VÀ CHỌN LƢỢNG KHÍ HHO BỔ SUNG
4.3 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ
4.3.1 Đánh giá chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật
4.3.1.1 Đặc tính công suất và suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ
Kết quả thực nghiệm công suất và suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ khi sử dụng xăng, xăng+HHO và xăng+HHO+k.khí ở vị trí bướm ga mở 30%, 50% và 70% với áp suất phun là 0,3bar; 0,5 bar và 0,5 bar (Hình 4.12 và Bảng 4.3) cho thấy công suất tăng lên, suất tiêu hao nhiên liệu giảm xuống khi bổ sung khí HHO vào đường nạp. Do khả năng bắt cháy của HHO rất cao vì khí HHO có thành phần chính là hyđrô với tốc độ cháy gấp khoảng 7 lần so với xăng (hyđrô là 265325 cm/s so
với xăng là 37 43 cm/s) 19 nên thời điểm bắt đầu quá trình cháy diễn ra sớm hơn do thời gian cháy trễ được rút ngắn nh ư đã được trao đổi ở trong chương tính toán mô phỏng. Ngoài ra, do đặc tính cháy nhanh của HHO, màng lửa sẽ lan tràn khắp buồng cháy, kể cả những vùng sát vách có hỗn hợp nhạt do khoảng cháy của HHO rất rộng. Vì vậy, nhiên liệu sẽ cháy kiệt hơn, hiệu suất cao hơn , với thời điểm đánh lửa ban đầu f = 150 gqtk phần công dương sẽ tăng nhiều hơn so với độ tăng của phần công âm, do vậy công suất động cơ đƣợc cải thiện.
Động cơ dùng bộ chế hòa khí lƣợng nhiên liệu xăng đi vào phụ thuộc vào lươ ̣ng không khí nạp , khi bổ sung khí HHO lượng không khí nạp giảm , dẫn tớ i lươ ̣ng nhiên liê ̣u xăng cấp cho đô ̣ng cơ giảm , trong khi đó , công suất của đô ̣ng cơ tăng nhờ lƣợng khí HHO.
0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 2.20
3200 3600 4000 4400 4800 5200 5600
300 400 500 600 700 800
xăng (Ne) xăng+HHO (Ne) xăng+HHO+k.khí (Ne) xăng (ge)
xăng+HHO (ge) xăng+HHO+k.khí (ge)
Suất tiêu thụ nhiên liệu (g/kW.h)
Tốc độ quay động cơ (vg/ph)
Công suất (kW)
Bướm ga mở 30%
300 400 500 600 700 800 900
1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
3600 4000 4400 4800 5200 5600 6000 6400 6800
xăng (Ne) xăng+HHO (Ne)
xăng+HHO+k.khí (Ne) xăng (ge)
xăng+HHO (ge) xăng+HHO+k.khí (ge)
Tốc độ quay động cơ (vg/ph)
Công suất (kW) Suất tiêu thụ nhiên liệu (g/kW.h)
Bướm ga mở 50%
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00
5200 5600 6000 6400 6800 7200 7600
300 400 500 600 700 800 900
xăng (Ne) xăng+HHO (Ne) xăng+HHO+k.khí (Ne) xăng (ge)
xăng+HHO (ge) xăng+HHO+k.khí (ge)
Tốc độ quay động cơ (vg/ph)
Công suất (kW) Suất tiêu thụ nhiên liệu (g/kW.h)
Bướm ga mở 70%
Hình 4.12 Diễn biến công suất và suất tiêu hao nhiên liệu
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%
Độ mở bướm ga 30% 50% 70%
HHO HHO+k.kh
í HHO HHO+k.khí HHO HHO+k.khí
Độ tăng công suất,
(kW) 4,45% 3,68% 3,56% 3,04% 2,89% 2,10%
Độ giảm suất tiêu hao nhiên liệu, (g/kW.h)
6,32% 7,14% 4,26% 5,36% 2,43% 4,60%
Bảng 4.3 cho thấy, khi có bổ sung không khí , do tỷ lê ̣ không khí /nhiên liê ̣u tăng (tăng λ ≥ 1) nên mức đô ̣ tăng công suất có giảm đi so với trường hợp không có
bổ sung không khí. Tuy nhiên, mƣ́c đô ̣ thay đổi về công suất là không đáng kể trong khi suất tiêu hao nhiên liê ̣u giảm ma ̣nh và các thành phần phát thải CO , HC sẽ được cải thiện nhờ quá trình cháy hoàn toàn hơn.
4.3.1.2 Đặc tính mômen động cơ
Kết quả thực nghiệm mômen của động cơ khi sử dụng xăng, xăng+HHO và xăng+HHO+k.khí ở vị trí bướm ga mở 30%, 50% và 70% với áp suất phun là 0,3 bar; 0,5 bar và 0,5 bar (Hình 4.13 và Bảng 4.4) cho thấy mômen tăng lên tương tự nhƣ kết quả của công suất.
2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00
3200 3600 4000 4400 4800 5200 5600
Xăng Xăng+HHO Xăng+HHO+k.khí
Tốc độ quay động cơ (vg/ph)
Mômen (N.m)
Bướm ga mở 30%
2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00
3600 4000 4400 4800 5200 5600 6000 6400 6800 xăng
xăng+HHO xăng+HHO+k.khí
Tốc độ quay động cơ (vg/ph)
Bướm ga mở 50%
Mômen (N.m)
2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00
5200 5600 6000 6400 6800 7200 7600
xăng xăng+HHO xăng+HHO+k.khí
Tốc độ quay động cơ (vg/ph)
Mômen (N.m) Bướm ga mở 70%
Hình 4.13 Diễn biến mômen động cơ
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%
Độ mở bướm ga 30% 50% 70%
HHO HHO+k.khí HHO HHO+k.khí HHO HHO+k.khí
Độ tăng mômen,
(N.m) 4,03% 3,48% 3,30% 2,91% 2,72% 2,07%