Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu và chế tạo thử nghiệm động cơ đốt trong không trục khuỷu

Luận án này tập trung vào việc nghiên cứu và chế tạo thử nghiệm động cơ đốt trong không trục khuỷu (FPEG) nhằm giải quyết các thách thức về hiệu suất và độ ổn định của loại động cơ này, vốn được xem là giải pháp tiềm năng cho các phương tiện giao thông thân thiện với môi trường.

Các nhà nghiên cứu, kỹ sư, và sinh viên sau đại học trong lĩnh vực kỹ thuật cơ khí động lực, đặc biệt là những người quan tâm đến động cơ đốt trong không trục khuỷu, hệ thống phát điện tuyến tính và công nghệ năng lượng sạch.

Luận án này nghiên cứu sâu về động cơ đốt trong không trục khuỷu (FPEG), một giải pháp tiềm năng cho các phương tiện giao thông thân thiện môi trường, nhằm khắc phục những hạn chế về trọng lượng pin và thời gian sạc của xe điện truyền thống. Mục tiêu chính là giải quyết các thách thức về hiệu suất và độ ổn định của FPEG, đặc biệt là cơ cấu đảo chiều piston và máy phát điện tuyến tính phức tạp. Luận án đề xuất giả thiết về khả năng điều khiển tốc độ và biên độ dao động piston ổn định bằng cơ cấu khởi động cơ khí, cũng như khả năng tự đảo chiều piston tin cậy thông qua áp suất xylanh đối diện. Nghiên cứu tập trung vào việc thiết kế và chế tạo mô hình động cơ FPEG loại piston kép, hai kỳ, dung tích 30 cm³, đánh lửa cưỡng bức, có khả năng tự hoạt động mà không cần cơ cấu hỗ trợ đảo chiều phức tạp. Các phương pháp nghiên cứu bao gồm phân tích lý thuyết về động lực học, quá trình cháy và khởi động; tính toán, thiết kế các thông số cơ bản và hệ thống khởi động; mô phỏng quá trình cháy và hoạt động bằng Matlab Simulink; và thử nghiệm thực tế trên mô hình chế tạo để đánh giá các thông số vận hành. Kết quả của luận án không chỉ bổ sung cơ sở phương pháp luận cho việc xác định điều kiện tự đảo chiều của piston trong động cơ FPEG xylanh kép, mà còn cung cấp cơ sở tính toán, thiết kế và điều khiển cho loại động cơ này, góp phần phát triển tiềm năng ứng dụng của FPEG trong lĩnh vực phát điện.