VÀ CHỌN LƢỢNG KHÍ HHO BỔ SUNG
4.4 SO SÁNH KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THỰC NGHIỆM
Hình 4.22 là kết quả tính toán của mô phỏng (MP) và thực nghiệm (TN) về
công suất, mômen và suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ Honda wave khi sử dụng nhiên liệu xăng RON92 và hỗn hợp nhiên liệu xăng RON92 + khí HHO+k.khí, góc đánh lửa sớm ban đầu f = 150gqtk trước ĐCT. Giá trị trung bình sai lê ̣ch trong toàn bộ dải tốc độ làm việc ở mọi vị trí bướm ga đươ ̣c thể hi ện ở bảng 4.10. Trong đó, kết quả mô phỏng và thực nghiệm sai lệch không đáng kể. Công suất của mô phỏng sai lệch với công suất thực nghiệm là 5,04%; suất tiêu hao nhiên liệu của mô phỏng sai lệch với thực nghiệm là 3,50%.
Hình 4.22 Biến thiên công suất và suất tiêu hao nhiên liê ̣u của mô phỏng và thực nghiệm
Các kết quả thực nghiệm và mô phỏng khi bổ sung thêm khí HHO vào
đường nạp đều thể hiê ̣n công suất động cơ được cải thiện . Tuy nhiên, về giá trị tuyệt đối, công suất thu đƣợc trên mô phỏng là cao hơn so với thực nghiệm . Điều này có thể đƣợc giải thích thông qua điều kiện mô phỏng . Đối với bài toán mô phỏng , các quá trình thực của động cơ đƣợc số hóa bằng các mô hình tính , trong đó có mô ̣t số
hê ̣ số được lựa cho ̣n dự a trên kinh nghiê ̣m , quá trình hòa trộn không khí và nhiên liê ̣u ở bên ngoài được giả thiết là đồng đều . Trên thực tế, khó đạt được điều này do sự phân bố không đồng đều về trường nhiê ̣t đô ̣ , chuyển đô ̣ng rối của môi chất tr ong xylanh… Nói cách khác , điều kiê ̣n hình thành hỗn hợp và cháy trên mô hình mô phỏng lý tưởng hơn so với mô hình thực và kết quả là công suất trên mô phỏng cao hơn so với thực nghiệm.
Sƣ̣ sai lê ̣ch trung bình giƣ̃a kết quả mô phỏ ng và thƣ̣c nghiê ̣m nằm trong giới hạn 5,04% thể hiê ̣n tính xác thƣ̣c của mô hình nghiên cƣ́u và đô ̣ tin câ ̣y của kết quả
nghiên cƣ́u.
Bảng 4.10. So sánh độ tăng công suất và độ giảm suất tiêu hao nhiên liệu khi bổ
sung khí HHO và không khí (so với động cơ nguyên bản) giữa mô phỏng và thực nghiệm
Vị trí mở bướm ga
Độ tăng công suất (%)
Độ giảm suất tiêu hao nhiên liệu (%)
Mô phỏng
(MP)
Thực nghiệm
(TN)
Sai lệch (%)
Mô phỏng
(MP)
Thực nghiệm
(TN)
Sai lệch
(%)
30% 3,59 3,68 2.37 7,51 7,14 4,8
50% 2,94 3,04 3,30 5,55 5,36 3,60
70% 2,30 2,10 9,45 4,70 4,60 2,10
Trung bình 5,04 Trung bình 3,50
4.4.2 Nồng độ phát thải CO, HC và NOx của mô phỏng và thực nghiệm Hình 4.23, hình 4.24 so sánh diễn biến của các thành phần phá t thải CO, HC và NOx của động cơ khi mô phỏng và thực nghiệm . Theo đó , về mă ̣t diễn biến thì
các thành phần phát thải này là khá tương đồng giữa mô phỏng và thực nghiệm , sai lê ̣ch giữa hai trường hợp có bổ sung khí HHO so v ới trường hợp động cơ sử dụng nhiên liê ̣u xăng là khá tương đồng . Tuy nhiên, có sự sai khác khá rõ về giá trị tuyệt đối của nồng đô ̣ phát thải NOx giƣ̃a mô phỏng và thƣ̣c nghiê ̣m ở các chế đô ̣ 30% và 50% vị trí bướm ga . Sự sai lê ̣ch này ngoài các lý do được đưa ra ở phần thông số
tính năng kinh tế – kỹ thuật thì còn do việc lựa chọn các thông số của mô hình tính toán hình thành phát thải NOx. Trong nghiên cƣ́ u này, giá trị chênh lệch về phát thải
NOx là đại lƣợng quan trọng để đánh giá vai trò của việc cung cấp khí HHO nên sự sai khác về giá tri ̣ tuyê ̣t đối ở trên là có thể chấp nhâ ̣n được .
Sai lê ̣ch các thành phần phát thải CO , HC và NOx khi bổ sung khí HHO và
không khí (so với đô ̣ng cơ nguyên bản ) giữa mô phỏng và thực nghiê ̣m được trình bày ở Bảng 4.11. Mƣ́c đô ̣ sai lệch trung bình giƣ̃a mô phỏng và thƣ̣c nghiê ̣m nhƣ sau: NOx mô phỏng tăng 7,37% so với thực nghiệm; CO mô phỏng tăng 6,24% và HC tăng 7,11% so với thực nghiệm.
Hình 4.23 Biến thiên nồng độ CO và HC của mô phỏng và thực nghiệm
Hình 4.24 Biến thiên nồng độ NOx của mô phỏng và thực nghiệm
Bảng 4.11 So sánh độ sai lê ̣ch các thành phần phát thải NOx , CO và HC khi bổ
sung không khí và không khí (so với động cơ nguyên bản) giữa mô phỏng và thực nghiê ̣m
Vị trí mở bướm
ga
Độ tăng NOx (%) Độ giảm CO (%) Độ giảm HC (%)
MP TN
Sai lệch (%)
MP TN
Sai lệch (%)
MP TN
Sai lệch
(%) 30% 43,77 40,60 7,81 14,14 13,21 7,05 12,58 11,68 7,64 50% 31,61 29,45 7,32 12,68 11,88 6,69 7,72 7,19 7,38 70% 47,88 44,77 6,97 14,95 14,24 4,99 7,07 6,65 6,29 Trung bình 7,37 Trung bình 6,24 Trung bình 7,11 Nhƣ vâ ̣y , sai lê ̣ch trung bình giƣ̃a kết quả nghiên cƣ́u thƣ̣c nghiê ̣m và mô phỏng đối với các thông số tính năng cũng nhƣ phát thải của động cơ là phù hợp và phản ánh đúng thực trạng của mô hình tính toán cũng nhƣ mô hình thực tế.