Báo cáo nghiên cứu khoa học: ỨNG DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN VÀO BỘ ĐIỀU CHỈNH TỰ ĐỘNG CUNG CẤP LPG CHO ĐỘNG CƠ ĐÁNH LỬA CƯỠNG BỨC

Trong những năm gần đây, vi điều khiển đã và đang được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điều khiển chính xác. Trên cơ sở phân tích các phương pháp điều khiển cung cấp nhiên liệu cho động cơ đốt trong bằng cơ khí và điện, chúng ta thiết kế chế tạo mạch điều khiển điện tử cung cấp nhiên liệu LPG, họng khuếch tán và van cung cấp LPG.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo nghiên cứu khoa học: " ỨNG DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN VÀO BỘ ĐIỀU CHỈNH TỰ ĐỘNG CUNG CẤP LPG CHO ĐỘNG CƠ ĐÁNH LỬA CƯỠNG BỨC" TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 1(30).2009 ỨNG DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN VÀO BỘ ĐIỀU CHỈNH TỰ ĐỘNG CUNG CẤP LPG CHO ĐỘNG CƠ ĐÁNH LỬA CƯỠNG BỨC APPLICATION OF MICROCONTROLLER IN A REGULATOR TO AUTOMATICALLY SUPPLY LIQUEFIED PETROLEUM GAS FOR SI ENGINES Trần Thanh Hải Tùng Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng Nguyễn Văn Phụng Học viên Cao học khóa 2005 – 2008 TÓM T ẮT Trong những năm gần đây, vi điều khiển đã và đang được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điều khiển chính xác. Trên cơ sở phân tích các phương pháp điều khiển cung cấp nhiên liệu cho động cơ đốt trong bằng cơ khí và điện, chúng ta thiết kế chế tạo mạch điều khiển điện tử cung cấp nhiên liệu LPG, họng khuếch tán và van cung cấp LPG. Chúng được chạy thử, sửa chữa, hoàn thiện, đo đạc các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của động cơ thí nghiệm kh i dùng LPG, xăng và so sánhết quả thực nghiệm với tính toán lý thuy . Bài báo này trình bày k ết phương án nghiên c thiết kế bộ điều chỉnh tự động sử dụng vi điều khiển và động cơ bước ứu cung cấp nhiên liệu LPG cho động cơ ôtô thế hệ mới góp phần tiết kiệm n hiên liệu và giảm thiểu ô nhiễm môi trường. ABSTRACT In recent years, microcontroller has been widely used in highly precision control system. On the basis of analyzing the mechanical and electrical control methods of supplying combustion engines fuel, we have designed and manufactured a LPG mixer, a LPG supplying valve and an electronic circuit to automatically control LPG supplying. They had been test run, adjusted and perfected. We surveyed the economic technical quota of experimental engine as using LPG and using petrol. Then we compared economic and technical benefits of prototype engine using LPG versus conventional fuel. This paper presents a solution to conducting research into the design and manufacturing of a regulator with microcontroller to control stepper motor in order to automatically supply liquefied petroleum gas for a new generation automobile engines which will increase fuel efficiency and minimize environment pollution. 1. Giới thiệu Thành tựu của ngành điện tử, công nghệ thông tin và ch uyên ngành đ ộng cơ nhiệt đóng góp đáng kể vào tiến bộ khoa học, phát triển kỹ thuật và được ứng dụng nhiều trên ôtô. Trước đây, việc cung cấp nhiên liệu LPG, nhờ bộ phụ kiện LPG/xăng, phụ thuộc vào sự đóng-mở các van tiết lưu bằng cơ khí hay điện. Nhận thấy điều khiển tự động có thể kiểm soát cung cấp nhiên liệu và theo dõi quá trình cháy trong động cơ đánh lửa cưỡng bức... Muốn động cơ hoạt động tiết kiệm nhiên liệu, hiệu quả và thỏa mãn quá trình cháy lý tưởng ; thiết nghĩ sử dụng vi điều khiển và động cơ bước (stepper motor) sẽ đáp ứng được việc cung cấp tự động LPG cho động cơ sao cho hệ số dư lượng 31 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 1(30).2009 không khí α ≈ 1[2]. Công trình này thiết kế một mạch điện tử điều chỉnh tự động van tiết lưu dạng chốt côn trên đường cung ấp chính , lắp một họng c khuếch tán trên đường nạp và một van chân không có gắn gicleur trên đường không tải. Khi thc nghiệm, chọn ự động cơ DAEWOO A16 DMS lắp trên ôtô NUBIRA do hãng DAEWOO Hàn Qu ốc sản xuất năm 2001, được sử dụng khá phổ biến ở Hình 1. Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu LPG điều khiển tự động. Việt Nam hiện nay. Đây là động cơ (I: Đường cung cấp LPG chính; II: Đường không tải.) Dual Overhead Cam L- 4 1.6L DOHC phun xăng đi ện tử, tỷ số nén 1: Van đi n từ; 2: Bộ hóa hơi - giảm áp; 3: Van cung cấp ệ ọng khuếch tán; 5: Không khí vào; 6: Cánh 9,5; đường kính cylinder 79 mm; chính LPG; 4: H bướm ga; 7: Đường ống nạp vào cylinder; 8: Gicleur không hành trình piston 81,5 mm; công tải; 9: Van không tải; 10: Nước ra; 11: Nước vào; 12: Bình suất của động cơ phun xăng là 77,8 chứa LPG; 13:Van điện từ và áp kế. kW ở tốc độ 5800 v/ph [6], [7]. 2. Tính toán quá trình cung cấp LPG cho động cơ 2.1. Cơ sở lý thuyết Động cơ đánh lửa cưỡng bức có thể làm việc bằng hai nhiên liệu khi hệ thống nhiên liệu mới (LPG) không ảnh hưởng đến hoạt động hệ thống nhiên liệu nguyên thủy (xăng). Trong ph này , chúng ta tính toán các ch độ cung cấp nhiên liệu LPG vào ần ế đường nạp động cơ thực nghiệm nhờ họng khuếch tán. 2.2. Các chế độ cấp nhiên liệu lý thuyết cần thiết cho động cơ thực nghiệm Lưu lư ợng nhiên liệu LPG cung cấp ở chế độ % bướm ga (BG) & t ốc độ động cơ (n):  k n .3600 G LPG   v .i.Vh .103 . [kg/h] 2.60 .L 0 2.2.1. Lưu lượng nhiên liệu LPG cung cấp ở chế độ vị trí 100% BG và n = 5800 [v/ph]: 1,119 5800 .3600 G LPG  0, 718.4.0,3995.103 (2.1) . =14,96[kg/h] 2.60 0,962.15,5335 2.2.2. Lưu lượng nhiên liệu LPG cung cấp ở chế độ vị trí 75% BG, n = 4000 [v/ph] ...