Tóm tắt Luận án tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu điều khiển hệ thống phun nhiên liệu CommonRail(CR) khi sử dụng hỗn hợp nhiên liệu diesel-biodiesel

Chia sẻ: Tỉ Thành | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:24

Thêm vào BST

Báo xấu

46
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu: Luận án (LA) có mục tiêu là nghiên cứu làm chủ công nghệ điều khiển động cơ diesel CR và thiết kế thành công chương trình điều khiển HTPNL kiểu CR khi sử dụng biodiesel có tỷ lệ là 20% (B20) đảm bảo giữ nguyên mô men và công suất động cơ so với khi dùng ECU nguyên thủy (ECU-NT) sử dụng diesel, cải thiện về đặc tính kỹ thuật và phát thải so với khi dùng ECU-NT sử dụng biodiesel B20.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận án tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu điều khiển hệ thống phun nhiên liệu CommonRail(CR) khi sử dụng hỗn hợp nhiên liệu diesel-biodiesel

MỞ ĐẦU i Lý do chọn đề tài Biodiesel là nguồn năng lượng tái tạo, không độc và dễ phân hủy. Khi sử dụng biodiesel do có sự thay đổi về thuộc tính của nhiên liệu nên cần có sự điều chỉnh đối với quy luật cung cấp nhiên liệu nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng biodiesel. Với động cơ diesel sử dụng hệ thống phun nhiên liệu (HTPNL) kiểu CR, bộ điều khiển ECU có nhiệm vụ nhận thông tin từ các cảm biến, tính toán các thông số điều khiển (áp suất phun, số lần và thời điểm phun, áp suất khí tăng áp, tuần hoàn khí thải…) và điều khiển HTPNL cho phù hợp với chế độ vận hành (tải và tốc độ) của động cơ. ECU bao gồm hai phần chính: thiết bị-mạch điện tử (phần cứng) và chương trình điều khiển (phần mềm). Phần mềm là các chương trình và thuật toán điều khiển do các hãng sản xuất động cơ phát triển (bí mật công nghệ), phần mềm được thiết kế phù hợp với từng loại động cơ và loại nhiên liệu sử dụng. Vì vậy, khi chuyển sang sử dụng biodiesel thì cần thiết kế lại chương trình điều khiển để động cơ có thể duy trì được các chỉ tiêu về năng lượng, tính kinh tế và giảm mức phát thải. Nhằm mục đích nghiên cứu làm chủ công nghệ điều khiển động cơ diesel CR, góp phần nâng cao năng lực làm chủ và phát triển công nghệ thiết kế, lập chương trình điều khiển ECU dùng cho động cơ diesel kiểu CR và góp phần thúc đẩy việc sản xuất và sử dụng nhiên liệu sinh học, giảm phụ thuộc nhiên liệu khoáng, giảm ô nhiễm môi trường. Do vậy, NCS lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu điều khiển hệ thống phun nhiên liệu CommonRail(CR) khi sử dụng hỗn hợp nhiên liệu diesel-biodiesel” ii Mục tiêu và nội dung nghiên cứu của luận án Mục tiêu: Luận án (LA) có mục tiêu là nghiên cứu làm chủ công nghệ điều khiển động cơ diesel CR và thiết kế thành công chương trình điều khiển HTPNL kiểu CR khi sử dụng biodiesel có tỷ lệ là 20% (B20) đảm bảo giữ nguyên mô men và công suất động cơ so với khi dùng ECU nguyên thủy (ECU-NT) sử dụng diesel, cải thiện về đặc tính kỹ thuật và phát thải so với khi dùng ECU-NT sử dụng biodiesel B20. Nội dung của LA bao gồm: Xây dựng mô hình động cơ sử dụng biodiesel B20 và diesel đảm bảo tin cậy; Thiết kế mô hình điều khiển HTPNL phù hợp với các chế độ làm việc khác nhau của động cơ để động cơ khi sử dụng ECU mới (ECU- New) đảm bảo giữ được mô men, công suất và giới hạn khói đen giống như khi động cơ sử dụng ECU-NT; Thiết kế bộ điều khiển vòng kín điều khiển áp suất rail và tốc độ không tải để động cơ khi dùng ECU-New hoạt động ổn định ở chế độ chuyển tiếp; Thử nghiệm đối chứng trên băng thử động cơ nhằm đánh giá mức độ cải thiện về đặc tính kỹ thuật và phát thải của động cơ khi sử dụng ECU-NT và ECU-New. iii Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu Động cơ nghiên cứu của LA là động cơ diesel D4CB 2.5TCI-A. Nhiên liệu sử dụng trong luận án này là diesel dầu mỏ và biodiesel B20 (với B100 được sản xuất từ bã thải của quá trình tinh lọc dầu cọ thành dầu ăn). 1
Phạm vi nghiên cứu của LA giới hạn trong phòng thí nghiệm với các chế độ ổn định của động cơ từ 1000 đến 3500 vòng/phút, chế độ khởi động, chế độ không tải, chế độ tăng tốc. Phần cứng điều khiển sử dụng bộ ECU trắng của hãng Woodward Motohawk có trang bị thêm bộ điều khiển vòi phun CR. iv Phƣơng pháp nghiên cứu LA sử dụng phương pháp nghiên cứu kết hợp giữa nghiên cứu tổng quan, lý thuyết, mô phỏng và thực nghiệm. v Ý nghĩa khoa học và thực tiễn LA đã đưa ra phương pháp thiết kế chương trình điều khiển HTPNL động cơ CR sử dụng nhiên liệu B20 dựa trên MHMP, làm tiền đề cho các nghiên cứu tiếp theo về thiết kế chương trình điều khiển động cơ đốt trong. Kết quả của LA góp phần nâng cao năng lực làm chủ và phát triển công nghệ thiết kế, lập chương trình điều khiển ECU; góp phần thúc đẩy việc sản xuất và sử dụng biodiesel, giảm phụ thuộc nhiên liệu khoáng, giảm ô nhiễm môi trường. vi Điểm mới của luận án Luận án đã xây dựng được mô hình mô phỏng động cơ diesel trang bị hệ thống nhiên liệu common rail làm việc theo thời gian thực sử dụng hai loại nhiên liệu diesel và biodiesel B20. Mô hình đã được xác nhận tính đúng đắn qua bộ thông số xác định từ thực nghiệm. Thiết kế thành công chương trình điều khiển cho động cơ diesel Hyundai D4CB 2.5TCI-A trang bị hệ thống nhiên liệu common rail sử dụng nhiên liệu biodiesel B20 nhằm giữ nguyên mô men và công suất động cơ so với khi động cơ sử dụng nhiên liệu diesel. Kết quả thử nghiệm cho thấy động cơ làm việc bình thường ở tất cả các chế độ: ổn định, khởi động, không tải và tăng tốc vii Bố cục luận án Thuyết minh của luận án được trình bày gồm các phần chính sau: Mở đầu; 5 Chương; Kết luận chung và hướng phát triển. CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1 Nhiên liệu thay thế cho động cơ diesel 1.1.1 Khái quát chung Trong số các nguồn năng lượng thay thế dầu mỏ đang sử dụng hiện nay nhiên liệu sinh học (NLSH) đang là xu thế phát triển tất yếu. NLSH được định nghĩa là nhiên liệu nhận được từ sinh khối, được hình thành từ các hợp chất có nguồn gốc từ động, thực vật, [1]. 1.1.2 Khái niệm về biodiesel Biodiesel được định nghĩa là một dạng nhiên liệu dùng để thay thế diesel, có nguồn gốc từ dầu thực vật hoặc mỡ động vật. Biodiesel là nguồn năng lượng tái tạo, không độc và dễ phân hủy. Sử dụng biodiesel sẽ giúp đa dạng hóa nguồn nhiên liệu. 1.1.3 So sánh tính chất của biodiesel và diesel khoáng Biodiesel có tỷ trọng, độ nhớt, sức căng bề mặt ngoài, trị số Xê tan cao hơn diesel truyền thống nên ảnh hưởng tới quá trình hình thành hỗn hợp và cháy. Nhìn 2
chung, khi sử dụng biodiesel sẽ làm giảm mức phát thải CO, HC, PM nhưng có sự gia tăng về mức phát thải NOx, [6]. 1.1.4 Nguồn nguyên liệu sản xuất biodiesel Chia thành 3 nguồn chính, trong đó nguồn nguyên liệu thế hệ thứ nhất bao gồm dầu thực vật ăn được (dầu hướng dương, dầu lạc, dầu dừa, dầu thầu dầu, dầu cọ, dầu đậu nành, dầu hạt bông…), mỡ động vật (mỡ cá, mỡ bò, mỡ lợn…). Nguồn nguyên liệu thế hệ thứ 2 là các dạng phế thải như mỡ động vật và axit béo phế thải. Nguồn nguyên liệu thế hệ thứ 3 bao gồm các loại tảo và dầu jatropha. 1.1.5 Tình hình sản xuất và sử dụng biodiesel Mỹ là nước sản xuất và tiêu thụ biodiesel lớn nhất thế giới, sau Mỹ là liên minh Châu Âu. Khu vực Châu Á có lượng sản xuất và tiêu thụ ít hơn. Chính phủ Việt Nam đã quyết tâm phát triển nền công nghiệp nhiên liệu sinh học thông qua việc triển khai Đề án phát triển Nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2020, [18]. Ngày 22/11/2012, Thủ tướng Chính phủ đã ký Quyết định số 53/2012/QĐ-TTg về việc ban hành “Lộ trình áp dụng tỷ lệ phối trộn nhiên liệu sinh học với nhiên liệu truyền thống”, [17]. 1.2 Tình hình nghiên cứu sử dụng biodiesel cho động cơ diesel 1.2.1 Các nghiên cứu trên thế giới Qua việc phân tích các công trình nghiên cứu nước ngoài về ứng dụng biodiesel cho động cơ diesel cho thấy khi tăng tỷ lệ pha trộn biodiesel công suất giảm, suất tiêu hao nhiên liệu tăng, phát thải PM, HC và CO giảm trong khi phát thải NOx tăng. Các tác giả [29, 30, 40, 46, 47] đã chỉ ra để tối ưu các thông số vận hành và mức phát thải của động cơ cần phải thay đổi quy luật phun (giảm thời điểm phun, tăng thời gian phun, tăng áp suất phun). Để giải quyết vấn đề này các công trình nghiên cứu ở trên mới nghiên cứu thay đổi quy luật phun trên ECU của động cơ thí nghiệm. 1.2.2 Các nghiên cứu trong nƣớc Các tác giả đã chỉ ra rằng. Khi tăng tỷ lệ pha trộn biodiesel quá trình cháy trễ được rút ngắn, do đó góc phun sớm giảm. Động cơ khi sử dụng nhiên liệu B10 và B20 không có thay đổi lớn về tính năng kỹ thuật so với nhiên liệu B0 khi thay đổi áp suất phun, tuy nhiên với nhiên liệu B30 thì cần giảm áp suất phun để đảm bảo tối ưu về mặt kinh tế và kỹ thuật. Khi sử biodiesel thì thời điểm cháy do phun mồi và phun chính đều diễn ra sớm hơn đồng thời thời gian cháy trễ cũng được rút ngắn, điều này sẽ ảnh hưởng đến quá trình cháy của động cơ và tính năng phát thải của động cơ. Khi tăng thời gian phun chính (cố định thời gian phun mồi) thì giá trị áp suất cực đại tăng dần lên nhưng thời điểm áp suất đạt giá trị cực đại lại không đổi. 1.2.3 Đánh giá chung Để tối ưu các thông số vận hành và mức phát thải của động cơ diesel dùng HTPNL kiểu CR khi chuyển sang sử dụng biodiesel cần phải thay đổi thời điểm phun, thời gian phun, áp suất phun phù hợp với tỷ lệ biodiesel yêu cầu. Thông thường để thực hiện việc này là rất khó khi sử dụng ECU nguyên bản của hãng sản 3
xuất, do công cụ để thực hiện việc truy cập vào ECU của từng hãng nhằm thay đổi các thông số điều khiển điều chỉnh rất đắt, đồng thời chỉ có thể thay đổi điều chỉnh số liệu trong các bảng của ECU mà không thể thay đổi được nội dung chương trình điều khiển. Từ những nhận định nêu trên kết hợp với việc phần cứng ECU đã được nhiều hãng chế tạo ở dạng tiêu chuẩn gọi là ECU trắng (độ ổn định và độ bền cao) cũng như cung cấp các công cụ lập trình tiện dụng khoa học, do đó, với các động cơ diesel dùng HTPNL kiểu CR khi chuyển sang sử dụng biodiesel là hoàn toàn khả thi. Vấn đề còn lại cần giải quyết là thiết kế chương trình điều khiển HTPNL kiểu CR khi sử dụng nhiên liệu biodiesel. Đây chính là nhiệm vụ của NCS phải hoàn thành khi tham gia thực hiện đề tài cấp Quốc gia của đề tài ĐT.08.14/NLSH, với nội dung chính cần thực hiện đồng thời cũng là của luận án NCS: thiết kế chương trình điều khiển HTPNL CR khi sử dụng nhiên liệu biodiesel B20. Khi thực hiện nội dung này ngoài việc đạt được mục tiêu thiết kế chương trình điều khiển cho động cơ sử dụng nhiên liệu B20 thì mục tiêu quan trọng hơn là giải mã thành công công nghệ điều khiển của động cơ diesel điều khiển điện tử sử dụng HTPNL CR. 1.3 Tổng quan về thiết kế điều khiển động cơ diesel Theo Olivier Grondin [61] việc thiết kế chương trình điều khiển ECU của động cơ thường sử dụng 2 phương pháp: (1) chạy tối ưu xác định các thông số điều khiển vòng hở và vòng kín theo các tiêu chí đặt trước với động cơ đặt trên bệ thử; (2) xây dựng MHMP của động cơ nghiên cứu làm việc theo thời gian thực, từ đó xây dựng chương trình điều khiển trên mô hình này. Hình 1.10 trình bày cơ sở thiết kế chương trình điều khiển trên MHMP động cơ: (1) Xây dựng mô hình động học và động lực học của động cơ theo thời gian thực; (2) thiết kế chương trình điều khiển trực tiếp trên MHMP động cơ, chương trình điều khiển ECU sau khi mô phỏng được nạp vào ECU trắng tiêu chuẩn để điều khiển động cơ thực (sử dụng hệ thống thiết bị và phần mềm chuyên dụng để lập trình ECU); (3) hiệu chỉnh lại các các bộ tham số của hệ thống điều khiển đối với động cơ thật trên băng thử. Phương pháp này có ưu điểm là không cần thiết kế phần cứng mà sử dụng phần cứng sẵn có, thời gian chạy động cơ trên bệ thử ngắn, giảm chi phí thiết kế và thử nghiệm. Qua phân tích ở trên cho thấy, phương pháp thiết kế CTĐK dựa trên MHMP động cơ làm việc theo thời gian thực sẽ giảm chi phí và thời gian thực hiện luận án. Bên cạnh đó, đề tài ĐT.08.14/NLSH được trang bị ECU trắng tiêu chuẩn và trình biên dịch của hãng Woodward Motohawk, đây là bộ điều khiển cho phép lập trình bằng ngôn ngữ Hình 1.10 Cơ sở thiết kế Matlab/Simulink, rất thuận tiện cho việc thiết kế, nạp chương trình điều khiển và hiệu chỉnh tối ưu CTĐK mới được xây dựng trên trên MHMP động cơ MHMP động cơ làm việc theo thời gian thực. (SIL), [61] 4
1.3.1 Tổng quan về mô hình mô phỏng động cơ diesel Thường chia ra hai phương pháp, thứ nhất là mô hình trung bình và thứ hai là mô hình theo góc quay trục khuỷu. Mô hình trung bình là mô hình nghiên cứu đơn giản nhất, trong đó coi động cơ là một chuỗi các bộ phận ghép nối với nhau, trong đó đặc tính của mỗi bộ phận được xác định bằng thực nghiệm. Khi xây dựng mô hình này tác giả đưa vào hàm truyền để đơn giản quá trình tính. Theo Rolf Isermann [68] sử dụng Matlab Simulink để xây dựng MHMP động cơ diesel kiểu CR làm việc theo thời gian thực, nghiên cứu chỉ ra cần phải xây dựng các mô hình thành phần: mô hình động học đường nạp – thải, mô hình TB – MN, mô hình HTPNL kiểu CR, mô hình cháy, mô hình động lực học của động cơ, mô hình ma sát. Sơ đồ khối mô hình động cơ theo góc quay trục khuỷu được thể hiện trên hình 1.13. Theo phương pháp này mô hình cháy mô phỏng theo góc quay trục khuỷu, cho phép xét tới ảnh hưởng của quy luật phun nhiên liệu đồng thời đánh giá được dao động mô men của từng xylanh ảnh hưởng lên tốc độ động cơ do đó MHMP giống với động cơ thực và có độ chính xác cao hơn so với mô hình động cơ trung bình. Hình 1.13 Sơ đồ khối mô hình động cơ theo góc quay trục khuỷu 1.3.2 Tổng quan về mô hình điều khiển động cơ diesel Với động cơ dùng HTPNL sử dụng bơm dãy điện tử ECU điều khiển lượng nhiên liệu phun vào động cơ thông qua điều khiển vị trí thanh răng, [37]. Với động cơ dùng HTPNL sử dụng bơm cao áp (BCA) phân phối piston hướng kính, ECU điều khiển lượng phun và thời điểm phun, [37]. Trong HTPNL kiểu CR áp suất phun được điều khiển bởi BCA, van SCV (van điều chỉnh lượng nhiên liệu cấp vào BCA) và van RPCV (van điều khiển áp suất rail), thời điểm phun và lượng phun quyết định bởi thời gian của xung cấp cho cuộn dây vòi phun. Điều này cho thấy áp suất phun, thời điểm phun và lượng phun hoàn toàn độc lập nhau và không phụ thuộc chế độ làm việc của động cơ, [37]. Nhờ đó cho phép phun mồi, phun chính 5
và phun sau mà không làm thay đổi áp suất và lượng phun định trước, giúp cho động cơ nổ êm hơn và giảm nồng độ khí thải. Lượng nhiên liệu phun được quyết định bởi thời gian phun và áp suất phun. Do đó chương trình điều khiển HTPNL rất phức tạp. Nhìn chung, việc thiết kế, chế tạo ECU nói chung, ECU dùng cho động cơ diesel nói riêng vẫn còn khá mới mẻ tại Việt Nam. Do đặc điểm công nghệ tạo hỗn hợp và cháy nên việc thiết kế, lập chương trình điều khiển cho động cơ diesel dùng HTPNL kiểu CR phức tạp hơn khá nhiều khi so với động cơ phun xăng. 1.4 Hƣớng tiếp cận của luận án Để tối ưu các thông số vận hành và mức phát thải của động cơ diesel dùng HTPNL kiểu CR khi sử dụng biodiesel cần phải thiết kế chương trình điều khiển động cơ; Chương trình điều khiển động cơ sử dụng HTPNL kiểu CR rất phức tạp gồm nhiều thông số điều khiển (số lần phun, thời gian phun, thời điểm phun, lượng phun, áp suất phun, tốc độ không tải, tăng áp VGT, tuần hoàn EGR). Sơ đồ khối được trình bày trên Hình 1.18. Trong khuôn khổ của luận án mới chỉ thiết kế điều khiển HTPNL kiểu CR khi sử dụng biodiesel B20. Do giới hạn kinh phí cũng như thời gian thực hiện nên chưa thiết kế chương trình điều khiển ECU khi sử dụng biodiesel có tỷ lệ pha trộn lớn Hình 1.20 Sơ đồ khối điều khiển động cơ (>20%). Khi đã làm chủ công sử dụng HTPNL kiểu CR nghệ thiết kế, lập chương trình điều khiển HTPNL kiểu CR, việc chuyển sang nghiên cứu sử dụng với biodiesel có tỷ lệ pha trộn lớn là hoàn toàn khả thi. 1.5 Nội dung nghiên cứu Nội dung nghiên cứu của luận án được thể hiện trên Hình 1.21 1.6 Kết luận Chƣơng 1 Khi tăng tỷ lệ pha trộn biodiesel → Ne↓, ge↑, phát thải PM, HC và CO↓, NOx↑; Để tối ưu các thông số vận hành và mức phát thải cần phải thay đổi QLCCNL (số lần phun, SOI, ET, minj, pphun). Với động cơ diesel sử dụng HTPNL kiểu CR thì việc điều chỉnh này trở nên rất phức tạp, ECU đảm nhiệm việc điều khiển HTPNL (qua các thông số như: áp suất phun, lượng phun, số lần và thời điểm phun), cho phù hợp với chế độ vận hành của động cơ. Hiện nay, ECU (phần cứng) đã được nhiều hãng chế tạo ở dạng ECU trắng tiêu chuẩn. Tuy nhiên, chương trình và thuật toán điều khiển trong ECU lại là công việc rất phức tạp, có khối lượng lớn và là bí quyết công nghệ của các hãng sản xuất động cơ. Do vậy động cơ diesel khi chuyển sang sử dụng biodiesel cần phải thiết kế điều khiển hệ thống phun nhiên liệu CR phù hợp với chế độ làm việc của động cơ. 6
Trong LA này NCS lựa chọn phương pháp mô phỏng trực tiếp trên đối tượng bằng phần mềm Matlab Simulink để xây dựng mô hình động cơ diesel sử dụng biodiesel làm việc theo thời gian thực, từ mô hình động cơ thiết kế mô hình điều khiển HTPNL mới phù hợp với các chế độ làm việc của động cơ đảm bảo tiêu chí giữ nguyên mô men động cơ khi sử dụng ECU nguyên bản dùng diesel. Xây dựng mô hình bộ điều khiển vòng hở: Dự đoán các Đánh giá và hiệu chỉnh Thực nghiệm xác định các thông số không đo được, mô hình điều khiển trên thông số đầu vào cho mô hình tính toán các thông số: mô hình động cơ Lượng phun, áp suất phun, thời điểm phun + + Xây dựng mô hình động học Xây dựng mô hình bộ điều các hệ thống chính của động cơ khiển vòng kín: Xây dựng (Mô hình đường ống nạp; phương trình động học hệ Thực nghiệm đánh giá tuabin tăng áp – đường thải; thống phun CR; hệ thống bộ điều khiển trên băng bơm cao áp – vòi phun; cháy; tua bin tăng áp. Lựa chọn bộ thử động cơ động học của động cơ…) điều khiển Hình 1.21 Trình tự thiết kế ECU khi xây dựng MHMP động cơ theo thời gian thực CHƢƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ DIESEL SỬ DỤNG HỆ THỐNG PHUN KIỂU COMMONRAIL (CR) LÀM VIỆC THEO THỜI GIAN THỰC 2.1 Đặt vấn đề Mô hình động cơ diesel thường sử dụng mô hình điền đầy thải sạch (Filling and Emptying model). Quá trình khảo sát nhiệt động của động cơ dựa vào mô hình hệ thống hở và dòng không ổn định (Hình 2.1), khi đó có các phương trình cân bằng khối lượng và năng lượng. MHĐC dùng HTPNL kiểu CR, tăng áp tua bin khí thải kiểu VGT được giới thiệu trên Hình 2.2. Hình 2.2 Mô hình động cơ diesel dùng HTPNL kiểu CR, tăng áp kiểu VGT, [68]. 2.2 Mô hình động học hệ thống phun nhiên liệu kiểu CR 7
HTPNL kiểu CR dùng trên động cơ D4CB 2.5 TCI-A gồm các khối sau (Hình 2.3), [6, 68]: Khối cấp nhiên liệu diesel thấp áp (bao gồm thùng dầu, bơm cấp nhiên liệu, lọc dầu, ống dẫn dầu và đường dầu hồi); Khối nhiên liệu cao áp (bao gồm bơm cao áp (BCA), ống Rail, các đường ống cao áp, van an toàn, vòi phun); Khối điều khiển (gồm các cảm biến, van SCV, van RPCV, ECU, EDU và van cao áp vòi phun). Để điều khiển áp suất nhiên liệu trong ống tích áp (pr), cần mô phỏng chính xác động lực học của từng phần tử trong HTPNL. 2.2.1 Bơm cao áp Theo phương trình (2.7) áp suất trong BCA được xác định bằng: . k f ( p p ) dVp ( ) pp   (  qu  q pr ) Vp ( ) dt 2.2.2 Van điều chỉnh lƣợng nhiên liệuSơcấp Hình 2.3 vào BCA đồ nguyên (van SCV) lý HTPNL kiểu . k f ( pv ) CR dùng BCA kiểu CP1-H, [6, 68]. pV   .[sgn( p p  pv ).C pv .Apv . p p  pv . 2  sgn( pv  pr ).Cvr .Avr . pv  pr . 2 Vv   Áp suất nhiên liệu ở van SCV được xác định theo phương trình (2.13) 2.2.3 Đƣờng ống Rail Áp suất nhiên liệu ở ống Rail được xác định bởi phương trình (2.14) . k f ( pr ) pr   (q pr  qri  q pcv ) (2.14) Vr trong đó: + qpr là lượng nhiên liệu từ BCA tới ống Rail + qPCV là lượng nhiên liệu từ ống Rail tới van RPCV, được xác định bởi phương trình qPCV  sgn( pr  pt ).Cdreg . Amax . pt  p p . 2 .U 2 (2.15)  + qri là lượng nhiên liệu từ ống Rail tới vòi phun, xác định theo phương trình (2.16) 4 qri   sgn( pr  pi ,k ).Cdi . Adi . pr  pi ,k . 2 i 1  (2.16) 2.2.4 Vòi phun Áp suất phun tại mỗi vòi phun được xác định bởi phương trình (2.17) . k f ( pi ,k ) pi ,k   .[qri  sgn( pi ,k  pcyl ,k ). Ai ,k . pi ,k  pcyl .k . 2 .ET ,k ] Vi ,k  8
2.3 Mô hình cháy 2.3.1 Cơ sở lựa chọn mô hình cháy MHC một và hai vùng thường được xây dựng dựa trên cơ sở thực nghiệm như sơ đồ khối trình bày trên Hình 2.7. Mô hình biểu diễn tốc độ tỏa nhiệt trong xylanh sẽ được áp dụng cho các giai đoạn cơ bản của quá trình cháy trong động cơ diesel dùng HTPNL kiểu CR, bao gồm: quá trình cháy do phun mồi; quá trình cháy do phun chính và quá trình cháy khuếch tán. Hình 2.7 Phương pháp xây dựng MHC không 2.3.2 Mô hình cháy chiều một vùng và hai vùng, [39]. Phương trình Wiebe (phương trình 2.18)     SOCi   mi 1 xbi  1  exp  ai  (2.18)     i   Từ phương trình 2.18 cho thấy để xác định được phần nhiên liệu đã cháy ở mỗi giai đoạn cháy cần phải xác định các tham số: ai; mi; φSOCi; Δφi và i. Cơ sở xác định các tham số của phương trình Wiebe như sau: + Cơ sở xác định số hàm Bảng 2.5 Tham số mô hình mi Wiebe: i = z + 1 (với z là số lần phun, gồm phun mồi, phun chính, phun sau). + Cơ sở xác định tham số ai: ai là thông số phản ánh hiệu suất cháy trong từng giai đoạn cháy. ai = 5 thì hiệu suất cháy bằng 99,3%, [33, 39], chọn ai bằng 5 cho tất cả các giai đoạn cháy. +) Cơ sở xác định tham số mi: mi cho biết quy luật tỏa nhiệt của mỗi giai đoạn cháy. +) Cơ sở xác định tham số φSOCi và Δφi: theo các nghiên cứu [35, 39, 80], hai tham số φSOCi và Δφi không phụ thuộc vào các tham số ai, mi và i. Cách xác định φSOCi và Δφi sẽ được trình bày cụ thể trong Chương 3 của luận án. Hàm Wiebe có thể được dùng ở hai dạng khác nhau. dxb,i ai (mi  1)    SOC ,i  mi    mi 1  SOC ,i     .exp   ai   d i  i    i   9
dQ f ,i ai (mi  1)     SOC i      SOCi   mi 1  minj.x fi .Q H .   .exp  ai    d   i       2.4 Mô hình động học tuabin tăng áp và đƣờng nạp, thải 2.4.1 Tốc độ của rô to cụm TB-MN 2.4.2 Tuabin 2.4.3 Máy nén 2.4.4 Lƣu lƣợng khí nạp 2.4.5 Lƣu lƣợng khí thải 2.5 Mô hình tổn thất cơ khí trên động cơ 6 M m ( )  z. M i ( ) i 1 4π 1 4.π 0 Mm = . M m ( ).d 2.6 Mô hình truyền nhiệt 2.7 Xác định áp suất xylanh dQ f  dV dQ w dm in dm ex  .p cyl . - -h in . +h ex . dp cyl dt  -1 dt dt dt dt = dt 1 .V  -1 2.8 Mô hình động học động cơ .cos  M cyl ,i ( )  Ti ( ).R   Pkt ,i ( )  Pj ,i ( )  .R.sin .(1  ) 1   2 .sin 2  d M eng ( )  M c  I eng . dt 2.7 Mô hình truyền nhiệt 2.9 Tính toán mô men và công suất động cơ 2.10 Kết luận Chƣơng 2 Để có thể hoàn thiện được mô hình động cơ cần phải thực nghiệm xác định các tham số sau: Ở mô hình động học tuabin tăng áp và đường nạp thải cần phải xác định được thể tích đường nạp, thải; quy luật phối khí; hệ số lưu lượng của dòng khí đi qua xupap nạp, thải; xây dựng các MAP thực nghiệm: MAP lưu lượng khí tăng áp, MAP áp suất khí tăng áp, MAP lưu lượng khí thải qua tuabin, MAP áp suất khí thải sau tuabin, MAP hiệu suất của tuabin và MAP tốc độ TB – MN; Ở mô hình động học HTPNL kiểu CR cần phải xác định được các thông số kỹ thuật của BCA, đường ống cao áp, ống rail, vòi phun, van SCV, van RPCV và van điện từ trên vòi phun; Với mô hình cháy cần phải xác định các tham số của phương trình Wiebe là φSOCi; Δφi và xfi để nhập vào mô hình cháy làm cơ sở tính toán tốc độ tỏa nhiệt 10
và biến thiên áp suất trong xylanh; Với mô hình mô men ma sát cần xác định các hệ số của các phương trình mô men ma sát. CHƢƠNG 3. XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ HYUNDAI D4CB 2.5 TCI-A SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU BIODIESEL LÀM VIỆC THEO THỜI GIAN THỰC 3.1 Đặt vấn đề Để xây dựng MHĐC làm việc theo thời gian thực và đánh giá độ tin cậy của mô hình động cơ, ngoài cơ sở lý thuyết xây dựng mô hình động cơ đã trình bày trong Chương 2 thì cần thiết phải thực hiện thí nghiệm để xác định các tham số đầu vào cho mô hình . 3.2 Chế độ thực nghiệm xác định các tham số đầu vào cho mô hình 3.2.1 Đối tƣợng nghiên cứu Động cơ diesel D4CB 2.5TCI-A. Nhiên liệu sử dụng là diesel dầu mỏ và biodiesel B20 (được sản xuất từ bã thải của quá trình tinh lọc dầu cọ→dầu ăn) 3.2.2 Trang thiết bị và chế độ thực nghiệm 3.2.2.1 Trang thiết bị thử nghiệm Động cơ được thử nghiệm trên bệ thử động lực học cao của phòng thí nghiệm Động cơ, Viện Cơ khí Động lực/Đại học Bách khoa Hà Nội 3.2.2.2 Chế độ thử nghiệm Động cơ lắp ECU-NT sử dụng với 2 loại nhiên liệu B0 và B20 tốc độ của trục khuỷu từ 1000 đến 3500 vg/ph với bước nhảy là 500 vg/ph. Tiến hành xây dựng đường đặc tính ngoài (100% tải) để xác định giá trị Me max. Lấy giá trị Me max nhân với các hệ số 0,75; 0,5; 0,25 tương ứng với 75%; 50%; 25% để xác định đặc tính bộ phận. 3.3 Kết quả thực nghiệm Kết quả thực nghiệm xác định các thông số đầu vào cho mô hình động cơ sử dụng diesel và biodiesel bao gồm: (1) xác định các tham số đầu vào cho mô hình HTPNL kiểu CR; (2) xác định các tham số đầu vào cho mô hình TB-MN; (3) xác định các tham số đầu vào cho mô hình cháy; (4) xác định các tham số đầu vào cho mô hình ma sát; xác định các tham số đầu vào cho mô hình đường nạp/thải. 3.3.1 Xác định các tham số đầu vào của mô hình HTPNL kiểu CR QLCCNL tại các chế độ tải và tốc độ khác nhau được trình bày chi tiết trong Bảng 3.4 và Hình 3.4. Hình 3.4 Quy luật thay đổi số lần phun theo tốc độ động cơ 11
3.3.2 Xác định các tham số của mô hình tuabin – máy nén Hình 3.6 Quan hệ áp suất khí tăng áp, áp suất khí thải theo tốc độ và mômen của động cơ Hình 3.7 Map lưu lượng khí nạp, tốc độ tuabin theo tốc độ và mômen của động cơ 3.3.3 Áp suất xylanh Kết quả đo áp suất trong xylanh động cơ diesel 2.5 TCI-A khi sử dụng B0 và B20 ở chế độ tải 100% trong dải tốc độ từ 1000 vg/ph đến 3500 vg/ph với bước nhảy 500 vg/ph được giới thiệu trên Hình 3.11 đến Hình 3.16. Các giá trị áp suất đỉnh trong xylanh tại các chế độ thử nghiệm khác (25%; 50%; 75% tải) được tổng hợp trong Bảng 3.5. Hình 3.13 Diễn biến áp suất tại tốc độ 1000 và 2000 vg/ph ở chế độ 100% tải 3.3.4 Xác định hệ số của mô hình mô men ma sát 12
Giá trị của các thông số này được trình bày trong Bảng 3.6. 3.3.5 Quy luật phối khí Quy luật phối khí của xupap nạp và thải được xác định bằng thực nghiệm 3.3.6 Lƣu lƣợng khí qua xupap nạp và thải Lưu lượng khí qua xupap nạp/thải được xác định trên thiết bị đo lưu lượng và tổn thất dòng khí, tại PTN động cơ đốt trong - Viện Cơ khí động lực - Đại học Hình 3.16 Mối quan hệ giữa lưu Bách khoa Hà Nội. lượng khí và độ nâng xupap 3.4 Xử lý số liệu 3.4.1 Xác định tốc độ tỏa nhiệt Tốc độ tỏa nhiệt được xác định theo phương trình 3.1, [58, 76, 80]. dQhr 1 dp  dV  .V .  .p. (3.1) d   1 d    1 d Hình 3.18 Kết quả tính toán diễn biến tốc độ tỏa nhiệt trong xylanh tại tốc độ 1000 và 2000 vg/ph ở chế độ 100% tải 3.4.2 Xác định thời điểm cháy, khoảng thời gian cháy và phần nhiên liệu đã cháy Hình 3.20 Sơ đồ thuật toán tối ưu xác định các tham số φSOCi, Δφi và xfi 13
3.4.3 Xác định hệ số lƣu lƣợng qua xupap nạp và thải 4.G meas Cf   .Dv2 . 2.p /  3.5 Xây dựng và đánh giá mô hình 3.5.1 Xây dựng mô hình động cơ Thông số đầu vào của mô hình là vị trí bàn đạp ga và tốc độ động cơ yêu cầu. Thông số đầu ra của mô hình là mô men có ích, tốc độ động cơ, áp suất xylanh, tốc độ tỏa nhiệt... Hình 3.22 Mô hình động cơ sử dụng diesel và biodiesel làm việc theo thời gian thực 3.5.2 Đánh giá độ tin cậy của mô hình động cơ 3.5.2.1 Về tốc độ tỏa nhiệt Hình 3.23 Diễn biến tốc độ tỏa nhiệt giữa mô phỏng và thực nghiệm tại chế độ tốc độ 1000 (vg/ph) và tải 100% tải 14
3.5.2.2 Về áp suất xylanh Hình 3.26 So sánh áp suất xylanh giữa mô phỏng và thực nghiệm tại chế độ tốc độ 1000 (vg/ph) và tải 100% tải 3.5.2.3 Về mô men và công suất động cơ Kết quả cho thấy, khi sử dụng diesel sai số lớn nhất về mô men giữa mô hình và thực nghiệm tại các chế độ tải 100%, 75%, 50% và 25% lần lượt là 6,85%; 4,40%; 4,31% và 5,87%. Khi sử dụng biodiesel B20 sai số lớn nhất về mô men giữa mô hình và thực nghiệm tại các chế độ tải 100%, 75%, 50% và 25% lần lượt là 3,0%; 4,41%; 3,4% và 3,98%. 3.6 Kết luận Chƣơng 3 - Đã xác định được bộ số liệu thực nghiệm làm thông số đầu vào để xây dựng mô hình động cơ làm việc theo thời gian thực. - Đã xây dựng được mô hình động cơ sử dụng diesel và biodiesel làm việc theo thời gian thực đảm bảo: độ chính xác và độ tin cậy cần thiết cho quá trình điều khiển + Tốc độ tỏa nhiệt tính toán từ mô hình tương đương với động cơ thực. Khi động cơ sử dụng diesel sai số trung bình về tốc độ tỏa nhiệt giữa mô phỏng và thực nghiệm tại tốc độ 1000, 2000 và 3000 vg/ph ở chế độ toàn tải lần lượt là 1,12%, 1,11% và 1,15%; Khi động cơ sử dụng biodiesel B20 sai số trung bình tốc độ tỏa nhiệt giữa mô phỏng và thực nghiệm tại tốc độ 1000, 2000 và 3000 vg/ph ở chế độ toàn tải lần lượt là 1,34%, 1,8% và 1,75%. + Áp suất xylanh tính toán từ mô hình tương đương với động cơ thực. Khi động cơ sử dụng diesel sai số trung bình về áp suất xylanh giữa mô phỏng và thực nghiệm tại tốc độ 1000, 2000 và 3000 vg/ph ở chế độ toàn tải lần lượt là 6,25%, 1,35% và 2,71%. Khi động cơ sử dụng biodiesel B20 sai số trung bình về áp suất xylanh giữa mô phỏng và thực nghiệm tại tốc độ 1000, 2000 và 3000 vg/ph ở chế độ toàn tải lần lượt là 2,38%, 2,45% và 1,01%. + Mô men và công suất tính toán từ mô hìnhtương đương với động cơ thực. Khi động cơ sử dụng diesel sai số lớn nhất về mô men giữa mô hình và thực nghiệm tại các chế độ tải 100%, 75%, 50% và 25% lần lượt là 6,85%; 4,40%; 4,31% và 5,87%. Khi động cơ sử dụng biodiesel B20 sai số lớn nhất về mô men 15
giữa mô hình và thực nghiệm tại các chế độ tải 100%, 75%, 50% và 25% lần lượt là 3,0%; 4,41%; 3,4% và 3,98%. CHƢƠNG 4 XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ HYUNDAI D4CB 2.5TCI-A SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU BIODIESEL 4.1 Sơ đồ khối bộ điều khiển Để xây dựng mô hình điều T khiển động cơ cần: (1) thiết kế water T U chương trình điều khiển HTPNL nl SCV p Điều khiển (thời điểm phun, lượng phun và áp rail n e áp suất Rail U suất phun); (2) thiết kế bộ điều m inj_demand (Prail) RPCV khiển áp suất rail; (3) thiết kế bộ T kn PWG điều khiển tốc độ không tải. Để T tính toán, điều khiển được water p rail_demand p QLCCNL (số lần phun, thời điểm Tính toán rail lượng phun n m inj_demand SOI pilot1 phun, thời gian phun, áp suất phun, nhiên liệu e SOI yêu cầu pilot2 lượng phun) thì chương trình điều T nl T T water Tính toán SOI main T nl quy luật khiển cần bao gồm 3 khối sau: (1) kn p rail phun nhiên ET pilot1 u Khối tính toán lượng nhiên liệu acqu y n e liệu ET pilot2 yêu cầu; (2) Khối điều khiển áp T kn ET main suất rail; (3) Khối tính toán quy luật phun nhiên liệu. Sơ đồ điều Hình 4.1 Sơ đồ điều khiển quá trình phun khiển quá trình phun nhiên liệu nhiên liệu, [67]. được thể hiện trên Hình 4.1 4.2 Thiết kế các bộ điều khiển vòng hở 4.2.1 Tính toán lƣợng phun nhiên liệu 4.2.1.1 Tính toán lượng nhiên liệu phun khi khởi động Lượng nhiên liệu phun khi khởi động phụ thuộc vào nhiệt độ và tốc độ động cơ: minj_start = f(Twater, ne) 4.2.1.2 Tính toán lượng nhiên liệu Luong phun (mm3/ct) không tải yêu cầu 100 65 Tốc độ không tải yêu cầu phụ 90 55 thuộc vào nhiều thông số: nhiệt độ 80 45 động cơ, tốc độ động cơ, điện áp ác 35 vi tri chan ga (%) 70 75 70 quy và tốc độ của xe, tín hiệu bật tắt 60 60 25 50 điều hòa và được xác định như sau, 50 40 40 15 [67]. 30 30 5 nidle_demand = f(Twater, ne, uacquy, 20 20 vvehicle, A/C). 10 10 4.2.1.3 Tính toán lượng nhiên liệu 0 1000 1500 2000 2500 3000 3500 yêu cầu Toc do dong co (vg/ph) Hình 4.9 MAP lượng phun theo tốc độ và vị 16 trí ga khi sử dụng B20
Lượng nhiên liệu yêu cầu (minj_demand), được tính toán theo hàm sau, [67]: minj _idle nÕu Start =0 vµ PWG  5%  minj _ demand  minj _ PWG nÕu Start =0 vµ PWG  5%  minj _ start nÕu Start =1 4.2.2 Tính toán quy luật phun Mô hình điều khiển quá trình phun của động cơ 2.5 TCI-A khi sử dụng biodiesel được trình bày trên Hình 4.10. Trong đó các thông số đầu vào là: minj_demand là lượng nhiên liệu phun yêu cầu, (mm3); ne là tốc độ động cơ (vg/ph); uacquy là điện áp ắc quy, (mV); prail là áp suất Rail yêu cầu, (MPa); ne là tốc độ động cơ, (vg/ph). Các thông số đầu ra là: SOIpilot là thời điểm phun mồi, (độ GQTK); SOImain là thời điểm phun chính, (độ GQTK); ETpilot là thời gian phun mồi, (s); ETmain là thời gian phun chính, (s); minj_pilot là lượng phun mồi, (mm3); minj_main là lượng phun chính, (mm3); 4.2.2.1. Phun mồi Hình 4.10 Mô hình điều khiển quá trình phun Phun mồi là một trong những của động cơ 2.5 TCI-A khi sử dụng biodiesel ưu điểm của HTPNL kiểu CR nhằm giảm phát thải NOx, giảm rung động, giảm tiếng ồn cháy của động cơ diesel. Tuy nhiên, đây là bí quyết công nghệ của các hãng chế tạo động cơ, các kết quả nghiên cứu ít được công bố chi tiết. Để tối ưu các thông số khí thải, rung động, ồn theo tỷ lệ pha trộn biodiesel cần phải tiến hành rất nhiều thí nghiệm, khối lượng công việc rất lớn do vậy trong khuôn khổ luận án chưa xét tới ảnh hưởng của biodiesel B20 tới phun mồi, các MAP điều khiển phun mồi (số lần phun mồi, thời điểm phun mồi, thời gian phun mồi, lượng phun mồi) dựa vào ECU nguyên bản khi chạy nhiên liệu diesel. 4.2.2.2. Phun chính Việc tính toán quá trình phun chính bao gồm: Tính toán thời điểm phun chính; Tính toán lượng nhiên liệu phun chính; Tính toán thời gian phun chính. Sơ đồ điều khiển phun chính được trình bày trên Hình 4.15. 17
Hình 4.15 Sơ đồ điều khiển phun chính - Tính toán lượng nhiên liệu phun chính: minj_main = minj_demand - minj_pilot - Thời điểm phun chính phụ thuộc vào tốc độ và lượng nhiên liệu yêu cầu. Mối quan hệ giữa thời điểm phun chính với lượng nhiên liệu yêu cầu và tốc độ động cơ khi sử dụng nhiên liệu B20 được thể hiện trên Hình 4.17 Hình 4.17 MAP thời điểm phun chính của động cơ 2.5TCI-A khi sử dụng B0 4.3 Thiết kế các bộ điều khiển vòng kín 4.3.1 Bộ điều khiển PID Cấu trúc bộ điều khiển PID (Hình 4.18) gồm 3 thành phần: khâu khuếch đại (P), khâu tích phân (I), và khâu vi phân (D). Khi sử dụng thuật toán PID, nhất thiết phải lựa chọn chế độ làm việc P, PI hay PID và sau đó đặt các tham số cho các chế độ đã chọn. Hình 4.8 Điều khiển với bộ điều khiển PID 4.3.2 Bộ điều khiển áp suất rail 18
Để điều chỉnh áp suất rail cần tính toán theo 3 khối sau: Tính toán giá trị áp suất rail yêu cầu; Điều chỉnh áp p suất rail; Kiểm tra áp suất rail. rail n U Mô hình tính toán áp suất rail của T e SCV Điều chỉnh HTPNL kiểu CR được trình bày water T nl áp suất Rail U trên Hình 4.19. p rail_demand (Prail) RPCV trong đó:Tín hiệu đầu vào: T kn prail là áp suất Rail thực tế, (MPa); ne là tốc độ động cơ, m inj_demand p rail_test (vg/ph); Tnl là nhiệt độ nhiên en p rail_demand Tính toán áp liệu, (K); Twater là nhiệt độ nước T nl suất Rail T water làm mát, (K); Tkn là nhiệt độ khí T kn yêu cầu Tnl Kiểm tra áp p rail_test nạp, (K); minj_demand là lượng T water p rail suất Rail n nhiên liệu yêu cầu, (mm3/ct). Tín T e hiệu đầu ra: USCV là độ mở van kn SCV, (%);URSCV là độ mở van RSCV, (%); prail_test là tín hiệu kiểm tra cảm biến áp suất nhiên liệu 4.3.3 Bộ điều khiển tốc độ không tải Lỗi không tải (e) được xác định bằng sai số giữa số vòng quay không tải thực và số vòng quay không tải yêu cầu. Để hiệu chỉnh số vòng quay không tải, cần hiệu chỉnh các thông số idle_kp; idle_ki; idle_kd, với sơ đồ điều khiển vòng kín được thể hiện trên Hình 4.28. Hình 4.28 Sơ đồ điều khiển vòng kín số vòng quay không tải của động cơ 4.4 Kết luận Chƣơng 4 Luận án đã thiết kế được chương trình điều khiển cho ECU động cơ Hyundai D4CB 2.5TCI-A sử dụng nhiên liệu B20 trên phần mềm Matlab/Simulink. Chương trình điều khiển đã thể hiện hầu hết các hàm điều khiển của ECU nguyên bản bao gồm: hàm điều khiển lượng nhiên liệu (lượng nhiên liệu khởi động, lượng nhiên liệu không tải, lượng nhiên liệu yêu cầu); hàm điều khiển số lần phun, thời điểm phun và thời gian phun theo các chế độ làm việc của động cơ; chương trình điều khiển vòng kín áp suất rail và tốc độ không tải. 19
Luận án đã xây dựng được các MAP phục vụ Chương trình điều khiển cho ECU-New_B20, hiệu chỉnh các thông điều khiển của ECU-New. Chương trình điều khiển ECU sau khi mô phỏng đã được nạp vào ECU trắng và hiệu chỉnh lại các thông số ngoài mô phỏng như lượng nhiên liệu phun ở các chế độ làm việc theo nhiệt độ động cơ, một số hệ số điều khiển vòng kín (không tải, áp suất Rail). CHƢƠNG 5 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 5.1 Mục đích thử nghiệm Mục đích nghiên cứu thử nghiệm ở chương này là nhằm đánh giá mức độ cải thiện về đặc tính kỹ thuật và mức phát thải của động cơ 2.5 TCI-A khi sử dụng ECU mới dùng nhiên liệu biodiesel B20, so sánh đối chứng trên cùng một động cơ với ECU nguyên thủy (ECU-NT) sử dụng B20 5.2 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu thực nghiệm 5.2.1 Đối tƣợng nghiên cứu thực nghiệm Động cơ 2.5 TCI-A và nhiên liệu sử dụng trong nghiên cứu thực nghiệm như đã được trình bày trong phần đối tượng nghiên cứu ở Chương 3. 5.2.2 Phạm vi nghiên cứu thực nghiệm Thử nghiệm được thực hiện trên băng thử động cơ với các chế độ ổn định cũng như chuyển tiếp trong toàn bộ vùng làm việc của động cơ. 5.2.3 Điều kiện nghiên cứu thực nghiệm 5.3 Quy trình và trang thiết bị thực nghiệm 5.3.1 Trang thiết bị thực nghiệm Luận án tiến hành thực nghiệm đánh giá các tham số điều khiển của bộ điều khiển áp suất CR được tiến hành trên băng thử bơm cao áp NT3000. Luận án tiến hành thực nghiệm đánh giá về đặc tính kỹ thuật và mức phát thải của động cơ khi sử dụng ECU-New với ECU-NT trên băng thử động cơ. Luận án tiến hành thực nghiệm đánh giá bộ điều khiển ở chế độ tăng tốc được tiến hành trên bệ thử con lăn 5.3.2 Quy trình thử nghiệm - Quy trình thử nghiệm để đánh giá bộ điều khiển áp suất rail - Quy trình thử nghiệm để hiệu chỉnh, đánh giá mức độ cải thiện mức phát thải của động cơ khi sử dụng ECU-New với ECU-NT ở chế độ không tải; động cơ đặt trên băng thử với sơ đồ bố trí trang thiết bị được trình bày trên Hình 5.2. - Quy trình thử nghiệm để đánh giá mức độ cải thiện về đặc tính kỹ thuật và mức phát thải của động cơ khi sử dụng ECU-New với ECU-NT ở chế độ ổn định; động cơ đặt trên băng thử với sơ đồ bố trí trang thiết bị được trình bày trên Hình 5.2. - Quy trình thử nghiệm để đánh bộ điều khiển ở chế độ tăng tốc: 5.4 Kết quả thử nghiệm 5.4.1 Đánh giá bộ điều khiển áp suất rail 20