Nghiên cứu thiết kế lắp đặt hệ thống cung cấp nhiên liệu CNG cho động cơ xăng
Vấn đề về tiết kiệm nhiên liệu vẫn đang được các quốc gia trên thế giới tích cực triển khai nghiên cứu sâu rộng. Hiện các nhà khoa học trên toàn thế giới và ở Việt Nam đã tìm ra một số nguồn năng lượng, nhiên liệu khác có sự tương đồng, có khả năng thay thế được cho loại nhiên liệu thường dùng đang dần cạn kiệt; có tiêu chí phải vừa đảm bảo tính kinh tế, hiệu suất ổn định, vừa đáp ứng được yêu cầu về khí thải. Một số dạng năng lượng để thay thế hiện nay có thể kể đến như: nhiên liệu khí, nhiên liệu cồn, hybrid...
Qua nghiên cứu, tìm hiểu, nhận thấy được sự ưu thế của khí thiên nhiên CNG (Compressed Natural Gas) khi đem so sánh cùng một số loại khí thiên nhiên khác, có thể làm giảm thiểu tiêu thụ nhiên liệu truyền thống, đem lại hiệu suất động cơ ổn định, tận dụng được động cơ trên các xe thế hệ cũ, đáp ứng được tiêu chuẩn, yêu cầu về khí thải hiện nay. Tác giả thực hiện đề tài luận văn cao học “Nghiên cứu thiết kế, lắp đặt hệ thống cung cấp nhiên liệu CNG (Compressed Natural Gas) cho động cơ xăng”
NỘI DUNG:
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ........................................................................................... 2
1.1. Lý do chọn đề tài .................................................................................................. 2
1.2. Tổng quan về tình hình nghiên cứu trong nước và ngoài nước đối với đề tài ..... 3
1.2.1. Tình hình nghiên cứu trong nước ................................................................. 3
1.2.2. Tình hình nghiên cứu, ứng dụng ngoài nước ................................................ 5
1.3. Mục tiêu, phương pháp, nội dung, đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................. 6
1.3.1. Mục tiêu nghiên cứu ..................................................................................... 6
1.3.2. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................... 6
1.3.3. Phạm vi nghiên cứu ...................................................................................... 7
1.3.4. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................. 7
CHƯƠNG 2. ĐẶC ĐIỂM CỦA NHIÊN LIỆU XĂNG VÀ NHIÊN LIỆU CNG, MỘT
SỐ HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU CNG HIỆN CÓ ....................................... 8
2.1. Đặc điểm của nhiên liệu xăng .............................................................................. 8
2.1.1. Một số yêu cầu đối với nhiên liệu xăng khi sử dụng cho động cơ ............... 8
2.1.2. Tính chất cơ bản của nhiên liệu xăng ........................................................... 8
2.1.2.1. Nhiệt trị .................................................................................................. 9
2.1.2.2. Tính bay hơi ........................................................................................... 9
2.1.2.3. Tính chống kích nổ .............................................................................. 11
2.1.2.4. Nhiệt độ bén lửa .................................................................................. 14
2.1.2.5. Tính ổn định hóa học ........................................................................... 14
2.2. Đặc điểm của nhiên liệu CNG ........................................................................... 14
2.2.1. Khái niệm về CNG...................................................................................... 14
2.2.2. Nguồn gốc hình thành, khai thác và xử lý .................................................. 14
2.2.3. Thuộc tính CNG giống như nhiên liệu thay thế trên ô tô ........................... 15
2.2.3.1. Tính chất đặc trưng của nhiên liệu CNG ............................................. 15
2.2.3.2. Tính khả thi trong việc ứng dụng nhiên liệu CNG đối với động cơ
xăng .................................................................................................................. 16
vi
2.2.3.3. Phát thải gây ô nhiễm môi trường khi sử dụng nhiên liệu CNG ......... 17
2.3. Một số hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng khí CNG hiện có ............................ 19
2.3.1. Hệ thống cung cấp nhiên liệu CNG sử dụng bộ hòa trộn ........................... 19
2.3.2. Hệ thống cung cấp nhiên liệu CNG sử dụng bộ hòa trộn có kết hợp với
dùng van tiết lưu ................................................................................................... 20
2.3.3. Hệ thống cung cấp nhiên liệu CNG sử dụng vòi phun trên đường ống nạp
............................................................................................................................... 21
2.3.4. Hệ thống cung cấp CNG sử dụng vòi phun trực tiếp vào bên trong xy lanh
động cơ .................................................................................................................. 22
2.4. Kết luận .............................................................................................................. 24
CHƯƠNG 3. LỰA CHỌN, TÍNH TOÁN ĐỂ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG CUNG CẤP
NHIÊN LIỆU CNG ....................................................................................................... 25
3.1. Khảo sát và phân tích tính khả thi trong triển khai thực hiện ............................ 25
3.2. Lựa chọn phương án thiết kế, lắp đặt ................................................................. 26
3.3. Giới thiệu động cơ hiện hành chuyển đổi sang sử dụng CNG ........................... 26
3.4. Tính toán ............................................................................................................ 27
3.4.1. Phương trình cháy hỗn hợp CNG-không khí .............................................. 27
3.4.2. Phương trình cháy của các thành phần hỗn hợp CNG-không khí .............. 28
3.4.3. Tỷ lệ hỗn hợp của nhiên liệu CNG - không khí .......................................... 28
3.4.4. Xác định kích thước họng: .......................................................................... 29
3.5. Sơ đồ lắp đặt ....................................................................................................... 32
3.5.1. Kết cấu động cơ .......................................................................................... 34
3.5.2. Cơ cấu phân phối khí .................................................................................. 37
3.5.3. Hệ thống nhiên liệu ..................................................................................... 39
3.5.4. Hệ thống khí xả ........................................................................................... 40
3.5.5. Hệ thống bôi trơn ........................................................................................ 41
3.5.6. Hệ thống làm mát ........................................................................................ 41
3.5.7. Hệ thống đánh lửa ....................................................................................... 42
3.5.8. Hệ thống khởi động .................................................................................... 44
3.5.9. Hệ thống nạp điện ....................................................................................... 45
3.5.10. Bộ hòa trộn sử dụng hỗn hợp nhiên liệu xăng và CNG: ........................... 46
CHƯƠNG 4. LẮP ĐẶT VÀ THỬ NGHIỆM ............................................................... 49
4.1. Lắp đặt thiết bị.................................................................................................... 49
4.1.1. Khung mô hình ........................................................................................... 49
4.1.2. Thứ tự lắp đặt .............................................................................................. 50
vii
4.2. Vận hành mô hình .............................................................................................. 52
4.2.1. Kiểm tra trước khi vận hành ....................................................................... 52
4.2.2. Kết nối nguồn khí CNG và xăng ................................................................ 53
4.2.3. Vận hành ..................................................................................................... 53
4.3. Mô phỏng bộ hòa trộn Xăng-CNG..................................................................... 58
4.4 Hoàn thiện mô hình ............................................................................................. 60
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ......................................................... 62
5.1. Kết luận .............................................................................................................. 62
5.2. Khuyến nghị ....................................................................................................... 63
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 64
PHỤ LỤC ..
Vấn đề về tiết kiệm nhiên liệu vẫn đang được các quốc gia trên thế giới tích cực triển khai nghiên cứu sâu rộng. Hiện các nhà khoa học trên toàn thế giới và ở Việt Nam đã tìm ra một số nguồn năng lượng, nhiên liệu khác có sự tương đồng, có khả năng thay thế được cho loại nhiên liệu thường dùng đang dần cạn kiệt; có tiêu chí phải vừa đảm bảo tính kinh tế, hiệu suất ổn định, vừa đáp ứng được yêu cầu về khí thải. Một số dạng năng lượng để thay thế hiện nay có thể kể đến như: nhiên liệu khí, nhiên liệu cồn, hybrid...
Qua nghiên cứu, tìm hiểu, nhận thấy được sự ưu thế của khí thiên nhiên CNG (Compressed Natural Gas) khi đem so sánh cùng một số loại khí thiên nhiên khác, có thể làm giảm thiểu tiêu thụ nhiên liệu truyền thống, đem lại hiệu suất động cơ ổn định, tận dụng được động cơ trên các xe thế hệ cũ, đáp ứng được tiêu chuẩn, yêu cầu về khí thải hiện nay. Tác giả thực hiện đề tài luận văn cao học “Nghiên cứu thiết kế, lắp đặt hệ thống cung cấp nhiên liệu CNG (Compressed Natural Gas) cho động cơ xăng”
NỘI DUNG:
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ........................................................................................... 2
1.1. Lý do chọn đề tài .................................................................................................. 2
1.2. Tổng quan về tình hình nghiên cứu trong nước và ngoài nước đối với đề tài ..... 3
1.2.1. Tình hình nghiên cứu trong nước ................................................................. 3
1.2.2. Tình hình nghiên cứu, ứng dụng ngoài nước ................................................ 5
1.3. Mục tiêu, phương pháp, nội dung, đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................. 6
1.3.1. Mục tiêu nghiên cứu ..................................................................................... 6
1.3.2. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................... 6
1.3.3. Phạm vi nghiên cứu ...................................................................................... 7
1.3.4. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................. 7
CHƯƠNG 2. ĐẶC ĐIỂM CỦA NHIÊN LIỆU XĂNG VÀ NHIÊN LIỆU CNG, MỘT
SỐ HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU CNG HIỆN CÓ ....................................... 8
2.1. Đặc điểm của nhiên liệu xăng .............................................................................. 8
2.1.1. Một số yêu cầu đối với nhiên liệu xăng khi sử dụng cho động cơ ............... 8
2.1.2. Tính chất cơ bản của nhiên liệu xăng ........................................................... 8
2.1.2.1. Nhiệt trị .................................................................................................. 9
2.1.2.2. Tính bay hơi ........................................................................................... 9
2.1.2.3. Tính chống kích nổ .............................................................................. 11
2.1.2.4. Nhiệt độ bén lửa .................................................................................. 14
2.1.2.5. Tính ổn định hóa học ........................................................................... 14
2.2. Đặc điểm của nhiên liệu CNG ........................................................................... 14
2.2.1. Khái niệm về CNG...................................................................................... 14
2.2.2. Nguồn gốc hình thành, khai thác và xử lý .................................................. 14
2.2.3. Thuộc tính CNG giống như nhiên liệu thay thế trên ô tô ........................... 15
2.2.3.1. Tính chất đặc trưng của nhiên liệu CNG ............................................. 15
2.2.3.2. Tính khả thi trong việc ứng dụng nhiên liệu CNG đối với động cơ
xăng .................................................................................................................. 16
vi
2.2.3.3. Phát thải gây ô nhiễm môi trường khi sử dụng nhiên liệu CNG ......... 17
2.3. Một số hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng khí CNG hiện có ............................ 19
2.3.1. Hệ thống cung cấp nhiên liệu CNG sử dụng bộ hòa trộn ........................... 19
2.3.2. Hệ thống cung cấp nhiên liệu CNG sử dụng bộ hòa trộn có kết hợp với
dùng van tiết lưu ................................................................................................... 20
2.3.3. Hệ thống cung cấp nhiên liệu CNG sử dụng vòi phun trên đường ống nạp
............................................................................................................................... 21
2.3.4. Hệ thống cung cấp CNG sử dụng vòi phun trực tiếp vào bên trong xy lanh
động cơ .................................................................................................................. 22
2.4. Kết luận .............................................................................................................. 24
CHƯƠNG 3. LỰA CHỌN, TÍNH TOÁN ĐỂ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG CUNG CẤP
NHIÊN LIỆU CNG ....................................................................................................... 25
3.1. Khảo sát và phân tích tính khả thi trong triển khai thực hiện ............................ 25
3.2. Lựa chọn phương án thiết kế, lắp đặt ................................................................. 26
3.3. Giới thiệu động cơ hiện hành chuyển đổi sang sử dụng CNG ........................... 26
3.4. Tính toán ............................................................................................................ 27
3.4.1. Phương trình cháy hỗn hợp CNG-không khí .............................................. 27
3.4.2. Phương trình cháy của các thành phần hỗn hợp CNG-không khí .............. 28
3.4.3. Tỷ lệ hỗn hợp của nhiên liệu CNG - không khí .......................................... 28
3.4.4. Xác định kích thước họng: .......................................................................... 29
3.5. Sơ đồ lắp đặt ....................................................................................................... 32
3.5.1. Kết cấu động cơ .......................................................................................... 34
3.5.2. Cơ cấu phân phối khí .................................................................................. 37
3.5.3. Hệ thống nhiên liệu ..................................................................................... 39
3.5.4. Hệ thống khí xả ........................................................................................... 40
3.5.5. Hệ thống bôi trơn ........................................................................................ 41
3.5.6. Hệ thống làm mát ........................................................................................ 41
3.5.7. Hệ thống đánh lửa ....................................................................................... 42
3.5.8. Hệ thống khởi động .................................................................................... 44
3.5.9. Hệ thống nạp điện ....................................................................................... 45
3.5.10. Bộ hòa trộn sử dụng hỗn hợp nhiên liệu xăng và CNG: ........................... 46
CHƯƠNG 4. LẮP ĐẶT VÀ THỬ NGHIỆM ............................................................... 49
4.1. Lắp đặt thiết bị.................................................................................................... 49
4.1.1. Khung mô hình ........................................................................................... 49
4.1.2. Thứ tự lắp đặt .............................................................................................. 50
vii
4.2. Vận hành mô hình .............................................................................................. 52
4.2.1. Kiểm tra trước khi vận hành ....................................................................... 52
4.2.2. Kết nối nguồn khí CNG và xăng ................................................................ 53
4.2.3. Vận hành ..................................................................................................... 53
4.3. Mô phỏng bộ hòa trộn Xăng-CNG..................................................................... 58
4.4 Hoàn thiện mô hình ............................................................................................. 60
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ......................................................... 62
5.1. Kết luận .............................................................................................................. 62
5.2. Khuyến nghị ....................................................................................................... 63
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 64
PHỤ LỤC ..


.png)
%20(1).png)
.png)
.png)
.png)



Không có nhận xét nào: