Đề xuất thiết kế thử nghiệm hệ thống điều khiển ngắt xi lanh trên động cơ xăng

Nội dung text: Đề xuất thiết kế thử nghiệm hệ thống điều khiển ngắt xi lanh trên động cơ xăng

1. ĐỀ XUẤT THIẾT KẾ THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NGẮT XI LANH TRÊN ĐỘNG CƠ XĂNG A PROPOSING EXPERIMENTS OF VALVE TRAIN SYSTEM FOR CYLINDER DEACTIVATION IN SI ENGINES Nguyễn Phạm Huỳnh Anh1, Lý Vĩnh Đạt2, 1 Trường Cao Đẳng Nghề Cần Thơ 2 Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM TÓM TẮT Việc nghiên cứu phát triển và ứng dụng công nghệ mới đang là xu hướng chung của nhiều hãng sản xuất ô tô trên thế giới nhằm đảm bảo sử dụng tiết kiệm nhất nguồn nhiên liệu hóa thạch và giảm ô nhiễm môi trường. Các trạng thái tối ưu nhất là việc điều khiển mô men xoắn phù hợp với từng điều kiện hoạt động khác nhau nhằm cải thiện mức tiêu thụ nhiên liệu trong động cơ. Điều này được thực hiện bằng phương pháp ngắt một số xi lanh, do đó mang lại nhiều ưu điểm trong việc cải thiện khí thải và suất tiêu hao nhiên liệu ở các dải tải trọng khác nhau trong động cơ xăng. Nghiên cứu đề xuất thiết kế cơ cấu điều khiển xú páp được cải tiến từ hệ thống phân phối khí truyền thống trên động cơ xăng 4 xi lanh thẳng hàng nhằm điều khiển ngắt xi lanh trên động cơ. Trên thiết kế đề xuất có thể ngắt 1 hoặc 2 xi lanh phụ thuộc vào các chế độ hoạt động của xe. Kết quả thực nghiệm cho thấy, ngoài việc có thể điều khiển một cách linh hoạt công suất động cơ phát ra theo từng chế độ hoạt động, phương pháp điều khiển ngắt xi lanh còn có thể giảm được khoảng 13% đến 15% lượng nhiên liệu tiêu hao so với động cơ thông thường. Đồng thời lượng khí phát thải CO cũng giảm được khoảng 15%, hàm lượng khí HC sinh ra cũng giảm được khoảng 8%. Từ khóa: Điều khiển xi lanh chủ động (CDA); tải động cơ; hệ thống điều khiển xú pap; khí thải; tiêu thụ nhiên liệu. ABSTRACT The research development and application of new technologies is a trend of many automobile manufacturers in the world. To ensure the most economical use of fossil fuel resources and reduce environmental pollution. The optimal strategies about driving torque at different operating conditions can improve the fuel consumption in engine. This is performed by cylinder deactivation method that brings many advances in improving emissions and fuel consumption at various load ranges in SI engines. The study proposes a design valve train, which is improved from the conventional valve train system in an inline SI engine with 4 cylinders, to control for deactivating cylinder. The proposed design, which is improved on the conventional valve train in the engine, can deactivate one or two cylinder modes that depend on part or medium loads in vehicle. The results show that cylinder deactivation can reduce about 13% to 15% of fuel consumption compared with the conventional engine. The concentration of CO reduces about 15%, whereas HC decreases about 8% when SI engine operates with different cylinder deactivation modes. Keywords: cylinder deactivation (CDA); engine load; valve train system; emissions, fuel consumption.
2. 1. GIỚI THIỆU (ĐCD). Quá trình giãn nở của khối khí cô lập Thể tích công tác biến thiên (Variable tạo sự cân bằng tổng thể, đồng thời không gây Displacement) trên động cơ là công nghệ ra phụ tải cho động cơ. Ví dụ điển hình nhất thay đổi thể tích công tác động cơ (Engine cho công nghệ này là loại động cơ lớn V12 chỉ Displacement) bằng cách ngắt một số xi lanh có 6 xi lanh làm việc khi tải trọng thấp. khi làm việc ở chế độ tải nhỏ hay còn gọi là Gần đây một số nghiên cứu đã chứng Cylinder Deactvation (CDA) trên Toyota. minh sự tiến bộ của công nghệ xi lanh biến Ngoài ra hệ thống ngắt xi lanh còn có một số tên gọi khác nhau như: hệ thống quản lý xi thiên trong việc cải thiện tiêu thụ nhiên liệu và lanh chủ động thay đổi VCM (Variable khí thải trên động cơ xăng. Một động cơ xăng Cylinder Management) trên Honda, hệ thống 4 xi lanh thẳng hàng được trang bị hệ thống xú quản lý nhiên liệu chủ động AFM (Active páp điều khiển bằng thủy lực [10], động cơ có Fuel Management) trên GM, điều khiển xi thể ngắt hoạt động 2 xi lanh thì hiệu suất động lanh chủ động ACC (Active Cylinder Control) cơ cải thiện được 20%. Khi ở chế độ không trên Mercedes hay Multi- displacement tải, áp suất hiệu dụng trung bình có ích System (MDS) trên Chrysler [1]. (BMEP) 2 bar, ở số vòng quay động cơ 2000 Công nghệ ngắt xi lanh trên động cơ vòng/phút thì cải thiện hiệu suất động cơ là được thực hiện bằng cách giữ cho các xú páp 16%. Khi thử nghiệm ở điều kiện tải thấp, nạp và xả ở vị trí đóng đối với các chu kỳ làm phương pháp ngắt giảm xi lanh giúp làm giảm việc của động cơ. Đồng thời, ngắt hệ thống khí xả HC khoảng 10 - 40% do nhiệt độ trong đánh lửa và nhiên liệu đến các xi lanh bị ngắt xi lanh làm việc thường xuyên cao. Nhưng khi để tiết kiệm năng lượng, nhiên liệu và giảm ở tải cao thì suất tiêu hao nhiên liệu và lượng khí xả gây ô nhiễm môi trường. Bằng cách HC trong khí xả đều tăng do làm giảm hiệu đóng các xú páp khi cần ngắt xi lanh, vì vậy xi suất nạp. Đối đối với động cơ 4 xi lanh thẳng lanh bị ngắt được xem như một lò xo không hàng không trục cam được ngắt giảm 2 xi lanh khí "air spring". Lò xo không khí này thực khi ở chế độ không tải kết quả là suất tiêu hao hiện trong quá trình nén và giãn nở có chu kỳ, nhiên liệu giảm được khoảng 11,25%. Tuy điều này loại bỏ các công tổn thất. Công nghệ nhiên việc ứng dụng công nghệ xi lanh biến ngắt xi lanh chủ động trên động cơ ô tô thiên cũng gặp một số khó khăn như là tiếng thường là từ động cơ V6 trở lên, động cơ có ồn động cơ, rung động và nặng nề. thể chỉ làm việc với 4 hoặc 3 xi lanh để giảm 8 Tương tự như vậy, Vendan trong [5] đề – 25% lượng nhiên liệu tiêu thụ. Ở mức tải cập đến việc giảm tiêu thụ nhiên liệu trong bằng 30% công suất tối đa, trên các động cơ động cơ xăng 4 xi lanh bằng kỹ thuật ngắt xi lớn bướm ga gần như đóng hoàn toàn. Điều lanh. Kết quả thí nghiệm cho thấy rằng giảm này đã cản trở quá trình cấp khí cho các xi trung bình khoảng 22,71% suất tiêu thụ nhiên lanh, thiếu không khí, áp suất và nhiệt độ nén liệu cho chế độ hai xi lanh (50% CDA) so với giảm khiến quá trình cháy kém hiệu quả, hiệu 4 xi lanh. Một động cơ 6 xi lanh với kỹ thuật suất nhiệt thấp khi tải động cơ nhỏ. CDA đã được mô tả bởi [6]. Số lượng xi lanh Thay vì để các máy tranh giành lượng bị ngắt được xác định tùy thuộc vào tải hoạt khí ít ỏi, công nghệ điều khiển xi lanh biến động trên đường của xe. Nghiên cứu này đã thiên sẽ cho một số máy ngừng làm việc, để chỉ ra rằng chế độ 3 xi lanh hoạt động (50% nhường khí nạp cho các xi lanh còn lại. Một CDA) có thể đạt được hiệu suất nhiên liệu tốt số buồng đốt nhận khí nhiều hơn làm tăng áp nhất tại tốc độ không đổi ở các chế độ tải thấp. suất nén, vì thế hiệu suất nhiệt được cải thiện. Các chế độ 4 xi lanh (66% CDA) được áp Theo tính toán, lượng nhiên liệu tiêu thụ có dụng cho các chế độ tải cao hơn và động cơ thể giảm 8-25% khi xe chạy trên đường cao hoạt động bình thường (đầy đủ các xi lanh tốc [2]. hoạt động) là cho các chế độ lái xe đầy tải. Một động cơ xăng với 4 xi lanh thẳng hàng Trên các xi lanh tạm dừng làm việc, các cũng đã được áp dụng phương pháp ngắt xi xú páp xả và nạp đóng kín, hỗn hợp không khí lanh trong việc cải thiện hiệu suất động cơ và trong buồng đốt bị cô lập với bên ngoài. Lúc tiêu thụ nhiên liệu [7]. Các kết quả mô phỏng này, chúng có vai trò như một chiếc lò xo. Nó cho thấy rằng chế độ ngắt xi lanh cho toàn bộ sẽ bị nén khi pít tông đi từ điểm chết dưới chế độ hoạt động bao gồm chế độ ngắt hai xi (ĐCD) lên điểm chết trên (ĐCT), và giãn nở lanh là phù hợp nhất đối với các chế độ tải trong hành trình ngược lại từ (ĐCT) xuống
3. thấp, chế độ ngắt một xi lanh cho tải trung bình và chế độ tất cả các xi lanh hoạt động phù hợp ở các chế độ tải động cơ cao. Trong bài báo này, một hệ thống điều khiển xú páp mới được cải tiến từ hệ thống phân phối khí truyền thống trên xe, được thiết kế lại để điều khiển ngắt xi lanh trong động cơ xăng. Các xú páp hút trong xi lanh sẽ được mở ra ở tất cả các chu kỳ cho việc điều khiển ngắt xi Hình 1. Sơ đồ so sánh hiệu quả có CDA và lanh. Động cơ với hệ thống điều khiển được không có CDA cải thiện sẽ thực hiện các chế độ ngắt xi lanh với tốc độ động cơ khác nhau. Các trạng thái 2.2. Cấu tạo cơ cấu điều khiển ngắt xi lanh điều khiển tối ưu của ngắt xi lanh cho động cơ Nghiên cứu được thực hiện trên động ở các chế độ hoạt động khác nhau sẽ được thử cơ Hyundai G4EK với hệ thống phân phối nghiệm. Ngoài ra, nghiên cứu cũng đã chứng khí truyền thống. Động cơ dùng hệ thống minh rằng việc áp dụng ngắt xi lanh sẽ cải trục cam đơn với 12 xú páp cho 4 xi lanh để thiện mức tiêu thụ nhiên liệu và khí thải trong điều khiển đóng mở của xú páp xả và hút. động cơ xăng. Nghiên cứu đã cải tiến hệ thống phân phối 2. ĐỀ SUẤT CƠ CẤU ĐIỀU KHIỂN khí truyền thống trên động cơ Hyundai bằng NGẮT XI LANH cách thêm vào một số cơ cấu tác động bên ngoài để ngắt xi lanh như ở hình.2. Cò mổ và 2.1. Ngắt xi lanh chủ động trục cam thứ cấp sẽ tác động để xú páp hút ở Ngắt xi lanh có lợi thế cho động cơ có vị trí mở ra đối với xi lanh cần ngắt. Với hệ phân khối lớn. Tuy nhiên, trong những năm thống cơ khí này sẽ mở ra một hướng khác gần đây, phương pháp này được áp dụng trong trong thiết kế điều khiển ngắt xi lanh, luôn các động cơ xăng có dung tích xi lanh nhỏ, luôn giữ xú páp hút ở vị trí mở. Khi chúng ta cải thiện mức tiêu thụ nhiên liệu ở các chế độ cần ngắt xi lanh, tiếp đó sự đánh lửa và cung tải khác nhau. Một động cơ với công nghệ cấp nhiên liệu cho xi lanh bị ngắt cũng bị ngắt xi lanh đơn giản là chỉ cần giữ cho xú páp ngừng cung cấp. Kết quả này làm giảm đáng nạp hoặc xú páp xả đóng qua tất cả các chu kỳ, kể công tổn hao trong các kỳ nạp và nén. đồng thời đánh lửa và nhiên liệu cung cấp cho các xi lanh bị ngắt bằng cách khóa các tín hiệu phun và đánh lửa. Bằng cách đóng xú páp trong xi lanh được sử dụng như một "lò xo không khí". Lò xo không khí này thực hiện trong quá trình nén và giãn nỡ theo chu kỳ, trong đó loại bỏ tổn thất tổn hao cơ giới. Ngắt xi lanh mang lại một số lợi ích cho hiệu suất động cơ bằng cách giảm tổn hao cơ Hình 2. Cơ cấu điều khiển ngắt xi lanh chủ giới ở các chế độ tải nhỏ. Khi động cơ làm động. việc với một xi lanh ở tải nhỏ, thể tích công Khớp trượt và càng điều khiển dùng để tác giảm chỉ còn một nửa nhưng yêu cầu về điều khiển nối trục, có thể nối hoặc không công suất vẫn không đổi do đó bướm ga sẽ mở nối hai phần của trục cam như ở hình.3. Càng tối đa, điều này giúp cho việc nạp không khí được điều khiển bởi mô tơ. vào buồng đốt dễ dàng hơn do không có sự cản trở của cánh bướm ga trên đường nạp [5, 8]. Hình 3. Khớp trượt và càng chuyển hướng
4. Chúng tôi đã đề xuất một cơ cấu mà có tơ còn lại quay trục cam để mấu cam đè mở thể kiểm soát ngắt xi lanh với các chế độ xú páp hút. Vì vậy, cơ cấu ngắt xi lanh có thể khác nhau: ngắt 1 xi lanh ngắt 2 xi lanh và ngắt 1 xi lanh, 2 xi lanh hoặc 3 xi lanh, tuỳ ngắt 3 xi lanh, các chế độ ngắt phụ thuộc vào thuộc vào sự kết hợp của 2 mô tơ này. tải trọng của xe. Tuy nhiên qua khảo sát thực tế về công suất động cơ, trường hợp ngắt 3 xi lanh chỉ được sử dụng trong trường hợp tải quá thấp, nó không thể cung ứng đủ công suất vận hành khi xe chạy trên đường. Vì vậy, ở nghiên cứu này chúng tôi đã triển khai và chế tạo một cơ cấu cơ khí để ngắt xi lanh mà nó có thể ngắt 1 hoặc 2 xi lanh như ở hình 4. Hình 5. Sơ đồ nguyên lý ngắt xi lanh trên Thiết kế này có cơ cấu cơ khí, cấu tạo và động cơ điều khiển tương tự như cơ cấu điều khiển Cơ cấu điều khiển ngắt xi lanh được ngắt xi lanh như đã đề xuất trên hình 4 gắn trên động cơ Hyundai G4EK với 4 xi lanh thẳng hàng. Bằng cách thêm vào cơ cấu cơ khí để ngắt xi lanh mà không ảnh hưởng đến hệ thống phân phối khí truyền thống trên động cơ . Mục đích của việc nghiên cứu thiết kế cơ cấu này là có thể ngắt các xi lanh trên động cơ tuỳ thuộc vào tải trọng của động cơ, cơ cấu này có thể điều khiển ngắt từ 1 hoặc 2 xi lanh. Chế độ ngắt 1 xi lanh sẽ được thực Hình 4. Cụm cơ cấu điều khiển ngắt xi lanh. hiện khi động cơ hoạt động ở tải trung bình. Cơ cấu điều khiển được mô tả trên hình Chế độ ngắt 2 xi lanh khi động cơ hoạt động 5 có thể thực hiện ngắt tối đa là 3 xi lanh ở chế độ tải thấp. Điều này giúp cải thiện trong động cơ 4 xi lanh. Khi mô tơ ngắt nối 2 suất tiêu hao nhiên liệu trên động cơ xăng. trục cam quay tác động làm khớp then hoa Nguyên lý hoạt động ngắt xi lanh được thể dịch chuyển qua phải, ở vị trí này sẽ có xi hiện trên hình 6. Motor A quay làm trục cam lanh số 1 bị ngắt. Khi động cơ quay tác động quay, cam sẽ điều khiển mở xú páp nạp. Mô làm khớp then hoa dịch chuyển qua trái, ở vị tơ B điều khiển khớp trượt để ngắt 1 hoặc 2 trí này sẽ có 2 xi lanh bị ngắt. Khi động cơ xi lanh của động cơ. Cơ cấu trên dùng để quay tác động làm khớp then hoa dịch ngắt xi lanh của động cơ được gắn trên động chuyển đến vị trí trung gian (vị trí chính cơ Hyundai G4EK. Cơ cấu điều khiển cải giữa), lúc này trục cam được nối cứng cả hai tiến này có thể điều khiển ngắt xi lanh một phần do đó cả 3 xi lanh đều bị ngắt. cách dễ dàng mà không ảnh hưởng đến sự điều khiển thời điểm đóng mở xú páp của hệ Hình vẽ ở trên, trục cam được chia làm thống phân phối khí truyền thống trên động 2 phần và được nối cứng với nhau bởi một cơ. khớp then hoa được gắn di chuyển trên trục và được dẫn động bởi một động cơ điện 1 chiều 12V-DC. Dẫn động làm quay trục cam cũng bằng động cơ điện 1 chiều 12V-DC. Cơ cấu ngắt xi lanh có thể điều khiển ngắt 1, 2 hay 3 xi lanh, tuỳ thuộc vào công suất phát ra để thoả mãn điều kiện hoạt động tải khác nhau của xe. Trục cam gồm có 2 phần, phần trục cam gồm có 2 mấu cam dùng để ngắt xi lanh số 1 và 2. Phần trục cam còn lại có 1 mấu cam dùng để điều khiển ngắt xi Hình 6. Thiết kế sơ bộ cơ cấu điều khiển lanh số 3. Cả hai phần trục cam được nối lại ngắt xi lanh trên động cơ. hoặc tách rời bởi sự điều khiển khớp trượt của mô tơ, khớp trượt di chuyển trượt trên trục để nối hoặc không nối hai trục cam. Mô
5. Hình 7. Cơ cấu điều khiển lắp trên động cơ Hyundai 3. Thử nghiệm và phân tích kết quả 3.1. Thiết lập thử nghiệm Việc thử nghiệm đã được tiến hành trên động cơ xăng với 4 xi lanh thẳng hàng với hệ thống phân phối khí kiểu SOHC với 12 xú páp. Các thông số kỹ thuật động cơ được mô tả trong bảng 1. Hình 8. Màn hình hiển thị và thiết bị đo khí Trong phạm vi nghiên cứu chúng tôi chỉ thải Maha MGT5 thực hiện thử nghiệm đo nồng độ khí thải trên thiết bị đo khí thải Maha MGT5 và xác 3.1.2 Thiết lập thử nghiệm với thiết bị đo định suất tiêu hao nhiên liệu trên thiết bị đo tiêu hao nhiên liệu Maha LPS 2000. tiêu hao nhiên liệu Maha LPS 2000. Bảng 1. Thông số kỹ thuật động cơ thử nghiệm Nhà sản xuất Hyundai motor Mã động cơ G4EK Loại động cơ I 4 Dung tích 1500 cm3 Tỉ số nén 10:1 Công suất cực đại 99 HP/6000 rpm Mô men xoắn cực đại 134 Nm/4000rpm Đường kính x hành trình 75.5 x 83.5 Hình 9. Kết nối thiết bị đo (mm) Thứ tự nổ 1 – 3 – 4 – 2 3.1.1 Thiết lập thử nghiệm với thiết bị đo khí thải Maha MGT5 Quá trình thử nghiệm được thực hiện tại phòng thí nghiệm động cơ khoa cơ khí động lực trường ĐHSPKT TP. HCM.
6. đánh lửa cho các xi lanh ngừng hoạt động đã được vô hiệu hóa trong suốt quá trình động cơ hoạt động. Quá trình thử nghiệm đã được thực hiện bằng cách ngắt ở một hoặc hai xi lanh phụ thuộc vào tốc độ động cơ khác nhau. Khi thử nghiệm ở tốc độ động cơ khác nhau tương ứng với tải thấp, ảnh hưởng của việc ngắt xi lanh đã được kiểm tra ba chế độ: ngắt 1 xi lanh, ngắt 2 xi lanh hoặc động cơ hoạt động bình thường (không ngắt xi lanh nào cả) Hình 10. Kết nối động cơ thiết bị đo tiêu hao nhiên liệu Maha LPS 2000. 3.2. Đánh giá kết quả thử nghiệm 3.2.1 Đánh giá kết quả chỉ số suất tiêu hao nhiên liệu ge (gram/giây) khi ngắt xi lanh. Hình 12. Kết quả thử nghiệm lượng nhiên liệu tiêu hao ÑOÀ THÒ SUAÁT TIEÂU HAO NHIEÂU LIEÄU 0.3 0.25 0.2 0.15 Suât tiêu hao nhiêuhaoliêu [g/s] tiêu ge Suât 0.1 Không ngat Ngat môt xylanh Ngat hai xylnah 0.05 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 Sô ṿong quay dông co [rpm] Hình 13. Diễn biến suất tiêu hao nhiên liệu ge tương ứng với các chế độ hoạt động khác nhau Dựa vào kết quả phân tích suất tiêu hao nhiên liệu trên đồ thị ta thấy, so với trường hợp không ngắt xi lanh thì khi ta ngắt một hoặc hai xi lanh các xi lanh còn lại sẽ nhận được lượng khí nạp nhiều hơn đồng thời Hình 11. Quá trình thử nghiệm xác định lượng xăng cung cấp sẽ giảm do một hoặc lượng nhiên liệu tiêu hao hai kim phun bị ngắt, suất tiêu hao nhiên liệu Kết quả của việc ngắt xi lanh chủ động về sẽ giảm khoảng 8% khi ngắt một xi lanh và mức tiêu thụ nhiên liệu và khí thải đã được khi ngắt hai xi lanh thì suất tiêu hao nhiên khảo sát qua các chế độ như sau: ngắt 1 xi liệu sẽ giảm được xấp xỉ 14%. Trên các xi lanh, ngắt 2 xi lanh và cả 4 xi lanh cùng hoạt lanh không bị ngắt quá trình nạp hoàn thiện động. Ngắt xi lanh đã được áp dụng trong hơn do không phải tranh giành lượng khí nạp nghiên cứu này bằng cách luôn giữ xú páp ít ỏi đồng thời ở các xi lanh đang hoạt động nạp mở theo mong muốn ở các xi lanh nhất lượng nhiên liệu cung cấp sẽ được điều chỉnh định. Ngoài ra, việc cung cấp nhiên liệu và
7. theo góc mở bướm ga vì thế vẫn đảm bảo toàn hoặc hổn hợp xăng không khí trở nên công suất động cơ phát ra. quá đậm. 3.2.2 Thực nghiệm đánh giá phát thải khí Tuy nhiên khi động cơ làm việc ở chế CO tương ứng các chế độ hoạt động khác độ ngắt 1 hoặc 2 xi lanh thì lượng xăng cung nhau cấp giảm xuống đồng thời các xi lanh đang hoạt động sẽ được nạp nhiều hơn và quá trình cháy diễn ra hoàn thiện hơn vì thế nên nồng độ khí CO sinh ra giảm đáng kể. 3.2.3 Thực nghiệm đánh giá phát thải khí HC tương ứng với các chế độ hoạt động khác nhau Hình 14. Quá trình thử nghiệm đo khí thải động cơ Hình 17. Kết quả thử nghiệm nồng độ khí thải HC ÑOÀ THÒ NOÀNG ÑOÄ KHÍ THAÛI HC 1500 Không ngat 1400 Ngat môt xylanh Ngat hai xylnah 1300 1200 1100 1000 900 Nong do khiHCNongdo[ppm] 800 700 600 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 So vong quay dong co [rpm] Hình 15. Kết quả thử nghiệm nồng độ khí Hình 18. Diễn biến phát thải khí HC tương thải CO ứng với các điều kiện hoạt động khác nhau ÑOÀ THÒ NOÀNG ÑOÄ KHÍ THAÛI CO 5 Dựa vào kết quả phân tích phát thải khí Không ngat Ngat môt xylanh HC trên đồ thị ta thấy, so với trường hợp 4.5 Ngat hai xylnah không ngắt xi lanh thì khi ta ngắt 1 xi lanh 4 lượng khí HC sẽ giảm khoảng 7%, và khi 3.5 ngắt 2 xi lanh thì lượng HC giảm được xấp xỉ 3 16%. Nông dô khí CO [%V] CO khí Nôngdô 2.5 Nồng độ khí HC sinh ra sẽ tăng khi hổn 2 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 hợp xăng không khí trở nên quá đậm, do quá Sô ṿong quay dông co [rpm] trình cháy diễn ra không hoàn toàn và đặc Hình 16. Diễn biến phát thải khí CO tương biệt tăng cao khi hổn hợp xăng không khí ứng với các điều kiện hoạt động khác nhau quá nghèo, vì không thể cháy được. Tuy Dựa vào kết quả phân tích phát thải khí nhiên khi động cơ làm việc ở chế độ ngắt 1 CO trên đồ thị ta thấy, so với trường hợp hoặc 2 xi lanh các xi lanh bị ngắt sẽ ngừng không ngắt xi lanh thì khi ta ngắt 1 xi lanh cung cấp nhiên liệu, các xi lanh đang hoạt thành phần khí thải CO sẽ giảm khoảng 9%, động sẽ được nạp nhiều hơn đồng thời lượng và khi ngắt 2 xi lanh thì thành phần khí CO nhiên liệu cung cấp cũng được điều chỉnh giảm được xấp xỉ 17%. Nồng độ khí CO tăng theo góc mở bướm ga vì thế vẫn đảm bảo lên khi quá trình cháy diễn ra không hoàn công suất động cơ phát ra.
8. 3. KẾT LUẬN giảm được 16%. Qua kết quả thử nghiệm có Kết quả thực nghiệm tại phòng Thí thể thấy rằng việc ứng dụng phương pháp nghiệm động cơ, khoa Cơ khí động lực, điều khiển ngắt xi lanh trên động cơ xăng đã trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ góp phần tiết kiệm nhiên liệu, giảm đáng kể Chí Minh cho thấy: lượng khí thải độc hại ra môi trường. Vì thế trong tương lai công nghệ xi lanh biến thiên Động cơ hoạt động ở chế độ ngắt 1 xi chủ động sẽ trở thành mục tiêu hướng đến lanh thì suất tiêu hao nhiên liệu giảm được của các nhà sản xuất ô tô. khoảng 8%, lượng khí thải CO giảm được xấp xỉ 9% và thành phần khí HC sinh ra cũng LỜI CẢM ƠN giảm được 7%. Nhóm nghiên cứu xin chân thành cảm Động cơ hoạt động ở chế độ ngắt 2 xi ơn sâu sắc đến quí Thầy khoa Cơ khí Động lanh thì suất tiêu hao nhiên liệu giảm được lực, trường Đai học Sư phạm Kỹ thuật Tp. khoảng 14%, lượng khí thải CO giảm được HCM. xấp xỉ 17% và thành phần khí HC sinh ra cũng
9. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Michael Knowling, "Cylinder Deactivation Reborn - Part 1& Part 2", Autospeed, Issue 342 2. Kreuter Et Al., P. Meta – “CVD, an electro-mechanical cylinder and valve deactivation system”, SAE paper 2001-01-0240, 2001. 3. Nate R. et al., “Optimization techniques and results for the operating modes of a camless engine”, SAE paper 2003-01-0033, 2003. 4. Leone, T.G. and Pozar, M., “Fuel economy benefit of cylinder deactivation – sensitivity to vehicle application and operating constraints”, SAE 2001 – 01 - 3591, 2001 5. Vendan, S. P., Sathish, T., Sathishkumar S., "Reduction of fuel consumption in multicylinder engine by cylinder deactivation technique," Journal of engineering annals of faculty of engineering, Hunedoara, 15-20, 2009. 6. Fujiwara, M., Kumagai, K., Segawa, M., Sato, R. and Tamura, Y., "Development of a 6-cylinder gasoline engine with new variable cylinder management technology, "SAE paper No. 2008-01-0610, 2008 7. Kutlar, O. A., Arslan, H., and Calik, A. T., “Methods to Improve Efficiency of Four Stroke, Spark Ignition Engines at Part Load," Energy Conversion and Management, vol. 46, no. 20, pp. 3202–3220, Dec. 2005. 8. Yaojung Shiao and Ly Vinh Dat, “Efficiency Improvement for an Unthrottled SI Engine at Part Load,” International Journal of Automotive Technology, vol. 13, no. 6, pp. 885-893, 2012. 9. Yaojung Shiao and Ly Vinh Dat, " A New Electromagnetic Valve train with PM/EM Actuator in SI Engines", Transactions of the Canadian Society for Mechanical Engineering, Vol. 37, No 1A, 2013 10. Gilbert Peters - Cylinder deactivation on 4 cylinder engines: A torsional vibration analysis – 2007. THÔNG TIN LIÊN HỆ TÁC GIẢ 1/ Họ tên: Nguyễn Phạm Huỳnh Anh Đơn vị: Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ Điện thoại: 0932.882.979 Email: nguyenanhckdl@gmail.com 2/ Họ tên: Lý Vĩnh Đạt Đơn vị: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM Điện thoại:0903.707.702 Email: datckd@gmail.com
10. BÀI BÁO KHOA HỌC THỰC HIỆN CÔNG BỐ THEO QUY CHẾ ĐÀO TẠO THẠC SỸ Bài báo khoa học của học viên có xác nhận và đề xuất cho đăng của Giảng viên hướng dẫn Bản tiếng Việt ©, TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH và TÁC GIẢ Bản quyền tác phẩm đã được bảo hộ bởi Luật xuất bản và Luật Sở hữu trí tuệ Việt Nam. Nghiêm cấm mọi hình thức xuất bản, sao chụp, phát tán nội dung khi chưa có sự đồng ý của tác giả và Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh. ĐỂ CÓ BÀI BÁO KHOA HỌC TỐT, CẦN CHUNG TAY BẢO VỆ TÁC QUYỀN! Thực hiện theo MTCL & KHTHMTCL Năm học 2017-2018 của Thư viện Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh.