Thiết kế hệ thống thử nghiệm động cơ sử dụng nhiên liệu khí

TÓM TẮT Tên đề tài : THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỬ NGHIỆM ĐỘNG CƠ SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU KHÍ Sinh viên thực hiện : Lê Minh Phụng Số thẻ sinh viên : 103140039 Lớp : 14C4A Chương1 : TỔNG QUAN VỀ Đ

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

THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỬ NGHIỆM ĐỘNG CƠ

SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU KHÍ

Sinh viên thực hiện: LÊ MINH PHỤNG

Đà Nẵng – Năm 2019

TÓM TẮT

Tên đề tài : THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỬ NGHIỆM ĐỘNG CƠ SỬ DỤNG

NHIÊN LIỆU KHÍ

Sinh viên thực hiện : Lê Minh Phụng

Số thẻ sinh viên : 103140039 Lớp : 14C4A

Chương1 : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

Nguồn gốc, tính chất, ứng dụng của nhiên liệu khí trong thời đại ngày nay và

sự cần thiết của hệ thốn thử nghiệm nhiên liệu khí

Chương 2 : KHẢO SÁT CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ VÀ HỆ THỐNG THỬ

NGHIỆM ĐANG SỬ DỤNG TẠI PHÒNG THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ

Giới thiệu chung về động cơ, băng thử các thiết bị thí nghiệm của phòng thí

nghiệm

Chương 3 : PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ ĐỂ

CUNG CẤP NHIÊN LIỆU CHO BĂNG THỬ

Phân tích ưu, nhược điểm của các phương án bố trí lắp đặt, chọn phương án tối

ưu để tiến hành thực hiện

Chương 4 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT CỦA HỆ THỐNG

Tính toán nhiệt động cơ : tính toán, thiết kế, lựa chọn một số chi tiết trong hệ

thống

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ tên sinh viên:Lê Minh Phụng Số thẻ sinh viên: 103140039

Lớp:14C4A Khoa:.Cơ khí giao thông Ngành:Kỹ thuật cơ khí

1 Tên đề tài đồ án:

Thiết kế hệ thống thử nghiệm động cơ sử dụng nhiên liệu khí

2 Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện

3 Các số liệu và dữ liệu ban đầu:

Theo các tài liệu tham khảo sách giáo khoa và thực tế

Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

Chương 1: tổng quan về đề tài

chương 2: khảo sát chung về động cơ và hệ thống thử nghiệm đang sử dụng tại phòng thí nghiệm động cơ.

Chương 3: phân tích lựa chọn các phương án thiết kế để cung cấp nhiên liệu cho băng thử.

Chương 4: tính toán thiết kế các chi tiết của hệ thống

4 Các bản vẽ, đồ thị (ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ):

-Bản vẽ sơ đồ mặt bằng tổng thể các phương án (03A3)

-Bản vẽ sơ đồ hình chiếu các phương án (03A3)

-Bản vẽ van tiết lưu (01A3)

LỜI NÓI ĐẦU VÀ LỜI CẢM ƠN

Trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa, công nghiệp ô tô là ngành công nghiệp

quan trọng hàng đầu mà Nhà nước đặc biệt quan tâm chú trọng và phát triển để xây

dụng đất nước Tuy nhiên các nguồn năng lượng năng lượng có nguồn gốc từ dầu mử

đang ngày càng cạn kiệt do đó xu hướng nghiên cứu sử dụng nguồn năng lượng tái tạo

là vấn đề cấp thiết hàng đầu Để sử dụng được các nguồn nhiên liệu thay thế ( đặc biệt

là nhiên liệu khí) cần thiết phải có hệ thống thử nghiệm động cơ để đánh giá các chỉ

tiêu về tính năng kinh tế kĩ thuật, mức phát thải ô nhiễm,… trước khi đưa vào sử dụng

Tuy nhiệm vụ khá khó khăn nhưng với niềm đam mê của sinh viên ngành Cơ khí động

lực khoa Cơ khí giao thông nên em đã nhận đề tài “ Thiết kế hệ thống thử nghiệm

động cơ sử dụng nhiên liệu khí”

Sau thời gian 5 năm học tại trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, được sự dạy bảo và hướng dẫn tận tình của các Thầy cô giáo, chúng em đã tiếp thu những kiến thức

cơ bản mà thầy cô đã truyền đạt Mỗi sinh viên cần phải qua một đợt tìm hiểu thực tế

để kiểm tra và bổ sung thêm những kiến thức đã học Do đó quá trình thực tập tốt nghiệp và làm đồ án tốt nghiệp là điều hết sức cần thiết đối với mỗi sinh viên, nó không những giúp cho mỗi sinh viên tiếp xúc và làm quen với những chi tiết, hệ thống

đã được học trên lý thuyết đồng thời trau dồi thêm các kỹ năng mềm như Microsoft Word, Excel, Auto Cad, mà còn giúp cho ta áp dụng những kiến thức ấy vào thực tế

để giải quyết các vấn đề kỹ thuật có liên quan đến nó

Do kiến thức còn nhiều hạn chế, kinh nghiệm chưa nhiều, tài liệu tham khảo còn thiếu sót và điều kiện thời gian không cho phép nên đồ án tốt nghiệp của chúng em không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong các Thầy cô giáo trong bộ môn chỉ bảo

để đồ án của chúng em được hoàn thiện hơn

Cuối cùng chúng em xin gửi lời cảm ơn đến Thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Dương Việt Dũng đã tận tình hướng dẫn cho em hoàn thành đề tài này Và chúng em cũng xin

gởi lời cảm ơn đến các Thầy cô giáo trong khoa Cơ khí Giao thông cũng như các bạn sinh viên khoa mình đã giúp em hoàn thành đề tài này

Đà Nẵng, ngày 06 tháng 06 năm 2019 Sinh viên

Lê Minh Phụng

CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là đề tài của riêng em không trùng lặp với bất kì đề tài đồ án tốt nghiệp nào trước đây Đề tài là sản phẩm mà em đã nỗ lực nghiên cứu trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp.Các thông tin, số liệu được sử dụng và tính toán đều từ các tài liệu có nguồn gốc rõ ràng, theo quy định Nếu có gì sai phạm em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm

Đà Nẵng, ngày 06, tháng 06, năm 2019

Sinh viên thực hiện

Lê Minh Phụng

MỤC LỤC

TÓM TẮT iii

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iv

LỜI NÓI ĐẦU VÀ LỜI CẢM ƠN iv

CAM ĐOAN v

MỤC LỤC vii

DANH SÁCH CÁC BẢNG HÌNH VẼ ix

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT xi

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 2

1.1.Vài nét về nhiên liệu khí 2

1.1.1 Nhiên liệu khí và ứng dụng thực tế của nhiên liệu khí trong động cơ đốt trong hiện nay 2

1.1.2.Nguồn gốc tính chất và các vấn đề khi sử dụng nhiên liệu khí……….3

1.2 Sự cần thiết của băng thử động cơ sử dụng nhiên liệu khí và tình hình thực tế sử dụng hiện nay 7

1.3 Mục đích, ý nghĩa của đề tài nghiên cứu 8

Chương 2 : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ THỬ NGHIỆM VÀ BĂNG THỬ ĐANG SỬ DỤNG TẠI PHÒNG THÍ NGHIỆM 9

2.1 Giới thiệu chung về động cơ thử nghiệm 9

2.1.1 Đặc điểm chung về kết cấu của động cơ Vikyno EV 2600-NB 9

2.1.2 Đặc điểm hệ thống nhiên liệu của động cơ Vikyno EV 2600- NB 11

2.2 Khảo sát chung về băng thử froude và sơ đồ lắp đặt hiện tại ở phòng thí nghiệm 13

2.2.1 Giới thiệu chung về băng thử thủy lực FROUDE 13

2.2.2 Nguyên lí làm việc của băng thử FROUDE 14

2.2.3 Giới thiệu các cảm biến lắp đặt trên băng thử 15

2.2.4.Giới thiệu về thiết bị tiêu hao nhiên liệu AVL 733S 20

2.2.5 Sơ đồ lắp đặt phòng thí nghiệm 22

Chương 3: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ ĐỂ CUNG CẤP NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ TRÊN BĂNG THỬ 23

3.1 Lắp đặt các bình chứa nhiên liệu khí bên trong phòng thí nghiệm để cung cấp cho hệ thống thử nghiệm 23

3.2.Xây dựng phòng riêng biệt bên trong phòng thí nghiệm để đặt các bình nhiên liệu của hệ thống thử nghiệm 26

3.3.Đặt các bình chứa nhiên liệu khí bên ngoài phòng thí nghiệm và dẫn khí từ bên

ngoài vào 27

Chương 4 : Tính toán thiết kế các chi tiết của hệ thống 30

4.1.Tính toán nhiệt động cơ EV-2600 NB khi dùng hỗn hợp nhiên liệu khí với thành phần cho trước 30

4.1.1 Thông số cho trước của động cơ 30

4.1.2 Thông số chọn của động cơ 30

4.1.3 Quá trình tính toán 31

4.1.4 Tính toán thiết kế bộ hoà trộn khí nén và không khí 40

41

4.2 Phân tích lựa chọn các bình nhiên liệu khí, hệ thống van đường ống dẫn khí 4.2.1 Phân tích lựa chọn tính toán tiết lưu trong mạch cung cấp chính 45

4.2.3 Các bình nhiên liệu khí 50

4.2.4 Van giảm áp của bình chứa 51

4.1.5.Lưu lượng kế 52

4.3 vấn đề an toàn khi sử dụng nhiên liệu khí 54

KẾT LUẬN 56

TÀI LIỆU THAM KHẢO 57

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

BẢNG 1.1 Một số tính chất của biogas

BẢNG 1.2 Thành phần tính chất của biogas

BẢNG 2.1 Thông số kỹ thuật động cơ Vikyno EV-2600

BẢNG 4.1 Các thông số cho trước của động cơ

BẢNG 4.2 Các thông số chọn của động cơ

HÌNH 2.4 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động cơ EV 2600

HÌNH 2.5 Sơ đồ nguyên lí băng thử Froude

HÌNH 2.6 Cấu tạo của băng thử Froude

HÌNH 2.7 Cảm biến tốc độ động cơ encoder

HÌNH 2.8 Cấu tạo và sơ đồ mạch điện tương đối

HÌNH 2.9 Cảm biến biến dạng

HÌNH 2.10 Hình dạng của Loadcell

HÌNH 2.11 Kết nối các strain gage trong Loadcell

HÌNH 2.12 Sơ đồ và mạch khuếch đại tín hiệu Loadcell

HÌNH 2.13 Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ nước làm mát

HÌNH 2.14 Đặc tính cảm biến nhiệt độ nước làm mát

HÌNH 2.15 Mạch điện cảm biến nhiệt độ nước làm mát khi gắn trên động cơ

HÌNH 2.16 Sơ đồ nguyên lí và bố trí chung giữa AVL 755 và AVL 733S

HÌNH 2.17 Máy đo suất tiêu hao nhiên liệu AVL 733s Balance

HÌNH 2.18 Sơ đồ phòng thí nghiệm động cơ

HÌNH 3.1 Sơ đồ lắp đặt bình chứa khí nén bên trong phòng thí nghiệm để cung cấp cho băng thử

HÌNH 3.2 sơ đồ bố trí thí nghiệm với bình chứa nhiên liệu được đặt bên trong phòng thí nghiệm

HÌNH 3.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm với bình chứa nhiên liệu được đặt bên ngoài phòng thí nghiệm

HÌNH 4.1 Các loại bộ hoà trộn

HÌNH 4.2 Bộ hoà trộn trực giao

HÌNH 4.3 Sơ đồ tính toán đường kính lỗ phun

HÌNH 4.4 các loại van tiết lưu

HÌNH 4.5 Kết cấu tiết lưu mạch chính

HÌNH 4.6 Sơ đồ tính toán vít côn

HÌNH 4.8 Kích thước chốt tiết lưu.

HÌNH 4.9 Van giảm áp bình khí nén

HÌNH 4.10 Lưu lượng kế đo khí VA 520

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

Ne [W] Công suất có ích cực đại

nN [vòng/phút] Số vòng quay ở điểm công suất cực đại

S [mm] Hành trình làm việc của pittong

n [v/ph] Số vòng quay lớn nhất của động cơ có thể đạt được

Δph [N/m2] Độ chân không tại họng

Gnl [kg/s] Lưu lượng nhiên liệu qua giclơ chính

Ne [kW] Công suất cực đại của động cơ

Ge [g/kW.h] Suất tiêu hao nhiên liệu

lb [m] Chiều dài buồng hỗn hợp

an Hệ số dao động của dòng chảy

biogas

 [kg/m3] Khối lượng riêng của biogas

λ Hệ số dư lượng không khí

v

 Hệ số nạp

MỞ ĐẦU

Ngày nay, công nghệ xe hơi đang ngày càng phát triển và tiến bộ không ngừng nhưng nguồn nhiên liệu hóa thạch đang dần cạn kiệt Do đó xu thế sử dụng sử dụng các nguồn năng lượng thay thế là tất yếu Trong các nguồn nhiên liệu thay thế hiện nay thì nhiên liệu khí là dạng năng lượng đang được các nhà khoa học, các nhà sản xuất ô

tô tiếp cận, nghiên cứu và sử dụng rộng rãi ở các nước trên thế giới Tương tự như động cơ sử dụng dạng nhiên liệu lỏng, động cơ sử dụng nhiên liệu khí cũng cần phải được phân tích, đánh giá cá đặc tính của nó trước khi đưa vào sử dụng Do đó việc thiết kế băng thử để thử nghiệm đánh giá động cơ sử dụng nhiên liệu khí là tất yếu.Nhưng tại Việt Nam việc nghiên cứu và sử dụng băng thử để đánh giá động cơ sử

dụng nhiên liệu khí vẫn còn ít và hạn chế Do vậy em đã chọn đề tài “ Thiết kế hệ

thống thử nghiệm động cơ sử dụng nhiên liệu khí ’’ để giải quyết một số vấn đề

trên

Cuối cùng em xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy hướng dẫn Dương Việt

Dũng đã chỉ bảo tận tình cho em, giúp em vượt qua những khó khăn, trở ngại, và thử

thách trong khi hoàn thành đồ án của mình Bên cạnh đó em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa đã tạo mọi điều kiện cho em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Chương 1 : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

1.1.Vài nét về nhiên liệu khí

1.1.1 Nhiên liệu khí và ứng dụng thực tế của nhiên liệu khí trong động cơ đốt trong

hiện nay

Nhiên liệu khí được phát triển và thương mại hóa thừ những năm 1950 Mấy thập

kỉ qua chúng được dùng chủ yếu cho công nghiệp và sinh nhiệt gia dụng Việc nghiên cứu sử dụng chúng cho động cơ đốt trong trên phương tiện giao thông vận tải đã bắt đầu từ những năm gần đây Tuy việc áp dụng loại nhiên liệu này trên ô tô cần những thiết bị cồng kềnh hơn nhiên liệu lỏng nhưng nó cho phép giảm được mức phát thải ô nhiễm và tiết kiệm nguồn nhiên liệu hóa thạch nên đó là vấn đề mà các nhà chế tạo ô

tô quan tâm nhất hiện nay

Từ những năm 70 của thế kỉ trước, nhiên liệu khí được sử dụng rộng rãi cho các phương tiện vận tải ở Liên Xô, các nước châu Âu, Mỹ, Canada do tác động của cuộc khủng hoảng nhiên liệu Ở châu Á, khoảng thập kỉ 90 đến nay ở Thái Lan, Nhật Bản, hàn Quốc, Mã Lai,…và đặc biệt là Trung Quốc đã phát triển rất nhanh NGV Riêng tại Quảng Châu( Trung Quốc) hiện nhiên liệu khí đang chiếm từ 80-90% trên các phương tiện vận chuyển bằng nhiên liệu sách thay thế cho xăng dầu Tại Thái Lan việc sử dụng nhiên liệu khí cho phương tiện giao thông là quốc sách và đặt ra mục tiêu có 500.000

xe NGV vào năm 2010 Theo số liệu thống kê năm 2007 có khoảng 15 triệu xe chạy bằng nhiên liệu khí trên thế giới

Ở Việt Nam thời gian qua cùng với quá trình đô thị hóa, vấn đề ứng dụng CNG và LPG trong giao thông vận tải cũng đã được các nhà quản lí quan tâm Một số đề án thí điểm sử dụng CNG và LPG đã được triển khai như :

-Năm 2003-2006 Công ty Cơ khí Ngô Gia Tự (Tổng Công ty công nghiệp ô tô Việt Nam) đã đầu tư thí điểm dự án chuyển đổi xe xăng chạy LPG Đến năm 2006 Công ty cơ khí Ngô Gia Tự đã làm chủ công nghệ chuyển đổi, lắp đặt một trạm LPG

ở Hà Nội và tổ chức vận hành 30 taxi chạy nhiên liệu LPG tại Hà Nội

-Từ 2006 thành phố Đà Nẵng đã bắt đầu cho sử dụng các xe thùng 3 bánh chạy LPG phục vụ công tác thu gom rác thải sinh hoạt ở công ty môi trường đô thị

-Đặc biệt từ đầu năm 2009, thành phố Hồ Chí Minh đã côn bố kế hoạch thử

nghiệm sử dụng CNG cho xe buýt để giảm giá thành vận tải và bảo vệ môi trường

Qua thử nghiệm, Thành phố Hồ Chí Minh và Tập đoàn Dầu khí Việt Nam đang có kế

hoạch ứng dụng rộng rãi xe buýt chạy bằng CNG tại Thành phố Hồ Chí Minh và các

vùng lân cận Hiện tại Thành phố Hồ Chí Minh đã có 3 cột nạp phục vụ gần 500 xe

taxi sử dụng LPG

-Cả nước hiện có khoảng 1500 xe taxi chạy bằng nhiên liệu LPG, chủ yếu tại 3

thành phố lớn là Hà Nội, Sài Gòn và Đà Nẵng (theo số liệu năm 2010)

Với sự phát triển mạnh của ngành công nghiệp ô tô, xu hướng sử dụng nhiên liệu khí

trong động cơ đốt trong ngày càng tăng Người ta có thể sử dụng nhiều loại nhiên liệu khí

để cung cấp cho động cơ ô tô Những loại nhiên liệu sạch có thể thay thế cho xăng hay

dầu diesel hiện nay là:

Trong phạm vi đề tài này, sẽ tập trung chủ yếu vào hai loại nhiên liệu khí chính để

cung cấp cho hệ thống thử nghiệm là biogas và hidro

1.1.2.Nguồn gốc, tính chất và các vấn đề khi sử dụng nhiên liệu khí

a) Biogas

Biogas là kết quả của quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong môi trường

thiếu không khí Các chất hữu cơ ( rơm rạ, cây cối, xác sinh vật, các chất thải từ

quá trình chế biến thực phẩm,…), các chất thải từ quá trình chăn nuôi, dùng

làm nguyên liệu cho biogas Thành phần chủ yếu của biogas là CH4 (50-70%),

CO2 chiếm 25-50%, còn lại là các chất khác như N2, O2, H2S, CO, … -Về tính chất: Các tính chất vật lí hóa học của biogas có ảnh hưởng lớn đến

việc lựa chọn công nghệ cho việc xử lí và đốt cháy biogas Thành phần chính

của biogas là CH4 và CO2 Các tính chất liên quan được liệt kê trong bảng dưới

đây:

Bảng 1.1 Một số tính chất của biogas

Nhiệt dung Cp(1at) 6,962.10-4J/kg°C 2,643.10-4 J/kg°C

Thông thường biogas có nhiệt trị khoảng 20MJ/m3 Nhiệt trị thay đổi phụ thuộc vào chất lượng của biogas CH4 là chất cháy cơ bản trong biogas, có nhiệt trị cao, Nhiệt trị thấp của CH4 là 67,71.103 KJ/m3

-Các tính chất cơ bản trong biogas:

Ngoài hai thành phần chính trong Biogas là CH4 và CO2 còn có các tạp chất cơ bản dạng khí trong biogas được liệt kê trong bảng sau đây:

b) Hidro

Hydro lần đầu tiên được Henry Cavendish phát hiện như một chất riêng biệt, và đặt tên khí từ phản ứng kim loại-axit là "khí có thể cháy" vào năm 1766 và phát hiện năm 1781 răng khí này tạo ra nước khi đốt Hidro có trọng lượng nhỏ nhất trong các loại khí, hầu như không tồn tại ở dạng nguyên chất trong tự nhiên Người ta có thể sản xuất hidro từ nhiều nguồn khác nhau, đặc biệt là các nguồn năng lượng tái sinh Có 3 phương pháp cơ bản để sản xuất hidro:

+ phương pháp chuyển hóa hidro cacbon( nhiên liệu hóa thạch, sinh khối) bằng nhiệt

+phương pháp điện phân nước

+phương pháp sinh học

-Về tính chất nhiên liệu, hidro có khả năng cháy cao trên một khoảng rộng nhiệt

độ và nồng độ Có hàm lượng năng lượng năng lượng trên một đơn vị khối lượng cao nhất trong tất cả các loại nhiên liệu Hidro có khả năng khuếch tán cao, độ nhớt thấp, và bản chất hóa học độc nhất Khả năng cháy của hidro cũng khác biệt so với những nhiên liệu khác như:

+khoảng cháy rộng

+năng lượng bốc cháy thấp

+khoảng dập tắt nhỏ

+tốc độ lan truyền màn lửa cao

+sự giòn hóa kim loại khi tiếp xúc và rò rỉ,…

c) Các vấn đề khi sử dụng nhiên liệu khí

Việc sử dụng nhiên liệu khí để cung cấp cho động cơ đốt trong mang ý nghĩa rất thiết thực Nhưng với mỗi loại khí đều có những đặc tính riêng của nó vì vậy cần phải tìm hiểu kĩ và lưu ý khi sử dụng chúng để phục vụ những mục đích như : nâng cao hiệu suất động cơ, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, tăng tuổi thọ độ an toàn khi sử dụng, …

-Với nhiên liệu biogas, để sử dụng loại nhiên liệu này cần nghiên cứu làm sạch khí vì loại nhiên liệu này chứa khá nhiều tạp chất nhưng động cơ đốt trong đòi hỏi chỉ tiêu chất lượng cao của nhiên liệu Các thành phần tạp chất này ảnh hưởng lớn đến

CO2 là thành phần tạp chất chiếm hàm lượng lớn nhất, sự có mặt của tạp chất này làm giảm nhiệt trị của nhiên liệu.Trong trường hợp nén biogas để làm nhiên liệu cho phương tiện cơ giới việc lọc bỏ CO2 là cần thiết để tăng nhiệt trị nhiên liệu Tuy vậy chúng ta không cần lọc bỏ CO2 trong trường hợp động cơ vận hành với tỷ số nén cao,

sự hiện diện của CO2 trong hỗn hợp cháy làm giảm tốc độ cháy, tránh hiện tượng kích

nổ trong động cơ Ảnh hưởng của CO2 đến công suất quá trình cháy trong động cơ không lớn Tạp chất có hại nhất đó là H2S, nó là tạp chất chứa lưu huỳnh, nguy hiểm đối với sức khỏe con người H2S gây ăn mòn các chi tiết kim loại trong động cơ, làm giảm tuổi thọ và hỏng hóc trong động cơ Sản phẩm cháy của nó là SOx gây ô nhiễm môi trường không khí Do đó cần phải lọc bỏ tập chất này Có thể giảm H2S thực hiện bằng phương pháp hóa lý, sinh học trong xử lý trong và xử lý ngoài Có thể sử dụng các phương pháp sau: Tối ưu hóa ủ khí với hàm lượng các sản phẩm đẩu vào là điều kiện quan trọng để sàn xuất khí biogas với chất lượng đổng nhất Lượng nhỏ không khí đưa vào quá trình ủ đế ôxy hóa H2S nhờ vi sinh vật, làm giảm nồng độ lưu huỳnh trong sản phẩm khí cũng được tận dụng để khử sulphur (khử tới 95% lượng sulphur trong biogas)

Hiện nay phương pháp lọc ngoài với vật liệu lọc sắt và than hoạt tính tương đối phổ biến, cụ thể: sắt Hydroxide: Fe(OH)2 + H2S FeS + 2H2O Quá trình thuận nghịch

và màng lọc tái sử dụng khi cho tác dụng với oxy Chất liệu lọc: đất có nông độ sắt cao, các sản phẩm thải từ quy trình chế biến thép hoặc nhôm; Sử dụng than hoạt tính ngoài ra, có nhiều vật liệu lọc khác Ngoài ra hơi nước cũng có ảnh hưởng đáng kể đến quá trình cháy của biogas như: nhiệt độ ngọn lửa, giới hạn cháy, nhiệt trị, tỉ lệ không khí/ nhiên liệu của biogas, tăng nguy cơ ăn mòn do đó cũng cần phải giảm lượng hơi nước có trong biogas

-Với nhiên liệu hidro, việc lưu trữ , vận chuyển nó gặp nhiều khó khăn tốn kém , tiềm ẩn nhiều nguy cơ rủi ro Ở điêù kiện thường nó là dạng chất khí nên dễ bị bay hơi rò rỉ dần nếu bình chứa không kín Khi lưu trữ ở dạng lỏng cần phải có các bình chứa đặc biệt để giữ cho nhiệt độ bên trong luôn thấp hơn với môi trường Hoặc có thể giữ nó trong bình điều hòa áp suất, nhưng khi một bình điều hòa áp suất bị vỡ nó sẽ gây nổ Ngoài ra, khí hidro là chất khi không màu, không mùi, rất hoạt động nên khi cháy nó mang mối nguy hiểm tiềm ẩn vì ngọn lửa không nhìn thấy bằng mắt thường,

do đó nó lan đi mà người ta không nhận biết để phát cảnh báo Khí hidro còn có đặc tính dễ nổ hơn so với xăng dầu, làm cho kim loại trở nên giòn hơn( do tính chất hóa học ),… Do các tính chất trên nên khi sử dụng hidro trong phòng thử nghiệm cần có các biện pháp an toàn và phòng tránh cháy nổ

1.2 Sự cần thiết của băng thử động cơ sử dụng nhiên liệu khí và tình hình thực tế

sử dụng hiện nay

Nhu cầu về nguồn năng lượng thay thế đang là vấn đề cấp thiết hàng đầu hiện nay Dưới sự phát triển của khoa học kĩ thuật và quá trình nghiên cứu của các giáo sư , đội ngũ kĩ thuật nên nhiên liệu khí ngày càng ứng dụng rộng rãi trong động cơ đốt trong Ngày càng có nhiều phương tiện sử dụng nhiên liệu khí như CNG, LPG,Biogas,

H2,… Nhưng để khai thác, sử dụng và đưa ra thị trường cần phải qua bước thử

nghiệm thực tế để phân tích, đánh giá khả năng làm việc của động cơ cũng như các chỉ tiêu về kinh tế kĩ thuật,…Do đó cần thiết phải có hệ thống thử nghiệm để giải quyết vấn đề này Trên thế giới đã có những phòng thí nghiệm động cơ sử dụng nhiên liệu khí cỡ lớn và họ đã nghiên cứu và đưa ra nhiều sản phẩm trên thị trường Tại Việt Nam vấn đề thử nghiệm động cơ sử dụng nhiên liệu khí vẫn còn ít và hạn chế chưa được ứng dụng rộng rãi, Hiện tại đã có một số đơn vị nghiên cứu và tiến hành thử nghiệm động cơ sử dụng nhiên liệu khí điển hỉnh như : bệ thử công suất cho động cơ biogas hiệu suất cao do phòng thí nghiệm động cơ đốt trong trường Đại học Bách Khoa ( Đại học quốc gia TP HCM) đã nghiên cứu và thử nghiệm thành công với khí biogas

Trong tương lai nguồn nhiên liệu hóa thạch dần cạn kiệt do đó động cơ sử dụng nhiên liệu khí có thể sẽ là giải pháp hữu ích nhất Nhưng hiện tại việc thiết kế băng thử và phòng thí nghiệm động cơ sử dụng nhiên liệu khí vẫn chưa triển khai rộng rãi, hoàn chỉnh Trước tình hình thực tế như vậy, nên em đã chọn đề tài thiết kế hệ thống thử nghiệm động cơ sử dụng nhiên liệu khí để phần nào có thể giải quyết những khó khăn, hạn chế và đáp ứng kịp thời nhu cầu xã hội

1.3 Mục đích, ý nghĩa của đề tài nghiên cứu

a) Mục đích:

• Phân tích, đánh giá các đặc tính của động cơ đốt trong khi sử dụng nhiên liệu khí để tìm ra những ưu điểm khuyết điểm từ đó đề xuất phương án cải tiến động

cơ cho phù hợp với nhiên liệu sử dụng

• Xác định tỉ lệ tối ưu khi hòa trộn hydro vào CH4 để mang lại momen phanh, công suất lớn nhất và giải phóng các khí ít gây hại

b) Ý nghĩa :

• Qua thử nghiệm có thể phát hiện ra những mặt mạnh, mặt yếu, những sai sót trong thiết kế, kết cấu, công nghệ và vật liệu sử dụng Đánh giá các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật khi sử dụng nhiên liệu khí so với nhiên liệu lỏng(xăng, dầu)

• Giúp thu thập kinh nghiệm thiết kế thể hiện trên những động cơ mà ta thử nghiệm

• So sánh được ưu nhược điểm của nhiên liệu khí thử nghiệm so với các nhiên liệu hóa thạch từ đó rút kinh nghiệm và cải tiến động cơ

• Ngoài ra, việc thiết kế băng thử góp phần nghiên cứu chuyên sâu về động cơ sử dụng nhiên liệu khí, tạo ra sản phẩm thiết thực đáp ứng kịp thời nhu cầu của xã hội

Chương 2 : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ THỬ NGHIỆM VÀ BĂNG

THỬ ĐANG SỬ DỤNG TẠI PHÒNG THÍ NGHIỆM 2.1 Giới thiệu chung về động cơ thử nghiệm

2.1.1 Đặc điểm chung về kết cấu của động cơ Vikyno EV 2600-NB

Hình 2.1 Động cơ Diesel EV2600

Động cơ EV2600-NB là động cơ sử dụng nhiên liệu diesesel do công ty máy nông nghiệp Miền Nam – Vikyno sản suất; được lắp đặt trên cùng cụm máy phát điện MF1120S + EV2600-NB

+ Công suất 25 HP, trọng lượng 200kg

+ Thể tích thùng nhiên liệu 4.7 lít

+ Dầu bôi trơn Nhớt 30

+ Động cơ diesel EV2600 là động cơ 4 kỳ,1 xilanh, nằm ngang, có buồng cháy thống nhất

Hình 2.2 Thông số kỹ thuật động cơ

-Đặc điểm:

+ Công suất mạnh, mức tiêu hao nhiên liệu thấp

+ Gọn, nhẹ, dễ sử dụng + Chạy êm, bền bỉ

Dùng cho:Máy hàn, Bơm nước, máy phát điện, máy nén khí, ghe thuyền, máy

chế biến, máy cày, xới, máy xay xát, máy công nghiệp

Hình 2.3 Mặt cắt dọc động cơ vikyno EV2600-NB

1-Bình chứa nước; 2- Quạt gió; 3- Két nước; 4- Xilanh; 5- Ống xả; 6- Nắp Vòi phun; 8- Xupap; 9- Lò xo xupap; 10- Đủa đẩy; 11- Đòn bẩy; 12- Vít xả nước;13- Nắp chụp trên nắp xilanh; 14- Lọc dầu; 15- Piston; 16- Bình nhiên liệu;17- Chốt

xilanh;7-piston; 18- Trục khuỷu; 19- Con đội; 20- Trục cam; 21- Thanh truyền;22-Bu lông

thanh truyền; 23- Nắp che; 24- Thân máy

Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật động cơ vikyno EV 2600-NB

2.1.2 Đặc điểm hệ thống nhiên liệu của động cơ Vikyno EV 2600- NB

a) Giới thiệu chung

Chứa nhiên liệu dự trữ đảm bảo cho động cơ hoạt động liên tục trong khoảng thời gian nhất định

Lọc sạch nước và tạp chất cơ học lẫn trong nhiên liệu

Cung cấp lượng nhiên liệu cần thiết cho mỗi chu trình ứng với chế độ làm việc quy định của động cơ

Đảm bảo phun tơi và phân bố đều hơi nhiên liệu trong thể tích môi chất trong

buồng cháy bằng cách phối hợp chặt chẽ hình dạng, kích thước và phương hướng của các tia nhiên liệu với hình dạng buồng cháy và cường độ vận động môi chất trong

buồng cháy

Tạo áp suất cao trong hệ thống cung cấp nhiên liệu

b) Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động cơ Vikyno EV-2600 NB

Hình 2.4 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động cơ Vikyno EV 2600-NB

1-Ống xả; 2-Vòi phun; 3- Ống cao áp; 4- Piston; 5- Xilanh; 6- Ống nhiên

liệu thừa; 7-Bình nhiên liệu;8- Bầu lọc nhiên liệu; 9- Bơm cao áp;10-Thanh

răng bơm cao áp; 11-Xupap; 12-Nắp xilanh; 13-Lò xo xupap;14-Đòn bẩy

Khi bơm cao áp (9) làm việc (piston đi xuống) thì nhiên liệu sẽ được hút từ thùng qua bầu lọc (8), ở đây nhiên liệu được lọc sạch và đi vào xilanh bơm cao áp Nhiên

liệu đi vào xilanh bơm cao áp không đƣợc lẫn không khí vì không khí sẽ làm cho

lượng nhiên liệu nạp vào của bơm không ổn định, thậm chí còn làm gián đoạn quá

trình cấp nhiên liệu Khi piston đi lên, nhiên liệu tràn về thùng qua cửa tràn, đến khi

piston đi lên che mép trên của cửa nạp tràn thì phần nhiên liệu còn lại này sẽ nhận

được áp suất cao, khi áp suất của nhiên liệu này đủ lớn để mở van cao áp thì nhiên liệu

sẽ đi vào đường ống cao áp (3) rồi đến vòi phun Tại khoang nâng kim phun, khi áp

suất nhiên liệu đạt đến giá trị đủ để thắng lực lò xo thì kim phun được nâng lên, dầu sẽ

đƣợc phun tơi vào buồng cháy ở nắp máy Phần nhiên liệu rò rỉ qua kim phun và thân kim phun sẽ được dẫn theo đường dầu hồi (6) về thùng

2.2 Khảo sát chung về băng thử froude và sơ đồ lắp đặt hiện tại ở phòng thí nghiệm

2.2.1 Giới thiệu chung về băng thử thủy lực FROUDE

Thay vì để hãm phanh bằng cơ cấu dây đai, dựa trên nguyên lý đó William Froude đã phát minh ra phanh bằng thủy lực năm 1877 Cấu tạo băng thử thủy lực gồm trục nối với trục quay của động cơ cần đo, một đồng hồ đo khối lượng, một đồng hồ đo tốc độ trục quay, một đồng hồ đo áp lực nước và bộgiảm chấn, đầu nước vào và nước ra, tay điều khiển lực phanh Sự thay đổi lực phanh (Tải đặt vào động cơ) này phụ thuộc vào việc điều chỉnh hướng dòng chất lỏng từcánh stato tương tác vào cánh rôto.Băng thử

thủy lực FROUDE dùng để đo công suất động cơ có công suất đo từ 0 ÷ 200 mã lực

Hình 2.5 Sơ dồ nguyên lí băng thử thủy lực FROUDE

2.2.2 Nguyên lí làm việc của băng thử FROUDE

a) Cấu tạo:

Hình 2.6 Cấu tạo của băng thử Froude

1.Ống nước ra; 2.Ống nước vào; 3.Van chỉnh lượng nước vào; 4,11.Mặt bích nối trục các đăng; 5.Ổ đỡ trục; 6.Van điều chỉnh áp lực nước; 7.Đồng hồ đo khối lượng; 8.Cánh rôto; 9.Cánh stato (Điều chỉnh tải); 10.Đối trọng; 12.Chân đế

Băng thử thủy lực đóng vai trò như là một tải để thử nghiệm Băng thử có khả năng hoạt động ở bất kỳ tốc độ, tải trọng và mức momen xoắn mà kiểm tra yêu cầu Băng thử thủy lực bao gồm:Trục rotor nối từ trục của động cơ qua bộ khớp nối, stator lắp cố định trên thân băng thử Trên rotor đƣợc lắp rất nhiều cánh, hướng cong của cánh này ngược chiều với hướng cong của cánh lắp trên stator.Cần đo lực được lắp thông qua stator.Trên trục rotor có lắp cảm biến đo tốc độ động cơ.Cơ cấu điều khiển khe hở các cánh trên rotor và stator thông qua bộ truyền bánh răng

b) Nguyên lí làm việc:

Ứng với một chế độ làm việc cố định của động cơ, bằng cách thay đổi khe hở giữa các cách trên rotor và stator, ta sẽ xác định được lực tác dụng từ rotor lên stator thông qua bộ cân bằng lực của cần lực, từ đó ta sẽ xác định được các thông số cơ bản của động cơ như: Momen, tốc độ, tải trọng, suất tiêu hao nhiên liêu,…

Băng thử thủy lực FROUDE có tại Trung tâm nghiên cứu ứng dụng năng lượng thay thế - Đại học Đà Nẵng, được sử dụng trong đề tài là thiết bị đo công suất động cơ đã được cải tiến lại bằng việc đo tốc độ động cơ N bằng encoder và đồng hồ xác định khối lượng W bằng loadcell, có các thông số sau:

Model: DPX3

Công suất đo lớn nhất: 200 mã lực

Công thức tính công suất:

2.2.3 Giới thiệu các cảm biến lắp đặt trên băng thử

2.2.3.1 Cảm biến đo tốc độ (Encoder)

Hình 2.7 Cảm biến tốc độ động cơ

Để xác định tốc độ quay của động cơ, trên động cơ thường sử dụng cảm biến điện từ để cho ra tín hiệu điện áp từ cuộn dây của cảm biến, phạm vi làm việc của điện áp tín hiệu cảm biến tốc độ động cơ khá cao (0 ÷ 36) [V] nên không phù hợp với thiết bị kết nối với máy tính Bên cạnh đó, trên động cơ cũng dùng cảm biến quang để thu nhận tín hiệu từ cảm biến tốc độ quay của động cơ, cấu tạo và nguyên

lý làm việc của loại này cũng giống với cảm biến góc quay được dùng rộng rãi trong công nghiệp đó là encoder Encoder được dùng để đo tốc độ, đo chiều dài, đo dịch

Hình 2.8 Cấu tạo và sơ đồ mạch điện của encoder tương đối

1 Trục; 2.Ổ bi; 3.Giá đỡ trục; 4,10 Đĩa mã có khắc vạch; 5.Bộ thu phát hồng ngoại; 6.Vỏ; 7.Lỗ trống nhỏ; 8.Lỗ trống lớn; 9.Điện trở; 11.Điốt quang;

12.Phototransistor; 13.Tín hiệu ra

Nguyên lý cơ bản của encoder đó là một đĩa mã có khắc vạch, quay quanh trục, trên đĩa có các lỗ (Rãnh) Bộ thu phát hồng ngoại gồm một điốt quang (Đèn led) và một phototransistor (Mắt thu) Cho đèn led chiếu lên mặt đĩa, khi đĩa quay, chỗkhông có

lỗ, đèn led không chiếu xuyên qua được, chỗ có lỗ, đèn led sẽ chiếu xuyên qua Khi đó, phía mặt bên kia của đĩa được đặt một con mắt thu Với các tín hiệu có, hoặckhông có ánh sáng chiếu qua tương ứng cho ra tín hiệu mức 1 và tín hiệu mức 0 Số xung đếm được và tăng lên nó tính bằng số lần ánh sáng chiếu qua các lỗ mà phototransistor thu nhận được Như vậy, encoder sẽ tạo ra các tín hiệu xung vuông và tần số của xung đầu

ra sẽ phụ thuộc vào tốc độ quay của đĩa mã có khắc vạch Do đặc điểm của động cơ là quay nhiều vòng nên encoder tương đối được lựa chọn sử dụng trong đề tài

2.2.3.2 Cảm biến lực ( Loadcell)

a) Cảm biến biến dạng:

- gồm một sợi dây dẫn có diện trở suất ρ (Thuờng dùng hợp kim của Niken) có

chiều dài l và có tiết diện s, duợc cố dịnh trên một phiến cách diện nhu hình vẽ

l R

s



= Khi cảm biến bị biến dạng, do kích thước của dây dẫn bị thay đổi nên điện trở của cảm biến thay đổi một lượng ΔR:

Δρ - Biến thiên điện trở suất của dây dẫn;

Δs - Biến thiên tiết diện của dây dẫn;

R - Điện trở của cảm biến khi chưa bị biến dạng

Ứng dụng của cảm biến biến dạng được dùng để đo lực, đo mômen xoắn của trục, đo biến dạng bề mặt của chi tiết cơ khí, dùng để chế tạo cảm biến trọng lượng, cảm biến đo ứng suất …

b) Cảm biến lực (Loadcell):

Gồm một vật chứng đàn hồi, là một khối nhôm hoặc

thép không rỉ duợc xử lý đặc biệt, trên vật chứng có dán 4

strain gage Khi vật chứng bị biến dạng duới tác dụng của

trọng lượng tác động vào loadcell thì có thể có 2 hoặc 4

strain gage bị tác động Tùy vào dạng của vật chứng mà

loadcell có nhiều loại khác nhau nhu loadcell chịu nén,

chịu kéo, chịu uốn, chịu xoắn…Sau dây là kết cấu và

nguyên lý của loadcell chịu kéo duợc sử dụng trong đề tài

Các strain gage trong loadcell duợc kết nối thành một

mạch cầu Wheastone, các strain gage trong mạch cầu có

tác dụng bù ảnh huởng của nhiệt độ

Khi không bị tác động, điện trở của các strain gage bằng nhau cầu ở trạng thái cân bằng Khi bị tác dộng, vật chứng bị biến dạng, các strain gage thay đổi điện trở làm cầu lệch cân bằng và làm xuất hiện ở ngõ ra một điện áp Vo

− Khi loadcell có 2 strain gage tích cực (R2, R4 giãn, R1 = R3 = R cố định):

3 2

Điện áp đặt vào loadcell V0 được lấy từ nguồn của cổng USB là điện áp 5 [V], do điện áp của ngõ ra quá nhỏ, khoảng (1 ÷ 3) [mV] khi không đặt tải và cả khi đặt tải nên tín hiệu từ loadcell phải được khuếch đại Sơ đồ và mạch khuếch đại dùng chip LM358 được dùng để khuếch đại tín hiệu loadcell như hình 3.22

Hình 2.12 Sơ đồ và mạch khuếch đại tín hiệu loadcell

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động

cơ được gắn trên đường nước sau khi làm

mát cho động cơ

Khi động cơ hoạt động, cảm biến

nhiệt độ nước làm mát thường xuyên theo

dõi và báo cho máy tính tình hình nhiệt độ

động cơ Cảm biến có cấu tạo từ một nhiệt

trở, có hệ số nhiệt âm Sự thay đổi nhiệt độ

của nước làm mát sẽ làm thay đổi điện trở

của nhiệt điện trở bên trong cảm biến Khi

nhiệt độ động cơ tăng, điện trở sẽ giảm và

ngược lại

Điện áp 5 [V] qua điện trở chuẩn R

(Điện trở này có giá trị không đổi theo nhiệt

độ) tới cảm biến rồi về “mass” Như vậy

điện trở chuẩn và nhiệt điện trở trong cảm

biến tạo thành một cầu phân áp, điện áp

điểm giữa cầu được đưa đến máy tính, khi

nhiệt độ thay đổi sẽ làm cho điện áp này

thay đổi

2.2.4.Giới thiệu về thiết bị đo tiêu hao

nhiên liệu AVL 733S

AVL fuel Balance 733S sử dụng

nguyên lý đo trọng lượng, do vậy khắc phục được sai số khi nhiệt độ của nhiên liệu thay đổi trong quá trình đo (thường gặp với thiết bị đo theo nguyên lý thể tích) Dải đo thông dụng của AVL Fuel Balance 733S từ 0-15 kg/h, khối lượng nhiên liệu trong bình đo lớn nhất 1800 (g), độ chính xác 0,1% Thiết bị đo tiêu hao nhiên liệu AVL 733S là xác định tiêu hao nhiên liệu (Kg/h), (g/KW.h)

Hình 2.14 Đặc tính của cảm biến nhiệt

độ nước làm mát

Hình 2.15 Mạch điện của cảm biến nhiệt

độ nước làm mát khi gắn trên động cơ ô

tô

Hình 2.16 Sơ đồ nguyên lí bố trí chung giữa AVL 753 và AVL 733s

1,4,8,11- Van; 2- áp kế đo áp suất nước làm mát

ra; 3- áp kế đo áp suất nước làm mát vào; 5- áp kế

đo áp suất nhiên liệu hồi; 6- AVL fuel

temperature control 753; 7- AVL fuel Balance

733S; 9-Bầu lọc thô; 10- Bầu lọc tinh; 12- Thùng

chứa nhiên liệu; 13- Lọc nhiên liệu; 14- Động cơ

thử; A- Nhiên liêu đến AVL 753; B- Nhiên liệu

hồi về 733S; C- Nhiên liệu hồi về từ động cơ; D-

Nhiên liệu đến động cơ; E- Nước làm mát vào; F-

Nước làm mát ra; G- đường cấp nhiên liệu từ

thùng chứa; H,J- Nhiên liệu thừa; a- Nhiên liệu

hồi từ động cơ; b- Nhiên liệu đến động cơ; c- ống

thông hơi; d- đường nhiên liệu cấp đến AVL

733S; e- Nhiên liệu thừa

2.2.5 Sơ đồ lắp đặt phòng thí nghiệm

Hình 2.5 Sơ đồ phòng thí nghiệm động cơ

1 Bệ đỡ động cơ

2 Băng thử froude

3 Trục nối băng thử và động cơ

4 Vô lăng điều chỉnh lái

12 Thiết bị đo ô nhiễm

13 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát

14 Bình chứa nước làm mát

Chương 3: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ ĐỂ CUNG CẤP NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ TRÊN BĂNG THỬ

Phòng thử nghiệm động cơ là một hệ thống máy móc, các thiết bị kèm theo và các thiết bị đo rất phức tạp, tất cả các công việc trong phòng thử nghiệm động cơ phải diễn

ra như một thể thống nhất Khi nhìn băng thử ở một khía cạnh riêng rẽ như một hệ thống nhằm kiểm tra công suất, hệ thống kiểm tra chất lượng khí thải hay tiếng ồn, chúng ta có thể nhìn được một bức tranh tổng quát Do đó việc phân tích, lựa chọn các phương án thiết kế để cung cấp nhiên liệu cho hệ thống thử nghiệm phải được nghiên cứu kỹ thỏa mãn các vấn đề như kích thước phòng thử nghiệm động cơ, các vấn đề liên quan đến lắp đặt, an toàn trong vận hành, phòng chống cháy nổ, thuận tiện và các vấn đề khác,…

Qua quá trình khảo sát, tìm hiểu về cách vận hành, hoạt động, mục đích , nhiệm vụ của

hệ thống thử nghiệm ta xây đựng được các phương án sau: Lắp đặt các bình chứa

nhiên liệu khí bên trong phòng thí nghiệm để cung cấp cho hệ thống thử nghiệm, Xây dựng phòng riêng biệt bên trong phòng thí nghiệm để đặt các bình nhiên liệu của hệ thống thử nghiệm, Đặt các bình chứa nhiên liệu khí bên ngoài phòng thí nghiệm và dẫn khí từ bên ngoài vào Lần lượt phân tích từng phương án cụ thể ta sẽ chọn ra

phương án tối ưu nhất để thực hiện công việc thiết kế

3.1 Lắp đặt các bình chứa nhiên liệu khí bên trong phòng thí nghiệm để cung cấp cho hệ thống thử nghiệm

Đối với tất cả các phương án thiết kế thì động cơ và băng thử được nối với nhau qua khớp nối các-đăng và lắp vào trên cùng giá đỡ chung và được cố định trên nền bê tông

Để băng thử froude hoạt động ổn định, ta phải duy trì nguồn nước cấp đầu vào ổn định cho băng thử Do vậy trên băng thử ta gắn một bơm nước nhằm tạo áp lực ổn định cho nguồn nước cấp vào của băng thử Thùng chứa nước làm mát được đặt ở phía góc tường so với băng thử Khí xả của động cơ được kết nối với ống dẫn đưa ra khỏi

phòng thí nghiệm Các tín hiệu của hệ thống các cảm biến kết nối với máy tính và lắp đặt như hình 3.1