Luận án Nghiên cứu sự thay đổi tính năng kỹ thuật của động cơ đốt cháy cưỡng bức khi sử dụng hỗn hợp xăng –khí brown

i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG CAO VĂN TÀI NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT CHÁY CƢỠNG BỨC KHI SỬ DỤNG HỖN HỢP XĂNG –KHÍ BROWN LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT KHÁNH HÒA – 2015 ii BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG CAO VĂN TÀI NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT CHÁY CƢỠNG BỨC KHI SỬ DỤNG HỖN HỢP XĂNG –KHÍ BROWN Chuyên ngành : Kỹ thuật cơ khí động lực Mã số : 62520116 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS. TS LÊ ANH TUẤN 2. PGS. TS NGUYỄN VĂN NHẬN KHÁNH HÒA – 2015 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án này là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Nha Trang, ngày 10 tháng 08 năm 2015 Tác giả luận án Cao Văn Tài ii LỜI CẢM ƠN Trước tiên tôi xin gửi lời cảm ơn đến Ban Giám Hiệu, Khoa sau đại học, Khoa Kỹ thuật Giao thông , Trường Đại học Nha Trang , đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Lê Anh Tuấn, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội và PGS.TS. Nguyễn Văn Nhận Trường Đại học Nha Trang đã hướng dẫn tôi hết sức tận tình và chu đáo về mặt chuyên môn để tôi có thể thực hiện và hoàn thành luận án . Tôi cũng xin cám ơn PGS. TS Trần Gia Thái , Trưởng khoa Kỹ thuật giao thông và các thầy cô trong khoa đã luôn giúp đỡ và dành cho tôi những điều kiện hết sức thuận lợi để thực hiện luận án này. Tôi xin gửi lời cảm ơn đến TS. Phạm Hữu Tuyến, NCS. Nguyễn Duy Vinh, ThS. Nguyễn Thế Trực, KS. Nguyễn Duy Tiến và ThS. Nguyễn Đức Khánh đã giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và triển khai các thử nghiệm tại phòng thí nghiệm động cơ đốt trong - Viện Cơ Khí Động Lực Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội. Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Ban Giám Hiệu trường Cao đẳng nghề Nha Trang cùng các bạn bè đồng nghiệp đã hậu thuẫn và động viên tôi trong suốt quá trình nghiên cứu học tập. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy phản biện, các thầy trong hội đồng chấm luận án đã đồng ý đọc duyệt và góp các ý kiến quý báu để tôi có thể hoàn thành luận án này và định hướng nghiên cứu trong tương lai. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình và bạn bè, những người đã động viên khuyến khích tôi trong suốt thời gian tôi tham gia nghiên cứu và thực hiện công trình này. Nghiên cứu sinh Cao Văn Tài iii MỤC LỤC Trang Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục các chữ và ký hiệu viết tắt vii Danh mục các bảng ix Danh mục các ảnh, hình vẽ và đồ thị xi Mở đầu 1 Chƣơng 1 TỔNG QUAN 3 1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 3 1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI TÍNH NĂNG KỸ THUẬT KHI SỬ DỤNG HỖN HỢP XĂNG VÀ KHÍ HHO CHO ĐỘNG CƠ ĐỐT CHÁY CƢỠNG BỨC 5 1.2.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 5 1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nƣớc 17 1.2.3. Môṭ số vấn đề tồn tại đối với các nghiên cƣ́u sử dụng khí HHO cho động cơ đốt trong 17 1.3 MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 1.3.1. Mục tiêu nghiên cứu 18 1.3.2. Đối tƣợng nghiên cứu 19 1.3.3. Phƣơng pháp nghiên cứu 19 1.4 PHẠM VI VÀ GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU 20 1.5 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ TÍNH THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 20 1.5.1. Ý nghĩa khoa học 20 1.5.2. Tính thực tiễn của đề tài 21 1.6 KẾT LUÂṆ CHƢƠNG 1 21 Chƣơng 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÁC ĐỊNH TÍNH NĂNG KỸ THUẬT 23 iv CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT CHÁY CƢỠNG BỨC KHI SỬ DỤNG HỖN HỢP NHIÊN LIỆU XĂNG-KHÍ HHO 2.1 NHIỆN LIỆU DÙNG CHO ĐỘNG CƠ ĐỐT CHÁY CƢỠNG BỨC 23 2.1.1 Nhiên liệu xăng 23 2.1.2 Khí BROWN 26 2.1.3 Tỷ lệ hỗn hợp khí HHO bổ sung và đề xuất phƣơng án 31 2.2 TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT CHÁY CƢỠNG BỨC 32 2.2.1 Tốc độ của động cơ 32 2.2.2 Tải của động cơ 33 2.2.3 Hiệu suất của động cơ 35 2.3 QUÁ TRÌNH CHÁY HỖN HỢP XĂNG +KHÔNG KHÍ VÀ XĂNG +KHÍ HHO+KHÔNG KHÍ TRONG ĐÔṆG CƠ 36 2.3.1 Hình thành hỗn hợp xăng - khí HHO - không khí 36 2.3.2 Lý thuyết cháy ở động cơ xăng 41 2.4 KẾT LUÂṆ CHƢƠNG 2 49 Chƣơng 3 TÍNH TOÁN SỰ THAY ĐỔI TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ XE HONDA WAVE KHI SỬ DUṆG HỖN HỢP XĂNG + KHÍ HHO 50 3.1 TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ XE HONDA WAVE 51 3.1.1 Động cơ sử dụng nhiên liệu xăng truyền thống 51 3.1.2 Động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu xăng+khí HHO 66 3.1.3 Nhận xét 68 3.2 XÂY DỰNG CHƢƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG TRÊN MÔ HÌNH MÔ PHỎNG CỦA PHẦN MỀM AVL-BOOST 69 3.2.1 Trình tự chạy mô phỏng 71 3.2.2 Đánh giá đô ̣chính xác của mô hình 72 3.2.3 Đánh giá khả năng cung cấp khí HHO cho đôṇg cơ 73 3.2.4 Đánh giá đặc tính ngoài của động cơ 77 v 3.2.5 Đặc tính cháy của động cơ sử dụng hỗn hợp xăng + khí HHO 78 3.2.6 Lƣơṇg khí HHO cung cấp cho đôṇg cơ Honda wave mô phỏng 80 3.2.7 Ảnh hƣởng góc đánh lửa đến quá trình cháy của xăng và hỗn hợp xăng+khí HHO có bổ sung không khí 81 3.2.8 Ảnh hƣởng của việc cung cấp khí HHO cho động cơ xăng đ ến công suất, tiêu hao nhiên liêụ và phát thải 86 3.3 KẾT LUÂṆ CHƢƠNG 3 89 Chƣơng 4 THƢC̣ NGHIỆM ỨNG DỤNG KHÍ HHO TRÊN ĐỘNG CƠ XE HONDA WAVE 91 4.1 SƠ ĐỒ BỐ TRÍ VÀ TRANG THIẾT BỊ THƢ̉ NGHIỆM 91 4.1.1 Sơ đồ bố trí thƣ̉ nghiệm 91 4.1.2 Trang thiết bị thực nghiệm 92 4.1.3 Giới thiệu kết quả sản xuất khí HHO 98 4.2 XÁC ĐỊNH VÙNG THƢ̉ NGHIÊṂ , QUY TRÌNH THƢ̉ NGHIÊṂ VÀ CHỌN LƢỢNG KHÍ HHO BỔ SUNG 98 4.2.1 Xác định vùng thử nghiệm 98 4.2.2 Quy trình thƣ̉ nghiêṃ 99 4.2.3 Chọn lƣu lƣợng khí HHO và không khí cung cấp cho các chế đô ̣làm viêc̣ của đôṇg cơ 101 4.3 KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 104 4.3.1 Đánh giá chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật 104 4.3.2 Đánh giá chỉ tiêu môi trƣờng 108 4.3.3 Quan hê ̣của các thông số kinh tế , kỹ thuâṭ và môi trƣờng của đôṇg cơ với lƣơṇg khí HHO cung cấp 116 4.4 SO SÁNH KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THỰC NGHIỆM 118 4.4.1 Đặc tính công suất và suất tiêu hao nhiên liệu 118 4.4.2 Nồng độ phát thải CO, HC và NOx của mô phỏng và thực nghiệm 119 4.5 TÍNH TOÁN HIỆU QUẢ KINH TẾ KHI SỬ DỤNG KHÍ HHO 121 4.6 KẾT LUẬN CHƢƠNG 4 121 vi KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 123 5.1 KẾT LUẬN 123 5.2 KIẾN NGHỊ 124 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 126 TÀI LIỆU THAM KHẢO 127 PHỤ LỤC 132 vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Đơn vị Diễn giải A/F - Tỷ lệ hỗn hợp AVL-Boost - Phần mềm mô phỏng một chiều của hãng AVL (Áo) C ppm Cacbon CO ppm Mônôxit cacbon CO2 ppm Cacbonic COM - Cổng giao tiếp máy tính dạng nối tiếp CP - Chính phủ CEBII - Tủ phân tích khí xả (Combustion Emission Bench) BCHK - Bộ chế hòa khí ĐCĐT - Động cơ đốt trong ĐCT - Điểm chết trên ECU - Bộ điều khiển trung tâm EHC - Bộ điều khiển cung cấp HHO(Electronic HHO control) EURO - Tiêu chuẩn châu Âu GTVT - Giao thông vận tải ge g/kW.h Suất tiêu hao nhiên liệu gqtk - Góc quay trục khuỷu HC ppm Hyđrôcacbon HHO - Hỗn hơp̣ khí Hyđrô và ôxy, còn đƣợc gọi là khí Brown H2 - Hyđrô H2O lít Nƣớc LPG - Khí dầu mỏ hóa lỏng (Liquefied Petroium Gas) LNG - Khí thiên nhiên hóa lỏng (Liquefild Natural Gas) MP - Mô phỏng MCCT - Môi chất công tác n vg/ph Tốc độ quay động cơ viii Ne kW Công suất động cơ NOx ppm Oxit nitơ N2 - Nitơ O2 - Ôxy Pb - Chì PC - Máy tính ppm - Phần triệu SO2 - Lƣu huỳnh điôxit TN - Thực nghiệm VOC - Hỗn hợp các chất hữu cơ bay hơi (Volatile Organic Compounds)  - Hệ số dƣ lƣợng không khí (Lambda)  - Khối lƣợng riêng f Độ TK Góc đánh lửa sớm ix DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Tiêu chuẩn TCCS 01:2009/PETROLIMEX quy định giới hạn cho phép đối với 15 chỉ tiêu dành cho xăng RON 92 và xăng RON 95 ................... 25 Bảng 2.2 Nhiệt trị của môṭ số loaị nhiên liêụ ........................................................... 27 Bảng 2.3 Nhiệt độ tự đánh lửa của hyđrô và nhiên liệu thông dụng ........................ 28 Bảng 2.4 Đặc tính của nhiên liệu .............................................................................. 29 Bảng 2.5 Điểm chớp cháy của hyđrô và một số nhiên liệu thông dụng ................... 29 Bảng 2.6 Xu hƣớng thay đổi tỷ lệ nhiên liệu trong tƣơng lai ................................... 31 Bảng 3.1 Hệ số của phƣơng trình trao đổi nhiệt tại cửa nạp và thải ........................ 60 Bảng 3.2 Chuỗi phản ứng hình thành NOx ............................................................... 65 Bảng 3.3 Thông số kỹ thuật động cơ xe máy Honda wave ...................................... 69 Bảng 3.4 Danh muc̣ các phần tử sƣ̉ duṇg trong mô hình ........................................ 70 Bảng 3.5 Sự thay đổi của các thành phần phát thải , suất tiêu hao nhiên liệu và hiệu suất chỉ thị khi giữ công suất động cơ không đổi , tốc đô ̣đôṇg cơ 3000v/ph .................................................................................................. 75 Bảng 3.6 Lƣơṇg khí HHO cung cấp ......................................................................... 80 Bảng 4.1 Chế đô ̣thƣ̉ nghiêṃ .................................................................................. 100 Bảng 4.2 Lƣu lƣợng khí HHO cung cấp theo vi ̣ trí bƣớm ga và tốc độ động cơ (lít/phút) ................................................................................................. 103 Bảng 4.3 Mức độ cải thiện công suất và suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ khi sử dụng hỗn hợp xăng+HHO và xăng+HHO+k.khí so với khi sử dụng xăng (%) ......................................................................................................... 106 Bảng 4.4 Mức độ cải thiện Mômen của động cơ khi sử dụng hỗn hợp xăng+HHO và xăng+HHO+k.khí so với khi sử dụng xăng (%) ............................... 108 Bảng 4.5 Nồng độ phát thải NOx tăng trung bình khi sử dụng hỗn hợp xăng+HHO và xăng+HHO+k.khí so với khi sử dụng xăng (%) ............................... 109 Bảng 4.6 Nồng độ phát thải HC giảm trung bình khi sử dụng hỗn hợp xăng+HHO và xăng+HHO+k.khí so với khi sử dụng xăng (%) ............................... 110 x Bảng 4.7 Nồng độ phát thải CO trung bình khi sử dụng hỗn hợp xăng+HHO và xăng+HHO+k.khí so với khi sử dụng xăng (%) .................................... 113 Bảng 4.8 Nồng độ phát thải CO2 trung bình khi sử dụng hỗn hợp xăng+HHO và xăng+HHO+k.khí so với khi sử dụng xăng (%) .................................... 114 Bảng 4.9 So sánh sử dụng hỗn hợp xăng+HHO+k.khí và xăng+HHO với nhiên liệu truyền thống xăng (%) ........................................................................... 115 Bảng 4.10 So sánh đô ̣tăng công suất và đô ̣giảm suất tiêu hao nhiên liệu khi bổ sung khí HHO và không khí (so với đôṇg cơ nguyên bản ) giữa mô phỏng và thực nghiệm....................................................................................... 119 Bảng 4.11 So sánh đô ̣sai lêc̣h các thành phần phát thải NOx, CO và HC khi bổ sung không khí và không khí (so với đôṇg cơ nguyên bản ) giƣ̃a mô phỏng và thực nghiệm .......................................................................... 121 xi DANH MỤC CÁC ẢNH, HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Tỷ lệ phát thải các khí ô nhiễm theo các nguồn phát thải c hính của Việt Nam năm 2008 ..................................................................................................... 3 Hình 1.2 Tỷ lệ phát thải do các phƣơng tiện cơ giới đƣờng bộ của Việt Nam................... 4 Hình 1.3 Ảnh hƣởng của khí HHO bổ sung đến hiệu suất có ích của động cơ ở các góc đánh lửa, lƣu lƣợng HHO khác nhau, hỗn hợp đậm ............................. 6 Hình 1.4 Ảnh hƣởng của khí HHO bổ sung đến hiệu suất có ích của động cơ ở các góc đánh lửa, lƣu lƣợng HHO khác nhau, hỗn hợp nhạt ............................. 6 Hình 1.5 Sơ đồ tổng thể hệ thống cung cấp hỗn hợp khí hyđrô-ôxy cho động cơ ..... 7 Hình 1.6 Diễn biến hiệu suất có ích và áp suất có ích trung bình theo hệ số dƣ lƣợng không khí và tỷ lệ H2 hay hỗn hợp 2H2+O2 so với tổng lƣơṇg khí nạp .............................................................................................................. 8 Hình 1.7 Diễn biến các phát thải chính của động cơ theo hệ số dƣ lƣợng không khí và tỷ lệ H2 hay hỗn hợp 2H2+O2 so với tổng lƣơṇg khí nap̣ ................... 9 Hình 1.8 Sơ đồ của hệ thống cung cấp khí hyđrô cho động cơ ............................... 10 Hình 1.9 Diễn biến hiệu suất nhiệt chỉ thị của động cơ theo hệ số dƣ lƣợng không khí khi có và không có hyđrô bổ sung ở chế độ không tải cơ ................. 11 Hình 1.10 Diễn biến nồng độ phát thải của động cơ theo hệ số dƣ lƣợng không khí khi có và không có hyđrô bổ sung ở chế độ không tải ............................ 11 Hình1.11 Diễn biến hiệu suất nhiệt có ích theo hệ số dƣ lƣợng không khí ứng với các lƣu lƣợng khí hyđrô bổ sung ............................................................. 12 Hình1.12 Diễn biến nồng độ phát thải chính của động cơ theo hệ số dƣ lƣợng không khí ứng với các lƣu lƣợng khí hyđrô bổ sung ............................... 12 Hình 1.13 Ảnh hƣởng của góc đánh lửa sớm đến imep và hiệu suất nhiệt có ích khi có và không có hyđrô bổ sung ở λ=1,2 và 1,4 ......................................... 13 Hình 1.14 Áp suất có ích trung bình và hiệu suất nhiệt có ích của động cơ tại giới hạn cháy nghèo ứng với các tỷ lệ hyđrô khác nhau ................................. 13 Hình 1.15 Sự thay đổi nồng độ các phát thải của động cơ theo tỷ lệ hyđrô trong hỗn hợp khi hoạt động ở chế độ nghèo tới hạn........................................ 14 xii Hình 1.16 Sự thay đổi mômen và phát thải NO khi bổ sung 2%H2 và 2%H2+1%O2 vào đƣờng nạp động cơ .............................................................................. 15 Hình 1.17 Sơ đồ nguyên lý của thiết bị sản xuất khí HHO ...................................... 16 Hình 1.18a Ô tô sử dụng hỗn hợp nhiên liệu xăng - khí HHO ................................ 17 Hình 1.18b Ô tô sử dụng hỗn hợp nhiên liệu Diesel-khí HHO ................................ 17 Hình 2.1a Cấu trúc của phân tƣ̉ nƣớc ....................................................................... 27 Hình 2.1b Cấu trúc của phân tƣ̉ khí HHO ................................................................ 28 Hình 2.2 Giới hạn cháy của hyđrô theo nhiệt độ ...................................................... 30 Hình 2.3 Giới haṇ cháy của một số nhiên liệu ở điều kiện thƣờng .......................... 30 Hình 2.4 Các điểm đặc trƣng trên đặc tính tốc độ của ĐCĐT ................................. 32 Hình 2.5 Ảnh hƣởng của  đến t và i ................................................................... 38 Hình 2.6 Ảnh hƣởng của  đến Ne và ge ở động cơ xăng ........................................ 39 Hình 2.7 Ảnh hƣởng của  đến hàm lƣợng các chất HC, CO và NOx trong khí thải của động cơ xăng ..................................................................................... 39 Hình 2.8 Đặc tính của bộ chế hòa khí ...................................................................... 40 Hình 2.9 Giới hạn cháy của hỗn hợp cháy ............................................................... 46 Hình 2.10 Tốc độ phản ứng dây chuyền................................................................... 48 Hình 3.1 Cân bằng năng lƣơṇg trong xylanh đôṇg cơ ............................................. 52 Hình 3.2 Ngọn lửa tiến gần đến thành xylanh và bắt đầu quá trình cháy sát vách .. 58 Hình 3.3 Tỷ lệ mol CO tính toán theo góc quay truc̣ khuỷu .................................... 61 Hình 3.4 Tỷ lệ mol CO tính toán theo giữa góc đánh lửa sớm và hệ số dƣ lƣợng không khí ................................................................................................. 62 Hình 3.5 Nồng đô ̣HC theo góc quay truc̣ khuỷu và đô ̣dày màng dầu .................... 64 Hình 3.6 Giao diện bổ sung khí HHO (H2 và O2) .................................................... 68 Hình 3.7 Mô hình mô phỏng đôṇg cơ Honda wave ................................................. 70 Hình 3.8a So sánh đƣờng đăc̣ tính công suất và suất tiêu hao nhiên liêụ giƣ̃a mô phỏng và thực nghiệm tại chế độ 30% tải, đôṇg cơ sƣ̉ duṇg nhiên liêụ xăng .......................................................................................................... 72 xiii Hình 3.8b So sánh đƣờng đăc̣ tính công suất và suất tiêu hao nhiên liêụ giƣ̃a mô phỏng và thực nghiệm tại chế độ 30% tải, đôṇg cơ sƣ̉ duṇg xăng + khí HHO có bổ sung không khí (xăng+HHO+k.khí) .................................... 73 Hình 3.9 Sự biến thiên hiệu suất chỉ thị của động cơ theo λ và lƣu lƣợng khí HHO , đôṇg cơ vâṇ hành ở chế đô ̣toàn tải, 3000v/ph ........................................ 74 Hình 3.10 Sự biến thiên công suất động cơ theo λ và lƣu lƣợng khí HHO , đôṇg cơ vâṇ hành ở chế đô ̣toàn tải, 3000v/ph ...................................................... 74 Hình 3.11 Sự biến thiên suất tiêu hao nhiên liệu theo λ và lƣu lƣợng khí HHO, đôṇg cơ vâṇ hành ở chế độ toàn tải, 3000v/ph ................................................. 75 Hình 3.12 Mƣ́c đô ̣cải thiêṇ về hiêụ suất chỉ thi ̣ và suất tiêu hao nhiên liêụ của đôṇg cơ theo lƣơṇg HHO cung cấp ở chế đô ̣công suất 1,97kW, tốc đô ̣vòng quay 3000v/ph ......................................................................................... 75 Hình 3.13 Diễn biến áp suất và tốc độ tăng áp suất tại λ = 1,4 ................................ 77 Hình 3.14 Diễn biến nhiệt độ và tốc độ toả nhiệt tại λ = 1,4.................................... 77 Hình 3.15 Diễn biến đƣờng đặc tính ngoài của động cơ xe Honda wave ................ 78 Hình 3.16 Diêñ biến tỷ lê ̣nhiên liêụ cháy , áp suất và nhiệt độ trong xylanh theo góc quay truc̣ khuỷu theo các trƣờng hơp̣ 1, trƣờng hơp̣ 2 và trƣờng hơp̣ 3 . .79 Hình 3.17 So sánh hệ số dƣ lƣợng không khí tƣơng ƣ́ng với các loại nhiên liệu khác nhau .......................................................................................................... 80 Hình 3.18 Diễn biến tỷ lệ cháy trong xylanh động cơ khi bổ sung khí HHO+không khí vào đƣờng nạp ở các góc đánh lửa khác nhau .................................. 82 Hình 3.19 Diễn biến áp suất trong xylanh động cơ khi bổ sung khí HHO+không khí vào đƣờng nạp ở các góc đánh lửa khác nhau ......................................... 83 Hình 3.20 Diễn biến tốc độ tăng áp suất trong xylanh động cơ khi bổ sung khí HHO+không khí vào đƣờng nạp ở các góc đánh lửa khác nhau nhau ... 84 Hình 3.21 Diễn biến tốc độ tỏa nhiệt trong xylanh động cơ khi bổ sung khí HHO+không khí vào đƣờng nạp ở các góc đánh lửa khác nhau ............. 85 Hình 3.22 Diễn biến nhiệt độ cháy trong xylanh động cơ khi bổ sung khí HHO+không khí vào đƣờng nạp ở các góc đánh lửa khác nhau ............ 86 xiv Hình 3.23 Biến thiên công suất và suất tiêu hao nhiên liêụ của động cơ khi sử dụng xăng và hỗn hợp xăng+HHO+không khí ................................................ 87 Hình 3.24 Biến thiên nồng độ các thành phầ n phát thải CO , HC và NO x trong buồng cháy khi sử dụng xăng và hỗn hợp xăng+HHO+không khí ......... 88 Hình 4.1 Sơ đồ bố trí các thiết bị trong phòng thử nghiệm ...................................... 91 Hình 4.2 Sơ đồ cung cấp khí HHO cho động cơ ...................................................... 92 Hình 4.3 Đƣờng nạp đã cải tạo thêm lỗ bổ sung không khí và lỗ phun khí HHO ... 93 Hình 4.4 Trục cam có lắp thêm trục cảm biến tốc độ quay động cơ ........................ 93 Hình 4.5 Lắp cảm biến tốc độ .................................................................................. 93 Hình 4.6 Vòi phun khí HHO .........................................