Đại Học Quốc Gia Tp. Hồ Chí Minh
Trường Đại Học Bách Khoa
PTN Trọng Điểm Động Cơ Đốt Trong
Báo Cáo Tổng Kết Kết Quả Đề Tài NCKH Cấp Trường
Nghiên Cứu Thiết Kế Chuyển Đổi
Xe Gắn Máy Sử Dụng Đa Nhiên Liệu
Mã số đề tài:
T – KTGT – 2010 – 37
Thời gian thực hiện:
10 tháng
Chủ nhiệm đề tài:
TS. Nguyễn Ngọc Dũng
Cán bộ tham gia đề tài:
Ths. Trần Đăng Long
Ks. Phan Thế Anh
Ks. Trương Hồi Linh
Tp.Hồ Chí Minh, tháng 3/2012
Danh sách các cán bộ tham gia thực hiện đề tài
CO, CO2, HC và NOx.Việc thiết kế thành cơng hệ thống phun nhiên liệu khí giúp mở
rộng ứng dụng, nâng cao hiệu suất sử dụng nhiên liệu khí sinh học tại Việt Nam.
Kết quả đề tài đã giúp đào tạo 01 học viên cao học, 04 sinh viên đại học thực hiện
luận văn tốt nghiệp. Sản phẩm xe gắn máy đa nhiên liệu hiện đang được đăng ký sở
hữu trí tuệ. Ngồi ra, 03 bài báo được xuất bản từ kết quả nghiên cứu đề tài đăng
trên các hội nghị khoa học chuyên ngành trong nước và quốc tế.
Nội dung nghiên cứu
Chương 1:
Tổng Quan
1
1.1.
Giới thiệu chung
1
1.2.
Mục tiêu nghiên cứu đề tài
6
Chương 2: Điều Kiện Làm Việc, Yêu Cầu và Chọn Lựa Xe Cơ Sở Để Chuyển Đổi Thành Xe
8
2.3.3.
Xe gắn máy sử dụng nhiên liệu khí
12
2.3.4.
Chọn lựa xe cơ sở
13
2.4.
Kết luận chương 2
14
Chương 3:
Hệ Thống Nhiên Liệu Xe Gắn Máy Sử Dụng Đa Nhiên Liệu Lỏng – Khí
16
3.1.
Hệ thống nhiên liệu xe cơ sở
16
4.2.
Bình nhiên liệu khí và van nạp
21
4.3.
Đồng hồ báo áp suất nhiên liệu
21
4.4.
Van điện từ
22
4.5.
Van giảm áp
23
4.6.
Kim phun nhiên liệu khí
24
4.10.
Kết luận chương 4
27
Chương 5: Thử Nghiệm Đánh Giá Đặc Tính Cơng Suất và Khí Thải Xe Gắn Máy Đa Nhiên
28
Liệu
5.1.
Mục đích thử nghiệm
28
5.2.
Thiết bị thử nghiệm
28
5.3.
Quy trình thử nghiệm
5.3.1. Đo khả năng tăng tốc
29
29
5.5.
Kết luận chương 5
Chương 6: Kết Luận và Kiến Nghị
34
35
6.1.
Kết luận
35
6.2.
Kiến nghị
35
Tài liệu tham khảo
37
Phụ Lục
i
nghiên cứu về việc ứng dụng nhiên liệu mới/ nhiên liệu thay thế như nhiên liệu dầu
sinh học (biodiesel), nhiên liệu cồn (ethanol/methanol, bioethano), nhiên liệu khí sinh
học (biogas), thiên nhiên (NG), khí hóa lỏng (LPG) là một trong những hướng
nghiên cứu nổi bật trong việc tìm kiếm nguồn nhiên liệu mới bổ sung và thay thế
từng phần nhiên liệu có xăng và diesel truyền thống trên động cơ đốt trong.
Biodiesel là một loại nhiên liệu có tính chất tương đương với nhiên liệu dầu diesel
nhưng được sản xuất từ dầu thực vật hay mỡ động vật.Về phương diện hóa học thì
biodiesel là hỗn hợp methyl ester của những axít béo được tạo ra từ các loại dầu
thực vật (dầu dừa, dầu Jatropha curcas, dầu đậu nành, dầu cọ, dầu cải [4], [5], [6],
các nguồn dầu tái chế trong quá trình chế biến thực phẩm từ các nhà hàng (recycled
cooking oils) [7], [8] hoặc dầu từ mỡ động vật [9]. Dầu biodiesel được oxy hóa và
chứa khoảng 11% oxy [10].
Biodiesel có tiềm năng rất lớn dùng làm nhiên liệu thay thế nhiên liệu diesel truyền
thống sử dụng cho động cơ.Có hai tiêu chuẩn phát triển dầu diesel sinh học chính là
1/36
ASTM-D 6751 ở Hoa Kỳ và EN14214 ở Liên minh Châu Âu.Theo đó, q trình sản
xuất diesel sinh học bắt đầu từ dầu thực vật nguyên chất hoặc các chất béo đã qua
sử dụng. Các cấu trúc phân tử phân nhánh lớn của dầu thực vật được chuyển sang
các cấu trúc phân tử mạch thẳng ngắn hơn gọi là các ester methyl- hoặc ethyl giống
như các thành phần của dầu diesel hố thạch. Q trình biến đổi ester hố này cần
có cồn (thường là methanol hoặc ethanol) để loại bỏ glycerol ra khỏi dầu thực
vật.Hai sản phẩm chính của phản ứng này là glycerol và ester a-xít béo – FAME
(Fatty Acid Methyl Ester, biodiesel), là hai chất có các pha tách biệt với pha ester.
Cả glycerol và lượng methanol còn dư q trình ester hố có thể được thu hồi và sử
dụng lại trong các ngành công nghiệp mỹ phẩm và dược phẩm.
Nhiên liệu biodiesel có tốc độ lão hố cao, nó bắt đầu xuống cấp và tạo thành các
chất lắng đọng có thể làm hư hệ thống phun nhiên liệu.Nhiên liệu biodiesel được
khuyến khích sử dụng trong vịng 6 tháng sau ngày sản xuất và phải đảm bảo hạn
Ưu điểm của dầu biodiesel là giảm đáng kể khí thải (Cacbon monoxide - CO,
Hidrocacbon - HC, Particulate matter - PM) của động cơ góp phần giảm hiệu ứng
nhà kính [14], [13], có thể sử dụng trực tiếp cho động cơ diesel mà khơng cần phải
cải tạo[15], [16], có độ nhờn cao hơn dầu diesel, tăng tính an tồn trong bảo quản
và vận chuyển (có điểm chớp cháy cao hơn)… Vì những ưu điểm trên, dầu biodiesel
được xem là nguồn nhiên liệu thay thế phù hợp, tối ưu và đáp ứng được yêu cầu
cấp thiết cho sự phát triển ngành năng lượng của nhân loại trong tương lai.
Cồn là chất lỏng khơng màu, có mùi đặc trưng, dễ hút ẩm, tạo hỗn hợp đẳng phí với
nước, nồng độ cồn ở điểm đẳng phí là 89%, cồn trộn với nước có nhiệt độ sôi là
78,150C. Cồn được chia ra làm 2 loại: cồn methanol (CH3OH) và cồn ethanol
(C2H5). Cồn dễ cháy và tạo hỗn hợp nổ với khơng khí.Cồn có thể trộn lẫn với ete và
nhiều dung mơi khác.Ngồi ra, cồn có thể hồ tan nhiều hợp chất hữu cơ và vơ cơ.
Cồn methanol được điều chế từ khí thiên nhiên, dầu thơ, than đá, khí sinh khối hoặc
thậm chí từ các chất thải hữu cơ.Metanol là một hợp chất đơn giản, nó khơng chứa
lưu huỳnh và các hợp chất hữu cơ phức hợp. Sử dụng Metanol sẽ cho chất lượng
không khí tốt hơn xăng ở hai mặt: giảm lượng CO2 và nếu sử dụng metanol tinh
khiết thì chất thải rất ít benzen và các Hydrocacbon thơm mạch vòng.Tuy nhiên một
trong các chất Oxy hóa ban đầu của Metanol tạo thành là Formaldehyde (HCOH),
đây là khí độc và cịn là một tác nhân gây bệnh ung thư.Giống như ethanol,
methanol là nhiên liệu sạch có thể trộn lẫn với xăng.Methanol được sử dụng trong
các xe đua địi hỏi nhiên liệu có chỉ sô octan cao, loại nhiên liệu tốt cho những động
cơ có mức hoạt động cao.
Cồn Etanol hoặc cồn ngũ cốc: được chế tạo từ các sản phẩm nông nghiệp như ngơ,
gạo, đậu tương … hoặc thậm chí từ gỉ đường mía. Etanol giống như Methanol
nhưng nó sạch hơn nhiều, ít chất độc và ít chất ăn mịn. Tuy nhiên giá để sản xuất
nó cao hơn, nó địi hỏi thu hoạch trên các vụ mùa lớn và một lượng năng lượng lớn
để chế tạo nó.
Etanol sinh học có thể phân làm 2 loại: Etanol khan (nồng độ trên 99%) vàetanol
khi đó động cơ phải có yêu cầu cao hơn về vật liệu chế tạo. Tại Việt Nam, PGS.TS.
Trần Thanh Hải Tùng (Đại học Đà Nẵng) cũng cho biết, việc pha cồn vào xăng như
là chất phụ gia hiện nay ở mức khoảng từ 5 đến 10%, còn trong trường hợp như là
một nhiên liệu chính tỷ lệ cồn có thể đạt đến 85% (hỗn hợp E85), bởi nếu pha theo
tỷ lệ trung bình (40 – 50%) thì sẽ có hiện tượng phân tầng, xăng và cồn tách thành
hai lớp riêng biệt trong qua trình bảo quản hỗn hợp
Nhiên liệu khí cũng là một trong các loại nhiên liệu tiềm năng sử dụng trên động cơ
đốt trong.Các loại nhiên liệu khí phổ biến ứng dụng trên động cơ đốt trong hiện nay
bao gồm khí thiên nhiên (NG), khí hóa lỏng (LPG) và khí sinh học (biogas).
Thành phần chính của NG là mê-tan (CH4), chiếm hơn 80%. Ngồi ra, trong thành
phần khí thiên nghiên cịn có các hydrocacbon khác cao hơn (Etan, Propan...), một
phần rất nhỏ các khí như H2, N2, CO2, H2S, He, hơi nước...,các khí này được xem
như là các tạp chất làm giảm giá trị của NG khi làm nhiên liệu hay làm các ngun
liệu thơ cho hóa dầu.
Khí thiên nhiên là khí khơng màu, có mùi nhẹ giống như xăng.Vì khơng mùi nên
người ta thêm tác nhân mùi (Etyl Mercaptan, Butyl Mercaptan, Amyl Mercaptan
(Pentolarm) và Calodoran (hỗn hợp Hydrocarbon và hợp chất hữu cơ của lưu huỳnh
chủ yếu là Sulfid va Disulfide).Khí thiên nhiên khơng độc, nhưng sự rị rỉ trong khơng
gian kín sẽ nguy hiểmdo sự thay thếchỗ oxi và tạo hỗn hợp khí thiên nhiên và khơng
khí.
Khí thiên nhiên được chia làm hai loại tùy theo cách lưu trữ và vận chuyển của
chúng: khí thiên nhiên dạng nén (CNG) và khí thiên nhiên dạng lỏng (LNG).
CNG (Compressed Natural Gas) là khí thiên nhiên nén lại ở dạng khí thành phần
chủ yếu là methane (CH4) lấy từ các mỏ khí thiên nhiên, được sử lý và nén ở áp
suất cao (165bar- 248bar) để tồn trữ và vận chuyển.CNG được sử dụng làm nhiên
liệu cho các nhà máy tiêu thụ nhưng khơng có khả năng tiếp can đường ống dẩn
khí, và là nhiên liệu sạch cho các phương tiện giao thông vận tải thay thế xăng dầu.
4/36
Khí sinh học (biogas) là hỗn hợp khí mê-tan (CH4) (50-60%)và một số khí khác phát
sinh từ sự phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện yếm khí. Nếu thành phần khí
mê-tan này khơng được sử dụng, nó có thể tạo ra hiệu ứng nhà kính gấp 21 lần hơn
khí carbonic (CO2). Các loại chất thải có thể làm nguồn cung cấp cho quá trình sản
xuất biogas như chất thải của con người, chất thải của động vật, gia súc, gia cầm và
các chất thải sinh hoạt, nông nghiệp, công nghiệp.
Khu vực các tỉnh miền Đơng Nam Bộ như Đồng Nai, Bình Dương những năm gần
đây trở thành những địa phương điểm trong cả nước trong việc sản xuất chăn nuôi
gia súc, gia cầm. Hiện tại, Đồng Nai là tỉnh có số lượng đàn heo lớn nhất nước, tập
trung chủ yếu ở các khu vực như Thống Nhất, Xuân Lộc, Bắc Sơn...Tại các khu vực
chăn nuôi tập trung này, phong trào xây dựng các hầm sản xuất biogas qui mơ gia
đình và trang trại đã và đang được phát triển nhanh chóng. Các hầm biogas không
những giúp giảm ô nhiễm môi trường, nâng cao chất lượng môi trường sống tại địa
5/36
phương mà cịn giúp người nơng dân giảm chi phí do sử dụng năng lượng nhiệt từ
nguồn khí sinh học nay. Tuy nhiên, việc triển khai sử dụng biogas vẫn cịn rất hạn
chế và khơng tận dụng hết tiềm năng của nó.
Nguồn khí sinh học được sản sinh từ các hầm ủ hiện nay chủ yếu được dùng để đốt
trực tiếp thay thế cho chất đốt truyền thống (than, củi).Việc triển khai sử dụng biogas
cho động cơ nhỏ phục vụ các công việc như phát điện, bơm nước, xay xát...đang
được triển khai rộng rãi.Tuy nhiên, hiệu suất sử dụng biogas cho động cơ còn rất
thấp.Trong những trang trại vừa và lớn, trữ lượng biogas sinh ra rất lớn và phần
biogas không sử dụng hết được người dân thải lại ra môi trường.Phần năng lượng
thải ra này không những gây lãng phí mà cịn góp phần làm tăng hiệu ứng nhà kính.
Năm 2009, chương trình JICA-SUPREM tại Đại học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh đã
hỗ trợ nhóm nghiên cứu Phạm Xn Mai và đồng nghiệp thực hiện việc nghiên cứu
sử dụng biogas trên động cơ phát điện cỡ lớn. Nguyễn Ngọc Dũng và Huỳnh Thanh
Công hiện đang tiếp tục thực hiện giai đoạn hai của dự án với việc tinh lọc, nén và
6/36
Do đó, mục tiêu chính (tổng qt) của đề tài này là thiết kế chuyển đổi xe gắn máy
truyền thống thành xe gắn máy sử dụng đa nhiên liệu lỏng – khí. Xe gắn máy
được chuyển đổi để có thể sử dụng một cách linh hoạt với các loại nhiên liệu lỏng –
khí như xăng, xăng pha cồn (E5), khí hóa lỏng/khí sinh học/khí thiên nhiên dạng
nén.
Việc chuyển đổi xe gắn máy sử dụng nhiên liệu lỏng truyền thống thành xe gắn máy
sử dụng đa nhiên liệu lỏng – khí tập trung vào các mục tiêu cụ thể sau:
-
Phân tích chọn lựa xe cơ sở và đưa ra thiết kế bố trí chung.
-
Thiết kế kỹ thuật hệ thống nhiên liệu lỏng – khí.
-
Thiết kế chế tạo mơ hình.
-
Thực nghiệm so sánh và đánh giá các đường đặc tính động cơ khí sử
dụng đa nhiên liệu.
7/36
Điều kiện làm việc của xe gắn máy sử dụng đa nhiên liệu lỏng – khí phải thỏa mãn
các điều kiện làm việc của xe gắn máy thường, kết hợp với một số điều kiện làm
việc đặc biệt khí kết hợp sử dụng với nhiên liệu khí. Các điều kiện làm việc cụ thể
như sau:
-
Loại xe: xe gắn máy
-
Tải trọng: 2 người (kể cả người lái).
o Khối lượng 1 người: 80 kg/người
o Hàng hóa: 5 kg/người
o Tổng tải trọng: 2 x (5+80) = 170 kg
-
Tầm hoạt động:
o Vận tốc cực đại: 80 km/h
o Quãng đường di chuyển: 150 – 180 km
-
Điều kiện đường:
o Hệ số cản lăn: f = 0.02
8/36
o Độ dốc cực đại: i=20%
-
Có khả năng vượt được độ dốc tối đa 20% khi đầy tải.
Có thể hoạt động liên tục trong nhiều giờ.
Tầm hoạt động khoảng 250-300 km, khi nạp đầy nhiên liệu.
o Yêu cầu hệ thống nhiên liệu khí:
Điều khiển chuyển chế độ sử dụng nhiên liệu dễ dàng.
Kết cấu đơn giản, dễ tháo lắp, dễ bảo trì, bảo dưỡng.
Bố trí gọn gàng, thẩm mỹ.
Đảm bảo an toàn khi vận hành.
Phân Tích Lựa Chọn Xe Cơ Sở
Việc lựa chọn xe cơ sở đảm bảo sao cho xe dễ dàng được cải tạo, không thay đổi
nhiều về kết cấu, hình dáng bên ngồi của xe so với xe cơ sở. Xe được chuyển đổi
phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của xe hiện có, dễ dàng trong việc lắp đặt thêm
bộ chuyển đổi nhiên liệu khí, thùng nhiên liệu khí và đảm bảo xe có thể hoạt động
linh hoạt giữa các loại nhiên liệu. Việc phân tích, đánh giá chọn lựa xe cơ sở cho
nghiên cứu được thực hiện theo một số các đánh giá sau:
2.3.1. Xe tay ga và xe số
Việc phân loại xe gắn máy trên thị trường có thể phân theo kiểu kết cấu của hệ
thống truyền động. Xe số là các xe có kết cấu hộp số thường (manual
transmission), việc chuyển đổi số do tác động của người điều khiển. Trong khi đó,
xe tay ga là xe được trang bị hệ thống truyền động vơ cấp, việc chuyển số được
Hình 1: Kết cấu chung giữa xe tay ga và xe số. Xe tay ga có kết cấu thùng chứa
đồ rộng, dễ dàng bố trí thùng nhiên liệu khí bên trong mà khơng làm thay đổi hình
dang bên ngồi cũng như kết cấu chung của xe, đảm bảo xe dễ dàng vận hành
10/36
thực hiện một cách tự động theo chế độ tốc độ và tải.
Hình 1 trình bày kết cấu tiêu biểu giữa xe gắn máy tay ga và xe số. Xe số có ưu
điểm là kết cấu đơn giản, dễ dàng gắn thêm hệ thống nhiên liệu khí. Tuy nhiên, việc
đặt bình nhiên liệu khí trên xe (chủ yếu nằm ở phần đi xe) sẽ làm giảm tính cơ
động của xe, gây mất thẩm mỹ của xe trong quá trình vận hành. Ngồi ra, việc bố trí
bình nhiên liệu phía đi xe có thể dẫn đến nguy hiểm trong q trình vận hành nếu
xe bị đổ hoặc gặp tai nạn. Phương án này đã được giáo sư Bùi Văn Ga ứng dụng,
tuy nhiên do các phân tích ở trên, việc ứng dụng trên xe này chỉ mang ý nghĩa mơ
hình trình bày.
Airblade) và sơ đồ nguyên lý bộ chế hoà khí xe Honda Dream.
Như đã phân tích trong phần trên, xe số có kết cấu đơn giản. Hệ thống nhiên liệu trên các
xe số thông thường sử dụng bộ chế hồ khí kiểu cơ khí. Kết cấu này có ưu điểm là rẻ tiền,
đơn giản trong bảo trì sửa chữa nhưng nhược điểm rất lớn là mức tiêu hao nhiên liệu lớn và
mức độ các chất phát thải cao. Mặc dù được cải tiến nhiều, hiệu suất các xe gắn máy sử
dụng bộ chế hồ khí hiện nay vẫn khơng tăng nhiều so với các xe gắn máy sản xuất trong
những năm đầu thập niên 90.Hình 3 trình bày sơ đồ tổng quát hệ thống phun xăng và bộ
chế hoà khí sử dụng trên xe gắn máy.
2.3.3. Xe gắn máy sử dụng nhiên liệu khí
Hình 2: Một số mẫu xe tay ga thông dụng trên thị trường hiện nay. Các xe này có
đặc điểm chung là thùng chứa đồ lớn, có thể chứa đên 2 nón bảo hiểm và nhiều
vật dụng khác.
12/36
Giáo sư Bùi Văn Ga, Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, là một trong những người tiên
phong trong việc nghiên cứu ứng dụng nhiên liệu khí trên xe gắn máy (hình 4). Giáo
sư đã nghiên cứu thành cơng bộ chuyển đổi gas/xăng cho xe gắn máy. Bộ chuyển
đổi này có ưu điểm là linh hoạt trong việc sử dụng, có thể sử dụng nhiên liệu khí ga
lỏng hoặc xăng để chạy.
Bộ chuyển đổi gas/xăng là bộ chuyển đổi dạng cơ khí, có ngun lý hoạt động
tương tự như bộ chế hồ khí (hình 5).Do điều khiển cơ khí và cơng nghệ chế tạo tại
Việt Nam chưa tốt, bộ chuyển đổi này có nhiều hỏng hóc trong q trình sử dụng.
Ngồi ra, bộ chuyển đổi này được thiết kế cho một mẫu/ kiểu xe riêng biệt, khi mang
vào ứng dụng thực tế lại dùng cho nhiều kiểu xe khác nhau, dẫn đến các thiết bị này
khơng được tương thích, làm cho đặc tính cơng suất cơng suất, hiệu suất động cơ
-
Có thể tận dụng tín hiệu điều khiển thời gian phun và thời điểm phun nhiên
liệu lỏng để tính toán lượng phun và thời điểm phun cho nhiên liệu khí. Việc
này dẫn đến dễ dàng áp dụng kết qủa nghiên cứu từ đề tài cho nhiều kiểu xe
khác nhau.
-
Khắc phục nhược điểm của bộ trộn kiểu cơ khí, cho tín hiệu điều khiển nhanh
hơn, nâng cao cơng suất, hiệu suất động cơ và giảm thành phần khí thải.
Trong việc khảo sát các xe gắn máy trên thị trường Việt Nam, chúng tơi nhận thấy
xe Honda Lead (SCR) có các thoả mãn đầy đủ các yêu cầu trên (hình 6). Xe Honda
Lead là dạng xe tay ga, sử dụng hệ thống phun nhiên liệu điều khiển điện tử, thùng
đựng đồ lớn. Cùng với xe Honda Airblade, xe Honda Lead Lead hiện nay được thị
trường tiêu thụ với số lượng rất lớn. Ra đời từ khoảng cuối năm 2008, hiện nay số
lượng xe Honda Lead đã chiếm phân lớn trong phân loại xe tay ga trên thị trường do
tính ổn định, thùng đồ lớn và giá cả phải chăng. Việc chọn lựa xe Honda Lead làm
xe cơ sở cho việc thiết kế chuyển đổi mang tính khả thi cao trong tương lai nếu sản
phẩm của đề tài được thương mại hoá.
2.4.
-
Kết luận chương 2
Yêu cầu làm viêc xe gắn máy sử dụng đa nhiên liệu lỏng – khí là phải thoả
mãn các điêu kiện hoạt động của xe gắn máy thường, ngồi ra cịn phải đảm
bảo tính tiện dụng, tính khả thi khi chuyển đổi thành xe gắn máy sử dụng đa
Khơng
-
Xe gắn máy sau khi chuyển đổi phải đảm bảo hoạt động ổn định với nhiên
liệu lỏng truyền thống.
-
Xe gắn máy sử dụng đa nhiên liệu không được thay đổi về hình dáng, kết cấu
bên ngồi và tính thảm mỹ của xe.
-
Dựa vào các phân tích, xe gắn máy Honda Lead được lựa chọn làm xe cơ sở
để nghiên cứu chuyển đổi thành xe gắn máy sử dụng đa nhiên liệu lỏng – khí.
Hình 6: Hình dáng cấu tạo bên ngồi xe cơ sở. Xe Honda Lead có ưu điểm sử
dụng động cơ phun xăng điện tử, thùng đựng đồ lớn.
15/36
Chương 3: Hệ Thống Nhiên Liệu Xe Gắn Máy Sử Dụng Đa
Nhiên Liệu Lỏng – Khí
3.1.
Hệ thống nhiên liệu xe cơ sở
Như đã trình bày ở phần trên, xe gắn máy được chọn trong nghiên cứu này là xe
Honda Lead. Hình 7 trình bày hình dáng bên ngồi xe này, bố trí hệ thống phun
nhiên liệu điều khiển điện tử (PGM-FI), và thùng chứa đồ lớn. Xe Honda Lead sử
CVT
Loại động cơ
Đường kính xi-lanh
Hành trình pit-tơng
SI, 4 kì
50 mm
55 mm
Dung tích
Tỷ số nén
Hệ thống làm mát
108 cm3
11.0:1
Làm mát bằng nước
Công suất đầu ra cực đại
6.4 kW (7500 rpm)
Mô-men cực đại
9.2 Nm (6000 rpm)
Hệ thống nhiên liệu
Phun xăng điện tử
Hệ thống cung cấp nhiên liệu khí: Hệ thống nạp khí (LPG/biogas) vào bình chứa khí
qua đầu nạp khí (1) và van nạp (2). Khí được nén được đưa vào bình (3) với áp suất
10 – 15 bar tuỳ theo nhiên liệu khí được sử dụng là LPG/Biogas. Bình (3) được thiết
17/36
kế tùy thuộc vào kích thước khoang đựng đồ xe gắn máy, thể tích nằm trong khoảng
15 – 25 lít. Trước khi cho xe vận hành, tài xế phải mở van tay (4) để nhiên liệu khí
ln chờ sẵn ở trước van điện từ (5). Trên đầu ra bình nhiên liệu có đồng hồ báo áp
suất khí trong bình. Nhiên liệu khí sau khi qua van điện từ sẽ qua bộ điều áp (6), bộ
điều áp có nhiệm vụ giảm áp suất khí trong bình chứa từ 10 – 15 bar xuống còn 1 –
1.5 bar. Trên bộ điều áp cũng có đồng hồ cảm biến áp suất để điều chỉnh áp suất
nhiên liệu theo yêu cầu. Nhiên liệu khí sau khi qua bộ điều áp sẽ đi qua bộ lọc (8)
giúp lọc bụi bẩn trước khi được kim phun (9) phun vào đường ống nạp động cơ. Khi
có tín hiệu từ công tắc chuyển đổi 20 (công tắc 3 vị trí), ECU2 sẽ tác động để mở
van điện từ 5 và điều khiển kim phun (9) phun nhiên liệu khí với lượng phun và thời
điểm phun dựa theo các kết quả tính tốn từ cảm biến vị trí bướm ga (11), cảm biến
ô-xy (17), cảm biến nhiệt độ dầu bôi trơn (18) và cảm biến tốc độ động cơ (19).
Hệ thống cung cấp xăng: Các xe chuyển đổi giữ nguyên hệ thống nhiên liệu lỏng
(phun xăng điện tử). Xăng trong bình chứa (15) sẽ được bơm (14) bơm qua bộ lọc
(13) đến kim phun (12) và phun vào buồng cháy động cơ. Các tín hiệu để điều khiển
và tính tốn lượng phun được giữ khơng đổi và được điều khiển bằng ECU1
Hình 8: Sơ đồ bố trí hệ thống nhiên liệu khí trên xe Honda Lead. Trong đó, 1)
ECU gốc; 2)Bình LPG; 3) Cốp xe; 4) ECU chuyển đổi; 5) Kim phun khí; 6) Van
giảm áp; 7) Kim phun xăng; 8) Động cơ; 9) Bình xăng
18/36
trong tương lai của PTN Trọng Điểm Động Cơ Đốt Trong nhằm đưa ra giải
pháp tiết kiệm nhiên liệu cho xe tay ga.
2. Sử dụng 100 % nhiên liệu khí: (Cơng tắc chuyển đổi ở vị trí 2) khi xe khởi
động, xe sẽ được khởi động bằng nhiên liệu lỏng. Tài xế sẽ nhấn công tắc
chuyển đổi (20) để chuyển sang sử dụng 100% nhiên liệu khí. Khi nhận được
tín hiệu này, ECU2 sẽ tính tốn lượng phun để điều khiển kim phun (9) theo
chế độ hoạt động của động cơ. Đồng thời, ECU 2 cũng chuyển tín hiệu đến
ECU1 để ngắt kim phun (12).
3. Chế độ chạy hỗn hợp đa nhiên liệu lỏng – khí: Khi cơng tắc chuyển đổi (20)
ở vị trí 3, xe sẽ chạy ở chế độ hỗn hợp xăng và khí. ECU 2 sẽ tính toán để
điều khiển kim phun (9) và (12) phun đồng thời.
3.4.
Kết luận chương 3
Chương này đã thực hiện phân tích hệ thống nhiên liệu xe cơ sở và phương án thiết
kế hệ thống đa nhiên liệu trên xe. Các đặc điểm của hệ thống nhiên liệu được tóm
tắt như sau:
-
Hệ thống nhiên liệu lỏng của xe được giữ nguyên và xe được gắn thêm hệ
thống nhiên liệu khí.
-
Bộ điều khiển mới (ECU2) sẽ điều khiển thời điểm phun, lượng phun cho cả 2
kim phun nhiên liệu lỏng (kim phun 12) và kim phun nhiên liệu khí (kim phun
Copyright: Tài liệu đại học ©