Nghiên cứu sử dụng dimetyl ete cho đcđt ứng dụng trên động cơ 2KD FTV của toyota

 Sự khan hiếm năng lượng trong tương lai gần: Hoàn thiện động cơ Diesel  Ô tô dùng điện  Ô tô đa động lực  Ô tô chạy bằng pin nhiên liệu  Ô tô chạy bằng các loại nhiên liệu lỏng th

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

CẤU TRÚC CỦA ĐỀ TÀI

1 Giới thiệu về đề tài

2 Tổng quan nhiên liệu DME

3 Ứng dụng DME cho động cơ đốt trong

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

Chất ô nhiễm

Thời kỳ tiền công nghiệp (ppm)

Hiện nay (ppm)

Tốc độ tăng (%/năm)

 Sự khan hiếm năng lượng trong tương lai gần:

 Hoàn thiện động cơ Diesel

 Ô tô dùng điện

 Ô tô đa động lực

 Ô tô chạy bằng pin nhiên liệu

 Ô tô chạy bằng các loại nhiên liệu lỏng thay thế

 Ô tô chạy bằng khí thiên nhiên

 Ô tô sử dụng nhiên liệu khí hóa lỏng LPG

Ô tô lấy điện từ dây cáp điện trần Ô tô chạy bằng dầu thực vật ở Pháp

TỔNG QUAN VỀ DIMETYL ETE (DME)

 Giới thiệu DME:

 Các hợp chất trong đó hai nhóm hydrocarbon dính liền với một trong oxy, đại diện là ROR được gọi là ête, có thể có cấu trúc chuỗi mở hoặc vòng

 Dimetyl Ete là một ête với hai nhóm metyl trên mỗi bên của một nguyên tử oxy, công thức hóa học CH3-O-CH3 DME không gây hại cho tầng ozone, không độc hại và phân hủy dễ dàng trong bầu khí quyển.

 Tính chất DME:

Tính chất DME Diesel Propane

Công thức hóa học C2H6O C10.8H18.7 C3H8Phân tử lượng 46.07 148.6 44.11 Nhiệt độ tới hạn ( 0 C) 127 - 95.6 Nhiệt độ sôi ở 1 atm ( 0 C) -24.9 71-193 -42.1

Áp suất hơi ở 20 0 C (kg/m 2 ) 5.1 <0.01 8.4

Áp suất tới hạn (bar) 53.7 - 43

Độ nhớt (cP) 0.15 2-4 0.10 Mật độ chất lỏng ở 20 0 C (kg/m 3 ) 668 800-840 501

Nhiệt trị (kJ/kg) 28430 42500 46360 Nhiệt hóa hơi ở 20 0 C (kJ/kg) 410 233 426 Giới hạn bốc cháy trong không khí theo

phần trăm thể tích (%) 3.4-17 1.0-6.0 2.1-9.4Nhiệt độ tự cháy ở 1 atm ( 0 C) 235 250 470

Trị số xetan 55-60 40-55

P-104A/B P-103A/B

T-101 E-102

R-101

E-101

V-104 P-101A/B

6

17

14 8

 Tình hình sử dụng DME hiện nay:

DME làm nhiên liệu thay thế hoàn toàn nhiên

liệu diesel truyền thống

6

4

3

1 2

Propan

Động cơ DIATA của hãng FORD

ỨNG DỤNG DME CHO ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

Dùng lưỡng nhiên liệu (Diesel+DME) trên

NIVISTAR 7,3L V-8

ỨNG DỤNG DME CHO ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

Dùng lưỡng nhiên liệu (Diesel+DME) với hai

8

9

10

11 12

Hệ thống nhiên liệu khi dùng lưỡng nhiên liệu

Phương án này phù hợp với điều kiện nước ta

ỨNG DỤNG DME CHO ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

KHẢO SÁT ĐỘNG CƠ 2KD - FTV

Giới thiệu về động cơ

Momen xoắn cực đại (N.m/v/ph) 260/2400

Thông số kỹ thuật động cơ 2KD - FTV

Động cơ 2KD- FTV của hãng TOYOTA là động cơ 4

kỳ 4 xilanh thẳng hàng với thứ tự nổ 1-3-4-2, sử

dụng tuabin tăng áp.

Hệ thống nhiín liệu nguyín thủy

NE G Cảm biế n khác

7 8

11

4 14

5

Sơ đồ hệ thống nhiín liệu động cơ 2KD – FTV

Một số kết cấu của hệ thống nhiên liệu

21 22

16

20

19 17 15

A-A

B-B

6 2

12 11 10

B A

13

9 8

7 6

6

9

8

10 11

Các cảm biến trong hệ điều khiển hệ thống

nhiên liệu động cơ 2KD-FTV

CUNG CẤP DME LÀM NHIÊN LIỆU CHO

ĐỘNG CƠ

 Hỗn hợp cháy có tính đồng nhất

Sử dụng Diesel tạo ngọn lửa làm mồi

 Tạo hẳn động cơ chạy bằng nhiên liệu khí

 Chuyển từ động cơ chạy nhiên liệu lỏng bằng nhiên liệu khí hay cả hai nhiên liệu

Phương án 1: Cấp DME vào đường nạp tại

6 7

13

9 10

11 12 14

Phương án 2: Phun DME ở dạng khí hóa lỏng

8

9

10

11 12

Phương án cung cấp trên động cơ 2KD-FTV.

Phương án 3: Phun DME ở dạng khí hóa lỏng

vào trước xupáp nạp

8 9

10 11

12

TÍNH TOÁN CHU TRÌNH NHIỆT ĐỘNG

CƠ 2KD - FTV

Các giả thuyết:

 Quá trình cháy xảy ra hoàn toàn.

 Tính toán chu trình theo động cơ Diesel.

Tính toán chu trình nhiệt khi động cơ sử dụng nhiên liệu Diesel

Tính toán chu trình nhiệt khi động cơ sử dụng lưỡng nhiên liệu (Diesel+DME) với 30% Diesel và 70% DME

Bảng kết quả tính toán nhiệt

Thông số Đơn vị

Giá trị 100% Diesel 30% Diesel

ích g/kW.h 216,421 234,396Kiểm nghiệm lại công suất kW 75 72,874

Độ giảm công suất % 0 2,8

Nhận xét: Khi sử

dụng lưỡng nhiên liệu:

+ Áp suất chu trình tăng lên

+ Công của chu trình có giảm nhưng không đáng kể

2 1

T? L? Xích

µv = 0.00356

µp = 0.06491

So sánh các đặc tính

+ Công suất và mômen giảm so với khi sử dụng Diesel + Suất tiêu hao và lượng tiêu hao nhiên liệu điều tăng.

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP KHI DÙNG

LƯỠNG NHIÊN LIỆU (DIESEL + DME)

Mục đích:

+ Động cơ sử dụng song song 2 nhiên liệu

+ Không thay đổi quá nhiều kết cấu

+ Đơn giản trong chế tạo, lắp đặt và sử dụng

+ Tuổi thọ cao, giá thành rẻ

Sơ đồ hệ thống cung cấp lưỡng nhiên liệu trên động cơ

8

9

10 11

12

Cơ cấu điều khiển Tay ga

Vị trí lắp vòi phun DME

Vị trí lắp 1

Vị trí lắp 2 (phương án chọn)

Một số bộ phận trên hệ thống cấp DME

A A

3

2 1

Một số bộ phận trên hệ thống cấp DME

Thùng chứa DME

Kết cấu van nạp

EM XIN CHÂN THÀNH CẢM

ƠN QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ QUAN TÂM THEO

DÕI!