Nghiên cứu đặc tính tốc độ của động cơ diesel kiểu Common Rail thông qua xây dựng mô hình trung bình

Bài viết trình bày kết quả xây dựng mô hình trung bình (Mean Value Engine Model, MVEM) của động cơ diesel thế hệ mới trong phần mềm Matlab/Simulink với các thông số đầu vào chính được xác định bằng thực nghiệm trên bệ thử và sử dụng phương pháp bình phương tối thiểu. Mô hình MVEM này được dùng để khảo sát đặc tính tăng tốc của xe Huyndai Starex.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu đặc tính tốc độ của động cơ diesel kiểu Common Rail thông qua xây dựng mô hình trung bình NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH TỐC ĐỘ CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL KIỂU COMMON RAIL THÔNG QUA XÂY DỰNG MÔ HÌNH TRUNG BÌNH STUDYING THE PERFORMANCE CHARACTERISTICS OF COMMON RAIL DIESEL ENGINE BY BUILDING A MEAN VALUE ENGINE MODEL Vũ Thành Trung, Phạm Văn Thắng, Trần Quang Thắng Email: vuthanhtrung286@gmail.com Trường Đại học Sao Đỏ Ngày nhận bài: 3/4/2018 Ngày nhận bài sửa sau phản biện: 17/6/2018 Ngày chấp nhận đăng: 28/6/2018 Tóm tắt Đặc tính tốc độ của động cơ là thông số đầu vào quan trọng nhất đối với việc mô phỏng động lực học (ĐLH) quá trình tăng tốc của ô tô. Đặc tính tốc độ của động cơ diesel thế hệ mới (dùng hệ thống phun nhiên liệu kiểu Common Rail, tăng áp kiểu VGT, tuần hoàn khí thải EGR…) có sự khác biệt lớn khi so với động cơ diesel truyền thống và việc xác định nó là vấn đề phức tạp. Bài báo trình bày kết quả xây dựng mô hình trung bình (Mean Value Engine Model, MVEM) của động cơ diesel thế hệ mới trong phần mềm Matlab/Simulink với các thông số đầu vào chính được xác định bằng thực nghiệm trên bệ thử và sử dụng phương pháp bình phương tối thiểu. Mô hình MVEM này được dùng để khảo sát đặc tính tăng tốc của xe Huyndai Starex. Từ khóa: Đặc tính tốc độ; Common Rail; mô hình trung bình; bình phương tối thiểu; động lực học của ô tô. Abstract The performance characteristics of engine are the most important input data in simulating vehicle dynamics. Building the performance of new generation diesel engines (using Common Rail fuel injection system with a variable geometry turbocharger and exhaust gas recirculation, etc.) is more difficult and complex than traditional diesel engines. This paper presents results building the Mean Value Engine Model (MVEM) of new generation diesel engine in Matlab/Simulink with input data defined by measuring on testing stand and using weighted least-squares optimization. This MVEM is used in model simulating accleration performance of Hyundai Starex Vehicle. Keywords: Performance of engine; Common Rail; mean value engine model; weighted least-squares; vehicle dynamics. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ (lượng nhiên liệu cung cấp cho một chu trình gct chủ yếu phụ thuộc vào vị trí bàn đạp ga). Với các Trong nghiên cứu động lực học chuyển động động cơ diesel thế hệ mới dùng HTPNL kiểu CR, thẳng của ô tô, đặc tính tốc độ của động cơ là dữ gct được tính toán và điều khiển bởi ECU dựa theo liệu đầu vào rất quan trọng. Với một số công trình chế độ và điều kiện vận hành (tín hiệu từ các cảm nghiên cứu theo phương pháp truyền thống, đặc biến: vị trí bàn đạp ga, tốc độ động cơ, nhiệt độ tính tốc độ được xác định bằng thực nghiệm [1], khí nạp,…). Như vậy, đặc tính tốc độ của động cơ hoặc sử dụng mô hình động cơ đơn giản (các đặc diesel thế hệ mới sẽ có sự khác biệt lớn và các tính cục bộ được nội suy tuyến tính từ đặc tính đặc tính cục bộ không thể xác định theo phương ngoài của động cơ) [2-4]. Cách làm này chỉ phù pháp nội suy tuyến tính từ đặc tính ngoài như đối hợp với các loại động cơ diesel sử dụng hệ thống với động cơ diesel truyền thống [5]. phun nhiên liệu (HTPNL) kiểu cơ khí truyền thống Trong những năm gần đây, việc sử dụng mô hình Người phản biện: 1. GS.TS. Trần Văn Địch trung bình (Mean Value Engine Model, MVEM) 2. TS. Nguyễn Đình Cương trong mô phỏng ĐLH của động cơ sử dụng hệ 28 Tạp chí Nghiên cứu khoa học - Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190 Số 2(61).2018  LIÊN NGÀNH CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC thống điều khiển điện tử đã bắt đầu được nghiên Mômen có ích Me [Nm] của động cơ xác định theo cứu [6-8]. MVEM được xây dựng trên cơ sở các công thức [7]: định luật bảo toàn về khối lượng và năng lượng, định luật về nhiệt động, giá trị của các thông (1) số trong mô hình được xác định bằng cách lấy trung bình trong một hoặc vài chu trình công tác (CTCT). Do đó, thời gian tính toán khi dùng MVEM là nhanh hơn nhiều so với mô hình động cơ theo góc quay trục khuỷu trong khi vẫn đảm bảo độ chính xác [6]. Ngoài ra, MVEM còn xét đến các yếu tố về công nghệ của động cơ, thuộc tính nhiên trong đó: liệu. Để có được mô hình MVEM cho một động cơ cụ thể cần phải xác định nhiều thông số đầu vào Mi: mômen chỉ thị, [Nm]; bằng thực nghiệm. Mp: mômen tổn thất bơm của động cơ, [Nm]; Bài báo trình bày kết qu ...