Đang tải... (xem toàn văn)
dòng xe phun xăng trực tiếp GDI
BỘ QUỐC PHÒNG Trường Đại Học Trần Đại Nghĩa Khoa ô tô - - BÀI TIỂU LUẬN BỘ MÔN: Thiết Bị Xưởng & Nhiên Liệu Dầu Mỡ ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU,NGHIÊN CỨU ĐỘNG CƠ GDI Giảng viên hướng dẫn : Trần Anh Tuấn Sinh viên thực hiện: Dung Trần Tín Trần Quang Nghị Nguyễn Trung Kiên Ngô Hoàng Huynh Lê Chí Vịnh Tp Hồ Chí Minh, tháng 09, năm 2016 BỘ QUỐC PHÒNG Trường Đại Học Trần Đại Nghĩa Khoa ô tô - - BÀI TIỂU LUẬN BỘ MÔN: Thiết Bị Xưởng & Nhiên Liệu Dầu Mỡ ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU,NGHIÊN CỨU ĐỘNG CƠ GDI stt Tên Trần Quang Nghị Nội Dung Tìm Hiểu P1.giới thiệu chung 1.1.lịch sử hình thành 1.2.so sánh động GDI &MPI, phun dầu khí CRi 1.3.đặc tính kỹ thuật động GDI CRi 1.4.đặc điểm hình thành hòa khí động 1.5.các dạng buồng cháy động GDI CRi Nguyễn Trung Kiên P2.Đặc điểm cấu tạo nguyên lý làm việc 2.1.Đặc điểm cấu tạo phận cum chi tiết 2.2 sơ đồ khối nguyên lý làm việc Ngô Hoàng Huynh 2.3 Đánh giá hiệu suất tính kinh tế kỹ thuật 2.3.1.công suất mô men 2.3.2.suất tiêu hao nhiên liệu 2.3.3.nồng độ phát thải khí xả Lê Chí Vịnh Dung Trần Tín Phần power point thuyết trình Phần power point thuyết trình Điểm Phần I.Giới thiệu chung động GDI 1.1 Lịch sử hình thành Vào năm 70 kỷ trước, việc hình thành hỗn hợp khí động xăng thực nhờ chế hoà khí Vào năm 1955 mercedes-benz ứng dụng phun xăng trực tiếp vào buồng cháy động xy lanh (mercedes- benz 300sl) với thiết bị bơm tạo áp suất BOSCH nhiên việc ứng dụng thiết bị bị quên lãng thời điểm thiết bị điện tử chưa phát triển ứng dụng nhiều cho động ô tô Mãi đến năm 1996 hãng Mitsubishi lần giới thiệu kiểu phun xăng trực tiếp vào buồng cháy GDI dòng xe Galant Legnum, bước tiến kỳ diệu việc nâng cao hiệu sử dụng nhiên liệu Với công nghệ GDI, động hoạt động chế độ tải trọng nhỏ hỗn hợp xăng không khí hòa trộn trạng thái loãng tới mức khó tưởng tượng, chế độ tải trọng trung bình lớn xăng phun vào buồng cháy làm hai lần: lần phun gọi lần phun mồi phun đầu trình nạp, lần phun thực cuối trình nén Theo chuyên gia đánh giá, loại động GDI giúp tiết kiệm 15% nhiên liệu so với động phun xăng điện tử EFI thông thường Tuy vậy, động GDI phải giải số vấn đề nan giải: nhiệt độ trình cháy tăng nhanh nên hàm lượng ôxit nitơ khí xả lớn, phải sử dụng xử lý khí xả (Catalyser) nhiều thành phần để tách NO2 thành khí nitơ ôxi để giải vấn đề ô nhiễm môi trường 1.2 1.2.1 So sánh động GDI VÀ MPI Điểm giống: -Sử dụng nhiên liệu xăng -Cả có sử dụng hệ vòi phun nhiên liệu áp suất cao cáo hệ thống bơm van phân phối Nguyên tắc sử dụng tín hiệu từ động (qua cảm biến) xử lý xử lý trung tâm ECU để điều chỉnh vòi phun (thời điểm, lưu lương, áp suất ) Điểm khác GDI -GDI (Gasonline Direct Injection) Hệ thống GDI sử dụng vòi phun nhiên liệu trực tiếp vào buồng cháy với áp suất lớn, -Hệ thống GDI, hỗn hợp (nhiên liệu, không khí) hình thành bên buồng cháy, -Phải tới tận năm 1996, hãng Mitsubishi thức sử dụng mẫu xe Galant Legnum Đây bước đột phá lịch sử phát triển hệ thống nhiên liệu cho động đốt -Hệ thống nhiên liệu GDI có nhiều ưu điểm MPI MPI -MPI (MultiPoint Injection) hệ thống phun xăng đa điểm - Hệ thống EFI phun nhiên liệu bên buồng cháy - phun gián tiếp - Hỗn hợp hình thành bên qua xupap nạp vào bên buồng cháy -Xuất từ năm 1950, phải đến năm 1980, hệ thống thực phát triển rộng rãi Châu Âu -It ưu điểm -Để trang bị hệ thống GDI, vật liệu sử dụng làm piston xilanh phải có độ bền cao, nhiệt sinh trình cháy cao nhiều, Chế tạo không phức tạp,chi phí việc chế tạo vòi phun phức tạp thấp Do chi phí cho hệ thống nhiên liệu GDI cao =) ĐỘNG CƠ GDI ÍT PHỔ BIẾN HƠN =) ĐỘNG CƠ MPI PHỔ BIẾN HƠN 1.2.2 So sánh động PHUNG DẦU CƠ KHÍ & COMMON RAIL Điểm giống: Sử dụng động dầu diesel Chúng hoạt động chung nguyên lý Lượng phun định điều khiển bàn đạp ga Nhiên liệu thừa vòi phun qua bơm cao áp, van điều khiển áp suất bơm mở để trở thùng nhiên liệu Trên ắcquy thủy lực có gắn cảm biến áp suất đầu cuối có bố trí van an toàn, áp suất tích trữ ắc quy thủy lực lớn giới hạn van an toàn mở để nhiên liệu tháo thùng chứa Điểm khác PHUN DẦU CƠ KHÍ - Điều khiển phun dầu khí -Điều khiển phun dầu áp suất cao vào xy lanh động bơm cao áp sử dụng mô men ,tốc độ thời gian phun điều khiển mô men quay từ cốt máy - Tiêu hao nhiều nhiên liệu ko điều chỉnh lưu lượng dầu tối ưu phù hợp với chế độ hoạt động động dẫn đến ô nhiễm môi trường dầu đốt cháy không hoàn toàn sản sinh nhiều HC, NOx V òi phun bơm cao áp khí gây tiếng ồn lớn COMMON RAIL -Điều khiển phun dầu bằng ECU -Lượng phun định điều khiển bàn đạp ga, thời điểm phun áp suất phun tính toán ECU dựa biểu đồ liệu lưu Sau ECU điều khiển kim phun vòi phun xy lanh động Áp suất phun tạo độc lập với tốc độ lượng nhiên liệu phun -Vòi phun Common có kết cấu phức tạp với nhiều chi tiết làm giảm mức độ tiếng ồn, nhiên liệu phun áp suất cao lên đến 1500 barnhờ kết hợp điều khiển điện tử, kiểm soát lượng phun, thời điểm phun Do làm hiệu suất động tính kinh tế nhiên liệu cao hơn, trình cháy trở nên Động common rail đời nhằm khắc phục nhược điểm động phun dầu khí 1.3 Đặc tính kỹ thuật động GDI,CRi 1.3.1 Động GDI Động GDI có đặc tính bật sau đây: • Điều khiển lượng xăng cung cấp xác, hệ số nạp cao động diesel chí hẳn động diesel • Động có khảnăng làm việc với hổn hợp cực loãng( Air/Fuel) = (35¸55) (khi xe đạt vận tốc 120 Km/h) • Hệ số nạp cao, tỉ số nén e cao (e =12) Động GDI vừa có khả tải cao, vận hành hoàn hảo, vừa có tiêu khác hẳn động MPI • Kim phun nhiên liệu có áp suất phun cao (50 KG/cm2), chuyển động xoáy lốckết hợp với không khí tạo thành hổn hợp hòa khí ( xăng + gió) tốt • Ở chế độ tải nhỏ nhiên liệu phun cuối trình nén.Ở chế độ đầy tải nhiên liệu phun trình nạp • Tiêu hao nhiên liệu 35% so với động phun xăng “ MPI ” • Quá trình cháy với hổn hợp cực loãng : Ở tốc độ cao (trên 120 Km/h), động “GDI” đốt hổn hợp nhiên liệu cực loãng, tiết kiệm lượng nhiên liệu tiêu thụ Ở chế độ này, nhiên liệu phun cuối kỳ nén kỳ nổ: tỉ lệ hổn hợp cực loãng , (Air/Fuel) = 30¸-40 (35¸-55 bao gồm EGR) • Ở chế độ công suất cực đại : Khi động GDI hoạt động chế độ tải lớn, toàn tải, tốc độ cao nhiên liệu phun vào xi lanh động suốt kỳ nạp, cháy hoàn hảo hơn, nhiên liệu cháy sạch, cháy kiệt, động làm việc êm dịu, tiếng gõ 1.3.2 Đặc tính kỹ thuật động CRi (COMMON RAIL) • Động Common Rail DI-D( Direct Injector Diesel) với kết cấu bơm cao áp cung cấp nhiên liệu với áp suất cao tập trung ống common rail phân phối đến kim phun Các kim phun điều khiển ECU, sau nhận tín hiệu đầu vào từ cảm biến, giúp cho động Common Rail đạt hiệu suất hoạt động cao đồng thời hạn chế tối đa tiếng ồn lượng khí thải môi trường • So với đặc điểm hệ thống nhiên liệu cũ ,thì yêu cầu sau thực dựa vào đường đặc tính phun lý tưởng • Lượng nhiên liệu áp suất nhiên liệu phun độc lập với điều kiện hoạt động động (cho phép dễ đạt tỉ lệ hỗn hợp A/F lí tưởng) • Lúc bắt đầu phun, lượng nhiên liệu phun cần lượng nhỏ Các yêu cầu thỏa mãn hệ thống Common Rail Với đặc điểm phun hai lần : phun mồi phun Đường đặc tính phun hệ thống Common Rail Hệ thống Common Rail hệ thống thiết kế theo module - Kim phun điều khiển van điện từ (solenoid) gắn vào nắp máy - Ống tích trữ nhiên liệu (ống phân phối áp lực cao) - Bơm cao áp (bơm tạo áp lực cao) Các thiết bị sau hoạt động điều khiển hệ thống : - ECU - Cảm biến tốc độ trục khuỷu - Cảm biến tốc độ trục cam - Các loại cảm biến khác Về bản, kim phun nối với ống tích nhiên liệu áp suất cao (rail) đường ống ngắn Kết hợp với đầu phun van điện từ (solenoid) cung cấp điện qua ECU Khi van solenoid không cấp điện kim ngừng phun Nhờ áp suất phun không đổi, lượng nhiên liệu phun tỉ lệ với độ dài xung điều khiển solenoid Yêu cầu mở nhanh solenoid đáp ứng việc sử dụng điện áp cao dòng lớn.Thời điểm phun điều khiển hệ thống điều khiển góc phun sớm Hệ thống dùng cảm biến trục khuỷu để nhận biết tốc độ động cơ, cảm biến trục cam để nhận biết kỳ hoạt động + Phun mồi ( pilot injection ) Phun mồi diễn sớm đến 90o trước điểm chết (ĐCT) Nếu thời điểm phun mồi xuất nhỏ 400, nhiên liệu bám vào bề mặt piston thành xi lanh làm loãng dầu bôi trơn Trong giai đoan phun mồi, lượng nhỏ nhiên liệu (1- mm3) phun vào xy lanh để ‘’mồi’’ Kết trình cháy cải thiện đạt số hiệu sau : Áp suất cuối trình nén tăng nhờ vào giai đoạn phun mồi nhiên liệu cháy phần.Điều giúp giảm thời gian trễ cháy, tăng đột ngột áp suất khí cháy áp suất cực đại (quá trình cháy êm dịu hơn) Kết giảm tiếng ồn động cơ, giảm tiêu hao nhiên liệu nhiều trường hợp giảm độ độc hại khí thải Quá trình phun mồi góp phần gián tiếp vào việc tăng công suất động + Giai đoạn phun ( main injection ) Công suất đầu động phụ thuộc vào giai đoạn phun giai đoạn phun mồi Điều có nghĩa giai đoạn phun giúp tăng lực kéo động Với hệ thống Common Rail, áp suất phun giữ không đổi suốt trình phun + Giai đoạn phun thứ cấp ( secondary injection ) Theo quan điểm xử lý khí thải, phun thứ cấp áp dụng để đốt cháy NOx Nó diễn sau giai đoạn phun xác định để xảy trình giãn nở hay kỳ thải khoảng 200o sau ĐCT Ngược lại so với trình phun mồi phun chính, nhiên liệu phun vào không đốt cháy mà để bốc nhờ vào sức nóng khí thải ống thải Trong suốt kỳ thải hỗn hợp khí thải nhiên liệu đẩy hệ thống thoát khí thải thông qua xupap thải Tuy nhiên phần nhiên liệu đưa lại buồng đốt thông qua hệ thống luân hồi khí thải EGR có tác dụng tương tự giai đoạn phun mồi Khi hóa khử lắp để làm giảm NOx, chúng tận dụng nhiên liệu khí thải nhân tố hóa học để làm giảm nồng độ NOx khí thải 1.4.Đặc điểm trình hình thành hòa khí động •Vùng nhiên liệu áp suất thấp: Bơm tiếp vận (nằm bơm cao áp) hút nhiên liệu từ thùng chứa qua lọc nhiên liệu để lọc cặn bẩn tách nước đưa đến van điều khiển hút (SCV) lắp bơm cao áp •Vùng nhiên liệu áp suất cao: nhiên liệu từ van điều khiển hút (SCV) đưa vào buồng bơm, nhiên liệu bơm cao áp nén lên áp suất cao thoát đường ống dẫn cao áp đến ống phân phối từ ống phân phối đến kim phun chờ sẵn Áp suất nhiên liệu định tính toán ECM tùy theo chế độ làm việc động thông qua tín hiệu cảm biến gửi ECM điều khiển mức độ đóng mở van SCV để điều khiển áp suất hệ thống Điều khiển phun nhiên liệu: ECM tính toán thời điểm lượng nhiên liệu phun tối ưu cho chế độ làm việc cụ thể động Phần II.Đặc điểm cấu tạo nguyên lý làm việc 2.1 Đặc điểm cấu tạo phận cụm chi tiết -Kết cấu động GDI tương tự động EFI, điểm khác hệ thống buồn cháy, hệ thống nhiên liệu hệ thống điều khiển nhiên liệu Đánh lửa ECU xử lí khí thải động GDI bố trí them xúc tác ( xúc tác kép) để xử lý động hoạt động chế độ hỗn hợp nghèo ●Vị trí đặt kim phun bougie: H3.Mối quan hệ vị trí kim phun bougie buồng đốt động GDI ● Các phương pháp tạo hỗn hợp phân lớp buồn đốt động cơGDI: Về bản, động GDI tạo hỗn hợp phânlớp nghèo không hoạt động mức tải nhỏ Để tạo hỗn hợp phân lớp nghèo khu vực xung quanh bougie hỗn hợp đậm đặc để cháy thời điểm đánh lửa, hệ thống buồng đốt động GDI thực thiện theo phương ánsau: Bố trí kim phun để hướng dòng nhiên liệu vào đỉnh bougie (Spray – Guide) .Hướng dòng nhiên liệu vào đỉnh bougie hình dạn ỉnh piston (Wall – Guide) .Hướng dòng nhiên liệu vào đỉnh bougie chuyểnđộng dòng không khí nạp vào (Air – Guide) ● H4 Sơ đồ bố trí buồng cháy động kim phun, bougi Và xuppap Hệ thống cung cấp nhiên liệu động phun xăng trực tiếp GDI Hệ thống nhiên liệu động GDI bao gồm: bơm tạo áp suất phun, hệ thống phân phối ổn định áp suất (common rail), kim phun, hệ thống điều khiển phun, thiết bị phụ khác như: thùng nhiên liệu, lọc, bơm chuyển tiếp, van an toàn, … H6 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu loại động GDI Ở động GDI, nhiên liệu đưa trực tiếp vào buồng đốt kỳ nạp kỳ nén Để đưa nhiên liệu vào buồng đốt động kỳ nén, hệ thống nhiên liệu phải đáp ứng yêu cầu áp suất phun nhiên liệu kim phun phải lớn áp suất buồng đốt kỳ nén, đồng thời để nhiên liệu phun tơi hòa trộn tốt với không khí buồng đốt áp suất phun đòi hỏi phải lớn áp suất không khí buồng đốt kỳ nén nhiều (tỷ lệ xét phần sau) Việc tạo hỗn hợp buồng đốt động GDI liên quan trực tiếp đến trình cung cấp nhiên liệu Nếu việc cung cấp nhiên liệu không đạt yêu cầu dẫn tới trình tạo hỗn hợp không tốt trình cháy không phát huy hết công suất động cơ, nhiên liệu không đốt cháy hoàn toàn gây tiêu hao nhiên liệu ô nhiễm môi trường Dựa cở sở điều khiển cung cấp nhiên liệu động PFI, hệ thống cung cấp nhiên liệu DISC (direct – injection stratified – charge) động Diesel, hệ thống TCCS (Texeco controlled combustion system) dùng cho động Diesel, hệ thống PROCO (Ford programmed combustion control system), … nhà nghiên cứu cho đời hệ thống cung cấp nhiên liệu cho động GDI Những năm gần đây, nhờ phát triển điện tử, máy tính, … hệ thống cungcấp nhiên liệu động GDI ngày hoàn thiện Sau xét yêu cầu, cấu tạo, hoạt động hệ thống nhiên liệu động cơGDI Yêu cầu hệ thống nhiên liệu: Yêu cầu hệ thống nhiên liệu phải cung cấp nhiên liệu với lượng xác, nhiên liệu phun vào buồng đốt phải bốc nhanh chống, hoà trộn khắp buồng đốt Hệ thống buồng đốt động GDI thiết kế có vách dẫn hướng để nhiên liệu phun vào dẫn hướng va chạm vào lớp không khí bốc lớp tạo điều kiện thuận lợi cho việc bốc hoà trộn tạo hỗn hợp đồng Hệ thống nhiên liệu phải đáp ứng điều kiện tạo hỗn hợp phân lớp động hoạt động chế độ tải nhỏ Hệ thống nhiên liệu động GDI bao gồm: bơm tạo áp suất phun, hệ thống phân phối ổn định áp suất (common rail), kim phun, hệ thống điều khiển phun, thiết bị phụ khác như: thùng nhiên liệu, lọc, bơm chuyển tiếp, van an toàn, Hệ thống nhiên liệu động GDI bao gồm: bơm tạo áp suất phun, hệ thống phân phối ổn định áp suất (common rail), kim phun, hệ thống điều khiển phun, thiết bị phụ khác như: thùng nhiên liệu, lọc, bơm chuyển tiếp, van an toàn, … Yêu cầu áp suất phun: Để kim phun phun vào buồng đốt vào kỳ nén áp suất nhiên liệu phải từ 4.0 MPa – 13.0 MPa (tuỳ loại động cơ) Các kim phun bố trí chung hệ thống common rail (hình 2), hệ thống phải đảm bảo việc tạo áp suất yêu cầu vừa nêu ổn định lúc kim hoạt động (vì trình phun làm sụt áp suất đường ống ảnh hưởng đến chất lượng trình phun nhiênliệu) Đối với dòng nhiên liệu phun vào buồng đốt ,nếu áp suất thấp nhiên liệu bốc hòa trộn không tốt Tuy nhiên phun với áp suất qúa cao dòng nhiên liệu xuyên qua khối khí va chạm vào thành buồng đốt H7 Sơ đồ hệ thống bơm, phân phối Yêu cầu kim phun: Kim phun nhiên liệu động GDI bố trí trực tiếp buồng đốt Kim phun nhân tố cấu thành buồng đốt động GDI: mặt, định khoảng không gian thời gian vị trí dòng nhiên liệu cung cấp cho buồng đốt Mặt khác, định lượng nhiên liệu cấp vào buồng đốt để tạo tỷ lệ hỗn hợp xác tạo vùng hỗn hợp đậm dễ cháy xung quanh bougie thời điểm đánh lửa ng không tốt cho việc bốc So với kim phun nhiên liệu động PFI, yêu cầu kim phun động GDI đòi hỏi cao nhiều Trong thời gian ngắn từ 0.9 đến 6.0 ms phải đưa lượng nhiên liệu từ đến 60 mg vào buồng đốt phải đạt yêu cầu Mặt khác, kim phun bố trí trực tiếp buồng đốt nên phải đáp ứng yêu cầu tương tự kim phun động Diesel (loại buồng đốt thống nhất) .Các loại kim phun: Về bản, kim phun loại động GDI không thay đổi nhiều Các nhà sản suất chủ yếu phát triển việc độ tán nhỏ tia nhiên liệu phun Bằng thực nghiệm, người ta chứng minh góc độ phun tốt chùm tia phun từ 300 – 900 Để điều khiển kim phun, người ta dùng thay đổi điện áp thay đổi cường độ dòng điện cấp cho cuộn solenoid Tuy nhiên, kim phun động GDI sử dụng phương pháp điều khiển điện áp (về ưu nhược điểm phương pháp điều khiển đánh giá động PFI) Để kim phun nhấc lên nhiên liệu phun vào đòi hỏi phải có thời gian từ lúc cấp điện đến ty kim nhấc lên ty kim đóng cần có thời gian để đóng lại hoàn toàn (thời gian gọi thời gian chết) Trong chu trình hoạt động động thời gian để kim phun cấp nhiên liệu vào động ngắn (từ 0.9 – 6.0 ms động hoạt động tốc độ cao) vậy, thời gian chết kim phun cần phải tính toán xác cần thiết kế kim phun cho dòng điện cảm ứng cuộn solenoid gây nhỏ Đồng thời trình nhấc kim dòng nhiên liệu phun vào động làm thay đổi áp suất đường ống (common rail) trình đóng kim đột ngột làm dao động áp suất đường ống ngắn (từ 0.9 – 6.0 ms động hoạt động tốc độ cao) vậy, thời gian chết kim phun cần phải tính toán xác cần thiết kế kim phun cho dòng điện cảm ứng cuộn solenoid gây nhỏ Đồng thời trình nhấc kim dòng nhiên liệu phun vào động làm thay đổi áp suất đường ống (common rail) trình đóng kim đột ngột làm dao động áp suất đường ống Kim phun lỗ phun: Với áp suất phun từ 7.0 đến 10MPa, đường kính lỗ phun từ 14mm đến 23 mm, tia phun phun dạng hình nón (góc đỉnh từ 250 đến 1500), dòng nhiên liệu phun vào buồng đốt cuộn xoáy Trong trình ty kim nhấc lên mở lỗ phun không mở hoàn toàn mà từ 10 – 90 % đường kính lỗ phun (DV90 –DV10) Hình Sơ đồ kết cấu kim phun lỗ .Kim phun nhiều lỗ phun: ápsuất phun từ 9.5 – 12.0 MPa, số lỗ từ – 10 lỗ, góc phun từ 300 - 900 So với loại kim lỗ loại có ưu điểm nhiên liệu phun vào tạo từ nhiều lỗ thuận lợi cho việc bốc hoà trộn Tuy nhiên, với số lỗ nhiều đường kính lỗ nhỏ lỗ nên dễ bị nghẹt (do đặt trực tiếp buồng cháy) 2.2 Sơ đồ khối nguyên lý làm việc động cơ: A.Sơ đồ khối đông GDI: DC power supply:… cung cấp lượng ignition command:….lệnh đánh lửa ignition coil:…… cuộn dây đánh lửa lon current circuit… mạch signal from spark plug… tín hiệu từ bugi engine blockkhối động control valve van điều khiển cam- drive high pressure fuel pump bơm nhiên liệu áp suất cao drive high pressure fuel line…dòng nhiên liệu áp suất cao injector….phun nhiên liệu fuel tank low pressure lift punp… bình nhiên liệu áp suất thấp B.Nguyên lý làm việc động GDI: Khi động làm việcbơm xăng cao áp cung cấp xăng có áp suất cao đến kim phun phun trực tiếp vào xi lanh động Kim phun nhiên liệu có áp suất phun cao (50 KG/cm2), chuyển động xoáy lốc kết hợp với không khí tạo thành hổn hợp hòa khí ( xăng + gió) tốt với Đường ống nạp thẳng góc với piston, tạo lưu thông lưu lượng gió tối ưu Ở chế độ tải nhỏ nhiên liệu phun cuối trình nén.Ở chế độ đầy tải nhiên liệu phun trình nạp Tiêu hao nhiên liệu 35% so với động phun xăng “ MPI ” 2.3 Đánh giá hiệu suất tính kinh tế kỹ thuật : A.Đánh giá hiệu suất: Động GDI ” mẫu động ưu việt cung cấp nhiên liệu buồng cháy tối ưu nhất, công suất động mạnh nhất, tiêu thụ nhiên liệu thấp ô nhiễm môi trường nhất( động MPI: Multi Point Injection ) Động kiểm soát thời điểm phun nhiên liệu cách xác Động GDI có đặc tính bật sau đây: • Điều khiển lượng xăng cung cấp xác, hệ số nạp cao động diesel chí hẳn động diesel • Động có khảnăng làm việc với hổn hợp cực loãng( Air/Fuel) = (35¸-55) (khi xe đạt vận tốc 120 Km/h) • Hệ số nạp cao, tỉ số nén e cao (e =12) Động GDI vừa có khả tải cao, vận hành hoàn hảo, vừa có tiêu khác hẳn động MPI Sự tiêu thụ nhiên liệu thấp.Tiêu thụ nhiên liệu động diesel • Công suất động siêu cao, cao nhiều so với loại động MPI sử dụng B.Tính kỹ thuật động cơ: Tiêu thụ nhiên liệu , tối ưu hiệu suất cao Thời điểm phun tính toán xác nhằm đáp ứng thay đổi tải trọng động cơ.Ở chế độ tải trọng trung bình xe chạy thành phố nhiên liệu phun cuối nén, giống động diesel hổn hợp loãng nhiều.Ở chế độ đầy tải, nhiên liệu phun cuối nạp, điều có khả cung cấp hổn hợp đồng giống động MPI nhằm mục đích đạt hiệu suất cao • Quá trình cháy với hổn hợp cực loãng : Ở tốc độ cao (trên 120 Km/h), động “GDI” đốt hổn hợp nhiên liệu cực loãng, tiết kiệm lượng nhiên liệu tiêu thụ Ở chế độ này, nhiên liệu phun cuối kỳ nén kỳ nổ: tỉ lệ hổn hợp cực loãng , (Air/Fuel) = 30¸-40 (35¸-55 bao gồm EGR) • Ở chế độ công suất cực đại : Khi động GDI hoạt động chế độ tải lớn, toàn tải, tốc độ cao nhiên liệu phun vào xi lanh động suốt kỳ nạp, cháy hoàn hảo hơn, nhiên liệu cháy sạch, cháy kiệt, động làm việc êm dịu, tiếng gỏ Những ưu điểm kỹ thuật động cơ” GDI”: • Dòng khí chuyển động lòng xi lanh : Động GDI có đường ống nạp thẳng góc với xi lanh Không khí di chuyển trực tiếp vào đỉnh piston tạo xoáy lốc mạnh, thời điểm tốt cho việc phun nhiên liệu vào động • Phun nhiên liệu: Các nhà chế tạo ô tô chế tạo kim phun xăng có áp suất cao 50 KG/cm2, loại kim phun lý tưởng Ở thời điểm tạo dòng xoáy lốc lớn nên phun tia nhiên liệu mịn: đặc điểm kim phun GDI Sự tăng giá đột biến xăng dầu, tiêu chuẩn khí thải động ôtô ngày khắc khe buộc nhà khoa học giới không ngừng nghiên cứu tìm biện pháp nhằm tiết kiệm nhiên liệu kèm theo giảm khí thải động đốt .Nhiều giảm pháp đưa ra, giải pháp xem thành công (áp dụng cho động sử dụng nhiên liệu xăng) cho đời động GDI (hỗn hợp tạo bên buồng đốt động cơ, với nạp cháy phân lớp) 2.3.1 Công suất mô men hết - [...]... đường kính lỗ phun từ 14mm đến 23 mm, tia phun được phun ra dạng hình nón (góc đỉnh từ 250 đến 1500), dòng nhiên liệu phun vào buồng đốt cuộn xoáy Trong quá trình ty kim nhấc lên mở lỗ phun nhưng không mở hoàn toàn mà chỉ từ 10 – 90 % đường kính của lỗ phun (DV90 –DV10) Hình 8 Sơ đồ kết cấu kim phun một lỗ .Kim phun nhiều lỗ phun: ápsuất phun từ 9.5 – 12.0 MPa, số lỗ từ 4 – 10 lỗ, góc phun từ 300 -... kim phun: Về cơ bản, thì kim phun hiện nay của loại động cơ GDI không thay đổi nhiều Các nhà sản suất chủ yếu phát triển về việc độ tán nhỏ tia nhiên liệu khi phun Bằng thực nghiệm, người ta chứng minh được góc độ phun tốt nhất của chùm tia phun từ 300 – 900 Để điều khiển kim phun, người ta dùng thay đổi điện áp hoặc thay đổi cường độ dòng điện cấp cho cuộn solenoid Tuy nhiên, ở kim phun động cơ GDI.. . cơ control valve van điều khiển cam- drive high pressure fuel pump bơm nhiên liệu áp suất cao drive high pressure fuel line…dòng nhiên liệu áp suất cao injector… .phun nhiên liệu fuel tank low pressure lift punp… bình nhiên liệu áp suất thấp B.Nguyên lý làm việc của động cơ GDI: Khi động cơ làm việcbơm xăng cao áp cung cấp xăng có áp suất cao đến kim phun và phun trực tiếp vào xi lanh động cơ Kim phun. .. nhất cho việc phun nhiên liệu vào động cơ • Phun nhiên liệu: Các nhà chế tạo ô tô đã chế tạo ra những kim phun xăng có áp suất rất cao 50 KG/cm2, đây là loại kim phun lý tưởng Ở cùng một thời điểm nó tạo được dòng xoáy lốc lớn nên phun ra những tia nhiên liệu rất mịn: đây cũng chính là đặc điểm về kim phun của GDI Sự tăng giá đột biến của xăng dầu, và tiêu chuẩn về khí thải của động cơ ôtô ngày càng... kim phun, hệ thống điều khiển phun, và các thiết bị phụ khác như: thùng nhiên liệu, lọc, bơm chuyển tiếp, van an toàn, Hệ thống nhiên liệu của động cơ GDI về cơ bản bao gồm: bơm tạo áp suất phun, hệ thống phân phối và ổn định áp suất (common rail), kim phun, hệ thống điều khiển phun, và các thiết bị phụ khác như: thùng nhiên liệu, lọc, bơm chuyển tiếp, van an toàn, … Yêu cầu của áp suất phun: Để kim phun. .. nhiên liệu và Đánh lửa ECU bộ xử lí khí thải động cơ GDI còn bố trí them bộ xúc tác ( bộ xúc tác kép) để có thể xử lý khi động cơ hoạt động ở chế độ hỗn hợp nghèo ●Vị trí đặt kim phun và bougie: H3.Mối quan hệ giữa vị trí kim phun và bougie trong buồng đốt động cơ GDI ● Các phương pháp tạo hỗn hợp phân lớp trong buồn đốt động cơGDI: Về cơ bản, động cơ GDI tạo hỗn hợp phânlớp nghèo không hoạt động... Cơ sở dựa vào tín hiệu từ cảm biến gửi về và gửi tín hiệu yêu cầu phun nhiên liệu đến EDU EDU có nhiệm vụ khuyếch đại điện áp từ 12V à 85V cấp đến kim phun để mở kim à nhiên liệu có áp suất cao đang chờ sẵng trong ống phân phối sẽ phun vào buồng đốt khi kim mở và dứt phun khi EDU ngừng cấp điện cho kim phun Thời điểm bắt đầu phun được quyết định bởi thời điểm ECM phát tín hiệu phun, lượng... giá hiệu suất: Động cơ GDI ” là mẫu động cơ ưu việt về sự cung cấp nhiên liệu và buồng cháy tối ưu nhất, công suất động cơ mạnh nhất, tiêu thụ nhiên liệu thấp nhất và ô nhiễm môi trường ít nhất( hơn cả động cơ MPI: Multi Point Injection ) Động cơ này kiểm soát được thời điểm phun nhiên liệu một cách chính xác Động cơ GDI có những đặc tính nổi bật sau đây: • Điều khiển được lượng xăng cung cấp rất chính... quyết định bởi thời điểm ECM phát tín hiệu phun, lượng nhiên liệu phun ra được quyết định bởi độ dài thời gian phát tín hiệu phun của ECM Tín hiệu yêu cầu phun phát ra càng sớm thời điểm phun càng sớm và ngược lại, tín hiệu yêu cầu phun phát ra càng dài lượng nhiên liệu phun ra càng nhiều và ngược lại Thời điểm phun nhiên liệu vào động cơ thích ứng với các chế độ hoạt động để tạo ra sự cháy hoàn toàn... được đánh giá ở động cơ PFI) Để kim phun nhấc lên và nhiên liệu được phun vào đòi hỏi phải có thời gian từ lúc cấp điện đến khi ty kim nhấc lên và khi ty kim đóng cũng cần có thời gian để đóng lại hoàn toàn (thời gian này gọi là thời gian chết) Trong 1 chu trình hoạt động của động cơ thời gian để kim phun cấp nhiên liệu vào động cơ là rất ngắn (từ 0.9 – 6.0 ms nhất là khi động cơ hoạt động tốc độ cao)