Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu hoàn thiện buồng cháy thống nhất cho động cơ diesel cỡ nhỏ

Mục tiêu nghiên cứu của luận án "Nghiên cứu hoàn thiện buồng cháy thống nhất cho động cơ diesel cỡ nhỏ" là trình bày việc hoàn thiện kết cấu buồng cháy thống nhất để cải thiện tính năng kinh tế và phát thải động cơ diesel 1 xylanh do Tổng công ty Máy động lực và Máy nông nghiệp Việt Nam sản xuất.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu hoàn thiện buồng cháy thống nhất cho động cơ diesel cỡ nhỏ MỞ ĐẦUi. Lý do chọn đề tài Ngày nay, nền công nghiệp toàn thế giới đang ngày càng phát triển,đặc biệt đối với các quốc gia châu Âu. Để tạo ra hệ thống máy mócthay thế sức người và đặc biệt trong giao thông, động cơ diesel đóngmột vai trò rất quan trọng. Ngay sau khi nhà khoa học Rudolf Dieselsáng chế ra động cơ diesel, ngành công nghiệp sản xuất xe hơi trên thếgiới đã thực sự coi động cơ diesel là đối tượng rất quan trọng trong sựphát triển. Dù có nhiều ưu điểm vượt trội, nhất là tiết kiệm nhiên liệu hơnđộng cơ xăng khoảng 30% nhưng động cơ diesel vẫn ít phổ biến hơnđộng cơ xăng do những hạn chế cố hữu về tiếng ồn và khí thải. Tuynhiên nhờ những cải tiến mạnh mẽ trong công nghệ vật liệu, lọc hóadầu, động cơ diesel đã có điều kiện khắc phục được những hạn chếcủa nó. Ngày nay, tiếng ồn của loại động cơ này đã giảm đáng kể vàquá trình đốt cháy nhiên liệu tốt hơn, khí thải cũng giảm nhờ các bộlọc xúc tác, thời gian khởi động nhanh hơn, tương đương với động cơxăng. Động cơ diesel với ưu điểm nổi trội là sức kéo lớn, đặc biệt là cácchi tiết của động cơ có tuổi thọ và độ bền cao, nên động cơ diesel luônđược các nhà khoa học hướng tới để nghiên cứu nhằm khắc phụcnhững hạn chế, cải thiện các tính năng kinh tế, kỹ thuật và phát thải. Tại Việt Nam hiện nay, động cơ diesel thế hệ mới cũng đã bắt đầuđược sử dụng khi mà quá quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đấtnước đang diễn ra nhanh chóng và rộng khắp, đặc biệt là trong lĩnhvực công nghiệp. Việc ứng dụng các thiết bị máy móc trong sản xuấtnông nghiệp đang ngày càng trở nên phổ biến. Từ khâu gieo trồng đếnkhâu thu hoạch cũng như các khâu vận chuyển, chế biến nông sản đềuđược ứng dụng động cơ diesel. Do đặc điểm về địa lý nên sản xuấtnông nghiệp ở Việt Nam được coi là quy mô nhỏ. Do vậy các loạiđộng cơ sử dụng đa phần là các loại động cơ cỡ nhỏ. Từ đó đặt ra các vấn đề về phát thải, tiêu hao nhiên liệu cũng nhưtính hiệu quả của các động cơ sản xuất trong nước cũng như các độngcơ đang lưu hành trên thị trường là rất cần thiết. Luận án này sẽ nghiêncứu cải tiến kết cấu hình học buồng cháy thống nhất cho động cơ dieselmột xi-lanh cỡ nhỏ nhằm hoàn thiện hơn kết cấu buồng cháy đỉnhpiston của động cơ sản xuất trong nước. 1 Do vậy, đề tài “Nghiên cứu hoàn thiện buồng cháy thống nhấtcho động cơ diesel cỡ nhỏ” góp phần cải tiến các thiết kế của độngcơ diesel một xi-lanh cỡ nhỏ dùng trong máy nông nghiệp ở nước ta.ii. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu của luận án - Đưa ra quy trình tính toán hoàn thiện kết cấu buồng cháy thốngnhất cho động cơ diesel một xi lanh cỡ nhỏ. - Đưa ra kết cấu buồng cháy thống nhất hợp lý giúp cải thiện tínhnăng kinh tế và phát thải động cơ diesel 1 xylanh do Tổng công ty Máyđộng lực và Máy nông nghiệp Việt Nam sản xuất.iii. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của luận án là động cơ diesel một xi-lanh cỡnhỏ sản xuất trong nước, sử dụng trong các máy nông nghiệp.iv. Phương pháp nghiên cứu Luận án sử dụng phương pháp kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết,tính toán mô phỏng và nghiên cứu thực nghiệm, trong đó: Nghiên cứu lý thuyết để đưa ra giải pháp thay đổi kết cấu buồng cháythống nhất của động cơ diesel cỡ nhỏ. Nghiên cứu mô phỏng nhằm đánh giá các kết cấu buồng cháy thốngnhất bao gồm: - Mô phỏng diễn biến nhiệt độ trong xi-lanh bằng phần mềm AVL-Boost. - Mô phỏng hệ thống nhiên liệu của động cơ bằng phần mềm AVL-Hydsim. - Mô phỏng đánh giá các yếu tố trong buồng cháy ở cả 4 kỳ củađộng cơ bằng phần mềm Ansys-ICE. Nghiên cứu thực nghiệm trong phòng thí nghiệm để đánh giá độngcơ cải tiến và động cơ nguyên bản ban đầu cũng như kiểm chứng độtin cậy của các mô hình mô phỏng.v. Phạm vi và giới hạn nghiên cứu - Nghiên cứu tính toán thiết kế, chế tạo buồng cháy thống nhất chođộng cơ diesel cỡ nhỏ. - Việc nghiên cứu và thực nghiệm được thực hiện tại Trung tâmnghiên cứu Động cơ, nhiên liệu và khí thải, Viện Cơ khí động lực,Trường Đại học Bách khoa Hà Nội.vi. Ý nghĩa khoa học của đề tài - Luận án đã đưa ra quy trình tính toán hoàn thiệt kết cấu buồngcháy thống nhất cho động cơ diesel một xi-lanh cỡ nhỏ. 2 - Phương pháp nghiên cứu kết hợp giữa mô phỏng bằng các côngcụ hiện đại và nghiên cứu thực ngiệm được ứng dụng trong luận án cócơ sở khoa học và đáng tin cậy. - Kết quả nghiên cứu của luận án là cơ sở quan trọng có thể đượclựa chọn trong tính toán thiết kế động cơ diesel 1 xi-lanh cỡ nhỏ sảnxuất trong nước.vii. Bố cục của luận án Thuyết minh của luận án được trình bày gồm các phần chính sau: - Mở đầu - Chương1: Tổng quan về vấn đề nghiên cứu - Chương 2: Cơ sở lý thuyết và phần mềm tính toán - Chương 3: Tính toán mô phỏng - Chương 4: Nghiê ...