Nghiên cứu mối liên hệ giữa xung điện, xung phun và thời gian dừng trong kỹ thuật phun chính nhiều giai đoạn

Bài viết xác định mối liên hệ giữa tín hiệu xung điện điều khiển vòi phun và tín hiệu xung phun, đồng thời xác định quy luật phun dựa trên kết quả mô phỏng vòi phun Common-Rail kiểu điện từ trên động cơ diesel Hyundai 2.5 TCI-A bằng phần mềm GT-Suite 7.5.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu mối liên hệ giữa xung điện, xung phun và thời gian dừng trong kỹ thuật phun chính nhiều giai đoạn Journal of Science and Technique - N.208 (6-2020) - Le Quy Don Technical University NGHIÊN CỨU MỐI LIÊN HỆ GIỮA XUNG ĐIỆN, XUNG PHUN VÀ THỜI GIAN DỪNG TRONG KỸ THUẬT PHUN CHÍNH NHIỀU GIAI ĐOẠN Nguyễn Xuân Đạt*, Nguyễn Hoàng Vũ, Phạm Xuân Phương Đại học Kỹ thuật Lê Quý Đôn Tóm tắt Hệ thống phun nhiên liệu, có điều khiển điện tử, kiểu Common-Rail đang được sử dụng rất phổ biến trên các động cơ diesel hiện đại. Trong hệ thống này, quy luật phun (hay tốc độ phun) phụ thuộc trực tiếp vào quy luật xung điện điều khiển vòi phun cũng như độ trễ (điện và thủy lực) của vòi phun. Hiện nay, việc xác định độ trễ mở và độ trễ đóng của vòi phun là khó khăn và cần nhiều trang thiết bị hiện đại, đặc biệt khi áp dụng kỹ thuật phun chính nhiều giai đoạn. Bài báo xác định mối liên hệ giữa tín hiệu xung điện điều khiển vòi phun và tín hiệu xung phun, đồng thời xác định quy luật phun dựa trên kết quả mô phỏng vòi phun Common-Rail kiểu điện từ trên động cơ diesel Hyundai 2.5 TCI-A bằng phần mềm GT-Suite 7.5. Từ khóa: Xung điện; xung phun; thời gian dừng; phun chính nhiều giai đoạn; vòi phun điện từ.1. Đặt vấn đề Hệ thống phun nhiên liệu (HTPNL), kiểu Common-Rail (CR) đang là hệ thốngđược sử dụng nhiều nhất trong các HTPNL điều khiển điện tử (ĐKĐT) do có áp suấtphun rất cao, hoạt động linh hoạt, cho phép ứng dụng các kỹ thuật phun (KTP) tiên tiến[3-6]. Để thực hiện các KTP tiên tiến cần dựa trên sự tác động nhanh (mở nhanh, đóngnhanh) của vòi phun, cho phép rút ngắn thời gian nâng hạ kim phun giữa các lần phunliên tiếp [7], giúp vòi phun có thể thực hiện được nhiều lần phun trong một chu trình côngtác (CTCT) với thời gian dừng nhỏ. Sự tác động nhanh phụ thuộc vào đặc tính điện từ vàđặc tính thủy lực của vòi phun. Hiện nay, xu hướng sử dụng kỹ thuật phun chính nhiều giai đoạn (KTPCNGĐ)đang là hướng nghiên cứu nhận được nhiều sự quan tâm do có nhiều ưu điểm như khảnăng giảm phát thải [8], giảm tiếng ồn [9], nâng cao hiệu suất làm việc của động cơ [9].Tuy nhiên, với KTPCNGĐ, do có sự ảnh hưởng của lần phun thứ nhất nên thời điểmphun, diễn biến quá trình phun lần hai là phức tạp hơn [7]. Việc xác định chính xác thờiđiểm phun cũng như diễn biến quá trình phun bằng thực nghiệm là một công việc rất khókhăn, đòi hỏi các trang thiết bị hiện đại (hiện nay, trên thế giới chỉ một số ít phòng thínghiệm có khả năng thực hiện được việc này).* Email: xuandatk38@gmail.com 17Selected Papers of Young Researchers - 2020 Bài báo này tập trung làm rõ mối quan hệ giữa xung điện, xung phun và thời giandừng giữa hai lần phun trong KTPCNGĐ dựa trên các kết quả mô phỏng vòi phun CR, kiểuđiện từ, sử dụng trên động cơ diesel Hyundai 2.5 TCI-A bằng phần mềm GT-Suite 7.5 [10].Kết quả nghiên cứu góp phần chính xác hóa dữ liệu QLP đầu vào khi tính toán CTCT và hỗtrợ việc phân tích, đánh giá kết quả đo thực nghiệm thu được khi áp dụng KTPCNGĐ.2. Các thông số cơ bản của tín hiệu điều khiển vòi phun và tín hiệu phun Đối với vòi phun CR kiểu điện từ, khi động cơ làm việc, ECU sẽ gửi tín hiệu đếnvòi phun dưới dạng xung điện để điều khiển sự đóng mở vòi phun. Khoảng thời gian từ khibắt đầu có lệnh cấp điện đến khi có lệnh ngắt điện của ECU, được gọi là thời gian cấp điện(ET - Energizing Time). Còn khoảng thời gian từ lúc nhiên liệu bắt đầu được phun ra đến khikim phun đóng hoàn toàn được gọi là thời gian phun (IT - Injection Time) [1]. Tuy nhiên, khivòi phun nhận được tín hiệu điện, nhiênliệu vẫn chưa được phun ra ngay mà nócó một độ trễ nhất định, độ trễ này đượcgọi là độ trễ mở của vòi phun (NozzleOpening Delay - NOD), nó được tính từkhi ECU phát lệnh cấp xung điện chovòi phun đến khi nhiên liệu bắt đầuđược phun ra từ lỗ vòi phun. Tương tự,khi ngắt dòng điện điều khiển vòi phun,nhiên liệu cũng không phải dừng phunngay mà có một độ trễ nhất định, độ trễnày được gọi là độ trễ đóng của vòiphun (Nozzle Closing Delay - NCD) [1]. Hình 1. Mối quan hệ giữa quy luật điều khiểnNhững khái niệm quan trọng trên được và quy luật phun [1]trình bày trong hình 1. Với vòi phun điện từ, NOD chịu ảnh hưởng lớn bởi đặc tính điện từ của cuộn cảmvà đặc tính thủy lực của vòi phun (áp suất phun, khối lượng của kim phun, khối lượngcủa pít tông điều khiển và lực cản của lò xo), trong khi NCD chủ yếu phụ thuộc vào đặctính động lực của vòi phun (áp suất phun, kích thước lỗ zích-lơ trong khoang điềukhiển, khối lượng kim phun và lực nén của lò xo kim phun…) [1]. Mối liên hệ giữ ...