NGHIÊN CỨU, LẮP ĐẶT BỘ ĐIỀU TỐC CƠ KHÍ CHO ĐỘNG CƠ XĂNG ĐÃ QUA SỬ DỤNG, DÙNG NHIÊN LIỆU BIOGAS, PHÁT ĐIỆN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU, LẮP ĐẶT BỘ ĐIỀU TỐC CƠ KHÍ CHO ĐỘNG CƠ XĂNG ĐÃ QUA SỬ DỤNG, DÙNG NHIÊN LIỆU BIOGAS

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU, LẮP ĐẶT BỘ ĐIỀU TỐC CƠ KHÍ CHO ĐỘNG

CƠ XĂNG ĐÃ QUA SỬ DỤNG, DÙNG NHIÊN LIỆU BIOGAS,

PHÁT ĐIỆN

Họ và tên sinh viên:PHẠM ĐỨC TRÍ Ngành :CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ÔTÔ Niên khóa 2006-2010

Tháng 8-2010

NGHIÊN CỨU, LẮP ĐẶT BỘ ĐIỀU TỐC CƠ KHÍ CHO ĐỘNG CƠ XĂNG ĐÃ QUA SỬ DỤNG, DÙNG NHIÊN LIỆU BIOGAS, PHÁT ĐIỆN.

Tác giả

PHẠM ĐỨC TRÍ

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư ngành

Công Nghệ Kỹ Thuật Ôtô

Giáo viên hướng dẫn:

Thạc sĩ Trần Mạnh Quí

Tháng 8 năm 2010

  ii

LỜI CẢM TẠ

Sau bốn năm học tại trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM tôi luôn nhận được sự giảng dạy nhiệt tình của quý thầy cô Thầy cô là người đã trang bị cho tôi những kiến thức cơ bản liên quan đến nghành nghề mà tôi đã chọn Tuy đã rất cố gắng vận dụng những kiến thức mà tôi đã học vào thực tiễn nhưng khi đối diện với thực tế tôi vẫn còn rất bỡ ngỡ Chính vì lẽ đó mà nhà trường và khoa,bộ môn đã tạo điều kiện,

cơ hội cho tôi cọ sát với thực tế và vận dụng những kiến thức đã học ở trường vào thực tiễn

Lý thuyết kết hợp với thực tiễn sẽ là hành trang vững chắc cho tôi bước vào nghề nghiệp của mình trong tương lai Với những kiến thức đã học sẽ là bước tiến phục vụ cho tôi trong công tác sau này là nhờ vào công ơn truyền đạt của quý thầy cô trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn, sự tri ân đến quý thầy cô khoa cơ khí công nghệ của trường trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM và đặc biệt là sự quan tâm giúp đỡ của thầy hướng dẫn đề tài là thầy thạc sĩ Trần Mạnh Quí Tôi vô cùng biết ơn cán bộ giảng viên thầy cô bộ môn Công Nghệ Ôtô đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực tập và làm đề tài tốt nghiệp để tôi hoàn thành tốt đề án tốt nghiệp này

Tuy đã có nhiều cố gắng để hoàn thành đề án nhưng với nhứng kiến thức còn hạn chế nên sẽ không tránh khỏi những thiếu sót Tôi rất mong nhận được ý kiến đóng góp của quý thầy cô cùng cácbạn bèđể đề tài của tôi được hoàn thành tốt hơn

Cuối cùng tôi xin chúc quý thầy cô trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM cùng cán bộ giảng viên khoa cơ khí, giảng viên bộ môn Công Nghệ Ôtô, thầy thạc sĩ Trần Mạnh Quí luôn mạnh khỏe và đạt được những kết quả cao trong công tác

Trân trọng! TP.HCM, ngày 30 tháng 8 năm 2010

Sinh viên Phạm Đức Trí Kính bút

-Nghiên cứu, tập hợp tài liệu về bộ điều tốc

-Thiết kế hoàn thiện hệ thống bộ điều tốc-động cơ xăng-máy phát điện

-Cho hệ thống vận hành bằng nhiên liệu xăng và Biogas

-Đánh giá và khảo nghiệm khả năng làm việc của hệ thống tại xưởng thực tập bộ môn Công Nghệ Ôtô

Sinh viên thực hiện Giáo viên hướng dẫn

Phạm Đức Trí Thầy Th.s:Trần Mạnh Quí

  iv

MỤC LỤC

Trang

Trang tựa i

Lời cảm tạ ii

Tóm tắt iii

Mục lục iv

Danh sách các hình vi

Danh sách các bảng viii

Chương 1.MỞ ĐẦU 1

Chương 2.TỔNG QUAN 4

2.1 Tìm hiểu về hệ thống tự động điều chỉnh tốc độ động cơ(Bộ điều tốc) 4

2.1.1 Khái niệm 4

2.1.2 Nhiệm vụ chính của hệ thống điều chỉnh tốc độ động cơ (bộ điều tốc) 4

2.1.3 Sơ đồ khối của hệ thống điều chỉnh tốc độ động cơ 5

2.1.4 Phân loại bộ điều tốc 6

2.1.5 Tìm hiểu một số bộ điều tốc thường gặp trên cơ sở phần tử cảm ứng 7

2.2 Các loại động cơ chạy bằng nhiên liệu sinh học 20

Chương 3 PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN 26

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31

4.1 Tìm hiểu động cơ đã qua sử dụng 30

4.2 Tìm hiểu bộ điều tốc cơ khí sử dụng cho đề tài 39

4.3 Tìm hiểu chọn máy phát điện 41

4.4 Tính toán thiết kế khung gá đặt bộ điều tốc lên động cơ 3A 42

4.5 Gia công chế tạo khung theo tính toán thiết kế 45

4.5.1 Yêu cầu chế tạo khung 45

4.5.2 Thiết kế chế tạo 46

4.5.3 Mô hình khung bộ điều tốc 47

4.6 Tính toán và chọn bộ truyền đai giữa bộ điều tốc và động cơ 48

4.6.1 Yêu cầu 48

4.6.2 Tính toán bộ truyền động 49

4.6.3 Tiến hành chế tạo puly trung gian 51

4.6.4 Lắp ráp 51

4.7 Tính toán và chọn bộ truyền đai từ động cơ đến máy phát điện 52

4.8 Thiết kế bộ truyền để điều khiển từ bộ điều tốc đến bướm ga 53

4.9 Kết quả khảo nghiệm 54

4.9.1Khảo nghiệm khi không có sự tác động của bộ điều tốc 54

4.9.2 Khảo nghiệm khi có sự tác động của bộ điều tốc 59

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 63 TÀI LIỆU KHAM KHẢO

PHỤ LỤC

  vi

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo các hệ thống điều chỉnh tự động tốc độ động cơ 5

Hình 2.2: Bộ điều tốc chân không nhiều chế độ 7

Hình 2.3: Bộ điều tốc thủy lực 9

Hình 2.4: Sơ đồ điều khiển của bộ điều tốc điện tử 10

Hình 2.5: Sơ đồ thuật toán điều khiển bộ điều tốc điện tử 11

Hình 2.6: Bộ điều tốc cơ khí nhiều chế độ 12

Hình 2.7: Các nguyên lý hoạt động của bộ điều tốc cơ khí 14

Hình 2.8: Sơ đồ nguyên lý điều tốc ly tâm 16

Hình 2.9: Sơ đồ nguyên lý bộ điều tốc ly tâm có đặc tính hữu sai 17

Hình 2.10: Sơ đồ nguyên lý của bộ điều tốc ly tâm có đặc tính vô sai 19

Hình 2.11: Sơ đồ nguyên lý hệ thống tạo hỗn hợp cho động cơ đốt trong kéo máy phát điện chạy bằng Biogas 23

Hình 2.12: Bộ phụ kiện chuyển đổi nhiên liêu LPG/Xăng 24

Hình 3.1: Bộ điều tốc cơ khí nhiều chế độ trên động cơ xăng của liên xô 27

Hình 3.2: Đo số vòng quay bằng đồng hồ đo kĩ thuật số bắn tia laze .29

Hình 4.1: Khung gá két nước 33

Hình 4.2: Kiểm tra hệ thống đánh lửa 34

Hình 4.3: Đo áp suất động cơ 34

Hình 4.4: Đo thời gian giảm áp 35

Hinh 4.5: Cân lửa cho động cơ Toyota 3A 37

Hình 4.6: Vị trí bơm nước trên Toyota 3A 38

Hình 4.7: Cấu tạo bộ điều tốc cơ khí 39

Hình 4.8: Các lực tác dụng lên khung 42

Hình 4.9: Sơ đồ lực thu gọn 43

Hình 4.10: Biểu đồ momen và lực cắt 44

Hình 4.11: Mô hình khung gá đặt bộ điều tốc 47

Hình 4.12: Khung gá đặt bộ điều tốc sau khi hoàn chỉnh 48

Hình 4.13: Bộ truyền đai hoàn chỉnh giữa bộ điều tốc và động cơ 51

Hình 4.14:Bộ truyền đai hoàn chỉnh giữa động cơ và máy phát điện,puly trước và sau khi tính toán lại 53

Hình 4.15: Bộ truyền điều khiển từ bộ điều tốc đến cánh bướm ga 54

Hình 4.16: Khảo nghiệm với các phụ tải 56

  viii

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 4.1: Các thông số kỹ thuật của động cơ xăng đã qua sử dụng 31 Bảng 4.2: Các thông số tương ứng giữa phụ tải ,điện thế ,số vòng quay động cơ và máy phát khi chưa có sự điều khiển của bộ điều tốc 58 Bảng 4.3: Các thông số tương ứng giữa phụ tải ,điện thế ,số vòng quay động cơ và máy phát khi có sự điều khiển của bộ điều tốc 61

-Động cơ và máy phát điện hoạt động ổn định ở các mức phụ tải khác nhau

-Điện áp và công suất sinh ra đạt định mức

Do động cơ chạy Biogas phát điện thường được sử dụng ở các trại chăn nuôi, tận dụng nguồn chất thải của gia súc nguồn nguyên liệu cho hầm ủ sinh khí gas(Biogas) Điện phát ra phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt và chạy máy móc phục vụ chăn nuôi, bơm nước…… Do đó phụ tải của máy phát thay đổi liên tục Nguyên lý cơ bản của máy phát điện là chuyển đổi năng lượng từ cơ sang điện Động cơ sẽ làm quay mô-tơ phát điện và dòng điện được cấp ra các thiết bị sử dụng (phụ tải) Để cho điện áp cấp đầu ra được giữ ổn định ở mức 220V thì ta phải điều chỉnh tốc độ quay của động cơ bằng cách điều chỉnh độ mở bướm ga động cơ nhiều hay ít

Có thể hình dung là điện áp đầu ra của máy phát điện phụ thuộc vào tốc độ vòng quay của động cơ và mức sụt áp do phụ tải, còn tốc độ vòng quay của động cơ và mức sụt

áp này phụ thuộc vào 2 yếu tố : Độ mở của bướm ga (lượng nhiên liệu vào buồng đốt)

và phụ tải (công suất sử dụng ở đầu ra, tương tự như xe ô tô chở nặng hay chở nhẹ) Trong trường hợp công suất của máy phát điện phát ra rất lớn và phụ tải nhỏ thì điện

áp đầu ra khá ổn định Nhưng thực tế các máy phát điện gia dụng thường có công suất nhỏ, do đó điện áp đầu ra phụ thuộc rất nhiều vào phụ tải

Do đó để khắc phục tình trạng này cũng như để dễ dàng khi vận hành Động cơ phải

có bộ điều tốc để tự động thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp Đề tài trước đây có lắp khảo nghiệm sử dụng bộ điều tốc điện tử, tuy nhiên qua thực tế sử dụng, bộ điều tốc loại này thường không đáp ứng tốt việc điều khiển bướm ga và hay hỏng hóc do thời tiết, tuổi thọ sử dụng không cao Do đó được sự đồng ý của Khoa Cơ Khí Công Nghệ Trường Đại Học Nông Lâm T.P Hồ Chí Minh, sự hướng dẫn và giúp đỡ của thầy Th.S Trần Mạnh Quí chúng tôi đã thực hiện đề tài:”NGHIÊN CỨU, LẮP ĐẶT BỘ ĐIỀU TỐC CƠ KHÍ CHO ĐỘNG CƠ XĂNG ĐÃ QUA SỬ DỤNG, DÙNG NHIÊN LIỆU BIOGAS, PHÁT ĐIỆN”

-Địa điểm và cá nhân phối hợp thực hiện:

+Xưởng thực hành bộ môn Công Nghệ Ô tô

+kỹ sư Phan Minh Hiếu

+Thạc sỹ Bùi Công Hạnh

+Sinh viên: Đỗ Quốc Hải,Trần Triết Hội

-Thời gian thực hiện từ 4-2010 đến 8-2010

1.2 Mục tiêu đề tài

-Lựa chọn bộ điều tốc cơ khí có tính năng đáp ứng được yêu cầu của đề tài

-Thiết kế chế tạo khung và lắp đặt bộ điều tốc cơ khí cho động cơ xăng đã qua sử dụng dùng nhiên liệu Biogas để sản xuất năng lượng điện phục vụ sản xuất và sinh hoạt tại gia đình, trại chăn nuôi ……

-Khảo nghiệm động cơ –bộ điều tốc khi sử dụng nhiên liệu xăng hoặc Biogas

-Thu thập các thông số kỹ thuật tác động của bộ điều tốc ở những số vòng quay và tải khác nhau

-Đánh giá hệ thống và ứng dụng

1.3 Nội dung

-Nghiên cứu, tham khảo tài liệu về bộ điều tốc cơ khí, động cơ dùng nhiên liệu sinh học Tập hợp tài liệu một cách cụ thể và logic

- Chọn bộ điều tốc cơ khí có đặc tính kỹ thuật phù hợp

-Thiết kế khung gá lắp đặt bộ điều tốc lên động cơ thành một tổng thể thống nhất -Tính toán tỉ số truyền và chọn dây đai truyền giữa bộ điều tốc –động cơ –máy phát điện

-Thiết kế bộ điều khiển từ bộ điều tốc sang cánh bướm ga động cơ

-Cho vận hành hệ thống, khảo nghiệm bằng nhiên liệu xăng và Biogas ở các mức tải khác nhau tại xưởng thực hành Công Nghệ Ôtô

1.4 Kết quả

-Đã chế tạo khung gá cho toàn bộ hệ thống (Động cơ-bộ điều tốc-máy phát điện) Hoàn thiện việc truyền động giữa bộ điều tốc-động cơ-máy phát điện Hệ thống làm việc đạt độ hiệu quả cao, khảo nghiệm đạt được những số liệu thông số kỹ thuật liên quan như số vòng quay động cơ, mức tải, sự tác động của bộ điều tốc…

-Nguyên lý cảm biến cơ khí là cân bằng lực ly tâm của quả văng khi động cơ quay với lực đàn hồi của lò xo điều tốc

-Nguyên lý cảm biến chân không là cân bằng lực do dòng khí đi qua van hút chân không tác động lên màng ép lò xo điều tốc

-Nguyên lý cảm biến thuỷ lực là cân bằng lực do áp suất dầu sinh ra khi hoạt động với lực đàn hồi của lò xo điều tốc

-Nguyên lý cảm biến điện là cân bằng lực từ do máy phát điện một chiều cấp cho cuộn cảm khi động cơ hoạt động với lực đàn hồi của lò xo điều tốc Cảm biến điện tử thì hiện đại hơn Các tín hiệu điện của các phần tử cảm biến tạo ra chuyển tới bộ điện tử trung tâm ECU để phân tích theo chương trình có sẵn, kết quả tính được tạo thành các xung điều khiển chuyển tới bộ phận chấp hành điều khiển động cơ bước tác động vào cần ga

2.1.2 Nhiệm vụ chính của hệ thống điều chỉnh tốc độ động cơ (Bộ điều tốc)

-Điều khiển quá trình tăng tốc của động cơ sơ cấp khi khởi động máy

-Ổn định tốc độ của động cơ sơ cấp (cũng là tần số của máy phát điện)

- Điều khiển công suất của máy phát điện nếu máy được hòa đồng bộ vào lưới điện

- Giới hạn và bảo vệ động cơ sơ cấp khi các thông số nhiệt, cơ…của động cơ vượt quá giới hạn cho phép

Ngoài ra, tùy theo máy, mà có thể có thêm một số tính năng phụ khác

2.1.3 Sơ đồ khối của hệ thống điều chỉnh tốc độ động cơ

Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo các hệ thống điều chỉnh tự động tốc độ động cơ

a)Dùng bộ điều tốc trực tiếp

b)Dùng bộ điều tốc gián tiếp

c)Dùng bộ điều tốc gián tiếp có bộ hằng tốc

Hệ thống điều chỉnh tốc độ động cơ gồm 2 phần tử chính là: Động cơ và bộ điều tốc.Trong bộ điều tốc gián tiếp lại có nhiều phần tử nhỏ là: Bộ cảm ứng, bộ khuyếch đại và bộ hằng tốc Trong hệ thống điều chỉnh tốc độ động cơ thì tốc độ góc (hoặc số vòng quay ) của trục khuỷu động cơ là thông số điều chỉnh, còn bản thân động cơ là đối tượng điều chỉnh của hệ thống

Trên hình 2.1 giới thiệu sơ đồ nguyên lý hệ thống điều chỉnh tự động tốc độ động cơ Khung chữ nhật thể hiện phần tử của hệ thống, các mạch nối mạng các khung thể hiện mối liên hệ giữa các phần tử và tạo thành một chuỗi mạch khép kín

2.1.4 Phân loại bộ điều tốc

Hiện nay có rất nhiều loại bộ điều tốc Trên động cơ sử dụng loại điều tốc nào là tùy

thuộc vào loại động cơ, vào đặc điểm của máy công tác và yêu cầu của toàn bộ thiết bị

Phân loại bộ điều tốc dựa vào các đặc điểm sau:

- Theo phần tử cảm ứng, người ta chia các bộ điều tốc của động cơ thành bốn loại:

Điều tốc cơ khí, điều tốc chân không, điều tốc thủy lực, điều tốc điện

- Theo chế độ điều chỉnh, người ta chia thành: Bộ điều tốc một chế độ (điều tốc giới

hạn hoặc điều tốc chính xác), bộ điều tốc hai chế độ và bộ điều tốc nhiều chế độ

- Theo sự liên kết: Điều tốc trực tiếp và điều tốc gián tiếp Trong bộ điều tốc trực tiếp

thì phần tử cảm ứng được nối trực tiếp với cơ cấu điều khiển động cơ Trong bộ điều tốc gián tiếp thì phần tử cảm ứng điều khiển bộ khuếch đại được nối với cơ cấu điều khiển động cơ

- Theo tính chất liên kết của mối liên hệ ngược, người ta chia bộ điều tốc gián tiếp

thành ba loại: Điều tốc liên hệ ngược nối mềm (hay điều tốc hằng tốc), điều tốc liên hệ ngược nối cứng và điều tốc liên hệ ngược hỗn hợp

- Theo số phần tử cảm ứng, người ta chia thành: Điều tốc một xung, điều tốc hai xung

- Theo phương pháp làm tăng độ chính xác của bộ điều tốc ở số vòng quay thấp, người

ta chia các bộ điều tốc thành ba loại: Điều tốc dùng nhiều lò xo tác dụng dần Điều tốc thay đổi độ nghiêng của lò xo và điều tốc thay đổi tỉ số truyền của cánh tay đòn

2.1.5 Tìm hiểu một số bộ điều tốc thường gặp trên cơ sở phần tử cảm ứng

2.1.5.1 Bộ điều tốc chân không

-Sơ đồ cầu tạo của bộ điều tốc chân không:

Hình 2.2 : Bộ điều tốc chân không nhiều chế độ

1 Bình lọc không khí 9 Ngăn bên phải của bộ điều tốc

2 Tay điều khiển tốc độ 10 Lò xo điều tốc

4 Bướm gió 12 Chốt tựa

5 Đường ống hút của động cơ 13 Vít điều chỉnh

6 Nút kéo 14 Ngăn bên trái của bộ điều tốc

7 Thanh răng bơm cao áp 15 Màng mỏng

8 Lỗ thông với khí trời 16 ống nối

-Bộ điều tốc chân không thường sử dụng trên động cơ Diezen vận tải Bộ điều tốc chân không hoạt động theo quy luật biến thiên của độ chân không trong đường ống hút theo số vòng quay của động cơ

-Hoạt động: Trên hình 2.2 giới thiệu sơ đồ bộ điều tốc chân không nhiều chế độ Trong ống hút 5 của động cơ có đặt họng 3 Trong họng có bướm gió 4,vị trí của bướm gió

do tay đòn 2 điều khiển.Khi động cơ chạy, không khí qua bình lọc 1 và họng 3 đi vào đường ống hút 5

Màng 15 chia thân bộ điều tốc làm hai ngăn : Ngăn trái 14 và ngăn phải 9 Ngăn trái

14 ăn thông với họng 3 nhờ đường ống 16, còn ngăn phải thông qua lỗ 8 để ăn thông với khí trời Màng 15 vừa làm mặt tựa của lò xo 11 vừa được nối với thanh răng 7 của bơm cao áp Khi bướm gió nằm ở một vị trí nhất định, nếu thay đổi số vòng quay của động cơ thì tốc độ không khí đi qua họng sẽ thay đổi theo và do đó làm thay đổi độ chân không ở họng Càng tăng số vòng quay của động cơ thì độ chân không trong ngăn 14 càng lớn làm cho màng 15 càng ép lò xo 10 kéo thanh răng bơm cao áp sang trái về phía giảm nhiên liệu Nếu giảm số vòng quay của động cơ thì độ chân không sẽ giảm theo và lò xo 10 sẽ đẩy màng 15 và thanh răng bơm cao áp sang phải về phía tăng nhiên liệu Mỗi vị trí của bướm gió do tay đòn 2 điều khiển sẽ tương ứng với một chế độ tốc độ của động cơ Càng mở rộng bướm gió thì chế độ tốc độ của động cơ càng lớn Lò xo 11 có tác dụng làm tăng độ ổn định của bộ điều tốc khi động cơ chạy chậm ở chế độ không tải hoặc ít tải Vít 13 dùng để điều chỉnh lực căng của lò xo 11 Trong quá trình thanh răng bơm cao áp chuyển về phía giảm nhiên liệu, khi tới vị trí nào đó, thanh răng sẽ tỳ lên chốt tựa 12 qua đó ép lò xo 11 Nếu chuyển về phía tăng nhiên liệu thanh răng cũng sẽ tỳ lên chốt hạn chế lượng nhiên liệu lớn nhất Nút kéo 6 dùng để cắt nhiên liệu khi tắt máy Nút kéo nút 6 thanh răng sẽ ép các lò xo 10 và 11 chuyển về vị trí cắt nhiên liệu

-Ưu điểm: Ưu điểm của bộ điều tốc chân không là cấu tạo đơn giản kích thước nhỏ, lực dùng để điều khiển chế độ tốc độ động cơ tương đối nhỏ không có chi tiết mài mòn v.v Người ta thường lắp bộ điều tốc chân không trên các động cơ vận tải cao tốc hoạt động trong một phạm vi tốc độ tương đối rộng, vì trong suốt phạm vi tốc độ ấy bộ điều

tốc chân không có thể dễ dàng đảm bảo độ không đồng đều như nhau, trong khi đó đối với bộ điều tốc cơ giới nhiều chế độ thì rất khó thực hiện

-Nhược điểm: Nhược điểm của bộ điều tốc chân không là phải lắp họng và lắp bướm gió trên đường ống hút do đó đã làm giảm bớt 20%-30% tiết diện lưu thông của đường ống, làm giảm hệ số nạp do đó làm giảm công suất của động cơ

-Hầu hết các bộ điều tốc thủy lực đều sử dụng áp suất phía sau bơm chuyển nhiên liệu

để điều chỉnh số vòng quay của động cơ

-Hoạt động: Khi số vòng quay của động cơ cao thanh răng bơm cao áp mở rộng, áp suất nhiên liệu cao, áp suất nhiên liệu qua van định lượng ép lò xo điều tốc đồng thời tác động lên trục răng đẩy cần ga về phía giảm ga, từ đó giảm tốc độ động cơ Khi tốc

độ động cơ giảm thì áp suất nhiên liệu giảm, trục răng lại kéo cần ga về phía tăng ga,

cơ không ổn định Nếu thùng nhiên liệu hoặc bị tắc đường ống từ thùng chứa tới bơm chuyển nhiên liệu thì số vòng của động cơ sẽ tăng vọt lên và động cơ có thể tiếp tục sử dụng nhiên liệu dự trữ trong bình lọc để chạy thêm một thời gian nữa

2.1.5.3 Bộ điều tốc điện tử

-Sơ đồ điều khiển:

Hình 2.4: Sơ đồ điều khiển của bộ điều tốc điện tử

Bộ điều tốc điện tử dùng bộ vi mạch xử lý các thông số vị trị bàn đạp ga, vị trí thanh răng, tốc độ động cơ sau đó tác động đến động cơ bước điều khiển cánh bướm ga -Thuật toán điều khiển bộ điều tốc điện tử theo sơ đồ sau:

Hình 2.5: Sơ đồ thuật toán điều khiển bộ điều tốc điện tử

-Ưu điểm: Bộ điều tốc điện có độ chính xác cao, độ không đồng đều không lớn

-Nhược điểm: Phức tạp, đòi hỏi độ chính xác trong tính toán, độ bền thấp khi tiếp xúc với môi trường hoạt động liên tục, không đáp ứng tốt việc điều khiển bướm ga (độ nhạy không cao)

2.1.5.4 Bộ điều tốc cơ khí

♦ Bộ điều tốc cơ khí nhiều chế độ

-Thường được lắp trên các thiết bị vận tải, trên bộ điều tốc này lắp các lò xo có biến dạng ban đầu khác nhau

- Cấu tạo và vai trò:

Hình 2.6: Bộ điều tốc cơ khí nhiều chế độ

1 Đĩa cam 2 Trục dẫn động 3 Bánh răng

4 Trục bộ điều chỉnh 5 Cần điều chỉnh 6 Lò xo điều khiển

7 Lò xo giảm chấn 8 Cần dẫn hướng 9 Cần căng

10 Cần điều khiển 11 Bạc(Ống trượt) 12 Quả tạ(Quả văng)

13 pittông bơm 15 Điểm tựa A 14 Van định lượng ( Vòng tràn)

16 Điểm tựa D

+Bánh răng trục cơ cấu điều chỉnh và giá đỡ quả văng quay 1,6 lần trong một vòng quay của bánh răng trục dẫn động

+Có bốn quả văng trên giá đỡ Các quả văng này nhận biết tốc độ góc của trục bộ điều chỉnh nhờ lực ly tâm và bạc bộ điều chỉnh (ống trượt) sẽ truyền lực ly tâm này đến cần điều khiển

+Độ căng của lò xo điều khiển thay đổi theo tải (đồng nghĩa với mức độ đạp chân ga) +Lò xo giảm chấn và lò xo không tải tránh cho bộ điều chỉnh hoạt động giật cục bằng cách tỳ nhẹ vào cần căng và cần điều khiển khi chúng dịch chuyển sang phải (nghĩa là theo hướng giảm lượng phun)

+Cụm cần bộ điều chỉnh sẽ điều chỉnh vị trí của van định lượng theo tốc độ động cơ và theo tải Nó bao gồm cần dẫn hướng và cần điều khiển và cần căng, những cần này được nối tại điểm tựa ( điểm tự do) Cần hướng dẫn còn có thêm một điểm tựa ( điểm

Hình 2.7 B (Chế độ không tải)

3 Quả văng bung ra do lực ly tâm 4 Điểm tựa chưa tác động

đẩy bạc dịch chuyển sang phải

-Khởi động: (Hình 2.7.A)

Khi đạp chân ga, cần điều chỉnh sẽ dịch chuyển về vị trí đầy tải Vì vậy cần căng bị kéo bởi lò xo điều khiển đến tận khi nó tiếp xúc với vấu chặn Do động cơ vẫn chưa hoạt động, các quả văng không dịch chuyển và cần điều khiển bị đẩy tỳ lên bạc bởi sức căng lò xo khởi động vì thế các quả văng vẫn ở vị trí đóng hoàn toàn Cùng lúc đó, cần điều khiển quay ngược chiều kim đồng hồ quanh điểm tựa A và đẩy vòng tràn đến vị trí khởi động Phun cực đại Nhờ đó lượng nhiên liệu cung cấp cần thiết cho động cơ

để khởi động

-Không tải : (Hình 2.7.B)

Sau khi động cơ đã khởi động, chân ga nhả và cần điều chỉnh quay về vị trí không tải

Ở vị trí này lò xo điều khiển tự do hoàn toàn nên nó không kéo cần căng Vì vậy, ngay

cả ở tốc độ thấp, các quả văng bắt đầu mở ra Nó làm cho bạc dịch sang phải, đẩy cần điều khiển và cần căng sang phải chống lại sức căng các lò xo khởi động, không tải và giảm chấn.Vì vậy cần điều khiển quay theo chiều kim đồng hồ quanh điểm tựa A, đẩy van định lượng đến vị trí không tải

Khi vít đặt đầy tải ( để điều chỉnh lượng phun khi đầy tải ) quay theo chiều kim đồng

hồ quanh điểm tựa D nên cần điều khiển ( gắn với điểm A) sẽ cũng quay ngược chiều kim đồng hồ quanh điểm A, đẩy van định lượng theo hướng tăng lượng phun

-Tốc độ cực đại:

Khi tốc độ động cơ tăng với tải đầy, lực ly tâm của các quả văng dần dần trở nên lớn hơn lực căng của lò xo điều khiển Vì vậy cần căng và cần điều khiển cùng quay theo chiều kim đồng hồ quanh điểm tựa A, do đó đẩy van định lượng sang trái, giảm lượng phun để ngăn động cơ chạy quá nhanh

♦Nguyên lí điều tốc ly tâm

Một ứng dụng kinh điển của lực ty tâm trong cơ khí là bộ điều tốc ly tâm

3 4

Hình2.8: Sơ đồ nguyên lý điều tốc ly tâm

1 Quả văng 2 Puly truyền động từ động cơ

3 Ống trượt 4 Cần điều khiển

5 Cánh bướm ga

Khi tốc độ quay của động cơ tăng, các quả văng (miêu tả trong hình vẽ) chịu lực ly

tâm lớn hơn, văng xa ra hơn và khép lại đường ống nhiên liệu của động cơ (hoặc, một

cách tổng quát, giảm nguồn năng lượng cho động cơ) Điều này dẫn đến tốc độ động

cơ giảm lại Khi tốc độ động cơ xuống thấp, lực ly tâm lên các quả văng giảm, các quả văng bị trọng lực kéo xuống và mở rộng đường ống nhiên liệu Điều này làm tốc độ động cơ tăng trở lại Đây là một ví dụ của điều tốc ly tâm, giúp điều tiết và giữ tốc độ quay của động cơ ổn định Lực ly tâm cũng được dùng trong bộ ly hợp tự động của một số xe máy hay ô tô Khi tốc độ quay của động cơ đạt đến ngưỡng thích hợp, lực ly tâm lên các quả văng trong bộ ly hợp sẽ đủ lớn đến khép chặt các tiếp xúc và chuyển

bộ ly hợp sang trạng thái truyền lực khiến xe chuyển bánh Khi tốc độ động cơ dưới ngưỡng, lực ly tâm không đủ lớn và bộ ly hợp ngắt lực truyền, giúp xe đứng tại chỗ

nhưng động cơ vẫn nổ máy

♦ Sơ đồ khối và chức năng các bộ phận của bộ điều tốc cơ khí hoạt động theo

nguyên tắc độ lệch hữu sai và vô sai

Bộ điều tốc cơ khí thường là bộ điều tốc con quay ly tâm có đặc tính n = f(M

c) hữu sai khi các tổ máy phát hoạt động song song và bộ điều tốc con quay ly tâm có đặc tính vô sai khi tổ máy phát chỉ hoạt động độc lập, không hoạt động song song

-Bộ điều tốc ly tâm có đặc tính hữu sai:

Hình 2.9: Sơ đồ nguyên lý bộ điều tốc ly tâm có đặc tính hữu sai

A.Quả văng BC Cánh tay đòn

E Lò xo điều tốc 1 Con chạy

3 Van trượt 4 Piston động cơ trợ động

Để đo tốc độ của động cơ diezel người ta dùng con quay ly tâm với quả văng A Tốc

độ quay càng lớn quả văng càng văng xa Để tạo tốc độ quay cho trước n

0, đặt 1 lò xo

tì lên con chạy 1 và tạo 1 lực E cân bằng với lực A

r của con chạy do lực ly tâm quả văng tạo nên Để điều chỉnh lực nén ban đầu của lò xo E ta điều chỉnh bằng lực từ ngoài tỳ lên lò xo (Bằng cơ, bằng lực khí, thủy lực …) Khi điều chỉnh như vậy ta điều chỉnh giá trị tốc độ cho trước n

0 Khi tốc độ quay của động cơ càng lớn lực A

r > E, con chạy 1 dịch chuyển 1 đoạn z cho đến lúc nào A

r = E Đồng thời van trượt 3 của

khuyếch đại thủy lực chuyển dịch lên phía trên 1 khoảng l, thông dầu có áp lực lớn tỳ

lên piston của động cơ trợ động và dịch chuyển 1 khoảng L để giảm nhiên liệu làm giảm tốc độ Nhờ cánh tay đòn BC nối với piston của động cơ trợ động (làm nhiệm vụ phản hồi cứng âm) van trượt của khuyếch đại thủy lực lại chuyển dịch xuống phía dưới đóng cửa van không cho dầu có áp lực cao vào động cơ trợ động thêm, piston của động cơ trợ động dừng lại Trường hợp tốc độ động cơ giảm hiện tượng xảy ra ngược lại

♦ Bộ điều tốc ly tâm có đặc tính vô sai: Cấu tạo của bộ điều tốc ly tâm có đặc tính

vô sai được mô tả như hình sau:

Hình 2.10: Sơ đồ nguyên lý của bộ điều tốc ly tâm có đặc tính vô sai

A Quả văng 1 Con chạy

2 Tay đòn 3 Lò xo

4 Bộ giảm chấn 5 Van kim

6 Piston bộ giảm chấn 7 Động cơ trợ động

9 Van trượt của khuyếch đại thủy lực

Ở bộ điều tốc này piston của động cơ trợ động được nối với piston của bộ giảm chấn

Bộ giảm chấn là phản hồi âm mềm, chỉ hoạt động ở chế độ động, không hoạt động ở chế độ tĩnh Giả sử tốc độ động cơ tăng con chạy dưới tác dụng của lực ly tâm của quả văng dịch chuyển lên một khoảng z, kéo theo dịch chuyển van trượt khuyếch đại thủy

lực một khoảng l để thông dầu có áp lực cao tác động lên piston của động cơ trơ động

đẩy lùi xuống dưới để giảm nhiên liệu, giảm tốc độ

Nhờ piston của động cơ trợ động được nối với piston của bộ giảm chấn nên lúc ban đầu khi piston của động cơ trợ động chuyển động xuống phía dưới kéo theo toàn bộ giảm chấn cùng chuyển động xuống, hệ thống van trượt cũng chuyển dịch xuống Nhưng tác dụng của lực căng lò xo 3 dầu được thoát qua van kim 5, vỏ của bộ giảm chấn chuyển dịch trở về trạng thái ban đầu và khi tốc độ của động cơ trở về giá trị cũ cánh tay đòn ACB trở về trạng thái ban đầu cửa van khuyếch đại thủy lực đóng, piston động cơ trợ động dừng Qua phân tích trên ta thấy bộ điều tốc ly tâm có bộ giảm chấn vừa có tính chất vô sai vừa có tính chất hữu sai Do đó ở chế độ tĩnh hệ thống không

có sai số, ở chế độ động hệ thống rất ổn định

Đặc tính n = f(M

c) được mô tả như sau:

n :số vòng quay động cơ ,n0 số vòng quay động cơ ban đầu,M tải

Đường ngang thể hiện sự ổn định tốc độ động cơ ở các mức tải

2.2 Các loại động cơ chạy bằng nhiên liệu sinh học

2.2.1 Động cơ chạy bằng dầu thực vật (DTV)

♦ Đặc điểm động cơ sử dụng nhiên liệu DTV:

-Loại động cơ sử dụng DTV_Biodiesel

-DTV và Biodiesel được sử dụng trên động cơ Diesel

-Căn bản là có hai loại động cơ Diesel là:Buồng cháy phân cách và buồng cháy trực tiếp.Đối với DTV chỉ sử dụng trên buồng cháy phân cách, còn Biodiesel thì sử dụng

được trên cả buồng cháy phân cách và buồng cháy trực tiếp, đây chính là ưu điểm nổi bật của Biodiesel

-DTV và Biodiesel có thể pha trộn với Diesel ở bất kỳ tỷ lệ nào khi sử dụng trên động

cơ Diesel

♦ Các thông số quan trọng của động cơ khi sử dụng Biodiesel:

-Biodiesel là chứa nhiều Oxy do đó có thể cháy với dư lượng không khí nhỏ mà vẫn

đảm bảo cháy hoàn toàn

-Chỉ số cetan của Biodiesel hơn Diesel một chút, do đó thời gian cháy trễ có lớn hơn.Tốc độ cháy của Biodiesel nhanh hơn Diesel, do đó khi sử dụng Biodiesel thì thay đổi góc phun sớm 1-20 độ hoặc có thể không thay đổi góc phun sớm

-Độ nhớt của Biodiesel gần bằng Diesel, để tăng hiệu quả kinh tế và hiệu suất động cơ

ta có thể sấy nóng nhiên liệu

-Suất tiêu nhiên liệu của Biodiesel lớn hơn Diesel khoảng 10% chủ yếu do nhiệt trị của

Biodiesel nhỏ hơn Diesel

♦Ưu điểm của động cơ sử dụng DTV(Dầu thực vật):

-Ưu điểm của nhiên liệu dầu thực vật –Biodiesel

+DTV –Biodiesel là nguồn nhiên liệu tái sinh giúp ta chủ động được về nhiên liệu không phụ vào tình hình biến động trên thế giới

+DTV-Biodiesel làm giảm đáng kể thành phần khí khải gây ô nhiễm môi trường và cải thiện môi trường do O2 sinh ra từ các vụ mùa

+DTV-Biodiesel tốt cho sức khỏe người và hoàn toàn không chứa lưu huỳnh, chất tạo

ra SO2, H2SO4 và muối Amonium

+Biodiesel có đặt tính gần giống Diesel, nó thỏa mãn được các yêu cầu của nhiên liệu

sử dụng trong động cơ đốt trong

2.2.2 Động cơ chạy bằng Biogas

Về cơ bản động cơ sử dụng nhiên liệu Biogas cũng là một động cơ đốt trong nhưng đã chuyển đổi và thêm vào một số bộ phận cho phù hợp với đặc tính của Biogas Cụ thể như sau:

-Hệ thống nhiên liệu: Giữ nguyên bộ chế hòa khí, lắp thêm bộ trộn để sử dụng gas Bộ trộn được lắp vào phía trước Nhiên liệu và không khí được hòa trộn hình thành hòa khí trước khi hút vào động cơ Bộ trộn có nhiệm vụ hòa trộn không khí và Biogas thành một hỗn hợp có tỉ lệ thích hợp với từng chế độ làm việc của động cơ Như vậy động cơ vừa có thể chạy bằng nhiên liệu xăng cũng như Biogas Ngoài ra còn có thêm

hệ thống điều khiển tự động chuyển mạch nhiên liệu từ xăng khi khởi động sang Biogas khi động cơ đạt nhiệt độ cho phép

-Bộ điều tốc: có tác dụng thay đổi lượng nhiên liệu được cung cấp vào để giữ tốc độ theo yêu cầu với mọi tải trọng, ở đây ta sử dụng bộ điều tốc cơ khí

- Sơ đồ nguyên lý của hệ thống tạo hỗn hợp cho động cơ đốt trong kéo máy phát điện chạy bằng khí Biogas:(xem hình 2.11)

Hệ thống gồm van công suất 1 với vòi phun chính 3 đặt tại họng bộ chế hòa khí; Van không tải 11 với vòi ziclơ không tải 10 nối thông với lỗ cấp khí 6 đặt sau bướm ga; Van làm đậm kiểu điện từ 12 với ziclơ làm đậm 9 mắc song song với cụm 11, 10; Mạch điều khiển van điện từ 14 được cung cấp điện một chiều 12 volts thông qua các cực 13 và nhận tín hiệu từ máy phát điện thông qua đầu nối 15 Hệ thống cung cấp nhiên liệu xăng nguyên thủy của động cơ không thay đổi gồm bộ chế hòa khí 7, khóa xăng 8, bướm gió khởi động 2, bướm ga 5 được điều khiển bởi bộ điều tốc thông qua cánh tay đòn 4

Hình vẽ chi tiết được mô tả qua hình sau:

6

7 8

9 10

Hỗn hợp

Hình 2.11: Sơ đồ nguyên lý hệ thống tạo hỗn hợp cho động cơ đốt trong kéo máy

phát điện chạy bằng Biogas

1.Van công suất 2 Bướm gió khởi động 3 Vòi phun chính

4 Cánh tay đòn 5 Bướm ga 6 Lỗ cấp khí

7 Bộ chế hòa khí 8 Khóa xăng 9 Ziclơ làm đậm

10 Ziclơ không tải 11 Van không tải 12 Van điện từ

13 Các cực 14 Mạch điều khiển van điện từ 15 Đầu nối

- Nguyên lý hoạt động của hệ thống được mô tả tóm tắt như sau:

+ Khi động cơ chạy bằng xăng, khóa ga cung cấp cho hệ thống ở vị trí đóng, khóa xăng mở, động cơ hoạt động bình thường như trước khi cải tạo

+ Khi chạy bằng Biogas, khóa xăng đóng, khóa ga mở, khí Biogas sau khi qua lọc được đưa vào hệ thống ở đầu ống 16

+ Khi khởi động động cơ, van điện từ 12 ở vị trí đóng, độ chân không phía sau bướm

ga lớn mở van không tải thông qua ziclơ không tải 10 cung cấp cho động cơ một lượng

ga tối thiểu đảm bảo cho động cơ làm việc ổn định ở chế độ không tải

+ Khi tăng tải từ từ, bộ điều tốc động cơ thông qua tay đòn 4, mở rộng dần bướm ga 5, lượng không khí vào động cơ tăng dần, độ chân không tại họng tăng, thông qua vòi phun chính 3 mở van công suất 1 cung cấp một lượng Biogas đủ lớn để mô men động

cơ phát ra cân bằng với mô men cản

+ Khi tăng tải đột ngột, tốc độ động cơ bị giảm tức thời khiến độ chân không tại họng

bộ chế hòa khí bị tụt, không đủ sức để mở lớn van công suất làm động cơ bị lịm dẫn đến chết máy

2.2.3 Hệ thống cung cấp khí Biogas cho động cơ kéo máy phát điện

-Khí Biogas sau khi qua hệ thống lọc H2S và CO2 thì có đủ tiêu chuẩn để làm nhiên liệu cho động cơ đốt trong Trong nghiên cứu này, khí Biogas sau khi qua lọc được dùng để cung cấp nhiên liệu cho động cơ đốt trong kéo máy phát điện Về nguyên lý chúng ta có thể dùng bộ phụ kiện chuyển đổi nhiên liệu LPG/xăng GA5 để cung cấp nhiên liệu Biogas cho động cơ tĩnh tại

Hình 2.12: Bộ phụ kiện chuyển đổi nhiên liêu LPG/Xăng

-Yêu cầu cơ bản của hệ thống cung cấp nhiên liệu trong trường hợp này là phải đảm bảo dòng điện phát ra có tần số không thay đổi (50Hz) ở bất kỳ chế độ tải nào của máy

phát Khi tăng tải đột ngột (Như khi khởi động động cơ máy bơm nước chẳng hạn) thì động cơ đốt trong bị lịm máy và tắt Điều này dễ hiểu vì khi tăng tải đột ngột, tốc độ động cơ giảm, mặt dù bộ điều tốc nguyên thủy của động cơ mở rộng bướm ga nhưng

do độ chân không tại họng bé, không đủ sức mở van công suất, kết quả là động cơ chết máy do hỗn hợp quá nghèo

-Để hoàn thiện hệ thống cung cấp khí Biogas cho động cơ tĩnh tại, cần bổ sung thêm

bộ điều tốc phụ vào bộ phụ kiện GA5 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống tạo hỗn hợp cho động cơ đốt trong kéo máy phát điện chạy bằng khí Biogas được giới thiệu trong phần động cơ đốt trong ở phần trước (xem hình2.11)

-Thước đo chính xác:Thước cặp, pan me, thước dây

-Đồng hồ đo áp suất nén động cơ xăng

-Dụng cụ đồ nghề cầm tay:chìa khóa, kềm, vít, búa…

-Thiết bị xưởng:xe nâng…

-Thiết bị gia công: máy hàn, máy tiện, máy cắt

-Đồng hồ đo điện VOM

-Thiết bị tiêu thụ điện như đèn, quạt, bếp ……làm phụ tải

3.1.2 Động cơ xăng đã qua sử dụng

-Đây là động cơ Toyota 3A được lắp đặt để chạy Biogas của các đề tài đã thực hiện trước đây Đây là loại động cơ 4 thì, 4 xy lanh thẳng hàng, công suất 62 mã lực, số vòng quay động cơ cực đại nmax=4000 vòng/phút

-Khi tiếp nhận thì động cơ thiếu bộ chuyển đổi nhiên liệu dùng Biogas Bộ chế hòa khí, két nước bị tháo rời

-Tham khảo các đề tài trước đây khi sử dụng động cơ chạy bằng nhiên liệu Biogas thì công suất phải lớn hơn hoặc bằng 40 mã lực,nmax>=2000 vòng/phút

3.1.3 Máy phát điện

- Được sản xuất tại công ty TNHH Hữu Toàn Đây là loại máy phát điện có công suất 12kW, điện thế 220V, cường độ dòng điện 54,4A, số vòng quay định mức 1500 vòng/phút

3.1.4 Bộ điều tốc cơ khí nhiều chế độ

-Căn cứ vào thông số kỹ thuật của đông cơ và bộ điều tốc tôi chọn bộ điều tốc cơ khí nhiều chế độ từ một động cơ xăng chạy máy hàn điện của Liên Xô sản xuất (Động cơ chính)

Hình 3.1: Bộ điều tốc cơ khí nhiều chế độ trên động cơ xăng của liên xô

1 Bộ chế hòa khí 2 Bộ điều tốc cơ khí nhiều chế độ

-Bộ điều tốc điều chỉnh động cơ chính ở tốc độ tối đa là 3000 vòng/phút

- Cấu tạo và nguyên lý điều chỉnh của bộ điều tốc được trình bài ở chương4

3.2 Phương pháp thực hiện:

Tôi tiến hành các bước thực hiện đề tài sau:

-Chọn bộ điều tốc, kiểm tra cấu tạo và đồng thời sửa chữa những hư hỏng nếu có Xác định các thông số điều chỉnh của bộ điều tốc

-Chuẩn bị động cơ xăng đã qua sử dụng, sau đó kiểm tra tình trạng kỹ thuật của động

cơ, khắc phục những sai sót, hư hỏng về mặt kỹ thuật nếu có

-Tính toán thiết kế, chế tạo khung để gá lắp đặt bộ điều tốc lên động cơ

-Tính toán tỉ số truyền và thiết kế bộ truyền động từ bộ điều tốc đến động cơ

-Tính toán và thiết kế bộ truyền từ động cơ đến máy phát điện

-Lựa chọn chế độ điều chỉnh tự động lượng hỗn hợp phù hợp với phụ tải

-Kiểm tra tình trạng kỹ thuật động cơ lần cuối

-Vận hành hệ thống và thu thập đánh giá số liệu

3.3 Phương pháp đo đạc,thu thập số liệu

3.3.1 Xác định các thông số của động cơ và bộ điều tốc

-Cho bộ điều tốc hoạt động ở chế độ định mức không tải ở động cơ chính và động cơ

Toyota 3A: Xác định các tốc độ hiệu chỉnh của bộ điều tốc

-Cho động cơ và bộ điều tốc hoạt động có tải bằng cách lắp máy phát điện và cho các phụ tải điện hoạt động

-Tiến hành thu thập số liệu khi cho động cơ hoạt động bằng xăng và bằng Biogas như chỉ số: Tiêu thụ nhiên liệu, công suất điện tiêu thụ tối đa mà bộ điều tốc hoạt động

Do thời gian làm đề tài có hạn và do việc kiểm tra, khắc phục, sửa chữa động cơ không được thuận lợi cũng như nguồn nguyên liệu Biogas không đủ đáp ứng tại thời điểm thực hiện đề tài Nên tôi chưa thể tiến hành khảo nghiệm sự hoạt động của hệ thống với nhiên liệu Biogas

3.3.2 Đo số vòng quay động cơ và bộ điều tốc

-Chúng tôi dùng đồng hồ đo timing light để đo số vòng quay động cơ: Cho động cơ hoạt động, gắn một đầu dây vào cọc dương của ắc quy, đầu còn lại kẹp vào dây thứ cấp của bugi số 1, số vòng quay động cơ sẽ hiện trên đồng hồ Sau khi có số vòng quay của động cơ ta suy ra được số vòng quay của bộ điều tốc nhờ vào việc tính toán tỉ

số truyền giữa động cơ và bộ điều tốc

-Ngoài ra để đảm bảo độ chính xác khi đo số vòng quay, tôi còn lấy giấy bạc dán lên trục cần đo sau đó dùng đồng hồ kĩ thuật số bắn tia lazer vào phần giấy bạc đã dán, khi

đó số hiển thị trên mặt đồng hồ là số vòng quay cần đo Đo số vòng quay máy phát ta cũng làm tương tự hoặc dựa vào tỉ số truyền mà tính ra

Hình 3.2: Đo số vòng quay bằng đồng hồ đo kĩ thuật số bắn tia laze 3.3.3 Đo áp suất nén buồng đốt đông cơ

-Đo áp suất nén buồng đốt động cơ bằng đồng hồ đo áp suất.Tra đồng hồ vào từng

xylanh của động cơ rồi cho động cơ khởi động Chỉ số trên đồng hồ chính là áp suất nén buồng đốt động cơ Tiến hành tương tự với các xylanh còn lại Việc thực hiện cụ thể và số liệu được trình bài ở chương 4

3.3.3 Đo đạc hiệu điện thế và cường độ dòng điện phát ra của máy phát điện

Đo điện thế bằng VOM và cường độ dòng điện bằng ampe kẹp

3.3.4 Đo công suất phụ tải và ảnh hưởng của phụ tải lên hệ thống

Như các chỉ số: Số vòng quay động cơ-bộ điều tốc-máy phát khi mắc phụ tải, công suất phụ tải

3.3.4.5 Phương pháp xử lý số liệu

Sau khi thu thập số liệu ta tiến hành xử lý số liệu:

-Đánh giá số liệu, sai số của số liệu

-Tính trung bình và ước lượng khoảng trung bình của các số liệu thu thập: Chi phí nhiên liệu, công suất điện sinh ra, số vòng quay động cơ

3.4 Phạm vi nghiên cứu

Theo yêu cầu của đề tài thì phạm vi nghiên cứu của tôi là sử bộ điều tốc cơ khí để điều khiển động cơ mà cụ thể là động cơ Toyota 3A, động cơ này sẽ dùng nhiên liệu biogas thay thế cho nhiên liệu xăng

-Phạm vi thực hiện đề tài là khoa Cơ Khí Công Nghệ-xưởng thực tập bộ môn Công Nghệ Kỹ Thuật Ôtô

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 Tìm hiểu động cơ đã qua sử dụng

Động cơ xăng đã qua sử dụng, đây là loại động cơ do Nhật sản xuất được trang bị trên một số ô tô như Toyota, Lada…ký hiệu 3A, thuộc loại động cơ 4 kỳ, 4 xylanh đứng, thẳng hàng Ngoài ra thông qua việc tham khảo các đề tài trước chúng tôi có được các thông số kỹ thuật của động cơ:

Bảng 4.1: Các thông số kỹ thuật của động cơ xăng đã qua sử dụng

Số vòng quay cực đại 4000vòng/phút

Số xút pap trên động cơ 8

Cơ cấu phân phối khí Trục cam đặt trên nắp xylanh

Hệ thống khởi động Máy khởi động điện

Hệ thống làm mát Làm mát bằng nước

Hệ thống cung cấp nhiên liệu Bộ chế hòa khí thường

Nhiên liệu sử dụng Xăng

Bình ắcquy 12V-75AH Chiều quay động cơ Cùng chiều kim đồng hồ

Thứ tự làm việc động cơ 1-3-4-2