeieseo.SD

Hình 3.14 Tin biệu trá về của senser vả điện áp đặt vào các phase của động cơ 5]

Tĩnh 3.15 Khếi vi xử lý chính - 52

linh 3.17 Khối hiển thị kết quả điều khiển van luan héi LGR thang

Tình 3 L8 Khếi công suất điện khiển động ca BLDC của van luân hồi EGR 54

Tình 3.19 Sơ đồ thuật toán chương trình điều khiến van EGR - 35

DANA MUC CAC KY HIEU VA CHU VIET TAT

Lydré cacbon Phat thai hat (Particulate Matter ) Onxit nito

Oxit iru huynh

Bé xuc tac dxy héa (Diesel Oxidation Catalyst )

‘He thang luan hoi khi thai (Exhaust Gas Recirculation ) B6 loc phat thái hạt, dang loc kin (Diesel Particulate Filter) hát thái hạt có kích thước nhỏ hơn TỔ um

Tổng lượng bun lo limg trong không khi

Tiêu chuãi

cho phép Tiểu chuẩn Viel Nam

độ xúc tác khử NO, (Selective Catalyst Reduction)

BG loc tai sinh liên tue (Continuous Regeneration Trap)

Bộ xúc tác hấp thụ NO, (Lean NO, Trap)

Hệ thông xử lý khi thai tong hop g6m CRT va SCR

Thực nghiệm Khi tăng áp Mây nén Tuabin Cổng giao tiếp may tính

Cổng giao tiếp máy tính dạng nối tiếp

Đề khái Phan triệu

Đề mở khỏi Thành phổ

DANH MUC BANG

Baimg 1.1 Surgia ling cde phuong tién cơ giới cña Việt Nam - 4 Bang 1.2 Bủng nỗ giao thông cơ giới (ước tỉnh)

Bang 1.3 Số liệu dự báo mức độ tăng trưởng kinh tế và phương tiện tham gia giao

thông ở các đô thị lớn Việt Nam và một số nước trong khu vục 5 Bang 1.4 Lượng phát thải của các thành phan trong động cơ diesel 7 Tăng 4.1 Các thông số kỹ thuật động ca D1146TI - - 60 Bang 4.2 So sánh NÓy với EGR ở 25% tải và 1400 (v/ph) 69 Bang 4.3 So sánh NÓx với HGR ở 50% tái vá 1400 (v/ph) "— Bang 1.4 So sánh NOx với BGR ở 75% tải và 1400 (v/ph) 70 Bảng 4.5 So sánh NÓx với RGR ở 259 lái và 2000 (v/ph) - n Bang 1.6 So sinh NO, véi GR ở 50% tải và 2000 (v/ph) 71 Bang 4.7 So sánh NOx vai EGR ở 75% tải va 2000 (w/ph) - - 72

Bang 4.8 Diễn giải các mode của chu trình thử ECE R49 - 75

‘Bang 4.9 Kết quá đo các thánh phần phát thái khi có và không có lip hé théng LGR

Bang 4.10 Kết quả các thành phân phát thải khí có EGR và không có EGR theo chủ trình

TICE R49 - - 80

LOT CAM ON

Lai dau tiên, em xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Không Vũ Quảng

người đã tận tinh hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ em trong suốt quả trình làm luận văn

Em cũng xin gũi lời cảm ơn dén các thầy cô giáo trong Bộ môn Động Cơ đốt Trong, Phỏng thí nghiệm DCDI, Viện Cơ khi động lực, Viện Dão tạo sau đại học,

Trường Đại học Bách khoa Hà Nêi đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đã em trong,

thời gian lâm luận vẫn

Em xin bảy tổ lòng biết ơm đến các Thấy cô giáo phân biên và trong Hội đồng chim nan van đã đọc, có những ý kiến quý báu đề em có thể hoàn chỉnh luận vin mét cách tốt nhật và có những định hướng nghiên cứu trong tương lai

Em xin gửi lời cảm ơn tới Ban giám Hiệu Trường Cao đẳng nghề I,ICOGI Tổng công ty xây dựng và phát triển hạ tầng, Bỏ xây dựng, cùng các déng nghiệp

đã tạo những, điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt quá trình học tập

Cuối cũng là lời cám ơn tới các đông nghiệp, gia đình và bạn bẻ những người

đã luôn động viên khuyến khích em trong suốt thỏi gian học tập và thục hiện luận

văn

Học viên thực hiện

Vé Dinh Son

DANH MUC BANG

Baimg 1.1 Surgia ling cde phuong tién cơ giới cña Việt Nam - 4 Bang 1.2 Bủng nỗ giao thông cơ giới (ước tỉnh)

Bang 1.3 Số liệu dự báo mức độ tăng trưởng kinh tế và phương tiện tham gia giao

thông ở các đô thị lớn Việt Nam và một số nước trong khu vục 5 Bang 1.4 Lượng phát thải của các thành phan trong động cơ diesel 7 Tăng 4.1 Các thông số kỹ thuật động ca D1146TI - - 60 Bang 4.2 So sánh NÓy với EGR ở 25% tải và 1400 (v/ph) 69 Bang 4.3 So sánh NÓx với HGR ở 50% tái vá 1400 (v/ph) "— Bang 1.4 So sánh NOx với BGR ở 75% tải và 1400 (v/ph) 70 Bảng 4.5 So sánh NÓx với RGR ở 259 lái và 2000 (v/ph) - n Bang 1.6 So sinh NO, véi GR ở 50% tải và 2000 (v/ph) 71 Bang 4.7 So sánh NOx vai EGR ở 75% tải va 2000 (w/ph) - - 72

Bang 4.8 Diễn giải các mode của chu trình thử ECE R49 - 75

‘Bang 4.9 Kết quá đo các thánh phần phát thái khi có và không có lip hé théng LGR

Bang 4.10 Kết quả các thành phân phát thải khí có EGR và không có EGR theo chủ trình

TICE R49 - - 80

DANA MUC CAC KY HIEU VA CHU VIET TAT

Lydré cacbon Phat thai hat (Particulate Matter ) Onxit nito

Oxit iru huynh

Bé xuc tac dxy héa (Diesel Oxidation Catalyst )

‘He thang luan hoi khi thai (Exhaust Gas Recirculation ) B6 loc phat thái hạt, dang loc kin (Diesel Particulate Filter) hát thái hạt có kích thước nhỏ hơn TỔ um

Tổng lượng bun lo limg trong không khi

Tiêu chuãi

cho phép Tiểu chuẩn Viel Nam

độ xúc tác khử NO, (Selective Catalyst Reduction)

BG loc tai sinh liên tue (Continuous Regeneration Trap)

Bộ xúc tác hấp thụ NO, (Lean NO, Trap)

Hệ thông xử lý khi thai tong hop g6m CRT va SCR

Thực nghiệm Khi tăng áp Mây nén Tuabin Cổng giao tiếp may tính

Cổng giao tiếp máy tính dạng nối tiếp

Đề khái Phan triệu

Đề mở khỏi Thành phổ

DANA MUC CAC KY HIEU VA CHU VIET TAT

Lydré cacbon Phat thai hat (Particulate Matter ) Onxit nito

Oxit iru huynh

Bé xuc tac dxy héa (Diesel Oxidation Catalyst )

‘He thang luan hoi khi thai (Exhaust Gas Recirculation ) B6 loc phat thái hạt, dang loc kin (Diesel Particulate Filter) hát thái hạt có kích thước nhỏ hơn TỔ um

Tổng lượng bun lo limg trong không khi

Tiêu chuãi

cho phép Tiểu chuẩn Viel Nam

độ xúc tác khử NO, (Selective Catalyst Reduction)

BG loc tai sinh liên tue (Continuous Regeneration Trap)

Bộ xúc tác hấp thụ NO, (Lean NO, Trap)

Hệ thông xử lý khi thai tong hop g6m CRT va SCR

Thực nghiệm Khi tăng áp Mây nén Tuabin Cổng giao tiếp may tính

Cổng giao tiếp máy tính dạng nối tiếp

Đề khái Phan triệu

Đề mở khỏi Thành phổ

DANA MUC CAC KY HIEU VA CHU VIET TAT

Lydré cacbon Phat thai hat (Particulate Matter ) Onxit nito

Oxit iru huynh

Bé xuc tac dxy héa (Diesel Oxidation Catalyst )

‘He thang luan hoi khi thai (Exhaust Gas Recirculation ) B6 loc phat thái hạt, dang loc kin (Diesel Particulate Filter) hát thái hạt có kích thước nhỏ hơn TỔ um

Tổng lượng bun lo limg trong không khi

Tiêu chuãi

cho phép Tiểu chuẩn Viel Nam

độ xúc tác khử NO, (Selective Catalyst Reduction)

BG loc tai sinh liên tue (Continuous Regeneration Trap)

Bộ xúc tác hấp thụ NO, (Lean NO, Trap)

Hệ thông xử lý khi thai tong hop g6m CRT va SCR

Thực nghiệm Khi tăng áp Mây nén Tuabin Cổng giao tiếp may tính

Cổng giao tiếp máy tính dạng nối tiếp

Đề khái Phan triệu

Đề mở khỏi Thành phổ

DANH MUC HINH VE VA BO THT

Tình 1.1 Số lượng ôtỗ và xe máy hoạt động hảng năm của Việt Nam 6

Hình 1.2 Số lượng và tý lệ xe con sử dụng động cơ diesel ở Đức 6 Tình 1.3 Dặc tính các thành phân độc hại của động cơ điesel theo Á 7

Hình 1.4 Tỷ lệ của các thành phần khí Hải rong ding co diesel H

Hình 1.5 Các giải pháp giảm phát thái NOx và PM nhằm hướng tới các tiểu chuẩn

Tình 1.9 Sơ đồ nguyễn lý hoại động của hệ thống SCR - - 18

Tĩnh 1.10 Sø để bó trí chung, của hệ thông luân hỏi khí thải mm LD Hình 1.11 Ảnh hưởng của luản hỏi khi xã đến lượng phat thai NÓx 20 Tình 1.12 Ảnh hưởng của các loại khí dễn hiệu quả giảm NOx 22 Hình 1.13 Áp suất tuabin, tầng áp vả tý lệ luân hỏi khi tăng áp suất ra tuabin 23 Tình 1.14 Hệ thông luân hồi đúng bộ tăng áp VŒT 24 Hình 1.15 Đặc tính của bộ tăng áp VỚT,

1Iinh 1.16 Quan hệ giữa vị trí cảnh hướng giỏ và tỷ lệ luân hồi

Tlinh 1.18, IIệ thông luân hồi áp suất cao co ¬

Hinb 1.19 Hệ thống luân hồi áp suất cao với ông venturi - - 26 Hình 1.20 Hệ thống tuan héi ap swt thap ccc Hee ZĐ,

linh 2.3 llệ thống luận hỏi nội tại óc cnttrerrrecer ve " BL Tình 2.4 Hệ thống luân hỏi lai 31

Tình 3.5 Van luận hếi khí thải được thiết kế cùng với đường nạp - 35

vil

Chương 3 THIẾT KẾ HỆ THÔNG LUẬN HỘI KHÍ THÁI TRÊN ĐỘNG CƠ

DIESEL TANG AP

3.1 Cơ sở thiết kế hệ thống luân hỏi khí thải

3.1.1, Quan điểm thiết kế

3.2.3 Thiết kế bộ éu khién van HGR

3.3 Bé tri hệ thông luân hỏi khí thải trên động cøD1146T

4.3 Dỗi tượng thử nghiệm

4.4, Trang thiết bị thử nghiệm

4.4.1 Sơ để bổ tí thiết tị thủ nghiệm

4,5, Thực hiện thử nghiệm và đánh piả két qua

45.1 Thục hiện điểu khiển van BGR mở theo các lý lệ khác nữa

415.3 Mức độ giảm phát thải NOx theo tỹ lệ luân hỏi ở các chế độ thử

4.5.3 Ảnh hướng của luân hỏi khi thái đến dặc tỉnh kỹ thuật của động cơ

4.5.4 Mức độ giảm phát thải cửa động cơ sau khi lắp bộ BGR

68

68

iv

LOT CAM ON

Lai dau tiên, em xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Không Vũ Quảng

người đã tận tinh hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ em trong suốt quả trình làm luận văn

Em cũng xin gũi lời cảm ơn dén các thầy cô giáo trong Bộ môn Động Cơ đốt Trong, Phỏng thí nghiệm DCDI, Viện Cơ khi động lực, Viện Dão tạo sau đại học,

Trường Đại học Bách khoa Hà Nêi đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đã em trong,

thời gian lâm luận vẫn

Em xin bảy tổ lòng biết ơm đến các Thấy cô giáo phân biên và trong Hội đồng chim nan van đã đọc, có những ý kiến quý báu đề em có thể hoàn chỉnh luận vin mét cách tốt nhật và có những định hướng nghiên cứu trong tương lai

Em xin gửi lời cảm ơn tới Ban giám Hiệu Trường Cao đẳng nghề I,ICOGI Tổng công ty xây dựng và phát triển hạ tầng, Bỏ xây dựng, cùng các déng nghiệp

đã tạo những, điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt quá trình học tập

Cuối cũng là lời cám ơn tới các đông nghiệp, gia đình và bạn bẻ những người

đã luôn động viên khuyến khích em trong suốt thỏi gian học tập và thục hiện luận

văn

Học viên thực hiện

Vé Dinh Son

Chương 1 TÓNG QUAN VE PHAT THAT V

111 Xu hướng khai tháo sử dụng động cơ diesel aA

1.1.2, Các thành phần trong phát thdi ding co diese 6

1.1.3 Tiêu chuẩn quy định phát thai của phương tiện sit dung déng co diesel 10

1.2 Các giải pháp giảm phat thải trén dong co diesel - 12

1.2.3 Các giải pháp giăm NOx cho động cơ diesel 1

13.1 Khái quất chúng về loần hỏi khí thải tên động co diesel "“—.-

1.3.2, Luân hỏi khí thải trên động cơ diesel tăng áp wad

Chương 2 LỰA CIION GIAI PITAP GIAM PIIAT THAI NOx - 2g

2.1 Bỗi trợng nghiên cứu - - 29

2.3 Lựa chọn giải pháp giảm phát thai cho đông eo D114611 - 30

2.3.2, Các cụm chỉ tiết chính trong hệ thống luân hải khí thải -Ö„32

2.4.1 Dặc điểm của van HGR - 34

2.4.2 Phân loạt van EGR nnrieeerrrre

ili

DANH MUC BANG

Baimg 1.1 Surgia ling cde phuong tién cơ giới cña Việt Nam - 4 Bang 1.2 Bủng nỗ giao thông cơ giới (ước tỉnh)

Bang 1.3 Số liệu dự báo mức độ tăng trưởng kinh tế và phương tiện tham gia giao

thông ở các đô thị lớn Việt Nam và một số nước trong khu vục 5 Bang 1.4 Lượng phát thải của các thành phan trong động cơ diesel 7 Tăng 4.1 Các thông số kỹ thuật động ca D1146TI - - 60 Bang 4.2 So sánh NÓy với EGR ở 25% tải và 1400 (v/ph) 69 Bang 4.3 So sánh NÓx với HGR ở 50% tái vá 1400 (v/ph) "— Bang 1.4 So sánh NOx với BGR ở 75% tải và 1400 (v/ph) 70 Bảng 4.5 So sánh NÓx với RGR ở 259 lái và 2000 (v/ph) - n Bang 1.6 So sinh NO, véi GR ở 50% tải và 2000 (v/ph) 71 Bang 4.7 So sánh NOx vai EGR ở 75% tải va 2000 (w/ph) - - 72

Bang 4.8 Diễn giải các mode của chu trình thử ECE R49 - 75

‘Bang 4.9 Kết quá đo các thánh phần phát thái khi có và không có lip hé théng LGR

Bang 4.10 Kết quả các thành phân phát thải khí có EGR và không có EGR theo chủ trình

TICE R49 - - 80

Chương 1 TÓNG QUAN VE PHAT THAT V

111 Xu hướng khai tháo sử dụng động cơ diesel aA

1.1.2, Các thành phần trong phát thdi ding co diese 6

1.1.3 Tiêu chuẩn quy định phát thai của phương tiện sit dung déng co diesel 10

1.2 Các giải pháp giảm phat thải trén dong co diesel - 12

1.2.3 Các giải pháp giăm NOx cho động cơ diesel 1

13.1 Khái quất chúng về loần hỏi khí thải tên động co diesel "“—.-

1.3.2, Luân hỏi khí thải trên động cơ diesel tăng áp wad

Chương 2 LỰA CIION GIAI PITAP GIAM PIIAT THAI NOx - 2g

2.1 Bỗi trợng nghiên cứu - - 29

2.3 Lựa chọn giải pháp giảm phát thai cho đông eo D114611 - 30

2.3.2, Các cụm chỉ tiết chính trong hệ thống luân hải khí thải -Ö„32

2.4.1 Dặc điểm của van HGR - 34

2.4.2 Phân loạt van EGR nnrieeerrrre

ili

Chương 3 THIẾT KẾ HỆ THÔNG LUẬN HỘI KHÍ THÁI TRÊN ĐỘNG CƠ

DIESEL TANG AP

3.1 Cơ sở thiết kế hệ thống luân hỏi khí thải

3.1.1, Quan điểm thiết kế

3.2.3 Thiết kế bộ éu khién van HGR

3.3 Bé tri hệ thông luân hỏi khí thải trên động cøD1146T

4.3 Dỗi tượng thử nghiệm

4.4, Trang thiết bị thử nghiệm

4.4.1 Sơ để bổ tí thiết tị thủ nghiệm

4,5, Thực hiện thử nghiệm và đánh piả két qua

45.1 Thục hiện điểu khiển van BGR mở theo các lý lệ khác nữa

415.3 Mức độ giảm phát thải NOx theo tỹ lệ luân hỏi ở các chế độ thử

4.5.3 Ảnh hướng của luân hỏi khi thái đến dặc tỉnh kỹ thuật của động cơ

4.5.4 Mức độ giảm phát thải cửa động cơ sau khi lắp bộ BGR

68

68

iv

Chương 3 THIẾT KẾ HỆ THÔNG LUẬN HỘI KHÍ THÁI TRÊN ĐỘNG CƠ

DIESEL TANG AP

3.1 Cơ sở thiết kế hệ thống luân hỏi khí thải

3.1.1, Quan điểm thiết kế

3.2.3 Thiết kế bộ éu khién van HGR

3.3 Bé tri hệ thông luân hỏi khí thải trên động cøD1146T

4.3 Dỗi tượng thử nghiệm

4.4, Trang thiết bị thử nghiệm

4.4.1 Sơ để bổ tí thiết tị thủ nghiệm

4,5, Thực hiện thử nghiệm và đánh piả két qua

45.1 Thục hiện điểu khiển van BGR mở theo các lý lệ khác nữa

415.3 Mức độ giảm phát thải NOx theo tỹ lệ luân hỏi ở các chế độ thử

4.5.3 Ảnh hướng của luân hỏi khi thái đến dặc tỉnh kỹ thuật của động cơ

4.5.4 Mức độ giảm phát thải cửa động cơ sau khi lắp bộ BGR

68

68

iv

Linh 2.7 136 trí các đường ống dẫn khí trong hệ thống luân hễ 33 Hình 3.8 Bế trí van RGR điều khiển bằng cơ khí trên động cơ - 34 Hình 2.9 Kết cầu van EGR diện từ diễu khiến bằng cuộn dây 35 Tinh 2.10 Câu tạo van HGR điện từ điều khiển bằng động cơ điện một chiều có

Tình 3.12 Câu tạo động cơ điện một chiên không chối than 36

Hình 3.2 Ảnh hưởng của hệ số thu hẹp đến tồn thất áp suất va tỷ lệ luân hải 39 Tình 3.3 Ảnh hưởng của bình dựng ống venhri tới tốn thải áp suất và tỷ lệ luân

Hình 3.4 Ảnh hưởng của dạng ống khuếch tán tỏi tốn thất áp suất - Al

Hình 3.6, Cac vj tri dit €ng venturi cssssssssccccsessssseeeieeee wo AB

Hình 3.7 Các giai đoạn Irao đổi nhiệt của khí luân hồi 45

Hình 3.8, Kết câu óng làm mát khí luân hỏi

linh 3.9 Sơ đề bề trị van điều khiển lưu lượng nước làm mát khí luân hỏi

Tình 3.10 Lắp đất Ống làm ruát khí luận hỗi trên động cơ ở luân hồi áp suất tháp 48

Hình 3.11 Sơ đỏ chân vị xứ lý PIC]6IF727 àceieerieerre estes eee AD THỉnh 3.12 Cấu trúc vi xử lý PECL6F727 sec Thaeeeeeieseo.SD

Hình 3.14 Tin biệu trá về của senser vả điện áp đặt vào các phase của động cơ 5]

Tĩnh 3.15 Khếi vi xử lý chính - 52

linh 3.17 Khối hiển thị kết quả điều khiển van luan héi LGR thang

Tình 3 L8 Khếi công suất điện khiển động ca BLDC của van luân hồi EGR 54

Tình 3.19 Sơ đồ thuật toán chương trình điều khiến van EGR - 35

DANH MUC BANG

Baimg 1.1 Surgia ling cde phuong tién cơ giới cña Việt Nam - 4 Bang 1.2 Bủng nỗ giao thông cơ giới (ước tỉnh)

Bang 1.3 Số liệu dự báo mức độ tăng trưởng kinh tế và phương tiện tham gia giao

thông ở các đô thị lớn Việt Nam và một số nước trong khu vục 5 Bang 1.4 Lượng phát thải của các thành phan trong động cơ diesel 7 Tăng 4.1 Các thông số kỹ thuật động ca D1146TI - - 60 Bang 4.2 So sánh NÓy với EGR ở 25% tải và 1400 (v/ph) 69 Bang 4.3 So sánh NÓx với HGR ở 50% tái vá 1400 (v/ph) "— Bang 1.4 So sánh NOx với BGR ở 75% tải và 1400 (v/ph) 70 Bảng 4.5 So sánh NÓx với RGR ở 259 lái và 2000 (v/ph) - n Bang 1.6 So sinh NO, véi GR ở 50% tải và 2000 (v/ph) 71 Bang 4.7 So sánh NOx vai EGR ở 75% tải va 2000 (w/ph) - - 72

Bang 4.8 Diễn giải các mode của chu trình thử ECE R49 - 75

‘Bang 4.9 Kết quá đo các thánh phần phát thái khi có và không có lip hé théng LGR

Bang 4.10 Kết quả các thành phân phát thải khí có EGR và không có EGR theo chủ trình

TICE R49 - - 80

DANA MUC CAC KY HIEU VA CHU VIET TAT

Lydré cacbon Phat thai hat (Particulate Matter ) Onxit nito

Oxit iru huynh

Bé xuc tac dxy héa (Diesel Oxidation Catalyst )

‘He thang luan hoi khi thai (Exhaust Gas Recirculation ) B6 loc phat thái hạt, dang loc kin (Diesel Particulate Filter) hát thái hạt có kích thước nhỏ hơn TỔ um

Tổng lượng bun lo limg trong không khi

Tiêu chuãi

cho phép Tiểu chuẩn Viel Nam

độ xúc tác khử NO, (Selective Catalyst Reduction)

BG loc tai sinh liên tue (Continuous Regeneration Trap)

Bộ xúc tác hấp thụ NO, (Lean NO, Trap)

Hệ thông xử lý khi thai tong hop g6m CRT va SCR

Thực nghiệm Khi tăng áp Mây nén Tuabin Cổng giao tiếp may tính

Cổng giao tiếp máy tính dạng nối tiếp

Đề khái Phan triệu

Đề mở khỏi Thành phổ

DANH MUC HINH VE VA BO THT

Tình 1.1 Số lượng ôtỗ và xe máy hoạt động hảng năm của Việt Nam 6

Hình 1.2 Số lượng và tý lệ xe con sử dụng động cơ diesel ở Đức 6 Tình 1.3 Dặc tính các thành phân độc hại của động cơ điesel theo Á 7

Hình 1.4 Tỷ lệ của các thành phần khí Hải rong ding co diesel H

Hình 1.5 Các giải pháp giảm phát thái NOx và PM nhằm hướng tới các tiểu chuẩn

Tình 1.9 Sơ đồ nguyễn lý hoại động của hệ thống SCR - - 18

Tĩnh 1.10 Sø để bó trí chung, của hệ thông luân hỏi khí thải mm LD Hình 1.11 Ảnh hưởng của luản hỏi khi xã đến lượng phat thai NÓx 20 Tình 1.12 Ảnh hưởng của các loại khí dễn hiệu quả giảm NOx 22 Hình 1.13 Áp suất tuabin, tầng áp vả tý lệ luân hỏi khi tăng áp suất ra tuabin 23 Tình 1.14 Hệ thông luân hồi đúng bộ tăng áp VŒT 24 Hình 1.15 Đặc tính của bộ tăng áp VỚT,

1Iinh 1.16 Quan hệ giữa vị trí cảnh hướng giỏ và tỷ lệ luân hồi

Tlinh 1.18, IIệ thông luân hồi áp suất cao co ¬

Hinb 1.19 Hệ thống luân hồi áp suất cao với ông venturi - - 26 Hình 1.20 Hệ thống tuan héi ap swt thap ccc Hee ZĐ,

linh 2.3 llệ thống luận hỏi nội tại óc cnttrerrrecer ve " BL Tình 2.4 Hệ thống luân hỏi lai 31

Tình 3.5 Van luận hếi khí thải được thiết kế cùng với đường nạp - 35

vil

Chương 1 TÓNG QUAN VE PHAT THAT V

111 Xu hướng khai tháo sử dụng động cơ diesel aA

1.1.2, Các thành phần trong phát thdi ding co diese 6

1.1.3 Tiêu chuẩn quy định phát thai của phương tiện sit dung déng co diesel 10

1.2 Các giải pháp giảm phat thải trén dong co diesel - 12

1.2.3 Các giải pháp giăm NOx cho động cơ diesel 1

13.1 Khái quất chúng về loần hỏi khí thải tên động co diesel "“—.-

1.3.2, Luân hỏi khí thải trên động cơ diesel tăng áp wad

Chương 2 LỰA CIION GIAI PITAP GIAM PIIAT THAI NOx - 2g

2.1 Bỗi trợng nghiên cứu - - 29

2.3 Lựa chọn giải pháp giảm phát thai cho đông eo D114611 - 30

2.3.2, Các cụm chỉ tiết chính trong hệ thống luân hải khí thải -Ö„32

2.4.1 Dặc điểm của van HGR - 34

2.4.2 Phân loạt van EGR nnrieeerrrre

ili

LOT CAM ON

Lai dau tiên, em xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Không Vũ Quảng

người đã tận tinh hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ em trong suốt quả trình làm luận văn

Em cũng xin gũi lời cảm ơn dén các thầy cô giáo trong Bộ môn Động Cơ đốt Trong, Phỏng thí nghiệm DCDI, Viện Cơ khi động lực, Viện Dão tạo sau đại học,

Trường Đại học Bách khoa Hà Nêi đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đã em trong,

thời gian lâm luận vẫn

Em xin bảy tổ lòng biết ơm đến các Thấy cô giáo phân biên và trong Hội đồng chim nan van đã đọc, có những ý kiến quý báu đề em có thể hoàn chỉnh luận vin mét cách tốt nhật và có những định hướng nghiên cứu trong tương lai

Em xin gửi lời cảm ơn tới Ban giám Hiệu Trường Cao đẳng nghề I,ICOGI Tổng công ty xây dựng và phát triển hạ tầng, Bỏ xây dựng, cùng các déng nghiệp

đã tạo những, điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt quá trình học tập

Cuối cũng là lời cám ơn tới các đông nghiệp, gia đình và bạn bẻ những người

đã luôn động viên khuyến khích em trong suốt thỏi gian học tập và thục hiện luận

văn

Học viên thực hiện

Vé Dinh Son

DANA MUC CAC KY HIEU VA CHU VIET TAT

Lydré cacbon Phat thai hat (Particulate Matter ) Onxit nito

Oxit iru huynh

Bé xuc tac dxy héa (Diesel Oxidation Catalyst )

‘He thang luan hoi khi thai (Exhaust Gas Recirculation ) B6 loc phat thái hạt, dang loc kin (Diesel Particulate Filter) hát thái hạt có kích thước nhỏ hơn TỔ um

Tổng lượng bun lo limg trong không khi

Tiêu chuãi

cho phép Tiểu chuẩn Viel Nam

độ xúc tác khử NO, (Selective Catalyst Reduction)

BG loc tai sinh liên tue (Continuous Regeneration Trap)

Bộ xúc tác hấp thụ NO, (Lean NO, Trap)

Hệ thông xử lý khi thai tong hop g6m CRT va SCR

Thực nghiệm Khi tăng áp Mây nén Tuabin Cổng giao tiếp may tính

Cổng giao tiếp máy tính dạng nối tiếp

Đề khái Phan triệu

Đề mở khỏi Thành phổ

LOT CAM ON

Lai dau tiên, em xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Không Vũ Quảng

người đã tận tinh hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ em trong suốt quả trình làm luận văn

Em cũng xin gũi lời cảm ơn dén các thầy cô giáo trong Bộ môn Động Cơ đốt Trong, Phỏng thí nghiệm DCDI, Viện Cơ khi động lực, Viện Dão tạo sau đại học,

Trường Đại học Bách khoa Hà Nêi đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đã em trong,

thời gian lâm luận vẫn

Em xin bảy tổ lòng biết ơm đến các Thấy cô giáo phân biên và trong Hội đồng chim nan van đã đọc, có những ý kiến quý báu đề em có thể hoàn chỉnh luận vin mét cách tốt nhật và có những định hướng nghiên cứu trong tương lai

Em xin gửi lời cảm ơn tới Ban giám Hiệu Trường Cao đẳng nghề I,ICOGI Tổng công ty xây dựng và phát triển hạ tầng, Bỏ xây dựng, cùng các déng nghiệp

đã tạo những, điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt quá trình học tập

Cuối cũng là lời cám ơn tới các đông nghiệp, gia đình và bạn bẻ những người

đã luôn động viên khuyến khích em trong suốt thỏi gian học tập và thục hiện luận

văn

Học viên thực hiện

Vé Dinh Son

DANA MUC CAC KY HIEU VA CHU VIET TAT

Lydré cacbon Phat thai hat (Particulate Matter ) Onxit nito

Oxit iru huynh

Bé xuc tac dxy héa (Diesel Oxidation Catalyst )

‘He thang luan hoi khi thai (Exhaust Gas Recirculation ) B6 loc phat thái hạt, dang loc kin (Diesel Particulate Filter) hát thái hạt có kích thước nhỏ hơn TỔ um

Tổng lượng bun lo limg trong không khi

Tiêu chuãi

cho phép Tiểu chuẩn Viel Nam

độ xúc tác khử NO, (Selective Catalyst Reduction)

BG loc tai sinh liên tue (Continuous Regeneration Trap)

Bộ xúc tác hấp thụ NO, (Lean NO, Trap)

Hệ thông xử lý khi thai tong hop g6m CRT va SCR

Thực nghiệm Khi tăng áp Mây nén Tuabin Cổng giao tiếp may tính

Cổng giao tiếp máy tính dạng nối tiếp

Đề khái Phan triệu

Đề mở khỏi Thành phổ

DANH MUC BANG

Baimg 1.1 Surgia ling cde phuong tién cơ giới cña Việt Nam - 4 Bang 1.2 Bủng nỗ giao thông cơ giới (ước tỉnh)

Bang 1.3 Số liệu dự báo mức độ tăng trưởng kinh tế và phương tiện tham gia giao

thông ở các đô thị lớn Việt Nam và một số nước trong khu vục 5 Bang 1.4 Lượng phát thải của các thành phan trong động cơ diesel 7 Tăng 4.1 Các thông số kỹ thuật động ca D1146TI - - 60 Bang 4.2 So sánh NÓy với EGR ở 25% tải và 1400 (v/ph) 69 Bang 4.3 So sánh NÓx với HGR ở 50% tái vá 1400 (v/ph) "— Bang 1.4 So sánh NOx với BGR ở 75% tải và 1400 (v/ph) 70 Bảng 4.5 So sánh NÓx với RGR ở 259 lái và 2000 (v/ph) - n Bang 1.6 So sinh NO, véi GR ở 50% tải và 2000 (v/ph) 71 Bang 4.7 So sánh NOx vai EGR ở 75% tải va 2000 (w/ph) - - 72

Bang 4.8 Diễn giải các mode của chu trình thử ECE R49 - 75

‘Bang 4.9 Kết quá đo các thánh phần phát thái khi có và không có lip hé théng LGR

Bang 4.10 Kết quả các thành phân phát thải khí có EGR và không có EGR theo chủ trình

TICE R49 - - 80

DANH MUC HINH VE VA BO THT

Tình 1.1 Số lượng ôtỗ và xe máy hoạt động hảng năm của Việt Nam 6

Hình 1.2 Số lượng và tý lệ xe con sử dụng động cơ diesel ở Đức 6 Tình 1.3 Dặc tính các thành phân độc hại của động cơ điesel theo Á 7

Hình 1.4 Tỷ lệ của các thành phần khí Hải rong ding co diesel H

Hình 1.5 Các giải pháp giảm phát thái NOx và PM nhằm hướng tới các tiểu chuẩn

Tình 1.9 Sơ đồ nguyễn lý hoại động của hệ thống SCR - - 18

Tĩnh 1.10 Sø để bó trí chung, của hệ thông luân hỏi khí thải mm LD Hình 1.11 Ảnh hưởng của luản hỏi khi xã đến lượng phat thai NÓx 20 Tình 1.12 Ảnh hưởng của các loại khí dễn hiệu quả giảm NOx 22 Hình 1.13 Áp suất tuabin, tầng áp vả tý lệ luân hỏi khi tăng áp suất ra tuabin 23 Tình 1.14 Hệ thông luân hồi đúng bộ tăng áp VŒT 24 Hình 1.15 Đặc tính của bộ tăng áp VỚT,

1Iinh 1.16 Quan hệ giữa vị trí cảnh hướng giỏ và tỷ lệ luân hồi

Tlinh 1.18, IIệ thông luân hồi áp suất cao co ¬

Hinb 1.19 Hệ thống luân hồi áp suất cao với ông venturi - - 26 Hình 1.20 Hệ thống tuan héi ap swt thap ccc Hee ZĐ,

linh 2.3 llệ thống luận hỏi nội tại óc cnttrerrrecer ve " BL Tình 2.4 Hệ thống luân hỏi lai 31

Tình 3.5 Van luận hếi khí thải được thiết kế cùng với đường nạp - 35

vil

DANH MUC HINH VE VA BO THT

Tình 1.1 Số lượng ôtỗ và xe máy hoạt động hảng năm của Việt Nam 6

Hình 1.2 Số lượng và tý lệ xe con sử dụng động cơ diesel ở Đức 6 Tình 1.3 Dặc tính các thành phân độc hại của động cơ điesel theo Á 7

Hình 1.4 Tỷ lệ của các thành phần khí Hải rong ding co diesel H

Hình 1.5 Các giải pháp giảm phát thái NOx và PM nhằm hướng tới các tiểu chuẩn

Tình 1.9 Sơ đồ nguyễn lý hoại động của hệ thống SCR - - 18

Tĩnh 1.10 Sø để bó trí chung, của hệ thông luân hỏi khí thải mm LD Hình 1.11 Ảnh hưởng của luản hỏi khi xã đến lượng phat thai NÓx 20 Tình 1.12 Ảnh hưởng của các loại khí dễn hiệu quả giảm NOx 22 Hình 1.13 Áp suất tuabin, tầng áp vả tý lệ luân hỏi khi tăng áp suất ra tuabin 23 Tình 1.14 Hệ thông luân hồi đúng bộ tăng áp VŒT 24 Hình 1.15 Đặc tính của bộ tăng áp VỚT,

1Iinh 1.16 Quan hệ giữa vị trí cảnh hướng giỏ và tỷ lệ luân hồi

Tlinh 1.18, IIệ thông luân hồi áp suất cao co ¬

Hinb 1.19 Hệ thống luân hồi áp suất cao với ông venturi - - 26 Hình 1.20 Hệ thống tuan héi ap swt thap ccc Hee ZĐ,

linh 2.3 llệ thống luận hỏi nội tại óc cnttrerrrecer ve " BL Tình 2.4 Hệ thống luân hỏi lai 31

Tình 3.5 Van luận hếi khí thải được thiết kế cùng với đường nạp - 35

vil

DANA MUC CAC KY HIEU VA CHU VIET TAT

Lydré cacbon Phat thai hat (Particulate Matter ) Onxit nito

Oxit iru huynh

Bé xuc tac dxy héa (Diesel Oxidation Catalyst )

‘He thang luan hoi khi thai (Exhaust Gas Recirculation ) B6 loc phat thái hạt, dang loc kin (Diesel Particulate Filter) hát thái hạt có kích thước nhỏ hơn TỔ um

Tổng lượng bun lo limg trong không khi

Tiêu chuãi

cho phép Tiểu chuẩn Viel Nam

độ xúc tác khử NO, (Selective Catalyst Reduction)

BG loc tai sinh liên tue (Continuous Regeneration Trap)

Bộ xúc tác hấp thụ NO, (Lean NO, Trap)

Hệ thông xử lý khi thai tong hop g6m CRT va SCR

Thực nghiệm Khi tăng áp Mây nén Tuabin Cổng giao tiếp may tính

Cổng giao tiếp máy tính dạng nối tiếp

Đề khái Phan triệu

Đề mở khỏi Thành phổ

Chương 3 THIẾT KẾ HỆ THÔNG LUẬN HỘI KHÍ THÁI TRÊN ĐỘNG CƠ

DIESEL TANG AP

3.1 Cơ sở thiết kế hệ thống luân hỏi khí thải

3.1.1, Quan điểm thiết kế

3.2.3 Thiết kế bộ éu khién van HGR

3.3 Bé tri hệ thông luân hỏi khí thải trên động cøD1146T

4.3 Dỗi tượng thử nghiệm

4.4, Trang thiết bị thử nghiệm

4.4.1 Sơ để bổ tí thiết tị thủ nghiệm

4,5, Thực hiện thử nghiệm và đánh piả két qua

45.1 Thục hiện điểu khiển van BGR mở theo các lý lệ khác nữa

415.3 Mức độ giảm phát thải NOx theo tỹ lệ luân hỏi ở các chế độ thử

4.5.3 Ảnh hướng của luân hỏi khi thái đến dặc tỉnh kỹ thuật của động cơ

4.5.4 Mức độ giảm phát thải cửa động cơ sau khi lắp bộ BGR

68

68

iv

LOT CAM ON

Lai dau tiên, em xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Không Vũ Quảng

người đã tận tinh hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ em trong suốt quả trình làm luận văn

Em cũng xin gũi lời cảm ơn dén các thầy cô giáo trong Bộ môn Động Cơ đốt Trong, Phỏng thí nghiệm DCDI, Viện Cơ khi động lực, Viện Dão tạo sau đại học,

Trường Đại học Bách khoa Hà Nêi đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đã em trong,

thời gian lâm luận vẫn

Em xin bảy tổ lòng biết ơm đến các Thấy cô giáo phân biên và trong Hội đồng chim nan van đã đọc, có những ý kiến quý báu đề em có thể hoàn chỉnh luận vin mét cách tốt nhật và có những định hướng nghiên cứu trong tương lai

Em xin gửi lời cảm ơn tới Ban giám Hiệu Trường Cao đẳng nghề I,ICOGI Tổng công ty xây dựng và phát triển hạ tầng, Bỏ xây dựng, cùng các déng nghiệp

đã tạo những, điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt quá trình học tập

Cuối cũng là lời cám ơn tới các đông nghiệp, gia đình và bạn bẻ những người

đã luôn động viên khuyến khích em trong suốt thỏi gian học tập và thục hiện luận

văn

Học viên thực hiện

Vé Dinh Son

DANH MUC HINH VE VA BO THT

Tình 1.1 Số lượng ôtỗ và xe máy hoạt động hảng năm của Việt Nam 6

Hình 1.2 Số lượng và tý lệ xe con sử dụng động cơ diesel ở Đức 6 Tình 1.3 Dặc tính các thành phân độc hại của động cơ điesel theo Á 7

Hình 1.4 Tỷ lệ của các thành phần khí Hải rong ding co diesel H

Hình 1.5 Các giải pháp giảm phát thái NOx và PM nhằm hướng tới các tiểu chuẩn

Tình 1.9 Sơ đồ nguyễn lý hoại động của hệ thống SCR - - 18

Tĩnh 1.10 Sø để bó trí chung, của hệ thông luân hỏi khí thải mm LD Hình 1.11 Ảnh hưởng của luản hỏi khi xã đến lượng phat thai NÓx 20 Tình 1.12 Ảnh hưởng của các loại khí dễn hiệu quả giảm NOx 22 Hình 1.13 Áp suất tuabin, tầng áp vả tý lệ luân hỏi khi tăng áp suất ra tuabin 23 Tình 1.14 Hệ thông luân hồi đúng bộ tăng áp VŒT 24 Hình 1.15 Đặc tính của bộ tăng áp VỚT,

1Iinh 1.16 Quan hệ giữa vị trí cảnh hướng giỏ và tỷ lệ luân hồi

Tlinh 1.18, IIệ thông luân hồi áp suất cao co ¬

Hinb 1.19 Hệ thống luân hồi áp suất cao với ông venturi - - 26 Hình 1.20 Hệ thống tuan héi ap swt thap ccc Hee ZĐ,

linh 2.3 llệ thống luận hỏi nội tại óc cnttrerrrecer ve " BL Tình 2.4 Hệ thống luân hỏi lai 31

Tình 3.5 Van luận hếi khí thải được thiết kế cùng với đường nạp - 35

vil