NGHIÊN cứu THỰC NGHIỆM ẢNH HƯỞNG của góc ĐÁNH lửa đến TÍNH NĂNG ĐỘNG cơ ĐÁNH lửa CƯỠNG bức KHI sử DỤNG NHIÊN LIỆU XĂNG PHA 30% BUTANOL NGHIÊN cứu THỰC NGHIỆM ẢNH HƯỞNG của góc ĐÁNH lửa đến TÍNH NĂNG ĐỘNG cơ ĐÁNH lửa CƯỠNG bức KHI sử DỤNG NHIÊN LIỆU XĂNG PHA 30% BUTANOL NGHIÊN cứu THỰC NGHIỆM ẢNH HƯỞNG của góc ĐÁNH lửa đến TÍNH NĂNG ĐỘNG cơ ĐÁNH lửa CƯỠNG bức KHI sử DỤNG NHIÊN LIỆU XĂNG PHA 30% BUTANOL NGHIÊN cứu THỰC NGHIỆM ẢNH HƯỞNG của góc ĐÁNH lửa đến TÍNH NĂNG ĐỘNG cơ ĐÁNH lửa CƯỠNG bức KHI sử DỤNG NHIÊN LIỆU XĂNG PHA 30% BUTANOL NGHIÊN cứu THỰC NGHIỆM ẢNH HƯỞNG của góc ĐÁNH lửa đến TÍNH NĂNG ĐỘNG cơ ĐÁNH lửa CƯỠNG bức KHI sử DỤNG NHIÊN LIỆU XĂNG PHA 30% BUTANOL
Trang 1NGHIÊN C ỨU THỰC NGHIỆM ẢNH HƯỞNG CỦA GÓC ĐÁNH LỬA ĐẾN TÍNH NĂNG ĐỘNG CƠ ĐÁNH LỬA CƯỠNG BỨC KHI SỬ DỤNG
NHIÊN LI ỆU XĂNG PHA 30% BUTANOL
EXPERIMENTAL STUDY ON THE EFFECTS OF SPRARK ADVANCE ON THE PERFORMANCE OF SPARK-IGNITION ENGINES WHEN USING GASOLINE
FUEL BLEND 30% BUTANOL
1a Huỳnh Tấn Tiến, 1b Phan Minh Đức, 1c Trần Văn Nam, 2d Đặng Thế Anh
1Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng
2Trường Cao đẳng Công nghiệp Huế
a httien@dut.udn.vn; b pmduc@dut.udn.vn; c tvntran@ac.udn.vn; d dtanh@hueic.edu.vn
TÓM T ẮT
Nghiên cứu khả năng ứng dụng nhiên liệu sinh học phối trộn butanol với xăng RON92
sử dụng cho động cơ ô tô góp phần giải quyết các khó khăn do gia tăng áp lực lên nguồn nhiên liệu hóa thạch và mở ra một hướng phát triển lâu dài về sản xuất nhiên liệu sinh học Bài viết này trình bày kết quả nghiên cứu đánh giá sự ảnh hưởng của góc đánh lửa sớm đến tính năng kỹ thuật, kinh tế và sự phát thải CO và HC trong khí thải của động cơ đánh lửa cưỡng bức SEAT System Porsche kiểu 021-A-2000 hoạt động ở các chế độ ổn định, dùng
hỗn hợp nhiên liệu Bu30 gồm 70% thể tích xăng RON92 và 30% thể tích butanol, mức ga 30%, 45% và 60% Kết quả nghiên cứu cho thấy, động cơ hoàn toàn có khả năng hoạt động
với hỗn hợp nhiên liệu Bu30 này Khi sử dụng hỗn hợp nhiên liệu này cần điều chỉnh tăng góc đánh lửa sớm: tăng 9 độ so với giá trị thiết kế khi động cơ hoạt động ở mức ga 30% và 45%, tăng 6 độ so với giá trị thiết kế khi động cơ hoạt động ở mức ga 60%; để đạt được công suất
và mô men cao nhất, suất tiêu hao nhiên liệu thấp nhất và nồng độ CO và HC trong khí thải
thấp nhất trong số các giá trị góc đánh lửa sớm thực nghiệm
Từ khóa: butanol, nhiên liệu sinh học, góc đánh lửa, phối trộn nhiên liệu, góc đánh lửa
tối ưu
ABSTRACT
The study on usability blending biofuels RON92 with butanol used for automobile engines contributes to solving the problems caused by increased pressure on fossil fuel resources and opening a long term development on the production of biofuels This paper presents the results of studies assessing the impact of the ignition angle to technical, economic features, and CO and HC emissions in the exhaust of the engine SEAT System Porsche 021-A-2000 operating in stable modes, using a mixture of Bu30 with 70% of RON92 gasoline volume and 30% of butanol volume, 30%, 45% and 60% of gas levels The study results showed that the engine is fully capable of operating with this fuel mixture Bu30 When this fuel mixture is used, increases on ignition angle should be adjusted: 9 degrees with respect to the design value when the engine is operating at 30% gas and 45%, an increase of 6 degrees with respect to the design value when motor operating at 60% of gas level; to achieve power and highest torque, lowest fuel consumption, and lowest concentrations of CO and HC in the emissions among the experimental sprark advance
Keywords: butanol, biofuels, sprark angle, blending fuel, optimized ignition angle
Trang 21 ĐẶT VẤN ĐỀ
Hiện nay các nước trên thế giới đang có xu hướng tìm kiếm và sử dụng các nguồn nhiên
liệu sinh học, có khả năng tái tạo để hạn chế ô nhiễm môi trường sống, đồng thời thay thế nguồn nhiên liệu hóa thạch đang cạn kiệt dần
Trong số các loại nhiên liệu sinh học, butanol được một số nhà nghiên cứu xem xét, đánh giá là một sự thay thế cho nhiên liệu xăng truyền thống Xét về khả năng dùng làm nhiên liệu, butanol có một số ưu điểm so với các loại nhiên liệu cồn khác như ethanol và methanol [1] Nhiệt trị của butanol là khoảng 83% so với xăng, trong khi là 65% và 48% đối với ethanol
và methanol Butanol ít hút ẩm hơn so với methanol, ethanol và propanol Những loại cồn thấp cacbon hơn có thể tan nhiều trong nước, trong khi đó butanol rất ít tan trong nước Butanol ít ăn mòn hơn ethanol, có thể được vận chuyển bằng đường ống hiện có và an toàn hơn nhiều so với các loại cồn thấp cacbon hơn, do điểm sôi và điểm nóng chảy tương đối cao
Việc sử dụng butanol làm nhiên liệu ô tô đã được bắt đầu nghiên cứu trong những năm
gần đây Có một số công bố thực nghiệm đánh giá ảnh hưởng của việc sử dụng hỗn hợp nhiên
liệu diesel và n-butanol về tính năng động cơ, quá trình cháy và phát thải của động cơ [2-5] Các công bố này cho thấy kết quả khả quan của việc sử dụng diesel-butanol cho động cơ
Xu hướng nghiên cứu và sử dụng butanol cho động cơ đốt trong trên thế giới và Việt Nam như hiện nay cho phép trong tương lai chúng ta có thể có thêm nhiều sản phẩm nhiên
liệu sinh học hơn nữa nhằm giải quyết vấn đề cạn kiệt nhiêu liệu truyền thống và ô nhiễm môi trường [6] Tuy vậy, khi sử dụng butanol đòi hỏi phải có một số thay đổi so với động cơ dùng xăng truyền thống Nghiên cứu này xác định góc đánh lửa tối ưu khi sử dụng hỗn hợp 70% xăng RON92 với 30% butanol theo thể tích (ký hiệu Bu30) trên động cơ đánh lửa cưỡng bức,
nhằm mục đích góp phần đưa butanol trở thành một sản phẩm nhiên liệu sinh học được sử
dụng nhiều trong tương lai
2 THI ẾT BỊ THÍ NGHIỆM
2.1 Động cơ thực nghiệm
Động cơ thực nghiệm là loại động cơ Single Overhead Cam I-4 1.5L SOHC, được lắp trên ô tô Seat Malaga 1.5 do hãng SEAT System Porsche sản xuất, đây là kiểu động cơ sử dụng bộ chế hòa khí và hệ thống đánh lửa bán dẫn dùng cảm biến điện từ loại nam châm vĩnh
cửu có các thông số kỹ thuật cụ thể sau:
Bảng 1 Thông số của động cơ thực nghiệm Tên thông số Ký hiệu Thứ nguyên Giá trị
Góc đánh lửa sớm (đặt ban đầu khi động cơ dừng) θ [o] 7o BTDC
Trang 3Động cơ 021-A-2000 sử dụng hệ thống đánh lửa bán dẫn dùng cảm biến điện từ loại nam châm vĩnh cửu (hình 1.)
Hình 1 Hệ thống đánh lửa bán dẫn dùng cảm biến điện từ loại nam châm vĩnh cửu
2 2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm
Sơ đồ bố trí thí nghiệm như trình bày trên hình 2
Hình 2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2.3 Lắp đặt băng thử và động cơ
Hình 3 mô tả bố trí và ghép nối
động cơ thí nghiệm SEAT System
Porsche với băng thử thủy lực kiểu
Froude DPX3 tại phòng thí nghiệm động
cơ tại trường Đại học Bách khoa - Đại học
Đà Nẵng Băng thử thủy lực kiểu Froude
DPX3 có phạm vi đo công suất tối đa 200
mã lực và được trang bị hệ thống ghi nhận
dữ liệu, các cảm biến điện tử lắp đặt trên
băng thử và card chuyển đổi AD kiểu
NI-6009 để giao tiếp với máy tính, đồng thời
đồng hồ đo lực cơ khí nguyên thủy được
thay bằng bằng cảm biến lực, đồng hồ đo Hình 3 L cơ SEAT System Porsche 021-A-2000 ắp đặt băng thử Froude và động
Trang 4tốc độ chỉ thị kim được thay bằng bộ encoder AVL Thiết bị cấp và đo tiêu hao nhiên liệu AVL Fuel Balance 733S, thiết bị đo khí xả QRO 401 Động cơ thí nghiệm, đã tháo ly hợp, được ghép nối với băng thử bằng một trục các-đăng
Động cơ được thí nghiệm ở chế độ ổn định ở các chế độ làm việc như sau:
- Các giá trị góc đánh lửa đặt ban đầu khi động cơ dừng, là: 7 o(giá trị thiết kế của động
cơ thí nghiệm), 4 độ (muộn hơn 3 độ so với giá trị thiết kế của động cơ thí nghiệm), 10 o, 13 o,
16 o, 19 o, 22 o(là các giá trị sớm hơn so với giá trị thiết kế của động cơ thí nghiệm) Khi cần thay đổi góc đánh lửa ban đầu sang giá trị mới, cần dừng động cơ và điều chỉnh hệ thống đánh lửa
- Độ mở bướm ga 30% và số vòng quay thay đổi 1200 đến 2600 v/ph; độ mở bướm ga 45% và số vòng quay thay đổi 1200 đến 3000 v/ph; độ mở bướm ga 60% và số vòng quay
thay đổi 1200 đến 3600 v/ph
3 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
3.1 Đánh giá ảnh hưởng của góc đánh lửa đến chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật và phát thải ô nhiễm của động cơ khi sử dụng Bu30
3.1.1 Đánh giá chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật
a Công su ất có ích N e
Hình 4 mô tả diễn biến công
suất động cơ theo tốc độ khi mở
bướm ga 30% Công suất tăng khi
tăng góc đánh lửa so với góc đánh
lửa chuẩn (7o bTDC) và quy luật tăng
công suất này đạt đến giá trị cực đại
ở góc đánh lửa 16o, sau đó bắt đầu
giảm nếu tiếp tục tăng góc đánh lửa
Khi giảm góc đánh lửa thì công suất
động cơ giảm Khi tăng góc đánh lửa
đối với động cơ sử dụng Bu30, áp
suất và nhiệt độ cháy cao nhất xuất
hiện gần với vị trí khoảng 10o ÷ 15o
sau điểm chết trên, quá trình cháy
tương đối kịp thời nên công suất
động cơ tăng so với góc đánh lửa
chuẩn và khi tăng đến góc đánh lửa
16o thì áp suất, nhiệt độ cháy xuất
hiện ngay vị trí khoảng 10o ÷ 15o sau
điểm chết trên, quá trình cháy kịp
thời, nhiệt lượng được lợi dụng tốt
nên công suất đạt giá trị cực đại Nếu
tiếp tục tăng góc đánh lửa, hòa khí
được đốt cháy sớm và bốc cháy trước
điểm chết trên, không những làm cho
áp suất trong xy lanh tăng lên quá
sớm mà còn tăng áp suất lớn nhất khi
cháy, vì vậy làm tăng phần công cản
chuyển động piston đi lên điểm chết
trên nên công suất hữu ích giảm
Hình 4 Diễn biến công suất theo tốc độ khi mở bướm ga 30%, thay đổi góc đánh lửa
Hình 5 Di ễn biến công suất theo tốc độ khi mở bướm ga 45%, thay đổi góc đánh lửa
Trang 5Hình 6 Di ễn biến công suất theo tốc độ khi
m ở bướm ga 60%, thay đổi góc đánh lửa
Hình 5 mô tả diễn biến công suất động cơ theo tốc độ khi mở bướm ga 45% Ở các chế
độ này, quy luật thay đổi công suất tương tự ở chế độ mở bướm ga 30%: công suất động cơ tăng khi tăng góc đánh lửa so với góc đánh lửa chuẩn (7o trước điểm chết trên vào cuối kỳ nén) và công suất của động cơ tăng đến giá trị cực đại ở góc đánh lửa 16o, sau đó bắt đầu
giảm nếu tiếp tục tăng góc đánh lửa, còn khi giảm góc đánh lửa thì công suất động cơ giảm Hình 6 mô tả diễn biến công suất
động cơ theo tốc độ khi mở bướm ga
60% Ở các chế độ này, quy luật thay
đổi công suất tương tự ở chế độ mở
bướm ga 30%: công suất động cơ tăng
khi tăng góc đánh lửa so với góc đánh
lửa chuẩn (7o trước điểm chết trên vào
cuối kỳ nén), tuy nhiên và công suất của
động cơ tăng đến giá trị cực đại ở góc
đánh lửa 13o, sau đó bắt đầu giảm nếu
tiếp tục tăng góc đánh lửa, còn khi giảm
góc đánh lửa thì công suất động cơ
giảm Ở mức mở bướm ga 60% này,
lượng hòa khí nạp vào xy lanh tăng so
với mức 30% và 45% nên làm tăng mật
độ phân tử hòa khí trong ly lanh, dẫn
đến tăng tốc độ lan tràn màng lửa, quá trình cháy diễn ra nhanh hơn, vì vậy công suất cực đại phát ra ở góc đánh lửa nhỏ hơn so với chế độ 30%, 45% tải
b Mô men có ích M e
Hình 7 Di ễn biến mô men theo tốc độ khi
mở bướm ga 30%, thay đổi góc đánh lửa Hình 8 Di mở bướm ga 45%, thay đổi góc đánh lửa ễn biến mô men theo tốc độ khi
Hình 9 Diễn biến mô men theo tốc độ khi mở bướm ga 60%, thay đổi góc đánh lửa
Trang 6Hình 10 Diễn biến suất tiêu hao nhiên liệu có ích theo tốc
độ khi mở bướm ga 30%, thay đổi góc đánh lửa
Hình 11 Diễn biến suất tiêu hao nhiên liệu có ích theo tốc
độ khi mở bướm ga 45%, thay đổi góc đánh lửa
Các đồ thị trên Hình7, 8 và 9 mô tả diễn biến mô men hữu ích của động cơ theo tốc độ khi mở bướm ga 30%, 45% và 60% Các đồ thị cho thấy, tương tự như công suất động cơ, mô men có ích của động cơ tăng khi tăng góc đánh lửa so với góc đánh lửa chuẩn (7o trước điểm
chết trên vào cuối kỳ nén) và ngược lại mô men giảm khi giảm góc đánh lửa Ở chế độ mở bướm ga 30% và 45%, mô men có ích của động cơ tăng đến giá trị cực đại ở góc đánh lửa 16o
và bắt đầu giảm nếu tiếp tục tăng góc đánh lửa Ở mức mở bướm ga 60% thì mô men có ích tăng đến giá trị cực đại ở góc đánh lửa 13o thì bắt đầu giảm nếu tiếp tục tăng góc đánh lửa
c Su ất tiêu hao nhiên liệu g e
Hình 10 mô tả diễn
biến suất tiêu hao nhiên
liệu có ích của động cơ
theo tốc độ khi mở bướm
ga 30% Khi tăng góc đánh
lửa thì suất tiêu hao nhiên
liệu giảm và ngược lại khi
giảm góc đánh lửa thì suất
tiêu hao nhiên liệu tăng Ở
mức mở bướm ga này, suất
tiêu hao nhiên liệu giảm
đến cực tiểu ở góc đánh
lửa 16osau đó tăng dần trở
lại nếu tiếp tục tăng góc
đánh lửa Điều này được
giải thích do khi tăng góc
đánh lửa quá trình cháy
diễn ra tốt hơn, nhiệt lượng
tỏa ra được lợi dụng tốt nên làm giảm tiêu hao nhiên liệu và quá trình cháy của động cơ ở chế
độ 30% tải diễn ra tốt nhất ở góc đánh lửa 16o nên suất tiêu hao nhiên liệu đạt giá trị tốt nhất Còn khi giảm góc đánh lửa, quá trình cháy kéo dài trên đường thải, thậm chí là không cháy
kịp nên làm tăng suất tiêu hao nhiên liệu
Hình 11 mô tả diễn
biến suất tiêu hao nhiên
liệu có ích của động cơ
theo tốc độ khi mở bướm
ga 45% Ở mức ga này,
khi tăng góc đánh lửa của
động cơ thì suất tiêu hao
nhiên liệu giảm còn khi
giảm góc đánh lửa thì suất
tiêu hao nhiên liệu tăng và
ở chế độ tải 45%, suất tiêu
hao nhiên liệu cũng giảm
đến cực tiểu ở góc đánh
lửa 16o, sau đó tăng dần
trở lại nếu tiếp tục tăng
góc đánh lửa
Diễn biến suất tiêu hao nhiên liệu có ích của động cơ theo tốc độ khi mở bướm ga 60% được mô tả trên Hình 12 Ở mức ga này, quy luật thay đổi suất tiêu hao nhiên liệu cũng tương
tự mức ga 30% và 45% là khi tăng góc đánh lửa thì suất tiêu hao nhiên liệu giảm, khi giảm
Trang 7Hình 12 Di ễn biến suất tiêu hao nhiên liệu có ích theo tốc độ khi mở bướm ga 60%, thay đổi góc đánh lửa
Hình 13 Diễn biến phát thải CO theo tốc độ của động
cơ khi mở bướm ga 30%, thay đổi góc đánh lửa
góc đánh lửa thì suất tiêu hao
nhiên liệu tăng; tuy nhiên khác ở
chỗ với mức ga 60% thì suất tiêu
hao nhiên liệu giảm đến cực tiểu
ở góc đánh lửa 13o sau đó tăng
dần trở lại nếu tiếp tục tăng góc
đánh lửa Điều này được giải
thích do ở chế độ 60% tải, quá
trình cháy tốt nhất diễn ra ở góc
đánh lửa 13o
3.1 2 Đánh giá phát thải
ô nhiễm
a Nồng độ CO
Nồng độ CO trong khí thải
của động cơ thí nghiệm ở mức
ga 30% được mô tả trên hình 13
Ở mức ga này, nồng độ CO
giảm đến giá trị cực tiểu ở góc
đánh lửa khoảng 16o ÷ 19ođộ và
bắt đầu tăng lại nếu tiếp tục tăng
góc đánh lửa Khi tăng góc đánh
lửa, quá trình cháy tốt hơn,
nhiên liệu cháy triệt để hơn nên
hàm lượng CO trong khí thải
giảm Tuy vậy, nếu góc đánh lửa
sớm quá, dẫn đến quá trình cháy
diễn ra trước xa điểm chết trên,
nhiệt độ cháy tăng cao gây ra
phản ứng phân giải sản phẩm
cháy làm gia tăng nồng độ phát
thải CO, cụ thể ở đây là ở góc
đánh lửa 22o Còn trường hợp đánh lửa muộn làm quá trình cháy kéo dài trên đường giãn nở,
áp suất, nhiệt độ cháy giảm, dẫn đến điều kiện cháy xấu đi, làm tăng khả năng cháy không hoàn toàn, do đó tăng nồng độ phát thải CO (góc đánh lửa 4o)
Hình 14 Di ễn biến phát thải CO theo tốc độ của động
cơ khi mở bướm ga 45%, thay đổi góc đánh lửa
Nồng độ CO trong khí thải
của động cơ thí nghiệm ở mức
ga 45% được mô tả trên hình 14
Ở mức ga này, nồng độ CO
giảm đến giá trị cực tiểu ở góc đánh lửa khoảng 16o và bắt đầu tăng lại nếu tiếp tục tăng góc đánh lửa
Trang 8Hình 15 Diễn biến phát thải CO theo tốc độ của động cơ khi mở bướm ga 60%, thay đổi góc đánh
lửa
Hình 16 Diễn biến phát thải HC theo tốc độ của động cơ khi mở bướm ga 30%, thay đổi góc đánh
lửa
Nồng độ CO trong khí thải của
động cơ thí nghiệm ở mức ga 60%
được mô tả trên hình 15 Ở mức ga
này, nồng độ CO cũng giảm khi
tăng góc đánh lửa so với góc đánh
lửa chuẩn và giảm đến giá trị cực
tiểu ở góc đánh lửa 13o độ và bắt
đầu tăng lại nếu tiếp tục tăng góc
đánh lửa, còn khi giảm góc đánh lửa
thì nồng độ CO tăng Quá trình cháy
của động cơ sử dụng nhiên liệu
Bu30 ở mức ga 60% diễn ra tốt nhất
ở góc đánh lửa 13o, còn việc đánh
lửa quá sớm hoặc quá muộn làm gia
tăng nồng độ CO trong khí thải
được giải thích như chế độ 30% tải
b N ồng độ HC
Kết quả đo nồng độ HC trong
khí thải, trên Hình 16 cho thấy HC
giảm khi tăng góc đánh lửa so với
góc đánh lửa chuẩn và ngược lại khi
giảm góc đánh lửa thì nồng độ HC
tăng Ở mức ga 30%, nồng độ HC
tương ứng góc đánh lửa thay đổi từ
13o ÷ 22o giảm rất nhỏ và gần như
tương đương nhau Khi tăng góc
đánh lửa, nhiên liệu gần như cháy
hoàn toàn nên nồng độ HC giảm,
còn khi giảm góc đánh lửa, quá trình
cháy kéo dài trên đường giãn nở, áp
suất và nhiệt độ tại đây giảm, dẫn
đến có nhiều nhiên liệu cháy không
hoàn toàn làm tăng nồng độ HC
trong khí thải
Hình 17 Diễn biến phát thải HC theo tốc độ của động cơ khi mở bướm ga 45%, thay đổi
góc đánh lửa
Trang 9Hình 18 Di ễn biến phát thải HC theo tốc độ
c ủa động cơ khi mở bướm ga 60%, thay đổi
góc đánh lửa
30% tải và số vòng quay 2350 vòng/ phút
Kết quả đo nồng độ HC trong khí thải, trên hình 17 cho thấy HC giảm khi tăng góc đánh lửa so với góc đánh lửa chuẩn, và ngược lại, khi giảm góc đánh lửa thì nồng độ HC tăng
Ở mức ga 45%, nồng độ HC tương ứng góc đánh lửa thay đổi từ 16o ÷ 22o giảm rất nhỏ và
gần như tương đương nhau
Kết quả đo nồng độ HC trong khí
thải, trên hình 18 cho thấy HC giảm khi
tăng góc đánh lửa so với góc đánh lửa
chuẩn và ngược lại khi giảm góc đánh
lửa thì nồng độ HC tăng Ở mức ga
60%, nồng độ HC tương ứng góc đánh
lửa thay đổi từ 16o ÷ 22o giảm rất nhỏ
và gần như tương đương nhau Điều
này được giải thích do khi tăng góc
đánh lửa, quá trình cháy tốt hơn, nhiên
liệu gần như cháy hoàn toàn nên nồng
độ HC giảm, còn khi giảm góc đánh
lửa, quá trình cháy kéo dài trên đường
giãn nở, áp suất và nhiệt độ tại đây
giảm, dẫn đến có nhiều nhiên liệu cháy
không hoàn toàn làm tăng nồng độ HC
3.2 Xác định góc đánh lửa hợp lý của động cơ khi sử dụng nhiên liệu Bu30
3.2.1 Mức mở bướm ga 30% và
số vòng quay 2350 vòng/phút
Kết quả trên hình 19 cho thấy ở
mức ga 30% và số vòng quay 2350
vòng/phút, động cơ sử dụng nhiên liệu
Bu30 đạt công suất cực đại và suất tiêu
hao nhiên liệu cực tiểu khi góc đánh lửa
sớm ban đầu là 16o
3.2.2 Mức mở bướm ga 45% và
số vòng quay 2550 vòng/phút
Kết quả trên hình 20 cho thấy ở
mức ga 45% và số vòng quay 2550
vòng/phút, động cơ sử dụng nhiên liệu
Bu30 cũng đạt công suất cực đại và suất
tiêu hao nhiên liệu cực tiểu khi góc đánh lửa sớm ban đầu là 16o
Hình 20 Đặc tính điều chỉnh đánh lửa sớm ở vị trí 45% tải và số vòng quay 2350 vòng/phút
Trang 103.2.3 M ức mở bướm ga 60% và số vòng quay 2950 vòng/phút
Hình 21 Đặc tính điều chỉnh đánh lửa sớm ở vị trí 60% tải
và số vòng quay 2950 vòng/ phút
Khác với các mức ga 30% và 45%, ở mức ga 60% và số vòng quay 2950 vòng/phút, động cơ sử dụng nhiên liệu B30 đạt công suất cực đại và suất tiêu hao nhiên liệu cực tiểu khi đặt góc đánh lửa sớm ban đầu là 13o, như trên hình 21
4 K ẾT LUẬN
Sự ảnh hưởng của góc đánh lửa sớm đến tính năng kinh tế, kỹ thuật của động cơ SEAT System Porsche 021-A-2000 lắp trên ô tô Seat Malaga 1.5 dùng hỗn hợp nhiên liệu Bu30, là
hỗn hợp 70% xăng RON92 và 30% butanol theo thể tích đã được nghiên cứu tại Trung tâm nghiên cứu và ứng dụng năng lượng thay thế - Đại học Đà Nẵng Kết quả nghiên cứu thực nghiệm cho thấy các kết luận như sau:
V ề tính năng kinh tế kỹ thuật:
- Khi tăng góc đánh lửa so với góc đánh lửa chuẩn thì công suất có ích, mô men có ích
của động cơ tăng đến một giá trị nhất định rồi giảm trở lại nếu tiếp tục tăng góc đánh lửa và ở
mỗi mức ga khác nhau sẽ có một giá trị góc đánh lửa mà công suất có ích, mô men có ích tăng đến giá trị cực đại rồi sau đó giảm trở lại Còn với suất tiêu hao nhiên liệu thì sẽ giảm đến một giá trị nhất định rồi tăng trở lại, nếu tiếp tục tăng góc đánh lửa và cũng có giá trị góc đánh lửa khác nhau ở mỗi chế độ tải để đạt được suất tiêu hao nhiên liệu cực tiểu
- Khi giảm góc đánh lửa so với góc đánh lửa chuẩn thì công suất có ích và mô men có ích của động cơ giảm và ngược lại suất tiêu hao nhiên liệu lại tăng
V ề sự phát thải các chất ô nhiễm (CO và HC):
- Khi tăng góc đánh lửa so với góc đánh lửa chuẩn của động cơ thì nồng độ CO, HC trong khí thải sẽ giảm đến một giá trị nhất định rồi tăng trở lại nếu tiếp tục tăng góc đánh lửa
và cũng có giá trị góc đánh lửa khác nhau ở mỗi mức ga để đạt được nồng độ CO, HC cực
tiểu
- Khi giảm góc đánh lửa so với góc đánh lửa chuẩn của động cơ thì nồng độ CO, HC trong khí thải lại tăng
V ề góc đánh lửa hợp lý:
Góc đánh lửa sớm hợp lý của động cơ thực nghiệm khi sử dụng nhiên liệu Bu30 ở các
mức ga 30%, 45% là 16otrước điểm chết trên và ở mức ga 60% là 13otrước điểm chết trên
