Chúng ta biết rằng hiện nay tất cả các nước trên thế giới, bao gồm các nước phát triển cũng như các nước đáng phát triển đều rất quan tâm đến vấn đề ô nhiễm môi trường và vấn đề cạn kiệt nguồn nhiên liệu dầu mỏ. Không khí trên thế giới hiện nay bị ô nhiễm đến mức báo động mà trong đó khí thải của động cơ đốt trong là các tác nhân chủ yếu gây nên ô nhiễm không khí. Ngoài ra khí thải từ động cơ còn làm nhiệt độ khí quyển tăng lên và thay đổi môi trường sinh thái. Để giả quyết tình trạng ô nhiễm môi trường do động cơ đốt trong gây ra ta có hai giải pháp. Giải pháp thứ nhất là cải tạo động cơ để đốt nhiên liệu sạch hơn và hạn chế việc sử dụng các động cơ đốt trong đến mức có thể. Gải pháp thứ hai là tìm kiếm nguồn nhiên liệu mới sử dụng cho động cơ đốt trong.
Gần đây chúng ta đang có xu hướng chuyển sang sử dụng các loại nhiên liệu mới thân thiện hơn với môi trường như dầu thực vật, dầu trajopha và khí hóa lỏng LPG. Trong đó khí hóa lỏng LPG là một nguồn nhiên liệu khá dồi dào. Do đó nhiều năm trở lại đây chúng ta đang có xu hướng chuyển sang nghiên cứu động cơ chạy với nhiên liệu kép. Trên thế giới tuy đã có nhiều thành công nhưng ở Việt Nam động cơ chạy nhiên liệu kép vẫn chưa phổ biến và cũng chưa được nghiên cứu rộng rãi.
76 trang |
Chia sẻ: tuandn | Lượt xem: 2328 | Lượt tải: 5
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế chế tạo bộ điều khiển cung cấp LPG và dầu DO khi sử dụng hỗn hợp này làm nhiên liệu cho máy 4CH-JANMAR, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Họ và tên SV: Phạm Văn Toản Lớp: 47KTTT Khóa 47
Ngành: Động lực tàu Mã ngành:
Tên đề tài: “Thiết kế chế tạo bộ điều khiển cung cấp LPG và dầu DO khi sử dụng hỗn hợp này làm nhiên liệu cho máy 4CH-JANMAR”.
Số trang:… ..Số chương: 4 Số tài liệu tham khảo: 8
Hiện vật:….…………………………………………………………………………….
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Kết luận:…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………...
Điểm chung
Bằng số
Bằng chữ
Nha trang, ngày ……tháng……năm 2010
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 2 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1
Th.S. Đoàn Phước Thọ Th.S. Mai Sơn Hải T
PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
Họ và tên SV: Phạm Văn Toản Lớp: 47KTTT Khóa 47
Ngành: Động lực tàu thủy Mã ngành:
Tên đề tài: “Thiết kế chế tạo bộ điều khiển cung cấp LPG và dầu DO khi sử dụng hỗn hợp này làm nhiên liệu cho máy 4CH-JANMAR”.
Số trang:……… ..Số chương: 4 Số tài liệu tham khảo: 8
Hiện vật: ………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Nha trang, ngày ……tháng……năm2010
CÁN BỘ PHẢN BIỆN
Điểm chung
Bằng số
Bằng chữ
(Ký và ghi rõ họ tên)
LỜI NÓI ĐẦU
Chúng ta biết rằng hiện nay tất cả các nước trên thế giới, bao gồm các nước phát triển cũng như các nước đáng phát triển đều rất quan tâm đến vấn đề ô nhiễm môi trường và vấn đề cạn kiệt nguồn nhiên liệu dầu mỏ. Không khí trên thế giới hiện nay bị ô nhiễm đến mức báo động mà trong đó khí thải của động cơ đốt trong là các tác nhân chủ yếu gây nên ô nhiễm không khí. Ngoài ra khí thải từ động cơ còn làm nhiệt độ khí quyển tăng lên và thay đổi môi trường sinh thái. Để giả quyết tình trạng ô nhiễm môi trường do động cơ đốt trong gây ra ta có hai giải pháp. Giải pháp thứ nhất là cải tạo động cơ để đốt nhiên liệu sạch hơn và hạn chế việc sử dụng các động cơ đốt trong đến mức có thể. Gải pháp thứ hai là tìm kiếm nguồn nhiên liệu mới sử dụng cho động cơ đốt trong.
Gần đây chúng ta đang có xu hướng chuyển sang sử dụng các loại nhiên liệu mới thân thiện hơn với môi trường như dầu thực vật, dầu trajopha và khí hóa lỏng LPG. Trong đó khí hóa lỏng LPG là một nguồn nhiên liệu khá dồi dào. Do đó nhiều năm trở lại đây chúng ta đang có xu hướng chuyển sang nghiên cứu động cơ chạy với nhiên liệu kép. Trên thế giới tuy đã có nhiều thành công nhưng ở Việt Nam động cơ chạy nhiên liệu kép vẫn chưa phổ biến và cũng chưa được nghiên cứu rộng rãi.
Hiện nay tôi đang thực hiện đề tài “Thiết kế chế tạo bộ điều khiển cung cấp LPG và dầu DO khi sử dụng hỗn hợp này làm nhiên liệu cho máy 4CH-YANMAR”. Đề tài của tôi gồm 4 chương:
Chương 1: Tổng quan.
Chương 2: Phân tích và lựa chọn phương án cung cấp DO-LPG cho động cơ.
Chương 3: Thiết kế hệ thống cung cấp DO-LPG cho động cơ.
Chương 4: Nghiên cứu thực nghiệm.
Làm đề tài là một cơ hội cho tôi học hỏi và mở mang thêm nhiều kiến thức mới. Với sự hướng dẫn tận tình của Th.S Mai Sơn Hải và Th.S Đoàn Phước Thọ tôi đã hoàn thành đề tài của mình. Tôi xin chân thành cảm ơn Th.S Mai Sơn Hải, Th.S Đoàn Phước Thọ cùng các thầy trong bộ môn động lực và các bạn đã giúp tôi hoàn thành đề tài này.
Nha Trang, Ngày 06 tháng 01 Năm 2010
Sinh viên
Phạm Văn Toản
MỤC LỤC
Trang
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Lý do chọn đề tài 1
1.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1
1.2.1. Đối tượng nghiên cứu 1
1.2.2. Phạm vi nghiên cứu 1
1.2.2.1. Về mặt lý thuyết 1
1.2.2.2. Về mặt thực nghiệm 2
1.3. Tình hình nghiên cứu và sử dụng khí hóa lỏng (LPG) 2
1.3.1. Trên thế giới 2
1.3.2. Ở Việt Nam 3
1.4. Đặc tính của nhiên liệu LPG 4
1.4.1. Thành phần hóa học 4
1.4.2. Lí tính 4
1.4.3. Chỉ số Octane 7
1.5. Động cơ thí nghiệm ( động cơ Diesel 4CH-JANMAR) 7
1.5.1. Các thông số kỹ thuật của động cơ 7
1.5.2 Đặc điểm làm việc của hệ thống nhiên liệu của động cơ 4CH 11
1.5.2.1 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu 11
1.5.2.2 Bộ điều tốc 12
1.5.2.2.1. Điều kiện để động cơ khởi động 12
1.5.2.2.2. Điều kiện động cơ làm việc ở chế dộ không tải 13
1.5.2.2.3. Điều kiện làm việc ở tốc độ quay lớn nhất 14
1.5.2.2.4. Điều kiện dừng động cơ 15
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐIỀU KHIỂN CUNG CẤP DO-LPG CHO ĐỘNG CƠ
2.1. Giải pháp kỹ thuật để động cơ có thể sử dụng nhiên liệu nhiên liệu LPG 16
2.2. Phân tích một số hệ thống sử dụng LPG-DO sẵn có trên động cơ Diesel hiện nay 18
2.2.1 Cung cấp gas trực tiếp nhờ xupap ga 19
2.2.1.1 Xupap gas có cơ cấu điều khiển kiểu cơ khí 19
2.2.1.2 Xupap gas điều khiển điện tử 19
2.2.2. Sử dụng bộ giảm áp hóa hơi và bộ hòa trộn 20
2.2.2.1 Sử dụng bộ hòa trộn điều khiển bằng cơ khí 21
2.2.2.2. Sử dụng bộ giảm áp hóa hơi và bộ hòa trộn điều khiển bằng điện tử 23
2.2.3 Hệ thống cung cấp LPG với phương án tạo hỗn hợp kiểu phun nhiên liệu 24
2.3. Phân tích, lựa chọn phương án cung cấp LPG phù hợp với điều kiện của bộ môn động lực hiện nay 25
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CUNG CẤP DO-LPG CHO ĐỘNG CƠ
3.1. Các thiết bị trong hệ thống cung cấp LPG cho động cơ 28
3.1.1 Bình LPG 28
3.1.2. Bộ giảm áp hóa hơi (Pneumatic LPG Reducer) 28
3.1.3. Van tiết lưu 31
3.1.4. Bộ trộn LPG 32
3.2. Thiết kế bộ điều khiển điện tử cung cấp LPG-DO cho động cơ 33
3.2.1. Sơ đồ khối mạch điều khiển cung cấp LPG và dầu DO 33
3.2.2. Các thiết bị trong hệ thống điều khiển điện tử 33
3.2.2.1. Lựa chọn cơ cấu chấp hành 33
3.2.2.1.1 Phương án điều khiển LPG có sử dụng bộ giảm áp hóa hơi điều khiển tay ga và van tiết lưu bằng motor bước 33
3.2.2.1.2 Phương án điều khiển LPG có sử dụng bộ giảm áp hóa hơi điều khiển tay ga và van tiết lưu bằng động cơ servo 36
3.2.2.1.3. So sánh hai phương án trên và lựa chọn cơ cấu chấp hành 38
3.2.2.2. Cảm biến nhiệt độ 39
3.2.2.3 Cảm biến tốc độ 40
3.2.2.4. Van điện từ (solenoil vavle) 42
3.2.2.5. Bộ xử lý trung tâm 44
3.2.2.5.1 Tổng quan về vi điều khiển ATMEGA 16 44
Các đặc điểm chính 45
3.2.2.3.2 Đặc điểm của ATMEGA 16 47
3.2.2.5.2. Sơ đồ mạch điều khiển trung tâm 51
3.2.2.5.3. Sơ đồ thuật toán chương trình chính và giải thuật kiểm tra phím nhấn 52
CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM
4.1.Mục đích 55
4.2.Trang thiết bị thí nghiệm 55
4.3. Sơ đồ bố trí thực nghiệm 55
4.4. Tiến hành thực nghiệm 57
4.4.1.Điều kiện tiến hành thí nghiệm 57
4.4.2. Quy trình tiến hành thực nghiệm 58
4.4.3. Kết quả chạy thử nghiệm 59
4.4.3.1 Bảng số liệu chạy thực nghiệm 59
4.4.3.2 Nhận xét 63
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1. Lý do chọn đề tài
Trên thế giới hiện nay đang dần áp dụng công nghệ mới để làm giảm thiểu ô nhiễm môi trường do động cơ đốt trong gây ra. Hiện nay có một số giải pháp đuợc đưa ra. Giải pháp thứ nhất là cải tạo lại buồng đốt của động cơ để quá trình cháy hoàn thiện hơn. Giải pháp thứ hai là sử dụng nguồn nhiên liệu mới. Hiện nay giải pháp thứ hai đang được rất nhiều người quan tâm. Nguồn nhiên liệu mới ta nói đến chính là dầu sinh học và khí hóa lỏng LPG.
Việc thử nghiệm nhiên liệu khí hóa lỏng LPG đối với chúng ta đang còn nhiều khó khăn. Bây giờ chúng ta mới chỉ là bước đầu nghiên cứu nên vẫn còn nhiều vấn đề tồn đọng chưa thể giải quyết triệt để được. Dựa trên cơ sở kết quả chạy thử nghiệm LPG trên động cơ Diesel D12 tôi tiếp tục nghiên cứu bộ điều khiển cung cấp LPG và dầu DO khi sử dụng hỗn hợp này làm nhiên liệu cho động cơ Diesel 4CH-JANMAR.
1.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
1.2.1. Đối tượng nghiên cứu
Động cơ Diesel 4CH-JANMAR.
1.2.2. Phạm vi nghiên cứu
1.2.2.1. Về mặt lý thuyết
Tìm hiểu về đặc tính của khí hóa lỏng (LPG).
Các giải pháp kỹ thuật để động cơ có thể sử dụng nhiên liệu nhiên liệu LPG.
Tìm hiểu phương án điều khiển cung cấp nhiên liệu khí hóa lỏng cho động cơ.
Thiết kế chế tạo bộ điều khiển điện tử cung cấp dầu DO và khí hóa lỏng (LPG) cho động cơ diesel 4CH-JANMAR.
1.2.2.2. Về mặt thực nghiệm
Chế tạo bộ điều khiển điện tử cung cấp nhiên liệu khí hóa lỏng (LPG) cho động cơ Diesel 4CH-JANMAR.
Chạy thử nghiệm động cơ.
Đo đạc các thông số của động cơ chạy thực nghiệm.
Phân tích đánh giá kết quả thu được.
. Tình hình nghiên cứu và sử dụng khí hóa lỏng (LPG)
1.3.1. Trên thế giới
LPG là sản phẩm trung gian giữa khí thiên nhiên và dầu thô, nhiên liệu khí hóa lỏng có thể thu được từ công đoạn lọc dầu hoặc làm tinh khiết khí thiên nhiên. Vì vậy, nguồn gốc khí hóa lỏng phụ thuộc vào xuất xứ nhiên liệu. Nói chung trên thế giới có khoảng 40% LPG thu được từ quá trình lọc dầu thô.
Sử dụng nhiên liệu gaz nén CNG kết cấu cồng kềnh và việc ứng dụng cho những dòng xe hiện đại gặp không ít khó khăn. Vì vậy ngày nay người ta đã dùng khí hóa lỏng LPG (liquefied petroleum gas) làm nhiên liệu thay thế cho xăng và diesel của tất cả các loại ô tô hiện đại. Nhiên liệu LPG đang phát triển rất nhanh, Autogas LPG đã có hơn 4 triệu chiếc ở 38 nước trên thế giới, nhất là các nước đang phát triển. Khí hóa lỏng LPG là sản phẩm phụ của nhà máy chế biến dầu mỏ và nhà máy tách khí. Thành phần chủ yếu của LPG là Butal và Propal hỗn hợp theo tỷ lệ nhất định và được chứa trong bình với áp suất dưới 20 kg/cm2. LPG có tỷ trọng từ 0,5 – 0,25, không màu, không mùi và không có tính độc. LPG chính là một sản phẩm dầu mỏ được dùng rất phổ biến từ lâu trong các ngành kinh tế quốc dân như là một nguyên liệu cho các ngành công nghiệp chế tạo hóa chất, chế tạo phân bón, tổng hợp các chất mỹ phẩm.
Phần lớn lượng khí hóa lỏng thu được hiện nay được sử dụng làm nguồn chất đốt để sinh nhiệt gia dụng hay công nghiệp. Lượng khí hóa lỏng làm nhiên liệu cho ô tô đường trường hiện chỉ chiếm một tỉ lệ khiêm tốn: 1% ở Pháp, 3% ở Mỹ, 8% ở Nhật.... Tuy nhiên ở một số nước có chính sách khuyến khích sử dụng LPG làm nhiên liệu cho ô tô nhằm mục đích giảm ô nhiễm môi trường thì tỉ lệ này rất đáng kể, chẳng hạn như Hà Lan, Ý (42%)... Các số liệu trên chưa kể những động cơ trên các ô tô chuyên dụng sử dụng LPG (chẳng hạn ô tô chạy trong sân bay, xe nâng chuyển, máy móc nông nghiệp...)
Khí dầu mỏ hóa lỏng LPG ngày càng trở nên là loại nhiên liệu ưa chuộng để chạy ô tô nói chung và xe buýt nói riêng do những đặc điểm nổi bật của nó về giảm ô nhiễm môi trường và công nghệ chuyển đổi. Xe buýt dùng LPG có truyền thống lâu đời nhất là ở thủ đô Vienna của Áo. Từ năm 1963 thành phố này đã sử dụng xe buýt chạy bằng LPG và cho tới nay, Vienna có 500 xe buýt LPG trong đội xe vận chuyển công cộng. Các thành phố khác ở Châu Âu cũng sử dụng nguồn năng lượng này để chạy xe buýt như Đan Mạch (180 chiếc), Hà Lan (150 chiếc), Tây Ban Nha (60 chiếc).
1.3.2. Ở Việt Nam
Khí thiên nhiên ở nước ta có trữ lượng lớn và chúng ta đang khai thác để cung cấp năng lượng cho các nhà máy nhiệt điện và sản xuất phân đạm. Đường ống dẫn khí thiên nhiên từ mỏ khí Nam Côn Sơn vào đất liền vừa hoàn thành và đưa vào sử dụng đã mở đầu cho cuộc cách mạng năng lượng ở nước ta. Mặt khác, một khối lượng lớn khí thiên nhiên thu được từ các mỏ dầu đã, đang và sắp khai thác hứa hẹn một nguồn năng lượng sạch dồi dào để phát triển ngành kinh tế quốc dân trong đó có ngành giao thông vận tải
Hiện nay, chúng ta có nhà máy sản xuất ga Dinh Cố và nhà máy lọc dầu Dung Quất. Sản lượng khí đồng hành của nhà máy là nguồn cung cấp dồi dào nhiên liệu LPG. Mặt khác, các nhà máy tinh luyện khí thiên nhiên cũng là nguồn cung cấp loại nhiên liệu này nên khả năng độc lập nhiên liệu LPG của chúng ta cũng rất lớn. Vấn đề cơ bản là chúng ta có thể chủ động về công nghệ chuyển đổi cũng như chế tạo những phụ kiện cơ bản của hệ thống nhiên liệu LPG.
Ở nước ta, LPG là chất đốt chủ yếu của các hộ gia đình thành phố. Sử dụng LPG làm nhiên liệu trong sản xuất thức ăn gia súc, chế biến, sấy nông sản, thực phẩm. Ngoài ra trong công nghiệp hoá dầu chúng ta còn sử dụng LPG trong quá trình tinh chế sản xuất dầu nhờn. Ngoài ra nó còn được ứng dụng là nguyên liệu hoá học để tạo ra những monme để tổng hợp polime trung gian như: Polyetylen, polyvinylclorua, polypropylen, để sản xuất MTBE là chất làm tăng chỉ số octan thay thế cho hợp chất chì pha vào xăng.
Hiện nay ở nước ta đã chuyển đổi thành công xe gắn máy chạy nhiên liệu LPG. Xe gắn máy sau khi lắp bộ chuyển đổi (chi phí khoảng 1,6 triệu) xe có thể chạy song song hai nhiên liệu. Nhưng việc sử dụng còn chưa rộng rãi. Và tại công ty cơ khí Ngô Gia Tự đã sản xuất bộ chuyển đổi nhiên liệu và bước đầu lắp đặt trên khoảng 30 chiếc xe taxi G.
1.4. Đặc tính của nhiên liệu LPG
1.4.1. Thành phần hóa học
Theo tiêu chuẩn Châu Âu, nhiên liệu khí hóa lỏng phải có từ 19 đến 50% hydrocabure C3 (propane và propylène). Ở Châu Á, thành phần nhiên liệu khí hóa lỏng khá ổn định, chứa chủ yếu là hydrocarbure C4, chẳng hạn như ở Hàn Quốc chỉ có butane là khí hóa lỏng được sử dụng chính thức. Ngược lại ở Mĩ thì chỉ có hydrocarbure C3 được sử dụng. Cũng cần nhấn mạnh thêm rằng nhiên liệu khí hóa lỏng chứa rất ít lưu huỳnh. Thường nó chỉ chứa từ 40 ÷ 60ppm, thấp hơn rất nhiều so với tiêu chuẩn Cộng đồng Châu Âu (200ppm). Do đó, động cơ dùng LPG phát rất ít các chất ô nhiễm gốc lưu huỳnh và hiệu quả của bộ lọc xúc tác được cải thiện.
1.4.2. Lí tính
Ở nhiệt độ lớn hơn 0o C trong môi trường không khí bình thường với áp suất bằng áp suất khí quyển, LPG bị biến đổi từ thể lỏng thành thể hơi theo tỉ lệ thể tích 1 lít LPG thể lỏng hoá thành khoảng 250 lít ở thể hơi.
Vận tốc bay hơi của LPG rất nhanh, dễ dàng khuyếch tán, hòa trộn với không khí thành hỗn hợp cháy. Đây là tính chất rất quan trọng của LPG để nó làm nhiên liệu thay thế cho động cơ đốt trong.
Tỉ trọng LPG nhẹ hơn so với nước là: Butane từ 0,55 – 0,58 lần, Propane từ 0,5 – 0,53 lần; Ở thể hơi (gas) trong môi trường không khí với áp suất bằng áp suất khí quyển, gas nặng hơn so với không khí: Butane 2,07 lần; Propane 1,55 lần. Do đó hơi LPG thoát ra ngoài sẽ bay là là trên mặt đất, tích tụ ở những nơi kín gió, những nơi trũng, những hang hốc của kho chứa, bếp…
Màu sắc: LPG ở trạng thái nguyên chất không có mùi, nhưng dễ bị phát hiện bằng khứu giác khi có rò rỉ do LPG được pha trộn thêm chất tạo mùi Mercaptan với tỉ lệ nhất định để có mùi đặc trưng.
Nhiệt độ của LPG khi cháy rất cao từ 1900oC ÷1950oC, có khả năng đốt cháy và nung nóng cháy hầu hết các chất.
Nhiên liệu khí hóa lỏng có nhiệt trị riêng theo khối lượng (PCIm) cao, cao hơn cả xăng hay dầu diesel (bảng 1.4.1). Tuy nhiên do khối lượng riêng của nó thấp, nhiệt trị riêng theo thể tích (PCI) thấp hơn nhiên liệu lỏng.
Bảng 1-1. Một số đặc tính kỹ thuật của LPG
STT
Đặc tính LPG
LPG
Phương pháp thử
min
Đặc trưng
max
1
Tỷ trọng tại 15oC
0,55
0,55
0,575
ASTM D1657
2
Áp suất hơi ở 37,7oC(kPa)
420
460
1000
ASTM D2598
3
Thành phần(%khối lượng)
+ Ethane
+ Propane
+ Butane
+ Pentane và các chất khác
40
40
50
50
2
60
60
2
ASTM D2163
4
Ăn mòn lá đồng ở 37,8oC/giờ
1A
1A
1A
ASTM D1838
5
Nước tự do(%khối lượng)
0
0
0
6
Sulphur sau khi tạo mùi
20
25
30
ISO 4260
7
Cặn còn lại sau khi hóa hơi (%khối lượng)
0
0
0,05
ASTM D2158
8
H2S (%khối lượng)
0
0
0
ASTM D2420
9
Nhiệt lượng:
+kJ/kg
+kcal/m3(15oC, 760mmHg)
50000
26000
10
Nhiệt lượng tương đương:
+ Điện (Kw.h)
+ Dầu hỏa (lít)
14
1,5-2
11
Nhiệt độ cháy(oC):
+ Trong không khí
+ Trong oxi
1900
2900
12
Tỷ lệ hóa hơi: Lỏng-hơi
250 lần
13
Giới hạn cháy trong không khí(% thể tích)
2-10
Bảng1-2. So sánh LPG và các loại nhiên liệu cổ điển
Thông số đặc trưng
Eurosuper
Diesel
Propane
thương
mại
Butane
thương
mại
LPG
Khối lượng riêng (kg/dm3)
0,725-
0.780
0,820-
0,860
0,51
0,58
0,51-0,58
Nhiệt trị thấp PCI
- theo khối lượng (MJ/kg)
- theo thể tích (MJ/dm3)
42,7
32,0
42,6
35,8
46,0
23,5
45,6
26,4
45,8
25,0
1.4.3. Chỉ số Octane
Nhiên liệu khí hóa lỏng được đặc trưng bởi chỉ số octane nghiên cứu (RON) cao, có thể dễ dàng đạt đến 98. Bảng 1.4.3 giới thiệu RON của các loại khí khác nhau. Chỉ số octane động cơ (MON) của LPG cũng cao hơn xăng.
Bảng 1-3. Chỉ số octane của một số chất
Chất
RON
MON
Propane
Propène
n-Butane
Isobutane
t-Butanol
n-pentance
>100
102
95
>100
(98)
100
100
85
92
99
80
83
1.5. Động cơ thí nghiệm ( động cơ Diesel 4CH-JANMAR)
1.5.1. Các thông số kỹ thuật của động cơ
Động cơ 4CH là động cơ của hãng Yanmar dùng cho các loại tàu thủy cỡ nhỏ. Động cơ 4CH là loại động cơ Diesel có 4 xilanh thẳng hàng. Làm mát hai vòng:
Hệ kín: nước ngọt tuần hoàn kín làm mát cho động cơ.
Hệ hở: nước ngoài tàu làm mát cho nước ngọt và dầu bôi trơn.
Động cơ 4CH là loại không có tăng áp.
Bảng 1-4. Các thông số kỹ thuật của động cơ 4CH
Tên các thông số
Đơn vị
Giá trị
Kiểu động cơ
4CH
Kiểu buồng đốt
Buồng cháy thống nhất
Số xilanh
4
Đường kính xilanh và hành trình piston
mm(in)
105125(4.134.92)
Dung lích xilanh
l(cu.in)
4.330(264.21)
Công suất định mức
HP/rpm
70/2300
Đầu ra lớn nhất
Danh định
Nhẹ
Trung bình
Nặng
Hp/rpm
83/2600
85/2400
70/2300
Tỷ số nén
16.4
Thứ tự nổ
1-2-4-3-1
Hướng quay
Trục khuỷu
Ngược chiều kim đồng hồ
Trục chân vịt
Cùng chiều kim đồng hồ
Vị trí công suất
Phía bánh đà
Hệ thống khởi động
Khởi động điện
Hệ thống làm mát
Kiểu làm mát
Làm mát hai vòng
Bơm nước ngọt
Bơm ly tâm, bánh răng truyền động
Bơm nước biển
Cánh cao su, truyền động đai
Bộ trao đổi nhiệt
Sinh hàn dạng ống
Van hằng nhiệt
Dạng bi
Độ giãn nở của két
Nhờ van áp lực
Dung lượng bình làm mát nước ngọt
16 lít
Hệ thống bôi trơn
Kiểu hệ thống
Bôi trơn áp lực
Bơm dầu
Bơm bánh răng
Bộ lọc dầu
Lõi lọc bằng giấy hai lớp
Làm mát dầu
Sinh hàn dạng ống, làm mát bằng nước biển
Van điều chỉnh áp lực dầu
Dạng trụ, với vít điều chỉnh ngoài
Dung tích dầu
12.5 lít
Hệ thống nhiên liệu
Bơm cao áp
Kiểu bosch - bơm cụm
Bộ điều tốc
Điều tốc ly tâm nhiều chế độ
Bộ tự động điều chỉnh thời gian
Kiểu ly tâm
Vòi phun
Nhiều lỗ
Góc phun sớm
18o
Áp suất phun kg/cm2 (psi)
210-230(2986-3271)
Bơm tay
Kiểu piston
Bộ lọc nhiên liệu
Lọc bằng giấy (hai lớp)
Trọng lượng
Kg(Ib)
647(1427)
Chiều dài
Kích thước bánh răng đảo chiều
mm(in)
1258(49.58)
Chiều rộng mm(in)
705(27.76)
Chiều cao mm(in)
1006(39.61)
1.5.2 Đặc điểm làm việc của hệ thống nhiên liệu của động cơ 4CH
1.5.2.1 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu
Nguyên lý hoạt động
Nhiên liệu được cấp từ két nhiên liệu qua bầu lọc thô, từ đó qua bầu lọc tinh đến bơm cao áp. Nhiên liệu được nén trên ống cao áp với áp suất 220 kg/cm2 và được phun tơi vào buồng đốt, với một lượng đủ và đúng