Động cơ đánh lửa cưỡng bức là gì? Các công bố khoa học về Động cơ đánh lửa cưỡng bức
Động cơ đánh lửa cưỡng bức, hay còn được gọi là động cơ bắn tia điện (spark ignition engine) là loại động cơ đốt trong trong đó việc đánh lửa để châm ngọn lửa x...
Động cơ đánh lửa cưỡng bức, hay còn được gọi là động cơ bắn tia điện (spark ignition engine) là loại động cơ đốt trong trong đó việc đánh lửa để châm ngọn lửa xảy ra một cách cưỡng bức. Động cơ này sử dụng một bộ phận gọi là bộ điều khiển đánh lửa (ignition control module) để tạo ra một điện cảm ứng mạnh, thường được sử dụng để tạo ra một tia điện nhất định trong buồng đốt. Tia điện này sẽ châm ngọn lửa các hỗn hợp nhiên liệu-khí trong buồng đốt, tạo ra một vụ nổ để làm chuyển động piston, biến năng lượng nhiệt thành năng lượng cơ học.
Trong động cơ đánh lửa cưỡng bức, quá trình đánh lửa được thực hiện thông qua một hệ thống điện tử phức tạp gồm các thành phần sau:
1. Thanh phần nhiên liệu: Động cơ đánh lửa cưỡng bức sử dụng một hỗn hợp nhiên liệu-khí để tạo năng lượng. Thường là xăng hoặc ethanol được phun trực tiếp vào buồng đốt thông qua hệ thống phun nhiên liệu.
2. Hệ thống điện tử: Hệ thống điện tử trong động cơ bao gồm một bộ điều khiển đánh lửa (ignition control module) và cảm biến đang dọn (crankshaft position sensor). Bộ điều khiển đánh lửa đảm nhiệm nhiệm vụ tạo ra điện cảm ứng mạnh để tạo tia điện, trong khi cảm biến đang dọn theo dõi độ quay của trục khuỷu để đồng bộ hóa hoạt động.
3. Hệ thống đánh lửa: Hệ thống đánh lửa bao gồm cụm bobin (ignition coil), bộ lọc nhiễu (ignition noise filter), bộ phận đánh lửa (ignition distributor) và bộ đánh lửa (spark plug). Khi bộ điều khiển đánh lửa nhận được tín hiệu từ cảm biến đang dọn, nó sẽ kích hoạt bobin để tạo ra một dòng điện cao áp. Dòng điện này được chuyển đến bộ đánh lửa thông qua bộ phận đánh lửa, và từ đó tia điện sẽ được tạo ra để châm lửa hỗn hợp nhiên liệu-khí.
4. Chười làm mát: Hệ thống chới làm mát như làm mát bằng nước hoặc làm mát bằng không khí dùng để giải nhiệt cho động cơ. Điều này giúp duy trì nhiệt độ hoạt động lý tưởng trong buồng đốt và ngăn chặn quá nhiệt.
Khi bộ điều khiển đánh lửa phát ra tín hiệu, nó sẽ đáp ứng bằng cách tạo ra dòng điện cao áp để tạo ra tia điện cưỡng bức (spark) để châm lửa hỗn hợp nhiên liệu-khí. Sự cháy nổ của hỗn hợp này sẽ tạo ra áp lực và đẩy piston đi lên hoặc xuống, tạo năng lượng cơ học để chuyển động các bộ phận khác và tạo ra công suất làm việc động cơ. Quá trình này lặp đi lặp lại liên tục để tạo ra sự chuyển động liên tục của piston và hoạt động động cơ.
Danh sách công bố khoa học về chủ đề "động cơ đánh lửa cưỡng bức":
Mô phỏng quá trình cung cấp nhiên liệu linh hoạt syngas-biogas-hydrogen cho động cơ tĩnh tại đánh lửa cưỡng bức
Trong hệ thống năng lượng tái tạo hybrid năng lượng mặt trời-sinh khối, việc cung cấp nhiên liệu cho động cơ đánh lửa cưỡng bức cần được điều chỉnh một cách linh hoạt để thích nghi với thành phần syngas-biogas-hydrogen thay đổi trong phạm vi rộng. Tạo hỗn hợp bằng bộ chế hòa khí truyền thống không phù hợp do chênh lệch lớn về tỉ lệ không khí/nhiên liệu của syngas so với biogas hay hydrogen. Sử dụng công nghệ phun nhiên liệu trên đường nạp với vòi phun có đường kính lỗ phun lớn thì phù hợp với syngas nhưng không phù hợp với biogas hay hydrogen; Sử dụng vòi phun đường kính lỗ phun nhỏ thì ngược lại. Phối hợp sử dụng 2 vòi phun có đường kính lỗ phun 4mm và 6mm là phù hợp với động cơ Honda GX200 khi chuyển sang sử dụng nhiên liệu syngas-biogas-hydrogen. Khi tăng thành phần biogas hay hydrogen thì góc mở vòi phun 6mm giảm còn góc mở vòi phun 4mm duy trì giá trị cực đại 130°TK đến 70% biogas hay 50% hydrogen sau đó giảm. Áp suất phun hợp lý là 1 bar.
#Hệ thống năng lượng tái tạo hybrid #Biogas #Syngas #Hydrogen #Động cơ gas
Điều chỉnh góc đánh lửa sớm động cơ chạy bằng hỗn hợp biogas-syngas-hydrogen trong hệ thống năng lượng tái tạo hybrid
Áp suất, nhiệt độ cháy và phát thải NOx tăng khi tăng góc đánh lửa sớm. Công chỉ thị chu trình đạt giá trị cực đại ứng với góc đánh lửa sớm tối ưu phụ thuộc vào thành phần nhiên liệu. Với hỗn hợp nhiên liệu biogas-hydrogen cho trước, góc đánh lửa sớm tối ưu trung bình tăng 2°TK khi hàm lượng syngas trong hỗn hợp tăng 20%. Đối với hỗn hợp biogas-syngas cho trước, góc đánh lửa sớm tối ưu giảm tuyến tính theo mức tăng hàm lượng hydrogen với tốc độ giảm khoảng 0,43 (°TK /% H2). Với góc đánh lửa sớm cho trước, NOx giảm khi tăng hàm lượng syngas. Có thể cải tạo hệ thống đánh lửa của động cơ tĩnh tại truyền thống thành hệ thống đánh lửa điều khiển điện tử để tự động điều chỉnh góc đánh lửa sớm phù hợp với điều kiện làm việc của động cơ trong hệ thống năng lượng tái tạo hybrid. Hệ thống đơn giản gồm cảm biến từ Hall, cụm đánh lửa tổ hợp và vi điều khiển được cài đặt chương trình điều chỉnh góc đánh lửa sớm theo thành phần nhiên liệu.
#Năng lượng tái tạo #hydroxy #ô nhiễm không khí #động cơ đánh lửa cưỡng bức
Ảnh hưởng của khí thải hồi lưu đến quá trình cháy và phát thải ô nhiễm trên động cơ xe máy sử dụng xăng sinh học
Bài báo trình bày kết quả mô phỏng quá trình cháy và phát thải NOx của động cơ xe máy Wave RSX 110cc sử dụng nhiên liệu xăng sinh học trong điều kiện được trang bị thêm hệ thống hồi lưu khí thải. Mô hình mô phỏng số 3D-CFD của động cơ 1 xylanh được xác lập và tính toán bằng phần mềm thương mại Ansys Fluent V15.0. Kết quả tính toán cho thấy, quá trình cháy của xăng sinh học trong động cơ cho công chỉ thị và phát thải NOx trong trường hợp có sử dụng hồi lưu khí thải là cải thiện hơn so với trường hợp không sử dụng hồi lưu khí thải. Tỷ lệ khí thải hồi lưu trong khoảng 10-15% và nhiệt độ khí thải hồi lưu trong khoảng 330-350K là phù hợp cho trường hợp động cơ sử dụng nhiên liệu xăng sinh học E15 - E20.
#ethanol #xăng #động cơ đánh lửa cưỡng bức #hồi lưu khí thải
Tính năng kỹ thuật và phát thải ô nhiễm động cơ phun biogas-HHO trên đường nạp
Một hệ thống điều khiển điện tử được thiết lập để chuyển đổi một động cơ truyền thống thành động cơ biogas-hydroxy phun nhiên liệu trên đường nạp. Bổ sung hydroxy vào biogas làm tăng công chỉ thị chu trình của động cơ. Nồng độ CO giảm tuyến tính nhưng nồng độ NOx trong khí thải tăng theo hàm bậc 2 đối với hàm lượng HHO pha vào biogas. 30% HHO pha vào biogas là hàm lượng tối ưu đảm bảo hài hòa giữa tăng hiệu suất động cơ và giảm phát thải ô nhiễm. So với phun blend thì phun dual biogas hydroxy tạo ra sự phân bố hợp lý H2 và CH4 trong buồng cháy giúp cải thiện tính năng công tác động cơ và giảm phát thải CO, NOx. Tăng hàm lượng hydroxy dẫn đến giảm góc đánh lửa sớm tối ưu và giảm phạm vi thay đổi của nó theo tốc độ động cơ.
#Năng lượng tái tạo #biogas #hydroxy #phun dual #động cơ đánh lửa cưỡng bức
Mô hình nhiệt động tính nhiệt độ môi chất công tác động cơ đánh lửa cưỡng bức từ dữ liệu áp suất
Bài báo này trình bày mô hình nhiệt động tính nhiệt độ môi chất công tác động cơ đánh lửa cưỡng bức từ dữ liệu áp suất theo góc quay trục khuỷu đo bằng cảm biến áp suất bố trí trong buồng cháy động cơ. Mô hình nhiệt động được xây dựng từ định luật nhiệt động I và phương trình trạng thái áp dụng cho thể tích môi chất công tác trong xylanh động cơ với giả thiết hằng số khí của môi chất không thay đổi, từ đó xác định được vi phân nhiệt độ theo vi phân áp suất và vi phân thể tích của môi chất. Kết quả tính toán từ mô hình cho phép xác định nhiệt độ và suất tỏa nhiệt của môi chất theo góc quay trục khuỷu trong chu trình nhiệt động cơ, là cơ sở để đánh giá và so sánh quá trình cháy của động cơ đánh lửa cưỡng bức theo điều kiện làm việc với các loại nhiên liệu khác nhau.
#áp suất #nhiệt độ #đánh lửa cưỡng bức #mô hình #buồng cháy
Mô phỏng và thực nghiệm động cơ xe gắn máy chạy bằng xăng - HHO
Khi bổ sung HHO vào xăng thì thì hiệu quả quá trình cháy được cải thiện dẫn đến tăng áp suất và nhiệt độ cực đại, giảm phát thải CO và HC nhưng tăng phát thải NOx. Khi giảm góc đánh lửa sớm thì nồng độ CO tăng nhẹ trong khi đó nồng độ NOx giảm rất mạnh. Khi bổ sung 10% HHO vào xăng thì góc đánh lửa sớm tối ưu giảm 5TK so với khi chạy bằng xăng. Ứng với góc đánh lửa sớm tối ưu thì khi động cơ chạy bằng xăng bổ sung 10% HHO, công chu trình tăng 7% và nồng độ NOx tăng 12% so với khi chạy bằng xăng. Đường cong biến thiên nồng độ CO, NOx theo tốc độ động cơ theo thực nghiệm có độ dốc thấp hơn đường cong mô phỏng tương ứng. Có thể điều chỉnh góc đánh lửa sớm khi động cơ chạy bằng xăng bổ sung HHO để đảm bảo đạt được mức tăng công suất hợp lý nhưng không làm tăng mức độ phát thải các chất ô nhiễm so với khi chạy bằng xăng.
#Năng lượng tái tạo #hydroxy #ô nhiễm không khí #động cơ đánh lửa cưỡng bức
Phỏng đoán sự phân bố nhiệt độ và NOx trong buồng cháy động cơ đánh lửa cưỡng bức chạy bằng biogas được làm giàu bởi hydrogen
Bài báo phân tích phân bố nhiệt độ cháy và NOx dựa trên mô phỏng phân bố thành phần hỗn hợp khi phun nhiên liệu hòa trộn trước và khi phun riêng rẽ trên động cơ đánh lửa cưỡng bức chạy bằng biogas được làm giàu bởi hydrogen. Kết quả cho thấy với cùng thành phần nhiên liệu và chế độ vận hành của động cơ, phun hỗn hợp biogas-hydrogen thì thành phần hỗn hợp cuối quá trình nén đồng đều hơn phun nhiên liệu riêng rẽ. Cùng phương thức cung cấp và thành phần nhiên liệu thì mức chênh lệch nồng độ nhiên liệu trên mặt cắt ngang càng rộng khi tốc độ động cơ càng cao. Khi tăng hàm lượng hydrogen thì nhiệt độ cực đại của quá trình cháy và nồng độ NOx đều tăng. Khi phun hỗn hợp nhiên liệu hòa trộn trước thì nhiệt độ cực đại nằm gần thành xi lanh theo phương x còn nồng độ NOx cực đại nằm gần thành xi lanh theo phương z. Khi phun riêng rẽ thì vùng nhiệt độ cực đại hướng về xú páp thải còn vùng NOx cực đại hướng về xú páp nạp.
#nhiên liệu tái tạo #Biogas #Hydrogen #NOx #phun nhiên liệu
Ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn ethanol trong xăng sinh học đến tính năng kinh tế kỹ thuật và ô nhiễm động cơ đánh lửa cưỡng bức ở chế độ tải trung bình
Bài báo này trình bày kết quả thực nghiệm về tính kinh tế-kỹ thuật và ô nhiễm động cơ đánh lửa cưỡng bức sử dụng nhiên liệu xăng pha ethanol ở các tỷ lệ 0, 10, 15, 20 và 25% thể tích. Thực nghiệm được tiến hành tại phòng thí nghiệm động cơ đốt trong của Trường Đại học Bách Khoa-Đại học Đà Nẵng. Điều kiện thực nghiệm được xác lập theo đặc tính tốc độ của động cơ ở vị trí bướm ga 50% cho dãi tốc độ từ 1250 đến 4500 vòng/phút. Kết quả cho thấy có sự cải thiện về mô men, công suất, tiêu hao nhiên liệu và lượng phát thải của động cơ khi sử dụng E10, E15, so với xăng (E0) ở chế độ tải 50% vị trí bướm ga ở vùng tốc độ từ 3000 đến 4500 vòng/phút; Còn E20 và E25 tỏ ra bất lợi về công suất, mô men và suất tiêu hao nhiên liệu ở mọi tốc độ. Sự có mặt của ethanol trong xăng làm giảm đáng kể phát thải CO và HC nhưng đồng thời làm tăng NOx
#ethanol #xăng #đánh lửa cưỡng bức #hệ số dư lượng không khí
Kiểm soát tỉ lệ không khí/nhiên liệu của động cơ đánh lửa cưỡng bức chạy bằng Biogas nghèo pha HHO
Bài báo trình bày công nghệ kiểm soát tỉ lệ không khí-nhiên liệu của động cơ chạy bằng biogas nghèo pha HHO được thực hiện nhờ hai van cấp ga kiểu hút chân không: van công suất cấp ga gián đoạn và van làm đậm cấp ga liên tục. Thời điểm tác động của các van được điều chỉnh theo áp suất trên đường nạp. Khi tốc độ động cơ tăng, độ chân không tại họng nạp ga tăng và thời điểm cực đại lùi về phía cuối quá trình nạp. Khi cấp ga gián đoạn, mức độ dao động áp suất tại họng nạp ga giảm khi tăng tốc độ động cơ. Trong cùng điều kiện cung cấp gas, hệ số tương đương của hỗn hợp tăng nhẹ nếu bổ sung HHO. Nếu không có van làm đậm thì cùng độ mở bướm ga, hệ số tương đương của hỗn hợp giảm mạnh khi tăng tốc độ động cơ. Van làm đậm làm tăng hiệu quả hoạt động của động cơ chạy bằng biogas nghèo pha HHO nhờ điều chỉnh thành phần hỗn hợp hợp lý và cải thiện độ đồng đều của hỗn hợp cuối quá trình nén.
#Nhiên liệu tái tạo #Biogas #Hydroxyl HHO #động cơ biogas #tỉ lệ không khí/ nhiên liệu
Tự động điều chỉnh hệ số tương đương và góc đánh lửa sớm của động cơ tĩnh tại đánh lửa cưỡng bức phun nhiên liệu khí tái tạo
Động cơ tĩnh tại đánh lửa cưỡng bức truyền thống có thể chuyển đổi thành động cơ sử dụng nhiên liệu khí linh hoạt nhờ hệ thống điều khiển điện tử gồm một cảm biến duy nhất làm mốc xác định thời điểm đánh lửa và ECU đơn giản. Góc đánh lửa sớm và thời gian phun nhiên liệu được điều chỉnh theo thành phần nhiên liệu và chế độ tải trên đường đặc tính điều tốc. Thời gian phun nhiên liệu phụ thuộc vào độ mở bướm ga theo hàm số sin. Độ lệch giữa thời gian phun thực nghiệm và lý thuyết khoảng 8% ở áp suất phun 1,2 bar và 5% ở áp suất phun 0,6 bar. Cùng điều kiện vận hành, khi pha hydrogen hay syngas vào biogas thì góc đánh lửa sớm giảm và giới hạn cháy mở rộng. Góc đánh lửa sớm tối ưu của động cơ Honda GX200 chạy bằng LPG tăng từ 12,2oTK lên 22,4oTK khi tốc độ động cơ tăng từ 1000 v/ph lên 3000 v/ph. Sau khi cải tạo, động cơ có thể đáp ứng yêu cầu của hệ thống năng lượng tái tạo lai biomass-năng lượng mặt trời.
#Nhiên liệu tái tạo #Biogas #Syngas #Hydrogen #Hệ thống năng lượng tái tạo lai
Tổng số: 13
- 1
- 2