1
MỞ ĐẦU
i. Lý do chọn đề tài
Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh của kinh tế, xã hội là sự gia tăng nhanh chóng của
các phương tiện giao thông vận tải và các thiết bị động lực trang bị động cơ đốt trong (ĐCĐT).
Do đó, mức tiêu thụ nhiên liệu ngày càng tăng, đặc biệt là nhiên liệu hóa thạch truyền thống xăng
và dầu diesel. Điều này đang gây nguy cơ cạn kiệt nhanh nguồn nhiên liệu truyền thống và gây ô
nhiễm môi trường trầm trọng do phát thải độc hại của các động cơ sử dụng nhiên liệu này. Do đó,
vấn đề đặt ra là cần nghiên cứu và sử dụng các loại nhiên liệu thay thế có mức phát thải độc hại
thấp và có trữ lượng lớn hoặc tái tạo được để một mặt giảm ô nhiễm môi trường, mặt khác bù đắp
một phần sự thiếu hụt nhiên liệu truyền thống về lâu dài. Trong số các nhiên liệu thay thế, khí
thiên nhiên nén (Compressed Natural Gas – CNG) là một nhiên liệu đáp ứng được các yêu cầu
nói trên và rất thích hợp với động cơ đánh lửa cưỡng bức nên rất có tiềm năng để sử dụng làm
nhiên liệu thay thế trên động cơ xăng. Tuy nhiên, do CNG là nhiên liệu khí có nhiều tính chất
khác với nhiên liệu lỏng truyền thống nên cần có những thay đổi về kết cấu động cơ cho phù hợp.
Việc chế tạo động cơ mới dùng CNG với sản lượng nhỏ thường có giá thành rất cao nên khó khả
thi. Trong khi đó nhập khấu các động cơ này cũng rất đắt so với động cơ sử dụng nhiên liệu
truyền thống nên khó đáp ứng được khả năng chi trả của người sử dụng. Việc chuyển đổi động cơ
xăng hiện hành sang sử dụng CNG bằng phương pháp cấp CNG vào đường nạp sẽ khắc phục
được khó khăn về chi phí và có ý nghĩa thực tiễn cao nhưng công suất động cơ giảm nhiều do
CNG là nhiên liệu khí chiếm nhiều chỗ của không khí nạp. Do đó, cần nghiên cứu các nhân tố
ảnh hưởng đến tính năng làm việc của động cơ khi sử dụng CNG và từ đó nghiên cứu giải pháp
khắc phục một phần sự suy giảm công suất này. Đây cũng chính là lý do để tác giả thực hiện đề
tài “Nghiên cứu chuyển đổi động cơ xăng sang sử dụng CNG và nâng cao hiệu quả sử dụng nhiên
liệu” để góp phần vào đa dạng hóa nguồn nhiên liệu cho động cơ và giảm ô nhiễm môi trường.
ii. Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
* Mục đích nghiên cứu:
- Làm chủ công nghệ chuyển đổi động cơ xăng đang lưu hành sang sử dụng CNG và đưa ra giải
pháp công nghệ sử dụng phụ gia cho CNG để nâng cao hiệu quả sử dụng nhiên liệu này.
- Đánh giá ảnh hưởng của CNG và các phương pháp cung cấp CNG đến tính năng kinh tế, kỹ
thuật và phát thải của động cơ xăng khi chuyển đổi sang sử dụng hoàn toàn CNG.

- Góp phần giảm các thành phần phát thải độc hại, giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu truyền
thống, cũng như định hướng trong việc nhiên cứu ứng dụng nhiên liệu thay thế trên các phương
tiện giao thông sử dụng ĐCĐT.
v. Điểm mới của luận án
- Luận án đã đánh giá được ảnh hưởng của CNG, các phương pháp cung cấp CNG, góc đánh lửa
sớm và việc bổ sung phụ gia Maz-nitro đến các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật và phát thải của động cơ
xăng sử dụng CNG, làm cơ sở để chọn và hoàn thiện các giải pháp công nghệ phù hợp để sử dụng
CNG một cách hiệu quả.
- Đã hoàn thiện các giải pháp công nghệ cung cấp CNG bằng bộ hòa trộn và phun CNG phù hợp
với các loại động cơ xăng hiện hành, đặc biệt là giải pháp công nghệ phun CNG tận dụng hệ
thống điều khiển phun xăng của động cơ nguyên thủy đã giúp việc chuyển đổi động cơ phun xăng
sang phun CNG trở nên đơn giản với chi phí thấp.
- Lần đầu tiên đưa ra và hoàn thiện giải pháp công nghệ sử dụng phụ gia lỏng cho nhiên liệu khí
để nâng cao hiệu quả sử dụng nhiên liệu.
- Kết quả luận án cho biết, khi sử dụng hệ thống phun CNG thì công suất động cơ tăng, suất tiêu
hao nhiên liệu và phát thải giảm so với hệ thống cung cấp CNG bằng bộ hòa trộn. Nếu bổ sung
phụ gia, công suất tăng thêm 6,5%, tiêu hao nhiên liệu giảm tiếp 5,0%, phát thải CO, HC giảm
khoảng 30%. Do đó, việc chọn phụ gia Maz-nitro để nâng cao hiệu quả sử dụng nhiên liệu là hợp
lý, cải thiện được công suất động cơ và giảm lượng phát thải độc hại.
vi. Bố cục của luận án
- Mở đầu
- Chương 1. Nghiên cứu tổng quan
- Chương 2. Nghiên cứu mô phỏng sử dụng CNG trên động cơ xăng hiện hành bằng phần mềm
AVL-Boost
- Chương 3. Nghiên cứu tính toán thiết kế, chế tạo hệ thống cung cấp CNG và phụ gia cho động
cơ 1NZ-FE
- Chương 4. Nghiên cứu thực nghiệm
- Kết luận chung và hướng phát triển của đề tài
- Tài liệu tham khảo
- Phụ lục

C3H8
0,19
Ethylene
C2H4
0,14
Nitrogen
N2
2,21
Carbondioxide
CO2
2.0
Khí thiên nhiên khi được nén với áp suất cao để dễ dàng cho việc bảo quản, tích trữ và vận
chuyển được gọi là khí thiên nhiên nén. Một số tính chất của khí thiên nhiên nén so với nhiên liệu
truyền thống xăng và dầu diesel được chỉ ra trên bảng 1.2.
Bảng 1.2. So sánh đặc tính của CNG với nhiên liệu truyền thống

TT

Nhiên liệu

Thông số

Xăng
CNG
1
Trị số octane
95
≈ 130
2
Nhiệt trị thấp LHV (kJ/kg)

10 Tỷ lệ không khí/nhiên liệu lý thuyết
14,7
16,8
1.3. Tình hình nghiên cứu sử dụng CNG trên động cơ đốt cháy cưỡng bức
1.3.1 Sự phát triển của các phương tiện GTVT sử dụng nhiên liệu CNG
Số lượng các phương tiện sử dụng CNG trên thế giới ngày càng tăng cao, hiện nay có trên
23 triệu ô tô CNG đang sử dụng, và dự đoán con số sẽ đạt trên 65 triệu chiếc vào năm 2020. Việt
Nam có trữ lượng và sản lượng khí thiên nhiên lớn và việc sử dụng CNG cho ô tô cũng đã bắt đầu
được quan tâm.
1.3.2. Các phương pháp cung cấp CNG và tạo hỗn hợp trên động cơ
1.3.2.1. Hệ thống cung cấp CNG sử dụng bộ hòa trộn

Bướm ga

Đường
không
tải

Van công suất
Bộ giảm áp
Van điện từ

Họng khuếch tán

Không
khí
Hỗn hợp

Nước nóng


CNG
nhiên liệu khí tới cửa nạp của mỗi xi lanh
động cơ. Áp suất hơi sau bộ giảm áp và
trước vòi phun được duy trì là khoảng
1. Bình CNG; 2. Van điện từ; 3. Bộ giảm áp; 4. Ống phân
2,53 bar tùy theo yêu cầu của mỗi hệ phối; 5. ECU điều khiển vòi phun CNG; 6. Tín hiệu từ các
thống.
cảm biến; 7. Tín hiệu điều khiển vòi phun; 8. Vòi phun
CNG; 9. Đường cấp CNG vào cửa nạp; 10. Động cơ.
c. Hệ thống phun trực tiếp CNG vào xi
Hình 1.2. Sơ đồ hệ thống phun đa điểm CNG
lanh
Theo sơ đồ hình 1.3, CNG từ bình
2
3
chứa được dẫn tới bộ điều áp rồi đưa tới
5
vòi phun. Áp suất khí được điều chỉnh ổn
định nhờ bộ điều áp CNG thông qua ECU.
Hệ thống phun trực tiếp CNG phức tạp nên
6
thường chỉ được áp dụng trên các động cơ
1
CNG chế tạo mới và khó áp dụng được
7
trên các động cơ chuyển đổi.
4
Từ các kết nghiên cứu nêu trên, trong
khuôn khổ đề tài, tác giả lựa chọn theo hai
cách là dùng bộ hòa trộn và phun trên

nạp giảm đến 14,5% vì bị nhiên liệu khí chiếm chỗ.
Kết quả nghiên cứu của M.U. Aslam và cộng sự so sánh việc sử dụng CNG và xăng trên
cùng một động cơ xăng hoán cải cho thấy áp suất có ích trung bình giảm khoảng 16% khi sử
dụng CNG so với khi sử dingj xăng. Tuy nhiên, suất tiêu hao năng lượng có ích lại cải thiện trung
bình khoảng 1,65 MJ/kWh ở chế độ toàn tải. Hàm lượng các phát thải độc hại CO giảm trung
bình 80%, CO2 giảm 20% và HC giảm 50%, trong khi đó NOx lại tăng 33%.
R.L. Evans và cộng sự đã nghiên cứu ảnh hưởng của CNG đến tính năng làm việc và phát
thải độc hại của động cơ thí nghiệm 1 xylanh Ricardo bằng phương pháp phun CNG vào cửa nạp.
Kết quả cho thấy, công suất của động cơ giảm trung bình khoảng 12%, hiệu suất nhiệt của động
cơ gần tương tự như sử dụng nhiên liệu xăng và cải thiện một chút ở vùng hỗn hợp nghèo. Tất cả
các thành phần phát thải đều giảm trong khoảng từ 5 đến 50% tùy theo từng loại.
Kết quả nghiên cứu của Ali M. Pourkhesalian và cộng sự chuyển đổi động cơ xăng 4 xylanh
nhãn hiệu Mazda B2000i thành động cơ lưỡng nhiên liệu xăng/CNG theo nguyên lý phun trên
đường nạp cho thấy nhiên liệu khí làm giảm khoảng 12% lượng không khí nạp, và do đó, công
suất giảm tới 20%. Phát thải CO và HC cũng giảm mạnh tương tự kết quả của các tác giả khác.
Theo kết quả nghiên cứu của M.A. Kalam cùng cộng sự, khi chuyển đổi động cơ sử dụng
xăng sang phun CNG trực tiếp, hiệu suất động cơ tăng lên khá nhiều, công suất của động cơ tăng
10% so với trường hợp sử dụng nhiên liệu xăng với cùng hệ số dư lượng không khí.
1.3.4.2. Ở Việt Nam
Tại Việt Nam đã có một số nghiên cứu sử dụng nhiên liệu khí biogas và LPG, còn việc
nghiên cứu sử dụng CNG trên động cơ thì chưa nhiều. Tác giả Lê Văn Tụy nghiên cứu mô phỏng
cung cấp CNG cho động cơ có tỷ số nén cao (động cơ KamAZ 740) mới chỉ dừng lại ở kết quả
mô phỏng mà chưa đánh giá đầy đủ bằng thực nghiệm; Nguyễn Sĩ Thắng và cộng sự đã nghiên
cứu sử dụng CNG trên hai xe Innova và Altis nhưng sử dụng các bộ kít chuyển đổi cung cấp
CNG bán trên thị trường nên có vẻ không tối ưu với động cơ thí nghiệm và kết quả thu được
không được như mong đợi.
1.3.5. Nghiên cứu nâng cao hiệu quả sử dụng CNG trên động cơ chuyển đổi
Nói chung các kết quả nghiên cứu đều chỉ ra rằng khi chuyển động cơ xăng sang sử dụng
CNG bằng việc cung cấp CNG vào đường ống nạp, phát thải của động cơ cải thiện nhiều nhưng
công suất động cơ giảm đến 20% so với khi sử dụng xăng. Do đó, cần nghiên cứu áp dụng một số

Thành phần khối lượng
1-nitropropane
29/55
Nitroethane
10/55
10/55
Nitromethane
5/55
Toluen
1/55
Chất bôi trơn (dầu Ete cải tiến)
Tổng:
55/55
Đề tài luận án này chọn nghiên cứu sử dụng phụ gia Maz-nitro để khắc phục một phần sự
suy giảm công suất của động cơ CNG so với động cơ xăng và cải thiện tính kinh tế nhiên liệu và
phát thải của động cơ.
1.4. Kết luận chương 1
Việc sử dụng nhiên liệu thay thế trong ĐCĐT là cần thiết để khắc phục tình trạng thếu nhiên
liệu và phát thải độc hại của động cơ sử dụng nhiên liệu truyền thống. Trong số các nhiên liệu
thay thế thì khí thiên nhiên có trữ lượng lớn, phát thải độc hại thấp, đồng thời có trị số octane cao
nên thích hợp sử dụng làm nhiên liệu thay thế trên các động cơ xăng.
Các động cơ CNG chuyển đổi có tính kinh tế nhiên liệu cao và phát thải độc hại thấp hơn
nhiều so với động cơ xăng nguyên thủy. Tuy nhiên, vấn đề tồn tại là động cơ chuyển đổi sử dụng
hệ thống cung cấp CNG vào đường nạp có công suất giảm nhiều so với động cơ nguyên thủy,
giảm tới 20%. Đề tài này sẽ nghiên cứu biện pháp để tối ưu hóa quá trình làm việc của động cơ
với CNG để hạn chế sự suy giảm công suất và cải thiện tính năng kinh tế và phát thải của động
cơ. Các biện pháp được nghiên cứu sử dụng gồm:
1- Nghiên cứu sử dụng phương pháp cung cấp CNG hợp lý;
2- Nghiên cứu điều chỉnh góc đánh lửa sớm phù hợp trong động cơ chuyển đổi;
3- Nghiên cứu sử dụng phụ gia Maz-nitro cải thiện đặc tính làm việc của động cơ.

1NZ-FE trên phần mềm AVL-Boost, trong đó mô hình (a) được thiết lập cho động cơ khi sử dụng
xăng hoặc CNG phun vào đường nạp, còn mô hình (b) là cho động cơ khi sử dụng CNG được
cung cấp bởi bộ hòa trộn kiểu ống venturi. Các thông số động cơ cho 2 trường hợp phun xăng và
phun CNG là hoàn toàn như nhau, chỉ khác nhau ở các mô hình cấp nhiên liệu, còn mô hình động
cơ sử dụng CNG được cấp bởi bộ hòa trộn kiểu ống venturi thì kết cấu động cơ có thay đổi ở
đường ống nạp so với mô hình (a) là có đặt ống venturi. Dựa trên các số liệu của động cơ thực
(bảng 2.1) được lấy từ bộ đĩa CD đào tạo kỹ thuật viên của hãng Toyota và những thành phần có
sẵn trong AVL Boost.
Đường cấp CNG
Venturi

(a)

(b)

(a) Mô hình mô phỏng động cơ phun xăng và phun CNG;
(b) Mô hình mô phỏng động cơ cung cấp CNG bằng bộ hòa trộn kiểu ống venturi
Hình 2.1. Mô hình động cơ 1NZ-FE trên AVL Boost.
Bảng 2.1. Thông số cơ bản của động cơ Toyota Vios 1NZ-FE [99 - phụ lục 2.1]

Thông số
Ký hiệu
Giá trị
Hành trình piston (mm)
S
84,7
Đường kính xi lanh (mm)
D
75
Số xi lanh (-)

350

30

300

20
250
10
0
500

1000

1500

2000

2500
n (v/p)

3000

3500

4000

200
4500


4000

NOx-mô phỏng

3000

HC-thực nghiệm

2000

HC-mô phỏng
1000
500

1000 1500 2000

2500 3000 3500 4000 4500

n (v/ph)

Hình 2.2. So sánh mô phỏng với thực nghiệm

Hình 2.3. So sánh mô phỏng với thực nghiệm

Đồ thị Hình 2.3 cho thấy sai lệch trung bình giữa kết quả mô phỏng và số liệu đo của HC
nhỏ hơn 5%, của CO và NOx không quá 7%, đều nhỏ hơn 10%, nên có thể nói mô hình mô phỏng
động cơ được xây dựng đảm bảo độ tin cậy và có thể sử dụng để tính toán mô phỏng các thông số
làm việc của động cơ.
2.4. Đánh giá tính năng kinh tế, kỹ thuật và phát thải của động cơ
2.4.1. Công suất và suất tiêu hao nhiên liệu

30
20

250

10
0

200

500

1000

1500

2000

2500 3000 3500 4000 4500
n (v/p)

Hình 2.4. So sánh công suất mô phỏng khi sử
dụng xăng và CNG ở các tốc độ

500

1000

1500 2000 2500 3000
n (v/p)

1800

6000

Nồng độ HC (ppm)

Nồng độ CO (ppm)

7000

Xăng RON 92

5000

CNG-trộn

4000

CNG-phun

3000
2000
1000

1600
1400
Xăng RON 92

1200
1000


500

1000

1500

2000

2500 3000
n (v/ph)

3500

4000

4500

Hình 2.7. So sánh phát thải HC khi sử
dụng xăng và CNG ở các tốc độ

Nồng độ NOx (ppm)

Phát thải HC (hình 2.7) giảm nhiều so với khi sử dụng xăng trên toàn dải tốc độ của động
cơ, trung bình 85% trên toàn dải tốc độ, và giảm lớn nhất đến 90% ở tốc độ 3000v/p. Phát thải
HC giảm mạnh như vậy là do hỗn hợp CNG-không khí đồng nhất hơn so với hỗn hợp xăngkhông khí nên cháy kiệt hơn. Thêm nữa, CNG có tỷ số C/H nhỏ hơn so với xăng trong khi phát
thải HC cùng được tính quy về hàm lượng C3H8 nên hàm lượng phát thải HC của động cơ khi sử
dụng CNG sẽ thấp hơn nhiều so với khi sử dụng
5000
Xăng RON 92

2.5. Góc đánh lửa sớm tối ưu của động cơ CNG
2.5.1. Giới thiệu chung
Kết quả tính toán mô phỏng động cơ 1NZ-FE khi sử dụng CNG so với khi sử dụng xăng ở
mục 2.4 nói trên được thực hiện trên cùng một động cơ được thiết kế tối ưu cho việc sử dụng
xăng. Động cơ không thay đổi gì về kết cấu ngoài trang bị thêm hệ thống cung cấp CNG. Do đó,
động cơ này làm việc không tối ưu với CNG. Chính vì vậy, nếu muốn động cơ chuyển đổi làm
việc tối ưu với CNG để nâng cao các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật và phát thải của động cơ, có thể
phải nghiên cứu điều chỉnh thay đổi các kết cấu sau đây của động cơ nguyên thủy cho phù hợp:
- Thay đổi kết cấu đường ống nạp để tăng hệ số nạp khí và tạo xoáy giúp hòa trộn hỗn hợp tốt và
tăng tốc độ cháy hỗn hợp CNG-không khí giúp tăng công suất động cơ;
- Thay đổi hình dạng và kết cấu buồng cháy, tăng tỷ số nén để tăng công suất và hiệu suất của
động cơ; CNG có trị số ốc tan 120 cao hơn xăng nên cho phép thực hiện điều này;
- Điều chỉnh tăng góc đánh lửa sớm cho phù hợp với CNG ở các chế độ làm việc.


10

Ne (kW)

ge (g/kWh)

Trong các yêu cầu thay đổi trên, việc thay đổi kết cấu đường ống nạp, hình dạng buồng cháy
và tăng tỷ số nén là các thay đổi lớn và có chi phí cao nên khó áp dụng trong chuyển đổi động cơ.
Mặt khác, nếu thay đổi kết cấu như vậy thì động cơ sau khi chuyển đổi sang sử dụng CNG sẽ khó
quay lại sử dụng xăng khi cần được. Việc điều chỉnh thay đổi góc đánh lửa sớm đơn giản hơn nên
nếu cần điều chỉnh để động cơ làm việc tốt hơn với CNG thì có thể nghiên cứu thực hiện.
Chính vì vậy, phần mô phỏng sẽ nghiên cứu xác định góc đánh lửa sớm tối ưu của động cơ
khi sử dụng CNG ở các tốc độ khác nhau. Từ đó xác định sự điều chỉnh cần thiết đối với động cơ
xăng nguyên thủy khi chuyển sang sử dụng CNG để cải thiện các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật và
phát thải của động cơ.

241
234
229
225
Suất tiêu hao nhiên liệu
Tỷ lệ thay đổi (%)
0
-2,9
-5,0
-6,6
Hàm lượng (ppm)
3420
3375
3553
3693
CO
Tỷ lệ thay đổi (%)
0
-1,5
-3,9
-8,2
Hàm lượng (ppm)
5522
8935
11645
15262
HC
Tỷ lệ thay đổi (%)
0
61,8

300
với nguyên bản. Phát thải NOx cũng tăng
20
mạnh, với tỷ lệ lần lượt là 9,7%, 15,8% và
250
10
18,0% ứng với các mức tăng góc đánh lửa
0
200
sớm như trên.
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
Ở các chế độ tốc độ khác, xu hướng
Tốc độ (v/ph)
thay đổi Ne, ge và hàm lượng phát thải độc
Hình 2.9. So sánh kết quả tính toán mô phỏng Ne và ge
khi áp dụng góc đánh lửa sớm nguyên bản (NB) và khi
hại của động cơ khi tăng góc đánh lửa sớm
áp dụng góc đánh lửa sớm cho BMEP lớn nhất (OP)
cũng diễn ra tương tự như ở tốc độ 4000v/p.


11
Kết quả tính toán mô phỏng công suất Ne, suất tiêu hao nhiên liệu ge, nhiệt độ khí thể lớn
nhất trong xi lanh và hàm lượng phát thải CO, HC và NOx của động cơ ở góc đánh lửa sớm


2500

2400
1000

1500

2000

2500

3000

3500

6
1000

4000

1500

2000

2500

3000

3500


HC_OP

9

6

12

9

3

0
1000

1500

2000

2500
Tốc độ (v/ph)

3000

3500

4000

6

hóa HC thoát ra từ các khe kẽ và màng dầu giảm nên phát thải HC tăng mạnh.
2.5.3. Xác định góc đánh lửa sớm tối ưu của động cơ khi sử dụng CNG
Nghiên cứu sự thay đổi của các thông số Ne, ge và hàm lượng các thành phần phát thải độc
hại của động cơ sử dụng CNG ở mục 2.5.2 khi tăng góc đánh lửa sớm đến góc đánh lửa sớm có
BMEP lớn nhất (tăng 12 độ ở chế độ tốc độ 1000v/p, 3000v/p và 4000v/p và 16 độ ở chế độ tốc
độ 2000v/p) cho thấy việc điều chỉnh tăng góc đánh lửa sớm đem lại các kết quả sau:
- Kết quả tích cực: Công suất và suất tiêu hao nhiên liệu được cải thiện trung bình 6%, CO
cải thiện đến 20% trên toàn dải tốc độ.
- Kết quả tiêu cực: Phát thải HC tăng mãnh liệt, trung bình 180%, NOx tăng trung bình 25%.


12
Do đó, nếu quan tâm đến các chỉ tiêu tổng thể của động cơ thì không nên coi góc đánh lửa
sớm có BMEP lớn nhất là góc đánh lửa sớm tối ưu vì không đảm bảo hài hòa các chỉ tiêu kinh tế,
kỹ thuật và phát thải của động cơ. Ở đây, chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật cải thiện được ít trong khi phát
thải HC và NOx tăng quá lớn không đáp ứng được mục tiêu chuyển đổi động cơ sang sử dụng
CNG để giảm phát thải.
Theo kết quả nghiên cứu ở bảng 2.2 thì nếu muốn phát thải HC và NOx không tăng nhiều
quá thì có thể chỉ nên tăng góc đánh lửa sớm khoảng 4 độ góc quay trục khuỷu so với góc đánh
lửa sớm nguyên bản vì khi đó Ne và ge cải thiện được khoảng 3% trong khi HC tăng gần 62% và
NOx tăng gần 10%. Tuy nhiên, ở mức điều chỉnh tăng góc đánh lửa 4 độ, phát thải CO chỉ cải
thiện được 1,5% trong khi phát thải HC vẫn cao so với sử dụng góc đánh lửa sớm nguyên bản.
Do đó mặc dù Ne và g e cải thiện được xung quanh 3%, góc đánh lửa sớm này cũng chưa phải là
tối ưu nếu quan tâm đến vẫn đề giảm phát thải cho động cơ.
Nếu với mục tiêu giảm phát thải được coi trọng hơn khi chuyển đổi động cơ xăng sang sử
dụng CNG thì có thể không cần điều chỉnh góc đánh lửa sớm. Ngoài lý do làm tăng hàm lượng
phát thải HC và NOx, việc điều chỉnh thay đổi góc đánh lửa sớm của động cơ khi chuyển sang sử
dụng CNG đối với động cơ phun xăng điều khiển bằng điện tử tích hợp điều khiển đánh lửa khá
khó khăn vì khó có thể can thiệp và lập trình lại ECU nguyên bản của nhà chế tạo mà phải trang
bị thêm một ECU đánh lửa mới làm tăng kinh phí chuyển đổi động cơ.

sự tiện lợi áp dụng và chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của động cơ chuyển đổi.


13
CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CUNG
CẤP CNG VÀ PHỤ GIA CHO ĐỘNG CƠ 1NZ-FE
3.1. Giới thiệu chung
Động cơ 1NZ-FE là động cơ phun xăng vào cửa nạp điều khiển bằng điện tử. Trong đó, hệ
thống điều khiển điện tử tích hợp điều khiển cả hệ thống phun xăng và hệ thống đánh lửa. Bộ
điều khiển trung tâm ECU tiếp nhận các tín hiệu điện từ các cảm biến phản ánh trạng thái làm
việc của động cơ kể cả tác nhân điều khiển từ bên ngoài, sau đó tính toán xuất ra các tín hiệu điều
khiển để điều khiển phun nhiên liệu và đánh lửa. Việc điều khiển đánh lửa và điều khiển phun
xăng được thực hiện theo trình tự làm việc của các xi lanh động cơ. Để góp phần thực hiện các
mục tiêu nghiên cứu của đề tài, chương này sẽ đề cập đến các vấn đề sau:
- Tính toán thiết kế, chế tạo hệ thống cung cấp CNG sử dụng bộ hòa trộn;
- Tính toán thiết kế hệ thống phun CNG vào cửa nạp;
- Tính toán thiết kế hệ thống cung cấp phụ gia Maz-nitro.
3.2. Tính toán thiết kế chế tạo hệ thống cung cấp CNG dùng bộ hòa trộn
3.2.1. Sơ đồ chung
Họng khuếch tán

Bướm ga

Đường
không tải

Không
khí

Van công suất

Áp suất không khí vào bộ hòa trộn (bar)
Nhiệt độ không khí vào bộ hòa trộn (oC)
Áp suất nhiên liệu khí vào khoang nhiên liệu bao quanh họng (bar)
Lưu lượng không khí nạp ở áp suất và nhiệt độ môi trường (m3/s)
Tỷ lệ không khí/nhiên liệu cân bằng lý thuyết lt (kg/kg)
Hệ số lưu lượng của lỗ phun nhiên liệu
3

Giá trị
1,5
6000
1
35
1
0,0545
17
0,9


14
Bảng 3.2. Tỷ lệ không khí / nhiên liệu với các đường kính họng khác nhau khi Anl=59mm2

Đường kính họng (mm)
22
24
26
28

Tỷ lệ không khí/nhiên liệu  (kg/kg)
14,5


Ø26±0,1
R4

47
32

12 loã Ø2,5

A
24

A

55°

Ø13

15

60°

R1

3

12
15

Ø44

9

1. Bình nhiên liệu CNG;
2. Van cơ khí; 3. Van điện từ ;
4. Bộ giảm áp;
5. Bộ lọc nhiên liệu;
10
6. Ống nhiên liệu chung;
7. Các vòi phun;
8. Đường nhiên liệu đến cửa nạp của các
ECU-Gas
11
xi lanh;
9. Ống nạp của động cơ;
13
12
10. Xi lanh động cơ;
11. Tín hiệu vào hộp điều khiển;
12. Hộp điều khiển phun;
13. Dây tín hiệu điều khiển vòi phun;
14. Ống chân không nối ống nạp.
Hình 3.3. Sơ đồ hệ thống cung cấp phun CNG


15
Nhiên liệu CNG cho động cơ trong nghiên cứu này được thực hiện theo phương pháp phun
đa điểm vào cửa nạp theo thứ tự làm việc của các xi lanh của động cơ. Việc điều khiển thay đổi
lượng nhiên liệu phun được thực hiện thông qua điều khiển thay đổi độ dài thời gian mở vòi phun
với áp suất phun được giữ cố định ở 3 kG/cm2.
Độ dài thời gian mở vòi phun CNG được xác định theo công thức: t 


6
5

4

16
3
2
1
CNG

8

1. Bộ giảm áp;
2. Nước sấy nóng;
3. Giắc nối tín hiệu điều khiển phun
CNG;
4. Vòi phun CNG;
5. Bướm ga;
6. Bầu lọc khí;
7. Đường ống nạp;
8. Đường khí nén;
9. Van giảm và ổn áp khí nén;
10. Áp kế;
11. Bình chứa phụ gia Maz;
12. Vòi phun phụ gia Maz;
13. Bình hóa hơi phụ gia Maz;
14. Đường cấp khí thải sấy nóng
bình hóa hơi Maz;

16
cảm biến trục cam là loại cảm biến điện từ với 1 xung trên 1 vòng quay trục cam hay 1 xung ứng
với 2 vòng quay trục khuỷu. Cảm biến lưu lượng khí nạp là cảm biến dây nóng với tín hiệu ra là
tín hiệu điện áp 0-5V, còn cảm biến nhiệt độ khí nạp là cảm biến nhiệt điện trở (hình 3.5).
1. Khối nguồn 5V;
2. Khối xử lý tín hiệu đầu vào từ các
cảm biến.
3. Khối điều khiển vòi phun;
4. Khối kết nối với máy tính;
5. Khối xử lý trung tâm.

Ø21

3.4.3. Thiết kế chế tạo bình chứa và tạo áp phụ gia
Bình chứa phụ gia có nhiệm vụ chứa
phụ gia đảm bảo đủ cung cấp cho động cơ hoạt
động trong thời gian ít nhất là một ca làm việc
và đồng thời là nơi tạo áp suất phục vụ việc
phun phụ gia, việc tạo áp được thực hiện nhờ
khí nén trong hệ thống khí nén 6 ÷ 8 kG/cm2
của phòng thí nghiệm.

Ø42

Hình 3.5. ECU điều khiển phun phụ gia

200
260

Hình 3.6 Ống chứa phụ gia lỏng

3. Ống hóa hơi và cân bằng;
4. Không gian khí thải trao đổi nhiệt;
5, 9. Đường khí thải vào, ra sấy nóng
ống hóa hơi;
6. Vòi phun;
7. Lỗ lắp cặp nhiệt ngẫu đo nhiệt độ ống
hóa hơi;
8. Van điều chỉnh lượng khí thải qua ống
hóa hơi.

Hình 3.7. Sơ đồ bình cân bằng và hóa hơi phụ gia.

b. Ống hóa hơi
Ống hóa hơi được chọn có dạng hình trụ, bên trong chứa các hạt oxit nhôm hình cầu đường
kính 2mm. Kích thước được chọn để đảm bảo tỷ lệ diện tích xung quanh/thể tích đủ lớn để trao
đổi nhiệt tốt với khí thải bao quanh, đồng thời dung tích đủ lớn để thực hiện vai trò bình cân bằng


17

160

200

Ø52

Ø21

giảm dao động dòng khí phụ gia đi vào ống nạp
của động cơ nhưng khối lượng phải đủ nhỏ để

thống phun xăng nên giá thành thấp và rất dễ lắp đặt và hiệu chỉnh.
Hệ thống cung cấp phụ gia Maz-nitro được thiết kế chế tạo theo nguyên lý phun gián đoạn
và hóa hơi phụ gia cho phép sử dụng được phụ gia lỏng trên động cơ chạy nhiên liệu khí, giúp có
thêm điều kiện để cải thiện tính năng kinh tế, kỹ thuật và giảm phát thải của động cơ này.
CHƯƠNG 4. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM
4.1. Mục đích, phạm vi và chương trình thử nghiệm
4.1.1 Mục đích thử nghiệm
- Hiệu chỉnh và đánh giá ưu nhược điểm và tính năng làm việc của các hệ thống cung cấp CNG
và hệ thống cung cấp phụ gia Maz đã thiết kế chế tạo.
- Đánh giá tính năng kinh tế, kỹ thuật và phát thải của động cơ xăng khi sử dụng CNG với các
phương pháp cấp CNG khác nhau và với phụ gia Maz-nitro so với khi sử dụng xăng.
4.1.2 Phạm vi thử nghiệm
Thử nghiệm được tiến hành để đánh giá ảnh hưởng của các phương pháp cấp CNG và phụ
gia đến tính năng làm việc của động cơ ở các chế độ tải và tốc độ ổn định của động cơ 1NZ-FE ở
quy mô phòng thí nghiệm trên băng thử động lực học cao tại Phòng thí nghiệm Động cơ đốt
trong, Viện Cơ khí động lực, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội.
Thử nghiệm chưa đề cập đến các chế độ khởi động, chuyển tiếp và chưa đánh giá độ bền và
tuổi thọ của hệ thống cung cấp CNG, phụ gia và động cơ.


18
4.1.3 Chương trình thử nghiệm
- Kiểm tra, hiệu chỉnh các thiết bị phân tích khí theo quy trình nhà sản xuất.
- Hiệu chỉnh hệ thống cung cấp CNG sử dụng bộ hòa trộn: điều chỉnh van công suất để đạt =1.
- Hiệu chỉnh hệ thống phun CNG vào cửa nạp: Vận hành động cơ ở chế độ toàn toàn tải, tốc độ
3000v/ph, qua giao diện điều khiển ECU, điều chỉnh hệ số khuếch đại k và theo dõi hệ số dư
lượng không khí  trên thiết bị phân tích khí cho đến khi đạt được =1.
- Hiệu chỉnh hệ thống cung cấp phụ gia: Vận hành động cơ ở chế độ toàn tải, tốc độ 3000v/ph, đo
kiểm tra nhiệt độ ống hóa hơi và điều chỉnh van lưu lượng khí xả sao cho nhiệt độ ống hóa hơi
đạt khoảng 200oC; đo tiêu hao không khí và tiêu hao phụ gia rồi tính và kiểm tra tỷ lệ phụ

0.9
0

5

10

15
20
Công suất (kW)

25

100.00

1.08
1.06
1.04

80.00

1.02
1

60.00

0.98
40.00

0.96

Hình 4.1. Tiêu hao không khí, CNG và hệ số dư lượng
không khí  ở các chế độ tải khác nhau ở 3000v/ph của
động cơ CNG sử dụng bộ hòa trộn

Gkk (kg/h)
Gcng(kh/h)
λ

Lambda

1.04

Tiêu hao không khí, CNG
(kg/h)

1.06
Lambda

Tiêu hao không khí, CNG
(kg/h)

1.08
100.00

1.1

120.00

1.1


10
trị rất gần 1 nên đảm bảo động cơ cho tính năng
0
kinh tế, kỹ thuật và phát thải tốt hơn hệ thống
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
cung cấp CNG sử dụng bộ hòa trộn. Kết quả kiểm
Tốc độ động cơ (v/p)
tra này cũng khẳng định hệ thống phun CNG
Hình 4.3. Ne ở đặc tính ngoài khi sử dụng xăng
được trang bị đảm bảo độ tin cậy và đáp ứng được
RON 92, CNG với bộ hòa trộn, phun CNG, và phun
yêu cầu nghiên cứu sử dụng CNG trên động cơ
CNG kết hợp bổ sung phụ gia Maz-nitro
chuyển đổi.


19
4.2.2. Đánh giá chỉ tiêu công suất của động cơ
Đối với trường hợp sử dụng CNG với bộ hòa trộn, công suất động cơ giảm khá lớn, trung
bình giảm 20,8% trên toàn dải tốc độ khảo nghiệm, trong khi đối với trường hợp sử dụng hệ
thống phun CNG, công suất động cơ chỉ giảm trung bình khoảng 15,9% so với khi sử dụng xăng
RON 92 (hình 4.3).
4.2.2. Đánh giá tiêu hao nhiên liệu của động cơ
RON 92
Bộ trộn CNG
Phun CNG
Phun CNG+PG

375


250.00
200.00

3500 4000 4500

0

Tốc độ động cơ (v/p)

n (v/ph)

Hình 4.4. ge ở đặc tính ngoài khi sử dụng xăng RON
92, CNG với bộ hòa trộn, phun CNG, và phun CNG
kết hợp bổ sung phụ gia Maz-nitro

RON 92
Bộ trộn CNG
Phun CNG
Phun CNG+PG

400.00

5

10
15
20
25
Công suất động cơ Ne (kW)


Nồng độ CO (ppm)

Nồng độ CO (ppm)

Tiêu hao nhiêu liệu ở đặc tính ngoài và đặc tính tải đươc thể hiện trên hình 4.4 và hình 4.5.
Ở đặc tính ngoài (hình 4.4), nói chung ge khá cao ở tốc độ nhỏ (trên 350g/kW.h ở 1000v/ph),
giảm nhanh khi tốc độ tăng và đạt nhỏ nhất ở vùng tốc độ 2500v/ph ÷ 3500v/ph. Đây là vùng tốc
độ làm việc kinh tế và cũng là vùng tốc độ làm việc thường xuyên của động cơ.
Khi sử dụng CNG với bộ hòa trộn, ge giảm trung bình khoảng 2,4% so với xăng. Khi phun
CNG thì ge thấp hơn 3,1% so với hệ thống cấp CNG bằng bộ hòa trộn và thấp hơn 5,4% so với
khi sử dụng xăng RON 92. Trường hợp phun CNG và bổ sung phụ gia thì ge giảm trên toàn dải
tốc độ, trung bình 5,0%, so với phun CNG không bổ sung phụ gia.
Ở đặc tính tải (hình 4.5), ge của động cơ sử dụng CNG khá cao ở tải nhỏ và còn cao hơn của
động cơ sử dụng xăng ở tải này. Trên toàn dải công suất, khi sử dụng CNG thì ge được cải thiện
nhiều so với xăng, tỷ lệ cải thiện trung bình tương tự như ở đặc tính ngoài. Đặc biệt, ở trường hợp
phun CNG+PG, thì ge của động cơ được cải thiện trên toàn dải công suất, mức cải thiện so với
trường hợp phun CNG không bổ sung phụ gia từ 5% ÷ 6%.
4.2.3. Đánh giá phát thải của động cơ
a. Phát thải CO
Kết quả đo hàm lượng phát thải CO ở đặc tính ngoài của động cơ được thể hiện trên hình
4.6. Mức giảm phát thải CO từ 65 ÷ 95%, trung bình giảm khoảng 80%. Phát thải CO của động
cơ phun CNG có cải thiện so với động cơ CNG sử dụng bộ hòa trộn nhưng mức cải thiện không
nhiều. Trong khi đó, bổ sung phụ gia Maz trong động cơ phun CNG (CNG+PG) giúp giảm đáng
kể với mức giảm trung bình 35%.

1400

Bộ trộn CNG
Phun CNG
Phun CNG+PG

Bộ trộn CNG
Phun CNG
Phun CNG+PG

7000
6000

Nồng độ CO (ppm)

Nồng độ CO (ppm)

8000

5000
4000
3000
2000

800
700
600
500

1000

400

0

300

Công suất động cơ (kW)

30

35

Ne (kW)

Hình 4.7. Phát thải CO ở các chế độ tải ở tốc độ 3000v/ph khi động cơ sử dụng xăng RON 92, CNG với bộ hòa
trộn, phun CNG, và phun CNG kết hợp bổ sung phụ gia Maz-nitro
2000
1800
1600
1400
1200
RON 92
1000
Bộ trộn CNG
Phun CNG
800
Phun CNG+PG
600
400
200
0
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
Tốc độ nđộng
(v/ph)cơ (v/p)

250

1400
1200
1000
800
600
400
200
0

400

RON 92
Bộ trộn CNG
Phun CNG
Phun CNG+PG

Nồng độ HC (ppm)

Nồng độ HC (ppm)

Phát thải HC ở đặc tính ngoài của động cơ được thể hiện trên hình 4.8, cho thấy HC giảm từ
82% ÷ 95%, trung bình 85%, so với khi sử dụng xăng trên toàn dải tốc độ. Động cơ CNG khi
được bổ sung phụ gia Maz-nitro, có phát thải HC giảm từ 5% ÷ 48% ở các tốc độ khác nhau so
với khi không bổ sung phụ gia. Mức giảm HC trung bình trên toàn dải tốc độ là 27%.
Bộ trộn CNG
Phun CNG
Phun CNG+PG

350
300

Công suất động cơ (kW)

30

35

N e (kW)

Hình 4.9. Phát thải HC ở các chế độ tải ở 3000v/ph khi động cơ sử dụng xăng RON 92, CNG với bộ hòa trộn, phun
CNG, và phun CNG kết hợp bổ sung phụ gia Maz-nitro

Ở các chế độ tải khác nhau ở 3000v/ph (hình 4.9), phát thải HC của động cơ sử dụng CNG
giảm từ 56% ÷ 79%, trung bình giảm 68% so với khi sử dụng xăng. Còn khi động cơ khi sử dụng
CNG có bổ sung phụ gia Maz-nitro thì HC còn giảm thêm nữa, giảm từ 32% ÷ 36%, trung bình
giảm 34%, so với khi sử dụng CNG không phụ gia.


21

5000
RON 92
4500
Bộ trộn CNG
4000
Phun CNG
Phun CNG+PG
3500
3000
2500
2000

600
400
200

0
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
Tốc độ động cơ (v/p)

n (v/ph)

Hình 4.10. Phát thải NOx ở toàn tải ở tốc độ khác nhau khi sử dụng xăng RON 92, CNG với bộ hòa trộn, phun
CNG, và phun CNG kết hợp bổ sung phụ gia Maz-nitro
RON 92
Bộ trộn CNG
Phun CNG
Phun CNG+PG

3500
3000

nồng độ NOx (ppm)
Nồng độ NOx (ppm)

nồng độ NOx (ppm)
Nồng độ NOx (ppm)

4000

2500
2000


Bộ trộn CNG
Phun CNG
Phun CNG+PG

0

e

5

10
15
20
25
Công suất
Neđộng
(kW)cơ (kW)

30

35

Hình 4.11. Phát thải NOx ở các chế độ tải ở tốc độ 3000v/ph khi sử dụng xăng RON 92, CNG với bộ hòa trộn, phun
CNG, và phun CNG kết hợp bổ sung phụ gia Maz-nitro

Các đồ thị hình 4.10 và 4.11 thể hiện kết quả đo hàm lượng phát thải NOx của động cơ ở
các chế độ tốc độ và tải ổn định trên đường đặc tính ngoài và đặc tính tải của động cơ khi sử dụng
xăng, CNG với bộ hòa trộn, CNG phun và CNG phun có bổ sung phụ gia Maz-nitro (CNG+PG).
Kết quả cho thấy phát thải NOx của động cơ CNG khi có hay không bổ sung phụ gia đều giảm


260

Ne (kW)

Ne (kW)

40

CNG-trộn

ge (g/kW.h)

Ne-mô phỏng
Ne-thực nghiệm
ge-mô phỏng
ge-thực nghiệm

30

220
0

200
500

1000

1500 2000



10

220
0

200
500

1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
Tốc độ động cơ n (v/p)

Hình 4.13. So sánh kết quả mô phỏng Ne và ge của động
cơ phun CNG với số liệu thực nghiệm


22

Nồng độ khí thải độc hại (ppm)

Nồng độ khí thải độc hại (ppm)

Đồ thị hình 4.12 so sánh kết quả tính toán mô phỏng Ne và ge của động cơ CNG sử dụng bộ
hòa trộn ở đường đặc tính ngoài với số liệu thực nghiệm. Đồ thị cho thấy sự sai lệch lớn nhất giữa
Ne tính toán và số liệu đo là 10% tại tốc độ 4000v/ph và sai lệch trung bình 5% trên toàn dải tốc
độ của động cơ. Còn ge mô phỏng có sai lệch lớn nhất 8,5% so với thực nghiệm và sai lệch trung
bình 4,5% trên toàn dải tốc độ.
Đồ thị hình 4.13 so sánh kết quả tính toán mô phỏng Ne và ge của động cơ phun CNG vào
đường nạp ở toàn tải với số liệu thực nghiệm. Trong trường hợp này, sự sai lệch lớn nhất giữa Ne
tính toán và số liệu đo là 8,5% tại tốc độ 4000v/ph và sai lệch trung bình 4,5% trên toàn dải tốc

Tốc độ động cơ n (v/ph)
quả tính toán mô phỏng hàm lượng Hình 4.14. So sánh kết quả mô phỏng phát thải CO, HC, NOx của
các thành phần phát thải CO, HC
động cơ CNG sử dụng bộ hòa trộn với số liệu thực nghiệm
và NOx của động cơ phun CNG ở
toàn tải với số liệu thực nghiệm. Đồ thị cho thấy sai lệch trung bình giữa kết quả tính toán mô
phỏng và số liệu đo của hàm lượng HC là 4,5%, của CO 9% và NOx 13%.
Tóm lại, với sai lệch trung
1800
CNG-phun
bình của kết quả mô phỏng so với
1600
số liệu thực nghiệm về Ne và ge
1400
NOx-thực nghiệm
1200
không quá 5% và sai lêch của kết
NOx-mô phỏng
1000
quả mô phỏng các hàm lượng phát
CO-thực nghiệm
800
thải không quá 15% nên có thể nói
CO-mô phỏng
600
mô hình mô phỏng động cơ sử
400
HC-thực nghiệm
dụng CNG theo cả hai phương
200

và phát thải độc hại CO, HC và NOx. Khi dùng hệ thống phun CNG cải thiện được các chỉ tiêu
công suất và tiêu hao nhiên liệu của động cơ so với sử dụng bộ hòa trộn. Việc bổ sung phụ gia
Maz-nitro giúp cải thiện đáng kể được Ne, ge và phát thải của động cơ. Cụ thể như sau:
- Sử dụng bộ hòa trộn: Ne giảm trung bình 20,8% so với khi sử dụng xăng RON 92 nhưng ge
giảm 2,4%, phát thải CO giảm trung bình 80%-85%, HC giảm 68%-85%, NOx giảm trung bình
58% ở các chế độ tải và tốc độ.
- Sử dụng hệ thống phun CNG: Ne giảm trung bình 15,9% nhưng ge được cải thiện đáng kể, giảm
5,4% so với khi sử dụng xăng RON 92, mức giảm phát thải cũng tương tự trường hợp sử dụng bộ
hòa trộn. So sánh với trường hợp sử dụng bộ hòa trộn thì Ne tăng 5,9% và ge giảm 3,1%.
- Sử dụng hệ thống phun CNG kết hợp bổ sung phụ gia Maz-nitro giúp cải thiện đáng kể cả Ne, g e
và phát thải so với trường hợp phun CNG không bổ sung phụ gia. Cụ thể: Ne tăng 6,5%, ge giảm
5,0%, phát thải CO giảm trung bình 25%-35%, HC giảm trung bình 27%-34%, NOx không cải
thiện nhiều.
3. Phương pháp phun CNG kết hợp bổ sung phụ gia cho tinh năng kinh tế, kỹ thuật và phát thải
của động cơ tốt và nâng cao được hiệu quả sử dụng CNG trên độngc ơ xăng chuyển đổi nhưng
cần có hệ thống điều khiển điện tử nên nên được áp dụng để chuyển đổi động cơ phun xăng điều
khiển điện tử sang sử dụng CNG. Còn hệ thống cung cấp CNG dùng bộ hòa trộn tuy làm giảm
công suất động cơ nhiều hơn hệ thống phun CNG nhưng kết cấu đơn giản nên sử dụng để chuyển
đổi các động cơ xăng đời cũ dùng bộ chế hóa khí sang sử dụng CNG.
KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI
Kết luận chung:
- Luận án đã phân tích, đánh giá được tình hình nghiên cứu sử dụng CNG trên các động đốt cháy
cưỡng bức và đã đưa ra được hướng nghiên cứu hoàn thiện và làm chủ giải pháp chuyển đổi động
cơ xăng hiện hành sang sử dụng CNG, đồng thời đưa ra được giải pháp công nghệ sử dụng phụ
gia lỏng cho nhiên liệu khí để nâng cao hiệu quả sử dụng CNG.
- Đã nghiên cứu mô phỏng tính toán các thông số, đánh giá các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật và phát
thải của động cơ xăng hiện hành sử dụng CNG và nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp cung
cấp CNG và góc đánh lửa sớm đến các chỉ tiêu này. Từ đó cho thấy có thể sử dụng CNG trên
động cơ xăng hiện hành, đảm bảo hài hòa các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật và phát thải mà không cần
thay đổi kết cấu chính cũng như điều chỉnh hệ thống đánh lửa của động cơ. Mô hình mô phỏng đã

Hướng phát triển của đề tài:
- Nghiên cứu ảnh hưởng của việc sử dụng CNG đến các tính năng làm việc của động cơ ở các chế
độ khởi động, chế độ chuyển tiếp.
- Thực hiện các nghiên cứu ảnh hưởng của góc đánh lửa, tỷ số nén của động cơ đến tính năng
kinh tế, kỹ thuật và phát thải của động cơ sau chuyển đổi.
- Nghiên cứu chạy bền động cơ sử dụng CNG và (CNG+PG) để đánh giá ảnh hưởng của CNG và
(CNG+PG) đến tính năng mài mòn, tuổi thọ các chi tiết của động cơ.
- Nghiên cứu phát triển các bộ chuyển đổi cho động cơ thương mại để sử dụng trong thực tế và
đảm bảo có thể chuyển đổi qua lại sử dụng giữa xăng và CNG.