Mô hình động cơ diesel tàu thủy bốn kỳ để dự đoán các đặc tính bên trong xy lanh

Engineering and Technology For Sustainable Development - Tập 31 Số 5 - Trang 17-23 - 2021
Quang Vinh Nguyen1, Van Vang Le2, Hong Duong Bui2
1Naval Technical College, Ho Chi Minh City, Vietnam
2Ho Chi Minh City University of Transport, Ho Chi Minh City, Vietnam

Tóm tắt

Bài báo trình bày một mô hình mô phỏng động cơ diesel tàu thủy 4 kỳ. Mô hình được xây dựng dựa trên định luật nhiệt động thứ nhất, và được lập trình bằng Matlab/Simulink, trong đó mô tả các đặc tính bên trong bao gồm: các đặc tính động học, đặc tính phát nhiệt, tổn thất nhiệt và đặc tính áp suất. Quá trình phát nhiệt mô phỏng dựa trên phương trình Wiebe, tốc độ truyền nhiệt dựa trên phương trình Woschni. Từ kết quả của mô phỏng, áp suất chỉ thị trong xy lanh xác định và công suất có ích cũng được tính toán qua kết quả mô phỏng. Đối tượng của nghiên cứu là động cơ mới, vì vậy các số liệu từ hồ sơ kỹ thuật được cung cấp bởi các nhà sản xuất sẽ rất hữu ích để đánh giá kết quả mô phỏng. Các thông số đầu vào được lấy từ các tài liệu này, các kết quả đầu ra mô phỏng (công suất, áp suất cực đại, suất tiêu hao nhiên liệu) được so sánh với kết quả thử nghiệm tại nhà máy sản xuất để hiệu chỉnh và nâng cao độ chính xác của mô phỏng. Các sai lệch không vượt quá 5%, vì vậy có thể dùng mô hình mô phỏng để dự đoán những đặc tính kỹ thuật bên trong xy lanh, như áp suất chỉ thị, nhiệt độ, và hiệu suất nhiệt của động cơ.

Từ khóa

#diesel engine simulation #heat release #heat loss #indicated pressure #brake power

Tài liệu tham khảo

Weibe, I., Semi-empirical expression for combustion rate in engines, in Proceedings of Conference on Piston Engines, USSR Academy of sciences, Moscow. 1956, USSR Academy of sciences, Moscow. p. 185-191.

Woschni, Gerhard. A universally applicable equation for the instantaneous heat transfer coefficient in the internal combustion engine, No. 670931, SAE Technical Paper, 1967. https://doi.org/10.4271/670931

Benson, R.S. and N.D. Whitehouse, Internal Combustion Engines. 1984: Elsevier Science & Technology Books.

Heywood, John B., Internal combustion engine fundamentals, McGraw-Hill Education, 2018.

Miyamoto, Noboru, et al., Description and analysis of diesel engine rate of combustion and performance using Wiebe's functions, SAE Transactions (1985): 622-633. https://doi.org/10.4271/850107

Ferguson, C.R. and A.T. Kirkpatrick, Internal combustion engines: applied thermosciences. 2015: John Wiley & Sons.

Eriksson, L. and L. Nielsen, Modeling and control of engines and drivelines. 2014: John Wiley & Sons. https://doi.org/10.1002/9781118536186

Maftei, C., L. Moreira, and C.G. Soares, Simulation of the dynamics of a marine diesel engine. Journal of Marine Engineering & Technology, 2009. 8 (3), pp. 29-43. https://doi.org/10.1080/20464177.2009.11020225

Hardenberg, H. O., and F. W. Hase., An empirical formula for computing the pressure rise delay of a fuel from its cetane number and from the relevant parameters of direct-injection diesel engines, SAE Transactions (1979), 1823-1834. https://doi.org/10.4271/790493

Thông tin
Thông tin xuất bản

Engineering and Technology For Sustainable Development

Tập 31 Số 5

17-23

Thông tin tác giả