1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

CAO VĂN TÀI

NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI TÍNH NĂNG KỸ THUẬT
CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT CHÁY CƢỠNG BỨC KHI SỬ DỤNG
HỖN HỢP XĂNG –KHÍ BROWN

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

KHÁNH HÒA – 2015


2

Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Nha Trang

Người hướng dẫn khoa học:

1. PGS.TS Lê Anh Tuấn
2. PGS.TS Nguyễn Văn Nhận

Phản biện 1: PGS.TS. Trần Thanh Hải Tùng
Phản biện 2: PGS.TS. Phan Văn Quân
Phản biện 3: TS. Nguyễn Trường Thành

Luận án được bảo vệ tại Hội đồng đánh giá luận án cấp trường
họp tại Trường Đại học Nha Trang

cơ xe máy dùng bộ chế hòa khí – loại động cơ phổ biế n nhấ t hiê ̣n nay ở Viê ̣t Nam nhưng do công
nghê ̣ khá la ̣c hâ ̣u nên viê ̣c điề u chin̉ h tỷ lê ̣ không khí /nhiên liê ̣u hầ u như không thể thực hiê ̣n
đươ ̣c theo ý muố n.
Những nội dung chính trong luận án bao gồm:
1.
Xây dựng mô hình tính toán sự thay đổi tính năng kỹ thuật cho động cơ xe máy
Honda wave sử dụng hỗn hợp nhiên liệu xăng + khí Brown.
2.
Chế ta ̣o hê ̣ thố ng cung cấ p khí Brown cho đô ̣ng cơ và nghiên cứu thực nghiê ̣m đánh
giá ảnh hưởng đến tính năng kỹ thuật của động cơ . Ngoài ra luâ ̣n án cũng chế tạo hệ
thống sản xuất khí Brown nhằm chủ động cung cấp khí cho động cơ trong suốt quá
trình thực nghiệm.
3.
Các kết quả thực nghiệm được so sánh với mô hình tính toán, từ đó đánh giá mức độ
chính xác của mô hình lý thuyế t , sự đúng đắ n của phương pháp nghiên cứu và đô ̣ tin
câ ̣y của kế t quả nghiên cứu.
Những kết quả lý thuyết và thực nghiệm đạt được bước đầu trong luận án cho thấy viê ̣c bổ
sung khí Brown và không khí vào động cơ xe Honda wave là khả thi và có nhiều ưu điểm trong
viê ̣c cải thiện tính kinh tế nhiên liệu và góp phần giảm phát thải ô nhiễm CO và HC của động cơ .
Hê ̣ thố ng cung cấ p khí Brown và không khí cho đô ̣ng cơ xe máy sau khi đươ ̣c tiế p tu ̣c hoàn thiê ̣n
theo hướng tố i ưu kić h thước , kế t cấ u , đánh giá tác đô ̣ng lâu dài đế n đô ̣ng cơ và chú ý đế n các
điề u kiê ̣n an toàn của xe thì có thể đưa vào ứng du ̣ng trong thực tiễn .


2
Chương 1- TỔNG QUAN
1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Các phương tiện vận tải không ngừng phát triển ở n ước ta trong khi cơ sở hạ tầng giao
thông không kip̣ đáp ứng đã dẫn đế n tiǹ h tra ̣ng tắ c đường nă ̣ng nề , nhấ t là ở các thành phố lớn
như Hà Nô ̣i và Thành phố Hồ Chí Minh . Hâ ̣u quả

của hỗn hợp hyđrô-ôxy (mô phỏng hỗn hợp khí HHO) cho động cơ 4 xylanh, đánh lửa đốt cháy
cưỡng bức, dung tích 1,6 lít [25,26,28].
Ngoài ra GS. Changwei Ji cũng nghiên cứu ảnh hưởng khi sử dụng hỗn hợp xăng và
hyđrô đến tính năng, phát thải của động cơ ở chế độ khởi động, không tải, hỗn hợp nhạt [27,29].
- T.D’Andrea (năm 2003) cùng cộng sự tại trường đa ̣i ho ̣c Windsor , Canada nghiên cứu
hỗn hợp khí nén bao gồm 98% không khí + 2% hyđrô và 97% khí nén + 2% hyđrô + 1% ôxy vào
đường nạp đã được cải tiến của mô ̣t động cơ 2 xylanh, 4 kỳ, có dung tích là 570 cm3 [44] cũng
cho kế t quả khá tương đồ ng với nghiên cứu của Changwei Ji ở trên.
1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nƣớc
Các nghiên cứu đa dạng hóa nguồn năng lượng nhận đư
ợc sự quan tâm nhiều nhất là
nghiên cứu sử du ̣ng nhiên liê ̣u thay thế và nhiên liê ̣u tái ta ̣o như nhiên liê ̣u sinh ho ̣c (bioethanol,


3
biodiesel và dầ u sinh ho ̣c ); nhiên liê ̣u khí LPG , khí CNG cho động cơ xăng dưới dạng thay thế
hoàn toàn hoă ̣c cho đô ̣ng cơ diesel dưới da ̣ng lưỡng nhiên liê ̣u [3],[7],[13]. Viê ̣c cung cấ p khí
hyđrô hay khí HHO vào đường nạp nhằ m giải quyế t các vấ n đề nêu trên hiê ̣n chưa được đề cập
trong bấ t kỳ nghiên cứu nào.
1.2.3 Mô ̣t số vấ n đề tồn tại đố i với các nghiên cƣ́u sử dụng khí HHO cho động cơ đốt trong
Hầ u hế t các nghiên cứu trên thế giới liên quan đến việc bổ sung khí hyđrô +ôxy hay khí
HHO đề u đươ ̣c thực hiê ̣n trên các đố i tươ ̣ng đô ̣ng cơ có dung tích khá lớn (nhỏ nhất là 570cm3)
hoă ̣c động cơ có nhiề u xylanh, có hệ thống cung cấp nhiên liệu điều khiển điện tử.
Đối với loại động cơ xăng cỡ nhỏ , dùng bộ chế hòa khí thì tỷ lê ̣ không khí /nhiên liê ̣u hầ u
như không thể điề u khiển được theo ý muố n , hê ̣ số dư lượng không khí () thường nằ m trong
khoảng 0,80  0,95 và ít khi đạt đến giá trị 1, tức là động cơ luôn làm viê ̣c ở hỗn hợp đậm . Điề u
này dẫn đến tính kinh tế nhiên liệu thấp do thiếu ôxy và các thành phần phát thải HC và CO cao.
Viê ̣c nghiên cứu bổ sung khí HHO cho động cơ đố t trong nói chung và động cơ xăng cỡ nhỏ nói
riêng ở Viê ̣t Nam hiê ̣n chưa có nghiên cứu nào đề cập . Trong khi các nghiên cứu trên thế giới
cũng chưa được thực hiện trên đ ối tượng động cơ xe máy dùng bộ chế hòa khí mang tính đặc thù



4
1.5.2 Tính thực tiễn của đề tài
- Luâ ̣n án góp phầ n giải quyế t mô ̣t vấ n đề cầ n thiế t của thực tiễn là sử du ̣ng nhiê
n liệu
truyền thống mô ̣t cách tiế t kiê ̣m, hiê ̣u quả và giảm mức phát thải ô nhiễm ra môi trường.
- Mở ra một triển vọng mới trong việc tận dụng các nguồn năng lượng tái tạo nhằm giảm
sự phu ̣ thuô ̣c vào nhiên liệu truyền thống . Đây là một cách thức tiếp cận mới , có hàm lượng khoa
học và tính thực tiễn lớn.
1.6 KẾT LUẬN CHƢƠNG 1
- Nâng cao tiń h kinh tế nhiên liê ̣u và giảm phát thải đô ̣c ha ̣i cho đô ̣ng cơ đố t trong nói
chung và đô ̣ng cơ đánh lửa cưỡng bứ c đang lưu hành nói riêng là mô ̣t trong những nhiê ̣m vu ̣ rấ t
quan tro ̣ng và nhâ ̣n đươ ̣c sự quan tâm lớn của các nhà nghiên cứu.
- Đây là mô ̣t hướng tiế p câ ̣n lầ n đầ u tiên đươ ̣c sử du ̣ng ở Viê ̣t Nam . Các kết quả nghiên
cứu có tác d ụng định hướng về mặt khoa học cũng như về thực tiễn trong việc triển khai các
nghiên cứu ứng du ̣ng giải pháp này mô ̣t cách rô ̣ng raĩ trên thực tế .
Chương 2- CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÁC ĐỊNH TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ
ĐỐT CHÁY CƢỠNG BỨC KHI SỬ DỤNG HỖN HỢP NHIÊN LIỆU XĂNG-KHÍ HHO
2.1 NHIÊN LIỆU DÙNG CHO ĐỘNG CƠ ĐỐT CHÁY CƢỠNG BỨC
Với đố i tươ ̣ng và m ục tiêu nghiên cứu thuộc luận án , nhiên liê ̣u xăng là loa ̣i nhiên liê ̣u
đóng vai trò chính và khí HHO đươ ̣c dùng làm nhiên li ệu bổ sung. Sau đây tính chấ t của hai loa ̣i
nhiên liê ̣u này đươ ̣c giới thiê ̣u.
2.1.1 Nhiên liệu xăng
2.1.2 Khí BROWN
Khí Brown hay khí HHO là hỗn hợp của khí hyđrô (H2) và khí ôxy (O2) theo tỷ lệ thể tích
2:1, đươ ̣c sản xuấ t từ nước bằ ng ph ương pháp điê ̣n phân . Khí Brown được Yull Brown nghiên
cứu sản xuất và sử dụng đầu tiên từ năm 1978 [23], [48], [50]. Ngoài tên gọi là khí HHO hay khí
Brown, nó còn tồn tại dưới các tên gọi khác như hỗn hợp khí giàu hyđrô (Hydrogen Rich Gas –
HRG) hoă ̣c khí hydroxygen . Khí HHO được xem là nhiên liệu, chất đốt cho ngành công nghiệp

2.3[4], [22, tr.105].
Bảng 2.3 Nhiệt độ tự đánh lửa của hyđrô và nhiên liệu thông dụng
Nhiên liệu
Nhiệt độ tự cháy
Hyđrô
1085 0F (585 0C)
Xăng
450  900 0F (232  482 0C)
b) Tốc độ cháy
Tốc độ cháy là tốc độ mà tại đó màng lửa có thể xuyên qua hỗn hợp cháy. Tốc độ cháy
khác với tốc độ lan tràn màng lửa . Ở điều kiện thường tốc độ cháy của hyđrô là (237cm/s) và
xăng (41,5 cm/s) 44.
2.1.2.3 Điểm chớp cháy và giới hạn cháy
a) Điểm chớp cháy
Điểm chớp cháy là nhiệt độ mà tại đó nhiên liệu sản sinh đủ hơi để tạo thành hỗn hợ p dễ
bắt lửa với không khí
Bảng 2.5 Điểm chớp cháy của hyđrô và một số nhiên liệu thông dụng
Loại nhiên liệu
Điểm cháy
Hyđrô
< - 423 0F (< - 217 0C; 490K)
Xăng
khoảng - 45 0F (- 7 0C; 280K)
b) Giới hạn cháy
Giới ha ̣n cháy của một khí là khoảng giới hạn tỷ lê ̣ nhiên liệu /không khí nhỏ nhất và lớn
nhất mà hỗn hợp cháy được . Hyđrô có thể cháy ở một khoảng rất rộng trong không khí từ 4% ÷
75%, xăng 1 ÷ 7,6% tại điều kiện thường 2,4, [28, tr.22].
2.1.2.4 Xu hướng thay thế nhiên liệu hóa tha ̣ch
Những nghiên cứu về năng lượng hiện nay cho thấy nguồn tài nguyên xăng dầu chỉ có thể
duy trì trong mô ̣t số thập kỷ tới do tố c đô ̣ khai thác và sử du ̣ng ngày càng tăng . Xu thế thay đổ i

34


6
2.1.3 Tỷ lệ hỗn hợp khí HHO bổ sung và đề xuất phƣơng án
Theo các nghiên cứu trên thế giới, nhiên liệu khí ở điều kiện thông thường chiếm chỗ
nhiều hơn trong buồng cháy so với nhiên liệu lỏng. Điều này dẫn tới không gian buồng cháy dành
cho không khí sẽ ít hơn . Ở điều kiện lý tưởng , hyđrô chiếm khoảng 30% thể tić h buồng cháy so
với xăng giá trị này là 1  2% [22, tr.146], [37].
Đối với động cơ xăng xe máy dùng bộ chế hòa khí , lươ ̣ng khí HHO cung cấ p cho đô ̣ng cơ
cầ n đươ ̣c giới ha ̣n nhằ m đa ̣t đươ ̣c hiê ̣u suấ t nhiê ̣t cao mà công sinh ra trong mỗi chu trình công
tác được giữ nguyên . Lưu lươ ̣ng khí HHO cung cấ p cho đô ̣ng cơ ở các chế đô ̣ vâ ̣n hành và tỷ lê ̣
khố i lươ ̣ng của khí HHO trên tổ ng khố i lươ ̣ng của hỗn hơ ̣p cung cấ p cho chu triǹ h đươ ̣c lựa cho ̣n
dựa trên kế t quả nghiên cứu lý thuyế t thông qua mô hình mô phỏ ng đươ ̣c trình bày ở chương 3.
2.2 TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT CHÁY CƢỠNG BỨC
Tính năng kỹ thuật của động cơ đốt trong được đánh giá bằng 3 nhóm thông số sau đây
5,9: tốc độ, tải và hiệu suất.
2.2.1 Tốc độ của động cơ
2.2.2 Tải của động cơ
2.2.3 Hiệu suất của động cơ
2.3 QUÁ TRÌNH CHÁY HỖN HỢP XĂNG + KHÔNG KHÍ VÀ XĂNG + KHÍ HHO +
KHÔNG KHÍ TRONG ĐỘNG CƠ
2.3.1 Hình thành hỗn hợp xăng - khí HHO - không khí
2.3.1.1 Hệ số dư lượng không khí
Một trong những thông số đặc trưng của hỗn hợp c háy có ảnh hưởng quyết định đến tính
năng kỹ thuật cũng như thành phần khí thải là hệ số dư lượng không khí 5:



Gkk

tùy thuộc độ chân không trong họng (ph) của BCHK và vị trí của bướm ga.
Khí HHO có thể được đưa vào xylanh của động cơ theo các phương án sau đây:
(1) Phun vào đường ống nạp phía sau BCHK, trước xupap nạp.
(2) Phun vào đường ống nạp phía trước BCHK.
(3) Phun trực tiếp vào không gian công tác của xylanh.
Phương án (3) không hợp lý về nhiều phương diện vì cần phải trang bị bổ sung máy nén
khí HHO đến áp suất nhất định, việc đảm bảo chống lọt khí HHO ra môi trường xung quanh sẽ
khó khăn và với chi phí cao hơn, v.v.
Trong trường hợp khí HHO được phun vào ở vị trí trước BCHK
(phương án 2), Gkk sẽ
giảm do khí HHO "chiếm chỗ" của không khí tuy nhiên Gnl lại phụ thuộc vào tổng lượng không
khí và khí HHO đi qua họng, điề u này dẫn tới lươ ̣ng G nl lớn hơn so với yêu cầ u , tức là hỗn hơ ̣p sẽ
đâ ̣m lên ( giảm) và càng đậm khi lượng HHO cung cấ p càng lớn . Trong phương án 1, do khí
HHO có áp suấ t lớn hơn áp suấ t môi trường nên sẽ làm giảm đô ̣ chân không ở ho ̣ng của BCHK
(ph giảm), dẫn tới lươ ̣ng nhiên liê ̣u đươ ̣c phun vào ho ̣ng sẽ giảm xuố ng . Nế u coi tổ ng lươ ̣ng môi
chấ t cung cấ p cho đô ̣ng cơ là không đổ i ta ̣i mô ̣t chế đô ̣ làm viê ̣c ổ n đinh
̣ nào đó của đô ̣ng cơ thì
khi bổ sung khí HHO sẽ làm G kk giảm xuống. Viê ̣c giảm đồ ng thời cả G nl và G kk là cơ sở để có
thể khẳ ng đinh
̣ rằ ng phương án 1 có lợi điểm hơn so với phương án 2 về hê ̣ số dư lươ ̣ng không
khí. Tức là hướng tới hỗn hơ ̣p nha ̣t hơn khi có bổ sung khí HHO.
Từ phân tích ở trên phương án cung cấ p khí HHO vào đường ống nạp phía sau BCHK
đươ ̣c lựa cho ̣n . Trong trườ ng hơ ̣p  giảm khi bổ sung khí HHO thì cần thiết phải bố trí một vòi
phun không khí vào sau BCHK nhằ m cải thiê ̣n  của hỗn hợp . Nếu bổ sung không khí nhiều 
càng lớn (hòa khí càng nhạt) nhiệt tỏa ra ít, cháy rớt càng kéo dài, hiệu quả sinh công giảm làm
giảm tính hiệu quả và tính kinh tế của động cơ. Ngược lại, nếu  quá nhỏ hòa khí rất đậm, nhiên
liệu cháy không hết làm giảm tính kinh tế của động cơ và tăng thành phần ô nhiễm ra môi trường.
Do đó, để nhiên liệu được cháy hoàn toàn, hiệu suất đạt cao nhất  =1,05  1,1 5, tr 154.
2.3.2 Lý thuyết cháy ở động cơ xăng
Thành phần nhiên liệu Hydrocarbon mang công thức dưới dạng CxHyOz (các chỉ số x, y


Ti

Cách giải đơn giản phương trình (2.20) được thực hiện theo các phương trình cân bằng
nhiệt động học có trong các phản ứng.


8
- Phương trình cháy hỗn hợp xăng (octane -C8H18) / không khí.
C8H18 +  (O2 + 3,78N2 ) yCO2 + zH2O + a(3,78N2) + Q
(2.22)
Cân bằng theo C:
C8H18 +  (O2 + 3,78N2 ) 8CO2 + zH2O + a(3,78N2) + Q
(2.22a)
Cân bằng theo H:
C8H18 +  (O2 + 3,78N2 ) 8CO2 + 9H2O + a(3,78N2) + Q
(2.22b)
Cân bằng theo O2:
C8H18 +12,5 (O2 + 3,78N2 ) 8CO2 + 9H2O + a(3,78N2) + Q
(2.22c)
Cân bằng theo N2:
C8H18 +12,5 (O2 + 3,78N2 ) 8CO2 + 9H2O + 12,5(3,78N2) + Q
(2.22d)
=>Ta có hệ số tương đương  = 12,5; y = 8 ; z = 9; a = 12,5
Tỷ lệ hỗn hợp A/F.
Tỷ lệ hỗn hợp A/F là tỉ số của khối lượng không khí cần thiết dùng để đốt cháy hoàn toàn
1 kg nhiên liệu. Tỷ lệ hỗn hợp lý tưởng A/F =khối lượng không khí/khối lượng nhiên liệu.
A/F octane (C8H18).
A/F = [12,5.(16.2 + 3,78.14.2)]/(12.8 + 1.18) =15,11
- Quá trình cháy hỗn hợp xăng+khí HHO/không khí trong động cơ xăng.

thân của các phản ứng tạo ra để tự sấy nóng và làm tăng tốc phản ứng.
Cháy của một hỗn hợp cháy được chứa trong không gian công tác của xylanh với những
dữ liệu sau đây: V - thể tích của không gian công tác, A - diện tích vách xylanh, T0 - nhiệt độ của


9
vách xylanh, T - nhiệt độ của hỗn hợp cháy, p - áp suất trong xylanh, w - tốc độ phản ứng hoá
học, QH - nhiệt trị của hỗn hợp cháy, k - hệ số trao đổi nhiệt giữa hỗn hợp cháy và vách xylanh.
Tốc độ toả nhiệt của các phản ứng cháy (q1) và tốc độ truyền nhiệt cho vách xylanh (q2)
có thể được biểu diễn như sau :
q1 = wh . QH
(2.24)
q2 = k . A . ( T - T0 )
(2.25)
Tốc độ cháy nhiên liệu ở động cơ phụ thuộc vào tốc độ phản ứng hoá học của nhiên liệu
và vận tốc độ lan truyền ngọn lửa.
Mối quan hệ giữa tốc độ phản ứng hoá học (wh) của nhiên liệu với ôxy và các đại lượng
liên quan có thể biểu diễn bằng công thức dưới đây [44]:

wh  F  p  e
N



Ea
RT

(2.26)

Trong đó : F - hằng số, phụ thuộc vào tính chất lý hoá của hỗn hợp cháy; p - áp suất; T nhiệt độ; N - đại lượng đặc trưng cho thứ tự các giai đoạn của phản ứng; E a - năng lượng kích

nhiên liệu (ge) sẽ được quyết định bởi: lượng nhiên liệu chu trình (gct), nhiệt trị của nhiên liệu
(QH) và hiệu suất chỉ thị (i). Việc bổ sung khí HHO vào thành phần hỗn hợp cháy sẽ làm thay
đổi cả 3 thông số kể trên (gct, QH và i), qua đó sẽ ảnh hưởng đến tính năng kỹ thuật của động cơ
xăng chạy bằng hỗn hợp xăng - khí HHO.
Việc bổ sung khí HHO vào hỗn hợp cháy làm cho khối lượng không khí nạp vào động cơ
(A/F =14,99) sẽ ít hơn khối lượng không khí lý thuyết (A/F =15,11) nên nhiên liệu sẽ cháy không
hoàn toàn, do đó trong khí thải sẽ có thêm các sản phẩm khác, như: CO, HC, C... Cầ n phải bổ


10
sung không khi cho đô ̣ng cơ nhằ m bù trừ cho lươ ̣ng không khí bi ̣chiế m chỗ bởi khí HHO cung
cấ p cho đô ̣ng cơ dùng chế hòa khí . Đây là yêu cầ u cầ n thiế t để đảm bảo cho quá trình cháy đươ ̣ c
diễn ra hoàn toàn.
Chương 3 -TÍNH TOÁN SỰ THAY ĐỔI TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ XE
HONDA WAVE KHI SỬ DỤNG HỖN HỢP XĂNG + KHÍ HHO
Tính toán sự thay đổi tính năng kỹ thuật của động cơ đốt trong trước đây dựa vào các
phương trình toán 5, 9 để thực hiện, tuy nhiên kết quả đạt được có nhiều hạn chế. Ngày nay có
nhiều phương pháp tính toán nhờ sự trợ giúp của máy tính, để quá trình tính sát với thực tế hơn.
Theo thống kê từ cơ sở dữ liệu các bài báo đăng trên tạp chí SAE, trong vài thập kỷ qua,
các phần mềm được sử dụng trong mô phỏng phổ biến nhất theo thứ tự:
(1). KIVA; (2). AVL BOOST; (3). STAR-CD và (4). FLUENT
Trong đó, AVL Boost là phần mềm thương mại hóa, có độ chính xác cao, được kiểm tra,
nâng cấp hàng năm. Ngoài ra AVL Boost được trang bị cho các trường trọng điểm như: trường
ĐHBK tp HCM, trường ĐHBK Hà Nội.... Với lý do đó, NCS chọn phần mềm AVL Boost xây
dựng tính toán sự thay đổi tính năng kỹ thuật của động cơ xe máy Honda Wave sử dụng hỗn
hợp xăng- khí Brown (khí HHO).
3.1 TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ XE HONDA WAVE
3.1.1 Động cơ sử dụng nhiên liệu xăng truyền thố ng
3.1.1.1 Phương trình nhiệt động học thứ nhất
Trong trường hợp cụ thể thì việc tính toán quá trình cháy trong động cơ đốt trong được

d
d
d

(3.3)

dQ
dm
d (mu uu )
dV
dQF
dm
  pc . u 
  ¦Wu  hu . B  hBB ,u . BB ,u
d
d
d
d
d
d

(3.4)

Chỉ số: b vùng cháy; u vùng không cháy
3.1.1.3 Tính toán truyền nhiệt
3.1.1.4 Tính toán phát thải
3.1.2 Động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu xăng+khí HHO
Khi dùng hỗn hợp nhiên liệu xăng +khí HHO cho xe máy Honda wave , hầ u hế t các biểu
thức dùng trong động cơ xăng đươ ̣c giữ nguyên . Tuy nhiên trong đó , các đại lượng liên quan đến
lươ ̣ng nhiên liê ̣u cấ p , nhiê ̣t tri ̣thấ p của nhiên liê ̣u , tố c đô ̣ cháy… có thêm thành phầ n liên quan


d
 d  xăng
 d  HHO
Trong đó: gct-lượng nhiên liệu cấp cho một chu trình; QH-nhiệt trị thấp của nhiên liệu;
dx/dφ -tốc độ cháy . Các chỉ số “xăng” hay “HHO” lần lượt thể hiện đại lượng liên quan đến
nhiên liê ̣u xăng và khí HHO.
- Mô hình hỗn hợp nhiên liệu
Đối với mô hình hỗn hợp 2 loại nhiên liệu , hình thành hỗn hợp bên ngoài xylanh như
đô ̣ng cơ xăng có cung cấ p khí HHO vào đường na ̣p , nhiên liê ̣u đươ ̣c cung cấ p vào 2 phầ n tử vòi
phun, trong đó vòi phun số 1 thể hiê ̣n vòi phun nhiên liê ̣u xăng (chế hòa khí), vòi phun số 2 thể
hiện vòi phun khí HHO . Do khí HHO là hỗn hơ ̣p khí gồm hai thành phần hyđrô và ôxy nên cầ n
khai báo 2 thành phần này theo tỷ lệ lần lươ ̣t là 0,1111 và 0,8889 theo khố i lươ ̣ng
3.2 XÂY DỰNG CHƢƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG TRÊN MÔ HÌNH MÔ
PHỎNG CỦA PHẦN MỀM AVL-BOOST
Bảng 3.3 Thông số kỹ thuật động cơ xe máy Honda wave
Stt
Thông số kỹ thuật
1 Kiểu động cơ
Đánh lửa cưỡng bức
2 Số xylanh
1
3 Đường kính xylanh
50mm
4 Hành trình piston
49,5mm
5 Dung tích xylanh
97 cm3
6 Tỉ số nén
9:1


Trong mô hình này không khí đi qua điều kiện biên thứ nhất (SB1) trước khi được lọc thông
qua bầu lọc khí (CL1). Nhiên liệu chính (xăng) được cung cấp thông qua bộ chế hoà khí, được ký
hiệu là I1, khí HHO được phun vào đường nạp thông qua vòi phun khí, ký hiệu là I2. Hỗn hợp
xăng+khí HHO+không khí được hút vào trong xylanh (C1) và thực hiện quá trình cháy. Sản
phẩm của quá trình cháy được thải ra ngoài môi trường (SB2) sau khi đi qua bình ổn áp (bộ tiêu
âm – PL1).
3.2.1 Trình tự chạy mô phỏng
Dựa trên các nghiên cứu của thế giới đối với các động cơ xăng có dải tốc độ vòng quay tương
tự đối tượng thử nghiệm thì lượng khí HHO được cung cấp thường nằm trong khoảng từ 2 đến 14
lít/phút, trong đó chỉ ra rằng với lượng cung cấp từ 2 đến 6 lít/phút cho hiệu suất nhiệt cao nhất
khi hệ số dư lượng không khí được giữ nguyên. Đây là cơ sở để lựa chọn lượng HHO cung cấp
cho đối tượng nghiên cứu là 2lít/phút, 4lít/phút và 6lít/phút. Ngoài ra, do đặc thù vận hành của xe
máy Honda Wave, các chế độ mô phỏng được lựa chọn hướng tới bao trùm vùng làm việc phổ
biến của động cơ và định hướng cho các chế độ chạy thực nghiệm trên băng thử sau này.
- Bước1: Bướm ga mở hoàn toàn, điều chỉnh giữ tốc độ động cơ không đổi tại 3000
vòng/phút, góc đánh lửa sớm ban đầu 150gqtk. Lưu lượng khí HHO cung cấp lần lượt:
2 lít/phút (tương ứng với 0,000347 g/ct, ký hiệu: Xăng + 2 HHO);
4 lít/phút (tương ứng với 0,000694 g/ct, ký hiệu: Xăng + 4 HHO);
6 lít/phút (tương ứng với 0,001041 g/ct, ký hiệu: Xăng + 6 HHO).
Thay đổ i tỷ lê ̣ không khí /nhiên liê ̣u nhằ m đánh giá tác đô ̣ng của viê ̣c cung cấ p khí HHO ở
các tỷ lệ khác nhau đến một số thông số tính năng của động cơ như hiệu suất nhiệt , công suấ t và
suấ t tiêu hao nhiên liê ̣u. Ngoài ra, bước nghiên cứu này còn giúp đinh
̣ hướng vùng làm viê ̣c hiê ̣u
quả nhất của động cơ khi có cung cấp khí HHO và tỷ lệ khí HHO cung cấp cho chu trình .
- Bước2: Tương tự như bước 1 nhưng tố c đô ̣ quay của đô ̣ng cơ đươ ̣c thay đổ i trong pha ̣m
vi từ 800 vg/ph đế n 9500 vg/ph. Xác định đường đă ̣c tính ngoài của đô ̣ng cơ.
- Bước3: Đánh giá đă ̣c tiń h cháy của đô ̣ng cơ thử nghiê ̣m khi vâ ̣n hành ở điề u kiê ̣n thực tế
với đô ̣ mở bướm ga 30%, tố c đô ̣ vòng quay 4000v/ph. Các đường đặc tính được khảo sát gồm
diễn biế n áp suấ t , nhiê ̣t đô ,̣ tỷ lệ nhiên liệu cháy và tốc độ tỏa nhiệt theo góc quay trục khuỷu .

nghiê ̣m tại chế độ 30% tải, động cơ sử dụng
xăng+ khí HHO có bổ sung không khí
(xăng+HHO+k.khí)
Sai lệch lớn nhấ t giữa số liê ̣u mô phỏng và thực nghiê ̣m là
3,14% ở động cơ sử dụng
nhiên liê ̣u xăng ta ị tố c độ 3200v/ph, và 3,51% ở động cơ sử dụng xăng có bổ sung khí HHO và
không khí . Sai khác này là chấ p nhâ ̣n đươ ̣c do trong mô hình mô phỏng không thể tính toán mô ̣t
cách chi tiết và chính xác các yếu tố như chuyển động rối và hòa trộn của hỗn hợp trong xylanh ,
truyề n nhiê ̣t giữa môi chấ t và thành cũng như các tổ n thấ t do lo ̣t khí xuố ng cácte , do bóp dòng ta ̣i
cửa na ̣p và cửa thải ...
3.2.3 Đánh giá khả năng cung cấ p khí HHO cho đô ̣ng cơ
Kết quả mô phỏng cho thấy, hiệu suất của động cơ được cải thiện rõ rệt khi bổ sung khí
HHO vào đường nạp. Hiê ̣u suấ t chỉ thi ̣của đô ̣ng cơ tăng , tại λ = 1 tăng 2,79%, 5,68% và 8,16%
khi bổ sung 2, 4 và 6 lít/phút khí HHO (Hình 3.9).
Khi hê ̣ số dư lươ ̣ng không k hí càng tăng (hỗn hợp nhạt ), hiệu quả của viê ̣c bổ sung khí
HHO càng đươ ̣c thể hiê ̣n rõ nét hơn so với trường hơ ̣p đô ̣ng cơ nguyên bản . Cụ thể, tại λ = 1,4
hiệu suất chỉ thị của động cơ tăng 7,78%, 13,86% và 17,08% khi bổ sung 2, 4 và 6 lít/phút khí
HHO.


14

Hình 3.9 Sự biến thiên hiệu suất
chỉ thị của động cơ theo λ và lưu
lượng khí HHO, động cơ vận hành
ở chế độ toàn tải, 3000v/ph

Công suất và suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ theo λ và lưu lượng khí HHO được thể
hiện trên (Hình 3.10 và Hình 3.11). Do hiệu suất động cơ được cải thiện nên công suất động cơ
tăng, suất tiêu hao nhiên liệu giảm, tại λ = 1 công suất động cơ tăng 0,96%, 2,11% và 2,94%; suất

Xăng + 6 HHO

320
300
280
260
240
220
200

1.3

0.8

0.8

0.9

1

1.1

1.2

1.3

1.4

0.9


CO (ppm)
HC (ppm)
ge (g/kW.h) Hiệu suất
2 lít/phút
+ 247%
- 95%
- 43%
- 13%
+ 14%
4 lít/phút
+ 322%
- 99%
- 49%
- 16%
+ 18%
6 lít/phút
+ 372%
- 99%
- 57%
- 19%
+ 20%
Bảng 3.5 cho thấ y khi càng tăng lươ ̣ng HHO cung cấ p cho đô ̣ng cơ các thông số về tính
năng của đô ̣ng cơ và các thành phầ n phát thải CO và HC càng đươ ̣c cải thiê ̣n , tuy nhiên phát thải
NOx tăng lên càng lớn . Với mục tiêu cải thiện các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật và các thành phần
phát thải CO, HC của động cơ nhưng phát thải NOx không tăng lên quá lớn, lưu lượng HHO cung


15
cấp cho động cơ được đề xuất là 4 lít/phút cho chế độ làm việc này của động cơ. Đây cũng là lưu
lượng tham khảo để đưa ra lượng HHO cung cấp cho động cơ ở các chế độ làm việc khác nhau.

0.1

1

0

0.5

-0.1

0

-0.2
-30

-20

-10

0

10

20

30

Góc quay trục khuỷu [0TK]

40


1200

9

900

6

600

3

300

0

Nhiệt độ trong xylanh [K]

0.6
Xăng
Xăng + 2 HHO
Xăng + 4 HHO
Xăng + 6 HHO

Tốc độ tăng áp suất [MPa/0TK]

Áp suất trong xylanh [MPa]

4

Hình 3.14 trình bày diễn biến của nhiệt độ và tốc độ toả nhiệt trong xylanh tại hệ số dư
lượng không khí λ = 1,4 và ba mức lưu lượng khí HHO bổ sung. Do tốc độ cháy lớn, quá trình
cháy diễn ra sớm hơn, quá trình toả nhiệt trong xylanh diễn ra sớm và nhanh hơn, nên nhiệt độ
trong buồng cháy càng tăng khi tăng lưu lượng khí HHO cung cấp . Điề u này có thể dự đoán rằ ng
thành phần phát thải NOx có thể sẽ tăng lên khi có bổ sung khí HHO.
3.2.4 Đánh giá đặc tính ngoài của động cơ
Kết quả mô phỏng đường đặc tính ngoài về công suất, mômen và suất tiêu hao nhiên liệu
của động cơ xe Honda wave khi sử dụng nhiên liệu xăng và hỗn hợp nhiên liệu xăng +HHO ở vị
trí bướm ga mở 100% (Hình 3.15). Cho thấ y mức tăng trung bình công suất động cơ là 1,41%,
3,92% và 5,12%; suất tiêu hao nhiên liệu giảm 2,25%, 4,46% và 6,04% khi bổ sung lần lượt 2, 4
và 6 lít khí HHO/phút.


16

Hình 3.15 Diễn biến đường đặc tính ngoài của động cơ xe Honda wave
Khi bổ sung khí HHO , đường đă ̣c tính ngoài công suấ t của đô ̣ng cơ tăng cao hơn so với
công suấ t đinh
̣ mức. Để đảm bảo an toàn cho động cơ và các thiết bị trong quá trình thực nghiệm ,
bên cạnh đó theo thực tế vâ ̣n hành , động cơ xe máy ít khi làm việc ở chế độ tải cực đại . Vì vậy,
khi bổ sung khí HHO vào động cơ không nên thực hiê ̣n ở chế đô ̣ toàn tải.
3.2.5 Đặc tính cháy của động cơ sử dụng hỗn hợp xăng + khí HHO
Hình 3.16 thể hiê ̣n kế t quả mô phỏng đă ̣c tiń h tỷ lê ̣ nhiên liê ̣u cháy , áp suất và nhiệt độ
trong xylanh của đô ̣ng cơ vâ ̣n hành ở chế đô ̣ đô ̣ mở bướm ga 30% và tốc độ vòng quay 4000
v/ph. Các trường hợp được khảo sát và so sánh được bám sát với các chế độ vận hành thực tế của
đô ̣ng cơ thử nghiê ̣m, bao gồ m :
Trường hợp 1: Động cơ nguyên bản, sử du ̣ng nhiên liê ̣u xăng
Trường hợp 2: Động cơ sử dụng nhiên liê ̣u xăng có bổ sung khí HHO
Trường hợp 3: Động cơ sử dụng nhiên liệu xăng, có bổ sung khí HHO và không khí.
Hê ̣ số dư lươ ̣ng không khí tương ứng với 3 trường hơ ̣p mô phỏng này lầ n lư ợt là 1,00;

Tương tự như trên , ở chế độ độ mở bướm ga 30%, tố c đô ̣ quay 4000v/ph, thực nghiệm
cho thấy khi bổ sung khí HHO vào động cơ , hệ số dư lươ ̣ng không khí từ =0,99 giảm xuố ng
=0,98. Cũng theo phân tích, dự đoán ở mục 2.3.1 và mục 2.3.2 để có tốc độ lan tràn màng lửa
lớn, động cơ đạt công suất cao, suất tiêu hao nhiên liệu giảm và giảm phát thải thì =1,051,1.
Đây chính là lý do cần bổ sung không khí cho động cơ . Khi bổ sung không khí , hê ̣ số dư lươ ̣ng
không khí λ đươ ̣c cải thiê ̣n rõ rê ̣t
3.2.6 Lƣơ ̣ng khí HHO cung cấ p cho đô ̣ng cơ Honda wave mô phỏng
Trên cơ sở tỷ lê ̣ HHO cung cấ p đươ ̣c đề xuấ t l à 0,65% tổ ng khố i lươ ̣ng hỗn hơ ̣p cung cấ p
cho chu trình và lươ ̣ng hỗn hơ ̣p không khí /nhiên liê ̣u cung cấ p cho đô ̣ng cơ tính theo các chế đô ̣
đô ̣ mở bướm ga 30%, 50% và 70%, lươ ̣ng HHO cung cấ p cho đô ̣ng cơ ở các chế đô ̣ làm viê ̣c
khác nhau đươ ̣c thể hiê ̣n ở bảng 3.6.
Bảng 3.6 Lượng khí HHO cung cấ p (g/s)
Tốc độ động cơ (vg/ph)
Bướm ga mở 30%
Bướm ga mở 50%
Bướm ga mở 70%
3200
0,013344
3600
0,015012
0,019348
4000
0,016681
0,021498
4400
0,018349
0,023648
4800
0,020017
0,025798

3.2.7.1 Tốc độ cháy của xăng và hỗn hợp xăng+HHO
Khi bổ sung khí HHO vào đường nạp động cơ, do khả năng bắt cháy nhanh của hyđrô
(thành phần chính của HHO) nên thời điểm cháy bắt đầu sớm hơn, thời gian cháy trễ rút ngắn,
quá trình cháy kết thúc sớm hơn.
Hình 3.18 thể hiện tỷ lệ cháy ở ba góc đánh lửa khác nhau khi có và không có khí HHO
bổ sung. Ta có thể thấy, ở tốc độ thấp, góc đánh lửa 180 trước ĐCT, quá trình cháy trong xylanh
có bổ sung khí HHO kết thúc trước so với khi sử dụng xăng khoảng 70 khi bướm ga mở 30% và
khoảng 50 khi bướm ga mở 50%.
1

1

3200 vòng/phút - 30% bướm ga

5600 vòng/phút - 30% bướm ga
0.8
Xăng (12)

Tỷ lệ cháy (-)

Tỷ lệ cháy (-)

0.8
0.6
Xăng (12)
Xăng+HHO+K.khí (12)

0.4

Xăng (15)


10

20

30

40

-20

-10

Góc quay trục khuỷu (độ)

1

0

10

20

30

40

30

40


0.2

Xăng+HHO+K.khí (12)

0.6

Xăng (15)
Xăng+HHO+K.khí (15)

0.4

Xăng (18)
Xăng+HHO+K.khí (18)

0.2

Xăng (18)
Xăng+HHO+K.khí (18)

0
-20

-10

0

10

20

Xăng (12)
Xăng+HHO+K.khí (12)

0.6

Tỷ lệ cháy (-)

Tỷ lệ cháy (-)

0

Xăng (15)
Xăng+HHO+K.khí (15)
Xăng (18)

0.4

Xăng+HHO+K.khí (18)

0.2

Xăng (12)
Xăng+HHO+K.khí (12)

0.6

Xăng (15)
Xăng+HHO+K.khí (15)

0.4


10

20

Góc quay trục khuỷu (độ)

Hình 3.18 Diễn biến tỷ lệ cháy trong xylanh động cơ khi bổ sung khí HHO+không khí vào đường
nạp ở các góc đánh lửa khác nhau


19
3.2.7.2 Áp suất trong xylanh
Hình 3.19 thể hiện diễn biến áp suất trong xylanh động cơ khi sử dụng xăng và hỗn hợp
xăng + khí HHO có bổ sung không khí khi góc đánh lửa thay đổi 120, 150 và 180 trước ĐCT;
bướm ga mở 30%, 50% và 70%. Do tốc độ cháy của hyđrô rất lớn, nên giai đoạn cháy trễ và thời
gian cháy giảm. Vì vậy, quá trình cháy diễn ra sớm, nên áp suất trong xylanh tăng lên và đạt giá
trị Pmax . Do đó tốc độ tăng áp suất trong xylanh tăng nhanh, động cơ làm việc rung giật, có độ ồn
lớn. Qua đây cũng cho thấy áp suất trong xylanh giảm khi tăng tốc độ động cơ, thời gian (tính
theo s) dành cho toàn bộ quá trình cháy giảm.
2.5

6
3200 vòng/phút - 30% bướm ga

5600 vòng/phút - 30% bướm ga

5

2

0
-20

-10

0

10

20

30

0

40

-20

Góc quay trục khuỷu (độ)

-10

0

10

20

30

2
1

2

Xăng (12)
Xăng+HHO+K.khí (12)
Xăng (15)
Xăng+HHO+K.khí (15)
Xăng (18)
Xăng+HHO+K.khí (18)

1

0
-20

-10

0

10

20

30

0

40


4
3
Xăng (12)
Xăng+HHO+K.khí (12)
Xăng (15)
Xăng+HHO+K.khí (15)
Xăng (18)
Xăng+HHO+K.khí (18)

2
1

-10

0

10

20

Góc quay trục khuỷu (độ)

30

2
Xăng (12)
Xăng+HHO+K.khí (12)
Xăng (15)
Xăng+HHO+K.khí (15)


Hình 3.19 Diễn biến áp suất trong xylanh động cơ khi bổ sung khí HHO+không khí vào đường
nạp ở các góc đánh lửa khác nhau
3.2.7.3 Tốc độ tăng áp suất trong xylanh
Hình 3.20 thể hiện sự thay đổi áp suất trong xylanh động cơ, có thể thấy tốc độ tăng áp
suất tăng lên khi sử dụng hỗn hợp xăng + khí HHO có bổ sung không khí ở các góc đánh lửa
khác nhau .


20
0.05

0.4

Tốc độ tăng áp suất (MPa/độ)

0.3

0.2

Tốc độ tăng áp suất (MPa/độ)

Xăng (12)
Xăng+HHO+K.khí (12)
Xăng (15)
Xăng+HHO+K.khí (15)
Xăng (18)
Xăng+HHO+K.khí (18)

3200 vòng/phút - 30% bướm ga

-0.2
-20

-10

0

10

20

30

Xăng+HHO+K.khí (18)

-0.05

40

-20

-10

0

0.12
Xăng (12)

0.4



20

30

30

40

30

40

6800 vòng/phút - 50% bướm ga

0.03
0

Xăng (12)
Xăng+HHO+K.khí (12)
Xăng (15)
Xăng+HHO+K.khí (15)
Xăng (18)
Xăng+HHO+K.khí (18)

-0.03
-0.06

-20



-0.09

40

5200 vòng/phút - 70% bướm ga

-0.1

30

0.06

0.15

-0.05

20

0.09

Góc quay trục khuỷu (độ)

0

10

Góc quay trục khuỷu (độ)

Góc quay trục khuỷu (độ)

-20

40

-10

0

10

20

Góc quay trục khuỷu (độ)

Góc quay trục khuỷu (độ)

Hình 3.20 Diễn biến tốc độ tăng áp suất trong xylanh động cơ khi bổ sung khí HHO+không khí vào
đường nạp ở các góc đánh lửa khác nhau
3.2.7.4 Tốc độ tỏa nhiệt trong xylanh
Hình 3.21 thể hiện diễn biến của tốc độ tỏa nhiệt trong xylanh khi có và không có khí
HHO bổ sung, ở các góc đánh lửa 120, 150 và 180 trước ĐCT; bướm ga mở 30%, 50% và 70%.
7

20
Xăng (12)

3200 vòng/phút - 30% bướm ga

Tốc độ toả nhiệt (J/độ)



4

Xăng (18)
Xăng+HHO+K.khí (18)

3
2
1
0

0
-20

-10

0

10

20

Góc quay trục khuỷu (độ)

30

40

-20


Tốc độ toả nhiệt (J/độ)

3600 vòng/phút - 50% bướm ga

Xăng+HHO+K.khí (15)

15

Xăng (18)
Xăng+HHO+K.khí (18)

10
5

8
6

Xăng (12)
Xăng+HHO+K.khí (12)
Xăng (15)
Xăng+HHO+K.khí (15)
Xăng (18)
Xăng+HHO+K.khí (18)

6800 vòng/phút - 50% bướm ga

-10

10



10

10

5200 vòng/phút - 70% bướm ga

Xăng (12)
Xăng+HHO+K.khí (12)
Xăng (15)
Xăng+HHO+K.khí (15)
Xăng (18)
Xăng+HHO+K.khí (18)

12

6
4
2
0
-20

-10

0

10

20



Góc quay trục khuỷu (độ)

-10

0

10

20

30

40

Góc quay trục khuỷu (độ)

Hình 3.21 Diễn biến tốc độ tỏa nhiệt trong xylanh động cơ khi bổ sung khí HHO+không khí vào
đường nạp ở các góc đánh lửa khác nhau
3.2.7.5 Nhiệt độ cháy trong xylanh
Hình 3.22 thể hiện diễn biến nhiệt độ trong xylanh động cơ cho thấy, khi bổ sung thêm
khí HHO vào đường nạp, do nhiên liệu cháy sớm hơn, tốc độ cháy nhanh hơn nên nhiệt độ quá
trình cháy tăng. Tuy nhiên, do quá trình cháy rớt giảm, nên nhiệt độ cuối quá trình cháy thấp hơn
so với khi sử dụng xăng.
3000

2500

3200 vòng/phút - 30% bướm ga


20

30

1500

1000

500

0

Xăng (12)

Xăng+HHO+K.khí (12)

Xăng (15)

Xăng+HHO+K.khí (15)

Xăng (18)

Xăng+HHO+K.khí (18)

0

40

-20



Nhiệt độ (K)

Nhiệt độ (K)

2500

Xăng (12)

1500

Xăng+HHO+K.khí (12)
Xăng (15)

1000

Xăng+HHO+K.khí (15)
Xăng (18)

500

1500
1000
500

Xăng+HHO+K.khí (18)

Xăng (12)

Xăng+HHO+K.khí (12)


0

10

20

Góc quay trục khuỷu (độ)

30

40


22
2500

2500

7600 vòng/phút - 70% bướm ga

5200 vòng/phút - 70% bướm ga

2000

1500
Xăng (12)
Xăng+HHO+K.khí (12)
Xăng (15)
Xăng+HHO+K.khí (15)

1500
1000
Xăng (12)
Xăng (15)
Xăng (18)

500

Xăng+HHO+K.khí (12)
Xăng+HHO+K.khí (15)
Xăng+HHO+K.khí (18)

0
-20

-10

0

10

20

30

40

Góc quay trục khuỷu (độ)

Hình 3.22 Diễn biến nhiệt độ cháy trong xylanh động cơ khi bổ sung khí HHO+không khí vào

30%, 50% và 70% đô ̣ mở
bướm ga. Trong khi đó phát thải HC giảm tương ứng là 12,58%; 7,72% và 7,07%. Trong trường
hơ ̣p cung cấ p thêm không khí nhằ m đa ̣t đươ ̣c hê ̣ số dư lươ ̣ng không khí cao hơn thì mức đô ̣ cải
thiê ̣n nồ ng đô ̣ các thành phầ n phát thải CO và HC có thể đa ̣t đươ ̣c cao hơn nhờ hỗn hơ ̣p nha ̣t và
tác dụng mạnh hơn của khí HHO ở hỗn hợp nhạt.
3.3 KẾT LUẬN CHƢƠNG 3
- Hiê ̣u suấ t chỉ thị của động cơ xe Honda Wave tại λ = 1 tăng 2,79%, 5,68% và 8,16% khi
bổ sung 2, 4 và 6 lít/phút khí HHO. Nếu hê ̣ số dư lươ ̣ng không khí càng tăng (hỗn hợp nhạt) tại λ
= 1,4 hiệu suất chỉ thị của động cơ tăng 7,78%, 13,86% và 17,08% khi bổ sung 2, 4 và 6 lít/phút
khí HHO.
- Công suất và suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ theo tại λ = 1 công suất động cơ tăng
0,96%, 2,11% và 2,94%; suất tiêu hao nhiên liệu giảm 2,74%, 6,94% và 9,85% khi bổ sung lần
lượt 2, 4 và 6 lít khí HHO/phút. Nếu hỗn hợp nhạt, tại trường hợp λ = 1,4 công suất động cơ tăng
5,88%, 10,29% và 13,24%; suất tiêu hao nhiên liệu giảm 7,94%, 13,33% và 16,89% khi bổ sung
lần lượt 2, 4 và 6 lít khí HHO/phút.
- Ở chế độ động cơ vận hành toàn tải , bướm ga mở 100% sử dụng nhiên liệu xăng và hỗn
hợp nhiên liệu xăng+HHO (khí HHO lần lượt bổ sung 2, 4 và 6 lít/phút) cho mức tăng trung bình
của công suất 1,41%, 3,92% và 5,12%; suất tiêu hao nhiên liệu giảm 2,25%, 4,46% và 6,04%,
động cơ làm việc cao hơn công suất định mức.
- Dựa vào kế t quả mô phỏng, tỷ lệ khối lượng khí HHO trung bình cung cấp cho mỗi chu
trình công tác của động cơ được đề xuất chiếm khoảng 0,65% tổ ng khố i lươ ̣ng hỗn hơ ̣p không
khí và nhiên liệu xăng . Tính theo tỷ lệ năng lượng cung cấp cho đô ̣ng cơ, lươ ̣ng HHO chiế m 3%
ở chế độ vận hành này . Đây cũng là tỷ lê ̣ HHO đươ ̣c đề xuấ t để cung cấ p cho đô ̣ng cơ trên thực
tế .