Nghiên cứu sử dụng LPG làm nhiên liệu thay thế trên động cơ diesel hiện hành

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu sử dụng LPG làm nhiên liệu thay thế trên động cơ diesel hiện hành

1. THÔNG TIN TÓM TẮT VỀ NHỮNG KẾT LUẬN MỚI CỦA LUẬN ÁN TIẾN SĨ (Thông tin đưa lên trang Web) Tên luận án: Nghiên cứu sử dụng LPG làm nhiên liệu thay thế trên động cơ diesel hiện hành Chuyên ngành: Cơ khí Động lực Mã số: 62520116 Nghiên cứu sinh: Nguyễn Tường Vi Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Hoàng Đình Long 2. PGS.TS. Lê Anh Tuấn Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Bách khoa Hà Nội. TÓM TẮT KẾT LUẬN MỚI CỦA LUẬN ÁN 1. Nghiên cứu sử dụng lưỡng nhiên liệu LPG/diesel trên động cơ diesel bằng phương pháp phun LPG vào đường nạp động cơ là phù hợp nhất. 2. Đã ứng dụng phần mềm hiện đại AVL-Boost và xây dựng một mô hình kết hợp lập trình bằng ngôn ngữ FORTRAN để tính toán mô phỏng xác định các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật và phát thải của động cơ sử dụng lưỡng nhiên liệu LPG/diesel. 3. Đã thiết kế, chế tạo và thử nghiệm thành công bộ điều khiển phun LPG điện tử trong hệ thống cung cấp nhiên liệu LPG. 4. Áp suất phun LPG cần thay đổi theo chế độ làm việc của động cơ và ở 100% tải, áp suất này là 1,5 bar. 5. Ở chế độ toàn tải LPG có thể thay thế tối đa 30% diesel. 6. Từ kết quả tính toán lý thuyết và thực nghiệm, luận án đã chỉ ra đối với động cơ diesel trang bị hệ thống phun dầu điện tử kiểu tích áp khi tăng hàm lượng LPG thì phát thải HC và NOX tăng, CO2, CO và Smoke giảm. Trong khi động cơ diesel trang bị hệ thống phun nhiên liệu truyền thống thì HC và CO tăng, CO2, NOX và PM giảm. Cụ thể : Đối với động cơ AVL 5402, ở 100% tải, khi thay thế 30%LPG, nồng độ trung bình của HC và NOx tăng tương ứng là 643,14%, và 48,58%; CO2, CO, Smoke giảm tương ứng 5,93%, 56,07%; 52,26%. Trong khi đối với động cơ D1146TI theo chu trình thử Châu Âu ECE R49, lượng HC và CO tăng tương ứng 10,2% và 11,7%, lượng CO2, NOx, PM giảm tương ứng là 5,8%, 3% và 20%. 7. Đã nghiên cứu sự ảnh hưởng của góc phun sớm diesel đến các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật và phát thải của động cơ và đưa ra được khuyến cáo cần phải giảm góc phun sớm khi sử dụng lưỡng nhiên liệu LPG/diesel. Động cơ AVL 5402 và D1146TI ở chế độ 100% tải góc phun sớm tối ưu nên lựa chọn giảm tương ứng là 40 và 30 góc quay trục khuỷu so với góc phun sớm nguyên thủy khi chạy với chỉ nhiên liệu diesel. 8. Lắp đặt và vận hành hệ thống cung cấp nhiên liệu LPG/diesel trên ôtô rất thuận lợi, xe hoạt động bình thường không có khác biệt so với khi sử dụng đơn nhiên liệu diesel ở tất cả các chế độ làm việc ổn định và chế độ làm việc chuyển tiếp. Hà Nội, ngày 08 tháng 07 năm 2014 TM tập thể HD Nghiên cứu sinh (Ký tên) (Ký tên) PGS.TS. Hoàng Đình Long Nguyễn Tường Vi
2. INFORMATION ON NEW CONCLUSIONS OF DOCTORAL THESIS (Information will be posted on the Website) Name of Thesis: Study on using LPG as an alternative fuel for current diesel engines Specialization: Transportation Engineering. Code No.:62520116. Name of PhD. Student: Nguyen Tuong Vi Advisors: 1. Assoc. Prof. Dr. Hoang Dinh Long 2. Assoc. Prof. Dr. Le Anh Tuan Training Institution: Hanoi University of Science and Technology Summary of new contributions of the Thesis 1. The supply of LPG/diesel bi-fuel in diesel engines by injection of LPG into the engine intake manifold is the most appropriate approach. 2. Successfully applied the advanced engine simulation software AVL BOOST and successfully developed an integrated FORTRAN CODE to simulate and determine the emission and performance characteristics of the engine fueled with LPG/diesel bi-fuel. 3. Successfully designed, manufactured and tested the electronic control unit of LPG injection system. 4. LPG injection pressure needs to be varied following the engine operating conditions, at full load, the pressure should be 1.5 bar. 5. At full load, the maximum proportion of LPG to be used may be 30%. 6. The simulated and experiment results of the thesis showed that for diesel engine equipped with a common rail fuel supply system, increasing LPG proportion leads to the increase of HC and NOx and decrease of CO2, CO and smoke whereas for diesel engine equipped with traditional fuel supply system, the increase of LPG leads to the increase of HC and CO and decrease of CO2, NOx and PM, e.g., for AVL 5402 under full load using 30%LPG, the concentrations of HC and NOx increases by average of 643.14% and 48.58%, respectively; CO2, CO , smoke decrease by the average of 5.93%, 56.07% and 52.56%, respectively. Whereas for D1146TI engine under European test cycle ECE R49, the concentrations of HC and CO increase by 10.2% and 11.7%, respectively, the concentrations of CO2, NOx and PM decrease by 5.8%, 3% and 20%, respectively. 7. Evaluated the effects of advanced injection timing on the engine economy, performance and emission characteristics and gave the warning that the advanced injection timing should be reduced when using LPG/diesel bi-fuel. AVL 5402 and D1146TI under full load, the optimum advanced injection timing should be reduced by 4o and 3o crank angle, respectively. 8. The application and installation of the LPG/diesel bi-fuel supply system on automobile is quite favorable; All steady and transient operating conditions are normal and not different from the case when engine fueled with diesel. Hanoi, July 08 2014 Advisors PhD. Student (Signature) (Signature) Assoc.Prof.Dr.Hoang Dinh Long Nguyen Tuong Vi