Chuyển đổi và đánh giá xe máy sử dụng nhiên liệu LPG

Mục tiêu chính của nghiên cứu "Chuyển đổi và đánh giá xe máy sử dụng nhiên liệu LPG" là chuyển đổi động cơ xe máy Wave RSX 110 sử dụng nhiên liệu xăng sang dùng nhiên liệu khí LPG; đánh giá mức độ phát thải, tiêu hao nhiên liệu và công suất. Hệ thống phun xăng điện tử được thay thế bằng hệ thống phun nhiên liệu khí LPG trên đường ống nạp. Lưu lượng phun, thời điểm phun được tính toán và điều khiển bằng bộ xử lý trung tâm tinh chỉnh. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chuyển đổi và đánh giá xe máy sử dụng nhiên liệu LPGCHUYỂN ĐỔI VÀ ĐÁNH GIÁ XE MÁY SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU LPG Hồ Trọng Du* Khoa Công nghệ Động lực, Trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh. *Tác giả liên hệ, Email: hotrongdu@iuh.edu.vn. TÓM TẮT Mục tiêu chính của nghiên cứu là chuyển đổi động cơ xe máy Wave RSX 110 sử dụng nhiên liệu xăng sang dùng nhiên liệu khí LPG; đánh giá mức độ phát thải, tiêu hao nhiên liệu và công suất. Hệ thống phun xăng điện tử được thay thế bằng hệ thống phun nhiên liệu khí LPG trên đường ống nạp. Lưu lượng phun, thời điểm phun được tính toán và điều khiển bằng bộ xử lý trung tâm tinh chỉnh. Kết quả thử nghiệm trên bệ thử và trên đường cho thấy động cơ hoạt động ổn định, lượng nhiên liệu phun ra đáp ứng tốt các chế độ làm việc; phát thải khí CO, CO2, HC giảm lần lượt 49,6%, 16,5%, 43,9%. Động cơ sử dụng nhiên liệu LPG tiết kiệm nhiên liệu hơn so với nhiên liệu xăng, suất tiêu hao nhiên liệu giảm 8,83%. Tuy nhiên, công suất và mô men cực đại giảm lần lượt 1,61% và 6,79%, không ảnh hưởng nhiều đến quá trình hoạt động của động cơ. Kết quả nghiên cứu trên đã đóng góp phương pháp chuyển đổi động cơ xe máy sử dụng xăng sang dùng nhiên liệu LPG và cơ sở dữ liệu chứng minh nhiên liệu LPG sử dụng hiệu quả trên động cơ xe gắn máy. Từ khóa: nhiên liệu LPG; phun LPG trên ống góp nạp; xe gắn máy sử dụng LPG. 1. Giới thiệu Hiện nay, trên thế giới và Việt Nam phương tiện tham gia giao thông càng tăng cao. Trong số đó, động cơ sử dụng nhiên liệu xăng dầu chiếm phần trăm cao, ô nhiễm môi trường từ khí thải do xăng dầu vẫn đang còn là vấn đề nan giải của nhân loại trong vài thập kỷ qua. Để giải quyết vấn đề trên, gần đây đã có nhiều công trình nghiên cứu chế tạo vận hành thành công động cơ cho các phương tiện giao thông sử dụng nhiên liệu hóa lỏng LPG. Những công trình tiêu biểu trong nước [1],[3],[4],[5] đã tiến hành thực nghiệm, đánh giá mức độ phát thải khí xả của động cơ sử dụng nhiên liệu LPG. Kết quả hàm lượng khí xả CO, CO2 và HC đều giảm đáng kể so với sử dụng nhiên liệu truyền thống. Năm 2022, Hồ Trọng Du cùng các cộng sự [2] đã thiết kế, chế tạo hệ thống nhiên liệu LPG cho xe gắn máy Wave S110 sử dụng bộ chế hòa khí và sử dụng phần mềm Arduino để canh chỉnh. Thông qua quá trình thực nghiệm, cho thấy nhiên liệu LPG hoàn toàn sử dụng được cho động cơ xe gắn máy. Kết quả cho thấy vận hành êm dịu trên đường bằng và đường dốc với mức tiêu hao nhiên liệu nhỏ hơn 57,56 VND/km so với xe xăng sử dụng bộ chế hòa khí truyền thống. Tuy nhiên công trình chưa nghiên cứu đến tính năng phát thải khí xả của động cơ sử dụng LPG, đây cũng là hướng phát triển của các công trình về sau. Trên thế giới cũng có những công trình nghiên cứu [6], [7] động cơ xe gắn máy sử dụng nhiên liệu LPG kết quả thu được cũng rất tương đồng với các tác giả trong nước. Nhìn chung tất cả các đề tài nghiên cứu trong và ngoài nước đều chuyển đổi động cơ xe gắn máy sử dụng bộ chế hòa khí hoặc phun xăng điện tử sử dụng nhiên liệu LPG phun trên đường ống nạp có bộ ECU để điều khiển. Tuy nhiên, việc thiết kế và chế tạo ECU gặp rất nhiều khó khăn và chi phí tốn kém. Hiện nay, trên thị trường phụ tùng xe máy Việt Nam có cung cấp ECU tinh chỉnh để phục vụ việc chế tạo, cải tiến xe. ECU tinh chỉnh đã được lập trình, tính toán thời gian mở kim phun và góc đánh lửa sớm tương thích với nhiên liệu xăng. Bằng phương pháp thực nghiệm nhóm nghiên cứu đã điều chỉnh dữ liệu để nó phù hợp với nhiên liệu LPG. Sử dụng ECU tinh chỉnh dùng để điều khiển phun xăng, đánh lửa cho 52xe gắn máy sử dụng nhiên liệu LPG là hướng nghiên cứu mới, rút ngắn thời gian và chi phíchế tạo ECU và khắc phục được những hạn chế của các nghiên cứu trước đây.2. Thiết kế hệ thống nhiên liệu lpg2.1 Sơ đồ hệ thống và nguyên lý hoạt động Hình 1. Sơ đồ hệ thống nhiên liệu LPG trên xe WaveS 110 1: Bình LPG; 2: đồng hồ đo áp suất điện tử; 3: van điện từ (solenoid); 4: bộ điều áp; 5: lọcLPG; 6: đồng hồ đo áp suất; 7: cảm biến vị trí trục cam; 8: cơ cấu phối khí; 9: kim phun; 10:họng gas; 11: bộ 3 cảm biến: CB vị trí bướm ga, CB áp suất khí nạp, CB nhiệt độ khí nạp; 12: lọc gió; 13: ECU; 14: ắc quy; 15: vô lăng; 16: CB tốc độ động cơ. Nguyên lý hoạt động: nhiên liệu LPG được nén trong bình chứa (1) áp suất 6 – 7(kg/cm2), ngay sau bình gắn một đồng hồ áp suất (2) dùng để đo mức nhiên liệu trong bình.Trước khi sử dụng cần phải mở van tay để nhiên liệu đến và chờ sẵn tại van điện từ (3). Khimở chìa khóa ở vị trí ON, nguồn điện 12V từ Accu (14) sẽ đi đến mở van điện từ cho nhiênliệu đi qua. Nhiên liệu tiếp tục đi đến bộ điều áp (4), bộ điều áp có nhiệm vụ giảm áp suấtnhiên liệu theo mong muốn. Quan sát bằng đồng hồ đo áp (6) với áp suất mong muốn điềuchỉnh từ 6 – 7 (kg/cm2) xuống còn khoảng 1,6 (kg/cm2) tương đương 29 (psi) cũng l ...