Xác định ảnh hưởng của chế độ tải đến các thông số công tác và mức phát thải ô nhiễm của động cơ diesel B2 trên bệ thử AVL-TEC

Tóm tắt: Bài báo trình bày kết quả thử nghiệm xác định ảnh hưởng của chế độ tải đến các thông số công tác và mức phát thải ô nhiễm của động cơ diesel B2 tại phòng thử động cơ hạng nặng AVL-ETC của Trung tâm Quốc gia Thử nghiệm khí thải Phương tiện giao thông cơ giới đường bộ NETC. Kết quả thực nghiệm được sử dụng để hiệu chỉnh, đánh giá độ tin cậy của mô hình mô phỏng chu trình công tác của động cơ diel^’ B2 đã xây dựng trong phần mềm chuyên dụng Diesel-RK.

Từ khoá: Động cơ diesel, Chế độ tải, Thông số công tác, Mức phát thải ô nhiễm.

Abstract: This paper presents experimental results to determine the effect of loading modes to the performance and pollutant emissions of B2 diesel engine on AVL-ETC testbed (National Motor Vehicle Emission Test Center-NETC). The experimental results are used to calibrate, evaluate the reliability of the simulation model of diesel engine B2’s working cycle has built in DIESEL-RK software.

Động cơ B2 là động cơ diesel 4 kỳ, không tăng áp, 12 xi lanh, bố trí hình chữ V, phun nhiên liệu trực tiếp, dùng bơm cao áp (BCA) kiểu dãy (kiểu Bóch) và vòi phun kín tiêu chuẩn [16]. Theo thiết kế, động cơ B2 có công suất định mức là 520 mã lực (382 kW) tại tốc độ n=2000 vgph/; mô men xoắn lớn nhất là 2158 Nm. tại n=1200 vgph/.

Đối với các động cơ diesel dùng hệ thống phun nhiên liệu kiểu cơ khí truyền thống, chế độ vận hành (tải và tốc độ) có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất nhiệt và mức phát thải các chất ô nhiễm. Một số nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm [4], [5], [6], [7], [13] thường chỉ tiến hành theo đặc tính ngoài (100% tải, ứng với hành trình lớn nhất của thanh răng BCA) mà ít quan tâm đến các chế độ tải cục bộ. Tuy nhiên, trong thực tế sử dụng, động cơ rất ít khi vận hành theo đặc tính ngoài và đây cũng không phải là chế độ vận hành tối ưu của động cơ xét về góc độ hiệu suất nhiệt, mức phát thải ô nhiễm. Do vậy, nếu chỉ sử dụng kết quả thực nghiệm theo đặc tính ngoài để hiệu chỉnh, đánh giá độ tin cậy của mô hình mô phỏng chu trình công tác của động cơ sẽ gặp phải những hạn chế nhất định.

Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu thực nghiệm tại Phòng thử ETC (Heavy Duty Engine TestCell) của Trung tâm Quốc gia Thử nghiệm khí thải PTCGĐB (NETC) thuộc Cục Đăng kiểm Việt Nam, với hệ thống trang thiết bị, công nghệ đồng bộ tiên tiến của hãng AVL Lít GmbH (CH Áo) nhằm đánh giá ảnh hưởng của chế độ tải đến các thông số công tác, mức phát thải ô nhiễm của động cơ B2, bao gồm: Các thông số công tác: mô men xoắn có ích, M¬e [Nm.]; công suất có ích, Ne [kW]; suất tiêu hao nhiên liệu có ích, ge [gkW.h]; Mức phát thải ô nhiễm: mức phát thải NOX [ppm]; độ khói k [1m/].

Chi tiết tham khảo Tạp chí GTVT số tháng 9/2014